KR20210054977A - Opening and closing method using double lock release - Google Patents

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KR20210054977A
KR20210054977A KR1020200123283A KR20200123283A KR20210054977A KR 20210054977 A KR20210054977 A KR 20210054977A KR 1020200123283 A KR1020200123283 A KR 1020200123283A KR 20200123283 A KR20200123283 A KR 20200123283A KR 20210054977 A KR20210054977 A KR 20210054977A
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류정탁
김창종
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대구대학교 산학협력단
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Abstract

Provided is a method for opening and closing a door through double lock release which allows a user to easily open the door. The method for opening and closing a door through double lock release comprises: a first step of recognizing a user approaching in a direction of a door; a second step of preliminarily confirming an access right of the user through face recognition of the user; a third step of wirelessly searching whether the user has a door pass card and finally confirming the access right; a fourth step of unlocking the door and partially opening the door; and a fifth step of switching the unlocked state of the door to a lock when the door is not opened further for a preset time.

Description

이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법{OPENING AND CLOSING METHOD USING DOUBLE LOCK RELEASE}Door opening and closing method through double lock release{OPENING AND CLOSING METHOD USING DOUBLE LOCK RELEASE}

본 발명은 얼굴 인식을 통해 사용자가 도어의 락 상태를 해제하고 출입할 수 있는 도어의 개폐 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a door opening and closing method through which a user can unlock a door and enter and exit through face recognition.

일반적으로, 주택, 아파트 등 공간의 입구에는 출입문이 설치되며, 출입문에는 외부인의 출입을 통제하거나 방범을 위한 목적으로 도어의 개폐 장치가 설치된다. 도어의 개폐는 크게 열쇠 잠금 방식과 디지털 도어락 방식으로 구분될 수 있다. 그리고, 디지털 도어락 방식은 비밀 번호를 입력하거나, 지문 등의 인증 수단을 이용하여 개폐 장치를 해제한다. 디지털 도어락은 열쇠를 사용하는 불편을 해소해줄 뿐만 아니라, 높은 수준의 보안성을 제공하여 사용하는 비율이 증가하고 있다.In general, an entrance door is installed at the entrance of a space such as a house or an apartment, and a door opening and closing device is installed at the entrance door for the purpose of controlling the access of outsiders or for crime prevention. Door opening and closing can be largely divided into a key lock method and a digital door lock method. In the digital door lock method, the opening/closing device is released by entering a password or using an authentication means such as a fingerprint. Digital door locks not only solve the inconvenience of using keys, but also provide a high level of security, and the rate of use of them is increasing.

그러나, 열쇠 잠금 방식은 열쇠를 소지하고 있어야 한다는 점, 디지털 도어락 방식의 경우에도 사용자가 새로 비밀 번호를 등록하거나, 도어를 개방하기 위해 비밀 번호 등을 입력하는 인증 절차를 거쳐야 한다는 점 등의 불편함이 있었다. 또한, 사용자가 치매 등의 이유로 기억력에 이상이 발생하는 경우, 디지털 도어락의 개폐 장치가 물리적 충격 등으로 파손되는 경우, 도어의 개폐를 위해서는 강제 해제 등의 절차가 필요하다. However, in the case of the key lock method, it is inconvenient that the user must have a key, and even in the case of the digital door lock method, the user must register a new password or enter a password to open the door. There was this. In addition, when a user has an abnormality in memory due to dementia or the like, when the opening/closing device of the digital door lock is damaged due to a physical shock or the like, a procedure such as forced release is required to open and close the door.

따라서, 최근의 도어락의 폭발적인 보급과 최근 도어락 개폐 방식의 불편 그리고 도어락의 낮은 보안 위험성 등 사용자가 도어락을 더 편리하게 사용할 수 있는 기술의 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, there is a need for a technology that enables users to use the door lock more conveniently, such as the explosive spread of the recent door lock, the inconvenience of the recent door lock opening and closing method, and the low security risk of the door lock.

대한민국 등록특허 제10-1588197호 (2016. 1. 19. 등록)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1588197 (registered on January 19, 2016) 대한민국 등록특허 제10-1952522호 (2019. 2. 20. 등록)Korean Patent Registration No. 10-1952522 (registered on February 20, 2019) 대한민국 공개특허 제10-2019-0117409호 (2019. 10. 16. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0117409 (published on October 16, 2019)

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 얼굴 인식과 출입 카드를 이용하여 락 상태를 2회에 걸쳐 해제하는 방법으로 도어를 개방할 수 있는 도어의 계폐 방법을 제공하고자 한다. 한편, 도어의 개방 정도를 사용자의 실제 출입 의사에 결정되는 도어의 개폐 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention has been conceived to solve the above problems, and is to provide a door closing method capable of opening the door by releasing the lock state twice by using face recognition and an access card. do. Meanwhile, an object of the present invention is to provide a door opening/closing method in which the degree of opening of the door is determined by the user's actual intention to enter.

또한, 사용자에 대한 얼굴 인식은 적어도 하나 이상의 관심 영역을 포함하며, 인공지능 기술에 의한 이미지 프로세싱을 통해 이루어지는 것을 목적으로 한다. 또한, 도어를 미닫이 도어에 한정하여 락 상태가 해제된 경우 도어가 일정 거리만큼 이동하게 되어, 사용자가 용이하게 개방할 수 있는 도어의 개폐 방법을 제공하고자 한다.In addition, face recognition for a user includes at least one region of interest and aims to be performed through image processing using artificial intelligence technology. In addition, the door is limited to the sliding door and the door is moved by a predetermined distance when the lock state is released, thereby providing a method of opening and closing a door that can be easily opened by a user.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 도어 방향으로 접근하는 사용자를 감지하는 제1단계; 사용자의 얼굴 인식을 통해 사용자의 액세스 권한을 예비 확인하는 제2단계; 사용자의 도어패스증에 대한 소지 여부를 무선으로 검색하여 상기 액세스 권한을 최종 확인하는 제3단계; 상기 도어의 잠금 상태가 해제되고, 상기 도어가 일부 오픈되는 제4단계; 미리 설정되는 시간 동안 상기 도어가 더 오픈되지 않는 경우, 상기 도어의 해제 상태를 잠금으로 전환하는 제5단계;를 포함하는 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법을 제공한다.In an embodiment of the present invention, in order to solve the above problems, the first step of detecting a user approaching the door direction; A second step of preliminarily checking the user's access right through the user's face recognition; A third step of wirelessly searching whether a user has a door pass card and finally confirming the access authority; A fourth step of unlocking the door and partially opening the door; Provides a method of opening and closing a door by releasing a double lock, including a fifth step of switching the unlocked state of the door to lock when the door is not further opened for a preset time.

제1단계에서, 상기 감지는 상기 도어에 등록되어 있는 사용자의 스마트폰을 통해 이루어지는 것이 바람직하다.In the first step, the detection is preferably performed through the user's smartphone registered in the door.

제2단계에서, 상기 얼굴 인식은 사용자의 얼굴 중 적어도 하나 이상으로 분할되는 관심영역 내의 얼굴 특징과 데이터베이스부에 미리 등록된 사용자의 관심영역 태그를 각각 비교하는 방법으로 이루어지는 것이 바람직하다.In the second step, the face recognition is preferably performed by comparing the facial features in the ROI divided into at least one of the user's faces and the ROI tags of the user registered in advance in the database.

상기 관심영역은 사용자의 얼굴 중 코인 것이 바람직하다.The region of interest is preferably a coin among the user's faces.

상기 제4단계에서, 상기 도어는 미닫이 도어이며, 상기 도어는 슬라이딩 이동되어 5 내지 6cm 오픈되는 것이 바람직하다.In the fourth step, it is preferable that the door is a sliding door, and the door is slid and opened by 5 to 6 cm.

상기 제5단계에서, 상기 도어는 오픈 위치에서 락킹되어, 상기 도어의 슬라이딩이 구속되는 것이 바람직하다.In the fifth step, it is preferable that the door is locked in the open position, so that the sliding of the door is restricted.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.According to the problem solving means of the present invention as described above, various effects including the following can be expected. However, the present invention is not established when all of the following effects are exhibited.

본 발명의 일 실시예에 따른 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법은 얼굴 인식과 출입 카드를 이용하여 락 상태를 2회에 걸쳐 해제하는 방법으로 도어를 개방할 수 있는 도어의 계폐 방법을 제공할 수 있다. 한편, 도어의 개방 정도를 사용자의 실제 출입 의사에 결정할 수 있다.The method of opening and closing a door by releasing a double lock according to an embodiment of the present invention provides a method of closing a door capable of opening the door by releasing the lock state two times using face recognition and an access card. I can. Meanwhile, the degree of opening of the door may be determined by the user's actual access intention.

또한, 사용자에 대한 얼굴 인식은 적어도 하나 이상의 관심 영역을 포함하며, 인공지능 기술에 의한 이미지 프로세싱을 통해 구현할 수 있다. 또한, 도어를 미닫이 도어에 한정하여 락 상태가 해제된 경우 도어가 일정 거리만큼 이동하게 되어, 사용자가 실제 출입하고자 할 때, 용이하게 개방할 수 있다.In addition, face recognition for a user includes at least one region of interest, and can be implemented through image processing using artificial intelligence technology. In addition, when the lock state is released by limiting the door to the sliding door, the door is moved by a certain distance, and thus, when the user actually wants to enter or exit, it can be easily opened.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법에 대한 순서도.
도 2는 도 1의 도어 시스템에 대한 개략적 구성도.
도 3은 도 1의 관심영역에 대한 예시도.
도 4는 도 3의 콧등에 대한 밝기 정보와 입술에 대한 밝기 정보를 보여주는 도면.1 is a flow chart for a method of opening and closing a door by releasing a double lock according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic configuration diagram of the door system of Figure 1;
3 is an exemplary view of an ROI of FIG. 1.
FIG. 4 is a diagram showing brightness information on the nose and brightness information on the lips of FIG. 3;

이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, in describing the present invention, when it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscure as matters apparent to those skilled in the art with respect to known functions related to the present invention, a detailed description thereof will be omitted. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법에 대한 순서도이고, 도 2는 도 1의 도어 시스템에 대한 개략적 구성도이며, 도 3은 도 1의 관심영역에 대한 예시도이고, 도 4는 도 3의 콧등에 대한 밝기 정보와 입술에 대한 밝기 정보를 보여주는 도면이다.1 is a flow chart showing a method of opening and closing a door by releasing a double lock according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the door system of FIG. 1, and FIG. It is an exemplary view, and FIG. 4 is a diagram showing brightness information on a nose and brightness information on lips of FIG. 3.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법은 제1단계(s10) 내지 제5단계(s50)를 포함한다. 먼저, 제1단계(s10)는 도어(100) 방향으로 접근하는 사용자를 인식하는 단계이다. 사용자는 도어(100)를 통한 출입 목적, 타 용도에 의한 제3자 등의 요청으로 도어(100)가 설치된 개소로 이동할 수 있다. 이 때, 도어(100)에 등록되어 있는 사용자의 스마트폰을 통해 사용자를 감지할 수 있다. 도어(100)는 도어(100)의 개폐를 제어하는 제어부(180), 제어부(180)와 유선 또는 무선으로 연결되어 전기적 신호의 방법으로 데이터를 전송하는 데이터베이스부(130)를 포함할 수 있다. 사용자는 스마트폰을 이용한 본인 인증을 통해 스마트폰을 도어(100) 시스템에 등록시킬 수 있다. 그 결과, 사용자의 스마트폰 정보는 데이터베이스부(130)에 기록 보관될 수 있다.1 to 4, a method of opening and closing a door by releasing a double lock according to an embodiment of the present invention includes a first step (s10) to a fifth step (s50). First, the first step (s10) is a step of recognizing a user approaching the door 100 direction. The user may move to the location where the door 100 is installed at the request of a third party for the purpose of access through the door 100 or other use. In this case, the user may be detected through the user's smartphone registered in the door 100. The door 100 may include a control unit 180 for controlling the opening and closing of the door 100, and a database unit 130 that is connected to the control unit 180 by wire or wirelessly and transmits data by means of an electrical signal. The user can register the smart phone in the door 100 system through identity authentication using the smart phone. As a result, the user's smartphone information may be recorded and stored in the database unit 130.

제1단계에서 사용자의 접근은 스마트폰에서 제공하는 GPS 위치를 추적하여 이루어질 수 있다. 이와 달리, 스마트폰의 근거리 무선 통신 예를 들어, wifi 등의 신호 기술을 이용하여 도어(100)에 접근하는 사용자를 감지할 수 있다. 또한, 사용자가 도어(100)에서 일정 거리 이내 영역에 들어오는 순간 거리센서 등을 통해 감지할 수 있다. 또한, 제1단계에 대한 기술은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 공지의 기술을 사용할 수도 있다.In the first step, the user's access may be achieved by tracking the GPS location provided by the smartphone. In contrast, a user approaching the door 100 may be detected using a signal technology such as wireless communication, for example, wifi, in short-range wireless communication of a smartphone. In addition, the moment a user enters an area within a certain distance from the door 100 may be detected through a distance sensor or the like. In addition, the technique for the first step is not necessarily limited thereto, and a known technique may be used.

다음으로, 제2단계(s20)는 사용자의 얼굴 인식을 통해 사용자의 액세스 권한을 예비 확인하는 단계이다. 이를 위해, 도어(100)에는 카메라모듈(110)이 설치되어 있다. 카메라모듈(110)은 사용자의 얼굴 인식을 위한 용도를 갖는다. 카메라모듈(110)은 사용자에 대한 이미지 또는 영상을 촬영한 후, 적어도 하나 이상의 판독이미지를 이미지판별부(120)로 전송한다. 한편, 카메라모듈(110)은 사용자의 얼굴 정면을 촬영하는 전방카메라, 사용자의 얼굴 측면을 촬영하는 측방카메라를 포함할 수 있다. 이 때, 측방카메라는 저성능이며, 일정 간격을 두고 설치될 수 있다.Next, the second step (s20) is a step of preliminarily checking the user's access right through the user's face recognition. To this end, a camera module 110 is installed in the door 100. The camera module 110 has a purpose for recognizing a user's face. The camera module 110 captures an image or an image of a user, and then transmits at least one read image to the image discrimination unit 120. Meanwhile, the camera module 110 may include a front camera for photographing the front of the user's face, and a side camera for photographing the side of the user's face. At this time, the side camera has low performance and can be installed at regular intervals.

여기서, 판독이미지를 선별하는 기준은 얼굴 표정이 어떤 특정한 감정 상태와 부합하는지 여부, 얼굴 중 특히 코를 확대한 경우, 확대된 이미지에서 코에 대한 가로 비율과 세로 비율이 적절한지 여부 등으로 설정될 수 있다. 여기서, 얼굴 표정은 예를 들어, 웃는 표정일 수 있다. 한편, 판독이미지와 데이터베이스부(130)에 저장되어 있는 이미지를 비교하여 사용자의 일치 여부를 검증한다.Here, the criterion for selecting the read image may be set based on whether the facial expression corresponds to a certain emotional state, and whether the aspect ratio and the vertical ratio for the nose are appropriate in the enlarged image, especially when the nose is enlarged. I can. Here, the facial expression may be, for example, a smiling expression. Meanwhile, by comparing the read image with the image stored in the database unit 130, it is verified whether the user matches.

제2단계에서 얼굴 인식은 사용자의 얼굴 중 적어도 하나 이상으로 분할되는 관심영역(r) 내의 얼굴 특징과 데이터베이스부(130)에 미리 등록된 사용자의 관심영역 태그를 각각 비교하는 방법으로 이루어진다. 여기서, 관심영역(r)은 사용자의 얼굴 중 코(r1)인 것이 바람직하다. 예를 들어, 관심영역(r)은 콧등을 따라 배치되는 복수 개의 개소에서 측정되는 밝기일 수 있다. 이 때, 얼굴 특징은 콧등에서 측정되는 복수 개의 밝기 정보(a1 내지 a6)일 수 있다. 밝기 정보는 숫자로 표현될 수 있다. 또한, 콧등에 대한 밝기 정보(a1 내지 a6)는 행렬의 형태로 배열될 수 있다. In the second step, face recognition is performed by comparing the facial features in the ROI r divided into at least one of the user's faces and the ROI tags of the user previously registered in the database 130. Here, it is preferable that the region of interest r is the nose r1 of the user's face. For example, the region of interest r may be brightness measured at a plurality of locations along the nose. In this case, the facial feature may be a plurality of brightness information a1 to a6 measured at the nose. Brightness information can be represented by numbers. In addition, the brightness information a1 to a6 on the nose, etc. may be arranged in a matrix form.

또한, 관심영역(r)은 얼굴 피부에서 돌출되는 코의 각 부위를 포함한다. 한편, 관심영역(r)은 복수 개의 서브관심영역으로 구분될 수 있다. 구체적으로, 서브관심영역은 콧망울의 모양, 코끝의 형상, 콧등의 형상 등 코의 어느 일 부위를 포커싱한 보다 좁은 영역이다. 각 서브관심영역에 대한 얼굴 특징은 미리 설정된 복수 개의 항목 중 어느 하나를 선택하는 방법으로 특정될 수 있다. 이와 달리, 얼굴 특징은 콧등의 폭과 길이, 콧구멍 사이의 간격 등은 수치화된 값으로 특정될 수 있다.In addition, the region of interest r includes each portion of the nose protruding from the facial skin. Meanwhile, the region of interest r may be divided into a plurality of sub regions of interest. Specifically, the sub-region of interest is a narrower area in which any part of the nose is focused, such as the shape of the nose, the shape of the tip of the nose, and the shape of the nose. The facial feature for each sub-region of interest may be specified by selecting any one of a plurality of preset items. Alternatively, as for the facial features, the width and length of the nostrils, the distance between the nostrils, and the like may be specified as numerical values.

한편, 관심영역(r)은 3차원 공간으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 관심영역(r)은 코의 어느 일 측면을 포함할 수 있다. 구체적으로, 입술과 코끝 사이를 연결하는 직선과 지면과 이루는 각도(r6) 등을 측정하여 사용자의 얼굴 특징을 특정할 수 있다.Meanwhile, the region of interest r may be formed in a three-dimensional space. For example, the region of interest r may include one side of the nose. Specifically, a user's facial features may be specified by measuring a straight line connecting the lips and the tip of the nose and an angle r6 formed with the ground.

또한, 관심영역(r)은 입술(r2)일 수 있다. 예를 들어, 관심영역(r)은 입술을 따라 배치되는 복수 개의 개소에서 측정되는 밝기일 수 있다. 이 때, 얼굴 특징은 입술에서 측정되는 복수 개의 밝기 정보(b1 내지 b6, c1 내지 c6)일 수 있다. 밝기 정보는 숫자로 표현될 수 있다. 또한, 입술에 대한 밝기 정보(b1 내지 b6, c1 내지 c6)는 행렬의 형태로 배열될 수 있다. 또한, 관심영역(r)이 입술인 경우, 입술에서 윗입술과 아랫입술의 두께, 윗입술의 M자 라인의 모양 등에 대한 얼굴 특징을 추출하여 사용자에 대한 얼굴 인식에 이용할 수 있다.Also, the region of interest r may be the lips r2. For example, the region of interest r may be brightness measured at a plurality of locations along the lips. In this case, the facial feature may be a plurality of brightness information (b1 to b6 and c1 to c6) measured on the lips. Brightness information can be represented by numbers. In addition, the brightness information b1 to b6 and c1 to c6 for the lips may be arranged in a matrix form. In addition, when the region of interest r is the lips, facial features for the thickness of the upper and lower lip, the shape of the M-shaped line of the upper lip, and the like can be extracted from the lips and used for face recognition for the user.

또한, 관심영역(r)은 사용자의 미간 거리(r3), 눈썹의 짙음 정도(r4), 얼굴(예를 들어, 얼굴 중 볼 부분)의 명암 정도(r5), 코와 입(입술) 사이의 거리, 얼굴의 비율 등 다양한 부위의 얼굴 특징을 더 포함할 수 있다. 얼굴 특징은 미리 저장되는 복수 개의 항목 중 어느 하나가 선택되도록 한다. 또한, 얼굴 특징은 수치화된 값으로 특정될 수 있다.In addition, the region of interest (r) is the distance between the user's eyebrows (r3), the degree of darkening of the eyebrows (r4), the degree of contrast (r5) of the face (for example, the cheek part of the face), and between the nose and the mouth (lip). Facial features of various parts, such as distance and face ratio, may be further included. The facial feature allows any one of a plurality of items stored in advance to be selected. In addition, the facial features may be specified as numerical values.

카메라모듈(110)을 통한 이미지 프로세싱은 다음과 같다. 카메라모듈(110)은 사용자의 얼굴 전면에 대한 인식을 한다. 카메라모듈(110)은 관심영역(r)에 포커싱을 두고, 이를 확대하여 이미지를 촬상하거나 또는 영상을 촬영할 수 있다. 영상의 경우, 관심영역(r) 중 얼굴 특징을 가장 잘 반영하는 어느 일 프레임을 추출하여 이를 이미지화한다. 이 때, 인공지능처리부(150)는 얼굴 인식 뿐만 아니라, 복수 개의 이미지 또는 영상에서 최적의 이미지를 추출하기 위해 인공지능(AI) 기술 분야 중 딥러닝 방식이 적용된 컨볼루션 신경망을 이용할 수 있다. 컨볼루션 신경망은 일정 크기의 필터를 사용하여 복수 개의 이미지 중 어느 특정 이미지를 정확하게 추출할 수 있다.Image processing through the camera module 110 is as follows. The camera module 110 recognizes the entire face of the user. The camera module 110 may focus on the region of interest r and enlarge it to capture an image or capture an image. In the case of an image, one frame that best reflects the facial feature of the region of interest r is extracted and imaged. In this case, the artificial intelligence processing unit 150 may use a convolutional neural network to which a deep learning method among artificial intelligence (AI) technologies is applied to extract an optimal image from a plurality of images or images as well as face recognition. The convolutional neural network can accurately extract a specific image from a plurality of images by using a filter of a certain size.

이와 달리, 이미지를 촬상하는 경우, 카메라모듈(110)은 수 초 간격으로 복수 회의 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 마찬가지로, 최적의 이미지를 추출하기 위해 딥러닝 방식이 적용된 알고리즘을 이용할 수 있다.In contrast, when capturing an image, the camera module 110 may acquire a plurality of image frames at intervals of several seconds. Likewise, an algorithm to which a deep learning method is applied can be used to extract an optimal image.

한편, 카메라모듈(110)은 사용자의 얼굴 위치에 따라 카메라모듈(110)이 향하는 면의 각도를 조절할 수 있다. 카메라모듈(110)은 일정 각도 범위 이내에서 회동 가능하여, 얼굴 인식에 적합한 각도에 맞게 조절될 수 있다.Meanwhile, the camera module 110 may adjust the angle of the surface facing the camera module 110 according to the position of the user's face. The camera module 110 can be rotated within a certain angle range, and thus can be adjusted to fit an angle suitable for face recognition.

또한, 카메라모듈(110)은 사용자의 얼굴 특징을 더 부가하는 적외선센서부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 적외선센서부는 적외선을 발생시키는 발광부와 이를 감지하는 수광부를 포함한다. 적외선센서부는 특히 빛이 없거나, 부족한 경우 사물의 형태를 구별시킬 수 있다. 사용자는 스스로 발열하고 있어 스스로 적외선을 방출한다. 즉, 온도가 높을수록 붉은 색으로 나타나는 점, 온도에 따라 파장이 달라지는 점 등을 이용하여 사용자의 얼굴 특징을 더 부가할 수 있다.In addition, the camera module 110 may further include an infrared sensor unit (not shown) to further add a facial feature of the user. The infrared sensor unit includes a light emitting unit generating infrared rays and a light receiving unit detecting the same. In particular, the infrared sensor unit can distinguish the shape of an object when there is no or insufficient light. The user generates heat by itself and emits infrared rays by itself. That is, as the temperature increases, the user's facial features may be further added using a point that appears red and a wavelength that varies according to temperature.

또한, 카메라모듈(110)은 사용자의 얼굴 특징에 대한 3차원 정보를 제공하는 초음파센서부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 초음파센서부는 초음파를 발생하여 예를 들어, 코의 높이 등 얼굴의 입체적 형상에 관한 데이터를 측정할 수 있다. 초음파센서부는 통상의 기술자에게 공지된 기술을 통해 제작 가능하며, 특히 거리 측정에 사용되는 초음파거리계 등을 채택할 수 있다.In addition, the camera module 110 may further include an ultrasonic sensor unit (not shown) that provides 3D information on a user's facial features. The ultrasonic sensor unit may generate ultrasonic waves to measure data on a three-dimensional shape of a face, such as a height of a nose. The ultrasonic sensor unit may be manufactured through a technique known to a person skilled in the art, and in particular, an ultrasonic rangefinder or the like used for distance measurement may be adopted.

2단계에서, 데이터베이스부(130)에 미리 등록된 사용자의 관심영역 태그는 코의 각 부위에 대한 특징, 수치화된 값이다. 관심영역 태그는 관심영역(r)과 대응되는 형태로 형성된다. 예를 들어, 관심영역 태그는 콧등을 따라 배치되는 복수 개의 개소에서 측정되는 숫자 형태의 밝기 정보(a1 내지 a6)일 수 있다. 밝기 정보 태그는 숫자로 표현될 수 있다. 또한, 콧등에 대한 밝기 정보(a1 내지 a6) 태그는 행렬의 형태로 배열될 수 있다.In step 2, the user's ROI tag registered in advance in the database unit 130 is a characteristic and a numerical value for each portion of the nose. The region of interest tag is formed in a shape corresponding to the region of interest r. For example, the ROI tag may be brightness information a1 to a6 in the form of numbers measured at a plurality of locations along the nose. The brightness information tag may be represented by a number. In addition, the brightness information (a1 to a6) tags for the nose, etc. may be arranged in the form of a matrix.

또한, 관심영역 태그는 이미지를 통해 사용자의 코에 대한 특징을 문자로 표현하는 미리 설정된 복수 개의 항목 중 선택되는 어느 하나일 수 있다. 또한, 관심영역 태그는 코의 각 부위에 대한 특징을 수치화된 값으로 표현할 수 있다. 그 결과, 얼굴 인식은 관심영역(r) 내의 얼굴 특징과 미리 등록된 사용자의 관심영역 태그를 각각 비교하는 방법으로 이루어질 수 있다.In addition, the ROI tag may be any one selected from among a plurality of preset items that express a character of the user's nose in text through an image. In addition, the ROI tag may express features of each portion of the nose as a numerical value. As a result, face recognition may be performed by comparing the facial features in the ROI r with the ROI tags of the user registered in advance.

또한, 제2단계에서, 데이터베이스부(130)에 미리 등록된 사용자의 관심영역 태그는 입술의 각 부위에 대한 특징, 수치화된 값이다. 예를 들어, 관심영역 태그는 입술을 따라 배치되는 복수 개의 개소에서 측정되는 숫자 형태의 밝기 정보(b1 내지 b6, c1 내지 c6)일 수 있다. 밝기 정보 태그는 숫자로 표현될 수 있다. 또한, 입술에 대한 밝기 정보(b1 내지 b6, c1 내지 c6)는 행렬의 형태로 배열될 수 있다.In addition, in the second step, the user's ROI tag registered in advance in the database unit 130 is a feature and a numerical value for each portion of the lips. For example, the ROI tag may be numerical brightness information (b1 to b6, c1 to c6) measured at a plurality of locations along the lips. The brightness information tag may be represented by a number. In addition, the brightness information b1 to b6 and c1 to c6 for the lips may be arranged in a matrix form.

또한, 관심영역 태그는 이미지를 통해 사용자의 입술에 대한 특징을 문자로 표현하는 미리 설정된 복수 개의 항목 중 선택되는 어느 하나일 수 있다. 또한, 관심영역 태그는 입술의 각 부위에 대한 특징을 수치화된 값으로 표현할 수 있다. 그 결과, 얼굴 인식은 관심영역(r) 내의 얼굴 특징과 미리 등록된 사용자의 관심영역 태그를 각각 비교하는 방법으로 이루어질 수 있다.In addition, the region of interest tag may be any one selected from among a plurality of preset items for expressing a character of the user's lips through an image. In addition, the ROI tag may express features of each region of the lips as a numerical value. As a result, face recognition may be performed by comparing the facial features in the ROI r with the ROI tags of the user registered in advance.

또한, 제2단계에서 관심영역 태그는 사용자의 미간 거리, 눈썹의 짙음 정도, 얼굴(예를 들어, 얼굴 중 볼 부분)의 명암 정도, 코와 입(입술) 사이의 거리, 얼굴의 비율 등 다양한 얼굴 부위에 대한 특징, 수치화된 값이다.In addition, in the second step, the region of interest tag is used in various ways such as the distance between the eyebrows of the user, the intensity of the eyebrows, the degree of contrast of the face (for example, the cheek part of the face), the distance between the nose and the mouth (lips), and the ratio of the face. These are the features and numerical values for the face area.

한편, 도어(100) 시스템은 일정 시간이 경과하면 사용자의 얼굴 특징을 갱신하도록 하는 갱신부(140)를 더 포함할 수 있다. 갱신부(140)는 사용자의 이미지 저장 일자를 일정 주기로 모니터링하여 새로운 이미지를 생성하기 위한 신호를 생성할 수 있다.On the other hand, the door 100 system may further include an update unit 140 to update the user's facial features after a certain period of time has elapsed. The updater 140 may generate a signal for generating a new image by monitoring the user's image storage date at a predetermined period.

다음으로, 제3단계(s30)는 사용자의 도어패스증(200)에 대한 소지 여부를 무선으로 검색하여 액세스 권한을 최종 확인하는 단계이다. 제2단계에서, 예비 확인이 종료된 이후, 미리 등록된 도어패스증(200)에 대한 소지 여부를 추가 확인하는 방법으로 이중 락을 해제할 수 있다. 도어패스증(200)은 카드 형식의 열쇠를 의미한다. 도어패스증(200)은 예를 들어, RF 카드 등 고유의 식별 수단을 갖는 인식 수단이다. 또한, 사용자가 도어패스증(200)을 미소지한 경우에는, 사용자가 도어(100)를 잠시 이탈한 후 다시 접근하는 모션을 취해 액세스 권한을 최종 확인할 수도 있다.Next, the third step (s30) is a step of wirelessly searching whether the user has the door pass certificate 200 and finally confirming the access right. In the second step, after the preliminary check is completed, the double lock may be released by additionally checking whether or not to have the pre-registered door pass certificate 200. The door pass certificate 200 refers to a key in the form of a card. The door pass certificate 200 is a recognition means having a unique identification means such as an RF card. In addition, when the user does not have the door pass certificate 200, the user may take a motion of re-approaching after leaving the door 100 for a while to finally check the access authority.

그 다음, 제4단계(s40)는 도어(100)의 잠금 상태가 해제되고, 도어(100)가 일부 오픈되는 단계이다. 제2단계의 예비 확인과 제3단계의 최종 확인을 통해 액세스 권한이 있는 사용자임이 확인된 경우, 도어(100)의 잠금 상태가 해제된다. 이 때, 도어(100)는 미닫이 도어(100)이며, 도어(100)는 슬라이딩 이동되어 5 내지 6cm 오픈되는 것이 바람직하다. 이는 사용자로 하여금 도어(100)가 열려 발생하는 빈 공간으로 손을 집어 넣을 수 있도록 한다. 이는 사용자에게 도어(100)의 전부 오픈에 대한 동작을 유도한다.Then, the fourth step (s40) is a step in which the locked state of the door 100 is released and the door 100 is partially opened. When it is confirmed that the user has access authority through the preliminary confirmation in the second step and the final confirmation in the third step, the locked state of the door 100 is released. In this case, the door 100 is a sliding door 100, and the door 100 is preferably slid to open 5 to 6 cm. This allows the user to put a hand into an empty space where the door 100 is opened. This induces the user to open the door 100 entirely.

즉, 도어(100)는 일부 오픈될 뿐이고, 이를 전부 오픈하기 위해서는 사용자의 추가적 동작을 더 요청하게 된다. 제4단계는 사용자에 의해 도어(100)의 오픈을 유도할 뿐, 사용자가 도어(100)를 통해 출입 가능하게 도어(100)를 전부 오픈하지 않는다. 여기서, 도어(100)에는 별도의 문고리 등이 형성되지 않아, 도어(100)가 닫힌 상태에서 사용자는 도어(100)를 오픈하는 것이 불가능하거나 용이하지 않다.That is, the door 100 is only partially opened, and in order to open all of the door 100, an additional operation of the user is further requested. The fourth step only induces the user to open the door 100, but does not open all the doors 100 so that the user can enter and exit through the door 100. Here, since a separate door ring or the like is not formed on the door 100, it is not possible or easy for a user to open the door 100 while the door 100 is closed.

다음으로, 제5단계(s50)는 미리 설정되는 시간 동안 도어(100)가 더 오픈되지 않는 경우, 도어(100)의 해제 상태를 잠금으로 전환하는 단계이다. 사용자가 일부 오픈된 도어(100)를 더 열지 않거나, 더 가까이 근접하지 않는 경우 도어(100)의 상태는 다시 잠금 상태로 전환될 수 있다. 이 때, 도어(100)는 오픈 위치에서 락킹되어 도어(100)의 슬라이딩이 구속된다. Next, the fifth step (s50) is a step of switching the unlocked state of the door 100 to lock when the door 100 is not further opened for a preset time. When the user does not open the partially opened door 100 further or does not come closer to it, the state of the door 100 may be switched back to the locked state. At this time, the door 100 is locked in the open position to restrain the sliding of the door 100.

한편, 제4단계 이후, 제5단계와 달리 사용자가 도어(100)를 더 오픈하는 동작을 취하는 경우 도어(100)에는 전력이 공급되고, 도어(100)는 자동으로 전부 오픈되는 제6단계(s60)를 포함할 수 있다. 또한, 제4단계이후, 도어(100)를 더 오픈하는 동작은 도어(100) 시스템과 연동하는 전용 애플리케이션을 통해 이루어질 수 있다. 즉, 사용자가 전용 애플리케이션을 실행한 이후, 애플리케이션 내에 배치되는 도어 버튼을 터치하면 도어(100)는 자동으로 전부 오픈될 수 있다.On the other hand, after the fourth step, unlike the fifth step, when the user further opens the door 100, power is supplied to the door 100, and the door 100 is automatically opened in a sixth step ( s60). In addition, after the fourth step, the operation of further opening the door 100 may be performed through a dedicated application interlocking with the door 100 system. That is, after the user executes the dedicated application, if the user touches a door button disposed in the application, all of the doors 100 may be automatically opened.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 도어(100) 시스템은 도어(100), 카메라모듈(110), 도어패스증(200), 락킹부(160), 데이터베이스부(130), 무선송수신모듈(170) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 전술한 각 구성요소에 대한 설명은 생략한다. 락킹부(160)는 도어(100)의 잠금 상태 뿐만 아니라, 도어(100)의 일부 오픈 상태를 유지시킨다. 락킹부(160)는 전기적 신호에 의해 락/언락 상태를 전환시킬 수 있다. Meanwhile, the door 100 system according to an embodiment of the present invention includes a door 100, a camera module 110, a door pass certificate 200, a locking unit 160, a database unit 130, and a wireless transmission/reception module ( 170) and the like. Here, a description of each of the above-described components will be omitted. The locking unit 160 maintains not only the locked state of the door 100, but also a partially open state of the door 100. The locking unit 160 may switch a lock/unlock state by an electrical signal.

데이터베이스부(130)는 도어(100)의 내측벽에 배치될 수 있다. 데이터베이스부(130)는 사용자에 대한 얼굴 인식 정보 즉 복수 개의 관심영역 태그를 저장하고 있다. 전술한 것처럼, 관심영역 태그는 얼굴 특징에 대한 문자, 수치화된 값 등을 포함한다. 무선송수신모듈(170)은 카메라모듈(110)과 데이터베이스부(130) 사이의 데이터 전송 등에 사용될 수 있다.The database unit 130 may be disposed on the inner wall of the door 100. The database unit 130 stores face recognition information for a user, that is, a plurality of ROI tags. As described above, the region of interest tag includes characters, numerical values, and the like for facial features. The wireless transmission/reception module 170 may be used for data transmission between the camera module 110 and the database unit 130.

이상 살펴본 것처럼, 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법은 얼굴 인식과 출입 카드를 이용하여 락 상태를 2회에 걸쳐 해제하는 방법으로 도어(100)를 개방할 수 있는 도어(100)의 계폐 방법을 제공할 수 있다. 한편, 도어(100)의 개방 정도를 사용자의 실제 출입 의사에 결정할 수 있다. 또한, 사용자에 대한 얼굴 인식은 적어도 하나 이상의 관심 영역을 포함하며, 인공지능 기술에 의한 이미지 프로세싱을 통해 구현할 수 있다. 또한, 도어(100)를 미닫이 도어(100)에 한정하여 락 상태가 해제된 경우 도어(100)가 일정 거리만큼 이동하게 되어, 사용자가 실제 출입하고자 할 때, 용이하게 개방할 수 있다.As discussed above, the method of opening and closing the door through double lock release is a method of unlocking the lock state twice using face recognition and an access card. Can provide. Meanwhile, the degree of opening of the door 100 may be determined by the user's actual access intention. In addition, face recognition for a user includes at least one region of interest, and can be implemented through image processing using artificial intelligence technology. In addition, when the lock state is released by restricting the door 100 to the sliding door 100, the door 100 is moved by a predetermined distance, and thus, when the user actually wants to enter or exit, it can be easily opened.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been exemplarily described, but the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.

100 : 도어 110 : 카메라모듈
120 : 이미지판별부 130 : 데이터베이스부
140 : 갱신부 150 : 인공지능처리부
160 : 락킹부 170 : 무선송수신모듈
180 : 제어부 200 : 도어패스증
r, r1, r2, r3, r4, r5, r6 : 관심영역
a1 내지 a6 : 콧등에 대한 밝기 정보
b1 내지 b6, c1 내지 c6 : 입술에 대한 밝기 정보100: door 110: camera module
120: image discrimination unit 130: database unit
140: update unit 150: artificial intelligence processing unit
160: locking unit 170: wireless transmission/reception module
180: control unit 200: door pass certificate
r, r1, r2, r3, r4, r5, r6: region of interest
a1 to a6: brightness information on the nose
b1 to b6, c1 to c6: brightness information on the lips

Claims (6)

도어 방향으로 접근하는 사용자를 감지하는 제1단계;
사용자의 얼굴 인식을 통해 사용자의 액세스 권한을 예비 확인하는 제2단계;
사용자의 도어패스증에 대한 소지 여부를 무선으로 검색하여 상기 액세스 권한을 최종 확인하는 제3단계;
상기 도어의 잠금 상태가 해제되고, 상기 도어가 일부 오픈되는 제4단계;
미리 설정되는 시간 동안 상기 도어가 더 오픈되지 않는 경우, 상기 도어의 해제 상태를 잠금으로 전환하는 제5단계;를 포함하는 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법.
A first step of detecting a user approaching the door direction;
A second step of preliminarily checking the user's access right through the user's face recognition;
A third step of wirelessly searching whether a user has a door pass card and finally confirming the access authority;
A fourth step of unlocking the door and partially opening the door;
When the door is not further opened for a preset time, a fifth step of switching the unlocked state of the door to lock.
 제1항에 있어서, 제1단계에서,
상기 감지는 상기 도어에 등록되어 있는 사용자의 스마트폰을 통해 이루어지는 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법.
The method of claim 1, wherein in the first step,
The detection is a method of opening and closing a door by releasing a double lock performed through a smartphone of a user registered in the door.
 제1항에 있어서, 제2단계에서,
상기 얼굴 인식은 사용자의 얼굴 중 적어도 하나 이상으로 분할되는 관심영역 내의 얼굴 특징과 데이터베이스부에 미리 등록된 사용자의 관심영역 태그를 각각 비교하는 방법으로 이루어지는 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법.
The method of claim 1, wherein in the second step,
The face recognition is a method of opening and closing a door by releasing a double lock, comprising a method of comparing a facial feature in an ROI divided into at least one of the user's faces and a ROI tag of the user previously registered in the database.
 제3항에 있어서,
상기 관심영역은 사용자의 얼굴 중 코인 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법.
The method of claim 3,
The region of interest is a method of opening and closing a door by releasing a double coin lock among a user's face.
 제1항에 있어서, 상기 제4단계에서,
상기 도어는 미닫이 도어이며, 상기 도어는 슬라이딩 이동되어 5 내지 6cm 오픈되는 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법.
The method of claim 1, wherein in the fourth step,
The door is a sliding door, and the door is opened and closed by releasing a double lock in which the door is slid and opened by 5 to 6 cm.
 제1항에 있어서, 상기 제5단계에서,
상기 도어는 오픈 위치에서 락킹되어, 상기 도어의 슬라이딩이 구속되는 이중 락 해제를 통한 도어의 개폐 방법.The method of claim 1, wherein in the fifth step,
The door is locked in the open position, the door opening and closing method by releasing the double lock in which the sliding of the door is restrained.
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