KR20170082681A - 사용자 인증 장치, 사용자 인증 방법 및 휴대 장치 - Google Patents

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KR20170082681A
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Abstract

사용자 인증 장치는 압력 센서 어레이 및 센싱 신호 처리부를 포함한다. 상기 압력 센서 어레이는 휴대 장치의 적어도 일면에 형성된다. 상기 센싱 신호 처리부는 상기 압력 센서 어레이로부터 수신한 사용자의 손바닥 정보를 수신하여 패턴 분석을 통해 사용자 인증을 수행한다. 따라서, 간편하게 상기 휴대 장치 사용자의 인증을 수행할 수 있다.

Description

사용자 인증 장치, 사용자 인증 방법 및 휴대 장치{APPARATUS AND METHOD FOR USER AUTHENTICATION, AND MOBILE DEVICE}
사용자 인증 장치, 사용자 인증 방법 및 휴대 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사용자의 손바닥 정보를 이용하는 사용자 인증 장치, 사용자 인증 방법 및 휴대 장치에 관한 것이다.
스마트폰(smart phone), 태블릿 장치(tablet device) 및 노트북 컴퓨터(notebook computer)와 같은 휴대 장치는 사용자가 이동시 휴대하면서 이용할 수 있는 전자 기기이다. 이러한 휴대 장치는 휴대성이 강화되어 사용자가 편리하게 이용할 수 있는 반면, 분실과 같은 사고가 발생한 경우에 제3자가 무단으로 사용할 수 있다는 단점이 있다. 특히 휴대 장치는 개인정보와 같은 민감한 정보를 저장하고 있는 경우가 많으므로, 휴대 장치의 사용자 인증에 대한 관심이 높아지고 있다.
일반적으로 일정 시간 동안 사용자의 조작이 없는 경우 휴대 장치는 잠금 모드로 설정되고, 잠금 모드에서 사용 모드로 전환하기 위하여는 사용자의 인증을 요구하도록 하고 있다. 이러한 사용자의 인증을 수행하는 방식에 대해서, 기존에는 키패드를 이용한 패스워드를 입력하여 인증하는 방법, 터치 스크린 상에 인증 패턴을 입력하여 인증하는 방법, 휴대 장치에 구비된 지문 센서를 이용하여 사용자의 지문을 통해 인증하는 방법, 휴대 장치에 구비된 촬상 장치에 의해 사용자의 얼굴을 인식하여 인증하는 방법 등이 있다.
그러나 키패드를 이용한 패스워드 입력이나 인증 패턴을 입력하는 방식의 경우, 제3자에게 무단으로 지득될 수 있다는 단점이 존재한다. 지문 또는 얼굴 인식을 통한 바이오 인증의 경우 제3자에 의한 인증을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 지문 인식의 경우 해상도 높은 지문 센서가 별도로 필요하고, 얼굴 인식을 통한 인증의 경우 오동작율이 높은 단점이 있다. 특히 지문 인식의 경우, 예를 들어 500 ppi 이상의 고해상도 지문 센서가 필요하다. 또한 고해상도 지문 센서에 따른 배선의 어려움도 존재한다.
한편, 지문 인식 또는 얼굴 인식을 통한 바이오 인증의 경우, 사용자가 별도의 인증 절차를 수행하여야 하므로 UI 관점 상의 번거로움이 존재한다.
본 발명의 일 목적은 간편하게 휴대 장치의 사용자 인증 동작을 수행할 수 있는 사용자 인증 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 간편하게 휴대 장치의 사용자 인증 동작을 수행할 수 있는 사용자 인증 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 간편하게 사용자 인증 동작을 수행할 수 있는 휴대 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인증 장치는 압력 센서 어레이 및 센싱 신호 처리부를 포함한다. 상기 압력 센서 어레이는 휴대 장치의 적어도 일면에 형성된다. 상기 센싱 신호 처리부는 상기 압력 센서 어레이로부터 수신한 사용자의 손바닥 정보를 수신하여 패턴 분석을 통해 사용자 인증을 수행한다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서 어레이는 상기 휴대 장치의 표시 패널 상에 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서 어레이는 정전 용량 방식의 터치 센서로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서 어레이는 복수의 단위 압력 센서들을 포함하여 구성될 수 있다. 또한 상기 단위 압력 센서는, 압전 반도체, Piezo-electric, Cabon Powder, Metal Compound, Metal nano-particle, Silicone, Biometics structure electrode, CNT, Graphene, Metal Nanowire, EAP(Elective active polymer) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서 어레이는 복수의 단위 압력 센서들을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 압력 센서 어레이는 상기 휴대 장치의 표시 패널과 일체로 형성되고, 상기 복수의 단위 압력 센서들 각각은 인-셀(In-cell) 형태로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서 어레이는 복수의 단위 압력 센서들을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 압력 센서 어레이는 상기 휴대 장치의 표시 패널과 별도로 구성되며, 상기 복수의 단위 압력 센서들 각각은 상기 표시 패널의 봉지 기판 상에 온-셀(On-cell) 형태로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서 어레이는 복수의 단위 압력 센서들을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 단위 압력 센서들 각각은, 인접한 단위 압력 센서들과 2 내지 4 mm 의 간격을 형성하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서 어레이는 접촉되는 위치 및 상기 위치에서의 접촉 압력을 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 신호 처리부는 상기 압력 센서 어레이로부터 수신한 사용자의 손바닥 정보에 기초하여 손바닥 영상을 생성하고, 상기 손바닥 영상을 분석하여 적어도 하나의 부분 패턴을 생성할 수 있다. 또한 상기 센싱 신호 처리부는 상기 생성된 적어도 하나의 부분 패턴과 상기 사용자 인증 장치에 미리 저장되어 있던 적어도 하나의 기준 부분 패턴을 비교하여 상기 사용자의 인증 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 패널이 상기 휴대 장치의 제 1 면에 형성되고, 상기 압력 센서 어레이는 상기 휴대 장치의 제 1 면에 대향하는 제 2 면에 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서 어레이는 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge) 또는 전압 분배 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 인증 방법에 의하여, 휴대 장치의 압력 센서 어레이에 의해, 사용자의 손바닥 정보를 초기 입력하고, 상기 손바닥 정보에 기초하여, 복수의 부분 패턴을 생성하여 상기 사용자의 기준 부분 패턴으로 등록하며, 인증 시 적용하게 될 인증 정확도 및 비교하게 될 부분 패턴의 기준 개수를 설정한다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서 어레이는 접촉되는 위치 및 상기 위치에서의 접촉 압력을 감지하여 사용자의 손바닥 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 부분 패턴은 각 손가락의 길이 정보, 각 손가락의 굵기 정보, 각 손가락의 마디 너비 정보 및 손바닥의 요철(凹凸) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따른 사용자 인증 방법에 의하여, 휴대 장치의 압력 센서 어레이에 의해 사용자의 손바닥 압력 정보를 입력하고, 상기 입력된 손바닥 압력 정보에 기초하여, 복수의 부분 패턴들을 생성하며, 생성된 상기 복수의 부분 패턴들 중 적어도 하나를, 미리 저장되어 있던 복수의 기준 부분 패턴들 중 적어도 하나와 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 사용자 인증 결과를 생성한다.
일 실시예에서, 상기 생성된 상기 복수의 부분 패턴들 중 적어도 하나를, 미리 저장되어 있던 복수의 기준 부분 패턴들 중 적어도 하나와 비교하는 단계에서는, 미리 저장되어 있던 인증 정확도에 기초하여, 상기 적어도 하나의 부분 패턴을 상기 적어도 하나의 기준 부분 패턴과 비교할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 비교 결과에 기초하여 사용자 인증 결과를 생성하는 단계는, 상기 복수의 부분 패턴들 중 미리 저장되어 있던 상기 복수의 기준 부분 패턴들과 일치하는 것으로 판정된 패턴의 개수를 카운트하고, 상기 기준 부분 패턴들과 일치하는 것으로 판정된 패턴의 개수 및 상기 미리 저장되어 있던 기준 개수를 비교하여 상기 사용자 인증 결과를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기준 부분 패턴들과 일치하는 것으로 판정된 패턴의 개수 및 상기 미리 저장되어 있던 기준 개수를 비교하여 상기 사용자 인증 결과를 생성하는 단계에서는, 상기 일치하는 것으로 판정된 패턴의 개수가 상기 기준 개수 이상인 경우 상기 사용자 인증 결과를 인증 성공으로 설정하고, 상기 일치하는 것으로 판정된 패턴의 개수가 상기 기준 개수 미만인 경우 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 미리 저장되어 있던 복수의 기준 부분 패턴들은, 적어도 2인 이상의 서로 다른 사용자의 손바닥 압력 정보에 기초하여 생성된 것일 수 있다. 또한, 상기 비교 결과에 기초하여 사용자 인증 결과를 생성하는 단계에서는, 인증 성공으로 판별된 경우, 인증된 사용자의 정보를 생성할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따른 휴대 장치는 표시 장치, 압력 센서 어레이 및 센싱 신호 처리부를 포함한다. 상기 표시 장치는 영상 데이터에 기초하여 영상을 표시 패널에 표시한다. 상기 압력 센서 어레이는 상기 표시 장치의 상기 표시 패널 상에 형성된다. 상기 센싱 신호 처리부는 상기 압력 센서 어레이로부터 수신한 사용자의 손바닥 정보를 수신하여, 패턴 분석을 통해 사용자 인증을 수행한다. 상기 압력 센서 어레이는 접촉되는 위치 및 상기 위치에서의 접촉 압력을 감지한다. 상기 센싱 신호 처리부는 수신된 상기 손바닥 정보에 기초하여 적어도 하나의 부분 패턴을 생성하고, 미리 저장되어 있던 기준 부분 패턴과의 비교를 통해 사용자 인증을 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 간편하게 휴대 장치의 사용자 인증 동작을 수행할 수 있는 사용자 인증 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면 간편하게 휴대 장치의 사용자 인증 동작을 수행할 수 있는 사용자 인증 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 의하면 간편하게 사용자 인증 동작을 수행할 수 있는 휴대 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 센싱 신호 처리부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 온-셀(On-cell) 방식의 압력 센서 구조를 나타내는 측단면도이다.
도 4a는 압력 센서의 예시적인 제 1 전극 구조를 나타내는 측단면도이다.
도 4b는 압력 센서의 예시적인 제 2 전극 구조를 나타내는 측단면도이다.
도 5는 압력 센서 어레이를 통해 수신된 손바닥 정보를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 수신된 손바닥 정보를 시각적으로 나타낸 영상이다.
도 7은 도 6에 나타난 영상을 간략히 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라, 손바닥 정보로부터 생성하는 부분 패턴의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 압력 센서 어레이에 포함되는 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)를 나타내는 회로도이다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 압력 센서 어레이에 포함되는 전압 분배 회로를 나타내는 회로도이다.
도 11은 본 발명에 따른 사용자 인증 방법의 제 1 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명에 따른 사용자 인증 방법의 제 2 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명에 따른 사용자 인증 방법의 제 3 실시예를 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않도록 하기 위해 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. 또한 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기에서 설명되는 실시 예은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 장치는 표시 장치, 압력 센서 어레이(150) 및 센싱 신호 처리부(170)를 포함한다. 표시 장치는 타이밍 제어부(110), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130) 및 표시 패널(140)을 포함한다. 휴대 장치는 표시 패널(140) 및 압력 센서 어레이(150)에 전원 전압을 제공하는 전압 공급부(160)를 더 포함할 수 있다. 타이밍 제어부(110)는 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)의 동작을 제어하고, 데이터 구동부(120)에 영상 데이터를 제공할 수 있다. 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)는 표시 패널(140)의 동작을 제어하여, 타이밍 제어부(110)로부터 제공된 영상 데이터를 표시 패널(140)에 표시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 압력 센서 어레이(150)는 표시 패널(140)의 상면에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 압력 센서 어레이(150)는 정전식 터치 센서일 수 있다.
다른 실시예에서, 압력 센서 어레이(150)는 복수의 단위 압력 센서들을 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우 압력 센서 어레이(150)에 포함되는 복수의 상기 단위 압력 센서들은, 압전 반도체, Piezo-electric, Cabon Powder, Metal Compound, Metal nano-particle, Silicone, Biometics structure electrode, CNT, Graphene, Metal Nanowire, EAP(Elective active polymer) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 압전 반도체는 MoS2 또는 ZnO에 의해 형성될 수 있다. 특히, 2차원 전이 금속칼코겐 박막(Transition Metal Dichalcogenide: TMDC)는 화학식으로 MX2인 물질군으로서, M은 4,5,6족의 전이금속(Mo, W 등)이고 X는 칼코겐족 원소(S, Se, Te)를 포함한다. 대표적인 TMDC로는 MoS2, WS2, MoSe2, WSe2 등이 있다. 상기 TMDC는 반전 대칭(inversion symmetry)으로 인해 2차원 결정 속의 압전성을 갖는다. 짝수 층일 때는 커플링으로 인한 상쇄 효과로 압전 효과를 갖지 않으나, 홀수 층일 때 압전 효과 발현된다. TMDC는 1nm 이하의 두께를 갖는 단일층으로 형성할 수 있으며, 투명한 특징을 가지는 고성능 플렉서블 소자로 플렉서블 디스플레이 또는 웨어러블 장치에 적용할 수 있다. TMDC는 화학 기상 증착(chemical vapour deposition: CVD)을 통해 형성할 수 있다.
ZnO는 압전 효과를 발생시키는 대표적인 반도체이며, AlN, GaN, InN, CdS, CdSe, ZnS 또한 압전 반도체의 특성을 갖는다. 금속과 반도체 사이에 형성되는 쇼트키 장벽 에너지(Schottky Barrier Energy)가 효과적으로 변화되어 전하 운반 과정을 제어하게 된다. ZnO는 도핑, 표면 처리, 결정성 제어 등을 통해 압전 특성 향상 시킬 수 있다. ZnO는 3.2 eV의 넓은 밴드갭을 가져 가시광 영역에서 투명하므로, 디스플레이 패널 상면에 형성하여 사용할 수 있다. ZnO는 스퍼터링 증착 및 에칭을 통해 형성할 수 있다.
한편, 압력 센서 어레이(150)를 정전식 터치 센서로 구현하는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 전압 공급부(160)로부터 구동 전압을 인가받을 필요가 있다. 그러나, 압력 센서 어레이(150)를 상기 압전 반도체 등으로 형성하는 경우, 전압 공급부(160)로부터 구동 전압을 인가받을 필요가 없다.
본 발명에 따른 휴대 장치는 영상 데이터에 기초하여 영상을 표시하는 표시 장치 이외에, 표시 장치의 표시 패널(140) 상에 형성되는 압력 센서 어레이(150) 및 센싱 신호 처리부(150)를 포함함으로써, 사용자 인증 동작을 수행할 수 있다. 압력 센서 어레이(150)는 인증할 사용자의 손바닥 정보를 입력받는다. 이 경우, 압력 센서 어레이(150)는 접촉이 발생한 위치를 센싱하고, 또한 해당 위치에서의 접촉 압력을 함께 센싱할 수 있다. 상기 접촉이 발생한 위치 및 해당 위치에서의 접촉 압력은 손바닥 정보로서 센싱 신호 처리부(170)로 전달된다.
센싱 신호 처리부(170)는 수신한 손바닥 정보를 분석하여, 패턴 분석을 통해 사용자 인증을 수행할 수 있다. 구체적으로, 센싱 신호 처리부(170)는 손바닥 정보에 포함된 센싱 위치 및 해당 위치에서의 압력 정보를 통해, 손바닥 영상을 생성할 수 있다. 생성된 손바닥 영상에 기초하여, 센싱 신호 처리부(170)는 손바닥의 부분 패턴을 생성할 수 있다. 생성된 부분 패턴을 이미 저장되어 있는 기준 부분 패턴과 비교하여, 일정 개수 이상의 부분 패턴들이 일치하는 경우 정당한 사용자인 것으로 결정하는 방식으로 인증을 수행할 수 있다. 손바닥 정보를 통해 생성되는 손바닥 영상에 대하여는 도 5 내지 도 7을 참조하여 후술하기로 한다. 손바닥의 부분 패턴을 생성하는 과정에 대하여는 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 장치는, 지문 패턴보다는 상대적으로 크기가 큰 손바닥의 부분 패턴을 통해 사용자 인증을 수행하므로, 지문 인식에 필요한 고해상도의 센서 없이도 사용자 인증을 수행할 수 있다. 특히, 기존의 지문 인식 장치가 500 ppi 이상의 해상도를 필요로 하는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 장치는 상대적으로 낮은 6 내지 8 ppi 정도의 해상도로 사용자 인증을 수행할 수 있다. 따라서 저해상도의 압력 센서 어레이(150)를 통해 사용자 인증을 수행할 수 있으며, 기존의 터치 센서 패널을 압력 센서 어레이(150)로 이용하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 따라서 사용자 인증 기능을 갖는 휴대 장치의 제작 비용 및 시간을 줄일 수 있다.
한편, 도 1에는 본 발명에 따른 휴대 장치의 일부 구성만이 도시되어 있다. 즉, 도 1에는 휴대 장치에 포함되는 표시 장치 및 사용자 인증 장치만이 도시되어 있으나, 이외에도 다양한 구성 요소가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 애플리케이션 프로세서 또는 마이크로 프로세서와 같은 중앙 처리 장치, RAM, ROM, 플래시 메모리 장치 등을 포함하는 기억 장치, 구성 요소들 간에 정보를 주고 받는 기능을 수행하는 버스(BUS), 휴대 장치 외부와 통신을 수행하도록 기능하는 네트워크 인터페이스 장치 등이 휴대 장치에 더 포함될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 센싱 신호 처리부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 센싱 신호 처리부(170)는 독출 회로부(171), 멀티플렉서(multiplexer; 172), 증폭부(173), 필터(174), ADC(175) 및 디지털 신호 처리부(digital signal processor; 176)을 포함할 수 있다. 독출 회로부(171)는 압력 센서 어레이로부터 수신되는 신호를 독출(read out)한다. 멀티플렉서(172)는 독출 회로부(171)를 통해 독출된 신호를 다중화(multiplexing)한다. 증폭부(173)는 멀티플렉서(172)에 의해 다중화된 신호를 증폭한다. 필터부(174)는 증폭부(173)에 의해 증폭된 신의 노이즈를 필터링하여 제거한다. ADC(175)는 노이즈가 제거된 신호를 디지털 신호로 변환한다. DSP(176)은 디지털로 변환된 신호를 처리하여, 센싱 영상을 생성하고, 생성된 센싱 영상을 분석하여 손바닥의 부분 패턴을 생성하며, 생성된 부분 패턴을 기존에 저장되어 있던 기준 부분 패턴과 비교하여 사용자가 일치하는 여부를 결정하는 방식으로 사용자 인증을 수행한다.
도 3은 온-셀(On-cell) 방식의 압력 센서 구조를 나타내는 측단면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 패널 상에 형성되는 온-셀 방식의 압력 센서 어레이 구조(300)가 도시되어 있다. 표시 패널은 기판(310), 기판(310) 상에 형성되는 발광 소자층(320) 및 발광 소자층(320) 상에 형성되는 제 1 봉지층(330)을 포함한다. 한편, 압력 센서 어레이는 제 1 봉지층(330) 상에 형성되는 압전 박막(340) 및 압전 박막(340) 상에 형성되는 제 2 봉지층(340)을 포함한다. 일 실시예에서, 발광 소자층(320)은 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 소자층(320)은 백라이트층 및 액정층을 포함할 수 있다. 이와 같이, 다양한 형태의 발광 수단이 발광 소자층(320)으로서 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, MoS2 또는 ZnO에 의해 형성되는 압전 반도체는 투명한 특징을 가지므로, 도 3에 도시된 바와 같이 표시 패널 상에 온-셀 방식으로 형성되어 압력 센서 어레이를 구성할 수 있다.
한편, 도 3에는 온-셀 방식의 압력 센서 구조가 도시되어 있으나, 인-셀 형태의 압력 센서 구조 또한 본 발명에 채택될 수 있다. 이 경우, 복수의 단위 압력 센서들이 어레이 형태로 표시 패널 내부에 표시 소자와 별도로 형성될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3에는 압력 센서 어레이가 표시 패널의 상면 또는 표시 패널과 일체로 형성된 실시예가 주로 도시되어 있으나, 실시예에 따라 휴대 장치에서 표시 패널이 형성되지 않은 면에 압력 센서 어레이가 형성될 수도 있다. 예를 들어, 휴대 장치의 제 1 면에 표시 패널이 형성되고, 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면에 압력 센서 어레이가 형성될 수도 있다. 즉, 압력 센서 어레이는 표시 패널이 형성된 면 뿐만 아니라 그 측면 또는 배면에 형성될 수도 있다.
도 4a는 압력 센서의 예시적인 제 1 전극 구조를 나타내는 측단면도이다.
도 4a를 참조하면, 압력 센서의 예시적인 제 1 전극 구조는 기판(410), 기판(410) 상에 형성되는 제 1 전극(420), 제 1 전극(420) 상에 형성되는 압전층(430) 및 압전층(430) 상에 형성되는 제 2 전극(440)을 포함된다. 즉, 도 4a에 도시된 제 1 전극 구조에 의하면, 제 1 전극(420), 압전층(430) 및 제 2 전극(440)이 순차적으로 적층된다.
도 4b는 압력 센서의 예시적인 제 2 전극 구조를 나타내는 측단면도이다.
도 4b를 참조하면, 압력 센서의 예시적인 제 2 전극 구조는 기판(415), 기판(415) 상에 형성되는 제 1 전극(425), 압전층(435) 및 제 2 전극(445)을 포함한다. 즉, 도 4b에 도시된 제 2 전극 구조에 의하면, 제 1 전극(425), 압전층(435) 및 제 2 전극(445)이 모두 기판(415) 상에 형성될 수 있다.
도 5는 압력 센서 어레이를 통해 수신된 손바닥 정보를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 압력 센서 어레이(500)에 사용자가 손바닥을 밀착시킨 경우의 손바닥 정보 센싱이 모식적으로 도시되어 있다. 압력 센서 어레이(500)는 복수의 단위 압력 센서(501)을 포함할 수 있다. 단위 압력 센서(501)들은 매트릭스 형태로 배치되어 압력 센서 어레이(500)를 구성할 수 있다. 도 5에 모식적으로 도시된 바와 같이, 단위 압력 센서(501)들 각각은 압력의 강도를 복수의 단계로 센싱할 수 있다. 도 5에서, 접촉이 되지 않은 단위 압력 센서는 검은 색으로 표시되었고, 접촉된 단위 압력 센서들은 접촉의 강도에 따라 다른 색으로 표시되었다. 즉, 접촉된 압력이 높은 단위 압력 센서일수록 밝은 색으로 표시되었고, 접촉된 압력이 낮은 단위 압력 센서일수록 어두운 색으로 표시되었다. 따라서, 압력 센서 어레이의 경우, 단순히 접촉의 발생 유무만을 센싱하는 터치 센서 어레이보다 높은 품질의 접촉 정보를 생성할 수 있다. 또한, 각 단위 압력 센서에서 센싱할 수 있는 압력의 단계가 세분화될수록, 인터폴레이션 처리 등을 통해 보다 높은 품질의 접촉 정보 및 접촉 영상을 생성할 수 있다.
도 6에 도시된 단위 압력 센서들은 단위 압력 센서들과 2 내지 4 mm 의 간격을 형성하여 배치될 수 있다. 이 경우 압력 센서 어레이의 해상도는 상대적으로 낮으나, 본 발명에 따른 사용자 인증 장치의 경우 손바닥과 같은 큰 패턴을 측정하므로 위와 같이 낮은 해상도의 압력 센서 어레이를 통해서도 비교적 높은 정확도의 사용자 인증을 수행할 수 있다.
도 6은 수신된 손바닥 정보를 시각적으로 나타낸 영상이다.
도 5를 참조하여 설명한 손바닥 정보의 센싱을 통해 생성된 신호를 기초로 센싱 영상을 도 6과 같이 생성할 수 있다. 도 6을 참조하면, 센싱 압력이 높은 부분은 어두운 색으로, 센싱 압력이 낮은 부분은 밝은 색으로 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 압력 센서 어레이를 통해 사용자의 손바닥을 센싱함으로써, 손바닥의 정보를 나타내는 영상을 생성하고, 생성된 손바닥의 영상에 기초하여 부분 패턴들을 생성할 수 있다.
도 7은 도 6에 나타난 영상을 간략히 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 영상 영역(710) 내의 손바닥 영상(715)이 간력히 도시되어 있다. 도 7에 도시된 손바닥 영상(715)으로부터 비교에 사용될 사용자 손바닥의 부분 패턴을 생성하게 된다. 사용자 손바닥의 부분 패턴의 생성에 대하여는 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라, 손바닥 정보로부터 생성하는 부분 패턴의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 사용자의 손바닥 영상(800)으로부터 복수 개의 부분 패턴들을 생성할 수 있다. 상기 부분 패턴들은, 손가락 끝 부분의 패턴(801, 802, 803, 804, 851), 손가락의 첫 번째 마디 패턴(811, 812, 813, 814, 852), 손가락의 두 번째 마디 패턴(821, 822, 823, 824, 853), 손가락의 세 번째 마디 패턴(831, 832, 833, 834), 손바닥의 요철(凹凸) 패턴(841, 842, 843, 844)등을 포함할 수 있다. 상기 부분 패턴들의 위치 및 개수는 고정된 것이 아니며, 사용자의 손바닥 특성에 따라 다양한 부분을 나타내는 부분 패턴들이 결정될 수 있다.
위 패턴들 중 엄지 손가락을 제외한 나머지 손가락의 길이는 손가락 끝 부분의 패턴(801, 802, 803, 8041)과 손가락의 세 번째 마디 패턴(831, 832, 833, 834)의 위치에 기초하여 결정될 수 있다. 엄지 손가락의 경우 손가락 끝 부분의 패턴(851)과 손가락의 두 번째 마디 패턴(853)의 위치에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 인증 장치의 경우, 상술한 부분 패턴들을 이미 저장되어 있는 기준 부분 패턴들과 비교하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 상기 기준 부분 패턴은 휴대 기기의 초기 동작시 진정한 사용자의 손바닥 정보를 압력 센서 어레이를 통해 입력하여 생성한 패턴들일 수 있다. 즉, 휴대 기기의 초기 동작에서, 사용자의 손바닥 형상을 초기 입력하고, 상기 입력된 손바닥 형상에 기초하여 복수의 부분 패턴들을 생성하여 휴대 기기 또는 사용자 인증 장치 내에 저장할 수 있다. 저장된 부분 패턴들은 기준 부분 패턴으로서 등록된다. 이후 휴대 기기의 잠금 모드에서 사용자의 손바닥 형상을 입력하여 이를 통해 부분 패턴을 생성하고, 생성된 부분 패턴을 이미 저장되어 있는 상기 기준 부분 패턴과 비교함으로써 사용자 인증 동작을 수행하게 된다.
도 5 내지 도 8에는 압력 센서 어레이의 크기가 사용자의 손바닥 전체를 입력받을 수 있을 정도로 큰 경우가 도시되어 있다. 예를 들어, 태블릿 장치의 경우 상대적으로 장치의 크기가 크므로 도 5 내지 도 8에 도시된 것과 같은 큰 압력 센서 어레이를 사용할 수 있다. 그러나, 스마트 폰과 같이 비교적 작은 휴대 장치의 경우 사용자의 손바닥 전체를 입력받을 수 있을 정도로 압력 센서 어레이의 크기가 크지 않을 수 있다. 이 경우, 일반적으로 사용자가 휴대 장치를 쥐었을 때 압력 센서 어레이에 입력되는 손바닥의 일부 중에서 부분 패턴들을 생성하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 이 경우, 도 5 내지 도 8을 통해 설명한 부분 패턴들보다는 적은 개수의 부분 패턴들이 사용자 인증을 위해 생성될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손가락의 세번째 마디들에 대한 부분 패턴 및 손바닥의 요철 정보들이 부분 패턴으로서 생성되어 사용자 인증에 사용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 압력 센서 어레이에 포함되는 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)를 나타내는 회로도이다.
도 9를 참조하면, 휘트스톤 브리지 회로(900)는 OP-AMP(901), 피드백 저항(902), 제 1 내지 제 3 저항(903, 904, 905), 세 개의 기준 저항(906, 907, 908)들 및 비교 저항(909)을 포함한다. 비교 저항(909)는 가변 저항으로서, 압력에 따라 저항값이 변화하는 압저항이다. 도 9에 도시된 휘트스톤 브리지 회로(900)에서, 압력이 인가되지 않은 경우 비교 저항(909)의 저항값(Rs)은 기준 저항(906, 907, 908)의 저항값(R0)들과 동일할 수 있다. 비교 저항(909)에 압력이 입력되어 저항값(Rs)이 변경되는 경우, 휘스트톤 브리지 회로(900)의 출력 전압이 변화할 수 있으며, 상기 출력 전압의 변화 정도에 따라 비교 저항(909)에 인가되는 압력의 크기를 센싱할 수 있다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 압력 센서 어레이에 포함되는 전압 분배 회로를 나타내는 회로도이다.
도 10을 참조하면, 전압 분배 회로(1000)는 비교 저항(1010), 기준 저항(1021) 및 ADC(1023)를 포함할 수 있다. 비교 저항(1010)은 구동 전압(Vcc)과 노드(N) 사이에 연결된다. 기준 저항(Rf2)은 노드(N)와 접지 사이에 연결된다. ADC(1023)는 노드(N)에 연결된다. 기준 저항(1021) 및 ADC(1023)는 IC(200)로서 형성될 수 있다.
전압 분배에 의해, ADC에 인가되는 전압은 비교 저항(1010)과 기준 저항(Rf2)의 크기에 따라 결정된다. 비교 저항(1010)은 압력에 따라 저항값이 변화하는 압저항이다. 따라서 비교 저항(1010)의 저항값(Rs2)의 변화 정도에 따라 노드(N)에서 측정되는 전압값의 변화 정도가 결정된다. 따라서 ADC는 전압 변화 정도에 기초하여 비교 저항(1010)에 인가되는 압력의 크기를 측정할 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 휘트스톤 브리지 회로 또는 전압 분배 회로는 단위 압력 센서로서 압력 센서 어레이에 복수 개 포함될 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 사용자 인증 방법의 제 1 실시예를 나타내는 순서도이다. 도 11에 도시된 사용자 인증 방법에서는, 정당한 사용자의 손바닥 패턴을 휴대 장치에 등록하고, 실제 잠금 모드를 해제하기 위해 사용자 인증을 수행하는 경우 비교의 기준이 되는 인증 정확도 및 비교 패턴의 기준 개수를 설정하는 과정이 도시되어 있다. 즉, 도 11에 도시된 사용자 인증 방법은 휴대 장치의 초기 설정시 수행될 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법은 사용자의 손바닥 형상을 초기 입력하는 단계(S110), 입력된 손바닥 형상에 기초하여 복수의 부분 패턴을 생성하여, 이를 기준 부분 패턴으로서 등록하는 단계(S130) 및 인증 정확도 설정 및 비교 패턴의 기준 개수를 설정하는 단계(S150)를 포함한다.
단계 S110에서는, 휴대 기기에 사용자의 손바닥 형상을 초기 입력한다. 여기에서 초기 입력되는 손바닥 형상은 휴대 장치의 정당한 사용자의 것이다. 즉, 잠금 모드 해제시 비교하게 되는 기준 부분 패턴을 위한 사용자의 손바닥 형상이 단계 S110에서 휴대 장치의 압력 센서 어레이에 의해 입력될 수 있다. 단계 S110에서는, 도 5 내지 도 7에 도시된 것과 같은 사용자의 손바닥 형상이 압력 센서 어레이에 의해 입력된다.
단계 S130에서는, 입력된 손바닥 형상에 기초하여, 복수의 부분 패턴이 생성될 수 있다. 도 8에 도시된 것과 같이, 단계 S110에서 입력된 손바닥 형상에 기초하여 복수의 부분 패턴이 생성된다. 생성된 부분 패턴은 기준 부분 패턴으로서 휴대 장치에 포함된 저장 장치에 저장 및 등록될 수 있다. 상기 저장 장치에 저장 및 등록된 기준 부분 패턴은, 실제 잠금 모드 해제를 위한 사용자 인증시 입력된 부분 패턴과의 비교를 위해 사용될 수 있다.
단계 S150에서는 인증 정확도가 설정된다. 또한, 단계 S150에서는 사용자 인증 시 비교하게 될 비교 패턴의 기준 개수가 설정된다. 인증 정확도는, 개별 부분 패턴을 비교할 때, 동일한 패턴으로 판정하게 되는 정확도를 의미할 수 있다. 예를 들어, 인증 정확도를 80%로 설정하면, 두 개의 개별 부분 패턴의 형상이 80% 이상 유사한 경우 상기 두 부분 패턴을 일치하는 패턴으로 판정하게 된다. 이와 같이, 인증 정확도를 상대적으로 높은 값으로 설정하는 경우, 제 3 자가 사용자 인증을 시도할 경우에 인증 실패 결정을 수행할 확률이 높다. 즉, 정당하지 않은 제 3 자에 의한 인증 성공 가능성을 줄여 주는 장점이 있다. 그러나 정당한 사용자의 경우에도 실제 사용자 인증 시 개별 부분 패턴의 형상이 일치하지 않는 것으로 판정할 가능성도 높아진다. 따라서 인증 정확도는 실험적으로 적절한 값으로 결정될 수 있다.
비교 패턴의 기준 개수는, 사용자 인증 결정으로 판단하기 위해 필요한 동일 부분 패턴의 개수를 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 부분 패턴들은 23개이다. 비교 패턴의 기준 개수를 23개로 설정하는 경우, 생성되는 23개의 부분 패턴들이 모두 일치하여야 정당한 사용자인 것으로 인증된다. 다른 예에서, 비교 패턴의 기준 개수를 15개로 설정하는 경우, 생성되는 23개의 부분 패턴들 중 15개 이상의 부분 패턴들이 저장되어 있는 기준 부분 패턴과 일치하는 경우 정당한 사용자인 것으로 인증된다. 비교 패턴의 기준 개수를 큰 값으로 설정하는 경우, 정당하지 않은 제 3 자가 사용자 인증되는 가능성이 낮아지나, 실제로 정당한 사용자가 사용자 인증되지 않는 확률도 높아진다. 비교 패턴의 기준 개수를 작은 값으로 설정하는 경우, 정당하지 않은 제 3 자가 사용자 인증되는 가능성이 높아지나, 실제로 정당한 사용자가 사용자 인증 성공이 될 확률도 높아진다. 따라서 상기 비교 패턴의 기준 개수는 적절한 값으로 설정될 필요가 있다.
도 12는 본 발명에 따른 사용자 인증 방법의 제 2 실시예를 나타내는 순서도이다. 도 12에서는, 휴대 장치가 잠금 모드일 때 사용자의 손바닥 형상을 입력하여 잠금 모드를 해제하는 과정이 도시되어 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 인증 방법은, 사용자의 손바닥 압력 정보를 입력하는 단계(S210), 입력된 손바닥 압력 정보에 기초하여, 복수의 부분 패턴들을 생성하는 단계(S230), 생성된 복수의 부분 패턴들과 휴대 장치에 저장되어 있던 기준 부분 패턴들을 비교하는 단계(S250), 생성된 복수의 부분 패턴들과 기준 부분 패턴들이 휴대 장치에 미리 설정된 기준 개수 이상 일치하는지 판단하는 단계(S270)를 포함한다. 또한, 상기 사용자 인증 방법은, 생성된 복수의 부분 패턴들과 기준 부분 패턴들이 휴대 장치에 미리 설정된 기준 개수 이상 일치하는 경우, 사용자 인증을 결정하는 단계(S290)를 더 포함한다.
도 12에 도시된 사용자 인증 방법은, 휴대 장치가 잠금 모드인 경우에 실행될 수 있다. 단계(S210) 및 단계(S230)에 의해, 사용자의 복수의 부분 패턴들이 생성된다. 단계(S250)에서, 단계(S210) 및 단계(S230)에 의해 생성된 복수의 부분 패턴들은 휴대 장치에 저장되어 있던 기준 부분 패턴들과 비교된다. 기준 부분 패턴들은 도 11을 참조하여 설명한 과정 중 단계(S130) 의해 생성되어 휴대 장치에 저장되어 있는 부분 패턴이다. 즉, 기준 부분 패턴들은 정당한 사용자의 손바닥 형상에서 생성된 부분 패턴들이다.
단계(S270)에서, 입력된 사용자의 손바닥 형상으로부터 생성된 부분 패턴들이, 휴대 장치에 저장되어 있던 기준 부분 패턴들과 기준 개수 이상 일치하는지 여부가 판단된다. 상기 기준 개수는 도 11의 단계(S150)에 의해 설정된 값을 갖는다. 예를 들어, 단계(S230)에서 23개의 부분 패턴들이 생성되고, 상기 기준 개수가 15인 경우, 단계(S270)에서는 상기 23개의 부분 패턴들 중 기준 부분 패턴들과 일치하는 부분 패턴이 15개 이상인지 판단한다. 상기 예에서, 일치하는 부분 패턴이 15개 미만인 경우, 인증 실패로서 사용자 인증 과정을 처음부터 다시 시작하게 된다. 따라서 단계(S210)으로 진행한다. 일치하는 부분 패턴이 15개 이상인 경우, 사용자 인증이 결정된다(S290). 따라서 단계(S210)에 의해 손바닥 압력 정보를 입력한 사용자는 정당한 사용자인 것으로 판별되어 인증을 성공하게 된다. 이에 따라 휴대 장치의 잠금 모드가 해제된다.
도 11 및 12에서는 휴대 장치의 정당한 사용자가 1명인 경우의 사용자 인증 방법이 도시되어 있으나, 2인 이상의 정당한 사용자가 상기 휴대 장치를 사용할 수도 있다. 예를 들어 두 명의 사용자가 휴대 장치의 정당한 사용자인 경우, 도 11의 단계(S110, S130)는 서로 다른 정당한 사용자에 의해 2회 반복될 수 있다. 또한 도 12의 단계(S250, S270)에서는 입력된 부분 패턴을 2 세트의 서로 다른 기준 부분 패턴들과 각각 비교할 수 있다. 입력된 부분 패턴이 2 세트의 서로 다른 기준 부분 패턴들과 각각 기준 개수 이상 일치하지 않는 경우에는 단계(S210)으로 되돌아가 사용자 인증 과정을 처음부터 다시 수행한다. 입력된 부분 패턴이 2 세트의 서로 다른 기준 부분 패턴들증 어느 한 세트의 기준 부분 패턴들과 기준 기수 이상 일치하는 경우, 사용자 인증을 결정하는 단계(S290)에서는 인증된 사용자의 정보에 따라 잠금 모드를 해제할 수 있다.
예를 들어, A와 B의 서로 다른 정당한 사용자가 휴대 장치를 사용하는 경우, A의 UI/UX 설정은 B의 UI/UX 설정과 다를 수 있고, A가 접근 가능한 애플리케이션 및 데이터는 B가 접근 가능한 애플리케이션 및 데이터와 다를 수 있다. 사용자 인증을 결정하는 단계(S290)에서는 인증된 사용자가 A인지 또는 B인지에 따라, 휴대 장치의 잠금 해제 어떠한 UI/UX를 적용할 것인지 결정할 수 있으며, 또한 접근 가능한 애플리케이션 및 데이터를 결정할 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 사용자 인증 방법의 제 3 실시예를 나타내는 순서도이다. 도 13에서는, 휴대 장치가 잠금 모드일 때 사용자의 손바닥 형상을 입력하여 잠금 모드를 해제하는 과정이 도시되어 있다. 본 발명의 또다른 실시예에 따른 사용자 인증 방법은, 사용자의 손바닥 압력 정보를 입력하는 단계(S310), 입력된 손바닥 압력 정보에 기초하여, 복수의 부분 패턴들을 생성하는 단계(S330), 생성된 복수의 부분 패턴들과 휴대 장치에 저장되어 있던 기준 부분 패턴들을 비교하는 단계(S350), 생성된 복수의 부분 패턴들과 기준 부분 패턴들이 휴대 장치에 미리 설정된 기준 개수 이상 일치하는지 판단하는 단계(S370)를 포함한다. 또한, 상기 사용자 인증 방법은, 생성된 복수의 부분 패턴들과 기준 부분 패턴들이 휴대 장치에 미리 설정된 기준 개수 이상 일치하는 경우, 사용자 인증을 결정하는 단계(S390)를 더 포함한다.
도 13을 참조하면, 도 13의 단계들(S310, S330, S350, S370, S390)은 도 12의 단계들(S210, S230, S250, S270, S290)과 동일하게 수행될 수 있다. 다만, 도 13에 도시된 방법에 의하면, 단계(S370)의 판단 결과 생성된 복수의 부분 패턴들이 기준 부분 패턴과 기준 개수 이상 일치하지 않는 경우 도 12에 도시된 방법과는 달리 인증 실패 횟수를 업데이트 한다(S375). 또한, 인증 실패 횟수가 잠금 기준 횟수를 초과하는지 판단하여(S385), 초과하지 않는 경우 시작 단계로 돌아가 사용자의 손바닥 압력 정보를 입력하는 단계(S310)부터 다시 반복한다. 한편, 인증 실패 횟수가 잠금 기준 횟수를 초과하는지 판단하여(S385), 초과하는 경우 기기를 잠그도록 한다(S395).
단계(S375, S385, S395)는 사용자 인증 실패가 미리 설정한 횟수 이상 반복되는 경우, 정당하지 않은 사용자에 의한 반복적인 인증 시도인 것으로 판단하여 통상적인 휴대 장치의 잠금모드보다 더욱 높은 수준으로 기기를 잠그기 위한 것이다. 잠금 기준 횟수가 10회로 설정된 경우, 손바닥 압력 정보를 통한 인증을 10회 초과하여 실패하면 추가적인 사용자 인증 과정을 수행하지 않고 기기를 잠그게 된다. 단계(S395)에 의해 기기, 즉 휴대 장치가 잠긴 경우, 단계들(S310, S330, S350, S370, S390)에 의한 사용자 인증은 더 이상 수행되지 않으며, 다른 방식에 의한 사용자 인증이 요구된다. 예를 들어, 등록된 이메일 또는 추가적인 인증 수단에 의해 휴대 장치의 잠금을 풀거나, 휴대 장치를 초기화하여 잠금을 풀 수 있다. 한편, 고객 센터의 방문 등을 통해 휴대 장치의 잠금을 풀 수도 있다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터를 이용하거나 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터를 이용하거나 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
110: 타이밍 제어부 120: 데이터 구동부
130: 게이트 구동부 140: 표시 패널
150: 압력 센서 어레이 160: 전압 공급부
170: 센싱 신호 처리부

Claims (19)

  1. 휴대 장치의 적어도 일면에 형성된 압력 센서 어레이; 및
    상기 압력 센서 어레이로부터 수신한 사용자의 손바닥 정보를 수신하여 패턴 분석을 통해 사용자 인증을 수행하는 센싱 신호 처리부를 포함하는, 사용자 인증 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서 어레이는 상기 휴대 장치의 표시 패널 상에 형성되는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 센서 어레이는 정전 용량 방식의 터치 센서로 구현되는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 센서 어레이는 복수의 단위 압력 센서들을 포함하여 구성되고, 상기 단위 압력 센서는, 압전 반도체, Piezo-electric, Cabon Powder, Metal Compound, Metal nano-particle, Silicone, Biometics structure electrode, CNT, Graphene, Metal Nanowire, EAP(Elective active polymer) 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서 어레이는 복수의 단위 압력 센서들을 포함하여 구성되고, 상기 압력 센서 어레이는 상기 휴대 장치의 표시 패널과 일체로 형성되고, 상기 복수의 단위 압력 센서들 각각은 인-셀(In-cell) 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서 어레이는 복수의 단위 압력 센서들을 포함하여 구성되고, 상기 압력 센서 어레이는 상기 휴대 장치의 표시 패널과 별도로 구성되며, 상기 복수의 단위 압력 센서들 각각은 상기 표시 패널의 봉지 기판 상에 온-셀(On-cell) 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서 어레이는 복수의 단위 압력 센서들을 포함하여 구성되고, 상기 단위 압력 센서들 각각은, 인접한 단위 압력 센서들과 2 내지 4 mm 의 간격을 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서 어레이는 접촉되는 위치 및 상기 위치에서의 접촉 압력을 감지하는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 신호 처리부는 상기 압력 센서 어레이로부터 수신한 사용자의 손바닥 정보에 기초하여 손바닥 영상을 생성하고,
    상기 손바닥 영상을 분석하여 적어도 하나의 부분 패턴을 생성하며,
    상기 생성된 적어도 하나의 부분 패턴과 상기 사용자 인증 장치에 미리 저장되어 있던 적어도 하나의 기준 부분 패턴을 비교하여 상기 사용자의 인증 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    표시 패널이 상기 휴대 장치의 제 1 면에 형성되고,
    상기 압력 센서 어레이는 상기 휴대 장치의 제 1 면에 대향하는 제 2 면에 형성되는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서 어레이는 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge) 또는 전압 분배 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 장치.
  12. 휴대 장치의 압력 센서 어레이에 의해, 사용자의 손바닥 정보를 초기 입력하는 단계;
    상기 손바닥 정보에 기초하여, 복수의 부분 패턴을 생성하여 상기 사용자의 기준 부분 패턴으로 등록하는 단계; 및
    인증 시 적용하게 될 인증 정확도 및 비교하게 될 부분 패턴의 기준 개수를 설정하는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 압력 센서 어레이는 접촉되는 위치 및 상기 위치에서의 접촉 압력을 감지하여 사용자의 손바닥 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 부분 패턴은 각 손가락의 길이 정보, 각 손가락의 굵기 정보, 각 손가락의 마디 너비 정보 및 손바닥의 요철(凹凸) 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 방법.
  15. 휴대 장치의 압력 센서 어레이에 의해, 사용자의 손바닥 압력 정보를 입력하는 단계;
    상기 입력된 손바닥 압력 정보에 기초하여, 복수의 부분 패턴들을 생성하는 단계;
    생성된 상기 복수의 부분 패턴들 중 적어도 하나를, 미리 저장되어 있던 복수의 기준 부분 패턴들 중 적어도 하나와 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 기초하여 사용자 인증 결과를 생성하는 단계를 포함하는, 사용자 인증 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 생성된 상기 복수의 부분 패턴들 중 적어도 하나를, 미리 저장되어 있던 복수의 기준 부분 패턴들 중 적어도 하나와 비교하는 단계에서는,
    미리 저장되어 있던 인증 정확도에 기초하여, 상기 적어도 하나의 부분 패턴을 상기 적어도 하나의 기준 부분 패턴과 비교하는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 비교 결과에 기초하여 사용자 인증 결과를 생성하는 단계는,
    상기 복수의 부분 패턴들 중 미리 저장되어 있던 상기 복수의 기준 부분 패턴들과 일치하는 것으로 판정된 패턴의 개수를 카운트하는 단계; 및
    상기 기준 부분 패턴들과 일치하는 것으로 판정된 패턴의 개수 및 상기 미리 저장되어 있던 기준 개수를 비교하여 상기 사용자 인증 결과를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 기준 부분 패턴들과 일치하는 것으로 판정된 패턴의 개수 및 상기 미리 저장되어 있던 기준 개수를 비교하여 상기 사용자 인증 결과를 생성하는 단계에서는,
    상기 일치하는 것으로 판정된 패턴의 개수가 상기 기준 개수 이상인 경우 상기 사용자 인증 결과를 인증 성공으로 설정하고,
    상기 일치하는 것으로 판정된 패턴의 개수가 상기 기준 개수 미만인 경우 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정하는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 미리 저장되어 있던 복수의 기준 부분 패턴들은, 적어도 2인 이상의 서로 다른 사용자의 손바닥 압력 정보에 기초하여 생성된 것이고,
    상기 비교 결과에 기초하여 사용자 인증 결과를 생성하는 단계에서는,
    인증 성공으로 판별된 경우, 인증된 사용자의 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는, 사용자 인증 방법.
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