WO2017003078A1 - 정맥 인식 장치 및 이를 이용한 개인 인식 시스템 - Google Patents

정맥 인식 장치 및 이를 이용한 개인 인식 시스템 Download PDF

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WO2017003078A1
WO2017003078A1 PCT/KR2016/004321 KR2016004321W WO2017003078A1 WO 2017003078 A1 WO2017003078 A1 WO 2017003078A1 KR 2016004321 W KR2016004321 W KR 2016004321W WO 2017003078 A1 WO2017003078 A1 WO 2017003078A1
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finger
vein
pattern
vein pattern
wrist
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PCT/KR2016/004321
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Inventor
김훈
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김훈
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/14—Vascular patterns

Definitions

  • the present invention relates to a vein recognition device and a personal identification system using the same, and more particularly, to a personal identification system for providing authentication information to various authentication devices using a vein recognition device worn on the wrist or finger.
  • Bio-recognition is a method of recognizing an individual using human physiological or behavioral characteristics.
  • biometric technologies include fingerprints, irises, finger veins, signatures, and facial recognition.
  • vein recognition using veins in fingers, wrists, hands, etc. has the advantages of high recognition performance, less objection and discomfort, and faster recognition times.
  • the conventional vein recognition device has a problem that diffuse reflection occurs because the darkroom effect is not maintained in the state where the camera can directly receive the light of the LED, or accurate recognition without being affected by the ambient illumination and the distance to the subject.
  • a specific area of a camera or a scanner has to be photographed by artificially and accurately contacting a recognition target part such as a back of a hand, a palm, or a finger.
  • Patent No. 10-0438418 discloses a step of photographing a raw image of a user's hand using a camera when a user's hand and a finger are fixed to a handle, an input position of a hand in a raw image of the user's hand, and continuous input of a hand. Detecting the position of the user's hand using the image and gray scale distribution and performing position compensation. Extracting the pattern of the back of the hand and its characteristics from the raw image of the user's hand and comparing it with the reference back pattern of the back of the hand stored in the database. Disclosed is a method for recognizing a back vessel pattern of a hand and a system for recognizing a back vessel of a hand including a step of confirming whether a user is present.
  • an object of the present invention is to provide a personal authentication system that can increase the security in conjunction with various security devices.
  • the first image sensor unit is formed on the inside of the band to obtain a wrist vein pattern, the outside of the band And a second image sensor unit configured to acquire a finger vein pattern, and a control unit which transmits the acquired wrist vein pattern to the outside when a pattern matching the acquired finger vein pattern is detected among previously stored finger vein patterns.
  • the second image sensor unit may acquire a finger fingerprint pattern in addition to the finger vein pattern.
  • the controller may determine whether the acquired finger vein pattern matches the pre-stored finger vein pattern only when the acquired wrist vein pattern matches the pre-stored wrist vein pattern.
  • the vein recognition apparatus may further include a first infrared lamp disposed adjacent to the first image sensor and configured to provide a light source when acquiring a wrist vein pattern of the first image sensor.
  • the vein recognition device is provided at a position opposite to the first image sensor unit while the band is worn on the wrist to provide a light source penetrating the wrist when acquiring a wrist vein pattern of the first image sensor unit. It may further include a third infrared lamp.
  • the vein recognition device may further include a wireless communication unit which communicates with an external authentication target device and transmits the acquired wrist vein pattern to the authentication target device according to a control signal of the controller.
  • the first image sensor unit is formed on the inner side of the ring to acquire a first finger vein pattern of the finger is inserted into the ring, A second image sensor unit formed outside the ring and acquiring a second finger vein pattern of another finger in contact with the ring; and if a pattern matching the acquired second finger vein pattern exists among the previously stored finger vein patterns, the acquired It includes a control unit for transmitting the first finger vein pattern to the outside.
  • the second image sensor unit may acquire a finger fingerprint pattern in addition to the second finger vein pattern.
  • the controller may determine whether the acquired second finger vein pattern coincides with the pre-stored finger vein pattern only when the acquired first finger vein pattern matches the pre-stored finger vein pattern.
  • the method of providing a personal recognition service using a vein recognition device acquiring a wrist vein pattern by using a first image sensor unit disposed inside the band worn on the wrist, the band Acquiring a finger vein pattern of the finger when the finger is in contact with a second image sensor unit disposed outside of, determining whether the acquired finger vein pattern coincides with a previously stored finger pattern, and coincides with the finger vein pattern And if the pattern is found, transmitting the obtained wrist vein pattern to an external recognition target device.
  • the acquiring of the finger vein pattern may include acquiring a finger vein pattern of a finger in contact with the second image sensor only when the acquired carpal vein pattern matches any one of pre-stored carpal vein patterns. Can be.
  • the acquiring of the wrist vein pattern may include acquiring one of electrocardiogram, pulse, blood pressure, and red blood cell pattern in the vein as personal authentication information using the first image sensor.
  • the transmitting of the wrist vein pattern to an external recognition target device may include transmitting the acquired personal authentication information to the recognition target device instead of the wrist vein pattern.
  • the method further comprises: acquiring a first finger vein pattern of a finger on which a ring is inserted, and a second image sensor unit disposed outside the ring. Acquiring a second finger vein pattern of the finger when the finger is in contact with the finger; determining whether the acquired second finger vein pattern matches a previously stored finger pattern; and searching for a pattern matching the second finger vein pattern And transmitting the acquired first finger vein pattern to an external recognition target device.
  • FIG. 1 is a general schematic diagram of a personal authentication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates an exemplary wearing state of the vein recognition device included in the personal authentication system of FIG. 1.
  • FIG. 3 shows an example of a detailed configuration of the vein recognition apparatus of FIG.
  • FIG. 4 shows an example of a detailed configuration of the vein recognition device of FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a personal authentication method using a vein recognition device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates a configuration of a vein recognition device according to another embodiment of the present invention.
  • vein recognition device 102 wireless communication module
  • control circuit 110 display unit
  • first image sensor unit 170 first infrared lamp
  • second image sensor unit 220 second infrared lamp
  • first image sensor unit 260 first infrared lamp
  • FIG. 1 is an overall schematic diagram of a personal authentication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 illustrates an exemplary wearing state of a vein recognition device included in the personal authentication system of FIG.
  • the personal identification system of the present invention provides information for personal authentication in various security devices or security solutions using vein pattern information obtained by scanning a wrist or a finger.
  • the personal recognition system of the present invention includes a vein recognition device 100.
  • the vein recognition device 100 may be worn on a user's wrist or finger in a variety of security devices 300 which are located at a short distance by using wireless communication, for example, a door opening and closing device of a car, an entrance of a building or a house.
  • the mobile terminal is provided with an authentication device, a smart phone or online payment authentication solution, or various mobile apps requiring user authentication, and provides personal identification information necessary for personal authentication.
  • the band-type vein recognition device 100 to be worn on the wrist will be mainly described, and then the ring-shaped vein recognition device 200 will be further described.
  • the security device 300 and the vein recognition device 100 process and transmit personal identification information into mutually agreed data structures for the provided personal identification information, and may require a separate API for this purpose.
  • personal identification information for authentication may be previously registered in the security device in order to perform personal recognition such as authentication using the personal identification information provided by the vein recognition device 100.
  • the vein recognition device 100 may be implemented in the form of a band or a wrist watch worn on the user's wrist as shown in FIG. 1. With the vein recognition device 100 worn on the wrist, the vein pattern information of the user's wrist scanned through the vein recognition device 100 may then be wirelessly communicated according to a user's manipulation or a request from the security device. It may be transmitted to the security device through.
  • vein recognition technology substitutes specific coordinates for positions of veins, vein bifurcation points, and number of veins that are less deformed, and acquires identification information for personal recognition by using unique vein patterns for each individual.
  • the vein recognition device 100 of the present invention acquires a vein pattern of a wrist when the wrist is worn, and acquires a vein pattern of a worn finger when the ring is worn on the finger.
  • the vein recognition device 100 may require a user to input additional vein pattern information in order to transmit the acquired wrist vein pattern to the connected security device 300.
  • the vein recognition device 100 may further include a separate image sensor for scanning the vein pattern or fingerprint pattern on the outside of the band. Referring to FIG. 1, when a user touches a specific finger on the second image sensor unit 120 disposed on an outer surface of the band, the vein recognition device 100 contacts the finger through the second image sensor unit 120. The vein pattern of the tip or node may be scanned, and if the acquired vein pattern matches a finger vein pattern of a registered user, the previously obtained wrist vein pattern may be transmitted to the security device 300 using wireless communication. .
  • the vein recognition device 100 patterns the biosignals of the wearer's electrocardiogram, pulse, blood pressure, red blood cells, and the like instead of the wrist vein pattern, and secures them as authentication information for user personal authentication. It may be provided to 300.
  • the personal recognition system of the present invention by interlocking a separate finger vein pattern for providing the personal authentication wrist vein pattern to the security device 300 together with the wrist vein pattern for the user's personal authentication, While providing reliable personal identification information for authentication, in this process, there is an effect that it is possible to process personal identification information simply and error-free with only a finger touch without unnecessary manipulation.
  • the vein recognition device 100 of the present invention uses a finger vein using the second image sensor unit 120 as an authentication means for providing a wrist vein pattern for personal authentication to the security device 300.
  • a finger fingerprint pattern may be obtained.
  • the acquisition method and the data processing method of the finger fingerprint pattern may refer to a known technology, further description thereof will be omitted.
  • vein recognition device 100 of the smart watch that exchanges various information, such as body information with the security device 300, such as a mobile terminal, in addition to providing personal identification information using a vein pattern. Function may be further provided, but description thereof will be omitted herein.
  • FIG 3 and 4 show the detailed configuration of the vein recognition device 100 of the present invention.
  • the vein recognition device 100 is implemented in the form of a band or watch that can be worn on a wrist, and the display unit 110 and the outer image sensor unit (hereinafter, the second image sensor) are formed on the outer surface of the band. 120), the first operation button 130, the second operation button 140 and the outer infrared lamp (hereinafter referred to as the second infrared lamp) 150 are disposed, the inner image sensor unit on the inner surface of the band (Hereinafter, the first image sensor unit) 160 and the inner infrared lamp (hereinafter referred to as the first infrared lamp) 170 are arranged.
  • the first infrared lamp At both ends of the band, one or more fastening grooves 190 and fastening protrusions 195 are formed in pairs, respectively, for fixing to the wrist.
  • the display unit 110 is disposed on an outer surface of the band to provide an operation state and various information of the vein recognition device 100 to the user or provide a UI menu necessary for the user's device operation.
  • the second image sensor unit 120 is disposed to be exposed to the outer surface of the band, and is configured to include an image sensor and a lens.
  • the image sensor may be a semiconductor image sensor such as a CMOS or CCD, and the lens disposed above the image sensor may be exposed to the outer surface of the band.
  • the second image sensor unit 120 acquires vein pattern information by scanning a vein pattern of a user's finger contacting the surface, for example, a fingertip or a node.
  • the second image sensor unit 120 may further include a near infrared filter (not shown) that blocks visible light and passes near infrared rays between the image sensor and the lens or in front of the lens.
  • the second image sensor unit 120 may automatically scan the vein pattern of the contacted finger region, or may be adjacent to the second image sensor unit 120.
  • the first operation button 130 disposed so as to be further manipulated may start the scanning operation of the vein pattern.
  • a separate illuminance sensor may be provided to determine whether the finger is in contact, or a resistive or capacitive panel may be additionally disposed on the exposed surface of the second image sensor unit 120. Can be.
  • the second infrared lamp 150 may be disposed at a position adjacent to the second image sensor unit 120.
  • the second infrared lamp 150 generally uses a light emitting diode, but other light emitting sources may be used.
  • Near-infrared rays emitted by the second infrared lamp 150 may be scattered through the diffuser and irradiated with uniform illuminance on the contact site, and near-infrared rays that reach the surface of the contact site may be partially reflected from the skin surface and partially contacted.
  • the transmittance of near infrared rays is different according to various media positioned inside the contact area, and in particular, only red blood cells with dark red blood cells are darkened as near infrared rays do not pass through red blood cells moving along the inside of the vein.
  • the partially reflected near-infrared rays are sensed by the second image sensor unit 120 to obtain a wrist artery pattern of the user.
  • the second operation button 140 is disposed on the side of the display unit 110 to control the operation state and various information of the vein recognition device 100 displayed on the display unit 110, the first and The second image sensor unit 160 and 120 may be controlled.
  • the first image sensor unit 160 is disposed on an inner surface symmetrical with the second image sensor unit 120 of the outer surface of the band.
  • the first image sensor unit 160 may include an image sensor unit and a lens like the second image sensor unit 120, and the detailed configuration and basic functions are the same as those of the second image sensor unit 120. Omit.
  • the first image sensor unit 160 is to generate and provide a wrist vein pattern, which is personal identification information for transmission to the connected security device 300, and is disposed on the inner side of the band to be worn by the user while wearing the band. In addition, by scanning the wrist vein pattern of the user in contact with the wrist at all times, the carpal vein pattern information is acquired and stored / registered.
  • the vein pattern information acquisition of the wrist of the first image sensor unit 160 may be performed and updated at a predetermined cycle, and may be updated according to a user's manipulation.
  • the band may move along the wrist or rotate about the wrist rather than being integrated with the wrist. Therefore, the wrist vein pattern of the user may be scanned at different angles according to a wearing position of the first image sensor unit 160 to generate a certain portion of the error. Accordingly, the first image sensor unit 160 scans and stores a wrist vein pattern at a different angle by performing a preset period or multiple scans, thereby inconsistency between the wearer's wrist vein pattern and the registered user's wrist vein pattern. Can alleviate.
  • the first infrared lamp 170 may be disposed at a position adjacent to the first image sensor unit 160. Like the second infrared lamp 150, the first infrared lamp 170 may emit near-infrared light uniformly to the contact area scattered through the diffuser, and the near-infrared ray reaching the surface of the contact area may be partially removed from the skin surface. Is reflected and some may be transmitted into the interior of the contact site.
  • the near-infrared rays irradiated from the first infrared lamp 170 are partially transmitted and partially reflected toward the carotid arteries, and the reflected near-infrared rays are sensed by the first image sensor unit 160, thereby reducing the wrist artery pattern of the user. Can be scanned and saved
  • a third infrared ray lamp 180 may be disposed at a coupling portion of the band, that is, at both ends of the band, together with a fastening member for coupling the band.
  • the configuration of the third infrared lamp 180 is the same as that of the first and second infrared lamps 170 and 150, and is disposed at one end of the band to emit the near infrared rays toward the wrist artery of the user. This allows the first image sensor unit 160 to sense near-infrared rays emitted and reflected from the first infrared lamp 170 to thereby reduce errors when storing the wrist artery pattern.
  • the wrist artery pattern of the user may be scanned by sensing the near infrared rays radiated from the first infrared lamp 170 and reflected by the third infrared lamp 180 and the near infrared rays transmitted through the wrist.
  • the third infrared lamp 180 may be used alone (wrist-type irradiation method).
  • the acquired carotid artery pattern is transmitted to the security device 300 to provide personal identification information, and more precise sensing is required. Accordingly, the carotid artery pattern may be generated and stored through the multiple near-infrared radiation with the first or third infrared lamps 170 and 180. In addition, the first and third infrared lamps 170 and 180 may operate differently or together.
  • the third infrared lamp 180 may be formed in a shape similar to the fastening protrusion 195 and may be disposed as one of the plurality of fastening protrusions 195, and thus, the third infrared lamp 180 may be the fastening protrusion 195.
  • fastening together with the fastening groove 190 it is possible to provide a fastening force to the coupling portion of the band, it can pass through the fastening groove 190 can be in direct contact with the user's wrist.
  • the third infrared lamp 180 may be provided as one of the fastening protrusions 195 to directly contact the wrist through the fastening groove 190, so that radiation of near infrared rays may not be interfered by the fastening of the band. .
  • connection part 182 connecting the control circuit 105 and the third infrared ray lamp 180 may be provided inside the band.
  • the connection unit 182 may be provided along the longitudinal direction of the band inside the band to connect the control circuit 105 and the third infrared lamp 180 to supply power to the third infrared lamp 180, Data transmission between the 105 and the third infrared lamp 180 may be enabled.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a personal authentication method using a vein recognition device according to an embodiment of the present invention.
  • the user wears the vein recognition device 100 on the wrist so that the first image sensor unit 160 generates and stores the artery pattern of the user (S100). .
  • the control circuit 105 controls the first infrared ray lamp 170 or the third infrared ray lamp 180 or controls the infrared rays to the user's wrist to emit near infrared rays.
  • the near-infrared light is partially reflected and partially transmitted and sensed by the first image sensor unit 160 to scan the artery pattern near the wrist of the user.
  • the control circuit 105 checks whether the acquired carotid artery pattern matches the pre-registered user's wrist artery pattern (S110). If the wrist artery pattern of the registered user does not match, scanning may be performed again by near-infrared radiation, and if it does not match with the user's personal identification information, the carotid artery pattern information may be stored as other user's personal identification information. It may be. However, for the security of the vein recognition device 100 including the personal identification information of the user, the control circuit 105 is configured to obtain the vein pattern and the acquired vein pattern only if the acquired wrist vein pattern matches the registered wrist vein pattern. It may be determined whether the registered finger vein pattern matches.
  • the user when the user wants to provide the personal identification information to the security device 300 such as a door opening device of a car, a smart phone or an online authentication solution, etc., the user may use the second image sensor unit 120.
  • a vein pattern of a fingertip or a node of the user may be acquired.
  • the user contacts the fingertip or the node with the second image sensor unit 120 to transmit the carotid artery pattern to the security device 300, and the first manipulation button 130 or the second manipulation button 140. Scanning may be performed through the second infrared lamp 150 by manipulation, or scanning may be automatically performed when a user's finger contacts the second image sensor unit 120.
  • the second image sensor unit 120 may acquire a finger fingerprint pattern.
  • the control circuit 105 compares the acquired finger vein pattern or the fingerprint pattern with a pre-registered user's finger vein pattern or the fingerprint pattern and determines whether or not it matches (S130).
  • the user is notified of the pattern mismatch through the display unit 110, and the user may again sense a finger vein pattern or a fingerprint pattern by sensing a finger on the second image sensor unit 120.
  • the control circuit 105 transmits the personal identification information of the wrist artery pattern to the authentication target device 300 through the wireless communication module 102. send.
  • FIG. 6 illustrates a configuration of a vein recognition device according to another embodiment of the present invention.
  • the vein recognition device 200 is inserted into a finger instead of the band-type vein recognition device 100 that provides personal identification information by registering a wrist vein pattern through the band. Losing ring vein recognition device 200 may be.
  • the ring-shaped band recognition device 200 acquires a vein pattern of a finger and uses it as personal identification information used in the security device 300, the second image sensor unit 210, the second infrared lamp 220, The operation display lamp 230, an operation button 240, a first image sensor unit 250, and a first infrared lamp 260 are included.
  • the configuration and function of the ring-shaped vein recognition device 200 is the same as the above-described band-type vein recognition device 100, a duplicate description will be omitted.
  • the first image sensor unit 250 acquires a finger vein pattern by sensing near infrared rays emitted from the first infrared lamp 260.
  • the first image sensor unit 250 and the first infrared lamp 260 are disposed on an inward surface at a position symmetrical with the second image sensor unit 210 unlike the band type. That is, the second image sensor 210 may be located on the inward surface of the ring facing the same direction as the second image sensor 210, which is due to the difference in the structure of the band type and the ring shape.
  • the ring vein recognition device 200 may acquire the finger vein pattern of the user by sensing the near-infrared rays which are partially reflected by the first image sensor 250 emitted from the first infrared lamp 260.
  • the sensing accuracy of the finger vein pattern can be increased by sensing the transmitted near infrared rays reflected by the transmitted near infrared rays reflected by the symmetry plane of the ring.
  • the ring-shaped vein recognition device 200 is a closed circle
  • the second infrared lamp 220 may be provided adjacent to the second image sensor unit 210 for recognizing the vein pattern or fingerprint pattern of the other finger, the operation display lamp 230 and the operation button in the adjacent position 240 may be disposed.
  • the operation button 240 and the operation indicator lamp 230 replace the configuration of the first operation button 130 and the display unit 110 of the band-type vein recognition device 100, in consideration of the size of the ring vein recognition device
  • An operation display lamp 230 capable of determining only whether the operation of the operation 200 is performed may be provided.
  • a method of acquiring personal identification information is briefly described.
  • the user may acquire the second image sensor 210.
  • the vein acquired and stored by the first image sensor 250
  • the pattern i.e., personal identification information, may be transmitted to the security device 300.
  • the band-type vein recognition device 100 and the ring-shaped vein recognition device 200 operate in conjunction, thereby registering a vein pattern in which one device is used as personal identification information, and the other device is the individual.
  • a personal authentication process can be performed to transmit the vein pattern used as identification information
  • the band vein recognition device 100 obtains a user's wrist artery pattern, generates and stores personal identification information provided to the security device 300, and the ring vein recognition device 200 uses the finger vein of the user.
  • the wrist vein pattern which is the acquired personal identification information, is transmitted to the security device 300 to enable user authentication of the security device 3000. Can be.
  • the ring vein recognition device 200 generates and stores personal identification information, and the user wears the band vein recognition device 100 to the security device 300 from the ring vein recognition device 200.
  • the personal identification information can be transmitted.
  • the band type and the ring type are generally not always operated by being detached and operated as an article to carry, it is preferable that the operation by the operation of the operation buttons 130, 240 of the user.

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Abstract

정맥 인식 장치를 이용한 개인 인식 시스템이 개시된다. 상기 정맥 인식 장치는 손목에 착용하는 밴드 형태로 구현되며, 밴드의 내측에 형성되어 손목 정맥 패턴을 취득하는 제1 이미지 센서부, 밴드의 외측에 형성되어 손가락 정맥 패턴을 취득하는 제2 이미지 센서부 및 기 저장된 손가락 정맥 패턴 중에서 상기 취득한 손가락 정맥 패턴과 일치하는 패턴이 검출되면 상기 취득한 손목 정맥 패턴을 외부로 전송하는 제어부를 포함하여 구성된다.

Description

정맥 인식 장치 및 이를 이용한 개인 인식 시스템
본 발명은 정맥 인식 장치 및 이를 이용한 개인 인식 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 손목 또는 손가락에 착용하는 정맥 인식 장치를 이용하여 다양한 인증 장치에 인증 정보를 제공하는 개인 인식 시스템에 관한 것이다.
바이오 인식이란 인간의 생리학적 또는 행동학적 특징을 이용하여 개인을 인식하는 방법이다. 이러한 바이오 인식 기술에는 지문, 홍채, 손가락 정맥(지(指)정맥), 서명, 얼굴 인식 등이 있다. 이러한 방법 중 손가락이나 손목, 손등에 있는 정맥을 이용한 정맥 인식은 높은 인식 성능을 가지며 사용자의 거부감과 불편함이 적고 인식시간이 빠르다는 장점이 있다.
각 개인마다 손가락 또는 손목에 분포된 정맥 패턴이 서로 상이하며 동일인이더라도 각각의 손가락은 서로 다른 정맥 패턴을 가지고 있어서 개인 인증에 필요한 높은 신뢰도롤 보장할 수 있다. 하지만, 종래의 정맥 인식 장치는 카메라가 LED의 빛을 직접 받을 수 있는 상태에 있어 암실효과가 유지되지 않아 난반사가 발생하는 문제가 있었고, 또는 주변 조도와 피사체와의 거리에 영향을 받지 않고 정확한 인식 결과를 얻기 위해서는 카메라 또는 스캐너의 특정 영역에 손등, 손바닥, 손가락 등의 인식 대상 부위를 인위적으로 정확히 접촉시켜서 촬영하여야 하는 문제가 있었다.
이와 관련하여, 등록특허 제10-0438418호는 손잡이에 사용자의 손과 손가락이 고정되면 카메라를 이용해 사용자 손의 원시 영상을 촬영하는 단계, 사용자 손의 원시 영상에서 손의 입력 위치, 손의 연속 입력 영상, 그레이 스케일 분포를 이용하여 사용자 손의 움직임을 감지하고 위치 보상을 수행하는 단계, 사용자 손의 원시영상에서 손등 혈관 패턴과 그 특성을 추출하여 데이터베이스에 기저장된 기준 손등 혈관패턴 및 그 특성과 비교하여 사용자의 본인 여부를 확인하는 단계를 포함하는 손등 혈관패턴 인식 방법 및 손등 혈관패턴 인식 시스템을 개시한다.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 보안 장치들과 연동하여 보안성을 높일 수 있는 개인 인증 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 사용자의 조작 과정을 최소화하면서도 인식률이 높은 개인 인식 장치를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 손목에 착용하는 밴드 형태의 정맥 인식 장치는, 밴드의 내측에 형성되어 손목 정맥 패턴을 취득하는 제1 이미지 센서부와, 밴드의 외측에 형성되어 손가락 정맥 패턴을 취득하는 제2 이미지 센서부, 그리고, 기 저장된 손가락 정맥 패턴 중에서 상기 취득한 손가락 정맥 패턴과 일치하는 패턴이 검출되면 상기 취득한 손목 정맥 패턴을 외부로 전송하는 제어부를 포함하도록 구성된다.
여기서, 상기 제2 이미지 센서부는 상기 손가락 정맥 패턴 이외에 손가락 지문 패턴을 취득하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 취득한 손목 정맥 패턴이 기 저장된 손목 정맥 패턴과 일치하는 경우에만 상기 취득한 손가락 정맥 패턴과 기 저장된 손가락 정맥 패턴의 일치 여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 정맥 인식 장치는 상기 제1 이미지 센서부에 인접하게 배치되어 상기 제1 이미지 센서부의 손목 정맥 패턴 취득 시에 광원을 제공하는 제1 적외선 램프를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 정맥 인식 장치는, 밴드가 손목에 착용된 상태에서 상기 제1 이미지 센서부에 대향하는 위치에 형성되어 상기 제1 이미지 센서부의 손목 정맥 패턴 취득시에 상기 손목을 관통하는 광원을 제공하는 제3 적외선 램프를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 정맥 인식 장치는 외부의 인증 대상 장치와 통신하며, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 취득한 손목 정맥 패턴을 상기 인증 대상 장치로 전송하는 무선 통신부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 손가락에 착용하는 링 형태의 정맥 인식 장치는, 링의 내측에 형성되어 링이 끼워진 손가락의 제1 손가락 정맥 패턴을 취득하는 제1 이미지 센서부와, 상기 링의 외측에 형성되어 링에 접촉된 다른 손가락의 제2 손가락 정맥 패턴을 취득하는 제2 이미지 센서부 및 기 저장된 손가락 정맥 패턴 중에서 상기 취득한 제2 손가락 정맥 패턴과 일치하는 패턴이 존재되면 상기 취득한 제1 손가락 정맥 패턴을 외부로 전송하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 제2 이미지 센서부는 상기 제2 손가락 정맥 패턴 이외에 손가락 지문 패턴을 취득하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 취득한 제1 손가락 정맥 패턴이 기 저장된 손가락 정맥 패턴과 일치하는 경우에만 상기 취득한 제2 손가락 정맥 패턴과 기 저장된 손가락 정맥 패턴의 일치 여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 정맥 인식 장치를 이용한 개인 인식 서비스 제공 방법은, 손목에 착용되는 밴드의 내측에 배치된 제1 이미지 센서부를 이용하여 손목 정맥 패턴을 취득하는 단계, 상기 밴드의 외측에 배치된 제2 이미지 센서부에 손가락이 접촉되면 상기 손가락의 손가락 정맥 패턴을 취득하는 단계, 상기 취득한 손가락 정맥 패턴과 기 저장된 손가락 패턴의 일치 여부를 판단하는 단계 및 상기 손가락 정맥 패턴과 일치하는 패턴이 검색되면 상기 취득한 손목 정맥 패턴을 외부의 인식 대상 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 손가락 정맥 패턴을 취득하는 단계는, 상기 취득한 손목 정맥 패턴이 기 저장된 손목 정맥 패턴 중 어느 하나와 일치하는 경우에만 상기 제2 이미지 센서부에 접촉된 손가락의 손가락 정맥 패턴을 취득하는 단계일 수 있다.
여기서, 상기 손목 정맥 패턴을 취득하는 단계는, 상기 제1 이미지 센서부를 이용하여 착용자의 심전도, 맥박, 혈압 또는 정맥 내의 적혈구 패턴 중 어느 하나를 개인 인증 정보로서 취득하는 단계일 수 있으며, 이 경우, 상기 손목 정맥 패턴을 외부의 인식 대상 장치로 전송하는 단계는, 상기 손목 정맥 패턴 대신 상기 취득한 개인 인증 정보를 상기 인식 대상 장치로 전송하는 단계일 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 정맥 인식 장치를 이용한 개인 인식 서비스 제공 방법은, 링이 끼워진 손가락의 제1 손가락 정맥 패턴을 취득하는 단계, 상기 링의 외측에 배치된 제2 이미지 센서부에 손가락이 접촉되면 상기 손가락의 제2 손가락 정맥 패턴을 취득하는 단계, 상기 취득한 제2 손가락 정맥 패턴과 기 저장된 손가락 패턴의 일치 여부를 판단하는 단계 및 상기 제2 손가락 정맥 패턴과 일치하는 패턴이 검색되면 상기 취득한 제1 손가락 정맥 패턴을 외부의 인식 대상 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
이상과 같은 다양한 실시 예들에 따르면, 자동차, 도어락, 결제 인증 장치, 모바일 또는 온라인 금융 결제 등 다양한 보안 장치들과 연동하여 개인 인증의 신뢰성 및 보안성을 높일 수 있다.
또한, 개인 인증 과정에서의 사용자의 조작 과정을 최소화하면서도 인식률이 향상되는 개인 인식 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 인증 시스템의 전체 개요도이다.
도 2는 상기 도 1의 개인 인증 시스템에 포함되는 정맥 인식 장치의 예시적인 착용 상태를 도시하고 있다.
도 3은 상기 도 2의 정맥 인식 장치의 세부 구성의 일례를 도시하고 있다.
도 4는 상기 도 2의 정맥 인식 장치의 세부 구성의 일례를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정맥 인식 장치를 이용한 개인 인증 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 정맥 인식 장치의 구성을 도시하고 있다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 정맥 인식 장치 102 : 무선 통신 모듈
105 : 제어회로 110 : 표시부
120 : 제2 이미지 센서부 130 : 제1 조작버튼
140 : 제2 조작버튼 150 : 제2 적외선 램프
160 : 제1 이미지 센서부 170 : 제1 적외선 램프
180 : 제3 적외선 램프 182 : 연결부
190 : 체결홈 195 : 체결돌기
200 : 정맥 인식 장치
210 : 제2 이미지 센서부 220 : 제2 적외선 램프
230 : 동작표시 램프 240 : 조작버튼
250 : 제1 이미지 센서부 260 : 제1 적외선 램프
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성을 다른 구성과 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 인증 시스템의 전체 개요도이고, 도 2는 상기 도 1의 개인 인증 시스템에 포함되는 정맥 인식 장치의 예시적인 착용 상태를 도시하고 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 개인 인식 시스템은 손목 또는 손가락을 스캔하여 얻은 정맥 패턴 정보를 이용하여 다양한 보안 장치 또는 보안 솔루션에서의 개인 인증용 정보를 제공한다. 이를 위하여 본 발명의 개인 인식 시스템은 정맥 인식 장치(100)를 포함하여 구성된다.
상기 정맥 인식 장치(100)는 사용자의 손목 또는 손가락에 착용한 상태에서 무선 통신을 이용하여 근거리에 위치하는 다양한 보안 장치(300), 예를 들어, 자동차의 도어 개폐 장치나, 빌딩이나 주택의 출입 인증 장치, 스마트폰이나 온라인 상의 결제 인증 솔루션, 또는 사용자 인증이 필요한 각종 모바일 앱이 설치된 모바일 단말로 개인 인증에 필요한 개인 식별 정보를 제공한다. 우선, 본 명세서에서는 우선 손목에 착용하는 밴드형 정맥 인식 장치(100)를 위주로 설명하고, 이어서 반지형 정맥 인식 장치(200)에 대해서도 추가로 설명하기로 한다.
상기 보안 장치(300)와 상기 정맥 인식 장치(100)는 제공되는 개인 식별 정보에 대한 상호 합의된 데이터 구조로 개인 식별 정보를 가공하여 송수신하며, 이를 위하여 별도의 API를 필요로 할 수 있다. 또한, 상기 정맥 인식 장치(100)에서 제공되는 개인 식별 정보를 이용하여 인증 등의 개인 인식을 하기 위하여, 상기 보안 장치에는 인증을 위한 개인 식별 정보가 사전에 등록되어 있을 수 있다.
상기 정맥 인식 장치(100)는 상기 도 1과 같이 사용자의 손목에 착용되는 밴드 또는 손목시계(wrist watch) 형태로 구현될 수 있다. 상기 정맥 인식 장치(100)가 손목에 착용된 상태에서, 상기 정맥 인식 장치(100)를 통해 스캔된 사용자의 손목의 정맥 패턴 정보는 이후 사용자의 조작 또는 상기 보안 장치로부터의 요청에 따라 무선 통신을 통해 상기 보안 장치로 전송될 수 있다. 참고로, 정맥 인식 기술은 변형이 적은 혈관의 위치나 정맥 분기점의 각도, 개수 등을 각각 특정 좌표로 치환하고 이를 기초로 생성한 개인별로 고유한 정맥 패턴을 이용하여 개인 인식을 위한 식별 정보를 취득하는 기술로서, 본 발명의 정맥 인식 장치(100)는 손목에 착용하는 타입인 경우 손목의 정맥 패턴을 취득하고, 손가락에 착용하는 반지 타입인 경우 착용된 손가락의 정맥 패턴을 취득하게 된다.
상기 정맥 인식 장치(100)는 취득한 손목 정맥 패턴을 연결된 보안 장치(300)에 전송하기 위하여 사용자에게 별도의 정맥 패턴 정보의 입력을 요구할 수 있다. 이를 위하여, 상기 정맥 인식 장치(100)는 밴드의 외측에 정맥 패턴 또는 지문 패턴의 스캔을 위한 별도의 이미지 센서부를 더 구비할 수 있다. 도 1을 참조하면, 사용자가 밴드 외측면에 배치된 제2 이미지 센서부(120)에 특정 손가락을 접촉하면 상기 정맥 인식 장치(100)는 상기 제2 이미지 센서부(120)를 통해 접촉된 손가락 끝 또는 마디의 정맥 패턴을 스캔하고, 취득한 정맥 패턴이 기 등록된 사용자의 손가락 정맥 패턴과 일치하는 경우에 미리 취득한 손목 정맥 패턴을 무선 통신을 이용하여 보안 장치(300)로 전송하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 정맥 인식 장치(100)는 손목 정맥 패턴 대신 착용자의 심전도, 맥박, 혈압, 정맥 내의 적혈구 등의 생체신호를 패턴화하고 이를 사용자 개인 인증을 위한 인증 정보로서 보안 장치(300)에 제공할 수도 있다.
이를 통해, 본 발명의 개인 인식 시스템은 사용자의 개인 인증을 위한 손목 정맥 패턴과 함께 상기 개인 인증용 손목 정맥 패턴을 보안 장치(300)로 제공하기 위한 별도의 손가락 정맥 패턴을 연동시켜 관리함으로써, 개인 인증을 위한 신뢰성 높은 개인 식별 정보를 제공하면서도 이 과정에서 불필요한 조작 없이도 손가락 터치 만으로 간단하고도 오류 없이 개인 식별 정보를 처리할 수 있는 효과가 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 정맥 인식 장치(100)는 개인 인증용 손목 정맥 패턴을 보안 장치(300)로 제공하기 위한 인증 수단으로 상기 제2 이미지 센서부(120)를 이용하여 손가락 정맥 패턴 대신 손가락 지문 패턴을 취득할 수도 있다. 상기 손가락 지문 패턴의 취득 방법 및 데이터 가공 방법에 대해서는 공지된 기술을 참고할 수 있으므로 추가적인 설명은 제외하기로 한다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 정맥 인식 장치(100)는 정맥 패턴을 이용한 개인 인식 정보의 제공 이외에도 모바일 단말 등의 보안 장치(300)와 신체 정보 등의 각종 정보를 주고받는 스마트 워치의 기능을 더 구비할 수 있지만, 본 명세서에서는 이에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
이하에서, 본 발명의 정맥 인식 장치(100)의 세부 구성 및 기능에 대해 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 정맥 인식 장치(100)의 세부 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3 및 도 4를 참조하면, 정맥 인식 장치(100)는 손목에 착용 가능한 밴드 또는 시계 형태로 구현되며, 밴드의 외측면에는 표시부(110), 외측 이미지 센서부(이하, 제2 이미지 센서부)(120), 제1 조작버튼(130), 제2 조작버튼(140) 및 외측 적외선 램프(이하, 제2 적외선 램프)(150)가 배치되어 있으며, 밴드의 내측면에는 내측 이미지 센서부(이하, 제1 이미지 센서부)(160) 및 내측 적외선 램프(이하, 제1 적외선 램프)(170)가 배치되어 있다. 상기 밴드의 양 끝단에는 손목에 채결하여 고정시키기 위한 하나 이상의 체결홈(190) 및 체결돌기(195)가 쌍을 이루며 각각 형성된다.
표시부(110)는 밴드의 외측면에 배치되어, 정맥 인식 장치(100)의 동작 상태 및 각종 정보를 사용자에게 제공하거나 또는 사용자의 장치 조작에 필요한 UI 메뉴를 제공한다.
제2 이미지 센서부(120)는 밴드의 외측면으로 노출되게 배치되며, 이미지 센서 및 렌즈를 포함하도록 구성된다. 상기 이미지 센서는 CMOS, CCD 등의 반도체 이미지 센서일 수 있으며, 상기 이미지 센서의 상부에 배치되는 렌즈는 밴드의 외측면으로 노출될 수 있다. 상기 제2 이미지 센서부(120)는 표면에 접촉되는 사용자의 손가락의 접촉 부위, 예를 들어 손가락 끝 또는 마디의 정맥 패턴을 스캔하여 정맥 패턴 정보를 취득한다. 추가로, 상기 제2 이미지 센서부(120)는 이미지 센서와 렌즈 사이 또는 렌즈 전단에 가시광선을 차단하고 근적외선을 통과시키는 근적외선 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제2 이미지 센서부(120)는 표면에 사용자의 손가락 접촉이 감지되면 이에 응답하여 접촉된 손가락 부위의 정맥 패턴을 자동으로 스캔할 수 있으며, 또는 제2 이미지 센서부(120)에 인접하게 배치된 제1 조작버튼(130)을 추가로 조작하여 정맥 패턴의 스캐닝 작업을 개시할 수도 있다. 자동 스캔 방식일 경우, 상기 손가락 접촉 여부를 판단하기 위하여 별도의 조도 센서를 구비하거나 또는 상기 제2 이미지 센서부(120)의 노출되는 표면에 저항막 방식 또는 정전용량 방식의 패널을 추가로 배치할 수 있다.
한편, 상기 제2 이미지 센서부(120)와 인접한 위치에 제2 적외선 램프(150)가 배치될 수 있다. 이 때, 상기 제2 적외선 램프(150)는 일반적으로 발광 다이오드를 이용하지만 다른 발광원이 이용되어도 무방하다. 상기 제2 적외선 램프(150)에 의해 방사된 근적외선은 디퓨저를 통해 산란되어 접촉 부위에 균일한 조도로 조사될 수 있으며, 접촉 부위의 표면에 도달한 근적외선은 피부 표면에서 일부는 반사되고 일부는 접촉 부위의 내부로 투과된다. 이때, 상기 접촉 부위의 내부에 위치하는 다양한 매질에 따라 근적외선의 투과율이 상이하게 되며, 특히 정맥 혈관 내부를 따라 이동하는 적혈구에는 근적외선이 통과하지 못함에 따라 적혈구가 많은 혈관 부분만 어둡게 표현된다. 이로 인해, 일부 반사되는 근적외선이 상기 제2 이미지 센서부(120)에 센싱되어 사용자의 손목 동맥 패턴을 취득할 수 있게 된다.
또한, 상기 표시부(110)의 측면에는 제2 조작버튼(140)이 배치되어 상기 표시부(110)에 디스플레이되는 정맥 인식 장치(100)의 동작 상태 및 각종 정보를 제어할 수 있고, 상기 제1 및 제2 이미지 센서부(160, 120)을 제어할 수도 있다.
밴드의 외측면의 제2 이미지 센서부(120)와 대칭되는 내측면에는 제1이미지 센서부(160)가 배치된다. 제1 이미지 센서부(160)는 제2 이미지 센서부(120)와 같이 이미지 센서부와 렌즈를 포함할 수 있으며, 세부 구성 및 기본 기능은 제2 이미지 센서부(120)와 동일하여 상세한 설명은 생략한다. 제1 이미지 센서부(160)는 연결된 보안 장치(300)에 전송하기 위한 개인 식별 정보인 손목 정맥 패턴을 생성하여 제공 하기 위한 것으로, 밴드의 내측면에 배치되어 사용자가 밴드를 착용하여 휴대할 때, 항시 손목에 접촉된 상태로 사용자의 손목 정맥 패턴을 스캔하여 손목 정맥 패턴 정보를 취득하며 저장/등록한다. 이때, 제1 이미지 센서부(160)의 손목의 정맥 패턴 정보 취득은 기설정된 주기로 수행되어 업데이트될 수 있으며, 사용자의 조작에 따라 갱신될 수 있다. 또한, 밴드는 손목과 일체화되어 있는 것이 아닌 손목을 따라 이동하거나 손목을 중심으로 회전될 수 있다. 따라서, 사용자의 손목 정맥 패턴은 제1 이미지 센서부(160)의 착용 위치에 따라 다른 각도에서 스캔되어 일정부분 오차를 발생할 수 있다. 따라서, 제1 이미지 센서부(160)는 기설정된 주기 또는 복수회 스캔을 실시하여 다른 각도에서의 손목 정맥 패턴을 스캔하여 저장함으로써, 착용자의 손목 정맥 패턴과 기등록된 사용자의 손목 정맥 패턴의 불일치를 경감할 수 있다.
한편, 제1 이미지 센서부(160)와 인접한 위치에 제1 적외선 램프(170)가 배치될 수 있다. 제1 적외선 램프(170)는 제2 적외선 램프(150)와 동일하게 근적외선을 디퓨저를 통해 산란되게 접촉 부위에 균일한 조도로 방사할 수 있으며, 접촉 부위의 표면에 도달한 근적외선은 피부 표면에서 일부는 반사되고 일부는 접촉 부위의 내부로 투과될 수 있다. 다시 말하면, 제1 적외선 램프(170)에서 조사된 근적외선이 손목 동맥을 향해 일부는 투과되고 일부는 반사되며, 반사된 근적외선이 제1 이미지 센서부(160)에 센싱됨으로써, 사용자의 손목 동맥 패턴을 스캔하여 저장할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 밴드의 결합부분, 즉 밴드의 양끝단에는 밴드의 결합을 위한 체결부재과 함께 제3 적외선 램프(180)가 배치될 수 있다. 제3 적외선 램프(180)의 구성은 제1 및 제2 적외선 램프(170, 150)의 구성과 동일하며, 밴드의 일 끝단에 배치되어 상기 근 적외선을 사용자의 손목 동맥을 향해 방사한다. 이는 제1 적외선 램프(170)에서 방사되어 반사되는 근적외선을 제1 이미지 센서부(160)가 센싱하여 손목 동맥 패턴을 저장할 때의 오차를 경감할 수 있게 한다. 다시 말하면, 제1 적외선 램프(170)에서 방사되어 손목 내부에 반사되는 근적외선과 제3 적외선 램프(180)에서 방사되어 손목 내부를 투과하는 근적외선을 센싱하여 사용자의 손목 동맥 패턴을 스캔 할 수 있다. 경우에 따라서는 상기 제1 적외선 램프(170) 대신 제3 적외선 램프(180) 단독으로 이용될 수 있다(손목 관통형 조사 방식).
취득된 손목 동맥 패턴은 보안 장치(300)에 전송되어 개인 식별 정보를 제공하기 위한 것으로, 보다 정밀한 센싱이 필요하다. 따라서, 제1 또는 제3 적외선 램프(170, 180)로 다각적인 근적외선 방사를 통해 손목 동맥 패턴을 생성하여 저장할 수 있다. 또한, 제1 및 제3 적외선 램프(170, 180)는 각기 다르게 동작하거나 함께 동작할 수도 있다.
여기서, 제3 적외선 램프(180)는 체결돌기(195)와 유사한 형상으로 형성되어 복수의 체결돌기(195) 중 하나로 배치될 수 있으며, 이에, 제3 적외선 램프(180)는 상기 체결돌기(195)와 함께 체결홈(190)에 체결됨으로써, 밴드의 결합부위에 체결력을 제공할 수 있으며, 체결홈(190)을 관통하여 사용자의 손목에 직접적으로 접촉할 수 있다. 다시 말하면, 제3 적외선 램프(180)는 체결돌기(195) 중 하나로 마련되어 체결홈(190)을 관통하여 손목에 직접적으로 접촉할 수 있어, 근적외선의 방사가 밴드의 체결에 의해 간섭 받지 않을 수 있다.
이때, 밴드 내부에는 제어회로(105)와 제3 적외선 램프(180)를 연결하는 연결부(182)가 마련될 수 있다. 상기 연결부(182)는 밴드 내부에 밴드의 길이방향을 따라 마련되어 제어회로(105)와 제3 적외선 램프(180)를 연결함으로써, 제3 적외선 램프(180)에 전원을 공급할 수 있으며, 제어회로(105)와 제3 적외선 램프(180) 간의 데이터 전송을 가능하게 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정맥 인식 장치를 이용한 개인 인증 방법의 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 정맥 인식 장치는 사용자가 정맥 인식 장치(100)를 손목에 착용함으로써, 제1 이미지 센서부(160)가 사용자의 동맥 패턴을 생성하고 저장한다(S100). 사용자가 정맥 인식 장치(100)을 착용하면, 제어회로(105)는 제1 적외선 램프(170) 또는 제3 적외선 램프(180)을 각각 제어하거나 함께 제어하여 사용자의 손목으로 근적외선을 방사하며, 방사된 근적외선은 일부는 반사되고 일부는 투과되어 제1 이미지 센서부(160)에 센싱되어 사용자의 손목 근처의 동맥 패턴을 스캔할 수 있다.
상기 사용자의 손목 동맥 패턴이 스캔되어 저장되면, 제어회로(105)는 취득된 손목 동맥 패턴이 기 등록된 사용자의 손목 동맥 패턴과 일치되는지 여부를 체크한다(S110). 만일 기 등록된 사용자의 손목 동맥 패턴과 일치되지 않는다면, 재차 근적외선 방사를 통해 스캐닝을 실시할 수 있으며, 사용자의 개인 식별 정보와 일치하지 않을 경우, 다른 사용자의 개인 식별 정보로 손목 동맥 패턴 정보를 저장할 수도 있다. 그러나, 사용자의 개인 식별 정보가 포함된 정맥 인식 장치(100)의 보안을 위해 상기 제어회로(105)는 상기 취득한 손목 정맥 패턴이 기 등록된 손목 정맥 패턴과 일치하는 경우에만 상기 취득한 정맥 패턴과 기 등록된 손가락 정맥 패턴의 일치 여부를 판단할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 사용자가 개인 식별 정보를 자동차의 도어 개폐 장치, 스마트폰이나 온라인 상의 인증 솔루션 등의 보안 장치(300)에 개인 식별 정보를 제공하고자 할 때, 사용자는 제2 이미지 센서부(120)를 통해 사용자의 손가락 끝 또는 마디의 정맥 패턴을 취득할 수 있다(S120). 사용자는 손목 동맥 패턴을 상기 보안 장치(300)로 전송하기 위해 제2 이미지 센서부(120)에 손가락 끝 또는 마디 부분을 접촉하고, 제1 조작버튼(130) 또는 제2 조작버튼(140)을 조작하여 제2 적외선 램프(150)을 통해 스캐닝을 실시할 수 있으며, 또는 사용자의 손가락이 제2 이미지 센서부(120)에 접촉될 때, 자동으로 상기 스캐닝이 실시될 수 있다.
또한, 상기 제2 이미지 센서부(120)는 손가락 지문 패턴을 취득할 수 있다.
사용자의 손가락 정맥 패턴 또는 지문 패턴이 취득되면 제어회로(105)는 상기 취득된 손가락 정맥 패턴 또는 지문 패턴과 기 등록된 사용자의 손가락 정맥 패턴 또는 지문 패턴을 비교하여 일치 여부를 판별한다(S130).
만일 두 패턴이 일치되지 않는 경우, 표시부(110)를 통해 사용자에게 패턴 불일치 통지를 하게 되며, 사용자는 재차 손가락을 제2 이미지 센서부(120)에 센싱하여 손가락 정맥 패턴 또는 지문 패턴을 스캔할 수 있다(S120).
한편, 사용자의 손가락 정맥 패턴 또는 지문 패턴이 기 등록된 패턴과 일치되는 경우, 제어회로(105)는 무선 통신 모듈(102)를 통해 상기 손목 동맥 패턴의 개인 식별 정보를 인증 대상 장치(300)로 전송한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 정맥 인식 장치의 구성을 도시하고 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예의 정맥 인식 장치(200)는 상기 밴드를 통해 손목 정맥 패턴을 등록하여 개인 식별 정보를 제공하는 밴드형 정맥 인식 장치(100) 대신, 손가락에 끼워지는 반지형 정맥 인식 장치(200)일 수 있다.
상기 반지형 밴드 인식 장치(200)는 손가락의 정맥 패턴을 취득하여 보안 장치(300)에 사용되는 개인 식별 정보로 사용하기 위해, 제2 이미지 센서부(210), 제2 적외선 램프(220), 동작표시 램프(230), 조작버튼(240), 제1 이미지 센서부(250) 및 제1 적외선 램프(260)을 포함한다.
상기 반지형 정맥 인식 장치(200)의 구성과 기능은 상술한 밴드형 정맥 인식 장치(100)와 동일하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
다른 실시예의 제1 이미지 센서부(250)은 제1 적외선 램프(260)에서 방사되는 근적외선을 센싱하여 손가락 정맥 패턴을 취득한다. 이때, 제1 이미지 센서부(250)와 제1 적외선 램프(260)는 밴드형과는 다르게 제2 이미지 센서부(210)와 대칭되는 위치의 내향면에 배치된다. 즉, 제2 이미지 센서부(210)과 같은 방향을 바라보는 반지의 내향면에 위치할 수 있으며, 이는 밴드형과 반지형의 구조의 차이에 기인한다.
반지형 정맥 인식 장치(200)는 제1 이미지 센서부(250)가 제1 적외선 램프(260)에서 방사되어 일부 반사되는 근적외선을 센싱함으로써, 사용자의 손가락 정맥 패턴을 취득할 수 있으며, 또한, 일부 투과되는 근적외선이 반지의 대칭면에 반사되어 되돌아 오는 투과된 근적외선을 센싱함으로써, 손가락 정맥 패턴의 센싱 정확도가 높아일 수 있다.
이는, 밴드형 정맥 인식 장치(100) 내의 제3 적외선 램프(180)를 대체할 수 있는 구성으로 밴드형은 탈착을 위해 일측면이 개방된 상태로 마련되어 밴드의 끝단에 제1 이미지 센서부(250)를 배치하기 용이하지 않으며, 밴드의 특성상 근적외선을 반사하는 재질로 구성되기 어려운 면이 있으나, 손목에 비해 손가락 마디의 굵기가 상대적으로 얇은 점과, 반지형 정맥 인식 장치(200)는 폐쇄된 원형 고리 형상으로 마련되어 투과되는 근적외선을 반사하기 용이한 구성 및 구조로 마련됨으로써, 밴드형 정맥 인식 장치(100)의 제3 적외선 램프(180)을 대체할 수 있다.
한편, 다른 손가락의 정맥 패턴 또는 지문 패턴을 인식하기 위한 제2 이미지 센서부(210)와 인접하게 제2 적외선 램프(220)가 마련될 수 있으며, 인접한 위치에 동작표시 램프(230) 및 조작버튼(240)이 배치될 수 있다. 조작버튼(240)과 동작표시 램프(230)는 밴드형 정맥 인식 장치(100)의 제1 조작버튼(130)과 표시부(110)의 구성을 대체하는 것으로, 반지의 크기를 고려하여 정맥 인식 장치(200)의 동작의 수행 여부만을 판별할 수 있는 동작표시 램프(230)가 마련될 수 있다.
개인 식별 정보를 취득하는 방법을 간단하게 설명하면, 밴드형 정맥 인식 장치와 동일하게, 제1 이미지 센서부(250)에 의해 사용자의 손가락 정맥 패턴이 취득되면, 사용자는 제2 이미지 센서부(210)에 손가락을 접촉하여 다른 손가락의 정맥 패턴 또는 지문 패턴을 스캔하여 기등록된 다른 손가락의 정맥 패턴 또는 지문 패턴을 비교하여 일치되는 경우, 상기 제1 이미지 센서부(250)에 의해 취득되어 저장된 정맥 패턴, 즉 개인 식별 정보가 보안 장치(300)로 전송되게 할 수 있다.
아래에서는 또 다른 실시예로 밴드형 정맥 인식 장치(100)와 반지형 정맥 인식 장치(200)의 상호 연계된 개인 식별 정보 전송 방법을 설명하기로 한다.
도시하지는 않았으나, 밴드형 정맥 인식 장치(100)와 반지형 정맥 인식 장치(200)는 연계되어 동작함으로써, 하나의 장치가 개인 식별 정보로 사용되는 정맥 패턴을 등록하고, 나머지 하나의 장치가 상기 개인 식별 정보로 사용되는 정맥 패턴을 전송하기 위한 개인 인증 과정을 수행할 수 있다
구체적으로, 밴드형 정맥 인식 장치(100)가 사용자의 손목 동맥 패턴을 취득하여 보안 장치(300)에 제공하는 개인 식별 정보를 생성하여 저장하고, 반지형 정맥 인식 장치(200)가 사용자의 손가락 정맥 패턴 정보를 스캔하여 기등록된 손가락 정맥 패턴 정보와 비교하여 일치되는 경우, 상기 취득된 개인 식별 정보인 손목 정맥 패턴을 보안 장치(300)으로 전송함으로써, 보안 장치(3000의 사용자 인증을 가능하게 할 수 있다.
또한, 반대로 반지형 정맥 인식 장치(200)가 개인 식별 정보를 생성하여 저장하고, 사용자가 밴드형 정맥 인식 장치(100)를 착용하여 상기 반지형 정맥 인식 장치(200)로부터 보안 장치(300)으로 개인 식별 정보를 전송할 수 있음은 물론이다.
이때, 밴드형과 반지형은 일반적으로 항시 휴대하기 위한 물품으로 탈착되어 동작되는 것이 아닌 사용자의 조작버튼(130, 240)의 조작에 의해 동작되는 것이 바람직할 것이다.
이상과 같은 다양한 실시 예들에 따르면, 자동차, 도어락, 결제 인증 장치, 모바일 또는 온라인 금융 결제 등 다양한 보안 장치들과 연동하여 개인 인증의 신뢰성 및 보안성을 높일 수 있다.
또한, 개인 인증 과정에서의 사용자의 조작 과정을 최소화하면서도 인식률이 향상되는 개인 인식 장치를 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 손목에 착용하는 밴드 형태의 정맥 인식 장치에 있어서,
    밴드의 내측에 형성되어 손목 정맥 패턴을 취득하는 제1 이미지 센서부;
    밴드의 외측에 형성되어 손가락 정맥 패턴을 취득하는 제2 이미지 센서부; 및
    기 저장된 손가락 정맥 패턴 중에서 상기 취득한 손가락 정맥 패턴과 일치하는 패턴이 검출되면 상기 취득한 손목 정맥 패턴을 외부로 전송하는 제어부;
    를 포함하는, 정맥 인식 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 이미지 센서부는 상기 손가락 정맥 패턴 이외에 손가락 지문 패턴을 취득하는 것을 특징으로 하는,
    정맥 인식 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 취득한 손목 정맥 패턴이 기 저장된 손목 정맥 패턴과 일치하는 경우에만 상기 취득한 손가락 정맥 패턴과 기 저장된 손가락 정맥 패턴의 일치 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는,
    정맥 인식 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 이미지 센서부에 인접하게 배치되어 상기 제1 이미지 센서부의 손목 정맥 패턴 취득 시에 광원을 제공하는 제1 적외선 램프를 더 포함하는,
    정맥 인식 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    밴드가 손목에 착용된 상태에서 상기 제1 이미지 센서부에 대향하는 위치에 형성되어 상기 제1 이미지 센서부의 손목 정맥 패턴 취득시에 상기 손목을 관통하는 광원을 제공하는 제3 적외선 램프를 더 포함하는,
    정맥 인식 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    외부의 인증 대상 장치와 통신하며, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 취득한 손목 정맥 패턴을 상기 인증 대상 장치로 전송하는 무선 통신부를 더 포함하는,
    정맥 인식 장치.
  7. 손가락에 착용하는 링 형태의 정맥 인식 장치에 있어서,
    링의 내측에 형성되어 링이 끼워진 손가락의 제1 손가락 정맥 패턴을 취득하는 제1 이미지 센서부;
    상기 링의 외측에 형성되어 링에 접촉된 다른 손가락의 제2 손가락 정맥 패턴을 취득하는 제2 이미지 센서부; 및
    기 저장된 손가락 정맥 패턴 중에서 상기 취득한 제2 손가락 정맥 패턴과 일치하는 패턴이 존재되면 상기 취득한 제1 손가락 정맥 패턴을 외부로 전송하는 제어부;
    를 포함하는, 정맥 인식 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 이미지 센서부는 상기 제2 손가락 정맥 패턴 이외에 손가락 지문 패턴을 취득하는 것을 특징으로 하는,
    정맥 인식 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 취득한 제1 손가락 정맥 패턴이 기 저장된 손가락 정맥 패턴과 일치하는 경우에만 상기 취득한 제2 손가락 정맥 패턴과 기 저장된 손가락 정맥 패턴의 일치 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는,
    정맥 인식 장치.
  10. 정맥 인식 장치를 이용한 개인 인식 서비스 제공 방법에 있어서,
    손목에 착용되는 밴드의 내측에 배치된 제1 이미지 센서부를 이용하여 손목 정맥 패턴을 취득하는 단계;
    상기 밴드의 외측에 배치된 제2 이미지 센서부에 손가락이 접촉되면 상기 손가락의 손가락 정맥 패턴을 취득하는 단계;
    상기 취득한 손가락 정맥 패턴과 기 저장된 손가락 패턴의 일치 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 손가락 정맥 패턴과 일치하는 패턴이 검색되면 상기 취득한 손목 정맥 패턴을 외부의 인식 대상 장치로 전송하는 단계;
    를 포함하는, 개인 인식 서비스 제공 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 손가락 정맥 패턴을 취득하는 단계는,
    상기 취득한 손목 정맥 패턴이 기 저장된 손목 정맥 패턴 중 어느 하나와 일치하는 경우에만 상기 제2 이미지 센서부에 접촉된 손가락의 손가락 정맥 패턴을 취득하는 단계인,
    개인 인식 서비스 제공 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 손목 정맥 패턴을 취득하는 단계는,
    상기 제1 이미지 센서부를 이용하여 착용자의 심전도, 맥박, 혈압 또는 정맥 내의 적혈구 패턴 중 어느 하나를 개인 인증 정보로서 취득하는 단계이며,
    상기 손목 정맥 패턴을 외부의 인식 대상 장치로 전송하는 단계는, 상기 손목 정맥 패턴 대신 상기 취득한 개인 인증 정보를 상기 인식 대상 장치로 전송하는 단계인,
    개인 인식 서비스 제공 방법.
  13. 정맥 인식 장치를 이용한 개인 인식 서비스 제공 방법에 있어서,
    링이 끼워진 손가락의 제1 손가락 정맥 패턴을 취득하는 단계;
    상기 링의 외측에 배치된 제2 이미지 센서부에 손가락이 접촉되면 상기 손가락의 제2 손가락 정맥 패턴을 취득하는 단계;
    상기 취득한 제2 손가락 정맥 패턴과 기 저장된 손가락 패턴의 일치 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제2 손가락 정맥 패턴과 일치하는 패턴이 검색되면 상기 취득한 제1 손가락 정맥 패턴을 외부의 인식 대상 장치로 전송하는 단계;
    를 포함하는, 개인 인식 서비스 제공 방법.
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