KR20230013857A - Method and system for controlling access - Google Patents

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Abstract

Provided is an entrance controlling method capable of allowing a reader mounted in a position of an entrance door of an indoor space to control locking and unlocking of the entrance door. The entrance controlling method comprises: a step of receiving a first signal including user information from a Bluetooth-based wireless device of a user entering a first sensing area; a step of authenticating the wireless device by obtaining the user information from the first signal; a step of sensing entrance of the user in a second sensing area based on a received ultra-wide band (UWB) signal when authentication is successful; and a step of unlocking the entrance door when entrance of the user is sensed in the second sensing area. The present invention can improve reliability of a system.

Description

출입 제어 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING ACCESS}Access control method and system {METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING ACCESS}

본 발명은 출입 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 BLE(Bluetooth Low Energy)와 UWB(Ultra-Wide Band)를 이용하여 출입을 제어하는 출입 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an access control method and system, and more particularly, to an access control method and apparatus for controlling access using Bluetooth Low Energy (BLE) and Ultra-Wide Band (UWB).

블루투스(Bluetooth) 및 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 통신방식을 이용한 출입관리 시스템들이 제시되고 있다. Access control systems using Bluetooth and Bluetooth Low Energy (BLE) communication methods have been proposed.

종래의 블루투스에 기반한 출입 제어 시스템들은 출입관리를 위해 RSSI(Received Signal Strength Indication) 즉, 신호세기에 따른 측정 가능 거리를 이용하거나 리더기와 태그간의 신호세기 강도에 근거하여 해당 태그가 리더기 주위에 있는지를 판단하도록 구성되는 것이 대부분이다. 그러나 외부 환경에 의해 신호 세기가 실시간으로 변하여 같은 위치에 있더라도 짧은 시간 동안에도 신호 세기가 계속하여 변화될 수 있고, 외부 환경에 따라 RSSI에 근거한 판단의 정확성이 떨어지는 문제가 있다. Conventional Bluetooth-based access control systems use RSSI (Received Signal Strength Indication), that is, a measurable distance according to signal strength, or determine whether a corresponding tag is around the reader based on the signal strength between the reader and the tag for access control. Most of them are configured to judge. However, since the signal strength changes in real time due to the external environment, the signal strength may continue to change even for a short time even in the same location, and there is a problem in that the accuracy of the RSSI-based determination is reduced depending on the external environment.

본 발명이 해결하려는 과제는 환경에 따라 정확성이 저하되는 블루투스 기반 출입 제어의 문제점을 보완하여 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 출입 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. An object to be solved by the present invention is to provide an access control method and system capable of improving the reliability of the system by supplementing the problem of Bluetooth-based access control in which accuracy is lowered depending on the environment.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 실내 공간의 출입문 위치에 장착된 리더기가 출입문의 잠김과 잠김 해제를 제어하는 출입 제어 방법이 제공된다. 출입 제어 방법은 제1 감지 영역을 진입한 사용자의 블루투스 기반 무선기기로부터 사용자 정보를 포함한 제1 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 신호로부터 상기 사용자 정보를 획득하여 상기 무선기기의 인증을 수행하는 단계, 상기 인증이 성공되면, 수신되는 UWB(Ultra-Wide Band) 신호에 기반하여 제2 감지 영역으로 상기 사용자의 진입을 감지하는 단계, 그리고 상기 제2 감지 영역으로의 상기 사용자의 진입이 감지되면, 상기 출입문을 잠김 해제하는 단계를 포함한다. According to one embodiment of the present invention, an access control method is provided in which a reader mounted at a door position in an indoor space controls locking and unlocking of a door. The access control method includes the steps of receiving a first signal including user information from a Bluetooth-based wireless device of a user who has entered a first sensing area, obtaining the user information from the first signal and performing authentication of the wireless device. , if the authentication is successful, detecting the user's entry into the second detection area based on the received UWB (Ultra-Wide Band) signal, and when the user's entry into the second detection area is detected, and unlocking the door.

상기 출입 제어 방법은 상기 감지하는 단계 이전에, 상기 인증이 성공되면, 경비 상태를 해제하고 상기 출입문을 잠김 상태로 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다. The access control method may further include releasing a guard state and maintaining the door in a locked state if the authentication is successful before the detecting step.

상기 잠김 해제하는 단계는 상기 수신되는 UWB 신호를 이용하여 상기 사용자와의 거리를 계산하는 단계, 그리고 상기 사용자와의 거리를 토대로 상기 잠김 해제를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. The unlocking may include calculating a distance to the user using the received UWB signal, and determining unlocking based on the distance to the user.

상기 결정하는 단계는 상기 사용자와의 거리가 설정된 거리 미만이면 상기 출입문의 잠김 해제를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. The determining may include determining unlocking of the door when the distance from the user is less than a set distance.

상기 출입 제어 방법은 상기 무선기기로부터 수신되는 제2 신호로부터 상기 무선기기의 상기 제1 감지 영역의 이탈을 감지하는 단계, 그리고 상기 이탈이 감지되면, 상기 출입문을 잠금하는 단계를 더 포함할 수 있다. The access control method may further include detecting departure of the wireless device from the first detection area from a second signal received from the wireless device, and locking the door when the departure is detected. .

상기 이탈을 감지하는 단계는 상기 제2 신호의 수신 세기를 계산하는 단계, 그리고 상기 제2 신호의 수신 세기가 설정된 임계값 미만이면 상기 제1 감지 영역을 이탈한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. The detecting of the departure may include calculating a reception strength of the second signal, and determining that the second signal has deviated from the first detection area when the reception strength of the second signal is less than a set threshold. .

상기 이탈을 감지하는 단계는 상기 제2 신호의 수신 세기가 설정된 임계값 미만이고, UWB 신호가 설정된 임의의 시간 동안 수신되지 않으면 상기 제1 감지 영역을 이탈한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. The detecting of the departure may include determining that the second signal has departed from the first detection area when the reception strength of the second signal is less than a set threshold and the UWB signal is not received for a set period of time.

상기 잠금하는 단계는 경비 상태를 설정하는 단계를 포함할 수 있다. The locking may include setting a guard condition.

본 발명의 다른 한 실시 예에 따르면, 출입문의 잠김과 잠김 해제를 제어하는 출입 제어 시스템이 제공된다. 출입 제어 시스템은 제1 트랜시버, 제2 트랜시버, 그리고 신호 처리부를 포함한다. 상기 제1 트랜시버는 제1 감지 영역을 진입한 사용자의 블루투스 기반 무선기기와 제1 안테나를 통해 신호를 송수신한다. 상기 제2 트랜시버는 UWB(Ultra-Wide Band) 신호를 제2 안테나를 통해 송출하고, 반사되는 UWB 신호를 상기 제2 안테나를 통해 수신한다. 그리고 상기 신호 처리부는 상기 제1 안테나를 통해 수신된 신호로부터 제1 감지 영역에 진입한 상기 사용자의 정보를 획득하여 상기 무선기기를 인증하고, 상기 인증이 성공되면 상기 제2 안테나를 통해 수신되는 UWB 신호에 기반하여 제2 감지 영역으로 상기 사용자의 진입을 감지하여 상기 출입문을 잠김 해제한다. According to another embodiment of the present invention, an access control system for controlling locking and unlocking of a door is provided. The access control system includes a first transceiver, a second transceiver, and a signal processor. The first transceiver transmits and receives a signal to and from a Bluetooth-based wireless device of a user entering a first detection area through a first antenna. The second transceiver transmits an ultra-wide band (UWB) signal through a second antenna and receives the reflected UWB signal through the second antenna. The signal processing unit obtains information of the user entering the first detection area from the signal received through the first antenna, authenticates the wireless device, and if the authentication is successful, UWB received through the second antenna. Based on the signal, the entry of the user into the second sensing area is detected to unlock the door.

상기 신호 처리부는 상기 인증이 성공되면 경비 상태를 해제하고, 상기 제2 감지 영역으로 상기 사용자의 진입이 감지되기 전까지 상기 출입문을 잠김 상태로 유지할 수 있다. If the authentication is successful, the signal processing unit may release the guard state and keep the door locked until the entry of the user into the second sensing area is detected.

상기 신호 처리부는 상기 수신되는 UWB 신호를 이용하여 상기 사용자와의 거리를 계산하고, 상기 사용자와의 거리를 토대로 상기 잠김 해제를 결정할 수 있다.The signal processing unit may calculate a distance to the user using the received UWB signal, and determine the unlocking based on the distance to the user.

상기 신호 처리부는 상기 제1 안테나를 통해 수신된 신호로부터 상기 무선기기의 상기 제1 감지 영역의 이탈을 감지되면, 경비 상태를 설정하고 상기 출입문을 잠금할 수 있다. When the signal processing unit detects departure from the first detection area of the wireless device from the signal received through the first antenna, it may set a guard state and lock the door.

상기 신호 처리부는 상기 제1 안테나를 통해 수신되는 신호의 수신 세기가 설정된 임계값 미만이고, 상기 UWB 신호가 수신되지 않으면 상기 무선기기가 상기 제1 감지 영역을 이탈한 것으로 판단하고 상기 출입문을 잠금할 수 있다. The signal processing unit determines that the wireless device has deviated from the first detection area and locks the door when the reception strength of the signal received through the first antenna is less than a set threshold and the UWB signal is not received. can

상기 제2 안테나는 지향성 안테나일 수 있다. The second antenna may be a directional antenna.

본 발명의 실시 예에 의하면, 환경에 따라 정확성이 저하되는 블루투스 기반 출입 제어에 UWB 기반의 거리 정보를 적용함으로써, 신호세기에 의존하지 않으므로 블루투스 기반 출입 제어의 문제점을 해결할 수 있고, 이에 따라 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by applying UWB-based distance information to Bluetooth-based access control, in which accuracy deteriorates depending on the environment, it is possible to solve the problem of Bluetooth-based access control because it does not depend on signal strength, thereby improving the system performance. Reliability can be improved.

도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 출입 제어 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 BLE 및 UWB 복합 리더기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 출입 제어 시스템의 잠김 해제 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 출입 제어 시스템의 잠김 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 출입 제어 시스템을 나타낸 도면이다. 1 is a diagram showing an example of an access control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the BLE and UWB combination reader shown in FIG. 1 .
3 is a flowchart illustrating an unlocking method of an access control system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a locking method of an access control system according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an access control system according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification and claims, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 출입 제어 방법 및 시스템에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, an access control method and system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 출입 제어 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram showing an example of an access control system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 출입 제어 시스템은 BLE 무선기기(110) 및 BLE 및 UWB 복합 리더기(120)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the access control system includes a BLE wireless device 110 and a BLE and UWB combined reader 120.

BLE 무선기기(110)는 실내 공간의 출입이 허용된 사용자의 정보를 저장하고 있으며, 사용자가 소지할 수 있다. 이러한 BLE 무선기기(110)는 태그라고 불리기도 한다. 또한 BLE 무선기기(110)는 사용자가 소지하는 휴대 단말이 될 수도 있다. 실내 공간은 예를 들면, 개인사업장이나 사무실, 주거공간 등이 될 수 있다. The BLE wireless device 110 stores the information of the user allowed to enter the indoor space, and the user may possess it. This BLE wireless device 110 is also called a tag. In addition, the BLE wireless device 110 may be a portable terminal owned by the user. The indoor space may be, for example, a private business place, an office, or a residential space.

BLE 무선기기(110)는 BLE 감지 영역 내에 진입하면, BLE 및 UWB 복합 리더기(120)로부터 송출되는 BLE 신호에 응답하여, 인증을 위한 사용자의 정보를 포함한 BLE 신호를 전송한다. When the BLE wireless device 110 enters the BLE sensing area, it transmits a BLE signal including user information for authentication in response to the BLE signal transmitted from the BLE and UWB combination reader 120.

BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 출입하고자 하는 실내 공간의 출입문 영역에 설치된다. BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 출입문의 잠금과 잠금 해제하는 도어락을 제어한다. BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 무선기기(110)와 근거리 통신 즉, BLE 통신을 수행한다. 근거리 통신으로 BLE 통신 외에 다른 통신 방식이 적용될 수 있다. The BLE and UWB combination reader 120 is installed in the door area of the indoor space to be accessed. The BLE and UWB combination reader 120 controls the locking and unlocking of the door. The BLE and UWB combined reader 120 performs short-range communication with the BLE wireless device 110, that is, BLE communication. As short-range communication, other communication methods may be applied in addition to BLE communication.

또한 BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 UWB 신호를 송출한 후 물체/사람에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 UWB 복합 리더기(120)와 사용자간의 거리를 측정한다. 물체/사람에 닿지 않은 영역의 UWB 신호는 계속 방사되며 물체/사람에 닿은 영역의 UWB 신호만 반사되어 BLE 및 UWB 복합 리더기(120)에서 수신하게 된다. In addition, the BLE and UWB combined reader 120 measures the distance between the UWB combined reader 120 and the user by measuring the time it takes for the UWB signal to be reflected and returned to an object/person after transmitting the UWB signal. The UWB signal in the area not touched by the object/person is continuously radiated, and only the UWB signal in the area touched by the object/person is reflected and received by the BLE and UWB combined reader 120.

BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 신호 영역 내에 BLE 무선기기(110)가 진입하면, BLE 무선기기(110)를 인식한다. BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 신호 영역 내 BLE 무선기기(110)로 BLE 요청 신호를 전송하여, 사용자의 정보를 요청한다. BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 무선기기(110)로부터 BLE 응답 신호를 수신하면, 수신된 BLE 응답 신호를 통해 사용자의 정보를 획득하고, 사용자의 정보를 등록된 정보와 비교하여 BLE 무선기기(110) 즉, 사용자를 인증한다. When the BLE and UWB combined reader 120 enters the BLE wireless device 110 within the BLE signal area, it recognizes the BLE wireless device 110. The BLE and UWB combined reader 120 transmits a BLE request signal to the BLE wireless device 110 within the BLE signal area to request user information. When the BLE and UWB combined reader 120 receives the BLE response signal from the BLE wireless device 110, it obtains user information through the received BLE response signal and compares the user information with registered information to obtain the BLE wireless device (110) That is, the user is authenticated.

BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 감지 영역 내 BLE 무선기기(110)가 인식되고, 사용자의 정보를 이용하여 BLE 무선기기(110)가 성공적으로 인증되면, 경비 상태를 해제 상태로 전환하며, UWB 기반으로 계산된 사용자와의 거리 정보를 이용하여 출입문의 잠김 해제 즉, 열림(unlock)을 결정한다. When the BLE and UWB combination reader 120 recognizes the BLE wireless device 110 within the BLE detection area and successfully authenticates the BLE wireless device 110 using the user's information, the guard state is switched to a release state, Using the distance information from the user calculated based on UWB, unlocking of the door is determined.

종래 BLE 기반 출입 제어의 경우, 측정된 BLE 신호의 신호세기를 설정된 임계값과 비교하고, BLE 신호의 신호세기가 설정된 임계값을 초과하는 경우에만 출입문을 잠김 해제한다. 그러나 BLE 신호의 신호 세기는 외부 환경에 의해 수시로 변하여, 시스템의 정확도를 저하시킨다. 또한 종래의 경우, 경비 상태는 출입문의 잠김 및 잠김 해제 제어와는 별도로 설정되고 있다. In the case of conventional BLE-based access control, the signal strength of the measured BLE signal is compared with a set threshold, and the door is unlocked only when the signal strength of the BLE signal exceeds the set threshold. However, the signal strength of the BLE signal is frequently changed by the external environment, degrading the accuracy of the system. In addition, in the conventional case, the guard state is set separately from the locking and unlocking control of the door.

본 발명의 실시 예에서는 BLE 신호의 신호 세기에 의존하지 않고, BLE 신호를 이용하여 BLE 감지 영역 내 BLE 무선기기(110)의 인증을 수행하고, UWB 신호를 통해 계산된 거리 정보를 이용하여 출입문의 열림을 결정한다. BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 UWB 신호를 통해 계산된 거리 정보를 토대로 BLE 무선기기(110)를 소지한 사용자가 설정된 영역 내에 진입한 것으로 판단되면, UWB 신호의 신호 세기가 임계값 미만이더라도 출입문을 잠김 해제할 수 있다. 여기서, 설정된 영역이라 함은 UWB 신호의 검출 가능한 UWB 감지 영역으로 정의될 수 있다. BLE 감지 영역은 BLE 신호의 RSSI(Received Signal Strength Indicator)의 세기로 설정될 수 있으며, 사용 환경에 따라 차이가 있을 수 있지만 일반적으로 10m~15m 영역으로 설정될 수 있다. UWB 감지 영역은 0~7m 영역으로 설정 가능하며, 감지 영역 내에서 0.5m 단위로 설정 가능하다. In the embodiment of the present invention, authentication of the BLE wireless device 110 within the BLE sensing area is performed using the BLE signal without depending on the signal strength of the BLE signal, and the distance information calculated through the UWB signal is used to make an entrance inquiry decide to open When the BLE and UWB combined reader 120 determines that the user carrying the BLE wireless device 110 has entered the set area based on the distance information calculated through the UWB signal, even if the signal strength of the UWB signal is less than the threshold value, the door can be unlocked. Here, the set area may be defined as a UWB sensing area in which a UWB signal can be detected. The BLE detection area may be set to the strength of the RSSI (Received Signal Strength Indicator) of the BLE signal, and although there may be differences depending on the usage environment, it may be generally set to an area of 10m to 15m. The UWB sensing area can be set in the range of 0 to 7m, and can be set in units of 0.5m within the sensing area.

또한 BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 신호의 신호 세기를 토대로 출입문의 잠김(lock)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 실내 공간을 벗어나는 경우, BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 신호의 신호세기를 토대로 사용자의 실내 공간 이탈을 감지하고 출입문을 잠김 상태로 제어할 수 있다. 실내 공간의 이탈은 BLE 신호가 감지되는 영역을 벗어난 경우로 정의될 수 있다. In addition, the BLE and UWB combined reader 120 may determine whether the door is locked based on the signal strength of the BLE signal. For example, when the user leaves the indoor space, the BLE and UWB combined reader 120 can detect the user's departure from the indoor space based on the signal strength of the BLE signal and control the door to be locked. Leaving the indoor space may be defined as a case of leaving the area where the BLE signal is detected.

또한 BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 신호와 UWB 신호를 이용하여 경비 상태를 설정하고 해제한다. BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 신호를 이용하여 BLE 무선기기(110)의 인증이 성공되면 경비 상태를 해제할 수 있다. BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 신호의 신호 세기를 토대로 사용자의 실내 공간 이탈을 감지하면, 경비 상태를 설정할 수 있다. 이때 BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 신호의 단점을 보완하고자, UWB 신호를 추가로 이용할 수 있다. BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 신호의 신호 세기를 토대로 사용자의 실내 공간 이탈이 감지되고, 일정시간 동안 UWB 신호가 없음이 감지되면, 경비 상태를 설정할 수 있다. 이와 같이, BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 신호를 이용하여 BLE 신호의 감지 영역 내 BLE 무선기기(110)를 인식하고 BLE 무선기기(110)를 인증하며, BLE 무선기기(110)의 인증 성공 시 사용자와의 거리 정보를 토대로 출입문을 잠김 해제 상태로 제어한다. 특히, 사용자와의 거리 정보를 계산함에 있어서 UWB 기술을 이용함으로써, 낮은 오차 범위로 사용자와의 거리를 정밀하게 측정할 수 있다. In addition, the BLE and UWB combined reader 120 sets and releases the guard state using the BLE signal and the UWB signal. BLE and UWB combined reader 120 may release the guard state when authentication of the BLE wireless device 110 is successful using the BLE signal. When the BLE and UWB combined reader 120 detects the user's departure from the indoor space based on the signal strength of the BLE signal, a security state may be set. At this time, the BLE and UWB combined reader 120 may additionally use a UWB signal to compensate for the disadvantages of the BLE signal. The BLE and UWB combined reader 120 may set a guard state when the user's departure from the indoor space is detected based on the signal strength of the BLE signal and no UWB signal is detected for a certain period of time. As such, the BLE and UWB combined reader 120 recognizes the BLE wireless device 110 within the detection area of the BLE signal using the BLE signal, authenticates the BLE wireless device 110, and authenticates the BLE wireless device 110. If successful, the door is controlled to unlock based on the distance information from the user. In particular, by using the UWB technology in calculating distance information to the user, the distance to the user can be precisely measured with a low error range.

또한 BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 신호의 감지 영역을 벗어나는 사용자를 인식하고, 출입문을 잠김 상태로 제어함으로써, 일시적인 사용자의 이탈도 감지하고 출입문을 제어할 수 있어, 보안을 높일 수 있다. In addition, the BLE and UWB combined reader 120 recognizes a user who is out of the detection area of the BLE signal and controls the door to be locked, thereby detecting the temporary departure of the user and controlling the door, thereby increasing security.

도 2는 도 1에 도시된 BLE 및 UWB 복합 리더기의 구성을 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the BLE and UWB combination reader shown in FIG. 1 .

도 2를 참고하면, BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 BLE 안테나(121), BLE 트랜시버(122), UWB 안테나(123), 필터 및 스위치(124), UWB 트랜시버(125) 및 신호 처리부(126)를 포함한다. BLE 및 UWB 복합 리더기(120)는 인터페이스 장치(127)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the BLE and UWB combination reader 120 includes a BLE antenna 121, a BLE transceiver 122, a UWB antenna 123, a filter and switch 124, a UWB transceiver 125, and a signal processing unit 126 ). The BLE and UWB combination reader 120 may further include an interface device 127 .

BLE 트랜시버(122)는 사용자 정보를 요청하는 BLE 신호를 생성하고, 요청에 응답하여 수신되는 BLE 신호를 디지털 신호로 변환하여 신호 처리부(126)로 전달한다. The BLE transceiver 122 generates a BLE signal requesting user information, converts the BLE signal received in response to the request into a digital signal, and transmits it to the signal processor 126.

BLE 트랜시버(122)로부터의 BLE 신호는 BLE 안테나(121)를 통해 송출되고, BLE 안테나(121)로부터 수신되는 BLE 신호는 BLE 트랜시버(122)로 전달된다. The BLE signal from the BLE transceiver 122 is transmitted through the BLE antenna 121, and the BLE signal received from the BLE antenna 121 is transmitted to the BLE transceiver 122.

UWB 트랜시버(125)는 UWB 신호를 생성하고 수신하는 역할을 수행한다. UWB 트랜시버(125)는 수신된 UWB 신호를 디지털 신호로 변환하여 신호 처리부(126)로 전달한다. The UWB transceiver 125 serves to generate and receive UWB signals. The UWB transceiver 125 converts the received UWB signal into a digital signal and transmits it to the signal processing unit 126 .

필터 및 스위치(124)는 UWB 트랜시버(125)로부터 생성된 UWB 신호를 증폭시켜 UWB 안테나(123)를 통해 송출한다. 필터 및 스위치(124)는 UWB 안테나(123)를 통해 송출된 UWB 신호가 사용자에 부딪혀 반사되어 UWB 안테나(123)를 통해 수신되면, 수신된 UWB 신호에 대해 잡음 제거한 후, UWB 트랜시버(125)로 전달한다. The filter and switch 124 amplifies the UWB signal generated by the UWB transceiver 125 and transmits it through the UWB antenna 123 . When the UWB signal transmitted through the UWB antenna 123 collides with the user and is reflected and received through the UWB antenna 123, the filter and switch 124 removes noise from the received UWB signal and transmits the signal to the UWB transceiver 125. convey

신호 처리부(126)는 BLE 트랜시버(122) 및 UWB 트랜시버(125)와 통신한다. 예를 들면, 신호 처리부(126)는 UWB 트랜시버(125)와 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 수행할 수 있다. 신호 처리부(126)는 디지털 신호로 변환된 BLE 신호로부터 사용자의 정보를 획득하고, 사용자의 정보를 이용하여 인증을 수행한다. 또한 신호 처리부(126)는 디지털 신호로 변환된 UWB 신호를 이용하여 BLE 및 UWB 복합 리더기와 사용자간 거리를 계산한다. 신호 처리부(126)는 인증이 성공적으로 수행되면 계산된 UWB 복합 리더기와 사용자간 거리를 토대로 외부 인터페이스(127)를 통해 출입문에 설치된 도어락에 신호를 전달하여 출입문을 열림 상태로 제어할 수 있다. 또한 신호 처리부(126)는 BLE 신호의 신호 세기를 계산하고, BLE 신호의 신호 세기를 토대로 외부 인터페이스(127)를 통해 출입문에 설치된 도어락에 신호를 전달하여 출입문을 잠김 상태로 제어할 수 있다. The signal processing unit 126 communicates with the BLE transceiver 122 and the UWB transceiver 125 . For example, the signal processor 126 may perform Serial Peripheral Interface (SPI) communication with the UWB transceiver 125 . The signal processing unit 126 obtains user information from the BLE signal converted into a digital signal, and performs authentication using the user information. In addition, the signal processing unit 126 calculates the distance between the BLE and UWB combined reader and the user using the UWB signal converted into a digital signal. When the authentication is successfully performed, the signal processing unit 126 transmits a signal to the door lock installed in the door through the external interface 127 based on the calculated distance between the UWB complex reader and the user to control the door to be opened. In addition, the signal processing unit 126 may calculate the signal strength of the BLE signal and transmit a signal to the door lock installed in the door through the external interface 127 based on the signal strength of the BLE signal to control the door in a locked state.

인터페이스 장치(127)는 USB(Universal Serial Bus), JTAG(Joint Test Action Group) 및 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 등 외부와의 다양한 인터페이스를 제공한다. The interface device 127 provides various interfaces with the outside, such as Universal Serial Bus (USB), Joint Test Action Group (JTAG), and Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART).

BLE 안테나(121)는 무지향성 안테나일 수 있고, UWB 안테나(123)는 지향성 안테나일 수 있다. UWB 안테나(123)로 지향성 안테나를 사용하면 출입자의 방향성까지 인식이 가능해진다. The BLE antenna 121 may be a non-directional antenna, and the UWB antenna 123 may be a directional antenna. If a directional antenna is used as the UWB antenna 123, it is possible to recognize the directionality of the visitor.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 출입 제어 시스템의 잠김 해제 방법을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating an unlocking method of an access control system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 출입 제어 시스템은 BLE 감지 영역에 진입한 BLE 무선기기(110)로부터 BLE 응답 신호를 수신하면(S310), BLE 응답 신호로부터 사용자의 정보를 획득한다(S320).Referring to FIG. 3 , when the access control system receives a BLE response signal from the BLE wireless device 110 that has entered the BLE sensing area (S310), it obtains user information from the BLE response signal (S320).

출입 제어 시스템은 사용자의 정보를 이용하여 BLE 무선기기(110)를 인증한다(S330). 출입 제어 시스템은 사용자의 정보가 등록된 정보에 해당되면, BLE 무선기기(110)를 성공적으로 인증할 수 있다. The access control system authenticates the BLE wireless device 110 using the user's information (S330). The access control system can successfully authenticate the BLE wireless device 110 when the user's information corresponds to the registered information.

출입 제어 시스템은 BLE 무선기기(110)의 인증이 성공적으로 이루어지면(S340), 경비 상태를 해제한다(S350). 이때 출입문은 잠김 상태를 유지한다. When the access control system successfully authenticates the BLE wireless device 110 (S340), it releases the guard state (S350). At this time, the door remains locked.

한편, 출입 제어 시스템은 BLE 무선기기(110)의 인증이 실패하면, BLE 무선기기(110)로부터 다시 BLE 응답 신호가 수신될 때까지 기다린다. Meanwhile, when the authentication of the BLE wireless device 110 fails, the access control system waits until a BLE response signal is received again from the BLE wireless device 110.

다음, 출입 제어 시스템은 사용자가 UWB 감지 영역으로의 진입을 감지한다(S360). 출입 제어 시스템은 수신되는 UWB 신호로부터 사용자가 UWB 감지 영역으로 진입한 것을 감지할 수 있다. Next, the access control system detects the entry of the user into the UWB sensing area (S360). The access control system can detect that the user has entered the UWB sensing area from the received UWB signal.

출입 제어 시스템은 수신되는 UWB 신호로부터 사용자와의 거리를 계산한다(S370). 출입 제어 시스템은 UWB 신호를 이용하여 ToF(Time-of-Flight)를 계산하여 사용자와의 거리를 추정할 수 있다. 이와 같이, UWB 신호의 ToF를 이용하면, 단순 움직임을 감지하는 방법에 비해, 대상 즉, 사용자의 정확한 거리 파악이 가능하여, 진입인지 진출인지 출입 방향성을 정확하게 파악할 수 있다. The access control system calculates the distance to the user from the received UWB signal (S370). The access control system may estimate the distance to the user by calculating Time-of-Flight (ToF) using the UWB signal. In this way, when using the ToF of the UWB signal, it is possible to accurately determine the distance of the target, that is, the user, compared to the method of detecting a simple motion, and thus accurately determine the direction of entry or exit or exit.

출입 제어 시스템은 사용자와의 거리가 설정된 거리 미만이면(S380), 출입문을 잠김 해제 상태로 설정한다(S390). If the distance to the user is less than the set distance (S380), the access control system sets the door to an unlocked state (S390).

출입 제어 시스템은 사용자와의 거리가 설정된 거리 이상이면(S380), 출입문 잠김 상태를 유지하고, 수신되는 UWB 신호를 이용하여 사용자와의 거리가 다시 계산될 때까지 기다린다. When the distance to the user is greater than the set distance (S380), the access control system maintains the door locked state and waits until the distance to the user is recalculated using the received UWB signal.

이와 같이, 출입 제어 시스템은 BLE 신호를 이용하여 BLE 무선기기(110)의 인증을 수행하고, BLE 무선기기(110)의 인증을 통해 경비 상태를 해제한다. 다음, 출입 제어 시스템은 UWB 신호로부터 계산되는 사용자와의 거리를 토대로 출입문을 잠김 해제한다. In this way, the access control system performs authentication of the BLE wireless device 110 using the BLE signal, and releases the guard state through the authentication of the BLE wireless device 110. Next, the access control system unlocks the door based on the distance to the user calculated from the UWB signal.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 출입 제어 시스템의 잠김 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a locking method of an access control system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 출입 제어 시스템은 사용자가 실내 공간을 벗어나는 경우, BLE 무선기기(110)로부터 BLE 응답 신호를 수신한다(S410). Referring to FIG. 4 , the access control system receives a BLE response signal from the BLE wireless device 110 when the user leaves the indoor space (S410).

출입 제어 시스템은 수신된 BLE 응답 신호의 신호 세기를 계산한다(S420). The access control system calculates the signal strength of the received BLE response signal (S420).

출입 제어 시스템은 BLE 응답 신호의 신호 세기가 설정된 임계값 미만이면(S430), BLE 감지 영역을 벗어난 것으로 판단하고, 경비 상태를 설정하고, 출입문을 잠김 상태로 설정한다(S440). 이때 출입 제어 시스템은 BLE 신호의 신호세기뿐만 아니라 UWB 신호의 수신 여부도 확인하여, BLE 감지 영역을 벗어났는지 판단할 수 있다. 출입 제어 시스템은 BLE 신호의 신호세기가 설정된 임계값 이하이고, 반사되어 수신되는 UWB 신호가 일정시간 동안 없으면 사용자가 BLE 감지 영역을 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이, UWB 신호를 추가로 이용하면, BLE 신호의 부정확성을 보완할 수 있다. If the signal strength of the BLE response signal is less than the set threshold (S430), the access control system determines that it is out of the BLE detection area, sets a guard state, and sets the door to a locked state (S440). At this time, the access control system may determine whether the BLE signal is out of the BLE detection area by checking whether the UWB signal is received as well as the signal strength of the BLE signal. The access control system may determine that the user is out of the BLE detection area when the signal strength of the BLE signal is less than a set threshold and there is no reflected UWB signal for a certain period of time. In this way, if the UWB signal is additionally used, the inaccuracy of the BLE signal can be compensated for.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 출입 제어 시스템을 나타낸 도면이다. 5 is a diagram showing an access control system according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 출입 제어 시스템(500)은 앞에서 설명한 출입 제어 방법이 구현된 컴퓨팅 시스템을 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 5 , the access control system 500 may represent a computing system in which the aforementioned access control method is implemented.

출입 제어 시스템(500)은 프로세서(510), 메모리(520), 입력 인터페이스 장치(530), 출력 인터페이스 장치(540) 및 저장 장치(550) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 각각의 구성 요소들은 공통 버스(bus)(560)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 또한 각각의 구성 요소들은 공통 버스(560)가 아니라, 프로세서(510)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다.The access control system 500 may include at least one of a processor 510, a memory 520, an input interface device 530, an output interface device 540, and a storage device 550. Each component may be connected by a common bus 560 to communicate with each other. In addition, each component may be connected through an individual interface or individual bus centered on the processor 510 instead of the common bus 560 .

프로세서(510)는 AP(Application Processor), CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphic　Processing　Unit) 등과 같은 다양한 종류들로 구현될 수 있으며, 메모리(520) 또는 저장 장치(550)에 저장된 명령을 실행하는 임의의 반도체 장치일 수 있다. 프로세서(510)는 메모리(520) 및 저장 장치(550) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(510)는 도 2에서 설명한 BLE 및 UWB 복합 리더기(120)의 신호 처리부(126)의 적어도 일부 기능을 구현하기 위한 프로그램 명령을 메모리(520)에 저장하여, 도 1 내지 도 4를 토대로 설명한 동작이 수행되도록 제어할 수 있다. The processor 510 may be implemented in various types such as an application processor (AP), a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), and the like, and executes commands stored in the memory 520 or the storage device 550. It may be any semiconductor device that The processor 510 may execute a program command stored in at least one of the memory 520 and the storage device 550 . The processor 510 stores program commands for implementing at least some functions of the signal processing unit 126 of the BLE and UWB combination reader 120 described in FIG. 2 in the memory 520, which have been described based on FIGS. Actions can be controlled.

메모리(520) 및 저장 장치(550)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비 휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(520)는 ROM(read-only memory)(521) 및 RAM(random access memory)(522)를 포함할 수 있다. 메모리(520)는 프로세서(510)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서(510)와 연결될 수 있다. The memory 520 and the storage device 550 may include various types of volatile or non-volatile storage media. For example, the memory 520 may include read-only memory (ROM) 521 and random access memory (RAM) 522 . The memory 520 may be located inside or outside the processor 510 and may be connected to the processor 510 through various known means.

입력 인터페이스 장치(530)는 데이터를 프로세서(510)로 제공하도록 구성된다. Input interface device 530 is configured to provide data to processor 510 .

출력 인터페이스 장치(540)는 프로세서(510)로부터의 데이터를 출력하도록 구성된다. Output interface device 540 is configured to output data from processor 510 .

본 발명의 실시 예에 따른 출입 제어 방법 중 적어도 일부는 컴퓨팅 장치에서 실행되는 프로그램 또는 소프트웨어로 구현될 수 있고, 프로그램 또는 소프트웨어는 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장될 수 있다.At least some of the access control methods according to embodiments of the present invention may be implemented as a program or software executed on a computing device, and the program or software may be stored in a computer-readable medium.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 출입 제어 방법 중 적어도 일부는 컴퓨팅 장치와 전기적으로 접속될 수 있는 하드웨어로 구현될 수도 있다.In addition, at least some of the access control methods according to embodiments of the present invention may be implemented as hardware that can be electrically connected to a computing device.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also included in the scope of the present invention. that fall within the scope of the right.

Claims (14)

실내 공간의 출입문 위치에 장착된 리더기가 출입문의 잠김과 잠김 해제를 제어하는 출입 제어 방법에서,
제1 감지 영역을 진입한 사용자의 블루투스 기반 무선기기로부터 사용자 정보를 포함한 제1 신호를 수신하는 단계,
상기 제1 신호로부터 상기 사용자 정보를 획득하여 상기 무선기기의 인증을 수행하는 단계,
상기 인증이 성공되면, 수신되는 UWB(Ultra-Wide Band) 신호에 기반하여 제2 감지 영역으로 상기 사용자의 진입을 감지하는 단계, 그리고
상기 제2 감지 영역으로의 상기 사용자의 진입이 감지되면, 상기 출입문을 잠김 해제하는 단계
를 포함하는 출입 제어 방법. In an access control method in which a reader mounted at a door position in an indoor space controls locking and unlocking of the door,
Receiving a first signal including user information from a Bluetooth-based wireless device of a user entering a first detection area;
Acquiring the user information from the first signal and performing authentication of the wireless device;
If the authentication is successful, detecting the user's entry into a second sensing area based on a received UWB (Ultra-Wide Band) signal; and
unlocking the door when the user's entry into the second sensing area is detected;
Access control method comprising a. 제1항에서,
상기 감지하는 단계 이전에, 상기 인증이 성공되면, 경비 상태를 해제하고 상기 출입문을 잠김 상태로 유지하는 단계
를 더 포함하는 출입 제어 방법.In paragraph 1,
Prior to the detecting step, if the authentication is successful, releasing the guard state and maintaining the door in a locked state
Access control method further comprising. 제1항에서,
상기 잠김 해제하는 단계는
상기 수신되는 UWB 신호를 이용하여 상기 사용자와의 거리를 계산하는 단계, 그리고
상기 사용자와의 거리를 토대로 상기 잠김 해제를 결정하는 단계를 포함하는 출입 제어 방법. In paragraph 1,
The unlocking step is
calculating a distance to the user using the received UWB signal; and
and determining to release the lock based on the distance to the user. 제3항에서,
상기 결정하는 단계는 상기 사용자와의 거리가 설정된 거리 미만이면 상기 출입문의 잠김 해제를 결정하는 단계를 포함하는 출입 제어 방법.In paragraph 3,
The determining step includes determining unlocking of the door when the distance from the user is less than a set distance. 제1항에서,
상기 무선기기로부터 수신되는 제2 신호로부터 상기 무선기기의 상기 제1 감지 영역의 이탈을 감지하는 단계, 그리고
상기 이탈이 감지되면, 상기 출입문을 잠금하는 단계
를 더 포함하는 출입 제어 방법.In paragraph 1,
Detecting departure of the first detection area of the wireless device from a second signal received from the wireless device; and
When the departure is detected, locking the door
Access control method further comprising. 제5항에서,
상기 이탈을 감지하는 단계는
상기 제2 신호의 수신 세기를 계산하는 단계, 그리고
상기 제2 신호의 수신 세기가 설정된 임계값 미만이면 상기 제1 감지 영역을 이탈한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 출입 제어 방법.In paragraph 5,
The step of detecting the departure is
Calculating the reception strength of the second signal, and
and determining that the second signal has deviated from the first detection area when the reception strength of the second signal is less than a set threshold. 제5항에서,
상기 이탈을 감지하는 단계는 상기 제2 신호의 수신 세기가 설정된 임계값 미만이고, UWB 신호가 설정된 임의의 시간 동안 수신되지 않으면 상기 제1 감지 영역을 이탈한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 출입 제어 방법.In paragraph 5,
The step of detecting the departure includes determining that the second signal is out of the first detection area when the reception strength of the second signal is less than a set threshold and the UWB signal is not received for a set period of time. . 제6항에서,
상기 잠금하는 단계는 경비 상태를 설정하는 단계를 포함하는 출입 제어 방법.In paragraph 6,
Wherein the locking step includes setting a guard state. 출입문의 잠김과 잠김 해제를 제어하는 출입 제어 시스템에서,
제1 감지 영역을 진입한 사용자의 블루투스 기반 무선기기와 제1 안테나를 통해 신호를 송수신하는 제1 트랜시버,
UWB(Ultra-Wide Band) 신호를 제2 안테나를 통해 송출하고, 반사되는 UWB 신호를 상기 제2 안테나를 통해 수신하는 제2 트랜시버, 그리고
상기 제1 안테나를 통해 수신된 신호로부터 제1 감지 영역에 진입한 상기 사용자의 정보를 획득하여 상기 무선기기를 인증하고, 상기 인증이 성공되면 상기 제2 안테나를 통해 수신되는 UWB 신호에 기반하여 제2 감지 영역으로 상기 사용자의 진입을 감지하여 상기 출입문을 잠김 해제하는 신호 처리부
를 포함하는 출입 제어 시스템. In the access control system that controls the locking and unlocking of the door,
A first transceiver transmitting and receiving a signal through a first antenna with a Bluetooth-based wireless device of a user entering a first detection area;
A second transceiver for transmitting an Ultra-Wide Band (UWB) signal through a second antenna and receiving the reflected UWB signal through the second antenna; and
The wireless device is authenticated by obtaining information of the user who has entered the first detection area from the signal received through the first antenna, and when the authentication is successful, the user information is obtained based on the UWB signal received through the second antenna. 2 a signal processing unit for detecting the user's entry into the sensing area and unlocking the door;
An access control system comprising a. 제9항에서,
상기 신호 처리부는 상기 인증이 성공되면 경비 상태를 해제하고, 상기 제2 감지 영역으로 상기 사용자의 진입이 감지되기 전까지 상기 출입문을 잠김 상태로 유지하는 출입 제어 시스템. In paragraph 9,
The access control system of claim 1 , wherein the signal processing unit releases a guard state when the authentication is successful, and maintains the door in a locked state until the entry of the user into the second sensing area is detected. 제9항에서,
상기 신호 처리부는 상기 수신되는 UWB 신호를 이용하여 상기 사용자와의 거리를 계산하고, 상기 사용자와의 거리를 토대로 상기 잠김 해제를 결정하는 출입 제어 시스템. In paragraph 9,
The access control system of claim 1 , wherein the signal processing unit calculates a distance from the user using the received UWB signal, and determines the unlocking based on the distance from the user. 제9항에서,
상기 신호 처리부는 상기 제1 안테나를 통해 수신된 신호로부터 상기 무선기기의 상기 제1 감지 영역의 이탈을 감지되면, 경비 상태를 설정하고 상기 출입문을 잠금하는 출입 제어 시스템. In paragraph 9,
The access control system for setting a guard state and locking the door when the signal processing unit detects departure from the first detection area of the wireless device from a signal received through the first antenna. 제9항에서,
상기 신호 처리부는 상기 제1 안테나를 통해 수신되는 신호의 수신 세기가 설정된 임계값 미만이고, 상기 UWB 신호가 수신되지 않으면 상기 무선기기가 상기 제1 감지 영역을 이탈한 것으로 판단하고 상기 출입문을 잠금하는 출입 제어 시스템. In paragraph 9,
The signal processing unit determines that the wireless device has deviated from the first detection area and locks the door when the reception strength of the signal received through the first antenna is less than a set threshold and the UWB signal is not received. access control system. 제9항에서,
상기 제2 안테나는 지향성 안테나인 출입 제어 시스템. In paragraph 9,
The second antenna is a directional antenna access control system.
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