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KR101865371B1 - 2-factor authentification apparatus and method using ultrasonic wave - Google Patents

2-factor authentification apparatus and method using ultrasonic wave Download PDF

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KR101865371B1
KR101865371B1 KR1020160183752A KR20160183752A KR101865371B1 KR 101865371 B1 KR101865371 B1 KR 101865371B1 KR 1020160183752 A KR1020160183752 A KR 1020160183752A KR 20160183752 A KR20160183752 A KR 20160183752A KR 101865371 B1 KR101865371 B1 KR 101865371B1
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KR
South Korea
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ultrasonic signal
finger
signal
fingerprint
ultrasonic
Prior art date
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KR1020160183752A
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Korean (ko)
Inventor
이승진
방창혁
Original Assignee
주식회사 베프스
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Publication date
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Abstract

본 발명은 초음파를 이용한 이중 인증 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 이중 인증 장치는 사용자의 손가락에 대한 접촉상태를 감지하는 압전센서부 및 압전센서부로부터 손가락의 접촉이 감지되면, 압전센서부를 통해 손가락 방향으로 제1 초음파 신호 및 제1 초음파 신호와 다른 주파수를 가지는 제2 초음파 신호를 방출시키고, 제1 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 손가락의 지문 인식 및 제2 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 손가락의 지정맥 인식을 하며, 지문 인식 및 지정맥 인식을 이용하여 사용자를 인증하는 제어부를 포함한다.The present invention discloses a dual authentication apparatus and method using ultrasonic waves. A double authentication apparatus of the present invention includes a piezoelectric sensor unit for sensing a contact state of a finger of a user and a finger sensor for detecting a contact of a finger from the piezoelectric sensor unit with a first ultrasonic signal and a first ultrasonic signal A second ultrasonic signal having a frequency is emitted and a finger of the finger is recognized by using the reflected signal of the first ultrasonic signal and the reflection signal of the second ultrasonic signal, And a control unit for authenticating the user by using the control unit.

Description

초음파를 이용한 이중 인증 장치 및 방법{2-factor authentification apparatus and method using ultrasonic wave}[0001] The present invention relates to a two-factor authentication apparatus and method using ultrasonic waves,

본 발명은 인증 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파를 이용하여 사용자의 지문 및 지정맥을 동시에 인증하는 초음파를 이용한 이중 인증 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an authentication apparatus, and more particularly, to a dual authentication apparatus and method using ultrasonic waves for simultaneously authenticating a user's fingerprint and finger vein using ultrasonic waves.

사람마다 고유한 생체정보는 사람에게 분리될 수 없다는 장점이 있다.Biometric information unique to each person has the advantage that it can not be separated by a person.

지문인식의 경우에는 습기나 이물질이 손가락에 묻어 있는 경우나, 손가락 피부의 훼손과 변형이 있는 경우 등 잦은 인증 오류가 지적되었고, 지문 겉면이 쉽게 위조 및 복사가 가능하다는 문제점이 있었다.In the case of fingerprint recognition, frequent authentication errors such as when moisture or foreign matter is present on the finger or when the finger skin is damaged or deformed are pointed out, and the fingerprint can easily be forged and copied.

한편, 지정맥 인증기술은 근적외선을 손가락에 투과시켜 정맥 패턴을 인식하는 기술이다. 혈관내부를 인증하기 때문에 위변조가 불가능하며, 필요에 따라서는 죽은 사람의 지정맥 패턴을 활용할 수 있다는 장점도 있다. On the other hand, the finger vein authentication technique is a technique of recognizing a vein pattern by transmitting near infrared rays to a finger. Because it authenticates the inside of the blood vessel, it can not be tampered with, and if necessary, it can utilize the finger vein pattern of the dead person.

그러나 지정맥 인증기술에는 두 가지 단점이 있는데, 첫 번째는 여전히 오인식의 가능성이고, 두 번째는 두 지정맥의 유사성을 비교시 절대기준이 아닌 상대기준으로 비교하기 때문에 정확한 인식을 방해하는 편차 요인이 작용할 수 있다.However, there are two disadvantages to the fingerprint authentication technology. First, there is still a possibility of false recognition. Second, the similarity of the two fingerprints is compared with the relative standard rather than the absolute standard. Lt; / RTI >

따라서, 보다 정확하고, 오인식률이 낮은 사용자 인식기술이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a user recognition technology that is more accurate and has a low recognition rate.

한국등록특허공보 제10-1672541호(2016.11.04.)Korean Registered Patent No. 10-1672541 (Nov.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 지문 인식 및 지정맥 인식을 통한 이중 인식을 수행하여 사용자 인증을 안정적이고, 정확하게 하는 초음파를 이용한 이중 인증 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a dual authentication apparatus and method using an ultrasonic wave which performs double recognition through fingerprint recognition and finger vein recognition to ensure stable and accurate user authentication.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 초음파만을 이용하여 지문 인식 및 지정맥 인식을 수행함으로써, 하드웨어 구조를 단순화하는 초음파를 이용한 이중 인증 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a dual authentication apparatus and method using an ultrasonic wave to simplify a hardware structure by performing fingerprint recognition and fingerprint recognition using only ultrasonic waves.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 초음파를 이용한 이중 인증 장치는 사용자의 손가락에 대한 접촉상태를 감지하는 압전센서부 및 상기 압전센서부로부터 상기 손가락의 접촉이 감지되면, 상기 압전센서부를 통해 상기 손가락 방향으로 제1 초음파 신호 및 상기 제1 초음파 신호와 다른 주파수를 가지는 제2 초음파 신호를 방출시키고, 상기 제1 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 상기 손가락의 지문 인식 및 상기 제2 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 상기 손가락의 지정맥 인식을 하며, 상기 지문 인식 및 상기 지정맥 인식을 이용하여 상기 사용자를 인증하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, a dual authentication apparatus using ultrasonic waves according to the present invention comprises a piezoelectric sensor unit for sensing a contact state of a finger of a user, and a piezoelectric sensor unit for sensing a contact of the finger from the piezoelectric sensor unit, Wherein the first ultrasonic signal and the second ultrasonic signal having a frequency different from the first ultrasonic signal and the second ultrasonic signal are emitted in the finger direction and the fingerprint recognition of the finger and the second ultrasonic signal using the reflection signal of the first ultrasonic signal And a control unit for recognizing the finger of the finger using a reflection signal and authenticating the user using the fingerprint recognition and the finger vein recognition.

또한 상기 압전센서부는, 2차원 평면에서 어레이로 배열되며 일정 높이를 가지는 복수의 압전소자 및 상기 복수의 압전소자 사이에 형성되어 상기 복수의 압전소자를 진동 절연시키는 충진재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The piezoelectric sensor unit may include a plurality of piezoelectric elements arranged in an array in a two-dimensional plane and having a predetermined height, and a filler formed between the plurality of piezoelectric elements and vibrationally insulating the plurality of piezoelectric elements.

또한 상기 제어부는, 상기 제1 초음파 신호 및 상기 제2 초음파 신호가 방출되는 시간을 서로 다르도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller may control the first ultrasonic signal and the second ultrasonic signal to have different emission times.

또한 상기 제어부는, 상기 제1 초음파 신호의 투과력보다 제2 초음파 신호의 투과력이 높도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The control unit controls the transmission power of the second ultrasonic signal to be higher than the transmission power of the first ultrasonic signal.

또한 상기 제어부는, 상기 제1 초음파 신호의 반사 신호 중 상기 손가락의 골(valley) 및 마루(ridge)에서 생성되는 음향 임피던스 차이를 이용하여 지문 인식을 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller may perform fingerprint recognition using a difference in acoustic impedance generated from a valley and a ridge of the finger among the reflected signals of the first ultrasonic signal.

또한 상기 제어부는, 상기 제2 초음파 신호의 반사 신호 중 상기 손가락의 지정맥 특징점을 이용하여 지정맥 인식을 하는 것을 특징으로 한다.Further, the control unit recognizes the finger vein using the finger vein feature points of the finger among the reflected signals of the second ultrasonic signal.

또한 상기 제어부는, 혈관의 두께, 모세혈관의 연결상태 및 판막의 유무 중 적어도 하나를 특징점으로 설정하여 상기 지정맥 특징점을 검출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller may detect at least one of the finger vein feature points by setting at least one of the thickness of the blood vessel, the connection state of the capillaries, and the presence or absence of the valve.

본 발명에 따른 초음파를 이용한 이중 인증 방법은 이중 인증 장치가 사용자의 손가락에 대한 접촉상태를 감지하는 단계, 상기 이중 인증 장치가 상기 손가락의 접촉을 감지하면, 상기 손가락 방향으로 제1 초음파 신호 및 상기 제1 초음파 신호와 다른 주파수를 가지는 제2 초음파 신호를 방출하는 단계, 상기 이중 인증 장치가 상기 제1 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 상기 손가락의 지문 인식 및 상기 제2 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 상기 손가락의 지정맥 인식을 하는 단계 및 상기 이중 인증 장치가 상기 지문 인식 및 상기 지정맥 인식을 이용하여 상기 사용자를 인증하는 단계를 포함한다.The dual authentication method using ultrasonic waves according to the present invention includes the steps of: detecting a contact state of a user with respect to a finger of the double authentication apparatus; and detecting, when the double authentication apparatus detects contact of the finger, The second authentication device transmits a fingerprint of the finger and a reflection signal of the second ultrasonic signal using a reflection signal of the first ultrasonic signal to emit a second ultrasonic signal having a frequency different from that of the first ultrasonic signal, And performing authentication of the finger of the finger and authenticating the user using the fingerprint recognition and the finger vein recognition.

본 발명에 따른 초음파를 이용한 이중 인증 장치 및 방법은 지문 인식 및 지정맥 인식을 통한 이중 인식을 수행하여 사용자 인증을 안정적이고, 정확하게 할 수 있다.The dual authentication apparatus and method using ultrasonic waves according to the present invention can perform stable and accurate user authentication by performing double recognition through fingerprint recognition and finger vein recognition.

또한 초음파만을 이용하여 지문 인식 및 지정맥 인식을 수행함으로써, 하드웨어 구조를 단순화할 수 있다.Further, fingerprint recognition and finger vein recognition are performed using only ultrasonic waves, so that the hardware structure can be simplified.

도 1은 본 발명에 따른 이중 인증 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압전센서부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 압전센서부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이중 인증 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 이중 인증 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a block diagram for explaining a dual authentication apparatus according to the present invention.
2 is a perspective view illustrating a piezoelectric sensor unit according to the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a piezoelectric sensor unit according to the present invention.
4 is a diagram for explaining a double authentication process according to the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a dual authentication method according to the present invention.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals as used in the appended drawings denote like elements, unless indicated otherwise. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather obvious or understandable to those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 이중 인증 장치를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for explaining a dual authentication apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 이중 인증 장치(10)는 이중 인증을 통한 사용자 인증을 한다. 이중 인증 장치(10)는 사용자의 손가락에 대한 지문 인식 및 지정맥 인식을 수행하여 사용자 인증을 안정적이고, 정확하게 할 수 있다. 이중 인증 장치(10)는 압전센서부(110), 제어부(120), 출력부(130) 및 저장부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the dual authentication apparatus 10 performs user authentication through dual authentication. The dual authentication apparatus 10 can perform fingerprint recognition and finger vein recognition on the finger of the user, thereby stably and accurately authenticating the user. The dual authentication device 10 includes a piezoelectric sensor unit 110, a control unit 120, an output unit 130, and a storage unit 140.

압전센서부(110)는 사용자의 손가락에 대한 접촉상태를 감지한다. 이 때, 압전센서부(110)는 압전효과를 이용하여 초음파 신호를 방출할 수 있다. 즉, 압전센서부(110)는 손가락이 접촉되면서 눌러지는 힘에 의해 신축되어 전압을 일으켜 손가락의 접촉상태를 감지하고, 역으로 전압이 인가되면 신축으로 인한 진동으로 소정의 공진 주파수를 가지는 초음파 신호를 방출할 수 있다. 또한 압전센서부(110)는 방출된 초음파 신호의 반사 신호를 수신할 수 있다.The piezoelectric sensor unit 110 senses the contact state of the user with the finger. At this time, the piezoelectric sensor unit 110 can emit an ultrasonic signal using the piezoelectric effect. That is, the piezoelectric sensor unit 110 is expanded and contracted by a pressing force when a finger is touched to sense a contact state of a finger, and when a voltage is applied, the ultrasonic signal having a predetermined resonance frequency Lt; / RTI > In addition, the piezoelectric sensor unit 110 can receive the reflected signal of the emitted ultrasonic signal.

압전센서부(110)는 복수의 압전소자(111) 및 충진재(113)를 포함한다. 복수의 압전소자(111)는 2차원 평면에서 어레이로 배열되며, 일정 높이를 가진다. 복수의 압전소자(111)는 각각 진동에 용이한 재료로 형성되는 기둥부(pillar)와, 기둥부의 상면 및 하면에 전도성 물질로 형성되는 전극을 포함한다. 바람직하게는 기둥부는 PZT, PST, Quartz, (Pb, Sm)TiO3, PMN(Pb(MgNb)O3), PVDF 또는 PVDF-TrFe 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있고, 전극은 전도성이 우수한 금속인 Cu, Ag, Mo 또는 이의 합금 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 충진재(113)는 복수의 압전소자(111) 사이에 형성되어 복수의 압전소자(111)를 진동 절연시킨다. 충진재(113)는 폴리머로 형성될 수 있다. The piezoelectric sensor unit 110 includes a plurality of piezoelectric elements 111 and a filler 113. The plurality of piezoelectric elements 111 are arranged in an array in a two-dimensional plane and have a constant height. The plurality of piezoelectric elements 111 each include a pillar formed of a material easy to be vibrated, and an electrode formed on the upper surface and the lower surface of the pillar portion by a conductive material. Preferably, the pillars may comprise at least one of PZT, PST, Quartz, (Pb, Sm) TiO 3 , PMN (Pb (MgNb) O 3 ), PVDF or PVDF- And may include at least one of Cu, Ag, Mo, or an alloy thereof, which is a metal. The filler material 113 is formed between the plurality of piezoelectric elements 111 to vibrate the plurality of piezoelectric elements 111. The filler material 113 may be formed of a polymer.

제어부(120)는 압전센서부(110)로부터 손가락의 접촉이 감지되면 압전센서부(110)를 통해 손가락 방향으로 제1 초음파 신호 및 제2 초음파 신호를 방출한다. 즉, 손가락의 접촉이 감지되는 경우, 제어부(120)는 복수의 압전센서(111)에 서로 다른 주파수를 교류 전압을 인가시켜 기둥부가 상하로 진동하면서 제1 초음파 신호 및 제2 초음파 신호를 외부로 방출한다. 여기서, 제2 초음파 신호는 제1 초음파 신호와 다른 주파수를 가지며, 바람직하게는 주파수 대역이 높아 제1 초음파 신호의 투과력보다 높은 투과력을 가질 수 있다. 제어부(120)는 제1 초음파 신호 및 제2 초음파 신호가 방출되는 시간을 서로 다르도록 제어할 수 있다. 이를 통해, 제어부(120)는 제1 초음파 신호 및 제2 초음파 신호가 서로 간에 간섭되지 않게 함으로써, 보다 정확한 측정이 이루어지도록 한다.The controller 120 outputs a first ultrasonic signal and a second ultrasonic signal in the finger direction through the piezoelectric sensor unit 110 when a finger touch is sensed from the piezoelectric sensor unit 110. [ That is, when the touch of the finger is sensed, the controller 120 applies alternating voltage to the plurality of piezoelectric sensors 111 at different frequencies to vibrate the column part up and down, and outputs the first ultrasonic signal and the second ultrasonic signal to the outside Release. Here, the second ultrasonic signal has a frequency different from that of the first ultrasonic signal, and preferably has a frequency band higher than that of the first ultrasonic signal. The control unit 120 may control the emission times of the first ultrasonic signal and the second ultrasonic signal to be different from each other. Accordingly, the controller 120 prevents the first and second ultrasound signals from interfering with each other, thereby performing more accurate measurement.

제어부(120)는 제1 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 손가락의 지문 인식을 한다. 제어부(120)는 압전센서부(110)를 통해 수신된 제1 초음파 신호의 반사 신호 중 손가락의 골(valley) 및 마루(ridge)에서 생성되는 음향 임피던스 차이를 이용하여 지문 인식을 한다. 제어부(120)는 반사 신호의 강도가 낮게 생성된 부분이 지문의 마루와 맞닿는 압전소자이고, 반사 신호의 강도가 높게 생성된 부분이 지문의 골과 맞닿는 압전소자라고 판단하여 지문 패턴을 산출할 수 있다. 제어부(120)는 산출된 지문 패턴을 저장부(140)에 저장된 기준 지문 패턴과 비교하여 동일한 지문 패턴이 존재하는지 여부를 판단하여 사용자 인증을 한다. 여기서, 기준 지문 패턴은 등록된 사용자의 지문 패턴일 수 있다.The control unit 120 recognizes the fingerprint of the finger using the reflected signal of the first ultrasonic signal. The controller 120 recognizes the fingerprint using the difference of the acoustic impedance generated from valleys and ridges of the finger among the reflection signals of the first ultrasonic signals received through the piezoelectric sensor unit 110. [ The control unit 120 determines that the portion where the intensity of the reflected signal is low and which is in contact with the floor of the fingerprint and that the portion where the intensity of the reflected signal is high is in contact with the valley of the fingerprint, have. The controller 120 compares the calculated fingerprint pattern with the reference fingerprint pattern stored in the storage unit 140 to determine whether or not the same fingerprint pattern exists and authenticates the user. Here, the reference fingerprint pattern may be a registered fingerprint pattern of the user.

제어부(120)는 제2 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 손가락의 지정맥 인식을 한다. 제어부(120)는 압전센서부(110)를 통해 수신된 제2 초음파 신호의 반사 신호 중 손가락의 지정맥 특징점을 이용하여 지정맥 인식을 한다. 즉, 제어부(120)는 혈관의 두께, 모세혈관의 연결상태 및 판막의 유무 중 적어도 하나를 특징점으로 설정하여 지정맥 특징점을 검출한다. 제어부(120)는 검출된 지정맥 특징점을 저장부(140)에 저장된 기준 지정맥 특징점과 비교하여 동일한 지정맥 특징점이 존재하는지 여부를 판단하여 사용자 인증을 한다. 여기서, 기준 지정맥 특징점은 등록된 사용자의 지정맥 특징점일 수 있다.The controller 120 recognizes the finger of the finger using the reflected signal of the second ultrasonic signal. The control unit 120 performs finger vein recognition using the finger vein feature points of the reflected ultrasound signals received through the piezoelectric sensor unit 110. That is, the controller 120 sets at least one of the thickness of the blood vessel, the connection state of the capillary blood vessels, and the presence or absence of the valve, as the feature points, and detects the finger vein feature points. The control unit 120 compares the detected finger vein feature points with the reference finger vein feature points stored in the storage unit 140 to determine whether the same finger vein feature points exist and performs user authentication. Herein, the reference finger feature point may be the finger vein feature point of the registered user.

여기서, 제어부(120)는 지문 인식에서 인증된 사용자와 지정맥 인식에서 인증된 사용자가 동일할 경우, 인증 확인신호를 생성한다. 또한 제어부(120)는 지문 인식에서 인증된 사용자와 지정맥 인식에서 인증된 사용자가 동일하지 않는 경우, 인증 미확인신호를 생성한다. Here, if the user authenticated in the fingerprint recognition and the authenticated user in the fingerprint recognition are the same, the control unit 120 generates an authentication confirmation signal. In addition, the control unit 120 generates an unauthenticated signal when the user authenticated in the fingerprint recognition is not the same as the authenticated user in the fingerprint recognition.

이를 통해, 사용자는 지문 인식 및 지정맥 인식을 모두 인증받아야만 사용자 인증 확인을 받을 수 있다.In this way, the user can be authenticated only when both the fingerprint recognition and the fingerprint recognition are authenticated.

출력부(130)는 제어부(120)에서 생성된 인증 확인신호 또는 인증 미확인신호에 대한 정보를 디스플레이로 출력한다. 출력부(130)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The output unit 130 outputs information on the authentication confirmation signal or the authentication unconfirmed signal generated by the controller 120 to the display unit. The output unit 130 may be a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), a flexible display display, and a 3D display.

저장부(140)는 제어부(120)가 사용자 인증을 위한 기준 지문 패턴 및 기준 지정맥 특징이 저장된다. 또한 저장부(140)는 압전센서부(110)에서 수신된 제1 초음파 신호의 반사 신호 및 제2 초음파 신호의 반사 신호가 저장될 수 있다. 저장부(140)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. The storage unit 140 stores a reference fingerprint pattern and a reference finger feature for user authentication by the control unit 120. [ Also, the storage unit 140 may store the reflection signal of the first ultrasonic signal and the reflection signal of the second ultrasonic signal received from the piezoelectric sensor unit 110. The storage unit 140 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD memory) (Random Access Memory), a static random access memory (SRAM), a read-only memory (ROM), an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), a programmable read-only memory (PROM) A magnetic disk, and / or an optical disk.

도 2는 본 발명에 따른 압전센서부를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 압전센서부를 설명하기 위한 단면도이다. 도 3(a)는 제1 실시예에 따른 압전센서부를 A-A’단면 처리한 도면이고, 도 3(b)는 제2 실시예에 따른 압전센서부를 A-A’단면 처리한 도면이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a piezoelectric sensor unit according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a piezoelectric sensor unit according to the present invention. 3 (a) is a cross-sectional view of the piezoelectric sensor unit according to the first embodiment taken along the line A-A ', and FIG. 3 (b) is a cross-sectional view taken along the line A-A' of the piezoelectric sensor unit according to the second embodiment.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 압전센서부(110. 110a, 110b)는 복수의 압전소자(111, 111a, 111b) 및 충진재(113, 113a, 113b)를 포함한다.1 to 3, the piezoelectric sensor units 110, 110a, 110b include a plurality of piezoelectric elements 111, 111a, 111b and fillers 113, 113a, 113b.

복수의 압전소자(111, 111a, 111b)는 2차원 평면 상에서 행렬 구조로 어레이를 이루도록 배치된다. 복수의 압전소자(111, 111a, 111b)는 1-3 압전 복합체(piezo composite)일 수 있으며, 높이 방향으로 길게 연장되는 기둥부(112a, 112d)의 상면 및 하면에 전극(112b, 112c, 112e, 112f)을 배치하여 전기적인 연결이 가능하도록 한다. The plurality of piezoelectric elements 111, 111a and 111b are arranged in an array in a matrix structure on a two-dimensional plane. The plurality of piezoelectric elements 111, 111a and 111b may be piezoelectric composites 1 and electrodes 112b, 112c and 112e are formed on the upper and lower surfaces of the columnar portions 112a and 112d, And 112f are arranged so that electrical connection is possible.

충진재(113, 113a, 113b)는 복수의 압전소자(111, 111a, 111b) 각각에 대한 진동이 서로간에 영향을 미치지 않도록 차단을 한다. 충진재(113, 113a, 113b)는 복수의 압전소자(111, 111a, 111b)가 배치된 사이에 형성되어 에레이를 이룬다.The fillers 113, 113a, and 113b block the vibrations of the plurality of piezoelectric elements 111, 111a, and 111b from affecting each other. The fillers 113, 113a, and 113b are formed between the plurality of piezoelectric elements 111, 111a, and 111b to form an array.

한편, 도 3(a)를 참조하면, 압전센서부(110a)는 복수의 압전소자(111a) 및 충진재(113a)를 포함한다. 기둥 형상을 갖는 복수의 압전소자(111a)는 진동 가능한 재로로 형성되는 기둥부(112a)를 포함하며, 기둥부(112a)의 상하에는 전동성을 갖는 전극(112b, 112c)이 배치된다. 충진재(113a)는 압전소자(111a)의 사이사이에 배치되어 진동을 절연시킨다. 도 3(a)에 도시된 압전소자(111a)는 상하면의 전극(112b, 112c)이 동일한 면적을 갖는 원기둥 또는 다각 기둥 형상을 갖는다.3 (a), the piezoelectric sensor unit 110a includes a plurality of piezoelectric elements 111a and a filler 113a. The plurality of piezoelectric elements 111a having a columnar shape includes columnar portions 112a formed as vibratable ash and electrodes 112b and 112c having electrostatics are disposed above and below the columnar portion 112a. The filler material 113a is disposed between the piezoelectric elements 111a to isolate the vibration. The piezoelectric element 111a shown in Fig. 3 (a) has a cylindrical or polygonal column shape in which the electrodes 112b and 112c on the upper and lower surfaces have the same area.

도 3(b)를 참조하면, 압전센서부(110b)는 복수의 압전소자(111b) 및 충진재(113b)를 포함한다. 압전센서부(110b)는 복수의 압전소자(111b)와 충진재(113b)가 교대로 배치된다는 점에서 도 3(a)의 압전센서부(110a)와 유사하다. 그러나 압전센서부(110b)는 복수의 압전소자(111b)가 사다리꼴로 형성된다는 점에서 차이가 있다. 즉, 복수의 압전소자(111b)는 기둥부(112d)의 높이 방향에서 서로 마주보는 전극(112e, 112f)의 면적이 서로 다르다. Referring to FIG. 3 (b), the piezoelectric sensor portion 110b includes a plurality of piezoelectric elements 111b and a filler 113b. The piezoelectric sensor portion 110b is similar to the piezoelectric sensor portion 110a of Fig. 3 (a) in that a plurality of piezoelectric elements 111b and a filler 113b are alternately arranged. However, the piezoelectric sensor portion 110b differs in that a plurality of piezoelectric elements 111b are formed in a trapezoidal shape. That is, the plurality of piezoelectric elements 111b have different areas of the electrodes 112e and 112f facing each other in the height direction of the columnar section 112d.

도 3(a) 및 도 3(b)를 비교하면, 복수의 압전소자에 대한 어레이가 동일한 폭에서 총 5개의 압전소자(111a)가 배치되는 도 3(a)의 경우에 비해 도 3(b)는 총 7개의 압전소자(111b)가 배치되므로, 전체적인 해상도를 높일 수 있다. 따라서, 압전센서부(110)는 도 3(a)의 압전센서부(110a)의 구조보다 도 3(b)의 압전센서부(110b)의 구조로 제조되는 것이 바람직하다.3 (a) and 3 (b), compared with the case of FIG. 3 (a) in which a total of five piezoelectric elements 111a are arranged at the same width for a plurality of piezoelectric elements, The total number of piezoelectric elements 111b is arranged, so that the overall resolution can be increased. Therefore, it is preferable that the piezoelectric sensor unit 110 is manufactured by the structure of the piezoelectric sensor unit 110b of FIG. 3 (b) rather than the structure of the piezoelectric sensor unit 110a of FIG. 3 (a).

여기서, 압전센서부(110)는 도면에 도시되지는 않았지만 상면에 보호층(미도시)를 더 포함하여 복수의 압전소자(111) 상면을 보호할 수 있다. 이 때, 보호층은 초음파가 투과될 수 있는 재질로 형성될 수 있다.Although not shown in the drawing, the piezoelectric sensor unit 110 may further include a protective layer (not shown) on the upper surface thereof to protect the upper surface of the plurality of piezoelectric elements 111. At this time, the protective layer may be formed of a material through which ultrasonic waves can be transmitted.

도 4는 본 발명에 따른 이중 인증 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a double authentication process according to the present invention.

도 4를 참조하면, 이중 인증 장치(10)는 사용자의 손가락(200)에 초음파를 방출하여 지문 인식 및 지정맥 인식을 수행한다. 이를 통해, 이중 인증 장치(10)는 안정적이고, 정확한 사용자 인증을 할 수 있다.Referring to FIG. 4, the dual authentication apparatus 10 emits ultrasonic waves to the user's finger 200 to perform fingerprint recognition and finger vein recognition. Thus, the dual authentication device 10 can perform stable and accurate user authentication.

이중 인증 장치(10)는 압전센서부(110) 위에 손가락(200)이 접촉된다. 이 때, 이중 인증 장치(10)의 단면 일부를 확대 도시한 원을 살펴보면, 압전센서부(110)는 압전소자(111) 및 충진재(113)가 교대로 배치되며, 압전소자(111)의 상면을 통해 제1 초음파 신호(310) 및 제2 초음파 신호(320)가 손가락(200)으로 방출된다. 여기서, 제1 초음파 신호(310)는 손가락(200)의 피부인 지문(230)을 감지하고, 제2 초음파 신호(320)는 손가락(200)의 내부인 지정맥(240)을 감지한다.The finger 200 is brought into contact with the piezoelectric sensor portion 110 of the double authentication device 10. The piezoelectric sensor unit 110 includes a piezoelectric element 111 and a filler 113 alternately arranged on the upper surface of the piezoelectric element 111, The first ultrasonic signal 310 and the second ultrasonic signal 320 are emitted to the finger 200 through the first and second ultrasonic signals. The first ultrasonic signal 310 senses the fingerprint 230 of the finger 200 and the second ultrasonic signal 320 senses the finger vein 240 inside the finger 200.

상세하게는, 압전센서부(110)는 제1 초음파 신호(310)를 이용하여 지문(230)의 수많은 골(210)과 마루(220)를 감지한다. 여기서, 지문(230)은 골(210)과 마루(220)가 반복되면서 높이 차를 가진다. 따라서, 압전센서부(110)는 골(210)과 마루(220)의 높이 차를 이용하여 지문(230)을 감지한다. 즉, 압전센서부(110)는 골(210)과 마루(220)에 따른 음향 임피던스 차이로부터 발생되는 제1 초음파 신호(310)의 반사 신호에 대한 세기 또는 반사 계수를 측정함으로써, 손가락(200)의 지문 패턴을 감지할 수 있다.In detail, the piezoelectric sensor unit 110 senses the numerous valleys 210 and the floor 220 of the fingerprint 230 using the first ultrasonic signal 310. Here, the fingerprint 230 has a height difference while the valley 210 and the floor 220 are repeated. Therefore, the piezoelectric sensor unit 110 senses the fingerprint 230 using the height difference between the valley 210 and the floor 220. [ That is, the piezoelectric sensor unit 110 measures the intensity or reflection coefficient of the reflection signal of the first ultrasonic signal 310, which is generated from the acoustic impedance difference between the valley 210 and the floor 220, The fingerprint pattern of the user can be detected.

또한 압전센서부(110)는 제2 초음파 신호(320)를 이용하여 지정맥(240)의 지정맥 특징점(245)을 감지한다. 여기서, 지정맥 특징점(245)은 혈관의 두께, 모세혈관의 연결상태 및 판막의 유무 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 압전센서부(110)는 지정맥(240) 중 다른 부분과 차별된 특징을 가지는 지정맥 특징점(245)에서 반사되는 제2 초음파 신호(320)의 반사 신호에 대한 세기 또는 반사 계수를 측정함으로써, 손가락(200)의 지정맥을 감지할 수 있다.Further, the piezoelectric sensor unit 110 senses finger vein feature points 245 of the finger vein 240 using the second ultrasonic signal 320. Herein, the finger vein feature point 245 may include at least one of the thickness of the blood vessel, the connection state of the capillaries, and the presence or absence of the valve. Therefore, the piezoelectric sensor unit 110 measures the intensity or reflection coefficient of the reflected ultrasonic signal 320 reflected from the finger vein feature point 245 having a characteristic differentiated from other portions of the finger vein 240 The finger of the finger 200 can be detected.

도 5는 본 발명에 따른 이중 인증 방법을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a dual authentication method according to the present invention.

도 1 및 도 5를 참조하면, 이중 인증 방법은 손가락의 지문 및 지정맥을 감지하여 사용자에 대한 인증을 이중으로 수행한다. 따라서, 이중 인증 방법은 사용자 인증을 안정적이고, 정확하게 할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 5, a dual authentication method detects fingerprints and finger veins of a finger to perform authentication for a user. Therefore, the double authentication method can reliably and precisely authenticate the user.

S410단계에서, 이중 인증 장치(10)는 압전소자(111)에 압력이 감지되었는지 확인을 한다. 즉, 이중 인증 장치(10)는 사용자의 손가락에 대한 접촉상태를 감지한다. 여기서, 이중 인증 장치(10)는 손가락이 압전소자(111)에 접촉되어 압력이 감지되면 전압을 생성함으로 접촉상태를 확인할 수 있다.In step S410, the double authentication apparatus 10 confirms whether the piezoelectric element 111 is under pressure. That is, the dual authentication apparatus 10 senses the contact state of the user with the finger. Here, the double authentication device 10 can confirm the contact state by generating a voltage when a finger touches the piezoelectric element 111 and a pressure is sensed.

S420단계에서, 이중 인증 장치(10)는 손가락이 압전소자(111)에 접촉이 되면 제1 초음파 신호 및 제2 초음파 신호를 방출한다. 이중 인증 장치(10)는 제1 초음파 신호 및 제2 초음파 신호를 서로 다른 주파수로 신호를 방출한다. 또한 이중 인증 장치(10)는 제1 초음파 신호 및 제2 초음파 신호를 시간차가 발생되도록 방출할 수 있다. In step S420, the dual authentication device 10 emits a first ultrasonic signal and a second ultrasonic signal when a finger is brought into contact with the piezoelectric element 111. [ The dual authentication device 10 emits the first ultrasound signal and the second ultrasound signal at different frequencies. Also, the dual authentication apparatus 10 may emit the first ultrasonic signal and the second ultrasonic signal so that a time difference is generated.

S430단계에서, 이중 인증 장치(10)는 지문 인식 및 지정맥 인식을 한다. 이중 인증 장치(10)는 제1 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 지문 패턴을 감지함으로써, 지문 인식을 한다. 이중 인증 장치(10)는 제2 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 지정맥 특징점을 감지함으로써, 지정맥 인식을 한다. In step S430, the dual authentication apparatus 10 performs fingerprint recognition and fingerprint recognition. The dual authentication apparatus 10 senses the fingerprint pattern using the reflection signal of the first ultrasonic signal, thereby performing the fingerprint recognition. The dual authentication apparatus 10 recognizes the finger vein feature points by using the reflected signal of the second ultrasonic signal, thereby recognizing the finger vein.

S440단계에서, 이중 인증 장치(10)는 지문 인식 및 지정맥 인식을 이용하여 사용자를 인증한다. 이중 인증 장치(10)는 지문 인식된 지문 패턴이 저장부(140)에 저장된 기준 지문 패턴과 비교하여 동일한 지문 패턴이 존재하는지 여부를 판단하여 사용자 인증을 한다. 이중 인증 장치(10)는 지정맥 인식된 지정맥 특징점이 저장부(140)에 저장된 기준 지정맥 특징점과 비교하여 동일한 지정맥 특징점이 존재하는지 여부를 판단하여 사용자 인증을 한다. 이 때, 이중 인증 장치(10)는 지문 인식을 통한 사용자 인증과 지정맥 특징점을 통한 사용자 인증이 모두 완료되면 최종적으로 인증 확인신호를 생성하여 인증 결과를 디스플레이할 수 있다.In step S440, the dual authentication apparatus 10 authenticates the user using fingerprint recognition and fingerprint recognition. The dual authentication apparatus 10 compares the fingerprint pattern recognized with the reference fingerprint pattern stored in the storage unit 140 to determine whether the same fingerprint pattern exists and authenticates the user. The dual authentication apparatus 10 compares the finger vein feature points stored in the storage unit 140 with the reference finger feature points stored in the storage unit 140, and determines whether the same finger feature points exist. At this time, the dual authentication apparatus 10 can finally generate an authentication confirmation signal and display the authentication result when the user authentication through the fingerprint recognition and the user authentication through the fingerprint minutiae point are completed.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the embodiment in which said invention is directed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

10: 이중 인증 장치 110, 110a, 110b: 압전센서부
111, 111a, 111b: 압전소자 112a, 112d: 기둥부
112b, 112c, 112e, 112f: 전극 113, 113a, 113b: 충진재
120: 제어부 130: 출력부
140: 저장부 200: 손가락
210: 골 220: 마루
230: 지문 240: 지정맥
245: 지정맥 특징점 310: 제1 초음파 신호
320: 제2 초음파 신호10: Double authentication device 110, 110a, 110b:
111, 111a, 111b: Piezoelectric elements 112a, 112d:
112b, 112c, 112e, 112f: electrodes 113, 113a, 113b: filler
120: control unit 130: output unit
140: storage unit 200: finger
210: Goals 220: Maru
230: fingerprint 240: finger vein
245: finger vein feature point 310: first ultrasound signal
320: second ultrasonic signal

Claims (8)

사용자의 손가락에 대한 접촉상태를 감지하는 압전센서부; 및
상기 압전센서부로부터 상기 손가락의 접촉이 감지되면, 상기 압전센서부를 통해 손가락 방향으로 제1 초음파 신호 및 상기 제1 초음파 신호와 다른 주파수를 가지는 제2 초음파 신호를 방출시키고, 상기 제1 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 상기 손가락의 지문 및 상기 제2 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 상기 손가락의 지정맥을 인식하며, 지문 인식 및 지정맥 인식을 모두 인증받으면 상기 사용자를 인증하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 제1 초음파 신호의 투과력보다 상기 제2 초음파 신호의 투과력이 높고, 상기 제1 초음파 신호 및 상기 제2 초음파 신호가 방출되는 시간이 서로 다르도록 제어하며,
상기 제2 초음파 신호의 반사 신호에 포함된 혈관의 두께, 모세혈관의 연결상태 및 판막의 유무 중 적어도 하나의 지정맥 특징점을 감지하여 지정맥 인식을 하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 이중 인증 장치.A piezoelectric sensor unit for sensing a contact state of a user with a finger; And
A second ultrasonic signal having a frequency different from the first ultrasonic signal and the first ultrasonic signal is emitted through the piezoelectric sensor unit in the finger direction when the contact of the finger is detected by the piezoelectric sensor unit, And a control unit for recognizing the finger vein fingerprint using the fingerprint of the finger and the reflection signal of the second ultrasonic signal using the reflection signal and authenticating the user if both the fingerprint recognition and the finger vein authentication are authenticated ,
Wherein,
Wherein the control unit controls the transmission power of the second ultrasonic signal to be higher than the transmission power of the first ultrasonic signal and the time of emission of the first ultrasonic signal and the second ultrasonic signal are different from each other,
Wherein the finger vein recognition is performed by detecting at least one finger vein feature point included in the reflected signal of the second ultrasound signal, the thickness of the blood vessel, the capillary blood vessel connection state, and the presence or absence of the valve. 제 1항에 있어서,
상기 압전센서부는,
2차원 평면에서 어레이로 배열되며 일정 높이를 가지는 복수의 압전소자; 및
상기 복수의 압전소자 사이에 형성되어 상기 복수의 압전소자를 진동 절연시키는 충진재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 이중 인증 장치.The method according to claim 1,
The piezoelectric sensor unit includes:
A plurality of piezoelectric elements arranged in an array in a two-dimensional plane and having a constant height; And
A filler formed between the plurality of piezoelectric elements to vibrate the plurality of piezoelectric elements;
And a second authentication device using ultrasonic waves. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 초음파 신호의 반사 신호 중 상기 손가락의 골(valley) 및 마루(ridge)에서 생성되는 음향 임피던스 차이를 이용하여 지문 인식을 하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 이중 인증 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the fingerprint recognition is performed using a difference in acoustic impedance generated in a valley and a ridge of the finger among reflection signals of the first ultrasonic signal. 삭제delete 삭제delete 이중 인증 장치가 사용자의 손가락에 대한 접촉상태를 감지하는 단계;
상기 이중 인증 장치가 상기 손가락의 접촉을 감지하면, 손가락 방향으로 제1 초음파 신호 및 상기 제1 초음파 신호와 다른 주파수를 가지는 제2 초음파 신호를 방출하는 단계;
상기 이중 인증 장치가 상기 제1 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 상기 손가락의 지문 및 상기 제2 초음파 신호의 반사 신호를 이용하여 상기 손가락의 지정맥을 인식하는 단계; 및
상기 이중 인증 장치가 지문 인식 및 지정맥 인식을 모두 인증받으면 상기 사용자를 인증하는 단계;를 포함하되,
상기 방출하는 단계는,
상기 제1 초음파 신호의 투과력보다 상기 제2 초음파 신호의 투과력이 높고, 상기 제1 초음파 신호 및 상기 제2 초음파 신호가 방출되는 시간이 서로 다르도록 제어하며,
상기 인식하는 단계는,
상기 제2 초음파 신호의 반사 신호에 포함된 혈관의 두께, 모세혈관의 연결상태 및 판막의 유무 중 적어도 하나의 지정맥 특징점을 감지하여 지정맥 인식을 하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 이중 인증 방법.Detecting a contact state of the user with respect to the finger by the double authentication device;
When the double authentication device senses contact of the finger, emitting a first ultrasonic signal in a finger direction and a second ultrasonic signal having a frequency different from that of the first ultrasonic signal;
Recognizing the finger vein fingerprint using the fingerprint of the finger and the reflection signal of the second ultrasonic signal using the reflection signal of the first ultrasonic signal; And
Authenticating the user if both the fingerprint recognition and finger vein recognition are authenticated by the dual authentication device,
Wherein said releasing comprises:
Wherein the control unit controls the transmission power of the second ultrasonic signal to be higher than the transmission power of the first ultrasonic signal and the time of emission of the first ultrasonic signal and the second ultrasonic signal are different from each other,
Wherein the recognizing comprises:
Detecting a finger vein feature point of at least one of a thickness of a blood vessel included in a reflection signal of the second ultrasonic signal, a connection state of a capillary blood vessel, and presence or absence of a valve, thereby performing finger vein recognition.
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