KR102222169B1 - 지문 인식을 위한 배열체 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 적어도 하나의 지문 센서(21) 및 적어도 2개의 전극(8, 23)을 포함하는, 지문을 식별하기 위한 배열체에 관한 것이고, 지문은 지문 센서(21)에 의해서 검출될 수 있다(31). 본 발명은 또한 지문을 식별하기 위한 상응하는 방법에 관한 것이다. 손의 검지, 및/또는 중지, 및/또는 약지, 및/또는 새끼 손가락이 손 지지 표면(7) 상에 배치될 때, 손(20)의 엄지가 제1 전극(23) 상에 배치될 수 있도록, 제1 전극(23)이 손 지지 표면(7)으로부터 거리를 두고 손 지지 표면(7)의 근접부 내에 배열된다. 검지, 중지, 약지, 또는 새끼 손가락 중 적어도 하나의 손가락이 제2 전극(8) 상에 배치될 수 있도록, 적어도 하나의 제2 전극(8)이 손 지지 표면(7) 상에 배열된다. 지문 센서(21) 및 제1 전극(23) 및/또는 적어도 하나의 제2 전극(8)이 하나의 유닛(6)으로서 각각 설계된다. 전기 신호가 전기 신호를 인가 및 분석하기 위한 측정 유닛(25)에 의해서 전극(8, 23)을 경유하여, 배치된 손(20)으로 전달되고(32), 전기 신호의 변화가 검출된다(33). 이어서, 검출된 지문 및 측정 유닛(25)으로부터의 검출된 신호를 이용하여, 식별 결과가 확인된다(34). 그러한 배열체 및 상응하는 방법을 이용하는 경우에, 단순한 방식으로, 진입 및/또는 접근 승인을 체크할 때의 신뢰성이 증가되고, 승인되지 않은 사람에 의한 기만의 가능성이 감소된다.
Description
본 발명은, 적어도 하나의 지문 센서 및 적어도 2개의 전극을 포함하고, 지문 센서로 지문을 검출할 수 있는, 지문을 식별하기 위한 배열체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 지문을 식별하기 위한 연관 방법에 관한 것이다.
오늘날, 지문 센서는 회전식 출입문, 진입 장벽 등과 같은 진입 인증 시스템에서, 또는 사람을 식별하기 위한 그에 따라 진입 및/또는 접근 인증을 체크하기 위한 접근 인증 시스템에서 이용된다. 또한, 지문 센서가 또한 예를 들어 스마트폰, 랩탑, 태블릿 PC 등과 같은 모바일 장치에서 이용되어, 예를 들어, 이러한 장치의 이용과 관련하여 인증을 체크하거나 이러한 장치에 접근하는 것을 한명 이상의 인증된 사람으로 제한할 수 있다. 특히, 지문 센서가 또한 카지노 또는 오락실에서 이용되는 바와 같이 게임 및/또는 오락 및/또는 사행성 게임 기계에서 또한 이용될 수 있거나, 지문 센서가 식별 목적을 위해서 또는 인증 체크 등을 위해서 돈 또는 금전적 가치에 의해서 작동되는 장치(예를 들어, 예를 들어 상품(wares) 또는 게임 칩을 판매하기 위한 자동 판매기)에서 이용될 수 있다.
각각의 사용의 범위 내에서, 지문 센서는 일반적으로 사용자 식별을 위한 역할을 하고, 지문 센서는, 광학적 또는 전기적 - 일반적으로 용량성(capacitive) - 수단에 의해서, 예를 들어 사용자의 엄지의 또는 손가락 끝의 무늬(print)와 같은 생물 측정 데이터를 판독 또는 검출한다. 이어서, 검출된 생물 측정 데이터 또는 지문이 다양한 방식으로 이용될 수 있다. 예로서, 검출된 지문이 저장된 지문에 상응하거나 저장된 지문에 충분히 근접하는 경우에, 지문 센서에 연결될 수 있는 해제 장치는, 검출된 지문에 따라서, 장치 기능을 허가하거나(clear), 각각의 장치에 대한 접근을 허용하거나 장치 블록을 상승시킬 수 있게 하거나 영역으로의 진입을 허용하거나 진입 배리어를 해제할 수 있다. 역으로, 검출된 지문과 저장된 지문 사이에 충분히 큰 편차가 있는 경우에, 예를 들어, 장치에 대한 진입, 접근 또는 사용을 거부할 수 있다. 특히, 게임 및/또는 오락 및/또는 사행성 게임 기계의 경우에, 또는 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC, 랩탑 등과 같은 모바일 장치의 경우에, 인증된 사람 또는 금지된 사람 또는 인증되지 않은 사람이 지문의 도움으로 각각의 장치를 작동 또는 이용하고자 하는지의 여부를 체크할 수 있다.
사람을 식별하기 위한 또는 인증을 체크하기 위한 본질적인 전제조건은 위조에 대한 보호이다. 특히, 예를 들어 복제된 손가락, 절단된 손가락 또는, 예를 들어, 필름에 의해서 손가락에 도포된 위조 지문에 의해서, 인증되지 않은 사람이 장치 등에 대한 인증에의 진입, 접근 또는 이용을 획득하는 것을 방지할 필요가 있다. 그에 따라, 지문과 함께, 이러한 지문을 가지는 사람이 살아 있는지의 여부 또는, 가능하게는, 상응하는 인증을 모사하기 위해서 위조 지문을 가지는 필름이 손가락에 접착식으로 결합되었는지의 여부에 대한 체크를 실행하는 것이 또한 필수적이다. 소위 생명의 검출을 위해서, 예를 들어, 지문을 기록하는 것에 더하여, 연관된 사람이 살아 있는지의 여부를 결정할 수 있는, 전자적 사람 식별을 위한 여러 가지 방법을 적용할 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 예를 들어 펄스 주파수 또는 심전계 신호를 기록할 수 있거나, 예를 들어 피부 온도, 피부 표면의 기계적인 성질, 혈압 등을 측정할 수 있다.
EP 0 853 795 B1은, 지문 센서 상에 배치된 지문의 임피던스 측정이 실행되는, 생명의 검출을 위한 검출기를 가지는 지문 센서를 개시한다. 이러한 목적을 위해서, 2개의 점 전극이 센서의 베어링 표면 상에 제공되고, 그러한 전극은 스트립-형상의 구현체 및 메싱(meshing) 배열체를 갖는다. 이어서, 서로 매우 근접하여 위치되는 이러한 전극들의 도움으로, 인가되는 전압의 상이한 주파수들에서 유전율(permittivity)이 측정된다. 그러나, 문헌 EP 0 853 795 B1은 비교적 복잡한 전극의 구성을 갖는다. 또한, 전극들 사이의 비교적 짧은 거리로 인해서, 예를 들어 부정확한 배치의 경우에, 배치된 손가락의 약간의 이동의 경우에, 또는 센서 상의 분진의 결과로서, 적절한 경우에 반복되어야 할 수 있는, 측정 오류 및/또는 불완전한 측정이 용이하게 발생될 수 있다.
문헌 EP 1 094 750 B1은 살아 있는 인간 피부를 검출하기 위한 방법을 설명하며, 여기에서 예를 들어 손가락 끝과 같은, 피부 표면의 영역이 1개의 또는 2개의 상호 절연된 전기 전도체와 접촉되고, 미리 결정된 간격의 주파수들의 중첩의 전위가 인가된다. 예로서, 하나의 전기 전도체 또는 2개의 전기 전도체가 지문을 취하기 위해서 베어링 표면 내에 부착될 수 있다. 초기에, 전기 전도체에 의해서, 식별하고자 하는 각각의 사람에 대해서 기준 특성(reference characteristic)이 기록되고, 그러한 기준 특성은 옴 저항(ohmic resistance)의 주파수 의존성 또는 임피던스의 절대적 크기를 재현한다. 이어서, 이러한 기준 특성은, 식별하고자 하는 사람의 기록된 특성과의 비교를 위한 생명의 검출을 위해서 이용된다. 다시 말해서, 예를 들어 지문에 더하여, 생명을 결정하기 위한 기준 특성이 또한 각각의 피식별 사람에 대해서 기록된다. 이는 비교적 복잡한 등록 방법을 초래하고, 이때 지문 뿐만 아니라 기준 특성 또는, 적어도, 미리 결정된 AC 전압 주파수 범위 내의 기준 특성에 대한 선택된 임피던스 값을 기록 및 저장하여야 할 필요가 있다.
WO 2010/051041은 위조 지문을 식별하기 위한 장치 및 방법을 설명하고, 여기에서 개인의 손가락 또는 복수의 손가락의, 또는 비교적 큰 피부 지역의 무늬가 기록된다. 이러한 목적을 위해서, 복수의 전극이 장치 내의 손가락을 위한 베어링 표면 내에 배열된다. 이러한 전극은 전기적 신호를 제공하고, 예를 들어 전기적 임피던스를 결정하는 것에 의해서, 검출된 전기적 신호를 기초로, 기록된 손가락 또는 손가락들이 실제적인 것인지 또는 그렇지 않은지에 관한 결정을 한다. 그러나, 전극이 베어링 표면 상에서 (예를 들어, 구체적 손가락에 대해서 할당된, 전극 필드(field) 등과 같은) 임의 구성으로 배열될 수 있고, 복수의 손가락을 기록할 때 직각으로 배열된 전극들의 그룹이 기록하고자 하는 각각의 손가락에 대해서 제공되고, 기록하고자 하는 손가락의 각각의 하나가 인증을 위해서 체크된다. 그러나, 이는 위조 지문을 식별할 때 장치의 비교적 복잡한 구성 및 상당한 지출을 초래하는데, 이는 각각의 손가락이 전용 전극 그룹에 의해서 인증에 대해서 체크되기 때문이다. 또한, 사용자가 손가락들을 각각의 전극 그룹들 상에 배치하는 것이 어려울 수 있을 것이고, 손가락의 정확하지 않거나 부정확한 배치가 측정 오류 및/또는 부정확한 측정을 초래할 수 있다.
그에 따라, 본 발명은, 종래 기술의 단점을 방지하는, 도입부에서 기술된 유형의 배열체 및 방법을 구체화하기 위한 목적을 기초로 하고, 이는 최종적으로 - 특히, 단순한 방식으로 단순히 취급하는 것에 의해서 그리고 복잡한 구성이 없이, 지문을 식별할 때 신뢰성이 증가되어야 하고 오류 민감도가 감소되어야 하는 - 유리한 방식으로 개발된다.
본 발명에 따라서, 그러한 목적은, 독립항의 특징을 가지는, 도입부에서 기술된 유형의 배열체 및 방법에 의해서 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예가 종속항에서 설명된다.
본 발명에 따라서, 이러한 목적은 도입부에서 기술된 유형의 배열체에 의해서 달성되고, 그러한 배열체에서 제1 전극은, 손의 검지 손가락 및/또는 중지 손가락 및/또는 약지 손가락 및/또는 새끼 손가락이 손 베어링 표면 상으로 배치될 때, 이러한 손의 엄지가 제1 전극에 대해서 배치될 수 있는 방식으로, 손 베어링 표면의 근접부에서 손 베어링 표면으로부터 이격되어 배열된다. 그에 따라, 제1 전극이 또한 엄지 전극으로서 지칭될 수 있다. 또한, 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 또는 새끼 손가락으로부터 선택된 적어도 하나의 손가락이 적어도 제2 전극 상으로 배치될 수 있게 하는 방식으로, 적어도 하나의 제2 전극이 손 베어링 표면에 부착된다. 적어도 하나의 제2 전극이 또한 손가락 전극으로 지칭될 수 있다. 지문을 검출할 수 있게 하는 지문 센서, 및 제1 전극 및/또는 적어도 하나의 제2 전극이 유닛으로서 구현된다. 다시 말해서, 지문 센서가 제1 전극으로 또는 적어도 하나의 제2 전극으로 할당될 수 있고, 이어서 지문 센서가 각각의 손가락(예를 들어, 엄지 또는 검지 손가락)의 무늬를 검출할 수 있거나, 하나의 지문 센서가 각각의 경우에 적어도 2개의 전극(즉, 제1 전극 및 적어도 하나의 제2 전극)으로 할당되고, 예를 들어 적어도 2개의 손가락(예를 들어, 엄지 및 검지 손가락)의 무늬가 이러한 경우에 검출될 수 있다. 또한, 배열체가 적어도 2개의 전극들 사이에서 전기적 신호를 인가하고 평가하기 위한 측정 유닛을 포함한다. 여기에서, 전극들이 상호 전기적으로 분리된 라인들에 의해서 측정 유닛에 결합된다. 배열체에 의해서, 식별 결과가 단순한 방식으로 구축되고, 그러한 식별 결과는, 예를 들어, 지문 센서에 의해서 검출된 지문 및 측정 유닛에 의해서 검출된 신호로 이루어질 수 있다.
지문을 식별하기 위한 배열체의 주요 양태가, 제1 전극 및 적어도 하나의 제2 전극의 배열체 및 2개의 전극 중 적어도 하나에 대한 지문 센서의 할당에 의해서 가능해진 사용자에 의한 단순한 취급으로 이루어지고, 그에 따라 부정확한 측정 및/또는 측정의 반복이 감소된다. 손 베어링 표면으로부터 멀리 연장되는 엄지가, 그 엄지의 선단부로, 제1 전극 상에 또는 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛 상에 놓이도록, 예를 들어 지문 센서와 유닛으로 구현될 수 있는 제1 전극이 손 베어링 표면 옆에 배열된다. 만약 동일한 손의 나머지 손가락들이 손 베어링 표면 상에 배치된다면, 나머지 손가락들 중 적어도 하나가 적어도 하나의 제2 전극에 대해서 적용되고, 제1 전극에 대한 대안으로서, 지문 센서가 적어도 하나의 제2 전극에 대해서 할당될 수 있거나, 적어도 하나의 제2 전극과 유닛을 형성할 수 있다.
선택적으로, 하나의 지문 센서가 각각의 경우에 적어도 2개의 전극에 대해서 또한 할당될 수 있고; 그에 따라, 적어도 2개의 손가락으로부터의 무늬가 식별을 위해서 사용될 수 있음에 따라, 예를 들어, 사용자의 식별이 개선될 수 있고, 예를 들어, 오류율이 단순한 방식으로 감소될 수 있다. 예로서, 예를 들어 제1 전극 및 지문 센서로 구성된 유닛에 의해서 검출 가능한 엄지의 무늬에 더하여, 추가적인 지문 센서 및 적어도 하나의 제2 전극으로 구성된 추가적인 유닛에 의해서 추가적인 손가락의 (예를 들어, 검지 손가락의) 무늬를 또한 검출할 수 있다. 이어서, 검출된 지문들 중 하나가 수용 가능한 품질을 가지지 않는다면, 예를 들어 적어도 하나의 추가적인, 검출된 지문의 이용이 이루어질 수 있고, 적절한 품질의 경우에 사용자가 식별될 수 있다. 이는 또한, 지문의 검출 및/또는 측정의 반복을 방지하거나 적어도 감소시킬 수 있다.
본 발명에서, 제1 전극과 손 베어링 표면 사이의 간격이 평균 크기의 손의 일반적인 엄지 도달 거리(thumb reach)로 유리하게 제한된다. 따라서, 식별을 위한 엄지 및 나머지 손가락의 정확한 배치가 그에 따라 사용자에게 직관적이 되고 단순해지며, 그 결과로서 측정 오류 및/또는 부정확한 측정이 또한 감소된다. 따라서, 생명의 검출을 포함한, 지문의 식별이 짧은 시간의 배치로 실행될 수 있고, 예를 들어 사용자 허가, 진입 및/또는 접근 인증을 위한 체크의 신뢰성이 높아질 수 있다.
손 베어링 표면이, 손의 검지 손가락 및/또는 중지 손가락 및/또는 약지 손가락 및/또는 새끼 손가락에 의해서 파지될 수 있는 핸들로서 구성되는 것이 유리하다. 핸들을 파지하는 것에 의해서, 사용자가, 지문을 식별하기 위한 엄지 및 나머지 손가락의 정확한 배치로 직관적으로 유도된다. 핸들을 파지하는 것에 의해서, 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 및 새끼 손가락으로부터 선택된 적어도 하나의 손가락이 적어도 제2 전극 상으로 자동적으로 배치된다. 그러한 프로세스에서, 파지된 핸들로부터 멀리 연장되는 엄지는 - (손의 기하형태로 인해서) 사실상 자연스럽게 - 제1 전극 상에 또는 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛 상에 놓이게 되고, 제1 전극은 핸들의 바로 옆에 - 즉, 평균 크기의 손의 일반적인 엄지의 도달 거리 이내에 - 또는 사용자와 대면하는 핸들의 측면 상에서 핸들 상에 직접적으로 부착될 수 있다.
본 발명의 추가적인 양태에 따라서, 손 베어링 표면은 - 예를 들어, 모바일 장치(예를 들어, 스마트폰, 태블릿 PC 등) 내에 또는 오락 장치 또는 사행성 게임 기계 내에 배열체를 적용할 때 - 장치 하우징 측면 상에 제공될 수 있다. 이러한 장치 하우징 측면은 추가적인 장치 하우징 측면과 관련하여 경사진 방식으로 배열되고, 제1 전극 또는 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛이 그러한 추가적인 장치 하우징 측면에 부착된다. 특히, 첫 번째로 전술한 손 베어링 표면이 그리고 두 번째로 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛이 상부에 배열되는, 2개의 하우징 측면들이 서로에 대해서 대략적으로 직각으로 정렬될 수 있다. 본 발명의 이러한 개선예에서 또한 사용자 취급이 매우 단순하다. 예로서, 손의 연신된 손가락들이 하나의 장치 하우징 측면 상에 놓이고 제2 전극이 손가락 중 적어도 하나와 접촉되는 동안, 엄지가, 말하자면 자연스러운 위치에서, 하우징 모서리 주위를 파지하고, 말하자면, 하우징 연부 주위의 제1 전극 또는 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛 상에 놓인다.
그러나, 특히 그러한 배열체를 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 모바일 장치에서 적용할 때, 제1 전극 또는 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛이 또한 장치 하우징 전방 측면에 - 즉, 예를 들어 디스플레이, 동작 버튼, 등을 가지는 해당 장치 하우징 측면 상에 - 부착될 수 있다. 이어서, 제2 전극을 가지는 손 베어링 표면이 예를 들어 장치 하우징 후방 측면 상에 배열될 수 있고, 그에 따라, 모바일 장치를 손으로 집어 들었을 때, 말하자면 자연스러운 위치의 엄지가 장치의 전방 측면 상의 제1 전극 또는 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛 상에 배치될 수 있고, 유사하게 말하자면 자연스러운 위치에 있는 손의 나머지 손가락은 손 베어링 표면 상에 그리고 그에 따라 장치의 후방 측면 상의 제2 전극 상에 배치될 수 있다. 모바일 장치 내의 배열체의 유리한 적용에서, 지문 센서가 또한 제1 전극 또는 적어도 하나의 제2 전극에 대해서 할당될 수 있거나, 제1 및 적어도 하나의 제2 전극 모두가 하나의 지문 센서와 유닛을 각각 형성할 수 있다.
왼쪽 손과 오른쪽 손이 균등하게 배열체를 양호하게 적절히 이용할 수 있게 하기 위해서, 제1 전극 또는 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛이, 각각의 경우에, 손 베어링 표면의 중앙 축과 관련하여 대칭적으로 부착될 수 있다. 그에 따라, 수평 핸들로서 구현된 손 베어링 표면의 경우에, 예를 들어, 제1 전극이 왼쪽-손 측면에 부착될 수 있고, 추가적인 전극이, 제1 전극과 유사하게, 이러한 핸들의 근접부 내에서 오른쪽-손 측면 상에서 이격되어 부착될 수 있다. 그에 따라, 배열체가 왼쪽 손 및 오른쪽 손 모두로 매우 용이하게 사용될 수 있다. 만약 지문 센서가 각각의 경우에 손 베어링 표면의 좌측에 그리고 우측에 배열된 제1 또는 엄지 전극 내로 통합된다면, 왼쪽 손 및 오른쪽 손 모두로 단순한 방식으로, 지문의 식별을 실시할 수 있다.
그러나, 대안적으로, 각각의 손에 대해서 적절히 구성된 손 베어링 표면이 또한 각각의 경우에 제1 전극의 중앙 축과 관련하여 대칭적으로 배열될 수 있다. 다시 말해서, 예를 들어, 제1 손 베어링 표면이 왼쪽-손으로 사용될 수 있고, 이러한 손의 엄지는 제1 전극 상에 놓여진다. 예로서, 제1 전극의 중앙 축에서 거울 반사 방식으로 배열된 손 베어링 표면이 오른손으로 사용될 수 있다. 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락, 및 새끼 손가락이 제2 손 베어링 표면 상에 배치될 때, 오른손의 엄지가 직관적으로, 또는 자동적으로 제1 전극 상에 배치된다.
본 발명의 유리한 개선예에서, 제1 전극은 손 베어링 표면에 대한 고정 위치에서 상대적으로 이동되지 않게 배열 또는 정렬되지 않고(not arranged or aligned rigidly), 그 대신에 개별적인 위치 즉, 각각의 사용자 및 사용자의 손을 위한 적절한 위치에 도달할 수 있도록 하기 위해서 이동 가능하게 배열되거나 이동 가능하게 장착될 수 있다. 여기에서, 제1 전극이 이상적으로, 예를 들어, 회전 가능한 및/또는 기울기 가능한 및/또는 병진 운동적으로(translationally) 변위 가능한 방식으로 장착될 수 있다.
예로서, 제1 전극이 적어도 하나의 회전 축 중심으로 회전 가능한 또는 기울임 가능한 방식으로 장착될 수 있고, 제1 전극의 또는, 예를 들어, 지문 센서가 제1 전극과 유닛을 형성하는 경우에, 지문 센서의 베어링 표면에 적어도 대략적으로 수직으로 정렬되는 기울임 축 주위의, 및/또는, 제1 전극의 또는, 지문 센서가 예를 들어 제1 전극에 대해서 할당되는 경우에, 지문 센서의 베어링 표면이 놓이는 평면에 대해서 또는 베어링 표면이 자리잡은 평면에 대해서 적어도 대략적으로 평행하게 정렬되는 기울임 축 주위의 기울임 가능성이 제공될 수 있다. 예로서, 직립 장치 하우징 측면 상에 배열될 때, 제1 전극은 직립 기울임 축 주위로 기울어질 수 있고 및/또는 제1 전극이 상부에 배열되는 직립 장치 하우징 측면에 평행하게 연장되는 수평 기울임 축 주위로 기울임 가능하거나 회전 가능할 수 있다. 전술한 직립 및 수평 기울임 축에 대한 대안으로서 또는 그에 부가하여, 제1 전극은 또한 제1 전극이 상부에 배열되는 장치 하우징 측면에 실질적으로 수직인 수평 연장 기울임 축 주위로 기울여질 수 있거나 회전될 수 있다.
그러한 기울임 가능성 또는 회전 가능성 대신에 또는 그에 부가하여, 제1 전극이 또는, 지문 센서가 예를 들어 제1 전극으로 할당된 경우에, 지문 센서 및 제1 전극으로 이루어진 유닛이 또한, 특히 제1 전극 또는 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛이 상부에 제공되는 장치 하우징 측면에 대략적으로 평행한 평면 내에서, 병진 운동적으로 변위 가능한 방식으로 장착될 수 있다. 예로서, 제1 전극 또는, 지문 센서가 제1 전극과 함께 유닛을 형성하는 경우에, 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛은, 추가적인 손가락을 위한 손 베어링 표면에 대한 이상적인 위치에 위치되게 하기 위해서, 직립 장치 하우징 전방 측면 상에서 위쪽 및 아래쪽 및/또는 왼쪽 및 오른쪽으로 변위될 수 있다. 만약 제1 전극이 수평으로 정렬된 장치 하우징 측면 상에 배열된다면, 제1 전극 또는, 지문 센서가 제1 전극과 함께 유닛을 형성하는 경우에, 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛이 오른쪽 및 왼쪽 및/또는 전방 및 후방으로 변위될 수 있다.
제1 전극 및 적어도 하나의 제2 전극이 광-투과성 재료로 제조되는 것이 추가적으로 편리하다. 결과적으로, 각각의 전극은 - 즉, 제1 전극 또는 적어도 하나의 제2 전극 또는 적어도 2개의 전극은 - , 지문 센서의 기능 또는 지문의 검출과 간섭하지 않고 또는 손상시키지 않고, 각각의 지문 센서와 함께 유닛을 용이하게 형성할 수 있다. 예로서, 각각의 전극이 각각 제공된 지문 센서 상으로 도포될 수 있다. 또한, 이는, 생명의 결정이 지문 센서에 의한 지문의 검출과 대략적으로 병렬로, 또는 그러한 검출 직후에 실행될 수 있게 한다.
이상적으로, 적어도 하나의 제2 전극이 또한 추가적인, 즉 제2의 지문 센서를 포함할 수 있다. 결과적으로, 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛에 의해서 검출 가능한 엄지의 무늬에 더하여 추가적인 손가락의 적어도 하나의 추가적인 무늬를 검출할 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 사용자의 식별이 개선되고, 예를 들어, 오류율이 감소되는데, 이는 적어도 2개의 손가락의 무늬가 식별을 위해서 이용될 수 있기 때문이다. 예로서, 검출된 지문이 수용 가능한 품질을 가지지 못하는 경우에, 예를 들어, 적어도 제2의, 검출된 지문을 이용할 수 있고, 적절한 품질의 경우에 사용자가 식별될 수 있다. 결과적으로, 이는 또한, 지문의 검출 및/또는 측정의 반복을 방지하거나 적어도 감소시킬 수 있다.
본 발명의 유리한 개선예에서, 적어도 하나의 제2 전극이 힘-영향(force-effect) 검출 유닛으로서, 특히 압력 스위치 또는 압력 센서로서 구현된다. 여기에서, 적절한 손가락에 의해서 힘-영향 검출 유닛 상으로 힘이 가해지는 경우에 측정 유닛에 의해서, 전기 신호가 각각의 전극으로 단지 인가될 수 있거나, 입력되거나(tapped) 평가될 수 있다. 선택적으로, 제1 전극이 또한 힘-영향 검출 유닛으로서 구현될 수 있다. 적어도 하나의 제2 전극을 힘-영향 검출 유닛으로서 구현하는 것에 의해서, 제2 전극으로 적용되는 상응하는 손가락에 의해서 힘이 일단 접촉 표면으로 인가되면, 지문이 단지 식별된다. 예로서, 힘-영향 검출 유닛이 스프링-힘 복원을 기초로 할 수 있고 압력 스위치로서 구현될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 소위 힘-감지 저항기(FSR)와 같은 힘-측정, 전기 저항기가 이용될 수 있고, 그에 따라 힘-영향 검출 유닛이 압력 센서로서 구현될 수 있다. 전극으로/전극으로부터 전기적 신호를 인가하는 것 또는 입력 및 평가하는 것은, 예를 들어, 압력 문턱값 또는 전기 저항의 문턱값에 도달하였을 때에만 이루어진다. 결과적으로, 조작과 관련한 배열체의 신뢰성이 부가적으로 증대되는데, 이는, 예를 들어, 조작 목적을 위해서 지문이 도포된, 완전히 인공적인(artificial) 손가락 또는 완전히 인공적인 손으로 힘을 인가하는 것이 용이하게 이루어질 수 없기 때문이다.
이상적으로, 예를 들어, 사용자의 신원 및 인증을 용이하고, 신속하고, 신뢰 가능하게 체크하기 위해서, 배열체가 예를 들어 오락 장치 또는 사행성 게임 기계와 같은 장치에서 이용될 수 있다. 때때로, 펼쳐진 손의 손가락, 즉 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 및/또는 새끼 손가락을 위한 베어링 표면이 도입부에서 기술한 유형의 사행성 게임 기계 또는 다른 장치 상에 제공되고, 그에 따라 장치의 사용자가 펼쳐진 손을 전술한 베어링 표면 상에 배치할 수 있다. 적어도 하나의 제2 전극을 가지는 손 베어링 표면, 특히 핸들과 제1 전극 사이의 적절한 거리를 선택하는 것에 의해서, 배열체가 사행성 게임 장치 또는 오락 장치 내에서 이용될 때, 유리한 방식으로, 연령 제한을 - 간접적으로 - 실현할 수 있다. 여기에서, 손 베어링 표면과 제1 전극 사이의 거리가 예를 들어 성인의 손의 평균 엄지 길이에 대해서, 바람직하게 60 내지 80 mm로 치수 결정된다. 결과적으로, 손이 손 베어링 표면 상으로 배치될 때 또는 핸들을 파지할 때, 예를 들어 어린이나 청소년은 엄지를 제1 전극 상에 더 이상 배치할 수 없는데, 이는 그 거리가 너무 멀기 때문이다. 결과적으로, 예를 들어 장치가 그러한 결과로서 동작될 수 없다.
또한, - 예를 들어, 장치 기능을 제어할 수 있게 하는 압력 스위치 또는 록커 스위치(rocker switch)와 같은 - 동작 버튼이 베어링 표면 상에 제공될 수 있다. 여기에서, 예를 들어, 적어도 하나의 제2 전극이 각각의 동작 버튼 내로 통합될 수 있거나 그러한 동작 버튼에 부착될 수 있다. 또한, 그러한 베어링 표면이 예를 들어 수평으로 정렬되는 키보드 부분과 같은 수평 하우징 부분 상에 제공될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 플리퍼(flipper)를 위한 작동 버튼이 측방향으로 오른쪽 및 왼쪽에 부착되는 핀볼 기계 상에서 플리퍼를 작동시킬 수 있게 하기 위해서, 손의 연신된 손가락을 위한 그러한 베어링 표면이 또한 직립 측면 표면 상에 배열될 수 있다.
제1 전극 그리고 적어도 제2 전극 및 측정 유닛을 가지는 전술한 손 베어링 표면이 사행성 게임 기계 또는 주 장치의 장치 하우징 상에/내에 바로 배열될 수 있고, 지문 센서가 적어도 2개의 전극 중 적어도 하나에 대해서 할당된다. 그러나, 본 발명의 대안적인 개선예에서, 제1 전극, 전극 중 적어도 하나에 할당된 지문 센서 및 손 베어링 표면을 가지는 장치가 별개의 입력 장치로서 또한 구현될 수 있고, 그러한 별개의 입력 장치 내에, 예를 들어, 측정 유닛이 또한 배열되고, 그러한 별개의 입력 장치는 예를 들어 사행성 게임 기계 또는 PC 형태의 주 장치로의 연결을 위한 인터페이스를 갖는다. 전술한 인터페이스가, 예를 들어, USB 인터페이스 또는 LAN 또는 WLAN 인터페이스 형태로 구현된, 직렬 인터페이스를 예를 들어 포함할 수 있다.
또한, 배열체가 또한 스마트폰 또는 태블릿 PC와 같은 모바일 장치 내에서 유리하게 이용되어, 예를 들어, 인증되지 않은 사용자가 그러한 장치를 사용하거나 접근하는 것을 방지할 수 있다. 제1 전극 또는 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛이 이러한 경우에, 예를 들어, 장치 하우징 전방 측면에 부착될 수 있고, 그러한 장치 하우징 전방 측면은, 예를 들어, 디스플레이, 동작 버튼 등을 포함한다. 이상적으로, 제1 전극 또는 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛이 동작 버튼(예를 들어, 온/오프 스위치, 등) 내로 통합되거나 동작 버튼에 부착된다. 적어도 제2 전극을 가지는 손 베어링 표면이, 예를 들어, 모바일 장치의 측면 표면들 중 하나 상에 또는 장치 하우징 후방 측면 상에 배열될 수 있다. 그러나, 대안적으로, 또는 부가적으로, 제2 전극을 가지는 손 베어링 표면이 또한 장치 보호 슬리브 - 소위 커버 - 에 예를 들어 측방향적으로 또는 그 후방 측면 상에 적용될 수 있고, 예를 들어, 모바일 장치에 대해서, 통해서 접촉될(contacted through) 수 있거나, 전기적으로 연결될 수 있다. 선택적으로, 검지 손가락 및/또는 중지 손가락 및/또는 약지 손가락 및/또는 새끼 손가락을 적어도 하나의 제2 전극 상으로 인가하는 것이 용이하게 이루어질 수 있도록, 장치 보호 슬리브가 또한 상응하는 절개부(cutout)를 가질 수 있다. 장치 보호 슬리브 내에 적절한 절개부를 제공하는 것에 의해서, 사용자는, 손가락이 적어도 하나의 제2 전극 상으로 자동적으로 배치되는 그러한 범위를 더 용이하게 알 수 있을 것이다.
구체적인 목적은, 본 발명에 따른 배열체가 이용되는, 도입부에서 기술된 유형의 방법에 의해서 추가적으로 해결되며, 그러한 배열체는 적어도 하나의 지문 센서 및 적어도 2개의 전극 및 측정 유닛을 구비하고, 유닛이 지문 센서 및 제1 전극에 의해서 또는 지문 센서 및 적어도 하나의 제2 전극에 의해서 형성되거나, 각각 하나의 지문 센서가 제1 전극 및 적어도 하나의 제2 전극 모두에 대해서 할당되고 그에 따라 전극 및 지문 센서로 구성된 적어도 2개의 유닛이 형성된다. 지문을 식별하기 위한 목적을 위해서, 한 손의 엄지가 제1 전극 상에 배치되고, 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 또는 새끼 손가락으로부터 선택된 적어도 하나의 추가적인 손가락이 적어도 하나의 제2 전극 상에 배치되고, 지문 센서가 전극 중 적어도 하나에 대해서 할당된다. 여기에서, 적어도 하나의 제2 전극은, 제1 전극으로부터 거리를 두고 이웃하여 - 이상적으로 평균 크기의 손의 일반적인 엄지 도달 거리 이내에서 - 배열되는 손 베어링 표면에 부착된다. 지문은 지문 센서에 의해서 - 예를 들어 광학적 또는 전기적 - 일반적으로 용량성 - 방식으로 또는 초음파 이미징에 의해서 검출된다. 제1 전극 및 적어도 하나의 제2 전극에 의해서, 전기 신호가 엄지 및 손가락을 통해서 인가된 손으로 전달되고, 이어서 전극으로 인가된 손에 의해서 변경된 전기 신호를 측정 유닛이 검출하고 평가한다. 여기에서, 식별 결과가 검출된 지문 및 측정 유닛에 의해서 검출된 전기 신호를 기초로 구축된다.
지문을 식별하기 위한 방법의 주요 양태는, 단순한 방식으로 그리고 거의 하나의 단계로, 사용자의 지문을 검출할 수 있는 것 그리고 소위 생명 검출을 실행할 수 있는 것 - 즉, 검출된 지문이 살아 있는 사람으로부터 기원하였는지의 여부에 대해서 체크가 실시되는 것 - 으로 이루어진다. 사용자는, 단순한 취급에 의해서, 즉 특히, 규정된 손 베어링 표면에 의해서 지문 식별을 위한 정확한 위치로 안내되고, 그 결과로서 오류가 문제가 되는 측정 및/또는 측정의 반복을 감소시킬 수 있다. 따라서, 생명의 결정을 포함한, 지문의 식별이 그에 따라 짧은 시간의 배치로 실행될 수 있고, 예를 들어 사용자 허가, 진입 및/또는 접근 인증을 위한 체크의 신뢰성이 높아질 수 있다.
여기에서, 검출된 지문은 예를 들어, 인증된 사람의 지문이 저장된, 예를 들어 컴퓨터 시스템과 같은 지배 시스템(overarching system)으로 전달되는 것이 유리하다. 이어서, 검출된 지문의 평가 및 분석이 이러한 지배 시스템 내에서 실시될 수 있다. 예로서, 지문의 검출된 이미지가 평가를 위한 충분히 수용 가능한 품질을 가지는지의 여부에 대한 체크가 실시될 수 있다. 품질의 결여는, 예를 들어, 너무 낮은 이미지 콘트라스트, 지문의 불충분한 영역의 검출 또는 불충분한 수의 소위 지문의 특징점(minutiae point)의 결과로서 발생될 수 있다. 지문 이미지의 불충분한 품질의 경우에, 지문의 검출이 반복될 수 있다. 검출된 지문 이미지가 평가 및 분석을 위한 충분한 품질을 갖는다면, 잘못된 또는 위조된 지문의 전기적인 분석을 돕기 위해서, 그러한 이미지가 지배 시스템에 의해서 추가적으로 프로세스될 수 있다.
본 발명의 편리한 개선예는, 측정 유닛에 의해서, 특히 생명의 결정을 위해서, 미리 결정된 영역과 비교하기 위한, 전극을 통해서 측정 유닛에 의해서 검출된, 변경된 전기 신호를 제공한다. 여기에서, 검출된 전기 신호가, 예를 들어, 해당 사람의 등록 단계 중에 기록되고 저장된 특정의 사람의 특정의 문턱값 내에 예를 들어 위치되는 지의 여부, 또는 그러한 전기 신호가, 일반적으로, 인간에 대한 문턱값에 상응하는지의 여부가 구축된다. 만약 검출된 전기 신호가 특정의 또는 일반적인 문턱값 내에 또는 생명의 검출을 위한 미리 결정된 범위 내에 위치된다면, 검출된 손가락 또는 연관된 지문이 실제인 또는 진짜인 것으로 수용된다. 만약 미리 결정된 범위 또는 문턱값으로부터의 편차가 결정된다면, 검출된 손가락이 예를 들어 위조로 판별된다.
편리하게, 모방 값(imitation value)이, 검출된 전기적 신호와 미리 결정된 범위의 비교를 기초로 측정 유닛에 의해서 생성될 수 있고, 예를 들어, 평가 및 분석을 위해서 측정 유닛에 의해서 지배 시스템으로 출력 및/또는 전달될 수 있다. 그러한 모방 값에 의해서, 식별된 손가락 또는 검출된 전기 신호가 위조 가능성(예를 들어, 지문이 도포된 복제된 손가락, 절단된 손가락, 등)으로 분류될 수 있다. 이어서, 예를 들어, 모방 값(예를 들어, 점들의 수, 수치적 값, 등)의 레벨을 기초로, 모방된 또는 소위 위조된 손가락일 수 있는 높은 또는 낮은 가능성이 유도될 수 있다. 이어서, 지배 시스템의 도움으로, 예를 들어 손가락이 실제로서 수용되거나 위조로서 평가되는지의 여부에 대한, 결정이 모방 값을 기초로 이루어질 수 있다.
가변 진폭 및/또는 주파수를 가지는 전압 신호가, 전극에 의해서 적용 손가락으로 전달되는 전기적 신호로서 이상적으로 이용된다. 예로서, 그러한 전압 신호가 직류(DC) 전압 또는 교류(AC) 전압 신호 공급원(예를 들어, 펄스형 DC 전류 공급원, 신호 발생기, 등)의 도움으로 매우 용이하게 생성될 수 있다. 예로서, 그러한 신호 공급원이 측정 유닛 내로 통합될 수 있거나 그와 별개로 구현될 수 있다. 신호가 라인에 의해서 하나 이상의 전극으로 안내될 수 있고, 그러한 라인에 의해서 전극이 예를 들어 측정 유닛 및/또는 신호 공급원으로 결합된다. 이상적으로, 개별적인 전극을 측정 유닛 및/또는 신호 공급원으로 결합하는 라인들이 서로 전기적으로 절연되고, 그에 따라 개별적인 전극으로부터의/개별적인 전극으로의 전기 신호들이 서로 영향을 미치지 않고 그리고 측정 오류를 유도할 가능성이 없다. 추가적인 실시예에 따라서, 전극은, 정전기 전하를 소산시키기 위한 ESD 보호부로서 부분적으로 연결될 수 있고, 부분적으로, 임피던스 측정을 위해서 제공될 수 있고, 측정 유닛에 연결될 수 있다.
본 발명의 유리한 개선예에서, 적어도 하나 이상의 제2 전극이 힘-영향 검출 유닛으로서 적어도 구현된다. 적절한 손가락에 의해서 힘-영향 검출 유닛 상으로 힘이 인가된 경우에만 측정 유닛에 의해서 각각의 전극으로 전기 신호가 인가된다. 힘-영향 검출 유닛 상으로 가해지는 힘에 대한 미리 결정된 문턱값을 초과할 때에만, 전극으로 적용된 손가락에 의해서 변경된 전기 신호를 입력하는 것 또는 평가하는 것이 실시된다. 선택적으로, 제1 전극이 또한 힘-영향 검출 유닛으로서 구현될 수 있다.
예로서, 힘-영향 검출 유닛이 스프링 힘 복원을 기초로 할 수 있고 압력 스위치로서 구성될 수 있다. 이어서, 스프링 압력 문턱값이 힘-영향 검출 유닛을 위한 문턱값으로서 유리하게 미리 결정된다. 대안적으로, 예를 들어 소위 힘-감지 저항기(FSR)와 같은 힘-측정, 전기 저항기가 이용될 수 있고, 그에 따라 힘-영향 검출 유닛이 압력 센서로서 구현될 수 있다. 다시 말해서, 가변적 전기 저항기로서 동작되고, 예를 들어 센서에 대한 힘이 증가될 때, 그 저항 값이 변화 또는 감소되는 수동적인 구성요소가, 압력 센서로서 구성된 힘-영향 검출 유닛 내에서 이용된다. 이어서, 전극에서 전기적 신호를 인가 또는 압력 또는 평가하는 것은, 상응하는 문턱값 - 예를 들어, 압력 문턱값 또는 전기 저항의 문턱값 - 에 도달하거나 초과하는 경우에만 발생된다. 또한, 예를 들어 조명, 색채 변화, 등에 의해서, 힘-영향 검출 유닛의 상응하는 문턱값의 도달을 나타내는 표시 장치(예를 들어, LED, 등)가 제공될 수 있다. 그에 따라, 사용자는, 힘-영향 검출 유닛 상으로 추가적으로 힘을 인가하는 것이 더 이상 필요치 않다는 피드백을 제공 받는다.
힘-영향 유닛으로서 적어도 제2 전극을 구성하는 것에 의해서, 단순한 방식으로, 조작과 관련된 보안이 부가적으로 증가될 수 있다. 이는, 예를 들어, 조작 목적을 위해서 지문이 상부에 도포된, 모방된, 인공적인 손가락(예를 들어, 고무 손가락) 또는 모방된 손(예를 들어, 고무 손)으로, 힘의 상응하는 작용을 용이하게 실현할 수 없기 때문이다.
이하에서, 바람직한 예시적인 실시예 및 연관된 도면을 기초로, 본 발명을 더 구체적으로 설명한다.
도 1은: 화면 및 입력 수단을 가지는 수평으로 정렬된 동작 패널을 포함하는 사행성 게임 및/또는 오락 기계 형태의 장치의 전체적인 도면을 도시하는 것으로서, 지문 센서가 동작 패널의 상단 측면 상에서 중심에 제공된 종래 기술에 따른 실시예를 도시한다.
도 2는: 본 발명에 따른 지문 식별을 위한 배열체가 장치 하우징에 부착된, 장치 하우징 부분의 상단 측면의 개략적인 상면도를 도시한다.
도 3은: 손 베어링 표면이, 손의 손가락에 의해서 파지되는 핸들로서 구성된, 본 발명에 따른 지문 식별을 위한 배열체를 가지는 도 2와 유사한 장치 하우징 부분의 개략적 상면도를 도시한다.
도 4는: 예시적인 방식으로, 본 발명에 따른 배열체의 하우징 전방 측면 상에서의 배치 및 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛의 손 베어링 표면에 대한 배치를 보여주는, 도 3의 장치 하우징 부분의 사시도적인 정면도를 도시한다.
도 5는: 핸들로서 구성된, 도 3 또는 도 4로부터의 손 베어링 표면의 후방 측면의 개략도를 도시한다.
도 6은: 본 발명에 따른 지문 식별을 위한 배열체가 사용되는, 모바일 장치, 특히 스마트폰의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 7은: 본 발명에 따른 지문 식별을 위한 배열체가 사용되는, 모바일 장치, 특히 스마트폰의 개략적인 전체적 도면을 도시한다.
도 8은: 본 발명에 따른 배열체로 지문을 식별하기 위한 방법의 순서를 개략적으로 그리고 예시적인 방식으로 도시한다.
도 1은: 화면 및 입력 수단을 가지는 수평으로 정렬된 동작 패널을 포함하는 사행성 게임 및/또는 오락 기계 형태의 장치의 전체적인 도면을 도시하는 것으로서, 지문 센서가 동작 패널의 상단 측면 상에서 중심에 제공된 종래 기술에 따른 실시예를 도시한다.
도 2는: 본 발명에 따른 지문 식별을 위한 배열체가 장치 하우징에 부착된, 장치 하우징 부분의 상단 측면의 개략적인 상면도를 도시한다.
도 3은: 손 베어링 표면이, 손의 손가락에 의해서 파지되는 핸들로서 구성된, 본 발명에 따른 지문 식별을 위한 배열체를 가지는 도 2와 유사한 장치 하우징 부분의 개략적 상면도를 도시한다.
도 4는: 예시적인 방식으로, 본 발명에 따른 배열체의 하우징 전방 측면 상에서의 배치 및 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛의 손 베어링 표면에 대한 배치를 보여주는, 도 3의 장치 하우징 부분의 사시도적인 정면도를 도시한다.
도 5는: 핸들로서 구성된, 도 3 또는 도 4로부터의 손 베어링 표면의 후방 측면의 개략도를 도시한다.
도 6은: 본 발명에 따른 지문 식별을 위한 배열체가 사용되는, 모바일 장치, 특히 스마트폰의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 7은: 본 발명에 따른 지문 식별을 위한 배열체가 사용되는, 모바일 장치, 특히 스마트폰의 개략적인 전체적 도면을 도시한다.
도 8은: 본 발명에 따른 배열체로 지문을 식별하기 위한 방법의 순서를 개략적으로 그리고 예시적인 방식으로 도시한다.
예로서, 본 발명이 지문을 식별하기 위해서 장치(1) - 도 1에서 개략적으로 도시된 바와 같음 - 내에서 이용될 수 있다. 예로서, 도 1에 도시된 장치(1)가, 카지노 또는 오락실(arcade)에서 이용되는 바와 같은, 사행성 게임 기계 및/또는 오락 기계로서 구현될 수 있다. 예로서, 장치(1)가 독립적 장치로서 구현될 수 있고, - 대략적으로 말하자면 - 대략적으로 입방체 형상을 가질 수 있으나, 다른 조형물(sculpture)-유사 디자인을 가질 수 있는 장치 하우징(2)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 화면(3)이 장치 하우징(2) 상에 배열될 수 있으나, 예를 들어 회전하는 릴(reel)과 같은, 다른 표시 수단이 제공될 수 있다.
유리하게 수평 정렬될 수 있고, 예를 들어, 패널-유사 방식으로 형성될 수 있는 장치 하우징 부분(4)이 동작 부분으로서 작용할 수 있고, 예를 들어 동작 버튼 또는 터치스크린 요소 형태의 입력 수단이 전술한 장치 하우징 부분(4)에 제공될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 지문 센서(5)가, 종래 기술의 장치(1) 내에서 약간 경사져서 전술한 장치 하우징 부분(4)의 상단 측면 상의 중앙에 배열되었지만, 본 발명에 따른 지문 식별을 위한 배열체는, 도 2 내지 도 5에 도시된, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 특별한 부착 또는 배열을 갖는다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 전체를 고려할 때, 수평적 정렬을 가질 수 있는 전술한 장치 하우징 부분(4)이 손 베어링 표면(7)을 포함할 수 있고, 그러한 손 베어링 표면은, 예를 들어 장치 하우징 부분(4)의 수평 상단 측면(9)을 형성할 수 있는 제1 장치 하우징 측면(9) 상에서 수평으로 예를 들어 배열될 수 있다. 제1 전극(23) 및 예를 들어 제1 전극(23)에 할당된 지문 센서(21)가 손 베어링 표면(7)으로부터 거리를 두고 배치되고, 제1 전극(23) 및 지문 센서(21)가 유닛(6)으로서 구성된다. 여기에서, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)의 제1 전극(23)은, 조회 광 빔(querying light beam)에 대해서 적어도 부분적으로 투명한, 예를 들어 광-투과성 재료(인듐 산화물(In2O3:Sn), 아연 산화물(ZnO:Al, ZnO:Ga, ZnO:Ti), 주석 산화물(SnO2:F, SnO2:Sb, SnO2:Ta) 또는 티타늄 산화물(TiO2:Nb))으로 생산된다. 여기에서, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이, 예를 들어, 전술한 제1 장치 하우징 측면(9)에 대해서 경사질 수 있는, 특히 대략적으로 수직으로 배열될 수 있거나 대략적으로 직각으로 정렬될 수 있는 제2 장치 하우징 측면(10) 상에 배열될 수 있다. 특히, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 장치 하우징 부분(4)의 직립 전방 측면(9) 상에 제공될 수 있다. 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)은, 이러한 경우에, 손가락을 위한 손 베어링 표면(7)으로부터 거리를 두고, 특히 그에 따라 - 도 3에서 예시적인 방식으로 도시된 바와 같이 - 손(20)의 엄지(12)가, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6) 상의 자연스러운 위치에 직관적으로 놓이고, 그러한 손의 검지 내지는 새끼 손가락은, 의도된 사용에서, 손 베어링 표면(7) 상에 놓인다. 여기에서, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 유리하게 회전 가능한 또는 기울임 가능한 방식으로 배열될 수 있다. (상응하는 기울임 축13, 14, 16 및 17이 도 3 및 도 4에 표시되어 있다).
손(20)으로 정확한 위치 내로 직관적으로 안내하기 위해서, 예시적인 방식으로 도 2에 도시된 손 베어링 표면(7)이 예를 들어 약간의 함몰부의 형태로 윤곽화될 수 있다. 예를 들어 장치(1)를 위한 제어 명령을 입력할 수 있게 하는, 예를 들어 동작 버튼 형태의, 예를 들어 입력 수단이 손 베어링 표면(7)에 할당될 수 있다. 적어도 하나의 제2 전극(8)이 손 베어링 표면(7)에 부착되고, 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 또는 새끼 손가락으로부터 선택된 적어도 하나의 손가락이 적어도 제2 전극(8) 상으로 배치될 수 있다. 예로서, 적어도 하나의 제2 전극(8)은 손 베어링 표면(7)으로 할당된 입력 수단 내로 통합될 수 있거나, 그러한 손 베어링 표면 상에 부착될 수 있다. 적어도 하나의 제2 전극(8)이 제1 전극(23) 대신에 지문 센서(21)를 가질 수 있다. 다시 말해서, 지문 센서(21)는, 제1 전극(23) 또는 엄지 전극(23) 대신에, 적어도 제2 전극(8)을 가지는 유닛(6)을 형성할 수 있다. 이어서, 다른 손가락의 - 예를 들어 검지 손가락의 - 무늬가 엄지(12)의 무늬 대신에 기록되고, 이어서, 그러한 새로운 무늬가 식별 목적을 위해서 사용된다. 대안적으로, 적어도 제2 전극(8)이 유사하게, 제1 전극(23)에 더하여, 추가적인 지문 센서(21)를 가질 수 있다. 이는, 보다 정확한 식별 목적을 위해서, 엄지(12)의 무늬에 더하여, 손(20)의 추가적인 손가락의(예를 들어, 검지 손가락의) 적어도 하나의 추가적인 지문이 기록된다는 것을 의미한다. 적어도 제2 전극(8)이 - 특히, 지문 센서(21)가 적어도 제2 전극으로 할당된 경우에 - 이상적으로 광-투과성 재료로 또한 제조된다.
또한, - 도 2 내지 도 4에 도시되지 않은 - 측정 유닛(25)(도 8 참조)이 제공되고, 그러한 측정 유닛에 의해서 전기 신호가 손 베어링 표면(7)의 제1 전극(23)과 적어도 제2 전극(8) 사이에서 인가될 수 있고 평가될 수 있다. 여기에서, 식별 결과는, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)에 의한 검출 지문을 기초로 그리고 검출된 신호를 기초로 구축될 수 있다. 또한, 손 베어링 표면(7)에 부착된 적어도 제2 전극(8)이 힘-영향 검출 유닛으로서 구현될 수 있다. 선택적으로, 제1 전극(23)이 또한 힘-영향 검출 유닛으로서 구성될 수 있다. 적어도 제2 전극(8)을 힘-영향 검출 유닛으로 구현하는 것에 의해서, 측정 유닛(25)의 전기 신호는, 상응하는 손가락이 힘-영향 검출 유닛 상으로 힘을 인가하는 경우에만, 인가될 수 있거나 입력/평가될 수 있다.
대안적으로, 전체적으로 볼 때, 전술한 장치 하우징 부분(4)이 또한 직립 정렬을 가질 수 있다. 여기에서, 예를 들어 (측방향) 수직 장치 하우징 측면 상의 손 베어링 표면(7) 및 수직 전방 측면 상의 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)은, 손(20)의 손가락이 손 베어링 표면(7)으로 적용될 때, 엄지(12)가 다시 한번 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6) 상으로 직관적으로 놓이는 방식으로, 서로로부터 이격되어 배열될 수 있다. 손(20)이 손 베어링 표면(7)으로 적용될 때, 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 또는 새끼 손가락으로부터 선택된 적어도 하나의 손가락이 적어도 제2 전극(8) 상에 배치되고, 그 결과로서, 검출된 지문으로부터 그리고 측정 유닛(25)에 의해서 검출된 신호로부터 식별 결과를 구축할 수 있다. 손 베어링 표면(7)을 가지는 장치 하우징 측면이 바람직하게 (지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된) 유닛(6)을 가지는 전술한 장치 하우징 측면에 대해서 경사진 방식으로 배열될 수 있거나, 손 베어링 표면(7) 및 유닛(6)이 2개의 상이한 평면 상에 위치될 수 있고, 그러한 평면들은, 이러한 손의 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 또는 새끼 손가락으로부터 선택된 적어도 하나의 손가락이 손 베어링 표면(7) 상에 배치될 때, 손의 엄지(12)가 유닛(6) 상으로 안락하게 배치될 수 있도록, 서로에 대한 각도를 갖는다. 2개의 전술한 평면의 교차가, 이러한 경우에, 하우징 연부(바람직하게 조작자 측면과 대면하는 전방 측면)에 평행하게 배치될 수 있다.
도 3 내지 도 5에서 예시적인 방식으로 도시된 바와 같이, 손 베어링 표면(7)이 또한 핸들(7)로서 구성될 수 있다. 예로서, 핸들(7)이 막대 형태로 구현될 수 있고, 및/또는 핸들이, 장치 하우징 부분(4)의 수평 상단 측면(9)과 직립 전방 측면(10)을 연결하는 하우징 연부 상에 배열될 수 있다. 다시 말해서, 핸들(7)은, 상단 측면(9)에 평행한 평면과 전방 측면(10)에 평행한 평면의 교차부에 평행하게 배치될 수 있다. 여기에서, 핸들(20)이 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 및 새끼 손가락으로 핸들(7)을 파지할 수 있도록, 장치 하우징 부분(4)이 핸들(7) 주위에서 함몰부(18)를 포함할 수 있다. 그러나, 핸들(7)을 파지하기 위해서 필요한 빈 공간(clear space)이 또한, 예를 들어, 핸들(7)의 원호형 윤곽 또는 돌출 윤곽에 의해서 얻어질 수 있고, 그에 따라 전술한 함몰부(18)가 필요치 않다. "수평", "기립(standing)" 및 "직립"이라는 용어는 상대적인 위치의 설명을 의미하는 것으로 이해되어야 하고, 다시 말해서 그러한 용어가 장치의 상대적인 기준계 또는 지구 기준계(Earth's reference system)와 관련될 수 있다고 말할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 유사하게 핸들(7)로 할당될 수 있고, 센서는, 핸들(7)의 길이방향 축(15)과 관련한 횡방향 및 전술한 길이방향 축(15)의 방향 모두로, 핸들(7)의 단부로부터 거리를 두고 배열된다. 특히, 지문 센서(21)를 가지는 전술한 유닛(6)이 장치 하우징 부분(4)의 직립 전방 측면(10) 상에 배열될 수 있고, 유닛(6) 또는 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)이 핸들(7) 아래로 그리고 핸들(7)로부터 일 측면까지 - 도 3 및 도 4에 따라서 좌측으로) - 멀리, 약간의 거리, 바람직하게 평균 엄지 길이, 바람직하게 60 내지 80 mm에 배열될 수 있고, 그에 따라, 핸들(7)을 파지하지 않고 핸들(7)로부터 멀리 펼쳐진 엄지(12)는, 자연적이고 직관적인 엄지 위치의 경우에, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 전술한 유닛(6) 상에 놓이게 된다. 손 베어링 표면/핸들(7)과 유닛(6)(또는 지문 센서(21)) 사이의 적절한 거리의 결과로서, 예를 들어, 어린이나 청소년은, 핸들(7)을 잡을 때, 그 거리가 너무 멀어서, 엄지(12)를 유닛(6) 또는 제1 전극(23) 또는 지문 센서(23) 상에 더 이상 배치시킬 수 없기 때문에 간접적인 연령 제한을 선택적으로 유리하게 실현할 수 있다. 결과적으로, 예를 들어 장치가 그러한 결과로서 동작될 수 없다.
도 5는 도 3 또는 도 4로부터의 핸들(7)을 후면도로 도시한다. 특히 도 5에 도시된 바와 같이, 말하자면, 손 베어링 표면(7)이 핸들로서 구성될 때, 적어도 제2 전극(8)이 예를 들어 핸들(7)의 후방 측면에 부착된다. 결과적으로, 핸들(7)이 손(20)의 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 및 새끼 손가락에 의해서 파지될 때, 이러한 손가락 중 적어도 하나가 적어도 제2 전극(8) 상에 배치된다. 핸들(7)을 파지하지 않고 멀리 펼쳐진 엄지(12)가 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6) 상에 직관적으로 놓여지고, 그 결과로서 엄지(12)의 지문이 유닛(6)의 지문 센서(21)에 의해서, 예를 들어 광학적 또는 전기적 - 일반적으로 용량성 - 수단에 의해서 매우 용이하게 판독되거나 검출될 수 있다.
(도 4에 따라 핸들(7)에 대해서 아래쪽으로 그리고 좌측으로) 핸들 단부로부터 핸들 길이방향 축(15)의 방향으로 및/또는 핸들 길이방향 축(15)에 대한 횡방향으로, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)의 전술한 핸들(7)로부터의 거리는, 유리하게, 엄지가 멀리 펼쳐졌을 때, 검지 손가락의 근 관절(root joint)로부터의 엄지 선단부의 거리, 즉 일반적인 엄지 범위와 같고, 몇 센티미터일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 주 축(13)을 가지는, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 핸들 길이방향 축(15)에 대해서 대략적으로 각도()의 예각 방식으로 기울어져 배열될 수 있고, 전술한 각도()는 예를 들어 5 내지 35도일 수 있고, 자연적인 엄지 위치의 경우에, 주 축(13)이 엄지 길이방향 축에 상응하는 방식으로 특히 그 치수가 결정될 수 있다. 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)의 주 축(13)과 관련한 그러한 배열 또는 예각의 경사진 정렬은 또한 - 도 2에서 예시적인 방식으로 도시된 바와 같이 - 손 베어링 표면(7)이 핸들로서 구성되지 않은 경우에 유리하다.
도 4에 도시된 바와 같은, 전방 측면(10)의 평면 내의 - 즉, 전방 측면(10)에 수직인 축 주위의 - 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)의 비틀어짐에 대한 대안으로서 또는 부가적으로, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이, 그 베어링 표면(21) 또는 주요 축(13)과 함께, 전방 측면(10)의 외부로 기울어질 수 있다. 전방 측면에 평행한 직립 기울임 축(17)에 대한 이러한 기울어짐은, 핸들 길이방향 축(15)에 대한, 도 2에서 확인될 수 있는, 예각(b)에 의해서 확인된다. 유사하게, 이러한 기울어짐이 약 이(2) 내지 35도 범위일 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 또한 장치 하우징 전방 측면(9) 또는 핸들 길이방향 축(15)에 대해서 수평 기울임 축(16)을 중심으로 그 베어링 표면과 함께 또한 기울어질 수 있다.
지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 유리하게 핸들(7) 또는 손 베어링 표면(7)에 대해서 그 정렬과 관련하여 상대적으로 움직이지 않게(rigidly) 고정되지 않으며, 그 대신에 회전 가능한 또는 기울임 가능한 방식으로 장착된다. 회전 가능성 또는 기울임 가능성은, 이러한 경우에, 전술한 기울임 축(14, 16 및 17) 중 하나, 일부 또는 모두에 대해서 제공될 수 있고, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 여러 회전 또는 기울임 위치를 가질 수 있는 방식으로 기울임 가능성이 치수 결정될 수 있고, 그러한 위치에서 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 독립적으로 또는 자가-잠금 방식으로 그 위치를 유지하거나, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 고정 수단에 의해서 고정될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 예를 들어 기울임 축에 할당된 스프링 수단에 의한, 중립적인 초기 위치로의 복원이 또한 이루어질 수 있다.
본 발명의 추가적인 유리한 구성에서, 예를 들어, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)을 각각의 경우에 손 베어링 표면(7)의 중앙 축과 관련하여 대칭적으로 부착할 수 있고, 그에 따라 왼손 및 오른손에 대해서 동일하게 양호한 피팅(fitting) 방식의 배열체를 이용할 수 있게 된다. 예로서, 수평 핸들로서 구현된 손 베어링 표면(7)의 경우에, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 하나의 유닛(6)이 왼손 측면에 부착될 수 있고, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 추가적인 유닛(6)이 오른손 측면 상에 부착될 수 있으며, 각각의 경우에 핸들(7)로부터 거리를 두고 그 근접부 내에서 부착된다.
그러나, 대안적으로, 각각의 경우에 각각의 손에 따라서 구성된 손 베어링 표면(7)이 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)의 중앙 축(11)과 관련하여 대칭적으로 배열될 수 있다. 다시 말해서, 제1 손 베어링 표면(7)이 예를 들어 왼손으로 이용될 수 있다. 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)의 중앙 축(11) 상에서 거울 대칭적으로 배열된 손 베어링 표면(7)이 예를 들어 오른손에 의해서 이용될 수 있다. 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락, 및 새끼 손가락이 각각의 손 베어링 표면(7) 상에 배치될 때, 각각의 손(20)의 엄지가 직관적으로, 또는 자동적으로 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6) 상에 배치된다.
지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6) 및 적어도 제2 전극(8)을 가지는 전술한 손 베어링 표면(7), 그리고 또한 측정 유닛(25)이 사행성 게임 기계 또는 주 장치의 장치 하우징 상에/내에 직접적으로 배열될 수 있다. 그러나, 본 발명의 대안적인 개선예에서, 지문 센서 및 제1 전극으로 구성된 유닛(6), 및 손 베어링 표면(7)을 가지는 장치가 또한 별개의 입력 장치로서 구현될 수 있고, 그러한 별개의 입력 장치 내에, 유사하게, 예를 들어, 측정 유닛(25)이 배열되고, 그러한 별개의 입력 장치는 예를 들어 사행성 게임 기계 또는 PC 형태의 주 장치로의 연결을 위한 인터페이스를 갖는다. 이러한 인터페이스가, 예를 들어 USB 인터페이스 또는 RS-232 인터페이스 형태의, 배선된 병렬 또는 직렬 인터페이스일 수 있거나, 예를 들어, WLAN 인터페이스 또는 블루투스 인터페이스 또는 적외선 신호의 기반으로 동작되는 IrDA 인터페이스, 또는 이러한 인터페이스의 조합의 형태의, 무선 원리로 작동하는 인터페이스일 수 있다.
도 6 및 도 7에 개략적으로 도시된 바와 같이, 본 발명은 지문 식별을 위한 목적으로, 예를 들어 모바일의, 배터리-동작되는, 어큐뮬레이터(accumulator)-동작형 장치(24)(셀룰러 폰, 스마트폰, 휴대용(handheld) 장치, PDA, 게임 콘솔, 태블릿)에서 또한 이용될 수 있다. 여기에서, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 입력 수단 - 예를 들어, 모바일 장치(24)의 디스플레이(22) 또는 전자장치를 활성화시키기 위한 동작 버튼 - 내에 배열되거나 통합된다. 여기에서, 적어도 하나의 제2 전극(8)을 가지는 손 베어링 표면(7)이 - 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이 - 모바일 장치(24)의 측면 연부 상에 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 적어도 제2 전극(8) 또는 추가적인 전극(8)을 가지는 손 베어링 표면(7)이 - 도 6에서 예시적인 방식으로 도시된 바와 같이 - 모바일 장치(24)의 후방 측면 상에 배열될 수 있다. 모바일 장치(24)가 손(20)으로 파지될 때, 예를 들어 엄지(12)가 입력 수단 상에 그에 따라 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6) 상에 놓이는 한편, 손(20)의 나머지 손가락이 손 베어링 표면(7) 상에 배치되고, 그에 따라 적어도 제2 전극(8)이 손(20)의 나머지 손가락 중 적어도 하나와 접촉된다. 본 발명을 예를 들어 스마트폰 또는 태블릿 PC와 같은 모바일 장치 내에 적용할 때, 측정 유닛(25)이, 예를 들어, 이러한 장치 내로 설치되거나 통합될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 손 베어링 표면(7) 또는 적어도 제2 전극(8)이 또한 모바일 장치(24)를 위한 보호 슬리브 내에 부착될 수 있거나, 손 베어링 표면(7)에 대한 또는 적어도 제2 전극(8)에 대한 통과-접촉(through-contact)이 보호 슬리브 내에 제공될 수 있다. 그러나, 또한, 손가락이 적어도 하나의 제2 전극(8) 상에 배치될 수 있도록, 모바일 장치(24)를 위한 보호 슬리브가 상응하는 절개부를 가질 수 있다. 이상적으로, 모바일 장치(24)의 사용자는, 식별 목적을 위해서, 적어도 제2 전극(8)을 보호 슬리브의 외부로 꺼낼 필요가 없고, 또는 보호 슬리브를 제거할 필요가 없다.
도 8은 블록도로서 개략적인 형태로 지문 식별을 위한 배열체, 및 그러한 배열체로 지문을 식별하기 위한 방법의 예시적인 순서를 다시 한번 도시한다. 앞서서 도 2 내지 도 7을 기초로 이미 설명한 바와 같이, 그러한 배열체는 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 이루어진 유닛(6)을 갖는다. 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 이러한 유닛(6)은 적어도 하나의 제2 전극(8)을 가지는 손 베어링 표면(7)으로 할당되거나, 손 베어링 표면(7)으로부터 거리를 두고 그 근접부 내에 배열된다. 대안적으로, 제1 전극(23) 대신에, 지문 센서(21)는, 손 베어링 표면(7)으로 할당된, 적어도 제2 전극(8)을 가지는 유닛(6)을 형성할 수 있고, 또는 제2 전극(8)은 제1 전극(23)에 더하여 추가적인 지문 센서(21)를 갖는다. 또한, 배열체는 전기 신호를 인가하고 평가하기 위한 측정 유닛(25)을 포함하고, 그러한 전기 신호는 제1 전극(23)과 적어도 제2 전극(8) 사이에서 인가될 수 있고 검출될 수 있다.
예로서, 손(20)의 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 및/또는 새끼 손가락이 손 베어링 표면(7) 상에 배치된다면, 적어도 제2 전극(8)이 이러한 손가락 중 하나에 의해서 접촉된다. 그러나, 손(20)의 추가적인 손가락을 위해서 또는 복수의 손가락을 위해서 또는 모든 적용된 손가락을 위해서, 추가적인 제2 전극(8)이 손 베어링 표면(7) 내에 부가적으로 제공될 수 있다. 손(20)의 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 및/또는 새끼 손가락이 적용될 때, 이러한 손(20)의 엄지(12)가 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6) 상에 직관적 및 자동적 방식으로 놓이도록, 적어도 제2 전극(8) 및 제1 전극(23)을 가지는 손 베어링 표면(7), 또는 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)의 배열체가 구성된다. 다시 말해서, 손(20)의 엄지(12)가 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6) 상에 배치되고, 손(20)의 나머지 손가락은 적어도 하나의 제2 전극(8)을 가지는 손 베어링 표면 상에 배치된다.
제1 방법 단계(31)에서, 유닛(6)의 지문 센서(21)는, 예를 들어 광학적 또는 전기적(일반적으로 용량성) 수단에 의해서, 적용된 엄지(12)의 지문을 검출한다. 이러한 목적을 위해서, 예를 들어, 이미지 검출을 위해서 조명 장치가 활성화될 수 있고, 그리고 지문 검출 장치에 의한 지문의 경우에, 적용된 엄지의 적어도 하나의 영역이 검출기에 의한 지문 이미지로서 검출될 수 있다. 대안적으로, 지문 센서(21)가 적어도 제2 전극(8)으로 할당될 수 있고; 이어서, 예를 들어, 엄지 무늬 대신에 다른 손가락의 무늬가 제1 방법 단계(31)에서 검출되고, 그러한 다른 손가락은 적어도 제2 전극(8)으로 그리고 결과적으로 적어도 제2 전극(8)으로 할당된 지문 센서로 적용된다. 이어서, 검출된 지문 이미지가 예를 들어 측정 유닛(25) 내에 저장된 버퍼일 수 있고, 후속 방법 단계에서, 추가적인 데이터와 함께, 또는 즉각적으로, 지배 시스템 - 예를 들어, 품질 제어 및/또는 평가를 위한 컴퓨터 시스템으로 전달될 수 있다. 만약 지문 이미지의 품질이 낮다면, 예를 들어 만약 이미지 콘트라스트가 너무 낮다면, 지문의 영역이 너무 작다면, 특징점의 수가 충분치 않다면, 기타 등등이라면, 예를 들어, 제2 지문 이미지가 지문 센서(21)에 의해서 검출될 수 있다.
본 발명의 추가적인 대안적인 실시예로서, 제1 전극(23) 및 지문 센서(21)로 구성된 유닛(6)에 더하여, 제2 전극(8)이 추가적인 지문 센서(21)를 가질 수 있다. 이어서, 예를 들어 제1 방법 단계(31)에서, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)에 의해서 검출되는 엄지 무늬에 더하여, 제2 전극(8)으로 할당된, 추가적인 지문 센서(21)에 의해서, 손(20)의 추가적인 손가락 - 예를 들어, 검지 손가락 - 의 지문을 검출할 수 있다.
만약 검출된 지문의 수용 가능한 이미지 품질이 결정되었다면, 제2 방법 단계(32)에서, 전기 신호가 측정 유닛(25)에 의해서 손(20)으로 전달되거나 공급되고, 제1 전극(23) 및 적어도 제2 전극(8)을 경유하여, 엄지(21) 및 나머지 손가락을 경유하여 인가된다. 예로서, 가변적인 진폭 및/또는 주파수를 가지는 전압 신호가 전기 신호로서 이용될 수 있다. 이러한 공급 신호가, 예를 들어 측정 유닛(25)으로부터 제1 전극(23)을 통해서, 손(20)에 의해서 형성되는 연결부(26)를 통해서, 그리고 적어도 제2 전극(8)을 통해서 측정 유닛(25)으로 다시, 또는 반대 방향으로, 각각의 전극으로 적용된 손가락 또는 손(20)을 통해서 안내된다.
제3 방법 단계(33)에서, (예를 들어, 펄스의 주기적인 전압 변화, 등에 의해서) 제1 전극(23) 및 적어도 하나의 제2 전극(8)으로 적용된 손(20)에 의해서 변경된 전기 신호가 측정 유닛(25)에 의해서 검출된다. 그에 따라, 제1 전극(23) 및 적어도 하나의 제2 전극(8)이 전기 신호를 위한 송신 유닛 및 수신 유닛으로서 작용한다. 이어서, 검출된, 변경된 전기 신호가 측정 유닛(25)에서 추가적으로 프로세스되고 평가된다. 그에 따라, 엄지(12)로부터 하나 이상의 손가락까지의 손 경로(26)의 임피던스 측정이, 예를 들어, 제1 전극(23) 및 적어도 하나의 제2 전극(8)을 통해서 전달되는 전기 신호의 순서를 기초로 실시될 수 있고, 이어서 측정 결과가 미리 결정된 측졍 결과 범위와 비교된다. 그러나, 또한, 단지, 측정 유닛(25)으로부터의 검출된 전기 신호를 미리 결정된 범위, 예를 들어 생명의 결정을 위한 특징적인 측정 범위와 비교할 수 있다. 만약 검출된 전기 신호가, 예를 들어 등록 중에 기록되었던 특정한 사람에 대한 문턱값 이내라면, 또는 사람에 대한 일반적인 미리 결정된 문턱값 이내라면, 검출된 손가락이 실제적인 것으로 수용될 수 있다. 다시 말해서, 제1 방법 단계(31)에서 검출된 지문은, 매우 높은 가능성으로, 살아 있는 사람으로부터 기원한 것이다. 만약 검출된 전기 신호의 미리 결정된 범위로부터의 편차가 제3 방법 단계(33)에서 결정된다면, 검출된 손가락이 예를 들어 위조(예를 들어, 인공적인 또는 절단된 손가락, 위조 지문을 가지는 손가락에 도포된 필름, 등) 로 판명될 수 있고, 연관된 사람에 대해서 접근, 진입 등이 거부될 수 있다.
예로서, 측정 유닛(25)은, 검출된, 변경된 전기 신호를 미리 결정된 범위와 비교하는 것을 기초로 모방 값을 생성할 수 있다. 예로서, 이러한 모방 값이 검출된 손가락에 대한 위조 가능성을 할당할 수 있다. 예로서, 낮은 값의 모방 값은 위조 가능성이 낮다는 것을 의미할 수 있고; 높은 값의 모방 값은 위조 가능성이 높다는 것을 의미할 수 있다.
평가 및 분석을 위해서, 이러한 모방 값 및/또는 검출된, 변경된 전기 신호가, 제4 단계(34)에서, 예를 들어 지문 센서(21)에 의해서 검출된 지문 이미지와 함께, 지배 시스템으로 전달될 수 있다. 지문 이미지가 - 제1 방법 단계(31)에서 설명된 바와 같이 - 그 품질과 관련하여 체크될 수 있다. 검출된, 변경된 전기 신호 및/또는 모방 값이 생명의 검출을 위해서 또는 적용되고 검출된 손가락이 실제적인 것인지(즉, 살아 있는 사람으로부터 기원한 것인지) 또는 위조된 것인지의 여부에 관한 평가를 위해서 이용될 수 있다. 만약 위조가 아닌 것으로 결정된다면, 검출된 지문 이미지가 평가될 수 있고, 사람이 식별될 수 있다.
지문을 식별하기 위한 배열체의 또는 방법의 유리한 개선예에서, 적어도 제2 전극(8)이 힘-영향 검출 유닛으로서 구현될 수 있다. 여기에서, 미리 결정된 문턱값을 가질 것이 요구되는 힘이 상응하는 손가락에 의해서 가해지는 경우에, 제2 방법 단계(32)에서의 전기 신호가 측정 유닛(25)에 의해서 제1 전극(23) 및 적어도 제2 전극(8)으로 단지 인가된다. 다시 말해서, 미리 결정된 문턱값에 도달될 때, 측정 유닛(25)으로부터 제1 전극(23), 적용된 손(20) 또는 그에 의해서 형성된 연결부(26), 적어도 제2 전극(8)을 통한 측정 유닛(25)까지의(또는 반대 방향의) 전기 회로가, 말하자면, 폐쇄된다. 여기에서, 적어도 제2 전극(8) 내의 힘-영향 검출 유닛은, 충분히 큰 힘(= 문턱값에 도달하거나 초과하는 힘)의 경우에 폐쇄되는 스위치의 기능을 갖는다.
대안적으로, 각각의 전극(8, 23)이 각각의 손가락 - 즉, 엄지(12) 및 다른 손가락 중 하나 - 에 의해서 접촉될 때, 즉 적어도 제2 전극(8)이 힘-영향 검출 유닛으로서 구현되지 않은 것과 같이, 전기 신호가 이미 전극(8, 23)으로 인가될 수 있다. 그러나, 제3 방법 단계(33)에 따른 변경된 전기 신호의 검출 및 평가는, 힘-영향 검출 유닛 상으로 가해진 힘에 대한 미리 결정된 문턱값에 도달되거나 초과될 때에만 시작된다. 다시 말해서, 적어도 제2 전극(8) 또는 힘-영향 검출 유닛이 스위치와 같이 작용하고, 그에 의해서, 적절한 힘이 가해진 경우에, 측정 유닛(25)에 의한 변경된 전기 신호의 입력 또는 평가가 시작된다.
선택적으로, 지문 센서(21) 및 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 또한 힘-효과 검출 유닛으로서 구현될 수 있다.
예로서, 힘-효과 검출 유닛이 스프링-힘 복원을 기초로 할 수 있고 및/또는 압력 스위치로서 구현될 수 있다. 이어서, 스프링 압력 문턱값이 힘-효과 검출 유닛을 위한 문턱값으로서 유리하게 이용된다. 대안적으로, 예를 들어 소위 힘-감지 저항기(force-sensing resistor)(FSR)와 같은, 예를 들어 힘-측정 전기 저항기가 이용될 수 있다. 이어서, 힘-영향 검출 유닛이 예를 들어, 압력 센서로서 구현되고, 이때 가변적인 전기 저항을 프로세스하기 위해서 수동적 구성요소(passive component)가 이용되고, 센서 상으로 작용하는 힘이 증가됨에 따라 이러한 구성요소의 저항 값이 변경되거나 감소된다.
힘-영향 검출 유닛의 상응하는 문턱값 - 예를 들어, 압력 문턱값 또는 전기 저항의 문턱값 - 에 일단 도달되거나 초과된 후에, 전기 신호는 단지 측정 유닛(25)에 의해서 전극(8, 23)으로 인가되거나, 전극으로부터 입력되거나 평가된다. 또한, 예를 들어 LED 등과 같은 표시 장치가 힘-영향 검출 유닛에 결합될 수 있다. 이러한 표시 장치는, 예를 들어, 점등, 색채 변화, 등에 의해서, 힘-영향 검출 유닛의, 그리고 그에 따른 지문의 식별을 위한, 상응하는 문턱값에 도달하였다는 것 그리고 힘-영향 검출 유닛 상으로의 추가적인 힘의 인가가 더 이상 불필요하다는 것을 사용자에게 표시할 수 있다.
힘-영향 유닛으로서 적어도 하나의 제2 전극(8)을 구성하는 것에 의해서, 단순한 방식으로, 조작과 관련된 보안이 부가적으로 증가될 수 있다. 이는, 조작 목적을 위해서 지문이 상부에 도포된, 모방된, 인공적인 손가락(예를 들어, 고무 손가락) 또는 모방된 손(예를 들어, 고무 손)으로, 힘의 상응하는 작용을 용이하게 실현할 수 없기 때문이다.
Claims (20)
- 지문을 식별하기 위한 배열체에 있어서,
적어도 하나의 지문을 검출하기 위한 적어도 하나의 지문 센서(21);
적어도 2개의 전극(8, 23); 및
상기 적어도 2개의 전극(8, 23) 사이에 적어도 하나의 전기 신호를 인가하고 평가하는 컨트롤러
를 포함하고,
제1 전극(23)은 적어도 하나의 제2 전극(8)과 이격되고,
상기 적어도 하나의 제2 전극(8)은 손 베어링 표면(7)에 부착되고,
상기 제1 전극(23)은 손(20)의 엄지 손가락의 배치를 위해 구성되고, 상기 적어도 하나의 제2 전극(8)은 상기 손(20)의 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 및 새끼 손가락 중에서 적어도 하나의 배치를 위해 구성되고,
상기 적어도 하나의 지문 센서(21)는 상기 제1 전극(23) 및 상기 적어도 하나의 제2 전극(8) 중에서 적어도 하나에 부착되고,
상기 적어도 하나의 전기 신호는 상기 제1 전극(23) 및 상기 적어도 하나의 제2 전극(8)을 통해서 상기 손(20)을 통과함으로써 변경되고,
식별 결과가 상기 검출된 지문에 대한 평가 및 상기 적어도 하나의 변경된 전기 신호에 대한 평가에 의해 구축될 수 있는 것을 특징으로 하는 배열체. - 제1항에 있어서,
상기 손 베어링 표면(7)이, 상기 손(20)의 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 또는 새끼 손가락 중에서 적어도 하나 이상에 의해서 파지될 수 있는 핸들로서 구성되는 것을 특징으로 하는 배열체. - 제1항에 있어서,
상기 손 베어링 표면(7)은, 추가적인 장치 하우징 측면(10)과 관련하여 경사진 방식으로 배열되는 장치 하우징 측면(9) 상에 제공되고,
상기 지문 센서(21) 및 상기 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 상기 추가적인 장치 하우징 측면(10)에 부착되는 것을 특징으로 하는 배열체. - 제3항에 있어서,
상기 2개의 장치 하우징 측면(9, 10)이 서로에 대해서 직각으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 배열체. - 제1항에 있어서,
상기 지문 센서(21) 및 상기 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 상기 손 베어링 표면(7)에 대해서 회전, 기울어짐 또는 병진 운동 중에서 적어도 하나 이상이 가능한 방식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 배열체. - 제1항에 있어서,
상기 제1 전극(23) 및 상기 적어도 하나의 제2 전극(8)이 광-투과성 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 배열체. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제2 전극(8)이 힘-영향 검출 유닛으로서 구성되고, 상기 전기 신호는, 단지, 힘이 상응하는 손가락에 의해서 상기 힘-영향 검출 유닛 상으로 가해질 때, 측정 유닛(25)에 의해서, 각각의 상기 전극(8, 23)으로 인가, 또는 입력/평가될 수 있는 것을 특징으로 하는 배열체. - 제1항에 있어서,
상기 배열체가 오락 장치 또는 사행성 게임 기계 또는 모바일 장치(24) 내에서 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 배열체. - 배열체를 이용하여 지문을 식별하기 위한 방법에 있어서,
적어도 하나의 지문 센서(21)에 의해 적어도 하나의 지문을 검출하는 단계;
컨트롤러로부터 적어도 하나의 전기 신호를 평가하는 단계로써, 상기 적어도 하나의 전기 신호는 제1 전극(23) 및 적어도 하나의 제2 전극(8)을 통해 손(20)을 통과하면서 변경되고, 상기 제1 전극(23)은 상기 손(20)의 엄지 손가락의 배치를 위해 구성되고, 상기 적어도 하나의 제2 전극(8)은 상기 손(20)의 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 및 새끼 손가락 중에서 적어도 하나의 배치를 위해 구성되고; 및
상기 검출된 지문에 대한 평가 및 상기 적어도 하나의 변경된 전기 신호에 대한 평가에 의해 식별 결과를 구축하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제9항에 있어서,
검출된 지문이 평가 및 분석을 위해서 지배 시스템으로 전달되는(34) 것을 특징으로 하는 방법. - 제9항에 있어서,
상기 검출된, 변경된 전기 신호가 측정 유닛(25)에 의해서 미리 결정된 범위와 비교되는(33) 것을 특징으로 하는 방법. - 제11항에 있어서,
상기 미리 결정된 범위와의 비교를 기초로 상기 측정 유닛(25)에 의해서 모방 값이 생성되는(33) 것을 특징으로 하는 방법. - 제12항에 있어서,
상기 모방 값이 평가를 위해서 상기 측정 유닛(25)으로부터 지배 시스템으로 전달되는(34) 것을 특징으로 하는 방법. - 제9항에 있어서,
가변적인 진폭 또는 가변적인 주파수 중에서 적어도 하나 이상을 가지는 전압 신호가 전기 신호로서 이용되는(32, 33) 것을 특징으로 하는 방법. - 제9항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제2 전극(8)이 힘-영향 검출 유닛으로서 구성되고, 상기 전기 신호는, 단지, 힘이 상응하는 손가락에 의해서 상기 힘-영향 검출 유닛 상으로 가해지는 경우에, 상기 가해진 힘에 대한 미리 결정된 문턱값에 도달되거나 초과될 때, 측정 유닛(25)에 의해서, 각각의 상기 전극(8, 23)으로 인가, 또는 입력/평가되는(33) 것을 특징으로 하는 방법. - 제15항에 있어서,
압력 문턱값 또는 전기 저항에 대한 문턱값이 상기 힘-영향 검출 유닛에 대한 문턱값으로서 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제9항에 있어서,
상기 적어도 하나의 지문 센서(21)는 상기 제1 전극(23) 및 상기 적어도 하나의 제2 전극(8)중에서 적어도 하나에 부착되는 것을 특징으로 하는 방법. - 지문을 식별하기 위한 배열체에 있어서,
적어도 2개의 전극(8, 23); 및
상기 적어도 2개의 전극(8, 23) 사이에 적어도 하나의 전기 신호를 인가하고 평가하는 컨트롤러
를 포함하고,
제1 전극(23)은 적어도 하나의 제2 전극(8)과 이격되고,
상기 적어도 하나의 제2 전극(8)은 손 베어링 표면(7)에 부착되고,
상기 제1 전극(23)은 손(20)의 엄지 손가락의 배치를 위해 구성되고, 상기 적어도 하나의 제2 전극(8)은 상기 손(20)의 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 및 새끼 손가락 중에서 적어도 하나의 배치를 위해 구성되고,
상기 적어도 하나의 전기 신호는 상기 제1 전극(23) 및 상기 적어도 하나의 제2 전극(8)을 통해서 상기 손(20)을 통과함으로써 변경되고,
상기 적어도 하나의 제2 전극(8)은 힘-영향 검출 유닛으로서 구성되고,
상기 적어도 하나의 전기 신호는 미리 결정된 문턱값보다 큰 힘이 상기 힘-영향 검출 유닛에 인가될 때에만 각각의 상기 전극(8, 23)으로 인가되고,
식별 결과가 상기 검출된 지문에 대한 평가 및 상기 적어도 하나의 변경된 전기 신호에 대한 평가에 의해 구축될 수 있는 것을 특징으로 하는 배열체. - 제18항에 있어서,
상기 손 베어링 표면(7)은, 상기 손(20)의 검지 손가락, 중지 손가락, 약지 손가락 또는 새끼 손가락 중에서 적어도 하나 이상에 의해서 파지될 수 있는 핸들로서 구성되는 것을 특징으로 하는 배열체. - 제18항에 있어서,
상기 손 베어링 표면(7)은, 추가적인 장치 하우징 측면(10)과 관련하여 경사진 방식으로 배열되는 장치 하우징 측면(9) 상에 제공되고,
지문 센서(21) 및 상기 제1 전극(23)으로 구성된 유닛(6)이 상기 추가적인 장치 하우징 측면(10)에 부착되는 것을 특징으로 하는 배열체.
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