WO2017126722A1

WO2017126722A1 - 도어락의 비상 충전 장치 및 방법

Info

Publication number: WO2017126722A1
Application number: PCT/KR2016/000681
Authority: WO
Inventors: 박은민; 정상우; 김기영
Original assignee: 주식회사 아마다스
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-27
Also published as: US20190027951A1; US10727682B2; CN108603384A

Abstract

본 발명은 도어 락의 비상 충전 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 배터리가 방전되지 않은 상시 충전 모드에서 광 또는 배터리를 이용하여 2차 전지를 충전하면서 그 충전량에 따라 배터리 또는 2차 전지로 도어락을 구동하고, 배터리가 방전된 비상 충전 모드에서 광을 이용하여 2차 전지를 긴급 충전하여 도어락을 비상 구동할 수 있는 도어락의 비상 충전 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

도어락의 비상 충전 장치 및 방법

본 발명은 도어락의 비상 충전 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 배터리가 방전되지 않은 상시 충전 모드에서 광 또는 배터리를 이용하여 2차 전지를 충전하면서 그 충전량에 따라 배터리 또는 2차 전지로 도어락을 구동하고, 배터리가 방전된 비상 충전 모드에서 광을 이용하여 2차 전지를 긴급 충전하여 도어락을 비상 구동할 수 있는 도어락의 비상 충전 장치 및 방법에 관한 것이다.

기계식 도어락의 경우 열쇠를 가지고 다녀야 하는 불편함이 있기 때문에 근래에는 대부분 비밀번호나 지문 입력을 통해 문을 열 수 있는 전기 작동식 도어락이 널리 사용되고 있다.

전기 작동식 도어락은 대부분 배터리를 사용하여 동작하기 때문에 만약 사전에 배터리 방전을 인지하지 못하고 배터리가 방전되는 경우 도어락의 작동이 정지되어 문을 열 수 없게 되는 곤란한 상황이 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 도어락 외부에 배터리 단자를 노출시킨 제품이 출시되었다. 배터리 단자가 노출된 도어락의 경우 배터리 방전에 따른 작동 정지를 편리하게 해결할 수 있으나, 배터리 방전에 대비하여 다른 배터리를 가지고 다녀야 하므로 역시 불편하다는 문제점이 있다.

이에 대하여 한국등록특허 제1096915호는 도어락의 핸들을 회전시켜 배터리에 전기를 충전할 수 있는 자체 충전부가 구비된 전기 작동식 도어락을 개시하고 있으나, 핸들의 회전력을 이용한 발전장치로서 그 구성이 복잡하고 사용자가 직접 핸들을 회전시켜야 하는 불편함이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 도어락의 배터리 방전 시 간단하고 편리한 방법으로 충전을 하여 도어락을 구동시킬 수 있는 도어락의 비상 충전 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 평상 시 충전을 통해 저장한 전기 에너지를 사용하여 도어락의 배터리 방전을 지연시킬 수 있는 도어락의 비상 충전 장치를 제공하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 도어락의 비상 충전 장치는 1차 전지와, 외부의 빛을 입력 받아 전압을 출력하는 솔라셀 모듈과, 상기 1차 전지 또는 상기 솔라셀 모듈로부터 출력된 전압을 인가 받아 전기를 저장하는 2차 전지와, 상기 2차 전지에 저장된 전기량이 최대 설정량 이상인 경우 상기 2차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작되도록 하고 최대 설정량 이하인 경우 상기 1차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작되도록 하는 도어락 제어부를 포함한다.

여기서, 상기 도어락 제어부는 상기 1차 전지가 방전되고 상기 2차 전지에 저장된 전기량이 최소 설정량 이상인 경우 상기 2차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작되도 하는 것을 특징으로 한다.

상기 도어락 제어부는 상기 1차 전지가 방전되고 상기 2차 전지에 저장된 전기량이 최소 설정량 이상인 경우 상기 2차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 도어락 제어부는 상기 1차 전지가 방전되고 상기 2차 전지에 저장된 전기량이 최소 설정량 이하인 상태에서 상기 솔라셀 모듈로부터 전압을 인가 받아 상기 2차 전지가 충전되면서 상기 2차 전지에 저장된 전기량이 최소 설정량 이상이 되면 상기 2차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 도어락의 비상 충전 방법은 1차 전지가 방전 상태가 아닌 상시 충전 모드에서 솔라셀 모듈의 출력 전압을 이용하여 2차 전지를 충전하는 단계와, 상기 2차 전지에 충전된 전기량이 최대 설정량 이상이면 상기 2차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작하는 단계와, 상기 2차 전지에 충전된 전기량이 최대 설정량 이하이면 상기 1차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작하는 단계와, 상기 1차 전지가 방전 상태가 아니고 상기 2차 전지에 충전된 전기량이 최소 설정량 이하이면 상기 1차 전지의 출력 전압을 이용하여 상기 2차 전지를 충전하는 단계를 포함한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 도어락은 솔라셀 모듈을 구비하여 상시 충전 모드에서 태양이나 전등의 빛으로부터 전기를 생성하여 2차 전지를 충전해 놓고 배터리나 2차 전지를 선택적으로 도어락 전원으로 사용하기 때문에 배터리의 방전을 지연시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 도어락은 배터리가 방전된 비상 충전 모드에서 사용자가 손전등이나 스마트폰의 빛을 이용하여 간단하고 신속하게 충전할 수 있도록 함으로써 배터리 방전에 따른 도어락의 동작 정지 상황에 빠르게 대처할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도어락의 비상 충전 장치의 내부 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 도어락의 상시 충전 모드에서 동작 과정을 나타낸 순서도.

도 3은 본 발명에 따른 도어락의 비상 충전 모드에서 동작 과정을 나타낸 순서도.

도 4는 본 발명에 따른 도어락의 실시예를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.

도 1은 본 발명에 따른 도어락의 비상 충전 장치의 개략적인 내부 구성을 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 도어락의 비상 충전 장치는 충전부(10), 도어락 제어부(20), 도어락 구동부(30), 1차 전지(배터리)(40) 등을 포함한다.

여기서 충전부(10)는 솔라셀 모듈(12), 충전 제어부(14), 2차 전지(16) 등을 포함한다.

솔라셀 모듈(12)은 다수 개의 솔라셀(solar cell)을 구비하며 태양이나 전등에서 발생하는 빛을 받아 소정의 전압을 출력한다. 솔라셀은 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 반도체 소자로 구성되어 있다.

충전 제어부(14)는 솔라셀 모듈(12)이나 1차 전지(40)로부터 전압을 인가받고 충전 가능한 전압으로 조정한다. 충전 제어부(14)는 2차 전지(14)를 충전할 때 과충전이 되지 않도록 제어하는 역할을 수행할 수 있다.

2차 전지(16)는 충전 제어부(14)로부터 조정된 전압을 인가받아 전기 에너지를 저장한다. 2차 전지로서 리튬 전지나 리튬 이온 전지 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 2차 전지(16)의 최소 설정량은 3.0~3.4V 이고, 최대 설정량은 3.6~4.2V 이다.

도어락 제어부(20)는 도어락 구동부(30)를 제어하는 부분이다. 본 발명에 따른 도어락 제어부(20)는 2차 전지(16)에 저장된 전기량을 확인하여 2차 전지(16) 또는 배터리(40)가 도어락의 전원으로 사용될 수 있도록 제어하고, 1차 전지(40)를 이용한 2차 전지(16)의 충전 동작을 제어한다.

즉, 도어락 제어부(20)는 2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최대 설정량 이상인 경우 2차 전지(16)의 전기량이 충분하므로 2차 전지(16)가 도어락의 구동전원으로 사용되도록 하고, 2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최대 설정량 이하인 경우에는 배터리(40)가 도어락의 구동전원으로 사용되도록 한다. 또한 도어락 제어부(20)는 2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최소 설정량 이하인 경우 1차 전지(40)의 전압을 이용하여 2차 전지(16)가 충전되도록 한다.

도어락 구동부(30)는 도어락 제어부(20)의 제어 명령에 따라 도어락이 열리거나 닫히도록 한다. 도어락 제어부(20)는 도어락의 입력부(미도시)로부터 입력받은 비밀번호가 일치하는 경우 도어락 구동부(30)로 개방 명령을 출력하거나 도어의 닫힘이 확인될 때 도어락 구동부(30)로 폐쇄 명령을 출력한다.

1차 전지(40)는 도어락의 구동전원으로 사용되는 배터리이다. 본 발명에 따른 1차 전지(40)는 도어락의 구동전원 뿐만 아니라 2차 전지(16)를 충전하기 위한 소스로도 사용된다.

본 발명에 따른 도어락의 비상 충전 장치는 1차 전지(40)가 방전 상태가 아닌 상시 충전 모드 및 1차 전지(40)가 방전된 상태인 비상 충전 모드로 구분하여 동작하며, 이하에서는 각 모드에 따른 도어락의 동작에 대해서 설명하기로 한다.

도 2는 도어락의 비상 충전 장치가 상시 충전 모드일 때의 동작 과정을 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 먼저 도어락의 비상 충전 장치는 2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최대 설정량 이상인지를 확인한다(S10). 이 때 도어락의 비상 충전 장치가 태양광이나 전등에 노출된 환경에 있는 경우 솔라셀 모듈(12)을 이용하여 2차 전지(16)를 충전할 수 있다.

2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최대 설정량 이상이 아니면 1차 전지(40)가 도어락의 구동전원으로 동작하고(S20), 2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최대 설정량 이상이면 2차 전지(16)가 도어락의 구동전원으로 동작하게 된다(S30).

1차 전지(40) 또는 2차 전지(16)가 도어락의 구동전원으로 사용되고 있는 상황에서, 도어락의 비상 충전 장치는 2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최소 설정량 이하인지 확인한다(S40).

2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최소 설정량 이하이면 도어락의 비상 충전 장치는 1차 전지(40)를 이용하여 2차 전지(16)를 충전한다(S50). 만약 2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최소 설정량 이하가 아니면 단계 S10로 돌아가 동일한 과정을 수행한다.

도 3은 도어락의 비상 충전 장치가 비상 충전 모드일 때의 동작 과정을 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 2차 전지(16)가 충전되는 단계(S60)가 바로 진행되나 1차 전지(40)가 방전되고 2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최소 설정량 이상인 경우에는 2차 전지(16)가 도어락의 구동전원으로 사용될 수 있으므로 2차 전지(16)에 대한 충전 과정은 생략될 수 있다.

1차 전지(40)가 방전되고 2차 전지에 저장된 전기량이 최소 설정량 이하인 경우 도어락의 동작이 정지되므로 이 때 사용자가 손전등이나 스마트폰의 빛을 솔라셀 모듈(12)에 비추게 되면 2차 전지(16)의 충전이 진행된다(S60).

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도어락을 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 도어락의 외부 레버(100)에 2차 전지(16)(미도시)가 내장되어 있고 그 단부에는 솔라셀 모듈(12)이 설치되어 있으며, 내부 레버(200)에는 배터리(40)(미도시)가 내장되어 있다.

내부 레버(200)의 배터리(40)가 방전되고 외부 레버(100)의 2차 전지에 도어락을 구동시킬 수 있는 전기량이 충전되어 있지 않은 경우, 사용자가 도어락 구동을 위해 외부 레버(100)의 단부에 스마트폰의 플래쉬를 비출 수 있다.

이와 같이 솔라셀 모듈(12)이 광 에너지를 받아 전압을 출력하게 되면 도어락의 비상 충전 장치는 솔라셀 모듈(12)의 출력 전압을 이용하여 2차 전지(16)를 충전하고, 2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최소 설정량 이상이 되었는지 확인한다(S70).

2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최소 설정량 이상이 아닌 경우 계속해서 충전을 진행하고, 2차 전지(16)에 저장된 전기량이 최소 설정량 이상이 되면 2차 전지(16)가 도어락의 구동전원으로 사용되도록 한다(S80).

본 발명의 실시예에서는 솔라셀 모듈(12)을 외부 레버(100)의 단부에 배치하고 있는데, 이는 디자인을 고려한 배치로서 이에 한정되는 것은 아니며 외부 레버(100)의 다른 부분 또는 레버가 아닌 도어 연결 부분 등에도 배치될 수 있다.

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.

본 발명은 도어락의 비상 충전 장치 및 방법에 관한 것으로서, 디지털 도어락 장치에 널리 사용될 수 있다.

Claims

외부의 빛을 입력받아 전압을 출력하는 솔라셀 모듈과,

상기 솔라셀 모듈로부터 출력된 전압을 인가받아 전기를 저장하는 2차 전지와,

상기 2차 전지로부터 공급되는 전기 에너지를 이용하여 도어락의 구동을 제어하는 도어락 제어부를 포함하는 도어락의 비상 충전 장치.
제1항에 있어서,

1차 전지를 더 포함하여,

상기 도어락 제어부는 상기 2차 전지에 저장된 전기량이 최대 설정량 이상인 경우 상기 2차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작되도록 하고 최대 설정량 이하인 경우 상기 1차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작되도록 하는 것을 특징으로 하는 도어락의 비상 충전 장치.
제2항에 있어서,

상기 도어락 제어부는 상기 2차 전지에 저장된 전기량이 최소 설정량 이하인 경우 상기 1차 전지의 전압을 이용하여 상기 2차 전지가 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는 도어락의 비상 충전 장치.
제2항에 있어서,

상기 도어락 제어부는 상기 1차 전지가 방전되고 상기 2차 전지에 저장된 전기량이 최소 설정량 이상인 경우 상기 2차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작되도록 하는 것을 특징으로 하는 도어락의 비상 충전 장치.
제2항에 있어서,

상기 도어락 제어부는 상기 1차 전지가 방전되고 상기 2차 전지에 저장된 전기량이 최소 설정량 이하인 상태에서 상기 솔라셀 모듈로부터 전압을 인가 받아 상기 2차 전지가 충전되면서 상기 2차 전지에 저장된 전기량이 최소 설정량 이상이 되면 상기 2차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작되도록 하는 것을 특징으로 하는 도어락의 비상 충전 장치.
제2항에 있어서,

상기 1차 전지 또는 상기 솔라셀 모듈에서 출력되는 전압을 충전 가능한 전압으로 조정하여 상기 2차 전지로 인가하는 충전 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도어락의 비상 충전 장치.
1차 전지가 방전 상태가 아닌 상시 충전 모드에서 솔라셀 모듈의 출력 전압을 이용하여 2차 전지를 충전하는 단계와,

상기 2차 전지에 충전된 전기량이 최대 설정량 이상이면 상기 2차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작하는 단계와,

상기 2차 전지에 충전된 전기량이 최대 설정량 이하이면 상기 1차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작하는 단계와,

상기 1차 전지가 방전 상태가 아니고 상기 2차 전지에 충전된 전기량이 최소 설정량 이하이면 상기 1차 전지의 출력 전압을 이용하여 상기 2차 전지를 충전하는 단계를 포함하는 도어락의 비상 충전 방법.
제7항에 있어서,

상기 1차 전지가 방전 상태인 비상 충전 모드에서 상기 2차 전지에 충전된 전기량이 최소 설정량 이상이면 상기 2차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도어락의 비상 충전 방법.
제7항에 있어서,

상기 1차 전지가 방전 상태인 비상 충전 모드에서 상기 2차 전지에 충전된 전기량이 최소 설정량 이하이고 상기 솔라셀 모듈의 출력 전압이 있는 경우 상기 솔라셀 모듈의 출력 전압을 이용하여 상기 2차 전지를 충전하는 단계와,

상기 2차 전지에 충전된 전기량이 최소 설정량 이상이면 상기 2차 전지가 도어락의 구동전원으로 동작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도어락의 비상 충전 방법.