KR20160006587A - 홍채 인식을 이용한 도어록과 그 시스템 및 그에 사용되는 이동통신단말기와 네트워크 게이트웨이 및 사용자 인증 방법 - Google Patents

홍채 인식을 이용한 도어록과 그 시스템 및 그에 사용되는 이동통신단말기와 네트워크 게이트웨이 및 사용자 인증 방법 Download PDF

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문종원
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Abstract

홍채 인식을 이용한 도어록 및 사용자 인증 방법을 개시한다. 도어록은 사용자 접근을 인식하거나, 사용자의 버튼 입력에 따라 상기 도어록을 구동시키는 웨이크업 모듈, 웨이크업 모듈에 의해 상기 도어록이 구동되면, 상기 도어록에 입력된 홍채 패턴을 기 저장된 홍채 패턴과 비교하고 상기 비교 결과에 따라 상기 도어록에 접근한 사용자를 인증하는 홍채 인식모듈을 포함한다.

Description

홍채 인식을 이용한 도어록과 그 시스템 및 그에 사용되는 이동통신단말기와 네트워크 게이트웨이 및 사용자 인증 방법{Door lock for Security and system and mobile communication terminal used in it and network gateway used in it and Method for Authentication Using Iris Detection}
본 발명은 도어록 및 사용자 인증 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 홍채 인식을 이용한 도어록과 그 시스템 및 그에 사용되는 이동통신단말기와 네트워크 게이트웨이 및 사용자 인증 방법에 관한 것이다.
종래의 암호키 및 얼굴 인식을 이용한 보안 시스템은 각종 보안 경보장치, 금고, 출입문, 개인 컴퓨터(PC, Personnel Computer)및 은행 ATM(Automatic Teller Machine)기 등의 보안 시스템으로 활용되고 있다. 하지만, 암호키 유출로 인한 보안 위협의 문제점이 있다. 예를 들어, 암호키 입력을 위한 텐키(ten key) 패드 동작 시, 동작 후 텐키(ten key) 패드에 남아있는 입력 흔적과 텐키 패드 입력 중 노출 등으로 인한 보안 위협의 문제점이 있다.
얼굴 인식을 이용하는 보안 시스템은 사용 환경, 시간에 따른 얼굴 인식 정보의 변화 가능성으로 인하여 인증키 자체가 생체 인식기에 다르게 입력되어 인식 성능이 저하된다. 또한, 안경, 마스크, 선글라스 및 머플러와 같이 얼굴을 가리는 소품을 착용했을 때 얼굴 인식 정보에 오류 발생 가능성이 높다.
따라서, 암호키 유출 위험 및 생체 정보 변화 가능성에도 높은 보안 수준을 제공하는 도어록 및 사용자 인증 방법에 대한 기술이 필요하다.
또한, 이와 더불어, 디지털 도어록 자체로 국한된 보안 시스템에서 벗어나, 집에서 나온 집 주인은 방문한 사람의 얼굴을 확인하여 특히, 집에서 멀리 떨어진 곳에 위치해 있을 경우 방문한 사람의 얼굴을 직접 확인하여 그에 따라 자기 집 현관문을 열리도록 하거나 닫히도록 하는 편의성을 요구하는 경우가 있으며, 이러한 경우에 맞는 얼굴 인식을 이용하는 보안 시스템 기술이 필요하다.
본 발명은 상술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로, 도어록에 접근한 사용자의 얼굴 영상에서 눈 위치를 센싱하고, 홍채 카메라를 통해 홍채 영상을 획득한다. 이후, 홍채 패턴을 비교함으로써, 도어록에 접근한 사용자 인증을 한다.
또한, 틸트 매커니즘(Tilt Mechanism)이 적용된 홍채 카메라를 통해 사용자의 홍채 패턴 정보를 획득함으로써, 생체 정보의 변화 가능성으로 인한 인식 성능 저하를 방지한다.
선택적으로, 모바일 디바이스와의 통신이 가능한 통신 모듈을 제공하고, 모바일 디바이스로부터 생체 정보를 수신하고 이를 보안 시스템에 등록함으로써, 보안 시스템의 사용자 등록을 보다 용이하게 하여 편의성을 향상 시킨다.
또한, 사용자 이동통신단말기를 이용해, 방문한 사람의 얼굴을 확인하여 특히, 집에서 멀리 떨어진 곳에 위치해 있을 경우 방문한 사람의 얼굴을 직접 확인하여 그에 따라 자기 집 현관문을 열리도록 하거나 닫히도록 하는 사용자 편의성을 향상 시킨다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 도어록은, 사용자 접근을 인식하거나, 사용자의 버튼 입력에 따라 상기 도어록을 구동시키는 웨이크업(wake up) 모듈, 웨이크업 모듈에 의해 도어록이 구동되면, 도어록에 입력된 홍채 패턴을 기 저장된 홍채 패턴과 비교하고 비교 결과에 따라 도어록에 접근한 사용자를 인증하는 홍채 인식모듈을 포함한다.
홍채 인식모듈은 도어록이 구동되면, 상기 도어록에 접근한 사용자의 얼굴 영상을 획득하는 얼굴 촬영부, 얼굴 촬영부에 의해 획득된 사용자의 얼굴영상에서 눈 위치를 센싱하는 눈 위치 센싱부, 눈 위치 센싱 결과에 따라, 홍채 촬영부의 기울기를 조정하고, 홍채 촬영 제어 신호를 생성하는 서보(servo) 제어부, 홍채 촬영 제어 신호를 기초로, 상기 도어록으로 접근한 사용자의 홍채를 촬영하는 홍채 촬영부 및 촬영된 홍채의 패턴을 기 저장된 홍채의 패턴과 비교하는 홍채 패턴 비교부를 포함하고 상기 비교 결과에 따라 상기 도어록에 접근한 사용자를 인증한다.
홍채 촬영부는 서보(servo) 제어부로부터 획득한 상기 홍채 촬영 신호에 의해 틸트 메커니즘(tilt mechanism)이 제어되어, 상기 센싱된 눈 위치에 따라 기울어 진다.
웨이크업 모듈은, 도어록으로 접근하는 물체의 존재여부를 센싱하는 적어도 하나의 접근 인식 센서 및 도어록으로 접근한 사용자로부터 버튼 입력을 획득하는 입력부를 포함하여, 센싱 결과와 버튼 입력 신호에 따라 도어록을 구동시키는 것이다.
본 발명의 다른 일면에 따른 보안 시스템은 사용자의 홍채를 포함한 생체정보를 획득하는 모바일 디바이스 및 모바일 디바이스로부터 생체정보를 수신하여 수신된 생체정보를 저장하고, 저장된 생체정보와 사용자로부터 입력된 생체정보를 비교하여, 비교 결과를 기초로 사용자를 인증하는 도어록을 포함한다.
생채 정보는 홍채 패턴 정보, 지문 정보, 망막 정보, 안면 정보를 포함하는 고유한 식별 정보이다.
본 발명의 또 다른 일면에 따른 보안을 위한 사용자 인증 방법은 사용자의 접근을 센싱하는 단계, 센싱 결과에 따라, 도어록이 구동되는 경우 상기 접근한 사용자의 얼굴 영상을 획득하는 단계, 획득한 사용자의 얼굴영상에서 눈 위치를 센싱하는 단계, 센싱한 눈 위치를 기초로 홍채 카메라로 상기 사용자의 홍채 영상을 획득하는 단계 및 획득한 홍채 영상에서 추출된 홍채 패턴과 기 저장된 홍채 패턴을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 사용자를 인증하는 단계를 포함한다.
사용자의 홍채 영상을 획득하는 단계는 서보(servo)제어를 통해 홍채 카메라의 기울기 또는 작동을 제어함으로써, 사용자의 홍채 영상을 획득한다.
홍채 영상을 획득하는 단계는 홍채 카메라로 홍채 영상을 획득하는 단계 및, 획득된 홍채 영상에서 홍채 패턴을 추출하는 단계를 포함한다.
기 저장된 홍채 패턴은 통신기능을 구비한 모바일 디바이스로부터 수신한 홍채 영상에서 홍채 패턴을 추출하여, 추출된 홍채 패턴을 데이터 베이스화 하거나, 도어록에서 홍채를 촬영하여, 촬영된 홍채 영상에서 홍채 패턴을 추출하고, 추출된 홍채 패턴을 데이터 베이스화 한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명에 따른 도어록 시스템은,
디지털 도어록이 방문자의 얼굴 영상을 획득하여 사용자 이동통신단말기로 제공하고, 사용자 이동통신단말기가 방문자의 얼굴 영상을 표시하며 사용자로부터 입력받은 문 열림 제어 신호에 따라 디지털 도어록의 문 열림 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
구체적인 구조는, 디지털 도어록, 상기 디지털 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상을 전송할 사용자 이동통신단말기의 단말기 정보를 등록하고, 상기 단말기 정보가 등록된 사용자 이동통신단말기와 상기 디지털 도어록에 네트워킹하는 네트워크 게이트웨이, 상기 네트워크 게이트웨이에 등록된 단말기 정보를 가진 사용자 이동통신단말기 및, 상기 네트워크 게이트웨이와 상기 사용자 이동통신단말기의 위치 정보를 수집 확보하여 상호 간에 연결되도록 하는 위치 서버(Location Server)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 홍채인식을 통한 사용자 인증 과정을 통해 높은 보안 수준을 제공한다.
또한, 사용자의 홍채 패턴 정보를 획득함으로써, 생체 정보의 변화 가능성 등으로 인한 인식 성능 저하를 방지한다.
선택적으로, 모바일 디바이스로부터 생체 정보를 수신하고 이를 보안 시스템에 등록함으로써, 등록을 보다 용이하게 하여 편의성을 향상 시킨다.
그리고, 사용자 이동통신단말기를 이용해, 방문한 사람의 얼굴을 확인한 후 특히, 집에서 멀리 떨어진 곳에 위치해 있을 경우 사용자(예: 집 주인)에게 집을 방문한 사람이 있음을 알려주고, 방문한 사람의 얼굴을 직접 확인한 후 그에 따라 자기 집 현관문을 열리도록 하거나 닫히도록 하는 사용자 편의성을 향상 시킨다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보안 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 홍채 인식 모듈이 적용된 도어록의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도어록의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 홍채 인식 모듈의 기구 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 얼굴 촬영 카메라 및 홍채 카메라의 기울기 조정 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 보안 시스템의 신호 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자의 인증을 위한 보안 시스템 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도어록에서의 사용자 인증 과정을 상세히 나타낸 흐름도이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 도어록에 접근한 사용자의 키에 따라 사용자의 얼굴과 홍채를 촬영하는 실시예를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 도어록 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 도어록 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 직접 회로, 직접 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.
설명에 앞서 본 명세서에서 사용하는 용어의 의미를 간략히 설명한다. 용어의 설명은 본 명세서의 이해를 돕기 위한 것으로서 명시적으로 본 발명을 한정하는 사항으로 기재하지 않은 경우에 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 의미로 사용하는 것이 아님을 주의해야 한다.
-서보 제어(servo control)
서보제어는 일종의 되먹임(feedback)제어의 일종으로서, 제어량이 목표값을 따라가도록 하는 제어 방식이다.
본 발명에서는 도어록으로 접근한 사용자의 얼굴 영상에서 눈 위치를 센싱 하여, 서보 제어를 통해 틸트 메커니즘(Tilt Mechanism)이 적용된 홍채 카메라의 기울기와 동작을 조정하여, 홍채 패턴을 획득한다. 이후, 획득된 홍채 패턴을 기 저장된 홍채 패턴과 비교하고, 비교 결과에 따라 도어록에 접근한 사용자를 인증한다.
이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보안 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 보안 시스템은 모바일 디바이스(100), 도어록(200) 및 외부장치(300)를 포함한다.
모바일 디바이스(100)는 사용자의 홍채영상 등을 포함한 생체 정보를 획득한다. 예를 들어, 모바일 디바이스(100)는 구비된 카메라 등을 통해 사용자의 눈 등을 촬영하여 홍채 패턴 정보를 포함하는 생체 정보를 획득한다. 획득된 생체 정보는 데이터 처리과정을 거쳐 도어록(200)로 전송된다. 여기서, 모바일 디바이스(110)는 사용자 개개인이 휴대하며 사용하는 기기에 해당된다. 하지만, 모바일 디바이스(110)는 휴대용 기기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 통신 기능, 촬영기능 및 생체 정보 센싱 기능이 구비된 휴대폰, 모바일 컴퓨터 등이 될 수 있다.
도어록(200)은 모바일 디바이스(100)로부터 생체 정보를 수신하여 수신된 생체 정보를 저장한다. 이후, 저장된 생체정보와 사용자로부터 입력된 생체정보를 비교하여, 비교 결과를 기초로 사용자를 인증한다. 이를 위한 일실시예에 따른 도어록(200)은, 웨이크업 모듈(210), 마이크로 컨트롤러(Micro Controller)(230), 홍채 인식모듈(250), 암호키 입력모듈(270) 및 통신모듈(290)을 포함한다.
웨이크업 모듈(210)은 센서를 통해 사용자 접근을 인식하거나, 사용자의 버튼 입력에 따라 웨이크업(Wake up) 신호를 생성하여 도어록(200)를 구동시킨다. 생성된 웨이크업 신호는 마이크로 컨트롤러(230)를 거쳐 홍채 인식 모듈(250)로 입력된다.
홍채 인식모듈(250)은 도어록(200)이 구동되면, 도어록(200)에 입력된 홍채 패턴을 기 저장된 홍채 패턴과 비교하고, 비교 결과에 따라 도어록(200)에 접근한 사용자를 인증한다.
본 발명은 홍채 인식을 통해, 도어록에 접근한 사용자를 인증하기 위한 것으로, 후술하는 암호키 입력을 통한 사용자 인증은 홍채 인증과 별개로, 사용자 인증에 적용한다. 구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시 예 에서는 홍채 패턴 비교를 통해 사용자를 인증한다. 암호키 입력을 통한 인증 과정은 홍채 인증을 과정 이후에는 거치지 않거나, 암호키 입력을 통한 인증 과정만을 사용자 인증과정으로 거친다.
암호키 입력모듈(290)은 도어록에 접근한 사용자를 인증하기 위해, 사용자로부터 암호키를 입력 받는다. 이후, 입력된 암호키를 기 설정된 암호키와 비교하여, 비교 결과에 따라 사용자를 인증한다.
통신모듈(290)은 블루투스(Bluetooth)통신, 적외선(IrDA, Infrared Data Association) 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 지그비(Zigbee), NFC(Near Field Communication) 등과 같은 근거리 무선통신 기반의 통신 기능을 지원한다. 일실시예에서는 통신모듈(290)을 이용하여, 모바일 디바이스(100)로부터 사용자의 생체 정보를 실시간 수신하거나, 도어록(200)이 사용자 인증 현황 정보 등을 모바일 디바이스(100)에 전송함으로써, 사용자에게 도어록(200)의 인증 현황 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
외부 장치(300)는 도어록(200)에 등록해야 하는 사용자들의 생체 정보 등이 저장된 디바이스로서, 외부장치(300)에 저장된 데이터를 도어록(200)로 전달한다. 외부 장치(300)는 생체 정보를 포함하는 각종 데이터를 저장하며, 하나 이상의 비휘발성 메모리와 휘발성 메모리로 구성될 수 있다. 본 발명에서 상기 ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), RAM(Random Access Memory), 내장 하드디스크(HDD, Hard Disk), 외장 하드디스크, 외부 저장매체(예를 들어, USB) 등 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 홍채 인식 모듈이 적용된 도어록의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 실시예에서 홍채 인식 모듈이 적용된 도어록은, 광학 윈도우(Optical window)(210), 입력 키 패드(230) 및 홍채 인식 모듈(미도시)을 포함한다. 실시예에서는 도어록으로 설명하지만, 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
도 2b를 참조하면, 실시예에 따른 도어록(200)의 홍채 인식 모듈(250)은 얼굴 촬영카메라(251), 홍채 카메라(253) 및 프로세서 보드(255)로 구성된다.
얼굴 촬영카메라(251)는 도어록에 접근한 사용자의 얼굴을 촬영한다. 촬영된 얼굴 영상에서 눈 위치가 센싱 되면, 홍채 카메라(253)는 센싱된 눈 위치 정보를 기반으로 사용자의 홍채를 촬영하여 홍채 영상을 획득한다. 이때, 홍채 카메라(253)에는 틸트 메커니즘(tilt mechanism)이 적용되어 있어, 서보 제어(servo control)에 의해 홍채 카메라(253)의 기울기 및 동작이 제어된다. 이후, 프로세서 보드(255)는 홍채 영상에서 홍채 패턴 등을 추출하여 기 저장된 홍채 패턴과 비교함으로써, 비교 결과에 따라 사용자의 초기 보안 인증을 수행한다.
이하, 도 3을 이용하여 도어록(예컨대, 도어록)의 동작 과정에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도어록의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 일실시예에 따른 도어록은 웨이크업 모듈(210) 및 홍채 인식 모듈(250) 등을 포함하고, 홍채 인식모듈(250)은 프로세서(251), 얼굴 촬영부(253), 눈 위치 센싱부(255), 서보 제어부(257), 홍채 촬영부(258) 및 홍채 패턴 비교부(259)를 포함한다.
웨이크업 모듈(210)은 도어록(200)으로 접근한 물체의 존재 여부를 센싱하여, 센싱 정보(a)를 마이크로 컨트롤러(230)로 입력한다. 예를 들어, 웨이크업 모듈(210)은 접근 인식센서(213)로 도어록에 근접한 물체를 인식하거나, 입력부(215)를 통해 사용자로부터 입력 신호를 획득하여, 도어록을 구동시키기 위한 웨이크업(wake up)신호를 생성한다. 생성된 웨이크업 신호(a)는 마이크로 컨트롤러(230)로 입력된다.
마이크로 컨트롤러(230)는 웨이크업 모듈(210)로부터 획득한 웨이크업 신호(a) 기반으로 사용자로부터 올바른 입력을 획득하거나, 도어록에 사람이 접근했다고 판단하면, 촬영 시작 신호(b)를 홍채 인식 모듈(250)의 프로세서(251)로 전달한다.
홍채 인식 모듈(250)의 프로세서(251)는 입력된 촬영 시작 신호(b)에 따라 얼굴 촬영부(253)로 얼굴 촬영 신호(c)를 입력한다. 그러면, 얼굴 촬영부(253)는 도어록(200)으로 근접한 사용자의 얼굴을 촬영한다. 예를 들어, 얼굴 촬영부(253)는 사용자의 얼굴 촬영이 가능한 카메라, CMOS 및 DMOS와 같은 소자가 될 수 있다.
사용자의 얼굴 촬영 이후, 얼굴 이미지 데이터(d)는 눈 위치 센싱부(255)로 전달된다. 눈 위치 센싱부(255)는 전달받은 얼굴 이미지 데이터(d)에서 에지 검출 등을 포함하는 일반적인 이미지 처리 과정을 거쳐 눈 위치를 센싱한다. 예를 들어, 눈 위치 센싱부(255)는 얼굴 영역 내의 좌안 및 우안의 좌표를 센싱하여, 센싱된 두 눈의 좌표 정보(e1, e2)를 홍채 촬영부(258)와 프로세서(251)로 전달한다. 프로세서(251)는 전달받은 눈의 좌표 정보(e1)를 통해, 눈의 위치가 확인 되면, 홍채 촬영 신호를 생성하여, 생성된 홍채 촬영 제어 신호(f)를 서보(servo) 제어부(257)로 전달한다. 여기서, 홍채 촬영 제어 신호(f)에는 눈 위치에 따른 홍채 카메라의 기울기 제어 신호 및 홍채 카메라 동작 신호 등이 포함된다.
서보 제어부(257)는 입력받은 홍채 촬영 제어 신호(f)를 기반으로 촬영신호(g)를 생성하여 홍채 촬영부(258)로 입력한다.
홍채 촬영부(258)는 입력된 촬영 신호(g)에 따라, 기 획득한 눈의 좌표 정보(e2)를 기반으로 사용자의 홍채를 촬영한다. 사용자의 홍채 영상이 획득되면, 상기 홍채 영상에서 홍채 패턴 등 사용자의 고유 생체 정보를 추출한다. 이후, 홍채 촬영부(258)는 추출된 고유 생체 정보(h)를 홍채 비교부(259)로 전달한다.
홍채 비교부(259)는 전달받은 홍채 패턴 등을 포함하는 고유 생체 정보(h)를 기 저장된 고유 생체 정보와 비교한다. 비교 결과 정보(i)는 프로세서(251)로 입력된다.
프로세서(251)는 입력된 비교 결과 정보(i)에 따라, 사용자의 인증여부를 판단한다. 만약, 입력된 생채 정보와 저장된 생체 정보가 일치하면, 프로세서(251)는 상기 사용자에 대해 인증을 완료한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 암호 입력만을 통해 도어록에 접근한 사용자를 인증할 수 있다. 본 발명은 홍채 인식과 홍채 패턴 비교를 통해 사용자 인증을 수행한다. 후술되는 암호 입력을 통한 사용자 인증은 홍채 인식을 통한 인증과정과는 독립적, 개별적으로 수행된다.
마이크로 컨트롤러(230)는 입력된 인증 수행 신호(k)를 암호키 입력모듈(270)의 암호 입력부(271)로 전달한다.
암호 입력부(271)는 입력된 인증 수행 신호(k)에 따라, 사용자로부터 텐키(ten key), 패턴 등의 기 설정된 암호키를 입력받는다. 입력된 암호키 정보(n)는 판단부(273)로 전달된다.
판단부(273)는 사용자로부터 입력받은 암호키와 기 설정된 암호키를 비교함으로써, 상기 비교 결과에 따라 사용자를 인증한다. 예를 들어, 입력된 암호키와 저장된 암호키가 일치하면, 도어 오픈 신호 및 인증 완료 신호(m)를 마이크로 컨트롤러(230)로 전달하여 도어록 오픈 등을 수행한다. 반면, 입력된 암호키와 저장된 암호키가 상이하면, 암호 입력부(271)로 재입력 신호를 전달하여, 사용자가 암호키를 다시 입력하게 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 홍채 인식 모듈의 기구 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 일실시예에 따른 홍채 인식 모듈을 포함한 도어록 장치의 정면도 및 측면도이다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 얼굴 촬영부(253)는 고정된 카메라(410)로 대응되고, 홍채 촬영부(258)는 틸트 메커니즘(tilt mechanism)이 적용된 홍채 카메라(430)로 대응되고, 서보 제어부(257)는 서보 모터(440)로 대응된다.
아울러, 웨이크업 모듈(110)의 접근 인식 센서(113)는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 적어도 하나의 센서(420)에 대응된다.
구체적으로, 접근 인식 센서(420)가 도어록으로 사용자 접근을 인식하면, 얼굴 촬영 카메라(410)는 접근 사용자의 얼굴을 촬영한다. 이후, 촬영된 얼굴 영상의 얼굴 영역에서 눈 위치를 센싱한다.
눈 위치 센싱 이후, 서보 모터(440)와 연결된 축(441)에 의해, 틸트 메커니즘이 적용된 홍채 카메라(430)의 기울기가 제어되고, 기울기에 따라 홍채 카메라(430)의 각도가 조정되어, 사용자의 홍채를 촬영한다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 얼굴 촬영 카메라 및 홍채 카메라의 기울기 조정 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5b를 참조하면, 사용자 접근 센싱에 의해 동작된 얼굴 촬영 카메라(410)는 θ1의 각도 내에서 사용자의 얼굴을 촬영한다. 이후, 촬영된 얼굴 영상에서 눈 위치가 센싱되면, 서보 제어에 의해 홍채 카메라의 기울기가 조정되어, 홍채 카메라의 촬영각 θ2내에 위치하는 사용자의 홍채를 촬영한다.
일실시예에 따른 홍채 카메라는 촬영해야 하는 사용자의 눈 위치에 따라, 홍채 카메라의 기울기 각도가 조정된다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이, 키가 큰 사용자일 경우, 사용자의 눈 위치가 상대적으로 높으므로, 홍채 카메라의 기울기 및 동작을 제어하는 서보 제어부(257)는 홍채 카메라의 기울기 각도를 θ3으로 상향 조정한다. 반면, 키가 작은 사용자인 경우 눈 위치가 낮으므로 서보 제어부(257)는 홍채 카메라의 기울기 각도를 θ4로 하향 조정한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 보안 시스템의 신호 흐름도이다.
S510 단계에서는 모바일 디바이스(100)에서 홍채를 포함하는 사용자의 생체 정보를 촬영하는 과정이 수행된다. 여기서, 모바일 디바이스(100)는 태블릿 PC(Tablet PC), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 스마트폰(Smart Phone), 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 및 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 모바일 디바이스(100)는 유무선 통신망(140)을 경유하여 도어록(200)에 접속하기 위한 특정 어플리케이션을 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 디바이스를 의미한다. 모바일 디바이스(100)는 개인 PC인 것이 일반적이지만, 관리 장치와 서버-클라이언트 통신이 가능하다면 그 어떠한 단말기도 가능하며, 노트북 컴퓨터, 이동통신 단말기, PDA 등 여하한 통신 컴퓨팅 장치를 모두 포함하는 넓은 개념이다.
S520 단계에서는 모바일 디바이스(100)에서 촬영한 데이터를 도어록(200)로 전송하는 과정이 수행된다.
S530 단계에서는 도어록(200)에서 촬영 데이터를 저장하는 과정이 수행된다.
S540 단계에서는 도어록(200)에서 상기 도어록으로의 물체 접근을 감지하거나, 사용자의 버튼 입력을 획득하는 경우, 도어록을 구동시키는 과정이 수행된다.
S550 단계에서는 도어록(200)이 구동되면, 도어록(200)에서 홍채 영상을 획득하는 과정이 수행된다.
S560 단계에서는 도어록(200)에서 획득한 홍채 영상과 저장된 홍채 영상을 비교하는 과정이 수행된다. 만약, 획득한 홍채 영상과 저장된 홍채 영상이 일치하면, S570 단계에서는 도어록(200)에서 초기 인증 완료로 판단하여 도어를 오픈(open)하는 과정이 수행된다. 반면, 획득한 홍채 영상과 저장된 홍채 영상이 상이하면, S550 단계로 돌아가, 홍채 영상을 다시 획득하는 과정을 수행한다.
이후, S580 단계에서는 사용자의 선택에 따라, 도어록(200)에서 모바일 디바이스(100)로 인증 상황 정보를 전송하는 과정이 수행된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자의 추가 인증을 위한 보안 시스템 동작 과정을 나타낸 도면이다.
S610 단계부터, S660 단계에 대한 설명은 도 6의 S510 단계부터 S560 단계에 각각 대응하므로 중복되는 설명은 생략한다. S670 단계에서는 도어록(200)에서 사용자로부터 암호키 입력을 받는 과정이 수행된다.
S680 단계에서는 도어록(200)에서 입력된 암호키와 기 설정된 암호키를 비교하는 과정이 수행된다. 만약, 입력된 암호키와 기 설정된 암호키가 일치하면, S690 단계에서는 도어록(200)에서 추가 인증 완료로 판단하여 도어를 오픈(open)하는 과정이 수행된다. 반면, 입력된 암호키와 기 설정된 암호키가 상이하면, S670 단계로 돌아가, 암호키 입력을 다시 획득하는 과정을 수행한다.
이후, S700 단계에서는 사용자의 선택에 따라, 도어록(200)에서 모바일 디바이스(100)로 인증 상황 정보를 전송하는 과정이 수행된다.
실시예를 설명함에 있어, 사용자의 추가 인증은 암호키를 통해 이루어지는 것으로 설명하였으나, 추가 인증은 패턴 인식, 목소리 인식 등 홍채 인식 이후의 보안성을 향상 시킬 수 있는 다양한 인증 형태가 될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도어록에서의 사용자 인증 과정을 상세히 나타낸 흐름도이다.
S710 단계에서는 도어록(200)에서 모바일 디바이스(100)로부터 수신한 홍채 촬영 데이터를 저장하거나, 도어록(200)에서 등록한 홍채 촬영 데이터를 저장하는 과정이 수행된다.
S720 단계에서는 웨이크업 모듈(110)에서 사용자의 접근을 감지하거나, 사용자의 입력에 의해 도어록을 구동시키는 과정이 수행된다.
구동 이후, S730 단계에서는 얼굴 촬영부(253)에서 접근한 사용자의 얼굴을 촬영하는 과정이 수행된다.
S740 단계에서는 눈 위치 센싱부(255)에서 촬영된 얼굴 영상의 얼굴 영역 안에서 눈 위치를 센싱하는 과정이 수행된다.
S750 단계에서는 홍채 촬영부(258)에서 센싱된 눈 위치 정보를 전달받아, 상기 눈 위치에 따라 기울기가 조정된 홍채 카메라로 홍채를 촬영하는 과정이 수행된다.
S760 단계에서는 홍채 비교부(259)에서 촬영된 홍채 영상에서 홍채 패턴을 추출하여 기 저장된 홍채 패턴과 비교하는 과정이 수행된다.
S770 단계에서는 만약, 기 저장된 홍채 패턴과 추출된 홍채 패턴이 일치하면, 홍채 인식모듈(250)의 프로세서(251)에서 암호키를 입력 받는 추가 인증 과정으로 진행하는 과정을 수행하고, 기 저장된 홍채 패턴과 추출된 홍채 패턴이 상이하면 S730 단계로 되돌아가는 과정을 수행한다.
S780 단계에서는 기 저장된 홍채 패턴과 추출된 홍채 패턴이 일치하므로, 암호 입력 모듈(270)에서 사용자로부터 암호키를 입력 받는 과정이 수행된다.
S790 단계에서는 암호 입력 모듈(270)의 판단부(273)에서 기 설정된 암호키와 입력된 암호키를 비교하는 과정이 수행된다.
만일, 기 설정된 암호키와 입력된 암호키가 일치하면, 추가 인증 완료로 판단하여 S800 단계에서는 도어록(200)의 마이크로 컨트롤러(220)에서 도어를 오픈(open)하는 과정이 수행된다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 초기 사용자 인증은 홍채인식으로, 추가 사용자 인증은 암호키 인증으로 설명하였지만, 사용자의 선택에 따라 초기 인증, 추가 인증 중 적어도 하나를 선택하여 보안 시스템에 적용할 수 있다. 아울러, 홍채의 패턴뿐만 아닌 홍채의 색깔, 지문, 목소리 등 생체의 고유한 식별 정보를 인증 과정에 사용할 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 도어록에 접근한 사용자의 키에 따라 사용자의 얼굴과 홍채를 촬영하는 실시예를 보여주는 도면이다.
도 9a을 참조하면, 상대적으로 키가 큰 사용자가 도어록에 접근 하였을 경우, 상기 키가 큰 사용자의 접근을 센싱하면, 얼굴 카메라에 의해 얼굴이 촬영되고, 눈 위치가 센싱되어, 센싱된 눈 위치에 따라 홍채 카메라의 기울기가 자동으로 조정된다. 홍채 카메라의 기울기 조정 이후, 접근한 사용자의 홍채 영상을 획득하여 인증 과정을 수행하게 된다.
도 9b에는 홍채 카메라의 기울임 없이 사용자의 홍채 영상을 획득하는 실시 예가 도시되어 있다.
도 9c는 키가 작은 사용자가 도어록에 접근한 경우, 홍채 영상을 획득하는 실시예가 도시되어 있다.
도 9c를 참조하면, 예를 들어, 어린이 등과 같이 키가 작은 사용자가 도어록에 접근한 경우, 키가 작은 사용자의 접근을 센싱하면, 얼굴 카메라에 의해 얼굴이 촬영되고, 눈 위치가 센싱 되어, 센싱된 눈 위치에 따라 홍채 카메라의 기울기가 자동으로 조정된다. 홍채 카메라의 기울기 조정 이후, 접근한 사용자의 홍채 영상을 획득하여 인증 과정을 수행한다.
본 발명에서는 도어록에 접근한 사용자의 얼굴 영상에서 눈 위치를 센싱 하여 홍채 영상을 획득하고 홍채 패턴을 비교함으로써, 초기 인증을 한다. 초기 인증 이후, 암호키 입력을 통해 추가적인 인증 과정을 거침으로써, 높은 보안 수준을 제공한다.
또한, 기울기가 자동으로 조정되는 홍채 카메라를 통해 사용자의 홍채 이미지 정보를 획득함으로써, 생체 정보의 변화 가능성 등으로 인한 인식 성능 저하를 방지한다.
또한, 도어록에 모바일 디바이스와의 통신이 가능한 통신 모듈을 제공함으로써 모바일 디바이스로부터 생체 정보를 수신하고 이를 보안 시스템에 등록하여, 사용자 등록을 보다 용이하게 하여 편의성을 향상 시킨다.
본 발명에서 언급한 도어록은, ATM 도어록, 경보장치, 금고, 출입문, 개인 컴퓨터(PC, Personnel Computer) 및 은행 ATM(Automatic Teller Machine)기기 등 보안 시스템을 필요로 하는 기기에 적용될 수 있다.
이상 바람직한 실시 예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 10은 본 발명에 따른 이동통신단말기 얼굴 확인 디지털 도어록 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 도어록 시스템은 디지털 도어록(100), 상기 디지털 도어록(100)에 접근한 방문자의 얼굴 영상을 전송할 이동통신단말기(300)의 단말기 정보를 등록하고, 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기(300)와 상기 디지털 도어록(100)에 네트워킹하는 네트워크 게이트웨이(200), 상기 네트워크 게이트웨이(200)에 등록된 단말기 정보를 가진 이동통신단말기(300) 및, 상기 네트워크 게이트웨이(200)와 상기 이동통신단말기(300)의 위치 정보를 수집 확보하여 상호 간에 연결되도록 하는 위치 서버(400)(Location Server)를 포함하여 구성된다.
디지털 도어록(100)은 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상을 획득하고 영상 처리(영상 편집 + 영상 압축)하여 네트워크 게이트웨이(200)로 전송하고, 네트워크 게이트웨이(200)로부터 전달된 사용자 이동통신단말기(300)의 문열림 제어 신호에 상응하여 문열림을 제어한다. 구조는, 방문자의 버튼 입력에 따라 상기 도어록을 구동시키는 방문 웨이크-업(wake-up) 버튼(110), 방문자의 접근을 인식하는 근접인식센서, 상기 도어록에 접근한 사용자의 홍채 패턴을 기 저장된 홍채 패턴과 비교하고 상기 비교 결과에 따라 상기 도어록에 접근한 사용자를 인증하는 시스템 프로세서(123)를 구비한 홍채 인식모듈(120) 및, 상기 사용자 인증 결과를 기초로 도어의 열림(open)과 닫힘을 제어하는 마이크로 컨트롤러(130)를 포함하여 구성되고, 상기 홍채 인식모듈(120)의 시스템 프로세서(123)와 전기적으로 연결되고, 상기 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상 획득을 위한 얼굴 카메라렌즈(121)와 상기 얼굴 카메라렌즈(121)의 영상 센싱용 센서(122)를 구비한 얼굴 영상 획득부를 더 포함하여 구성되며, 상기 홍채 인식모듈(120)의 시스템 프로세서(123)는 상기 센서(122)가 센싱한 영상을 편집하고 압축하는 기능이 구비된다. 그리고, 상기 마이크로 컨트롤러(130)는 상기 방문 웨이크-업 버튼(110) 입력시나 또는, 상기 근접인식센서의 방문자 접근 인식시 상기 홍채 인식모듈(120)의 구동이 시작되도록 하고, 상기 홍채 인식모듈(120)에 의해 압축된 접근한 방문자의 얼굴 영상을 상기 디지털 도어록(100)과 기등록된 이동통신단말기(300)에 네트워킹하는 네트워크 게이트웨이(200)로 전송하도록 하며, 상기 네트워크 게이트웨이(200)로부터 전달된 상기 이동통신단말기(300)의 문열림 제어 신호에 상응하여 도어의 열림과 닫힘을 제어한다. 그리고, 상기 홍채 인식모듈(120)의 시스템 프로세서(123)에 의해 압축된 접근한 방문자의 얼굴 영상을 상기 네트워크 게이트웨이(200)로 전송하는 통신 모듈(알에프(지그비) 모듈)을 더 포함하여 구성된다.
네트워크 게이트웨이(200)는 디지털 도어록(100)에 접근한 방문자의 얼굴 영상을 전송할 이동통신단말기(300)의 단말기 정보를 등록하고, 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기(300)와 상기 디지털 도어록(100)에 네트워킹한다. 상기 네트워크 게이트웨이(200)는 디지털 도어록(100)이 획득한 방문자의 얼굴 영상을 위치 서버(400)로부터 받은 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기(300)의 위치 정보를 기반으로 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기(300)로 송신하고, 그 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기(300)로부터 회신된 디지털 도어록(100)의 문열림 제어 신호를 상기 디지털 도어록(100)으로 전달한다. 구조는, 디지털 도어록(100)으로부터의 방문자 얼굴 영상 전송용 통신 모듈(201) 및, 네트워크 게이트웨이(200)의 전체 접속 동작을 제어하는 메인 프로세서(202)를 포함하여 구성되고, 상기 메인 프로세서(202)는 상기 디지털 도어록(100)에 접근한 방문자의 얼굴 영상을 전송할 이동통신단말기(300)의 단말기 정보를 등록하고, 자신의 위치 정보 변경시마다 위치 정보를 상기 위치 서버(400)로 알려주어 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기(300)와의 연결을 확보하며, 유무선 인터넷 액세스 포인트(Access point) 기능을 구비하고, 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기(300)와 상기 디지털 도어록(100)에 네트워킹하여 상기 디지털 도어록(100)이 획득한 방문자의 얼굴 영상을 상기 위치 서버(400)로부터 받은 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기(300)의 위치 정보를 기반으로 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기(300)로 송신하도록 하고, 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기(300)로부터 회신된 상기 디지털 도어록(100)의 문열림 제어 신호를 상기 디지털 도어록(100)으로 전달하도록 한다. 그리고, 상기 네트워크 게이트웨이(200)는 상기 통신 모듈(201)에 전기적으로 연결된 도어록 연동 기능의 도어록 문열림 & 닫힘 버튼(203)을 더 포함하여 구성된다.
이동통신단말기(300)는 네트워크 게이트웨이(200)에 등록된 단말기 정보를 가진 것(예: 네트워크 게이트웨이(200)에 등록된 단말기 정보를 가진 디지털 도어록(100)이 장착된 집 주인의 스마트폰)이다. 상기 이동통신단말기(300)는 상기 네트워크 게이트웨이(200)로부터 전송받은 방문자의 얼굴 영상을 푸쉬 알람(push alarm)으로 뜨게 하고, 상기 디지털 도어록(100)의 문열림 제어 신호를 상기 위치 서버(400)로부터 받은 네트워크 게이트웨이(200)의 위치 정보를 기반으로 상기 네트워크 게이트웨이(200)로 회신한다. 상기 이동통신단말기(300)는 방문자 얼굴 확인 앱을 저장하는 저장부 및, 상기 이동통신단말기(300)에 저장된 앱을 구동시키는 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 상기 방문자 얼굴 확인 앱을 기반으로 상기 네트워크 게이트웨이(200)로부터 전송된 디지털 도어록(100)의 방문자 얼굴 영상을 표시하고, 사용자로부터의 입력 정보에 상응하는 문열림 제어 신호를 상기 네트워크 게이트웨이(200)로 전송하도록 하는 것이다. 상기 제어부는 상기 방문자 얼굴 확인 앱을 기반으로 상기 사용자로부터의 입력 정보가 문열림 명령이 입력된 경우 문열림 명령과 비밀 번호를 네트워크 게이트웨이(200)를 경유하여 디지털 도어록에 전달한다. 도어록은 비밀번호가 기 등록된 비밀 번호와 일치하는지 확인하여 일치하는 경우만 도어 록 열림 명령을 수행한다(기 등록된 비밀번호는 도어록만 데이터를 가지고 있음으로 게이트웨이 해킹 등의 경우에도 비밀번호 유출을 방지함.)
위치 서버(400)(Location Server)는 네트워크 게이트웨이(200)와 상기 이동통신단말기(300)의 위치 정보를 수집 확보하여 상호 간에 연결되도록 한다. 상기 수집 확보한 이동통신단말기(300)의 위치 정보는 네트워크 게이트웨이(200)로 전송하여 알려주고, 네트워크 게이트웨이(200)의 위치 정보는 이동통신단말기(300)로 전송하여 알려줌으로써 상호 간에 연결되도록 한다. 상기 위치 정보는 예를 들어 이동통신단말기(300)의 와이 파이(wi-fi) 연결시에는 와이 파이의 IP 주소가 되고, 이동통신단말기(300)의 와이 파이 미연결시에는 이동통신데이터 망의 핸드폰 고유 번호가 된다. 그리고, 상기 위치 서버(400)는 네트워크 게이트웨이(200)의 위치 정보 변경시마다 변경된 위치 정보(예: IP 주소)를 네트워크 게이트웨이(200)로부터 전송받아 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기(300)와의 연결을 확보한다.
도 11은 본 발명에 따른 이동통신단말기 얼굴 확인 디지털 도어록 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 도어록 시스템은 먼저, 디지털 도어록이 접근한 방문자의 얼굴 영상을 획득하고 영상 처리하여 네트워크 게이트웨이로 전송한다.
즉, 얼굴 카메라렌즈와 얼굴카메라렌즈의 영상 센싱용 센서를 통해 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상을 획득한다.
그런 다음, 획득한 방문자의 얼굴 영상을 편집하고 압축한다.
즉, 획득한 방문자의 얼굴 영상에서 디지털 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 부분과 얼굴 주변에 설정 여유 공간을 추가하여 화면을 잘라서 편집하고, 상기 편집하여 나온 영상을 이동통신단말기에 전송하기 위해 압축한다.
그리고 나서, 압축된 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상을 네트워크 게이트웨이로 전송한다.
그러면, 네트워크 게이트웨이는 디지털 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상을 전송할 이동통신단말기의 단말기 정보를 등록하고, 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기와 상기 디지털 도어록에 네트워킹한다.
그런 다음, 상기 네트워크 게이트웨이는 디지털 도어록이 획득한 방문자의 얼굴 영상을 위치 서버로부터 받은 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기의 위치 정보를 기반으로 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기로 송신한다.
그리고, 상기 이동통신단말기는 상기 네트워크 게이트웨이로부터 전송받은 방문자의 얼굴 영상을 푸쉬 알람(push alarm)으로 뜨게 하고, 상기 디지털 도어록의 문열림 제어 신호를 즉, 사용자(예: 집 주인)가 방문자의 얼굴 영상을 확인한 후 입력한 문열림 제어 신호를 상기 위치 서버로부터 받은 네트워크 게이트웨이의 위치 정보를 기반으로 상기 네트워크 게이트웨이로 회신한다.
예를 들어, 상기 이동통신단말기는 특정 앱(본 발명에 따른 방문자 얼굴 확인 앱)을 기반으로 사용자(예: 집 주인)로부터의 입력 정보가 문열림 명령인 경우, 문 열림 명령과 비밀 번호를 암호화 하여 네트워크 게이트웨이로 전송한다. 네트워크 게이트웨이는 비밀 번호와 문열림 명령을 디지털 도어록에 전달한다. 도어록은 비밀번호가 기 등록된 비밀 번호와 일치하는지 확인하여 일치하는 경우만 도어 록 열림 명령을 수행한다(기 등록된 비밀번호는 도어록만 데이터를 가지고 있음으로 게이트웨이 해킹 등의 경우에도 비밀번호 유출을 방지함.)
그러면, 상기 네트워크 게이트웨이는 상기 이동통신단말기로부터 회신된 상기 디지털 도어록의 문열림 제어 신호를 알에프(또는, 지그비) 통신을 통해 상기 디지털 도어록으로 전달한다.
그리고, 디지털 도어록은 상기 네트워크 게이트웨이로부터 전달된 상기 이동통신단말기의 문열림 제어 신호에 상응하여 문열림을 제어하여, 방문자의 방문을 허용 또는 거절한다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 디지털 도어록 200 : 네트워크 게이트웨이
300 : 이동통신단말기 400 : 위치 서버

Claims (23)

  1. 도어록(Door lock)으로서
    사용자 접근을 인식하거나, 사용자의 버튼 입력에 따라 상기 도어록을 구동시키는 웨이크업(wake up) 모듈; 및
    상기 웨이크업 모듈에 의해 상기 도어록이 구동되면, 상기 도어록에 입력된 홍채 패턴을 기 저장된 홍채 패턴과 비교하고 상기 비교 결과에 따라 상기 도어록에 접근한 사용자를 인증하는 홍채 인식모듈;
    을 포함하는 도어록.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 홍채 인식모듈은
    상기 도어록이 구동되면, 상기 도어록에 접근한 사용자의 얼굴 영상을 획득하는 얼굴 촬영부;
    상기 얼굴 촬영부에 의해 획득된 사용자의 얼굴영상에서 눈 위치를 센싱하는 눈 위치 센싱부;
    상기 눈 위치 센싱 결과에 따라, 홍채 촬영부의 기울기를 조정하고, 홍채 촬영 제어 신호를 생성하는 서보(servo) 제어부;
    상기 홍채 촬영 제어 신호를 기초로, 상기 도어록으로 접근한 사용자의 홍채를 촬영하는 홍채 촬영부; 및
    상기 촬영된 홍채의 패턴을 기 저장된 홍채의 패턴과 비교하는 홍채 패턴 비교부;
    를 포함하고 상기 비교 결과에 따라 상기 도어록에 접근한 사용자를 인증하는 것인 도어록.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 홍채 촬영부는
    서보(servo) 제어부로부터 획득한 상기 홍채 촬영 신호에 의해 틸트 메커니즘(tilt mechanism)이 제어되어, 상기 센싱된 눈 위치에 따라 기울어지는 것
    인 도어록.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 웨이크업 모듈은,
    상기 도어록으로 접근하는 물체의 존재여부를 센싱하는 적어도 하나의 접근 인식 센서; 및
    상기 도어록으로 접근한 사용자로부터 버튼 입력을 획득하는 입력부;
    를 포함하여, 상기 센싱 결과와 버튼 입력 신호에 따라 상기 도어록을 구동시키는 것인 도어록.
  5. 보안 시스템으로서,
    사용자의 홍채를 포함한 생체정보를 획득하는 모바일 디바이스; 및
    상기 모바일 디바이스로부터 상기 생체정보를 수신하여 상기 수신된 생체정보를 저장하고, 상기 저장된 생체정보와 사용자로부터 입력된 생체정보를 비교하여, 상기 비교 결과를 기초로 사용자를 인증하는 도어록;
    을 포함하는 보안 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 생체 정보는
    홍채 패턴 정보, 지문 정보, 망막 정보, 안면 정보를 포함하는 고유한 식별 정보인 것
    인 보안 시스템.
  7. 보안을 위한 사용자 인증 방법으로서,
    사용자의 접근을 센싱하는 단계;
    상기 센싱 결과에 따라, 도어록이 구동되는 경우 상기 접근한 사용자의 얼굴 영상을 획득하는 단계;
    상기 획득한 사용자의 얼굴영상에서 눈 위치를 센싱하는 단계;
    상기 센싱한 눈 위치를 기초로 홍채 카메라의 기울기를 조정하여 상기 사용자의 홍채 영상을 획득하는 단계; 및
    상기 획득한 홍채 영상에서 추출된 홍채 패턴과 기 저장된 홍채 패턴을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 사용자를 인증하는 단계;
    를 포함하는 사용자 인증 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 사용자의 홍채 영상을 획득하는 단계는
    서보(servo)제어를 통해 홍채 카메라의 기울기 또는 동작을 제어함으로써, 상기 사용자의 홍채 영상을 획득하는 것
    인 사용자 인증 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 홍채 영상을 획득하는 단계는
    홍채 카메라로 홍채 영상을 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 홍채 영상에서 홍채 패턴을 추출하는 단계;
    를 포함하는 것인 사용자 인증 방법.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 기 저장된 홍채 패턴은
    통신기능을 구비한 모바일 디바이스로부터 수신한 홍채 영상에서 홍채 패턴을 추출하여, 상기 추출된 홍채 패턴을 데이터 베이스화 하거나,
    도어록에서 홍채를 촬영하여, 촬영된 홍채 영상에서 홍채 패턴을 추출하고, 추출된 홍채 패턴을 데이터 베이스화 한 것
    인 사용자 인증 방법.
  11. 디지털 도어록(Door lock) 시스템에 있어서,
    디지털 도어록;
    상기 디지털 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상을 전송할 이동통신단말기의 단말기 정보를 등록하고, 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기와 상기 디지털 도어록에 네트워킹하는 네트워크 게이트웨이;
    상기 네트워크 게이트웨이에 등록된 단말기 정보를 가진 이동통신단말기; 및
    상기 네트워크 게이트웨이와 상기 이동통신단말기의 위치 정보를 수집 확보하여 상호 간에 연결되도록 하는 위치 서버(Location Server);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 디지털 도어록은 접근한 방문자의 얼굴 영상을 획득하고 영상 처리하여 상기 네트워크 게이트웨이로 전송하고,
    상기 네트워크 게이트웨이는 상기 디지털 도어록이 획득한 방문자의 얼굴 영상을 상기 위치 서버로부터 받은 이동통신단말기의 위치 정보를 기반으로 상기 이동통신단말기로 송신하고,
    상기 이동통신단말기는 상기 네트워크 게이트웨이로부터 전송받은 방문자의 얼굴 영상을 푸쉬 알람(push alarm)으로 뜨게 하고, 상기 디지털 도어록의 문열림 제어 신호를 상기 위치 서버로부터 받은 네트워크 게이트웨이의 위치 정보를 기반으로 상기 네트워크 게이트웨이로 회신하고,
    상기 네트워크 게이트웨이는 상기 이동통신단말기로부터 회신된 상기 디지털 도어록의 문열림 제어 신호를 상기 디지털 도어록으로 전달하고,
    상기 디지털 도어록은 상기 네트워크 게이트웨이로부터 전달된 상기 이동통신단말기의 문열림 제어 신호에 상응하여 문열림을 제어하는 것;
    을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 디지털 도어록은,
    방문자의 버튼 입력에 따라 상기 도어록을 구동시키는 방문 웨이크-업(wake-up) 버튼;
    상기 도어록에 접근한 사용자의 홍채 패턴을 기 저장된 홍채 패턴과 비교하고 상기 비교 결과에 따라 상기 도어록에 접근한 사용자를 인증하는 시스템 프로세서를 구비한 홍채 인식모듈; 및
    상기 사용자 인증 결과를 기초로 도어의 열림(open)과 닫힘을 제어하는 마이크로 컨트롤러;
    를 포함하여 구성되고,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상 획득을 위한 얼굴 카메라렌즈와 상기 얼굴 카메라렌즈의 영상 센싱용 센서를 구비한 얼굴 영상 획득부;
    를 더 포함하여 구성되며,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서는,
    상기 센서가 센싱한 영상을 편집하고 압축하는 기능이 구비되고,

    상기 마이크로 컨트롤러는,
    상기 방문 웨이크-업 버튼 입력시 상기 홍채 인식모듈의 구동이 시작되도록 하고, 상기 홍채 인식모듈에 의해 압축된 접근한 방문자의 얼굴 영상을 상기 디지털 도어록과 기등록된 이동통신단말기에 네트워킹하는 네트워크 게이트웨이로 전송하도록 하며, 상기 네트워크 게이트웨이로부터 전달된 상기 이동통신단말기의 문열림 제어 신호에 상응하여 도어의 열림과 닫힘을 제어하고,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서에 의해 압축된 접근한 방문자의 얼굴 영상을 상기 네트워크 게이트웨이로 전송하는 통신 모듈;
    을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 디지털 도어록은,
    방문자의 접근을 인식하는 근접인식센서;
    상기 도어록에 접근한 사용자의 홍채 패턴을 기 저장된 홍채 패턴과 비교하고 상기 비교 결과에 따라 상기 도어록에 접근한 사용자를 인증하는 시스템 프로세서를 구비한 홍채 인식모듈; 및
    상기 사용자 인증 결과를 기초로 도어의 열림(open)과 닫힘을 제어하는 마이크로 컨트롤러;
    를 포함하여 구성되고,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상 획득을 위한 얼굴 카메라렌즈와 상기 얼굴 카메라렌즈의 영상 센싱용 센서를 구비한 얼굴 영상 획득부;
    를 더 포함하여 구성되며,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서는,
    상기 센서가 센싱한 영상을 편집하고 압축하는 기능이 구비되고,

    상기 마이크로 컨트롤러는,
    상기 근접인식센서의 방문자 접근 인식시 상기 홍채 인식모듈의 구동이 시작되도록 하고, 상기 홍채 인식모듈에 의해 압축된 접근한 방문자의 얼굴 영상을 상기 디지털 도어록과 기등록된 이동통신단말기에 네트워킹하는 네트워크 게이트웨이로 전송하도록 하며, 상기 네트워크 게이트웨이로부터 전달된 상기 이동통신단말기의 문열림 제어 신호에 상응하여 도어의 열림과 닫힘을 제어하고,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서에 의해 압축된 접근한 방문자의 얼굴 영상을 상기 네트워크 게이트웨이로 전송하는 통신 모듈;
    을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 게이트웨이는,
    상기 디지털 도어록으로부터의 방문자 얼굴 영상 전송용 통신 모듈; 및
    상기 네트워크 게이트웨이의 전체 접속 동작을 제어하는 메인 프로세서;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 메인 프로세서는 상기 디지털 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상을 전송할 이동통신단말기의 단말기 정보를 등록하고, 자신의 위치 정보 변경시마다 위치 정보를 상기 위치 서버로 알려주어 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기와의 연결을 확보하며, 유무선 인터넷 액세스 포인트(Access point) 기능을 구비하고, 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기와 상기 디지털 도어록에 네트워킹하여 상기 디지털 도어록이 획득한 방문자의 얼굴 영상을 상기 위치 서버로부터 받은 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기의 위치 정보를 기반으로 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기로 송신하도록 하고, 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기로부터 회신된 상기 디지털 도어록의 문열림 제어 신호를 상기 디지털 도어록으로 전달하도록 하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 네트워크 게이트웨이는,
    상기 통신 모듈에 전기적으로 연결된 도어록 연동 기능의 도어록 문열림 & 닫힘 버튼;
    을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 이동통신단말기는,
    방문자 얼굴 확인 앱을 저장하는 저장부; 및
    상기 이동통신단말기에 저장된 앱을 구동시키는 제어부;
    를 포함하여 구성되고,

    상기 제어부는,
    상기 방문자 얼굴 확인 앱을 기반으로 상기 네트워크 게이트웨이로부터 전송된 디지털 도어록의 방문자 얼굴 영상을 표시하고, 사용자로부터의 입력 정보에 상응하는 문열림 제어 신호를 상기 네트워크 게이트웨이로 전송하도록 하는 것;
    을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템에 사용되는 이동통신단말기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 방문자 얼굴 확인 앱을 기반으로 상기 사용자로부터의 입력 정보가 문열림 명령인 경우, 문 열림 명령과 사용자 입력 비밀 번호를 상기 네트워크 게이트웨이로 전송하여 도어록에 전달하도록 하고, 상기 도어록은 상기 사용자 입력 비밀번호가 기 등록된 비밀 번호와 일치하는지 확인하여 일치하는 경우만 도어록 열림 명령을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용항 도어록 시스템에 사용되는 이동통신단말기.
  18. 도어록에 있어서,
    방문자의 버튼 입력에 따라 상기 도어록을 구동시키는 방문 웨이크-업(wake-up) 버튼;
    상기 도어록에 접근한 사용자의 홍채 패턴을 기 저장된 홍채 패턴과 비교하고 상기 비교 결과에 따라 상기 도어록에 접근한 사용자를 인증하는 시스템 프로세서를 구비한 홍채 인식모듈; 및
    상기 사용자 인증 결과를 기초로 도어의 열림(open)과 닫힘을 제어하는 마이크로 컨트롤러;
    를 포함하여 구성되고,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상 획득을 위한 얼굴 카메라렌즈와 상기 얼굴 카메라렌즈의 영상 센싱용 센서를 구비한 얼굴 영상 획득부;
    를 더 포함하여 구성되며,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서는,
    상기 센서가 센싱한 영상을 편집하고 압축하는 기능이 구비되고,

    상기 마이크로 컨트롤러는,
    상기 방문 웨이크-업 버튼 입력시 상기 홍채 인식모듈의 구동이 시작되도록 하고, 상기 홍채 인식모듈에 의해 압축된 접근한 방문자의 얼굴 영상을 상기 디지털 도어록과 기등록된 이동통신단말기에 네트워킹하는 네트워크 게이트웨이로 전송하도록 하며, 상기 네트워크 게이트웨이로부터 전달된 상기 이동통신단말기의 문열림 제어 신호에 상응하여 도어의 열림과 닫힘을 제어하고,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서에 의해 압축된 접근한 방문자의 얼굴 영상을 상기 네트워크 게이트웨이로 전송하는 통신 모듈;
    을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템에 사용되는 디지털 도어록.
  19. 도어록에 있어서,
    방문자의 접근을 인식하는 근접인식센서;
    상기 도어록에 접근한 사용자의 홍채 패턴을 기 저장된 홍채 패턴과 비교하고 상기 비교 결과에 따라 상기 도어록에 접근한 사용자를 인증하는 시스템 프로세서를 구비한 홍채 인식모듈; 및
    상기 사용자 인증 결과를 기초로 도어의 열림(open)과 닫힘을 제어하는 마이크로 컨트롤러;
    를 포함하여 구성되고,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상 획득을 위한 얼굴 카메라렌즈와 상기 얼굴 카메라렌즈의 영상 센싱용 센서를 구비한 얼굴 영상 획득부;
    를 더 포함하여 구성되며,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서는,
    상기 센서가 센싱한 영상을 편집하고 압축하는 기능이 구비되고,

    상기 마이크로 컨트롤러는,
    상기 근접인식센서의 방문자 접근 인식시 상기 홍채 인식모듈의 구동이 시작되도록 하고, 상기 홍채 인식모듈에 의해 압축된 접근한 방문자의 얼굴 영상을 상기 디지털 도어록과 기등록된 이동통신단말기에 네트워킹하는 네트워크 게이트웨이로 전송하도록 하며, 상기 네트워크 게이트웨이로부터 전달된 상기 이동통신단말기의 문열림 제어 신호에 상응하여 도어의 열림과 닫힘을 제어하고,

    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서에 의해 압축된 접근한 방문자의 얼굴 영상을 상기 네트워크 게이트웨이로 전송하는 통신 모듈;
    을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템에 사용되는 디지털 도어록.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 얼굴 영상 획득부는,
    상기 홍채 인식모듈에 일체형으로 내장된 것이거나 또는, 분리된 것을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템에 사용되는 디지털 도어록.
  21. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 홍채 인식모듈의 시스템 프로세서는,
    상기 센서가 센싱한 영상에서 디지털 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 부분과 얼굴 주변에 설정 여유 공간을 추가하여 화면을 잘라서 편집하고, 상기 편집하여 나온 영상을 압축하여 상기 통신 모듈로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템에 사용되는 디지털 도어록.
  22. 네트워크 게이트웨이에 있어서,
    디지털 도어록의 방문자 얼굴 영상 전송용 통신 모듈;
    상기 디지털 도어록의 방문자 얼굴 영상을 전송할 이동통신단말기의 위치 정보와 자신의 위치 정보를 수집 확보하여 상호 간에 연결되도록 하는 위치 서버와의 통신 인터페이스; 및
    상기 네트워크 게이트웨이의 전체 접속 동작을 제어하는 메인 프로세서;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 메인 프로세서는 상기 디지털 도어록에 접근한 방문자의 얼굴 영상을 전송할 이동통신단말기의 단말기 정보를 등록하고, 자신의 위치 정보 변경시마다 위치 정보를 상기 위치 서버로 알려주어 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기와의 연결을 확보하며, 유무선 인터넷 액세스 포인트(Access point) 기능을 구비하고, 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기와 상기 디지털 도어록에 네트워킹하여 상기 디지털 도어록이 획득한 방문자의 얼굴 영상을 상기 위치 서버로부터 받은 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기의 위치 정보를 기반으로 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기로 송신하도록 하고, 상기 단말기 정보가 등록된 이동통신단말기로부터 회신된 상기 디지털 도어록의 문열림 제어 신호를 상기 디지털 도어록으로 전달하도록 하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템에 사용되는 네트워크 게이트웨이.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 통신 모듈에 전기적으로 연결된 도어록 연동 기능의 도어록 문열림 & 닫힘 버튼;
    을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 홍채 인식을 이용한 도어록 시스템에 사용되는 네트워크 게이트웨이.
KR1020150074037A 2014-07-09 2015-05-27 홍채 인식을 이용한 도어록과 그 시스템 및 그에 사용되는 이동통신단말기와 네트워크 게이트웨이 및 사용자 인증 방법 KR20160006587A (ko)

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