KR101534903B1 - 터치 스크린 상의 서명의 압력 기반 인증을 위한 시스템들 및 방법들 - Google Patents

터치 스크린 상의 서명의 압력 기반 인증을 위한 시스템들 및 방법들 Download PDF

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Abstract

터치 스크린 상의 입력을 인증하기 위한 시스템들 및 방법들이 제공된다. 방법은 공지된 사용자에 의한 입력으로서 제공되는 터치 스크린 상의 사용자에 의한 입력에 대한 하나 이상의 압력 메트릭들을 획득하는 단계를 포함한다. 각각의 압력 메트릭은 입력의 각각의 압인 위치에서 사용자에 의해 터치 스크린에 인가되는 압력에 대응한다. 방법은 하나 이상의 압력 메트릭들에 적어도 부분적으로 기초하여 사용자를 공지된 사용자로서 인증하는 단계를 더 포함한다.

Description

터치 스크린 상의 서명의 압력 기반 인증을 위한 시스템들 및 방법들{SYSTEMS AND METHODS FOR PRESSURE-BASED AUTHENTICATION OF A SIGNATURE ON A TOUCH SCREEN}
본 명세서에서 설명되는 본 발명의 실시예들은 일반적으로 터치 감지 응용들에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명의 실시예들은 터치 스크린 상에 압인된 서명들의 인증에 관한 것이다.
많은 전자 장치는 터치 스크린들(또는 터치 패널들)을 사용하여 사용자에게 정보를 제공하고 사용자로부터 입력을 수신하기도 한다. 예를 들어, 터치 스크린은 사용자의 서명을 직관적이고 자연스럽게 캡처할 수 있다. 통상의 터치 감지 기술들은 스크린 상의 터치들의 위치를 감지한다. 일부 터치 감지 기술들은 터치 스크린에 인가되는 압력(또는 힘)의 크기를 결정할 수 있지만, 압력은 터치 스크린의 표면 상의 접촉의 면적(또는 그의 변화율)에 기초하여 결정된다. 이와 관련하여, 종래 기술은 인가 압력을 근사화하거나 추정하지만, 인가되는 실제의 힘을 측정하지는 않는다. 더구나, 일부 용량성 터치 스크린들은 터치 스크린의 표면에 대한 단순한 근접에도 응답하는데, 즉 이들은 터치 스크린의 표면 상에 사실상 어떠한 접촉 또는 압인(impression)도 행해지지 않은 때에도 응답 또는 반응할 수 있다. 결과적으로, 종래 기술의 시스템들은 터치 스크린에 대해 인가되는 압력(또는 힘)을 정확하게 측정하고 터치 스크린 상의 개별 위치들로 분해하지 못한다. 따라서, 터치 스크린 상에 압인된 서명에 대한 통상의 인증 방법들은 입력된 서명의 이차원 공간 특성들(예컨대, 크기, 형상, 배향 등)을 저장된 서명의 공간 특성들과 비교한다. 그러나, 숙련된 위조자는 사용자의 서명의 공간 특성들을 복제할 수 있으며, 따라서 인증의 무결성이 손상될 수 있다.
아래의 도면들과 함께 고려될 때 상세한 설명 및 청구항들을 참조함으로써 본 발명의 더 완전한 이해가 얻어질 수 있으며, 도면들 전반에서 동일한 참조 번호들은 유사한 요소들을 지칭한다.
도 1은 일 실시예에 따른 서명 인증 시스템의 블록도이고,
도 2는 일 실시예에 따른 도 1의 서명 인증 시스템에서 사용하기에 적합한 터치 패널의 분해 사시도이고,
도 3은 일 실시예에 따른 도 1의 서명 인증 시스템에서 사용하기에 적합한 터치 스크린 상에 압인된 서명에 대응하는 압력 맵을 나타내고,
도 4는 일 실시예에 따른 도 1의 서명 인증 시스템에서 사용하기에 적합한 구성 프로세스의 흐름도이고,
도 5는 일 실시예에 따른 도 1의 서명 인증 시스템에서 사용하기에 적합한 인증 프로세스의 흐름도이다.
아래의 상세한 설명은 사실상 예시적일 뿐, 본 발명의 실시예들 또는 그러한 실시예들의 응용 및 이용을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 더구나, 앞의 기술 분야, 배경, 요약 또는 아래의 상세한 설명에서 제공되는 임의의 명시 또는 암시된 이론에 의해 한정되는 것을 의도하지 않는다.
본 명세서에서는 기능 및/또는 논리적 블록 컴포넌트들 및 다양한 처리 단계들과 관련하여 기법들 및 기술들이 설명될 수 있다. 그러한 블록 컴포넌트들은 지정된 기능들을 수행하도록 구성되는 임의의 수의 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어 컴포넌트들에 의해 구현될 수 있다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 시스템 또는 컴포넌트의 실시예는 하나 이상의 마이크로프로세서들 또는 기타 제어 장치들의 제어하에 다양한 기능들을 수행할 수 있는 다양한 집적 회로 컴포넌트들, 예로서 메모리 요소들, 디지털 신호 처리 요소들, 논리 요소들, 탐색표(look-up table)들 등을 사용할 수 있다.
간략화를 위해, 터치 감지, 터치 스크린 조정 및/또는 구성, 터치 스크린, 사용자 식별 및/또는 인증, 인공 신경망, 및 시스템들(및 시스템들의 개별 동작 컴포넌트들)의 다른 기능 양태들과 관련된 통상의 기법들은 본 명세서에서 상세히 설명되지 않을 수 있다. 더구나, 본 명세서에 포함된 다양한 도면들에 도시된 접속 라인들은 다양한 요소들 간의 예시적인 기능 관계 및/또는 물리적 결합을 나타내는 것을 의도한다. 실제의 실시예에서는 많은 대안 또는 추가적인 기능 관계 또는 물리적 접속이 존재할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
아래의 설명은 함께 "접속" 또는 "결합"되는 요소들 또는 노드들 또는 특징들을 참조한다. 본 명세서에서 사용될 때, 달리 명확히 언급되지 않는 한, "접속"은 하나의 요소/노드/특징이 다른 요소/노드/특징에 반드시 기계적은 아니지만 직접 연결되는(또는 그와 직접 통신하는) 것을 의미한다. 또한, 달리 명확히 언급되지 않는 한, "결합"은 하나의 요소/노드/특징이 다른 요소/노드/특징에 반드시 기계적은 아니지만 직접 또는 간접 연결되는(또는 그와 직접 또는 간접 통신하는) 것을 의미한다.
본 명세서에서 설명되는 기술들 및 개념들은 압력 감지(또는 힘 감지) 터치 스크린들, 즉 터치 스크린 상의 하나 이상의 개별 위치들에 인가되는 압력(또는 힘)을 측정하고 그리고/또는 각각의 압인 위치들로 분해할 수 있는 터치 스크린을 이용하는 시스템들에 관한 것이다. 압력 감지 터치 스크린은, 특정 사용자를 식별하도록 의도되고 특정 사용자의 서명으로서 제공되는, 터치 스크린(또는 터치 패드)의 표면 상의 수동(또는 수기) 압인, 예컨대 서명을 인증하는 데 사용된다. 본 발명은 본 명세서에서 서명과 관련하여 설명되지만, 본 발명은, 예를 들어 사용자를 식별하도록 의도되는 이름(필기체 또는 인쇄체), 번호, 심벌, 마킹, 제스처 또는 다른 압인과 같이, 사용자를 식별하도록 의도되는, 터치 스크린(또는 터치 패드)의 표면 상에 행해지는 임의의 수동 압인(들)을 인증하는 데 사용될 수 있다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 터치 스크린 상의 입력 압인(들)(예로서, 입력 서명)은 특정 사용자에 대응하는 템플릿에 비교되고, 입력 서명의 크기, 형상 및/또는 배향은 물론, 입력을 포함하는 개별 압인 위치들에서 사용자에 의해 터치 스크린(또는 터치 패드)에 인가된 압력(또는 힘)과 같은 입력 압인(들)의 이차원 공간 특성들에 기초하여 그 특정 사용자에 의해 행해진 것으로서 인증된다. 일 실시예에서, 터치 스크린은 예를 들어 스타일러스, 포인터, 펜, 손가락 및/또는 손, 손톱 또는 다른 적절한 물체와 같은 임의의 물체에 의해 터치 패널에 인가되는 압력(또는 힘)에 응답하는 투명한 터치 패널을 포함한다.
도 1은 컴퓨터, 서버, 이동 장치(예를 들어, 셀룰러 전화, 개인용 휴대 단말기 등), 현금 자동 지급기, 신용 카드 판독기, 금전 등록기 등과 같은 전자 장치(116)에서 사용하기에 적합한 서명 인증 시스템(100)을 나타낸다. 일 실시예에서, 서명 인증 시스템(100)은 터치 스크린(102), 터치 패널 제어 회로(104), 처리 모듈(106), 입력 장치(108) 및 데이터 저장 요소(110)를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 도 1은 설명의 목적을 위한 서명 인증 시스템(100)의 간단한 표현이며, 본 발명의 범위를 어떠한 방식으로도 한정하고자 하는 의도는 없다는 것을 이해해야 한다. 이와 관련하여, 도 1은 입력 장치(108)를 전자 장치(116)의 일부인 것으로 도시하지만, 실제로는 입력 장치(108)는 전자 장치(116)로부터 분리될 수 있고, (예컨대, 무선 링크를 통해) 처리 모듈(106)에 통신 결합될 수 있다. 마찬가지로, 실제로는 데이터 저장 요소(110)는 원격 위치에(예로서, 서버 상에) 존재할 수 있으며, 예를 들어 네트워크(예로서, 근거리 네트워크, 신용 카드 또는 데빗 카드 트랜잭션 네트워크)를 통해 처리 모듈(106)에 통신 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 터치 스크린(102)은 터치 패널(112) 및 디스플레이 장치(114)를 포함한다. 터치 패널(112)은 터치 패널 제어 회로(104)에 결합되고, 이 회로는 또한 처리 모듈(106)에 결합된다. 처리 모듈(106)은 디스플레이 장치(114)에 결합되며, 디스플레이 장치(114) 상의 하나 이상의 그래픽 객체들의 렌더링 및/또는 표시를 제어하도록 구성되고, 터치 패널 제어 회로(104)로부터 수신된 정보를 디스플레이 장치(114) 상에 표시된 콘텐츠와 상관시킨다. 처리 모듈(106)은 또한 입력 장치(108) 및 데이터 저장 요소(110)에 통신 결합되어, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 서명 인증 시스템(100)의 동작을 지원한다.
일 실시예에서, 터치 패널(112)은 터치 패널(112) 상의 하나 이상의 위치들에 인가되는 압력(또는 힘)에 응답하는 투명 터치 패널로서 구현된다. 이와 관련하여, 터치 패널(112)은 압력(또는 힘)을 감지하며, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 터치 스크린(102) 상의 입력 서명(또는 다른 입력 압인)을 포함하는 다양한 압인들에 의해 터치 패널(112)에 인가되는 압력(또는 힘)을 결정하고, 압력(또는 힘)을 터치 패널(112) 상의 각각의 압인 위치들로 분해하는 데 사용될 수 있다. 터치 패널(112)은 바람직하게는 디스플레이 장치(114)에 근접 배치되고, 디스플레이 장치(114)에 대해 정렬되며, 따라서 터치 패널(112)은 사용자가 터치 스크린(102) 및/또는 디스플레이 장치(114) 상에 표시된 콘텐츠를 볼 때 사용자와 디스플레이 장치(114) 사이의 시선 내에 삽입된다. 이와 관련하여, 터치 스크린(102) 및/또는 디스플레이 장치(114)의 사용자 및/또는 관찰자의 관점에서 볼 때, 터치 패널(108)의 적어도 일부는 디스플레이 장치(114) 상에 표시된 콘텐츠와 오버랩되고 그리고/또는 그 위에 배치된다. 일 실시예에 따르면, 터치 패널(108)은 실질적으로 편평한 형상을 가지며, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 디스플레이 장치(114)의 실질적으로 편평한 표면에 인접 배치된다.
도 2는 일 실시예에서의 도 1의 터치 스크린(102) 내의 터치 패널(112)로서 사용하기에 적합한 투명 터치 패널(200)의 분해도를 나타낸다. 터치 패널(200)은 투명 보호층(202), 제1 투명 전극층(204), 투명 합성물 층(206), 제2 투명 전극층(208) 및 투명 기판(210)을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 투명 보호층(202)은 제1 투명 전극층(204) 위에 배치되는 유리 또는 폴리머와 같은 투명 보호 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 투명 기판(210)은 예를 들어 유리 또는 폴리머와 같은 단단한 재료로 구현되지만, 대안 실시예들에서 투명 기판(210)은 유연한 재료로 구현될 수 있다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 일 실시예에서, 투명 합성물 층(206)이 투명 전극층들(204, 208) 사이에 삽입된다.
일 실시예에서, 투명 전극층들(204, 208) 각각은 복수의 투명 도전성 트레이스(205, 209)를 갖는 패터닝된 층으로서 구현되며, 각각의 도전성 트레이스는 다른 회로에 대한 전기적 접속을 제공하기 위한 탭(211, 213)에 전기적으로 결합된다. 이와 관련하여, 일 실시예에 따르면, 탭들(211, 213)은 도 1의 터치 패널 제어 회로(104)에 결합된다. 일 실시예에서, 투명 도전성 트레이스들(205, 209)은 인듐 주석 산화물, 아연 산화물 또는 주석 산화물과 같은 투명 도전성 산화물로서 구현된다. 제2 투명 전극층(208)은 투명 기판(210) 상에 배치되고, 도전성 트레이스들(209)은 제1 방향으로 정렬된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 도전성 트레이스들(209)은 x축과 정렬 및/또는 평행하다. 제1 투명 전극층(204)은 투명 합성물 층(206) 상에 배치되며, 그의 도전성 트레이스들(205)은 제2 투명 전극층(208)의 도전성 트레이스들(209)에 직교하도록 정렬된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 도전성 트레이스들(205)은 y축과 정렬 및/또는 평행하다.
도전성 트레이스들(205, 209)의 직교 배향으로 인해, 투명 전극층들(204, 208)은 도전성 트레이스들(205, 209)이 z축을 따라 오버랩되고 그리고/또는 위에 놓이는 각각의 위치에서 제1 투명 전극층(204)의 도전성 트레이스들(205)로부터 투명 합성물 층(206)을 통해 제2 전극층(208)의 도전성 트레이스들(209)에 이르는 복수의 가능한 전도 경로를 생성한다. 이와 관련하여, 투명 전극층들(204, 208)은 투명 합성물 층(206)을 통하는 잠재적 전도 경로들의 m x n 어레이(또는 매트릭스)를 생성하며, 여기서 m은 제2 전극층(208)의 도전성 트레이스들(209)의 행들의 수이고, n은 투명 전극층(204)의 도전성 트레이스들(205)의 열들의 수이다. 예를 들어, 일 실시예에 따르면, 제2 전극층(208)은 24개의 도전성 트레이스(209)를 포함하고, 제1 투명 전극층(204)은 32개의 도전성 트레이스(205)를 포함하여, 잠재적 전도 경로들의 24 x 32 어레이가 생성된다.
일 실시예에서, 투명 합성물 층(206)은 재료 내에 투명한 도전성(또는 반도전성) 미립자들이 균일하게 분산된 탄성 재료로 구현된다. 예를 들어, 이 실시예에 따르면, 투명 합성물 층(206)은 폴리에스테르, 페녹시 레진(phenoxy resin), 폴리이미드 또는 실리콘 러버(silicone rubber)와 같은 투명한 탄성 중합체 매트릭스를 포함할 수 있으며, 이 재료 내에는 인듐 주석 산화물, 아연 산화물 또는 주석 산화물과 같은 투명한 도전성 또는 반도전성의 미립자들이 분산된다.
터치 패널(200) 및/또는 투명 보호층(202)의 표면에 (예를 들어, 양의 z 방향으로) 압력(또는 힘)이 인가될 때, 투명 합성물 층(206)이 압축되고, 따라서 해당 특정 위치 아래의 투명 합성물 층(206) 내에 분산된 인접하는 도전성 미립자들 사이의 평균 거리가 감소한다. 즉, 인접하는 미립자들의 네트워크들에 의해 형성되는 전도 경로들의 밀도가 증가하며(퍼컬레이션(percolation)이라고도 함), 따라서 터치 패널(200) 및/또는 투명 보호층(202)에 인가되는 압력에 대응하는 위치(들)(예로서, 압인 위치)에서 투명 전극층(204, 208)의 오버랩핑 도전성 트레이스들 사이의 투명 합성물 층(206)의 컨덕턴스가 증가한다(또는 저항이 감소한다). 따라서, 터치 패널(200) 및/또는 투명 보호층(202)에 양의 z 방향으로 인가되는 더 큰 힘(또는 압력)은 투명 합성물 층(206)을 더 많이 압축하며, 따라서 특정 압인 위치에서 투명 합성물 층(206)의 전도성이 더 많이 증가한다(또는 저항이 감소한다). 이러한 방식으로, 투명 합성물 층(206)은 투명 전극층들(204, 208) 사이의 각각의 전도 경로와 전기적으로 직렬인 가변 저항의 역할을 하며, 각각의 전도 경로에 대한 저항의 양은 각각의 전도 경로에 대응하는 위치(즉, z축을 따른 전도 경로 위의 위치)에서 터치 패널(200)에 인가되는 압력(또는 힘)의 크기와 직접 관련된다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 복수의 전도 경로의 각각의 전도 경로, 즉 m x n 어레이의 각각의 위치에 대해 저항(또는 그의 변화)을 측정 또는 결정하여, (예를 들어, z축을 따라 위에 놓인) 각각의 전도 경로에 대응하는 터치 패널(200) 및/또는 투명 보호층(202) 상의 위치들에서 터치 패널(200) 및/또는 투명 보호층(202)의 표면에 인가된 압력(또는 힘)을 결정한다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 각각의 전도 경로에 대한 저항(또는 그 변화)에 기초하여, 각각의 전도 경로에 대한 압력(또는 힘) 메트릭이 얻어지며, 이러한 압력(또는 힘) 메트릭은 각각의 전도 경로 위에 놓인 터치 패널(200) 및/또는 투명 보호층(202)에 인가되는 압력(또는 힘)의 크기를 나타낸다.
도 2를 계속 참조하면서 도 1을 다시 참조하면, 일 실시예에서, 터치 패널(112, 200)은 디스플레이 장치(114)와 통합되어, 압력 감지(또는 힘 감지) 터치 스크린(102)을 제공한다. 예를 들어, 디스플레이 장치(114)가 실질적으로 편평한 관찰 영역을 갖는 경우, 터치 패널(112, 200) 및/또는 투명 기판(210)은 디스플레이 장치(114)의 편평 관찰 영역에 평행하게 정렬될 수 있다. 일 실시예에서, 터치 패널(112, 200) 및 디스플레이 장치(114)는 약 10 밀리미터 미만으로 분리되지만, 일부 실시예들에서 터치 패널(112, 200)은 디스플레이 장치(114)에 바로 인접(또는 접촉)할 수 있다(예로서, 무시할만한 분리 거리를 가질 수 있다). 디스플레이 장치(114)는 처리 모듈(106)의 제어하에 정보 및/또는 콘텐츠를 그래픽으로 표시하도록 구성되는 전자 디스플레이로서 구현된다. 실시예에 따라, 디스플레이 장치(114)는 액정 디스플레이(LCD), 음극선관 디스플레이(CRT), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 또는 프로젝션 디스플레이 또는 다른 적절한 전자 디스플레이로서 구현될 수 있다.
도 2를 계속 참조하면서 도 1을 다시 참조하면, 터치 패널 제어 회로(104)는 일반적으로 터치 패널(112, 200)의 복수의 전도 경로의 각각의 전도 경로, 즉 터치 패널(112, 200)의 도전성 트레이스들(205, 209)이 오버랩되어 투명 합성물 층(206)을 통하는 전도 경로를 생성하는 각각의 위치에 대한 저항(또는 그 변화)을 검출, 측정 또는 결정하도록 구성되는 서명 인증 시스템(100)의 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어 컴포넌트들을 나타낸다. 이와 관련하여, 터치 패널 제어 회로(104)는 예를 들어, 제1 투명 전극층(204)의 제1 도전성 트레이스(215)에 기준 전압(또는 전류)을 인가하고, 제1 도전성 트레이스(215)에 인가된 기준 전압을 유지하면서 제2 전극층(208)의 각각의 도전성 트레이스(209)에서 전압(또는 전류)을 측정함으로써 각각의 전도 경로(예로서, m x n 어레이의 각각의 위치)를 스캐닝하도록 구성된다. 제2 전극층(208)의 각각의 도전성 트레이스(209)에 대한 측정 전압(또는 전류)은 제1 투명 전극층(204)의 제1 도전성 트레이스(215)와 제2 전극층(208)의 각각의 도전성 트레이스(209) 사이의 투명 합성물 층(206)의 저항에 의존한다. 이와 같이, 터치 패널(108, 200)은 압력(또는 힘)을 감지하는데, 이는 측정 전압(또는 전류)이 제1 투명 전극층(204)의 제1 도전성 트레이스(215)와 제2 전극층(208)의 각각의 도전성 트레이스(209)의 오버랩의 (예로서, z축을 따라) 위에 놓인 터치 패널(112, 200)에 인가되는 압력(또는 힘)과 직접 관련되기 때문이다. 제1 도전성 트레이스(215)에 대한 기준 전압의 인가에 응답하여 제2 전극층(208)의 각각의 도전성 트레이스(209)에 대한 전압(또는 전류)을 측정한 후에, 터치 패널 제어 회로(104)는 제1 투명 전극층(204)의 제2 도전성 트레이스(217)에 기준 전압을 인가하고, 제2 도전성 트레이스(217)에 인가되는 기준 전압을 유지하면서, 각각의 가능한 전도 경로에 대해 전압(또는 전류)이 측정될 때까지 제2 전극층(208)의 각각의 도전성 트레이스(209)의 전압(또는 전류) 등을 측정한다.
복수의 가능한 전도 경로의 각각의 전도 경로에 대한 전압(또는 전류)을 측정한 후에, 터치 패널 제어 회로(104)는 측정된 전압들(또는 전류들)을 대응하는 압력(또는 힘) 메트릭들로 변환하며, 이 메트릭들은 각각의 전도 경로 위의 압인에 의해 터치 패널(112, 200)에 인가되는 압력(또는 힘)의 크기를 나타낸다. 터치 패널 제어 회로(104)는 압력 메트릭들과 이들에 대응하는 터치 패널(112, 200) 상의 위치(예로서, 각각의 압력 메트릭에 대한 전도 경로의 위치) 사이의 연관성 및/또는 상관성을 유지하는 압력 맵(또는 압력 매트릭스)을 생성한다. 이와 관련하여, 압력 맵은 터치 패널(112, 200)의 전도 경로들에 대응하는 m x n 어레이(또는 매트릭스)를 포함할 수 있으며, m x n 어레이의 각각의 엔트리는 터치 패널(112, 200)의 특정 위치에서의 저항(또는 그 변화)에 기초하는 압력 메트릭이다. 이러한 방식으로, 터치 패널 제어 회로(104) 및 터치 패널(112, 200)은 터치 패널(112, 200) 및/또는 터치 스크린(102)에 인가되는 압력(또는 힘)에 대응하는 압력 메트릭들을 얻고, 압력 메트릭들을 각각의 압인 위치들, 즉 압력(또는 힘)이 터치 패널(112, 200)에 인가된 위치 (예를 들어, z축 방향에서) 아래의 전도 경로의 위치로 분해하도록 협력 구성된다. 일 실시예에서, 터치 패널 제어 회로(104)는 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 약 20 Hz 내지 200 Hz의 레이트로 압력 맵을 생성하고 압력 맵을 처리 모듈(106)에 제공하도록 구성된다. 따라서, 각각의 압력 맵은 특정 순간에 터치 패널(112, 200)에 인가되는 압력(또는 힘)의 상태를 반영한다.
도 3은 대문자 'B'를 형성하는 터치 스크린(300) 위에 압인된 입력 서명(302)에 대한 압력 맵의 정적 표현을 도시한다. 실제로는 서명(302)을 포함하는 압인(들)의 위치(들) 및 대응하는 압력 메트릭들은 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 시간이 지남에 따라 변하며, 시간 가변 서명 압력 맵과 상관되거나 결합되는 복수의 개별 압력 맵에 의해 캡처될 것이라는 것을 이해해야 한다. 각각의 압력 맵은 특정 순간에서의 터치 스크린(300) 상의 입력 압인들(예로서, 입력 서명)의 상태, 즉 하나 이상의 압인 위치들 및 이들에 대응하는 압력 메트릭들에 대응한다. 예컨대, 터치 패널 제어 회로(104)가 60Hz의 레이트로 압력 맵들을 캡처하는 경우, 각각의 압력 맵은 1/60초마다의 터치 스크린(102, 300) 및/또는 터치 패널(112, 200) 상의 입력 서명의 상태를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 압력 맵은 셀들(308)의 24개 행 및 셀들(304)의 32개 열을 포함하는 어레이로서 구현된다. 이와 관련하여, 터치 스크린(300)은 도 2의 터치 패널(200)과 같은 투명한 압력 감지 터치 패널을 포함하며, 셀들(308)의 행들은 x축을 따라 정렬된 터치 패널의 도전성 트레이스들의 행들(예로서, 도전성 트레이스들(209))에 대응하고, 셀들(304)의 열들은 y축을 따라 정렬된 터치 패널의 도전성 트레이스들의 열들(예로서, 도전성 트레이스들(205))에 대응한다. 이와 관련하여, 각각의 셀은 도전성 트레이스들이 z축을 따라 위에 놓인 전도 경로에 대응하고, 각각의 셀의 쉐이딩(shading)은 각각의 전도 경로 위에 놓인 z축 방향으로 터치 스크린(300)에 인가되는 압력(또는 힘)의 크기에 대응한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 실제로는 터치 스크린(300) 상의 압인은 터치 스크린(300)의 다수의 전도 경로와 오버랩되어, 터치 스크린(300) 및/또는 서명 인증 시스템(100)에 의해 다수의 압인 위치가 검출될 수 있다. 터치 스크린(102, 300) 상의 입력 압인(예로서, 입력 서명(302))의 검출에 응답하여, 처리 모듈(106)은 터치 스크린(102, 300) 상의 압인(들)에 대응하고 이를 트래킹하는 입력 압인(303)의 그래픽 표현을 디스플레이 장치(114) 상에 표시할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 처리 모듈(106)은 서명(303)의 그래픽 표현에 대한 더 양호한 해상도를 제공하기 위해 입력 서명(302)의 압인 위치들에 대한 이차원(x, y) 위치 정보를 보간함으로써 서명(303)의 그래픽 표현을 표시할 수 있다.
도 2 및 3을 계속 참조하면서 도 1을 다시 참조하면, 일 실시예에서, 입력 장치(108)는 처리 모듈(106)과 통신 결합되고, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 사용자로 하여금 (예를 들어, 사용자 이름 또는 식별 번호를 입력함으로써) 그 자신을 식별하게 하거나 터치 스크린(102) 상의 입력 서명(또는 다른 입력 압인)과 관련될 사용자 식별자를 얻게 하도록 적응된다. 다양한 실시예들에서, 입력 장치(108)는 키패드, 키보드, 카드 판독기(예로서, 신용 카드 판독기 또는 데빗 카드 판독기, 액세스 카드 판독기, 스마트 카드 판독기 등), 바코드 판독기, 무선 주파수 식별(RFID) 판독기, 자기 띠 판독기, 마우스, 조이스틱, 노브, 마이크로폰 또는 다른 적절한 장치로서 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 저장 요소(110)는 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 사용자 식별자와 사용자 식별자에 대응하는 서명 템플릿 사이의 연관성을 유지하도록 구성되는 데이터베이스로서 구현된다.
일반적으로, 처리 모듈(106)은 터치 스크린(102) 및/또는 터치 패널(112) 상의 입력 서명의 인증을 용이하게 하고 아래에 더 상세히 설명되는 추가적인 작업들 및/또는 기능들을 수행하도록 구성되는 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어 컴포넌트들을 나타낸다. 실시예에 따라, 처리 모듈(106)은 본 명세서에서 설명되는 기능들을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, 콘텐츠 어드레스 가능 메모리, 디지털 신호 프로세서, 주문형 집적 회로, 필드 프로그래머블 게이트 어레이, 임의의 적절한 프로그래머블 논리 장치, 개별 게이트 또는 트랜지스터 논리, 개별 하드웨어 컴포넌트들 또는 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 실현될 수 있다. 처리 모듈(106)은 컴퓨팅 장치들의 조합, 예컨대 디지털 신호 프로세서와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 조합으로도 구현될 수 있다. 실제로, 처리 모듈(106)은 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 서명 인증 시스템(100)의 동작과 관련된 기능들, 기술들 및 처리 작업들을 수행하도록 구성될 수 있는 처리 논리를 포함한다. 더구나, 본 명세서에서 설명되는 실시예들과 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계들은 직접 하드웨어로, 펌웨어로, 처리 모듈(106)에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 또는 이들의 임의의 실용적인 조합으로 구현될 수 있다.
이제, 도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 서명 인증 시스템은 후술하는 바와 같은 구성 프로세스(400) 및 추가 작업들, 기능들 및/또는 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다. 다양한 작업들은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합에 의해 수행될 수 있다. 예시의 목적으로, 아래의 설명은 도 1 및 도 2와 관련하여 전술한 요소들을 참조할 수 있다. 실제로, 작업들, 기능들 및 동작들은 터치 스크린(102), 터치 패널(112, 200), 터치 패널 제어 회로(104), 처리 모듈(106), 입력 장치(108) 및/또는 데이터 저장 요소(110)와 같은 설명되는 시스템의 상이한 요소들에 의해 수행될 수 있다. 임의의 수의 추가적인 또는 대안적인 작업들이 포함될 수 있고, 본 명세서에서 상세히 설명되지 않는 추가적인 기능을 갖는 더 포괄적인 절차 또는 프로세스 내에 통합될 수 있다는 것을 알아야 한다.
이제, 도 4를 참조하고, 도 1-3을 계속 참조하면, 구성 프로세스(400)는 특정 사용자의 서명으로서 후속 제공되는 터치 스크린 상의 입력 서명을 검증 및/또는 인증하기 위한 키로서 사용될 하나 이상의 구성 서명들로부터 서명 템플릿(또는 서명 모델)을 생성하도록 수행될 수 있다. 실시예에 따라, 입력 서명은 이름(필기체 또는 인쇄체), 번호, 심벌, 마킹, 제스처 또는 사용자를 식별하기 위해 사용자에 의해 행해진 터치 스크린 상의 다른 압인을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 구성 프로세스(400)는 서명 템플릿을 생성하는 데 사용할 원하는 수의 구성 서명을 식별(작업 402)함으로써 시작된다. 이와 관련하여, 다수의 서명을 이용하여 서명 템플릿을 생성하는 것은 시간 경과에 따른 개인의 서명의 생물학적으로 중요하지 않은 변화들을 보상하고, 사용자의 서명에 대한 강건한 모델을 제공한다. 구성 프로세스(400)는 디폴트 수의 구성 서명들을 위해 구성될 수 있거나, 대안으로서 구성 프로세스(400)는 (예를 들어, 입력 장치(108) 및/또는 터치 스크린(102)을 통해) 사용자 입력에 응답하여 원하는 수의 구성 서명을 식별할 수 있다.
일 실시예에서, 구성 프로세스(400)는 서명 템플릿과 관련될 사용자 식별자를 획득하여 구성 서명(들)과 관련된 사용자를 식별(작업 404)함으로써 계속된다. 사용자 식별자는 바람직하게는 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 서명 템플릿을 고유 사용자와 연관시키는 데 사용되는 고유 식별자이다. 사용자 식별자는 이름, 식별 번호, 계정 번호, 정부 발행 번호, 또는 특정 사용자에 고유한 소정의 다른 식별 정보를 포함할 수 있다. 사용자 식별자는 입력 장치(108)를 통해, 예컨대 사용자가 식별 정보를 포함하는 카드(예로서, 액세스 카드, 신용 카드, 데빗 카드 등)를 스와이핑(swiping)함으로써 또는 사용자가 입력 장치(108) 및/또는 터치 스크린(102)을 통해 그의 식별 정보를 수동으로 입력함으로써 얻어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 사용자 식별자의 획득에 응답하여, 처리 모듈(106)은 예를 들어 서명 박스 또는 서명 라인과 같은 서명 캡처 영역을 디스플레이 장치(114) 상에 렌더링 및/또는 표시한다. 구성 프로세스(400)는 식별된 사용자에 대한 구성 서명을 포함하는 하나 이상의 압인들에 대한 압력 메트릭들을 획득, 캡처 또는 결정하고, 구성 서명의 서명 압력 맵을 생성(작업 406)함으로써 계속된다. 본 명세서에서 사용될 때, 서명 압력 맵 (S(t))는 시간에 대한 각각의 압인 위치들에 인가된 압력(또는 힘)에 대응하는 압력 메트릭들(예로서, S(t)=[x(t),y(t),p(t)])과 함께 터치 스크린(102) 및/또는 터치 패널(112, 200) 상의 압인 위치들에 이차원 위치 정보를 나타내는 서명의 삼차원 시간 가변 표현을 포함한다. 일 실시예에서, 터치 패널 제어 회로(104)는 터치 패널(112, 200) 상의 압인에 응답하여 하나 이상의 압력 맵들을 획득 및/또는 생성하며, 각각의 압력 맵은 특정 순간에서의 구성 서명에 응답하는 터치 패널(112, 200)의 전도 경로들에 대한 압력 메트릭들을 포함한다. 이와 관련하여, 각각의 압력 맵은 구성 서명이 초기 위치로부터 완료로 진행함에 따라 터치 스크린(102) 및/또는 터치 패널(112, 200) 상의 입력 압인(들)의 상태를 반영한다.
일 실시예에서, 터치 패널 제어 회로(104)는 하나 이상의 압력 맵들을 처리 모듈(106)에 제공하며, 처리 모듈은 하나 이상의 압력 맵들을 상관시키거나 결합하여 구성 서명에 대한 시간 가변 서명 압력 맵을 획득함으로써 서명 압력 맵(예로서, 구성 서명의 삼차원 시간 가변 표현)을 결정한다. 일 실시예에서, 처리 모듈(106)은 압력 메트릭들을 먼저 가변 강도 값들 또는 계조(gray scale)로 변환함으로써, 예컨대 각각의 압력 메트릭을 구성 서명에 대한 최대 압력 메트릭으로 나눔으로써 서명 압력 맵을 생성한다. 압력 메트릭들을 계조로 변환한 후에, 처리 모듈(106)은 터치 패널 제어 회로(104)에 의해 생성된 압력 맵들을 보간하여 서명 압력 맵 (S(t))를 획득한다. 터치 패널 제어 회로(104)에 의해 생성된 이산-시간(또는 샘플링된) 압력 맵들에 Bezier 커브 피팅 또는 스플라인 보간과 같은 보간 방법을 적용함으로써, 서명 압력 맵은 구성 서명을 입력할 때 터치 스크린(102) 및/또는 터치 패널(112, 200) 상에서 사용자에 의해 행해진 압인(들)을 더 정확하게 반영한다.
일 실시예에서, 서명 압력 맵을 생성한 후에, 구성 프로세스(400)는 얻어진 서명 압력 맵에 기초하여, 캡처된 서명에 대한 검증 데이터를 결정(작업 408)함으로써 계속된다. 이와 관련하여, 처리 모듈(106)은 사용자 식별자 및/또는 사용자와 관련된 후속 입력 서명의 진정성을 검증하는 데 사용될 수 있는 데이터를 계산, 컴퓨팅 또는 결정한다. 예컨대, 처리 모듈(106)은 수평 및/또는 수직 방향에서의 서명의 속도(예로서, x'(t), y'(t)), 수평 및/또는 수직 방향에서의 서명의 가속도(예로서, x"(t), y"(t)), 수평 및/또는 수직 방향에서의 서명의 급격한 움직임(jerk)(예로서, x'''(t), y'''(t))은 물론, 압력 (p(t))의 다양한 도함수들을 계산 또는 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 구성 프로세스(400)는 서명 압력 맵을 정규화(작업 410)함으로써 계속된다. 이와 관련하여, 구성 프로세스(400)는 사용자 인증의 목적을 위해 중요하고 그리고/또는 귀중한 생체 정보(biometric information)를 포함하거나 나타내지 않는 서명의 정렬과 같은 서명 변화들을 제거하기 위해 서명 압력 맵을 회전, 스케일링 및/또는 변환한다. 예를 들어, 처리 모듈(106)이 디스플레이 장치(114) 상에 서명 캡처 영역을 표시하는 경우, 처리 모듈(106)은 서명 압력 맵이 서명 캡처 영역에 대하여 중심에 놓이도록 서명 압력 맵을 회전, 스케일링 및/또는 변환할 수 있다. 처리 모듈(106)이 디스플레이 장치(114) 상에 서명 라인 또는 서명 박스를 표시하는 경우, 처리 모듈(106)은 서명 압력 맵이 서명 라인 또는 서명 박스와 실질적으로 정렬되도록 서명 압력 맵을 회전 및/또는 변환할 수 있다.
서명 압력 맵을 정규화한 후에, 일 실시예에서, 구성 프로세스(400)는 구성 서명에 대한 정규화된 서명 압력 맵에 기초하여 서명 템플릿을 결정 또는 생성(작업 412)함으로써 계속된다. 일 실시예에서, 서명 템플릿은 기계 학습 모델(또는 기계 학습 알고리즘, 인공 신경망 또는 다른 적절한 모델링 기술, 예를 들어 히든 마르코프(hidden Markov) 모델, k-최근접(nearest) 이웃 알고리즘, 다층 인식 또는 다른 적절한 피드포워드 신경망, 방사상 기본 기능 네트워크, 지원 벡터 기계 등을 구성 서명에 대한 정규화된 서명 압력 맵에 적용함으로써 얻어지는 식별된 사용자의 서명의 모델을 포함한다. 이러한 방식으로, 서명 템플릿(또는 서명 모델)은 구성 서명(들)(예로서, 사용자의 수기)의 이차원 특성들(예로서, [x(t),y(t)])을, 구성 서명을 포함하는 다양한 압인 위치들(예로서, p(t))에서 사용자에 의해 인가된 압력과 함께 캡처한다. 일 실시예에서, 서명 템플릿(또는 서명 모델)은 또한 수평 및/또는 수직 방향에서의 서명의 속도, 수평 및/또는 수직 방향에서의 서명의 가속도 및 수평 및/또는 수직 방향에서의 서명의 급격한 움직임과 같은 검증 데이터 및/또는 기타 생체 정보를 반영한다.
일 실시예에서, 구성 프로세스(400)는 원하는 수의 구성 서명이 얻어졌는지를 결정(작업 414)함으로써 계속된다. 원하는 수의 구성 서명이 얻어지지 않은 경우, 원하는 수의 구성 서명이 얻어질 때까지 작업들(406, 408, 410, 412, 414)에 의해 정의되는 루프를 반복한다. 예컨대, 처리 모듈(106)은 디스플레이 장치(114) 및/또는 터치 스크린(102)을 리셋할 수 있거나, 사용자에게 터치 스크린(102) 및/또는 터치 패널(112) 상에 다른 구성 서명을 입력하도록 지시할 수 있다. 각각의 구성 서명에 대해, 구성 프로세스(400)는 전술한 것(작업들 406, 408 410)과 유사한 방식으로 정규화된 서명 압력 맵을 얻지만, 후속으로 얻어진 서명 압력 맵에 대해서는 구성 프로세스(400)는 특정 기계 학습 모델(또는 기계 학습 알고리즘), 인공 신경망 또는 모델링 기술을 각각의 후속으로 얻어진 정규화된 서명 압력 맵에 적용하여, 식별된 사용자에 대한 서명 모델을 훈련시켜, 서명 템플릿(또는 서명 모델)이 가장 최근에 수신된 구성 서명을 반영하게 함으로써 서명 템플릿(또는 서명 모델)을 갱신한다(작업 412). 원하는 수의 구성 서명이 얻어지면, 구성 프로세스(400)는 사용자 식별자 및 서명 템플릿의 연관성을 유지(작업 416)함으로써 계속된다. 일 실시예에서, 처리 모듈(106)은 후속 인증을 위해 사용자 식별자와 서명 템플릿 사이의 연관성을 유지하는 데이터베이스(110)에 서명 템플릿(또는 서명 모델)을 저장한다.
이제, 도 5를 참조하면, 일 실시예에서, 서명 인증 시스템은 후술하는 바와 같은 인증 프로세스(500) 및 추가 작업들, 기능들 및/또는 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다. 다양한 작업들은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합에 의해 수행될 수 있다. 예시의 목적으로, 아래의 설명은 도 1 및 도 2와 관련하여 전술한 요소들을 참조할 수 있다. 실제로, 작업들, 기능들 및 동작들은 터치 스크린(102), 터치 패널(112, 200), 터치 패널 제어 회로(104), 처리 모듈(106), 입력 장치(108) 및/또는 데이터 저장 요소(110)와 같은, 설명되는 시스템의 상이한 요소들에 의해 수행될 수 있다. 임의의 수의 추가적인 또는 대안적인 작업들이 포함될 수 있고, 본 명세서에서 상세히 설명되지 않는 추가적인 기능을 갖는 더 포괄적인 절차 또는 프로세스 내에 통합될 수 있다는 것을 알아야 한다.
이제, 도 5를 참조하고, 도 1-4를 계속 참조하면, 인증 프로세스(500)는 공지된 사용자에 관하여 제공된 터치 스크린 및/또는 터치 패널 상의 입력 서명(또는 다른 입력 압인)이 그 공지된 사용자에 의해 실제로 입력되었음을 인증 또는 검증하여, 예를 들어 이어서 사용자로 하여금 장치 또는 서비스에 액세스할 수 있게 하도록 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 인증 프로세스(500)는 특정 사용자와 관련된 사용자 식별자를 획득하여 인증될 사용자를 식별(작업 502)함으로써 시작된다. 예를 들어, 처리 모듈(106)은 도 4(예로서, 작업 404)와 관련하여 전술한 것과 유사한 방식으로 입력 장치(108) 및/또는 터치 스크린(102)을 통해 사용자를 식별할 수 있다. 인증 프로세스(500)는 터치 스크린을 이용하여, 식별된 사용자에 관하여 제공된 입력 서명의 압인(들)에 대한 압력 메트릭들을 획득, 캡처 또는 결정하고, 입력 서명의 서명 압력 맵을 생성(작업 504)함으로써 계속된다. 이와 관련하여, 터치 패널 제어 회로(104)는 터치 패널(112, 200) 상의 입력 서명에 응답하여 하나 이상의 압력 맵들을 캡처 및/또는 생성하고, 하나 이상의 압력 맵들을 처리 모듈(106)에 제공하며, 처리 모듈은 도 4(예로서, 작업 406)와 관련하여 전술한 것과 유사한 방식으로 압력 맵들을 상관시키거나 결합하여, 입력 서명의 서명 압력 맵을 생성한다. 입력 서명에 대한 서명 압력 맵을 획득한 후, 일 실시예에서, 인증 프로세스(500)는 도 4(예로서, 작업들 408, 410)와 관련하여 전술한 것과 유사한 방식으로 획득된 입력 서명 압력 맵에 기초하여 입력 서명에 대한 검증 데이터를 결정하고, 입력 서명 압력 맵을 정규화(작업들 506, 508)함으로써 계속된다.
일 실시예에서, 인증 프로세스(500)는 식별된 사용자와 관련되거나 그에 대응하는 서명 템플릿을 획득한다(작업 510). 이와 관련하여, 처리 모듈(106)은 식별된 사용자 식별자와 관련된 서명 템플릿을 데이터베이스(110)로부터 얻는다(예로서, 작업 502). 적절한 서명 템플릿을 획득한 후, 인증 프로세스(500)는 입력 서명에 대한 정규화된 서명 압력 맵을 서명 템플릿(또는 서명 모델)과 비교하여, 정규화된 입력 서명 압력 맵이 서명 템플릿과 매칭되는지를 결정(작업 512)함으로써 계속된다. 이와 관련하여, 처리 모듈(106)은 동적 시간 워핑(warping)과 같은 하나 이상의 유사성 척도들을 적용하여, 정규화된 입력 서명 압력 맵이 서명 템플릿(또는 서명 모델)과 매칭되는지를 결정하거나, 정규화된 입력 서명 압력 맵이 식별된 사용자에 대한 학습된 서명 모델을 따르거나 그와 매칭될 확률을 결정한다. 입력 서명이 식별된 사용자에 대한 서명 템플릿과 매칭되지 않는 경우, 예를 들어 입력 서명이 서명 템플릿(또는 서명 모델)을 따를 확률이 50%보다 작은 경우, 인증 프로세스(500)는 입력 서명을 인증하지 않으며, 따라서 사용자가 서명 인증 시스템과 관련된 특정 장치(예로서, 전자 장치(116) 또는 전자 장치(116)와 관련되고 그리고/또는 그에 의해 제어되는 다른 장치), 서비스 또는 위치에 액세스하는 것을 금지한다(작업 514).
입력 서명이 서명 템플릿과 매칭된다는 결정에 응답하여, 예컨대 입력 서명이 서명 템플릿(또는 서명 모델)을 따를 확률이 50%보다 큰 경우, 인증 프로세스(500)는 입력 서명이 식별된 사용자에 의해 입력되거나 행해진 것으로 결정한다(작업 516). 이와 관련하여, 서명 인증 시스템(100) 및/또는 전자 장치(116)는 사용자를 인증하고, 따라서 사용자로 하여금 서명 인증 시스템(100)과 관련된 특정 장치, 서비스 또는 위치에 액세스하게 할 수 있다. 예를 들어, 처리 모듈(106)은 사용자로 하여금 전자 장치(116)에 액세스하고 그리고/또는 그를 제어하게 할 수 있거나, 사용자에게 전자 장치(116)를 통해 원하는 서비스(예를 들어, 신용 카드 네트워크, 데빗 카드 네트워크 등)에 대한 액세스를 제공할 수 있다. 대안으로서, 서명 인증 시스템(100)은 서명 인증 시스템(100) 및/또는 전자 장치(116)가 액세스를 제어하는 다른 장치 또는 특정 위치(예로서, 실험실, 사무실 빌딩, 정부 빌딩 등)에 대한 사용자 액세스를 허가하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 입력 서명이 서명 템플릿(또는 서명 모델)과 매칭될 때, 인증 프로세스(500)는 도 4(예로서, 작업 412)와 관련하여 전술한 것과 유사한 방식으로 서명 템플릿(또는 서명 모델)을 갱신하여, 인증된 입력 서명을 반영한다(작업 518). 서명 템플릿을 인증된 그리고/또는 검증된 서명들로 동적으로 갱신함으로써, 템플릿(또는 모델)은 시간 경과에 따른 사용자의 서명의 변화들을 설명한다.
간단히 요약하면, 전술한 시스템들 및/또는 방법들의 한 가지 장점은 터치 스크린 및/또는 터치 패널 상의 사용자의 서명의 입력을 통해 사용자에 의해 인가되는 압력에 관한 추가적인 생체 정보를 이용하여 사용자에 관하여 제공된 서명을 인증한다는 것이다. 투명한 압력 감지 터치 패널을 이용하여, 터치 패널에 인가되는 압력과 직접 관련된 저항 및/또는 도전율의 변화에 기초하는 압력 메트릭들을 획득하며, 따라서 투명한 압력 감지 터치 패널을 이용하여, 입력 서명에 의해 터치 스크린 및/또는 터치 패널에 인가되는 압력을 효과적으로 측정한다. 투명한 압력 감지 터치 패널은 인가된 압력을 입력 서명의 개별 압인들과 관련된 개별 압력 메트릭들로 분해하며, 따라서 각각의 압인에 의해 인가되는 압력은 입력 서명을 인증 및/또는 검증하는 데 사용될 수 있다. 이것은 인증 프로세스의 무결성을 향상시키고, 사용자 서명의 위조의 어려움을 증가시킨다.
위의 상세한 설명에서는 적어도 하나의 실시예가 설명되었지만, 다수의 변형이 존재한다는 것을 알아야 한다. 본 명세서에서 설명된 실시예 또는 실시예들은 청구 발명의 범위, 이용 가능성 또는 구성을 어떠한 방식으로도 한정하고자 하는 의도는 없다는 것도 알아야 한다. 오히려, 위의 상세한 설명은 이 분야의 기술자들에게 설명된 실시예 또는 실시예들을 구현하기 위한 편리한 로드맵을 제공할 것이다. 본 특허 출원의 출원시의 공지된 균등물들 및 예측 가능한 균등물들을 포함하는, 청구항들에 의해 정의되는 범위로부터 벗어나지 않고 요소들의 기능 및 배열에 있어서 다양한 변경들이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 서명 인증 시스템으로서,
    터치 스크린을 갖는 장치;
    상기 터치 스크린 내의 투명한 압력 감지 터치 패널 - 상기 터치 패널은 상기 터치 스크린 상에 압인된 입력 서명에 대한 복수의 압력 메트릭을 획득하도록 구성되고, 상기 입력 서명은 사용자의 입력 서명으로서 제공되고, 각각의 압력 메트릭은 서명 템플릿을 생성하기 위해 상기 터치 패널 상의 여러 위치에서 상기 사용자에 의해 인가되는 힘의 크기에 대응함 -;
    상기 사용자로부터 획득되는 사용자 식별자를 입력하도록 구성된 입력 장치;
    상기 서명 템플릿 및 사용자 식별자를 저장하도록 구성된 데이터 저장 요소; 및
    상기 터치 패널 및 상기 데이터 저장 요소에 결합된 처리 모듈
    을 포함하고,
    상기 처리 모듈은,
    상기 사용자 식별자를 상기 사용자에 대한 서명 템플릿과 연관시키고;
    상기 사용자에 의해 상기 터치 패널 상에 압인되는 서명에 대한 복수의 압력 메트릭을 캡처하고 - 각각의 압력 메트릭은 상기 터치 패널 상의 여러 위치에서 상기 사용자에 의해 상기 터치 스크린에 인가되는 압력에 대응함 -;
    상기 캡처된 복수의 압력 메트릭을 상기 저장된 서명 템플릿의 압력 메트릭들과 비교하는 것에 기초하여 상기 사용자를 식별된 사용자로서 인증하도록 구성되는,
    서명 인증 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명한 터치 패널은, 탄성 재료를 포함하는 투명한 합성물 층(composite layer)을 포함하고, 상기 탄성 재료 내에는 투명한 도전성 미립자들이 분산되어 있는, 서명 인증 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 투명한 터치 패널은,
    평행한 도전성 트레이스들을 갖는 제1 투명 전극층; 및
    평행한 도전성 트레이스들을 갖는 제2 투명 전극층
    을 더 포함하고,
    상기 투명한 합성물 층은 상기 제1 및 제2 투명 전극층들 사이에 개재되고, 상기 제1 투명 전극층의 도전성 트레이스들은 상기 제2 투명 전극층의 도전성 트레이스들에 직교하고,
    한 위치에서 상기 터치 패널에 인가되는 힘이 그 위치에서의 상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이의 투명한 합성물 층의 전도도(conductance)에 대응하는 압력 메트릭을 정의하는, 서명 인증 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명한 터치 패널 및 상기 처리 모듈에 결합되는 터치 패널 제어 회로를 더 포함하고,
    상기 터치 패널 제어 회로는,
    하나 이상의 시간 가변(time-varying) 압력 맵을 획득하고 - 각각의 압력 맵은 특정 순간에서의 상기 입력 서명에 대한 하나 이상의 압력 메트릭을 포함하고, 각각의 압력 메트릭은 상기 입력 서명의 각각의 압인 위치에서 상기 투명한 터치 패널에 인가되는 압력에 대응함 -;
    상기 하나 이상의 압력 맵을 상기 처리 모듈에 제공하도록 구성되는
    서명 인증 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 서명 템플릿 및 상기 압력 맵은, 시간에 대해 각각의 압인 위치들에서 인가되는 힘에 대응하는 압력 메트릭들과 함께 상기 터치 패널 상의 압인 위치들에 대한 이차원 위치 정보를 나타내는 서명의 삼차원 시간 가변 표현을 포함하는, 서명 인증 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서명 템플릿 및 상기 압력 맵은, 수평 방향 또는 수직 방향 또는 양 방향 모두로의 서명의 속도, 수평 방향 또는 수직 방향 또는 양 방향 모두로의 서명의 가속도, 압력의 도함수(derivative) 중 적어도 하나를 더 포함하여, 상기 처리 모듈이 상기 압력 맵 및 저장된 서명 템플릿의 속도, 가속도, 압력의 도함수 중 적어도 하나를 비교하는 것에 기초하여 상기 사용자를 식별된 사용자로서 인증하도록 하는, 서명 인증 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서명 템플릿은 상기 서명 템플릿을 생성하기 위하여 사용될 복수의 구성 서명의 평균을 포함하는, 서명 인증 시스템.
  8. 장치의 터치 스크린 상에서 사용자에 의해 압인되는 서명을 인증하기 위한 방법으로서 - 상기 서명은 상기 사용자의 서명으로서 제공되는 것임 - ,
    상기 터치 스크린 내의 투명한 압력 감지 터치 패널을 제공하는 단계;
    상기 사용자에 대한 서명 템플릿을 저장하는 단계 - 상기 서명 템플릿은, 상기 서명 템플릿을 생성하기 위해 상기 터치 패널 상의 여러 위치에서 상기 사용자에 의해 인가되는 힘의 크기에 각각 대응하는 복수의 압력 메트릭을 포함함 -;
    상기 장치의 입력 장치 상에서 상기 사용자에 의해 입력되는 사용자 식별자를 수신하는 단계;
    상기 사용자 식별자를 상기 사용자에 대한 서명 템플릿과 연관시키는 단계;
    상기 사용자에 의해 상기 터치 패널 상에 압인되는 서명에 대한 복수의 압력 메트릭을 캡처하는 단계 - 각각의 압력 메트릭은 상기 터치 패널 상의 여러 위치에서 상기 사용자에 의해 상기 터치 스크린에 인가되는 압력에 대응함 -; 및
    상기 캡처된 복수의 압력 메트릭을 상기 저장된 서명 템플릿의 압력 메트릭들과 비교하는 것에 기초하여 상기 사용자를 식별된 사용자로서 인증하는 단계
    를 포함하는 서명 인증 방법.
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