KR100565565B1 - 키식별 시스템 - Google Patents

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KR100565565B1
KR100565565B1 KR1020020057875A KR20020057875A KR100565565B1 KR 100565565 B1 KR100565565 B1 KR 100565565B1 KR 1020020057875 A KR1020020057875 A KR 1020020057875A KR 20020057875 A KR20020057875 A KR 20020057875A KR 100565565 B1 KR100565565 B1 KR 100565565B1
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힐만 그룹, 아이엔씨.
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Abstract

마스터키로부터 키 블랭크를 식별하는 시스템과 방법이 제공된다. 시스템은 하우징에 대해 고정되어 있는 제 1의 균일광원과 상기 하우징에 대해 고정되어 있으며 제 1의 균일광원에 대해서 소정의 각도로 배치되어 있는 제 2의 균일광원을 포함한다. 반사면과 투광면을 가지는 반사장치가 제공된다. 반사면은 제 2의 균일광원에 의해 발생되는 빛을 제 1의 균일광원으로 반사되도록 구성되어 있다. 그러므로 마스터키가 하우징내에 배치될 때에 제 1의 균일광원은 마스터키의 프로필 영상을 발생시키고 제 2의 균일광원은 마스터키의 표면을 조사한다. 수용부는 반사장치의 투명면을 통해 마스터키의 영상을 촬상하도록 구성되어 있다.

Description

키식별 시스템{Key identification system}
이 출원은, 키식별 시스템에 대해서 2001년 9월 26일 제출된 출원번호 09/962,131호의 연속출원(continuation-in-part)이다. 그리고 출원번호 09/962,131호는 키식별 시스템에 대해서 2000년 7월 25일 제출된 09/625,275호의 연속출원이다.
본 발명은 일반적으로 키를 인식하는 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 마스터키에 대응하는 키 블랭크를 식별하는 시스템에 관한 것이다.
키 소유자가 키의 복제품을 얻기를 희망하는 많은 경우가 있다. 예를 들면, 키 소유자는, 키가 상당기간 사용되고, 키 블레이드상의 절단부와 노치(notch)가 키와 대응하는 잠금을 효과적으로 수행할 수 없는 수준에까지 닳아지게 된 후에, 키를 대체할 필요가 있다. 키 소유자는 또한 손실된 키를 대체하거나 또는 여분의 키를 단순히 얻기 위해서 복제 키를 만들기를 희망한다.
키를 재생하기 위해서, 마스터키에서 사용되는 키 블랭크의 형태, 또는 스타일이 시장에서 판매되는 키 블랭크의 수 많은 형태로부터 식별되어야 한다. 적절한 키 블랭크를 식별할 뿐만 아니라, 키의 블레이드내의 절단부 또는 노치가 식별된다. 키 블랭크와 키 절단부가 식별된 후에, 마스터키에 대응하는 키 블랭크는 블레이드내의 노치를 재생하기 하기 위해 채택된 절단기구와 클램프내에 배치된다. 이러한 과정의 최종 결과는 최초의 마스터키의 복제품이 되는 키이다.
키 블랭크의 각 다른 형태 또는 스타일은 키 블랭크를 고유하게 식별하는 다른 특징을 가지고 있다. 이러한 특징은 헤드형태, 블레이드 길이, 밀링위치와 깊이, 그리고 절단 가장자리의 수(예를 들면, 키가 단일면인지 또는 이중면인지)를 포함한다. 적절한 키 블랭크를 식별하기 위해서, 이러한 정보는 마스터키로부터 도출되며 기존의 키 블랭크와 비교된다. 마스터키의 각 특징이 특정한 키 블랭크와 매치될 때에 키 블랭크는 식별된다. 이러한 비교과정은 수동식으로 또는 자동화된 식별장치에 의해 수행된다. 현재 알려진 자동 키식별 기계는, 백라이팅과 빛 스트리핑(light striping)과 같은 두 과정의 결합을 통해 마스터키로부터 이러한 정보를 도출한다.
백라이팅 과정에서는, 광원과 카메라가 마스터키의 대향하는 면에 배치되므로 광원으로부터 나오는 빛은 카메라가 촬상을 하기 위한 키의 프로필을 형성한다. 촬상된 프로필은 디지트화되며, 결과는 마스터키에 대한 정보를 도출하기 위해서 처리기에 의해 분석된다. 이러한 백라이팅 과정은 헤드형태, 블레이드 길이와, 키가 단일면인지 또는 이중면인지에 대한 정보를 노출시키게 된다. 그러나, 어느 홈 또는 밀링의 위치와 깊이와 같은, 키 블레이드의 형태에 관한 정보는 마스터키의 프로필로부터 결정될 수 없다. 그러므로, 백라이팅 과정만으로는 키를 식별하는데 필요한 마스터키에 대한 모든 정보를 도출할 수 없다.
라이트 스트리핑의 과정은 백라이팅 과정내에서 얻을 수 없는 정보를 제공하게 될 것이다. 라이트 스트리핑 과정에서는, 빛의 일반적인 평면빔이 키의 블레이드에 대해서 소정의 각도로 향해 있다. 빛의 빔은 카메라와 라이트 스트라이프(light stripe)에 대해 키를 이동시키거나 또는, 라이트 스트라이프와 키에 대해서 카메라를 이동시킴으로써, 키 블레이드의 길이를 따라 이동된다. 라이트 스트라이프와 블레이드면의 삽입에 의해 생성된 영상은 카메라에 의해 촬상된다. 라이트 스트라이프와 키 블레이드의 교차각과, 밀링 또는 홈에 의해 생성되는 키 블레이드면의 다른 깊이 때문에, 카메라에 의해 촬상된 영상은 비선형이 된다. 이러한 비선형 영상은 키 블레이드면의 홈 또는 밀링의 위치와 깊이를 결정하기 위해 디지트화되고 분석된다.
라이트 스트라이핑과 백라이팅 과정에 의해 키를 식별하는 키식별 기계는 일반적으로 키 블레이드를 백라이트하고 라이트 스트라이프하는데 필요한 복수의 광원과 이동요소들을 포함해야하므로 복잡한 기계였다. 게다가, 레이져와 같은 밝은 광원은 라이트 스트라이프를 생성하기 위해서 요구된다. 레이져의 사용은 레이져 차폐와 같은 어떤 안전장치가 라이트 스트리핑 장치내에 포함되도록 요구하고 있다.
게다가, 키 블레이드의 표면의 결점 또는 먼지는 레이져가 발생시킨 라이트 스트라이프의 억센 빛이 비출 때에 글레어(glare) 또는 그림자를 발생시킬 수가 있다. 이러한 글레어와 그림자는 라이트 스트라이프의 카메라 영상으 부분으로서 촬상되며 키식별 과정의 정확도를 감소시킬 수가 있다.
기존의 라이트 스트리핑 기계에 관한 문제점은 마스터키의 정확한 식별을 얻기 위해서 라이트 스트라이프에 대해 마스터키가 정확하게 배치되어야 한다는 것이다. 라이트 스트리핑 과정이 수행되기 위해서는, 이용자가 라이트 스트라이프 발생기에 수직이 되도록 키 블레이드를 배치시켜야 한다. 다른 배치과정은 왜곡된 비선형 영상을 발생시키게 된다. 키의 배열이 수직으로부터 너무 떨어지게 되면, 비선형의 왜곡이 키 블랭크의 정확한 식별을 방해하게 될 것이다.
상술한 문제점을 고려하여, (1) 감소된 이동부분을 가지며, (2) 사용하기에 쉽고, (3) 키식별의 개선된 정확도와 속도를 가지는 개선된 키식별 시스템이 필요하게 되었다.
따라서, 본 발명은 종래의 키인식 장치의 여러 가지 제한과 단점을 제거하는 키인식 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 장점과 목적은 다음에 설명되어 있으며, 명세서로부터 명백하며, 실시예에 의해 알게 될 것이다. 본 발명의 목적과 장점은 첨부된 청구항에서 특별하게 기술된 요소와 결합에 의해 실현되고 달성되어질 것이다.
1. 여기에서 광범위하게 구체화된 바와같이, 본 발명의 목적과 장점을 달성하기 위해서, 본 발명은 마스터키로부터 키 블랭크를 식별하는 시스템을 제공한다.
상기 시스템은 하우징과, 상기 하우징에 대해 고정되어 있으며 상기 마스터키의 제 1의 표면을 조사하도록 구성된 제 1의 균일광원을 포함한다. 제 2의 균일광원은 상기 하우징에 대해 고정되어 있으며 상기 마스터키의 제 2의 표면을 조사하도록 구성되어 있다. 상기 제 1과 제 2의 균일광원에 의해 제공되는 조사는 마스터키의 영상을 발생시킨다. 수용부는 상기 마스터키의 상기 영상을 촬상하도록 동작한다. 메모리를 가지는 제어부는 복수의 키 블랭크에 관한 정보를 저장하도록 구성되어 있다. 상기 제어부는 촬상된 영상에 근거하여 상기 마스터키에 대응하는 키 블랭크를 식별하도록 동작한다.
2. 본 발명의 다른 목적은, 본 발명은 마스터키로부터 키 블랭크를 식별하는 방법에 관한 것이다. 제 1의 균일광원은 하우징에 대해 고정된 위치에 배치된다. 제 2의 균일광원은 상기 하우징에 대해 고정된 위치에 배치되며 제 1의 균일광원에 대해 소정의 각도로 배치되어 있다. 상기 마스터키는 하우징내에 배치된다. 제 2의 균일광원에 의해 생성된 빛은 마스터키의 한 표면을 조사하기 위해서 반사된다. 제 1과 제 2의 균일광원에 의해 발생된 마스터키의 영상이 촬상된다.
키 블랭크(blank)는 각종 크기와 형태로 만들어지며, 각각은 특정한 형태의 로크(lock)를 최종적으로 작동시키기 위해 구성되어 있다. 마스터키(master key)에 대응하는 키 블랭크를 식별하기 위해서, 마스터키가 분석되어 대응하는 키 블랭크를 특별하게 식별하는 마스터키에 대한 식별정보를 얻게 된다.
도 6a, 7a, 8a는 몇 개의 대표적인 마스터키를 도시하고 있다. 간단명료함을 위해, 마스터키는 비팅 패턴( bitting pattern)없이 도시되어 있다. 도시한 바와같이, 각 마스터키(32)는 헤드(64), 어깨영역(70)과 블레이드(blade : 72)를 가지고 있다. 키헤드(64)와 어깨영역(70)의 크기와 형태는 대응하는 키 블랭크를 식별하는데 유용한 마스터키(32)의 특징이다.
마스터키(32)의 블레이드(72)는 길이(L) 및 제 1가장자리(edge ; 66)와 제 2가장자리(68)를 가진다. 마스터키(32)는 제 1과 제 2가장자리(66, 68)의 한 쪽 또는 양쪽에 절단부(cut) 또는 노치(notch)를 포함한다. 한 가장자리내에 절단부를 가지는 키는 단일면 키로 간주되며, 양쪽 가장자리내에 절단부를 가지는 키는 이중면 키로 간주된다. 블레이드 길이(L)와 절단부 가장자리의 수는 대응하는 키 블랭크를 식별하는데 유용한 마스터키의 추가적인 특징이다.
도 6b, 7b, 8b에 도시한 바와같이, 마스터키의 블레이드(72)는 또한 제 1면(46)과 제 2면(47)을 포함한다. 각 면(46, 47)은 대표적으로 키 블랭크를 정의하는 밀링(milling : 74) 또는 홈(groove)을 포함한다. 이러한 밀링은 특정한 로크내의 키 수용부(receptacle)의 형태에 대응하도록 설계되어 있다. 밀링출구패턴(exit pattern : 76)은 밀링(74)이 블레이드내에 형성될 때에 어깨영역(70)과 헤드(64)내에 형성된다. 키 블레이드상의 밀링(74)의 수, 위치와 깊이 및 밀링출구패턴(76)의 최종형태는 마스터 키에 대응하는 키 블랭크를 식별하는데 유용한 마스터키의 추가적인 특징이다.
마스터키의 헤드, 어깨와 블레이드에 관한 정보를 공지된 키 블랭크에 관한 유사한 정보에 비교함으로써, 마스터키에 대응하는 키 블랭크가 식별된다. 헤드형태와 블레이드 길이와 같은 몇 가지 특징들은, 키 블랭크의 수 많은 다른 스타일에 대해 공통적이며, 키 블랭크를 고유하게 식별하기 위해 단독으로 사용될 수 없다. 그러나, 이러한 정보를 기존의 키 블랭크에 비교하는 것은 쉬운 일이며 마스터키 정보의 나머지(remainder)와의 추가적인 비교를 가능하게 하는(warrant) 잠재적인(potential) 키 블랭크 매치(match)의 수를 감소시키기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 마스터키에 대응하는 키 블랭크를 식별하기 위한 시스템이 제공된다. 그 시스템은 제 1의 균일광원(source of uniform light)과 제 2의 균일광원을 포함한다. 본 발명의 목적을 위해, 문구 "균일광원"은 피사체의 표면을 균일하게 조사할 수 있는 모든 광원을 포함하는 것이다. 이러한 피사체면의 공평 또는 균일한 조사는 백열전구 또는 레이져와 같은 단일한 "포인트"(point) 광원을 대표적으로 동반하는 "핫 스팟"(hot spot) 또는 글레어(glare)를 방지하게 된다. 예를 들면, 제 1과 제 2의 균일광원은 발광면, 확산기 또는 렌즈를 가지는 백열전구, 또는 확산기 또는 렌즈를 가지는 일련의 백열전구가 될 수 있다. 백열전구와 확산기 또는 렌즈의 결합은 마스터키의 표면에 빛의 균일분포를 생성하여, 마스터키의 표면에 핫 스팟 또는 글레어를 방지하게 된다.
제 1과 제 2의 균일광원은 마스터키가 그들 사이에 배치되도록 서로 대향하여 배치된다. 제 1과 제 2의 균일광원은 마스터키의 영상을 생성하기 위해 동작한다. 본 발명은 발광면이 화학적이고 전기적인 발광과 같은, 균일광을 생성할 수 있는 다른 발광물질을 포함하는 것을 고려하고 있지만, 양호한 실시예에서는, 제 1과 제 2의 균일광원은 전자발광막을 포함하는 발광면이 된다.
도 1에 도시한 바와같이, 키식별 시스템(20)은 제 1의 발광면(24)과 제 2의 발광면(26)을 포함한다. 제 1과 제 2의 발광면(24, 26)은 하우징내에 배치되어 있으며 하우징에 대해 고정되어 있다. 도시한 실시예에서는, 하우징(22)이 제 1과 제 2의 발광면(24, 26)을 실제적으로 포함하므로 마스터키(32)가 검사되는 빛차단 환경을 제공하게 된다. 발광면을 포함함으로써, 하우징(22)은 불필요한 빛이 키식별 시스템의 어느 내부요소로부터 반사되는 것을 방지한다. 키식별 처리에 방해가 되는 불필요한 빛은 식별처리의 정확도를 감소시킬 수가 있다.
하우징(22)은 마스터키(32)가 키식별 시스템(20)내에 배치될 수 있는 문(도시 안됨) 또는 구멍을 포함한다. 문은 (아래에서 더 자세히 기술되는)제어부에 의한 키식별처리 동안에 자동적으로 개폐된다. 즉, 문은 이용자에 의해 수동식으로 개폐된다.
양호한 실시예에서는, 제 1과 제 2의 발광면(24, 26)이 전자발광막을 포함한다. 도 2에 도시한 바와같이, 제 1과 제 2의 발광면(24, 26)은 각각 전원리드(40, 41)에 연결되어 있으며, 상기 전원리드는 전원(도시 안됨)에 연결되어 있다. 전원이 동작하면, 전압이 전자발광막에 인가된다. 공지된 바와같이, 전압이 전자발광막에 인가되면, 전자발광막은 막의 표면에 균일한 백열광을 방출한다. 방출된 백열광의 밝기는 전자발광막에 인가된 전압을 증가 또는 감소시킴으로써 변화될 수 있다. 게다가, 전자발광막에 인가된 전류의 주파수를 조정하여 방출된 백열광의 밝기도 변경시킬 수가 있다.
도 1-3에 도시한 바와같이, 제 1의 발광면(24)은 마스터키(32)를 수용하도록 구성되어 있다. 마스터키(32)는 제 1의 발광면(24)상에 직접 배치되거나 또는 투명지지부(142 : 도 12 참조)가 마스터키(32)를 수용하기 위해 제공되어진다. 마스터키(32)가 제 1의 발광명상에 또는 그 위에 배치되고 전원이 동작하면, 제 1의 발광면으로부터 방출된 빛은 마스터키(32)를 백라이트(backlight)하게 될 것이다. 제 1의 발광면(24)으로부터 마스터키(32)의 반대측의 한 위치로부터 관찰하면, 마스터키의 백라이팅(backlighting)은 마스터키의 프로필(profile)을 아웃라인하게 된다(outline). 마스터키의 프로필은 키 블레이드(key blade)의 길이 뿐만 아니라, 마스터키의 헤드와 어깨의 형태와 크기를 보여주고 있다. 이러한 백라이팅 처리가 마스터키의 비팅 패턴을 보여주게 된다는 사실이 마스터키로부터 도출할 수 있는 바람직한 특징으로 여겨진다면, 이러한 처리가 마스터키의 비팅 패턴을 보여주는 것이 특징으로 기술될 것이다.
또한 도 1-3에 도시한 바와같이, 제 2의 발광면(26)은 제 1의 발광면(24)으로부터 마스터키(32)의 반대측상에 배치되어 있다. 전원이 가동되면, 제 2의 발광면(26)에 의해 발생되는 빛은 마스터키(32)의 지지되지 않은 면(46)을 비추게 된다. 제 2의 발광면(26)에 의해 발생된 균일광은 키 블레이드의 어느 홈과 밀링 및 키 어깨와 헤드의 밀링출구패턴을 포함하여, 키의 표면을 조사한다.
본 발명은 본 발명의 키식별 시스템이 하우징내에 고정된 단일한 발광면을 포함한다는 것을 기술하고 있다. 아래에서 상세하게 기술되는 바와같이, 이 실시예는 마스터키로부터 정확한 식별을 가능하게 하는 것이다. 그러나, 두 개의 발광면을 공급함으로써 블랭크 키의 신속한 식별을 가능하게 된다.
본 발명에 따르면, 키식별 시스템은 제 1과 제 2의 발광면에 의해 발생된 마스터키의 영상을 촬상하기 위해 동작하는 수용부(receiver)를 포함한다. 양호한 실시예에서는, 수용부는 PixelCam과 Vitana사에 의해 제작된 1288 ×1032 고해상도 디지털 단색 CCD와 같은, 고해상도 디지털 카메라이다. 그러나, 디지털이 아닌 카메라는 디지타이저(digitizer)와 함께 사용될 수 있으며, 이로 인해 마스터키의 영상을 나타내는 디지털 신호를 발생하게 된다. 본 발명은 또한 제 1의 발광면만이 마스터키의 프로필을 얻기 위해 구동되거나, 또는 두 개의 발광면이 마스터키의 지지되지 않은 면의 영상을 얻기 위해 구동될 때에, 수용부가 키의 영상을 촬상할 수 있다는 것을 기술하고 있다.
도 2와 도 3에 도시한 바와같이, 수용부(28)는 제 2의 발광면(26)에 인접하게 배치되어 있다. 제 2의 발광면(26)은 수용부(28)가 마스터키(32)를 방해받지 않고 촬영할 수 있는 구멍(44)을 포함한다. 구멍(44)은 제 2의 발광면(26)이 마스터키의 지지되지 않은 면(노출된 면)을 적절하게 조사하도록 작게 된다.
구멍(44)은 수용부(28)의 관찰범위를 소정의 관찰범위(42)로 제한한다. 마스터키(32)가 식별되기 위해서는, 마스터키(32)가 수용부의 관찰범위(42)내에 배치되어야 한다. 양호한 실시예에서는, 프레임(38)(도 1참조)은 제 1의 발광면(24)을 둘러싸게 되므로, 마스터키(32)가 수용부(28)의 관찰영역에 배치되는 영역을 제한하게 된다. 이에 의해, 마스터키(32)가 수용부의 관찰범위내에 배치되며, 식별되어지는 것이 가능하다.
수용부(28)의 렌즈는 제 2의 발광면(26)과 동일한 면에 있다(flush). 즉, 수용부(28)의 렌즈는 제 2의 발광면(26)의 약간 뒤에 있게 된다. 제 2의 발광면(26)을 통하는 렌즈의 돌출부는 제 2의 발광면에 의해 발생되는 빛에 대해 잠재적으로 간섭할 수 있으며 마스터키상에 그림자를 드리우게 된다 이러한 그림자는 키식별 처리의 정확성을 감소시킬 수가 있다. 그러나, 렌즈가 제 2의 발광면(26)의 표면으로부터 멀리 이동하면 할수록, 수용부의 관찰범위는 더욱 제한되어진다. 그러므로, 가장 큰 관찰영역은 수용부의 렌즈가 제 2의 발광면의 표면과 동일한 면상에 잇을 때에 얻어진다.
수용부(28)는 키식별 처리 동안에 마스터키(32)의 다른 영상을 촬상하도록 구성되어 있다. 마스터키(32)의 다른 영상들은 제 1과 제 2의 발광면의 각각에 의해 발생되는 광량을 변화시키고 제 1과 제 2의 발광면을 선택적으로 가동 또는 비가동시킴으로써 생성된다. 여러 종류의 다른 영상을 발생시키는 일은 마스터키로부터 키 블랭크를 식별하는데 유용하다는 것이 알려졌다.
예를 들면, 키 블랭크를 식별하는데 유용한 마스터키(32)의 한 영상은 마스터키의 역광 영상(back lit image)이다. 역광 영상은 제 2의 발광면(26)을 구동시키지 않은 상태에서 제 1의 발광면(24)을 구동시킴으로써 발생된다. 마스터키(32)의 본체는 제 1의 발광면에 의해 발생되는 조사의 부분을 차단한다. 수용부는 마스터키에 의해 통과되는 조사를 촬상하며, 이에 의해 마스터키의 형태를 정의하게 된다. 수용부는 영상을 한 세트의 다른 색의 화소들로 촬상한다. 어두운 화소는 마스터키의 위치를 식별하며, 화소가 어두운 부분에서 밝은 부분으로 변경되는 위치는 키의 가장자리의 위치를 나타내게 된다. 이러한 영상은 마스터키의 실루엣(silhouette), 또는 프로필을 결정하기 위해 분석될 수 있다.
키 블랭크를 식별하는데 유용한 제 2의 영상은 마스터키의 톱광(top lit) 영상이다. 이 영상은 제 1과 제 2의 발광면(24, 26)을 구동시킴으로써 발생될 수 있다. 마스터키(32)는 제 1의 발광면(24)에 의해 발생된 조사(illumination)의 한 부분을 차단하고 제 2의 발광면(26)에 의해 발생된 조사의 한 부분을 반사시키게 된다. 수용부(28)에 의해 촬상된 최종 영상은 마스터키(32)의 표면을 정의하는 한 세트의 다른 칼라의 화소를 포함하게 된다. 톱광 영상은 키 블레이드(72)상의 밀링(74)의 위치를 나타내는 어두운 칼라 화소의 라인을 포함하게 된다. 톱광 영상은 밀링출구 형태패턴(76) 뿐만 아니라 키 블레이드(74)상의 위치와 폭을 결정하기 위해 분석될 수 있다.
수용부의 다른 실시예는 도 4와 도 5에 도시되어 있다. 이 실시예에서는, 제 2수용부(50)가 수용부(28)의 인접한 부분에 배치되어 있고 제 2의 발광면(26)내의 제 2구멍(52)에 의해 정렬된다. 제 2수용부(50)의 렌즈는 제 2의 발광면(26)과 동일면에 있거나 또는 약간 후방으로 떨어진 곳에 있다. 이러한 구성은 제 2수용부(50)에 대해 마스터키(32)의 최소한 한 부분의 관찰범위(54)를 제공하게 된다.
제 2수용부(50)는, 제 2수용부(50)의 관찰범위(54)가 수용부(28)의 관찰범위(42)와 중첩되도록 배치되어진다. 그러므로, 수용부(28)는 마스터키(32)의 제 1부분의 영상을 촬상하고 수용부(50)는 마스터키(32)의 제 2부분의 영상을 촬상하게 된다. 수용부(28, 50)에 의해 촬상된 영상은 마스터키의 완전한 영상을 생성하기 위해 결합될 수 있다. 그러므로, 아래에 상세히 기술되는 바와같이, 키가 상기 완전한 영상으로부터 식별될 수 있다.
제 1의 발광면(24)은 수용부(28, 50)에 의해 촬상된 키의 영상을 결합시키기 위해 기준마크를 포함한다. 이러한 기준마크는 화소의 폭과 동일한 폭을 가지고 있다. 기준마크(55)는 관찰범위(42, 52)의 중첩부분에 배치되어 있다. 그러므로, 각 수용부는 마스터키(32)와 함께 기준마크(55)를 촬상한다. 기준마크(55)는 두 개의 독립된 영상들이 마스터키의 단일한 영상을 형성하기 위해 결합될 때에 사용되며 키의 영상이 적절하게 결합되도록 하는 것이다.
두 개의 수용부 실시예는 좀 더 간단한 키식별 시스템을 제공할 수 있다. 두 개의 수용부의 관찰영역은 마스터키의 완전한 영상을 형성하기 위해 결합되어지므로, 마스터키와 두 개의 수용부간의 거리는 마스터키의 전체 영상을 촬상하기 위해 단일한 수용부에 의해 요구되는 것보다 더 짧게 감소될 수 있다. 그러므로, 식별 시스템의 높이는 추가 수용부를 이용함으로써 감소될 수 있다.
키식별 시스템의 다른 실시예는 도 12에 도시되어 있다. 도시한 바와같이, 지지부(142)는 제 1의 발광면(24)으로부터 떨어진 거리(d1)에 배치되어 있다. 지지부(142)는 마스터키(32)를 수용하고 지지하기 위해 구성된다(도 2참조). 지지부(142)는 제 1의 발광면(24)에 의해 발생된 균일광이 마스터키(32)의 역광 또는 실루엣 영상을 생성하도록 투명하거나 또는 반투명하다. 지지부(142)는 제 1의 발광면(24)이 마스터키(32)의 프로필을 비추는 어느 거리(d1)에 배치될 수 있다.
또한 도 12에 도시한 바와같이, 제 2의 발광면(26)은 제 1의 발광면(24)의 각도 (α1)에 배치된다. 반사장치(140)는 지지부의 각도 (α2)에 배치된다. 반사장치(140)는 제 1면(141)과 제 2면(143)을 포함한다. 제 1면(141)은 빛을 반사하고, 제 2면(143)은 예를 들면 단방향 미러(one-way mirror)내에서 투과성이 되도록 구성되어 있다.
반사장치(140)는, 제 1면(141)이 제 2의 발광면(26)에 의해 발생되는(화살표(146)에 의해 표시된) 빛을 지지부(142)를 향해 반사시켜 마스터키(32)의 표면을 조사하도록 배치된다. 예를 들면, 제 1면(141)은 제 2의 발광면(26)에 의해 발생되는 빛(146)을 반사시켜 지지부(146)에 대해서 거의 수직이 되게 한다. 그러나, 반사장치(140)의 제 1면(141)은 지지부(142)에 대한 어느 각도에서 제 2의 발광면(26)에 의해 발생되는 빛(146)을 반사하게 된다. 이 빛은 마스터키(32)의 표면에 조사를 하게 된다. 예시된 실시예에서는, 각도(α1)가 약 90도 이며, 각도(α2)가 약 45도가 된다. 그러나, 각도(α1 , α2)의 어느 결합은 제 2의 발광면(26)에 의해 발생된 빛(146)을 지지부(142)를 향해 반사시켜 마스터키(32)의 표면을 조사하는데 이용된다는 점에 주목하자. 게다가, 제 2의 반사장치(도시 안됨)는 제 1 또는 제 2의 발광면(24 또는 26)에 의해 발생된 빛(146)을 지지부(142)를 향해 반사시켜 마스터키(32)의 표면을 조사하기 위해 추가로 포함될 수 있다.
도 12에 도시한 바와같이, 수용부(28)는 반사장치(40)의 제 2면(143)의 인접한 부분에 배치된다. 이 위치로부터, 수용부(28)는 반사장치(140)의 투명한 제 2면(143)을 통해 지지부(142)를 관찰할 수 있다. 그러므로, 수용부(28)는 라인(144)을 따라 마스터키(32)의 영상을 촬상할 수 있다. 촬상된 영상은 역광 영상, 조사된 표면영상, 또는 역광 영상과 조사된 표면영상의 결합이 될 수 있다.
수용부(28)와 제 2의 발광면(26)의 위치는 반대가 될 수 있다는 점을 주목하자. 이러한 구성에서는, 제 2의 발광면(26)에 의해 발생된 빛은 반사장치(140)의 투명한 제 2면(143)을 통해 진행하여 마스터키(32)의 표면을 조사하게 된다. 반사장치(140)의 반사 제 1면(141)은 마스터키(32)의 표면의 조사를 수용부(28)로 반사시킨다. 개다가, 반사장치(140)의 반사 제 1면(141)은 또한 제 1의 발광면(24)에 의해 발생되는 역광영상을 수용부(28)로 반사시킨다. 이와같이, 수용부(28)는 마스터키(32)의 영상을 촬상할 수 있다.
제 2의 발광면(26)으로부터 나오는 빛을 마스터키의 표면을 향해 반사시킴으로써, 수용부(28)에 의해 촬상된 마스터키의 영상의 품질은 개선될 수 있다. 도 2-4의 실시예에서는, 제 2의 발광면(26)의 구멍(44)은 마스터키의 표면에 하이라이트(highlight), 글레어, 또는 "할로효과(halo effect)"를 발생시킨다. 반사장치(140)가 이용되면, 구멍(44)의 필요성이 없어진다. 제 2의 발광면(26)에서 구멍(44)을 제거함으로써, 마스터키(32)의 표면상의 하이라이트, 글레어, 또는 "할로효과의 횟수와/또는 세기가 감소될 수 있다. 그러므로, 수용부(28)는 마스터키(32)의 좀 더 선명한 영상을 촬상할 수 있다.
게다가, 반사장치(140)는 수용부(28)가 지지부(142)로부터 멀리 이동되도록 작용한다. 수용부(28)가 지지부(142)로부터 멀리 이동됨에 따라, 마스터키(32)의 촬상된 영상내의 왜곡양은 감소되며, 특히 마스터키(32)의 외부 가장자리에서 감소된다. 그러므로, 수용부(28)를 지지부(142)로부터 멀리 이동시킴으로써, 수용부(28)는 마스터키(32)의 좀더 선명한 영상을 촬상하며, 이러한 선명한 영상은, 마스터키(32)의 정확한 표현을 나타내기 위한 처리를 감소시키게 된다.
본 발명에 따르면, 키식별 시스템은 복수의 키 블랭크상에 정보를 저장하기 위해서 작동하는 메모리를 가지는 제어부를 포함한다. 제어부는 수용부로부터 마스터키의 디지트화된(digitized) 영상을 수신하고 마스터키로부터 식별정보를 도출하기 위해서 영상을 분석한다. 제어부는 마스터키에 대응하는 키 블랭크를 결정하기 위해서 기존의 키 블랭크에 대한 정보와 마스터키 정보를 비교한다.
제어부는 컴퓨터(80)(도 9참조)와 같은 장치를 포함하여, 키식별 시스템의 동작을 제어부한다. 컴퓨터(80)는 메모리(82), 제 2저장장치(84), 중앙처리장치와 같은 처리기(90), 입력장치(92)와, 표시장치(88)를 포함한다. 컴퓨터(80)는 인터넷과 같은 망(94)에 선택적으로 접속되어 있다.
메모리(82)와 제 2저장장치(84)는 처리기(90)에 의해 실행되고 사용되는 응용(86)과 같은 응용 프로그램 또는 정보를 저장한다. 특히, 메모리(82)는 키 블랭크의 기존 형태에 대한 정보를 저장한다. 저장된 정보는, 헤드형태, 블레이드 길이, 절단부 가장자리의 수, 밀링의 깊이와 위치, 및 밀링출구패턴과 같은, 각 키 블랭크에 대한 모든 관련된 정보를 포함한다. 이러한 정보는 키 블랭크의 특징을 효과적으로 조사하기 위해 저장되어 있다. 본 발명은 키 블랭크 정보가 외부 메모리내에 저장될 수 있으며 인터넷 또는 망을 통해 억세스될 수 있다는 것을 기술하고 있다. 본 발명은 메모리(82)가 새로운 형태의 키 블랭크에 대한 정보에 의해 주기적으로 갱신된다는 것을 기술하고 있다. 이러한 갱신은 플로피 디스크, CD-ROM, 또는 기존의 다른 기술을 통해 발생한다. 게다가, 갱신은 인터넷을 통해 컴퓨터(80)로 전달된다.
컴퓨터(80)가 여러 가지 요소에 의해 묘사되지만, 당업자는 이러한 컴퓨터가 추가 또는 다른 요소들을 포함할 수 있다는 것을 알게 된다. 게다가, 컴퓨터(80)는 망(94)에 접속되어 있지만, 컴퓨터(80)는 다른 광역망 또는 지역망(local area networks)을 포함하는 다른 망에 접속될 수 있다. 게다가, 본 발명의 특징은 메모리내에 저장되어 있는 것이라고 기술되어 있지만, 당업자는 이러한 특징이 컴퓨터 프로그램 상품의 다른 형태 또는 제 2저장장치와 같은 컴퓨터 판독가능매체(computer readable medium)즉, 하드 디스크, 플로피 디스크, 또는 CD-ROM, 인터넷과 같은 망으로부터 나오는 반송파, RAM 또는 ROM의 다른 형태를 포함하는 매체로부터 독출되거나 그 위에 저장될 수 있다는 것을 알 수 있다. 본 발명의 이러한 특징은 또한 소프트웨어, 하드웨어, 또는 그들의 결합에 의해 시행되는 모듈을 포함하며, 본 발명과 일치하는 실시예를 실행하는 특정한 방법을 수행하도록 구성되어 있다. 게다가, 컴퓨터 판독가능매체는 특정한 방법을 수행하기 위해서, 컴퓨터(80)와 같은, 컴퓨터 시스템을 제어부하는 명령을 포함한다.
양호한 실시예에서, 제어부는 키식별 시스템의 전체 동작을 관리한다. 제어부시스템은 제 1과 제 2의 발광면(24, 26)의 한 쪽 또는 모두를 선택적으로 구동시키고 전원을 조정하여 제 1과 제 2의 발광면에 인가되는 전압을 변경시키기 위해 동작한다. 그러므로, 제어시스템은 발광면의 밝기를 조정하고 키가 역광이나 또는 톱광으로 조사되는지를 제어한다.
컴퓨터(80)의 표시장치(88)는 하우징(22)의 외부에서 볼 수 있는 LCD 표시(34)(도 1참조)이다. 예를 들면 컴퓨터 모니터와 같은 다른 표시장치가 사용되는 것도 고려된다. 제어부는 식별처리 동안에 이용자에게 명령 또는 메시지를 제공하기 위해 LCD표시(34)상에 메시지를 표시한다. 게다가, 제어부는 LCD표시(34)상에 키식별 처리의 결과를 표시한다.
컴퓨터(80)의 입력장치(92)는 하우징(22)의 외부에서 억세스가능한 일련의 버튼(36)(도 1참조)을 포함한다. 이용자는 제어부로부터의 프롬프트(prompt)에 응답하여 컴퓨터내에 정보를 입력하거나 또는 식별처리를 가동시키기 위해 이러한 버튼을 이용할 수 있다.
본 발명의 키식별 시스템의 동작은 첨부도면을 참조하여 기술될 것이다. 도 10a, 10b는 마스터키를 식별하기 위한 대표적인 처리(100)의 흐름도를 포함한다. 처리(100)는 메모리(82)내에 저장된 응용(86)(도 9참조)과 처리기(90)의 동작의 제어부에 의해 실행된다.
식별시스템이 가동하면, 제어부는 초기화 처리를 실행한다. 초기화의 한 부분으로서, 제 1의 발광면(24)은 식별을 위한 위치내에서 마스터키없이 구동된다. 제 1의 발광면에 의해 제공된 역광의 기준영상은 수용부(28)에 의해 촬상된다(단계 102). 이러한 영상은 나중 처리시에 베이스라인(baseline) 기준으로 사용되기 위해 메모리(82)내에 저장된다.
마스터키(32)가 제 1의 발광면(24)상에 배치되고 하우징(22)의 문이 닫힌 후에 식별처리가 시작된다. 프레임(38)은 마스터키(32)가 수용부(28)의 관찰영역내에 배치되도록 한다. 문의 닫힘과정은 식별처리를 개시하거나 또는 이용자가 버튼(36)중 한 개를 해제함으로써 식별처리를 개시한다.
제어부는 마스터키의 두 개의 영상을 촬상한다. 제 1영상에 대해서는, 제어부가 제 1의 발광면만을 구동시키며, 이에 의해 마스터키가 역광을 받게 된다. 수용부는 키의 역광영상을 촬상하고(단계 104) 그 영상은 메모리(82)에 저장된다. 제 2영상에 대해서는, 제 1과 제 2의 발광면이 구동된다. 이에 의해 마스터키(32)의 지지되지 않은 면(46)의 조사, 또는 톱광(top lighting)이 실행된다. 수용부는 마스터키의 톱광 영상(top lit image)을 촬상하고(단계 106), 그 영상을 메모리(82)내에 저장한다.
즉, 제어부는 역광 영상을 촬상하지 않고, 마스터키의 톱광 영상만을 촬상한다. 아래에 더욱 상세하게 기술되는 바와같이, 키 블랭크는 톱광 영상에만 근거하여 식별될 수 있다. 그러나, 또한 아래에 더욱 상세하게 기술되는 바와같이, 역광 영상에 근거하는 기존의 키 블랭크와 마스터키의 비교는 톱광 영상에 근거하는 비교보다 더욱 신속하게 수행될 수 있다. 그러므로, 역광 영상으로부터 얻어지는 정보는 톱광 영상으로부터 얻어지는 정보를 비교하기 전에 몇 개의 키 블랭크를 필터 아웃(filter out)하는데 이용되어 식별처리의 속도를 증가시키게 된다.
제어부는 마스터키의 실루엣 영상을 생성한다(단계 108). 이것은 초기화 과정동안에 마스터키의 역광 영상으로부터 촬상된 기준영상을 제거함으로써 이루어진다. 그 결과는 마스터키의 실루엣 영상이다.
제어부는 그 후에 키의 실루엣 영상을 분석하여 마스터키의 가장자리 지도를 생성한다(단계 110). 가장자리 지도는 마스터키의 가장자리를 따라 배열된 다른 포인트들의 상대 위치를 한정한다. 가장자리 지도는 추후 처리를 위해 메모리(82)내에 저장된다. 이 처리동안에는, 제어부가 또한 가장자리 지도의 극한 포인트(extreme points)를 결정한다. 상기 극한 포인트는 영상의 죄우상하 부분에서 가장 멀리 있는 포인트이다.
극한 포인트는 키의 방향(orientation)을 결정하는데 이용된다(단계 112). 제어부는 극한 포인트의 어느 것이 가장 멀리 떨어져 있는지를 식별한다. 이러한 포인트는 키의 팁(tip : 62)과 헤드(64)를 나타낸다. 제어부는 키의 팁(62)을 나타내는 포인트와 키의 헤드(64)를 나타내는 포인트를 결정하기 위해서 이러한 포인트에 거의 인접한 가장자리 지도를 분석하게 된다. 키의 팁(62)과 헤드(64)가 일단 식별되면, 제 1의 발광면(24)에 대한 마스터키(32)의 방향이 결정될 수 있다(단계 112).
제어부는 키가 단일면인지 또는 이중면인지를 판단하기 위해 키 블레이드의 가장자리 지도를 분석한다(단계 113). 제어부는 키 블레이드를 나타내는 가장자리 지도를 검사한다. 제어부는 소정의 거리만큼 떨어져 있는 두 개의 포인트를 설정하고 이러한 두 개의 포인트 사이의 경사를 연산한다. 이것은 기준경사가 된다. 다음에, 제어부는 다른 포인트와 더욱 인접한 단부 포인트의 하나는 이동시키고 새로운 포인트 위치 사이의 경사를 연산한다. 이것은 몇 차례 반복되며 각 발생시마다 새롭게 연산된 경사가 기준경사와 비교된다. 새롭게 연산된 경사가 기준경사의 허용치 밖에 존재할 때마다, 경사변화로서 카운트된다. 변화의 카운트가 특정한 임계치를 초과하게 되면, 키 블레이드면은 절단면으로 여겨지게 된다. 이러한 과정으로부터, 제어부는 블레이드가 단일한 면 또는 양면(예를 들면, 단면 또는 이중면 키)을 가지고 있는 지를 판단한다.
다음에, 제어부는 마스터키(32)의 블레이드 길이(L)를 결정하기 위해 키 스파인과 어깨위치에 대한 정보를 도출한다. 단일면 키에서는, 절단되지 않은 면이 키 스파인(spine)으로 여겨진다. 제어부는 서로 인접한 절단되지 않은 면에 두 포인트를 먼저 설정하고 두 포인트 사이의 경사를 연산한다. 제어부는 다음에 절단되지 않은 면의 기준경사로부터 경사가 변화하는 포인트를 발견하기 위해서 절단되지 않은 가장자리를 따라 키의 팁을 향해 키의 가장자리 지도를 검색함으로써 스파인의 팁 단부(tip end)를 설정한다. 다음에, 제어부는 절단되지 않은 면의 경사가 나타나는 포인트를 발견하기 위해서 절단되지 않은 가장자리를 따라 키의 헤드를 향해 키의 가장자리 지도를 검색함으로써 스파인의 헤드 단부를 발견한다. 이러한 과정은 또한 최대 블레이드 길이를 설정한다.
제어부는 어깨를 위해 키를 검색해야 한다. 이것은 블레이드 절단면상에 있는 스파인의 헤드 단부에 수직하는 포인트를 설정함으로써 이루어진다. 이러한 수직 포인트로부터 제어부는 절단된 키 가장자리가 절단되지 않은 가장자리를 향해 경사져 있다는 것을 나타내는 경가 편차를 위해 키의 팁 단부를 향해 절단 블레이드의 가장자리 지도를 검색하게 된다. 이러한 조건이 소정의 거리내에서 검출되지 않으면, 이미 식별된 스파인 헤드는 키의 스파인 어깨포인트(71)로서 해석된다. 그러나 만약 중요한 값의 경사편차가 검출되면, 이러한 편차에 대해 수직인 절단되지 않은 면의 포인트가 스파인 어깨 포인트(71)로 해석된다. 제어부는 블레이드 길이(L)를 스파인 팁과 스파인 어깨 포인트 사이의 거리로 연산한다.
이중면 키에서, 키 스파인은 블레이드의 절단되지 않은 면에 있는 블레이드의 양면상의 한 포인트를 발견함으로써 식별된다. 시스템은 발견된 포인트와 키 헤드 사이의 블레이드 영역이 직선이라고 가정할 수 있다.
시스템은 직선간의 거리를 결정하며 키의 중간점 또는 중앙선을 식별한다. 시스템은 키의 중앙선에 있는 한 포인트를 발견하기 위해서 키의 팁 단부로부터 검색하게 된다. 팁 단부와 키 블레이드의 절단되지 않은 부분 사이의 키의 중앙선은 이중면 키의 스파인이다.
단순성을 위해, 이중면 키의 한 면은 절단면이라고 부르며 다른 면은 비절단면(uncut side)이라고 부르겠다. 이중면 키의 어깨 포인트(71)는 단일면 키와 같이 결정된다. 이중면 키의 블레이드 길이(L)는 어깨 포인트(71)와 키 팁(62) 사이의 거리이다.
시스템은 데이터베이스에서 기존의 키 블랭크를 검색하여 서로 다른 복수의 절단 가장자리(이중면이고 마스터키는 단일면이다)를 가지는 키 블랭크를 필터 아웃하고 마스터키의 블레이드 길이의 소정의 허용치 밖에 있는 블레이드 길이를 가진다. 잠재적인 매치의 최종 서브세트(subset)는 다른 비교를 위해 메모리내에 유지된다.
시스템은 헤드와 어깨 형태 정보를 도출한다(단계 116). 마스터키의 헤드 형태가 키의 어깨 포인트와 헤드 단부 사이의 일련의 위치에서 헤드 폭을 결정함으로써 형상화된다. 시스템은 보간법과 외삽법(extrapolation)을 통해 헤드형태의 어떠한 변화라도 평탄하게 처리한다. 마스터키의 헤드 형태에 관한 최종 정보는 형태 정보의 크기를 감소시키고 미래의 매칭정보를 단순하게 하기 위해서 결합된다. 데이터 그룹은 동일한 크기의 연속된 폭들을 폭발생의 카운트(길이)와 폭을 단일한 폭을 나타내는 기재사항에다 결합시킴으로써 결합된다. 이러한 폭에 관한 기술은 단일한 형태기술 스트링(shape description string)으로 결합된다. 이러한 결합단계는 기존의 키 블랭크와 비교되어지는 헤드형태 데이터의 양을 감소시키게 된다.
시스템은 또한 마스터키의 헤드와 어깨에 관한 윤곽정보를 도출한다(단계 117). 윤곽정보는 마스터키의 헤드와 어깨영역의 외부 주변의 형태로부터 도출된다. 윤곽정보는 헤드와 어깨영역의 외부 주변의 형태내의 경사변화를 분석함으로써 도출된다. 도 11 b, 11c를 참조하면, 이러한 경사변화는 경사증가(73), 경사감소(75), 수평(77) 또는 수직(79)으로 표현된다. 경사변화와 크기는 헤드와 어깨영역의 형태의 외부 주변을 식별하는 윤곽 기술(description) 스트링을 형성하기 위해 결합될 수 있다.
제어부는 가장자리 절단과 블레이드 길이 필터뒤에 남아 있는 가능한 매치의 목록에 대해서 헤드와 어깨정보를 비교한다. 우선 제어부는 잠재적인 키 블랭크의 매치의 마스터키 헤드형태의 일반적인 비교를 수행하며 소정의 허용치 밖에 있는 키 블랭크를 제거한다.
형태비교는 기존의 키 블랭크의 폭 기술과 마스터키에 대한 형태 기술 스트링내의 각 폭 기술을 비교하는 과정이다. 각 비교의 유사성에 대해서 점수가 할당된다. 만약 형태기술이 비교된 후에, 마스터키 또는 기존의 키 블랭크에 대한 어느 폭 기술이 남아 있다면, 비교점수는 그에 따라 감소된다. 이러한 비교과정은 폭과 폭이 발생하는 위치를 모두 고려한다. 이러한 과정의 장점은 대칭과 비대칭 키들이 달리 식별된다는 것이다.
형태기술 스트링에 근거하는 형태비교가 매치를 나타내는 접수를 발생하지 못한다면, 제어부는 마스터키와 잠재적인 키 블랭크 매치에 대한 윤곽기술 스트링에 근거하여 비교를 수행한다. 아래에 기술되는 윤곽기술매칭은 형태기술 스트링 매칭에 앞서서 또는 그 이전에 수행된다. 윤곽기술매칭은"합격 또는 불합격" 형태의 매칭과정이다. 윤곽기술매칭과정이 "합격" 점수를 생성하면, 대응하는 키 블랭크가 가능한 매치의 목록에 추가된다.
키 블랭크가 마스터키와 유사한 블레이드 길이를 가지고 동일한 절단면을 가진다는 점에서 키 블랭크가 가능한 매치라고 식별될 때에, 윤곽기술비교는 적절하게 된다. 그러나, 윤곽기술비교는 중요한 점수를 발생하지 않는다. 윤곽기술비교는, 마스터키의 길이 또는 폭이 키 블랭크 헤드의 길이 또는 폭보다 더 크거나 또는 더 작기 때문에 형태기술비교가 중요한 점수를 발생하는지 못하는지를 판단한다.
윤곽기술비교는에서는, 제어부가 먼저 마스터키의 윤곽기술스트링의 전체 크기와 키 블랭크의 윤곽기술스트링의 전체 크기를 비교한다. 만약 두 개의 윤곽기술스트링의 크기 사이의 차이가 소정의 허용치 밖에 있다면, 윤곽기술비교는 "불합격"으로 플래그된다.
두 개의 윤곽기술스트링 사이의 크기 차이가 소정의 허용치내에 있다면, 제어부는 두 개의 윤곽기술스트링내의 각 경사변화를 "단계별"로 비교한다. 마스터키 윤곽기술스트링내의 제 1의 경사변화가 동일하다면, 경사방향과 길이의 관점에서, 총 점수가 제 1의 경사변화에 할당된다.
그러나 만약 경사 또는 방향의 관점에서 제 1의 경사변화내에 차이가 있다면, 제어부는 제 1의 경사변화를 통해 마스터키와 키 블랭크사이의 크기 차이를 판단하게 된다. 제 1의 경사변화내의 크기 차이가 전체 크기에서의 차이보다 적다면, 벌금이 할당되지 않는다. 그러나 만약 키 블랭크가 윤곽기술스트링내의 전체 크기 차이보다 더 크다면, 윤곽매칭점수는 감소된다. 점수가 감소되는 양은 마스터키 윤곽기술스트링(contour description string)과 키 블랭크 윤곽사이의 전체 크기 차이와 마스터키의 제 1의 경사변화의 크기차이와 관련있다.
제어부는 윤곽기술스트링내의 각 경사변화에 대해 이러한 분석을 실시하며 각 경사변화(slope variance)로부터 얻어진 점수를 윤곽매치합계(contour match sum)내에 결합시킨다. 윤곽기술비교가 완료되면, 윤곽매치합계는 이상적인 매치접수와 비교된다. 이상적인 매치점수는 두 개의 윤곽 스트링중 더 작은 스트링의 크기와 동일하게 된다. 윤곽매치합계가 이상적인 점수의 소정의 임계치내에 존재하면, 비교는 "합격"으로 플래그(flag)되며, 대응하는 키 블랭크가 잠재적인 매치(potential match)로 식별된다.
제어부는 서로 유사한 키 블랭크에 관한 정보를 보존한다. 가능한 매치의 목록이 마스터키에 대해서 발생될 때마다, 제어부는 식별된 키 블랭크의 각각이 목록상의 다른 키 블랭크와 "유사함"으로 기재되도록 한다. 가능한 매치로 식별된 한 개 이상의 키 블랭크가 잠재적인 매치목록상의 다른 블랭크 키와 유사하다고 기재되어 있지 않다면, 시스템은 이러한 정보를 그에 따라 갱신한다. 제어부가 확실히 키 블랭크를 식별할 수 없는 경우에, 마스터키와 "유사한" 키들은 이용자에게 제출되어 적절한 키 블랭크를 식별할 수 있도록 한다.
시스템은 서로 유사한 키 블랭크를 식별하기 위해서 랭킹(ranking) 시스템을 채택하고 있다. 이것은 키 블랭크 정보를 가지고 그들의 유사성에 근거하여 키의 등급을 매기고 이러한 정보를 저장함으로써 이루어진다. 키 블랭크가 완전히 확실하게 식별될 수 없을 때에, 잠재적인 매치의 목록은 할당된 "유사성" 등급에 따라 이용자에게 제공될 수 있다.
제어부는 헤드와 어깨형태비교의 결과에 따라 가능한 매치로 남아 있는 키 블랭크를 분석한다(단계 120). 도 10b를 참조하자. 매치의 목록이 비어 있다면, 키 블랭크가 잠재적인 매치로 식별되지 않았다는 것을 의미하며, 그 때에는 제어부가 LCD표시(34)상에 "데이터베이스내에 매칭키가 없음"과 같은 적당한 메시지를 표시한다(단계 122). 단지 단일한 키 블랭크가 잠재적인 매치로 식별되었다면(단계 124), 이러한 키 블랭크는 마스터키에 대응하는 키 블랭크이다. 제어부는 매칭 키 블랭크를 식별하기 위해서 LCD표시(34)상에 메시지를 이용자에게 표시한다(단계 128).
복수의 키가 잠재적인 매치로서 식별되었다면, 제어부는 마스터키의 톱광 키영상으로부터 밀링출구형태(milling exit shape)를 도출한다. 이것은 톱광 영상으로부터 기준영상을 제거함으로써 이루어지게 되어 마스터키의 지지되지 않은 면(노출면)의 영상을 생성하게 된다. 제어부는 마스터키의 이러한 영상의 화소들을 분석하므로 밀링출구형태(76)를 식별하게 된다. 도 11a-11d 에 도시한 바와같이, 밀링출구형태(76)는 밀링이 키 블레이드를 밖으로 밀어내는 키상의 라인을 나타내는 "형태 스트링"으로 식별된다. 제어부는 키 블레이드상의 영상회색칼라(image gray color)를 정규화함으로써(normalizing) 밀링출구형태(76)의 "형태 스트링"을 정의한다. 이것은 그림자로 여겨지지 않는 회색값(gray values)을 일관된 고정된 회색값으로 변경시킴으로써 이루어진다. 이러한 과정을 통해 제어부는 밀링그림자와 밀링 가장자리를 좀 더 쉽게 식별할 수 있다.
밀링출구패턴(76)은 (상기 결정된 바와같이) 스파인의 위치와 경사에 대해서 한정된다. 마스터키상에 형성된 형태 스트링은 다음의 방향중 한 방향으로 향하고 있다. 즉 (1)스파인에 대해 평행한 방향 (2) 스파인에 대해 수직인 방향 (3)스파인으로부터 떨어진 경사진 방향 또는 (4)스파인에 대해 경사진 방향. 형태 스트링은 밀링출구형태의 형태 가장자리를 구성하는 길이, 위치와 세그먼트의 방향(orientation of segments)을 나타내는 일련의 벡터, 또는 데이터 그룹에 의해 정의된다.
제어부는 밀링출구형태 스트링을 한정하는 데이터 그룹과 기존의 키 블랭크의 밀링출구형태 스트링을 한정하는 저장된 데이터 그룹을 비교한다(단계 130). 밀링출구비교는 헤드형태 비교과정과 유사한 방식으로 이루어진다. 제어부는 마스터키의 각 밀형태 기술자(mill shape descriptor)와 기존의 키 블랭크의 밀형태 기술자를 비교하여 그 비교결과를 저장한다. 소정의 임계치 이상의 점수 값은 매치된 형태로 여겨진다. 이러한 소모적인 비교과정은 종래의 비교시에 가능한 매치라고 식별되었던 키 블랭크의 서브세트(subset)에 대해서만 수행된다. 그러나, 이러한 검색은 기존의 키 블랭크의 전체 데이터베이스에 대해 수행된다. 각 방법에서, 밀링출구형태 비교의 결과는 가능한 매치라고 식별된 키 블랭크의 축소된 목록을 포함하게 된다.
즉, 키 블레이드상의 밀링홈의 폭과 위치는 유사하게 형성된 키 블랭크들을 판별하기 위해 이용된다. 이러한 방법에 의해, 제어부는 상술한 방법과 유사한 방법에 의해, 키 블레이드의 영상회색칼라를 먼저 정규화한다. 이에 의해 제어부는 밀링홈에 의해 생성된 그림자를 좀 더 쉽게 식별할 수 있다.
도 11a-11d를 참조하면, 제어부는 키의 스파인에 대해 수직인 키 블레이드상의 라인(81)을 식별한다. (도 11c와 11d에 도시한 바와같이)어깨(71)를 가지는 키에 대해서는, 라인(81)이 어깨(71)에 의해 정렬된다. (도 11a와 b에 도시한 바와같이)어깨를 가지는 키에 대해서는, 라인(81)이 키의 팁으로부터 임의의 거리에 위치하게 된다.
제어부는 라인(81)을 따라 밝은 부분과 어두운 부분을 정의한다. 각각의 밝은 부분과 어두운 부분의 폭은 밀폭 형태스트링(mill width shape string)으로 저장된다. 밝은 부분과 어두운 부분의 수(number)도 또한 밀폭 형태스트링과 함께 저장된다. 공지된 바와같이, 특정한 키 블랭크상의 밝은 부분과 어두운 부분의 수는 키 블랭크상의 밀링홈의 수와 관련되어 있다. 각각의 밝은 부분과 어두운 부분의 폭에 근거하여, 제어부는 각 밀링홈의 폭을 결정한다.
제어부는 마스터키의 밀폭 형태스트링과 기존의 키 블랭크를 비교한다. 먼저, 제어부는 동일한 수의 밝은 부분과 어두운 부분을 가지는 키 블랭크를 식별한다. 그 후에 제어부는 마스터키 밀폭 스트링내의 밝은 부분과 어두운 부분의 폭과 식별된 키 블랭크의 밝은 부분과 어두운 부분의 폭을 비교한다. 키 블랭크상의 밝은 부분과 어두운 부분은 마스터키 밀폭 형태스트링에 대해서 크기와 형태에 의해 매치된다(예를 들면 밝거나 또는 어두운 것과 매치된다). 대응하는 마스터키 부분의 제 1의 허용레벨내에 있는 크기를 가지며, 마스터키의 형태(예를 들면 밝거나 또는 어두운 형태)와 매치하는 키 블랭크상의 각 부분은 만점을 받게 된다. 제 1의 허용레벨과 제 2의 허용레벨 사이에 있는 크기를 가지는 각 매칭형태부는 부분 점수가 주어진다. 밀폭 형태스트링내의 모든 폭에 대한 종합점수가 소정의 임계치의 밖에 있다면, 키 블랭크는 가능한 매치의 목록으로부터 삭제된다.
단지 단일한 키 블랭크가 매치로서 식별된다면(단계 132), 이러한 키 블랭크는 마스터키에 대응하는 키 블랭크이다. 제어부는 이용자를 위해 LCD표시(34)상에 매칭키의 식별상태를 표시한다(단계 128).
그러나, 가능한 매치의 목록상에 한 개 이상의 키 블랭크가 남아 있다면, 마스터키의 반대측은 검사되어야 한다(단계 134). 마스터키에 대한 가능한 매치로서 남아 있는 키 블랭크는, 키 블랭크의 반대측이 키 블랭크들을 구체적으로 구별할 수 있는 밀링(milling)을 가지고 있는지를 판단하기 위해서 분석된다. 만약 남아 있는 키 블랭크가 키의 반대측상의 추가 밀링에 의해 구별될 수 없다면, 식별과정은 종료되며 제어부는 LCD표시(34)를 통해 이용자에게 가능한 매치로서 남아 있는 각 키 블랭크를 식별한다.
제어부는 여러 가지 방법으로 마스터키의 반대측상에 유용한 정조가 있는지를 판단한다. 예를 들면, 표시기(indicator)는 특정한 키 블랭크에 대한 정보가 데이터베이스내에 저장되면 갱신된다. 키 블랭크에 대한 정보가 로드되면, 키 블랭크가 양면상에 고유한 밀링패턴을 가지고 있는지가 판단된다. 그렇다면, 데이터베이스내의 표시기가 그에 따라 표시된다. 제어부는 키가 추가 정보를 얻기 위해서 플립(flip)이 되어야 하는지를 판단하기 위해서 이 표시기를 검사한다.
즉, 제어부는 키 블랭크의 반대측에 대해 밀링형태스트링을 검사한다. 이러한 비교는 키 블랭크의 반대측이 서로 다르다는 것을 판단하다. 서로 다른 키 블랭크의 반대측상의 밀링패턴에 대해 차이가 있다면, 키 블랭크사이에서는 다른 구별이 이루어지며, 키는 추가 정보를 얻기 위해서 플립이 되어야 한다. 키 블랭크의 반대측에서 아무런 차이가 없다면, 추가 분석을 위해 키를 플립하는 단계가 필요하지 않다.
제어부가, 키 블랭크가 마스터키의 반대측상의 밀링에 의해 구별된다고 판단하면, 제어부는 키의 반대측이 수용부(28)의 시계에 노출되도록 이용자가 키를 플립하도록 지시한다(단계 138). 이용자가 마스터키를 플립하고 하우징(22)의 문을 다시 닫은 후에, 제어부는 키의 반대측 또는 서브세트의 완전식별과정을 진행시킨다. 예를 들면, 이러한 과정은 역광과 톱광의 단계를 포함한다. 또는 즉, 식별과정은 키의 반대측상의 밀링출구패턴을 판단하기 위해서 톱광 단계만을 재개한다.
본 발명은 발표된 키식별 시스템이 키절단 기계와 함께 사용될 수 있다는 것을 고려하고 있다. 제어부는 키의 블레이드에 대한 키절단 코드를 결정하기 위해서 키의 가장자리 지도를 분석하는 추가단계를 수행한다. 키절단 코드는 마스터키 블레이드내의 절단의 위치, 깊이와 각도를 정의한다. 키절단 코드는 메모리(82)내에 저장되며, LCD표시(34)상에 표시되거나 또는 키절단기계로 이송된다. 키절단 코드는 직접망을 통해 또는 망을 통해 키절단기계로 이송된다. 즉, 본 발명의 시스템이 정확한 키 블랭크를 식별한 후에, 블랭크는 기존의 추적기술을 통해 마스터키에 대응하여 절단될 수 있다.
그러므로, 본 발명은 종래의 키식별 시스템보다 사용하기 쉽고 덜 복잡한 키식별 시스템을 제공하고 있다. 기술된 상기 시스템은 그림자 또는 글레어의 간섭없이, 마스터키의 표면을 균일하게 조사한다. 그리고 키의 정확한 식별을 제공한다. 게다가, 본 발명의 비교알고리즘은 마스터키의 신속한 식별을 제공한다. 1,000개의 키의 데이터베이스에 대한 비교과정은 일초내에 본 발명의 시스템에 의해 수행된다. 기존의 키 블랭크의 간단한 데이터 구조에 의해 전체 시스템은 외부 데이터 저장장치가 필요없이 스스로 제어된다.
여러 가지 수정과 변형들이 본 발명의 정신과 범위에서 벗어나지 않으면서 본 발명내에서 가능하다. 본 발명의 다른 실시예는 여기에 발표된 발명의 명세서와 실시예로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다. 명세서와 보기들은 단지 대표적인 것으로 여겨지며, 본 발명의 진정한 정신과 범위는 다음의 청구항에 의해 지시되어 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 키식별 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 제 1과 제 2의 발광면 및 수용부의 개략도이다.
도 3은 도 2의 실시예의 제 1과 제 2의 발광면 및 수용부의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 제 1과 제 2의 발광면 및 수용부의 다른 실시예의 측면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 실시예의 제 1과 제 2의 발광면 및 수용부의 부분도이다.
도 6a는 (비팅 패턴이 없는)대표적인 마스터키의 평면도이다.
도 6b는 라인 A-A를 따라 취해진 도 6a의 마스터키의 단면도이다.
도 7a는 (비팅 패턴이 없는) 다른 대표적인 마스터키의 평면도이다.
도 7b는 라인 B-B를 따라 취해진 도 7a의 마스터키의 단면도이다.
도 8a는 (비팅 패턴이 없는) 다른 대표적인 마스터키의 평면도이다.
도 8b는 라인 C-C를 따라 취해진 도 8a의 마스터키의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 키식별 시스템의 동작을 제어하기에 적합한 컴퓨터의 개략도이다.
도 10a와 10b는 본 발명에 따르며 마스터키로부터 키 블랭크를 식별하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 11a-11d는 키 블랭크의 각 밀링출구패턴을 도시한, 대표적인 키 블랭크의 평면도이다.
도 12는 본 발명에 따라 제 1과 제 2의 발광면 및 수용부의 다른 실시예의 측면도이다.

Claims (26)

  1. 마스터키로부터 키 블랭크를 식별하는 시스템에 있어서,
    상기 시스템은,
    하우징과,
    상기 하우징에 대해 고정되어 있는 제 1의 균일광원과,
    상기 하우징에 대해 고정되어 있으며 상기 제 1의 균일광원에 대해 소정의 각도로 배치되어 있는 제 2의 균일광원과,
    상기 마스터키의 상기 영상을 촬상하도록 상기 하우징내에 배치되어 있는 수용부와,
    상기 수용부와 상기 마스터키 사이에 배치되며, 상기 제 2의 균일광원과 마주 대하는 반사면과, 상기 수용부와 마주 대하는 투광면을 가지는 반사장치로 구성되며,
    상기 반사면은, 상기 제 2의 균일광원에 의해 생성되는 빛을 상기 제 1의 균일광원을 향해 반사하도록 구성되어 있으므로, 마스터키가 상기 하우징내에 배치되어 있을 때에, 상기 제 1의 균일광원은 상기 마스터키의 프로필 이미지를 생성하며, 상기 제 2의 균일광원은 상기 마스터키의 표면을 조사하도록 동작하는 키 블랭크 식별시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    복수의 키 블랭크에 관한 정보를 저장하기 위한 메모리를 가지는 제어부를 추가로 구비하며,
    상기 제어부는,촬상된 영상에 근거하여 상기 마스터 키에 대응하는 상기 키 블랭크를 식별하도록 동작하는 키 블랭크 식별시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1의 균일광원과 제 2의 균일광원 사이의 각도는 약 90°가 되는 키 블랭크 식별시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2의 균일광원에 의해 발생된 빛이 상기 제 1의 균일광원에 대해 실제적으로 수직이 되도록 상기 반사장치가 상기 제 2의 균일광원에 대해 약 45°의 각도로 배치되어 있는 키 블랭크 식별시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1의 균일광원과 상기 반사장치 사이에 배치된 투명 지지부를 포함하며, 상기 투명 지지부는 상기 마스터키를 수용하도록 구성되어 있는 키 블랭크 식별시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 반사장치는 단방향 거울이 되는 키 블랭크 식별시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1의 균일광원과 상기 제 2의 균일광원의 각각에 의해 발생된 빛의 양은 가변적이 되는 키 블랭크 식별시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1의 균일광원은 제 1의 발광원이 되며, 상기 제 2의 균일광원은 제 2의 발광원이 되는 키 블랭크 식별시스템.
  9. 제 1항에 있어서
    상기 하우징은 실제적으로 상기 제 1과 제 2의 균일광원과 상기 수용부를 포함하는 키 블랭크 식별시스템.
  10. 마스터키로부터 키 블랭크를 식별하는 방법에 있어서,
    하우징에 대해 고정되어 있는 제 1의 균일광원을 확보하는 단계와,
    상기 하우징에 대해 고정되어 있으며 상기 제 1의 균일광원에 대해 소정의 각도로 배치되어 있는 제 2의 균일광원을 확보하는 단계와,
    하우징내에 마스터키를 배치시키는 배치단계와,
    상기 마스터키의 표면을 조사하기 위해서 상기 제 2의 균일광원에 의해 발생된 빛을 반사시키는 반사단계와,
    반사장치를 통해 상기 제 1과 제 2의 균일광원중 한 광원에 의해 발생된 마스터키의 영상을 투사하는 투사단계와,
    상기 마스터 키의 상기 영상을 촬상하는 촬상단계를 포함하는 키 블랭크 식별방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2의 균일광원에 의해 발생된 빛이 상기 제 1의 균일광원에 대해 실제적으로 수직이 되도록 구성되어 있는 키 블랭크 식별방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 마스터 키에 대응하는 키 블랭크를 식별하기 위해서 상기 마스터 키의 촬상된 영상과기존의 키 블랭크들을 비교하는 비교단계를 추가로 구비하는키 블랭크 식별방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    촬상영상으로부터 상기 마스터키의 조사면상의 최소한 한 개의 홈의 위치와 폭을 식별하는 식별단계와,
    기존의 키 블랭크로부터 얻어지는 정보와 최소한 한 개의 홈의 위치와 폭을 비교하는 비교단계를 추가로 포함하는 키 블랭크 식별방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 마스터키의 조사면으로부터 밀링출구패턴의 영상을 도출하는 키 블랭크 식별방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    기존의 키 블랭크로부터 얻어진 정보와 상기 밀링출구패턴의 상기 영상을 비교하는 단계를 추가로 포함하는 키 블랭크 식별방법.
  16. 제 10항에 있어서
    상기 마스터키의 헤드부의 형태에 관한 정보를 도출하는 단계를 추가로 포함하는 키 블랭크 식별방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 마스터키의 영상으로부터 상기 마스터키의 헤드부의 형태를 정의하는 형태기술스트링을 추가로 포함하는 키 블랭크 식별방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    복수의 위치에서 상기 마스터키의 헤드부의 폭을 식별함으로써 형태기술스트링이 도출되는 키 블랭크 식별방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 마스터키의 영상으로부터 상기 마스터키의 헤드부의 외주 주변을 한정하는 윤곽기술스트링을 도출하는 단계를 추가로 포함하는 키 블랭크 식별방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 마스터키의 윤곽기술스트링과 기존의 키 블랭크로부터 얻어진 정보를 비교하는 키 블랭크 식별방법.
  21. 마스터키로부터 키 블랭크를 식별하는 시스템에 있어서,
    상기 시스템은,
    하우징과,
    상기 하우징에 대해 고정되어 있으며 상기 마스터키의 제 1의 표면을 조사하도록 구성된 제 1의 균일광원과,
    상기 제 1과 제 2의 균일광원 사이에 상기 마스터 키가 배치되어 상기 마스터 키의 마스터키의 영상을 발생시키기 위해서, 상기 제 1의 균일광원과 상기 하우징에 대해 고정되어 있으며, 상기 제 1의표면과 마주 대하는 상기 마스터키의 제 2의 표면을 조사하도록 상기 제 1의 균일광원과 마주 대하도록 구성되어 있는 제 2의 균일광원으로서,
    상기 마스터키의 상기 영상을 촬상하는 수용부와,
    복수의 키 블랭크에 관한 정보를 저장하는 메모리를 가지며, 촬상된 영상에 근거하여 상기 마스터키에 대응하는 키 블랭크를 식별하는 제어부로 구성된 키 블랭크 식별시스템.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 제 1의 균일광원으로부터 보면 마스터키의 반대쪽에 배치되어 있으므로, 상기 제 1의 균일광원은 마스터키의 실루엣을 발생하는 키 블랭크 식별시스템.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 제 2의 균일광원은 상기 마스터 키의 지지되지 않은 표면을 조사하는 키 블랭크 식별시스템.
  24. 제 21항에 있어서,
    상기 제 1의 균일광원과 상기 제 2의 균일광원의 각각에 의해 발생된 빛의 양은 가변적이 되는 키 블랭크 식별시스템.
  25. 제 21항에 있어서,
    상기 제 1의 균일광원은 제 1의 발광원이 되며, 상기 제 2의 균일광원은 제 2의 발광원이 되는 키 블랭크 식별시스템.
  26. 제 21항에 있어서
    상기 하우징은 실제적으로 상기 제 1과 제 2의 균일광원과 상기 수용부를 포함하는 키 블랭크 식별시스템.
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