KR101907016B1 - 스마트폰의 전원과 연동되는 무선충전기 및 이를 이용한 전원충전시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선충전송신컨트롤은 메인커트롤(U1)과 증폭기(TRA)와 코일(COIL)로 이루어져 있으며, 상기 메인컨트롤(U1)의 1번 GND 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, 2번 Trigger 라인은 무선충전송신제어를 위한 전압제어 기능을 하며, 3번 OUTPUT 라인은 칩내부 인버터를 제어하여 무선충전송신을 위한 출력 기능을 하며, 4번 RESET 라인은 메인컨트롤러(U1)를 초기화하기 위한 제어 기능을 하며, 6번 TH 라인은 무선충전송신을 위한 출력 전압 제어 기능을 하며, 7번 DISCHARGE 라인은 무선충전송신의 출력 차단 제어 기능을 하며, 8번 VCC 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 하고, 상기 증폭기(TRA)의 1번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, 2번 라인은 메인컨트롤(U1)과 연결되고 출력 제어를 위한 입력 기능을 하며, 3번 라인은 코일(COIL)과 연결되어 무선충전송신을 위한 출력 기능을 하며, 상기 코일(COIL)의 1번 라인은 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 하며, 2번 라인은 증폭기(TRA)에 연결되어 무선충전송신을 출력 신호를 입력 기능을 하되, 상기 무선충전기의 양극과 음극 회로를 스마트폰의 외부전원 입력단자와 연결하거나, 내부 전원 밧테리와 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 전원과 연동되는 무선충전기이다.

Description

스마트폰의 전원과 연동되는 무선충전기 및 이를 이용한 전원충전시스템{A mobile device with the wireless charger}

본 발명은 스마트폰의 전원과 연동되는 무선충전기 및 이를 이용한 전원충전시스템에 관한 것으로, 특히 손가락지문을 인증하여 카드에 얼굴사진이 표출됨과 동시에 이를 스마트폰에 저장된 여권을 읽게 하여 본인임을 확인하거나, 분실시에 여권으로 대체할 수 있는 얼굴사진이 표출되는 지문인식카드에 전원을 공급하여 카드를 작동시킬 수 있게 하는 스마트폰의 전원과 연동되는 무선충전기 및 이를 이용한 전원충전시스템에 관한 것이다.

종래 제1 발명은 도 1~2에서 대한민국(관리부서: 행정자치부 국립과학수사연구원장)이 출원한 공개특허 10-2016-0061528호의 위변조 여권 검사 방법 및 그 기록매체에서 알 수 있듯이, 도 1은 한국에서 발행된 여권의 사진을 나타낸 도면로서, 여권에는 여권 번호(Passport No)(도 1의 영역 1), 여권의 종류(Type), 발행국(Country code), 성(Surname), 이름(Given name), 국적(Nationality), 성별(Sex), 생년월일(Date of birth), 주민등록번호 뒷자리(Personal Number), 발급일(Date of Issue), 발행관청(Authority), 기간만료일(Date of expiry), 한글설명의 인적 사항정보가 포함된다(도 1의 영역 2).

그리고 여권 하단의 2줄로 표시된 MRZ(Machine Readable Zone) 데이터가 기재된다(도 1의 영역 3).

MRZ 데이터에는 여권의 종류(Type)(도 1의 MRZ 영역 1), 발행국(Country code)(도 1의 MRZ 영역 2), 성(Surname)(도 1의 MRZ 영역 3), 이름(Given name)(도 1의 MRZ 영역 4), 여권 번호(도 1의 MRZ 영역 5), 국적(도 1의 MRZ 영역 6), 생년월일(도 1의 MRZ 영역 7), 성별(도 1의 MRZ 영역 8), 기간만료일(도 1의 MRZ 영역 9), 주민등록번호(뒷자리)(도 1의 MRZ 영역 10)를 포함한다.

또한, 각 여권들은 적외선과 자외선 잉크로 고유한 패턴(예, 태극문양)이 인쇄되어 여권 위변조를 방지하기 위해 사용된다.

MRZ 유효성 검사는 ICAO Document 9303 (endorsed by the International Organization for Standardization and the International Electrotechnical Commission as ISO/IEC 7501-1)을 기준으로 이루어진다.

도 2는 위변조 여권 검사 방법을 설명한 순서도로서, 여권 검사 시스템(100)의 내부 구성도이다.

위변조 여권 검사 방법은 제어부(111)와, 상기 제어부(111)에 연결되며 대비 여권 이미지가 저장된 저장부(117)와, 상기 제어부(111)에 연결되며 사용자의 명령이 입력되는 수단인 입력부(113)와, 상기 제어부(111)에 연결되며 검사결과가 표시되는 표시부(115)로 이루어지는 여권검사시스템에서 실행되며, 가시광선(Visible Ray), 또는 적외선(Infrared Rays), 또는 자외선(Ultraviloet Rays) 패턴 영역이 포함된 여권 이미지를 스캔하는 스캐너(120)를 통해 검사 여권 이미지가 획득되어 저장부(117)에 저장되는 검사 여권 이미지 획득 단계와; 검사 여권의 이미지에서 MRZ(Machine Readable Zone) 데이터의 유효성 검사가 실행되는 유효성 검사 단계와; 저장부(117)로부터 검사 여권과 대비될 대비 여권 이미지가 검색되는 대비 여권 이미지 검색단계와; 대비 여권과 검사 여권이 대비되는 여권 대비 단계와, 여권 위변조 검사 결과가 표시부(115)에 디스플레이되는 검사 결과 표시 단계로 이루어진다.

그러나, 종래 제1 발명의 문제점에 있어서, 상기와 같은 여권의 이미지나 유효성 검사는 본인이 소지하고 있는 경우에 한하여 여권 자체의 위변조를 식별하는 것으로, 만약 여권을 분실할 경우 또는 여권 자체에 의심이 갈 경우에 2차, 3차로 본인을 확인하는 대책이 없기 때문에 각국의 대사관을 찾아가 국내에 연락 조치를 취하기도 하고, 가사 각국의 대사관을 찾아가더라도, 본인의 인증이 모든 기초 자료를 제3의 기관(소속 국가)에서 제공하여야 하는 번거로움이 있었고, 이의 정보를 다시 받아야만 임시 여권을 발급할 수 있는 문제점이 상존하고 있었다.

종래 제2 발명은 한국조폐공사에서 특허출원한 특허등록 제10-0704185호로서, 도 3는 출입국 통제시스템을 개략적으로 나타낸 블럭도이며, 도 4(a)(b)은 종래 제2 발명에 따른 출입국 통제시스템을 이용하는 방법을 도식적으로 나타낸 도면 및 Match-on-Card 방식의 생체여권이다.

도면을 참조하면, 출입국자는 출입국자의 얼굴, 지문, 홍채 데이터를 포함하고 본인 여부를 판단할 수 있는 기능을 포함하는 Match-on-Card 방식의 생체여권(10)을 소지한 후 출입국 통제 시스템이 위치한 장소에 들어선다.

이에 따라 무선 단말기(40)를 이용하여 출입국자가 소지하고 있는 생체여권의 메모리(12)로부터 생체데이터를 추출한 생체인식단말기(30) 목록을 추출하여 출입통제 컴퓨터(20)로 전송한다(S10).

게이트에 구비된 생체인식 단말기(30)를 이용하여 출입국자의 얼굴, 지문, 홍채 이미지를 추출한 후 그 이미지를 출입통제컴퓨터(20)로 전송한다(S20).

출입통제 컴퓨터(20)는 생체여권의 메모리(12)에 저장되어 있는 생체데이터를 추출한 생체인식단말기(30) 목록과 현재 게이트에서 사용하고 있는 생체인식 단말기(30) 목록을 비교한다(S30).

같은 형식의 생체인식 단말기(30)인가를 판단하여(S40) 같은 형식의 생체인식 단말기(30)인 경우에는 이미지로부터 특징점 추출과정을 수행하며, 다른 생체인식 단말기(30)를 사용할 경우에는 이미지로부터 생체여권의 메모리(12)에 저장되어 있는 생체데이터를 추출한 생체인식단말기(30)에 맞게 특징점 데이터를 추출하는 기능을 수행한다(S50).

특징점 데이터추출 기능을 수행한 후 출입통제 컴퓨터(20)는 특징점 데이터와 관련정보를 무선 단말기(40)를 이용하여 생체여권(10)으로 전송한다(S60).

생체여권(10)은 무선 단말기(40)를 이용하여 상기 데이터를 수신하고, 생체여권(10)의 ROM(12b)에 저장되어 있는 본인인증알고리즘 기능을 호출한다.

본인 인증알고리즘은 출입통제 컴퓨터(20)에서 전송된 생체인식단말기(30)에 관련된 변수 값들을 본인 인증알고리즘에 맞게 정정한 후(S70) 출입통제 컴퓨터(20)에서 전송된 생체 데이터와 저장되어 있는 생체 데이터를 비교하는 본인 인증과정을 수행한다.

본인 인증 알고리즘은 얼굴, 지문, 홍채 특징점을 비교하여 그 결과값으로 본인 인증 여부를 판단한다(S80).

생체 여권(10)은 그 판단 결과를 무선 단말기(40)를 통하여 출입통제 컴퓨터(20)로 전송하며(S90), 상기 전송되는 판단 결과에 따라 출입통제 컴퓨터(20)는 게이트를 통제한다(S100).

그러나, 종래 제2 발명의 문제점에 있어서는 게이트에 구비된 생체인식 단말기(30)를 이용하여 출입국자의 얼굴, 지문, 홍채 이미지를 추출한 후 그 이미지를 출입통제컴퓨터(20)로 전송하여, 상기 출입통제 컴퓨터(20)가 생체여권의 메모리(12)에 저장되어 있는 생체데이터를 추출한 생체인식단말기(30) 목록과 현재 게이트에서 사용하고 있는 생체인식 단말기(30) 목록을 비교하여 본인 인증 알고리즘은 얼굴, 지문, 홍채 특징점을 비교하여 그 결과값으로 본인 인증 여부를 판단하기 때문에 얼굴이나 지문 및 홍채의 인증이 모두 AND 조건으로 동시에 만족해야 하기 때문에, 이를 감지하는 장치들의 위치가 고정되어 있기 때문에 출입자가 그 위치에 정확하게 위치하여야 하는 문제점이 상존하고 있는 것이다.

종래 제3 발명은 한국조폐공사가 출원한 등록특허 10-1084347호로서, 도 5(a)(b)는 전자여권 판독 시스템을 도시한 구성도 및 스마트폰의 세부구성도이며, 스마트폰(10)이 근거리 무선통신(Near Field communicaton: 이하 NFC라 칭함)을 이용하여 전자여권(12)의 보안관련 데이터를 판독할 수 있는 것을 보여 주고 있다.

우선, 도 5(a)에서와 같이 전자여권(12)을 소지한 출입국자(12a)가 출입국 관리자(10a)에게 전자여권(12)을 제시한다.

전자여권(12)에는 출입국자(12a)에 대한 정보가 저장된 IC 칩이 부착되어 있다. 그러면, 출입국 관리자(10a)는 스마트폰(10)의 전자여권 판독 프로그램을 실행시킨다. 스마트폰(10)의 전자여권 판독 프로그램은 전자여권(12)과의 NFC를 통해 전자여권(12)을 판독하고, 판독 결과를 화면에 디스플레이한다.

이어서, 출입국 관리자(10a)는 판독결과를 스마트폰(10)을 통해 출입국 관리센터(14)로 전송한다. 출입국 관리센터(14)는 출입국 관리 DB를 이용하여 전자여권 소지자가 블랙리스트 대상자인지를 확인하고, 블랙리스트 대상자인 경우 확인결과를 스마트폰(10)에 전송하여 출입국 관리자(10a)에게 알린다. 한편, 본 발명의 이해를 돕기 위해 실시예를 출입국자(12a)와 출입국 관리자(10a)를 대상으로 하는 전자여권 판독 프로세스로 한정하여 전술하였으나, 본 발명은 전자여권 판독이 요구되는 모든 상황에 적용될 수 있다.

도 5의 (b)는 스마트폰(10)의 세부 구성도이다

상기 도면에서와 같이, 카메라(110)는 전자여권을 촬영하여 개인 신원정보를 획득한다. 이때, 카메라(110)는 전자여권의 기계판독영역(MRZ) 정보를 문자 인식할 수 있다. NFC부(120)는 카메라(110)를 통해 획득한 개인 신원정보를 기초로 하여 인증키를 생성한다. 그리고, 생성된 인증키를 이용한 NFC를 통해 전자여권을 판독한다. 디스플레이부(130)는 NFC부(120)를 통한 전자여권 판독결과를 화면에 디스플레이한다. 제어부(100)는 스마트폰(10)의 전반적인 제어를 담당한다.

종래 제3 발명의 문제점에 있어서, 이러한 방법은 반드시 전자여권을 발행하여야 하고, 출입국 관리자(10a)가 실행시키는 스마트폰(10)의 전자여권 판독 프로그램에 의하여 {전자여권(12)과의 NFC를 통해} 전자여권(12)을 별도로 판독하여야 하는 문제점이 있고, 판독 결과를 화면에 디스플레이 가능하지만, 이를 또 출입국 관리자(10a)가 스마트폰(10)을 통해 출입국 관리센터(14)로 전송하여 전자여권 소지자(12a)가 블랙리스트 대상자인지를 확인하고, 블랙리스트 대상자인 경우 관련 사실을 스마트폰(10)에 전송해야 하는 번거로움이 있는 것이다.

본 발명의 목적은 여권의 이미지나 유효성 검사를 본인이 소지하고 있는 스마드폰이나 여권인증카드(신규 발급)를 이용하는 것으로, 스마트폰에는 국가(항공사 서버)에서 관리하는 앱을 다운받아 본인의 지문 또는 지정맥에 의하여 온되게 하여 본인의 여권의 내용을 확인할 수 있도록 하거나, 별도의 여권인증카드를 이용하여 여권인증카드 자체에 본인이 인증될 수 있도록 본인의 지문 또는 지정맥에 의하여 여권카드의 표면에 사진이 표출되게 하여 1차로 본인 인증이 되고, 이와 같이 인증된 상기 여권카드를 스마트폰에 접촉하였을 경우에 NFC의 신호발신에 의하여 상기 여권정보에 관한 앱을 활성화시켜 2차로 이를 확인할 수 있도록 하여 여권분실시나 검문검색시에 여권정보에 의하여 이를 쉽게 확인하는데 그 목적이 있다.

공항의 출입국시에도 여권정보를 스마트폰에 탑재하여 이를 확인할 수 있고, 나아가 여권인증카드를 발급토록 권장하여 상기 앱이 탑재된 스마트폰에 여권인증카드를 연동시켜, 본인의 여권인증카드와 스마트폰에 내장된 여권정보가 일치할 때, 공항을 출입할 수 있도록 하는데, 그 목적이 있다.

여권인증카드의 작동시에, 무선충전기의 양극과 음극 회로를 스마트폰의 외부전원 입력단자와 연결하거나, 내부 전원인 밧테리와 연결할 수 있도록 하여 무선으로 여권인증카드에 전원이 충전시킬 수 있게 함을 목적으로 한다.

본 발명에 있어서 무선충전송신컨트롤은 메인컨트롤(U1)과 증폭기(TRA)와 코일(COIL)로 이루어져 있으며, 상기 메인컨트롤(U1)의 1번 GND 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, 2번 Trigger 라인은 무선충전송신제어를 위한 전압제어 기능을 하며, 3번 OUTPUT 라인은 칩내부 인버터를 제어하여 무선충전송신을 위한 출력 기능을 하며, 4번 RESET 라인은 메인컨트롤러(U1)를 초기화하기 위한 제어 기능을 하며, 6번 TH 라인은 무선충전송신을 위한 출력 전압 제어 기능을 하며, 7번 DISCHARGE 라인은 무선충전송신의 출력 차단 제어 기능을 하며, 8번 VCC 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 하고, 상기 증폭기(TRA)의 1번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, 2번 라인은 메인컨트롤(U1)과 연결되고 출력 제어를 위한 입력 기능을 하며, 3번 라인은 코일(COIL)과 연결되어 무선충전송신을 위한 출력 기능을 하며, 상기 코일(COIL)의 1번 라인은 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 하며, 2번 라인은 증폭기(TRA)에 연결되어 무선충전송신을 출력 신호를 입력 기능을 하되, 양극과 음극 회로를 스마트폰의 외부전원 입력단자와 연결하거나, 내부 전원 밧테리와 연결할 수 있어 스마트폰에 입력되는 외부전원이나, 내부 전원 밧테리 전원을 스마트폰에서 여권인증카드에 무선전력으로 송신하여 충전하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 전원과 연동되는 무선충전장치이다.

그리고, 본 발명은 상기 여권인증카드는 지문인식과 연동되어 NFC모듈 근거리 무선 통신 및 사진정보를 표출시키는 메인컨트롤러(U3); 지문 이미지를 스캔하는 지문스캔모듈(U4); 지문 인증이 되었을 경우 LCD화면을 투명해지도록 하여 증명사진이 표출되는 LCD모듈(U7); 지문 인증이 되었을 경우 NFC 근거리 무선 통신을 가능하게 활성시키는 NFC모듈(U5); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 전원과 연동되는 무선충전장치이다.

따라서, 본 발명은 여권의 이미지나 유효성 검사를 본인이 소지하고 있는 스마드폰이나 여권인증카드(신규 발급)를 이용하여 스마트폰에는 국가(항공사 서버)에서 관리하는 앱을 다운받아 본인의 지문 또는 지정맥에 의하여 온되게 하여 본인의 여권의 내용을 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 별도의 여권인증카드를 이용하여 여권카드 자체에 본인이 인증될 수 있도록 본인의 지문 또는 지정맥에 의하여 여권카드의 표면에 사진이 표출되게 하여 1차로 본인 인증이 될 수 있으며, 그 후 상기 여권카드를 스마트폰에 접촉하였을 경우에 NFC의 신호발신에 의하여 상기 여권정보에 관한 앱을 활성화시켜 이를 확인할 수 있도록 함으로써 2차로 본인 인증을 수월하게 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

여권인증카드의 경우에는 본인이 아니면 사진표출이나 NFC신호가 발신되지 않아 2, 3중으로 본인 인증이 될 수 있는 효과가 있는 것이다.

더구나, 본인의 스마트폰에 자신이 등록한 여권정보는 자신만이 앱으로 다운받을 수 있기 때문에, 이를 소지한 본인의 인증에 확실할 수 밖에 없는 것이다.

또한, 여권을 분실할 경우 또는 여권 자체에 의심이 갈 경우에 2차, 3차로 본인을 확인할 수 있는 효과가 있고, 각국의 대사관에서도 본인의 인증에 필요한 모든 기초 자료를 제3의 기관(소속 국가)에서 제공하지 않더라고, 이의 정보를 활용하여 그 만큼 신속하게 위변조의 확인은 물론 임시 여권을 발급할 수 있는 근거를 확보할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 무선충전기의 양극과 음극 회로를 스마트폰의 외부전원 입력단자와 연결하거나, 내부 전원인 밧테리와 연결할 경우에는 무선으로 여권인증카드에 전원이 충전시킬 수 있으므로, 여권인증카드에 얼굴사진이나 NFC 신호를 발신하게 될 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래 제1 발명의 한국에서 발행된 여권의 사진을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 제1 발명의 위변조 여권 검사 방법을 설명한 순서도이다.
도 3은 종래 제2 발명에 따른 출입국 통제시스템을 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 4(a)(b)는 종래 제2 발명에 따른 출입국 통제시스템을 이용하는 방법을 도식적으로 나타낸 도면 및 종래 제2 발명에 따른 Match-on-Card 방식의 생체여권.
도 5(a)(b)는 종래 제3 발명에 따른 출입국 통제시스템을 개략적으로 나타낸 블럭도 및 스마트폰의 세부구성도
도 6은 본 발명의 위변조 여권을 확인하는 검사 시스템
도 7은 본 발명의 위변조 여권을 확인하는 검사 방법
도 8은 본 발명의 여권인증카드에 의한 공항출입국 통과하는 방법에 관한 블록도
도 9는 본 발명의 다른 인증카드의 블록도
도 10은 본 발명의 일실시예인 태양전지에 의하여 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되지 않은 상태의 인증카드
도 11은 본 발명의 일실시예인 태양전지에 의하여 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되는 인증카드
도 12는 본 발명의 일실시예인 감압센서에 의하여 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되는 인증카드
도 13은 본 발명의 실시예에 적용되는 감압센서에 대한 사시도
도 14는 본 발명의 일실시예인 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되는 알고리즘에 관한 구성도
도 15는 본 발명의 일실시예인 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되는 인증카드의 인증단계의 처리 수순도
도 16은 본 발명의 어느 실시예에 따른 스마트폰의 지문 및 지정맥 인증장치부가 설치된 스마트폰 정면 하단 모서리의 대략 사시도
도 17 내지 19는 지문 및 지정맥을 등록, 인증, 삭제 요청하는 플로차트
도 20은 본 발명의 지문과 지정맥의 알고리즘을 연동시키는 입출력 통합모듈
도 21은 본 발명의 지문인증카드에 스마트폰에서 무선전력을 충전시키는 회로도

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 6, 7은 본 발명의 위변조 여권을 확인하는 시스템과 그 방법을 설명하고 있다.

상기 도면에서 보듯이, 여행자가 여권(200)의 발급을 요청(210)하게 되면, 여권발급기관에서는 여권관리CPU(220)에 여행자의 정보 즉, 여권 번호(Passport No)(도 1의 영역 1), 여권의 종류(Type), 발행국(Country code), 성(Surname), 이름(Given name), 국적(Nationality), 성별(Sex), 생년월일(Date of birth), 주민등록번호 뒷자리(Personal Number), 발급일(Date of Issue), 발행관청(Authority), 기간만료일(Date of expiry), 한글설명의 인적 사항정보를 입력하고, 이를 확인하는 절차를 거친 후, 여권(200)을 발급하게 된다.

상기 여권관리CPU(220)에서는 무선단말기(230)를 통하여 항공사의 여권관리서버(240)에 여권관리정보를 전송한다.

상기 여권관리서버(240)는 상기 여권관리정보를 외무부(242) 및 해외출입국검사대(244)에 전송되거나, 추가되는 여권관리정보를 다시 상기 여권관리CPU(220)에 무선단말기(230)를 통하여 전송하여, 지속적인 여권관리정보를 업데이터시킨다.

상기와 같은 여권관리정보를 포함한 여권을 스마트폰(300)에서 앱으로 다운받을 수 있도록 여권관리앱(APP)을 설계한다.

여행자의 스마트폰(300)에서는 상기 여권관리앱(APP)을 다운받아 저장하게 된다.

그리고, 여행자는 본인이 필요시 발급받는 본인의 지문과 얼굴사진 정보가 내장된 카드(이하, ‘여권인증카드(1800)’라 한다)를 발급받는다.

상기 여권인증카드(1800)의 중앙부에는 인증카드에 홈을 파서 증명얼굴사진(1810a)을 부착하고, 그 위에는 차광용투명LCD(1810)를 부착하여 놓고 있다가, 지문을 스캔하여 저장된 지문과 일치될 경우에는 상기 차광용투명LCD(1810)가 전원에 의하여 불투명한 상태에서 투명상태로 전환되면, 상기 증명얼굴사진(1810a)( 또는 기본정보)을 표출시키도록 하고 있다.

이어서, 상기 여권인증카드(1800)로부터 발신되는 NFC신호에 의하여 스마트폰(300)의 앱이 활성화되어 등록된 여권(200)이 표출되고, 페이지마다 확인할 수 있도록 되어 있다.

NFC는 13.56㎒ 대역의 주파수를 사용하여 10㎝ 이내의 거리에서 저전력으로 데이터를 전송하는 근거리 무선통신 방식이다. NFC는 블루투스 또는 적외선 통신 방식과는 다르지만 상호 보완할 수 있다. 통신거리가 짧아 사용자의 의지, 즉, NFC 통신을 사용할지에 대한 사용자의 선택 여부를 정확히 결정할 수 있는 장점이 있다

다음은 상기 여권의 발급단계에서 본인임을 인증하는 확인단계를 설명한다.

우선, 여행자가 여권을 구청에 신청하여 발급하는 단계(S110)로부터 시작된다.

그리고, 구청에서 여권이 발급되면, 이를 전산화시키고 무선단말기(230)를 통하여 여권관리서버(240)로 여권관리정보를 전송하는 단계(S120)로 이행된다.

그리고, 여권관리서버(240)로 전송된 여권관리정보는 앱을 통하여 스마트폰(300)에 다운받는 단계(S130)로 이행된다.

그리고, 여행자가 발급받은 여권인증카드(1800)에서 스마트폰(300)으로 NFC신호를 발신하는 단계(S140)로 이행된다.

그리고, 상기 여권인증카드(1800)에서 받은 NFC신호에 의하여 스마트폰(300)의 화면에서는 여권정보가 여권(200)이 표출되는 단계(S150)로 이행된다.

그리고, 여권(200)의 페이지마다 기재된 여권정보를 확인하는 단계(S160)로 이행하게 되고, 이를 확인한 경우에는 종료(S170)가 되는 것이다.

여기서, 다른 실시예로서 여행자가 발급받은 여권인증카드(1800)에서 스마트폰(300)으로 NFC신호를 발신하는 단계(S140)에 의하여 여권정보가 확인되지만, 스마트폰(300)에 신종의 지문인증기(311) 또는/및 지정맥인증기(312)로 인증되는 인체정보인증장치부(310)에 의하여 스마트폰(300)의 화면에서는 여권정보를 담은 여권(200)이 표출되는 단계(S150)로 이행될 수 있다.

다음은 본 발명의 여권인증카드에 의한 공항출입국을 통과하는 방법에 대하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 여권인증카드에 의한 공항출입국을 통과하는 방법에 관한 블록도이다.

상기 도면에서 보듯이, 여행자의 여권을 판독하는 위변조 판독단계(S210)에서는 본 발명의 여권인증카드를 소지하고 있는가를 판단하고, 만약 여권인증카드를 소지하고 있을 경우에 본인 소유의 스마트폰에 여권관리앱을 다운받았는지를 확인하여, 상기 여권관리앱을 활성화시키기 위하여 스마트폰에 여권인증카드를 접촉하여 여행자와 여권 및 스마트폰의 얼굴사진을 동시에 확인하여 출입국 허가를 인정한다.

만약, 본 발명의 여권인증카드가 없을 경우에는 출입국 검사대에서 실질 검사를 통과해야만 출입국 허가를 받을 수 있게 되는 것이다.

다음은 여권인증카드에 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되는 상태의 인증카드에 대하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 다른 인증카드의 블록도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예인 태양전지에 의하여 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되지 않은 상태의 인증카드이며, 도 11은 본 발명의 일실시예인 태양전지에 의하여 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되는 인증카드이고, 도 12는 본 발명의 일실시예인 감압센서에 의하여 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되는 인증카드이다.

상기 도 9에 도시된 바와 같이 인증카드(신분증을 포함하는 개념이다. 이하, 같다)(1800)는 사람의 손가락에 의하여 지문데이터를 생성 출력하는 지문스캔부(1820)와, 증명사진을 얇게 하여 홈에 부착하거나 스캔하여 증명사진을 생성 출력하는 사진스캔부(1821aa)와, 일정한 기본정보를 입력하여 기본정보를 생성 출력하는 기본정보입력부(1822bb)를 포함하는 스캔부(1802)가 형성되고, 스캔부(1802)로부터 지문데이터를 읽어 들여 카드메모리부(1803)에 저장된 진성확인을 위한 지문데이터와의 일치 여부를 판단하는 카드콘트롤러(1801)와, 카드콘트롤러(1801)에서 출력되는 신호를 NFC 태그(1806a)나 IC칩(미도시)과 같은 태그부(1806)에 기록하는 데이터출력부(1805)로 이루어져 있고, 이의 작동여부를 표시하는 표시부(1804)가 형성되어 있다.

이에 더하여 상기 카드콘트롤러(1801)는 지문인식시에 사람의 혈류를 감지하는 혈류감지센서(1803a)와 사람의 온도를 감지하는 온도감지센서(1807a)가 구비되어 있다.

여기서 카드메모리부(1803)에 저장되는 지문데이터는 인증카드(1800)를 초기 발급할 때 금융기관 및 카드 발급기관에 별도로 구비된 스캔장비(미도시)를 통해 증명사진 또는 지문을 스캔하여 취득한 지문데이터를 저장할 수 있다.

여기서는 상기 인증카드(1800)의 중앙부에 증명사진을 부착할 수 있는 것으로 설명되어 있다.

또한, 인증카드(1800)의 작동을 위한 전원을 생성하여 저장하는 전원부(1807)로써 태양전지 패널(1840) 또는 감압센서(1809), 그리고 상기 태양전지 패널(1840) 또는 감압센서(1809)가 작동이 불가능할 때 사용되거나 평상시에 이들의 전지를 충전시키는 충전밧테리로 형성된 비상충전밧테리(1850)이 인증카드(1800)의 전후면에 각각 설계에 따라 형성된다.

상기 비상충전밧테리(1850)는 평상시의 작동에 의하여 태양전지 패널(1840) 또는 감압센서(1809)에 의하여 충전될 수 있는 것이다.

상기 카드콘트롤러(1801)는 태그부(1806)에 기록하는 신호 즉, 카드정보는 스캔부(1802)로부터 입력된 지문데이터와 카드메모리부(1803)에 저장된 지문데이터가 일치할 경우 송출하여 기록한 후 1회 터치하여 카드정보를 사용한 후에는 태그부(1806)를 초기화하여 카드정보가 상실되도록 하는 것이 바람직하다.

다른 방법으로는, 카드콘트롤러(1801)가 태그부(1806)에 카드정보를 기록한 후 설정시간 예를 들어, 카드 승인을 위해 사용하는 5 또는 10초 동안 유지되어 사용 가능하도록 한 후 태그부(1806)를 초기화하여 카드정보가 상실되도록 하는 방법도 바람직하다.

다음은 사진을 액정 디스플레이 또는 필름 디스플레이로 표출하는 다른 방법에 대하여 설명한다.

상기 도 9는 인증카드의 블록도로서, 인증카드(1800)는 사람의 손가락에 의하여 지문데이터를 생성 출력하는 지문스캔부(1820)와, 증명사진을 스캔하여 증명사진을 생성 출력하는 사진스캔부(1821aa)와, 일정한 기본정보를 입력하여 기본정보를 생성 출력하는 기본정보입력부(1822bb)를 포함하는 스캔부(1802)가 형성되고, 스캔부(1802)로부터 지문데이터를 읽어 들여 카드메모리부(1803)에 저장된 진성확인을 위한 지문데이터와의 일치 여부를 판단하는 카드콘트롤러(1801)와, 카드콘트롤러(1801)에서 출력되는 신호를 NFC 태그나 IC칩과 같은 태그부(1806)에 기록하는 데이터출력부(1805)로 이루어져 있고, 이의 작동여부를 표시하는 LCD화면조절부(1808)가 형성되어 있다.

상기 LCD화면조절부(1808)에 디스플레이되는 얼굴사진은 사전에 카드메모리부(1803)에 저장되며, 이를 카드콘트롤러(1801)에서 출력되는 신호에 의하여 액정 디스플레이로 하거나 필름 디스플레이되는 사진정보를 말한다.

상기 액정 디스플레이는 자연 상태에서는 불투명한 액체이지만, 결정성을 나타내는 일정한 구조로 질서 있게 배열된 액정을 사용한 표시 장치를 말하며, 필름 디스플레이란 플렉시블한 필름형태에 액정 디스플레이 장치와 같은 기능을 하는 것을 말한다.

여기서 카드메모리부(1803)에 저장되는 사진정보나 지문데이터는 인증카드(1800)를 초기 발급할 때 금융기관 및 카드 발급기관에 별도로 구비된 스캔장비(미도시)를 통해 증명사진 또는 지문을 스캔하여 취득한 지문데이터를 저장할 수 있다.

또한, 인증카드(1800)의 작동을 위한 전원을 생성하여 저장하는 전원부(1807)로써 감압센서 또는 태양전지 패널이 인증카드의 전후면에 각각 설계에 따라 형성된다.

그리고, 인증카드(1800)의 외형 구성으로써, 전술한 실시에의 기본 구조는 유사하나, 도 10에 도시된 바와 같이 인증카드(1800)의 전면에는 지문인식부(1830a)가 표시된 지문인식모듈(1830)이 형성되어 있고, 이의 하단에는 온도감지센서(미도시) 또는 혈류감지센서(1831)가 형성되어 본인 인증시 사람의 온도나 혈류를 감지할 수 있도록 하고, 상부에는 태양전지모듈(1840)이 형성되면서, 이와 연결된 충전용 비상충전밧테리(1850)가 그 일측(또는 상측)에 전원스위치부를 형성하면서 비상시에 이를 충전 또는 작동시킬 수 있도록 설계된다(후술되는 감압센서에 의하여 자동으로 일정전류가 흐를 경우에 ON이 되도록 설계되는 경우에는 이를 생략할 수 있다)

또한, 인증카드(1800)의 중앙부에는 인증카드에 홈을 파서 증명사진(1810a)을 부착하고, 그 위에는 차광용투명LCD(1810)를 부착하여 놓고 있다가, 지문을 스캔하여 저장된 지문과 일치될 경우에는 상기 차광용투명LCD(1810)가 전원에 의하여 불투명한 상태에서 투명상태로 전환되면 도 11에서 보는 바와 같이 상기 증명사진(1810a)( 또는 기본정보)을 표출시키도록 된 구성이다.

여기서, 상기 지문인식모듈(1830)이나 상기 차광용투명LCD(1810)는 플렉시블하게 제작되어 인증카드의 활용성을 더 높일 수 있다.

특히 지문인식모듈(1830)의 경우에는 손가락부분이 오목하게 되어 지문 전체가 접촉되도록 하여 지문 인식도를 한층 더 높일 수 있다.

그리고, 도 12는 본 발명의 일실시예로서 감압센서에 의하여 증명사진이 표출된 인증카드로서, 전술한 실시에의 기본 구조는 유사하나, 도 10에 도시된 바와 같이 인증카드(1800)의 전면에는 지문인식부(1830a)가 표시된 지문인식모듈(1830)이 형성되어 있고, 이의 하단에는 온도감지센서(미도시) 또는 혈류감지센서(1831)가 형성되어 본인 인증시 사람의 온도나 혈류를 감지할 수 있도록 하고, 배면에는 감압센서(1809)가 형성되어 있고, 그 일측에 이와 연결된 비상충전밧테리(1850)가 그 일측(또는 상측)에 전원스위치부를 형성하면서 비상시에 이를 작동시킬 수 있도록 설계된다

상기 실시예에서는 NFC태그(1806a)가 상부에 도시되어 있으나, 이의 기능은 활용에 따라 위치가 변경될 수 있는 것이다.

도 13에서 보는 바와 같이, 상기 감압전원센서(1509)는 얇은 필름의 대지에 고분자 도전체막을 적층 형성하고, 이 대판과 대향한 또다른 필름의 대지에는 빗살모양으로 음전극과 양전극을 교호로 배치하고 그 표면에 탄소분말과 텅스텐(TUNGSTEN)산화분말로 된 감압저항 가변형 센서소자를 적층 형성하여 상기한 고분자 도전체막과 맞대어 누르면 압력에 대한 저항변화를 감지하여 전기적 신호로 전달할 수 있게 한 구성으로 되어 있다.

도 13(a)(b)에서 보는 바와 같이, 한쪽의 부도체 필름의 대지(1)에는 고분자 도전체막(2)을 적층 형성하고 다른쪽의 부도체 필름의 대지(1')에는 고분자 도전체막을 매트릭스 전극(2')을 형성하고, 그 상면에 탄소분말과 텅스텐산화분말을 합성수지 접합제로 혼합적층한 감압저항 가변형 압력센서소자(3)를 적층 형성하여 압력센서를 구성하여서 된 것이다.

또한 다른 실시예에 있어서, 도 13(c)에 표시한 바와 같이 고분자 도전체 매트릭스전극(2')이 형성된 한쪽 대지(1')와 다른쪽 대지(1)에 탄소분말과 텅스텐산화분말을 합성수지 접합제로 혼합 적층한 감압저항 가변형 압력센서(3)(3')를 적층 형성할 수도 있다.

따라서, 상기 감압전원센서(1509)는 지문을 인식시키기 위하여 카드를 잡고저 할 경우에는 자연스럽게 가압되는 부분에 형성되어 있으므로, 그 사용이 간편하고, 항시 전원이 발생될 수 있는 영구적인 소재로 취급되고 있으므로, 이를 지문의 인식을 위한 전원으로 채택되어지는 것이다.

또한 손가락 수용부인 지문인증모듈에는 온도 또는/및 혈류감지센서(1522)가 형성되어 손가락이 접촉될 경우 손가락의 온도 또는/및 혈류의 흐름을 감지하여 카드콘트롤러(1501)를 활성화시킨 후 전원부(1507)의 전원을 통해 스캔부(1502)가 작동되도록 할 수 있다.

이러한 효과는 전술된 바와 같다.

카드콘트롤러(1501)는 태그부(1506)에 기록하는 신호 즉, 카드정보는 스캔부(1502a)로부터 입력된 지문데이터와 카드메모리부(1503)에 저장된 지문 데이터가 일치할 경우 송출하여 기록한 후 1회 터치하여 카드정보를 사용한 후에는 태그부(1506)를 초기화하여 카드정보가 상실되도록 하는 것이 바람직하다.

다른 방법으로는, 카드콘트롤러(1501)가 태그부(1506)에 카드정보를 기록한 후 설정시간 예를 들어, 카드 승인을 위해 사용하는 5초 동안 유지되어 사용 가능하도록 한 후 태그부(1506)를 초기화하여 카드정보가 상실되도록 하는 방법도 바람직하다.

다음은 신용카드에 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되는 상태의 인증카드의 알고리즘에 대하여 설명한다.

도 14는 지문인증을 통한 LCD모듈과 NFC모듈을 사용할 수 있는 카드를 표시한 도면이고, 도 15는 지문인증카드의 전체 플로우챠트이다.

즉, 상세하게는 도 14는 본 발명의 일실시예인 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되는 알고리즘에 관한 구성도이고, 도 15는 본 발명의 일실시예인 NFC 기능과 함께 증명사진이 표출되는 인증카드의 인증단계의 처리 수순도이다.

상기 도 14에서 보는 바와 같이, 지문인증카드는 지문인증을 위한 메인컨트롤러(U3)와 지문스캔모듈(U4),혈류감지모듈(U8) 지문인증 후에 사용될 NFC모듈(U5)과 NFC안테나(U6),LCD모듈(U7) 그리고 전원 공급에 사용될 태양전지(U1)와 비상용충전밧테리(U2)로 이루어져 있다.

우선, 지문스캔모듈(U4)에 대하여 설명한다.

상기 지문스캔모듈(U4)의 VDDIO 1번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +3V 전압 입력 기능을 하며, VSSIO 2번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, SPICLK 3번 라인은 메인컨트롤러(U3)의 PTA15/SP10_SCK L9번 라인과 연결되어 SPI통신 클럭을 신호 위한 제어 기능을 하며, CS_N 4번 라인은 메인컨트롤러(U3)의 PTA14/SP10_PCSO K9번 라인과 연결되어 SPI통신 선택을 위한 제어 기능을 하며, MISO 5번 라인은 메인컨트롤러(U3)의 PTA16/SP10_SOUT J10번 라인과 연결되어 SPI통신 입력을 위한 제어 기능을 하며, MOSI 6번 라인은 메인컨트롤러(U3)의 PTA17/SP10_SIN H10번 라인과 연결되어 SPI통신 출력을 위한 제어 기능을 하며, RST_N 8번 라인은 지문스캔모듈(U4)을 다시 시작할 수 있게 RESET 위한 제어 기능을 하며, VSSD 9번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, VDDD 10번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +3V 전압 입력 기능을 하며, IRQ 11번 라인은 지문스캔모듈(U4)의 이미지 스캔완료 신호를 출력하는 기능을 하며, VDDA 14번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +3V 전압 입력 기능을 하며, VSSA 17번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, VDDX 19번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +3V 전압 입력 기능을 하는 것으로, 상기와 같은 구성은 지문스캔모듈(U4)에서 지문을 스캔하여 메인컨트롤러(U3)로 SPI통신으로 전송하는 기능을 한다.

여기서 SPI통신이란 국제규격통신방법을 말하는 것이다.

다음은 혈류감지모듈(U8)에 대하여 설명한다.

상기 혈류감지모듈(U8)의 GND 1번 라인은 메인컨트롤러(U3)의 PTA2 J7번 라인과 연결되어 +3V 전압 입력 기능을 하는 것으로, GND 2번 라인은 (-)전압의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, GNDA 3번 라인은 메인컨트롤러(U3)의 ADCO_DM1번 라인과 연결되어 아날로그 신호 중 (-)전압의 기준으로서, 아날로그 0V 접지 기능을 하며, AO 4번 라인은 메인컨트롤러(U3)의 ADCO_DP1번 라인과 연결되어 아날로그 신호 중 (+)전압을 출력 하는 것으로, 상기와 같은 구성은 메인컨트롤러(U3)에서 혈류감지모듈(U8)를 제어하여 혈류감지를 하게 한다.

다음은 NFC모듈(U5)에 대하여 설명한다.

상기 NFC모듈(U5)의 GND 1번 라인은 (-)전압의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, LB 2번 라인은 NFC안테나(U6)의 LB 2번 라인과 연결되어 수신 신호 증폭을 위한 기능을 하며, FD 3번 라인은 메인컨트롤러(U3)의 PTAO J6QJS 라인과 연결되어 제어 신호를 입력 받아 NFC 근거리 무선 통신 출력을 위한 기능을 하며, LA 4번 라인은 NFC안테나(U6)의 LA 1번 라인과 연결되어 수신 신호 증폭을 위한 기능을 하는 것으로, 상기와 같은 구성은 메인컨트롤러(U3)에서 NFC모듈(U5)를 제어하여 근거리 무선 통신을 가능하게 한다.

다음은 NFC안테나(U6)에 대하여 설명한다.

상기 NFC안테나(U6)의 LA 1번 라인은 NFC모듈(U5)의 LA 4번 라인과 연결되어 신호 증폭을 위한 안테나 기능을 하며, LB 2번 라인은 NFC모듈(U5)의 LB 2번 라인과 연결되어 신호 증폭을 위한 안테나 기능을 하는 것으로, 상기와 같은 구성은 NFC모듈(U5)이 근거리 무선 통신을 가능하게 한다.

다음은 LCD모듈(U7)에 대하여 설명한다.

상기 LCD모듈(U7)의 GND 1번 라인은 (-)전압의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, VDD 2번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +3V 전압 입력 기능을 하며, P1 3번 라인은 메인컨트롤러(U3)의 PTA1 H8번 라인과 연결되어 제어 신호를 입력 받아 LCD화면을 투명과 검정색으로 제어를 위한 기능을 하는 것으로, 상기와 같은 구성은 메인컨트롤러(U3)에서 지문인증 후에 사용자의 증명사진을 보여줄 수 있게 한다.

다음은 태양전지(U1)에 대하여 설명한다.

상기 태양전지(U1)의 3V 1번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, 회로도의 모든 VCC 라인에 연결되며, 해당 라인은 메인컨트롤러(U3)의 E5, E6, E7, J1, L10번 라인이고, 지문스캔모듈(U4)의 1, 10, 14번 라인이고, LCD모듈(U7)의 2번 라인이고, 비상용충전밧테리(U2)의 1번 라인이며, 모든 전원의 (+)전압을 공급하는 기능을 하고, GND 2번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하고 회로도의 모든 GND 라인에 연결되며 해당 라인은 메인컨트롤러(U3)의 G3, G7, J2, K10, L6 라인이고, 지문스캔모듈(U4)의 2, 9, 17번 라인이고, LCD모듈(U7)의 1번 라인이고, 비상용충전밧테리(U2)의 2번 라인이며, 모든 전원의 (-)전압을 공급하는 기능을 하는 것으로. 상기와 같은 구성은 지문인증카드의 모든 모듈의 전원 공급과 비상용충전밧테리(U2)를 충전 한다.

다음은 비상용충전밧테리(U2)에 대하여 설명한다.

상기 비상용충전밧테리(U2)의 3V 1번 라인은 태양전지(U1)의 3V 1번 라인과 연결되어 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +3V 전압 출력 기능을 하며, GND 2번 라인은 태양전지(U1)의 GND 2번 라인과 연결되며, (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하는 것으로, 상기와 같은 구성은 지문인증카드의 보조 전원 공급을 한다.

다음은 메인컨트롤러(U3)에 대하여 설명한다.

상기 메인컨트롤러(U3)의 VDD E5번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +3V 전압 입력 기능을 하며, VDD E6번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +3V 전압 입력 기능을 하며, VDD E7번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +3V 전압 입력 기능을 하며, ADC1_DP1/ADCO_DP2 J1번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +3V 전압 입력 기능을 하며, VDD L10번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +3V 전압 입력 기능을 하며, VSS G3번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, VSS G7번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, ADC1_DM1/ADCO_DM2 J2번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, VSS K10번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, VSS L6번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, ADC0_DP1 H1번 라인은 혈류감지모듈(U8)의 AD4번 라인과 연결되어 아날로그신호 (+)측 입력받고 혈류감지를 확인하는 기능을 하며, ADC0_DM1 H2번 라인은 혈류감지모듈(U8)의 GND A3번 라인과 연결되어 아날로그신호 (-)측 입력받고 혈류감지를 확인하는 기능을 하며, PTA1 H8번 라인은 LCD모듈(U7)의 P1 3번 라인과 연결되어 LCD를 검정색 차광 효과을 위한 제어 기능을 하며, PTA3 H9번 라인은 지문스캔모듈(U4)의 IRQ 11번 라인과 연결되어 손가락 접촉을 감지하는 기능을 하며, PTA17/SPI_SIN H10번 라인은 지문스캔모듈(U4)의 MDSI 6번 라인과 연결되어 SPI통신 입력을 위한 제어 기능을 하며, PTA0 J6번 라인은 NFC모듈(U5)의 FD 3번 라인과 연결되어 NFC통신 사용 여부를 제어하는 기능을 하며, PTA2 J7번 라인은 혈류감지모듈(U8)의 VCC 1번 라인과 연결되어 혈류감지모듈을 사용할 수 있게 활성 시키는 기능을 하며, PTA16/SPI_SOUT J10번 라인은 지문스캔모듈(U4)의 MIXO 5번 라인과 연결되어 SPI통신 출력을 위한 제어 기능을 하며, PTA14/SPI_PCS0 K9번 라인은 지문스캔모듈(U4)의 CSN 4번 라인과 연결되어 SPI통신 선택을 위한 제어 기능을 하며, PTA15/SPI_SCK L9번 라인은 지문스캔모듈(U4)의 SPICLK 3번 라인과 연결되어 SPI통신 클럭을 신호 위한 제어 기능을 하는 것으로, 상기와 같은 구성은 지문스캔모둘(U4)에서 지문을 스캔하여 미리 저장된 이미지와 비교하여 같을 경우 LCD모듈(U7) 화면에 사용자의 증명사진을 표시하고 NFC모듈(U5)을 이용하여 NFC통신(근거리 무선 통신) 사용할 수 있게 한다.

여기서 SPI통신과 NFC통신은 국제규격통신방법을 말하는 것이다.

다음은 도 15에서 보는 바와 같이, LCD지문카드의 지문 인증과 LCD 표시 및 NFC 근거리 무선 통신을 하는 수순에 대하여 설명한다.

혈류감지 여부를 판별한다(S111).

혈류감지 되었을 경우 지문스캔모듈에서 지문 이미지를 스캔한다(S112).

스캔한 지문 이미지와 사용자의 지문이미지를 비교하여 인증 여부를 판별한다(S113).

지문 인증이 되었을 경우 우 LCD화면을 투명해지도록 하여 증명사진이 표출된다(S114).

지문 인증이 되었을 경우 NFC 근거리 무선 통신을 가능하게 활성시킨다(S115).

지문스캔모듈에서 손가락이 비접촉시 10초 경과 여부를 판별한다(S116).

카드의 사용목적 달성시 LCD화면을 검정색으로 표시한다(S117).

카드의 사용목적 달성시 NFC 근거리 무선 통신을 차단한다(S118).

상기와 같이, 혈류를 감지할 수 있도록 된 지문모듈센서모듈에서 지문 인증이 되었을 경우 NFC 근거리 무선 통신을 가능하게 되고, 이어서 본인임을 인증하는 지문 인증이 되었을 경우 LCD화면에 증명사진을 표출됨으로써, 카드를 분실하더라도 지문에 의하여 또는 얼굴사진에 의하여 진위성을 판달할 수 있는 카드를 제공할 수 있는 것이다.

다른 일실시예로서, 상기 도 16에서 보는 바와 같이, 통상 스마트폰은 스마트폰본체(4000)에서 본체상단부(4001)와 본체하단부(4002)로 구획되어 있고, 본 발명은 본체측면부(4400)의 우측전면하단에 지문 및 지정맥 정보를 획득하는 인증장치부(4100)가 형성되어 여기서 지문 및 지정맥 인증을 하게 되는 발명이다.

상기 지문 및 지정맥 정보를 획득하는 인증장치부(4100)는 스마트폰의 본체측면부(4400)의 우측전면하단 모서리에서 정면으로 지문과 지정맥을 인증할 수 있는 공간을 형성하되, 상기 본체측면부(4400)의 하단 모서리에에서 정면으로 상기 지문 및 지정맥 인증장치부(4100)가 들어갈 수 있는 상당한 인증장치부공간(4500)을 상협하광형태로 형성하고, 전면외곽으로 측면홈테두리(4200)를 형성하여 그 안에서 상측에는 지문인식모듈(4310)이 형성되고, 하측에는 손가락촬영홈(4410)을 형성하여 비접촉식으로 손가락을 올려놓고, 이를 동시에 인식할 수 있도록 형성한다.

상기 빈 공간인 손가락촬영홈(4410)에는 아주 얇은 손가락받침유리판을 형성하여 외부의 오물 등의 유입을 막을 수도 있고, 종래 스마트폰의 전면유리를 이용하여 표면을 카바하여 설치할 수 있다.

이러한 경우에 상기 손가락받침유리판을 활용하여 여기에 가시광선을 차단시켜주는 적외선필터링필름을 부착하여 이미지센서를 작동시킬 수 있다.

더구나, 상기 손가락받침유리판은 적외선필터링필름과 함께 이미지센서(4510a)와 적외선발신부(4520a)의 근접된 전방부에서 형성될 수 있게 제작될 수 있다.

상기 지문인식모듈(4310)은 접촉식 인식모듈을 사용하고, 그 배면에는 이를 콘트롤하는 인식회로전장부(4320)가 형성된다.

그리고, 그 하측에 빈 손가락촬영홈(4410)을 형성하여 손가락을 편하게 올려놓도록 형성한다.

또한, 상기 빈 손가락촬영홈(4410)의 배면 인증장치부공간(4500)에는 이미지센서(4510a)와 적외선발신부(4520a)가 나란히 형성되고, 이를 콘트롤하는 인식회로전장부(4530)가 형성되어 지정맥 패턴을 인식할 경우에 이들이 작동되어 각종 제어 신호를 발신하게 되는 것이다.

상기 빈 손가락촬영홈(4410)은 상기 이미지센서(4510a)와 적외선발신부(4520a)에 파손 등이 우려가 없게 설계될 경우에는 주위 여건에 따라 비접촉식으로 인증장치부공간(4500)과 함께 연통되도록 형성하여도 된다.

다음은 지문 및 지정맥의 자체 보관의 인식기나 은행에서 등록이나 인증 및 삭제하는 수순에 대하여 설명한다.

우선, 도 17 내지 19에서 보는 바와 같이 지문 및 지정맥을 등록하는 단계로서, 지문 및 지정맥의 인식기에서 등록요청을 한다(S311).

지문 및 지정맥의 인식기에서 등록요청이 있을 경우에 등록하고자 하는 사람의 손가락으로 지문 및 지정맥을 인식기에 1차 스캔을 한다(S312).

다음에 다시 지문 및 지정맥의 인식기에서 1차 등록 후 등록하고자 하는 사람의 손가락으로 지문 및 지정맥을 인식기에 2차 스캔을 한다(S313).

다음에 또 다시 지문 및 지정맥의 인식기에서 1차 등록 후 등록하고자 하는 사람의 손가락으로 지문 및 지정맥을 인식기에 3차 스캔을 한다(S314).

이와 같은 3차례의 지문 및 지정맥의 인식기에서의 등록은 이들의 정확도를 측정하기 위하여 3회 스캔 이미지가 모두 일치하는지 여부를 판별한다(S315).

상기와 같이 3차례의 지문 및 지정맥의 인식기에서의 등록이 3회 스캔 이미지가 모두 일치하지 않을 경우에는 다시 시작하고, 모두 일치할 경우에는 등록을 완료시킨다(S316).

이러한 과정을 3차례 실시하여 정확한 지문과 지정맥의 이미지를 등록하게 되는 것이다.

다음은 지문 및 지정맥의 등록을 인증하는 단계로서, 지문 및 지정맥의 인식기에서 인증요청을 한다(S321).

지문 및 지정맥의 인식기에 당사자의 지문과 지정맥의 이미지를 스캔한다(S322).

지문 및 지정맥의 인식기에서 등록된 사람의 손가락으로 지문 및 지정맥을 스캔한 이미지를 비교한다(S323).

이와 같은 지문 및 지정맥의 인식기에서 스캔한 이미지가 일치하는지 여부를 판별한다(S324).

상기와 같이 지문 및 지정맥의 인식기에서의 스캔 이미지가 모두 일치하지 않을 경우에는 다시 시작하고, 모두 일치할 경우에는 인증을 완료시킨다(S325).

다음은 지문 및 지정맥의 등록을 삭제하는 단계로서, 지문 및 지정맥의 인식기에서 삭제요청을 한다(S331).

지문 및 지정맥의 인식기에 삭제할 당사자의 코드를 입력한다(S332).

지문 및 지정맥의 인식기에서 등록할 코드의 이미지를 삭제여부를 판단한다(S333).

이와 같은 지문 및 지정맥의 인식기에서 스캔한 이미지를 삭제하지 않을 경우에는 다시 시작하고, 삭제할 경우에는 인증을 완료시킨다(S334).

상기와 같이, 지문 및 지정맥의 자체 보관의 인식기나 은행에서 등록이나 인증 및 삭제하는 방법으로 운영하게 되면, 지문 및 지정맥의 인식도가 한층 더 높아지게 되고, 그 운용이 간편해지는 효과가 있는 것이다.

다음은 상기 실시예를 구현하는 모듈에 대하여 설명한다.

도 20은 지문과 지정맥의 알고리즘을 연동시키는 입출력 통합모듈을 표시한 도면이다.

상기 도 20에서 보는 바와 같이, 지문과 지정맥의 알고리즘을 동시에 연동시키는 입출력 통합모듈(U1)은 지문모듈(U2)과 지정맥모듈(U3)과, 변환모듈(U4)로 이루어져 있다.

우선, 지문모듈(U2)에 대하여 설명한다.

상기 지문모듈(U2)의 GND 1번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, RX 2번 라인은 시리얼 데이터 수신 포트로서, 지문 모듈을 제어하는 기능을 하며, TX 3번 라인은 시리얼 데이터 송신 포트로서, 지문 모듈 상태를 읽어 오는 기능을 하며, VCC 4번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 하는 것으로, 상기와 같은 구성은 이미지센서에서 지문을 스캔하여 미리 저장된 이미지와 비교하여 같은 지문 이미지의 사람이 있을 경우 해당 사람의 등록된 인증코드를 시리얼통신(여기서는 실시예로서 232통신을 적용하였다)으로 출력한다.

여기서 232통신이란 시리얼통신 규격을 말하는 것이다.

다음은 지정맥모듈(U3)에 대하여 설명한다.

상기 지정맥모듈(U3)의 GND 1번 라인은 (-)전압의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, A 2번 라인은 시리얼 통신 규격 RS485 통신 A포트로서, 데이터 수신 및 송신 기능을 하며, B 3번 라인은 시리얼 통신 규격 RS485 통신 B포트로서, 데이터 수신 및 송신 기능을 하며, VCC 4번 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 하는 것으로, 상기와 같은 구성은 적외선 LED로 손가락을 투과 후 카메라 이미지센서에서 정맥을 스캔하여 미리 저장된 정맥 이미지와 비교하여 같은 이미지의 사람이 있을 경우 해당 사람의 등록된 인증코드를 시리얼통신(여기서는 실시예로서 485통신을 적용하였다)으로 출력한다.

여기서 485통신이란 시리얼 통신 규격을 말하는 것이다.

다음은 485-232통신의 변환모듈(U4)에 대하여 설명한다.

상기 변환모듈(U4) 좌측의 GND 1번 라인은 (-)전압의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, A 2번 라인은 시리얼 통신 규격 RS485 통신 A포트로서, 데이터 수신 및 송신 기능을 하며, B 3번 라인은 시리얼 통신 규격 RS485 통신 B포트로서, 데이터 수신 및 송신 기능을 하며, VCC 4번 라인은 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 하는 것으로, 상기와 같은 구성은 지정맥모듈에서 출력되는 485통신을 입력받아 232통신으로 변환하여 출력한다.

그리고, 상기 변환모듈(U4)우측의 DI 5번 라인은 시리얼 232통신 수신 포트로서, 데이터를 입력받는 기능을 하며, RE 6번 라인은 485통신 제어포트로서, 485통신 모듈의 송수신 상태를 제어 하는 기능을 하며, DE 7번 라인은 485통신 제어포트로서, 485통신 모듈의 송수신 상태를 제어 하는 기능을 하며, RO 8번 라인은 시리얼 232통신 송신 포트로서, 명령어를 전송하는 기능을 하는 것으로, 상기 통합모듈(U1)과 연동하게 되는 것이다.

다음으로, 지문 및 지정맥 입력 및 USB출력 통합모듈(U1)을 설명한다.

상기 통합모듈(U1)의 D1/TX 1번 라인은 시리얼 232통신 송신 포트로서, 컴퓨터로 데이터 송신 기능을 하며, D0/RX 2번 라인은 시리얼 232통신 수신 포트로서, 컴퓨터에서 데이터 수신 기능을 하며, GND 4번 라인은 (-)전압의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, D2 5번 라인은 지문모듈(U2) 시리얼 232통신 송신라인으로서, 지문 모듈로 명령어를 송신하는 기능을 하며, D3 6번 라인은 지문모듈(U2) 시리얼 232통신 수신라인으로서, 지문 모듈의 상태값을 수신하는 기능을 하며, D8 11번 라인은 485-232통신 변환모듈(U4)의 시리얼 232통신 송신포트로서, 지정맥모듈(U3)을 제어하는 기능을 하며, D9 12번 라인은 485-232통신 변환모듈(U4)의 485통신 제어 포트로서, 485통신 모듈의 송수신 상태를 제어하는 기능을 하며, D10 13번 라인은 485-232통신 변환모듈(U4)의 485통신 제어 포트로서, 485통신 모듈의 송수신 상태를 제어하는 기능을 하며, D11 14번 라인은 485-232통신 변환모듈(U4)의 시리얼 232통신 수신포트로서, 지정맥모듈(U3)의 상태를 읽어 오는 기능을 하며, 5V 27번 라인은 (+)전압 5V출력 PIN으로서, 지문모듈(U2),지정맥모듈(U3),485통신 변환모듈(U4)의 5V전압을 공급하는 기능을 하며, GND 29번 라인은 (-)전압의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, VIN 30번 라인은 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 하는 것으로, 상기와 같은 구성은 지문모듈(U2)에서 출력되는 지문인증코드(지문이 등록된 고객의 고유번호)와, 지정맥모듈(U3)에서 출력되는 지정맥 인증코드(저정맥이 등록된 고객의 고유번호)를 변환모듈(U4)에서 232통신으로 변환하여 통합모듈(U1)에서 수신받아서 지문과 지정맥 인증코드가 서로 일치할 때 USB로 해당 인증코드를 출력한다.

이 사건 발명의 지문 및 지정맥 알고리즘은 다음과 같이 표시될 수 있다.

int getfingerauthorization(int fingerprintcode,int fingerveincode)

{

if( fingerprintcode>0 && fingerveincode>0 && fingerprintcode==fingerveincode) )

{

return fingerprintcode;

}

return 0;

}

상기 알고리즘은 통합모듈(U1)에서 지문 인증코드와 지정맥 인증코드를 입력받아서 지문과 저정맥이 동일한 사람의 것인 경우에만 인증코드를 허용하는 알고리즘이다.

좀 더 상세내용을 살펴보면, 다음과 같다.

상기 지문모듈(U2)에서 지문을 검색하여 해당지문과 일치하는 사람이 있을 경우에 해당 사람의 코드번호를 출력한다.

상기 지정맥모듈(U3)에서 지정맥을 검색하여 해당지정맥과 일치하는 사람이 있을 경우에 해당 사람의 코드번호를 출력한다.

상기 지문모듈(U2)의 지문코드와 상기 지정맥모듈(U3)의 지정맥코드를 위의 알고리즘의 함수명 getfingerauthorization의 인수인 fingerprintcode와 fingerveincode로 각각 입력받아서 두 개의 인수값이 모두 유효하고 또한 두 개의 등록된 고객의 고유번호가 일치할 때 비로소 지문과 지정맥 통합 모듈에서 해당사람의 코드를 출력하게 된다.

그 외 지문코드와 지정맥코드가 유효하지 않을 때나 일치하지 않을 때에는 에러코드인 0을 출력한다.

이러한 기술에 의하여 우리가 가장 많이 사용하는 모바일에도 가장 소형화될 수 있는 기술을 개발함으로써 적용이 가능하고, 비용 또한 지문인식기와 같은 정도의 비용에 해당되어 범용적으로 보안이 필요한 장비에는 사용될 수 있는 획기적인 여건이 되는 것이다.

다음은 지문인증 카드에 전력을 공급하는 무선충전방식에 대하여 설명한다.

도 21은 본 발명의 지문인증카드에 스마트폰에서 무선전력을 충전시키는 회로도이다.

본 발명의 경우 스마트폰에 내장된 여권정보를 확인하기 위하여는 여권인증카드를 확인하여야 하고, 이를 지문에 의하여 얼굴사진을 표출시키거나 NFC신호를 송신하기 위하여는 전원이 필수적인 것으로, 이의 전원을 공급하는 무선충전기를 스마트폰에 장착됨으로써 여권인증카드의 설계가 용이하게 되는 것이다.

따라서, 여권인증카드에 전원의 설비를 갖추고 있지 않을 경우에라도 스마트폰에 내장된 무선충전기에 의하여 여권인증카드가 작동하게 되는 것이다.

여기서, 무선충전방식에는 전자기유도방식과 자기공명방식이 있다. 전자기유도방식은 비복사 특성과 비공진기를 활용하는 기술로서, 전력송신부 코일에서 자기장을 발생시키면 그 자기장의 영향으로 수신부의 코일에 전기가 유도되는 전자기 유도원리를 이용한 방식이다.

상기 자기유도 방식은 전기 모터나 변압기 등에 이용되어 왔으며, 최근에는 교통카드에 주로 사용되는 RFID나 전동칫솔 충전기 등에도 이용되고 있다.

자기유도방식은 전송효율이 높은 장점은 있으나, 전송거리는 수 mm이내로 짧아 거리가 멀어지면 효율이 급격히 저하되기 때문에 정확한 위치에 거치해야만 하는 단점이 있다.

또한 저주파(100~250kHz)를 이용하기 때문에 전력전송량에 한계가 있다.

자기공명방식의 경우 비복사 특성과 공진기를 활용하는 기술이며, 전력송신코일에 전류를 흘러 공명주파수로 진동하는 자기장을 생성하고 상기 공명주파수로 설계된 기기의 무선충전 코일이 공진하여 전류가 흐르는 원리이다.

자기공명방식의 유효 전송거리는 수 m 내외로 전자기 유도방식에 비해 이격된 위치에서도 충전이 가능한 장점이 있다.

자기공명방식의 동작주파수는 MHz단위의 고주파(예를 들면 6.78MHz)를 이용하고 특정 주파수에 에너지가 집중된 형태로 동작이 가능하여 한 번에 큰 전력을 전송할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 이론적 기술을 바탕으로, 전자기 유도방식을 기초로 하여 발명된 것으로, 무선충전수신을 필요로 한 장치를 스마트폰에서 직접 무선충전송신을 위한 컨트롤러 회로이다.

무선충전송신컨트롤은 메인커트롤(U1)과 증폭기(TRA)와 코일(COIL)로 이루어져 있다.

우선, 메인컨트롤U1)에 대하여 설명한다.

상기 메인컨트롤(U1)의 1번 GND 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, 2번 Trigger 라인은 무선충전송신제어를 위한 전압제어 기능을 하며, 3번 OUTPUT 라인은 칩내부 인버터를 제어하여 무선충전송신을 위한 출력 기능을 하며, 4번 RESET 라인은 메인컨트롤러(U1)를 초기화하기 위한 제어 기능을 하며, 6번 TH 라인은 무선충전송신을 위한 출력 전압 제어 기능을 하며, 7번 DISCHARGE 라인은 무선충전송신의 출력 차단 제어 기능을 하며, 8번 VCC 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 한다.

다음은 증폭기(TRA)에 대하여 설명한다.

상기 증폭기(TRA)의 1번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, 2번 라인은 메인컨트롤(U1)과 연결되고 출력 제어를 위한 입력 기능을 하며, 3번 라인은 코일(COIL)과 연결되어 무선충전송신을 위한 출력 기능을 한다.

다음은 코일(COIL)에 대하여 설명한다.

상기 코일(COIL)의 1번 라인은 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 하며, 2번 라인은 증폭기(TRA)에 연결되어 무선충전송신을 출력 신호를 입력 기능을 한다.

상기와 같이, 무선충전기의 양극과 음극 회로를 스마트폰의 외부전원 입력단자와 연결하거나, 내부 전원인 밧테리와 연결할 경우에는 무선으로 여권인증카드에 전원이 충전시킬 수 있으므로, 여권인증카드에 얼굴사진이나 NFC 신호를 발신하게 될 수 있는 것이다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

200 : 여권
220 : 여권관리CPU
230 : 무선단말기
240 : 여권관리서버
1800 : 여권인증카드
1810 : 차광용투명LCD
1810a : 얼굴사진
1801 : 카드콘트롤러
1802 : 스캔부
1803 : 카드메모리부
1805 : 데이터출력부
1807 : 전원
1809 : 감압센서
1830 : 지문인식모듈
1831 : 혈류감지센서
1840 : 태양전지모듈
1850 : 비상충전밧테리

Claims (2)

1. 무선충전송신컨트롤은 메인컨트롤(U1)과 증폭기(TRA)와 코일(COIL)로 이루어져 있으며, 상기 메인컨트롤(U1)의 1번 GND 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, 2번 Trigger 라인은 무선충전송신제어를 위한 전압제어 기능을 하며, 3번 OUTPUT 라인은 칩내부 인버터를 제어하여 무선충전송신을 위한 출력 기능을 하며, 4번 RESET 라인은 메인컨트롤러(U1)를 초기화하기 위한 제어 기능을 하며, 6번 TH 라인은 무선충전송신을 위한 출력 전압 제어 기능을 하며, 7번 DISCHARGE 라인은 무선충전송신의 출력 차단 제어 기능을 하며, 8번 VCC 라인은 전원 회로의 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 하고, 상기 증폭기(TRA)의 1번 라인은 (-)전압 회로의 기준으로서, 0V 접지 기능을 하며, 2번 라인은 메인컨트롤(U1)과 연결되고 출력 제어를 위한 입력 기능을 하며, 3번 라인은 코일(COIL)과 연결되어 무선충전송신을 위한 출력 기능을 하며, 상기 코일(COIL)의 1번 라인은 (+)전압 기준으로, +5V 전압 입력 기능을 하며, 2번 라인은 증폭기(TRA)에 연결되어 무선충전송신을 출력 신호를 입력 기능을 하되, 양극과 음극 회로를 스마트폰의 외부전원 입력단자와 연결하거나, 내부 전원 밧테리와 연결할 수 있어 스마트폰에 입력되는 외부전원이나, 내부 전원 밧테리 전원을 스마트폰에서 여권인증카드에 무선전력으로 송신하여 충전하되, 상기 여권인증카드는 지문인식과 연동되어 NFC모듈 근거리 무선 통신을 표출시키는 메인컨트롤러(U3)과, 지문 이미지를 스캔하는 지문스캔모듈(U4) 및 지문 인증이 되었을 경우 NFC 근거리 무선 통신을 가능하게 활성시키는 NFC모듈(U5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 전원과 연동되는 무선충전장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 여권인증카드는
   지문인식과 연동되어 사진정보를 표출시키는 메인컨트롤러(U3);
   지문 인증이 되었을 경우 LCD화면을 투명해지도록 하여 증명사진이 표출되는 LCD모듈(U7);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 전원과 연동되는 무선충전장치.

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