KR20190025309A - 저전력 무선 도어락 시스템 - Google Patents

저전력 무선 도어락 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 도어락 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 방화문의 내화 인증 문제 및 전력 소모 문제를 발생시키지 않고 공동주택의 출입문에 적용할 수 있는 저전력 무선 도어락 시스템에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 저전력 무선 도어락 시스템은 월 패드와 양방향 유선 통신을 수행하는 현관 카메라와, 상기 현관 카메라로부터 단방향 무선 통신을 통해 활성화 신호를 수신하면 활성화되어 상기 현관 카메라와 양방향 무선 통신을 수행하는 도어락을 포함한다.

Description

저전력 무선 도어락 시스템{Wireless door lock system having low power}
본 발명은 무선 도어락 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 방화문의 내화 인증 문제 및 전력 소모 문제를 발생시키지 않고 공동주택의 출입문에 적용할 수 있는 저전력 무선 도어락 시스템에 관한 것이다.
공동주택의 출입문은 방화문으로 사용되므로 내화 인증을 반드시 통과해야 한다. 한편, 공동주택의 출입문에 설치되는 도어락은 홈 네트워크 시스템과 연동하기 위해 유선으로 연결되어 있다.
이러한 도어락의 통신배선(유선) 연결을 위해서 출입문의 힌지 부분에 통신배관을 설치해야 하는데, 출입문에 설치되는 통신배관에 의해 출입문의 방화문 내화 성능이 크게 저하되는 문제점이 있다.
유선 연결에 의해 발생하는 방화문의 내화 성능 저하 문제점을 해결하기 위해, 공동주택 출입문의 도어락을 무선 도어락으로 대체할 수 있으나, 무선 도어락은 무선 통신에 의한 배터리 소모량이 크다는 새로운 문제점을 발생시킨다.
도 1은 종래 홈 네트워크 시스템의 월 패드(1)와 공동주택 출입문(미도시)의 도어락(2)이 유선으로 연결되어 있는 구성을 나타낸 것이다.
도 1에서, 월 패드(1)와 도어락(2)은 유선으로 연결되어 상호 양방향 통신을 할 수 있다. 그런데 통신 케이블(3) 배선을 위한 통신배관이 출입문의 힌지 부분에 설치되어야 하므로 출입문의 내화 성능이 떨어지게 된다. 다만, 통신배관을 통해 전력 케이블을 설치할 수 있으므로 도어락(2)에 전력 공급을 위한 배터리가 구비될 필요는 없다.
도 2는 종래 홈 네트워크 시스템의 월 패드(1)와 공동주택 출입문의 도어락(2)이 무선으로 연결되어 있는 구성을 나타낸 것이다.
도 2에서, 월 패드(1)와 도어락(2)은 무선 링크(4)에 의해 연결되어 통신 케이블 배선을 위한 통신 배관을 설치할 필요가 없으나, 도어락(2)에 통신 배관을 통해 전력 케이블을 연결할 수 없어서 전력 공급을 위한 별도의 배터리가 필요하게 된다.
즉, 도어락(2)에 배터리를 사용해야 하므로 배터리 소모 문제가 발생하게 된다. 더욱이 월 패드(1)와 도어락(2)이 유선 방식과 동일하게 상호 양방향 통신을 하게 되면 배터리 소모는 더 커지게 된다.
따라서, 종래 무선 방식에서는 이러한 도어락의 전력 소모 문제에 따라 월패드(1)에서 도어락(2)으로의 단방향 통신만 해야 하는 제약이 따른다.
한국공개특허 제2014-0056647호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 공동주택의 출입문의 방화문 내화 인증에 문제가 없으면서 무선 통신에 의한 도어락의 배터리 소모 문제를 해결하는 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 저전력 무선 도어락 시스템은 월 패드와 양방향 유선 통신을 수행하는 현관 카메라와, 상기 현관 카메라로부터 단방향 무선 통신을 통해 활성화 신호를 수신하면 활성화되어 상기 현관 카메라와 양방향 무선 통신을 수행하는 도어락을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 저전력 무선 도어락의 통신 방법은 월 패드와 현관 카메라 간에 유선 통신이 형성되어 있는 단계와, 상기 현관 카메라가 사용자의 접근을 검출하는 단계와, 사용자의 접근이 검출되면 상기 현관 카메라가 단방향 통신을 통해 도어락으로 웨이크 업 신호를 전송하는 단계와, 상기 웨이크 업 신호에 따라 상기 도어락이 활성화되면 상기 현관 카메라와 도어락 간에 양방향 통신이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 저전력 무선 도어락의 통신 방법은 월 패드와 현관 카메라 간에 유선 통신이 형성되어 있는 단계와, 상기 현관 카메라가 상기 월 패드로부터 도어락 활성화를 위한 웨이크 업 요청 신호를 수신하는 단계와, 상기 웨이크 업 요청 신호가 수신되면 상기 현관 카메라가 단방향 통신을 통해 도어락으로 웨이크 업 신호를 전송하는 단계와, 상기 웨이크 업 신호에 따라 상기 도어락이 활성화되면 상기 현관 카메라와 도어락 간에 양방향 통신이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 저전력 무선 도어락 시스템은 공동주택의 출입문에 적용되어 도어락의 무선 통신에 의한 배터리 소모 문제를 해결하는 동시에 방화문의 내화 성능을 저하시키는 요소도 제거하는 효과가 있다.
즉, 본 발명에 따른 저전력 무선 도어락 시스템에서 도어락은 평상시 대기 모드에 있다가 방문자의 접근이 감지될 경우 또는 홈 네트워크 시스템에서 필요한 경우에만 현관 카메라와의 단방향 통신을 통해 활성화되므로 전력 소모를 최소화할 수 있다.
또한, 도어락 활성화 이후 현관 카메라와 도어락이 양방향 무선 통신을 수행하므로 홈 네트워크 시스템의 월 패드와 도어락이 현관 카메라를 통해 양방향 통신으로 데이터를 송수신함으로써 홈 네트워크 시스템에 도어락 관련 각종 편의 기능을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 유선 방식의 공동주택 출입문의 도어락 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 종래 무선 방식의 공동주택 출입문의 도어락 시스템을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 저전력 무선 도어락 시스템의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 현관 카메라의 내부 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 도어락의 내부 구성도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 저전력 무선 도어락 시스템에서 신호 흐름도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 저전력 무선 도어락 시스템에서 신호 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확히 이해될 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 저전력 무선 도어락 시스템의 구성을 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 저전력 무선 도어락 시스템은 월 패드(10), 현관 카메라(20), 도어락(30) 등을 포함한다.
월 패드(10)는 댁내의 벽에 설치되는 홈 네트워크 단말기로서 LCD 및 버튼으로 구성되거나 터치스크린 형태로 구성될 수 있다. 월 패드(10)는 방문객 확인, 도어락 개방 등의 기능 외에 전화, 비상경보, 커튼제어, 방범, 가스 잠금, 조명제어 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다.
월 패드(10)는 현관 카메라(20)와 양방향 유선 통신으로 연결되며, 현관 카메라(20)를 통해 도어락(30)과 통신할 수 있다.
월 패드(10)는 도어락(30)으로 도어락 개방 코드, 도어락 상태(배터리 잔량, 도어락의 현재 동작 상태 등) 확인 요청 데이터, 도어락 설정 또는 관리용 데이터 등을 전송한다.
현관 카메라(20)는 방문자의 신원을 확인하기 위해 공동주택의 출입문에 설치된다. 현관 카메라(20)는 월 패드(10)와 양방향 유선 통신으로 연결되며, 월 패드(10)와 도어락(30) 간의 통신을 중개한다.
현관 카메라(20)는 도어락(30)과 단방향 통신 및 양방향 통신을 모두 수행한다. 즉, 현관 카메라(20)는 단방향 통신을 통해 도어락(30)으로 활성화(wake-up) 신호를 전송하고, 양방향 통신을 통해 상호 간에 데이터를 송수신한다.
현관 카메라(20)는 방문자의 접근을 감지하거나 월 패드(10)로부터 양방향 통신을 요청받으면 단방향 통신을 통해 도어락(30)을 활성화시키는 활성화 신호를 도어락(30)으로 전송하고, 도어락(30)이 활성화되면 현관 카메라(20)와 도어락(30) 간에 양방향 통신이 형성되어 상호 데이터를 송수신할 수 있다.
도어락(30)은 출입문을 잠그거나 여는 역할을 하는 부분이다. 도어락(30)은 현관 카메라(20)로부터 단방향 통신을 통해 활성화 신호를 수신하여 동작이 활성화된 후, 현관 카메라(20)와 양방향 통신을 할 수 있다.
도어락(30)은 현관 카메라(20)와의 양방향 통신을 통해 월 패드(10)와 통신할 수 있다. 도어락(30)은 월 패드(10)로부터 도어 개방 코드를 수신하여 잠금 상태를 해제한다. 또한 도어락(30)은 월 패드(10)로 도어락 상태 정보(배터리 저전압상태, 도어락 개방 등)를 전송한다.
도 4는 본 발명에 따른 현관 카메라의 내부 구성을 나타낸 것이다.
현관 카메라(20)는 방문자를 촬영하기 위한 카메라(21), 방문자의 음성을 인식하는 마이크(22), 실내자의 음성을 출력하는 스피커(23), 실내자를 호출하기 위한 호출 버튼, 모드 설정/해제, 비밀번호 입력을 위한 버튼 등을 구비한 버튼부(24), 방문자의 접근을 감지하는 접근 감지 센서(25), 도어락(30)의 동작을 활성화시키는 활성화신호 송신부(26), 도어락(30)과 양방향 통신하기 위한 무선 송수신부(27), 월 패드(10)와 양방향 유선 통신을 하기 위한 유선 통신부(28), 현관 카메라(20)의 각 구성요소를 제어하기 위한 프로세서(29) 등을 포함한다.
접근 감지 센서(25)는 방문자의 인체나 움직임을 감지하여 방문자가 출입문에 접근했는지를 감지한다.
접근 감지 센서(25)로는 도플러 현상을 이용하여 물체의 움직임을 감지하는 레이더 센서, 적외선의 변화량을 검출하여 움직임을 감지하는 PIR(Passive Infra-Red) 센서, 적외선 입자를 검출하여 주변의 온도를 측정하고 온도 분포의 분석을 통해 인체의 존재를 감지하는 IR 센서 등이 사용될 수 있다.
활성화신호 송신부(26)는 단방향 무선 통신을 통해 도어락(30)으로 활성화 신호 즉, 도어락을 대기 모드에서 동작 모드로 전환시키는 웨이크 업 신호를 전송한다. 단방향 통신으로 웨이크 업 신호를 전송하는 구성은 도어락의 전력소모량을 최우선적으로 고려한 것이다. 단방향 무선 통신으로는 적외선(IR)이나 130KHz 대역의 RFID 등을 사용할 수 있다.
무선 송수신부(27)는 양방향 무선 통신을 통해 도어락(30)과 데이터 통신을 수행한다. 양방향 통신으로 데이터 통신을 수행하는 구성은 월 패드(10)와 도어락(30) 간의 데이터 교환 성능 및 편의성을 고려한 것이다. 양방향 무선 통신으로 BLE(Bluetooth Low Energy), 지그비(Zigbee) 등을 사용할 수 있다.
프로세서(29)는 접근 감지 센서(25)로부터 방문자가 출입문에 접근한 것을 알리는 접근 감지 신호를 입력받으면 도어락(30)을 활성화시키는 활성화 신호(즉, 도어락의 대기 모드를 깨우는 웨이크 업 신호)를 생성하여 활성화 신호 송신부(26)로 출력한다.
또한, 프로세서(29)는 유선 통신부(28)로부터 월 패드(10)의 양방향 통신 요청 신호를 입력받으면 활성화 신호를 생성하여 활성화 신호 송신부(26)로 출력한다.
이와 같이, 방문자가 출입문에 접근하거나 내실자가 도어락(30)과 양방향 통신을 원하는 경우, 도어락(30)을 활성화시키는 활성화 신호가 현관 카메라(20)에서 도어락(30)으로 전송되어, 도어락(30)의 동작이 활성화되면서 현관 카메라(20)와 도어락(30) 간에 양방향 통신이 형성된다.
도 5는 본 발명에 따른 도어락의 내부 구성을 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 도어락(30)은 현관 카메라(20)로부터 단방향 무선 통신을 통해 활성화 신호를 수신하는 활성화 신호 수신부(31), 현관 카메라와 양방향 무선 통신을 통해 월 패드(10)와 데이터 통신을 수행하는 무선 송수신부(32), 프로세서(36)로부터 개방 명령 신호를 입력받아 개폐부(34)의 잠금 상태를 해제하는 구동부(33), 도어를 열거나 잠그는 래치 볼트 등으로 구성된 개폐부(34), 도어락(30)에 전력을 공급하는 배터리(35), 도어락(30)의 각 구성요소를 제어하는 프로세서(36) 등을 포함한다.
활성화 신호 수신부(31)는 단방향 무선 통신을 통해 현관 카메라(20)로부터 활성화 신호 즉, 도어락을 대기 모드에서 동작 모드로 전환시키는 웨이크 업 신호를 수신한다. 단방향 무선 통신으로는 현관 카메라(20)와 마찬가지로 적외선(IR)이나 130KHz 대역의 RFID 등을 사용할 수 있다.
무선 송수신부(32)는 양방향 무선 통신을 통해 현관 카메라(20)와 데이터 통신을 수행한다. 현관 카메라(20)와 도어락(30) 간의 양방향 통신에 의해 월 패드(10)와 도어락(30) 간의 데이터 통신이 이루어진다. 양방향 무선 통신으로는 현관 카메라(20)와 마찬가지로 BLE(Bluetooth Low Energy), 지그비(Zigbee) 등을 사용할 수 있다.
프로세서(36)는 대기 모드에 있다가 활성화 신호 수신부(31)로부터 활성화 신호를 입력받으면 동작 모드로 전환되어 무선 송수신부(32)를 동작시켜 양방향 통신을 할 수 있도록 한다.
이후, 프로세서(36)는 무선 송수신부(32)를 통해 월 패드(10)로부터 도어락 개방 코드를 입력받으면 구동부(33)로 개방 명령 신호를 출력하거나, 월 패드(10)로부터 도어락 상태 확인 요청 데이터를 입력받으면 도어락 상태 정보를 무선 송수신부(32)를 통해 전송하거나, 월 패드(10)로부터 도어락 설정 또는 관리용 데이터등을 입력받으면 이를 메모리(미도시)에 저장한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 저전력 무선 도어락 시스템에서의 신호 흐름을 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 먼저 월 패드(10)와 현관 카메라(20) 간에는 유선 양방향 통신이 형성되어 있다.
이렇게 월 패드(10)와 현관 카메라(20) 간에 유선 양방향 통신이 형성되어 있는 상태에서, 월 패드(10)가 현관 카메라(20)로 도어락(30) 활성화를 요청하는 신호를 전송한다.
월 패드(10)로부터 도어락 활성화 요청을 받으면, 현관 카메라(20)는 단방향 통신을 통해 도어락(30)으로 활성화 신호(웨이크 업 신호)를 전송한다.
현관 카메라(20)로부터 활성화 신호가 수신되면, 도어락(30)은 대기 모드에서 동작 모드로 활성화되어, 현관 카메라(20)와 도어락(30) 간에 무선 양방향 통신이 형성된다.
이후, 월 패드(10)와 도어락(30)이 현관 카메라(20)를 통해 양방향 통신을 하며, 상호 데이터를 송수신할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 저전력 무선 도어락 시스템에서의 신호 흐름을 나타낸 것이다.
도 7은 도 6과 유사하나, 현관 카메라(20)가 도어락(30)으로 활성화 신호를 전송하는 부분이 다르다.
현관 카메라(20)에는 접근 감지 센서(25)가 내장되어, 현관 카메라(20)는 방문자가 출입문에 접근하였는지를 감지한다.
방문자가 출입문에 접근한 것이 감지되면, 현관 카메라(20)는 활성화 신호를 생성하여 단방향 통신을 통해 도어락(30)으로 활성화 신호를 전송하게 된다. 이후 과정은 도 6에서 설명한 것과 동일하다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다.
따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
10: 월 패드 20: 현관 카메라
21: 카메라 22: 마이크
23: 스피커 24: 버튼부
25: 감지 센서 26: 활성화 신호 송신부
27: 무선 송수신부 28: 유선 통신부
29: 프로세서
30: 도어락 31: 활성화 신호 수신부
32: 무선 송수신부 33: 구동부
34: 개폐부 35: 배터리
36: 프로세서

Claims (9)

  1. 월 패드와 양방향 유선 통신을 수행하는 현관 카메라와,
    상기 현관 카메라로부터 단방향 무선 통신을 통해 활성화 신호를 수신하면 활성화되어 상기 현관 카메라와 양방향 무선 통신을 수행하는 도어락을 포함하는 저전력 무선 도어락 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현관 카메라는 상기 월 패드와 양방향 유선 통신을 하기 위한 유선 통신부와,
    상기 도어락을 활성화시키기 위한 활성화 신호를 단방향 무선 통신을 통해 전송하는 활성화 신호 송신부와,
    상기 도어락과 양방향 무선 통신을 통해 데이터 통신을 수행하는 무선 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 도어락 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 현관 카메라는 방문자의 접근을 감지하는 접근 감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 도어락 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 현관 카메라는 상기 접근 감지 센서로부터 방문자 접근이 감지되면 상기 활성화 신호 송신부를 통해 활성화 신호를 상기 도어락으로 전송하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 도어락 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 현관 카메라는 상기 유선 통신부를 통해 상기 월 패드로부터 양방향 통신 요청 신호를 받으면 상기 활성화 신호 송신부를 통해 활성화 신호를 상기 도어락으로 전송하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 도어락 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도어락은 상기 현관 카메라로부터 단방향 무선 통신을 통해 활성화 신호를 수신하는 활성화 신호 수신부와,
    상기 현관 카메라와 양방향 무선 통신을 통해 상기 월 패드와 데이터 통신을 수행하는 무선 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 도어락 시스템.
  7. 월 패드와 현관 카메라 간에 유선 통신이 형성되어 있는 단계와,
    상기 현관 카메라가 사용자의 접근을 검출하는 단계와,
    사용자의 접근이 검출되면 상기 현관 카메라가 단방향 통신을 통해 도어락으로 웨이크 업 신호를 전송하는 단계와,
    상기 웨이크 업 신호에 따라 상기 도어락이 활성화되면 상기 현관 카메라와 도어락 간에 양방향 통신이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 도어락의 통신 방법.
  8. 월 패드와 현관 카메라 간에 유선 통신이 형성되어 있는 단계와,
    상기 현관 카메라가 상기 월 패드로부터 도어락 활성화를 위한 웨이크 업 요청 신호를 수신하는 단계와,
    상기 웨이크 업 요청 신호가 수신되면 상기 현관 카메라가 단방향 통신을 통해 도어락으로 웨이크 업 신호를 전송하는 단계와,
    상기 웨이크 업 신호에 따라 상기 도어락이 활성화되면 상기 현관 카메라와 도어락 간에 양방향 통신이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 도어락의 통신 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 현관 카메라와 도어락 간에 양방향 통신이 형성되면 상기 월 패드와 도어락이 상기 현관 카메라를 통해 양방향 통신으로 데이터를 상호 송수신하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 도어락의 통신 방법.
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