KR100345387B1 - Door Lock/Unlock System Using Fingerprint Recognizing Key and Control Method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지문인식센서가 내장된 지문인식키를 사용하여 도어의 록킹상태가 지문인식키의 기계적인 정합성과 인식된 지문의 인증에 의한 2중 확인에 의해 높은 보안성, 사용의 편리성, 센서의 파손방지, 소형화에 의한 응용성 향상을 도모할 수 있는 도어 록/언록 시스템및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention provides a high security, ease of use, sensor by double checking by the mechanical matching of the fingerprint recognition key and the authentication of the recognized fingerprint using the fingerprint recognition key with a fingerprint recognition sensor built-in The present invention relates to a door lock / unlock system and a control method thereof capable of preventing breakage and improving applicability by miniaturization.
본 발명은 열쇠손잡이에 지문인식센서가 매입되고, 열쇠손잡이의 선단부에 특정한 외부형상을 갖는 키몸체가 형성된 지문인식키와, 키몸체의 외부형상과 정합되는 내부형상을 가지며, 도어를 잠금상태로 설정하는 잠금장치와, 잠금장치의 작동을 차단하여 록킹상태로 설정하기 위한 잠금걸쇠와, 지문인식센서에 의해 인식된 조회지문이 등록된 지문중 하나와 일치하는 경우 잠금걸쇠의 록킹해제신호를 발생하는 지문 인증부와, 록킹해제신호에 따라 잠금장치의 록킹상태를 해제하도록 잠금걸쇠를 구동시키기 위한 액튜에이터와, 키몸체가 잠금장치와 기계적으로 정합되는 경우 지문인식센서와 지문인증부를 기계적/전기적으로 연결하기 위한 연결수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention has a fingerprint recognition key is embedded in the key handle, the fingerprint recognition key formed with a key body having a specific external shape at the tip of the key handle, and has an internal shape that matches the external shape of the key body, the door is locked If the locking device to be set, the locking latch to set the locking state by blocking the operation of the locking device, and the inquiry fingerprint recognized by the fingerprint recognition sensor match one of the registered fingerprints, a lock release signal of the locking latch is generated. The fingerprint authentication unit, an actuator for driving the locking latch to release the locking state according to the unlocking signal, and the fingerprint recognition sensor and the fingerprint authentication unit mechanically and electrically when the key body is mechanically matched with the locking device. It is characterized by consisting of a connecting means for connecting.
Description
본 발명은 지문인식키를 사용한 도어 록/언록 시스템및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 지문인식센서가 내장된 지문인식키를 사용하여 도어의 록킹상태가 지문인식키의 기계적인 정합성과 인식된 지문의 인증에 의한 2중 확인에 의해 높은 보안성, 사용의 편리성, 센서의 파손방지, 소형화에 의한 응용성 향상을 도모할 수 있는 지문인식키를 사용한 도어 록/언록 시스템및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a door lock / unlock system using a fingerprint recognition key and a control method thereof. In particular, the door locking state of a door using a fingerprint recognition key in which a fingerprint recognition sensor is embedded is determined by the mechanical consistency of the fingerprint recognition key and the fingerprint recognized. Door lock / unlock system using fingerprint recognition key to improve security, convenience of use, prevention of sensor breakdown, and applicability by miniaturization by double confirmation by certification will be.
근래에 들어 에드워드 알 헨리(Edward R. Henry)에 의하여 현대의 지문법이 정립된 이후 지문은 많은 분야에 적용되어 왔다. 특히, 지문은 강력한 개인 인증수단으로서 급여, 인사, 금융, 범죄수사 및 보안 등의 분야에서 널리 사용되고 있다.Recently, fingerprinting has been applied to many fields since modern fingerprinting was established by Edward R. Henry. In particular, fingerprints are widely used in the fields of salary, personnel, finance, criminal investigation and security as a powerful personal authentication means.
지문을 이용한 개인 인증과정은 크게 여러 가지의 지문을 형태별로 구분하는 분류(Classification)와 본인임을 확인하는 매칭(Matching)의 절차로 이루어진다.또한 이러한 지문의 개인 인증 시스템은 등록되어 있는 다수의 지문중에서 입력된 지문을 구별해내는 1 대 다수의 식별 시스템(Identification System)과 등록된 지문과 입력된 지문을 1 대 1로 대조하여 판별하는 인증 시스템(Verification System)으로 구별된다.The personal authentication process using fingerprints consists of a process of classifying different types of fingerprints and a matching process to verify the identity of the user. One or more identification systems for distinguishing the input fingerprints and a verification system for discriminating and comparing the registered fingerprints and the input fingerprints in a one-to-one manner are distinguished.
한편, 지문에는 정확한 방향성을 띤 지문 유선(Ridge)으로 이루어진 정상영역(Normal Region) 이외에 다수의 특징영역이 존재한다. 이러한 특징부분에 있어서 융선이 진행하다가 끊어지는 점을 단점(Ending Point), 융선이 갈라지는 점을 분기점(Bifurcation)이라고 지칭하며, 이들을 통칭하여 지문의 특징점(Minutiae)이라고 한다.On the other hand, the fingerprint has a plurality of feature regions in addition to the normal region consisting of a fingerprint ridge with a precise direction. In this feature, the ridge progresses and breaks, which is referred to as an ending point, and the ridge splits are referred to as a bifurcation, collectively referred to as a fingerprint feature (Minutiae).
일반적으로 한 손가락에는 100-150개 정도의 특징점이 분포하며, 사람마다 그 종류와 위치 및 방향이 다르다. 따라서 이러한 특징점의 위치와 방향은 각 지문의 판별수단으로 사용될 수 있고, 일반적으로 50-60% 이상 특징점이 일치하면 동일한 지문으로 판단하나, 실제에 있어서는 이보다 낮은 경우에도 중요한 특징점이 일치하면 동일한 지문으로 처리하는 것도 가능하다.Generally, about 100-150 feature points are distributed on one finger, and each person has different kinds, positions, and directions. Therefore, the position and direction of these feature points can be used as a means of discriminating each fingerprint. Generally, if the feature points match 50-60% or more, the same fingerprint is judged. It is also possible to process.
이러한 지문인식을 위하여 일반적으로 지문의 특징점 추출을 위한 전처리과정과, 매칭 및 판별에 사용되는 방향패턴 및 특징점 추출과정과, 이들을 이용한 식별 및 인증과정으로 과정을 거친다.In order to recognize the fingerprint, a preprocessing process for extracting a feature point of the fingerprint is generally performed, a direction pattern and a feature point extraction process used for matching and discrimination, and an identification and authentication process using the same.
한편, 차량이나 건물의 도어 록킹/언록킹 장치 및 컴퓨터 보안장치와 같은 후자의 인증 시스템에 있어서는 등록된 지문의 갯수가 작고 신뢰성 등급이 낮아도 무방하므로 특징점 추출과정에서 추출되는 특징점의 개수를 보다 작게 설정하며 이를 이용한 인증과정에서 임계값을 작게 설정하는 것이 가능하다.On the other hand, in the latter authentication system such as a door locking / unlocking device and a computer security device of a vehicle or a building, the number of registered fingerprints may be small and the reliability level may be low, so the number of feature points extracted in the feature extraction process may be set smaller. And it is possible to set the threshold value small in the authentication process using this.
이러한 인증 시스템은 모듈을 쉽고 저렴하며 각종 경우에 어플리케이션이 가능하도록 하기 위해서는 하기와 같은 몇가지의 요건을 만족하는 것이 필요하다.Such an authentication system needs to satisfy several requirements to make a module easy and inexpensive and to be applicable in various cases.
우선, 각종의 개인용 포터블 기기나 차량, 개인금고, 아파트나 사무실 건물의 도어 등과 같이 주로 독립적으로 사용되는 경우에 있어서는 항상 서버 또는 제어용 PC와 연결하지 않고도 독립적으로 지문인식과 판별이 가능한 알고리즘을 지문인식모듈에 자체적으로 탑재한 스탠드 어론형으로 구동되는 것이 필수적이다.First of all, in case of being mainly used independently such as various personal portable devices, vehicles, personal safes, doors of apartments or office buildings, fingerprint recognition algorithms that can be independently recognized and identified without being connected to a server or a control PC are always available. It is essential to be driven by a stand-alone type mounted on the module itself.
또한, 모듈의 용이한 설치를 위하여 크기는 가능한한 작을수록 좋고, 포터블용으로 사용하기 위해서는 밧데리에 의한 전원구동이 가능하여야 하며 이를 위하여 시스템은 저전원 구동과 저소비 전력형으로 설계되어야 한다. 더욱이, 개인 또는 특정된 소수의 사람만이 사용하는 것이므로 지문 인식/인증 알고리즘과 시스템은 성능이 다소 떨어질지라도 설치비용이 저렴한 것이 바람직하다.In addition, for the easy installation of the module, the smaller the size is as good as possible, and to be used for portable power supply by the battery must be possible, for this purpose, the system should be designed with low power supply and low power consumption. Moreover, since it is used only by individuals or by a specific number of people, it is desirable that the fingerprint recognition / authentication algorithm and system have a low installation cost even though the performance is somewhat degraded.
그런데 종래의 지문인식 시스템은 모듈의 크기가 대형이고 가격이 비싼 문제점이 있어 소형화가 요구되는 각종 용도에 적용이 어려운 문제가 있다.However, the conventional fingerprint recognition system has a problem in that the size of the module is large and the price is expensive, so that it is difficult to apply to various applications requiring miniaturization.
이러한 점을 고려하여 본 출원인은 선출원한 특허 제98-49106호(1998. 11. 16)에서 반도체 지문인식센서를 사용하여 모듈의 크기를 소형화하고 모듈 자체적으로 지문인식 알고리즘을 내장함과 동시에 밧데리로도 구동이 가능하도록 시스템을 저소비 전력용으로 설계하여 스탠드 어론형으로 사용 가능한 지문인식 시스템 및 그 제어방법을 제안한바 있다.In consideration of this point, the present applicant uses a semiconductor fingerprint sensor in patent application No. 98-49106 (Nov. 16, 1998) to reduce the size of the module and to embed the fingerprint recognition algorithm into the battery. It has been proposed a fingerprint recognition system and a control method thereof that can be used as a stand-alone type by designing the system for low power consumption in order to enable driving.
그런데 상기한 지문인식 시스템을 이용한 도어의 록/언록 시스템은 모듈에반도체 지문인식센서가 일체로 구비된 타입을 이루고 있어, 지문인식 모듈은 외관의 크기와 두께가 크기 때문에 이를 각종 제품에 응용하는데 제약이 따르게 된다.However, the lock / unlock system of the door using the fingerprint recognition system has a type in which a semiconductor fingerprint recognition sensor is integrally provided in the module, and the fingerprint recognition module is limited in application to various products because of its large size and thickness. This will follow.
또한, 지문이 센서에 닿았는 지를 알기 위하여 지문인식센서 구조물에 별도의 감지센서나 스위치 같은 회로와 구조물을 필요로 하고 있다.In addition, in order to know whether a fingerprint touches the sensor, a circuit and a structure such as a separate sensor or a switch are required for the fingerprint sensor structure.
더욱이, 종래에는 지문인식센서가 외부에 노출되어 있어, 특히 차량용인 경우 반도체식 뿐아니라 광학식 지문인식센서인 경우 악의 사용자에 의한 파손의 우려가 있고, 비나 눈 또는 먼지와 같은 외부환경에 의해 파손 또는 고장의 우려가 있다.Furthermore, in the related art, the fingerprint sensor is exposed to the outside, and in the case of a vehicle, the optical fingerprint sensor may be damaged by an evil user, as well as a semiconductor type, and may be damaged by an external environment such as rain, snow, or dust. There is a risk of failure.
또한, 종래의 지문인식 시스템은 이를 도어 록/언록 시스템에 적용하는 경우 도어의 외부에 시스템을 기동시키기 위한 전원 스위치와 지문 등록과 삭제 입력을 실행하기 위한 다수의 키패드가 설치되어야 하기 때문에 외부인(특히 악인)에 의한 고의 또는 장난으로 키패드를 거칠게 조작함에 따라 고장이 발생할 수 있다.In addition, in the conventional fingerprint recognition system, when applying it to the door lock / unlock system, an outsider (particularly, a power switch for starting the system and a plurality of keypads for performing fingerprint registration and deletion input must be installed). Failure to operate the keypad roughly or deliberately by a bad guy may cause a malfunction.
따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 지문인식센서가 내장된 지문인식키를 사용하여 도어의 록킹상태가 지문인식키의 기계적인 정합성과 인식된 지문의 인증에 의한 2중 확인에 의해 높은 보안성, 별도의 스위치 조작이 필요없는 사용의 편리성, 센서의 파손방지, 소형화에 의한 응용성 향상을 도모할 수 있는 지문인식키를 사용한 도어 록/언록 시스템및 그 제어방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made in view of the problems of the prior art, the object of which is to use the fingerprint recognition key with a built-in fingerprint sensor, the locked state of the door to the mechanical integrity of the fingerprint recognition key and the authentication of the recognized fingerprint. Door lock / unlock system using fingerprint recognition key which can improve the high security, convenience of use that does not require separate switch operation, prevention of sensor damage, and improvement of application by miniaturization by double check To provide a control method.
본 발명의 다른 목적은 키 분실 및 키 복제에 따른 도난을 방지할 수 있는도어 록/언록 시스템및 그 제어방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a door lock / unlock system and a method of controlling the same, which can prevent theft and key theft.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지문인식키를 사용한 도어 록/언록 시스템을 보여주는 개략 블록도,1 is a schematic block diagram showing a door lock / unlock system using a fingerprint recognition key according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1에 도시된 시스템의 상세 블록도,2 is a detailed block diagram of the system shown in FIG. 1;
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 지문인식키를 사용한 도어 록/언록 제어방법을 보여주는 흐름도이다.3A and 3B are flowcharts illustrating a door lock / unlock control method using a fingerprint recognition key according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
1 ; 지문인식키 10 ; 도어One ; Fingerprint identification key 10; door
100 ; 지문인식센서 101 ; 지문입력패드100; Fingerprint sensor 101; Fingerprint input pad
110 ; 열쇠손잡이 111 ; 시스템 콘트롤부110; Key handle 111; System control unit
120 ; 클럭 발생부 121 ; 챠지 펌프 제어회로120; A clock generator 121; Charge pump control circuit
122 ; 데이터 출력 버퍼 130 ; 포인터122; Data output buffer 130; Pointer
131 ; 카운터 140 ; 프리챠지회로131; Counter 140; Precharge Circuit
141 ; 센서 어레이 142 ; A/D 변환기141; Sensor array 142; A / D Converter
143 ; 라인 레지스터 144 ; 시프트 레지스터143; Line register 144; Shift register
200 ; 키몸체 300 ; 센서 연결부200; Key body 300; Sensor connection
400 ; 잠금장치 410 ; 잠금걸쇠400; Lock 410; Locking clasp
420 ; 액튜에이터 430 ; 릴레이420; Actuator 430; relay
500 ; 키연결부 600 ; 지문인증부500; Key connection 600; Fingerprint Authentication Department
610 ; CPU 620 ; 제1메모리610; CPU 620; First memory
621 ; 시스템 프로그램 영역 622 ; 지문 데이터 영역621; System program area 622; Fingerprint data area
630 ; 제2메모리(RAM) 640 ; 입/출력 제어부630; Second memory (RAM) 640; I / O Control
700 ; 전원장치 800 ; 인증통지/경보장치700; Power supply 800; Certification Notification / Alarm
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사용자의 지문을 인식하기 위한 지문인식센서의 지문입력패드가 열쇠손잡이의 일측면으로 노출되도록 매입되고, 열쇠손잡이의 선단부에 특정한 외부형상을 갖는 키몸체가 연장되어 있는 지문인식키와, 키삽입구가 도어의 외부에 노출되도록 설치되며 지문인식키의 키몸체의 외부형상과 정합되는 내부형상을 가지며, 도어를 잠금상태로 설정하는 잠금장치와, 상기 도어의 내부에 설치되어 잠금장치의 작동을 차단하여 록킹상태로 설정하기 위한 잠금걸쇠와, 상기 도어의 내부에 설치되어 지문인식센서에 의해 인식된 조회지문이 등록된 지문중 하나와 일치하는 지를 판단하여 등록된 지문중 하나일 때 잠금걸쇠의 록킹상태를 해제하기 위한 록킹해제신호를 발생하는 지문 인증부와, 상기 록킹해제신호에 따라 잠금장치의 록킹상태를 해제하도록 잠금걸쇠를 구동시키기 위한 액튜에이터와, 지문인식키를 잠금장치의 내부로 삽입할 때 키몸체의 외부형상이 잠금장치의 내부형상과 기계적으로 정합되는 경우 지문인식센서로부터 인식된 사용자의 지문 데이터를 지문인증부로 송신할 수 있도록 기계적/전기적으로 연결하기 위한 연결수단으로 구성되어, 키몸체의 외부형상과 잠금장치의 내부형상 사이의 기계적인 정합성과 인식된 지문의 인증이 이루어지는 경우에 도어의 잠금상태가 해제 가능한 것을 특징으로 하는 지문인식키를 사용한 도어 록/언록 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is embedded so that the fingerprint input pad of the fingerprint sensor for recognizing the user's fingerprint is exposed to one side of the key handle, the key body having a specific external shape at the tip of the key handle A lock device for extending the fingerprint recognition key, the key insertion opening to be exposed to the outside of the door, and having an inner shape matching the external shape of the key body of the fingerprint recognition key, and setting the door to a locked state; It is installed inside to lock the lock to set the locking state by blocking the operation of the lock device, and installed by judging whether the inquiry fingerprint installed in the door recognized by the fingerprint sensor matches one of the registered fingerprints A fingerprint authentication unit for generating a unlocking signal for releasing the locking state of the locking clasp when the fingerprint is one of the fingerprints; Actuator for driving the locking clasp to release the locking state of the locking device and fingerprint recognition sensor when the external shape of the key body is mechanically matched with the internal shape of the locking device when the fingerprint recognition key is inserted into the locking device. It is composed of connecting means for mechanically and electrically connecting the user's fingerprint data recognized from the user to the fingerprint authentication unit, so that the mechanical matching between the external shape of the key body and the internal shape of the locking device is authenticated. In this case, it provides a door lock / unlock system using a fingerprint key, characterized in that the lock state of the door can be released.
상기 시스템에서 지문인식센서는 지문인식키의 키몸체가 잠금장치에 기계적으로 정합되는 경우 연결수단을 통하여 전원이 인가되어 기동되며, 지문인식센서는다수의 픽셀로 구성되어 사용자의 지문을 접촉할 때 각 픽셀마다 지문의 돌기 패턴과 골 패턴에 대응한 접촉 저항값의 차이에 따라 각 픽셀에 미리 충전되어 있던 전하의 방전량이 변하여 잔존 전하량에 비례한 전류값을 8비트의 디지털 지문데이터로 발생한다.In the system, when the key body of the fingerprint recognition key is mechanically matched to the locking device, the fingerprint recognition sensor is activated by power through a connecting means, and the fingerprint recognition sensor is composed of a plurality of pixels to contact the user's fingerprint. According to the difference in the contact resistance value corresponding to the projection pattern and the valley pattern of the fingerprint for each pixel, the discharge amount of charge previously charged in each pixel is changed to generate a current value proportional to the remaining charge amount as 8-bit digital fingerprint data.
또한, 상기 연결수단은 상기 지문인식센서로부터 지문인식키의 내부를 통하여 잠금장치로 삽입되는 키몸체로 연장된 데이터 버스 및 제어라인과, 상기 데이터 버스 및 제어라인의 선단부와 각각 연결되며 키몸체의 선단부를 따라 일정한 간격으로 노출된 다수의 접점으로 이루어진 키연결부와, 상기 지문인증부의 데이터 버스 및 제어라인과 연결되며 키연결부의 접점 패턴과 동일한 접점패턴을 갖는 다수의 접점으로 이루어진 센서 연결부로 구성될 수 있다.In addition, the connecting means is connected to the data bus and the control line extending from the fingerprint recognition sensor to the key body inserted into the locking device through the inside of the fingerprint recognition key, and the front end of the data bus and the control line, respectively, Key connection part consisting of a plurality of contacts exposed at regular intervals along the tip portion, and a sensor connection portion consisting of a plurality of contacts connected to the data bus and the control line of the fingerprint authentication unit and having the same contact pattern as the contact pattern of the key connection portion. Can be.
더욱이 본 발명은 상기 제어수단이 록킹해제와 동시에 사용자의 지문조회에 응답하여 지문조회결과를 시각 및 청각방식중 어느 하나의 방식으로 알려주기 위한 조회결과 안내수단을 더 포함한다.Furthermore, the present invention further includes an inquiry result guiding means for the control means to inform the fingerprint inquiry result in any one of a visual and auditory manner in response to the fingerprint inquiry of the user at the same time of unlocking.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 사용자의 지문을 인식하기 위한 지문인식센서가 내장된 지문인식키를 잠금장치의 키삽입구에 삽입하는 단계와, 지문인식키의 키몸체의 외부형상이 잠금장치의 내부형상과 일치하는 지를 판단하는 단계와, 판단결과 키몸체의 외부형상이 잠금장치의 내부형상과 일치하는 경우 키몸체에 매입된 연결수단을 통하여 지문인식센서로 전원과 지문인식요구신호를 송부하는 단계와, 상기 지문인식요구에 따라 지문인식센서의 각 픽셀마다 사용자 지문에 대한 돌기 패턴과 골 패턴에 대응한 잔존 전류값을 디지털 원시신호로 발생하여 지문인증부로 송신하는 단계와, 상기 지문인식센서의 모든 픽셀로부터 얻어진 원시신호를 메모리에 일시적으로 기억시킨후 원시신호로부터 지문의 특징점을 추출하여 추출된 특징점 데이터를 미리 등록된 지문 데이터와 비교하여 지문 인증을 실행하는 단계와, 상기 인증 결과 조회지문이 등록된 지문중 하나와 일치하는 경우 액튜에이터에 잠금걸쇠의 록킹상태를 해제하기 위한 록킹해제신호를 발생하는 단계와, 상기 지문인식키를 회전시켜 도어의 잠금상태를 해제하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 지문인식키를 사용한 도어 록/언록 방법을 제공한다.According to another feature of the invention, the present invention comprises the steps of inserting a fingerprint recognition key with a fingerprint recognition sensor for recognizing a user's fingerprint in the key insertion opening of the locking device, the external shape of the key body of the fingerprint recognition key is locked Judging whether the internal shape of the device matches the internal shape of the device, and if the external shape of the key body matches the internal shape of the locking device, the power supply and the fingerprint recognition request signal are sent to the fingerprint sensor through a connection means embedded in the key body. Transmitting, and generating, as a digital raw signal, a residual current value corresponding to a projection pattern and a bone pattern of a user fingerprint for each pixel of the fingerprint recognition sensor according to the fingerprint recognition request, and transmitting the generated digital signal to the fingerprint authentication unit; The raw signal obtained from all the pixels of the recognition sensor is temporarily stored in the memory, and the extracted feature points of the fingerprint are extracted from the raw signal. Performing fingerprint authentication by comparing the data with the pre-registered fingerprint data, and generating a unlocking signal for releasing the locking state of the lock latch to the actuator when the authentication result inquiry fingerprint matches one of the registered fingerprints; And releasing the locked state of the door by rotating the fingerprint recognition key.
상기한 바와같이 본 발명에서는 지문인식센서가 내장된 지문인식키를 사용하여 도어의 록킹상태가 지문인식키의 기계적인 정합성과 인식된 지문의 인증에 의한2중 확인에 의해 높은 보안성과 사용의 편리성을 도모할 수 있다.As described above, in the present invention, using the fingerprint recognition key with a fingerprint recognition sensor, the locked state of the door is high security and convenience of use by double checking by mechanical matching of the fingerprint recognition key and authentication of the recognized fingerprint. We can plan sex.
더욱이, 지문인식센서가 지문인식 모듈로부터 분리되어 키에 매입되었기 때문에 모듈의 크기의 소형화, 센서의 파손방지, 소형화에 의한 응용성 향상을 기할 수 있고, 모듈 자체적으로 지문인식 알고리즘을 내장함과 동시에 밧데리로도 구동이 가능하다.Moreover, since the fingerprint sensor is separated from the fingerprint module and embedded in the key, it is possible to reduce the size of the module, prevent damage to the sensor, and improve the applicability by miniaturization, and at the same time, the module itself has a built-in fingerprint recognition algorithm. The battery can also be driven.
(실시예)(Example)
이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지문인식키를 사용한 도어 록/언록 시스템을 보여주는 개략 블록도, 도 2는 도 1에 도시된 시스템의 상세 블록도, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 지문인식키를 사용한 도어 록/언록 제어방법을 보여주는 흐름도이다.1 is a schematic block diagram showing a door lock / unlock system using a fingerprint recognition key according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed block diagram of the system shown in FIG. A flowchart illustrating a door lock / unlock control method using a fingerprint recognition key according to the present invention.
먼저 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 지문인식키를 사용한 도어 록/언록 시스템은 지문인식센서(100)가 내장된 지문인식키(1)와, 지문인식키(1)의 삽입시에 지문인식키(1)의 기계적인 정합성을 판단하기 위한 잠금장치(400)와, 지문인식센서(100)에 의해 인식된 지문을 인증하여 잠금걸쇠(410)의 록킹해제 여부를 결정하기 위한 지문인증부(600)로 구성된다.First, referring to FIGS. 1 and 2, the door lock / unlock system using the fingerprint recognition key according to the present invention has a fingerprint recognition key 1 in which a fingerprint recognition sensor 100 is embedded, and a fingerprint recognition key 1 when the fingerprint recognition key 1 is inserted. Fingerprint for determining whether to unlock the lock latch 410 by authenticating the lock device 400 for determining the mechanical integrity of the fingerprint recognition key (1) and the fingerprint recognized by the fingerprint recognition sensor 100 in the The authentication unit 600 is configured.
상기 지문인식키(1)는 지문인식센서(100)의 지문입력패드(101)가 열쇠손잡이(110)의 일측면으로 노출되도록 매입되고, 열쇠손잡이(110)의 선단부에는 잠금장치(400)의 특정한 내부형상에 정합되는 특정한 외부형상을 갖는키몸체(200)가 연장되어 있다.The fingerprint recognition key 1 is embedded so that the fingerprint input pad 101 of the fingerprint recognition sensor 100 is exposed to one side of the key handle 110, and at the tip of the key handle 110 of the lock device 400. The key body 200 is extended with a specific external shape that matches a specific internal shape.
상기한 지문인식키(1)의 키몸체(200)의 형상과 도어(10)에 설치된 잠금장치(400)는 일반적인 어떤 형상, 어떤 구조를 갖는 것도 채용될 수 있으며, 단지 잠금장치(400)는 액튜에이터의 작동에 의해 잠금장치(400)에 대한 잠금걸쇠(410)의 록킹상태의 해제가 제어될 수 있는 구조이면 사용 가능하다.The shape of the key body 200 of the fingerprint recognition key 1 and the locking device 400 installed in the door 10 may be any shape, any structure in general, only the locking device 400 is The release of the locking state of the locking latch 410 with respect to the locking device 400 by the operation of the actuator can be used if the structure can be controlled.
키몸체(200)의 내부에는 지문인식센서(100)와 연결된 8비트의 데이터 버스(DATA BUS)와, 3비트의 제어라인(CONT LINE)과, 2개의 전원라인(PWR LINE)이 매입되어 있고, 데이터 버스와 제어라인 및 전원라인의 타단은 키몸체(200)에 일렬(또는 병렬)로 배치된 13개의 접점으로 이루어진 키연결부(500)에 연결되어 있으며, 잠금장치(400)의 내부에 배치된 지문인증부(600)의 센서 연결부(300)에는 키연결부(500)의 13개 접점과 대응하는 13개 접점이 배치되어 있다.The key body 200 is embedded with an 8-bit data bus connected to the fingerprint sensor 100, a 3-bit control line, and two power lines. The other end of the data bus, the control line, and the power line are connected to a key connection part 500 formed of 13 contacts arranged in a line (or parallel) on the key body 200, and arranged inside the locking device 400. The sensor connection part 300 of the fingerprint authentication unit 600 is provided with 13 contacts corresponding to the 13 contacts of the key connection part 500.
따라서, 사용자가 열쇠손잡이(110)를 잡고 키몸체(200)를 잠금장치(400)에 삽입할 때, 키몸체(200)의 외부형상과 잠금장치(400)의 내부형상이 일치하면 키연결부(500)의 13개 접점은 센서 연결부(300)의 13개 접점과 접촉하게 되어 지문인식센서(100)와 지문인증부(600) 사이의 데이터 전송이 이루어질 수 있게 된다.Therefore, when the user grasps the key handle 110 and inserts the key body 200 into the locking device 400, if the external shape of the key body 200 matches the internal shape of the locking device 400, the key connection part ( The 13 contacts of the 500 may be in contact with the 13 contacts of the sensor connection unit 300 to transmit data between the fingerprint recognition sensor 100 and the fingerprint authentication unit 600.
그러나, 키몸체(200)의 외부형상과 잠금장치(400)의 내부형상이 일치하지 않는 경우는 상기한 키연결부(500)의 13개 접점이 센서 연결부(300)의 각 접점과 접촉이 이루어지지 않아 지문인식센서(100)와 지문인증부(600) 사이의 데이터 전송은 이루어지지 않는다.However, when the external shape of the key body 200 and the internal shape of the locking device 400 do not coincide, the 13 contacts of the key connection part 500 are not in contact with each contact of the sensor connection part 300. Therefore, the data transmission between the fingerprint recognition sensor 100 and the fingerprint authentication unit 600 is not made.
지문입력패드(101)는 예를들어, 224(열)×288(픽셀) 픽셀(pixel)로 이루어진반도체 센서 어레이(141)의 표면으로 설정되며, 지문인식센서(100)로부터 1픽셀씩 감지된 총 224×288 byte의 지문 데이터는 1픽셀의 지문이 검출될 때마다 8비트씩 만들어져서 키몸체(200) 내부의 8비트 데이터 버스(DATA BUS)를 통하여 키몸체(200)의 키연결부(500)를 통하여 지문인증부(600)의 센서 연결부(300)로 전달된다.The fingerprint input pad 101 is set to, for example, the surface of the semiconductor sensor array 141 made up of 224 (column) x 288 (pixel) pixels, and detected one pixel from the fingerprint recognition sensor 100. A total of 224 × 288 bytes of fingerprint data is made up of 8 bits each time a fingerprint of 1 pixel is detected, and thus the key connection part 500 of the key body 200 is provided through an 8-bit data bus inside the key body 200. It is transmitted to the sensor connection unit 300 of the fingerprint authentication unit 600 through).
상기한 지문인식센서(100)는 지문을 인식하기 위한 224(열)×288(픽셀) 픽셀로 이루어지며 다수의 돌기 패턴과 골 패턴으로 이루어진 독특한 형상을 갖는 사용자의 지문을 접촉할 때 각 픽셀마다 돌기 패턴부분은 충전된 전하가 접촉 저항값의 차이에 따라 방전되는 전하값이 변화되어 잔존 전류값을 아날로그 출력신호로서 발생하는 반도체 센서 어레이(141)와, 후술하는 지문인증부(600)의 CPU(610)의 제어신호(RESET, REQUEST)에 따라 센서 어레이(141)로부터 사용자의 지문을 감지하여 각 픽셀마다 8비트 지문 데이터를 전송하도록 각종 제어신호(C1-C4)를 발생하는 시스템 콘트롤부(111)와, 상기 시스템 콘트롤부(111)의 제어신호(C2)에 응답하여 다수의 제어신호(B1-B6)를 순차적으로 발생하는 챠지 펌프 제어회로(121)와, 챠지 펌프 제어회로(121)의 제어신호(B2)에 응답하여 센서 어레이(141)를 미리 충전시키기 위한 프리챠지회로(140)와, 챠지 펌프 제어회로(121)의 제어신호(B3)에 응답하여 주기적인 클럭신호(CLK)를 발생하는 클럭발생부(120)와, 시스템 콘트롤부(111)의 제어신호(C1)에 응답하여 클럭신호(CLK)에 따라 센서 어레이(141)의 각 열을 지정하여 순차적으로 해당 열의 각 셀의 잔존 전류값이 출력되도록 지정하기 위한 포인터(130)와, 챠지 펌프 제어회로(121)의 제어신호(B4)에 응답하여 포인터(130)의 지정에 따라 센서 어레이(141)의 각 열의 픽셀마다 잔존 전류값을 읽어내어 이를 256 그레이 레벨(gray level) 즉, 8비트의 디지털 지문 데이터로 변환하는 아날로그/디지털(A/D) 변환기(142)와, 시스템 콘트롤부(111)의 제어신호(C3)와 챠지 펌프 제어회로(121)의 제어신호(B5)에 따라 A/D 변환기(142)의 8비트 지문 데이터를 저장하는 라인 레지스터(143)와, 시스템 콘트롤부(111)의 제어신호(C4)에 따라 라인 레지스터(143)에 저장된 지문 데이터를 1비트씩 시프트시켜 출력하기 위한 시프트 레지스터(144)와, 챠지 펌프 제어회로(121)의 제어신호(B6)에 따라 라인 레지스터(143)에 저장된 지문 데이터가 시프트 레지스터(144)에 의해 1비트씩 시프트하여 출력하는 것을 카운트하기 위한 카운터(131)와, 상기 카운터(131)의 카운팅에 따라 지문 데이터를 8비트로 편집하여 데이터 버스(DATA BUS)를 통하여 지문인증부(600)로 전송하는 데이터 출력 버퍼(D0)(122)로 구성되어 있다.The fingerprint sensor 100 is composed of 224 (column) x 288 (pixel) pixels for recognizing a fingerprint, and each pixel when the user touches a fingerprint having a unique shape consisting of a plurality of protrusion patterns and a valley pattern. The protrusion pattern portion includes a semiconductor sensor array 141 which generates a residual current value as an analog output signal by changing the charge value at which the charged charge is discharged according to the difference in the contact resistance value, and the CPU of the fingerprint authentication unit 600 described later. The system controller detects a user's fingerprint from the sensor array 141 according to the control signals RESET and REQUEST of 610 and generates various control signals C1-C4 to transmit 8-bit fingerprint data for each pixel. 111, a charge pump control circuit 121 and a charge pump control circuit 121 which sequentially generate a plurality of control signals B1-B6 in response to the control signal C2 of the system control unit 111. In response to the control signal B2 of The precharge circuit 140 for precharging the sensor array 141 and the clock generator 120 generating a periodic clock signal CLK in response to the control signal B3 of the charge pump control circuit 121. And, in response to the control signal (C1) of the system control unit 111 to designate each column of the sensor array 141 according to the clock signal (CLK) to specify that the residual current value of each cell of the corresponding column in sequence In response to the control signal B4 of the charge pump control circuit 121 and the charge pump control circuit 121, the remaining current value is read out for each pixel of each column of the sensor array 141 according to the designation of the pointer 130, and this value is 256 gray. Analog / digital (A / D) converter 142 for converting gray level, i.e., 8-bit digital fingerprint data, control signal C3 and charge pump control circuit 121 of system controller 111; A line level for storing 8-bit fingerprint data of the A / D converter 142 according to the control signal B5 of the A shift register 144 for shifting the fingerprint data stored in the line register 143 by one bit according to the control signal C4 of the system controller 111, a charge pump control circuit ( A counter 131 for counting the shift of the fingerprint data stored in the line register 143 by one bit by the shift register 144 according to the control signal B6 of 121 and the counter 131 The data output buffer (D0) 122 is configured to edit the fingerprint data into 8 bits according to the counting and transmit the fingerprint data to the fingerprint authentication unit 600 through the data bus.
상기 지문인식센서는 지멘스사의 모델번호 FTF 1100를 사용할 수 있다.The fingerprint sensor may use a model number FTF 1100 of Siemens.
한편, 본 시스템의 지문인증부(600)에서는 반도체식 지문인식센서(100)로부터 얻어진 원시신호를 신호처리하여 지문의 특징점을 추출하고, 조회지문에 대한 인증 등의 전체적인 시스템의 제어와 연산처리를 위하여 마이크로프로세서(CPU)(610)를 채용하였다. CPU(610)로는 32비트 이상으로 고속, 저전력 소비형의 RISC 칩을 채용하는 것이 바람직하다.On the other hand, the fingerprint authentication unit 600 of the present system extracts the feature points of the fingerprint by signal processing the raw signal obtained from the semiconductor fingerprint recognition sensor 100, and performs the control and operation processing of the entire system such as authentication of the inquiry fingerprint. A microprocessor (CPU) 610 was employed for this purpose. As the CPU 610, it is preferable to employ a high speed, low power consumption RISC chip of 32 bits or more.
또한 CPU(610)에는 시스템 제어 프로그램이 기억되는 시스템 프로그램 영역(621)과 등록 지문 데이터가 기억되는 지문 데이터 영역(622)으로 이루어진 제1메모리(620)와, 처리중의 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 제2메모리(630)가각각 데이터 버스(DATA BUS)와 어드레스 버스(ADD BUS)를 통하여 연결되어 있다.The CPU 610 also temporarily stores a first memory 620 comprising a system program area 621 in which a system control program is stored, a fingerprint data area 622 in which registered fingerprint data is stored, and data being processed. The second memory 630 is connected to each other via a data bus and an address bus.
상기 제1메모리(620)로는 언제든지 지문 데이터의 등록과 삭제가 가능하며, 시스템을 구동하지 않을 때에는 소비전력을 차단할지라도 기억된 데이터가 보존될 수 있도록 플레시 메모리(FMEM)를 채용하며, 제2메모리(630)는 RAM을 사용하는 것이 바람직하다.The first memory 620 may register and delete fingerprint data at any time. When the system is not driven, a flash memory FMEM may be used so that the stored data may be preserved even if the power consumption is cut off. 630 preferably uses a RAM.
또한, 지문인증부(600)에는 입/출력 데이터를 관리하기 위한 입/출력 제어부(I/O CONTROL)(640)가 내부의 데이터 버스(DATA BUS) 및 어드레스 버스(ADD BUS)에 연결되어 있고, 키몸체(200)의 키연결부(500)와 접촉되는 지문인증부(600)의 센서 연결부(300)의 13개 접점중 외부 데이터 버스(DATA BUS)와 연결된 8개 접점과, 제어라인(CONT LINE)과 연결된 3개 접점은 입/출력 제어부(640)에 연결되고, 2개의 전원라인은 예를들어 밧데리에 의해 시스템에 동작전원을 인가하는 전원장치(PWR)(700)에 연결되어 있다.In addition, the fingerprint authentication unit 600 has an input / output control unit (I / O CONTROL) 640 for managing input / output data connected to an internal data bus and an address bus. Of the 13 contacts of the sensor connection unit 300 of the fingerprint authentication unit 600 which is in contact with the key connection unit 500 of the key body 200, 8 contacts connected to the external data bus (DATA BUS), and the control line (CONT) The three contacts connected to the line are connected to the input / output control unit 640, and the two power lines are connected to a power supply unit (PWR) 700 for applying operating power to the system by, for example, a battery.
상기 입/출력 제어부(640)에는 조회된 지문 데이터의 인증 결과를 통지하기 위한 2색의 LED 및 경보작동용 알람장치를 포함하는 인증통지/경보장치(800)와, 인증 결과 등록된 지문으로 판단되는 경우 CPU(610)의 제어에 따라 잠금장치(400)에 대한 걸쇠(410)의 록킹상태를 해제하도록 릴레이(430)를 작동시키는 액튜에이터(420)가 연결되어 있다.The input / output control unit 640 includes an authentication notification / alarm device 800 including two color LEDs for notifying the authentication result of the inquired fingerprint data and an alarm operation alarm device, and a fingerprint registered as a result of the authentication. In response, the actuator 420 which operates the relay 430 to release the locking state of the latch 410 with respect to the locking device 400 under the control of the CPU 610 is connected.
더욱이, CPU(60)의 입/출력 제어부에는 가정용인 경우 제1메모리(620)의 지문등록과 삭제를 처리하는데 필요한 키패드를 포함한 입력 인터페이스가 구비될 수 있고, 일정규모 이상의 다수의 개별 시스템이 연동되는 경우에는 이를 하나의 중앙통제센터에서 관리하게 되므로 개별적인 시스템에서는 별도로 구비할 필요가 없다.In addition, the input / output control unit of the CPU 60 may be provided with an input interface including a keypad required for processing fingerprint registration and deletion of the first memory 620 in the case of home use, and a plurality of individual systems of a predetermined size or more interwork with each other. In case it is managed by one central control center, it does not need to be provided separately in individual systems.
이하에 상기한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 지문인식센서를 사용한 도어 록/언록 시스템의 작용을 도 3a 및 도 3b를 참고하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the door lock / unlock system using the semiconductor fingerprint recognition sensor according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
먼저 사용자가 지문인식키(1)의 열쇠손잡이(110)에 있는 지문입력패드(101)에 지문이 등록된 손가락을 접촉시킨 상태로 키몸체(200)를 도어(10)에 설치된 잠금장치(400) 내부로 삽입한다(S1).First, the user locks the key body 200 to the door 10 in a state in which the user contacts a finger whose fingerprint is registered with the fingerprint input pad 101 of the key handle 110 of the fingerprint recognition key 1. ) Is inserted into the inside (S1).
그후 키몸체(200)의 삽입에 따라 키몸체(200)의 외부 형상이 잠금장치(400)의 내부 형상과 일치하는 경우에는 키연결부(500)의 13개 접점은 센서 연결부(300)의 13개 접점과 연결되어, 지문인식센서(100)와 지문인증부(600) 및 전원장치(700)가 전기적으로 연결된다(S2,S3). 또한 이 경우 잠금장치(400) 내부의 상/하핀이 일직선으로 정렬되어 내부의 실린더(미 도시됨)는 회전이 가능한 상태로 설정된다.Then, when the external shape of the key body 200 coincides with the internal shape of the locking device 400 according to the insertion of the key body 200, the thirteen contacts of the key connection part 500 are the thirteen contact points of the sensor connection part 300. In connection with the contact, the fingerprint recognition sensor 100, the fingerprint authentication unit 600 and the power supply 700 is electrically connected (S2, S3). In this case, the upper / lower pins inside the locking device 400 are aligned in a straight line so that the inner cylinder (not shown) is set in a rotatable state.
그러나, 이와 반대로 키몸체(200)의 외부형상과 잠금장치(400)의 내부형상이 일치하지 않는 경우는 키연결부(500)의 13개 접점이 센서 연결부(300)의 각 접점과 연결되지 않아, 지문인식센서(100)와 지문인증부(600) 및 전원장치(700)는 회로적으로 연결되지 않으므로 지문인식센서(100)는 작동상태에 이르지 못하며, 그 결과 지문인증부(600)로부터 액튜에이터(420)에 대한 록킹해제신호(SLL)가 발행되지 않아 잠금걸쇠(410)는 록킹상태를 계속 유지하여 잠금장치(400)의 실린더는 회전되지 않는다(S4).On the contrary, when the external shape of the key body 200 and the internal shape of the locking device 400 do not coincide with each other, 13 contacts of the key connection part 500 are not connected to each contact point of the sensor connection part 300. The fingerprint recognition sensor 100, the fingerprint authentication unit 600, and the power supply 700 are not connected to the circuit, so the fingerprint recognition sensor 100 does not reach an operation state, and as a result, the actuator (from the fingerprint authentication unit 600) Since the lock release signal SLL for 420 is not issued, the locking latch 410 remains locked and the cylinder of the locking device 400 is not rotated (S4).
단계(S3)에서 지문인식센서(100)와 지문인증부(600) 및 전원장치(700)가 전기적으로 연결된 경우, 먼저 전원장치(700)로부터 지문인식센서(100)에전원라인(PWR LINE)을 통하여 전원이 인가되어 지문인식센서(100)는 활성화 상태로 된다(S5).When the fingerprint recognition sensor 100, the fingerprint authentication unit 600, and the power supply 700 are electrically connected in step S3, first, the power line PWR LINE from the power supply device 700 to the fingerprint recognition sensor 100. Power is applied through the fingerprint recognition sensor 100 is activated (S5).
이어서, 지문인증부(600)의 CPU(610)는 제어라인(CONT LINE)을 통하여 로우레벨(L)의 리세트 신호(RESET)를 지문인식센서(100)로 송신하여 시스템 콘트롤부(111)로 하여금 제어신호(C3,C4)에 의해 지문인식센서(100)를 초기화, 즉 라인 레지스터(143)와 시프트 레지스터(144)의 값을 클리어시킨다(S6).Subsequently, the CPU 610 of the fingerprint authentication unit 600 transmits the reset signal RESET of the low level L to the fingerprint recognition sensor 100 through the control line CONT LINE, thereby transmitting the system control unit 111. In response to the control signals C3 and C4, the fingerprint recognition sensor 100 is initialized, that is, the values of the line register 143 and the shift register 144 are cleared (S6).
CPU(610)는 제어라인(CONT LINE)을 통하여 로우레벨(L)의 리퀘스트 신호(REQUEST)를 지문인식센서(100)로 송신하여 시스템 콘트롤부(111)로 하여금 지문인식센서(100)의 포인터(130)와 챠지 펌프 제어회로(121)에 제어신호(C1,C2)를 인가하여 지문을 인식할 준비를 시킨다.The CPU 610 transmits the low level L request signal REQUEST to the fingerprint recognition sensor 100 through the control line CONT LINE, thereby causing the system controller 111 to generate a pointer of the fingerprint recognition sensor 100. The control signals C1 and C2 are applied to the 130 and the charge pump control circuit 121 to prepare for fingerprint recognition.
이에 따라 챠지 펌프 제어회로(121)는 클럭발생부(120)를 작동시켜 포인터(130)로 클럭신호(CLK)를 인가하도록 함과 동시에 프리챠지회로(140)를 작동시켜 센서 어레이(140)의 각 픽셀에 전하를 충전시키도록 한다.Accordingly, the charge pump control circuit 121 operates the clock generator 120 to apply the clock signal CLK to the pointer 130 and at the same time the precharge circuit 140 to operate the sensor array 140. Charge each pixel with charge.
이러한 지문인식 준비가 완료된 경우 지문인식센서(600)의 시스템 콘트롤부(111)는 하이레벨(H)의 준비완료신호(READY)를 제어라인(CONT LINE)을 통하여 지문인증부(600)의 CPU(610)로 전송한다.When the preparation for the fingerprint recognition is completed, the system controller 111 of the fingerprint recognition sensor 600 transmits the read completion signal READY of the high level H through the control line CONT LINE to the CPU of the fingerprint authentication unit 600. To 610.
CPU(610)는 준비완료신호(READY)가 도래하였는 지를 판단하여(S8), 만약 도래한 경우는 지문인식센서(100)로부터 인식된 지문 데이터를 키연결부(500)와 센서 연결부(300)를 통하여 읽어 들인다(S9).The CPU 610 determines whether the readiness completion signal READY has arrived (S8), and if so, the key connection unit 500 and the sensor connection unit 300 are inputted to the fingerprint data recognized by the fingerprint recognition sensor 100. Read through (S9).
즉, 사용자의 지문이 지문입력패드(101)에 이미 접촉되어 있으므로포인터(131)가 센서 어레이(141)의 각 열을 순차적으로 지정할 때 해당 열의 각 픽셀에서 지문의 돌기 패턴부분에서 충전된 전하가 접촉 저항값의 차이에 따라 일부는 방전되고 남아 있는 전하값에 따라 잔존 전류값이 A/D 변환기(142)로 출력되어 8비트의 디지털 지문 데이터로 변환된 후, 라인 레지스터(143)에 저장된다.That is, since the user's fingerprint is already in contact with the fingerprint input pad 101, when the pointer 131 sequentially assigns each column of the sensor array 141, the charges charged in the projection pattern portion of the fingerprint in each pixel of the corresponding column According to the difference in the contact resistance value, part is discharged and the remaining current value is output to the A / D converter 142 according to the remaining charge value, converted into 8-bit digital fingerprint data, and then stored in the line register 143. .
저장된 지문 데이터는 시프트 레지스터(144)에 의해 1비트씩 시프트되면서 데이터 출력 버퍼(122)에서 8비트로 편집되어 데이터 버스(DATA BUS)를 통하여 지문인증부(600)로 전송된다.The stored fingerprint data is shifted by one bit by the shift register 144, edited into eight bits in the data output buffer 122, and transmitted to the fingerprint authentication unit 600 through the data bus.
CPU(610)는 동일한 방식으로 센서 어레이(141)의 모든 픽셀에 대하여 읽어 들인 지문 데이터를 제2메모리(RAM)(630)에 기억시킨 후 감지된 지문 데이터의 지문 이미지가 양호한 지를 판단한다(S10).The CPU 610 stores the fingerprint data read for all the pixels of the sensor array 141 in the second memory (RAM) 630 in the same manner, and then determines whether the fingerprint image of the detected fingerprint data is good (S10). ).
판단결과 만약 지문 이미지가 양호하지 않은 경우(접촉불량 등)는 상기한 단계(S6)로 리턴하여 지문인식을 다시 진행하고, 지문 이미지가 양호한 경우에는 CPU(161)는 읽어들인 전체 64512 byte의 지문 데이터로부터 적정한 수로 지문의 특징점을 추출하고 추출된 특징점 데이터를 일시적으로 보관한다(S11).As a result of the determination, if the fingerprint image is not good (contact failure, etc.), the process returns to the above step S6 to perform the fingerprint recognition again. If the fingerprint image is good, the CPU 161 reads the entire 64512 bytes of the fingerprint. The feature points of the fingerprint are extracted from the data with an appropriate number, and the extracted feature point data is temporarily stored (S11).
그후 CPU(610)는 조회된 지문의 특징점 데이터를 제1메모리(620)의 지문 데이터 영역(622)에 등록된 지문 데이터 중에서 동일한 지문이 있는 지를 판단한다(S12). 이때 사용되는 지문의 인증방법은 사용자의 수를 고려하여 주지된 방법중에서 선택될 수 있고, 또한 동일지문인 지를 판단하는 기준은 사용자의 요청에 의해 미리 시스템의 보안등급에 따라 설정되는 임계값에 의해 결정된다.Thereafter, the CPU 610 determines whether the same fingerprint is present among the fingerprint data registered in the fingerprint data area 622 of the first memory 620 with the feature point data of the inquired fingerprint. At this time, the authentication method of the fingerprint used may be selected from well-known methods in consideration of the number of users, and the criterion for determining whether the fingerprint is the same is based on a threshold set in advance according to the security level of the system at the request of the user. Is determined.
상기한 비교결과 일치하는 등록지문이 발견되는 경우 CPU(610)는 입/출력 제어부(640)를 통하여 액튜에이터(420)를 동작시켜 릴레이(430)를 여자시킴에 따라 잠금장치(400)를 록킹상태로 설정하는 잠금걸쇠(410)를 해제시켜 잠금장치(400)가 회전될 수 있게 한다(S13).When the matching fingerprint is found as a result of the comparison, the CPU 610 operates the actuator 420 through the input / output control unit 640 to excite the relay 430 to lock the locking device 400. Release the locking latch 410 to be set to allow the locking device 400 to be rotated (S13).
2색의 LED 및 경보작동용 알람장치를 포함하는 인증통지/경보장치(800)의 녹색 LED를 점등시킴과 동시에 알람장치를 1회 작동시켜 조회 지문이 인증되었음을 알려준다(S14). 그후 사용자가 열쇠손잡이(110)를 돌리면 잠금장치(400)의 실린더(도시되지 않음)와 키몸체(200)가 회전되면서 실린더의 후단부에 결합된 도어(10)에 대한 록킹핀이 해제되어 도어(10)가 열리게 된다(S15).The green LED of the authentication notification / alarm device 800 including the two-color LED and the alarm operation alarm device lights up and simultaneously operates the alarm device to inform that the inquiry fingerprint is authenticated (S14). Thereafter, when the user rotates the key knob 110, the locking pin 400 for the door 10 coupled to the rear end of the cylinder is released by rotating the cylinder (not shown) and the key body 200 of the locking device 400. (10) is opened (S15).
그러나, 상기 단계(S12)의 판단결과 일치된 등록지문이 발견되지 않는 경우 CPU(610)는 액튜에이터(420)를 불활성화 상태로 계속 유지하므로 릴레이(430)도 오프상태에 있게 된다. 그 결과 잠금걸쇠(410)의 록킹상태는 해제되지 않는다(S16).However, when the matching registration fingerprint is not found as a result of the determination of step S12, the CPU 610 keeps the actuator 420 in an inactive state, so that the relay 430 is also in the off state. As a result, the locked state of the locking latch 410 is not released (S16).
또한, CPU(610)는 인증통지/경보장치(800)에 불일치신호를 출력하여 적색 LED를 점등시킴과 동시에 알람장치를 3회 작동시켜 조회 지문이 인증되지 않았음을 알려준다(S17). 이 경우는 사용자가 열쇠손잡이(110)를 돌리더라도 잠금걸쇠(410)의 록킹상태가 해제되지 않았기 때문에 키몸체(200)는 회전되지 않아 도어(10)는 열리지 않는다(S18).In addition, the CPU 610 outputs a mismatch signal to the authentication notification / alarm device 800 to turn on a red LED and simultaneously operate the alarm device three times to inform that the inquiry fingerprint is not authenticated (S17). In this case, since the locking state of the locking latch 410 is not released even if the user turns the key handle 110, the key body 200 is not rotated so that the door 10 is not opened (S18).
상기한 본 발명 시스템은 도 1에 도시된 바와같이 단지 지문 인식키(1)를 도어(10)의 잠금장치(400) 내부로 삽입하는 것에 의해 지문인식키의 키몸체(200)에 대한 기계적인 정합성이 검사되고, 이어서 자동으로 사용자의 지문이 인식되어 도어 내부에 설치된 지문인증부(600)에 등록된 지문과 대조에 의해 인증이 진행된다.따라서, 사용자는 별도의 스위치 조작이 없이 일반적인 키를 사용하여 도어를 여는 것과 같이 편리하게 사용하면서도 2중의 보안이 이루어진다.The system of the present invention described above is a mechanical method for the key body 200 of the fingerprint recognition key only by inserting the fingerprint recognition key 1 into the locking device 400 of the door 10 as shown in FIG. The integrity is checked, and then the user's fingerprint is automatically recognized and authentication is performed by matching with the fingerprint registered in the fingerprint authentication unit 600 installed inside the door. Thus, the user can enter a general key without any additional switch operation. Double security is achieved while using it as conveniently as opening a door.
그 결과 본 발명 시스템은 키를 분실할지라도 지문인증이 이루어지지 않기 때문에 악의의 제3자가 이를 이용하여 내부로 침입하는 것이 불가능하며, 특히 중요한 기밀서류나 귀중품을 보관하는 금고의 열쇠인 경우 키 분실에 따른 도난의 위험이 제거된다.As a result, the system of the present invention does not allow fingerprint authentication to be performed even if the key is lost. Therefore, it is impossible for a malicious third party to invade the system using the same. Especially, in the case of a key of a safe for storing important confidential documents or valuables, the key is lost. The risk of theft is eliminated.
더욱이, 본 발명의 지문인식키(1)는 키형상의 복제에 의하여도 진정한 사용자가 아닌 경우 사용이 불가능하며, 종래와 같은 제3자에 의한 지문인식센서의 파손, 비나 눈 등에 의한 고장과 오동작을 방지할 수 있다.In addition, the fingerprint recognition key 1 of the present invention cannot be used when the user is not a true user even by copying the key shape, and the failure and malfunction of the fingerprint recognition sensor by a third party, rain, snow, etc. Can be prevented.
상기한 바와같이 본 발명에서는 지문인식센서가 내장된 지문인식키를 사용하여 도어의 록킹상태가 지문인식키의 기계적인 정합성과 인식된 지문의 인증에 의한 2중 확인에 의해 높은 보안성과 사용의 편리성을 도모할 수 있다.As described above, in the present invention, using the fingerprint recognition key with a built-in fingerprint sensor, the locking state of the door is high security and convenience of use by double checking by the mechanical matching of the fingerprint recognition key and authentication of the recognized fingerprint. We can plan sex.
더욱이, 지문인식센서가 지문인식 모듈로부터 분리되어 키에 매입되었기 때문에 모듈의 크기의 소형화, 센서의 파손방지, 소형화에 의한 응용성 향상을 기할 수 있고, 모듈 자체적으로 지문인식 알고리즘을 내장함과 동시에 밧데리로도 구동이 가능하다.Moreover, since the fingerprint sensor is separated from the fingerprint module and embedded in the key, it is possible to reduce the size of the module, prevent damage to the sensor, and improve the applicability by miniaturization, and at the same time, the module itself has a built-in fingerprint recognition algorithm. The battery can also be driven.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with reference to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
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