WO2016190678A1 - 지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드 및 이의 구동 방법 - Google Patents

지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드 및 이의 구동 방법 Download PDF

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WO2016190678A1
WO2016190678A1 PCT/KR2016/005575 KR2016005575W WO2016190678A1 WO 2016190678 A1 WO2016190678 A1 WO 2016190678A1 KR 2016005575 W KR2016005575 W KR 2016005575W WO 2016190678 A1 WO2016190678 A1 WO 2016190678A1
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fingerprint
detection device
central processing
processing unit
smart card
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PCT/KR2016/005575
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English (en)
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Inventor
이광한
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크루셜텍 (주)
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/31—User authentication
    • G06F21/32—User authentication using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voiceprints
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips

Definitions

  • the present invention relates to a smart card including a fingerprint detection device and a driving method thereof, and more particularly, a power consumption of the smart card and a fingerprint card can be protected from an external physical shock, and a driving method thereof. It is about.
  • fingerprints Since the pattern of the fingerprint varies from person to person, it is widely used in the field of personal identification. In particular, fingerprints are widely used in various fields such as finance, criminal investigation, and security as a means of personal authentication.
  • Fingerprint sensors have been developed to identify individuals by recognizing these fingerprints.
  • the fingerprint sensor is a device for touching a human finger and recognizing a finger fingerprint, and is used as a means for determining whether the user is a legitimate user.
  • the fingerprint sensor is divided into optical sensor, capacitive sensor, ultrasonic sensor, and thermal sensor according to the fingerprint detection principle, and each type of fingerprint sensor can obtain fingerprint image data from a finger according to each driving principle. do.
  • the fingerprint sensor As the utilization of the fingerprint sensor is increased, a technology in which the fingerprint sensor is included in the smart card itself has been developed for the security of the smart card including the IC chip.
  • the fingerprint sensor When the fingerprint sensor is mounted on the smart card, it is possible to discriminate political party use of the smart card user by using the fingerprint, which is user's unique information, and thus the security of the smart card can be improved.
  • the fingerprint sensor When the fingerprint sensor is applied to the smart card, a power source for driving the fingerprint sensor is required. Since the battery applied to the smart card generally has a small capacity, power consumption of the fingerprint sensor and the component processing the fingerprint detection signal is reduced. Efforts to minimize are needed.
  • the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, the object of which is to minimize the current consumption in the process of fingerprint recognition, fingerprint authentication, and unique operation in the smart card.
  • Another object of the present invention is to minimize the current consumption of the smart card while omitting the physical button for supplying power to the smart card.
  • Still another object of the present invention is to provide a structure for protecting a fingerprint sensor from a physical shock applied to a smart card.
  • a smart card comprising a fingerprint detection device, comprising: a central processing unit; A microcontroller unit selectively connected to the central processing unit and performing fingerprint authentication based on a fingerprint sensing signal received from the fingerprint detection device; And a sub-chip activated in connection with the central processing unit when the fingerprint authentication result is successful.
  • the microcontroller unit When the microcontroller unit is connected to the central processing unit, the microcontroller unit is driven in a standby mode state, and when the magnitude of the electrical signal received from the fingerprint detection device exceeds a reference value, the microcontroller unit is switched to an active state to perform the fingerprint authentication. have.
  • the microcontroller unit may be disconnected from the central processing unit when the auxiliary chip is activated.
  • the smart card may include: a first switch connecting the central processing unit, the microcontroller unit, and the fingerprint detection device when power is supplied to the central processing unit; And a second switch connecting the auxiliary chip and the central processing unit when the fingerprint authentication result is successful.
  • the smart card may further include a physical switch for supplying power to the central processing unit.
  • the smart card may further include a display device controlled by the central processing unit and displaying the fingerprint authentication result information, the auxiliary chip, and operation result information of the central processing unit.
  • the fingerprint detection device may include a fingerprint sensor and an external electrode formed to surround the fingerprint sensor, and the central processing unit may include the microcomputer when the electrical signal received from the external electrode of the fingerprint detection device exceeds a reference value.
  • the fingerprint authentication operation may be performed by activating a controller unit.
  • the smart card may further include a switch connecting the central processing unit and the microcontroller unit when the electrical signal exceeds a reference value.
  • the fingerprint detection device includes a fingerprint sensor; And a support part formed in a ring shape to surround the fingerprint sensor and formed of a metallic material.
  • An upper surface height of the support may be equal to or higher than an upper surface of the fingerprint sensor.
  • the upper surface of the support may be formed higher than the upper surface of the fingerprint sensor, and may be bent in an inner direction of the fingerprint sensor to cover an edge region of the upper surface of the fingerprint sensor.
  • the support part may have a structure in which the upper and lower surfaces thereof are flat, a structure in which the edges of the upper surface are rounded, or a structure in which the inner diameter of the upper portion gradually widens toward the upper surface.
  • a flange may be formed below the support.
  • a fingerprint detection device including a fingerprint sensor and an external electrode formed to surround the fingerprint sensor; And a microcontroller unit which is driven in a standby mode when the power is applied and is switched to an activated state for performing a fingerprint authentication process when an electrical signal received from the external electrode exceeds a reference value.
  • the smart card may further include a switch connecting the fingerprint sensor and the microcontroller unit when an electrical signal received from the external electrode exceeds a reference value.
  • a method of driving a smart card including a fingerprint detection device comprising: driving a microcontroller unit in a standby mode by receiving power from a central processing unit; Receiving, by the microcontroller unit, an electrical signal from the fingerprint detection device and comparing the electrical signal with a reference value; If the electrical signal exceeds a reference value, converting the microcontroller unit into an activated state and performing a fingerprint authentication process; And activating the sub-chip by the central processing unit when the fingerprint authentication result is successful.
  • the method of driving the smart card may further include the central processing unit blocking the connection with the microcontroller unit when the fingerprint authentication result is successful.
  • a method of driving a smart card including a fingerprint detection device comprising: receiving, by a central processing unit, an electrical signal from an external electrode of the fingerprint detection device and comparing the reference value with a reference value; And when the electrical signal exceeds a reference value, the central processing unit activating a microcontroller unit to perform a fingerprint authentication process.
  • a method of driving a smart card including a fingerprint detection device comprising: driving an microcontroller unit in a standby mode to receive an electrical signal from an external electrode of the fingerprint detection device; And when the electrical signal exceeds a reference value, connecting the microcontroller unit to a fingerprint sensor of the fingerprint detection device to perform a fingerprint authentication process.
  • the central processing unit which drives the display device of the smart card and is driven at a low current controls the overall operation of the microcontroller unit performing fingerprint authentication, the current consumption can be lowered during the operation.
  • the microcontroller unit since the microcontroller unit is activated only when a finger is present on the fingerprint detection device to perform a fingerprint authentication operation, the current consumption can be further lowered.
  • the current consumption can be minimized.
  • the central processing unit of the smart card activates the microcontroller unit which performs the fingerprint authentication operation only when a finger is present in the fingerprint detection device, it is consumed without the physical switch for activating the central processing unit and the microcontroller unit. It is possible to implement a smart card with a low current.
  • the fingerprint sensor by providing a ring-shaped support around the fingerprint sensor, the fingerprint sensor can be protected from physical shock.
  • FIGS. 1A to 1C are plan views illustrating a structure of a smart card according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a rear view of a smart card according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view showing the arrangement of the auxiliary chip and the fingerprint detection device in a smart card according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an internal configuration of a smart card according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of driving a smart card shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing an internal configuration of a smart card according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing the internal configuration of a smart card according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view illustrating an area where a fingerprint detection device is formed on a front surface of a smart card according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 8.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams showing the configuration of a fingerprint detection device of a smart card according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12 to 14 are views illustrating the shape of a support unit according to various embodiments of the present disclosure.
  • 15 is a perspective view showing the shape of a support according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a fingerprint detection device of the smart card to which the supporting part shown in FIG. 15 is applied.
  • FIGS. 1A to 1C are plan views illustrating a structure of a smart card according to various embodiments of the present disclosure.
  • a smart card 100 includes a plate 110 made of a material such as plastic, an auxiliary chip 120 disposed in a portion of the plate 110, and a fingerprint detection device ( 130).
  • the display device 103 may be further included in a portion of the smart card 100.
  • the display device 103 may be implemented as a liquid crystal display device or an electrophoretic display (EPD), but is not limited thereto.
  • the LED indicator may take the role of the display device 103.
  • the display device 103 may display the generated OTP number.
  • the display device 103 may be omitted when the smart card 100 is not an OTP card.
  • the auxiliary chip 120 may be formed of a metal chip, and the auxiliary chip 120 may store information on the smart card 100 (for example, credit card information, etc.) in an encrypted form.
  • the auxiliary chip 120 may be, for example, an EMV chip of EMV (Europay Mastercard Visa) standard.
  • the auxiliary chip 120 may be implemented in the form of an IC chip, but may be implemented in other types of chips, such as a flash memory and a central processing unit (CPU).
  • the fingerprint detection device 130 performs a function of sensing a fingerprint of a finger in contact with an upper portion thereof.
  • the fingerprint detection apparatus 130 may be implemented as a capacitive fingerprint sensor, an optical fingerprint sensor, an ultrasonic sensor, or the like according to a fingerprint sensing method.
  • the capacitance formed according to the contact of the ridge or the valley of the finger at each of the plurality of electrodes or the sensing cells existing in the fingerprint detection device 130 may be Will be different. Therefore, when the signals output from each of the plurality of electrodes or the plurality of sensing cells are combined, a fingerprint image is obtained.
  • the fingerprint detection device 130 when the fingerprint detection device 130 is implemented as an optical fingerprint sensor, the characteristics of the reflected light vary depending on whether the light emitted from the light source meets the ridge or the valley of the finger. Therefore, a fingerprint image can be obtained by combining the characteristics of the light reflected at each position of the finger fingerprint.
  • the fingerprint detection device 130 is implemented as an ultrasonic fingerprint sensor
  • the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transmitter are transmitted in the direction of the finger when it meets the ridge of the finger, the fingerprint detection device 130 present in the lower bone of the finger When it meets the top surface, it is reflected.
  • a fingerprint image is obtained.
  • the smart card 100 according to another embodiment of the present invention may be implemented in a form in which the auxiliary chip 120 is omitted, smart card according to another embodiment of the present invention 1, the auxiliary chip 120 and the display device 103 may be omitted, as shown in FIG. 1C.
  • FIG. 2 is a rear view of a smart card according to an embodiment of the present invention.
  • a magnetic strip 140 may be formed on the back of the plate 110 of the smart card 100.
  • the magnetic strip 140 may include basic information of the smart card 100 (for example, credit card information, etc.), and when loaded in the card reader, the magnetic strip 140 may transmit the stored information to the corresponding card reader. .
  • the magnetic strip 140 may be formed at a position where the card reader can be loaded, preferably near the edge of the plate 110.
  • At least a portion of the back of the plate 110 may be further provided with a separate contact pad (Contact Pad) 150 for charging or transmitting data of the battery built in the smart card 100.
  • Contact Pad Contact Pad
  • FIG 3 is a view for explaining the positional relationship between the auxiliary chip 120 and the fingerprint detection device 130 in the smart card according to an embodiment of the present invention.
  • the subsidiary chip 120 and the fingerprint detection device 130 are formed on the front surface of the plate 110 of the smart card 100, the card reader when the subsidiary chip 120 is implemented as an IC chip, etc. It is to be recognized through the auxiliary chip 120, for this purpose, the auxiliary chip 120 should be loaded in the insertion hole of the card reader. Therefore, as shown in FIG. 3, the insertion hole of the card reader should be inserted from one edge of the plate 110 to the region A covering the auxiliary chip 120.
  • the fingerprint detection device 130 exists in the area A and is repeatedly inserted into the insertion hole of the card reader together with the auxiliary chip 120, a roller or the like for introducing the smart card 100 into the card reader is introduced. Physical friction caused by contact with the driving device of the fingerprint detection device 130 may be physically damaged, and in severe cases may lose its function.
  • the fingerprint detection device 130 is preferably formed in the area that is not inserted with the auxiliary chip 120 when the smart card 100 is inserted into the card reader. Do. For example, the region A and the other region in which the plate 110 of the smart card 100 includes the auxiliary chip 120 based on the virtual straight line L passing through one edge of the auxiliary chip 120.
  • the fingerprint detection apparatus 130 may be formed in a region not including the auxiliary chip 120.
  • the distance between the virtual straight line L and one edge of the smart card 100 may be about 25 mm
  • the fingerprint detection device 130 is the virtual straight line L and the smart card ( It may be formed between one edge of 100).
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an internal configuration of a smart card according to an embodiment of the present invention.
  • the smart card 100 includes an auxiliary chip 120, a fingerprint detection device 130, a micro controller unit (MCU) 101, and a central processing unit (CPU). Central Processing Unit (102), the display device 103, the battery 104 may be included.
  • MCU micro controller unit
  • CPU central processing unit
  • the antenna 105 is disposed along the edge of the smart card 100, and the communication chip between the auxiliary chip 120 and the external device may be further included.
  • the physical switch SWp turns on / off the connection between the central processing unit 102 and the battery 104, and the physical switch SWp turns on / off the connection between the central processing unit 102 and the microcontroller unit 101.
  • the second switch SW2 turns on / off a connection between the central processing unit 102 and the auxiliary chip 120.
  • the physical switch SWp may be implemented as a physical switch that can be operated by a user, and the first and second switches SW1 and SW2 may be controlled by the central processing unit 102.
  • the microcontroller unit 101 is connected to the fingerprint detection device 130, receives a fingerprint detection signal transmitted from the fingerprint detection device 130, and acquires a fingerprint image through an embedded algorithm. After acquiring the fingerprint image, fingerprint authentication may be performed by comparing with a previously stored fingerprint image.
  • the microcontroller unit 101 according to an embodiment is driven in a sleep mode when the physical switch and the first switches SWp and SW1 are turned on. At this time, when a signal exceeding a reference value is received from the fingerprint detection device 130 by contacting the finger on the fingerprint detection device 130, it becomes an active state and performs the fingerprint recognition and fingerprint authentication operations.
  • the central processing unit 102 is selectively connected to the battery through the physical switch SWp, and selectively connected to the microcontroller unit 101 through the first switch SW1, and the second switch ( It is selectively connected to the auxiliary chip 120 through SW2).
  • the display apparatus 103 is connected to the central processing unit 102 and driven by the control of the central processing unit 102.
  • the smart card 100 is illustrated in a form in which the battery 104 is embedded.
  • the present invention is not limited thereto, and driving power may be received from the outside through the antenna 105 or the like.
  • the battery 104 may be implemented as an energy harvesting power source that collects energy and converts it into electrical energy, or the auxiliary chip 120 may receive power by contacting an external device that supplies energy. .
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of driving a smart card shown in FIG. 4.
  • the central processing unit 102 activates the display device 103, turns the first switch SW1 to the on state, and drives the microcontroller unit 101 to the standby state (S540).
  • the fingerprint detection device 130 is also connected to the central processing unit 102 through the microcontroller unit 101.
  • power supplied from the battery 104 is also supplied to the fingerprint detection device 130 through the central processing unit 102 and the microcontroller unit 101. Accordingly, the central processing unit 102, the microcontroller unit 101, and the fingerprint detection device 130 are activated (S540).
  • the microcontroller unit 101 When the microcontroller unit 101 is driven in a standby state, it receives an electrical signal from the fingerprint detection device 130 periodically or aperiodically.
  • the electrical signal may be a signal related to a change in electrical characteristics generated when a finger touches the fingerprint detection device 130. That is, there is a difference between the electrical signal generated when the finger is not present on the fingerprint detection device 130 and the electrical signal generated when the finger is in contact, the microcontroller unit 101 is the fingerprint detection device 130
  • the electronic signal received from the electronic device may determine whether a finger is present on the fingerprint detection device 130.
  • the microcontroller unit 101 may store the range of the signal transmitted from the fingerprint detection device 130 as a reference value when a finger is not present on the fingerprint detection device 130.
  • the process of comparing the signal transmitted from 130 with the reference value may be performed (S550).
  • the microcontroller unit 101 continuously monitors the signal transmitted from the fingerprint detection device 130.
  • the controller unit 101 is switched to the activated state (S560).
  • the microcontroller unit 101 acquires a fingerprint image through a fingerprint sensing signal transmitted from the fingerprint detection apparatus 130 and performs a fingerprint authentication process (S570). Fingerprint image acquisition and fingerprint authentication may be performed by an algorithm embedded in the microcontroller unit 101.
  • the fingerprint may be re-authenticated (S580). That is, the microcontroller unit 101 may perform the fingerprint authentication process by itself, or may receive the fingerprint sensing information from the fingerprint detection device 130 again, and transmit the fingerprint authentication failure result to the central processing unit 102. Fingerprint authentication failure information may be displayed on the display apparatus 103 under the control of the central processing unit 102.
  • the fingerprint authentication success result is transmitted to the central processing unit 102, and the authentication success information is displayed on the display apparatus 103 under the control of the central processing unit 102. Can be.
  • the central processing unit 102 turns on the second switch SW2 to activate the function of the sub-chip 120. That is, the function of the smart card can be activated (S591).
  • the smart card function is activated, power from the battery 104 is also supplied to the sub-chip 120 through the central processing unit 102, and the sub-chip 120 may communicate with an external device in a contact or non-contact manner.
  • the smart card 100 is an OTP card
  • OTP information may be received from an external device or generated by the smart card itself. Such OTP information may be displayed on the display apparatus 103 by the central processing unit 102.
  • the central processing unit 102 switches the first switch SW1 to the off state at the same time as the second switch SW2 is turned on or immediately after, so that the power supply of the battery 104 is the microcontroller. Supplying to the unit 101 and the fingerprint detection device 130 is blocked (S592).
  • the microcontroller unit performed the main control functions, the functions of the smart card were possible only when the microcontroller unit was activated.
  • the central processing unit 102 without the memory performs the main control function, the consumption current can be minimized, and the capacity of the battery 104 embedded in the smart card is small. Even stable driving is possible.
  • the smart card 100 is an OTP card, since the central processing unit 102 for controlling the operation of the display apparatus 103 and the display apparatus 103 is essentially provided, the corresponding central processing unit 102 By using this, the circuit of FIG. 4 can be implemented.
  • step S592 since the operations of the microcontroller unit 101 and the fingerprint detection device 130 are blocked while performing the function of the smart card as in step S592, the current consumption can be further minimized.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing an internal configuration of a smart card according to another embodiment of the present invention.
  • the smart card 100 may include a microcontroller unit 101, a central processing unit 102, a battery 104, and a fingerprint detection device 130.
  • a physical switch for controlling a connection between an auxiliary chip, a display device, a battery, and a central processing unit may be provided as in FIG. 5, but the illustration is omitted for simplicity.
  • the fingerprint detection device 130 surrounds the fingerprint sensor 131 and the fingerprint sensor 131 in a predetermined distance from the fingerprint sensor 131.
  • the external electrode 132 is implemented.
  • the external electrode 132 serves as a driving electrode. That is, a driving signal is applied to the external electrode 132 serving as a driving electrode, and a response signal from a finger according to the application of the driving signal is input to the fingerprint sensor 131.
  • the microcontroller unit 101 acquires a fingerprint image by combining the response signals from the fingerprint sensor 131 and performs a fingerprint authentication process.
  • the external electrode 132 is made of a metallic material such as aluminum, for example, and is connected to the central processing unit 102 in a pin-to-pin manner.
  • the connection between the central processing unit 102 and the microcontroller unit 101 is turned on / off through the third switch SW3, and the microcontroller unit 101 is the fingerprint sensor 131 of the fingerprint detection device 130.
  • the central processing unit 102 is driven according to the power supply from the battery 104, and the fingerprint detection device 130 is also driven by being supplied with the power of the battery 104 through the central processing unit 102.
  • the central processing unit 102 may be driven in a standby mode or an activated mode as it receives power. While running in the standby mode is beneficial for minimizing current consumption, it may be driven in an active mode, since the current consumption of the central processing unit 102 itself is on the order of hundreds of nanoamps. Meanwhile, the fingerprint detection device 130 may be driven in the standby mode.
  • the central processing unit 102 since the central processing unit 102 is connected to the external electrode 132 of the fingerprint detection device 130, the central processing unit 102 may receive an electrical signal periodically or aperiodically from the external electrode 132.
  • the external electrode 132 of the fingerprint detection device 130 since the electrical characteristics (eg, resistance value or dielectric constant) of the external electrode 132 are changed, the external electrode 132 may be It transmits an electrical signal different from the case where a finger is not present thereon.
  • the electrical characteristics eg, resistance value or dielectric constant
  • the central processing unit 102 compares a signal transmitted from the external electrode 132 with a reference value (range of signals received from the external electrode 132 when a finger is not present on the fingerprint detection device 130). When the reference value is exceeded, the third switch SW3 is turned on to activate the microcontroller unit 101.
  • the fingerprint sensor 131 of the fingerprint detection apparatus 130 may switch from the standby mode to the activation mode as the electrical characteristics of the external electrode 132 are changed to perform a fingerprint sensing signal output operation.
  • the signal output from the fingerprint sensor 131 is transmitted to the microcontroller unit 101, and the microcontroller unit 101 performs a fingerprint image acquisition and fingerprint authentication process based on the received signal.
  • the subsidiary chip of the smart card and the external device are communicated, as described above with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the current consumption may be minimized.
  • the user since the driving of the microcontroller unit 101 is determined according to the electrical characteristics of the external electrode 132 of the fingerprint detection apparatus 130, the user manipulates the microcontroller unit 101 to drive the microcontroller unit 101.
  • the physical switch that had to be done can be omitted.
  • the manufacturing cost of the smart card 100 can be reduced, and the current consumption can be further reduced.
  • the physical switch is omitted, the physical impact due to the switch on / off is reduced, thereby, the impact received by the printed circuit board in the smart card 100 can be minimized.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing the internal configuration of a smart card according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 another embodiment of the present invention is a modification of the embodiment shown in FIG. 6, where the smart card 100 can be seen that the central processing unit is omitted.
  • the microcontroller unit 101 is directly connected to the external electrode 132 of the fingerprint detection device 130, and is selectively connected to the fingerprint sensor 131 through a fourth switch SW4.
  • the microcontroller unit 101 When power is supplied from the battery 104 to the microcontroller unit 101, the microcontroller unit 101 is driven in the standby mode, and the fingerprint detection device supplied with the power of the battery 104 through the microcontroller unit 101 ( 130) is also driven.
  • the fingerprint detection device 130 is preferably driven in the standby mode.
  • the microcontroller unit 101 compares the electrical signal received from the external electrode 132 of the fingerprint detection device 130 with a reference value. When the electrical signal exceeds the reference value, the finger is placed on the fingerprint detection device 130. Because it exists, switch from standby mode to activation mode.
  • the microcontroller unit 101 turns the fourth switch SW4 on, and receives an output signal according to fingerprint sensing from the fingerprint sensor 131 of the fingerprint detection device 130, Fingerprint image acquisition and fingerprint authentication are performed.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view illustrating an area where a fingerprint detection device is formed on a front surface of a smart card according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 8.
  • the smart card 100 may include a lower plate 160 and a flexible printed circuit board (FPCB) 170 formed on the lower plate 160.
  • the spacer 180 is formed on the printed circuit board 170 and is formed along the edge of the smart card 100.
  • Fingerprint detection device 130 according to an embodiment may be mounted on a portion of the printed circuit board 170, the front of the smart card 100, except for the fingerprint detection device 130 on the spacer 180.
  • Top plate 190 is formed to cover the area.
  • Fingerprint detection apparatus 130 may be composed of a fingerprint sensor 131 and the support 133 is formed in a ring shape to surround the fingerprint sensor 131.
  • the support part 133 may be made of a metallic material such as aluminum, but is not limited thereto.
  • the lower surface of the support 133 is in contact with the printed circuit board 170 in the same manner as the fingerprint sensor 131, and according to one embodiment, the upper surface is formed at the same height as the fingerprint sensor 131.
  • the fingerprint detection device 130 primarily protects the fingerprint detection device 130 when the fingerprint detection device 130 is subjected to a physical shock (for example, bending or warping of a smart card). Play a role.
  • a physical shock for example, bending or warping of a smart card.
  • a metal plate is additionally attached to the lower part of the fingerprint sensor. Since it is protected from physical shocks, there is no need to additionally attach a metal plate to the lower part of the fingerprint sensor, thereby enabling the implementation of a smart card that is safe from physical shocks without the thickness burden caused by the addition of the metal plate.
  • the support 133 may also serve as a ground ring that protects the fingerprint sensor 131 from external static electricity.
  • the support part 133 is made of a metallic material, when the fingerprint detection device 130 is implemented with the capacitive fingerprint sensor described with reference to FIGS. 6 and 7, the external electrode 132 for supplying a driving signal is provided. , See FIG. 6 and FIG. 7).
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams showing the configuration of a fingerprint detection device of a smart card according to another embodiment of the present invention.
  • an upper surface of the support part 133 surrounding the fingerprint sensor 131 may be formed higher than an upper surface of the fingerprint sensor 131.
  • the support 133 is formed at a height higher than that of the fingerprint sensor 131, the upper surface of the fingerprint sensor 131 may be better protected.
  • the upper surface of the support 133 is formed higher than the upper surface of the fingerprint sensor 131, and is bent in the inner direction of the fingerprint sensor 131, so that the upper edge region of the fingerprint sensor 131 is formed. It may be formed to be covered. According to the embodiment shown in FIG. 11, the protection and the waterproofing effect of the fingerprint sensor 131 may also be expected.
  • FIGS. 12 to 14 are views illustrating the shape of a support unit according to various embodiments of the present disclosure.
  • the support 133 may have a flat top and bottom surfaces.
  • the support part 133 may be formed in a form in which an edge of an upper surface thereof is rounded.
  • an inclined surface may be formed on the upper portion of the support part 133 so that the inner diameter thereof gradually increases toward the upper surface direction.
  • FIG. 15 is a perspective view illustrating a shape of a support according to still another embodiment of the present invention
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a fingerprint detection device of the smart card to which the support shown in FIG. 15 is applied.
  • a flange 133a may be formed at a lower portion of the support 133 surrounding the fingerprint sensor 131. That is, the shape of the bottom surface of the support part 133 may be formed in the form of the flange 133a. Since the flange 133a is formed, the bonding force and the fastening force of the support part 133 and its surrounding components, that is, the printed circuit board 170 and the spacer 180 may be improved. In addition, when the space between the support 133 and the fingerprint sensor 131 is filled with a resin such as epoxy, the waterproof effect may also be excellent.
  • FIGS. 9 and 10 illustrates an embodiment in which the top surface of the support 133 is bent inwardly so as to cover the edge of the fingerprint sensor 131, the top surface of which is illustrated in FIGS. 9 and 10. 131 may be formed in a shape that does not cover the edge.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드로서, 중앙 처리 유닛; 상기 중앙 처리 유닛과 선택적으로 연결되며, 상기 지문 검출 장치로부터 수신되는 지문 센싱 신호를 기초로 지문 인증을 수행하는 마이크로 컨트롤러 유닛; 및 상기 지문 인증 결과가 성공인 경우, 상기 중앙 처리 유닛과 연결되어 활성화되는 보조칩을 포함하는, 스마트카드가 제공된다.

Description

지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드 및 이의 구동 방법
본 발명은 지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 그 소모 전력이 낮으며, 지문 센서가 외부의 물리적인 충격으로부터 보호될 수 있는 스마트카드 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
지문의 무늬는 사람마다 다르기 때문에, 개인 식별 분야에 많이 이용되고 있다. 특히, 지문은 개인 인증 수단으로서 금융, 범죄수사, 보안 등의 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.
이러한 지문을 인식하여 개인을 식별하기 위해 지문 인식 센서가 개발되었다. 지문 인식 센서는 사람의 손가락을 접촉하고 손가락 지문을 인식하는 장치로서, 정당한 사용자인지 여부를 판단할 수 있는 수단으로 활용되고 있다. 그 지문 센서는 지문 감지 원리에 따라 광학 방식 센서, 정전용량 방식 센서, 초음파 방식 센서, 열감지식 센서 등으로 구분되며, 각 타입의 지문센서는 각각의 구동 원리에 따라 손가락으로부터 지문 이미지 데이터를 얻어내게 된다.
한편, 이와 같은 지문 센서의 활용도가 높아져, IC 칩을 포함하는 스마트카드의 보안을 위해 스마트카드 자체에 지문 센서가 포함되는 기술이 개발되었다. 스마트카드에 지문 센서를 실장시키게 되면, 사용자 고유정보인 지문을 이용하여 스마트카드 사용자의 정당 사용을 판별할 수 있기 때문에, 스마트카드 사용에 있어서의 보안성이 향상될 수 있다.
스마트카드에 지문 센서가 적용되면, 해당 지문 센서를 구동하기 위한 전원이 필요한데, 일반적으로 스마트카드에 적용되는 배터리는 용량이 적기 때문에, 지문 센서 및 지문 검출 신호를 처리하는 구성요소에서의 소비 전력을 최소화하기 위한 노력이 필요하다.
현재는 스마트카드 내에 포함되는 마이크로 컨트롤러 유닛과 스위치 동작을 개선하여 소모 전류를 낮추는 방법이 제안되고 있지만, 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 소모 전류가 크기 때문에, 대기 모드로 구동이 되더라도 지속적으로 동작이 되는 경우에는 소모 전류의 절감이 효과적으로 이루어질 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스마트카드 내에서 지문 인식, 지문 인증 및 고유의 동작 수행 등의 과정에서 소모 전류를 최소화하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 스마트카드에 전원을 공급하기 위한 물리적 버튼을 생략하면서도 스마트카드의 소모 전류를 최소화하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스마트카드에 가해지는 물리적인 충격으로부터 지문 센서를 보호하는 구조를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드로서, 중앙 처리 유닛; 상기 중앙 처리 유닛과 선택적으로 연결되며, 상기 지문 검출 장치로부터 수신되는 지문 센싱 신호를 기초로 지문 인증을 수행하는 마이크로 컨트롤러 유닛; 및 상기 지문 인증 결과가 성공인 경우, 상기 중앙 처리 유닛과 연결되어 활성화되는 보조칩을 포함하는, 스마트카드가 제공된다.
상기 마이크로 컨트롤러 유닛은, 상기 중앙 처리 유닛과 연결되는 경우 대기 모드 상태로 구동되며, 상기 지문 검출 장치로부터 수신되는 전기적 신호의 크기가 기준값을 넘는 경우에는 활성화 상태로 전환되어 상기 지문 인증을 수행할 수 있다.
상기 마이크로 컨트롤러 유닛은, 상기 보조칩이 활성화되는 경우, 상기 중앙 처리 유닛과 연결이 차단될 수 있다.
상기 스마트카드는, 상기 중앙 처리 유닛에 전원이 공급되는 경우, 상기 중앙 처리 유닛과 상기 마이크로 컨트롤러 유닛 및 상기 지문 검출 장치를 연결시키는 제1 스위치; 및 상기 지문 인증 결과가 성공인 경우, 상기 보조칩과 상기 중앙 처리 유닛을 연결시키는 제2 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 스마트카드는, 상기 중앙 처리 유닛에 전원을 공급하기 위한 물리적 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 스마트카드는, 상기 중앙 처리 유닛에 의해 제어되며, 상기 지문 인증 결과 정보, 상기 보조칩 및 중앙 처리 유닛의 동작 결과 정보가 표시되는 디스플레이 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 지문 검출 장치는, 지문 센서 및 상기 지문 센서 주변을 감싸도록 형성되는 외부 전극을 포함하고, 상기 중앙 처리 유닛은, 상기 지문 검출 장치의 외부 전극으로부터 수신되는 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛을 활성화시켜 상기 지문 인증 동작이 수행되도록 할 수 있다.
상기 스마트카드는, 상기 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우, 상기 중앙 처리 유닛과 상기 마이크로 컨트롤러 유닛을 연결하는 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 지문 검출 장치는, 지문 센서; 및 상기 지문 센서 주변을 감싸도록 링 형상으로 형성되며 금속성 재질로 형성되는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 지지부의 상면 높이는, 상기 지문 센서의 상면 높이와 동일하거나, 그보다 높게 형성될 수 있다.
상기 지지부의 상면은 상기 지문 센서의 상면보다 높게 형성되되, 상기 지문 센서의 내부 방향으로 절곡되어, 상기 지문 센서의 상면 가장자리 영역을 덮도록 형성될 수 있다.
상기 지지부는, 상면과 하면이 평평한 구조, 상면의 가장자리가 라운딩 처리된 구조, 또는 상부의 내부 지름이 상면 방향으로 갈수록 점차 넓어지는 구조로 형성될 수 있다.
상기 지지부의 하부에는 플랜지(flange)가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지문 센서 및 상기 지문 센서 주변을 감싸도록 형성되는 외부 전극을 포함하는 지문 검출 장치; 및 전원이 인가되는 경우, 대기 모드로 구동되며 상기 외부 전극으로부터 수신되는 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우 지문 인증 과정을 수행하는 활성화 상태로 전환되는 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함하는, 스마트카드가 제공된다.
상기 스마트카드는, 상기 외부 전극으로부터 수신되는 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우 상기 지문 센서와 상기 마이크로 컨트롤러 유닛을 연결하는 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드의 구동 방법으로서, 중앙 처리 유닛이 전원을 공급받아 마이크로 컨트롤러 유닛을 대기 모드로 구동시키는 단계; 상기 마이크로 컨트롤러 유닛이 상기 지문 검출 장치로부터 전기적 신호를 수신하여 기준값과 비교하는 단계; 상기 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우 상기 마이크로 컨트롤러 유닛이 활성화 상태로 전환되어 지문 인증 과정을 수행하는 단계; 및 상기 지문 인증 결과가 성공인 경우, 상기 중앙 처리 유닛이 보조칩을 활성화시키는 단계를 포함하는, 스마트카드의 구동 방법이 제공된다.
상기 스마트카드의 구동 방법은, 상기 지문 인증 결과가 성공인 경우, 상기 중앙 처리 유닛이 상기 마이크로 컨트롤러 유닛과의 연결을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드의 구동 방법으로서, 중앙 처리 유닛이 상기 지문 검출 장치의 외부 전극으로부터 전기적 신호를 수신하여 기준값과 비교하는 단계; 및 상기 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우, 상기 중앙 처리 유닛이 마이크로 컨트롤러 유닛을 활성화시켜, 지문 인증 과정이 수행되도록 하는 단계를 포함하는, 스마트카드의 구동 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드의 구동 방법으로서, 마이크로 컨트롤러 유닛이 대기 모드로 구동되어 상기 지문 검출 장치의 외부 전극으로부터 전기적 신호를 수신하는 단계; 및 상기 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛이 상기 지문 검출 장치의 지문 센서와 연결되어 지문 인증 과정을 수행하는 단계를 포함하는, 스마트카드의 구동 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 스마트카드의 디스플레이 장치를 제어하며 저전류로 구동되는 중앙 처리 유닛이 지문 인증을 수행하는 마이크로 컨트롤러 유닛 등의 전체 동작을 제어하기 때문에, 그 동작 시 소모 전류가 낮아질 수 있다.
본 발명에 따르면 마이크로 컨트롤러 유닛이 지문 검출 장치 상에 손가락이 존재하는 경우에만 활성화되어 지문 인증 동작을 수행하기 때문에, 소모 전류가 더욱 낮아질 수 있다.
본 발명에 따르면, 마이크로 컨트롤러 유닛에 의한 지문 인증 동작 완료 후에는 마이크로 컨트롤러 유닛에 대한 전원 공급이 차단되므로, 소모 전류는 최소화될 수 있다.
본 발명에 따르면, 스마트카드의 중앙 처리 유닛이 지문 검출 장치에 손가락이 존재하는 경우에만 지문 인증 동작을 수행하는 마이크로 컨트롤러 유닛을 활성화시키므로, 중앙 처리 유닛 및 마이크로 컨트롤러 유닛을 활성화시키기 위한 물리적 스위치 없이도 소모 전류가 낮은 스마트카드의 구현이 가능해진다.
본 발명에 따르면, 지문 센서 주변에 링 형상의 지지부가 마련됨으로써 물리적인 충격으로부터 지문 센서가 보호될 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스마트카드의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트카드의 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트카드에서 보조칩과 지문 검출 장치의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트카드의 내부 구성을 나타내는 회로도이다.
도 5는 도 4에 도시된 스마트카드의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트카드의 내부 구성을 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트카드의 내부 구성을 나타내는 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트카드의 전면에서 지문 검출 장치가 형성된 영역을 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는 도 8의 A-A' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트카드의 지문 검출 장치 구성을 나타내는 도면이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 지지부의 형상을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지지부의 형상을 나타내는 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시된 지지부가 적용된 스마트카드의 지문 검출 장치 구성을 나타내는 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스마트카드의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 1a를 참조하면, 일 실시예에 따른 스마트카드(100)는 플라스틱 등의 물질로 이루어지는 플레이트(110), 상기 플레이트(110)의 일부 영역에 배치되는 보조칩(120), 및 지문 검출 장치(130)를 포함한다. 또한, 스마트카드(100)가 OTP(One Time Password) 카드 등인 경우에는, 스마트카드(100)의 일부 영역에 디스플레이 장치(103)가 더 포함될 수 있다. 이러한 디스플레이 장치(103)는 액정 표시 장치 또는 전기영동 디스플레이(EPD: ElectroPhoresis Display)로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지는 않으며, 예를 들면, LED 인디게이터가 그 역할을 대신할 수도 있다. 스마트카드(100)가 OTP(One Time Password) 카드인 경우, 디스플레이 장치(103)에는 당해 생성된 OTP 번호가 표시될 수 있다. 이러한 디스플레이 장치(103)는 스마트카드(100)가 OTP 카드가 아닌 경우 등에서 생략될 수도 있다.
보조칩(120)은 금속 형태의 칩으로 형성되며, 이러한 보조칩(120)에는 스마트카드(100)에 대한 정보(예를 들면, 신용카드 정보 등)가 암호화된 형태로 저장될 수 있다. 보조칩(120)은 예를 들면 EMV(Europay Mastercard Visa)규격의 금융칩(EMV Chip)일 수 있다. 이러한 보조칩(120)은 IC 칩의 형태로 구현될 수도 있으나, 플래시메모리, CPU(Central Processing Unit) 등 다른 형태의 칩으로 구현될 수도 있다.
지문 검출 장치(130)는 그 상부에 접촉된 손가락의 지문을 센싱하는 기능을 수행한다. 지문 검출 장치(130)는 지문 센싱 방식에 따라, 정전용량 방식 지문 센서, 광학 방식 지문 센서 또는 초음파 방식 센서 등으로 구현될 수 있다.
지문 검출 장치(130)가 정전용량 방식 지문 센서로 구현되는 경우, 지문 검출 장치(130) 내에 존재하는 복수개의 전극 또는 복수개의 센싱 셀 각각에서 손가락의 융선 또는 골의 접촉에 따라 형성되는 정전용량이 달라지게 된다. 따라서, 상기 복수개의 전극 또는 복수개의 센싱 셀 각각으로부터 출력되는 신호를 종합하면 지문 이미지가 획득되게 된다.
또한, 지문 검출 장치(130)가 광학 방식 지문 센서로 구현되는 경우에는, 광원으로부터 출사된 광이 손가락의 융선과 만나는지 또는 골과 만나는지 여부에 따라 그 반사광의 특성이 달라지게 된다. 따라서, 손가락 지문의 각 위치에서 반사되는 광의 특성을 종합하면 지문 이미지가 획득될 수 있다.
한편, 지문 검출 장치(130)가 초음파 방식 지문 센서로 구현되는 경우에는, 초음파 송신기로부터 출사되는 초음파들이 손가락의 융선을 만나면 손가락 방향으로 투과되고, 손가락의 골 하부에 존재하는 지문 검출 장치(130) 상단면을 만나면 반사되는데, 이러한 특성을 종합하면, 지문 이미지가 획득된다.
본 발명의 실시예에 따른 지문 검출 장치(130)의 구체적인 구조에 대해서는 후에 더욱 상세히 설명하기로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트카드(100)는 도 1b에 도시되는 바와 같이, 보조칩(120)이 생략된 형태로 구현될 수도 있으며, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트카드(100)는 도 1c에 도시되는 바와 같이, 보조칩(120)과 디스플레이 장치(103)가 생략된 형태로 구현될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트카드의 배면도이다.
도 2를 참조하면, 스마트카드(100)의 플레이트(110) 뒷면에는 마그네틱 스트립(140)이 형성될 수 있다. 마그네틱 스트립(140)은 스마트카드(100)의 기본 정보(예를 들면, 신용카드 정보 등)를 포함하고 있을 수 있으며, 카드리더기에 로딩되면, 접촉 방식으로 저장된 정보를 해당 카드리더기로 전송할 수 있다. 이를 위해 마그네틱 스트립(140)은 카드리더기에 로딩될 수 있는 위치, 바람직하게는, 플레이트(110)의 가장자리 부근에 형성될 수 있다.
한편, 플레이트(110) 뒷면의 적어도 일부에는 스마트카드(100)에 내장된 배터리의 충전 또는 데이터의 송수신을 위한 별도의 콘택트 패드(Contact Pad)(150)가 더 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트카드에서 보조칩(120)과 지문 검출 장치(130) 간의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
전술한 바와 같이, 스마트카드(100)의 플레이트(110) 앞면에는 보조칩(120)과 지문 검출 장치(130)가 형성되는데, 보조칩(120)이 IC 칩 등으로 구현되는 경우에는 카드리더기를 통해 보조칩(120)을 인식하여야 할 것이고, 이를 위해, 보조칩(120)은 카드리더기의 삽입구에 로딩되어야 한다. 따라서, 도 3에 도시되는 바와 같이, 플레이트(110)의 일 가장자리로부터 보조칩(120)을 커버하는 영역(A)까지 카드리더기의 삽입구에 삽입되어야 한다.
만약, 지문 검출 장치(130)가 상기 영역(A)에 존재하여 보조칩(120)과 함께 카드리더기의 삽입구에 반복하여 삽입된다면, 카드리더기에 있어서 스마트카드(100)를 내부로 유입하는 롤러 등의 구동 장치와 접촉되어 발생하는 물리적 마찰로 지문 검출 장치(130)가 물리적인 손상을 입을 수 있고, 심한 경우에는 그 기능을 상실할 수 있다. 이러한 지문 검출 장치(130)의 표면 손상을 방지하기 위해, 지문 검출 장치(130)는 스마트카드(100)가 카드리더기에 삽입될 때 보조칩(120)과 함께 삽입되지 않는 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 보조칩(120)의 일 가장자리를 지나는 가상의 직선(L)을 기준으로 스마트카드(100)의 플레이트(110)가 보조칩(120)을 포함하는 영역(A) 및 그렇지 않은 영역으로 나뉘는 경우, 지문 검출 장치(130)는 보조칩(120)을 포함하지 영역에 형성될 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 상기 가상의 직선(L)과 스마트카드(100)의 일 가장자리 간 거리가 약 25mm일 수 있으며, 지문 검출 장치(130)는 상기 가상의 직선(L)과 상기 스마트카드(100)의 일 가장자리 사이에 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트카드의 내부 구성을 나타내는 회로도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 스마트카드(100)는 보조칩(120), 지문 검출 장치(130), 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU: Micro Controller Unit)(101), 중앙 처리 유닛(CPU: Central Processing Unit)(102), 디스플레이 장치(103), 배터리(104)를 포함할 수 있다.
또한, 스마트카드(100)의 가장자리를 따라 배치되며, 보조칩(120)과 외부 장치 간의 통신 기능을 담당하는 안테나(105)가 더 포함될 수 있다.
한편, 중앙 처리 유닛(102)에는 3개의 스위치(SWp, SW1, SW2)가 연결될 수 있다. 물리적 스위치(SWp)는 중앙 처리 유닛(102)과 배터리(104) 간의 연결을 온/오프하고, 물리적 스위치(SWp)는 중앙 처리 유닛(102)과 마이크로 컨트롤러 유닛(101) 간의 연결을 온/오프하며, 제2 스위치(SW2)는 중앙 처리 유닛(102)과 보조칩(120) 간의 연결을 온/오프한다. 물리적 스위치(SWp)는 사용자에 의해 조작될 수 있는 물리적인 스위치로 구현될 수 있으며, 제1 및 제2 스위치(SW1, SW2)는 중앙 처리 유닛(102)에 의해 그 동작이 제어될 수 있다.
일 실시예에 따른 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 지문 검출 장치(130)와 연결되며, 지문 검출 장치(130)로부터 전송되는 지문 검출 신호를 수신하여, 내장된 알고리즘을 통해 지문 이미지를 획득한다. 지문 이미지 획득 후에는 기 저장된 지문 이미지와 비교 작업을 거쳐 지문 인증을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 물리적 스위치와 제1 스위치(SWp, SW1)가 온 상태로 전환되는 경우, 대기(sleep) 모드로 구동된다. 이 때, 지문 검출 장치(130) 상에 손가락이 접촉됨으로써 기준값을 넘는 신호가 지문 검출 장치(130)로부터 수신되면, 활성화(active) 상태가 되어, 상기 지문 인식 및 지문 인증 동작을 수행한다.
일 실시예에 따른 중앙 처리 유닛(102)은 물리적 스위치(SWp)를 통해 배터리와 선택적으로 연결되고, 제1 스위치(SW1)를 통해 마이크로 컨트롤러 유닛(101)과 선택적으로 연결되며, 제2 스위치(SW2)를 통해 보조칩(120)과 선택적으로 연결된다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(103)는 중앙 처리 유닛(102)과 연결되며, 중앙 처리 유닛(102)의 제어에 의해 구동된다.
한편, 도 4에서는 스마트카드(100) 내에 배터리(104)가 내장되는 형태로 예시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 구동 전력이 외부로부터 안테나(105) 등을 통해 수신될 수도 있다. 또한, 배터리(104)는 에너지를 수집해 전기 에너지로 변환하는 에너지 하베스팅 전원 등으로 구현될 수도 있으며, 보조칩(120)이 에너지를 공급하는 외부 장치와 접촉을 함으로써, 전원을 인가 받을 수도 있다.
도 5는 도 4에 도시된 스마트카드의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트카드의 구동 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 사용자에 의해 물리적 스위치(SWp)가 온 상태로 전환되면(S510), 배터리(104)로부터 중앙 처리 유닛(102)으로 전원이 인가되어(S520), 중앙 처리 유닛(102)이 구동된다(S530).
이때, 중앙 처리 유닛(102)은 디스플레이 장치(103)를 활성화시키고, 제1 스위치(SW1)를 온 상태로 전환하여, 마이크로 컨트롤러 유닛(101)을 대기 상태로 구동시킨다(S540). 제1 스위치(SW1)가 온 상태가 됨에 따라, 지문 검출 장치(130) 또한 마이크로 컨트롤러 유닛(101)을 통해 중앙 처리 유닛(102)과 연결된다. 한편, 배터리(104)로부터 공급되는 전원은 중앙 처리 유닛(102) 및 마이크로 컨트롤러 유닛(101)을 통해 지문 검출 장치(130)에도 공급된다. 이에 따라, 중앙 처리 유닛(102), 마이크로 컨트롤러 유닛(101), 지문 검출 장치(130)가 활성화되게 된다(S540).
마이크로 컨트롤러 유닛(101)이 대기 상태로 구동되면, 주기적 또는 비주기적으로 지문 검출 장치(130)로부터 전기적 신호를 수신한다. 전기적 신호는 지문 검출 장치(130) 상에 손가락이 접촉하는 경우 발생하는 전기적 특성 변화와 관련된 신호일 수 있다. 즉, 지문 검출 장치(130) 상에 손가락이 존재하지 않는 경우에 발생하는 전기적 신호와 손가락이 접촉되었을 때 발생하는 전기적 신호 간에는 차이가 존재하는데, 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 지문 검출 장치(130)로부터 수신되는 전기적 신호를 통해 현재 지문 검출 장치(130) 상에 손가락이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
이를 위해, 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 지문 검출 장치(130) 상에 손가락이 존재하지 않는 경우 지문 검출 장치(130)로부터 송신되는 신호의 범위를 기준값으로 저장하고 있을 수 있으며, 당해 지문 검출 장치(130)로부터 송신되는 신호를 상기 기준값과 비교하는 과정을 수행할 수 있다(S550).
만약, 지문 검출 장치(130)로부터 송신되는 신호가 상기 기준값을 넘지 않는다면, 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 계속적으로 지문 검출 장치(130)로부터 송신되는 신호를 모니터링한다.
반면, 지문 검출 장치(130)로부터 송신되는 신호가 상기 기준값을 넘는다면, 지문 검출 장치(130) 상에 손가락이 존재한다는 것이므로, 지문 검출 장치(130)로부터 송신되는 지문 센싱 신호를 처리하기 위해 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 활성화 상태로 전환된다(S560).
마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 활성화 상태에서, 지문 검출 장치(130)로부터 전송되는 지문 센싱 신호를 통해 지문 이미지를 획득하고, 지문 인증 과정을 수행한다(S570). 지문 이미지 획득과 지문 인증 과정은 마이크로 컨트롤러 유닛(101)에 내장된 알고리즘에 의해 이루어질 수 있다.
지문 인증의 수행 결과, 인증에 실패하면, 지문에 대한 재인증 과정을 거칠 수 있다(S580). 즉, 마이크로 컨트롤러 유닛(101) 자체적으로 지문 인증 과정을 재차 수행하거나, 지문 검출 장치(130)로부터 재차 지문 센싱 정보를 수신할 수도 있으며, 지문 인증 실패 결과를 중앙 처리 유닛(102)에 전송하여, 중앙 처리 유닛(102)의 제어에 따라 디스플레이 장치(103)에 지문 인증 실패 정보를 표시할 수도 있다.
반면, 지문 인증의 수행 결과, 인증에 성공하면, 지문 인증 성공 결과가 중앙 처리 유닛(102)으로 전달되며, 그 인증 성공 정보가 중앙 처리 유닛(102)의 제어에 의해 디스플레이 장치(103)에 표시될 수 있다. 또한, 지문 인증이 성공하면, 중앙 처리 유닛(102)은 제2 스위치(SW2)를 온 상태로 전환하여 보조칩(120)의 기능을 활성화시킨다. 즉, 스마트카드의 기능을 활성화시킬 수 있다(S591). 스마트카드 기능 활성화에 따라 배터리(104)로부터의 전원이 중앙 처리 유닛(102)을 통해 보조칩(120)에도 공급되며, 보조칩(120)은 접촉 또는 비접촉 방식으로 외부 장치와 통신할 수 있다. 스마트카드(100)가 OTP 카드인 경우에는, 보조칩(120)이 활성화됨에 따라 OTP 정보가 외부장치로부터 수신되거나 스마트카드 자체적으로 생성될 수 있다. 이러한 OTP 정보는 중앙 처리 유닛(102)에 의해 디스플레이 장치(103)에 표시될 수 있다.
한편, 중앙 처리 유닛(102)은 제2 스위치(SW2)를 온 상태로 전환함과 동시에, 또는 그 직후에 제1 스위치(SW1)를 오프 상태로 전환하여, 배터리(104)의 전원이 마이크로 컨트롤러 유닛(101)과 지문 검출 장치(130)에 공급되는 것을 차단시킨다(S592).
기존 대부분의 스마트카드에 있어서는 마이크로 컨트롤러 유닛이 주요 제어 기능을 수행하였기 때문에, 마이크로 컨트롤러 유닛이 활성화되어야만 스마트카드의 기능이 가능하였었다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 메모리가 없어 단순한 중앙 처리 유닛(102)이 주요 제어 기능을 수행하기 때문에, 소모 전류가 최소화될 수 있고, 스마트카드에 내장된 배터리(104)의 용량이 작더라도 안정적인 구동이 가능해진다. 또한, 스마트카드(100)가 OTP 카드인 경우에는, 디스플레이 장치(103) 및 디스플레이 장치(103)의 동작을 제어하기 위한 중앙 처리 유닛(102)이 필수적으로 구비되므로, 해당 중앙 처리 유닛(102)을 활용하여 도 4의 회로 구현이 가능해진다.
한편, 단계 S592에서와 같이, 스마트카드의 기능을 수행하는 동안 마이크로 컨트롤러 유닛(101)과 지문 검출 장치(130)의 동작이 차단되기 때문에, 그 소모 전류는 더욱 최소화될 수 있다.
실제로, 상기 기존 스마트카드에 의하면 40~80mA 수준의 전류 소모를 보이나, 본 발명의 실시예에 따른 스마트카드의 구동 방법에 의하면, 5~20mA 수준의 전류 소모가 나타나는 것을 확인하였다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트카드의 내부 구성을 나타내는 회로도이다.
도 6을 참조하면, 스마트카드(100)는 마이크로 컨트롤러 유닛(101), 중앙 처리 유닛(102), 배터리(104), 지문 검출 장치(130)를 포함할 수 있다. 도 6에 도시되는 실시예에서도 도 5에서와 같이 보조칩, 디스플레이 장치, 배터리와 중앙 처리 유닛 간의 연결을 제어하는 물리적 스위치가 구비될 수 있으나, 도면의 간략화를 위해 그 도시를 생략하였다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트카드(100)에 있어서는 지문 검출 장치(130)가 지문 센서(131), 및 지문 센서(131)와 일정거리 이격된 상태로 상기 지문 센서(131) 주변을 감싸는 외부 전극(132)으로 구현된다. 지문 검출 장치(130)가 정전용량 방식 지문 센서로 구현되는 경우, 외부 전극(132)은 구동 전극으로서의 역할을 한다. 즉, 구동 전극의 기능을 하는 외부 전극(132)에 구동 신호가 인가되며, 해당 구동 신호 인가에 따른 손가락으로부터의 응답신호가 지문 센서(131)로 입력된다. 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 상기 지문 센서(131)로부터의 응답신호를 종합하여 지문 이미지를 획득하고 지문 인증 과정을 수행한다.
외부 전극(132)은 예를 들면 알루미늄 등의 금속성 재질로 이루어지며 중앙 처리 유닛(102)과 핀투핀(pin-to-pin) 방식으로 연결된다.
한편, 중앙 처리 유닛(102)과 마이크로 컨트롤러 유닛(101) 간의 연결은 제3 스위치(SW3)를 통해 온/오프되고, 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 지문 검출 장치(130)의 지문 센서(131)와 연결된다.
도 6에 도시되는 실시예에서의 스마트카드(100)의 구동은 다음의 과정을 통해 이루어진다.
먼저, 중앙 처리 유닛(102)이 배터리(104)로부터의 전원 공급에 따라 구동되며, 지문 검출 장치(130) 또한 중앙 처리 유닛(102)을 통해 배터리(104)의 전원을 공급받아 구동된다.
중앙 처리 유닛(102)은 전원 공급을 받음에 따라 대기 모드 또는 활성화 모드로 구동될 수 있다. 대기 모드로 구동되는 것이 전류 소모를 최소화하는 데에 유익하지만, 중앙 처리 유닛(102) 자체의 전류 소모가 수백 나노 암페어 수준이기 때문에, 활성화 모드로 구동되어도 무방하다. 한편, 지문 검출 장치(130)는 대기 모드로 구동될 수 있다.
전술한 바와 같이, 중앙 처리 유닛(102)은 지문 검출 장치(130)의 외부 전극(132)과 연결되어 있기 때문에, 외부 전극(132)으로부터 전기적 신호를 주기적 또는 비주기적으로 수신할 수 있다.
만약, 손가락이 지문 검출 장치(130)의 외부 전극(132)에 닿으면, 외부 전극(132)의 전기적 특성(예를 들면, 저항값 또는 유전율 등)이 달라지기 때문에, 외부 전극(132)은 그 상부에 손가락이 존재하지 않는 경우와 다른 전기적 신호를 송신한다.
중앙 처리 유닛(102)은 상기 외부 전극(132)으로부터 송신되는 신호를 기준값(지문 검출 장치(130) 상에 손가락이 존재하지 않는 경우 외부 전극(132)으로부터 수신되는 신호의 범위)과 비교하여, 상기 기준값을 넘는 경우에는, 제3 스위치(SW3)를 온 상태로 전환하여 마이크로 컨트롤러 유닛(101)을 활성화시킨다.
지문 검출 장치(130)의 지문 센서(131)는 외부 전극(132)의 전기적 특성이 달라짐에 따라 대기 모드에서 활성화 모드로 전환되어, 지문 센싱 신호 출력 동작을 수행할 수 있다. 지문 센서(131)로부터 출력되는 신호는 마이크로 컨트롤러 유닛(101)으로 전송되며, 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 수신되는 신호를 기초로 지문 이미지 획득 및 지문 인증 과정을 수행한다. 지문 인증이 완료되면, 스마트카드의 보조칩과 외부 장치가 통신되며, 이에 대해서는 도 4 및 5를 참조하여 설명한 바와 동일하다.
본 실시예에 따르면, 지문 검출 장치(130)가 지문 센싱 과정을 수행하기 전에는 소모 전류가 작은 중앙 처리 유닛(101)만 구동되므로, 소모 전류가 최소화될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 지문 검출 장치(130)의 외부 전극(132)의 전기적 특성에 따라 마이크로 컨트롤러 유닛(101)의 구동이 결정되므로, 마이크로 컨트롤러 유닛(101)을 구동시키기 위해 사용자가 조작하여야 했던 물리적인 스위치가 생략될 수 있다.
물리적 스위치의 생략에 따라, 스마트카드(100)의 제조 단가가 절감되고, 소비 전류가 더욱 감소될 수 있다. 또한, 물리적인 스위치가 생략되기 때문에, 스위치 온/오프에 따른 물리적인 충격이 감소되며, 이에 따라, 스마트카드(100) 내의 인쇄 회로 기판이 받는 충격이 최소화될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트카드의 내부 구성을 나타내는 회로도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예는 도 6에 도시된 실시예의 변형예로서, 스마트카드(100)는 중앙 처리 유닛이 생략되었다는 것을 알 수 있다. 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 지문 검출 장치(130)의 외부 전극(132)과 직접적으로 연결되며, 지문 센서(131)와는 제4 스위치(SW4)를 통해 선택적으로 연결된다.
도 7에 도시된 실시예에서의 스마트카드 구동 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.
배터리(104)로부터 마이크로 컨트롤러 유닛(101)으로 전원이 공급되면 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 대기 모드로 구동되며, 마이크로 컨트롤러 유닛(101)을 통해 배터리(104)의 전원을 공급받은 지문 검출 장치(130) 또한 구동된다. 지문 검출 장치(130)는 대기 모드로 구동되는 것이 바람직하다.
마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 지문 검출 장치(130)의 외부 전극(132)으로부터 수신되는 전기적 신호를 기준값과 비교하며, 전기적 신호가 그 기준값을 넘은 경우에는, 손가락이 지문 검출 장치(130) 상에 존재한다는 것이므로, 대기 모드에서 활성화 모드로 전환한다.
이와 동시에, 또는 그 직후, 마이크로 컨트롤러 유닛(101)은 제4 스위치(SW4)를 온 상태로 전환하고, 지문 검출 장치(130)의 지문 센서(131)로부터 지문 센싱에 따른 출력 신호를 수신하여, 지문 이미지 획득 및 지문 인증 과정을 수행한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트카드의 전면에서 지문 검출 장치가 형성된 영역을 나타내는 분해 사시도이며, 도 9는 도 8의 A-A' 선을 따라 절단한 단면도를 나타낸다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 스마트카드(100)는 하부 플레이트(160), 상기 하부 플레이트(160) 상에 형성되는 플렉서블 인쇄 회로 기판(FPCB: Flexible Print Circuit Board)(170), 상기 인쇄 회로 기판(170) 상에 형성되되, 스마트카드(100)의 가장자리를 따라 형성되는 스페이서(180)를 포함한다. 일 실시예에 따른 지문 검출 장치(130)는 상기 인쇄 회로 기판(170) 상의 일부 영역에 장착될 수 있으며, 상기 스페이서(180) 상부에는 지문 검출 장치(130)를 제외한 스마트카드(100)의 전 영역을 덮도록 상부 플레이트(190)가 형성된다.
일 실시예에 따른 지문 검출 장치(130)는 지문 센서(131) 및 상기 지문 센서(131)의 주변을 감싸도록 링 형상으로 형성되는 지지부(133)로 구성될 수 있다.
지지부(133)는 알루미늄 등의 금속성 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 지지부(133)의 하면은 지문 센서(131)와 동일하게 인쇄 회로 기판(170)에 접하며, 일 실시예에 따르면, 그 상면은 지문 센서(131)와 동일한 높이로 형성된다.
지지부(133)는 금속성 재질로 이루어지기 때문에, 지문 검출 장치(130)가 물리적인 충격(예를 들면, 스마트카드의 휘어짐 또는 뒤틀림 등)을 받을 때 1차적으로 지문 검출 장치(130)를 보호해주는 역할을 한다. 종래에는 지문 센서가 적용되는 스마트카드에서 지문 센서를 보호하기 위해 지문 센서 하부에 금속판을 추가적으로 부착하였었는데, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속성 재질의 지지부(133)에 의해 지문 검출 장치(130)가 물리적인 충격으로부터 보호되므로, 지문 센서 하부에 금속판을 추가적으로 부착할 필요가 없어지며, 이에 따라, 금속판 추가에 따른 두께 부담 없이도 물리적인 충격에 안전한 스마트카드 구현이 가능해진다.
또한, 인쇄 회로 기판(170) 상에서 금속성 재질의 지지부(133)와 접하는 지점에 별도의 패드(미도시됨)를 마련한다면, 지문 센서(131)의 지문 인식률이 향상되는 효과도 기대할 수 있으며, 이러한 지지부(133)는 외부 정전기로부터 지문 센서(131)를 보호하는 그라운드 링으로서의 역할도 수행할 수 있다.
한편, 지지부(133)가 금속성 재질로 이루어지기 때문에, 지문 검출 장치(130)가 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 정전용량 방식의 지문 센서로 구현되는 경우에는 구동 신호를 공급하는 외부 전극(132, 도 6 및 도 7 참조)의 역할도 할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트카드의 지문 검출 장치 구성을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 지문 검출 장치(130)에 있어서, 지문 센서(131)를 감싸는 지지부(133)의 상면은 지문 센서(131)의 상면보다 더 높게 형성될 수도 있다. 지지부(133)가 지문 센서(131)보다 더 높은 높이로 형성됨에 따라 지문 센서(131)의 윗면 보호가 더욱더 잘 이루어질 수 있다.
또한, 도 11에 도시되는 바와 같이, 지지부(133)의 상면이 지문 센서(131) 상면보다 더 높게 형성되되 지문 센서(131)의 내부 방향으로 절곡되어, 지문 센서(131)의 상면 가장자리 영역이 덮여지도록 형성될 수도 있다. 도 11에 도시된 실시예에 따르면, 지문 센서(131)에 대한 보호력 향상 및 방수 효과도 기대할 수 있다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 지지부의 형상을 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 지지부(133)는 그 상면과 하면이 평평한 구조로 형성될 수 있다.
또한, 도 13에 도시된 다른 실시예에 따르면, 지지부(133)는 그 상면의 가장자리가 라운딩 처리된 형태로 형성될 수도 있다.
다음으로, 도 14에 도시된 또 다른 실시예에 따르면, 지지부(133)의 상부에는 그 내부 지름이 상면 방향으로 갈수록 점차 넓어지는 형태로 경사면이 형성될 수도 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지지부의 형상을 나타내는 사시도이며, 도 16은 도 15에 도시된 지지부가 적용된 스마트카드의 지문 검출 장치 구성을 나타내는 단면도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 지문 센서(131)를 감싸는 지지부(133)의 하부에 플랜지(flange)(133a)가 형성될 수도 있다. 즉, 지지부(133)의 하단면 형상이 플랜지(133a)의 형태로 형성될 수 있다. 플랜지(133a)가 형성됨으로 인해 지지부(133)와 그 주변의 구성요소들, 즉, 인쇄 회로 기판(170) 및 스페이서(180) 등과의 결합력 및 체결력이 향상될 수 있다. 또한, 지지부(133)와 지문 센서(131) 간의 이격 공간 등을 에폭시 등의 수지 등으로 충진시키면, 방수 효과 또한 우수해질 수 있다.
도 16에는 지지부(133)의 상단면이 지문 센서(131)의 가장자리를 덮도록 내부로 절곡되는 형태의 실시예가 도시되었으나, 그 상단면은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 지문 센서(131)의 가장자리를 덮지 않는 형태로 형성되어도 무방하다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (19)

  1. 지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드로서,
    중앙 처리 유닛;
    상기 중앙 처리 유닛과 선택적으로 연결되며, 상기 지문 검출 장치로부터 수신되는 지문 센싱 신호를 기초로 지문 인증을 수행하는 마이크로 컨트롤러 유닛; 및
    상기 지문 인증 결과가 성공인 경우, 상기 중앙 처리 유닛과 연결되어 활성화되는 보조칩을 포함하는, 스마트카드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러 유닛은,
    상기 중앙 처리 유닛과 연결되는 경우 대기 모드 상태로 구동되며, 상기 지문 검출 장치로부터 수신되는 전기적 신호의 크기가 기준값을 넘는 경우에는 활성화 상태로 전환되어 상기 지문 인증을 수행하는, 스마트카드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러 유닛은,
    상기 보조칩이 활성화되는 경우, 상기 중앙 처리 유닛과 연결이 차단되는, 스마트카드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 처리 유닛에 전원이 공급되는 경우, 상기 중앙 처리 유닛과 상기 마이크로 컨트롤러 유닛 및 상기 지문 검출 장치를 연결시키는 제1 스위치; 및
    상기 지문 인증 결과가 성공인 경우, 상기 보조칩과 상기 중앙 처리 유닛을 연결시키는 제2 스위치를 더 포함하는, 스마트카드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중앙 처리 유닛에 전원을 공급하기 위한 물리적 스위치를 더 포함하는, 스마트카드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 처리 유닛에 의해 제어되며, 상기 지문 인증 결과 정보, 상기 보조칩 및 중앙 처리 유닛의 동작 결과 정보가 표시되는 디스플레이 장치를 더 포함하는, 스마트카드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지문 검출 장치는, 지문 센서 및 상기 지문 센서 주변을 감싸도록 형성되는 외부 전극을 포함하고,
    상기 중앙 처리 유닛은, 상기 지문 검출 장치의 외부 전극으로부터 수신되는 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛을 활성화시켜 상기 지문 인증 동작이 수행되도록 하는, 스마트카드.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우, 상기 중앙 처리 유닛과 상기 마이크로 컨트롤러 유닛을 연결하는 스위치를 더 포함하는, 스마트카드.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지문 검출 장치는,
    지문 센서; 및
    상기 지문 센서 주변을 감싸도록 링 형상으로 형성되며 금속성 재질로 형성되는 지지부를 포함하는, 스마트카드.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지지부의 상면 높이는, 상기 지문 센서의 상면 높이와 동일하거나, 그보다 높게 형성되는, 스마트카드.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 지지부의 상면은 상기 지문 센서의 상면보다 높게 형성되되, 상기 지문 센서의 내부 방향으로 절곡되어, 상기 지문 센서의 상면 가장자리 영역을 덮도록 형성되는, 스마트카드.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 지지부는, 상면과 하면이 평평한 구조, 상면의 가장자리가 라운딩 처리된 구조, 또는 상부의 내부 지름이 상면 방향으로 갈수록 점차 넓어지는 구조로 형성되는, 스마트카드.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 지지부의 하부에는 플랜지(flange)가 형성되는, 스마트카드.
  14. 지문 센서 및 상기 지문 센서 주변을 감싸도록 형성되는 외부 전극을 포함하는 지문 검출 장치; 및
    전원이 인가되는 경우, 대기 모드로 구동되며 상기 외부 전극으로부터 수신되는 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우 지문 인증 과정을 수행하는 활성화 상태로 전환되는 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함하는, 스마트카드.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 외부 전극으로부터 수신되는 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우 상기 지문 센서와 상기 마이크로 컨트롤러 유닛을 연결하는 스위치를 더 포함하는, 스마트카드.
  16. 지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드의 구동 방법으로서,
    중앙 처리 유닛이 전원을 공급받아 마이크로 컨트롤러 유닛을 대기 모드로 구동시키는 단계;
    상기 마이크로 컨트롤러 유닛이 상기 지문 검출 장치로부터 전기적 신호를 수신하여 기준값과 비교하는 단계;
    상기 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우 상기 마이크로 컨트롤러 유닛이 활성화 상태로 전환되어 지문 인증 과정을 수행하는 단계; 및
    상기 지문 인증 결과가 성공인 경우, 상기 중앙 처리 유닛이 보조칩을 활성화시키는 단계를 포함하는, 스마트카드의 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 지문 인증 결과가 성공인 경우, 상기 중앙 처리 유닛이 상기 마이크로 컨트롤러 유닛과의 연결을 차단하는 단계를 더 포함하는, 스마트카드의 구동 방법.
  18. 지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드의 구동 방법으로서,
    중앙 처리 유닛이 상기 지문 검출 장치의 외부 전극으로부터 전기적 신호를 수신하여 기준값과 비교하는 단계; 및
    상기 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우, 상기 중앙 처리 유닛이 마이크로 컨트롤러 유닛을 활성화시켜, 지문 인증 과정이 수행되도록 하는 단계를 포함하는, 스마트카드의 구동 방법.
  19. 지문 검출 장치를 포함하는 스마트카드의 구동 방법으로서,
    마이크로 컨트롤러 유닛이 대기 모드로 구동되어 상기 지문 검출 장치의 외부 전극으로부터 전기적 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 전기적 신호가 기준값을 넘는 경우, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛이 상기 지문 검출 장치의 지문 센서와 연결되어 지문 인증 과정을 수행하는 단계를 포함하는, 스마트카드의 구동 방법.
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