KR20190141068A - 얼굴인식 기능을 갖는 스마트 도어벨 시스템. - Google Patents

얼굴인식 기능을 갖는 스마트 도어벨 시스템. Download PDF

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Abstract

디지털 도어벨(digital door bell)에 관한 것으로, 얼굴인식을 통해 출입자의 보안성을 높이며 도어벨 과 도어록을 통합하며 보다 구체적으로는 디지털카메라에 의해 촬영된 영상신호의모션검출에 응답하여 도어 전방 물체의 영상신호를 디지털 도어록의 저장장치에 기록하고, 무선 통신에 의해휴대단말기에서 상기 저장장치에 기록된 영상을 확인하거나 호출 방문자의 모습을 확인하며, 출입을 인증키를 상기 디지털 도어벨로 전송하여 상기 디지털 도어록의 보안장치를 해제하도록 작동되는 블얼굴인식 기능을 갖는 스마트 디지털 도어벨 시스템이 제공된다

Description

얼굴인식 기능을 갖는 스마트 도어벨 시스템. {Smart door bell system with face recognition function}
본 발명은 스마트 도어벨(smart door bell)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기존의 도어락에 안면인식기술을 더하여 방문자가 도어락에 접근시 사전에 등록된 데이터베이스와 방문자의 얼굴을 대조하여 문의 자동개폐가 가능하고 스마트폰과 스마트홈 IoT기술과도 연동하여 실시간으로 주인이 방문자를 원격으로 방문자의 얼굴을 확인 및 감시가 가능하며 주인 및 방문자의 집안 출입시에 스마트홈 자동화기능 혹은 방범기능을 제공하는 스마트 도어록 시스템에 관한 것이다.
디지털 도어록은 가정의 1차적 보안을 책임지고 외부와 내부를 연결시키는 중요한 역할을 한다는 특성상 다른 어느 전자 제품 보다 보안성이 우수하여야 하고 튼튼해야 하며, 기존의 기계식 도어록 장치의 열쇠 보안성을 더욱 높이기 위하여 전자적으로 암호화한 키(번호키, 반도체 키 등)를 사용하고 있다.
하지만 대다수의 디지털 도어록은 일반 가전제품과는 다르게 비밀번호를 입력시키기 위한 키패드 등과 같은 부분이 노출되어 있어 외부인이 쉽게 조작이 가능하므로 외부인의 조작에도 오동작이나 고장이 나지 않아야 한다 는 특성을 가지고 있으며 디지털 도어록을 사용하는 소비자의 경우 편리성과 보안성을 모두 만족하는 도어록을 요구하고 있지만 현재 유통중인 제품의 경우 이 2가지를 다 만족시키는 경우는 많지 않다.
종래의 디지털 도어록은, 방문자가 현관의 도어 주변에 설치된 인터폰 버튼을 누른 경우, 호출음과 방문자의 모습을 촬영한 방문자 영상신호를 실내의 월패드로 보내도록 구성되어 있다. 이때, 상기 월패드의 스피커에서는 차임벨(chime bell)이 울리고 월패드의 모니터에는 외부에 설치된 카메라로부터 전송되는 방문자 화상이 표시되도록 하여 실내에서 방문자의 화상을 보고 인터폰 통화에 의해 방문자의 신원을 확인한 후 디지털 도어록의 잠금을 해제하여 출입을 허락하도록 되어 있다.
위와 같은 구성을 갖는 디지털 도어록 보안시스템은 출입문에 직접 설치되는 디지털 도어록과, 방문자의 음성을 전기적인 신호로 처리하는 인터폰 및 방문자의 모습을 촬영하는 카메라로 구성된 옥외설치모듈과, 상기 옥외설치모듈의 카메라로부터 전송되는 방문자의 모습을 확인하고 옥외 인터폰과 음성통화를 하기 위한 옥내인터폰이 설치된 월패드가 유선으로 연결되어 있어 설치가 번거롭고, 실내의 확인자는 방문자의 모습을 확인하기 위해서는 월패드가 설치된 곳으로 이동하지 않으면 안되는 문제가 있었다.
안면인식기술을 인터폰에 적용 시킴으로써 와이파이를 통해 클라우드서비스에 저장되어 있는 안면데이터와 인터폰에 설치된 카메라를 통해 얻은 방문자의 안면정보를 대조하여 문의 개폐를 자동화시킬 수 있다.
또한 방문자가 방문시에 주인의 사정으로 인하여 문을 직접 열어줄 수 없는 상황에서도 안면인식기술은 유용하게 쓰일 수 있으며 안면인식 기술 뿐만 아니라 스마트폰과도 연동하여 집안 내에서 뿐만 아니라 실외공간에서도 원격으로 실시간 방문자를 스마트폰을 통하여 확인할 수 있으며 사용자는 인터폰에 설치된 카메라에서 찍은 사진 및 동영상을 실시간으로 확인할 수 있다.
그리고 최근 사물인터넷의 발전에 따라 홈 오토메이션 기술이 적용되고 있다. 홈 오토메이션은 실내 조명, TV, 오디오, 보일러, 에어콘, 가스 누설 탐지기, 인터폰 등 각종 센서와 전자 제품을 통합하여 사용자의 편의를 제공하는 서비스를 제공하고, 사용자는 거실에 구비된 컨트롤러 패널 또는 무선으로 연결되는 휴대단말기를 통해 각종 집안에 구비된 전자 제품을 작동시키거나 내외부 상황을 모니터링할 수 있게 되었다.
도어락 기능과 이러한 홈 오토메이션 기술을 융합하여 사용자 혹은 방문자가 도어락을 통해 집안에 출입하게 되면 자동으로 실내 조명, 보일러, 에어컨등이 자동으로 켜지는 거나 방문자가 외출시에는 자동으로 전자 제품의 전원을 끄는 기능을 제공할 수 있다.
또한 홈 오토메이션과 관련된 분야 중 하나는 방문자 또는 침입자에 대한 보안 분야이다. 핵가족화와 맞벌이의 증대나 1인 가구의 증가로 낮 시간대에 집이 비워지거나 아이 혼자 집을 보는 경우가 많아졌다. 또한 주말에만 방문하는 전원 주택의 경우 주중 시간 동안 비워짐에 따라 별도의 관리자가 없는 이상 외부의 침입자에게 매우 취약한 상황에 놓이게 된다.
안면인식기술과 더불어 기존에 저장되어있는 안면데이터와 방문자의 안면데이터가 일치하지 않을 시에 사용자의 스마트폰으로 알람을 보내는 기능과 안면데이터가 존재하지 않는 인물이 강제로 문을 개방하려는 움직임에는 자동으로 방범음이 울리거나 신고를 하는 기능을 제공한다.
얼굴 인식 기능은 사용자의 신원을 확인하기 위한 장치로서, 도어록과 연동 시 카메라로 방문자의 모습을 촬영하여 방문자의 신원을 확인하고 도어록을 해제할 수 있다. 이때, 상기 얼굴 인식 기능은 카메라를 통해 방문자의 신원을 인식하게 되는데, 방문자가 카메라의 사각지대로 이동할 경우 카메라가 방문자를 인식할 수 없게 된다.
상기 얼굴 인식 기능을 통한 도어록 해제 기능은 조명이 어두운 경우, 얼굴에 악세사리를 착용한 경우에 얼굴을 제대로 인식할 수 없다.
상기 얼굴 인식 기능만으로 도어록을 컨트롤할 시 상기 서술한 문제점들로 인해 도어록이 작동하지 않을 수 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 방문자를 촬영하는 카메라와, 카메라를 통한 얼굴 인식 기술의 문제점을 극복하여 사용자의 편의를 향상시킬 수 있도록 하고, 더불어 침입자에 대한 보안을 강화할 수 있게 하는데 그 목적이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 얼굴 인식을 통해 자동으로 잠금이 해제되는 스마트 도어록에 있어서,
상기 도어록(50)은 방문자의 신원을 얼굴 인식 센서(10)를 통해 확인하는 카메라(40)를 정면뿐만 아니라 좌우 양측에도 설치하여 방문자가 사각지대로 회피하여 인식되지 않는 것을 방지하도록 하는 한편,
카메라를 통해 이미지를 수신 받아 방문자의 얼굴을 인식하여 신원을 확인하는 얼굴 인식 센서(10)가 조명의 어두움이나 방문자가 얼굴에 악세사리를 착용함으로 인해 방문자의 신원을 제대로 인식할 수 없을 경우에는 터치패드(70)를 통해 잠금을 해제할 수 있도록 하였고,
더불어 실내 컨트롤 패널(300)과 스마트폰 어플리케이션(200) 사물인터넷을 통한 무선 데이터 통신장치(20)를 통해 연동하여 사용자가 원격으로 도어록(50)을 해제할 수 있게 함으로써 달성된다.
본 발명의 실시 예들에 출입인증을 위하여와이파이모듈과 디지털 도어록의 무선데이터송수신장치간의 데이터송수신에 의한 도어열림메시지에 의해 디지털도어록의 잠금을 해제함으로써 저렴한 가격으로 출입인증시스템을 구현할 수 있어 출입보안시스템을 일반가정은물론 모든 오피스빌딩으로 확산시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 도어벨에 설치된 카메라로부터 출력되는 방문자영상과 인터폰 등의 음성처리부에서 처리된 방문자 음성과 영상을 컨트롤채널을 통해 스마트폰으로 전송하여 스마트폰의 터치스크린 상에서 방문자 영상을 확인하여 휴대폰으로 도어열림을 제어함으로써 스마트 디지털 도어벨의 편리성을 증대시킬 수있다.
도1은 발명의 실시예에 따른 개략적인 시스템을 나타낸 도면.
도2는 도1의 실시된 스마트 도어벨을 간략히 나타낸 도면
도3은 도2의 실시된 카메라를 간략히 나타낸 도면
본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다.
먼저 본 도 2, 도3에 따른 스마트 도어벨 시스템에 관해 설명한다.
상기 스마트 도어벨 시스템 본체는 얼굴인식 센서(10), 카메라(40) 중앙카메라(41), 좌측카메라(42),우측카메라(43), 터치패드(70), 음성처리부(60)으로 구성된다.
먼저 카메라(40)는 도 3 중앙카메라(41),좌측카메라(42),우측카메라(43) 로 구성되어 좌우를 감시할 수 있도록 구성함을 특징으로 카메라(40)에 30초이상 새로운 물체가 잡힐 시 녹화된 얼굴이 얼굴인식 센서(10)로 전달된다.
상기 스마트 도어벨 시스템의 얼굴인식센서(10)는 상기 카메라(40), 중앙카메라(41),좌측카메라(42),우측카메라(43)에 물체가 감지되면 작동하고 상기 카메라(40)에 저장된 데이터가 도 1의 데이터저장장치(30)에 기록된 동영상 데이터가 도 1의스마트폰(200)으로 전송이 되는 얼굴인식 기능을 갖춘다.
스마트 도어벨 시스템의 터치패드(70)는 상기 카메라(40)에서 인식한 얼굴을 얼굴인식센서(10)에 전송되는데, 얼굴인식 실패 시 도 1의 스마트폰(200)으로 출입 인증 메시지를 터치패드(70)에 입력 후 잠금장치를 해제를 특징으로 하는 기능을 갖춘다.
음성처리부 (60)는 음성 신호를 처리하는 기능으로서 외부 사람과 내부 사람의 음성을 원활하게 처리하는 기능을 갖춘다.
다음으로, 도1 에 따른 스마트 도어벨 시스템에 관해 설명한다.
상기 스마트 도어벨 시스템은 출입문(100)과, 도어록(50), 도 2의 본체, 데이터저장장치(30),컨트롤 패널(300), 스마트폰(200)으로 구성된다.
먼저 출입문 (100)은 내부와 외부를 구분하는 위치에 설치되고, 이번 발명이 적용되는 물체이다.
도어록(50)은 도 2에서의 얼굴인식센서(10)에서 전송된 잠금해제 신호에 의해 자동으로 잠금장치를 해제하는 기능을 가지고, 무선데이터통신장치(20)와 함께 컨트롤패널(300)로 전송되어, 상기 스마트폰(200)으로 데이터를 전송한다.
데이터저장장치(30) 는 상기 도 2의 스마트 도어벨 시스템의 본체에 해당하는 상기 카메라(40)가외부를 촬영하여 해당영상신호를 출력하고, 상기 음성처리부(60)에서 내부와 외부의 음성을 처리하고, 상기 카메라(40)로부터 출력되는 영상신호를 수신하며, 상기 수신되는 영상신호에서 모션팩터(motion factor)가 검출되었을 때 상기 영상신호를 기록하고, 상기 도어록(50)과 함께 상기 컨트롤 패널(300)으로 전송되어 상기 스마트폰(200)으로 데이터를 전송한다.
얼굴인식센서(10),무선데이터통신장치(20),데이터저장장치(30),카메라(40), 도어록(50),음성처리부(60),터치패드(70), 출입문(100), 스마트폰(200), 컨트롤패 널(300)

Claims (5)

  1. 얼굴인식 스마트 도어벨 시스템에 있어서, 내부와 외부를 구분하는 위치에 설치된 출입문(100)과;
    얼굴인식센서(70)와 잠금해제신호에 의해 자동으로 잠금장치를 해제하는 도어록(50)과; 상기 도어의 외부를 촬영하여 해당영상신호를 출력하는 카메라(70)와; 음성을 처리하는 음성처리부(60)와;상기 카메라(40)로부터 출력되는 영상신호를 수신하며, 상기 수신되는 영상신호에서 모션팩터(motion factor)가 검출되었을 때 상기 영상신호를 데이터저장장치(30)에 기록하고, 상기 스마트폰(200) 출입인증메시지를 수신하였을 때 상기 도어록의 잠금을 해제하며, 상기 무선데이터송수신장치(20)를 통해 영상확인메시지가 수신되었을 때 상기 저장된 영상데이터를 상기 무선데이터통신장치(20)를 통해 상기 휴대단말기(200)로 전송하는 컨트롤패널(300)로 구성함을 특징으로 하는 얼굴인식 기능을 갖는 스마트 도어벨 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 얼굴인식 실패시 스마트폰(200)으로 출입 인증 메시지를 터치패드(70)에 입력후 잠금장치를 해제를 특징으로 하는 얼굴인식 기능을 갖는 스마트 도어벨 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 카메라(40)에 30초이상 새로운 물체가 잡힐 시 데이터저장장치(30)에 기록된 동영상 데이터가 스마트폰(200)으로 전송이 되는 특징으로 하는 얼굴인식 기능을 갖는 스마트 도어벨 시스템.
  4. 제1항에 있어서 카메라(40)는 중앙카케라(41),좌측카메라(42),우측카메라(43) 로 구성되어 좌우를 감시할 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 얼굴인식 기능을 갖는 스마트 도어벨 시스템
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서 스마트폰(200)으로 하는 모든 컨트롤 기능은 컨트롤 패널(300)과 연동이 되며 어플리케이션 스마트키앱(210)을 통해서 컨트롤이 가능한 특징으로 하는 얼굴인식 기능을 갖는 스마트 도어벨 시스템.
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