KR20010070625A - 지문인식 보조 도어락 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 출입을 통제하는 출입문에 보조 도어락장치를 설치하되, 사용자의 지문인식을 통해 출입허가를 결정할 수 있도록 하고, 지문을 입력, 등록, 변경 및 삭제시 상세한 음성안내를 통해 두개의 조작키로만 작동할 수 있도록 하며, 정전으로 인한 외부전원의 차단시 전원공급을 위해 내부 건전지를 내장할 수 있도록 하며, 외부에서도 상용 건전지를 이용하여 전원을 공급할 수 있도록 함으로써, 사용자의 편의성 및 보안성을 향상시킨 장치이다.

본 발명은 실내장치부와 실외장치부로 구성하되, 상기 실외장치부를 통해 지문을 입력할 수 있는 지문입력부, 기능설정을 위한 기능키, 안내음성을 출력하는 스피커, 전원공급을 위한 외부전원단자를 구비할 수 있도록 하고, 상기 실내장치부는 상기 지문입력부를 통해 수신된 사용자의 지문정보를 분석하여 출입권한이 있는 사용자인지를 판단한 후, 서보모터를 이용하여 장석을 자동 개폐가 가능하도록 구성한다.

Description

지문인식 보조 도어락 장치{The supplementary door lock device of recognizing fingerprint}

본 발명은 지문인식 보조 도어락 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가정이나 사무실 등지의 출입문에 형성되어 있는 기존의 보조키 고정구를 그대로 활용하여 사용자의 지문정보를 통한 보조 도어락을 설치하되, 착탈이 용이하여 사용자 누구나 간편하게 부착 및 제거가 가능하고, 지문정보를 등록 및 변경시 음성안내 기능을 통해 소정의 버튼만으로 작동이 되도록 하며, 장석의 개폐는 내부에 설치된 서보모터부(servo motor)에 의한 랙 & 피니언방식의 기어를 이용하여 자동으로 개폐가 되도록 하여 사용자의 편의성과 출입문의 보안성을 향상시킨 지문인식 보조 도어락 장치에 관한 것이다.

통상적으로 일반가정이나 사무실 등은 일반 외부인의 출입을 통제하고, 출입권한이 있는 사람만 출입할 수 있도록 하기 위해 출입문에 소정의 잠금장치인 도어락을 설치하여 내부에서 생활하는 사람들의 사생활 및 안전을 보호하고, 귀중품의 도난을 방지하도록 하고 있는데, 실제로 출입권한이 없는 외부인은 소정의 잠금장치 개폐도구를 이용하여 간단하게 개폐할 수 있어 실내에서 생활하는 사람들의 사생활 및 안전을 심각하게 위협하며, 귀중품이 도난되는 사례가 많이 일어나고 있다.

이와 같이 출입권한없는 외부인의 침입을 방지하기 위해 일반가정이나 사무실 등지에는 메인키 외에도 보조키 등과 같은 도어락을 이중 또는 삼중으로 설치하여 보안성을 향상시키도록 하고 있으나, 아파트 등과 같은 출입문의 경우 출입권한없는 외부인은 우유 출입구를 통해 실내의 도어락을 조작하여 개폐하는 등, 기존의 도어락은 보안에 많은 문제점을 가지고 있어 근본적으로 외부인의 출입을 통제할 수 있는 도어락에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다.

출입을 통제하기 위한 도어락의 보안성을 향상시키기 위해 기존의 열쇠와 소정의 비밀번호를 입력해야만 도어락의 개폐가 가능하도록 하는 전자 도어락장치가 많이 개발되어 출시되고 있는데, 이 또한 제3자가 상기 비밀번호를 어떠한 경로를 통해 알아내게 되면, 상기 전자 도어락 장치를 간단하게 개폐할 수 있는 문제점이 있어 최근에는 전자상거래나 신용거래의 증가로 인해 보안 및 개인 사생활 보호에 대한 관심이 높아지면서 생체인식 기술분야 중에서 식별력이 우수한 사람의 지문을 이용한 도어락 장치기술에 대한 필요성이 대두되고 있다.

지문은 땀샘이 융기되어 일정한 흐름을 형성한 것으로 그 형태가 개개인마다 서로 다르고 태어날 때의 모습 그대로 평생동안 변하지 않는 고유한 특성때문에 식별성능에 대한 신뢰도와 안정도가 높은 것으로 평가되는데, 일반적으로 지문을 통한 식별방법은 미리 등록된 등록지문과 채취지문을 비교하고, 두 지문의 유사도를 측정하여 동일 인물인지를 판별하는 것으로, 대부분의 자동 지문인식장치를 이용한 인증은 지문에서 추출되는 특징점들을 서로 비교하여 이루어지는데, 이러한 특징점추출은 지문식별을 통한 개인인증에 있어 가장 중요한 처리과정이면서도 시간을 많이 소요하는 과정이다.

이러한 생체인식 기술분야 중 사람마다 고유한 지문을 적용하여 출입문에서 출입 권한있는 자와 없는자를 구분하여 출입을 통제하는 도어락에 대한 선출원이 많이 있는데, 그 중 특허 제1999-034642호인 "지문인식 도어록 손잡이"는 지문검출센서를 탑재하는 지문검출센서탑재부가 형성된 도어록작동간과 상기 도어록작동간의 지문검출센서탑재부에 내삽되는 전송선이 형성된 지문검출센서가 지문검출센서탑재부에 내삽된 상태에서 나사를 이용하여 지문검출센서탑재부를 밀폐하는 덮개가 형성된 손잡이가 일체로 구성되도록 하고, 지문검출센서의 지문인식창은 경사각을 갖도록 지문검출센서탑재부의 전방은 경사면으로 형성하고 경사면은 지문검출센서의 지문인식창이 노출되도록 개구부가 형성되며 개구부의 하단에는 받침턱을 형성하여 지문검출센서에 연결된 전송선이 눌림이 없으면서 수납이 용이토록 하고, 지문검출센서에는 상부로 외향턱을 형성하고 지문검출탑재부에는 내향턱을 형성하고, 지문검출탑재부와 직교하게 관통되어진 도어록 작동간의 관통홈에는 지문검출센서에 연결된 전송선의 연결잭이 출입할 수 있도록 관통홈의 일측면으로는 보조관통홈이 일체로 형성하는 발명이다.

상기 선출원된 발명은 도어락 손잡이와 일체를 이루는 도어락작동간의 내부에 지문검출센서를 위치시키고 엄지손가락이 자연스럽게 위치되는 곳에서 지문검출이 되게 하여 일반 도어의 손잡이를 잡고 회전시켜 도어를 여는 것과 같은 효과가 있어 사용자의 편의성을 향상시킨 장점은 있지만, 상기 선출원된 발명 뿐만 아니라 대부분의 선출원된 지문인식 도어락 장치들은 메인 도어락에 한정되어 있어 기존의 출입문에 지문인식 도어락 장치를 설치 및 제거시에 출입문에 많은 손상을 가하게 되며 외관이 미려하지 못하게 되고, 출입권한 있는 사용자의 지문정보를 등록, 변경 및 삭제시에 사용자가 상기 장치에 익숙하지 않은 경우에는 매뉴얼을 보고 일일이 정확하게 기능키와 선택키를 조작해야 하기 때문에 사용상의 불편함이 있다.

또한, 외부에서 출입권한 있는 사용자가 출입문에 설치된 지문인식 도어락을 개폐할 때, 정전 및 내부 건전지의 방전으로 인해 전원의 공급이 이루어지지 않는 경우에는 상기 출입문을 열기가 어렵다는 문제점이 있고, 보안상의 이유로 출입문의 지문인식 도어락을 메인키로 활용하여 사용하는데, 이러한 경우 출입권한이 있는 사용자는 매번 출입시마다 지문을 입력한 후, 매칭결과에 따라 출입을 할 수 있어 출입이 잦은 경우에는 사용상의 번거로움이 생겨 평소에는 자유롭게 출입을 하면서도 특별한 경우에만 지문을 통해 출입을 통제할 수 있는 도어락에 대한 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상기의 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 기존의 출입문에 형성되어 있는 보조 도어락 고정구를 그대로 활용하여 설치 및 제거시에 출입문에 손상을 가하지 않으면서도 용이하게 착탈이 가능하도록 하고, 지문정보 등록, 변경 및 삭제시 상세한 음성안내를 통해 작동이 되도록 하고, 평상시에는 메인 잠금장치를 통해 출입을 자유롭게 하면서 출입을 통제해야 할 필요성이 있을때에는 본 발명을 작동하여 출입권한이 있는 사용자의 출입을 허가할 수 있도록 하여 사용자의 편의성과 출입문의 보안성을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 지문을 식별하여 출입허가시에는 내부의 서보모터를 이용하여 장석이 자동으로 개폐될 수 있도록 하고, 정전으로 인한 외부 전원공급의 차단시에 내부 건전지를 통해 소정 시간동안 자체 전원공급이 가능하며, 상기 내부 건전지의 방전으로 인해 외부의 사용자가 출입할 수 없는 경우에도 일반 상용 건전지를 사용하여 외부에서 간편하게 개폐할 수 있도록 하여 제품의 효율성을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 실외장치부와 실내장치부로 구성되며,상기 실외장치부는 지문접촉창과 이미지센서로 이루어져 사용자의 지문을 인식하는 지문입력부; 상기 지문입력부를 통한 사용자의 지문입력시 해당 모듈을 초기화하여 지문을 입력할 수 있도록 하는 입력키부; 상기 지문입력부를 통한 사용자의 지문을 입력시 해당 작업모듈별로 지정할 수 있도록 하는 기능키부; 음성저장부의 안내음성을 출력하는 스피커; 잭을 형성하여 전원을 공급받을 수 있는 외부전원단자로 구성하고, 상기 실내장치부는 본 장치의 하드웨어와 소프트웨어모듈을 제어하여 각모듈별로 전송되는 신호를 수신한 후, 해당 모듈에 따른 프로세스를 진행하여 사용자의 출입을 통제하는 제어부; 상기 제어부와 연계해 지문입력부를 통해 입력된 사용자의 지문을 인식하여 출입권한이 있는 사용자인지를 판단하는 지문식별부; 지문 특징점 추출 프로그램을 통해 추출한 사용자의 지문정보를 권한별로 구분하여 저장하는 지문저장부; 상기 지문입력부를 통해 입력된 사용자의 지문이미지상에서 지문 특징점을 추출하도록 지문 특징점 추출 알고리즘을 프로그래밍화하여 저장하는 프로그램저장부; 모듈별로 안내음성을 저장하여 스피커를 통해 출력할 수 있도록 하는 음성저장부; 상기 제어부의 제어를 받아 피니언기어와 랙기어를 이용하여 장석부의 개폐를 제어하는 서보모터부; 상기 서보모터부에 의해 개폐되는 장석부의 일정간격 움직임을 인식하는 감지센서부; 상기 장석부가 열림상태에서 일정시간 후 자동으로 잠김상태로 전환하도록 하는 자동잠금부; 상기 장석부의 잠김상태가 계속적으로 유지되도록 하는 항시잠금부; 열림모드와 잠김모드로 변환할 수 있도록 열림버튼과 잠김버튼으로 이루어진 개폐부; 본 장치에 운용하기에 적당한 전원으로 변환하여 소정의 전원을 공급하는 전원부로 구성됨을 특징으로 하는 지문인식 보조 도어 잠금장치를 구현하고자 한 것이다.

도1은 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 구성 블록도

도2는 본 발명에 적용되는 관리자 및 사용자의 지문을 등록하는 과정을 도시한 흐름도

도3는 본 발명에 적용되는 관리자를 변경하는 과정을 도시한 흐름도

도4는 본 발명에 적용되는 사용자의 출입을 허가하는 과정을 도시한 흐름도

도5는 본 발명에 적용되는 실외장치부의 사시도

도6은 본 발명에 적용되는 실내장치부의 사시도

도7ab는 본 발명에 적용되는 서보모터부에 의한 장석부의 개폐 상태도

도8은 본 발명에 적용되는 실내장치부의 상세 회로도

도9는 본 발명에 적용되는 실외장치부의 상세 회로도

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

1. 출입문 2. 메인 도어락

3. 보조 도어락 고정구 10. 실내장치부

11. 지문식별부 12. 프로그램저장부

13. 지문저장부 14. 음성저장부

15. 자동잠금부 16. 항시잠금부

17. 개폐부 18. 감지센서부

19. 전원부 19a. 외부전원부

19b. 내부전원부 19c. 외부전원단자

20. 제어부 30. 서보모터부

31. 피니언기어 32. 랙기어

33. 장석부 40. 실외장치부

41. 지문입력부 42. 입력키부

43. 기능키부 44. 스피커

본 발명은 가정이나 사무실 등지의 내부에서 생활하는 사람들의 사생활 및 안전을 보호하고, 귀중품 및 사용물품의 도난을 방지하기 위해 출입권한없는 외부인의 출입을 통제하기 위한 출입문상에 메인 도어락 외에 기존의 보조 도어락 고정구를 그대로 활용하여 상기 출입문상에 손상을 가하지 않으면서 간단하게 설치하여사용할 수 있도록 한 것으로, 출입문에 보조키기능의 지문인식 보조 도어락 장치를 설치할 수 있어 사용자가 다른 장소로 이사를 하는 경우에 용이하게 제거한 후, 부착할 수 있도록 하며, 또한 본 발명이 설치된 출입문은 평소에는 누구나 자유롭게 출입할 수 있도록 하면서 외부인의 출입을 통제해야 할 때에는 상기 지문인식 보조 도어락 장치를 작동하여 출입권한있는 사용자만 출입할 수 있도록 한다.

본 발명은 사용자가 실내외에서 용이하게 조작할 수 있도록 실외장치부(40)와 실내장치부(10)로 구성하여 실외장치부(40)의 입력키부(42)와 기능키부(43)를 이용하여 사용자의 지문정보를 등록, 변경 및 삭제할 수 있도록 하되, 스피커(44)를 통해 출력되는 상세한 음성안내 지시대로 조작하도록 하고, 사용자의 출입권한이 허가되거나 문 개폐버튼을 조작하는 경우에는 실내장치부(10)의 서보모터부(30)에 의해 자동으로 장석부(33)가 개폐되도록 하여 사용자의 별다른 조작없이도 자동으로 개폐가 이루어지도록 하며, 정전으로 인해 외부 전원의 공급이 차단되는 문제점을 해결하기 위해 상기 실내장치부(10)에 내부 건전지가 내장될 수 있도록 하며, 상기 내부 건전지가 방전되는 경우에는 외부에서 출입권한이 있는 사용자도 출입을 할 수 없는 문제점을 해결하기 위해 상기 실외장치부(40)에 건전지단자를 형성하여 일반 상용 건전지를 사용함으로써, 본 장치에 전원을 공급할 수 있도록 한다.

특히, 본 발명에 의한 지문인식 보조 도어락 장치의 출입권한을 허가하는 수단으로 사용하는 지문식별방법은 다양한 지문 특징점 추출 알고리즘을 사용할 수 있지만, 본 출원인에 의해 선출원된 특허 제2000-40350호인 "직접 융선추출을 이용한 자동 지문인식 방법"이나 특허 제2000-56274호인 "직접 골 추적을 이용한 지문특징점 추출방법"에 의한 지문 특징점 추출 알고리즘을 프로그래밍화하여 소정의 메모리공간에 저장한 후, 외부장치부를 통한 사용자의 지문정보 입력시, 상기 프로그램을 실행하여 출입권한이 있는지를 판단함으로써, 사용자의 출입을 허가할 수 있도록 한다.

상기 선출원된 지문식별방법을 살펴보면, 특허 특허 제2000-40350호인 "직접 융선추출을 이용한 자동 지문인식 방법"은 지문을 입력하는 제1단계; 상기 제1단계 이후, 입력된 지문화상의 잡음을 제거하고 처리하기에 적당한 밝기로 만드는 제2단계; 상기 제2단계 이후, 입력된 지문화상을 일정크기의 부영역으로 분할 후, 각 부영역별로 융선의 방향을 결정하는 제3단계; 상기 제3단계 이후, 입력된 지문전체의 화상지문 품질을 측정하는 제4단계; 상기 제4단계 이후, 입력된 지문화상에서 지문영역과 배경영역을 분리하는 제5단계; 상기 제5단계 이후, 입력된 지문화상이 처리가능한지를 검사하는 제6단계; 상기 제6단계에서 입력된 지문이 처리가능한 화질이면, 융선이 방향성을 따라 융선을 추적하면서 특징점을 추출해내는 제7단계; 상기 제7단계 이후, 추출된 특징점들 중 의사특징점을 제거하는 제8단계; 상기 제8단계에서 추출된 특징점들을 미리 등록해 둔 특징점들과 비교하여 정합여부로 동일한지를 판단하는 제9단계로 이루어진다.

상기 특허 제2000-56274호인 "직접 골 추적을 이용한 지문 특징점 추출방법"은 지문특징 추출장치를 통하여 개인의 지문을 입력하는 제1단계; 상기 제1단계에서 입력된 아날로그 지문화상을 컨버터부에서 디지털 지문화상으로 변환하여 소정의 메모리부에 저장하는 제2단계; 상기 메모리부에서 저장된 지문화상에서 특징점을 추출하기에 용이한 적당한 그레이레벨값으로 조정하는 제3단계; 상기 제3단계에서 적당한 그레이레벨값으로 조정된 지문화상을 일정한 크기의 부영역으로 분할하여 부영역으로 분할된 골의 방향성과 그 부영역이 지문영역인지, 배경영역인지를 결정하는 제4단계;상기 부영역이 배경영역이면 다음 단위 부영역으로 이동을 하고, 지문영역이면 제4단계에서 계산된 방향을 따라 골의 흐름을 추적하여 특징점을 추출하는 제5단계; 마지막 부영역까지 제3단계, 제4단계 및 제5단계를 반복 수행하여 특징점을 추출하는 제6단계로 이루어져 골의 흐름을 추적하도록 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의해 구성된 지문인식 보조 도어락 장치에 대한 일실시례를 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 구성 블록도이고, 도2는 본 발명에 적용되는 관리자 및 사용자의 지문을 등록하는 과정을 도시한 흐름도이고, 도3는 본 발명에 적용되는 관리자를 변경하는 과정을 도시한 흐름도이고, 도4는 본 발명에 적용되는 사용자의 출입을 허가하는 과정을 도시한 흐름도이고, 도5는 본 발명에 적용되는 실외장치부(40)의 사시도이고, 도6은 본 발명에 적용되는 실내장치부(10)의 사시도이고, 도7ab는 본 발명에 적용되는 서보모터부(30)에 의한 장석부의 개폐 상태도이고, 도8은 본 발명에 적용되는 실내장치부의 상세 회로도이고, 도9는 본 발명에 적용되는 실외장치부의 상세 회로도이다.

도1은 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 구성 블록도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 실내장치부(10)와 실외장치부(40)로 구성하되, 상기 실내장치부(10)는 출입문 안쪽에 설치하여 실외장치부(40)의 지문입력부(41)를 통해 입력되는 사용자의 지문과 지문저장부(13)에 등록된 지문을 식별하여 출입허가 여부를 판단한 후, 제어부(20)를 통해 서보모터부(30)를 작동하여 장석부(33)를 개폐할 수 있도록 하고, 상기 실외장치부(40)는 출입문 바깥쪽에 설치하여 출입하려는 사용자의 지문을 입력하여 지문식별부(11)로 지문정보를 전송하거나 사용자의 지문정보를 등록, 변경 및 삭제할 수 있도록 한다.

상기 실내장치부(10)는 제어부(20), 지문식별부(11), 지문저장부(13), 프로그램저장부(12), 음성저장부(14), 서보모터부(30), 감지센서부(18), 자동잠금부(15), 항시잠금부(16), 개폐부(17) 및 전원부(19)로 이루어지는데, 상기 제어부(20)는 마이크로프로세서를 사용하여 본 장치의 각 하드웨어 및 소프트웨어 모듈을 제어하도록 함으로써, 각 모듈에서 전송되는 신호를 인지하면, 해당 모드로 전환하여 그에 따른 프로세스를 진행해 서보모터부(30)를 통해 장석부(33)를 제어하여 지문정보를 이용한 출입허가를 요청하는 사용자로 하여금 출입을 통제할 수 있도록 한다.

상기 지문식별부(11)는 마이크로프로세스를 사용하여 상기 제어부(20)와 RS232C 직렬통신방식으로 연계해 작동이 되도록 하고, 실외장치부(40)의 지문입력부(41)를 통해 사용자의 지문이미지가 입력되면, 프로그램저장부(12)의 지문 특징점 추출프로그램을 실행해 사용자의 고유한 지문 특징점에 해당하는 소정의 바이너리화된 연산함수값을 지문저장부(13)에 저장하거나 매칭프로세스를 진행하여 결과여부에 따른 해당 신호를 상기 제어부(20)로 전송하여 서보모터부(30)를 작동할 수 있도록 한다.

상기 지문저장부(13)는 플래시 램메모리와 디램(DRMA)메모리를 사용하는데, 상기 플래시 램메모리는 출입권한있는 사용자의 지문정보를 관리자, 부관리자 및 사용자로 구분하여 권한을 지정하여 저장하되, 지문 특징점 추출알고리즘을 통해 추출한 사용자의 지문 특징점정보에 해당하는 바이너리화된 연산함수값을 저장하도록 하고, 상기 디램메모리는 지문입력부를 통해 수신된 사용자의 지문이미지를 로딩하여 지문 특징점을 추출한 후, 상기 플래시 램메모리에 저장되어 있는 출입권한있는 사용자의 지문정보와 매칭여부를 판단할 수 있도록 하여 상기 지문식별부(11)를 통해 출입권한있는 사용자인지의 여부를 판단할 수 있도록 하고, 상기 프로그램저장부(12)는 본 출원인에 의해 선출원된 지문 특징점 추출 알고리즘을 프로그래밍화하여 롬메모리상에 저장한 후, 지문입력부(41)를 통해 사용자의 지문이미지가 입력되면, 지문 특징점 추출 프로그램을 실행하여 상기 지문이미지상에서 사용자의 고유한 지문 특징점을 추출한 후, 상기 지문식별부(11)에서 인식할 수 있는 형태인 바이너리화된 연산함수값으로 변환하여 상기 지문식별부(11)로 하여금 출입권한있는 사용자인지를 판단하도록 지원한다.

상기 음성저장부(14)는 롬메모리를 사용하여 사용자의 지문정보 등록, 변경 및 삭제작업시 그에 해당하는 안내음성을 모듈별로 저장하여 사용자로부터 요청신호가 제어부(20)에 전송되면, 상기 제어부(20)의 제어를 받아 해당 안내음성 모듈을 스피커(44)로 출력할 수 있도록 한다. 상기 서보모터부(30)는 제어부(20)의 제어신호를 전송받아 작동하되, 구동축상에 고정설치되어 회전운동을 하는 피니언기어(31)와 상기 피니언기어(31)와 맞물려서 직선운동을 하는 랙기어(32)로 구성하고, 상기 랙기어(32)는 장석부(33)와 일체로 형성하여 서보모터부(30)가 작동이 되면, 피니언기어(31)의 회전운동을 랙기어(32)가 직선운동으로 변환하고, 상기 랙기어(32)의 직선운동에 의해 장석부(33)는 제어부(20)의 제어신호에 따라 개폐되도록 한다.

상기 감지센서부(18)는 서보모터부(30)에 의해 장석부(33)가 개폐될 때, 움직임을 인식할 수 있는 소정의 위치에 설치하도록 하여 상기 장석부(33)가 일정 간격을 형성하면, 소정의 신호를 제어부(20)로 전송하여 상기 제어부(20)가 서보모터부(30)의 작동을 제어할 수 있도록 하고, 또한 실내장치부의 외부에 형성된 자동잠금부, 항시잠금부 및 개폐부의 작동을 감지하여 해당 신호를 제어부로 전송해 그에 따른 기능이 작동될 수 있도록 한다.

상기 자동잠금부(15)는 사용자의 수동으로 작동을 할 수 있도록 도6에 도시된 바와 같이 실내장치부(10)의 외부 소정의 위치에 형성되도록 하여 사용자의 출입으로 인해 장석부가 열림상태에 있으면, 10초 정도의 일정시간내에 자동으로 잠김상태로 전환되도록 하는데, 사용자가 자동잠금부(15)를 작동하면, 상기 제어부(20)는 자동잠금 모드를 형성하여 타이머를 통해 장석부(33)가 일정시간동안 열림상태를 유지하면, 제어신호를 서보모터부(30)로 전송하여 잠김상태를 유지하도록 작동한다.

상기 항시잠금부(16)는 사용자의 수동으로 작동을 할 수 있도록 도6에 도시된 바와 같이 실내장치부(10)의 외부 소정의 위치에 형성하여 사용자가 상기 항시잠금부(16)를 작동하면, 상기 제어부(20)는 항시잠금모드를 형성하여 상기 모드가해제될 때까지는 서보모터부(30)에 아무런 신호를 전송하지 않아 장석부가 잠김상태가 유지되어 사용자의 출입을 통제할 수 있도록 한다. 상기 개폐부(17)는 사용자의 수동으로 작동을 할 수 있도록 도6에 도시된 바와 같이 실내장치부(10)의 외부 소정의 위치에 형성하여 사용자가 열림버튼이나 잠김버튼을 조작하면, 상기 제어부(20)는 상기 버튼에 따른 열림모드나 잠김모드로 변환하여 서보모터부(30)에 상기 모드에 따른 작동이 이루어지도록 제어신호를 전송한다.

상기 전원부(19)는 외부전원부(19a), 내부전원부(19b)로 이루어지는데, 상기 외부전원부(19a)는 외부에서 공급되는 전원을 본 장치에 운용하기에 적당한 전원으로 변환하여 공급할 수 있도록 하고, 상기 내부전원부(19b)는 정전으로 인해 외부에서 전원의 공급이 차단되는 경우 소정 기간동안 본 장치에 전원을 공급할 수 있도록 소형 건전지를 내장하여 사용하도록 하고, 또한 정전 및 상기 내부전원부(19b)의 방전으로 인해 본 장치에 전원의 공급이 차단되는 경우에는 실외장치부(40)의 외부전원단자(19c)를 이용하여 전원을 공급할 수 있도록 하며, 상기 외부전원부(19a), 내부전원부(19b) 및 외부전원단자(19c)는 병렬로 연결되도록 하여 하나가 작동이 되지 않아도 상호 보완하여 전원이 공급될 수 있도록 한다.

상기 실외장치부(40)는 지문입력부(41), 입력키부(42), 기능키부(43), 스피커(44) 및 외부전원단자(19c)로 이루어지는데, 상기 지문입력부(41)는 도5에 도시된 바와 같이 사용자의 손가락 지문을 접촉하는 지문접촉창, ccd와 같은 이미지센서(미도시됨)로 구성하여 사용자가 상기 지문접촉창에 지문을 접촉하면, 상기 이미지센서에서 스캔하여 지문식별부(11)에서 인식할 수 있는 디지털 지문이미지로 변환하여 전송할 수 있도록 한다. 상기 입력키부(42)는 도5에 도시된 바와 같이 실외장치부(40)의 외부에 버튼형식으로 형성하여 사용자가 지문을 입력할 때 해당 모듈을 초기화하여 지문을 입력할 수 있는 상태로 전환하는 역활을 한다.

상기 기능키부(43)는 사용자가 지문을 입력, 등록, 변경 및 삭제할 때 스피커(44)로 출력되는 상세한 안내음성의 지시대로 조작할 수 있도록 도5에 도시된 바와 같이 외부에 버튼형식으로 형성하여 사용자가 조작하기에 용이하도록 형성한다. 상기 스피커(44)는 사용자가 지문입력부를 통해 지문을 입력, 등록, 변경 및 삭제할 때, 음성저장부(14)의 해당 음성모듈을 제어부(20)의 제어를 받아 사용자가 인식할 수 있는 형태로 출력할 수 있도록 한다. 상기 외부전원단자(19c)는 실외장치부(40)에 형성되어 정전 및 내부전원부(19b)의 방전으로 인해 본 장치에 전원의 공급이 차단되는 경우 사용자가 외부에서 상용 건전지를 이용하여 상기 단자(19c)에 건전지와 결합된 잭을 연결하여 본 장치에 전원을 공급하여 작동될 수 있도록 한다.

도2는 본 발명에 적용되는 관리자 및 사용자의 지문을 등록하는 과정을 도시한 흐름도이다.

본 발명에 의한 지문인식 보조 도어락 장치를 사용하기 위해서는 실사용자들의 지문을 등록해야 하는데, 사용자등록을 하기 위해서는 주관리자를 먼저 등록한 후에 상기 주관리자에 의해 부관리자 및 사용자를 등록할 수 있도록 한다. 주관리자를 등록하기 위해서는 실외장치(40)부에 형성된 입력키부(42)를 선택해 지문입력부(41)를 초기화한 후(100), 등록을 하기 위한 기능키부(43)를 선택해(110)제어부(20)에 인터럽트를 발생시켜 대기모드에서 주관리자 등록모드로 전환한다(120). 주관리자 등록모드로 전환되면, 제어부(20)는 음성저장부(14)에 저장되어 있는 주관리자 등록안내 음성모듈을 불러와 스피커(44)를 통해 출력함으로써, 주관리자는 자신의 지문을 지문입력부(41)를 통해 입력할 수 있도록 한다(130).

상기 스피커(44)를 통해 주관리자 등록모드임을 알리는 음성이 출력되면, 주관리자는 상기 지문입력부(41)의 지문접촉창에 자신의 입력할 손가락의 지문을 접촉하고, 상기 지문접촉창에 지문이 접촉되면, ccd와 같은 이미지센서에서 상기 지문을 스캔하여 지문식별부(11)에서 인식할 수 있는 형태인 디지털 지문이미지로 변환하여 지문식별부(11)로 전송하고(140), 상기 지문입력과정은 정확성을 기하기 위해 두 번정도의 반복과정을 거치도록 한다.

상기 지문식별부(11)는 입력된 지문이미지상에서 고유한 지문 특징점을 추출하기 위해 프로그램저장부(12)에 저장되어 있는 지문 특징점 추출 프로그램을 실행하여(150) 지문 특징점 추출 알고리즘을 이용해 주관리자의 지문이미지상에서 단점 및 분기점 등과 같은 고유한 지문 특징점을 추출한 후(160), 지문식별부(11)에서 인식할 수 있도록 지문 특징점 데이터를 바이너리화된 연산함수값으로 변환하면, 상기 지문식별부(11)에서는 지문 특징점에 해당하는 바이너리화된 연산함수값을 지문저장부(13)에 주관리자로 등록을 하고(180), 주관리자로 등록이 되었음을 알리는 음성메세지를 스피커(44)를 통해 출력하여 주관리자로 인식할 수 있도록 하고, 만일 오류발생으로 인해 등록이 완료되지 않은 경우에는(170) 등록과정을 재수행하라는 음성메세지를 출력하여 주관리자로 하여금 상기와 같은 주관리자 등록과정을 재수행할 수 있도록 한 후, 등록이 완료되면 대기모드상태로 전환된다.

상기와 같이 주관리자가 등록이 되면, 부관리자 및 사용자를 등록을 해야 하는데, 상기 부관리자 및 사용자의 등록과정을 동일한 과정을 거치게 되므로 편의상 여기서는 사용자의 등록과정을 중심으로 살펴본다. 사용자의 지문등록은 관리자의 권한을 부여받은 사용자에 한해 지문을 등록할 수 있도록 한다.

사용자를 등록하기 위해서는 실외장치부(40)에 형성된 입력키부(42)를 선택해 지문입력부(41)를 초기화한 후(100), 등록을 하기 위한 기능키부(43)를 선택해(110) 제어부(20)에 인터럽트를 발생시켜 대기모드상태에서 사용자 등록모드로 전환하고(S120), 제어부(20)는 음성저장부(14)에 저장되어 있는 사용자 등록안내 음성모듈을 불러와서 스피커(44)를 통해 출력함으로써, 사용자는 자신의 지문을 지문입력부(41)를 통해 입력할 수 있도록 한다(S130).

상기 스피커(44)를 통해 사용자 등록모드임을 알리는 음성메세지가 출력되고, 사용자의 지문을 등록할 수 있는 관리자의 지문을 입력하라는 음성메세지가 스피커(44)를 통해 출력되면, 먼저 관리자가 자신의 지문을 지문입력부(41)의 지문접촉창에 접촉하고, 이미지센서를 통해 스캔하여 디지털 지문이미지로 변환한 후, 지문식별부(11)로 전송하고(S140), 상기 지문식별부(11)는 프로그램저장부(12)의 지문 특징점 추출 프로그램을 실행하여(S150) 상기 지문입력부(41)를 통해 입력된 지문이 지문저장부(13)에 저장되어 있는 관리자 지문과 동일한지를 확인하여 매칭되면(S160), 제어부(20)는 지문저장부(13)상에 사용자 등록할 수 있는 낮은 번지를찾은 후, 스피커(44)를 통해 사용자의 등록할 지문을 입력하라는 음성메세지를 출력한다.

사용자는 상기 지문입력부(41)의 지문접촉창에 자신의 입력할 손가락의 지문을 접촉하고(S170), 상기 지문접촉창에 지문이 접촉되면, ccd와 같은 이미지센서에서 상기 지문을 스캔하여 지문식별부(11)에서 인식할 수 있는 형태인 디지털 지문이미지로 변환하여 지문식별부(11)로 전송하고(S175), 상기 지문입력과정은 정확성을 기하기 위해 두 번정도의 반복과정을 거치도록 한다.

상기 지문식별부(11)는 입력된 사용자의 지문이미지상에서 고유한 지문 특징점을 추출하기 위해 프로그램저장부(12)에 저장되어 있는 지문 특징점 추출 프로그램을 실행하여(S180) 본 출원인에 의해 선출원된 지문 특징점 추출 알고리즘을 이용해 사용자의 지문이미지상에서 단점 및 분기점 등과 같은 고유한 지문 특징점을 추출한 후(S185), 지문식별부(11)에서 인식할 수 있도록 지문 특징점 데이터를 바이너리화된 연산함수값으로 변환하면, 상기 제어부(20)에서는 지문 특징점에 해당하는 바이너리화된 연산함수값을 지문저장부(13)에 사용자로 등록을 하고(S195), n번지 사용자로 등록이 되었음을 알리는 음성메세지를 스피커(44)를 통해 출력하여 사용자로 인식할 수 있도록 하고, 만일 오류발생으로 인해 등록이 완료되지 않은 경우에는(S190) 등록과정을 재수행하라는 음성메세지를 출력하여 사용자로 하여금 상기와 같은 사용자 등록과정을 재수행할 수 있도록 한 후, 등록이 되면 대기모드상태로 전환한다.

도3는 본 발명에 적용되는 관리자를 변경하는 과정을 도시한 흐름도이다.

관리자를 변경하기 위해서는 주관리자가 부관리자를 변경할 수도 있고, 부관리자가 새로운 부관리자로 변경할수도 있는데, 진행되는 프로세싱과정이 동일하여 편의상 주관리자가 부관리자를 변경하는 프로세스를 중심으로 살펴보면, 관리자는 실외장치부(40)에 형성된 입력키부(42)를 선택해 지문입력부(41)를 초기화한 후(200), 관리자 변경을 위한 기능키부를 선택해 제어부(20)에 인터럽트를 발생시켜 대기모드에서 관리자 변경모드로 전환한다(210). 관리자 변경모드로 전환되면, 제어부(20)는 음성저장부(14)에 저장되어 있는 관리자 변경안내 음성모듈을 불러와 스피커(44)를 통해 출력함으로써, 관리자는 자신의 지문의 지문입력부(41)를 통해 입력할 수 있도록 한다(220).

상기 스피커(44)를 통해 관리자 변경모드임을 알리는 음성이 출력되면, 관리자는 상기 지문입력부(41)의 지문접촉창에 자신의 입력할 손가락의 지문을 접촉하여 이미지센서에 의해 상기 지문을 스캔한 후, 지문식별부(11)에서 인식할 수 있는 디지털 지문이미지로 변환하여 지문식별부(11)로 전송하면(230), 상기 지문식별부(11)는 지문 특징점 추출 프로그램과 지문저장부(13)를 통해 매칭여부를 확인하여(240) 등록된 관리자임을 식별한다(250). 상기 지문식별부(13)를 통해 등록된 관리자임이 식별되면, 스피커(44)를 통해 변경할 새로운 관리자의 지문을 입력하라는 음성메세지를 출력하여 새로운 관리자의 지문을 입력할 수 있도록 하되(260), 상기의 관리자 등록하는 프로세싱과정과 동일한 과정을 수행하여(270) 지문저장부에 새로운 관리자로 등록하여 저장한 후(280), 대기모드 상태로 전환된다.

또한, 상기 지문저장부(13)에 등록된 사용자를 삭제하고자 할 때에도 동일한 프로세싱과정을 거치되, 먼저 관리자의 지문을 입력한 후, 관리자가 등록된 관리자임이 식별되면, 지문저장부(13)상에서 삭제하고자 하는 사용자를 선택하여 사용자의 지문데이터를 삭제하면 된다.

도4는 본 발명에 적용되는 사용자의 출입을 허가하는 과정을 도시한 흐름도이다.

출입문에 본 발명에 의한 지문인식 보조 도어락 장치가 설치되어 있는 경우, 사용자가 출입을 하기 위해서는 실외장치부(40)에 형성된 입력키부(42)를 눌러 지문입력부(41)가 초기화되고(300), 제어부(20)에 인터럽트를 발생시켜 대기모드상태에서 출입통제모드로 전환하도록 한다(310). 상기 출입통제모드로 전환되면, 제어부(20)는 음성저장부(14)에 저장되어 있는 출입통제 안내 음성모듈을 불러와서 스피커(44)를 통해 출력함으로써, 사용자는 자신의 지문을 지문입력부(41)를 통해 입력할 수 있도록 한다(320).

상기 스피커(44)를 통해 사용자의 지문을 입력하라는 음성이 출력되면, 사용자는 지문입력부(41)에 형성된 지문접촉창에 자신의 손가락의 지문을 접촉하면, 이미지센서가 작동하여 상기 지문을 스캔하여 지문식별부(11)에서 인식할 수 있는 형태인 디지털 지문이미지로 변환하여 지문식별부(11)로 전송하고(330), 상기 지문입력과정은 정확성을 기하기 위해 통상 두 번정도의 반복과정을 거치도록 한다.

상기 지문식별부(11)는 입력된 지문이미지상에서 사용자의 고유한 지문 특징점을 추출하기 위해 지문 특징점 추출 프로그램을 실행하여(340) 지문 특징점 추출알고리즘을 이용해 사용자의 지문이미지상에서 단점 및 분기점과 같은 지문 특징점을 추출한 후(350), 상기 지문 특징점의 위치정보를 이용하여 소정의 바이너리화된 연산함수값으로 변환하면, 상기 지문식별부(11)는 상기 지문정보와 매칭되는 등록된 사용자의 지문정보가 지문저장부(13)에 존재하는지를 검색한 후(360), 매칭되는 지문정보가 지문저장부(13)상에 존재하지 않으면, 지문을 재입력하라는 음성메세지를 스피커(44)를 통해 출력하여 상기의 과정을 다시 거치도록 하고, 만일 매칭되는 지문정보가 지문저장부(13)에 등록되어 있으면, 상기 지문식별부(11)는 사용자가 출입권한있는 사용자임을 알리는 신호를 제어부(20)로 전송한다(365).

상기 제어부(20)에 지문식별부(11)로부터 출입권한있는 사용자임을 알리는 신호가 수신되면, 상기 제어부(20)는 서보모터부(30)의 잠김모드를 열림모드로 전환한 후(370), 그에 따른 제어신호를 상기 서보모터부(30)가 작동할 수 있도록 아날로그신호로 변환하여 전송한다(375). 상기 서보모터부(30)는 제어부(20)로부터 제어신호를 수신하게 되면, 전원부(19)로부터 전원의 공급을 받아 작동을 하여 구동축에 고정 설치되어 있는 피니언기어(31)는 회전운동을 하게 되며, 상기 피니언기어(31)와 맞물려 고정된 랙기어(32)는 피니언기어(31)의 회전운동에 의해 좌우로 직선운동을 하게 된다(380).

상기 랙기어(32)와 일체로 형성되어 있는 장석부(33)는 랙기어(32)의 방향으로 진행하여 열리면서(385) 일정간격 이동을 하게 되면, 장석부(33)의 위치를 감지하는 감지센서부(18)에서 인식하여 상기 장석부(33)가 열림상태를 이루어졌음을 알리는 신호를 제어부(20)로 전송하고(390), 상기 제어부(20)는 감지센서부(18)의 신호를 수신하면, 상기 서보모터부(30)의 작동을 멈추도록 제어신호를 전송하여 전원의 공급을 차단하도록 함으로써, 장석부(33)가 열림상태를 유지할 수 있도록 한다(395).

상기의 과정을 거쳐 장석부(33)가 열림상태가 되었음을 감지센서부(18)를 통해 제어부(20)가 인식하게 되면, 음성저장부(14)에 저장되어 있는 문이 열렸음을 알리는 음성데이터를 불러와서 스피커(44)를 통해 출력함으로써, 사용자로 하여금 인지하여 출입을 할 수 있도록 하고, 대기모드상태로 전환한다.

만일, 관리자가 본 발명에 자동잠금기능을 설정한 경우에는 장석부(33)가 열림상태에서 타이머(미도시됨)가 작동을 하게 되고, 설정된 소정시간이 경과하게 되면, 제어부(20)에서 인식하여 상기 서보모터부(30)의 열림모드를 잠김모드로 전환한 후, 그에 따른 제어신호를 서보모터부(30)로 전송하고, 상기 서보모터부(30)는 제어부(20)로부터 제어신호를 수신하게 되면, 전원부(19)로부터 전원의 공급을 받아 작동을 하여 구동축에 고정 설치되어 있는 피니언기어(31)는 역회전운동을 하게 되며, 상기 피니언기어(31)와 맞물려 고정된 랙기어(32)는 피니언기어(31)의 역회전운동에 의해 좌우로 직선운동을 하게 된다.

상기 랙기어(32)와 일체로 형성되어 있는 장석부(33)는 랙기어(32)의 방향으로 진행하게 되어 일정간격 이동을 하게 되면, 장석부(33)의 위치를 감지하는 감지센서부(18)에서 인식하여 상기 장석부(33)가 잠김상태를 이루어졌음을 알리는 신호를 제어부(20)로 전송하고, 상기 제어부(20)는 감지센서부(18)로부터 전송된 신호를 수신하면, 상기 서보모터부(30)의 작동을 멈추도록 제어신호를 전송하여 전원의공급을 차단하도록 한 후, 대기모드상태로 전환된다.

상기와 같이 지문인식 도어락 장치를 보조 도어락 장치형태로 활용할 수 있도록 하여 메인 도어락 외에 별도로 활용할 수 있고, 출입문에 손상을 가하지 않으면서도 기존의 보조키 고정구를 그대로 활용하여 용이하게 부착 및 제거할 수 있도록 하여 사용자의 편의성과 제품의 효율성 및 보안성을 향상시킨 발명이다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시례 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

본 발명은 사람들의 출입을 통제하는 출입문의 보조 도어락 장치를 지문인식을 통해 출입허가를 할 수 있도록 하되, 출입문에 손상을 가하지 않으면서도 부착 및 제거가 용이하도록 하고, 본 출원인에 의해 선출원된 지문식별력이 우수한 지문 특징점 추출 알고리즘을 이용하여 출입권한있는 사용자를 식별할 수 있도록 하며, 상세한 음성안내를 통한 지문입력, 등록이 가능하도록 하여 사용자의 편의성과 제품의 효율성을 향상시킬 수 있도록 하고, 실내에서 생활하는 사람들의 사생활 및 안전을 보장하며, 귀중품 등의 도난을 원천적으로 방지할 수 있어 보안성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 지문인식 보조 도어락 장치를 구성함에 있어서,

   실외장치부와 실내장치부로 구성되며,상기 실외장치부는 지문접촉창과 이미지센서로 이루어져 사용자의 지문을 인식하는 지문입력부; 상기 지문입력부를 통한 사용자의 지문입력시 해당 모듈을 초기화하여 지문을 입력할 수 있도록 하는 입력키부; 상기 지문입력부를 통한 사용자의 지문을 입력시 해당 작업모듈별로 지정할 수 있도록 하는 기능키부; 음성저장부의 안내음성을 출력하는 스피커; 잭을 형성하여 전원을 공급받을 수 있는 외부전원단자로 구성하고, 상기 실내장치부는 본 장치의 하드웨어와 소프트웨어모듈을 제어하여 각 모듈별로 수신된 신호를 해당 모듈에 따른 프로세스로 진행하여 사용자의 출입을 통제하는 제어부; 상기 제어부와 연계해 지문입력부를 통해 입력된 사용자의 지문을 인식하여 출입권한이 있는 사용자인지를 판단하는 지문식별부; 지문 특징점 추출 프로그램을 통해 추출한 사용자의 지문정보를 권한별로 구분하여 저장하는 지문저장부; 상기 지문입력부를 통해 입력된 사용자의 지문이미지상에서 지문 특징점을 추출하도록 지문 특징점 추출 알고리즘을 프로그래밍화하여 저장하는 프로그램저장부; 모듈별로 안내음성을 저장하여 스피커를 통해 출력할 수 있도록 하는 음성저장부; 상기 제어부의 제어를 받아 피니언과 랙기어를 이용하여 장석부의 개폐를 제어하는 서보모터부; 상기 서보모터부에 의해 개폐되는 장석부의 일정간격 움직임을 인식하는 감지센서부; 상기 장석부가 열림상태에서 일정시간 후 자동으로 잠김상태로 전환하도록 하는 자동잠금부; 상기장석부의 잠김상태가 계속적으로 유지되도록 하는 항시잠금부; 열림모드와 잠김모드로 변환할 수 있도록 열림버튼과 잠김버튼으로 이루어진 개폐부; 본 장치에 운용하기에 적당한 전원으로 변환하여 소정의 전원을 공급하는 전원부로 구성됨을 특징으로 하는 지문인식 보조 도어락 장치
2. 제1항에 있어서,

   사용자의 지문정보 입력, 등록, 변경, 삭제시 음성저장부의 해당 모듈을 스피커로 통해 안내음성으로 출력하여 입력키부와 기능키부에 의해 조작되도록 함을 특징으로 하는 지문인식 보조 도어락 장치
3. 제1항에 있어서,

   상기 전원부는 실내장치부의 외부전원부, 내부전원부와 실외장치부의 외부전원단자를 상호 병렬방식으로 구성하되, 상기 외부전원부는 외부에서 공급되는 전원을 받아 소정의 전원으로 변환하여 각 구성모듈로 공급되게 하고, 상기 내부전원부는 실내장치부의 소정의 공간에 밧데리를 내장하여 정전으로 인한 외부 전원차단시 소정의 전원을 공급하고, 상기 외부전원단자는 정전과 방전으로 인한 전원차단시 잭을 통해 전원을 공급받도록 함을 특징으로 하는 지문인식 보조 도어락 장치