KR200214333Y1 - 지문인식 전자카드키 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지문정보를 이용하여 사용자인증이 가능하고, 하나 이상의 관리자 지문정보 및 사용자 지문정보의 등록이 가능하고, 하나 이상의 사용자지문등록이 가능하고, 하나 이상의 도어를 개폐할 수 있고, 출입문 개폐의 일자 및 시각정보를 저장할 수 있는 전자카드키를 제공하는 것으로서, 관리자 및 사용자의 지문을 인식하기 위한 지문인식부; 전자카드키의 사용에 관한 정보, 출입을 허용받은 사용자의 지문정보, 도어개폐에 관련된 사용자정보 및 출입내역정보를 저장하는 데이터 저장부; 키패드를 통해 입력되는 정보들을 데이터 저장부에 저장하고, 지문인식부를 통해 입력되는 지문의 이미지 정보가 데이터 저장부에 저장된 지문 정보인지를 확인하여 도어개폐장치를 제어하기 위한 콘트롤러; 및 콘트롤러로부터 제공되는 도어개폐 제어신호를 무선주파수신호로 변화시켜 도어개폐장치로 전송하고, 도어개폐장치로부터 수신되는 무선주파수신호를 기저대역신호로 변환시켜 상기 콘트롤러로 전달하는 데이터 송수신부를 포함한다.

Description

지문인식 전자카드키{Fingerprints recognition electronic card key}

본 고안은 지문인식 전자카드키에 관한 것으로서, 특히 지문정보를 이용하여 자체 내에서 사용자인증을 거친 후에만 출입할 수 있도록 하는 전자카드키에 관한 것이다.

최근, 도어의 잠금장치는 키가 없이는 잠금해제하기가 거의 불가능하도록 복잡하고, 견고하게 설계되고 있다. 게다가, 도어의 잠금장치의 잠금 또는 잠금해제를 위한 키도 역시 복잡하고 다양하게 제작되어 소위 만능키 등에 의해 잠금장치를 해제하기는 곤란하게 되었다. 그러나, 키는 분실의 우려도 있고, 복사를 용이하게 할 수 있고, 또한 그 제작에 한계가 있다.

또한, 호텔이나 인텔리젼트 빌딩 등의 복수의 출입문을 관리해야 할 경우엔, 출입문마다 키가 서로 다르므로, 키를 관리하기가 쉽지 않다. 예를 들면, 호텔 관리자 또는 직원들이 업무상 여러 개의 방을 돌아볼 필요가 있을 때에는 각 방의 도어에 해당하는 키를 모두 소지하고 다녀야만 한다. 또한, 도어의 개폐뿐만 아니라, 보안을 좀 더 철저하게 하기 위해서 사용자정보를 기록하기 위한 ID카드 등의 개인식별카드를 사용하는 경우도 있지만, 이것 역시, ID카드에 의해 사용자확인이 되기만 하면, 본인 이외의 허가되지 않은 사람도 출입이 가능할 수도 있고, 또한, ID카드의 타인의 대여로 인한 부정사용의 우려도 있다.

이와 같이, 종래의 금속키가 가지는 문제점을 해결하기 위해, 최근에 금속키를 대체할 수 있는 여러 잠금장치로서, 비밀번호 입력에 의한 개폐, 음성인식, 지문인식, 홍체인식과 같은 여러 인식기술을 이용한 장치들이 개발되고 있다.

지문정보를 이용한 개폐장치로서, 지문정보를 사용하는 사용자인증장치를 구비하고 도어에 장착되는 도어록장치가 제공되고 있다. 이와 같은 장치는 도어 외부에 출입자의 지문을 감지할 수 있는 지문인식센서와, 지문인식센서에서 인식한 신호를 코드화하여 이 패턴을 저장하는 지문저장수단과, 지문패턴을 처리하여 저장된 패턴과 비교하여 그 결과에 따라 도어잠금장치를 제어하는 개폐제어수단 및, 개폐제어순단에 의하여 개폐가 제어되는 개폐구동부로 구성되어 있다. 그러나, 지문인식센서가 도어에 장착되어 있는 도어록장치는 미리 지문정보가 등록되어 있지 않으면, 사용자 인증이 불가능하고, 따라서 지문정보가 등록된 사람이 타인에게 출입을 허락하더라도, 지문정보가 등록된 사람이 동행하지 않고서는 출입이 불가능하였다. 따라서 이러한 장치는 주로 출입자가 거의 고정된 가정용이나 소형 사무실용으로 이용되고 있다. 또한 외부로 노출된 지문인식센서가 쉽게 오염 또는 손상하기 쉽다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 감소시키기 위하여 장치의 관리자(manager)가 새로운 지문을 등록하거나, 이미 등록된 지문을 취소할 수 있게 함으로써 여러 출입자가 사용하는 곳, 예를 들면 호텔과 같은 숙박시설 등에서 사용하게 할 수도 있으나, 이러한 경우, 투숙자(출입자)가 변경될 때마다 관리자가 동행하여 해당 방문에 설치되어 있는 장치에 등록지문상황을 일일이 갱신하여야 하므로 번거롭다.

또한, 지문인식 잠금장치에 출입내역이 기록되고, 이를 관리자가 임의로 알 수 있음으로서 숙박시설과 같은 곳의 개인정보보호가 미흡하다는 단점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지문정보를 이용하여 사용자인증이 가능하고, 하나 이상의 관리자 지문정보 및 사용자 지문정보의 등록이 가능하고, 하나 이상의 사용자지문등록이 가능하고, 하나 이상의 도어를 개폐할 수 있고, 출입문 개폐의 일자 및 시각정보를 저장할 수 있는 전자카드키를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a는 본 고안의 일실시예 따른 지문인식 전자카드키의 전면도.

도 1b는 본 고안의 일실시예 따른 지문인식 전자카드키의 후면도.

도 2a는 본 고안의 일실시예 따른 지문인식 전자카드키의 블럭도.

도 2b는 도 2a의 데이터저장부에 저장되는 정보필드에 대한 테이블.

도 3은 본 고안이 적용되는 도어개폐장치의 블록도.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 도어개폐장치와 같은 보안 시스템에 이용되는 지문인식 전자카드키에 있어서, 관리자 및 사용자의 지문을 인식하기 위한 지문인식부; 상기 전자카드키의 사용에 관한 정보, 출입을 허용받은 사용자의 지문정보, 도어개폐에 관련된 사용자정보 및 출입내역정보를 저장하는 데이터 저장부; 키패드를 통해 입력되는 정보들을 상기 데이터 저장부에 저장하고, 상기 지문인식부를 통해 입력되는 지문의 이미지 정보가 상기 데이터 저장부에 저장된 지문 정보인지를 확인하여 상기 도어개폐장치를 제어하기 위한 콘트롤러; 및 상기 콘트롤러로부터 제공되는 도어개폐 제어신호를 무선주파수신호로 변화시켜 상기 도어개폐장치로 전송하고, 상기 도어개폐장치로부터 수신되는 무선주파수신호를 기저대역신호로 변환시켜 상기 콘트롤러로 전달하는 데이터 송수신부를 포함한다.

상기 전자카드키의 전면부에는, 상기 지문인식부와, 비밀번호 및 사용자정보와 같은 각종 정보를 상기 콘트롤러에 입력시키기 위한 상기 키패드와, 상기 콘트롤러로부터 전달되는 정보를 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 콘트롤러의 제어에 따라 상기 전자카드키의 동작 신호를 표시하기 램프와, 상기 전자카드키의 전원을 온/오프하기 위한 전원스위치가 서로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 전자카드키의 후면부에는, 상기 도어개폐장치와 직접 접속되어 정보를 송수신하기 위한 접촉식 입출력단자와, 상기 데이터 송수신부를 통해 송수신되는 무선주파수신호를 송수신하기 위한 무선주파수 송수신부와, 외부로부터 전원을 공급받기 위한 전원공급단자와, 상기 전원공급단자를 인가되는 전원에 의해 충전되는 충전식 건전지함과, 상기 콘크롤러부터 전달되는 소리 신호를 외부로 출력하는 스피커가 서로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1a는 본 고안의 일실시예 따른 지문인식 전자카드키의 전면도로서, 지문을 인식하기 위한 지문인식부(111), 비밀번호 및 사용자정보 등을 입력하는 키패드(112), 입력내용 또는 동작상태를 표시하는 디스플레이(113), 동작의 신호를 시각적으로 나타내기 위한 램프(114), 그리고 전원을 온/오프하는 전원스위치(115)로 이루어진다.

도 1b는 본 고안의 일실시예 따른 지문인식 전자카드키의 후면도로서, 외부의 장치와 접속하여 정보를 송수신할 수 있는 접촉식 입출력단자(116), 무선주파수(RF:Radio Frequency)를 송수신하기 위한 무선주파수 송수신부(117)와, 외부장치에서 전원을 공급하는 전원공급단자(118), 전원공급단자(118)로부터의 전원을 충전하는 충전식 건전지함(119), 동작의 신호를 소리로 발생하기 위한 스피커(120)로 구성된다.

또한, 본 고안의 전자카드키는, 전면의 지문인식부(111), 키패드(112) 및 디스플레이(113) 등을 보호하기 위한 덮개를 더 구비할 수도 있다.

도 2a는 본 고안의 일실시예 따른 지문인식 전자카드키의 구성도이다.

도 2b는 도 2a의 데이터저장부에 저장되는 정보필드에 대한 테이블 구조이다.

도 2a를 참조하면, 본 고안에 따른 지문인식 전자카드키는, 지문을 인식하기 위한 지문인식부(213)와, 외부의 장치(외부 도어개폐장치 및 전자카드키 관리 시스템)와 접속하여 정보를 송수신할 수 있는 접촉식 입출력단자 및 RF송수신부로 이루어진 데이터 송수신부(214)와, 디스플레이(211), 입력 키패드(212), 데이터 저장부(216) 및 이들을 제어하는 콘트롤러(210)로 이루어진다.

콘트롤러(210)는 지문 인식부(213)를 통하여 인식된 지문의 이미지(image)정보를 이용하여 지문의 융선(ridge), 골(valley), 단점(ending point), 분기점(bifurcation point), 짧은 융선(short ridge or island), 고립(enclosure or lake), 교차(cross over)등과 같은 특징점을 추출하며, 이렇게 추출된 지문의 특징점(minutiate)을 이용하여 지문의 동일여부를 식별하고, 각각의 지문에 고유한 이진(binary) 코드(지문 코드)를 생성하는 기능을 수행한다. 이러한 지문인식 및 지문코드 생성기능은 전자카드키 뿐 아니라, 관리자의 지문정보를 입력받아야 하는 전자카드키 관리시스템에도 구비되어 있어야 한다. 이러한 콘트롤러는 카운터(또는 clock), 인터럽터, 직렬 또는 병렬포트 등을 구비하는 8비트 또는 16비트 마이크로프로세서로 구성되며, 운영체계 및 기초적인 구동 프로그램이 저장되어 있는 롬인 이프롬(EPROM)과 소용량의 데이터 메모리를 포함하는 개념이다.

지문 이미지를 추출하여 동일한 지문이 있는 지 판별하는 기술은 현재 널리 사용되는 기술로서, 예를 들면 제 6041133 호 미국특허 등에 개시되어 있다. 또한, 지문을 이미지로 스캔한 후 지문의 융선벡터를 분석하고 그에 따라 고유의 코드를 생성하여 주는 기술은 제 6002787 호 미국특허(지문 분석 및 부호화방법)에서 개시하고 있다.

데이터 송수신부(214)는 도어개폐장치 또는 키관리 시스템과 데이터를 주고받기 위하여 사용되는 것으로, 종래의 접촉식 마그네틱 바(bar)의 형태이어도 되지만, 사용자의 편의를 위하여 비접촉식 RF 송수신 수단으로 이루어지는 것이 바람직하다. 데이터 저장부(216)는 소용량(수 kbyte)의 플래쉬메모리, 램(RAM) 등으로 구성될 수 있다.

이러한 전자카드키는 본 고안에서는 '열쇠(key)'로 사용하기 위한 것이지만, 반드시 출입제어 기능만 보유하는 것은 아니며, 종래의 일반적인 전자카드의 기능, 예를 들면, 계산기, 전자수첩, 간단한 게임기 등의 여러 기능들이 통합되어 구현될 수 있다.

전자카드키의 데이터저장부(216)에 저장되는 정보는 도 2b의 테이블에서 도시되는 바와 같이 크게 3가지, 즉 기준정보(220), 사용자 지문 정보(230), 출입내역정보(240)이다.

기준정보(220)에는 전자카드키마다 고유한 키관리코드와, 관리자의 지문코드정보, 출입허용 도어코드 정보, 기준정보의 입력일시정보 및 초기화 완료코드로 이루어진다. 키관리코드는 전자카드키의 이이프롬(EPROM) 등에 저장되어 있으며, 최초 제작때부터 지정되어 있는 것이 일반적이지만 예를 들어 딥스위치(dip switch)등을 통하여 관리자가 임의로 설정할 수 있도록 하여도 된다. 관리자 지문코드는 관리자가 전자카드키를 통하여 직접 입력하거나, 관리 시스템에 저장되어 있던 코드를 전송받음으로써 저장될 수 있다. 초기화 완료코드는 0 또는 1의 값을 가지는 것으로, 전자카드키의 각종 정보를 새로 갱신할 것인지(1에 해당), 아니면 계속 동일한 사용자가 사용하는 것으로 인식하고 출입내역을 누적할 것인지에 대한 판별 자료로 이용된다.

사용자 지문 코드(230)는 전자카드키에 적법한 사용자가 입력한 지문에 해당되는 지문코드에 해당되는 것으로, 전자카드키가 외부 도어개폐장치와 데이터교환을 하여 도어를 개폐할 때 카드키 소지자의 적법함을 인증하는 수단으로 사용된다. 1 이상의 사용자 지문 코드가 등록될 수 있다.

출입내역정보 테이블(240)에는 자신의 키관리코드와, 사용자별 출입 차수(次數), 출입일시, 처리결과 등이 저장되며, 이러한 출입내역은 사용자의 요청에 따라 디스플레이 될 수 있으며, 카드키를 사용하고 반납하고자 할 때 사용자 또는 관리자에 의하여 삭제됨으로써 개인정보를 보호할 수 있다.

도 3은 본 고안이 적용되는 도어(문)에 장착되는 도어개폐장치의 블록도로서, 전자카드키(100)와 데이터를 주고받기 위한 데이터 송수신부(312), 데이터 저장부(315), 도어개폐제어 콘트롤러(311) 및 콘트롤러로부터의 제어신호를 기초로 도어를 개폐하는 도어개폐 구동부(314)로 구성된다.

도어개폐제어 콘트롤러(311)는 전자카드키로부터 수신한 정보와 데이터 저장부(315)에 저장되어 있는 데이터 중 일부(도어코드 및 관리자 지문 코드)를 비교하여 도어개폐 여부를 결정하기 위한 것으로, 카운터(또는 clock), 인터럽터, 직렬 또는 병렬포트 등을 구비하는 8051 코어(core)의 8비트 마이크로 프로세서, 또는 68000 코어 이상의 16 비트 마이크로 프로세서중 어떠한 것도 사용될 수 있으며, 프로세서의 기본적인 구동을 위한 프로그램이 저장되어 있는 이프롬(EPROM)과 같은 롬(ROM)을 포함한다.

데이터 송수신부(312)는 전자카드키와 데이터를 주고받기 위하여 사용되는 것으로, 종래의 접촉식 마그네틱 카드 리더(card reader)의 형태이어도 되지만, 사용자의 편의를 위하여 비접촉식 RF 송수신 수단으로 이루어지는 것이 바람직하다.

데이터 저장부(315)는 소용량(수 kbyte)의 플래쉬메모리, 램(RAM) 등으로 구성될 수 있으며, 자신의 도어코드, 등록 관리자의 지문 코드, 키관리코드별 출입차수, 출입일시, 처리결과 등의 정보를 포함하는 출입내역정보를 저장한다.

도어개폐 구동부(314)는 도어개폐제어 콘트롤러(311)로부터의 개폐신호에 따라 도어를 기계적으로 개폐할 수 있는 장치로, 1 이상의 릴레이(relay)구동장치 및 솔레노이드(solenoid) 구동장치로 이루어질 수 있으나 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다.

한편, 도어개폐장치(310)는 처리결과를 도시하기 위한 액정화면(LCD)과 같은 디스플레이부 또는 스피커 등, 필요한 구성요소를 추가로 구비할 수 있다. 또한, 출입허용 도어코드는 도어개폐장치(310)의 이프롬(EPROM) 등에 저장되어 있으며, 최초 제작때부터 지정되어 있는 것이 일반적이지만, 예를 들어 딥스위치(dip switch)등을 통하여 관리자가 임의로 설정할 수 있도록 하여도 된다.

본 고안의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 고안의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 고안의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 다음과 같은 효과들을 갖는다.

첫째, 사용자가 수시로 바뀌는 숙박시설에서도 관리자가 일일이 도어를 방문하여 정보를 갱신하지 않고 단지 전자카드키에 기본 정보를 입력하여 사용자에게 배포하므로, 출입이 허용되는 사용자가 수시로 바뀌더라도 관리자가 잠금장치 내부의 지문정보를 별도로 갱신하지 않아도 되는 편리함이 있다.

둘째, 외부에 노출되는 도어개폐장치에는 지문입력수단이 배치될 필요가 없고 단지 키로 사용되는 전자카드키에만 지문입력부를 외부에 노출되지 않도록 장착하므로써, 파손의 위험성을 제거할 수 있다.

셋째, 사용자가 바뀌는 경우에 전자카드키 및 도어개폐장치에 저장되어 있던 출입내역 및 사용자 정보가 자동으로 삭제되므로, 개인정보의 유출을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 도어개폐장치와 같은 보안 시스템에 이용되는 지문인식 전자카드키에 있어서,

   관리자 및 사용자의 지문을 인식하기 위한 지문인식부;

   상기 전자카드키의 사용에 관한 정보, 출입을 허용받은 사용자의 지문정보, 도어개폐에 관련된 사용자정보 및 출입내역정보를 저장하는 데이터 저장부;

   키패드를 통해 입력되는 정보들을 상기 데이터 저장부에 저장하고, 상기 지문인식부를 통해 입력되는 지문의 이미지 정보가 상기 데이터 저장부에 저장된 지문 정보인지를 확인하여 상기 도어개폐장치를 제어하기 위한 콘트롤러; 및

   상기 콘트롤러로부터 제공되는 도어개폐 제어신호를 무선주파수신호로 변화시켜 상기 도어개폐장치로 전송하고, 상기 도어개폐장치로부터 수신되는 무선주파수신호를 기저대역신호로 변환시켜 상기 콘트롤러로 전달하는 데이터 송수신부

   를 구비하되,

   상기 전자카드키의 전면부에는,

   상기 지문인식부와, 비밀번호 및 사용자정보와 같은 각종 정보를 상기 콘트롤러에 입력시키기 위한 상기 키패드와, 상기 콘트롤러로부터 전달되는 정보를 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 콘트롤러의 제어에 따라 상기 전자카드키의 동작 신호를 표시하기 램프와, 상기 전자카드키의 전원을 온/오프하기 위한 전원스위치가 서로 이격되게 배치되며,

   상기 전자카드키의 후면부에는,

   상기 도어개폐장치와 직접 접속되어 정보를 송수신하기 위한 접촉식 입출력단자와, 상기 데이터 송수신부를 통해 송수신되는 무선주파수신호를 송수신하기 위한 무선주파수 송수신부와, 외부로부터 전원을 공급받기 위한 전원공급단자와, 상기 전원공급단자를 인가되는 전원에 의해 충전되는 충전식 건전지함과, 상기 콘크롤러부터 전달되는 소리 신호를 외부로 출력하는 스피커가 서로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 지문인식 전자카드키.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 저장부는,

   상기 전자카드키의 고유번호인 키관리코드, 한 사람 이상의 전자카드키 관리자의 지문에 대응되는 관리자 지문코드, 키로 사용될 공간의 인식용으로 사용되는 하나 이상의 출입허용 도어코드, 카드키의 초기화여부를 나타내는 초기화완료코드, 및 관리자로부터 상기 코드들을 입력받은 입력일시 정보코드로 이루어지는 하나 이상의 기준정보와,

   상기 전자카드키를 소지하고 출입을 허용받은 한 사람 이상의 사용자의 지문에 대응하는 사용자 지문코드와,

   도어개폐 일시, 개폐한 사용자정보를 갖는 출입내역정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 지문인식 전자카드키.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 콘트롤러는,

   상기 지문인식부를 통하여 입력된 지문에 해당되는 지문코드가 상기 전자카드키에 저장되어 있는 상기 사용자 지문코드중 하나와 일치하는 경우에 상기 도어개폐장치로 데이터를 보내겠다는 송신요청을 하고, 송신요청으로부터 소정의 시간내에 상기 도어개폐장치로부터 데이터를 송신하라는 수신 대기 신호를 접수한 경우에 저장되어 있던 상기 기준정보의 일부 또는 전부를 상기 도어개폐장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 지문인식 전자카드키.