KR102571756B1 - Ai를 적용한 비접촉 생체인식 방식의 스마트 도어 - Google Patents

Ai를 적용한 비접촉 생체인식 방식의 스마트 도어 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 스마트 도어 시스템은, 도어 장치(1000)와 인가자 단말기(2000)로 이루어지고, 상기 상기 도어 장치(1000)는 도어의 전측 영상을 촬상하는 카메라(100)와, 도어에 설치되는 도어락(200)과, 상기 영상에 기초하여 도어락을 제어하는 컨트롤러(300)를 포함하고, 상기 컨트롤러(300)는 인증부(320)와 제어부(330)를 포함하여 이루어지고, 상기 인증부(320)는 이동객체 인증모듈(321)과 부가 인증모듈(322)로 이루어지며, 상기 이동객체 인증모듈(321)은 인가자가 비인가자와 함께 검출되는 경우, 부가 인증모듈(322)로 대기인증 신호를 출력하고, 상기 부가 인증모듈(322)은 비밀번호 인증, 홍체 인증, 지문 인증 중 어느 하나의 인증을 수행한 후 확인 인증신호를 제어부로 출력하며, 상기 제어부(330)는 확인 인증신호에 따라 도어락의 잠금을 해제하도록 구성된다.
본 발명에 따른 도어락 제어방법은, 영상으로부터 이동객체를 검출하는 단계(S100);와, 안면인식을 통해, 인가자 이외에 비인가자를 함께 있는지를 판단하는 단계(S400);와, 상기 인가자와 비인가자가 함께 있는 경우, 대기인증 신호를 출력하는 단계(S500);와, 상기 대기인증 신호에 따라, 비밀번호 인증, 홍체 인증, 지문 인증 중 어느 하나의 인증을 수행하는 단계(S600);와, 부가 인증을 수행한 후, 확인 인증신호를 출력하는 단계(S700);와, 상기 확인 인증신호에 따라, 도어락의 잠금을 해제하는 단계(S800);를 포함하여 이루어진다.

Description

AI를 적용한 비접촉 생체인식 방식의 스마트 도어{SMART DOOR SYSTEM}
본 발명은 시설물에 설치되는 도어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생체인식을 이용하여 도어락의 개폐을 제어할 수 있는 스마트 도어에 관한 것이다.
최근 빌딩, 공원, 아파트, 관공서 등과 같은 시설물에는 다양한 종류의 보안 설비들이 설치되고 있다.
보안 설비는 빌딩, 공원, 아파트, 관공서 등에서 감시 영역을 설정하고, 감시 영역의 사람의 이동, 및 행동을 촬상하기 위하여 CCTV 카메라를 설치된다. 카메라를 통해 촬상된 감시영역의 이미지를 저장한다. 이렇게 저장된 영상은 실시간으로 관리자에게 제공하거나, 혹은 범죄 발생을 조기에 감지할 수 있으며, 나아가 발생된 범죄에 대한 증거자료로 사용될 수 있다.
카메라는 도어락 장치와 함께 설치되어 출입자 인증에 도움을 주고 있다. 카메라로부터 촬상된 영상 이미지로부터 도어의 개폐를 결정하는 기술로서, 등록특허 제10-0809044호는 안면인식 도어락 시스템을 제안하고 있다. 상기 선행문헌은 얼굴인식 기술을 이용하여 방문자의 얼굴과 등록된 얼굴을 비교하여 등록자와 미등록자를 식별하고, 인증된 경우, 도어를 개방하고 있다.
도어락 장치에 설치된 대부분의 카메라는 출입자를 촬상하는 용도로 사용되거나 안면인식을 위한 용도로 사용되고 있다.
등록특허공보 제10-1249811호, 원격으로 개폐 제어가 가능한 홈 도어락 시스템 및 그 방법 공개특허공보 제10-2021-0099305호, 스마트 도어락 장치 등록특허공보 제10-1948835호, 보안이 강화된 원격 제어 도어락 시스템 등록특허공보 제10-0809044호, 비접촉식 얼굴인증 도어락 시스템
본 발명은 안면인식을 이용하여 출입문에 설치된 도어락의 개폐를 제어하기 위한 스마트 도어 시스템 및 도어 개방방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 출입 인가자인 경우 단일 인식수단을 통해 도어락을 개폐하고, 출입 인가자 미인가자가 함께 동행하는 경우, 다중 인식수단을 통해 도어락의 개폐를 제어하기 위한 스마트 도어 시스템 및 도어 개방방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 출입 인가자인 경우 안면인식을 통해 도어락을 개폐하고, 출입 인가자가 미인가자와 함께 동행하는 경우, 안면인식에 더하여 추가적 인증을 통해 도어락의 개폐를 제어하기 위한 스마트 도어 시스템 및 도어 개방방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 언급한 과제로 제한되지 않는다. 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 스마트 도어 시스템은, 도어 장치(1000)와 인가자 단말기(2000)로 이루어지고, 상기 상기 도어 장치(1000)는 도어의 전측 영상을 촬상하는 카메라(100)와, 도어에 설치되는 도어락(200)과, 상기 영상에 기초하여 도어락을 제어하는 컨트롤러(300)를 포함하고, 상기 컨트롤러(300)는 영상에 포함된 이동객체의 생체 특징요소와 기 저장된 인가자의 생체 특징요소를 비교한 후, 도어락의 잠금해제를 결정하도록 구성된다.
또한 컨트롤러(300)는 인증부(320)와 제어부(330)를 포함하여 이루어지고, 상기 인증부(320)는 이동객체 인증모듈(321)과 부가 인증모듈(322)로 이루어지며, 상기 이동객체 인증모듈(321)은 인가자가 비인가자와 함께 검출되는 경우, 부가 인증모듈(322)로 대기인증 신호를 출력하고, 상기 부가 인증모듈(322)은 비밀번호 인증, 홍체 인증, 지문 인증 중 어느 하나의 인증을 수행한 후 확인 인증신호를 제어부로 출력하며, 상기 제어부(330)는 확인 인증신호에 따라 도어락의 잠금을 해제하도록 구성된다.
본 발명에 따른 도어락 제어방법은, 영상으로부터 이동객체를 검출하는 단계(S100);와, 안면인식을 통해, 인가자 이외에 비인가자를 함께 있는지를 판단하는 단계(S400);와, 상기 인가자와 비인가자가 함께 있는 경우, 대기인증 신호를 출력하는 단계(S500);와, 상기 대기인증 신호에 따라, 비밀번호 인증, 홍체 인증, 지문 인증 중 어느 하나의 인증을 수행하는 단계(S600);와, 부가 인증을 수행한 후, 확인 인증신호를 출력하는 단계(S700);와, 상기 확인 인증신호에 따라, 도어락의 잠금을 해제하는 단계(S800);를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따르면, 출입 인가자의 안면인식을 통해 보다 신속하게 도어를 개방할 수 있다. 나아가 안면인식에 의한 도어개방인 경우, 기 설정된 인가자의 휴대 단말기로 촬상된 영상을 전송함으로써, 인가자가 안면인식 오류로 인한 도어 개방을 확인할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 출입 인가자가 미인가자와 함께 동행하는 경우, 안면인식에 더하여 추가적인 인증을 통해 도어락의 잠금을 해제한다. 이에 따라 인가자의 의도된 도어개방 의지를 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 출입문을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도어 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 제어를 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6은 출입자가 단독일 경우에 수행되는 제어신호의 흐름을 나타낸 것이다.
도 7 및 도 8은 출입자가 복수인 경우에 수행되는 제어신호의 흐름을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서 '부', '모듈', '장치', '단말기', '시스템' 등의 용어는 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 지칭할 수 있다.
본 발명은 생체인식을 이용하여 도어락의 개폐를 제어할 수 있는 있는 스마트 도어에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 출입문을 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도어 시스템의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도어 시스템은 도어 장치(1000)와 인가자 단말기(2000)를 포함한다. 상기 도어 장치와 인가자 단말기는 무선 통신을 통해 신호 및 데이터를 전송할 수 있다.
상기 도어 장치(1000)는 도어 구조물에 설치된다. 상기 도어 구조물은 도어 프레임(door frame)과 도어(door)로 이루어진다.
상기 도어 프레임(door frame)은 상하좌우측 도어 프레임을 결합한 사각 형상을 가질 수 있다. 도어 프레임과 도어는 힌지를 통해 회동할 수 있다. 상기 도어에는 도어락(200)이 설치된다. 상기 도어락은 컨트롤러의 개폐신호에 따라 도어 프레임으로부터 열리거나 닫힐 수 있다.
본 발명에 따른 도어 장치(1000)는 도어의 전측 영상을 촬상하는 카메라(100)와, 상기 도어에 설치되는 도어락(200)과, 상기 촬상된 영상에 기초하여 도어락의 개폐를 제어하는 컨트롤러(300)를 포함한다.
도면을 참조하면, 상기 도어 프레임의 상부에 카메라가 설치되어 있고, 상기 도어에는 도어락이 설치되어 있다. 또, 상기 도어의 후면에는 컨트롤러가 설치된다. 다른 실시예로서, 상기 상기 카메라는 도어락에 설치될 수 있고, 상기 컨트롤러는 도어 프레임에 설치되거나 시설물 내부에 설치될 수도 있다.
상기 카메라(100)는 도어의 전측 영상을 촬상하고 촬상된 영상을 컨트롤러(300)로 전송한다. 본 발명에 따르면, 카메라를 상측 도어 프레임에 설치함으로써, 도어의 전측에 위치한 이동객체의 전체 모습을 촬상할 수 있다.
상기 도어락(200)은 도어에 설치된다. 도어락에는 비밀번호 입력을 위한 버튼과 지문인식을 위한 지문입력기가 설치될 수 있다. 도어락은 후술하는 컨트롤러의 신호에 의해 도어를 개방할 수 있다.
상기 컨트롤러(300)는 도어의 전측에 위치한 이동객체를 검출하고, 도어락의 개폐를 제어한다. 상기 이동객체는 도어의 출입이 인가된 출입자일 수 있고, 방문자일 수도 있다. 이하에서는 도어의 출입이 인가된 출입자를 “인가자”라 지칭하고, 인가자를 제외한 출입자를 “비인가자”라 지칭한다. 실시예로서, 제어부에는 인가자의 생체인식 정보 및 비밀번호 정보가 저장된다. 상기 생체인식 정보는 안면인식 정보, 지문인식 정보, 홍체인식 정보 등일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 구성도이다. 도면을 참조하면, 컨트롤러(300)는 영상 기록부(310)와, 인증부(320)와, 제어부(330)와, 통신부(340)를 포함한다.
상기 영상 기록부(310)는 카메라로부터 촬상된 영상을 저장한다. 상기 영상 기록부에 저장된 영상은 인가자의 암호키를 통해 인가자 단말기(2000)로 출력할 수 있다.
상기 인증부(320)는 이동객체 인증모듈(321)과 부가 인증모듈(322)로 이루어질 수 있다. 인증부(220)는 촬상된 영상으로부터 이동객체를 검출하고, 검출된 이동객체가 인가자인지 여부를 확인한다.
이동객체 인증모듈(321)은 인가자의 특징요소가 저장된 메모리를 갖는다. 이동객체 인증모듈(321)은 촬상된 영상에 포함된 이동객체의 분류에 따라 서로 다른 인증신호를 출력한다. 실시예로서, 촬상된 영상에 포함된 이동객체가 인가자 단독인 경우, 영상 인증신호를 제어부(330)로 출력한다. 또한 이동객체 인증모듈은 촬상된 영상에 포함된 이동객체가 인가자 이외에 비인가자가 포함된 경우, 대기인증 신호를 부가 인증모듈(322)로 출력한다.
이동객체 인증모듈에서 수행되는 인가자의 인증은 촬상된 이동객체의 특징요소와 상기 메모리에 저장된 인가자의 특징요소를 비교하여 수행된다. 여기서 인가자의 인증은 얼굴인식에 의한 인증일 수 있다.
부가 인증모듈(322)은 부가 인증을 수행한다. 상기 부가 인증은 비밀번호 인증, 홍체 인증, 지문 인증 중에서 어느 하나의 인증일 수 있다. 부가 인증모듈은 인가자가 특정한 비밀번호, 인가자의 홍체 특징요소, 인가자의 지문 특징요소가 저장된 메모리를 갖는다. 일 실시예로서, 비밀번호 인증인 경우, 입력되는 비밀번호와 상기 메모리에 저장된 비밀번호를 비교하여 수행된다. 도어락으로부터 입력되는 비밀번호가 기 저장된 비밀번호와 일치하는 경우, 확인 인증신호를 제어부로 출력할 수 있다. 또한 홍체 인증, 지문 인증인 경우에도 생체 특징요소가 일치하는 경우 확인 인증신호를 출력할 수 있다.
상기 제어부(330)는 영상 인증신호가 입력되는 경우, 도어락으로 개방 신호를 출력한다. 상기 도어락은 제어부의 개방 신호에 따라 도어락의 잠금을 해제한다. 이 경우, 제어부는 카메라로부터 촬상된 영상을 인가자 단말기로 전송할 수 있다. 인가자는 단말기로부터 디스플레이되는 화면을 보고 도어 출입자의 모습을 확인할 수 있다. 이러한 영상의 전송은 안면인식 오류로 인한 도어 개방을 검증할 수 있다.
또한 제어부는 부가 인증모듈로부터 확인 인증신호가 전송받는 경우, 도어락으로 개방신호를 출력한다.
한편, 상기 확인 인증신호는 인가자와 비인가자가 함께 도어 앞에 있는 경우에 생성된다. 확인 인증신호는 비인가자의 강압에 의한 인가자의 출입시도를 의미할 수 있다. 때문에 인가자의 출입 의도를 확인하기 위한 추가적인 확인을 필요로 한다. 본 발명에서는 인가자와 비인가자가 함께 촬상된 경우, 안면인식에 더하여 추가적 확인을 위한 인증을 수행한다.
상기 통신부(400)는 인가자 단말기와 데이터 및 신호를 송수신한다. 상기 통신부는 무선통신으로 데이터 및 신호를 인가자 단말기와 연결될 수 있다. 실시예로서 상기 무선통신은 WiFi, LTE, 5G 중에서 선택되거나 이들의 조합일 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 제어동작을 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 제어를 나타낸 것이고, 도 5 및 도 6은 출입자가 단독일 경우에 수행되는 제어신호의 흐름을 나타낸 것이고, 도 7 및 도 8은 출입자가 복수인 경우에 수행되는 제어신호의 흐름을 나타낸 것이다.
단계 S100에서, 출입문 앞에 이동객체가 출현하면, 카메라(100)는 이동객체를 촬상하고, 촬상된 영상은 컨트롤러(300)로 전송된다.
이후, 단계 S200에서, 컨트롤러(300)의 이동객체 인증모듈(321)은 촬상된 영상에서 이동객체를 검출하고, 검출된 이동객체의 안면인식을 수행한다. 상기 안면인식은 이동객체의 얼굴 특징요소와 기 저장된 인가자의 얼굴 특징요소의 비교를 통해 수행될 수 있다. 안면인식을 통해, 이동객체가 인가자 단독인지 아니면, 인가자와 미인가자가 함께 동행하고 있는지를 판단할 수 있다.
이때, 인가자 단독일 경우, 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이, 이동객체 인증모듈(321)은 영상 인증신호를 생성하고, 생성된 영상 인증신호를 제어부(330)로 출력한다(단계 S300 참조). 상기 제어부는 영상 인증신호를 전송받고, 도어락의 잠금을 해제한다(단계 S800 참조). 추가적으로, 제어부는 도어락의 잠금을 해제함과 동시에 인가자 단말기로 해당 영상을 통신부(340)을 통해 전송할 수 있다. 인가자는 단말기에서 디스플레이되는 영상을 보고 출입자의 모습을 확인할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 인가자는 단말기를 통해 안면인식의 오류에 따라 발생할 수 있는 도어의 개방상태를 확인할 수 있다.
한편, 이동객체가 적어도 2이상인 경우, 이동객체 인증모듈(321)은 안면인식을 통해 영상에서 인가자 이외에 비인가자가 포함되어 있는지를 판단한다(단계 S400 참조). 이때, 인가자와 비인가자가 함께 있는 경우, 도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이, 이동객체 인증모듈(321)은 대기인증 신호를 생성하고, 생성된 대기인증 신호를 부가 인증모듈(322)로 출력한다(단계 S500). 상기 대기인증 신호에 따라 부가 인중모듈은 부가 인증을 위한 대기 상태에 있게 된다.
이어서, 단계 S600 및 단계 S700에서, 상기 부가 인증모듈(322)는 부가 인증을 수행한다. 상기 부가 인증은 비밀번호 인증, 홍체 인증, 지문 인증 중 어느 하나의 인증일 수 있다. 일 실시예로서, 비밀번호 인증인 경우, 입력되는 비밀번호와 기 저장된 비밀번호와 동일한지를 확인하고, 제어부(330)로 확인 인증신호를 출력할 수 있다. 이후, 단계 S800에서, 제어부는 확인 인증신호를 전송받고, 도어락의 잠금을 해제한다. 추가적으로, 제어부는 도어락 잠금을 해제함과 동시에 인가자 단말기로 해당 영상을 통신부(340)을 통해 전송할 수 있다. 인가자는 단말기에서 디스플레이되는 영상을 보고 출입자의 모습을 확인할 수 있다.
본 발명에서는 인가자와 비인가자가 함께 있는 것을 검출하게 되면, 안면인식과 부가 인증을 통해 도어락의 잠금을 해제하는 것을 실시예로 하고 있다. 상기 부가 인증이 비밀번호 인증인 경우, 하나의 비밀번호를 비밀번호 인증모듈의 메모리에 저장하고, 도어락으로 입력되는 비밀번호가 메모리에 기 저장된 비밀번호가 일치하는지를 판단한 후, 도어락의 점금을 해제한다.
다른 실시예로서, 제1 비밀번호와 제2 비밀번호를 비밀번호 인증모듈의 메모리에 저장할 수 있다. 상기 제2 비밀번호는 제1 비밀번호에 더하여 특정숫자를 포함하여 설정하는 것이 바람직하다. 상기 특정숫자는 112, 119와 같은 긴급신고번호일 수 있다. 예컨대, 제1 비밀번호가 1234인 경우, 제2 비밀번호는 1234와 119를 순차적으로 나열한 숫자로 구성할 수 있다. 인가자와 동행하는 비인가자가 지인인 경우, 1234를 입력하고, 동행하는 비인가자가 지인이 아닌 경우, 1234119를 입력할 수 있다.
실시에로서, 도어락으로 입력되는 비밀번호가 제1 비밀번호와 일치하는 경우, 제어부가 도어락의 잠금을 해제하도록 구성할 수 있다. 이와 달리, 도어락으로 입력되는 비밀번호가 제2 비밀번호와 일치하는 경우, 제어부가 도어락의 잠금을 해제함과 동시에, 통신부를 통해 시설물 관리소로 위험신호를 전송하도록 구성할 수 있다. 이에 따라 인가자는 비밀번호 입력방식의 변화를 통해, 강압에 의한 출입이라는 상황을 위험관리인에게 알릴 수 있다.
이상에서 설명한 도어 개방방법은 적어도 부분적으로 컴퓨터 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 예시적으로, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 광 데이터 저장장치등이 있을 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
1000 : 도어 장치
2000 : 인가자 단말기
100 : 카메라
200 : 도어락
300 : 컨트롤러
310 : 영상 기록부
320 : 인증부
321 : 이동객체 인증모듈
322 : 부가 인증모듈
330 : 제어부
340 : 통신부

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 도어 장치(1000)를 포함하여 이루어지는 스마트 도어 시스템에 있어서,
    상기 도어 장치(1000)는 도어의 전측 영상을 촬상하는 카메라(100)와, 도어에 설치되는 도어락(200)과, 상기 영상에 기초하여 도어락을 제어하는 컨트롤러(300)를 포함하고,
    상기 컨트롤러(300)는 영상 기록부(310)와, 인증부(320)와, 제어부(330)와, 통신부(340)로 이루어지고,
    상기 영상 기록부(310)는 상기 도어 전측에 설치된 카메라로부터 촬상된 영상을 저장하고, 상기 인증부(320)는 이동객체 인증모듈(321)과 부가 인증모듈(322)로 이루어지고, 상기 제어부(330)는 영상 인증신호 또는 확인 인증신호에 따라 도어락을 개방하며, 상기 통신부(340)는 인가자 단말기와 데이터 및 신호를 송수신하고,
    상기 이동객체 인증모듈(321)은 인가자의 특징요소를 저장하는 메모리를 가지며, 촬상된 영상에 포함된 영상에 포함된 이동객체에 따라 인증신호를 출력하되, 촬상된 영상에 포함된 이동객체가 인가자 단독인 경우, 영상 인증신호를 제어부로 출력하고, 촬상된 영상에 포함된 이동객체가 인가자 이외에 비인가자가 포함된 경우, 대기인증 신호를 부가 인증모듈로 출력하고,
    상기 부가 인증모듈(322)은 상기 대기인증 신호에 따라 비밀번호 인증, 홍체 인증, 지문 인증 중에서 어느 하나의 인증을 수행한 후, 확인 인증신호를 출력하며,
    상기 비밀번호 인증에서, 상기 비밀번호는 제1 비밀번호로 구성되거나, 제1 비밀번호와 제2 비밀번호를 나열하여 구성되고,
    상기 제1 비밀번호는 도어락 해제 비밀번호이고, 상기 제2 비밀번호는 긴급신고번호로 구성되고,
    상기 제어부는 인증부의 인증에 따라 제1 비밀번호로 도어락의 잠금을 해제하거나, 제1 비밀번호 및 제2 비밀번호로 이루어지는 비밀번호로 도어락의 잠금을 해제하도록 구성하고, 상기 제1 비밀번호 및 제2 비밀번호로 도어락의 잠금을 해제하는 경우, 위험관리인에게 통지하도록 구성하고,
    상기 부가 인증모듈이 확인 인증신호를 출력하면, 제어부는 통신부를 통해 인가자 단말기로 영상을 전송하도록 구성한 것을 특징으로 하는 스마트 도어 시스템.

  3. 삭제
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