KR20170077993A

KR20170077993A - 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법

Info

Publication number: KR20170077993A
Application number: KR1020150188058A
Authority: KR
Inventors: 정기훈; 정성훈; 이섬규
Original assignee: 한국과학기술원; 주식회사 리얼아이덴티티
Priority date: 2015-12-29
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2017-07-07

Abstract

본 발명은 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법은, 피부 접촉을 기반으로 지문을 센싱하는 지문 센서와 상기 지문 센싱 중에 피부 내측의 심박수를 센싱 가능한 심박 센서가 결합 구성된 센서모듈을 구비한 장치를 통해 실행되는 방법에 있어서, 상기 센서모듈에 신체부위 접촉 시 상기 심박 센서를 통해 상기 센서모듈에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 유효 심박수를 센싱하는 제1 단계와, 상기 유효 심박수 센싱 시 상기 지문 센서를 통한 지문 인식 내지 지문 패턴의 정합 인증 절차 완료 시점까지 상기 심박 센서를 통해 상기 센서모듈에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 인증하는 제2 단계와, 상기 유효 심박수의 지속 센싱 결과를 상기 지문 패턴의 정합 인증 결과에 적용하는 제3 단계를 포함한다.

Description

심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법{Method for Certificating Fingerprint of Real Living Body by using Heart Rate}

본 발명은 피부 접촉을 기반으로 지문을 센싱하는 지문 센서와 상기 지문 센싱 중에 피부 내측의 심박수를 센싱 가능한 심박 센서가 결합 구성된 센서모듈을 구비한 장치에서 사용자의 신체부위를 상기 센서모듈에 접촉하여 상기 심박 센서를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는 경우에 상기 신체부위에 대한 지문 패턴을 인식 내지 인증하여 살아있는 실제 생체의 지문 패턴을 인증하는 것이다.

인체의 신체부위 중 손가락이나 발가락 등에는 땀샘의 위치를 따라 지문의 융선(Ridge)이 형성되고, 융선과 융선 사이에 골(Valley)이 형성된다. 즉, 지문의 융선이란 손가락이나 발가락 등에 형성된 땀샘을 따라 피부가 융기한 것이라고 할 수 있다. 따라서 지문의 융선 상에는 땀샘에서 생성된 땀을 발한하는 땀구멍이 형성된다.

이러한 지문은 설령 일란성 쌍둥이라도 서로 다르며, 특정한 사람을 고유하게 식별할 수 있는 식별수단이 될 수 있다. 그런데 종래에는 이러한 지문을 특정한 사람을 식별하는 식별수단이 아닌 인증수단으로 사용했다. 즉, 종래의 지문 인증은 별도의 매체나 ID 등을 이용하여 인증 대상이 되는 사람을 식별한 후에, 그 사람인지 인증하기 위해 지문을 인증했다. 따라서 지문을 위조하여 타인을 도용하려는 시도가 지속되고 있다.

그런데 지문의 위변조는 비교적 용이하다. 인체의 표피와 유사한 물리적, 화학적, 전기적 특성을 지닌 물질을 통해 지문을 모사하여 지문 인식을 시도할 경우, 종래에 제안된 지문 인식 기술로는 이러한 모사 지문을 배제하기 매우 난해한 문제점을 지니고 있다. 예를들어, 인체의 표피 조성에 매우 유사한 구미(Gummi)를 이용하여 지문을 모사할 경우 종래의 지문 인식 기술을 통해 이러한 모사 지문을 배제하기는 매우 난해하다.

한편 지문 센서에 결합 가능한 혈류 검출 장치에 대한 기술(특허등록 제 10-1123179호)이 제안된 바 있다. 이는 종래 의료용으로 사용되는 레이저 빔 형태의 적외선 광성을 이용하는 정맥 이미지 검출 기술을 단순히 지문 센서에 결합한 것으로, 소형화하기 난해하며, 적외선은 가시광선 영역에서 불투명하거나 반투명한 재질도 투과할 수 있기 때문에 모사 지문을 차단하기 난해한 문제점을 지니고 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 피부 접촉을 기반으로 지문을 센싱하는 지문 센서와 상기 지문 센싱 중에 피부 내측의 심박수를 센싱 가능한 심박 센서가 결합 구성된 센서모듈을 구비한 장치에서 사용자의 신체부위를 상기 센서모듈에 접촉 시 상기 신체부위에 대한 지문 패턴을 인식 내지 인증 절차를 수행하는 동안 상기 심박 센서를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 인증하여 살아있는 실제 생체의 지문 패턴을 인식 내지 인증하거나, 또는 상기 심박 센서를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는 경우에 상기 신체부위의 지문 패턴을 인식 내지 인증 절차를 수행하도록 제어하여 살아있는 실제 생체의 지문 패턴을 인증하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법은, 피부 접촉을 기반으로 지문을 센싱하는 지문 센서와 상기 지문 센싱 중에 피부 내측의 심박수를 센싱 가능한 심박 센서가 결합 구성된 센서모듈을 구비한 장치를 통해 실행되는 방법에 있어서, 상기 센서모듈에 신체부위 접촉 시 상기 심박 센서를 통해 상기 센서모듈에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 유효 심박수를 센싱하는 제1 단계와, 상기 유효 심박수 센싱 시 상기 지문 센서를 통한 지문 인식 내지 지문 패턴의 정합 인증 절차 완료 시점까지 상기 심박 센서를 통해 상기 센서모듈에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 인증하는 제2 단계와, 상기 유효 심박수의 지속 센싱 결과를 상기 지문 패턴의 정합 인증 결과에 적용하는 제3 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 실제 생체 지문 인증 방법은, 지정된 신체부위가 상기 센서모듈에 결합된 심박 센서에 접촉하는지 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 실제 생체 지문 인증 방법은, 상기 센서모듈에 신체부위 접촉 시, 상기 심박 센서의 심박수 센싱 기능을 활성화하여 상기 센서모듈에 접촉한 피부 내측의 심박수 센싱을 개시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 제1 단계는 상기 심박 센서를 통해 상기 센서모듈에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 심박수를 센싱하는 단계와, 상기 센싱된 심박수를 판독하여 인체 심박수 유효범위에 속하고 지정된 시간 동안 지속적으로 센싱되는 지속성이 유지되는지 인증하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 심박 센서는 상기 센서모듈에 접촉한 신체부위에 가시광선 파장 영역의 광신호를 출력하고 센싱하는 광학식 심박 센서를 포함할 수 있다. 한편 상기 광학식 심박 센서는 N(N≥2)개의 서로 다른 가시광선 파장 영역의 광신호를 출력 가능하며, 상기 제1 단계는 상기 N개의 서로 다른 가시광선 파장 중 심박수를 센싱하기 위한 제n(1≤n≤N) 파장을 결정하여 상기 센서모듈에 접촉한 피부 내측의 유효 심박수를 센싱하는 단계를 포함할 수 있다. 한편 상기 광학식 심박 센서는 N(N≥2)개의 서로 다른 가시광선 파장 영역의 광신호를 출력 가능하며, 상기 제1 단계는 상기 N개의 서로 다른 가시광선 파장 영역을 지정된 패턴으로 변경하면서 각 파장 별로 상기 센서모듈에 접촉한 피부 내측의 유효 심박수를 센싱하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 심박 센서는 상기 센서모듈에 결합된 적어도 하나의 전극을 통해 심박동과 관련된 전위차를 센싱하는 심전도식 심박 센서를 포함할 수 있다. 한편 상기 심전도식 심박 센서는 쌍극유도 심전도식 심박 센서 또는 단극유도 심전도식 심박 센서를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 심박 센서는 상기 센서모듈에 접촉한 신체부위에 지정된 파장의 광신호를 출력하고 센싱하는 광학식 심박 센서와 상기 센서모듈에 결합된 적어도 하나의 전극을 통해 심박동과 관련된 전위차를 센싱하는 심전도식 심박 센서의 조합한 복합 심박 센서를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 지문을 인식하기 위한 센서모듈에 심박 센서(예컨대, 가시광선 파장 영역을 이용하는 광학식 심박 센서, 심전도식 심박 센서, 복합 심박 센서 중 적어도 하나의 심박 센서)를 결합하여 지문 인식 내지 인증 절차 중에 심박 센서를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 인증함으로써, 지문 인식을 통해 인증된 지문 패턴이 실제 사용자 본인의 생체에 형성된 지문을 인식한 지문 패턴인지 인증하는 이점이 있다.

본 발명에 따르면, 지문 정합을 사용자를 식별하는 식별수단으로 이용하고, 심박수를 실제 사용자의 지문임을 인증하는 인증수단으로 이용함으로써, 하나의 지문을 통해 식별과 인증을 동시에 제공하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 방법에 따라 피부 심박수를 이용하여 실제 생체의 지문을 인증하는 장치의 기능적 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 방법에 따른 실제 생체 지문 인증 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시 방법에 따른 실제 생체 지문 인증 과정을 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

즉, 하기의 실시예는 본 발명의 수 많은 실시예 중에 바람직한 합집합 형태의 실시예 예에 해당하며, 하기의 실시예에서 특정 구성(또는 단계)를 생략하는 실시예, 또는 특정 구성(또는 단계)에 구현된 기능을 특정 구성(또는 단계)로 분할하는 실시예, 또는 둘 이상의 구성(또는 단계)에 구현된 기능을 어느 하나의 구성(또는 단계)에 통합하는 실시예, 특정 구성(또는 단계)의 동작 순서를 교체하는 실시예 등은, 하기의 실시예에서 별도로 언급하지 않더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

도면1은 본 발명의 실시 방법에 따라 피부 심박수를 이용하여 실제 생체의 지문을 인증하는 장치(100)의 기능적 구성을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면1은 피부 접촉을 기반으로 지문을 센싱하는 지문 센서(110)와 상기 지문 센싱 중에 피부 내측의 심박수를 센싱 가능한 심박 센서(115)가 결합 구성된 센서모듈(105)을 구비한 장치(100)에서 사용자의 신체부위를 상기 센서모듈(105)에 접촉 시 상기 신체부위에 대한 지문 패턴을 인식 내지 인증 절차를 수행하는 동안 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 인증하여 살아있는 실제 생체의 지문 패턴을 인증하거나, 또는 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는 경우에 상기 신체부위의 지문 패턴을 인식 내지 인증 절차를 수행하도록 제어하여 살아있는 실제 생체의 지문 패턴을 인증하는 장치(100)의 기능적 구성을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면1을 참조 및/또는 변형하여 상기 장치(100)에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 구성부가 생략되거나, 또는 세분화되거나, 또는 합쳐진 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면1에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

본 발명의 장치(100)는 사용자 신체부위의 지문을 인식하고 인증하는 구성의 총칭으로서, 각종 장치 형태, 각종 장치에 탑재되는 모듈(또는 칩) 형태, 각종 장치와 네트워크 상의 서버를 포함하는 분산 시스템 형태 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 장치(100)는 사용자가 이용하는 각종 장치의 형태로 구현될 수 있다. 예를들어, 상기 장치(100)는 사용자가 이용하는 단말기(예컨대, 스마트폰, 휴대폰, 태블릿PC, 노트북, PC 등), 인식장치, 인증장치, 도어락장치 등의 형태로 구현될 수 있으며, 본 도면1에 도시된 기능 구성부는 각 장치에 탑재되는 H/W 형태나 S/W 형태 또는 그 조합 형태로 구현될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 장치(100)는 사용자가 이용하는 각종 장치에 탑재되는 모듈(또는 칩)의 형태로 구현될 수 있다. 예를들어, 상기 장치(100)는 사용자가 이용하는 단말기, 인식장치, 인증장치, 도어락장치 등의 각종 장치에 내장되는 모듈(또는 칩)의 형태로 구현될 수 있으며, 본 도면1에 도시된 기능 구성부는 상기 모듈(또는 칩)에 탑재되는 H/W 형태나 S/W 형태 또는 그 조합 형태로 구현될 수 있으며, 실시 방법에 따라 본 도면1에 도시된 기능 구성부 중 일부는 모듈(또는 칩) 측에 구현되고 다른 일부는 상기 모듈(또는 칩)을 탑재한 장치 측에 구현될 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 장치(100)는 사용자가 이용하는 각종 장치와 네트워크 상의 서버를 통해 분산 구현될 수 있다. 예를들어, 상기 장치(100)는 사용자가 이용하는 단말기, 인식장치, 인증장치, 도어락장치 등의 각종 장치와 네트워크 상의 서버를 포함할 수 있으며, 본 도면1에 도시된 기능 구성부 중 일부는 상기 장치 측에 구현되고 다른 일부는 네트워크 상의 서버에 구현될 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따르면, 장치(100)는 상기 제1 내지 제3 실시예 중 둘 이상의 실시예를 부분적으로 조합한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명은 장치(100)를 구현하는 방식이나 실시예에 한정되지 아니하며, 어떠한 형태로 구현되더라도 기능 구성 상 청구범위에 속한 기능을 구현한다면 본 발명의 권리범위에 속함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

본 발명의 장치(100)는 H/W적으로 피부 접촉을 기반으로 지문을 센싱하는 지문 센서(110)와, 상기 지문 센서(110)를 이용한 지문 센싱 중에 피부 내측의 심박수를 센싱 가능한 심박 센서(115)가 결합 구성된 센서모듈(105)을 구비한다. 바람직하게, 상기 센서모듈(105)은 피부 접촉을 기반으로 지문을 센싱하기 위해 사용자의 피부와 물리적으로 접촉하거나 근접하는 접촉부를 구비한다.

상기 지문 센서(110)는 정전식 센서, 광학 센서, 초음파 센서 등, 지문을 인식 가능한 센서라면 어떠한 센서라도 무방하며, 현존하는 센서는 물론, 추후 제안/개량되는 어떠한 센서라도 지문을 센싱 가능한 센서라면 본 발명의 센서모듈(105)로 이용 가능하고 권리범위에 귀속됨을 명백하게 밝혀두는 바이다. 이하 정전용량을 센싱하는 정전식 지문 센서(110)를 이용하는 실시예를 통해 본 발명의 특징을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예가 정전식 센서를 이용하는 방식으로 한정되는 것은 결코 아님을 명백하게 밝혀두는 바이다.

상기 심박 센서(115)는 센서모듈(105)의 접촉부에 사용자의 신체부위 접촉 시 상기 신체부위 피부 내측의 심박수를 센싱 가능한 센서로서, 바람직하게 가시광선 파장 영역의 광신호를 이용하여 광학식으로 심박수를 센싱하는 광학식 심박 센서(115), 심전도 방식으로 심박수를 센싱하는 심전도식 심박 센서(115) 중 적어도 하나 또는 둘의 조합을 포함할 수 있다.

본 발명의 제1 심박 센서(115) 실시예에 따르면, 상기 심박 센서(115)는 상기 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위에 가시광선 파장 영역의 광신호를 출력하고 센싱하는 광학식 심박 센서(115)를 광학식 심박 센서(115)를 포함할 수 있다. 인체의 피부에 지정된 파장의 광신호를 출력하게 되면, 상기 광신호 중 일부는 피부 내측까지 침투하게 된다. 통상적으로 의료용으로 제작되는 혈류 검출 센서의 경우 레이저 빔 형태의 적외선 영역의 광신호를 출력하는데, 이 경우 피부 내측으로 깊숙이 침투하여 혈액 속 적혈구들이 적외선을 반사하는 성질을 이용하여 정맥 이미지까지 센싱 가능하지만, 센서 크기를 소형화하기 난해한 문제점을 지니고 있다. 본 발명은 LED 등을 이용하여 생성 가능한 녹색광 파장 내지 적색광 파장 영역에 속하는 가시광선 파장의 광신호를 피부의 표피 안쪽까지 침투하는 광신호를 이용하여 스마트폰 등에 탑재되는 소형의 센서모듈(105)에 결합 가능한 광학식 심박 센서(115)를 구현한다. 본 발명에 따르면, 혈액 속 적혈구는 적외선 파장 영역을 이용하지 않더라도 가시광선의 적색광 파장 영역에서도 광신호를 반사하는 특징을 지니고 있으며, 반대로 녹색광 파장 영역의 광신호를 흡수하는 특징을 지닌다. 따라서 가시광선의 녹색광 파장 영역과 적색광 파장 영역 상의 특정 파장 영역을 이용할 경우 혈액 속 적혈구는 예측 가능한 흡수율과 반사율을 지니게 되는데, 본 발명은 가시광선 파장 영역의 광신호를 이용하여 광학식 심박 센서(115)의 크기를 극소화함과 동시에 가시광선 파장 영역을 제어하여 위조 지문을 원천 차단하면서 심박수를 센싱할 수 있다.

상기 제1 심박 센서(115) 실시예에 따른 광학식 심박 센서(115)의 일 예에 따르면, 상기 광학식 심박 센서(115)는 가시광선 파장 영역 중 미리 지정되거나 동적 결정되는 특정 파장 영역(예컨대, 녹색광 파장 영역 또는 적색광 파장 영역 등)의 광신호를 출력 가능하며, 상기 장치(100)는 상기 특정 파장 영역의 광신호를 출력하고 상기 특정 파장 영역에 대응하는 흡수율과 반사율의 비를 통해 상기 센서모듈(105)에 접촉한 피부 내측의 심박수를 센싱할 수 있다.

상기 제2 심박 센서(115) 실시예에 따른 광학식 심박 센서(115)의 다른 일 예에 따르면, 상기 광학식 심박 센서(115)는 N(N≥2)개의 서로 다른 가시광선 파장 영역(예컨대, 녹색광 파장 영역 내지 적색광 파장 영역을 분할한 N개의 파장 영역 등)의 광신호를 출력 가능하며, 상기 장치(100)는 상기 N개의 서로 다른 가시광선 파장 중 심박수를 센싱하기 위한 제n(1≤n≤N) 파장을 결정하여 상기 센서모듈(105)에 접촉한 피부 내측의 심박수를 센싱할 수 있다.

상기 제2 심박 센서(115) 실시예에 따른 광학식 심박 센서(115)의 또 다른 일 예에 따르면, 상기 광학식 심박 센서(115)는 N(N≥2)개의 서로 다른 가시광선 파장 영역(예컨대, 녹색광 파장 영역 내지 적색광 파장 영역을 분할한 N개의 파장 영역 등)의 광신호를 출력 가능하며, 상기 장치(100)는 상기 N개의 서로 다른 가시광선 파장 영역을 지정된 패턴에 따라 변경하면서 상기 센서모듈(105)에 접촉한 피부 내측의 각 파장 별 심박수를 센싱할 수 있다.

본 제1 심박 센서(115) 실시예에 따르면, 상기 광학식 심박 센서(115)는 불투명 재질로 위조 지문을 제작하는 경우 피부 내측의 심박수를 센싱할 수 없으며, 반투명 재질로 위조 지문을 제작하는 경우 피부 내측의 심박수를 센싱하기 난해하거나 설령 센싱 되더라도 지속적으로 센싱되지 않는다. 따라서 본 제1 심박 센서(115) 실시예에 따른 상기 광학식 심박 센서(115)는 불투명 재질 내지 반투명 재질의 위조 지문을 차단할 수 있다.

본 발명의 제2 심박 센서(115) 실시예에 따르면, 상기 심박 센서(115)는 상기 센서모듈(105)에 결합된 적어도 하나의 전극을 통해 심박동과 관련된 전위차를 센싱하는 심전도식 심박 센서(115)를 포함할 수 있다. 심전도식 심박 센서(115)는 심박동과 관련된 전위변화를 나타내는 심장의 전기적 신호를 측정하는 센서로서, 심근의 탈분극(예컨대, 전기적인 자극에 대한 반응으로 심장근육의 수축)과 재분극(예컨대, 전해질들이 세포 밖으로 나올 때 발생하는 심장근육의 이완)에 의하여 발생하는 전기적 흥분 상태를 측정한다. 상기 심장의 전기적 활동은 이온이 세포막을 교차하여 교환할 때 심장세포에 의해 생성된다.

상기 제2 심박 센서(115) 실시예에 따른 심전도식 심박 센서(115)의 일 예에 따르면, 상기 심전도식 심박 센서(115)는 쌍극유도 심전도식 심박 센서(115)를 포함할 수 있다. 쌍극유도 심전도식 심박 센서(115)는 두 점간의 아주 미세한 전위차를 센싱하는 센서로서, 심박수를 센싱하기 위해 적어도 두개의 전극이 필요하며, 바람직하게 상기 적어도 두개의 전극 간의 회로는 심장을 경유하는 것이 바람직하다. 예를들어, 상기 쌍극유도 심전도식 심박 센서(115)의 일 측 전극은 인체의 심장 위치 기준으로 인체의 좌측 신체부위(예컨대, 왼손, 왼손가락 등)와 접촉하고 다른 일 측 전극은 인체의 좌측 신체부위(예컨대, 오른손, 오른손가락 등)와 접촉하게 할 수 있다. 예컨대, 상기 장치(100)가 스마트폰 형태로 구현되는 경우, 왼손으로 스마트폰을 쥐고 오른손가락을 센서모듈(105)의 접촉부에 접촉할 경우, 왼손으로 쥐는 스마트폰 상의 일 측 영역에 쌍극유도 심전도식 심박 센서(115)의 일 측 전극이 형성되고, 센서모듈(105)의 접촉부에 다른 일 측 전극이 형성된다면 쌍극유도 심전도식 심박 센서(115)의 조건을 만족할 수 있다.

상기 제2 심박 센서(115) 실시예에 따른 심전도식 심박 센서(115)의 다른 일 예에 따르면, 상기 심전도식 심박 센서(115)는 단극유도 심전도식 심박 센서(115)를 포함할 수 있다. 상기 단극유도 심전도식 심박 센서(115)는 하나의 전극을 이용하여 심전도를 기록하는 센서로서, 하나의 전극으로도 심박수를 센싱 가능하다. 이 경우 상기 심박수를 센싱하기 위한 전극은 상기 센서모듈(105)의 접촉부에 형성되거나, 또는 상기 센서모듈(105)과 결합되는 전극부의 형태로 구현될 수 있다.

본 제2 심박 센서(115) 실시예에 따르면, 상기 심전도식 심박 센서(115)는 신체부위에 직접 전극이 접촉해야만 심장 박동에 의해 발생하는 아주 미세한 전위차를 센싱할 수 있다. 만약 신체부위에 접촉하는 위조 지문을 제작할 경우 전기 저항이 거의 없는 재질(예컨대, 금, 은, 구리 등의 금속재질)이 아닌 이상, 미세한 전위차를 센싱할 수 없다. 그런데 만약 상기 지문 센서(110)가 정전식 센서일 경우, 전기 저항이 거의 없는 재질로 제작된 위조 지문을 통해서는 피부 표면에 대응하는 정전용량을 측정할 수 없다. 따라서 본 제2 심박 센서(115) 실시예에 따른 심전도식 심박 센서(115)는 전기 저항이 거의 없는 재질의 위조 지문은 지문 센싱이 불가하고, 전기 저항을 높여 인체의 전기 저항에 맞춘 재질의 위조 지문은 심박수를 센싱하는 것이 불가(또는 난해)하므로, 위조 지문을 차단할 수 있다.

본 발명의 제3 심박 센서(115) 실시예에 따르면, 상기 심박 센서(115)는 상기 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위에 지정된 파장의 광신호를 출력하고 센싱하는 광학식 심박 센서(115)와 상기 센서모듈(105)에 결합된 적어도 하나의 전극을 통해 심박동과 관련된 전위차를 센싱하는 심전도식 심박 센서(115)의 조합한 복합 심박 센서(115)를 포함할 수 있다.

본 제3 심박 센서(115) 실시예에 따르면, 상기 복합 심박 센서(115)는 완전 투명하면서 전기 저항이 거의 없는 재질로 제작된 위조 지문을 제외한 모든 위조 지문을 차단할 수 있다. 그런데 투명하면서 전기 저항이 거의 없는 재질의 위조 지문을 제작하는 것은 사실상 거의 불가능하다. 지문 위조가 가능한 연성이 높은 재질(예컨대, 피부의 연성과 유사한 재질)에 전기 전도도를 증가시키는 방법은 탄소 분말이나 금속 분말을 혼합하여 제작되는데, 연성의 재질에 이러한 탄소 분말이나 금속 분말을 혼합할 경우 불투명화될 뿐만 아니라 재질의 경도가 증가하게 되어 위조 지문으로 이용할 수 없게 된다. 설령 먼 미래에 이러한 문제를 해소한 어떤 재질을 개발하더라도, 정전식으로 지문을 센싱하는 정전식 센서를 이용할 경우 전기 저항이 거의 없는 재질을 통해 제작된 위조 지문으로는 지문 센싱이 불가하다. 따라서 본 제3 심박 센서(115) 실시예에 따른 복합 심박 센서(115)는 실제 살아있는(=심장이 뛰고 있는) 인간의 생체를 제외한 모든 위조 지문을 차단할 수 있다.

도면1을 참조하면, 상기 장치(100)는, 심박수를 센싱 가능한 신체부위가 상기 선서모듈에 결합된 심박 센서(115)에 접촉하는지 확인하는 접촉 확인부(120)를 구비하며, 상기 센서모듈(105)에 신체부위 접촉 시 상기 심박 센서(115)의 심박수 센싱 기능을 활성화하여 상기 센서모듈(105)에 접촉한 피부 내측의 심박수 센싱을 개시하는 활성 제어부(125)를 더 구비한다.

상기 센서모듈(105)의 지문 센서(110)를 통해 지문을 인식 내지 인증하기 위해서는 사용자가 지정된 신체부위를 상기 센서모듈(105)의 접촉부에 근접하거나 접촉하는 행위를 해야 하는데, 상기 접촉 확인부(120)는 상기 센서모듈(105)과 연계하여 신체부위가 상기 선서모듈에 결합된 심박 센서(115)에 접촉하는지 확인한다. 예를들어, 상기 접촉 확인부(120)는 상기 센서모듈(105)의 지문 센서(110)를 통해 사용자의 지정된 신체부위를 센싱 가능한지 확인(예컨대, 정전용량 변화 감지 등)함으로써, 상기 신체부위가 상기 센서모듈(105)과 결합된 심박 센서(115)에 접촉하는지 확인할 수 있다. 또는 상기 접촉 확인부(120)는 심박 센서(115)의 센싱값 변화(예컨대, 광학식 심박 센서(115)를 통해 센싱되는 광량 변화 감지, 또는 심전도식 심박 센서(115)를 통해 센싱되는 전위차 변화 감지 등)를 판독함으로써, 상기 신체부위가 상기 센서모듈(105)과 결합된 심박 센서(115)에 접촉하는지 확인할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 활성 제어부(125)는 평소에 상기 심박 센서(115)의 심박수 센싱 기능을 비활성화 상태로 유지하며, 상기 접촉 확인부(120)를 통해 상기 심박 센서(115)에 신체부위가 접촉하는 것으로 확인된 경우, 상기 활성 제어부(125)는 상기 심박 센서(115)의 심박수 센싱 기능을 활성화하여 상기 센서모듈(105)에 접촉한 피부 내측의 심박수 센싱을 개시할 수 있다. 이로써, 상기 장치(100)는 전원 낭비를 최소화함과 동시에, 노이즈에 위한 심박수 센싱의 오류를 최소화할 수 있다. 그러나 상기 심박수 센서를 선택적으로 활성/비활성화 하는 것으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

도면1을 참조하면, 상기 장치(100)는, 상기 센서모듈(105)의 지문 센서(110)를 이용하여 상기 센서모듈(105)에 접촉하거나 근접하는 사용자의 신체부위를 접촉식으로 센싱하여 센싱 데이터를 획득하는 센싱 처리부(130)와, 상기 센싱되는 센싱 데이터를 이용하여 상기 신체부위의 지문 패턴(예컨대, 융선 패턴 상의 특징점)을 생성하는 지문 인식부(135)와, 상기 생성된 지문 패턴에 대응하는 지문템플릿을 생성하여 지정된 저장영역에 저장하는 지문 저장부(140)와, 지정된 저장영역에 기 저장된 사용자의 지문템플릿을 이용하여 상기 생성된 지문 패턴을 인증하는 지문 정합부(145)를 구비한다.

사용자의 지정된 신체부위가 상기 센서모듈(105)에 접촉하거나 근접하는 경우, 및/또는 상기 신체부위를 센서모듈(105)에 접촉하여 심박 센서(115)를 통해 심박수가 센싱되는 경우, 및/또는 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 센싱되는 경우, 상기 센싱 처리부(130)는 상기 지문 센서(110)를 통해 상기 센서모듈(105)에 접촉한 상기 신체부위를 상기 지문 센서(110)의 센싱 방식에 따라 센싱하도록 처리하여 센싱 데이터를 획득하도록 처리한다. 본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 센싱 처리부(130)는 하기 인증 제어부(160)의 제어에 따라 선택적으로 상기 센싱 데이터를 획득할 수 있다.

상기 센싱 처리부(130)를 통해 상기 지문 센서(110)로부터 센싱된 센싱 데이터가 획득되면, 상기 지문 인식부(135)는 상기 지문 센서(110)의 센싱 방식에 대응하는 지문인식 알고리즘에 따라 상기 센싱 처리부(130)를 통해 획득된 센싱 데이터를 전처리 가능하게 보정하는 절차를 수행한다. 바람직하게, 상기 지문 인식부(135)는 상기 센싱 처리부(130)를 통해 획득되는 센싱 데이터에 대해 평활화(Smoothing) 절차를 수행하며, 상기 평활화 절차를 통해 센싱 과정의 노이즈가 제거된다.

상기 지문 인식부(135)는 상기 센싱 처리부(130)를 통해 획득되거나 상기 보정된 센싱 데이터를 판독하기 위한 전처리 절차를 수행한다. 바람직하게, 상기 지문 인식부(135)는 상기 획득/보정된 센싱 데이터에 대한 이진화(Binarization) 절차와 세선화(Thining) 절차 및 방향성 추출 절차를 수행한다. 상기 이진화 절차는 센싱 데이터 상의 융선 부분과 골 부분을 흑백으로 구별하는 절차를 포함한다. 상기 세선화 절차는 이진화된 센싱 데이터 상에서 융선의 폭을 지정된 기준 픽셀(예컨대, 1픽셀)의 선으로 구별하는 절차를 포함한다. 상기 방향성 추출 절차는 이진화 내지 세선화 처리된 센싱 데이터의 전체 영역 내에서 융선(예컨대, 세선)이 지닌 상대적인 방향을 추출하는 절차를 포함한다.

상기 지문 인식부(135)는 상기 전처리된 센싱 데이터를 판독하여 상기 센싱 데이터에 포함된 융선 패턴 상의 특징점을 포함하는 지문 패턴을 생성하는 절차를 수행한다. 바람직하게, 상기 특징점은 시작점, 끝점, 분기점, 중심점, 삼각주(Delta) 등을 하나 이상 포함하여 이루어지며, 실시 방법에 따라 머지(Merge), 루프(Loop), 브릿지(Bridge), 크로스(Cross), 트라이앵글(Triangle), 브레이크(Break), 스퍼(Spur), 레더(Ladder), 더블브레이크(Double Break), 브레이크엔머지(Break & Merge), 아이슬란드(Island) 등의 다양한 특징점을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 센싱 처리부(130)는 하기 인증 제어부(160)의 제어에 따라 선택적으로 상기 지문 패턴을 생성할 수 있다.

사용자의 지문을 등록하는 경우, 상기 지문 저장부(140)는 상기 생성된 지문 패턴을 포함하는 지문탬플릿을 생성하여 지정된 저장영역에 저장할 수 있다. 본 발명의 실시 방법에 따르면, 사용자의 지문을 등록하기 위해 상기 센서모듈(105)은 사용자의 동일한 신체부위를 센싱하는 과정(예컨대, 센서모듈(105)에 동일한 신체부위를 접촉했다가 접촉 해제하는 과정)을 지정된 횟수 이상 반복하며, 상기 지문 저장부(140)는 상기 반복된 과정을 통해 반복 생성된 지문 패턴의 합집합을 포함하는 지문탬플릿을 생성하여 지정된 저장영역에 저장할 수 있다.

한편 사용자의 지문을 인증하는 경우, 상기 지문 정합부(145)는 지정된 저장영역에 저장된 지문탬플릿의 지문 패턴과 상기 지문 인식부(135)를 통해 생성 지문 패턴을 비교하여 정합되는지 확인하며, 상기 지문 패턴의 정합 여부를 확인한 지문 패턴의 인증 결과를 생성한다. 본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 센싱 처리부(130)는 하기 인증 제어부(160)의 제어에 따라 선택적으로 상기 지문 패턴의 정합 인증을 처리할 수 있다.

도면1을 참조하면, 상기 장치(100)는, 상기 심박 센서(115)를 통해 상기 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 심박수를 센싱하는 심박 센싱부(150)와, 상기 센싱된 심박수를 판독하여 인체 심박수 유효범위에 속하고 지정된 시간 동안 지속적으로 센싱되는 지속성이 유지되는지 인증하는 심박 인증부(155)를 구비한다.

상기 접촉 확인부(120)를 통해 지정된 신체부위가 상기 센서모듈(105)에 결합된 심박 센서(115)에 접촉한 것이 확인되거나 및/또는 상기 활성 제어부(125)를 통해 상기 심박 센서(115)의 심박수 센싱 기능을 활성화하여 상기 센서모듈(105)에 접촉한 피부 내측의 심박수 센싱이 개시되면, 상기 심박 센싱부(150)는 상기 센서모듈(105)에 결합된 심박 센서(115)(예컨대, 가시광선 파장 영역을 이용하는 광학식 심박 센서(115), 심전도식 심박 센서(115), 복합 심박 센서(115) 중 적어도 하나의 심박 센서(115))를 이용하여 상기 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 심박수를 센싱한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 심박 센싱부(150)는 상기 센서모듈(105)에 상기 신체부위가 접촉한 상태에서 지속적으로 피부 내측의 심박수를 센싱하는 것이 바람직하며, 적어도 상기 지문 저장부(140)를 통해 지문템플릿의 저장이 완료되거나 또는 상기 지문 정합부(145)를 통해 지문 인증이 완료될 때까지 지속적으로 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 심박수를 센싱하는 것이 바람직하다.

상기 심박 인증부(155)는 실제 인체의 심박수에 대한 인체 심박수 유효범위가 설정되어 있으며, 상기 심박 센싱부(150)를 통해 센싱된 심박수를 판독하여 살아있는 인체에서 측정 가능한 인체 심박수 유효범위에 속하는지 1차 인증한다. 만약 상기 심박 센싱부(150)를 통해 센싱된 심박수가 상기 인체 심박수 유효범위에 속한다면, 상기 심박 인증부(155)는 상기 인체 심박수 유효범위에 속한 심박수가 지정된 시간 동안 지속적으로 센싱되는 지속성이 유지되는지 인증한다. 즉, 본 발명은 지문 패턴의 지문 정합을 사용자를 식별하는 식별수단으로 이용하고, 지문 패턴 인식 내지 인증 중에 지속적으로 센싱되는 심박수를 실제 사용자의 지문임을 인증하는 인증수단으로 이용한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 심박 인증부(155)는 상기 지문 인식부(135)를 통해 지문 패턴을 생성하는 절차가 개시되기 전부터 상기 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 유효 심박수가 센싱되는지 인증할 수 있으며, 상기 지문 인식부(135)를 통해 지문 패턴을 생성하여 저장하거나 인증하는 절차가 완료될 때까지 상기 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 유효 심박수가 센싱되는지 인증하는 절차를 지속하는 것이 바람직하다.

도면1을 참조하면, 상기 장치(100)는, 상기 센싱된 심박수를 판독하여 유효 심박수 센싱 시 상기 지문 센서(110)를 통해 상기 신체부위의 지문을 센싱하도록 처리하거나 또는 상기 지문 센서(110)를 통해 센싱된 지문 패턴의 정합 인증 절차가 수행되도록 처리하는 인증 제어부(160)를 구비하며, 상기 심박 인증부(155)는 상기 인증 제어부(160)를 통한 지문 인식 내지 인증 제어 중에 상기 지문 패턴의 정합 인증 절차의 완료 시점까지 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 인증하는 것을 특징으로 한다. 한편 상기 장치(100)는, 상기 유효 심박수의 지속 센싱 결과를 상기 지문 패턴의 정합 인증 결과에 적용하는 인증 결과 처리부(165)를 더 구비한다.

상기 심박 센싱부(150)를 통해 센싱된 심박수가 유효 심박수인 경우, 상기 인증 제어부(160)는 상기 센싱 처리부(130)를 통해 상기 신체부위의 지문을 센싱하여 센싱 데이터를 획득하도록 제어하거나, 및/또는 상기 지문 인식부(135)를 통해 상기 센싱 데이터에 대응하는 지문 패턴을 생성하도록 제어하거나, 및/또는 상기 지문 저장부(140)를 통해 상기 지문 패턴을 포함하는 지문템플릿이 저장되도록 제어하거나, 및/또는 상기 지문 정합부(145)를 통해 상기 지문 패턴을 정합 인증하는 절차가 수행되도록 제어할 수 있다.

한편 상기 심박 인증부(155)는 상기 인증 제어부(160)를 통한 지문 인식 내지 인증 제어 중(예컨대, 상기 센싱 처리부(130)를 통해 상기 신체부위의 지문을 센싱하여 센싱 데이터를 획득하도록 제어하거나, 및/또는 상기 지문 인식부(135)를 통해 상기 센싱 데이터에 대응하는 지문 패턴을 생성하도록 제어하거나, 및/또는 상기 지문 저장부(140)를 통해 상기 지문 패턴을 포함하는 지문템플릿이 저장되도록 제어하거나, 및/또는 상기 지문 정합부(145)를 통해 상기 지문 패턴을 정합 인증하는 절차가 수행되도록 제어하는 중)에, 상기 지문 패턴의 정합 인증 절차의 완료 시점까지 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 인증한다. 만약 상기 지문 인식 내지 인증 제어 중에 적어도 한번 이라도 기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 센싱되지 않는다면, 상기 심박 인증부(155)는 심박 인증 오류를 발생시키며, 상기 지문 인식 내지 인증 절차는 오류 처리될 수 있다.

상기 심박 인증부(155)는 상기 지문 인식 내지 인증 제어 중에 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 대한 심박 인증 결과를 생성한다.

상기 인증 결과 처리부(165)는 상기 지문 정합부(145)를 통해 수행된 지문 패턴 인증 절차의 지문 패턴 인증 결과를 확인하고, 상기 심박 인증부(155)를 통해 생성된 심박 인증 결과를 확인한 후, 상기 지문 패턴 인증 결과와 심박 인증 결과를 결합하여 실제 생체 지문 인증 결과를 생성한다. 바람직하게, 상기 지문 정합부(145)를 통해 지문 패턴의 정합 인증이 성공하고 상기 심박 인증부(155)를 통해 심박 인증이 성공한 경우, 상기 인증 결과 처리부(165)는 실제 생체에서 인식된 지문이 인증 성공한 것으로 결정하는 실제 생체 지문 인증 결과를 생성하며, 그렇지 아니한 경우 인증 실패에 대응하는 실제 생체 지문 인증 결과를 생성한다. 상기 인증 결과 처리부(165)는 상기 생성된 실제 생체 지문 인증 결과를 지정된 출력수단을 통해 출력되도록 처리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 인증 결과 처리부(165)는 상기 정합 인증 절차의 완료 시점까지 유효 심박수가 지속적으로 센싱된 경우 상기 지문 패턴의 정합 인증 결과를 그대로 인용하되, 상기 정합 인증 절차의 완료 시점까지 유효 심박수가 한 번(예컨대, 지정된 단위 시간 동안)이라도 지속적으로 센싱되지 않는 경우 상기 지문 패턴의 정합 인증 결과와 무관하게 인증 실패를 결정한다.

도면2는 본 발명의 일 실시 방법에 따른 실제 생체 지문 인증 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면2는 피부 접촉을 기반으로 지문을 센싱하는 지문 센서(110)와 상기 지문 센싱 중에 피부 내측의 심박수를 센싱 가능한 심박 센서(115)가 결합 구성된 센서모듈(105)을 구비한 장치(100)에서 사용자의 신체부위를 상기 센서모듈(105)에 접촉 시 상기 신체부위에 대한 지문 패턴을 인식 내지 인증 절차를 수행하는 동안 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 인증하여 살아있는 실제 생체의 지문 패턴을 인증하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면2를 참조 및/또는 변형하여 상기 실제 생체 지문 인증 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면2에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면2를 참조하면, 본 발명의 장치(100)는 센서모듈(105)의 접촉부에 신체부위가 접촉하는지 확인한다(200). 만약 상기 센서모듈(105)의 접촉부에 신체부위가 접촉함이 확인되면, 상기 장치(100)는 센서모듈(105)에 결합된 심박 센서(115)를 활성화할 수 있다(205). 단 기 활성화된 경우 상기 심박 센서(115) 활성화 과정은 생략 가능하다.

상기 장치(100)는 상기 센서모듈(105)에 결합된 심박 센서(115)(예컨대, 가시광선 파장 영역을 이용하는 광학식 심박 센서(115), 심전도식 심박 센서(115), 복합 심박 센서(115) 중 적어도 하나의 심박 센서(115))를 이용하여 상기 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 심박수를 센싱한다(210).

만약 상기 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 심박수가 센싱되면, 상기 장치(100)는 상기 센서모듈(105)의 접촉부에 접촉한 신체부위를 상기 지문 센서(110)의 센싱 방식에 따라 센싱하도록 처리하여 센싱한 센싱 데이터를 획득한다(215). 한편 실시 방법에 따라 상기 장치(100)는 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 센싱된 경우에 상기 센싱 데이터를 획득할 수 있다(215).

상기 센서모듈(105)의 지문 센서(110)를 통해 센싱 데이터가 획득되면, 상기 장치(100)는 상기 지문 센서(110)의 센싱 방식에 대응하는 지문인식 알고리즘에 따라 상기 센싱 데이터를 판독하여 상기 센싱 데이터에 포함된 융선 패턴 상의 특징점을 포함하는 지문 패턴을 생성한다(220).

만약 지문을 등록하는 경우라면, 상기 장치(100)는 상기 생성된 지문 패턴에 대응하는 지문템플릿을 생성하여 지정된 저장영역에 저장한다(225). 한편 지문을 인증하는 경우라면, 상기 장치(100)는 지정된 저장영역에 저장된 지문템플의 지문 패턴과 상기 생성된 지문 패턴을 비교하여 정합 확인하는 절차를 수행한 후(230), 상기 지문 패턴의 정합 여부를 확인한 지문 패턴의 인증 결과를 생성한다(235).

한편 상기 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 심박수가 센싱된 경우, 상기 장치(100)는 상기 센싱된 심박수를 판독하여 살아있는 인체에서 측정 가능한 인체 심박수 유효범위에 속하는지 인증하고, 상기 인체 심박수 유효범위에 속한 심박수가 지정된 시간 동안 지속적으로 센싱되는 지속성이 유지되는지 인증함으로써, 상기 심박 센서(115)를 통해 유효한 심박수가 센싱되는지 확인한다(240).

만약 상기 지문 센서(110)를 통해 지문 패턴을 인식하여 인증하는 절차가 개시되었는데 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 센싱되지 않는다면, 상기 장치(100)는 지문 패턴을 인식하여 인증하는 절차 내지 상기 지문 패턴의 인증 결과와 무관하게 실제 생체 지문 인증 실패에 대응하는 인증 결과를 생성하여 출력할 수 있다(260).

한편 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 센싱되는 것이 확인되면, 상기 장치(100)는 상기 지문 센서(110)를 통해 지문 패턴을 인식하여 지문 패턴을 저장하거나 지문 패턴의 정합 인증을 처리하는 절차가 수행되는지 확인하면서(245), 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 확인한다.

만약 상기 지문 센서(110)를 통해 지문 패턴을 인식하여 지문 패턴을 저장하거나 지문 패턴의 정합 인증을 처리하는 절차가 수행 중인데 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되지 않는다면, 상기 장치(100)는 지문 패턴을 인식하여 인증하는 절차 내지 상기 지문 패턴의 인증 결과와 무관하게 실제 생체 지문 인증 실패에 대응하는 인증 결과를 생성하여 출력할 수 있다(260).

한편 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는 중에 상기 지문 패턴의 정합 인증 절차가 완료되면(250), 상기 장치(100)는 상기 심박 센서(115)를 통해 지속적으로 센싱된 유효 심박수에 대한 심박 인증 결과를 생성하고(255), 상기 지문 패턴의 인증 결과와 심박 인증 결과를 결합하여 실제 생체 지문 인증 결과를 생성하여 출력한다(260). 바람직하게, 상기 장치(100)는 지문 패턴의 정합 인증이 성공하고 심박 인증이 성공한 경우, 실제 생체에서 인식된 지문이 인증 성공한 것으로 결정하는 실제 생체 지문 인증 결과를 생성하여 출력하며(260), 그렇지 아니한 경우 인증 실패에 대응하는 실제 생체 지문 인증 결과를 생성하여 출력한다(260).

도면3은 본 발명의 다른 일 실시 방법에 따른 실제 생체 지문 인증 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면3은 피부 접촉을 기반으로 지문을 센싱하는 지문 센서(110)와 상기 지문 센싱 중에 피부 내측의 심박수를 센싱 가능한 심박 센서(115)가 결합 구성된 센서모듈(105)을 구비한 장치(100)에서 사용자의 신체부위를 상기 센서모듈(105)에 접촉 시 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는 경우에 상기 신체부위의 지문 패턴을 인식 내지 인증 절차를 수행하도록 제어하여 살아있는 실제 생체의 지문 패턴을 인증하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면3을 참조 및/또는 변형하여 상기 실제 생체 지문 인증 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면3에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면3을 참조하면, 본 발명의 장치(100)는 센서모듈(105)의 접촉부에 신체부위가 접촉하는지 확인한다(300). 만약 상기 센서모듈(105)의 접촉부에 신체부위가 접촉함이 확인되면, 상기 장치(100)는 센서모듈(105)에 결합된 심박 센서(115)를 활성화할 수 있다(305). 단 기 활성화된 경우 상기 심박 센서(115) 활성화 과정은 생략 가능하다.

상기 장치(100)는 상기 센서모듈(105)에 결합된 심박 센서(115)(예컨대, 가시광선 파장 영역을 이용하는 광학식 심박 센서(115), 심전도식 심박 센서(115), 복합 심박 센서(115) 중 적어도 하나의 심박 센서(115))를 이용하여 상기 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 심박수를 센싱한다(310).

만약 상기 센서모듈(105)에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 심박수가 센싱되면, 상기 장치(100)는 상기 센싱된 심박수를 판독하여 살아있는 인체에서 측정 가능한 인체 심박수 유효범위에 속하는지 인증하고, 상기 인체 심박수 유효범위에 속한 심박수가 지정된 시간 동안 지속적으로 센싱되는 지속성이 유지되는지 인증함으로써, 상기 심박 센서(115)를 통해 유효한 심박수가 센싱되는지 확인한다(315).

만약 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 센싱되는 것이 확인되면, 상기 장치(100)는 상기 지문 센서(110)를 통해 지문 패턴을 인식하여 지문 패턴을 저장하거나 지문 패턴의 정합 인증을 처리하는 절차를 수행하도록 제어한다(320).

상기 장치(100)는 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 센싱되는 경우 상기 센서모듈(105)의 접촉부에 접촉한 신체부위를 상기 지문 센서(110)의 센싱 방식에 따라 센싱하도록 처리하여 센싱한 센싱 데이터를 획득한다(325).

상기 센서모듈(105)의 지문 센서(110)를 통해 센싱 데이터가 획득되고 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 센싱되는 경우, 상기 장치(100)는 상기 지문 센서(110)의 센싱 방식에 대응하는 지문인식 알고리즘에 따라 상기 센싱 데이터를 판독하여 상기 센싱 데이터에 포함된 융선 패턴 상의 특징점을 포함하는 지문 패턴을 생성한다(330).

만약 지문을 등록하는 경우라면, 상기 장치(100)는 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 센싱되는 경우 상기 생성된 지문 패턴에 대응하는 지문템플릿을 생성하여 지정된 저장영역에 저장한다(335). 한편 지문을 인증하는 경우라면, 상기 장치(100)는 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 센싱되는 경우 지정된 저장영역에 저장된 지문템플의 지문 패턴과 상기 생성된 지문 패턴을 비교하여 정합 확인하는 절차를 수행한 후(340), 상기 지문 패턴의 정합 여부를 확인한 지문 패턴의 인증 결과를 생성한다(345).

한편 상기 장치(100)는 상기 지문 센서(110)를 통해 지문 패턴을 인식하여 지문 패턴을 저장하거나 지문 패턴의 정합 인증을 처리하는 절차를 수행하도록 제어하면서(320), 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 확인하는데, 만약 상기 지문 센서(110)를 통해 지문 패턴을 인식하여 지문 패턴을 저장하거나 지문 패턴의 정합 인증을 처리하는 절차를 수행하도록 제어하는 중에 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되지 않는다면, 상기 장치(100)는 지문 패턴을 인식하여 인증하는 절차 내지 상기 지문 패턴의 인증 결과와 무관하게 실제 생체 지문 인증 실패에 대응하는 인증 결과를 생성하여 출력할 수 있다(360).

한편 상기 지문 센서(110)를 통해 지문 패턴을 인식하여 지문 패턴을 저장하거나 지문 패턴의 정합 인증을 처리하는 절차를 수행하도록 제어하는 동안 상기 심박 센서(115)를 통해 유효 심박수가 지속적으로 센싱되어 상기 지문 패턴의 정합 인증 절차가 완료되면(350), 상기 장치(100)는 상기 심박 센서(115)를 통해 지속적으로 센싱된 유효 심박수에 대한 심박 인증 결과를 생성하고(355), 상기 지문 패턴의 인증 결과와 심박 인증 결과를 결합하여 실제 생체 지문 인증 결과를 생성하여 출력한다(360). 바람직하게, 상기 장치(100)는 지문 패턴의 정합 인증이 성공하고 심박 인증이 성공한 경우, 실제 생체에서 인식된 지문이 인증 성공한 것으로 결정하는 실제 생체 지문 인증 결과를 생성하여 출력하며(360), 그렇지 아니한 경우 인증 실패에 대응하는 실제 생체 지문 인증 결과를 생성하여 출력한다(360).

100 : 장치 105 : 센서모듈
110 : 지문 센서 115 : 심박 센서
120 : 접촉 확인부 125 : 활성 제어부
130 : 센싱 처리부 135 : 지문 인식부
140 : 지문 저장부 145 : 지문 정합부
150 : 심박 센싱부 155 : 심박 인증부
160 : 인증 제어부 165 : 인증 결과 처리부

Claims

피부 접촉을 기반으로 지문을 센싱하는 지문 센서와 상기 지문 센싱 중에 피부 내측의 심박수를 센싱 가능한 심박 센서가 결합 구성된 센서모듈을 구비한 장치를 통해 실행되는 방법에 있어서,
상기 센서모듈에 신체부위 접촉 시, 상기 심박 센서를 통해 상기 센서모듈에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 유효 심박수를 센싱하는 제1 단계;
상기 유효 심박수 센싱 시, 상기 지문 센서를 통한 지문 인식 내지 지문 패턴의 정합 인증 절차 완료 시점까지 상기 심박 센서를 통해 상기 센서모듈에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 유효 심박수가 지속적으로 센싱되는지 인증하는 제2 단계; 및
상기 유효 심박수의 지속 센싱 결과를 상기 지문 패턴의 정합 인증 결과에 적용하는 제3 단계;를 포함하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.
제 1항에 있어서,
지정된 신체부위가 상기 센서모듈에 결합된 심박 센서에 접촉하는지 확인하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.
제 1항에 있어서,
상기 센서모듈에 신체부위 접촉 시, 상기 심박 센서의 심박수 센싱 기능을 활성화하여 상기 센서모듈에 접촉한 피부 내측의 심박수 센싱을 개시하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제1 단계는,
상기 심박 센서를 통해 상기 센서모듈에 접촉한 신체부위의 피부 내측의 심박수를 센싱하는 단계; 및
상기 센싱된 심박수를 판독하여 인체 심박수 유효범위에 속하고 지정된 시간 동안 지속적으로 센싱되는 지속성이 유지되는지 인증하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.
제 1항에 있어서,
상기 센서모듈에 신체부위를 접촉하여 심박 센서를 통해 심박수 센싱 시,
상기 지문 센서를 통해 센싱된 센싱 데이터를 이용하여 지문 패턴을 생성하는 단계;
상기 생성된 지문 패턴을 저장하거나 또는 상기 생성된 지문 패턴의 정합 인증을 처리하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.
제 1항에 있어서, 상기 심박 센서는,
상기 센서모듈에 접촉한 신체부위에 가시광선 파장 영역의 광신호를 출력하고 센싱하는 광학식 심박 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.
제 6항에 있어서,
상기 광학식 심박 센서는, N(N≥2)개의 서로 다른 가시광선 파장 영역의 광신호를 출력 가능하며,
상기 제1 단계는, 상기 N개의 서로 다른 가시광선 파장 중 심박수를 센싱하기 위한 제n(1≤n≤N) 파장을 결정하여 상기 센서모듈에 접촉한 피부 내측의 유효 심박수를 센싱하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.
제 6항에 있어서,
상기 광학식 심박 센서는, N(N≥2)개의 서로 다른 가시광선 파장 영역의 광신호를 출력 가능하며,
상기 제1 단계는, 상기 N개의 서로 다른 가시광선 파장 영역을 지정된 패턴으로 변경하면서 각 파장 별로 상기 센서모듈에 접촉한 피부 내측의 유효 심박수를 센싱하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.
제 1항에 있어서, 상기 심박 센서는,
상기 센서모듈에 결합된 적어도 하나의 전극을 통해 심박동과 관련된 전위차를 센싱하는 심전도식 심박 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.
제 9항에 있어서, 상기 심전도식 심박 센서는,
쌍극유도 심전도식 심박 센서 또는 단극유도 심전도식 심박 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.
제 1항에 있어서, 상기 심박 센서는,
상기 센서모듈에 접촉한 신체부위에 지정된 파장의 광신호를 출력하고 센싱하는 광학식 심박 센서와 상기 센서모듈에 결합된 적어도 하나의 전극을 통해 심박동과 관련된 전위차를 센싱하는 심전도식 심박 센서의 조합한 복합 심박 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제3 단계는,
상기 정합 인증 절차의 완료 시점까지 유효 심박수가 지속적으로 센싱된 경우 상기 지문 패턴의 정합 인증 결과를 그대로 인용하되, 상기 정합 인증 절차의 완료 시점까지 유효 심박수가 지속적으로 센싱되지 않는 경우 상기 지문 패턴의 정합 인증 결과와 무관하게 인증 실패를 결정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심박수를 이용한 실제 생체 지문 인증 방법.