KR102226903B1 - 지문 인식이 가능한 rf 스마트 카드 - Google Patents

지문 인식이 가능한 rf 스마트 카드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지문 인식이 가능한 RF 스마트 카드에 관한 것이다. 상기 RF 스마트 카드는 단일의 안테나와 스위칭 소자를 이용하여, 지문 인식을 위한 MCU와 카드용 IC 소자 중 하나가 안테나에 선택적으로 연결되어 구동되도록 함으로써, 사전 설정등록된 지문과 일치하는 지문을 갖는 사용자만이 카드 사용을 가능하도록 할 뿐만 아니라, 단일의 안테나를 이용하여 구성하여 카드 제작이 용이하고 제작 비용을 절감시킬 수 있게 된다.

Description

지문 인식이 가능한 RF 스마트 카드{RF smart card being capable of recognition of a fingerprint}
본 발명은 지문 인식이 가능한 RF 스마트 카드에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 단일의 안테나와 스위칭 소자를 구비하여 지문 인식을 위한 MCU 및 카드용 IC 소자를 선택적으로 구동시킬 수 있도록 구성된 RF 스마트 카드에 관한 것이다.
최근, 신용 카드, 출입증 카드 등과 같은 플라스틱 카드들에 대하여, 카드의 불법 사용이나 제3자에 의한 사용 등을 방지하기 위하여, 사용자의 생체 정보인 지문 정보를 이용하여 사용자에 대한 인증을 수행하기 위한 다양한 방안들이 제안되고 있으며, 이러한 기술들을 적용하여 다양한 형태의 지문 인식 카드들이 출시되고 있다. 따라서, 지문 인식 카드는 일반적으로 기존의 플라스틱 카드에 지문 인식 모듈을 내장함으로써, 금융 거래, 신분 확인, 근태 관리 등과 같이 보안 및 인증이 필요한 모든 영역에 적용될 수 있다. 특히, 카드 사용자가 카드를 분실하거나 카드 비밀 번호를 노출하더라도, 지문 인식 카드는 지문 인증을 받지 않은 타인이 사용할 수 없기 때문에 매우 안전하게 사용될 수 있는 장점이 있다.
한편, 전술한 카드들은 비접촉식 방식으로 구동되는 RF 카드들인 경우, 내부에 안테나를 구비하고, 안테나가 카드 리더기에 근접되면 카드 리더기에 의해 안테나에 생성되는 유도 전류를 이용하여 지문 인식을 위한 모듈 및 카드 동작을 위한 카드용 IC 소자들을 구동시키게 된다.
이러한 경우, 지문 인식을 위한 모듈과 카드용 IC 소자에 각각 전원 공급을 위한 안테나가 연결되거나, 별도의 전원 소자들을 연결시켜야 한다. 하지만, 일반적으로 카드는 전체 크기와 두께가 일정하게 한정되어 있으므로, 이러한 범위내에서 2개의 안테나를 분리하여 장착하는 것이 용이하지 아니할 뿐만 아니라, 별도의 전원 소자를 장착하는 것도 용이하지 않은 문제점이 있다. 이와 같이, 하나의 카드에 2개의 안테나를 장착하거나 별도의 전원 소자를 장착하는 것은 제조 공정상 쉽지 아니할 뿐만 아니라, 카드의 제조 단가를 상승시키는 요인이 되기도 한다.
한국등록특허공보 제 10-1597799호
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 단일의 안테나와 스위칭 소자를 이용하여 지문 인식을 위한 MCU 및 카드용 IC 소자를 선택적으로 구동시킬 수 있는 RF 스마트 카드를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 RF 스마트 카드는, 제1 단부와 제2 단부의 양단부를 구비하고 상기 제1 단부는 분기되어 제1 분기선과 제2 분기선으로 나누어지며, 근접된 카드 리더기로부터 송출된 RF 신호를 수신하는 안테나; 사전에 등록된 지문 정보가 저장된 메모리; 외부로부터 지문 영상이 입력되면 지문 정보를 생성하여 MCU로 출력하는 지문 센서; 제1 입력단자는 상기 안테나의 제1 분기선에 연결되고, 상기 안테나에 의해 전원이 공급되고 상기 지문 센서로부터 지문 정보가 입력되면, 상기 메모리에 저장된 지문 정보와 상기 지문 센서로부터 입력된 지문 정보를 비교하고, 상기 입력된 지문 정보와 상기 저장된 지문 정보가 서로 일치하면, 사전 설정된 지문 일치 신호를 생성하여 출력하는 MCU; 제1 입력단자는 상기 안테나의 제1 단부의 제2 분기선에 연결되고, 상기 안테나에 의해 전원이 공급되면 외부의 RF 카드 리더기와 RF 방식으로 통신할 수 있도록 구성된 카드용 IC 소자; 상기 안테나의 제2 단부가 상기 MCU의 제2 입력단자 및 상기 카드용 IC 소자의 제2 입력단자 중 하나로 스위칭되어 연결되도록 구성된 스위칭 소자;를 구비하고, 상기 안테나는 상기 스위칭 소자에 의해 상기 MCU 및 상기 카드용 IC 소자 중 하나에 선택적으로 연결된다.
전술한 특징에 따른 RF 스마트 카드에 있어서, 상기 스위칭 소자는, 상기 MCU로부터 지문 일치 신호가 입력되면 상기 안테나의 제2 단부를 카드용 IC 소자의 제2 입력 단자로 스위칭시켜, 안테나가 카드용 IC 소자에 연결되도록 하는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 RF 스마트 카드에 있어서, 상기 안테나의 제1 단부의 제1 분기선과 제2 분기선은 각각 MCU의 제1 입력 단자와 카드용 IC 소자의 제1 입력 단자에 연결되고, 상기 안테나의 제2 단부는 스위칭 소자에 의해 MCU의 제2 입력단자 및 카드용 IC 소자의 제2 입력단자 중 하나에 연결되는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 RF 스마트 카드에 있어서, 상기 스위칭 소자는 초기 상태에는 상기 안테나의 제2 단부가 MCU의 제2 입력단자로 스위칭되어 안테나가 MCU에 연결된 것을 특징으로 하며,
MCU로부터 지문 일치 신호가 입력되면, 안테나의 제2 단부를 카드용 IC 소자의 제2 입력 단자로 스위칭시켜, 안테나와 MCU의 연결을 끊고 안테나를 카드용 IC 소자에 연결시키고, 안테나로부터 제공되는 전원이 중단되면, 안테나의 제2 단부를 MCU의 제2 입력단자로 스위칭시켜, 안테나가 MCU에 연결된 초기 상태를 유지하는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 RF 스마트 카드에 있어서, 상기 카드용 IC 소자는 안테나로부터 제공되는 전원에 의해 구동될 수 있는 비접촉식 카드용 IC 소자 또는 콤비 IC 소자로 구성된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 RF 스마트 카드는, 단일의 안테나를 구비하고, 스위칭 소자를 이용하여 지문 인식을 위한 MCU와 카드용 IC 소자 중 하나가 안테나와 선택적으로 연결되도록 함으로써, 카드의 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 제작 비용을 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 RF 스마트 카드는 MCU가 사용자의 지문을 인식한 후 카드용 IC 소자가 동작되도록 함으로써, 인증된 사용자만이 카드 사용을 할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 RF 스마트 카드는, 초기 상태 또는 대기 상태에는 안테나가 지문 인식을 위한 MCU에 연결됨으로써, 카드용 IC 소자에 저장된 카드 정보들이 유출되지 않게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지문 인식이 가능한 RF 스마트 카드를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 스마트 카드의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 스마트 카드에 있어서, 스위칭 소자가 안테나의 제2 단부를 카드용 IC 소자로 스위칭시켜 안테나가 카드용 IC 소자에 연결된 상태를 도시한 구성도이다.
본 발명에 따른 지문 인식이 가능한 RF 스마트 카드는 단일의 안테나와 스위칭 소자를 이용하여, 지문 인식을 위한 MCU와 카드용 IC 소자 중 하나가 안테나에 선택적으로 연결되어 구동되도록 함으로써, 사전 설정등록된 지문과 일치하는 지문을 갖는 사용자만이 카드 사용을 가능하도록 할 뿐만 아니라, 단일의 안테나를 이용하여 구성하여 카드 제작이 용이하고 제작 비용을 절감시킬 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지문 인식이 가능한 RF 스마트 카드의 구조 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 발명에 따른 스마트 카드는 외부의 RF 카드 리더기와 RF 통신을 하여 사전 설정된 동작을 수행할 수 있는 카드용 IC 소자를 구비한 카드로서, 신용 카드, 보안 카드, 출입 카드, 교통 카드 등이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지문 인식이 가능한 RF 스마트 카드를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 RF 스마트 카드(1)는, 안테나(10), 지문 인식을 위한 지문 인식 모듈(20), 카드용 IC 소자(30) 및 스위칭 소자(40)를 구비하고, 상기 지문 인식 모듈(20)은 메모리(200), 지문 센서(210) 및 MCU(220)를 구비한다.
상기 안테나(10)는 제1 단부와 제2 단부의 양단부를 구비하여 카드의 일면에 코일 형태로 수회 권취되어 장착되며, 상기 제1 단부는 분기되어 제1 분기선(101)과 제2 분기선(102)으로 나누어지는 것을 특징으로 한다. 상기 안테나는 카드 리더기와 근접되어 상기 카드 리더기로부터 송출된 RF 신호가 수신되면, 수신된 RF 신호에 따른 유도 전류를 생성하여 상기 양단부에 연결된 소자로 출력하게 된다.
상기 안테나의 제1 단부의 제1 분기선과 제2 분기선은 각각 MCU의 제1 입력 단자와 카드용 IC 소자의 제1 입력 단자에 연결되고, 상기 안테나의 제2 단부는 스위칭 소자에 의해 MCU의 제2 입력단자 및 카드용 IC 소자의 제2 입력단자 중 하나에 선택적으로 연결되도록 구성된다. 따라서, 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 상기 MCU와 카드용 IC 소자 중 하나가 안테나에 선택적으로 연결되고, 카드 리더기가 근접되면, 안테나에 연결된 MCU와 카드용 IC 소자 중 하나가 안테나로부터 전원을 공급받아 정상적으로 구동될 수 있게 된다.
상기 지문 인식 모듈(20)은 메모리(200), 지문 센서(210) 및 MCU(220)를 구비한다. 상기 메모리(200)에는 사전에 카드 소유자의 지문 정보가 저장된다. 상기 지문 센서(210)는 외부로부터 지문 영상이 입력되면 지문 정보를 생성하여 MCU로 출력한다. 상기 지문 인식 모듈은 메모리(200)를 별도로 구비하거나, 별도의 메모리를 구비하지 않고 상기 MCU(220)의 내부 메모리를 사용할 수도 있다.
상기 MCU(220)는 마이크로프로세서 등과 같은 마이크로컴퓨터로 구성되고, 사전 설정된 지문 센서 구동 프로그램이 저장되고 실행될 수 있다. 상기 MCU는 상기 안테나에 의해 전원이 공급되면 상기 지문 센서 구동 프로그램이 실행된다. 상기 지문 센서 구동 프로그램의 실행에 따라, 상기 MCU는 상기 지문 센서로부터 지문 정보를 입력받고, 지문 센서로부터 지문 정보가 입력되면 상기 메모리에 저장된 지문 정보와 상기 입력된 지문 정보를 비교하고, 입력된 지문 정보와 저장된 지문 정보가 서로 일치하면, 사전 설정된 지문 일치 신호(Matching Signal)를 생성하여 상기 스위칭 소자(40)로 출력한다. 상기 MCU의 제1 입력 단자는 안테나의 제1 분기선에 연결되고, 상기 MCU의 제2 입력 단자는 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 상기 안테나의 제2 단부에 연결될 수 있다.
상기 카드용 IC 소자(90)는 외부의 카드 리더기와 RF 통신하여 사전 설정된 프로그램에 따라 구동되는 비접촉식 카드용 IC 소자로 구성되거나, 외부의 카드 리더기와 RF 통신할 수 있도록 하는 비접촉식 인터페이스 기능과 외부의 카드 리더기의 단자들과 직접 접촉되어 통신할 수 있도록 하는 접촉식 인터페이스 기능을 모두 제공하는 콤비 IC 소자(Combi Chip) 또는 듀얼 인터페이스 IC 소자(Dual interface Integrated Chip)로 구성될 수 있다.
상기 카드용 IC 소자(30)는 상기 안테나로부터 전원이 입력되면 외부의 RF 카드 리더기와 RF 방식으로 통신하여 카드용 IC 소자에 저장된 카드 정보를 외부의 카드 리더기로 송신할 수 있도록 구성된다. 상기 카드용 IC 소자의 제1 입력 단자는 상기 안테나의 제1 단부의 제2 분기선에 연결되고, 상기 카드용 IC 소자의 제2 입력 단자는 스위칭 소자에 의해 상기 안테나의 제2 단부에 연결될 수 있다.
상기 스위칭 소자(40)은 펌웨어(Firmware)로서 사전 설정된 스위칭 동작이 프로그램화되어 마이크로 컴퓨터에 저장되어 구성된다. 상기 스위칭 소자(40)는 상기 안테나의 제2 단부가 상기 MCU의 제2 입력단자 및 상기 카드용 IC 소자의 제2 입력단자 중 하나로 스위칭되어 MCU 및 카드용 IC 소자 중 하나와 선택적으로 연결되도록 구성된다. 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 안테나의 양단부가 상기 MCU 및 상기 카드용 IC 소자 중 하나에 연결되고, 카드 리더기의 근접에 의해 안테나의 양단부가 연결된 소자는 안테나에 의해 전원이 공급되어 정상적으로 동작된다.
특히, 상기 스위칭 소자는, 초기 상태에는 안테나가 MCU에 연결되도록 설정되며, 상기 MCU로부터 지문 일치 신호가 입력되면 상기 안테나의 제2 단부를 카드용 IC 소자의 제2 입력 단자로 스위칭시켜 카드용 IC 소자가 상기 안테나의 양단부에 연결되도록 하여 정상적으로 동작될 수 있도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 전술한 본 발명에 따른 RF 스마트 카드의 구동 과정을 구체적으로 설명한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 스마트 카드의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 RF 스마트 카드의 스위칭 소자의 초기 상태는 안테나의 제2 단부가 MCU의 제2 입력 단자로 스위칭되도록 설정됨으로써, 안테나의 양단부가 각각 MCU의 제1 입력단자와 제2 입력단자에 연결된다(단계 200). 도 1은 본 발명에 따른 스마트 RF 카드를 도시한 구성도로서, 스위칭 소자가 초기 상태로 설정된 상태를 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 스위칭 소자에 의해 안테나가 MCU에 연결된 초기 상태에서, 본 발명에 따른 스마트 카드가 외부의 카드 리더기에 근접하게 되면, 안테나에 유도 전류가 생성되고(단계 210), 상기 유도 전류에 의해 안테나의 양단부에 연결된 MCU에 전원이 공급됨으로써, MCU가 구동된다(단계 220).
MCU에 전원이 공급됨에 따라, 상기 MCU는 지문 센서에 전원을 공급하게 되고, 지문 센서로부터 지문 정보가 입력되면(단계 230), 상기 MCU는 메모리에 사전에 저장된 지문 정보와 지문센서로부터 입력된 지문 정보를 비교하고(단계 240), 이들이 일치하면 사용자가 RF 스마트 카드에 등록된 사용자임을 인증하고 사전 설정된 지문 일치 신호(Matching Signal)를 생성하여 스위칭 소자로 전송하게 된다(단계 250).
한편, 전술한 과정에 의해 스위칭 소자가 MCU로부터 지문 일치 신호를 수신하면(단계 260), 스위칭 소자는 안테나의 제2 단부를 카드용 IC 소자의 제2 입력단자로 스위칭시킴으로써, 안테나와 MCU의 연결을 끊고, 안테나의 양단부가 상기 카드용 IC 소자에 연결되도록 한다(단계 270). 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 스마트 카드에 있어서, 스위칭 소자가 안테나의 제2 단부를 카드용 IC 소자로 스위칭시켜 안테나가 카드용 IC 소자에 연결된 상태를 도시한 구성도이다. 도 3을 참조하면, 상기 카드용 IC 소자는 안테나를 통해 카드 리더기로부터 전원을 공급받고 카드 리더기와 RF 통신을 할 수 있게 된다(단계 280).
이러한 과정을 통해, 본 발명에 따른 RF 스마트 카드는, 지문 인식 모듈에 의해 사용자가 RF 스마트 카드에 등록된 사용자임이 인증되는 경우에만 안테나를 카드용 IC 소자에 연결시켜 카드로서의 기능을 수행할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 RF 스마트 카드가 외부의 카드 리더기와 멀어지게 되어 신호가 수신되지 않거나 카드 리더기로부터 수신된 신호의 세기가 사전 설정된 크기보다 작으면(단계 290), 상기 스위칭 소자는 상기 안테나의 제2 단부를 상기 MCU의 제2 입력 단자로 스위칭시킴으로써, 상기 카드용 IC 소자와 안테나의 연결을 끊고 안테나의 양단부가 MCU에 연결되도록 함으로써, RF 스마트 카드의 초기 상태를 유지하도록 한다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : RF 스마트 카드
10 : 안테나
20 : 지문 인식 모듈
200 : 메모리
210 : 지문 센서
220 : MCU
30 : 카드용 IC 소자
40 : 스위칭 소자

Claims (6)

  1. 제1 단부와 제2 단부의 양단부를 구비하고 상기 제1 단부는 분기되어 제1 분기선과 제2 분기선으로 나누어지며, 근접된 카드 리더기로부터 송출된 RF 신호를 수신하는 안테나;
    사전에 등록된 지문 정보가 저장된 메모리;
    외부로부터 지문 영상이 입력되면 지문 정보를 생성하여 MCU로 출력하는 지문 센서;
    제1 입력단자는 상기 안테나의 제1 분기선에 연결되고, 상기 안테나에 의해 전원이 공급되고 상기 지문 센서로부터 지문 정보가 입력되면, 상기 메모리에 저장된 지문 정보와 상기 지문 센서로부터 입력된 지문 정보를 비교하고, 상기 입력된 지문 정보와 상기 저장된 지문 정보가 서로 일치하면, 사전 설정된 지문 일치 신호를 생성하여 출력하는 MCU;
    제1 입력단자는 상기 안테나의 제1 단부의 제2 분기선에 연결되고, 상기 안테나에 의해 전원이 공급되면 외부의 RF 카드 리더기와 RF 방식으로 통신할 수 있도록 구성된 카드용 IC 소자;
    상기 안테나의 제2 단부가 상기 MCU의 제2 입력단자 및 상기 카드용 IC 소자의 제2 입력단자 중 하나로 스위칭되어 연결되도록 구성된 스위칭 소자;
    를 구비하고, 상기 안테나는 상기 스위칭 소자에 의해 상기 MCU 및 상기 카드용 IC 소자 중 하나에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하며,
    상기 스위칭 소자는
    초기 상태에는 상기 안테나의 제2 단부가 MCU의 제2 입력단자로 스위칭되어 안테나가 MCU에 연결된 것을 특징으로 하며,
    MCU로부터 지문 일치 신호가 입력되면, 안테나의 제2 단부를 카드용 IC 소자의 제2 입력 단자로 스위칭시켜, 안테나와 MCU의 연결을 끊고 안테나를 카드용 IC 소자에 연결시키는 것을 특징으로 하는 지문 인식이 가능한 RF 스마트 카드.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나의 제1 단부의 제1 분기선과 제2 분기선은 각각 MCU의 제1 입력 단자와 카드용 IC 소자의 제1 입력 단자에 연결되고, 상기 안테나의 제2 단부는 스위칭 소자에 의해 MCU의 제2 입력단자 및 카드용 IC 소자의 제2 입력단자 중 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 지문 인식이 가능한 RF 스마트 카드.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자는
    안테나로부터 제공되는 전원이 중단되면, 안테나의 제2 단부를 MCU의 제2 입력단자로 스위칭시켜, 안테나가 MCU에 연결된 초기 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 지문 인식이 가능한 RF 스마트 카드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 카드용 IC 소자는 안테나로부터 제공되는 전원에 의해 구동될 수 있는 비접촉식 카드용 IC 소자 또는 콤비 IC 소자로 구성된 것을 특징으로 하는 지문 인식이 가능한 RF 스마트 카드.
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