KR102093858B1 - 바이오메트릭스 기반 차량 제어 장치 및 이를 이용한 차량 제어 방법 - Google Patents

바이오메트릭스 기반 차량 제어 장치 및 이를 이용한 차량 제어 방법 Download PDF

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Abstract

바이오메트릭 기반 차량 제어 장치 및 이를 이용한 차량 제어 방법을 개시한다. 본 발명의 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치는 차량의 외부에 접근한 사용자에 대해서 제1 인증 처리를 수행하기 위해서 해당 사용자의 제1 인증 정보를 획득하는 제1 인증 정보 획득부, 차량에 탑승한 사용자에 대해서 제2 인증 처리를 수행하기 위해서 해당 사용자의 제2 인증 정보를 획득하는 제2 인증 정보 획득부, 제1 인증 정보 또는 제2 인증 정보를 이용하여 해당 사용자에 대한 인증 처리를 수행하는 인증 처리부 및 인증 처리부의 결과에 따라 인증된 사용자에 대해서는 차량의 제어를 허락하고, 비인증된 사용자에 대해서는 차량의 제어를 허락하지 않으면서, 해당 차량의 제어를 원격의 관리자에게 위임하도록 처리하는 제어부를 포함한다.

Description

바이오메트릭스 기반 차량 제어 장치 및 이를 이용한 차량 제어 방법{Biometrics-based vehicle control device and vehicle control method using same}
본 발명은 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 바이오메트릭스(biometrics) 기반 차량 제어 장치 및 이를 이용한 차량 제어 방법에 관한 것이다.
차량(vehicle)은 특성상 도난될 경우에 회수가 쉽지 않고, 2차 범죄에 이용되는 등의 문제가 있다. 차량의 도난을 예방하기 위하여 차량 경보기가 기본적으로 설치되어 있지만, 이는 차량에 대한 비정상적인 상황에 대해서 알림이나 경보 기능을 수행할 뿐이고, 차량 도난을 방지하지는 못한다.
근본적으로 차량 도난을 방지하기 위해서 바퀴휠 잠금 장치 또는 핸들 잠금 장치가 제안되지만 이는 매번 잠금 설정 및 해제를 해야 하는 불편함이 있고, 잠금 장치를 파손하는 방식으로 얼마든지 해제시킬 수 있어서 근본적인 방지 대책이 되지는 못한다.
보다 근본적인 해결책으로 차량에 각종의 센서를 구비함으로써 사용자를 인증하여 차량의 도어를 개폐하고, 시동장치의 작동이 가능하게 하는 방법도 제안되고 있다.
하지만, 기술의 발달로 인하여 사용자의 특징을 피싱(Phishing)함으로써 종래의 차량 보안 시스템을 무력화시키는 사례가 발생되고, 이를 해결하기 위해서는 보다 높은 보안 절차를 거쳐야 하므로 사용자의 편의성에 악영향을 미치는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 사용자의 편의성에 최소한의 영향을 미치면서도 차량의 도난 방지를 근본적으로 방지하면서 도난시에는 회수 조치가 가능할 수 있는 새로운 방식의 차량 제어 장치의 개발의 필요성이 요구되는 실정이다.
특허문헌 1 : 한국공개특허 제10-2004-0029211호(공개일 : 2004년04월06일) 특허문헌 2 : 한국등록특허 제10-1165106호(공고일 : 2012년7월12일) 특허문헌 3 : 한국등록특허 제10-1859761호(공고일 : 2018년05월21일) 특허문허 4 : 한국등록특허 제10-1909345호(공고일 : 2019년10월17일) 특허문헌 5 : 한국등록특허 제10-1962750호(공고일 : 2019년04월01일) 특허문헌 6 : 한국등록특허 제10-1922376호(공고일 : 2018년11월26일) 특허문헌 7 : 한국등록특허 제10-2005040호(공고일 : 2019년07월29일) 특허문헌 8 : 한국공개특허 제10-2012-0074820호(공개일 : 2012년07월06일) 특허문헌 9 : 한국등록특허 제10-0331641호(공고일 : 2002년04월09일) 특허문헌 10 : 한국등록특허 제10-1271081호(공고일 : 2013년06월04일)
상술한 필요성에 의해서 안출된 본 발명은 차량의 외부에 접근한 사용자에 대해서 1차 인증 과정을 거치고, 차량에 탑승한 사용자에 대해서 2차 인증 과정을 거치며, 1차 및 2차 인증에서 비인증된 처리되는 진정한 사용자에게 보충적 인증 과정을 제공함으로써, 보다 진정한 사용자를 인증하여 차량의 제어를 허용하고, 차량의 도난시 차량의 위치 추적이 가능하며, 차량의 제어를 제한할 수 있는 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치 및 이를 이용한 차량 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치는, 차량의 외부에 접근한 사용자에 대한 제1 인증 처리를 수행하기 위해서 해당 사용자의 제1 인증 정보를 획득하는 제1 인증 정보 획득부; 차량에 탑승한 사용자에 대한 제2 인증 처리를 수행하기 위해서 해당 사용자의 제2 인증 정보를 획득하는 제2 인증 정보 획득부; 상기 제1 인증 정보 또는 상기 제2 인증 정보를 이용하여 해당 사용자에 대한 제1 및 제2 인증 처리를 수행하는 인증 처리부; 및 상기 인증 처리부의 결과에 따라 인증된 사용자에 대해서는 차량의 제어를 허용하고, 비인증된 사용자에 대해서는 차량의 제어를 허용하지 않으면서, 해당 차량의 제어를 원격의 관리자에게 허용하도록 처리하는 제어부;를 포함한다.
이 경우에, 상기 인증 처리부에 의해서 상기 제2 인증 처리의 결과에서 해당 사용자가 비인증 사용자로 판정되면, 상기 제1 인증 정보 및 상기 제2 인증 정보와 다른 종류의 생체 정보 또는 비생체 정보를 제3 인증 정보로 획득하는 제3 인증 정보 획득부;를 더 포함한다.
한편, 상기 제1 인증 정보 획득부는, 해당 사용자의 얼굴 정보, 홍체 정보, 정맥 정보, 제스처 정보 및 음성 정보 중 적어도 하나를 상기 제1 인증 정보로 획득한다.
한편, 상기 제2 인증 정보 획득부는, 해당 사용자의 얼굴 정보, 홍체 정보, 정맥 정보, 제스처 정보 및 음성 정보 중 적어도 하나를 상기 제2 인증 정보로 획득한다.
한편, 상기 제3 인증 정보 획득부는, 상기 제1 인증 정보 및 상기 제2 인증 정보와 다른 종류이되, 얼굴 정보, 홍체 정보, 정맥 정보, 제스처 정보 및 음성 정보 중 적어도 하나를 상기 제3 인증 정보로 획득하고, 상기 인증 처리부는, 상기 제3 인증 정보에 기초하여 해당 사용자를 인증한다.
한편, 상기 제어부는, 해당 차량에 탑승한 사용자가 비인증된 사용자로 판정되면, 해당 차량의 GPS 모듈, 무선 통신 모듈, 카메라 모듈, 각종의 센서 모듈을 활성화하도록 제어한다.
이 경우에, 상기 제어부는, 해당 차량의 위치에서 상기 원격의 관리자의 위치까지의 소요 시간이 기 결정된 크기 이하이면 해당 차량에 대한 제어를 상기 원격의 관리자에게 허용하고, 상기 경로 거리 또는 소요 시간이 기 결정된 크기를 초과하면 해당 차량을 특정 지점까지 이동하도록 제어한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 바이오메트릭 기반 차량 제어 방법은, 제1 인증 정보 획득부, 제2 인증 정보 획득부, 제3 인증 정보 획득부, 인증 처리부 및 제어부를 포함하는 차량 제어 장치를 이용한 바이오메트릭 기반 차량 제어 방법에 있어서, 상기 제1 인증 정보 획득부는, 차량의 외부에 접근한 사용자에 대한 제1 인증 정보를 획득하는 단계; 상기 인증 처리부는, 상기 제1 인증 정보를 이용하여 해당 사용자에 대한 제1 인증 처리를 수행하는 단계; 상기 제어부는, 상기 제1 인증 처리를 수행하는 단계에서 해당 사용자가 인증 사용자로 판정되면 차량에 탑승한 사용자에 대한 제2 인증 정보를 획득하게 하고, 해당 사용자가 비인증 사용자로 판정되면 차량 도어가 열린 경우에 메세지를 발생시키도록 처리하는 제1 제어 처리를 수행하는 단계; 상기 제2 인증 정보 획득부는, 차량에 탑승한 사용자에 대한 제2 인증 정보를 획득하는 단계; 상기 인증 처리부는, 상기 제2 인증 정보를 이용하여 해당 사용자에 대한 제2 인증 처리를 수행하는 단계; 및 상기 제어부는, 상기 제2 인증 처리를 수행하는 단계에서 해당 사용자가 인증 사용자로 판정되면 해당 차량의 제어를 해당 사용자에게 허용하고, 해당 사용자가 비인증 사용자로 판정되면 해당 차량의 제어를 원격의 관리자에게 허용하는 제2 제어 처리를 수행하는 단계;를 포함한다.
이 경우에, 상기 제2 제어 처리를 수행하는 단계에서, 상기 제3 인증 정보 획득부는 비인증 사용자로 판정된 사용자로부터 상기 제1 인증 정보 및 상기 제2 인증 정보와 다른 종류의 생체 정보 또는 비생체 정보인 제3 인증 정보를 획득하는 단계; 상기 제2 제어 처리를 수행하는 단계에서, 상기 인증 처리부는 상기 제3 인증 정보를 이용하여 해당 사용자에 대한 제3 인증 처리를 수행하는 단계; 및 상기 제3 인증 처리를 수행하는 단계 이후에, 상기 제어부는 해당 사용자가 인증 사용자로 판정되면 해당 차량의 제어를 해당 사용자에게 허용하고, 해당 사용자가 비인증 사용자로 판정되면 해당 차량의 제어를 원격의 관리자에게 허용하도록 처리하는 제3 제어 처리를 수행하는 단계;를 포함한다.
이 경우에, 상기 제어부는, 상기 인증 처리부에 의해서 차량에 탑승한 사용자가 비인증된 사용자로 판정되면, 해당 차량의 GPS 모듈, 무선 통신 모듈, 카메라 모듈, 각종의 센서 모듈을 활성화하는 단계; 및 해당 차량의 위치에서 상기 원격의 관리자의 위치까지의 소요 시간이 기 결정된 크기 이하이면 해당 차량에 대한 통제권을 상기 원격의 관리자에게 허용하고, 상기 소요 시간이 기 결정된 크기를 초과하면 해당 차량을 특정 지점까지 이동하도록 제어하는 단계;를 포함
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 차량의 외부에 접근한 사용자에 대해서 1차 인증과 차량의 내부에 위치한 사용자에 대해서 2차 인증을 통해서 사용자의 인증에 대한 신뢰도를 높여주는 효과,
1차, 2차 인증 정보와 다른 종류의 생체 또는 비생체 인증 정보를 이용하여 보충적 인증 프로세를 통해서 진정 사용자의 오류 인식으로 인한 불편함을 해소하는 효과, 그리고,
차량 도난 상황이 발생할 경우에 차량의 제어를 원격의 관리자에게만 허용함으로써 도난 차량의 회수 및 추적을 가능하게 하는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치를 예시적으로 설명하는 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치의 외관을 예시적으로 설명하는 도면,
도 3은 도 2에 도시된 차량 제어 장치가 차량에 설치된 일 예를 예시적으로 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치가 설치된 차량에 접근한 사용자에 대한 1차 인증 절차를 예시적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치가 설치된 차량에 탑승한 사용자에 대한 2차 인증 절차를 예시적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치가 설치된 차량에 탑승한 사용자에 대한 3차 인증 절차를 예시적으로 설명하는 도면,
도 7은 도 6에 도시된 3차 인증 절차에서 비인증된 사용자가 탑승한 차량에 대한 통제 모드를 예시적으로 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치를 이용한 차량 제어 방법의 과정을 예시적으로 설명하는 흐름도.
이하 도면을 참고하여 본 발명의 바라직한 실시 예에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치를 예시적으로 설명하는 블럭도이다. 도 1을 참고하면, 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치(100)는 복수의 인증 정보 획득부(111 내지 113), 인증 처리부(120), 제어부(130)를 포함한다. 실시 예에 따라서는 통신부(140), GPS(150), 센서부(160), 듀얼 디스플레이부(170), 저장부(180) 및 I/O 인터페이스부(190)를 일부 또는 전부를 선택적 또는 필수적으로 포함할 수 있다.
복수의 인증 정보 획득부(111 내지 113)은 차량(10)의 다수 공간에 분산 설치되거나 하나의 모듈로 통합되서 특정 공간에 설치될 수도 있다. 구체적으로, 제1 인증 정보 획득부(111)는 차량(10)에 접근하는 사용자에 대한 1차 인증을 위한 제1 인증 정보를 획득한다. 이때, 제1 인증 정보는 생체 정보(예를 들어, 얼굴 정보, 지문 정보, 정맥 정보, 홍체 정보, 기타 생체 정보 등)이다. 차량 제어 장치(100)의 센서부(160)에 의해서 차량(10)으로부터 일정 거리 이내로 근접한 사용자를 감지하면, 제1 인증 정보 획득부(111)는 차량(10)에 접근하는 사용자의 신체 일부 또는 전부를 촬상하는 카메라로 구성될 수 있다. 제1 인증 정보 획득부(111)는 차량(10)의 외부 상황을 촬상해야 하므로, 차량(10)의 외부를 지향하도록 설치되는 것이 바람직하다. 제1 인증 정보 획득부(111)는 촬상한 디지털 이미지 정보를 제1 인증 정보로 인증 처리부(120)로 전달한다.
제2 인증 정보 획득부(112)는 차량(10)에 탑승한 사용자에 대한 2차 인증을 위한 제2 인증 정보를 획득한다. 이때, 제2 인증 정보는 생체 정보(예를 들어, 얼굴 정보, 지문 정보, 정맥 정보, 홍체 정보, 기타 생체 정보 등)이다. 차량 제어 장치(100)의 센서부(160)에 의해서 운전석에 사용자가 탑승한 것을 감지하면, 제2 인증 정보 획득부(112)는 차량(10)에 탑승한 사용자의 신체 일부를 촬상하는 카메라로 구성될 수 있다. 제2 인증 정보 획득부(112)는 차량(10)의 내부 상황을 촬상해야 하므로, 차량(10)의 내부에서 운전석 또는 조수석에 탑승한 사람의 얼굴을 지향하도록 설치되거나 렌즈 각도를 조절가능하도록 설치되는 것이 바람직하다. 제2 인증 정보 획득부(112)는 촬상한 디지털 이미지 정보를 제2 인증 정보로 인증 처리부(120)로 전달한다.
제3 인증 정보 획득부(113)는 차량(10)에 탑승한 사용자에 대한 3차 인증을 위한 제3 인증 정보를 획득한다. 이때, 제3 인증 정보는 생체 정보 또는 비생체 정보이다. 제3 인증 정보 획득부(113)는 2차 인증 단계에서 사용자에 대한 비인증 판단이 이루어진 경우에 해당 사용자에 대한 제3 인증 정보를 획득한다. 또는 제3 인증 정보 획득부(113)는 2차 인증 단계에서 사용자에 대한 인증 판단이 보류된 경우에 해당 사용자에 대한 제3 인증 정보를 획득한다. 제3 인증 정보는 제1 인증 정보 및 제2 인증 정보와는 다른 종류의 생체 정보를 획득하거나 생체 정보가 아닌 별도의 인증 수단으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 인증 정보로 사람의 얼굴 이미지를 획득한 경우에 제3 인증 정보는 생체 인증 정보로 지문 정보, 정맥 정보, 홍체 정보 등이 될 수 있다.
차량 제어 장치(100)의 센서부(160)에 의해서 운전석에 사용자가 탑승한 것을 감지하면, 제3 인증 정보 획득부(113)는 차량(10)에 탑승한 사용자의 신체 일부의 정보를 획득할 수 있는 광학 스캐너로 구성될 수 있다. 제3 인증 정보 획득부(113)는 탑승한 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손, 팔, 눈)에 관한 정보 또는 사용자의 목소리, 사용자의 동작 등을 제3 인증 정보로 획득한다. 예를 들어, 제3 인증 정보 획득부(113)는 광학 스캐너로 구현될 경우, 사용자의 손가락 지문, 손바닥 지문, 발가락 지문, 발바닥 지문 등 인식하여 지문의 패턴 정보를 제3 인증 정보로 획득할 수 있다.
인증 처리부(120)는 제1 내지 3 인증 정보 획득부(111 내지 113)로부터 획득한 제1 내지 3 인증 정보를 이용하여 개별적이고 독립적으로 사용자의 인증 또는 비인증 또는 판별불가 또는 판별보류 등으로 판단하는 인증 절차를 수행한다. 예를 들어, 사용자의 인증 정보로써 얼굴 정보 또는 목소리 정보가 등록되어 있으면, 인증 처리부(120)는 제1 인증 정보 획득부(111) 및 제2 인증 정보 획득부(112)로부터 사용자의 얼굴 정보를 획득한다. 또는 인증 처리부(120)는 제3 인증 정보 획득부(113)로부터 사용자의 목소리 정보를 획득한다.
인증 처리부(120)는 등록 얼굴 이미지와 평가 얼굴 이미지를 상호 대비하여 유사 여부를 판단하되, 얼굴의 유사 여부 판단은 딥러닝(Deep Learning)을 이용한 기계 학습 방식으로 실행된다. 또한, 인증 처리부(120)는 딥러닝을 실행시키기 위해서 파이썬과 같은 프로그래밍 언어를 이용하여 프로그래밍된 얼굴 인식 소프트웨어를 미리 설치한다. 또한, 텐서 플로우(Tensor Flow)와 같은 오픈 소스 라이브러리, 오픈씨브이(OpenCV)와 같은 실시간 컴퓨터 비전을 목적으로 한 프로그래밍 라이브러리 등을 이용하여 딥러닝 기술을 이용하여 얼굴의 유사 여부를 판단한다.
제어부(130)는 인증 처리부(120)의 결과에 따라 인증된 사용자에 대해서는 차량의 제어를 허용한다. 또한 제어부(130)는 비인증된 사용자에 대해서는 차량의 제어를 허용하지 않는다. 또한 제어부(130)는 비인증된 사용자가 운전석에 탑승한 경우에 원격의 관리자(200)에게 해당 차량(10)의 제어를 허용하도록 처리한다.
또한, 제어부(130)는 인증 처리부(120)에 의해서 해당 차량에 탑승한 사용자가 비인증된 사용자로 판정되면, 해당 차량(10)의 통신부(140), GPS부(150), 센서부(160)를 활성화하도록 제어한다.
또한, 제어부(130)는 비인증된 차량에 대해서 해당 차량(10)의 위치에서 원격의 관리자의 위치까지의 소요 시간을 연산한다. 제어부(130)는 소요 시간이 기 결정된 크기 이하이면 해당 차량에 대한 제어를 원격의 관리자(200)에게 허용한다. 제어부(130)는 소요 시간이 기 결정된 크기를 초과하면 해당 차량(10)을 도난 지점에서 회수 지점까지 자율적으로 이동하도록 제어한다.
제어부(130)는 복수의 인증 정보 획득부(111 내지 113), 인증 처리부(120), 통신부(140), GPS부(150), 센서부(160), 듀얼 디스플레이부(170), 저장부(180) 및 I/O 인터페이스부(190)의 전반적인 동작을 제어한다.
통신부(140)는 원격의 관리자(200)와 유무선 통신을 수행한다. 통신부(140)는 차량 도난의 경우에는 도난 사실 정보를 원격의 관리자(200) 및 관공서 등에 자동으로 전송한다. 통신부(140)는 3G, 4G, 5G, 차세대 통신 규격에 의한 셀룰러 통신 모듈로 구현될 수 있다. 또는 통신부(140)는 지그비, 와이파이, 블루투스, 적외선 통신 방식으로 직접 통신하거나 인터넷 공유기(미도시)에 접속하여 원격의 관리자(200) 및 관공서 등에 설치된 단말과 통신할 수 있다.
GPS부(150)는 차량 제어 장치(100)에 구성된다. GPS부(150)는 차량 제어 장치(100)가 설치된 차량의 위치 좌표 정보를 GPS 위성으로부터 수신한 할 수 있다. 또는 GPS부(150)는 통신부(140)를 통해서 접속한 인접 기지국으로부터 위치 좌표를 수신할 수 있다. GPS부(150)는 수신한 위치 좌표 정보를 이용하여 경로 맵을 형성하고, 형성된 경로 맵을 제어부(130)로 전달한다.
센서부(160)는 차량 제어 장치(100)에 구성된다. 센서부(160)는 차량(10)의 속도, 가속도, 방향, 사람의 접근 여부, 사람의 탑승 여부 등을 센싱하기 위한 다양한 종류의 센서로 구성된다. 센서부(160)는 차량(10)에 인접한 사람을 인식하기 위한 거리 센서, 차량(10)에 사람의 탑승 여부를 인식하기 위한 무게 센서, 가속도 센서 등 다양한 종류로 구현될 수 있다.
듀얼 디스플레이부(170)는 차량 제어 장치(100)의 전방 및 후방에 각각 구성된다. 제1 디스플레이(171)는 장치의 전방에 설치되고, 여기서 전방이란 운전자쪽을 지향하는 방향이다. 제2 디스플레이(172)는 장치의 후방에 설치되고, 여기서 후방이란 운전자측 반대 방향을 지향하는 방향이다.
저장부(180)는 차량 제어 장치(100)에 구성된다. 저장부(180)는 사용자에 관한 데이터 세트, 차량 제어 장치(100)를 구성하는 부품에 대한 정보, 차량(10)에 관한 정보, 차량 제어 장치(100)에서 실행되는 응용 소프트웨어 실행파일 등이 저장된다.
I/O 인터페이스부(190)는 차량 제어 장치(100)에 구성된다. I/O 인터페이스부(190)는 차량 제어 장치(100)에 기타 장치를 연결하여 확장하기 위한 USB, UART, 음성 입/출력 단자, 비디오 입/출력 단자이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치의 외관을 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 2를 참고하면, 차량 제어 장치(100)는 측면 카메라(111)와 거리 센서(160)가 별도로 분리되어 있다. 측면 카메라(111) 및 거리 센서(160)는 I/O 인터페이스(190)에 의해서 제어부(130)와 정보를 커뮤니케이션한다. 특히, 측면 카메라(111)는 차량(10)에 근접하는 사용자의 얼굴 등의 생체 정보를 확보하여 제어부(130)로 전송한다. 거리 센서(190)는 사용자가 차량(10)에 근접하는지 여부를 판단하여 제어부(130)로 전송한다.
차량 제어 장치(100)는 차량의 전방을 촬상하기 위한 전방 카메라(112), 사용자의 지문 정보를 획득할 수 있는 지문 인식기(113) 및 차량 제어 장치(100)의 동작 상태를 확인할 수 있는 램프(LED)를 포함한다. 또한, 차량 제어 장치(100)는 전방에 구비된 전방 디스플레이(171)와 후방에 구비된 후방 디스플레이(172)를 포함한다.
도 3은 도 2에 도시된 차량 제어 장치가 차량에 설치된 일 예를 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 3을 참고하면, 평면의 수직상의 임의의 높이에서 차량(10)을 바라볼 경우에 운전석의 왼쪽에 구비된 사이드미러 부분에 측면 카메라(111)를 구비하고, 차량(10)의 운전석의 손잡이 부분에 거리 센서(161)를 구비한다. 그리고 차량(10)의 대쉬 보드에 차량 제어 장치(100)가 설치된다. 차량 제어 장치(100)의 전방 카메라(112)는 차량(10)에 탑승한 사용자를 촬영하기 위하여 운전석 또는 조수석을 지향하도록 구성된다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 차량 제어 장치(100)는 네트워크를 통해서 원격의 관리자(200)와 통신할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치가 설치된 차량에 접근한 사용자에 대한 1차 인증 절차를 예시적으로 도시한 도면이다. 도 4를 참고하면, 사용자가 차량(10)으로부터 일정한 거리 떨어진 상태에 접근하면, 차량 제어 장치(150)의 거리 센서(161)는 사용자의 접근을 감지한다. 사용자의 접근이 감지되면 제1 인증 정보 획득부(111)는 사용자의 얼굴 이미지를 제1 인증 정보로 획득한다. 제1 인증 정보 획득부(111)는 획득된 제1 인증 정보를 인증 처리부(120)로 전송한다. 인증 처리부(120)는 딥러닝 알고리즘에 따라 저장부(180)에 저장된 얼굴 이미지와 촬상된 이미지를 비교하여 해당 사용자에 대한 1차 인증을 실시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치가 설치된 차량에 탑승한 사용자에 대한 2차 인증 절차를 예시적으로 도시한 도면이다. 도 5를 참고하면, 센서부(160)에 의해서 운전석에 차량 탑승 여부를 감지하면, 제2 인증 정보 획득부(112)는 탑승객의 얼굴 이미지를 제2 인증 정보로 획득한다. 제2 인증 정보 획득부(112)는 획득된 제1 인증 정보를 인증 처리부(120)로 전송한다. 인증 처리부(120)는 딥러닝 알고리즘에 따라 저장부(180)에 저장된 얼굴 이미지와 촬상된 얼굴 이미지를 비교하여 해당 사용자에 대한 2차 인증을 실시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치가 설치된 차량에 탑승한 사용자에 대한 3차 인증 절차를 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 6을 참고하면, 제3 인증 정보 획득부(113)는 탑승객의 지문 패턴 이미지 정보를 제3 인증 정보로 획득한다. 이때 제3 인증 정보 획득부(113)는 지문 인식기로 구성될 수 있다. 제3 인증 정보 획득부(113)는 획득된 제3 인증 정보를 인증 처리부(120)로 전송한다. 인증 처리부(120)는 딥러닝 알고리즘에 따라 저장부(180)에 저장된 지문 이미지와 감지된 지문 이미지를 비교하여 해당 사용자에 대한 3차 인증을 실시한다.
3차 인증 절차에서 제3 인증 정보와 일치하는 저장부(180)의 저장 정보가 없는 경우에 제어부(130)는 통제 모드로 동작하게 된다. 위에서 설명한 1차, 2차 3차 인증 절차에서 비인증 사용자로 인식된 경우에는 제어부(130)는 비인증 사용자의 차량 접근에 대해서 차단시키는 알림 또는 차량 제어권에 대해서 제한시킬 수 있다. 또한 제어부(130)는 비인증 사용자가 차량(10)에 탑승한 경우에는 차량(10)을 통제 모드로 동작시킬 수 있다. 이하에서는 통제 모드로 동작할 경우에 제어부(130)에 의한 차량(10)의 통제 모드에 대해서 자세히 설명한다.
도 7은 도 6에 도시된 3차 인증 절차에서 비인증된 사용자가 탑승한 차량에 대한 통제 모드의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 차량(10)에 탑승한 운전자가 비인증 사용자로 판단되면, 차량 제어 장치(100)는 비인증된 정보를 네트워크를 통해서 원격의 관리자(200), 차량(10)의 소유자 단말(미도시) 또는 지정된 관리자 단말(미도시)로 전달한다. 여기서, 원격의 관리자(200)는 해당 차량(10)이 이미 가입한 차량 관리 서비스 업체의 서버 단말이다. 이러한 원격의 관리자(200)는 복수개 존재할 수 있으며, 차량(10)에서 가장 인접한 원격의 관리자(200)에게 비인증된 정보를 전송하거나 사용자가 미리 지정한 원격의 관리자(200)에게 비인증된 정보를 전송할 수 있다.
도 7(a)는 원격의 관리자(200)가 비인증된 정보를 수신한 후, 해당 차량(10)의 위치 정보를 요청하여 최신의 위치 정보를 갱신한다. 원격의 관리자(200)는 수신한 위취 정보와 자신의 위치 정보를 비용하여 해당 차량(10)과 원격의 관리자(200) 사이의 경로를 연산한다. 원격의 관리자(200)는 연산된 경로에 실시간 교통 정보 등을 고려하여 예상 소요 시간을 연산한다. 원격의 관리자(200)는 예상 소요 시간이 기 결정된 시간(예를 들어, 10분)보다 작은 경우(통제 영역 내에 있는 경우)이다.
이 경우에는 통제 영역 내에 있는 것으로 판단한다. 원격의 관리자(200)는 통제 영역에 있는 차량(10)에 대해서 직접 제어를 통해서 통제 영역 내의 특정 지역 또는 통제 영역 외에 별도의 지정된 위치로 차량(10)을 이동하도록 제어한다. 이때 특정 지역은 큰 도로변, 공공기관, 관공소, 주차장 등 위치 정보가 미리 지정된 지역이다.
도 7(b)는 원격의 관리자(200)가 비인증된 정보를 수신한 후, 해당 차량(10)의 위치 정보를 요청하여 최신의 위치 정보를 갱신한다. 원격의 관리자(200)는 수신한 위취 정보와 자신의 위치 정보를 비용하여 해당 차량(10)과 원격의 관리자(200) 사이의 경로를 연산한다. 원격의 관리자(200)는 연산된 경로에 실시간 교통 정보 등을 고려하여 예상 소요 시간을 연산한다. 원격의 관리자(200)는 예상 소요 시간이 기 결정된 시간(예를 들어, 10분)보다 큰 경우(통제 영역을 벗어난 경우)이다.
이 경우에는 원격의 관리자(200)는 해당 차량(10)에 대한 직접 통제보다는 해당 차량(10)을 현재 위치에서 회수 가능한 위치로 이동하도록 해당 차량(10)에 설치된 차량 제어 장치(100)로 제어 신호를 전송하고, 실시간으로 해당 차량(10)의 위치 정보를 수신하여 위치를 모니터링한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치를 이용한 차량 제어 방법의 과정을 예시적으로 설명하는 흐름도이다. 도 8을 참고하면, 차량 제어 장치(100)는 거리 센서(161)를 이용하여 차량(10)에 접근하는 사용자를 감지한다(제1 단계). 차량(10)에 인접한 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 상황에서 1차 인증 정보를 획득한다(제2 단계). 이때 차량 제어 장치(100)는 측면 카메라(111)를 이용하여 사용자의 얼굴 이미지 정보를 촬상하여 1차 인증 정보를 획득한다. 차량 제어 장치(100)는 획득한 1차 인증 정보를 이용하여 1차 인증을 진행한다(제3 단계). 1차 인증 절차는 촬상한 이미지에 대해서 딥러닝 기반으로 미리 등록된 사용자 이미지와의 매칭율을 이용하여 인증 여부를 처리한다. 예컨대, CNN(Convolution Neural Network) 알고리즘에 기반하여 이미지 분류를 진행하고, 매핑율이 기 정해진 값을 초과할 경우에 해당 사용자에 대한 인증된 사용자로 판단한다. 만약 촬상한 이미지에 대한 매칭율이 기 정해진 값보다 작은 경우에는 해당 사용자를 비인증된 사용자로 판단한다. 인증된 사용자일 경우에는 정상모드로 진행하고, 차량 도어의 잠금을 해제시켜준다(제5 단계).
만약, 차량 제어 장치(100)는 해당 사용자를 비인증으로 판단하면, 해당 차량(10)의 도어 개폐 여부를 판단한다(제6 단계). 만약 차량(10)의 도어가 열려있지 않은 경우에는 1차 인증 정보를 획득하는 제1 단계를 반복한다. 비인증된 사용자에 대한 1차 인증 절차의 반복 횟수는 1회 이상일 수 있다. 제6 단계에서 차량(10)의 도어가 열려진 것으로 판단되면, 비인증된 사용자가 차량(10)에 접근한 사실을 메세지로 기 정해진 단말 또는 원격의 관리자(200)로 전송한다. 그리고, 차량(10)에 사용자가 운전석에 탑승한 것으로 판단되면, 해당 탑승자에 대한 2차 인증 정보를 획득한다(제7 단계). 이때 차량 제어 장치(100)는 측면 카메라(111)를 이용하여 사용자의 얼굴 이미지 정보를 촬상하여 2차 인증 정보를 획득한다. 차량 제어 장치(100)는 획득한 2차 인증 정보를 이용하여 2차 인증을 진행한다(제8 단계).
2차 인증 절차는 촬상한 이미지에 대해서 딥러닝 기반으로 미리 등록된 사용자 이미지와의 매칭율을 이용하여 인증 여부를 처리한다. 예컨대, CNN(Convolution Neural Network) 알고리즘에 기반하여 이미지 분류를 진행하고, 매핑율이 기 정해진 값을 초과할 경우에 해당 탑승자를 인증된 사용자로 판단한다. 만약 촬상한 이미지에 대한 매칭율이 기 정해진 값보다 작은 경우에는 해당 탑승자를 비인증된 사용자로 판단한다. 인증된 사용자일 경우에는 차량에 대한 제어를 허락한다(제9 단계).
만약, 차량 제어 장치(100)는 해당 탑승자를 비인증 사용자로 판단하면, 해당 탑승자에 대한 3차 인증 정보를 획득하는 절차를 진행한다(제10 단계). 이때, 3차 인증 정보는 해당 탑승자의 생체 정보 또는 비생체 정보이다. 생체 정보일 경우에는 해당 탑승자의 얼굴 정보 이외의 생체 정보를 3차 인증 정보로 획득한다. 이때 이때 차량 제어 장치(100)는 지문 인식기(112)를 이용하여 해당 탑승자의 지문을 광학적인 방식으로 스캔하여 지문 정보를 3차 인증 정보로 획득한다. 차량 제어 장치(100)는 획득한 3차 인증 정보를 이용하여 3차 인증을 진행한다(제11 단계).
3차 인증 절차는 스캔한 지문 이미지에 대해서 딥러닝 기반으로 미리 등록된 사용자 지문 이미지와의 매칭율을 이용하여 인증 여부를 처리한다. 예컨대, CNN(Convolution Neural Network) 알고리즘에 기반하여 이미지 분류를 진행하고, 매핑율이 기 정해진 값을 초과할 경우에 해당 탑승자를 인증된 사용자로 판단한다. 만약 스캔한 지문 이미지에 대한 매칭율이 기 정해진 값보다 작은 경우에는 해당 탑승자를 비인증된 사용자로 판단한다. 인증된 사용자일 경우에는 차량에 대한 제어를 허락한다(제12 단계).
만약, 차량 제어 장치(100)는 해당 탑승자를 비인증 사용자로 판단하면, 해당 차량에 대한 통제 모드를 실행한다(제13 단계). 차량 제어 장치(100)는 차량에 대한 통제가 필요한 상황 정보를 원격의 관리자(100) 또는 미리 지정된 사용자에게 전달한다. 원격의 관리자(100)는 해당 차량(10)으로부터 수신한 위치 정보를 이용하여 해당 차량(10)에 대한 직접 통제가 가능하지 아니면 간접 통제가 가능한지 판단한다(제14 단계).
만약 직접 통제가 가능한 상황이면, 원격의 관리자(200)는 차량(10)을 직접 제어함으로써 특정 지점으로 차량(10)을 이동시킨다(제15 단계). 직접 통제가 불가능한 상황이라면, 원격의 관리자(200)는 해당 차량(10)을 현재 위치에서 특정 위치로 이동시키도록 제어 신호를 차량(10)의 차량 제어 장치(100)로 전송하여 간접 d제어를 실행시킨다(제16 단계).
상술한 차량 제어 방법은 1차 인증 절차와 2차 인증 절차를 필수적으로 포함하고, 1차 인증 절차 이후에 3차 인증 절차를 진행하거나 1차, 2차 및 3차 인증 절차를 순차적으로 진행하거나 1차 내지 3차 인증 절차 이외에 추가적인 인증 절차를 진행하도록 설계를 다양하게 변경할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.
여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
10 : 차량
100 : 차량 제어 장치
110 : 인증 정보 획득부
120 : 인증 처리부
130 : 제어부
140 : 통신부
150 : GPS부
160 : 센서부
170 : 듀얼 디스플레이부
180 : 저장부
190 : I/O 인터페이스부
200 : 원격의 관리자

Claims (10)

  1. 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치에 있어서,
    차량의 외부에 접근한 사용자에 대한 제1 인증 처리를 수행하기 위해서 해당 사용자의 제1 인증 정보를 획득하는 제1 인증 정보 획득부;
    차량에 탑승한 사용자에 대한 제2 인증 처리를 수행하기 위해서 해당 사용자의 제2 인증 정보를 획득하는 제2 인증 정보 획득부;
    상기 제1 인증 정보 또는 상기 제2 인증 정보를 이용하여 해당 사용자에 대한 제1 및 제2 인증 처리를 수행하는 인증 처리부;
    상기 인증 처리부의 결과에 따라 인증된 사용자에 대해서는 차량의 제어를 허용하고, 비인증된 사용자에 대해서는 차량의 제어를 허용하지 않으면서, 해당 차량의 제어를 원격의 관리자에게 허용하도록 처리하는 제어부; 및
    상기 인증 처리부에 의해서 상기 제1 인증 처리 또는 상기 제2 인증 처리의 결과에서 해당 사용자가 비인증 사용자로 판정되면, 상기 제1 인증 정보 및 상기 제2 인증 정보와 다른 종류의 생체 정보 또는 비생체 정보를 제3 인증 정보로 획득하는 제3 인증 정보 획득부;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 인증 처리부에 의해서 차량에 탑승한 사용자가 비인증된 사용자로 판정되면, 해당 차량의 GPS 모듈, 무선 통신 모듈, 카메라 모듈, 각종의 센서 모듈을 활성화하고, 해당 차량의 위치에서 상기 원격의 관리자의 위치까지의 소요 시간이 기 결정된 크기 이하이면 해당 차량에 대한 통제권을 상기 원격의 관리자에게 허용하고, 상기 소요 시간이 기 결정된 크기를 초과하면 해당 차량을 특정 지점까지 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 인증 정보 획득부는, 해당 사용자의 얼굴 정보, 홍체 정보, 정맥 정보, 제스처 정보 및 음성 정보 중 적어도 하나를 상기 제1 인증 정보로 획득하는 것을 특징으로 하는 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 인증 정보 획득부는, 해당 사용자의 얼굴 정보, 홍체 정보, 정맥 정보, 제스처 정보 및 음성 정보 중 적어도 하나를 상기 제2 인증 정보로 획득하는 것을 특징으로 하는 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 인증 정보 획득부는, 상기 제1 인증 정보 및 상기 제2 인증 정보와 다른 종류이되, 얼굴 정보, 홍체 정보, 정맥 정보, 제스처 정보 및 음성 정보 중 적어도 하나를 상기 제3 인증 정보로 획득하고,
    상기 인증 처리부는, 상기 제3 인증 정보에 기초하여 해당 사용자를 인증하는 것을 특징으로 하는 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 해당 차량에 탑승한 사용자가 비인증된 사용자로 판정되면, 해당 차량의 GPS 모듈, 무선 통신 모듈, 카메라 모듈, 각종의 센서 모듈을 활성화하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 바이오메트릭 기반 차량 제어 장치.
  7. 삭제
  8. 제1 인증 정보 획득부, 제2 인증 정보 획득부, 제3 인증 정보 획득부, 인증 처리부 및 제어부를 포함하는 차량 제어 장치를 이용한 바이오메트릭 기반 차량 제어 방법에 있어서,
    상기 제1 인증 정보 획득부는, 차량의 외부에 접근한 사용자에 대한 제1 인증 정보를 획득하는 단계;
    상기 인증 처리부는, 상기 제1 인증 정보를 이용하여 해당 사용자에 대한 제1 인증 처리를 수행하는 단계;
    상기 제어부는, 상기 제1 인증 처리를 수행하는 단계에서 해당 사용자가 인증 사용자로 판정되면 차량에 탑승한 사용자에 대한 제2 인증 정보를 획득하게 하고, 해당 사용자가 비인증 사용자로 판정되면 차량 도어가 열린 경우에 메세지를 발생시키도록 처리하는 제1 제어 처리를 수행하는 단계;
    상기 제2 인증 정보 획득부는, 차량에 탑승한 사용자에 대한 제2 인증 정보를 획득하는 단계;
    상기 인증 처리부는, 상기 제2 인증 정보를 이용하여 해당 사용자에 대한 제2 인증 처리를 수행하는 단계; 및
    상기 제어부는, 상기 제2 인증 처리를 수행하는 단계에서 해당 사용자가 인증 사용자로 판정되면 해당 차량의 제어를 해당 사용자에게 허용하고, 해당 사용자가 비인증 사용자로 판정되면 해당 차량의 제어를 원격의 관리자에게 허용하는 제2 제어 처리를 수행하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2 제어 처리를 수행하는 단계에서, 상기 제3 인증 정보 획득부는 비인증 사용자로 판정된 사용자로부터 상기 제1 인증 정보 및 상기 제2 인증 정보와 다른 종류의 생체 정보 또는 비생체 정보인 제3 인증 정보를 획득하는 단계;
    상기 제2 제어 처리를 수행하는 단계에서, 상기 인증 처리부는 상기 제3 인증 정보를 이용하여 해당 사용자에 대한 제3 인증 처리를 수행하는 단계; 및
    상기 제3 인증 처리를 수행하는 단계 이후에, 상기 제어부는 해당 사용자가 인증 사용자로 판정되면 해당 차량의 제어를 해당 사용자에게 허용하고, 해당 사용자가 비인증 사용자로 판정되면 해당 차량의 제어를 원격의 관리자에게 허용하도록 처리하는 제3 제어 처리를 수행하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 인증 처리부에 의해서 차량에 탑승한 사용자가 비인증된 사용자로 판정되면, 해당 차량의 GPS 모듈, 무선 통신 모듈, 카메라 모듈, 각종의 센서 모듈을 활성화하는 단계; 및 해당 차량의 위치에서 상기 원격의 관리자의 위치까지의 소요 시간이 기 결정된 크기 이하이면 해당 차량에 대한 통제권을 상기 원격의 관리자에게 허용하고, 상기 소요 시간이 기 결정된 크기를 초과하면 해당 차량을 특정 지점까지 이동하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오메트릭 차량 제어 장치를 이용한 차량 제어 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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