KR20130040253A - 단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치 - Google Patents

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이삭 발스 차파로
세르지오 로페즈 로카
알베르토 칼데론 올리베라스
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세르지오 로페즈 로카
이삭 발스 차파로
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Abstract

본 발명은 운전자가 시동에 대한 권한이 없는 경우, 또는 사용자가 운전자 스스로의 안전 또는 사용자의 안전, 또는 이 경우 그와 동승한 사람들의 안전을 보장하는데 필요한 물리적 특성을 갖지 않는 경우, 전기, 전자 또는 전자-기계적 장비의 시동 또는 사용자 차량(자동차 등)의 시동과 같은 기계적 작동의 시작을 방지하는 것이다. 본 장치는 혈액 알코올 농도 또는 호흡 압력과 같은 데이터의 획득을 위한 마우스피스를 포함하는 제1 모듈, 중앙 처리 장치가 제공되는 제2 모듈, 및 눈의 조사를 위한 수단과 마이크로카메라가 제공된, 사용자의 눈의 이미지를 포착하기 위한 제3 모듈을 포함한다. 사용자의 눈과 마이크로카메라 사이의 바람직한 거리는 2 cm 내지 5 cm 이다.

Description

단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치 {IDENTIFICATION AND SECURITY DEVICE USING SHORT-DISTANCE OCULAR BIOMETRY}
본 발명은 단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치에 관한 것이다.
본 발명의 기술 분야는 주로 접근 통제, 지급 작동, 기계 작동, 의학 분야 등과 같은 여러 분야에서 사람의 신분이 우발적으로 바뀌는 것의 예방(the prevention of eventual supplantations of the identity of persons)에 관한 것이다. 특별한 경우로서, 본 발명은 혈액 속에 과도한 알코올이나 약물이 있는 사람이 차량을 운전함으로써 발생되는 교통 사고의 예방을 또한 포함하며, 이 과잉은 알코올 테스트에 의해 또는 상기한 목적을 위해 설계된 장치 안으로 사람이 불어서 얻어지는 약물들에 대한 특정된 테스트에 의해 밝혀질 수 있다.
상기한 차량들은 사람 또는 상품을 한 곳에서 다른 곳으로 이동하기 위한 모든 수단 뿐만 아니라, 열 또는 전기 엔진이 장착된 모든 종류의 중장비, 농업 장비 및 특수 장비들로 확대되어야 한다.
차량 운전자들의 안전을 향상시키기 위해 상기한 것들과 유사한 결과를 얻기 위한 수단들이 오늘날 이미 공지되어 있다. 그러나, 이들 모든 수단들은 본 발명과 상이한 원리와 실시예들에 기반하고 있다.
앞서 공지된 수단들은 궁극적인 운전자의 호흡에서 과도한 알코올을 검출하는 경우 차량을 이동하지 못하게 할 수 있는 알코올 계측기로 이루어진다. 본 출원인에 의해 설계된 상기한 장치에서는, 눈과 장치 사이에서 비교적 긴 거리(예컨대, 10 내지 15 센티미터 정도)에서 개별적인 광학 탐사가 실행되며, 이는 차량의 궁극적인 운전자의 눈의 홍채의 사전 사진의 도입을 필요로 한다. 알코올 센서 안으로 불어 넣는 작동은 차량을 출발시키려고 하는 운전자의 눈의 홍채의 검사와 동시에 수행되어야 한다.
미국특허 제6,748,792호 및 대응 유럽특허 제1,591,296호는 사용자의 신분에 대한 광학적 인식 없이, 개별의 호흠 속의 알코올 농도의 검출과 차량의 출발 시스템과 연관된 시험 장치에 의한 해석을 위한 시스템에 관한 것이다.
미국특허 제5,845,733호는 사용자의 호흡에 대한 시험 없이 추정된 사용자의 망막의 조사를 위한 수단을 구비하는 차량용 도난 방지 장치를 개시한다.
미국특허 제6,433,863호는 사용자의 눈의 양상의 센서와 호흡 분석기의 결합에 관해 개시하는데, 센서는 분석기로부터 주어진 거리에서 작동하고, 이들 구성요소 모두 의도된 대상물에 대한 의심스러운 신뢰성을 갖는 주어진 일련의 회로들에 의해 서로 연관되어 있다.
개념, 개선 및 재료 실시예에 관한 다른 원리에 기반한 본 발명의 목적과 유사한 다른 종래 문헌들은 다음의 특허에 포함되어 있다: 미국특허 제5,729,619호, 미국특허 제5,845,733호, 미국특허 제6,198,996호, 미국특허 제6,433,863호, 미국특허 제6,748,792호, 미국특허 제7,256,700호, 미국특허공개 제2002-0089660호, 미국특허공개 제2004-0239510호, 유럽특허 제0 955 219호, 유럽특허 제1 591 296호, 국제출원공개 제WO02/22407호, 국제출원공개 제WO2006/116187호, 영국특허 제2,415,036호.
본 발명의 목적은 차량 또는 장비의 무결성 뿐만 아니라, 운전자가 시동에 대한 권한이 없는 경우, 또는 사용자가 운전자 스스로의 안전 또는 사용자의 안전, 또는 이 경우 그와 동승한 사람들의 안전을 보장하는데 필요한 물리적 특성을 갖지 않는 경우, 전기, 전자 또는 전자-기계적 장비의 시동 또는 사용자 차량(자동차 등)의 시동과 같은 기계적 작동의 시작을 방지하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 장치는 특히 차량 운항의 특별한 경우에 조사 시 사용자의 호흡의 샘플의 도입과 연관된 사용자의 신분을 인식하는 시스템, 및 상기 샘플에 함유된 알코올 또는 약물의 수준에 따라 2가지 상기한 엔진 또는 장비의 시동을 허용 또는 방지하는 것과 연관된 시스템을 구비한다.
5 센티미터 이하의 거리는 짧은 거리로 간주될 것이며, 이 정도의 크기는 홍채에 의한 타인 인식 시스템과 비교해서 주목할 가치가 있다.
보다 용이한 이해를 위해 블록도와 사시도가 첨부되었으며, 여기에 단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치의 개념 및 구조가 청구범위에 근거하여 도해되었다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 구조의 3개의 주요 모듈 즉, 알코올 또는 약물 농도를 측정하기 위한 제1 모듈(1), 데이터 처리를 위한 제2 모듈(2), 및 영상의 획득 및 조사 시스템을 위한 제3 모듈(3)과, 추가로 장치를 형성하는 조립체와 사용자 사이의 상호작용 및 통신 요소들을 구비하는 다이아그램을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 장치의 실제 실시예의 외부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 장치의 부분 횡단면의 사시도이다.
다이아그램과 도면들의 부호와 연관된 구성요소들은 아래에 나타낸 부재들에 대응된다.
사용자의 신체 내의 정해진 물질의 압력과 농도와 같이 장치의 적용을 위한 연관된 매개변수에 관한 데이터의 획득을 위한 제1 모듈(1)에서, 마우스피스(11)는 공기의 유입 시에 압력의 변화를 감지하고 본 장치의 작동을 허용하는 압력 센서(12)를 향해, 그리고 취입되는 공기 스트림 내의 알코올 또는 약물의 농도를 결정하고 이를 분석하는 센서(13)를 향해 사용자에 의해 불어 넣어지는(취입되는) 공기의 스트림의 유입을 허용하는 구성요소이다.
관련 매개 변수의 측정을 위한, 상기 제1 모듈(1)과 연결된 제2 모듈(2)은 중앙 처리 장치(21)를 포함한다. 키패드(keypad; 22)는 보안 코드를 이용하여 본 장치와 본 장치의 강제 작동과의 상호작용을 허용한다. 중앙 처리 장치(21)는 전체 장치 또는 장비의 작동을 제어하는 마이크로프로세서이다.
본 장치는 본 장치의 상태와 테스트 결과를 사용자에게 알려주는, LED와 같은 전자발광 소자의 조립체인 광 지시계(light indicator; 23)를 더 포함한다.
음향 지시계(24)는 테스트 프로세스 동안 사용자를 안내하는 버저(buzzer)로 필수적으로 이루어진다.
제3 모듈(3)에서, 마이크로카메라(31)는 사용자의 눈의 이미지(형상과 크기)를 포착하고, 발광 유닛(32)은 균일하고 분산된 방식으로 눈 동공을 조사하는 LED 소자의 조립체이다.
도 2 및 도 3에서, 참조부호는 다음의 구성요소에 대응한다. 참조부호 41 및 41은 신체(4)의 베이스 및 커버이다. 참조부호 11은 마우스피스이다. 참조부호 43은 가리개(visor)이다. 참조부호 31은 마이크로카메라이다. 참조부호 44는 가리개의 커버이다. 참조부호 24는 결과의 광 지시계이다. 참조부호 25는 비상 상황에서 신속한 해제를 위한 버튼이다. 참조부호 26, 27, 28은 여러 섹션들의 회로를 갖는 인쇄 회로이다. 참조부호 29는 통합 전력원, 참조부호 21은 중앙 처리 장치, 참조부호 32는 조사 유닛의 LED 소자이다.
상기한 장치는 사용자의 생체인식 데이터(눈의 홍채에 의한 식별)와 알코올 또는 약물에 의해 제공되는 기록 데이터를 결합하여 외부 신호를 발생시키는 장비로 이루어진다.
이 신호는 다음의 경우라면 음성(negative)으로 간주될 것이다:
- 식별 시스템에 접근한 사용자가 등록되지 않는 경우 즉, 장치에 의해 인식되지 않는 경우
- 식별 시스템에 접근한 사용자가 등록된 경우, 그러나 허용 수준을 초과하는 알코올 또는 약물 농도를 나타내는 경우
상기한 구성요소들에 의한 본 장치의 작동은 다음과 같다.
사용자는 장치에 위치하여 자신의 우측 눈을 마이크로카메라(31)에 직접 응시하고 마우스피스(11)를 립(lips) 사이에 위치시킨다. 우측 눈은 마이크로카메라로부터 대략 3 내지 5 센티미터를 포함하는 거리에 위치해 있다.
본 장치는 연속해서 압력 센서(12)에 의한 압력 변화를 감지하고 신호를 발생시키며 모니터로서 작동한다. 압력 수준의 중요한 증가가 감지될 때마다, 지시계(24)에 의해 음향 신호가 가동되고, 한 그룹의 센서(12, 13)를 통해 공기 순환의 스트림의 계산이 시작된다. 공기의 스트림이 소정의 임계치를 초과하는 경우, 사용자의 눈에서 이미지가 획득되고 알코올 또는 약물의 수준이 저장된다.
중앙 처리 장치(21)는 상기한 사용자의 눈의 이미지를 본 장치의 메모리 수단 내 미리 저장된 코드와 비교될 특유한 코드로 변경하도록 처리한다. 획득된 코드가 저장된 코드와 일치하지 않는다면, 테스트의 결과는 음성이다. 반대의 경우, 사용자가 식별된다. 알코올 또는 약물의 수준이 최대 생성 임계치 보다 낮다면 테스트의 결과는 양성(positive)이다(사용자에게 호의적임). 반대 경우에, 테스트 결과는 음성이다(사용자에게 호의적이지 않음).
실행된 모든 테스트 결과가 본 장치의 메모리 수단에 저장되며, 이후 이들은 적절한 소프트웨어 수단을 갖는 컴퓨터에서 언로딩될 수 있다.
키패드(22)는 각 사용자에 대해 특정된 비밀 코드에 의해 강제로 양성 결과를 얻을 수 있다. 이 경우에도 본 장치의 메모리에 또한 기록될 양성 결과를 가지는데 필수적이며 정당화되는 예외적인 경우에 대해 비밀 코드에 의한 가동이 예측된다.
제어된 장치를 시동시킨 후 이 경우 차량을 시동시킨 후 본 장치에 의한 테스트가 주기적으로 실행될 가능성이 존재한다. 본 장치는 테스트가 반복되어야 하는 순간을 사용자에게 지시할 것이며, 메모리 내에 획득된 결과 또는 주기적 테스트의 누락이 있다는 사실이 저장될 것이다.
어떤 상황에서 그리고 본 장치의 구성에 의하면, 이 결과는 단순한 정보일 수 있다(즉, 혈액 내의 알코올 수준이 최대 규정 임계치를 초과함에도 불구하고, 장비가 사용자를 인식하고 예컨대 혈액 속의 알코올 비율이 차량의 시동을 허용한다).
중앙 처리 장치(21)가 GPS와 같은 국제 위치정보 시스템에 연결되고, 의도하고자 하는 사용의 경우 예컨대 바 라운지(bar lounge) 등의 부근에서 본 발명의 장치와 병합된 차량의 위치를 식별할 수 있음이 예측된다.
바람직한 실시예에서, GPS는 장치의 바디 내부에 위치되어 보다 통합되게 하며, 이 GPS는 차량의 비권한 사용 또는 도난 의도를 통제할 수 있다.
본 발명의 장치는 (케이블 또는 무선에 의해) 다른 장비의 전자 부품에 접속하도록 시스템을 병합할 것이다.
조사 유닛(32)의 바람직한 실시예는 감소된 규모를 갖는 저소모 전자발광 소자(LED)의 사용에 근거할 것이며, 바람직한 광학 및 카메라 특성을 위해 640 nm 범위에서 작동하여 눈 동공을 정확히 조사하는 것을 허용한다. 그러나, 본 장치에 대해 예측되는 분야에 따르면, 조사의 유형 뿐만 아니라 광 소자와 작동 주파수도 변화될 것이다.
본 장치는 차량의 전기 배터리, 통합 배터리 또는 공중 수단과 같이 여러 시스템의 전력원으로 작동될 수 있을 것이다.
실시예의 바람직한 실례 뿐만 아니라 본 발명의 성격을 충분히 설명하였지만, 상술한 구성요소들의 재료 형태, 형상 및 배치는 다음의 청구범위에 기재되는 본 발명의 필수적인 특징의 변경을 의미하지 않는 변경이 이루어질 것이다.

Claims (7)

  1. 사람의 신분이 우발적으로 바뀌는 것을 예방하기 위한(for the prevention of eventual supplantations of the identity of persons), 특히 특정한 작동들의 수행을 방지하기 위한 단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치에 있어서,
    상기 장치에 적용 가능한(involved in the application of the device) 사용자의 신체 내 특정 물질의 압력 및 농도와 같은 매개 변수에 관한 데이터의 획득을 위한 제1 모듈(1)과,
    상기 관련 매개 변수의 평가를 위한 중앙 처리 장치(21), 조사 지시 수단(23) 및 음향 지시 수단(24)을 포함하는, 상기 제1 모듈(1)과 연결된 제2 모듈(2)과, 그리고
    조사 시스템(32)이 제공된 상기 사용자의 눈의 이미지를 포착하기 위한 제3 모듈(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 모듈(1)은 상기 사용자의 호흡의 유입을 위한 마우스피스(11), 상기 혈액 내 알코올 농도와 같은 상기 조사된 매개 변수를 위한 압력 센서(12) 및 센서(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 모듈(2)은 음향 지시계(24) 및 조사 지시계(23) 뿐만 아니라 상기 장치의 상호 작용을 위한 키패드(22) 및 보안 코드에 의한 작동으로 보충된 상기 중앙 처리 장치(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 모듈(3)은 제2 모듈(2)에 연결된 신호 출력부를 갖는 마이크로카메라(31), 및 전자발광소자(LED)와 같은 국부 조사 수단(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    실제 실시예는, 조사 지시계(24), 상기 장치의 작동의 지시계, 및 비상의 경우 해제를 위한 푸시 버튼(25) 뿐만 아니라, 베이스부(41), 및 흡기용 상기 마우스피스(11)를 갖는 기능 커버(42)를 구비하는 바디(4), 상기 마이크로카메라(31)에 대한 통로를 갖는 가리개(43) 및 보호 커버(44)로 형성되는 휴대용 수동식 장치에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치.
  6. 제 1 내지 제 5 항에 있어서,
    상기 장치는, 사용자의 눈 동공의 조사를 위한 전자발광 소자(32) 및 차량의 전자 회로와 그리고 컴퓨터와 연결하기 위한 포트 뿐만 아니라, 상기 마이크로카메라, 상기 중앙 처리 장치, 및 상기 센서 각각, 전력원(19), 및 상기 중앙 처리 장치(21)의 작동에 대응하는 인쇄 회로 기판(26, 27, 28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치.
  7. 제 1 내지 제 6 항에 있어서,
    상기 사용자의 눈과 상기 마이크로카메라(31) 사이의 바람직한 시각 거리는 2 cm 내지 5 cm를 포함하는 것을 특징으로 하는 단거리 시각 생체인식을 이용한 식별 및 보안 장치.
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