(57)【要約】電子式ロック装置の認証方法が開示される。本発明の一実施例に係る電子式ロック装置の認証方法は、電子キーを利用して電子式ロック装置を施錠及び解錠する使用履歴を収集するステップ；前記使用履歴を分析して使用パターンを生成するステップ；及び、前記電子キーを利用して前記電子式ロック装置を施錠及び解錠するとき、前記使用パターンに基づいて選択された認証レベルを適用して認証を遂行するステップを含むことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子キーを利用して電子式ロック装置を施錠及び解錠する使用履歴を収集するステップ；前記使用履歴を分析して使用パターンを生成するステップ；及び、前記電子キーを利用して前記電子式ロック装置を施錠及び解錠するとき、前記使用パターンに基づいて選択された認証レベルを適用して認証を遂行するステップを含む、電子式ロック装置の認証方法。
【請求項２】
前記使用パターンを生成するステップは、前記使用履歴に含まれた使用時間及び使用場所の中で一つ以上を利用して使用パターンを分析するステップを含む、請求項１に記載の電子式ロック装置の認証方法。
【請求項３】
前記使用パターンを分析するステップは、使用時間別の使用回数を利用して前記使用時間別の使用回数の正規分布を求めるステップ；及び、前記正規分布の平均及び標準偏差によって前記認証レベルを選択するステップを含む、請求項２に記載の電子式ロック装置の認証方法。
【請求項４】
前記使用パターンを分析するステップは、場所別の使用回数を利用して前記使用場所別の使用回数の正規分布を求めるステップ；及び、前記正規分布の平均及び標準偏差によって前記認証レベルを選択するステップを含む、請求項２に記載の電子式ロック装置の認証方法。
【請求項５】
前記認証レベルを選択するステップは、前記正規分布の平均−１＊標準偏差以上の使用回数の間には第１認証レベルを選択するステップ；前記正規分布の平均−２＊標準偏差以上及び前記正規分布の平均−１＊標準偏差未満の使用回数の間には前記第１認証レベルより認証レベルがさらに高い第２認証レベルを選択するステップ；及び、前記正規分布の平均−３＊標準偏差以上及び前記正規分布の平均−２＊標準偏差未満の使用回数の間には前記第２認証レベルより認証レベルがさらに高い第３認証レベルを選択するステップを含む、請求項３または４に記載の電子式ロック装置の認証方法。
【請求項６】
前記使用パターンを分析するステップは、前記場所及び前記時間による使用履歴をクラスタリングするステップ；及び、前記クラスタリングされたクラスターに属した場所及び時間によって互いに異なる認証レベルを適用するステップを含む、請求項２に記載の電子式ロック装置の認証方法。
【請求項７】
前記場所及び前記時間による使用履歴をクラスタリングするステップは、前記認証レベルの数によってＫ−Ｍｅａｎｓ  Ｃｌｕｓｔｒｉｎｇを遂行するステップを含む、請求項６に記載の電子式ロック装置の認証方法。
【請求項８】
前記互いに異なる認証レベルを適用するステップは、前記クラスターに属した使用履歴の数が少ないほど、該当クラスターに属した場所及び時間に対しては保安性の高い認証レベルを適用するステップを含む、請求項６に記載の電子式ロック装置の認証方法。
【請求項９】
電子キーを利用して電子式ロック装置を施錠及び解錠する使用履歴を分析し、前記分析の結果で使用パターンを生成し、前記生成した使用パターンを前記電子キーに伝送する使用パターン分析装置；及び、前記使用履歴を収集して前記使用パターン分析装置に伝送し、前記使用パターンを受信し、前記使用パターンに基づいて選択された認証レベルを適用して認証を遂行する電子キーを含む、電子式ロック装置の認証システム。
【請求項１０】
前記使用パターン分析装置は、前記電子キーを収納するための収納部；前記電子キーが収納される場合、前記電子キーを充電するための充電部；前記電子キーから使用履歴を受信し、受信した使用履歴に基づいて生成された使用パターンを前記電子キーに伝送する通信部；及び、前記受信した使用履歴に基づいて使用パターンを学習する学習部を含む、請求項９に記載の電子式ロック装置の認証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用パターンに基づいて電子式ロック装置の認証を遂行する方法及びそのシステムに関する。より詳細には、電子キー保管箱を利用して使用パターンを収集し、収集した使用パターンを分析し、使用パターンによって認証レベルを異に適用して保安性を強化する一方、使用性も確保する方法及びその方法を遂行するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、公共建物、アパート、ホテル、工場等の出入り口、ロッカー、施設物等には、ロック装置を設置して保安に備える。このような保安のためのロック装置には、機械式ロック装置と電子式ロック装置とに大別され、鍵を利用して出入り口、ロッカー等を開閉する機械式ロック装置の場合、鍵の操作または保管に伴う保安の問題点と共に、鍵を落としたとき、ロック装置を取り替えなければならない問題点がある。
【０００３】
これに鑑みて、パスワード、使用者の指紋と音声または電子キーを使用してドアを開閉する電子式ロック装置が頻繁に利用されている。鍵落としの恐れがなく、一般の使用者が簡単な認証を経て容易に出入り口、ロッカー等を開閉することができるだけでなく、保安性にもまた優れ、近年、その市場が急成長している。
【０００４】
しかし、電子式ロック装置の開閉時に利用される使用者の認証情報が漏れる場合、即ち、電子式ロック装置の開閉の権限のない者が認証情報を知っている時に無断侵入の問題が発生し得る。従って、電子式ロック装置の開閉に対する使用者の不安を解消するために二重で認証作業を遂行する技術の開発が必要である。
【０００５】
このために、使用者の簡単な認証を通して開閉される一般的なドアロックのような電子式ロック装置の他に小型電子キーを用いた電子式ロック装置が開発されている。関連の先行技術としては、韓国公開特許第１０−２０１６−０１４７５５３号公報の「電子キーを用いた電子式ロック装置二重認証システム」がある。
【０００６】
例えば、軍隊の武器保管箱、各通信会社の基地局設備箱等、使用者の認証だけでロックを解除するドアロックのような電子式ロック装置を設置するにはその体積が不十分で、保安上のイッシューが重要な場合がある。この場合は、単純なパスワードや指紋入力以上のさらなる認証が必要となり得る。
【０００７】
また、ドアロックのような電子式ロック装置が複数の場所に多数設置される場合は、それぞれの場所に設置されたロック装置の電源を周期的に取り替えなければならない問題がある。このような問題を解決するために、ロック装置そのものには電源がなく、一つの小型電子キーを利用して多数のロック装置を１：ｎの関係でロック解除しながら、小型電子キーを通して電源を供給してロックを解除する電子式ロック装置が開発されている。
【０００８】
しかし、先に紹介した韓国公開特許第１０−２０１６−０１４７５５３号公報に公開された先行技術のように、小型電子キーのキーに備えられたボタンの入力によって生成されたパスワードデータを用いた１次認証と、小型電子キーとロック装置のＵＩＤに基づいて互いを認証する２次認証を用いた二重認証は、キーのないドアロックのような電子式ロック装置に比べて保安性を強化はしたが、いくつかの問題点がある。
【０００９】
まず、第一の問題点は、二重認証が常に同一に適用されるため、必要に応じては使用者の便宜性が強化されなければならない場合にもキーパッド入力を通してパスワードを１次的に認証し、電子キーをロック装置に接触させて電子キーを２次的に認証しなければならない不便さがある。
【００１０】
そして、第二の問題点は、逆に、より保安性が強化されなければならない場合にも常に二重認証が適用されるため、さらなる認証を別にさらに遂行し難いという点である。即ち、二重認証だけでも保安が不十分な状況が発生し得るということである。
【００１１】
このような問題点を解決するためには、従来の電子キーを用いた電子式ロック装置の二重認証方法で状況によって認証レベルを多様に適用できる認証方法が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする技術的課題は、使用パターンに基づく電子式ロック装置の認証方法及びシステムを提供することである。
【００１３】
本発明の技術的課題は、以上において言及した技術的課題に制限されず、言及されていないまた他の技術的課題は、下記の記載から通常の技術者に明確に理解され得るだろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記技術的課題を解決するための本発明の一実施例に係る電子式ロック装置の認証方法は、電子キーを利用して電子式ロック装置を施錠及び解錠する使用履歴を収集するステップ；前記使用履歴を分析して使用パターンを生成するステップ；及び、前記電子キーを利用して前記電子式ロック装置を施錠及び解錠するとき、前記使用パターンに基づいて選択された認証レベルを適用して認証を遂行するステップを含むことができる。
【００１５】
好ましくは、前記使用パターンを生成するステップは、前記使用履歴に含まれた使用時間及び使用場所の中で一つ以上を利用して使用パターンを分析するステップを含むことができる。
【００１６】
好ましくは、前記使用パターンを分析するステップは、使用時間別の使用回数を利用して前記使用時間別の使用回数の正規分布を求めるステップ；及び、前記正規分布の平均及び標準偏差によって前記認証レベルを選択するステップを含むことができる。
【００１７】
好ましくは、前記使用パターンを分析するステップは、場所別の使用回数を利用して前記使用場所別の使用回数の正規分布を求めるステップ；及び、前記正規分布の平均及び標準偏差によって前記認証レベルを選択するステップを含むことができる。
【００１８】
好ましくは、前記認証レベルを選択するステップは、前記正規分布の平均−１＊標準偏差以上の使用回数の間には第１認証レベルを選択するステップ；前記正規分布の平均−２＊標準偏差以上及び前記正規分布の平均−１＊標準偏差未満の使用回数の間には前記第１認証レベルより認証レベルがさらに高い第２認証レベルを選択するステップ；及び、前記正規分布の平均−３＊標準偏差以上及び前記正規分布の平均−２＊標準偏差未満の使用回数の間には前記第２認証レベルより認証レベルがさらに高い第３認証レベルを選択するステップを含むことができる。
【００１９】
好ましくは、前記使用パターンを分析するステップは、前記場所及び前記時間による使用履歴をクラスタリングするステップ；及び、前記クラスタリングされたクラスターに属した場所及び時間によって互いに異なる認証レベルを適用するステップを含むことができる。
【００２０】
好ましくは、前記場所及び前記時間による使用履歴をクラスタリングするステップは、前記認証レベルの数によってＫ−Ｍｅａｎｓ  Ｃｌｕｓｔｒｉｎｇを遂行するステップを含むことができる。
【００２１】
好ましくは、前記互いに異なる認証レベルを適用するステップは、前記クラスターに属した使用履歴の数が少ないほど、該当クラスターに属した場所及び時間に対しては保安性の高い認証レベルを適用するステップを含むことができる。
【００２２】
前記技術的課題を解決するための本発明の他の実施例に係る電子式ロック装置の認証システムは、電子キーを利用して電子式ロック装置を施錠及び解錠する使用履歴を分析し、前記分析の結果で使用パターンを生成し、前記生成した使用パターンを前記電子キーに伝送する使用パターン分析装置；及び、前記使用履歴を収集して前記使用パターン分析装置に伝送し、前記使用パターンを受信し、前記使用パターンに基づいて選択された認証レベルを適用して認証を遂行する電子キーを含むことができる。
【００２３】
好ましくは、前記使用パターン分析装置は、前記電子キーを収納するための収納部；前記電子キーが収納される場合、前記電子キーを充電するための充電部；前記電子キーから使用履歴を受信し、受信した使用履歴に基づいて生成された使用パターンを前記電子キーに伝送する通信部；及び、前記受信した使用履歴に基づいて使用パターンを学習する学習部を含むことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る効果は、次のとおりである。
【００２５】
本発明において提案する認証方法を利用すれば、状況によって適切な認証レベルを適用できる。これを通して使用者の便宜性が強化されなければならない場合とロック装置の保安性が強化されなければならない場合に認証レベルを異に適用できる。
【００２６】
一般に、使用者の便宜性とロック装置の保安性は、トレードオフ（ｔｒａｄｅ−ｏｆｆ）関係にあるが、本発明において提案する方法を利用すれば、使用者の便宜性とロック装置の保安性を全て確保する効果を得ることができる。
【００２７】
また、複数のキーを保管しなければならない場合、電子キー保管箱を利用して電子キーを体系的に管理でき、その過程で電子キーの充電や使用内訳収集も容易に遂行することができる。
【００２８】
本発明の効果は、以上において言及した効果に制限されず、言及されていないまた他の効果は、下記の記載から通常の技術者に明確に理解され得るだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施例に使用する電子式ロック装置と電子キーを説明するための図である。
【図２】本発明の一実施例に係る使用パターンに基づく電子式ロック装置の認証システムの構成図である。
【図３】本発明の一実施例に係る使用パターンに基づく電子式ロック装置の認証システムの信号フローチャートである。
【図４】本発明の一実施例に係る認証方法を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施例に係る認証方法を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施例に係る認証方法を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施例に係る認証方法を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施例に係る認証方法を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施例に係る使用パターンに基づく電子式ロック装置の認証方法のフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施例に係る使用パターン分析装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な実施例を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示し、詳細な説明に詳細に説明しようとする。しかし、これは、本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。各図面を説明しながら類似した参照符号を類似した構成要素に対して使用した。
【００３１】
第１、第２、Ａ、Ｂ等の用語は、多様な構成要素を説明するのに使用され得るが、前記構成要素は、前記用語により限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を外れずに第１構成要素は第２構成要素と命名され得、類似するように第２構成要素も第１構成要素と命名され得る。および／またはという用語は、複数の関連した記載された項目の組み合わせまたは複数の関連した記載された項目中のある項目を含む。
【００３２】
ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか「接続されて」いると言及された時は、その他の構成要素に直接的に連結されているか、または接続されていることもあり得るが、中間に他の構成要素が存在してもよいと理解されるべきである。これに対して、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるとか「直接接続されて」いると言及された時は、中間に他の構成要素が存在しないものと理解されるべきである。
【００３３】
本出願において使用した用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上、明らかに異に意味しない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。
【００３４】
異に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含めてここで使用される全ての用語は、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者により一般に理解されるものと同じ意味を有している。一般に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本出願において明らかに定義しない限り、理想的であるか過度に形式的な意味に解釈されない。
【００３５】
以下、本発明に係る好ましい実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施例に使用する電子式ロック装置と電子キーを説明するための図である。
【００３７】
図１を参考にすると、電子式ロック装置１００は、パッドロック（ｐａｄ  ｌｏｃｋ）形態で示されており、電子キー２００は、電源ボタンと４個のキーパッド２６０を含む形態で示されている。
【００３８】
ただし、これは、発明の理解を助けるための例示であるだけで、本発明において使用する電子式ロック装置１００は、パッドロックの他にも図１の下段に示されたように、ユーロプロファイルダブル（Ｅｕｒｏｐｒｏｆｉｌｅ  Ｄｏｕｂｌｅ）、リムロック（Ｒｉｍ  Ｌｏｃｋ）、ドロワーロック（Ｄｒａｗｅｒ  Ｌｏｃｋ）、カムロック（Ｃａｍ  Ｌｏｃｋ）等、引き出しやキャビネット、保管箱等に使用されるロック装置は、全て電子式ロック装置１００となり得る。
【００３９】
このような電子式ロック装置１００は、別途の電源がなく、接続端子１１０を通して電子キー２００の接続端子２１０から電源を一時的に供給され、これを通して電子式ロック装置１００のロックを解除する。このとき、電子式ロック装置１００の接続端子１１０と電子キー２００の接続端子２１０は、物理的に接触して電源を供給するだけでなく、互いの識別子（ＵＩＤ）を交換して１次認証を遂行する。
【００４０】
これを通して一つの電子キー２００で複数の電子式ロック装置１００を施錠及び解錠できる。即ち、電子式ロック装置１００の内部メモリには自身を施錠及び解錠できる電子キー２００の識別子の目録が格納されており、電子キー２００の内部メモリには自身が施錠及び解錠できる電子式ロック装置１００の識別子の目録が格納されているので、互いの接続端子１１０、２１０を接触することで１次認証を遂行することができる。
【００４１】
電子キー２００を所有していることが一つの認証であるため、単にパスワードを入力するドアロック（Ｄｏｏｒ  Ｌｏｃｋ）のような既存の電子式ロック装置より高い保安性を維持できる。特に、このような小型電子式ロック装置は、その体積が小さく、多数の所に設置されなければならないため、電子式ロック装置１００の内部には電源がなく、電子キー２００で電源を供給しながらロックを解除する方式が非常に有用である。
【００４２】
このとき、保安性をさらに強化するために電子キー２００に２次認証手段を追加できる。図１においては、４個のキーパッド２６０が電子キー２００に取り付けられており、キーパッド２６０を通して２次認証を遂行することができる。例えば、キーパッド２６０に１、２、３、４のような数字が印刷されており、これらの組み合わせで２次認証を遂行することができる。
【００４３】
使用者が電子キー２００でロックを解除するために、まず、電子キー２００の電源ボタンを押して電子キー２００をオン状態にした後、キーパッド２６０に予め設定したパスワードを入力する。使用者が入力したパスワードが電子キー２００の内部メモリに格納されたパスワードと同じ場合は、パスワードを用いた２次認証が成功したことを音やランプを通して案内し、その後に使用者が電子キー２００を電子式ロック装置１００に接触させるとロックが解除される方式で二重認証を遂行することができる。
【００４４】
もちろん、図１においては、発明の理解を助けるためにキーパッド２６０を示したが、その他にも電子キー２００に指紋センサを追加し、使用者の指紋を利用して生体情報を活用した認証を遂行することもできる。その他にも電子キー２００に多様なセンサを追加し、それを利用して二重認証を遂行することができる。
【００４５】
ただし、電子キー２００は、その体積の制約上、演算能力とセンサの追加に限界があるため、電子キー２００にブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））のような通信モジュールを追加できる。そして、電子キー２００がスマートフォンのような外部機器と通信を遂行しながら外部機器を利用して二重認証を遂行することができる。
【００４６】
例えば、スマートフォンでカメラを用いた顔認識やマイクを用いた音声認識を通して使用者を認証し、このような２次認証が成功した場合に限ってスマートフォンで電子キー２００に認証が成功したことを知らせる情報を送信できる。その後、電子キー２００が電子式ロック装置１００と接触して認証を遂行する方法で二重認証を遂行することができる。
【００４７】
単にパスワード等で認証を遂行するドアロックのような電子式ロック装置に比べて電子キー２００を用いた電子式ロック装置１００の二重認証は保安性を高めたという長所がある。しかし、画一的な二重認証の適用は、保安性をよりさらに強化したい場合や、逆に保安性で多少損しても使用者の便宜性を強化したい場合には不適であるという短所がある。
【００４８】
このような従来の短所を解決するために、本発明は、小型電子キー２００を利用して電子式ロック装置１００を施錠／解錠するとき、認証レベルを動的に適用する方法を提案しようとする。そのためには、まず、電子式ロック装置１００の使用パターンを分析する必要がある。
【００４９】
即ち、普段の使用形態によって保安性を強化する時と便宜性を強化する時を自動で区分して認証レベルを異に適用することで、トレードオフ関係にある保安性と便宜性を全て確保できる認証方法を提案しようとする。
【００５０】
図２は、本発明の一実施例に係る使用パターンに基づく電子式ロック装置の認証システムの構成図である。
【００５１】
本発明において提案する認証システムは、電子式ロック装置１００と電子キー２００及び使用パターン分析装置３００を含むことができる。ここで、使用パターン分析装置３００は、電子キー２００と有／無線通信を通して使用履歴を収集し、収集した使用履歴に基づいて分析したパターンをまた電子キー２００に伝送する装置である。
【００５２】
発明の理解を助けるために、使用パターン分析装置３００は、物理的に一つの装置であることを前提に説明するが、必ずしもそれに限定されるものではなく、複数個の装置が集まって使用パターン分析装置３００の役割を遂行し得る。
【００５３】
例えば、スマートフォンが電子キー２００とブルートゥース（登録商標）を通して使用履歴の受信を受け、それをワイファイ（ＷＩ−Ｆｉ）、ＬＴＥ等を通して遠隔のサーバに伝送すると、サーバで使用履歴を分析し、パターンをパターンに生成してスマートフォンを通してまた電子キー２００に伝送できる。この時は、スマートフォンとサーバが合わせられて使用パターン分析装置３００の役割を遂行することができる。
【００５４】
先に説明したように、電子式ロック装置１００と電子キー２００は、物理的接触を通して電源と情報をやり取りし、電子キー２００と使用パターン分析装置３００は、有／無線通信を通して使用履歴及びパターンをやり取りする。
【００５５】
ここで、使用履歴とは、電子キー２００が電子式ロック装置１００を施錠して解錠した履歴であり、時間、場所等の情報を含む。電子キー２００の使用履歴収集部２３０は、電子式ロック装置１００をロックまたは解除する度に内部のメモリに使用履歴を収集する。
【００５６】
このように収集された使用履歴は、周期的にまたは非周期的に電子キー２００の通信部２４０を通して使用パターン分析装置３００の通信部３４０に伝送され、使用パターン分析装置３００の使用履歴管理部３３０が内部のデータベースに使用履歴を格納する。
【００５７】
ある程度の使用履歴が収集されると、使用パターン分析装置３００は、それに基づいて使用履歴を分析してパターンを抽出する。この過程で機械学習のような分析方法が適用され得る。使用パターン分析装置３００のパターン学習部３２０で学習を通して生成されたパターンはまた電子キー２００に伝送される。
【００５８】
電子キー２００のパターン格納部２５０により電子キー２００の内部メモリに格納される。そして、電子キー２００の認証管理部２２０は、パターンによって電子式ロック装置１００の施錠／解錠に適用する認証レベルを動的に適用して多様なレベルで認証を遂行する。
【００５９】
これを通して、ある場合は電子キー２００を電子式ロック装置１００に接触する認証だけでロックを解除したり、ある場合は物理的接触の他にパスワードのような認証をさらに遂行したり、ある場合は物理的接触とパスワード認証と指紋認証まで遂行したりするように要求できる。
【００６０】
以下、発明に対する理解を助けるために、電子キー２００は、キーパッドと指紋センサを含んでいるものと仮定し、電子キー２００と電子式ロック装置１００が物理的接触だけで認証を遂行することを１段階認証といい、物理的接触＋パスワードまで認証する二重認証を遂行することを２段階認証といい、物理的接触＋パスワード＋指紋まで認証する三重認証を遂行することを３段階認証と称する。
【００６１】
もちろん、電子キー２００は、その他にも多様な認証手段をさらに含むことができ、認証手段をいくつまで利用するかによって認証レベルはさらに高くなり得るが、発明の理解を助けるために、３段階までのみあるものと仮定して説明を続ける。一般に、１段階認証は、便宜性は最も高いが保安性は最も低く、３段階認証は、便宜性は最も低いが保安性は最も高い。そして、２段階認証は、便宜性と保安性が普通の場合である。
【００６２】
図３は、本発明の一実施例に係る使用パターンに基づく電子式ロック装置の認証システムの信号フローチャートである。
【００６３】
図３を参考にすると、まだ使用履歴を収集してパターンを分析する前には、まず、最も高い保安性を有する３段階認証で電子キー２００が電子式ロック装置１００のロックを解除する。このように３段階認証を通して使用履歴が累積して収集されると、電子キー２００は、使用履歴を使用パターン分析装置３００に伝送する。
【００６４】
すると、使用パターン分析装置３００は、使用パターンを学習し、分析した使用パターンを電子キー２００に伝送する。すると、電子キー２００は、使用パターンによってそれぞれの状況により同じ電子式ロック装置１００のロックを解除しても多様な認証レベルを適用できる。
【００６５】
例えば、ロックを解除しようとする時間や場所によって認証レベルを１段階認証、２段階認証、３段階認証で多様に適用することで保安性と便宜性を全て確保することができる。特に、管理者の設定によって認証レベルが調整されるのではなく使用パターンによって認証レベルを適用することで、より効果的に保安性と便宜性を確保できる長所がある。
【００６６】
図４から図８は、本発明の一実施例に係る認証方法を説明するための図である。
【００６７】
先に説明したように、使用履歴は、使用時間と使用場所及びその時の電子式ロック装置１００の識別子と電子キー２００の識別子等を含む。例えば、数日にわたって各時間帯別にロック回数を求めてその分布を描いてみれば図４のような正規分布を示すと仮定する。
【００６８】
図４を参考にすると、各時間帯別のロック回数の平均は１２であり、標準偏差（シグマ）は３であることが分かる。すると、正規分布の特性によって平均＋／−１シグマの範囲には全体標本の６８．２６％程度のデータが含まれ、平均＋／−２シグマの範囲には全体標本の９５．４４％程度のデータが含まれ、平均＋／−３シグマの範囲には全体標本の９９．７３％程度のデータが含まれる。
【００６９】
すると、標準偏差を基準に認証レベルを自動で割り当てることができる。例えば、時間帯別にロック回数が０回から６回までは３段階認証を要求して高い保安性を確保し、ロック回数が６回から９回までは２段階認証を要求してロック回数が多くなるほど使用者の便宜性を強化できる。最後に、ロック回数が時間帯別に９回を超える場合は１段階認証を要求して使用者の便宜性を確保することができる。
【００７０】
このようにロック回数が高いほどより低い認証だけでもロックを解除する理由は、ほとんどの物理的なロック装置に対する悪意的なロック解除の試みは、使用が疎らな時間帯を狙って試みるからである。使用者の利用が多い時は高い便宜性を、使用者の利用が少ない時は高い保安性を確保するように認証レベルを多様に適用できる。
【００７１】
即ち、使用者が頻繁に使用を試みる途中では他人による悪意的なロック解除が難しいので、このような時間帯には使用者の便宜性をより強化するようにパターンを学習できる。逆に使用者の利用が疎らな時間帯には保安性を強化して高いレベルの認証を要求できる。
【００７２】
図５を参考にすると、具体的な例として、特定の日付の００時から２４時までの各時間帯別のロック回数が示されている。すると、先に図４において学習したパターンを利用してロック回数が６回未満である００時から０９時までは３段階認証を遂行することができる。
【００７３】
これに比べてロック回数が６回以上で９回未満である０９時から１７時までは２段階認証を遂行することができる。これに対して使用者の利用が９回以上である１７時から２０時までは１段階認証を遂行することができる。
【００７４】
そうしてまた使用者の利用が減る２０時から２１時までは２段階認証を遂行し、２１時以後からは３段階認証を遂行して保安性を強化できる。このように使用履歴を分析してパターンを生成し、パターンによって保安レベルを多様に適用することで、使用者の便宜性も強化する一方、保安性も確保することができる。
【００７５】
今まで図４ないし図５を通しては時間帯別のロック回数をパターンで分析した一例を検討した。ただし、これは、発明の理解を助けるためのものであるだけで、発明を制限しようとするものではないので、図４ないし図５に例示されたパターン分析の他にも多様なパターン分析を通して使用者の利用パターンによる認証レベルの差を自動で設定できる。
【００７６】
今回は、図６を通して場所別のロック回数をパターンで分析する例について検討する。図６を参考にすると、場所別にロック回数が示されている。例えば、本発明において使用する電子式ロック装置１００は、工場設備内の保管箱のためのロック装置であるので工場の各区域別にロック装置の位置が異なると仮定する。
【００７７】
すると、Ａセクションのロック装置は、一般に、一日に８回程度の施錠／解錠がなされ、Ｂセクションのロック装置は、一日に１２回程度の施錠／解錠がなされ、Ｃセクションのロック装置は、一日に４回程度の施錠／解錠がなされると仮定する。
【００７８】
すると、各セクション別に認証レベルを等級分けすることができる。即ち、Ａセクションのロック装置は２段階認証を遂行し、Ｂセクションのロック装置は１段階認証を遂行し、Ｃセクションのロック装置は３段階認証を遂行することができる。
【００７９】
このように、各時間帯別のパターンと類似するように各場所別にパターンを分析して認証レベルを適用すると、図７から見られるように、Ｂセクションに新たなロック装置であるＢ−０４が追加されても、Ｂ−０４に対する使用履歴がなくても電子キー２００がＢ−４０ロック装置の施錠／解錠を遂行するためには、１段階認証だけを遂行するように自動で設定できる。
【００８０】
このとき、各場所別にどの程度の認証レベルを適用するかは図４において適用したものと類似するように、場所別のロック回数の統計を利用して平均と標準偏差を求め、各セクションが平均からどの程度の範囲に該当するかを基準に認証レベルを異に設定できる。
【００８１】
また、図４ないし図５と図６ないし図７において説明した時間と場所を一度に分析して時間と場所による利用パターンを生成できる。それで同じ場所であるとしても時間によって認証レベルを異に適用し、同じ時間であるとしても場所によって認証レベルを異に適用できる。
【００８２】
この過程で場所別・時間別の正規分布を求め、それによって認証レベルは異に適用することもできる。また、この過程で機械学習を利用できる。例えば、利用場所と利用時間を特徴として使用履歴をクラスタリングしてクラスターを構成し、クラスターの大きさが大きい順に認証レベルを適用できる。
【００８３】
図８を参考にすると、場所と時間による利用を表示し、それをクラスタリングをした結果が見られる。このとき、我々は、認証レベルが１段階、２段階、３段階の計３個であるので、Ｋ  ｍｅａｎｓ  ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇを遂行するとき、Ｋの値を３に置いてクラスタリングを遂行することができる。
【００８４】
それで、使用が密集した赤色クラスターに属した場所と時間では１段階認証を遂行し、青色クラスターに属した場所と時間では２段階認証を遂行し、緑色クラスターに属した場所と時間では３段階認証を遂行することができる。このような認証レベルを多様に適用する設定を機械学習を通して生成したモデルを利用して適用することで、各場所と時間による適切な認証レベルの設定が可能である。
【００８５】
図９は、本発明の一実施例に係る使用パターンに基づく電子式ロック装置の認証方法のフローチャートである。
【００８６】
図９を参考にすると、まず、電子キー２００から使用履歴を受信する（Ｓ１１００）。そして、使用履歴を分析して時間、場所によるパターンを学習する（Ｓ１２００）。このとき、多様な機械学習方法を適用できる。より具体的には、非指導学習を適用してパターンを学習できる。
【００８７】
次に、学習されたパターンによって認証レベルを差等適用する（Ｓ１３００）。即ち、場所と時間によって多様な認証レベルを適用することで、保安性と便宜性を確保する方式で電子キー２００と電子式ロック装置１００を利用できる。
【００８８】
このとき、一度学習したパターンは、持続的に積もる使用履歴を利用して更新していくことができる。これを通して各場所と時間によるより適切な認証レベルを自動で設定できる。
【００８９】
図１０は、本発明の一実施例に係る使用パターン分析装置を説明するための図である。
【００９０】
先に説明した使用パターン分析装置３００は、電子キーと通信を通して使用履歴を収集するサーバのような形態であってもよいが、図１０に示したような電子キー保管箱４００のような形態であってよい。
【００９１】
図１０を参考にすると、電子キー保管箱４００は、開閉のためのドア４１０と、その内部には収納空間４２０を含むことができる。収納空間４２０には、複数個の電子キー１００を収納するためのキーホール４３０があり、それぞれのホールに電子キー１００を挿入する方式で電子キー１００の保管が可能である。
【００９２】
このとき、キーホール４３０の周りには、状態表示部４４０が含まれ得る。それで、電子キー１００が充電中である場合、充電が完了した場合、データを読み取り／書き込む場合等を区分して色相で使用者に状態を案内できる。
【００９３】
このように、電子キー１００を収納して保管する過程で、キー保管箱４００は、充電機能を提供する以外に電子キー１００の使用履歴を収集し、それを分析して認証レベルを多様に適用するモデルを学習し、学習したモデルを電子キー１００に伝送する機能を果たすことができる。
【００９４】
これを通して、複数のキーを保管しなければならない場合、電子キー保管箱４００を利用して電子キー１００を体系的に管理でき、その過程で電子キー１００の充電や使用内訳収集も容易に遂行することができる。
【００９５】
以上、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須な特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施され得るということが理解できるだろう。それゆえ、以上において記述した実施例は、全ての面で例示的なものであり、限定的ではないものと理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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