KR101931100B1 - 생체신호를 이용한 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치 - Google Patents

생체신호를 이용한 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치 Download PDF

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Abstract

멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치는 하우징, 상기 하우징의 후면에 배치되어 사용자의 손목과 접촉되는 전극판, 상기 하우징의 전면에 배치된 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널의 하단에 배치되고 테두리를 구성하는 상호 이격된 제1 및 제2 전극들 및 중앙에 배치된 생체인식모듈을 포함하는 멀티-모달형 사용자 인증 센서를 포함한다.

Description

생체신호를 이용한 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치{WEARABLE APPARATUS FOR IDENTIFICATING USER BASED ON MULTI-MODAL USING BIO-SIGNAL}
본 발명은 생체신호를 이용한 사용자 인증 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 핑거의 누름이 검출되면 생체신호와 지문을 동시 수신하여 사용자에 관한 사용자 인증을 수행할 수 있는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치에 관한 것이다.
바이오 인식 기반의 사용자 인증 기술은 바이오메트릭(Biometric) 센서 또는 바이오시그널(Biosignal) 센서를 기반으로 획득되는 센서 데이터를 데이터 베이스에 있는 원본 데이터와의 비교를 통해 유사도를 판정하여 동일인 여부를 판단하는 방식으로 사용자를 인증할 수 있다.
이러한 종래 기술은 측정자의 상태 또는 측정 환경에 따라 결과에 차이가 있어 신뢰성이 다소 떨어지고, 종이 및 실리콘 등과 같은 위조 지문 공격에 대한 보안 안정성이 취약하다는 단점이 있다.
한국공개특허 제10-2017-0034618호는 바이오 정보를 이용하는 사용자 인증 방법 및 사용자 인증을 위한 인증 서버, 바이오 인식 장치에 관한 것으로, 사용자의 제1 바이오 정보를 수집하는 단계, 제1 바이오 정보를 인증 서버로 전송하는 단계, 사용자의 제2 바이오 정보를 수집하는 단계 및 제1 바이오 정보에 대한 사용자 인증이 성공한 경우, 제2 바이오 정보를 인증 서버로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기술을 개시한다.
한국등록특허 제10-1646566호는 웨어러블 센서를 이용한 생체 신호 측정 환경에서의 심전도 신호 인식을 통한 사용자 인증 방법 및 시스템에 관한 것으로, (1) 인증 데이터 수집부가 사용자 인증 데이터를 수집하는 단계, (2) 단계 (1)에서 수집된 인증 데이터를 유무선 통신을 통해 인증부로 전송하는 단계 및 (3) 단계 (2)에서 인증부로 전송된 인증 데이터를 미리 저장된 사용자 데이터와 비교하여 사용자를 인증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기술을 개시한다.
본 발명의 일 실시예는 이러한 문제점을 극복하기 위해, 핑거의 누름이 검출되면 생체신호와 지문을 동시 수신하여 사용자에 관한 사용자 인증을 수행할 수 있는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치를 제공하고자 한다.
한국공개특허 제10-2017-0034618호 (2017.03.29) 한국등록특허 제10-1646566호 (2016.08.02)
본 발명의 일 실시예는 핑거의 누름이 검출되면 사용자의 생체신호와 지문을 동시에 수신하여 사용자에 관한 사용자 인증을 수행할 수 있는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 반링형의 형상으로 형성되고 상호 이격된 제1 및 제2 전극들을 통해 사용자의 생체신호 측정을 향상시킬 수 있는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 생체신호와 지문 간의 상관관계 분석을 통해 보안이 강화된 사용자 인증을 수행할 수 있는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치는 하우징, 상기 하우징의 후면에 배치되어 사용자의 손목과 접촉되는 전극판, 상기 하우징의 전면에 배치된 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널의 하단에 배치되고 테두리를 구성하는 상호 이격된 제1 및 제2 전극들 및 중앙에 배치된 생체인식모듈을 포함하는 멀티-모달형 사용자 인증 센서를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제1 전극은 상기 디스플레이 패널의 방향에 배치되고 핑거의 접촉으로 인해 간섭되지 않도록 상부에 절연물질로 코팅될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 전극은 상기 전극판과 상기 제2 전극을 통해 형성된 생체신호를 센싱할 때 사용되는 기준전극에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치는 상기 제1 전극의 하단에 배치되고 핑거의 누름을 검출하는 스위치를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치는 상기 하우징의 내부에 포함되고, 상기 핑거의 누름이 검출되면 상기 생체인증모듈을 통해 획득된 지문과 상기 전극판, 상기 제1 및 제2 전극들을 통해 획득된 생체신호를 수신하는 제어모듈을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 수신된 지문과 상기 수신된 생체신호 간의 상관관계를 분석하여 상기 사용자에 관한 사용자 인증을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 수신된 생체신호가 유효구간 내에 있는지 분석하여 유효성을 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 유효성이 유효한 것으로 판단되면 상기 수신된 생체신호로부터 동적 요소와 연관된 제1 특징점을 추출하고, 상기 획득된 지문으로부터 정적 요소와 연관된 제2 특징점을 추출할 수 있다.
실시예들 중에서, 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 방법은 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치에 의해 수행된다. 상기 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 방법은 생체인증모듈을 통해 지문을 획득하는 단계, 전극판, 제1 및 제2 전극들을 통해 생체신호를 획득하는 단계, 스위치를 통해 핑거의 누름을 검출하는 단계, 상기 핑거의 누름이 검출되면 상기 획득된 지문 및 상기 획득된 생체신호를 수신하는 단계 및 상기 수신된 지문 및 상기 수신된 생체신호 간의 상관관계를 분석하여 사용자에 관한 사용자 인증을 수행하는 단계를 포함한다.
실시예들 중에서, 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 방법에 관한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있고 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 생체인증모듈을 통해 지문을 획득하는 기능, 전극판, 제1 및 제2 전극들을 통해 생체신호를 획득하는 기능, 스위치를 통해 핑거의 누름을 검출하는 기능, 상기 핑거의 누름이 검출되면 상기 획득된 지문 및 상기 획득된 생체신호를 수신하는 기능 및 상기 수신된 지문 및 상기 수신된 생체신호 간의 상관관계를 분석하여 사용자에 관한 사용자 인증을 수행하는 기능을 포함한다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다 거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치는 핑거의 누름이 검출되면 사용자의 생체신호와 지문을 동시에 수신하여 사용자에 관한 사용자 인증을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치는 반링형의 형상으로 형성되고 상호 이격된 제1 및 제2 전극들을 통해 사용자의 생체신호 측정을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치는 생체신호와 지문 간의 상관관계 분석을 통해 보안이 강화된 사용자 인증을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-모달(Multi-Modal)형 웨어러블 사용자 인증 장치를 설명하는 도면이다.
도 2a는 도 1에 있는 멀티-모달(Multi-Modal)형 웨어러블 사용자 인증 장치에 대한 측면도를 나타내는 도면이다.
도 2b는 도 2a에 있는 멀티-모달형 사용자 인증 센서의 구성요소에 대한 보다 구체적인 도면이다.
도 3은 핑거의 누름을 검출하는 스위치의 배치에 대한 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치에 의하여 수행되는 멀티-모달형 사용자 인증 프로시저를 설명하는 흐름도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다 거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-모달(Multi-Modal)형 웨어러블 사용자 인증 장치를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 멀티-모달(Multi-Modal)형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 하우징(110) 및 디스플레이 패널(120)을 포함한다.
생체신호를 이용한 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)(이하, 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치)는 멀티-모달 기반으로 사용자 인증을 수행할 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당한다. 일 실시예에서, 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 액세서리형 또는 신체부착형과 같은 착용형의 웨어러블 디바이스(Wearable Device)로 구현될 수 있다.
하우징(110)은 제1 하우징 및 제2 하우징을 포함할 수 있고, 여기에서, 제1 하우징 및 제2 하우징은 상호 결합된다. 하우징(110)은 원형의 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(110)의 형상은 원형에 한정되지 않을 수 있고, 다양하게 설계변경 가능하다. 보다 구체적으로, 하우징(110)은 후술하는 디스플레이 패널(120), 전극판(210), 멀티-모달(Multi-Modal)형 사용자 인증 센서(220), 스위치(230) 및 제어모듈(240)을 실장하도록 되어 있다.
디스플레이 패널(120)은 하우징(110)의 전면에 배치될 수 있다.
이하, 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)와 관련한 상세한 설명은 도 2 내지 3을 참조하여 설명한다.
도 2a는 도 1에 있는 멀티-모달(Multi-Modal)형 웨어러블 사용자 인증 장치에 대한 측면도를 나타내는 도면이고, 도 2b는 도 2a에 있는 멀티-모달형 사용자 인증 센서의 구성요소에 대한 보다 구체적인 도면이다. 또한, 도 3은 핑거의 누름을 검출하는 스위치의 배치에 대한 예시를 나타내는 도면이다.
도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하면, 멀티-모달(Multi-Modal)형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 전극판(210), 멀티-모달형 사용자 인증 센서(220), 스위치(230) 및 제어모듈(240)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 멀티-모달형 사용자 인증 센서(220)는 제1 전극(222), 제2 전극(224) 및 생체인식모듈(226)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 전극들(222, 224)은 반링형(half-ring)의 형상으로 형성될 수 있고, 제1 및 제2 전극들(222, 224)의 형상은 반링형에 한정되지 않을 수 있고, 다양하게 설계변경 가능하다. 예를 들어, 제1 및 제2 전극들(222, 224)은 반사각형(예를 들어, 사각형의 중간부분이 특정간격 이격된 형상)의 형상으로 형성될 수도 있다.
멀티-모달형 사용자 인증 센서(220)는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)에 있는 디스플레이 패널(120)의 하단에 배치될 수 있다. 제1 전극(222) 및 제2 전극(224)은 특정간격만큼 상호 이격되어 멀티-모달형 사용자 인증 센서(220)의 테두리를 구성할 수 있고, 생체인식모듈(226)은 멀티-모달형 사용자 인증 센서(220)의 중앙에 배치될 수 있다.
전극판(210)은 사용자의 생체신호 정보에 해당하는 생체신호를 센싱하기 위한 양극 전극에 해당할 수 있다. 보다 구체적으로, 전극판(210)은 하우징(110)의 후면에 배치되어 사용자의 손목과 접촉될 수 있다.
제1 전극(222)은 디스플레이 패널(120)의 방향에 배치될 수 있고, 핑거의 접촉으로 인해 간섭되지 않도록 상부에 절연물질로 코팅될 수 있다.
제2 전극(224)은 사용자의 생체신호 정보에 해당하는 생체신호를 센싱하기 위한 음극 전극에 해당할 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 전극(224)은 하우징(110)의 전면에 배치되어 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)를 착용하지 않은 쪽의 사용자의 핑거와 접촉될 수 있다.
생체인식모듈(226)은 사용자 생체인식 정보에 해당하는 지문을 획득할 수 있는 바이오-메트릭(Bio-Metric) 센서로 구현될 수 있고, 여기에서, 사용자의 지문은 사용자 각각의 고유 식별정보에 해당할 수 있다.
스위치(230)는 제1 전극(222)의 하단에 배치될 수 있고, 핑거의 누름을 검출할 수 있다.
멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 사용자 생체신호 정보 및 사용자 생체인식 정보를 획득할 수 있다. 여기에서, 생체신호 정보는 사용자의 전기적, 광학적 또는 화학적 생체신호에 관한 정보로서, 심박수, 심장의 박동과 관련된 심전도(ECG), 대뇌의 활동상태와 관련된 뇌전도(EEG), 근육의 활동상태와 연관된 근전도(EMG), 심장박동의 동태와 연관된 심탄도(BCG) 및 신체 말단에서의 혈관 용적 변화와 연관된 광용적맥파(PPG) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 전극판(210)에 사용자의 손목이 접촉되고 제2 전극(224)에 사용자의 핑거가 접촉되는 경우 형성되는 사용자의 생체신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 전극판(210)과 제2 전극(224)를 통해 형성되는 생체신호를 센싱할 때 제1 전극(222)을 기준전극으로 사용할 수 있다. 또한, 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 생체인식모듈(226)에 사용자의 핑거가 접촉되는 경우 사용자의 지문을 획득할 수 있다.
멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 제1 전극(222)의 하단에 배치된 스위치(230)를 통해 핑거의 누름이 검출되면 사용자의 지문과 생체신호를 동시에 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 생체인증모듈(226)을 통해 사용자의 지문을 획득할 수 있고, 전극판(210), 제1 전극(222) 및 제2 전극(224)을 통해 사용자의 생체신호를 획득할 수 있다.
제어모듈(240)은 하우징(110)의 내부에 포함될 수 있고, 사용자의 지문과 생체신호를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어모듈(240)은 스위치(230)를 통해 핑거의 누름이 검출되면 생체인증모듈(226)을 통해 획득된 지문과 전극판(210), 제1 및 제2 전극들(222, 224)을 통해 획득된 생체신호를 수신할 수 있다. 따라서, 제어모듈(240)은 수신된 지문과 생체신호를 기초로 사용자에 관한 사용자 인증을 수행할 수 있다.
제어모듈(240)은 수신된 생체신호가 유효구간 내에 있는지 분석하여 유효성을 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 제어모듈(240)은 심전도, 뇌전도, 근전도, 심탄도 및 광용적맥파 각각에 관한 유효성의 판단 기준 범위로서 지정된 값 범위, 영역 범위 및 패턴 범위에 관한 정보를 유효구간으로 저장할 수 있다. 여기에서, 유효구간은 음주 또는 운동 등에 따른 과도한 흥분 상태나 극심한 긴장 상태 등을 배제한 일반적 상태에서의 생체신호에 관한 값 범위, 영역 범위 또는 패턴 범위를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어모듈(240)은 운동 중 또는 운동 직후의 사용자로부터 측정된 생체신호 정보가 유효구간을 벗어나는 것으로 분석되면 해당 생체신호 정보를 유효하지 않은 것으로 판단하고 해당 사용자에 관한 사용자 인증을 수행하지 않을 수 있다.
제어모듈(240)은 사용자의 상태를 분석하고, 유효구간을 정의하기 위한 적어도 하나의 상한과 하한을 분석된 사용자의 상태에 따라 동적으로 조정할 수 있다. 일 실시예에서, 제어모듈(240)은 측정된 사용자의 생체신호를 기 저장된 기준 값, 기준 영역 및 기준 패턴을 기초로 비교 분석하여 해당 사용자의 상태를 정적(static) 상태, 일반 상태 및 동적(dynamic) 상태 중 하나로 결정할 수 있고, 각 상태에 따라 유효구간에 있는 값 범위, 영역 범위 및 패턴 범위 중 적어도 하나에 관한 적어도 하나의 상한과 하한을 기준 값 대비 감소, 유지 또는 증가시키는 동적 조정을 수행할 수 있다.
제어모듈(240)은 수신된 지문과 수신된 생체신호 간의 상관관계를 분석하여 사용자에 관한 사용자 인증을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 제어모듈(240)은 (1) 생체신호와 지문의 변량 사이에 나타나거나 또는 (2) 생체신호와 지문의 절대량 간에 나타나는 상관관계를 분석하는 방식으로 수신된 생체신호와 수신된 지문 간의 상관성을 분석할 수 있다. 제어모듈(240)은 동시에 획득되는 생체신호 정보(심전도, 광용적맥파 등) 와 생체인식 정보(지문)를 생체 정보 쌍으로 관리할 수 있다.
제어모듈(240)은 유효성이 유효한 것으로 판단되면 수신된 생체신호로부터 동적 요소와 연관된 제1 특징점을 추출할 수 있고, 획득된 지문으로부터 정적 요소와 연관된 제2 특징점을 추출할 수 있다. 여기에서, 동적 요소는 생체신호에 나타나며 시간 또는 상황에 따라 해당 사용자로부터 측정되는 데이터가 주로 가변될 수 있는 생체신호 특성에 관한 동적 파라미터에 해당하고, 정적 요소는 지문에 나타나며 시간 또는 상황에 따라 해당 사용자로부터 측정되는 데이터가 주로 가변되지 않는 생체인식 특성에 관한 정적 파라미터에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 제어모듈(240)은 제1 및 제2 특징점들 추출 과정에서 제1 및 제2 특징점들에 관하여 지문, 생체신호 순으로 가중치 연산을 처리할 수 있다. 예를 들어, 제어모듈(240)은 유효한 것으로 판단되고 생체신호로부터 제1 특징점을 추출하는 과정에서 생체신호에 제1 가중치를 반영하여 제1 특징점으로 추출할 수 있고, 여기에서, 가중치는 사용자 또는 설계자에 의해 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 제어모듈(240)은 추출된 제1 및 제2 특징점들의 변량 사이에 나타나는 상관관계의 양과 음, 강약 정도 및 도수분포에 관한 상관표 중 적어도 하나를 기초로 상호 간의 상관성을 분석할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어모듈(240)은 생체인식모듈(226)과 전극판(210), 제1 전극(222) 및 제2 전극(224)을 통해 사용자(현재 사용자 인증의 대상)의 생체신호와 지문 쌍을 동시에 획득할 수 있고, 이러한 생체정보(생체신호 정보 및 생체인식 정보) 쌍을 적어도 2번 이상 특정 시간 간격을 두고 획득하여 복수의 생체정보 쌍들로 수집할 수 있으며, 수집된 복수의 생체정보 쌍들로부터 추출된 복수의 제1 및 제2 특징점 쌍들에 대해 분석된 상관관계와 메모리 모듈에 기 저장된 사용자(사용자 인증을 위해 미리 등록된 사용자)와 연관되어 저장된 상관관계를 비교하여 상호 간의 유사성을 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어모듈(240)은 생체신호로부터 추출된 제1 특징점에 관한 값이 커질 때 지문으로부터 추출된 제2 특징점에 관한 값이 강하게 커지면 강한 양의 상관관계를 가지는 것으로 판단할 수 있고, 기 저장된 상관관계와 상호 유사한지 여부를 비교 분석하여 사용자 인증의 정상 인증 또는 실패 여부를 결정할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 제어모듈(240)은 추출된 제1 및 제2 특징점 간의 벡터 연산을 통해 연산 처리된 벡터 연산 결과와 메모리 모듈에 기 저장된 벡터 연산 기준 결과들을 비교 분석하여 상관성을 분석할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어모듈(240)은 제1 및 제2 특징점에 대한 벡터 연산 결과를 벡터 그래프화 하여 다차원의 좌표평면 상의 특정 위치에 나타낼 수 있고, 메모리 모듈에 기 저장된 사용자와 연관된 벡터 연산 정보 중에서 추출된 제1 및 제2 특징점들 각각에 상응하는 복수의 벡터 연산 기준 결과들을 해당 좌표평면 상에 나타낼 수 있으며, 해당 벡터 연산 결과가 복수의 벡터 연산 기준 결과들로부터 특정 거리 이내로 근접하여 특정 상관범위 이내에 있는지 여부를 분석하여 사용자 인증의 정상 인증 또는 실패 여부를 결정할 수 있다.
제어모듈(240)은 사용자에 대한 제1 인증 및 제2 인증을 구분하여 수행할 수 있다. 여기에서, 제1 인증은 사용자 생체신호의 일치 여부에 대한 인증으로서 1차적으로 수행되는 사용자 인증에 해당할 수 있고, 제2 인증은 사용자 지문의 일치 여부에 대한 인증으로서, 상기 제1 인증에 이어서 2차적으로 수행되는 사용자 인증에 해당할 수 있다.
도 4는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치에 의하여 수행되는 멀티-모달형 사용자 인증 프로시저를 설명하는 흐름도이다.
도 4에서, 멀티-모달(Multi-Modal)형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 생체인식모듈(226)에 사용자의 핑거가 접촉되면 지문을 획득할 수 있고(단계 S410), 전극판(210)에 사용자의 손목(즉, 생체인식모듈(226)에 접촉되지 않은 쪽의 사용자의 손목)이 접촉되면 전극판(210), 제1 전극(222) 및 제2 전극(224)을 통해 생체신호를 획득할 수 있다(단계 S420).
멀티-모달(Multi-Modal)형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 제1 전극(222)의 하단에 배치된 스위치를 통해 핑거의 누름을 검출할 수 있고(단계 S430), 핑거의 누름이 검출되면 획득된 생체신호 및 획득된 지문을 동시에 수신할 수 있다(단계 S440).
멀티-모달(Multi-Modal)형 웨어러블 사용자 인증 장치(100)는 수신된 지문 및 수신된 생체신호 간의 상관관계를 분석할 수 있고, 분석된 상관관계를 기초로 해당 사용자에 관한 사용자 인증을 수행할 수 있다(단계 S450).
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치
110: 하우징 120: 디스플레이 패널
210: 전극판 220: 멀티-모달형 사용자 인증 센서
222: 제1 전극 224: 제2 전극
226: 생체인식모듈 230: 스위치
240: 제어모듈

Claims (10)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 후면에 배치되어 사용자의 손목과 접촉되는 전극판;
    상기 하우징의 전면에 배치된 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 하단에 배치되고 테두리를 구성하는 상호 이격된 제1 및 제2 전극들 및 중앙에 배치된 생체인식모듈;
    상기 제1 전극의 하단에 배치되고 핑거의 누름을 검출하는 스위치; 및
    상기 하우징의 내부에 포함되고, 상기 핑거의 누름이 검출되면 상기 생체인식모듈을 통해 획득된 지문과 상기 전극판, 상기 제1 및 제2 전극들을 통해 획득된 생체신호를 수신하는 제어모듈을 포함하되,
    상기 제어모듈은
    상기 수신된 지문과 상기 수신된 생체신호 간의 상관관계를 분석하여 상기 사용자에 관한 사용자 인증을 수행하고,
    상기 수신된 생체신호로부터 동적 요소와 연관된 제1 특징점을 추출하고, 상기 획득된 지문으로부터 정적 요소와 연관된 제2 특징점을 추출하는 것을 특징으로 하는 멀티-모달형 사용자 인증 센서를 포함하는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 전극은
    상기 디스플레이 패널의 방향에 배치되고 핑거의 접촉으로 인해 간섭되지 않도록 상부에 절연물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 전극은
    상기 전극판과 상기 제2 전극을 통해 형성된 생체신호를 센싱할 때 사용되는 기준전극에 해당하는 것을 특징으로 하는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어모듈은
    상기 수신된 생체신호가 유효구간 내에 있는지 분석하여 유효성을 판단하는 것을 특징으로 하는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치.
  8. 삭제
  9. 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치에 의해 수행되는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 방법에 있어서,
    생체인증모듈을 통해 지문을 획득하는 단계;
    전극판, 제1 및 제2 전극들을 통해 생체신호를 획득하는 단계;
    스위치를 통해 핑거의 누름을 검출하는 단계;
    상기 핑거의 누름이 검출되면 상기 획득된 지문 및 상기 획득된 생체신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 지문 및 상기 수신된 생체신호 간의 상관관계를 분석하여 사용자에 관한 사용자 인증을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 사용자 인증을 수행하는 단계는
    상기 수신된 생체신호로부터 동적 요소와 연관된 제1 특징점을 추출하고, 상기 획득된 지문으로부터 정적 요소와 연관된 제2 특징점을 추출하는 것을 특징으로 하는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 방법.
  10. 생체인증모듈을 통해 지문을 획득하는 기능;
    전극판, 제1 및 제2 전극들을 통해 생체신호를 획득하는 기능;
    스위치를 통해 핑거의 누름을 검출하는 기능;
    상기 핑거의 누름이 검출되면 상기 획득된 지문 및 상기 획득된 생체신호를 수신하는 기능; 및
    상기 수신된 지문 및 상기 수신된 생체신호 간의 상관관계를 분석하여 사용자에 관한 사용자 인증을 수행하는 기능을 포함하되,
    상기 사용자 인증을 수행하는 기능은
    상기 수신된 생체신호로부터 동적 요소와 연관된 제1 특징점을 추출하고, 상기 획득된 지문으로부터 정적 요소와 연관된 제2 특징점을 추출하는 것을 특징으로 하는 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 방법에 관한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있고 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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