KR20100032238A

KR20100032238A - 자동 및 수동 모드에서 선택적으로 동작 가능한 디지털 도어록 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20100032238A
Application number: KR1020080091299A
Authority: KR
Inventors: 배진철
Original assignee: 주식회사 에스티에프
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2010-03-25

Abstract

자동 모드 및 수동 모드 중 하나에서 선택적으로 디지털 도어록을 제어하기 위한 방법 및 그 디지털 도어록이 제공된다. 디지털 도어록 제어 방법은 a) 디지털 도어록의 동작 모드를 자동 모드 및 수동 모드 중 하나로 설정하는 동작 모드 설정 단계; b) 자동 모드일 경우, 주기적으로 휴대용 개인 식별 유닛이 디지털 도어록으로부터 소정 거리 내에 존재하는지 판단하고, 수동 모드일 경우, 사용자의 소정 동작이 수행되는지 판단하는 판단 단계; c) 판단 단계 이후에, 소정의 충돌 방지 기법에 따라서 디지털 도어록에 인접한 휴대용 개인 식별 유닛이 등록된 개인 식별 유닛인지 판단하는 인증 단계; 및 d) 인증 단계 이후에, 디지털 도어록을 여는 언록(unlock) 단계를 포함한다. 자동 모드로 설정될 경우, 사용자가 스마트 키를 디지털 도어록에 접촉시키거나 비밀번호를 입력할 필요 없이, 일정 거리 이내에 스마트 키가 접근하면 자동으로 디지털 도어록이 언록 됨으로써, 사용자 편의성이 증대된다.

디지털 도어록, 스마트 키, 충돌 방지, anti-collision

Description

자동 및 수동 모드에서 선택적으로 동작 가능한 디지털 도어록 및 그 제어 방법{Digital door lock selectively operable in one of automatic and manual modes and a control method thereof}

본 발명은 디지털 도어록 장치에 관한 것으로, 스마트 키와 같은 휴대용 개인 식별 유닛의 인식 동작을 자동으로 수행하는 자동 모드 또는 수동으로 휴대용 개인 식별 유닛을 인식하는 수동 모드 중 하나에서 선택적으로 동작 가능한 디지털 도어록 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 디지털 도어록 장치는 각종 건축물의 출입문에 설치되는데, 문 바깥쪽에 설치되는 외측 조립체, 문 안쪽에 설치되는 내측 조립체, 및 모티스(mortise)를 구비한다. 외측 조립체는 사용자의 키입력을 위한 키패드를 구비하며, 이러한 키패드는 슬라이딩 덮개에 의해 덮여 있다. 슬라이딩 덮개는 통상 상하방향으로 미끄럼 움직임이 가능한 구조를 가지며, 슬라이딩 덮개가 위쪽 방향으로 미끄러지면 키패드가 외부에 노출된다. 모티스는 도어의 잠금 및 잠금 해제를 위한 데드볼트, 데드볼트를 구동하기 위한 모터를 구비한다. 모티스는 문의 안쪽 면에 또는 문 속의 벽에 인접한 부분에 설치될 수 있다. 내측 조립체에는 도어의 잠금 및 잠금 해제를 위해 모티스를 가동하기 위한 버튼을 구비한다.

이러한 디지털 도어록 장치는 기존의 기계식 도어록에 비해 엄격한 출입통제 기능을 제공하며, 패스워드를 입력하기 위한 키패드나, 지문인식기, 카드리더 등과 같은 출입인증수단을 구비하여 높은 보안성을 제공한다.

그러나, 기존의 디지털 도어록 장치를 구비한 디지털 도어록 시스템은 키패드를 통한 사람의 직접적인 패스워드 입력이나, 지문 인식을 위해 사람이 자신의 손가락을 도어록 장치의 지문인식부에 갖다 대는 동작, 또는 카드를 카드리더에 갖다 대는 동작을 필요로 한다. 다시 말하면, 디지털 도어록 장치가 설치된 문을 열기 위해서는 사용자는 자신이 직접 패스워드를 입력하거나 또는 자신이 가지고 있는 문 개방 수단인 키를 디지털 도어록 장치에 마련된 감지부에 접촉시켜야만 한다.

그런데, 사용자가 언제나 쉽게 스마트 키를 디지털 도어록에 접촉시킬 수 있는 것은 아니다. 종래 기술에 의한 디지털 도어록의 경우, 사용자가 양 손에 모두 짐을 들고 있을 경우에도 디지털 도어록에 휴대용 개인 식별 유닛을 접촉시키거나 비밀번호를 입력해야 한다. 그러므로, 짐을 내려놓고 이러한 동작을 수행해야하기 때문에 매우 불편하다.

그러므로, 자동으로 사용자가 소지한 스마트 키 등 휴대용 개인 식별 유닛을 인식하여 디지털 도어록을 잠금 해제함으로써 별도의 키 조작 없이도 사용자가 용이하게 디지털 도어록을 열 수 있도록 하는 기술이 절실히 요구된다.

본 발명의 목적은 사용자가 소지한 스마트 키 등 휴대용 개인 식별 유닛을 수동으로 인식하는 수동 모드 및 자동으로 인식하는 자동 모드 중 하나의 동작 모드를 선택하도록 허용함으로써, 자동 모드를 선택하였을 경우, 별도의 조작 없이도 사용자가 디지털 도어록에 접근하기만 하면 스마트 키를 인식하여 디지털 도어록의 잠금을 해제하여, 사용자 편의를 증진시키는 디지털 도어록을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 다수 개의 스마트 키가 디지털 도어록에 등록되어 있더라도, 여러 개의 스마트 키 및 디지털 도어록 간의 통신이 충돌하지 않도록 하는 방식으로 신속하게 스마트 키를 인식하는 기술을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일면은, 디지털 도어록을 제어하기 위한 방법에 관한 것으로서, a) 디지털 도어록의 동작 모드를 자동 모드 및 수동 모드 중 하나로 설정하는 동작 모드 설정 단계; b) 자동 모드일 경우, 주기적으로 휴대용 개인 식별 유닛이 디지털 도어록으로부터 소정 거리 내에 존재하는지 판단하고, 수동 모드일 경우, 사용자의 소정 동작이 수행되는지 판단하는 판단 단계; c) 판단 단계 이후에, 소정의 충돌 방지(anti-collision) 기법에 따라서 디지털 도어록에 인접한 휴대용 개인 식별 유닛이 등록된 개인 식별 유닛인지 판단하는 인증 단계; 및 d) 인증 단계 이후에, 디지털 도어록을 여는 언록(unlock) 단계를 포함한다. a) 동작 모드 설정 단계는, 수동 모드 및 자동 모드 중 하나를 소프트 웨어 또는 하드웨어적으로 선택하며, 외부 전원 전압이 디지털 도어록에 입력될 경우, 자동적으로 동작 모드를 자동 모드로 설정하는 것을 특징으로 한다. 또한, b) 판단 단계는, 수동 모드인 경우, 디지털 도어록 상의 소정 버튼을 사용자가 접촉하는 동작이 수행되는지 판단하는 단계; 자동 모드일 경우, 디지털 도어록에 인접한 휴대용 개인 식별 유닛으로 주기적으로 저주파 챌린지 신호를 송신하는 단계; 및 자동 모드일 경우, 휴대용 개인 식별 유닛으로부터 고주파 확인 신호(RF Ack)가 수신되는지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 더 나아가, c) 인증 단계는, 디지털 도어록에 등록된 휴대용 개인 식별 유닛들의 식별 정보(key ID)를 순차적으로 송출하는 key ID 송출 단계; 휴대용 개인 식별 유닛이 수신한 식별 정보가 휴대용 개인 식별 유닛에 저장된 고유 식별 정보와 동일한지 판단하는 단계; 동일할 경우, 휴대용 개인 식별 유닛이 고유 식별 정보를 암호화하여 디지털 도어록으로 송신하는 단계; 및 수신된 고유 식별 정보가 디지털 도어록에 등록된 식별 정보와 동일하면 휴대용 개인 식별 유닛을 인증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 면은, 휴대용 개인 식별 유닛에 의하여 제어되는 디지털 도어록에 관한 것으로서, 저주파 신호를 휴대용 개인 식별 유닛으로 송신하기 위한 저주파 안테나; 휴대용 개인 식별 유닛으로부터 무선 주파수 신호를 수신하기 위한 무선 주파수 안테나; 디지털 도어록의 동작 모드를 자동 모드 및 수동 모드 중 하나로 설정하는 동작 모드 설정부; 및 제어부의 제어 하에 데드 볼트를 구동하기 위한 구동 모터를 포함한다. 본 발명의 다른 면 에 의한 디지털 도어록의 제어부는, a) 자동 모드일 경우, 주기적으로 휴대용 개인 식별 유닛이 디지털 도어록으로부터 소정 거리 내에 존재하는지 판단하고, 수동 모드일 경우, 사용자의 소정 동작이 수행되는지 판단하는 판단 동작, b) 판단 동작 이후에, 소정의 충돌 방지 기법에 따라서 디지털 도어록에 인접한 휴대용 개인 식별 유닛이 등록된 휴대용 개인 식별 유닛인지 판단하는 인증 동작, 및 c) 휴대용 개인 식별 유닛이 인증되면, 구동 모터를 구동하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 제어부는 a) 판단 동작을 수행하기 위하여, 수동 모드인 경우, 디지털 도어록 상의 소정 버튼을 사용자가 접촉하는 동작이 수행되는지 판단하는 동작, 자동 모드일 경우, 디지털 도어록에 인접한 휴대용 개인 식별 유닛으로 주기적으로 저주파 챌린지 신호를 송신하는 동작, 및 자동 모드일 경우, 휴대용 개인 식별 유닛으로부터 고주파 확인 신호(RF Ack)가 수신되는지 판단하는 동작을 수행하도록 더욱 구현되는 것을 특징으로 한다. 뿐만 아니라, 본 발명에 의한 디지털 도어록에 포함되는 제어부는, key ID 송출 동작을 수행할 때, 등록된 식별 정보들 중 가장 최근에 인증된 휴대용 개인 식별 유닛의 식별 정보를 다른 식별 정보에 비하여 우선적으로 송출하도록 더욱 구성되는 것을 특징으로 한다. 특히, 휴대용 개인 식별 유닛은 소정의 인증 메커니즘이 내장된 하드웨어 스마트 키일 수 있다.

본 발명에 의하여, 사용자는 디지털 도어록을 수동 모드 및 자동 모드 중 하나에서 동작하도록 직접 설정할 수 있다. 따라서, 자동 모드를 선택하였을 경우 사용자가 별도의 버튼을 조작하지 않아도 디지털 도어록이 스마트 키를 직접 인식 하여 디지털 도어록의 잠금을 해제하기 때문에 사용자 편의성이 증진된다. 반면, 수동 모드를 선택하였을 경우에는 디지털 도어록의 내장 배터리 수명이 연장된다.

또한, 본 발명에 의하여, 다수 개의 스마트 키가 디지털 도어록에 등록되어 있더라도, 여러 개의 스마트 키 및 디지털 도어록 간의 통신에 충돌을 방지할 수 있기 때문에, 오류가 없이 신속하게 스마트 키를 인식하여 디지털 도어록을 개방할 수 있다.

본 발명의 전술한 및 다른 목적들, 특징들 및 효과들은 첨부 도면을 참조한 다음의 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에 의해 명확하게 될 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일면에 의한 디지털 도어록의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명에 의하면, 디지털 도어록은 자동 모드 또는 수동 모드 중 하나에서 동작한다. 본 명세서에서 자동 모드란, 디지털 도어록이 근처에 휴대용 개인 식별 유닛이 존재하는지 여부를 주기적으로 판단하는 동작 모드를 의미하며, 수동 모드란 사용자가 디지털 도어록 상의 버튼을 조작하는 등의 소정 동작이 있을 때에만 디지털 도어록 근처에 휴대용 개인 식별 유닛이 존재하는지 여부를 판단하는 동작 모드를 의미한다. 수동 모드에서, 휴대용 개인 식별 유닛의 존재 여부를 판단하도록 야기하는 동작은, 디지털 도어록의 프론트 유닛 상의 전용 키에 손가락 등을 접촉시키는 동작이거나, 프론트 유닛을 상방으로 슬라이딩시키는 동작 등일 수 있다.

본 발명에 의한 디지털 도어록 제어 방법에서는 우선적으로 동작 모드가 자동 모드인지 수동 모드인지 여부를 판단한다(S100). 동작 모드가 자동 모드인 것으로 판단되면, 주기적으로 LF 챌린지 신호를 송신한다(S105). LF 챌린지 신호란, 디지털 도어록으로부터 스마트 키로 송신되는 저주파(low frequency) 신호로서, 대략 134.2KHz의 주파수를 가질 수 있다. LF 챌린지 신호는 디지털 도어록의 LF 안 테나로부터 발신되며, 대략 1m 내외의 거리에 도달한다. 디지털 도어록 주위에 인접한 스마트 키가 존재한다면, 스마트 키는 RF 확인 신호를 디지털 도어록으로 송신한다(S110). 만일 디지털 도어록에 RF 확인 신호가 수신된다면, 이것은 디지털 도어록 근처에 스마트 키가 존재한다는 것을 의미한다. 그러면, 디지털 도어록은 스마트 키로 KEY ID를 요청한다(S130).

만일 동작 모드가 수동 모드라면, 사용자가 소정 버튼을 터치하는 등 소정 동작을 수행하는지 여부를 판단한다(S120). 사용자가 소정 버튼을 터치한다면, 스마트 키로 KEY ID를 요청한다(S130). KEY ID란, 디지털 도어록을 조작할 수 있도록 이미 등록된 스마트 키들의 ID를 의미한다. 본 발명에 의하면, 디지털 도어록은 등록된 스마트 키들의 KEY ID들을 순차적으로 요청하며, 스마트 키는 수신된 KEY ID가 자신의 KEY ID와 동일하면 자신의 KEY ID를 암호화하여 다시 디지털 도어록으로 송신한다. 그러면, 디지털 도어록은 스마트 키로부터 암호화된 KEY ID를 수신하고 이를 복호화한다(S140). 이 과정에서 이용되는 암호화 및 복호화 기법으로는 종래의 모든 암호화 기법이 적용될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 디지털 도어록 및 스마트 키는 양자 간에 공지된 공개키를 이용하여 KEY ID를 암호화하거나 복호화할 수 있다. 디지털 도어록 및 스마트 키 사이의 통신이 암호화되어야 하는 이유는, 제3자가 양자 간의 통신을 가로채어 스마트 키의 KEY ID를 획득하지 못하도록 하기 위한 것이다.

복호화된 KEY ID가 등록된 KEY ID와 일치한다면(S150), 이는 등록된 스마트 키가 디지털 도어록 근처에 존재한다는 것을 의미한다. 그러므로, 디지털 도어록 의 데드 볼트 구동 모터가 구동되어 도어의 잠금이 해제된다(S160). 이 과정에서, 사용자 편의를 위하여, 도어가 열리는 상황을 간단한 버저음을 통하여 알릴 수 있다(S180). 만일, 복호화된 KEY ID가 등록된 KEY ID와 일치하지 않으면, 디지털 도어록은 다음 KEY ID를 이용하여 다시 KEY ID를 요청한다(S130). 이 과정에서, 소정의 복귀 조건이 만족될 경우에는 다시 첫 번째 단계로 복귀한다(S170). 복귀 조건이란, 소정 시간이 경과되었거나, KEY ID가 일치하지 않는 현상이 소정 횟수 이상 반복되거나 하는 것을 의미한다. 예를 들어, 디지털 도어록 근처에 스마트 키가 존재한다고 하더라도, 존재하는 스마트 키가 반드시 디지털 도어록에 등록된 스마트 키가 아닐 수도 있다. 이 경우, 지속적으로 KEY ID를 요청하는 동작(S130)을 반복하면, KEY ID를 요청하여 비교하는 동작이 무한 루프 반복될 수 있다. 그러므로, 소정의 복귀 조건이 만족되는지를 판단하여 최초 상태로 복귀하는 것이 바람직하다.

디지털 도어록 및 스마트 키 사이에서 전송되는 신호에 대해서는 도 2 및 도 3을 이용하여 상세히 후술된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 디지털 도어록 제어 방법에서는, 디지털 도어록에 저장된 KEY ID들을 순차적으로 이용하여 KEY ID 요청 신호를 생성한다. 따라서, KEY ID 요청 신호가 여러 개의 스마트 키에 동시에 수신되더라도, 해당 스마트 키들 중 KEY ID 요청 신호에 포함된 KEY ID와 일치하는 KEY ID를 가지는 스마트 키만이 KEY ID 응답 신호를 생성하고 송신할 수 있다. 그러므로, 여러 개의 스마트 키가 동시에 디지털 도어록 근처에 존재하더라도, 오직 하나의 스마트 키만이 KEY ID 응답 신호를 디지털 도어록으로 전송할 수 있기 때문에, 여러 개의 스마트 키들 사이의 충돌이 방지된다. 이 경우, 가장 최근에 인증된 바 있는 스마트 키의 KEY ID를 우선적으로 호출하는 것이 바람직하다. 디지털 도어록에 저장된 스마트 키들의 우선 순위는 각각의 스마트 키들이 인증되는 횟수에 따라서 재조정될 수 있다. 그러므로, 디지털 도어록이 스마트 키를 인증하는 시간이 최소화된다.

도 2는 도 1에 도시된 디지털 도어록 제어 방법에서 베이스 프론트 유닛 및 스마트 키 사이에 전송되는 신호 흐름을 예시하는 도면이다.

자동 모드일 경우, 베이스 프론트 유닛으로부터 스마트 키로 LF 챌린지 신호가 송신된다. LF 챌린지 신호는 대략 1미터 내외의 도달 거리를 가지며, 따라서, 스마트 키가 디지털 도어록에 인접할 때 수신될 수 있음은 전술된 바와 같다. 디지털 도어록에 인접한 스마트 키가 존재하면, 스마트 키는 RF 확인 신호를 베이스 프론트 유닛으로 전송한다. RF 확인 신호가 수신되면, 디지털 도어록은 일정한 거리 이내에 스마트 키가 존재하나는 것을 알 수 있다. 그러면, 디지털 도어록의 베이스 프론트 유닛은, 등록된 KEY ID들을 순차적으로 이용하여 KEY ID 요청 신호를 스마트 키로 송신한다. KEY ID 요청 신호는 복수 개의 스마트 키들에게 동시에 수신될 수 있다. 그러면, 스마트 키는 수신된 KEY ID 요청 신호에 포함된 KEY ID가 자신의 고유 KEY ID와 동일한지 여부를 판단한다. 만약 수신된 KEY ID가 고유 KEY ID와 상이하면 이를 무시한다. 반면에, 수신된 KEY ID가 고유 KEY ID와 일치하면, 자신의 KEY ID를 암호화하여 KEY ID 응답 신호를 생성하고, 생성된 KEY ID 응답 신 호를 베이스 프론트 유닛으로 전송한다. 그러면, 베이스 프론트 유닛은 수신된 KEY ID 응답 신호를 복호화하여 KEY ID를 추출한다.

수동 모드일 경우, LF 챌린지 신호를 전송하는 동작 및 RF 확인 신호를 전송하는 동작은 수행되지 않는다. 반면에, '버튼 터치'하는 동작 등 소정 동작이 수행되면, 베이스 프론트 유닛은 KEY ID 요청 신호를 스마트 키로 전송한다. 이하의 동작은 자동 모드에서와 동일하므로 중복된 설명이 생략된다.

도 3은 LF 챌린지 신호 및 KEY ID 요청 신호를 예시하는 타이밍도이다.

도 3의 (a)는 LF 챌린지 신호를 예시하는 타이밍도이며, (b)는 KEY ID 요청 신호를 예시하는 타이밍도이다. 도 3의 (a)에서, T1은 LF 챌린지 신호의 지속 시간을 의미하고, T2는 하이 레벨의 신호가 송신되는 주기를 나타낸다. T1이 길수록 스마트 키는 LF 챌린지 신호를 용이하게 수신할 수 있으며, T2가 짧을수록 신속하게 스마트 키가 검색된다. 하지만, T1이 길어지거나, T2가 짧아지면 디지털 도어록의 배터리 수명이 단축된다. 그러므로, 본 발명에서는 T1이 대략 20 내지 25 ms의 값을 가지고, T2가 대략 1.5s의 값을 가지는 것이 바람직하다.

도 3의 (b)는 디지털 도어록의 근방에 스마트 키가 존재할 경우에 디지털 도어록으로부터 스마트 키로 송신되는 KEY ID 요청 신호를 예시한다. 이미 스마트 키가 근방에 존재한다는 것이 알려졌으므로, KEY ID 요청 신호는 소정 시간 동안 지속적으로 하이 레벨로 유지되는 것이 바람직하다. 전술된 바와 같이, T3가 증가될수록 KEY ID 요청 신호의 신뢰도는 향상되지만, 전력 소모량이 증가한다. 제시된 실시예에서, T3는 대략 50 내지 60 ms의 값을 가지는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 다른 면에 의한 디지털 도어록을 개념적으로 도시하는 블록도이다.

도 4에 도시된 디지털 도어록은 휴대용 개인 식별 유닛과 함께 사용될 수 있다. 도 4는 휴대용 개인 식별 유닛의 일 예로서 스마트 키를 도시한다. 도 4에 도시된 디지털 도어록은 프론트 유닛(10), 메인 유닛(20), 및 모티스(30)를 구비한다. 프론트 유닛(10)은 문 바깥쪽에 설치되는 외측 조립체에 구비되며, 메인 유닛(20)은 문 안쪽에 설치되는 내측 조립체에 구비된다.

프론트 유닛(10)은 저주파 안테나(102), 리셋 스위치(104), 발광다이오드(LED)부(106), PIC 버튼(109), 0~9의 숫자들, #, 및 *의 키 입력을 위한 키패드(110), 및 무선 주파수(RF) 안테나(112)를 구비한다. 저주파 안테나(102)는 저주파수의 전자기파 신호를 발생하기 위해 이용되며, 저주파 안테나 구동부(204)에 의하여 구동된다. LED부(106)는 PIC 버튼(109) 또는 키패드(110) 상의 키가 눌러지면 LED들(미도시)을 점등할 수 있다. 수동 모드에서 사용자가 PIC 버튼(109)을 터치하면, 디지털 도어록은 스마트 키의 검색 동작을 시작한다. 즉, PIC(Personal Identification Control) 버튼(109)은 스마트 키의 검색을 개시하기 위한 버튼이며, 디지털 도어록이 수동 모드에서 동작할 경우, 사용자는 스마트 키 검색 버튼(109)을 터치함으로써 스마트 키 검색 동작을 활성화할 수 있다.

무선 주파수(RF) 안테나(112)는 헬리컬 안테나일 수 있다. 예를 들어, 무선 주파수 안테나(112)는 약 315 MHz의 주파수에서 데이터를 송수신하도록 구현될 수 있다. 프론트 유닛(10)은 9V의 비상전원을 위한 단자들(116)도 구비한다. 비상전 원 단자들(116)은, 디지털 도어록의 내부 배터리가 완전 방전 등에 의해 장치 동작 전력을 공급하지 못하는 상황에서, 디지털 도어록을 임시적으로 가동시키기 위해 외부 배터리를 사용할 수 있게 하기 위한 단자들이다.

메인 유닛(20)은 전력관리부(202), 저주파 안테나 구동부(204), RF 수신기(206), 스마트 키 등록 스위치(208), 비밀번호 등록 스위치(210), 도어 센서 스위치(302), 데드볼트 스위치(304), 동작 모드 설정부(306), 내부 강제 잠금 스위치(212), 버저(buzzer; 214), 모터 구동부(216), 및 제어부(218)를 구비한다. 직류 6V의 배터리(220)가 연결되는 전력관리부(202)는 디지털 도어록이 필요로 하는 전력을 제공한다. 또는, 전력 관리부(202)는 외부로부터 직접 DC 전원을 수신하여 동작 전력을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 외부로부터 220V의 상용 전원이 수신되면, 전력 관리부(202)는 이를 6V의 동작 전원으로 변환하여 디지털 도어록의 구성 요소에게 제공할 수 있다. 이와 같이, 전력 관리부(202)가 외부 전원을 수전하는 경우에는, 디지털 도어록이 자동 모드에서 동작하더라도 전력을 충분히 공급할 수 있다. 그러므로, 동작 모드 설정부(306)는 외부 전원이 입력될 경우에는, 자동으로 동작 모드를 자동 모드로 설정할 수 있다.

저주파 안테나 구동부(204)는 프론트 유닛(10)의 저주파 안테나(102)를 구동하기 위해 이용된다. RF 수신기(206)는 프론트 유닛(10)의 헬리컬 안테나(112)를 통해 수신된 RF 신호를 처리하여, 제어부(218)가 처리할 수 있는 신호로 변환한다.

스마트 키 등록 스위치(208)는 스마트 키의 등록을 위해 사용된다. 프론트 유닛(10)에 있는 스마트 키 등록 스위치(208)를 누르면, 디지털 도어록은 스마트 키들을 디지털 도어록에 등록할 수 있는 '등록모드'로 설정된다. 비밀번호등록 스위치(210)는 디지털 도어록에 비밀번호를 입력하는 것을 허용하기 위해 사용된다. 내부 강제 잠금 스위치(212)는 문 밖에서 문을 여는 시도를 모두 무시하고 문을 잠금 상태로 설정하기 위해 사용된다. 도어 센서 스위치(302)는 문의 상태를 감지하기 위한 스위치이다. 즉, 도어 센서 스위치(302)는 현재 문이 열려있는 상태인지 닫힌 상태인지를 검출한다. 데드볼트 스위치(304)는 데드 볼트를 조작하여 문을 잠금 상태가 되도록 하기 위한 스위치이다. 즉, 데드볼트 스위치(304)가 눌러지면, 데드볼트가 돌출되어 문을 잠그게 된다. 동작 모드 설정부(306)는 디지털 도어록을 자동 모드 및 수동 모드 중 하나에서 동작하도록 설정한다. 예를 들어, 동작 모드 설정부(306)는 디지털 도어록의 메인 유닛에 구비되는 하드웨어 버튼일 수 있고, 또는 소프트웨어적으로 구현될 수도 있다.

버저(214)는 디지털 도어록의 동작 상태를 소리로 표시하기 위해 사용된다. 모터 구동부(216)는 모터(308)를 구동하여 문을 잠그거나 열기 위한 것이다. 메인 유닛(20)을 구성하는 각각의 구성요소들은 제어부(218)에 연결되며 제어부(218)의 제어 하에 자신의 기능들을 수행한다.

저주파 안테나(102)는 외측 조립체를 구성하는 슬라이딩 덮개의 안쪽 표면에 고정된다. 도 4에 도시된 LED부(106)를 구성하는 LED들(미도시) 중에서 PIC 버튼(109)에 상응하는 LED(미도시)는 슬라이딩 덮개가 덮여 있는 상황에서도 PIC 버튼(109)이 눌러질 때 점등되도록 하기 위해, PIC 버튼(109) 자체에 형성될 수 있다. 또는, PIC 버튼(109)이 눌러질 때 점등하는 LED(미도시)는 외측 조립체의 표 면에 노출되도록 설치될 수 있다.저주파 안테나(102)는, 페라이트(ferrite) 안테나에 의해 구현될 수 있고, 예를 들면, 134.2kHz의 저 주파수의 신호를 발생할 수 있다. 일반적으로, 저주파 안테나(102)는 0.7m 내지 1m의 유효 발신거리를 가진다.

자동 모드일 경우, 점선으로 표시된 도달 거리 내에 스마트 키(40)가 접근하면, 디지털 도어록은 이를 자동으로 인식하여 스마트 키(40)를 인증하고 도어를 잠금 해제한다. 그러므로, 사용자는 스마트 키(40)를 꺼내거나 디지털 도어록에 접촉시킬 필요 없이 용이하게 문을 열 수 있다. 또한, 전술된 바와 같이, 수동 모드일 경우에는, 사용자는 디지털 도어록에 접근한 후, PIC 버튼(109)에 접촉함으로써 스마트 키(40) 검색 동작을 개시할 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 디지털 도어록과 함께 이용되기 위한 스마트 키(40)를 개념적으로 도시하는 블록도이다.

도 5를 참조하면, 스마트 키(40)는 직류 3V의 배터리(403), 저주파 3차원(3D) 안테나(404), 3차원 아날로그 프론트 엔드(analog front end; AFE) 집적회로(406), 마이크로제어부(MCU; 408), 발광다이오드(LED) 구동부(410), 및 RF 송신부(412)를 구비한다. 저주파 3D 안테나(404)는 안테나의 중심을 원점으로 한 3차원 공간에서 x, y 및 z축의 모든 방향들로의 수신 감도들을 높일 수 있도록 구성된 안테나이다. 3D AFE 집적회로(406)는, 저주파 3D 안테나(404)와는 공통선과 x, y 및 z축의 각 방향에서 신호를 수신하기 위한 신호선들(X, Y, Z)에 의해 연결되며, 항상 동작 상태를 유지한다. 3D AFE 집적회로(406)는 수신된 데이터와 기상(WAKE)신호를 마이크로제어부(408)에 전송한다. 마이크로제어부(408)는 평상시에는 전원 을 절약할 수 있는 대기모드에 있으며, 기상(WAKE)신호에 의해 동작을 시작하고, 수신된 데이터를 처리한다. 마이크로제어부(408)는 기상(WAKE)신호를 수신할 때 LED구동부(410)를 구동할 수 있으며, 수신된 데이터의 처리 결과에 따라 LED구동부(410)를 구동할 수 있다. 마이크로제어부(408)로부터 인에이블 신호(RFEN) 및 데이터(DATA)를 수신하는 RF 송신부(412)는 안테나(미도시)를 통해 RF신호를 발신한다.

디지털 도어록으로부터 LF 챌린지 신호가 수신되면, MCU(408)는 이를 인식하고 RF 확인 신호를 생성하여 디지털 도어록으로 송신한다. 또한, 디지털 도어록으로부터 KEY ID 요청 신호가 수신되면, MCU(408)는 수신된 KEY ID 요청 신호에 포함된 KEY ID가 내부 저장된 KEY ID와 동일한지 판단한다. 동일하다면, MCU(408)는 자신의 KEY ID를 암호화하여 KEY ID 응답 신호를 생성한다. 그러면, RF 송신부(412)가 KEY ID 응답 신호를 디지털 도어록으로 송신한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명은 디지털 도어록에 적용됨으로써, 디지털 도어록을 스마트 키와 같은 휴대용 개인 식별 유닛의 인식 동작을 자동으로 수행하는 자동 모드 또는 수동 으로 휴대용 개인 식별 유닛을 인식하는 수동 모드 중 하나에서 선택적으로 동작 가능하도록 구현하여 사용자 편의를 증진할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 면에 의한 디지털 도어록 장치를 개념적으로 도시하는 블록도이다.

Claims

디지털 도어록을 제어하기 위한 방법에 있어서,

a) 상기 디지털 도어록의 동작 모드를 자동 모드 및 수동 모드 중 하나로 설정하는 동작 모드 설정 단계;

b) 자동 모드일 경우, 주기적으로 휴대용 개인 식별 유닛이 상기 디지털 도어록으로부터 소정 거리 내에 존재하는지 판단하고, 수동 모드일 경우, 사용자의 소정 동작이 수행되는지 판단하는 판단 단계;

c) 상기 판단 단계 이후에, 소정의 충돌 방지(anti-collision) 기법에 따라서 상기 디지털 도어록에 인접한 상기 휴대용 개인 식별 유닛이 등록된 개인 식별 유닛인지 판단하는 인증 단계; 및

d) 상기 인증 단계 이후에, 상기 디지털 도어록을 여는 언록(unlock) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 a) 동작 모드 설정 단계는,

상기 수동 모드 및 상기 자동 모드 중 하나를 소프트웨어 또는 하드웨어적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 a) 동작 모드 설정 단계는,

외부 전원 전압이 상기 디지털 도어록에 입력될 경우, 자동적으로 동작 모드 를 상기 자동 모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 b) 판단 단계는,

상기 수동 모드인 경우, 상기 디지털 도어록 상의 소정 버튼을 사용자가 접촉하는 동작이 수행되는지 판단하는 단계;

자동 모드일 경우, 상기 디지털 도어록에 인접한 상기 휴대용 개인 식별 유닛으로 주기적으로 저주파 챌린지 신호를 송신하는 단계; 및

자동 모드일 경우, 상기 휴대용 개인 식별 유닛으로부터 고주파 확인 신호(RF Ack)가 수신되는지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 c) 인증 단계는,

상기 디지털 도어록에 등록된 휴대용 개인 식별 유닛들의 식별 정보(key ID)를 순차적으로 송출하는 key ID 송출 단계;

휴대용 개인 식별 유닛이 수신한 상기 식별 정보가 상기 휴대용 개인 식별 유닛에 저장된 고유 식별 정보와 동일한지 판단하는 단계;

동일할 경우, 상기 휴대용 개인 식별 유닛이 상기 고유 식별 정보를 암호화하여 상기 디지털 도어록으로 송신하는 단계; 및

수신된 상기 고유 식별 정보가 상기 디지털 도어록에 등록된 식별 정보와 동일하면 상기 휴대용 개인 식별 유닛을 인증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 key ID 송출 단계는,

등록된 식별 정보들 중 가장 최근에 인증된 상기 휴대용 개인 식별 유닛의 식별 정보를 다른 식별 정보에 비하여 우선적으로 송출하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 휴대용 개인 식별 유닛은,

소정의 인증 메커니즘이 내장된 하드웨어 스마트 키인 것을 특징으로 하는 방법.
휴대용 개인 식별 유닛에 의하여 제어되는 디지털 도어록에 있어서,

저주파 신호를 상기 휴대용 개인 식별 유닛으로 송신하기 위한 저주파 안테나;

상기 휴대용 개인 식별 유닛으로부터 무선 주파수 신호를 수신하기 위한 무선 주파수 안테나;

상기 디지털 도어록의 동작 모드를 자동 모드 및 수동 모드 중 하나로 설정하는 동작 모드 설정부; 및

제어부의 제어 하에 데드 볼트를 구동하기 위한 구동 모터를 포함하며, 상기 제어부는,

a) 자동 모드일 경우, 주기적으로 상기 휴대용 개인 식별 유닛이 상기 디지털 도어록으로부터 소정 거리 내에 존재하는지 판단하고, 수동 모드일 경우, 사용자의 소정 동작이 수행되는지 판단하는 판단 동작,

b) 상기 판단 동작 이후에, 소정의 충돌 방지 기법에 따라서 상기 디지털 도어록에 인접한 상기 휴대용 개인 식별 유닛이 등록된 휴대용 개인 식별 유닛인지 판단하는 인증 동작, 및

c) 상기 휴대용 개인 식별 유닛이 인증되면, 상기 구동 모터를 구동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 도어록.
제8항에 있어서,

상기 동작 모드 설정부는 하드웨어 버튼으로 구현되거나 소프트웨어적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 도어록.
제9항에 있어서,

상기 동작 모드 설정부는, 외부 전원 전압이 상기 디지털 도어록에 입력될 경우, 자동적으로 동작 모드를 상기 자동 모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어록.
제8항에 있어서, 상기 a) 판단 동작을 수행하기 위하여, 상기 제어부는,

상기 수동 모드인 경우, 상기 디지털 도어록 상의 소정 버튼을 사용자가 접촉하는 동작이 수행되는지 판단하는 동작,

자동 모드일 경우, 상기 디지털 도어록에 인접한 상기 휴대용 개인 식별 유닛으로 주기적으로 저주파 챌린지 신호를 송신하는 동작, 및

자동 모드일 경우, 상기 휴대용 개인 식별 유닛으로부터 고주파 확인 신호(RF Ack)가 수신되는지 판단하는 동작을 수행하도록 더욱 구현되는 것을 특징으로 하는 디지털 도어록.
제8항에 있어서, 상기 b) 인증 동작을 수행하기 위하여, 상기 제어부는,

상기 디지털 도어록에 등록된 휴대용 개인 식별 유닛들의 식별 정보(key ID)를 순차적으로 송출하는 key ID 송출 동작,

휴대용 개인 식별 유닛이 수신한 상기 식별 정보가 상기 휴대용 개인 식별 유닛에 저장된 고유 식별 정보와 동일한지 판단하는 동작,

동일할 경우, 상기 휴대용 개인 식별 유닛이 상기 고유 식별 정보를 암호화하여 상기 디지털 도어록으로 송신하는 동작, 및

수신된 상기 고유 식별 정보가 상기 디지털 도어록에 등록된 식별 정보와 동일하면 상기 휴대용 개인 식별 유닛을 인증하는 동작을 수행하도록 더욱 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 도어록.
제12항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 key ID 송출 동작을 수행할 때, 등록된 식별 정보들 중 가장 최근에 인증된 상기 휴대용 개인 식별 유닛의 식별 정보를 다른 식별 정보에 비하여 우선적 으로 송출하도록 더욱 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 도어록.
제8항에 있어서, 상기 휴대용 개인 식별 유닛은,

소정의 인증 메커니즘이 내장된 하드웨어 스마트 키인 것을 특징으로 하는 디지털 도어록.