WO2017135590A1 - Biometric information recognition apparatus and scanning method thereof - Google Patents

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WO2017135590A1
WO2017135590A1 PCT/KR2017/000446 KR2017000446W WO2017135590A1 WO 2017135590 A1 WO2017135590 A1 WO 2017135590A1 KR 2017000446 W KR2017000446 W KR 2017000446W WO 2017135590 A1 WO2017135590 A1 WO 2017135590A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piezoelectric elements
recognition
row
biometric information
recognition row
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/000446
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
이승진
방창혁
Original Assignee
주식회사 베프스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition

Definitions

  • the present invention relates to a biometric information recognition device and a method for scanning the biometric information of a user, in particular, blood vessels or bones of a finger by activating a recognition row composed of a plurality of piezoelectric elements.
  • the present invention relates to a biometric information recognition device and a driving method thereof, which can be used to identify individual users by recognizing biometric information such as blood vessels and bones of a finger.
  • the present invention relates to a method of selectively activating piezoelectric elements based only on a location point where a bone is located, thereby implementing a faster scanning process and reducing energy required for scanning.
  • the user's finger fingerprint is one of the authentication media that can meet the above demand, many operators and developers continue to develop devices and methods that can be authenticated using the user's fingerprint.
  • the present invention scans a user's biometric information, more specifically, personal information such as a finger's fingerprint, blood vessel, and bone shape in a pattern.
  • the present invention selectively activates a plurality of recognition rows and recognition columns formed on a substrate and a plurality of piezoelectric elements constituting the recognition rows and recognition columns so that an efficient scanning pattern can be realized.
  • the present invention relates to a biometric information recognition device that can be provided in a portable terminal in the future, and more efficient scanning by activating the piezoelectric elements only at the center of the location of the living tissue, such as blood vessels and bones inside the user's finger. Make it happen.
  • the present invention has been invented on the basis of this technical background and in order to meet the salping technical needs from above, as well as to provide additional technical elements that cannot be easily invented by those of ordinary skill in the art.
  • An object of the present invention is to enable a biometric information recognition device to selectively activate a plurality of recognition lines to scan the biometric information of a user, more specifically, the shape of a finger vessel and a bone of the user.
  • the biometric information recognizing apparatus sets a plurality of piezoelectric elements formed on a substrate in a plurality of rows (recognition rows), and activates each recognition row to scan the biometric information.
  • the present invention is to determine the location of the biological tissue through the activation of the initial recognition row when scanning the user's biometric information, and to selectively activate only the piezoelectric elements around the biological tissue based on the position to perform more efficient scanning It is done.
  • a method of scanning biometric information of a user by a biometric information recognition apparatus includes (a) activating a plurality of piezoelectric elements constituting a first recognition row, and then performing a user on the first recognition row. Identifying a location point of the biological tissue; (b) activating a plurality of piezoelectric elements constituting a next-order recognition row, and activating the piezoelectric elements based on the location points identified in the previous step to identify a location point of the user's biological tissue on the next-order recognition row; Include.
  • the biometric information recognizing apparatus includes n number of recognition rows, and step (b) is repeated for the second to nth recognition rows. .
  • the biometric information recognizing apparatus may obtain an image of the user biological tissue by activating a plurality of piezoelectric elements on the recognition row.
  • the user biological tissue is blood vessel or bone inside the finger.
  • the location point of the user biological tissue in the first recognition line or the next recognition line may be plural.
  • the plurality of piezoelectric elements constituting the recognition line are activated as a signal generating element or a signal receiving element, the signal generating element generates an ultrasonic signal, and the signal receiving element generates a reflected wave. While receiving, the reflected wave signal may be characterized in that the ultrasonic signal generated by the signal generating element is reflected by the user biological tissue.
  • the recognition row may include a plurality of piezoelectric elements, and each of the plurality of piezoelectric elements may be arranged in one row on the recognition row.
  • the piezoelectric elements arranged on the respective recognition rows may be simultaneously activated.
  • one or more piezoelectric elements of the piezoelectric elements arranged on the respective recognition rows may be activated.
  • the device may be characterized as being selectively activated.
  • the recognition row may include a plurality of piezoelectric elements, and the plurality of piezoelectric elements may be arranged in a plurality of rows on the recognition row, respectively.
  • the piezoelectric elements arranged on each recognition row may be simultaneously activated.
  • the recognition row when the recognition row is activated, one or more of the piezoelectric elements arranged on each recognition row may be activated.
  • the piezoelectric element may be selectively activated.
  • the biometric information recognition apparatus comprises a substrate; A plurality of piezoelectric elements arranged in a plurality of recognition rows on the substrate; A controller for selectively activating the plurality of piezoelectric elements; Including, The control unit, by activating the plurality of piezoelectric elements constituting the first recognition row to determine the location of the user's biological tissue on the first recognition row, and activates the plurality of piezoelectric elements constituting the next recognition row
  • the piezoelectric elements may be activated based on the location point identified in the previous step to identify the location point of the user's biological tissue in the next priority row.
  • a plurality of piezoelectric elements formed on the substrate may be selectively activated based on the location of the user's biological tissue, thereby achieving a faster scanning.
  • FIG. 1 illustrates an embodiment of a biometric information scanning method according to the present invention.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment in the case where two user tissue points are located on one recognition line.
  • FIG. 3 illustrates a state in which piezoelectric elements formed in a matrix shape on a substrate form one row and constitute one recognition row.
  • FIG. 4 illustrates a state in which piezoelectric elements formed by shifting front and rear rows on a substrate form one row and constitute one recognition row.
  • FIG. 5 illustrates a state in which piezoelectric elements formed in a matrix shape on a substrate form a single recognition row by forming a plurality of rows.
  • FIG. 6 illustrates a state in which individual piezoelectric elements are selectively activated and scanned in a state in which a recognition line as shown in FIG. 5 is set.
  • FIG. 7 illustrates a state in which piezoelectric elements formed by shifting back and forth rows on a substrate form a single row by forming a plurality of rows.
  • FIG. 8 illustrates a state in which individual piezoelectric elements are selectively activated and scanned in a state in which a recognition row as shown in FIG. 7 is set.
  • an expression such as 'first' and 'second' is used only for distinguishing a plurality of components, and does not limit the order or other features between the components.
  • the biometric information recognition apparatus includes a substrate, a plurality of piezoelectric elements formed on the substrate, and a controller for setting and selectively activating the piezoelectric elements as a recognition line as essential components.
  • the substrate is a plate on which a plurality of piezoelectric elements are formed, and means an insulating material capable of forming a conductor pattern on the surface of the insulating substrate.
  • the substrate may be rigid or flexible by itself, and as the raw material for manufacturing the substrate, chemically strengthened / semi-hardened glass such as soda lime glass or aluminosilicate glass, polyimide, polyethylene terephthalate, propylene glycol, It may include reinforced or soft plastics such as polycarbonate, sapphire and the like.
  • the substrate may be a flexible substrate having a flexible characteristic, a curved substrate, and a bent substrate
  • the biometric information recognizing apparatus including the substrate may include a terminal of the terminal to which the biometric information recognizing apparatus is to be provided. It is possible to have flexible, curved and bent characteristics according to the use and function.
  • the substrate may be made of a printed circuit board (PCB).
  • PCB board can express the electric wiring connecting the circuit components based on the circuit design as wiring diagram, can reproduce the electrical conductor on the insulator, and can form the wiring for mounting the electric component and connecting it to the circuit.
  • the components can be fixed firmly.
  • the biometric information recognition apparatus may further include a cover substrate.
  • the cover substrate is formed above the plurality of piezoelectric elements formed on the substrate, which means a substrate to which the user's finger directly touches.
  • the cover substrate may be the same manufacturing raw material as the above-mentioned substrate, but may be preferably implemented in glass.
  • the plurality of piezoelectric elements formed on the substrate function to generate an ultrasonic signal or to receive the reflection of the ultrasonic signal from the outside.
  • the piezoelectric elements may pattern an electrode having a shape desired by a designer on the substrate. Then, it can be formed by coating a mixed material of lead, zirconium, titanium on the patterned electrode.
  • the piezoelectric elements of the present invention pattern an electrode in an arbitrary shape on a single flat substrate, and separately arrange ceramic structures on a substrate or a conductive electrode one by one in the conventional fingerprint recognition device, and on the electrode of the arbitrary shape
  • a piezoelectric device group can be formed by laminating a PZT component coating layer on the substrate.
  • the method of laminating the PZT component coating layer on the electrode may be a variety of methods, such as a method for placing a substrate with electrode patterning in a solution containing the PZT component or a method for transferring the PZT component coating film on the substrate with electrode patterning is completed. There may be a method.
  • the biometric information recognition apparatus will be described later, it is assumed that the piezoelectric elements are formed in the form as in FIG. That is, in the case of forming the piezoelectric elements according to the above-described method, the arrangement of the piezoelectric elements may vary depending on how the designer patterned the electrode on the substrate. However, in the present description, the piezoelectric elements are arranged as shown in FIG. 3 or 4. It will be explained on the premise that it is.
  • the recognition row means a row on the substrate additive including the plurality of piezoelectric elements, and the recognition row is set by the controller.
  • control unit sets a plurality of piezoelectric elements in an arbitrary recognition row or a recognition column and selectively activates the piezoelectric elements.
  • the selective activation means that each piezoelectric element can be separately activated.
  • the controller sets some of the plurality of piezoelectric elements present on the substrate to a recognition row, and activates the piezoelectric elements constituting each recognition row to generate ultrasonic signals and receive reflected waves. It controls to grasp the user's biometric information.
  • the control unit may include at least one arithmetic means and storage means, wherein the arithmetic means may be a general-purpose central processing unit (CPU), programmable device elements (CPLD, FPGA) implemented for a specific purpose, It may be an ASIC or a microcontroller chip.
  • the storage means a volatile memory device, a nonvolatile memory device, or a nonvolatile electromagnetic storage device may be utilized.
  • the piezoelectric elements in the present invention can be activated individually, and the control unit can also control each of the piezoelectric elements separated by an independent identifier, according to the user biometric method in a completely different way from the conventional fingerprint recognition device
  • An information recognition process that is, a scanning process can be implemented.
  • FIG. 1 illustrates a basic embodiment of a scanning method of a biometric information recognition apparatus according to the present invention.
  • FIG. 1A illustrates a first step, whereby the biometric information recognition device activates the first recognition row 110 so that the user's biological tissue, that is, a blood vessel or a bone, exists at a location point 200. Find out.
  • the first recognition row 110 may be composed of a plurality of piezoelectric elements 300, the first step is to activate all the piezoelectric elements 300 at the same time or in order to recognize the target at any point Find out if the user's biological tissue is located.
  • the location point 200 is a point indicating which position of the biometric tissue of the user corresponds to the activated recognition line 110.
  • the location point 200 is a piezoelectric element constituting the recognition line 110.
  • a unique identification number of the 300 may be determined based on the length information of the recognition line 110. For example, a unique identification number of '0106' (where the first two digits of the unique identification number are the sequence number of the recognition row 110, the second two digits of the piezoelectric element 300 on the corresponding recognition row 110).
  • the unique identification number, or 60 mm from the left end of the recognition line 110 is the closest to the biological tissue. 60 mm from the left end of the first recognition row 110 may be determined as the location point (200).
  • Figure 1 (b) shows a second step of the scanning method according to the present invention, according to the biometric information recognition apparatus according to the piezoelectric of the next order row 110 based on the location point 200 identified in the previous step
  • the device 300 is activated to determine the location point 200 of the user's biological tissue on the next-order recognition row 110.
  • the present invention exists to solve the inefficiency. Only the piezoelectric elements 300 at the position corresponding to the region where the biological tissue exists are present. It aims to increase efficiency by activating.
  • the biometric information recognizing apparatus is the second.
  • the piezoelectric elements 300 By activating the piezoelectric elements 300 from 0203 to 0209 in the recognition row 110, an image of the biological tissue is obtained, and the position point 200 of the biological tissue is again identified.
  • the biometric information recognition device activates the second recognition row 110 when the location point 200 is identified.
  • the location point 200 of the biological tissue may be determined again.
  • Step (b) of FIG. 1 is repeatedly performed for all recognition rows 110 set in the biometric information recognizing apparatus. That is, the process of identifying the location point 200 and obtaining the biological tissue image in the second row described above is performed in the same manner with respect to the third recognition row 110 and the fourth recognition row 110.
  • FIG. 2 illustrates a case where there are a plurality of location points 200 in a recognition row 110.
  • the present invention may be useful when the user's biological tissue is a blood vessel, the blood vessel is formed in such a way that the structure is connected in various directions so that the position is not specified at any point on the recognition row 110. It may be specified as a plurality of location points (200).
  • the biometric information recognizing apparatus may determine two or more location points 200 on the corresponding recognition row 110 as shown in FIG. 2, and in the next-order recognition row 110, the plurality of location points ( The piezoelectric elements 300 are activated based on the reference numeral 200.
  • the biometric information recognizing apparatus has been described how to activate each recognition row 110 when obtaining the image of the user's biological tissue.
  • each recognition row 110 is configured and how the piezoelectric elements 300 constituting each recognition row 110 are selectively activated with reference to FIGS. 3 to 8.
  • the scanning method of the biometric information recognizing apparatus may be applied by changing rows or columns depending on which direction of the biometric information recognizing apparatus is set to a horizontal or vertical direction.
  • the recognition method will be described based on the activation method of the row 110.
  • the scanning method according to the present invention can be activated in the same manner as the recognition row 110 even when the piezoelectric elements formed on the substrate are set to the recognition column 130.
  • FIG. 3 illustrates the piezoelectric elements 300 arranged in a matrix on the substrate 100 of the biometric information recognizing apparatus.
  • a plurality of piezoelectric elements 300 are arranged in a horizontal direction to form a row, and another plurality of piezoelectric elements 300 are arranged in a vertical direction to form one column.
  • each row may be formed at equal intervals, and the same may be applied to the columns.
  • other piezoelectric elements 300 are present on the top / bottom and left / right of a particular piezoelectric element 300.
  • the distance to the / down / left / right piezoelectric elements 300 may be constant.
  • the piezoelectric elements 300 constituting one row on the substrate are the first recognition rows 110, and the piezoelectric elements 300 constituting two rows are second.
  • the recognition line 110 may be set and activated.
  • the piezoelectric elements 300 constituting each of the recognition lines 110 are activated, and some of the piezoelectric elements 300 constituting the recognition rows 110 may have a signal generating element 311.
  • the other piezoelectric elements 300 may be activated as the signal receiving element 313 such that the signal generating element 311 generates an ultrasonic signal and the signal receiving element 313 receives the reflected wave signal.
  • the reflected wave signal means that the generated ultrasonic signal is reflected by the living tissue (vascular, bone) in the user's finger.
  • the biometric information recognition device may activate the recognition row 110 in the following two ways when activating the first first recognition row 110.
  • the biometric information recognizing apparatus sets the odd-numbered piezoelectric elements 300 of the first recognition row 110 as the signal generating element 311 and the even-numbered piezoelectric elements 300 as the signal receiving element 313.
  • the piezoelectric elements 300 may be simultaneously activated to perform ultrasonic generation and reflected wave reception, respectively.
  • the biometric information recognizing apparatus uses the specific piezoelectric element 300 of the first recognition row 110 as the signal generating element 311 and the piezoelectric element 300 adjacent to the signal generating element 311 as the signal receiving element.
  • the piezoelectric element 300 proximate to the signal generation element 311 that has been set previously is replaced by the new signal generation element 311 and the piezoelectric proximity to the signal generation element 311.
  • Setting the piezoelectric elements 300 to the signal generating element 311 in order such as setting the element 300 as the new signal receiving element 313 to perform secondary activation, and then newly generating the signal generating element 311.
  • the piezoelectric element 300 adjacent thereto may be set as the signal receiving element 313 to activate each recognition row 110 or a recognition string.
  • the biometric information recognizing apparatus uses the second piezoelectric element 300 of the first recognition row 110 as the signal generating element 311 and the first and third piezoelectric elements 300.
  • each piezoelectric element 300 is first activated to receive the ultrasonic wave and the reflected wave, and then generates the third piezoelectric element 300 of the first recognition line 110.
  • the process of setting the second and fourth piezoelectric elements 300 as the signal receiving element 313 to perform secondary activation, etc., all the piezoelectric elements 300 of the first recognition row 110 are performed. The repetition may be repeated for the first recognition line 110 to be activated.
  • FIG. 4 illustrates that the piezoelectric elements 300 are arranged in a plurality of rows on the substrate 100 of the biometric information recognizing apparatus, and the piezoelectric elements 300 constituting any arbitrary rows are immediately above the rows (hereinafter, referred to as the priority rows). ) And the piezoelectric elements 300 constituting the row immediately below (hereinafter referred to as subordinate row).
  • the arrangement means that the piezoelectric elements 300 in the priority row or the piezoelectric elements 300 in the lower priority row are arranged to be offset from the piezoelectric elements 300 and the piezoelectric elements 300 in the corresponding priority row.
  • the piezoelectric elements 300 in a row are arranged on the substrate 100, the columns on the vertical axis are not formed.
  • the piezoelectric elements 300 of the full-priority row and the piezoelectric elements 300 of the row existing at two row intervals form a column on the vertical axis when arranged on the substrate 100. That is, when the piezoelectric elements 300 of the first row and the third row are vertically connected, as shown in FIG. 4, they form one column.
  • the piezoelectric element 300 constituting the priority row of the specific row It means that the two piezoelectric elements 300 present at the closest distance to any piezoelectric element 300 is arranged to be arranged on an axis extending vertically from the center point of the subsequent line segment.
  • the position of the piezoelectric elements 300 and 1 in the second row is disposed on an axis extending vertically from the center point of the line segment connecting the piezoelectric elements 300 and 3 in the first row.
  • the position of the piezoelectric element 300 may be determined in the same manner based on not only the piezoelectric elements 300 of the first row but also the piezoelectric elements 300 of the third row.
  • the biometric information recognizing apparatus of the completed state has the arrangement of the piezoelectric elements 300 having a twisted matrix as shown in FIG. 4.
  • the biometric information recognizing apparatus may set the piezoelectric elements 300 arranged on one row to one recognition row 110.
  • the biometric information recognizing apparatus may activate the first recognition row 110 in two ways. That is, in the biometric information recognizing apparatus, the odd-numbered piezoelectric elements 300 of the first recognition row 110 are set as the signal generating element 311 and the even-numbered piezoelectric elements 300 as the signal receiving element 313 (or the same). On the contrary, the odd-numbered piezoelectric elements 300 are set as the signal receiving element 313 and the even-numbered piezoelectric elements 300 as the signal generating element 311) and the corresponding piezoelectric elements 300 are simultaneously activated to generate ultrasonic waves and reflected waves, respectively.
  • a specific piezoelectric element 300 of the first recognition row 110 as the signal generating element 311, and receiving the signal of the piezoelectric element 300 adjacent to the signal generating element 311.
  • the piezoelectric element 300 proximate to the signal generation element 311 set as the signal generation element 311 and the piezoelectric element adjacent to the signal generation element 311.
  • Each piezoelectric element 300 is set as the signal generating element 311 in order, such as to activate, and whenever the signal generating element 311 is newly set, the piezoelectric elements 300 adjacent to the signal generating element 313 are selected. By setting the) can be activated the first recognition row (110).
  • the activation method of the first recognition row 110 described with reference to FIGS. 3 and 4 may be equally applied to the second and third recognition rows 110 as well as the first recognition row 110.
  • the plurality of piezoelectric elements 300 activated on the basis of the location point 200 are the same as described above.
  • the plurality of piezoelectric elements 300 may be simultaneously set as signal generating elements or signal receiving elements, or may be sequentially set as signal generating elements or signal receiving elements and activated.
  • FIG. 5 illustrates that the piezoelectric elements 300 are arranged on a plurality of rows in the biometric information recognizing apparatus in a state in which the piezoelectric elements 300 are arranged on the substrate 100 in the same matrix as in FIG. 3.
  • the embodiment shown in the recognition row 110 is shown.
  • FIG. 5 illustrates that the piezoelectric elements 300 of three rows on the substrate 100 are recognized as one recognition row 110 as an example.
  • the biometric information recognition apparatus selectively activates the piezoelectric elements 300 on the recognition row 110 to scan the biometric information by the recognition row 110.
  • the process is as follows.
  • the biometric information recognizing apparatus determines one or more piezoelectric elements 300 among the plurality of piezoelectric elements 300 and sets them as signal generation elements 311.
  • the signal generating element 311 refers to a piezoelectric element 300 that generates an ultrasonic signal
  • the control unit applies the electrical signal and a pulse signal to a specific piezoelectric element 300 to thereby provide the piezoelectric element.
  • the device 300 may cause vibration to cause the ultrasonic signal to be emitted.
  • the size of the ultrasonic signal may vary depending on the size of the electrical signal applied to the signal generating element 311.
  • the controller may internally store individual identifiers of the piezoelectric elements 300 existing on the substrate 100, and may generate the piezoelectric elements 300 at any specific position. If it is to be set to 311, it can be set and activated by applying an electrical signal based on the identifier of the piezoelectric element 300.
  • the biometric information recognizing apparatus sets one or two or more piezoelectric elements 300 of the piezoelectric elements 300 other than the signal generation element 311 set as the signal receiving element 313.
  • the signal receiving element 313 serves to receive the reflected wave returned by the ultrasonic signal generated by the signal generating element 311 reflected by the biological tissue of the user.
  • the biometric information recognizing apparatus may preferably set the piezoelectric element 300 closest to the signal generating element 311 as the signal receiving element 313, which is an energy loss due to the progress of the ultrasonic signal in the air. In order to receive the reflected signal more clearly by minimizing.
  • the piezoelectric elements 300 existing on the upper, lower, left and right sides of the signal generating element 311 are set as the signal receiving element 313.
  • the pattern method is just an example, and the controller may set the piezoelectric elements 300 present at arbitrary positions as the signal receiving element 313 regardless of the proximity to the signal generating element 311. It should be understood. Referring to FIG. 6, nine piezoelectric elements 300 around the signal generation element 311 may be set as the signal receiving element 313.
  • Steps 3 and 4 are steps for activating the signal generating element 311 and the signal receiving element 313 previously set to be driven according to their respective functions. Specifically, the biometric information recognition apparatus activates the signal generating element 311 to generate an ultrasonic signal, and activates the signal receiving element 313 to receive the reflected wave signal.
  • the biometric information recognizing apparatus sets one of the plurality of piezoelectric elements 300 adjacent to the signal generation element 311 as a new signal generation element 311 (step 5).
  • the new signal generating element 311 is selected from among the piezoelectric elements 300 existing near the signal generating element 311 set in the first step.
  • the new signal generating element 311 set in step 5 may be any one of the piezoelectric elements 300 existing on the left or right side of the signal generating element 311 set in step 1.
  • the direction of the signal generation element 311 newly set in step 5 is also related to the scanning direction. That is, when the newly set signal generation element 311 is set to the piezoelectric element 300 on the right side of the conventional signal generation element 311, the scanning direction becomes the right direction, and the newly set signal generation element 311 is When the piezoelectric element 300 on the left side of the conventional signal generation element 311 is set, the scanning direction becomes the left direction.
  • step 6 the biometric information recognizing apparatus also sets a new signal receiving element 313 in accordance with the new signal generating element 311 set in step 5. Step 6 proceeds in a similar manner to where the signal receiving element 313 is set in step 2.
  • the signal receiving element 313 set in this step may overlap with the signal receiving element 313 set in step 2.
  • the signal receiving element 313 according to the same may be moved to the right along the signal generating element 311.
  • steps 7 and 8 are steps of activating the newly set signal generating element 311 and the signal receiving element 313 to function as ultrasonic wave generation and reflected wave reception, respectively.
  • the activation of the recognition row 110 according to the present invention is performed by repeating the processes of steps 1 to 8.
  • all the piezoelectric elements 300 on the corresponding recognition row 110 are performed in the steps 1 to 8 described above, and from the second recognition row 110, some piezoelectric elements 300 are performed.
  • the process of steps 1 to 8 is repeated for these.
  • the biometric information recognition device may be configured by setting the signal generating element 311, setting the signal receiving element 313, and activating the piezoelectric element in one or a plurality of rows.
  • the control unit 300 may repeat the process of generating the ultrasound and receiving the reflected wave to acquire biometric information such as blood vessels, bone shapes, etc. of the user using the received reflected wave signal.
  • FIG. 7 illustrates that the piezoelectric elements 300 are arranged on the substrate 100 in a state in which the piezoelectric elements 300 are arranged in a plurality of rows.
  • the embodiment set in the recognition line 110 is shown.
  • the biometric information recognizing apparatus selectively activates the piezoelectric elements 300 on the recognition row 110 to perform biometric information scanning by the recognition row 110 as follows.
  • the biometric information recognizing apparatus determines one or more piezoelectric elements 300 of the plurality of piezoelectric elements 300 and sets them as signal generation elements 311 (step 1).
  • the biometric information recognizing apparatus sets one or two or more piezoelectric elements 300 of the piezoelectric elements 300 other than the signal generation element 311 set as the signal receiving element 313 (step 2).
  • the signal generation element 311 is any one piezoelectric element 300
  • the piezoelectric elements 300 existing around the signal generation element 311 may be set as the signal reception element 313.
  • six piezoelectric elements 300 around the signal generation element 311 may be set as the signal reception element 313 on one recognition row 110.
  • Steps 3 and 4 are steps for activating the signal generating element 311 and the signal receiving element 313 previously set to be driven according to their respective functions. Specifically, the biometric information recognition apparatus activates the signal generating element 311 to generate an ultrasonic signal, and activates the signal receiving element 313 to receive the reflected wave signal.
  • the biometric information recognizing apparatus sets one of the plurality of piezoelectric elements 300 adjacent to the signal generation element 311 as a new signal generation element 311 (step 5).
  • the new signal generating element 311 is selected from among the piezoelectric elements 300 existing near the signal generating element 311 set in the first step.
  • the new signal generating element 311 set in step 5 may be any one of the piezoelectric elements 300 existing in the left, right, or diagonal directions of the signal generating element 311 set in step 1. .
  • the direction of the signal generation element 311 newly set in step 5 is also related to the scanning direction. That is, when the newly set signal generation element 311 is set to the piezoelectric element 300 on the right side of the conventional signal generation element 311, the scanning direction becomes the right direction, and the newly set signal generation element 311 is When the piezoelectric element 300 is set in the diagonal direction of the conventional signal generating element 311, the scanning direction becomes the diagonal direction.
  • step 6 the biometric information recognizing apparatus also sets a new signal receiving element 313 in accordance with the new signal generating element 311 set in step 5. Step 6 proceeds in a similar manner to where the signal receiving element 313 is set in step 2.
  • steps 7 and 8 are steps of activating the newly set signal generating element 311 and the signal receiving element 313 to function as ultrasonic wave generation and reflected wave reception, respectively.
  • FIG. 8 illustrates a state in which the piezoelectric elements 300 on the recognition row 110 are selectively activated according to the process of steps 1 to 8 above.
  • the piezoelectric element 300 activation method according to the present invention is performed by repeating the steps 1 to 8 as described above. Therefore, when the user places the finger on the biometric information recognition device, the biometric information recognition device may be configured by setting the signal generating element 311, setting the signal receiving element 313, and activating the piezoelectric element in one or a plurality of rows.
  • the control unit 300 may repeat the process of generating the ultrasound and receiving the reflected wave to acquire biometric information such as blood vessels, bone shapes, etc. of the user using the received reflected wave signal.
  • the biometric information recognition apparatus sets a plurality of piezoelectric elements as recognition rows or recognition columns, and activates the recognition rows or recognition columns according to a pattern, and further, piezoelectric elements within each recognition row or recognition column.
  • the method of distinguishing and activating the signal generating element 311 and the signal receiving element 313 has been described.
  • the configuration of the biometric information recognizing apparatus according to the present invention and the method of scanning the biometric information of the user using the device that is, various methods of activating a plurality of recognition lines and recognition strings in various patterns have been described. .
  • the present invention relates to a biometric information recognition device and a method for scanning the biometric information of a user, in particular, blood vessels or bones of a finger by activating a recognition row composed of a plurality of piezoelectric elements. It can be used to identify the individual users by recognizing the information. Especially, the piezoelectric elements are selectively activated only based on the location point where the blood vessel or bone is located to realize a faster scanning process and at the same time, the scanning is required. Since the energy can be saved, there is industrial applicability.

Abstract

The present invention relates to a biometric information recognition apparatus and a method for the apparatus for scanning for biometric information of a user, particularly of blood vessels and bone in a finger, by activating a row of recognizers comprising a plurality of piezoelectric elements. Specifically, the present invention relates to a biometric information recognition apparatus which can be utilized in identifying an individual user by recognizing biometric information, such as blood vessels and bone of a finger, and an operational method for the apparatus, and in particular, the biometric recognition apparatus selectively activates the piezoelectric elements just on the basis of the points at which the blood vessel or bone are located, thereby allowing the scanning process to be rapidly implemented and energy consumed for scanning to be reduced.

Description

생체정보 인식장치 및 상기 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법Biometric Information Recognition Apparatus and Scanning Method of the Biometric Information Recognition Apparatus
본 발명은 생체정보 인식장치 및 상기 장치가 복수의 압전 소자들로 구성된 인식행을 활성화 시켜 사용자의 생체정보, 특히 손가락 내 혈관 또는 뼈를 스캐닝 하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 손가락의 혈관, 뼈 등의 생체정보를 인식하여 사용자 개개인을 식별해 내는 데에 활용될 수 있는 생체정보 인식장치 및 이의 구동 방식에 관한 것이며, 특히 상기 생체정보 인식장치는 상기 혈관 또는 뼈가 위치하는 위치점을 기준으로만 압전 소자들을 선택적으로 활성화시켜 보다 빠른 스캐닝 과정을 구현함과 동시에 스캐닝에 소요되는 에너지를 절감할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biometric information recognition device and a method for scanning the biometric information of a user, in particular, blood vessels or bones of a finger by activating a recognition row composed of a plurality of piezoelectric elements. Specifically, the present invention relates to a biometric information recognition device and a driving method thereof, which can be used to identify individual users by recognizing biometric information such as blood vessels and bones of a finger. Alternatively, the present invention relates to a method of selectively activating piezoelectric elements based only on a location point where a bone is located, thereby implementing a faster scanning process and reducing energy required for scanning.
사용자 인증은 모든 금융 거래를 함에 있어 반드시 필요한 절차라 할 것이며 특히 최근에는 네트워크 및 휴대용 단말기의 발달로 모바일 금융에 대한 관심이 높아지면서 덩달아 빠르고 정확한 사용자 인증 장치, 인증 방식에 대한 수요가 증가하고 있다.User authentication is a necessary procedure for all financial transactions. In particular, as the interest in mobile finance has increased due to the development of networks and portable terminals, the demand for fast and accurate user authentication devices and authentication methods is increasing.
한편, 사용자의 손가락 지문은 위와 같은 수요를 충족시킬 수 있는 인증 매개 중 하나로서 많은 사업자 및 개발자들은 사용자의 지문을 활용하여 인증을 할 수 있는 장치 및 방식을 계속하여 발전시켜 나가고 있다.On the other hand, the user's finger fingerprint is one of the authentication media that can meet the above demand, many operators and developers continue to develop devices and methods that can be authenticated using the user's fingerprint.
최근 들어서는 지문 인식 장치와 관련하여 종래 광학 방식으로 지문의 이미지를 캡쳐하던 방식에서 벗어나 초음파를 발생시켜 지문의 형태를 파악하는 소위 초음파 방식에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.Recently, researches on the so-called ultrasonic method for identifying the shape of the fingerprint by generating ultrasonic waves have been actively conducted in connection with the fingerprint recognition device.
사용자의 생체정보를 초음파 신호로 파악하기 위해서는 다양한 기술 사상이 요구되나, 그 중에서도 본 발명은 사용자의 생체정보, 더 정확하게는 손가락의 지문, 혈관, 뼈 형상과 같이 개인 고유의 정보를 어떤 패턴으로 스캐닝 할 것인지에 관한 것으로, 특히 본 발명은 기판 상에 형성된 복수의 인식행 및 인식열, 그리고 상기 인식행 및 인식열을 구성하는 복수의 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시켜 효율적인 스캐닝 패턴이 구현될 수 있도록 한다.Various technical ideas are required to grasp the biometric information of the user with an ultrasonic signal. Among them, the present invention scans a user's biometric information, more specifically, personal information such as a finger's fingerprint, blood vessel, and bone shape in a pattern. In particular, the present invention selectively activates a plurality of recognition rows and recognition columns formed on a substrate and a plurality of piezoelectric elements constituting the recognition rows and recognition columns so that an efficient scanning pattern can be realized.
특히, 본 발명은 향후 휴대용 단말기에 구비될 수 있는 생체정보 인식장치에 관한 것으로, 사용자의 손가락 내부 혈관, 뼈 등의 생체조직이 위치하는 위치점 중심으로만 압전 소자들을 활성화 시켜 보다 효율적은 스캐닝이 이루어질 수 있도록 한다.In particular, the present invention relates to a biometric information recognition device that can be provided in a portable terminal in the future, and more efficient scanning by activating the piezoelectric elements only at the center of the location of the living tissue, such as blood vessels and bones inside the user's finger. Make it happen.
본 발명은 이러한 기술적 배경을 바탕으로 발명되었으며 이상에서 살핀 기술적 요구를 충족시킴은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명할 수 없는 추가적인 기술요소들을 제공하기 위해 발명되었다.The present invention has been invented on the basis of this technical background and in order to meet the salping technical needs from above, as well as to provide additional technical elements that cannot be easily invented by those of ordinary skill in the art.
본 발명은 생체정보 인식장치가 복수의 인식행을 선택적으로 활성화시켜 사용자의 생체정보, 더 구체적으로는 사용자의 손가락 혈관, 뼈의 형상을 스캐닝하게 하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to enable a biometric information recognition device to selectively activate a plurality of recognition lines to scan the biometric information of a user, more specifically, the shape of a finger vessel and a bone of the user.
또한 생체정보 인식장치는 기판 상에 형성된 복수의 압전 소자들을 복수의 행(인식행) 으로 설정하고, 각 인식행을 활성화 시켜 생체정보를 스캐닝하게 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the biometric information recognizing apparatus sets a plurality of piezoelectric elements formed on a substrate in a plurality of rows (recognition rows), and activates each recognition row to scan the biometric information.
또한 본 발명은 사용자의 생체정보를 스캐닝 할 때에 최초 인식행 활성화를 통해 생체조직의 위치를 파악하고, 해당 위치를 기준으로 상기 생체조직 주변의 압전 소자들만 선택적으로 활성화 시킴으로써 보다 효율적인 스캐닝을 하는 것을 목적으로 한다.In another aspect, the present invention is to determine the location of the biological tissue through the activation of the initial recognition row when scanning the user's biometric information, and to selectively activate only the piezoelectric elements around the biological tissue based on the position to perform more efficient scanning It is done.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 생체정보 인식 장치가 사용자의 생체정보를 스캐닝 하는 방법은 (a) 첫 번째 인식행을 구성하는 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 상기 첫 번째 인식행 상에서의 사용자 생체조직의 위치점을 파악하는 단계; (b) 차순위 인식행을 구성하는 복수의 압전 소자들을 활성화 시키되, 앞선 단계에서 파악된 위치점을 기준으로 압전 소자들을 활성화 시켜 상기 차순위 인식행 상에서의 사용자 생체조직의 위치점을 파악하는 단계;를 포함한다.In order to solve the above problems, a method of scanning biometric information of a user by a biometric information recognition apparatus according to the present invention includes (a) activating a plurality of piezoelectric elements constituting a first recognition row, and then performing a user on the first recognition row. Identifying a location point of the biological tissue; (b) activating a plurality of piezoelectric elements constituting a next-order recognition row, and activating the piezoelectric elements based on the location points identified in the previous step to identify a location point of the user's biological tissue on the next-order recognition row; Include.
또한, 상기 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법에 있어서 상기 생체정보 인식장치는 n개의 인식행을 포함하고, 상기 (b)단계는 두 번째 인식행 내지 n번째 인식행에 대하여 반복 수행되는 것을 특징으로 한다.In the scanning method of the biometric information recognizing apparatus, the biometric information recognizing apparatus includes n number of recognition rows, and step (b) is repeated for the second to nth recognition rows. .
또한, 이때 생체정보 인식장치는 인식행 상의 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 상기 사용자 생체조직의 이미지를 획득하는 것을 특징으로 한다.In addition, the biometric information recognizing apparatus may obtain an image of the user biological tissue by activating a plurality of piezoelectric elements on the recognition row.
또한, 상기 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법에 있어서 상기 사용자 생체조직은 손가락 내부의 혈관 또는 뼈인 것을 특징으로 한다.In the scanning method of the biometric information recognizing apparatus, the user biological tissue is blood vessel or bone inside the finger.
또한, 상기 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법에 있어서 상기 첫 번째 인식행 또는 차순위 인식행에서의 사용자 생체조직의 위치점은 복수 개인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the scanning method of the biometric information recognizing apparatus, the location point of the user biological tissue in the first recognition line or the next recognition line may be plural.
또한, 상기 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법에 있어서 상기 인식행을 구성하는 복수의 압전 소자들은 신호 생성 소자 또는 신호 수신 소자로 활성화되고, 신호 생성 소자는 초음파 신호를 발생시키며, 신호 수신 소자는 반사파를 수신하되, 상기 반사파 신호는 신호 생성 소자에 의해 발생된 초음파 신호가 상기 사용자 생체조직에 의해 반사된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the scanning method of the biometric information recognizing apparatus, the plurality of piezoelectric elements constituting the recognition line are activated as a signal generating element or a signal receiving element, the signal generating element generates an ultrasonic signal, and the signal receiving element generates a reflected wave. While receiving, the reflected wave signal may be characterized in that the ultrasonic signal generated by the signal generating element is reflected by the user biological tissue.
또한, 상기 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법에 있어서 상기 인식행은 복수의 압전 소자들을 포함하되, 상기 복수의 압전 소자들은 각각 인식행 상에서는 1행으로 배열된 것을 특징으로 할 수 있다.In the scanning method of the biometric information recognizing apparatus, the recognition row may include a plurality of piezoelectric elements, and each of the plurality of piezoelectric elements may be arranged in one row on the recognition row.
이때, 상기 인식행 활성화 시, 상기 각 인식행 상에 배열된 압전 소자들은 동시에 활성화되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 또는 상기 인식행 활성화 시, 상기 각 인식행상에 배열된 압전 소자들 중 하나 이상의 압전 소자가 선택적으로 활성화되는 것을 특징으로 할 수도 있다.In this case, when the recognition row is activated, the piezoelectric elements arranged on the respective recognition rows may be simultaneously activated. Alternatively, when the recognition row is activated, one or more piezoelectric elements of the piezoelectric elements arranged on the respective recognition rows may be activated. The device may be characterized as being selectively activated.
한편, 상기 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법에 있어서 상기 인식행은 복수의 압전 소자들을 포함하되, 상기 복수의 압전 소자들은 각각 인식행상에서 복수개의 행으로 배열된 것을 특징으로 할 수 있다.Meanwhile, in the scanning method of the biometric information recognizing apparatus, the recognition row may include a plurality of piezoelectric elements, and the plurality of piezoelectric elements may be arranged in a plurality of rows on the recognition row, respectively.
이때, 상기 인식행 활성화 시, 상기 각 인식행 상에 배열된 압전 소자들은 동시에 활성화 되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 또는 상기 인식행 활성화 시, 상기 각 인식행 상에 배열된 압전 소자들 중 하나 이상의 압전 소자가 선택적으로 활성화 되는 것을 특징으로 할 수도 있다.In this case, when the recognition row is activated, the piezoelectric elements arranged on each recognition row may be simultaneously activated. Alternatively, when the recognition row is activated, one or more of the piezoelectric elements arranged on each recognition row may be activated. The piezoelectric element may be selectively activated.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 생체정보 인식장치는 기판; 상기 기판 상에 복수의 인식행을 이루어 배열된 복수의 압전 소자들; 상기 복수의압전 소자들을 선택적으로 활성화 시키는 제어부; 를 포함하되, 상기 제어부는, 첫번째 인식행을 구성하는 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 상기 첫 번째 인식행상에서의 사용자 생체조직의 위치점을 파악하고, 차순위 인식행을 구성하는 복수의 압전 소자들을 활성화 시키되, 앞선 단계에서 파악된 위치점을 기준으로 압전 소자들을 활성화 시켜 상기 차순위 인식행 상에서의 사용자 생체조직의 위치점을 파악하는 것을 특징으로 할 수 있다.On the other hand, the biometric information recognition apparatus according to another aspect of the present invention comprises a substrate; A plurality of piezoelectric elements arranged in a plurality of recognition rows on the substrate; A controller for selectively activating the plurality of piezoelectric elements; Including, The control unit, by activating the plurality of piezoelectric elements constituting the first recognition row to determine the location of the user's biological tissue on the first recognition row, and activates the plurality of piezoelectric elements constituting the next recognition row In this case, the piezoelectric elements may be activated based on the location point identified in the previous step to identify the location point of the user's biological tissue in the next priority row.
본 발명에 따르면 기판 상에 형성된 복수의 압전 소자들을 사용자 생체조직이 위치하는 곳을 중심으로 선택적으로 활성화 시킬 수 있어 보다 신속한 스캐닝을 구현할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a plurality of piezoelectric elements formed on the substrate may be selectively activated based on the location of the user's biological tissue, thereby achieving a faster scanning.
또한 본 발명에 따르면 스캐닝 시 소요되는 에너지를 절감할 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the present invention there is an effect that can reduce the energy required during scanning.
도 1은 본 발명에 따른 생체정보 스캐닝 방법의 실시예를 나타낸 것이다.1 illustrates an embodiment of a biometric information scanning method according to the present invention.
도 2는 하나의 인식행 상에 사용자 생체조직의 위치점이 두 개인 경우 실시예를 나타낸 것이다.FIG. 2 illustrates an embodiment in the case where two user tissue points are located on one recognition line.
도 3은 기판 상 행렬 모양으로 형성된 압전 소자들이 1행을 이루어 하나의 인식행을 구성한 모습을 나타낸 것이다.3 illustrates a state in which piezoelectric elements formed in a matrix shape on a substrate form one row and constitute one recognition row.
도 4는 기판 상 전후 행이 어긋나게 형성된 압전 소자들이 1행을 이루어 하나의 인식행을 구성한 모습을 나타낸 것이다.4 illustrates a state in which piezoelectric elements formed by shifting front and rear rows on a substrate form one row and constitute one recognition row.
도 5는 기판 상 행렬 모양으로 형성된 압전 소자들이 복수 행을 이루어 하나의 인식행을 구성한 모습을 나타낸 것이다.5 illustrates a state in which piezoelectric elements formed in a matrix shape on a substrate form a single recognition row by forming a plurality of rows.
도 6은 상기 도 5와 같은 인식행이 설정된 상태에서 개별 압전 소자들이 선택적으로 활성화 되어 스캐닝 하는 모습을 나타낸 것이다.FIG. 6 illustrates a state in which individual piezoelectric elements are selectively activated and scanned in a state in which a recognition line as shown in FIG. 5 is set.
도 7은 기판 상 전후 행이 어긋나게 형성된 압전 소자들이 복수 행을 이루어 하나의 인식행을 구성한 모습을 나타낸 것이다.FIG. 7 illustrates a state in which piezoelectric elements formed by shifting back and forth rows on a substrate form a single row by forming a plurality of rows.
도 8은 상기 도 7과 같은 인식행이 설정된 상태에서 개별 압전 소자들이 선택적으로 활성화 되어 스캐닝 하는 모습을 나타낸 것이다.FIG. 8 illustrates a state in which individual piezoelectric elements are selectively activated and scanned in a state in which a recognition row as shown in FIG. 7 is set.
[부호의 설명][Description of the code]
100 기판100 substrate
110 인식행 110 Recognition Line
130 인식열130 recognition column
200 위치점200 position points
300 압전 소자 300 piezoelectric elements
311 신호 생성 소자 311 Signal Generation Devices
313 신호 수신 소자313 signal receiving element
500 커버기판500 cover substrate
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.Details of the object and technical configuration of the present invention and the resulting effects will be more clearly understood by the following detailed description based on the accompanying drawings. With reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment according to the present invention.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.The embodiments disclosed herein should not be interpreted or used as limiting the scope of the invention. It is obvious to those skilled in the art that the description, including the embodiments herein, has a variety of applications. Accordingly, certain embodiments described in the detailed description of the present invention are illustrative for better understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention to the embodiments.
도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.The functional blocks shown in the figures and described below are only examples of possible implementations. Other functional blocks may be used in other implementations without departing from the spirit and scope of the detailed description. Also, while one or more functional blocks of the present invention are represented by separate blocks, one or more of the functional blocks of the present invention may be a combination of various hardware and software configurations that perform the same function.
또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 개방형의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.In addition, the expression of including certain components merely refers to the presence of the components as an open expression, and should not be understood as excluding additional components.
나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.Further, when a component is referred to as being connected or connected to another component, it should be understood that there may be a direct connection or connection to that other component, but there may be other components in between.
또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.In addition, an expression such as 'first' and 'second' is used only for distinguishing a plurality of components, and does not limit the order or other features between the components.
어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.When a part is said to be "connected" with another part, it includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "indirectly connected" with the other member in between. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a scanning method of a biometric information recognition apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
본격적으로 스캐닝 방법에 대해 설명하기에 앞서, 스캐닝의 주체가 되는 생체정보 인식장치의 기본 구조에 대해 살펴보기로 한다.Before describing the scanning method in earnest, the basic structure of the biometric information recognizing apparatus, which is the subject of scanning, will be described.
본 발명에 따른 생체정보 인식장치는 필수적 구성요소로서 기판, 상기 기판상에 형성된 복수의 압전 소자, 그리고 상기 압전 소자들을 인식행으로 설정하고 이를 선택적으로 활성화 시키기 위한 제어부를 포함한다.The biometric information recognition apparatus according to the present invention includes a substrate, a plurality of piezoelectric elements formed on the substrate, and a controller for setting and selectively activating the piezoelectric elements as a recognition line as essential components.
먼저 기판은 복수의 압전 소자들이 형성되는 판으로, 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연 재료를 의미한다. 상기 기판은 그 자체로서 강성이 있거나 또는 유연성이 있을 수 있으며, 상기 기판의 제조 원료로는 소다 라임 유리 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화 유리, 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 프로필렌 글리콜, 폴리 카보네이트 등의 강화 혹은 연성 플라스틱, 사파이어 등을 포함할 수 있다.First, the substrate is a plate on which a plurality of piezoelectric elements are formed, and means an insulating material capable of forming a conductor pattern on the surface of the insulating substrate. The substrate may be rigid or flexible by itself, and as the raw material for manufacturing the substrate, chemically strengthened / semi-hardened glass such as soda lime glass or aluminosilicate glass, polyimide, polyethylene terephthalate, propylene glycol, It may include reinforced or soft plastics such as polycarbonate, sapphire and the like.
상기 기판은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판, 커브드(curved) 기판, 벤디드(bended) 기판일 수 있으며, 이러한 기판을 포함하는 생체 정보 인식장치도 해당 생체정보 인식장치가 구비될 단말기의 용도 및 기능에 따라 플렉서블, 커브드, 벤디드 특성을 가질 수 있게 된다.The substrate may be a flexible substrate having a flexible characteristic, a curved substrate, and a bent substrate, and the biometric information recognizing apparatus including the substrate may include a terminal of the terminal to which the biometric information recognizing apparatus is to be provided. It is possible to have flexible, curved and bent characteristics according to the use and function.
한편, 바람직한 실시예로서 상기 기판은 PCB(인쇄 회로 기판)으로 이루어질 수 있다. PCB기판은 회로 설계를 근거로 회로부품을 접속하는 전기배선을 배선 도형으로 표현하며, 절연물 상에 전기도체를 재현할 수도 있고, 전기부품을 탑재하고 이를 회로적으로 연결하는 배선을 형성시킬 수 있으며, 부품의 전기적 연결기능 외 부품들을 단단하게 고정시킬 수도 있다.Meanwhile, as a preferred embodiment, the substrate may be made of a printed circuit board (PCB). PCB board can express the electric wiring connecting the circuit components based on the circuit design as wiring diagram, can reproduce the electrical conductor on the insulator, and can form the wiring for mounting the electric component and connecting it to the circuit. In addition to the electrical connection of the components, the components can be fixed firmly.
한편, 본 발명에 따른 생체정보 인식장치는 커버 기판을 더 구비할 수도 있다. 커버 기판은 기판 상에 형성되는 복수의 압전 소자들의 위쪽에 형성되는 것으로, 이는 사용자의 손가락이 직접 닿는 기판을 의미한다. 상기 커버기판은 앞서 언급한 기판과 동일한 제조 원료가 활용될 수도 있으나, 바람직하게는 유리로 구현될 수 있다.Meanwhile, the biometric information recognition apparatus according to the present invention may further include a cover substrate. The cover substrate is formed above the plurality of piezoelectric elements formed on the substrate, which means a substrate to which the user's finger directly touches. The cover substrate may be the same manufacturing raw material as the above-mentioned substrate, but may be preferably implemented in glass.
다음으로 상기 기판 상에 형성되는 복수의 압전 소자들은 초음파 신호를 발생시키거나 또는 외부로부터 상기 초음파 신호가 반사된 것을 수신하는 기능을 하는 것이다 상기 압전 소자들은 기판 상에 설계자가 원하는 형태의 전극을 패터닝 한 후 패터닝 된 전극 상에 납, 지르코늄, 티타늄이 혼합된 물질을 코팅시켜 형성시킬 수 있다.Next, the plurality of piezoelectric elements formed on the substrate function to generate an ultrasonic signal or to receive the reflection of the ultrasonic signal from the outside. The piezoelectric elements may pattern an electrode having a shape desired by a designer on the substrate. Then, it can be formed by coating a mixed material of lead, zirconium, titanium on the patterned electrode.
본 발명에서의 압전 소자들은 종래 지문 인식 장치에서 세라믹 구조체를 기판 또는 도전성 전극 상에 하나 하나 개별적으로 배치하는 것과 달리 하나의 평면 기판 상에 임의의 모양대로 전극을 패터닝하고, 상기 임의 모양의 전극 상에 PZT 성분의 코팅층을 적층시켜 압전 소자군을 형성시킬 수 있다는 점에서 공정상의 차이점이 존재한다. 이 때 상기 전극 상에 PZT 성분의 코팅층을 적층시키는 방법에는 전극 패터닝이 완성된 기판을 PZT 성분을 포함하는 용액에 넣는 방법 또는 전극 패터닝이 완성된 기판 상에 PZT 성분의 코팅막을 전사시키는 방법 등 다양한 방법이 존재할 수 있다.The piezoelectric elements of the present invention pattern an electrode in an arbitrary shape on a single flat substrate, and separately arrange ceramic structures on a substrate or a conductive electrode one by one in the conventional fingerprint recognition device, and on the electrode of the arbitrary shape Process differences exist in that a piezoelectric device group can be formed by laminating a PZT component coating layer on the substrate. At this time, the method of laminating the PZT component coating layer on the electrode may be a variety of methods, such as a method for placing a substrate with electrode patterning in a solution containing the PZT component or a method for transferring the PZT component coating film on the substrate with electrode patterning is completed. There may be a method.
한편, 본 발명에 따른 생체정보 인식장치는 후술하겠지만 도 3 또는 도 4에서와 같은 형태로 압전 소자들이 형성되는 것을 전제로 한다. 즉, 전술한 방식에 따라 압전 소자들을 형성시키는 경우 설계자가 기판 상에 어떤 모양으로 전극 패터닝을 하였는지에 따라 압전 소자들의 배열은 다양할 수 있겠으나, 본 상세한 설명에서는 도 3 또는 도 4에서와 같이 배열되어 있는 것을 전제로 설명하기로 한다.On the other hand, the biometric information recognition apparatus according to the present invention will be described later, it is assumed that the piezoelectric elements are formed in the form as in FIG. That is, in the case of forming the piezoelectric elements according to the above-described method, the arrangement of the piezoelectric elements may vary depending on how the designer patterned the electrode on the substrate. However, in the present description, the piezoelectric elements are arranged as shown in FIG. 3 or 4. It will be explained on the premise that it is.
또한 인식행이란 상기 복수 개의 압전 소자들을 포함하는 기판 상가상의 행을 의미하는 것이며 이 때 상기 인식행은 제어부에 의해 설정된다.In addition, the recognition row means a row on the substrate additive including the plurality of piezoelectric elements, and the recognition row is set by the controller.
제어부는 앞서 언급한 것과 같이 복수의 압전 소자들을 임의의 인식행 또는 인식열로 설정하고 이들을 선택적으로 활성화 시키는 기능을 한다. 이 때 선택적으로 활성화 시킨다는 것의 의미는 각각의 압전 소자를 개별적으로 구분하여 활성화 시킬 수 있음을 의미한다.As described above, the control unit sets a plurality of piezoelectric elements in an arbitrary recognition row or a recognition column and selectively activates the piezoelectric elements. In this case, the selective activation means that each piezoelectric element can be separately activated.
구체적으로, 상기 제어부는 기판 상에 존재하는 복수의 압전 소자들 중 일부를 인식행으로 설정하고, 각 인식행을 구성하는 압전 소자들을 활성화 시킴으로써 활성화 된 소자들로 하여금 초음파 신호를 발생시키고 반사파를 수신하도록 하여 사용자의 생체정보를 파악할 수 있게 제어하는 역할을 한다.Specifically, the controller sets some of the plurality of piezoelectric elements present on the substrate to a recognition row, and activates the piezoelectric elements constituting each recognition row to generate ultrasonic signals and receive reflected waves. It controls to grasp the user's biometric information.
상기 제어부는 적어도 하나의 연산 수단과 저장 수단을 포함할 수 있으며, 이 때 연산 수단은 범용의 중앙연산장치(CPU)일 수도 있고, 특정 목적에 적합하게 구현된 프로그래머블 디바이스 소자(CPLD, FPGA), 주문형 반도체 연산장치(ASIC) 또는 마이크로 컨트롤러 칩일 수도 있다. 또한, 저장 수단으로는 휘발성 메모리 소자, 비휘발성 메모리 소자 또는 비휘발성 전자기적 저장 소자가 활용될 수 있다.The control unit may include at least one arithmetic means and storage means, wherein the arithmetic means may be a general-purpose central processing unit (CPU), programmable device elements (CPLD, FPGA) implemented for a specific purpose, It may be an ASIC or a microcontroller chip. In addition, as the storage means, a volatile memory device, a nonvolatile memory device, or a nonvolatile electromagnetic storage device may be utilized.
한편, 본 발명에서의 압전 소자들은 각각이 개별적으로 활성화가 가능하며 상기 제어부 역시 각각의 압전 소자들을 독립된 식별자로 구분하여 제어할 수 있는데, 이에 따라 종래의 지문 인식 장치와는 전혀 다른 방식으로 사용자 생체 정보 인식과정, 즉 스캐닝 과정을 구현할 수 있다.On the other hand, the piezoelectric elements in the present invention can be activated individually, and the control unit can also control each of the piezoelectric elements separated by an independent identifier, according to the user biometric method in a completely different way from the conventional fingerprint recognition device An information recognition process, that is, a scanning process can be implemented.
이하에서는 도면을 참조하여 상기 제어부에 의해 인식행이 어떤 패턴으로 활성화 되어 스캐닝을 하는지에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in which pattern the recognition row is activated by the control unit to scan.
도 1은 본 발명에 따른 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법의 기본 실시예를 도시한 것이다.1 illustrates a basic embodiment of a scanning method of a biometric information recognition apparatus according to the present invention.
도 1을 참조할 때, 본 발명에 따른 스캐닝 방법은 크게 두 단계를 포함하여 이루어진다. 도 1의 (a)는 첫 번째 단계를 도시한 것으로, 이에 따르면 생체정보 인식장치는 첫 번째 인식행(110)을 활성화 시켜 사용자의 생체조직, 즉 혈관 또는 뼈가 어느 위치점(200)에 존재하는지를 파악한다.Referring to FIG. 1, the scanning method according to the present invention comprises two steps. FIG. 1A illustrates a first step, whereby the biometric information recognition device activates the first recognition row 110 so that the user's biological tissue, that is, a blood vessel or a bone, exists at a location point 200. Find out.
이때, 첫 번째 인식행(110)은 복수의 압전 소자(300)들로 구성될 수 있는데, 본 첫 번째 단계는 상기 모든압전 소자(300)들을 동시에 또는 순서에 따라 활성화 시켜 어느 지점에 인식 대상이 되는 사용자 생체조직이 위치하는지를 파악한다.In this case, the first recognition row 110 may be composed of a plurality of piezoelectric elements 300, the first step is to activate all the piezoelectric elements 300 at the same time or in order to recognize the target at any point Find out if the user's biological tissue is located.
위치점(200)이란, 사용자의 생체조직이 상기 활성화 된 인식행(110)의 어느 위치에 대응하여 존재하는지를 가리키는 일점으로, 해당 위치점(200)은 상기 인식행(110)을 구성하는 압전 소자(300)들의 고유 식별번호 또는 상기 인식행(110)의 길이정보를 기준으로 정해질 수 있다. 예를 들어, ‘0106’의 고유 식별번호(이 때 고유 식별번호의 처음 두 자리는 인식행(110)의 순번을, 뒤의 두 자리는 해당 인식행(110) 상에서의 압전 소자(300)의 순번을 가리키는 것으로 가정) 를 가지는 압전소자(300)가 생체조직에 가장 가까운 것인 경우에는 해당 고유 식별번호를, 또는 인식행(110)의 좌측 말단으로부터 60mm 떨어진 지점이 생체조직에 가장 가까운 곳인 경우에는 제1인식행(110)의 좌측 말단으로부터 60mm 지점이 위치점(200)으로 정해질 수 있다.The location point 200 is a point indicating which position of the biometric tissue of the user corresponds to the activated recognition line 110. The location point 200 is a piezoelectric element constituting the recognition line 110. A unique identification number of the 300 may be determined based on the length information of the recognition line 110. For example, a unique identification number of '0106' (where the first two digits of the unique identification number are the sequence number of the recognition row 110, the second two digits of the piezoelectric element 300 on the corresponding recognition row 110). When the piezoelectric element 300 having the sequence number is assumed to be closest to the biological tissue, the unique identification number, or 60 mm from the left end of the recognition line 110 is the closest to the biological tissue. 60 mm from the left end of the first recognition row 110 may be determined as the location point (200).
도 1의 (b)는 본 발명에 따른 스캐닝 방법의 두 번째 단계를 도시한 것으로, 이에 따르면 생체정보 인식장치는 앞선 단계에서 파악된 위치점(200)을 기준으로 차순위 인식행(110)의 압전 소자(300)들을 활성화 시켜 차순위 인식행(110)상에서의 사용자 생체조직의 위치점(200)을 파악한다.Figure 1 (b) shows a second step of the scanning method according to the present invention, according to the biometric information recognition apparatus according to the piezoelectric of the next order row 110 based on the location point 200 identified in the previous step The device 300 is activated to determine the location point 200 of the user's biological tissue on the next-order recognition row 110.
본 두 번째 단계는 인식대상이 되는 사용자의 생체조직이 넓은 영역에 걸쳐 위치해 있지 않음에 이에 따른 비효율성을 해소하고자 존재하는 것으로, 생체조직이 존재하는 영역과 대응되는 위치의 압전 소자(300)들만 활성화 시킴으로써 효율성을 제고시키는 것을 목적으로 한다.In this second step, since the biological tissue of the user to be recognized is not located over a large area, the present invention exists to solve the inefficiency. Only the piezoelectric elements 300 at the position corresponding to the region where the biological tissue exists are present. It aims to increase efficiency by activating.
예를 들어, 앞선 첫 번째 단계에서 첫 번째 인식행(110)을 구성하는 압전 소자(300)의 고유 식별번호인‘0106’이 위치점(200)으로 파악된 경우, 생체정보 인식장치는 두 번째 인식행(110)의 0203 내지 0209까지의 압전 소자(300)들을 활성화 시켜 해당 생체조직의 이미지를 획득함과 동시에 재차 상기 생체조직의 위치점(200)을 파악한다. 또는, 앞서 첫 번째 단계에서 첫 번째 인식행(110) 상에서 특정 위치에 위치점(200)이 파악된 경우, 생체정보 인식장치는 두 번째 인식행(110)을 활성화 시킬 때에 상기 파악된 위치점(200)을 기준으로 좌우로 기 설정된 길이(예: 위치점(200) 기준으로 좌/우로 2mm만큼의 연장된 길이) 내 존재하는 압전소자(300)들을 활성화 시켜 해당 위치의 생체조직 이미지를 획득함과 동시에 재차 상기 생체조직의 위치점(200)을 파악할 수 있다.For example, when the first identification step '0106', which is a unique identification number of the piezoelectric element 300 constituting the first recognition row 110, is identified as the location point 200, the biometric information recognizing apparatus is the second. By activating the piezoelectric elements 300 from 0203 to 0209 in the recognition row 110, an image of the biological tissue is obtained, and the position point 200 of the biological tissue is again identified. Alternatively, when the location point 200 is identified at a specific position on the first recognition row 110 in the first step, the biometric information recognition device activates the second recognition row 110 when the location point 200 is identified. 200 to activate the piezoelectric elements 300 existing within a predetermined length (for example, an extended length of 2mm to the left / right of the location point 200) based on the location point 200 to obtain a biological tissue image of the corresponding location. At the same time, the location point 200 of the biological tissue may be determined again.
도 1의 (b) 단계는 생체정보 인식장치 내 설정된 모든 인식행(110)들에 대해 반복적으로 진행된다. 즉 앞서 살펴 본 두 번째 행에서의 위치점(200) 파악 및 생체조직 이미지 획득 과정은 동일한 방식으로 세 번째 인식행(110), 네번째 인식행(110) 등에 대해 동일하게 진행된다.Step (b) of FIG. 1 is repeatedly performed for all recognition rows 110 set in the biometric information recognizing apparatus. That is, the process of identifying the location point 200 and obtaining the biological tissue image in the second row described above is performed in the same manner with respect to the third recognition row 110 and the fourth recognition row 110.
한편, 도 2는 어느 인식행(110)에서의 위치점(200)이 복수 개인 경우를 도시한 것이다.2 illustrates a case where there are a plurality of location points 200 in a recognition row 110.
특히 본 발명은 사용자의 생체조직이 혈관인 경우 유용하게 활용될 수 있는데, 혈관은 그 구조가 여러 방향으로 연결되어 나가는 방식으로 이루어져 있어 인식행(110) 상에서도 어느 한 점으로 그 위치가 특정되지 않고 복수 개의 위치점(200)으로 특정될 수 있다.In particular, the present invention may be useful when the user's biological tissue is a blood vessel, the blood vessel is formed in such a way that the structure is connected in various directions so that the position is not specified at any point on the recognition row 110. It may be specified as a plurality of location points (200).
이 경우 본 발명에 따른 생체정보 인식장치는 도 2에서와 같이 해당 인식행(110) 상에서 위치점(200)을 두 개 이상으로 정할 수 있으며, 차순위 인식행(110)에서는 상기 복수의 위치점(200)을 기준으로 압전 소자(300)들을 활성화 시킨다.In this case, the biometric information recognizing apparatus according to the present invention may determine two or more location points 200 on the corresponding recognition row 110 as shown in FIG. 2, and in the next-order recognition row 110, the plurality of location points ( The piezoelectric elements 300 are activated based on the reference numeral 200.
이상 도 1 및 도 2를 참고하여 생체정보 인식장치가 사용자 생체조직의 이미지를 획득할 때에 어떻게 각 인식행(110)들을 활성화 시키는 지에 대해 살펴보았다.1 and 2, the biometric information recognizing apparatus has been described how to activate each recognition row 110 when obtaining the image of the user's biological tissue.
이하에서는 도 3 내지 도 8을 참조하여 각 인식행(110)이 어떻게 구성되며, 각 인식행(110)을 구성하는 압전 소자(300)들이 어떻게 선택적으로 활성화되는지에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a description will be given of how each recognition row 110 is configured and how the piezoelectric elements 300 constituting each recognition row 110 are selectively activated with reference to FIGS. 3 to 8.
한편 본 발명에 따른 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법은 상기 생체정보 인식장치의 어느 방향을 가로 또는 세로 방향으로 정하는지에 따라 행 또는 열이 상호 바뀌어 적용될 수 있는데, 아래 도 3 내지 도 8에 대한 설명에서는 인식행(110)의 활성화 방식을 기준으로 설명하기로 한다. 다만 이 때, 본 발명에 따른 스캐닝 방법은 기판 상 형성되어 있는 압전 소자들이 인식열(130)로 설정된 경우에도 인식행(110)과 동일한 방식으로 활성화 될 수 있음을 이해해야 할 것이다.Meanwhile, the scanning method of the biometric information recognizing apparatus according to the present invention may be applied by changing rows or columns depending on which direction of the biometric information recognizing apparatus is set to a horizontal or vertical direction. The recognition method will be described based on the activation method of the row 110. However, it should be understood that the scanning method according to the present invention can be activated in the same manner as the recognition row 110 even when the piezoelectric elements formed on the substrate are set to the recognition column 130.
도 3은 생체정보 인식장치의 기판(100) 상에 압전 소자(300)들이 행렬 모양으로 배열된 모습을 나타낸 것이다. 도 3을 참조할 때, 복수의 압전 소자(300)들은 복수 개가 가로방향으로 배열되어 하나의 행을 이루고, 또 다른 복수의 압전 소자(300)들 복수 개는 세로방향으로 배열되어 하나의 열을 이룰 수 있다. 또한 이때 각 행들은 바람직하게는 동일한 간격으로 형성될 수 있으며, 이는 열에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있다. 이러한 배열형태를 어느 특정 압전 소자(300) 하나의 관점에서 다시 살펴볼 때, 어느 특정 압전 소자(300)의 상/하, 좌/우로는 다른 압전 소자(300)들이 존재하게 되며, 바람직하게는 상/하/좌/우 타 압전소자(300)들까지의 거리가 일정할 수 있다.3 illustrates the piezoelectric elements 300 arranged in a matrix on the substrate 100 of the biometric information recognizing apparatus. Referring to FIG. 3, a plurality of piezoelectric elements 300 are arranged in a horizontal direction to form a row, and another plurality of piezoelectric elements 300 are arranged in a vertical direction to form one column. Can be achieved. In this case, each row may be formed at equal intervals, and the same may be applied to the columns. When looking at this arrangement again from the perspective of one particular piezoelectric element 300, other piezoelectric elements 300 are present on the top / bottom and left / right of a particular piezoelectric element 300. The distance to the / down / left / right piezoelectric elements 300 may be constant.
도 3과 같이 압전 소자(300)들이 배열된 상태에서, 생체정보 인식장In the state in which the piezoelectric elements 300 are arranged as shown in FIG.
치는 하나의 행 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식행(110)으로 설정할Set the piezoelectric elements 300 arranged on one row to one recognition row 110.
수 있다.Can be.
예를 들어, 어느 인식행(110)을 활성화 시키는 단계에서는 기판 상 1행을 구성하는 압전 소자(300)들을 제1인식행(110)으로, 2행을 구성하는 압전 소자(300)들을 제2인식행(110) 등으로 설정하여 활성화 시킬 수 있다.For example, in the step of activating a recognition row 110, the piezoelectric elements 300 constituting one row on the substrate are the first recognition rows 110, and the piezoelectric elements 300 constituting two rows are second. The recognition line 110 may be set and activated.
한편 이때, 상기 각각의 인식행(110)을 구성하는 압전 소자(300)들이 활성화 된다는 것의 의미는, 상기 인식행(110)을 구성하는 압전 소자(300)들 중 일부는 신호 생성 소자(311)로서, 그 외의 압전 소자(300)들은 신호 수신 소자(313)로서 활성화되어 신호 생성 소자(311)는 초음파 신호를 발생시키고 신호 수신소자(313)는 반사파 신호를 수신하게 하는 것을 의미한다. 이때 반사파 신호란, 상기 발생된 초음파 신호가 사용자의 손가락 내 생체조직(혈관, 뼈)에 의해 반사된 것을 의미한다.Meanwhile, at this time, the piezoelectric elements 300 constituting each of the recognition lines 110 are activated, and some of the piezoelectric elements 300 constituting the recognition rows 110 may have a signal generating element 311. For example, the other piezoelectric elements 300 may be activated as the signal receiving element 313 such that the signal generating element 311 generates an ultrasonic signal and the signal receiving element 313 receives the reflected wave signal. In this case, the reflected wave signal means that the generated ultrasonic signal is reflected by the living tissue (vascular, bone) in the user's finger.
한편 생체정보 인식장치는 최초 첫 번째 인식행(110)을 활성화 시킬 때에 다음과 같은 두 가지 방식으로 인식행(110)을 활성화 시킬 수 있다.On the other hand, the biometric information recognition device may activate the recognition row 110 in the following two ways when activating the first first recognition row 110.
첫 번째로, 생체정보 인식장치는 첫 번재 인식행(110)의 홀수 번째 압전 소자(300)들은 신호 생성 소자(311)로, 짝수 번째 압전 소자(300)들은 신호 수신 소자(313)로 설정하고 해당 압전 소자(300)들을 동시에 활성화 시켜 각각 초음파 발생, 반사파 수신의 기능을 수행하게 할 수 있다.First, the biometric information recognizing apparatus sets the odd-numbered piezoelectric elements 300 of the first recognition row 110 as the signal generating element 311 and the even-numbered piezoelectric elements 300 as the signal receiving element 313. The piezoelectric elements 300 may be simultaneously activated to perform ultrasonic generation and reflected wave reception, respectively.
두 번째로, 생체정보 인식장치는 첫 번째 인식행(110)의 특정 압전소자(300)를 신호 생성 소자(311)로, 상기 신호 생성 소자(311)와 근접한 압전 소자(300)를 신호 수신 소자(313)로 설정하여 1차 활성화를 시킨 후, 앞서 설정되었던 신호 생성 소자(311)에 근접한 압전 소자(300)를 새로운 신호 생성 소자(311)로, 그리고 해당 신호 생성 소자(311)와 근접한 압전 소자(300)를 새로운 신호 수신 소자(313)로 설정하여 2차 활성화를 시키는 등 각 압전 소자(300)들을 순서에 따라 신호 생성 소자(311)로 설정해 가면서, 그리고 신호 생성 소자(311)가 새로이 설정될 때마다 이에 근접한 압전 소자(300)들을 신호 수신 소자(313)로 설정해 가면서 각 인식행(110) 또는 인식열을 활성화 시킬 수 있다. Second, the biometric information recognizing apparatus uses the specific piezoelectric element 300 of the first recognition row 110 as the signal generating element 311 and the piezoelectric element 300 adjacent to the signal generating element 311 as the signal receiving element. After the primary activation is set to 313, the piezoelectric element 300 proximate to the signal generation element 311 that has been set previously is replaced by the new signal generation element 311 and the piezoelectric proximity to the signal generation element 311. Setting the piezoelectric elements 300 to the signal generating element 311 in order, such as setting the element 300 as the new signal receiving element 313 to perform secondary activation, and then newly generating the signal generating element 311. Each time it is set, the piezoelectric element 300 adjacent thereto may be set as the signal receiving element 313 to activate each recognition row 110 or a recognition string.
예를 들어 도 4를 참조할 때, 생체정보 인식장치는 첫 번째 인식행(110)의 두 번째 압전 소자(300)를 신호 생성 소자(311)로, 첫 번째 및 세 번째 압전 소자(300)를 신호 수신소자(313)로 설정한 후 각 압전 소자(300)들이 초음파 발생 및 반사파 수신을 할 수 있도록 1차 활성화 시킨 후, 제1인식행(110)의 세 번째 압전 소자(300)를 신호 생성 소자(311)로, 두 번째 및 네 번째 압전 소자(300)를 신호 수신 소자(313)로 설정하여 2차 활성화를 시키는 등의 과정을 해당 제1인식행(110)의 모든 압전 소자(300)들에 대해 반복적으로 실시하여 첫 번째 인식행(110)의 활성화가 이루어지게 할 수 있다.For example, referring to FIG. 4, the biometric information recognizing apparatus uses the second piezoelectric element 300 of the first recognition row 110 as the signal generating element 311 and the first and third piezoelectric elements 300. After setting the signal receiving element 313, each piezoelectric element 300 is first activated to receive the ultrasonic wave and the reflected wave, and then generates the third piezoelectric element 300 of the first recognition line 110. With the element 311, the process of setting the second and fourth piezoelectric elements 300 as the signal receiving element 313 to perform secondary activation, etc., all the piezoelectric elements 300 of the first recognition row 110 are performed. The repetition may be repeated for the first recognition line 110 to be activated.
도 4는 생체정보 인식장치의 기판(100) 상에 압전 소자(300)들이 복수의 행을 이루어 배열되되, 어느 임의의 행을 구성하는 압전 소자(300)들은 바로 위의 행(이하 전순위 행이라 칭함) 또는 바로 아래의 행(이하 후순위 행이라 칭함)을 구성하는 압전 소자(300)들과 어긋나게 배열된 상태를 나타낸 것이다.FIG. 4 illustrates that the piezoelectric elements 300 are arranged in a plurality of rows on the substrate 100 of the biometric information recognizing apparatus, and the piezoelectric elements 300 constituting any arbitrary rows are immediately above the rows (hereinafter, referred to as the priority rows). ) And the piezoelectric elements 300 constituting the row immediately below (hereinafter referred to as subordinate row).
전순위 행의 압전 소자(300)들 또는 후순위 행의 압전 소자(300)들과 어긋나게 배열된다는 것의 의미는, 전순위 행의 압전 소자(300)들과 해당 행의 압전 소자(300)들, 후순위 행의 압전 소자(300)들을 기판(100) 상에 배열하였을 때 세로 축으로의 열이 이루어지지 않는 것을 의미한다. 다만 이 때, 전순위 행의 압전 소자(300)들과 두 개 행 간격에 존재하는 행의 압전 소자(300)들은 기판(100)상 배열하였을 때 세로 축으로의 열을 이룸에 유의한다. 즉, 첫 번째 행과 세 번째 행의 압전 소자(300)들을 수직상으로 연결하는 경우에는 도 4에서도 볼 수 있듯 하나의 열을 이룬다.The arrangement means that the piezoelectric elements 300 in the priority row or the piezoelectric elements 300 in the lower priority row are arranged to be offset from the piezoelectric elements 300 and the piezoelectric elements 300 in the corresponding priority row. When the piezoelectric elements 300 in a row are arranged on the substrate 100, the columns on the vertical axis are not formed. However, in this case, it is noted that the piezoelectric elements 300 of the full-priority row and the piezoelectric elements 300 of the row existing at two row intervals form a column on the vertical axis when arranged on the substrate 100. That is, when the piezoelectric elements 300 of the first row and the third row are vertically connected, as shown in FIG. 4, they form one column.
더 바람직하게는, 특정 행을 구성하는 복수의 압전 소자(300)들 중 임의의 압전 소자(300)를 기준으로 보았을 때, 상기 특정 행의 전순위 행을 구성하는 압전 소자(300)들 중 상기 임의의 압전 소자(300)와 최근접 거리에 존재하는 두 개의 압전 소자(300)들을 이은 선분의 중심점으로부터 수직으로 연장한 축 상에 배열되도록 구성된 것을 의미한다.More preferably, based on any of the piezoelectric elements 300 of the plurality of piezoelectric elements 300 constituting a specific row, the piezoelectric element 300 constituting the priority row of the specific row It means that the two piezoelectric elements 300 present at the closest distance to any piezoelectric element 300 is arranged to be arranged on an axis extending vertically from the center point of the subsequent line segment.
도 4를 참조하여 살펴보면, 두 번째 행의 압전 소자(300)1의 위치는 첫 번째 행의 압전 소자(300)2 및 3을 이은 선분의 중심점으로부터 수직으로 연장한 축 상에 배치됨을 알 수 있다. 압전 소자(300)1의 위치는 비단 첫 번째 행의 압전 소자(300)들뿐 아니라 세 번째 행의 압전 소자(300)들을 기준으로 하여서도 동일한 방식으로 정해질 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the position of the piezoelectric elements 300 and 1 in the second row is disposed on an axis extending vertically from the center point of the line segment connecting the piezoelectric elements 300 and 3 in the first row. . The position of the piezoelectric element 300 may be determined in the same manner based on not only the piezoelectric elements 300 of the first row but also the piezoelectric elements 300 of the third row.
이와 같은 방식으로 압전 소자(300)들을 기판(100) 상에 형성시키는 경우, 완성된 상태의 생체정보 인식장치는 도 4와 같이 행렬이 뒤틀린 형태의 압전 소자(300) 배치를 가지게 된다.When the piezoelectric elements 300 are formed on the substrate 100 in this manner, the biometric information recognizing apparatus of the completed state has the arrangement of the piezoelectric elements 300 having a twisted matrix as shown in FIG. 4.
한편, 도 4와 같이 압전 소자(300)들이 배열된 상태에서, 생체정보 인식장치는 하나의 행 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식행(110)으로 설정할 수 있다.Meanwhile, in the state in which the piezoelectric elements 300 are arranged as shown in FIG. 4, the biometric information recognizing apparatus may set the piezoelectric elements 300 arranged on one row to one recognition row 110.
이때, 도 3에서의 실시예와 마찬가지로 생체정보 인식장치는 두 가지 방식으로 상기 첫 번째 인식행(110)을 활성화 시킬 수 있다. 즉, 생체정보 인식장치는 첫 번째 인식행(110)의 홀수 번째 압전 소자(300)들은 신호 생성 소자(311)로, 짝수 번째 압전 소자(300)들은 신호 수신 소자(313)로 설정(또는 이와 반대로 홀수 번째 압전 소자(300)들은 신호 수신 소자(313)로, 짝수 번째 압전 소자(300)들은 신호 생성 소자(311)로 설정)하고 해당 압전 소자(300)들을 동시에 활성화 시켜 각각 초음파 발생, 반사파 수신의 기능을 수행하게 할 수 있으며, 또는 첫번째 인식행(110)의 특정 압전 소자(300)를 신호 생성 소자(311)로, 상기 신호 생성 소자(311)와 근접한 압전 소자(300)를 신호 수신 소자(313)로 설정하여 1차 활성화를 시킨 후, 앞서 설정되었던 신호 생성 소자(311)에 근접한 압전 소자(300)를 신호 생성 소자(311)로, 그리고 해당 신호 생성 소자(311)와 근접한 압전 소자(300)를 신호 수신 소자(313)로 설정하여 2차 활성화를 시키는 등 각 압전 소자(300)들을 순서에 따라 신호 생성 소자(311)로 설정해 가면서, 그리고 신호 생성소자(311)가 새로이 설정될 때마다 이에 근접한 압전 소자(300)들을 신호 수신 소자(313)로 설정해 가면서 첫 번째 인식행(110)을 활성화 시킬 수 있다.In this case, as in the embodiment of FIG. 3, the biometric information recognizing apparatus may activate the first recognition row 110 in two ways. That is, in the biometric information recognizing apparatus, the odd-numbered piezoelectric elements 300 of the first recognition row 110 are set as the signal generating element 311 and the even-numbered piezoelectric elements 300 as the signal receiving element 313 (or the same). On the contrary, the odd-numbered piezoelectric elements 300 are set as the signal receiving element 313 and the even-numbered piezoelectric elements 300 as the signal generating element 311) and the corresponding piezoelectric elements 300 are simultaneously activated to generate ultrasonic waves and reflected waves, respectively. Or a specific piezoelectric element 300 of the first recognition row 110 as the signal generating element 311, and receiving the signal of the piezoelectric element 300 adjacent to the signal generating element 311. After the primary activation by setting the element 313, the piezoelectric element 300 proximate to the signal generation element 311 set as the signal generation element 311 and the piezoelectric element adjacent to the signal generation element 311. Secondary by setting element 300 as signal receiving element 313 Each piezoelectric element 300 is set as the signal generating element 311 in order, such as to activate, and whenever the signal generating element 311 is newly set, the piezoelectric elements 300 adjacent to the signal generating element 313 are selected. By setting the) can be activated the first recognition row (110).
한편, 도 3 및 도 4와 관련하여 설명한 첫 번째 인식행(110)의 활성화 방법은 비단 첫 번째 인식행(110)뿐 아니라 두 번째, 세 번째 인식행(110) 등에도 동일하게 적용될 수 있다. 비록 두 번째 인식행(110) 이후부터는 해당 인식행(110) 상의 모든 압전 소자(300)들이 활성화 되는 것은 아니나, 위치점(200)을 기준으로 활성화 되는 복수의 압전 소자(300)들은 앞서 설명한 것과 같이 복수의 압전 소자(300)들이 동시에 신호 생성 소자 또는 신호 수신 소자로 설정되거나, 또는 시계열적으로 순차적으로 신호 생성 소자 또는 신호 수신 소자로 설정되어 활성화될 수 있다.Meanwhile, the activation method of the first recognition row 110 described with reference to FIGS. 3 and 4 may be equally applied to the second and third recognition rows 110 as well as the first recognition row 110. Although not all piezoelectric elements 300 on the corresponding recognition row 110 are activated after the second recognition row 110, the plurality of piezoelectric elements 300 activated on the basis of the location point 200 are the same as described above. As described above, the plurality of piezoelectric elements 300 may be simultaneously set as signal generating elements or signal receiving elements, or may be sequentially set as signal generating elements or signal receiving elements and activated.
도 5는 기판(100) 상에 앞서 살펴본 도 3과 같은 행렬 모양으로 압전 소자(300)들이 배열된 상태에서, 생체정보 인식장치가 ‘복수’ 개의 행 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식행(110)으로 설정한 실시예를 나타낸 것이다.FIG. 5 illustrates that the piezoelectric elements 300 are arranged on a plurality of rows in the biometric information recognizing apparatus in a state in which the piezoelectric elements 300 are arranged on the substrate 100 in the same matrix as in FIG. 3. The embodiment shown in the recognition row 110 is shown.
도 5는 하나의 예시로서 기판(100) 상 3개 행의 압전 소자(300)들이 하나의 인식행(110)으로 인식되는 것을 나타낸 것이다. 이 때, 생체정보 인식장치는 상기 인식행(110) 상의 압전 소자(300)들을 선택적으로 활성화 시켜 인식행(110)에 의한 생체정보 스캐닝을 진행하는데, 그 과정은 다음과 같다.FIG. 5 illustrates that the piezoelectric elements 300 of three rows on the substrate 100 are recognized as one recognition row 110 as an example. At this time, the biometric information recognition apparatus selectively activates the piezoelectric elements 300 on the recognition row 110 to scan the biometric information by the recognition row 110. The process is as follows.
가장 먼저 1단계로, 생체정보 인식장치는 복수의 압전 소자(300)들 중 하나 또는 그 이상의 압전 소자(300)를 정하여 이를 신호 생성 소자(311)로 설정한다. (1단계) 이 때, 신호 생성 소자(311)란 초음파 신호를 발생시키는 압전 소자(300)를 의미하는 것으로, 상기 제어부는 어느 특정 압전 소자(300)에 전기적 신호, 펄스 신호를 인가함으로써 상기 압전 소자(300)로 하여금 진동을 일으켜 초음파 신호가 발산되도록 할 수 있다. 이 때 초음파 신호의 크기는 상기 신호 생성 소자(311)에 인가되는 전기적 신호의 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, 상기 앞서도 언급하였듯 제어부는 기판(100) 상에 존재하는 압전 소자(300)들에 대한 개별 식별자를 내부적으로 저장하고 있을 수 있으며, 어느 특정 위치에서의 압전 소자(300)를 신호 생성 소자(311)로 설정하고자 하는 경우 해당 압전 소자(300)의 식별자를 기준으로 전기적 신호를 인가함으로써 설정 및 활성화 시킬 수 있다.In the first step, the biometric information recognizing apparatus determines one or more piezoelectric elements 300 among the plurality of piezoelectric elements 300 and sets them as signal generation elements 311. In this case, the signal generating element 311 refers to a piezoelectric element 300 that generates an ultrasonic signal, and the control unit applies the electrical signal and a pulse signal to a specific piezoelectric element 300 to thereby provide the piezoelectric element. The device 300 may cause vibration to cause the ultrasonic signal to be emitted. In this case, the size of the ultrasonic signal may vary depending on the size of the electrical signal applied to the signal generating element 311. In addition, as mentioned above, the controller may internally store individual identifiers of the piezoelectric elements 300 existing on the substrate 100, and may generate the piezoelectric elements 300 at any specific position. If it is to be set to 311, it can be set and activated by applying an electrical signal based on the identifier of the piezoelectric element 300.
2단계로, 생체정보 인식장치는 앞서 설정한 신호 생성 소자(311) 이외의 압전 소자(300)들 중 하나 또는 둘 이상의 압전 소자(300)를 신호 수신 소자(313)로 설정한다. (2단계) 신호 수신 소자(313)란 상기 신호 생성 소자(311)에 의해 발생된 초음파 신호가 사용자의 생체조직에 의해 반사되어 되돌아온 반사파를 수신하는 기능을 한다. 이 때 생체정보 인식장치는 바람직하게는 상기 신호 생성소자(311)에 가장 근접한 압전 소자(300)를 신호 수신 소자(313)로 설정할 수 있는데, 이는 초음파 신호의 공기 중에서의 진행에 따른 에너지 손실을 최소화 함으로써 반사파 신호를 보다 뚜렷하게 수신하기 위함이다. 신호 생성 소자(311)가 어느 특정한 하나의 압전 소자(300)인 경우, 신호 수신 소자(313)로는 상기 신호 생성 소자(311)의 상/하, 좌/우에 존재하는 압전 소자(300)들이 설정될 수 있다. 다만, 이러한 패턴 방식은 하나의 실시예에 불과한 것이며, 상기 제어부는 신호 생성 소자(311)와의 근접 정도에 상관 없이 임의의 위치에 존재하는 압전 소자(300)들을 신호 수신 소자(313)로 설정할 수 있음을 이해해야 할 것이다. 도 6을 예로 들면 신호 생성 소자(311)를 중심으로 주변 9개의 압전 소자(300)들이 신호 수신 소자(313)로 설정될 수 있다.In step 2, the biometric information recognizing apparatus sets one or two or more piezoelectric elements 300 of the piezoelectric elements 300 other than the signal generation element 311 set as the signal receiving element 313. (Step 2) The signal receiving element 313 serves to receive the reflected wave returned by the ultrasonic signal generated by the signal generating element 311 reflected by the biological tissue of the user. In this case, the biometric information recognizing apparatus may preferably set the piezoelectric element 300 closest to the signal generating element 311 as the signal receiving element 313, which is an energy loss due to the progress of the ultrasonic signal in the air. In order to receive the reflected signal more clearly by minimizing. When the signal generating element 311 is any one piezoelectric element 300, the piezoelectric elements 300 existing on the upper, lower, left and right sides of the signal generating element 311 are set as the signal receiving element 313. Can be. However, the pattern method is just an example, and the controller may set the piezoelectric elements 300 present at arbitrary positions as the signal receiving element 313 regardless of the proximity to the signal generating element 311. It should be understood. Referring to FIG. 6, nine piezoelectric elements 300 around the signal generation element 311 may be set as the signal receiving element 313.
3단계 및 4단계는 앞서 설정한 신호 생성 소자(311) 및 신호 수신 소자(313)를 각각 활성화 시켜 각각의 기능에 따라 구동되도록 하는 단계이다. 구체적으로, 생체정보 인식장치는 신호 생성 소자(311)를 활성화 시켜 초음파 신호를 발생시키고, 신호 수신 소자(313)를 활성화시켜 반사파 신호를 수신하도록 한다.Steps 3 and 4 are steps for activating the signal generating element 311 and the signal receiving element 313 previously set to be driven according to their respective functions. Specifically, the biometric information recognition apparatus activates the signal generating element 311 to generate an ultrasonic signal, and activates the signal receiving element 313 to receive the reflected wave signal.
4단계 이후 생체정보 인식장치는 상기 신호 생성 소자(311)에 근접한 복수의 압전 소자(300)들 중 어느 하나를 새로운 신호 생성 소자(311)로 설정한다(5단계).After the fourth step, the biometric information recognizing apparatus sets one of the plurality of piezoelectric elements 300 adjacent to the signal generation element 311 as a new signal generation element 311 (step 5).
이때 새로운 신호 생성 소자(311)는 앞선 1단계에서 설정되었던 신호 생성 소자(311)에 근접하여 존재하는 압전 소자(300)들 중에 선정된다. 예를 들어 5단계에서 설정되는 새로운 신호 생성 소자(311)는 1단계에서 설정되었던 신호 생성 소자(311)의 좌측 또는 우측에 존재하는 압전 소자(300) 중 어느 하나가 설정될 수 있다. In this case, the new signal generating element 311 is selected from among the piezoelectric elements 300 existing near the signal generating element 311 set in the first step. For example, the new signal generating element 311 set in step 5 may be any one of the piezoelectric elements 300 existing on the left or right side of the signal generating element 311 set in step 1.
한편, 5단계에서 새로이 설정되는 신호 생성 소자(311)의 방향성은 스캐닝 방향과도 연관성이 있다. 즉, 새로이 설정되는 신호 생성 소자(311)가 종래 신호 생성 소자(311)의 우측에 있는 압전 소자(300)로 설정되는 경우 스캐닝 방향은 우측 방향이 되고, 새로이 설정되는 신호 생성 소자(311)가 종래 신호 생성 소자(311)의 좌측에 있는 압전 소자(300)로 설정되는 경우 스캐닝 방향은 좌측 방향이 된다.Meanwhile, the direction of the signal generation element 311 newly set in step 5 is also related to the scanning direction. That is, when the newly set signal generation element 311 is set to the piezoelectric element 300 on the right side of the conventional signal generation element 311, the scanning direction becomes the right direction, and the newly set signal generation element 311 is When the piezoelectric element 300 on the left side of the conventional signal generation element 311 is set, the scanning direction becomes the left direction.
6단계는, 생체정보 인식장치가 5단계에서 설정한 새로운 신호 생성 소자(311)에 맞추어 신호 수신 소자(313)도 새로이 설정하는 단계이다. 6단계는 2단계에서 신호 수신 소자(313)가 설정되는 것과 유사한 방식으로 진행된다.In step 6, the biometric information recognizing apparatus also sets a new signal receiving element 313 in accordance with the new signal generating element 311 set in step 5. Step 6 proceeds in a similar manner to where the signal receiving element 313 is set in step 2.
한편, 6단계에서 특기할 만한 사항으로 본 단계에서 설정되는 신호 수신 소자(313)는 2단계에서 설정되었던 신호 수신 소자(313)와 중복될 수 있다는 점이다. 도 6에서도 볼 수 있듯 신호 생성 소자(311)가 우측으로 하나 이동하여 설정된 경우 그에 따른 신호 수신 소자(313) 역시 상기 신호 생성 소자(311)를 따라 우측으로 이동하는 것과 같은 형태가 되는데, 이 때 중복되는 일부 압전 소자(300), 즉 신호 수신 소자(313)가 존재할 수 있다.On the other hand, it is noteworthy that the signal receiving element 313 set in this step may overlap with the signal receiving element 313 set in step 2. As shown in FIG. 6, when the signal generating element 311 is set to move to the right, the signal receiving element 313 according to the same may be moved to the right along the signal generating element 311. There may be some overlapping piezoelectric elements 300, that is, signal receiving elements 313.
마지막으로 7단계 및 8단계는 새로이 설정된 신호 생성 소자(311) 및 신호 수신 소자(313)를 활성화 시켜 각각 초음파 발생 및 반사파 수신의 기능을 하게 하는 단계이다.Finally, steps 7 and 8 are steps of activating the newly set signal generating element 311 and the signal receiving element 313 to function as ultrasonic wave generation and reflected wave reception, respectively.
본 발명에 따른 인식행(110) 활성화는 1단계 내지 8단계의 과정이 반복되어 수행된다. 첫 번째 인식행(110)의 경우 해당 인식행(110) 상의 모든 압전소자(300)들이 앞서 설명한 1단계 내지 8단계의 과정으로 수행되며, 두 번째 인식행(110)부터는 일부 압전 소자(300)들에 대하여 1단계 내지 8단계의 과정이 반복되어 수행된다.The activation of the recognition row 110 according to the present invention is performed by repeating the processes of steps 1 to 8. In the case of the first recognition row 110, all the piezoelectric elements 300 on the corresponding recognition row 110 are performed in the steps 1 to 8 described above, and from the second recognition row 110, some piezoelectric elements 300 are performed. The process of steps 1 to 8 is repeated for these.
따라서 사용자가 손가락을 생체정보 인식장치 위에 위치시킨 경우, 생체정보 인식장치는 하나의 행 또는 복수의 행에서의 신호 생성 소자(311) 설정, 신호 수신 소자(313) 설정 및 활성화를 통해 압전 소자(300)들로 하여금 초음파 발생 및 반사파 수신 과정을 반복하도록 하여 수신된 반사파 신호를 이용해 상기 사용자의 혈관, 뼈 형상 등 생체정보를 획득할 수 있다.Therefore, when the user places the finger on the biometric information recognition device, the biometric information recognition device may be configured by setting the signal generating element 311, setting the signal receiving element 313, and activating the piezoelectric element in one or a plurality of rows. The control unit 300 may repeat the process of generating the ultrasound and receiving the reflected wave to acquire biometric information such as blood vessels, bone shapes, etc. of the user using the received reflected wave signal.
도 7은 기판(100) 상에 앞서 살펴본 도 4와 같은 모양으로 압전 소자(300)들이 배열된 상태에서, 생체정보 인식장치가 ‘복수’ 개의 행 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식행(110)으로 설정한 실시예를 나타낸 것이다.FIG. 7 illustrates that the piezoelectric elements 300 are arranged on the substrate 100 in a state in which the piezoelectric elements 300 are arranged in a plurality of rows. The embodiment set in the recognition line 110 is shown.
도 7은 하나의 예시로서 기판(100) 상 3개 행의 압전 소자(300)들이 하나의 인식행(110)으로 인식되고, 3개 열의 압전 소자(300)들이 하나의 인식열로 인식되는 것을 나타낸 것이다. 생체정보 인식장치는 상기 인식행(110) 상의 압전 소자(300)들을 선택적으로 활성화 시켜 인식행(110)에 의한 생체정보 스캐닝을 진행하는 과정은 다음과 같다.7 illustrates that three piezoelectric elements 300 on the substrate 100 are recognized as one recognition row 110 and three columns of piezoelectric elements 300 are recognized as one recognition column. It is shown. The biometric information recognizing apparatus selectively activates the piezoelectric elements 300 on the recognition row 110 to perform biometric information scanning by the recognition row 110 as follows.
가장 먼저 1단계로, 생체정보 인식장치는 복수의 압전 소자(300)들 중 하나 또는 그 이상의 압전 소자(300)를 정하여 이를 신호 생성 소자(311)로 설정한다(1단계).In the first step, the biometric information recognizing apparatus determines one or more piezoelectric elements 300 of the plurality of piezoelectric elements 300 and sets them as signal generation elements 311 (step 1).
2단계로, 생체정보 인식장치는 앞서 설정한 신호 생성 소자(311) 이외의 압전 소자(300)들 중 하나 또는 둘 이상의 압전 소자(300)를 신호 수신 소자(313)로 설정한다(2단계). 신호 생성 소자(311)가 어느 특정한 하나의 압전 소자(300)인 경우, 신호 수신 소자(313)로는 상기 신호 생성 소자(311)의 주변에 존재하는 압전 소자(300)들이 설정될 수 있다. 도 7을 참조할 때를 예로 들면 하나의 인식행(110) 상에서 신호 생성 소자(311)를 중심으로 주변 6개의 압전 소자(300)들이 신호 수신 소자(313)로 설정될 수 있다.In step 2, the biometric information recognizing apparatus sets one or two or more piezoelectric elements 300 of the piezoelectric elements 300 other than the signal generation element 311 set as the signal receiving element 313 (step 2). . When the signal generation element 311 is any one piezoelectric element 300, the piezoelectric elements 300 existing around the signal generation element 311 may be set as the signal reception element 313. Referring to FIG. 7, for example, six piezoelectric elements 300 around the signal generation element 311 may be set as the signal reception element 313 on one recognition row 110.
3단계 및 4단계는 앞서 설정한 신호 생성 소자(311) 및 신호 수신 소자(313)를 각각 활성화 시켜 각각의 기능에 따라 구동되도록 하는 단계이다. 구체적으로, 생체정보 인식장치는 신호 생성 소자(311)를 활성화 시켜 초음파 신호를 발생시키고, 신호 수신 소자(313)를 활성화시켜 반사파 신호를 수신하도록 한다.Steps 3 and 4 are steps for activating the signal generating element 311 and the signal receiving element 313 previously set to be driven according to their respective functions. Specifically, the biometric information recognition apparatus activates the signal generating element 311 to generate an ultrasonic signal, and activates the signal receiving element 313 to receive the reflected wave signal.
4단계 이후 생체정보 인식장치는 상기 신호 생성 소자(311)에 근접한 복수의 압전 소자(300)들 중 어느 하나를 새로운 신호 생성 소자(311)로 설정한다(5단계). 이 때 새로운 신호 생성 소자(311)는 앞선 1단계에서 설정되었던 신호 생성 소자(311)에 근접하여 존재하는 압전 소자(300)들 중에 선정된다. 예를 들어 5단계에서 설정되는 새로운 신호 생성 소자(311)는 1단계에서 설정되었던 신호 생성 소자(311)의 좌측, 우측 또는 대각선 방향에 존재하는 압전 소자(300) 중 어느 하나가 설정될 수 있다.After the fourth step, the biometric information recognizing apparatus sets one of the plurality of piezoelectric elements 300 adjacent to the signal generation element 311 as a new signal generation element 311 (step 5). At this time, the new signal generating element 311 is selected from among the piezoelectric elements 300 existing near the signal generating element 311 set in the first step. For example, the new signal generating element 311 set in step 5 may be any one of the piezoelectric elements 300 existing in the left, right, or diagonal directions of the signal generating element 311 set in step 1. .
한편, 5단계에서 새로이 설정되는 신호 생성 소자(311)의 방향성은 스캐닝 방향과도 연관성이 있다. 즉, 새로이 설정되는 신호 생성 소자(311)가 종래 신호 생성 소자(311)의 우측에 있는 압전 소자(300)로 설정되는 경우 스캐닝 방향은 우측 방향이 되고, 새로이 설정되는 신호 생성 소자(311)가 종래 신호 생성 소자(311)의 대각선 방향에 있는 압전 소자(300)로 설정되는 경우 스캐닝 방향은 대각선 방향이 된다.Meanwhile, the direction of the signal generation element 311 newly set in step 5 is also related to the scanning direction. That is, when the newly set signal generation element 311 is set to the piezoelectric element 300 on the right side of the conventional signal generation element 311, the scanning direction becomes the right direction, and the newly set signal generation element 311 is When the piezoelectric element 300 is set in the diagonal direction of the conventional signal generating element 311, the scanning direction becomes the diagonal direction.
6단계는, 생체정보 인식장치가 5단계에서 설정한 새로운 신호 생성 소자(311)에 맞추어 신호 수신 소자(313)도 새로이 설정하는 단계이다. 6단계는 2단계에서 신호 수신 소자(313)가 설정되는 것과 유사한 방식으로 진행된다.In step 6, the biometric information recognizing apparatus also sets a new signal receiving element 313 in accordance with the new signal generating element 311 set in step 5. Step 6 proceeds in a similar manner to where the signal receiving element 313 is set in step 2.
마지막으로 7단계 및 8단계는 새로이 설정된 신호 생성 소자(311) 및 신호 수신 소자(313)를 활성화 시켜 각각 초음파 발생 및 반사파 수신의 기능을하게 하는 단계이다.Finally, steps 7 and 8 are steps of activating the newly set signal generating element 311 and the signal receiving element 313 to function as ultrasonic wave generation and reflected wave reception, respectively.
도 8은 앞서 살핀 1단계 내지 8단계의 과정에 따라 인식행(110) 상의 압전 소자(300)들이 선택적으로 활성화 되는 모습을 도시한 것이다. 본 발명에 따른 압전 소자(300) 활성화 방법은 이와 같이 1단계 내지 8단계의 과정이 반복되어 수행된다. 따라서 사용자가 손가락을 생체정보 인식장치 위에 위치시킨 경우, 생체정보 인식장치는 하나의 행 또는 복수의 행에서의 신호 생성 소자(311) 설정, 신호 수신 소자(313) 설정 및 활성화를 통해 압전 소자(300)들로 하여금 초음파 발생 및 반사파 수신 과정을 반복하도록 하여 수신된 반사파 신호를 이용해 상기 사용자의 혈관, 뼈 형상 등 생체정보를 획득할 수 있다.FIG. 8 illustrates a state in which the piezoelectric elements 300 on the recognition row 110 are selectively activated according to the process of steps 1 to 8 above. The piezoelectric element 300 activation method according to the present invention is performed by repeating the steps 1 to 8 as described above. Therefore, when the user places the finger on the biometric information recognition device, the biometric information recognition device may be configured by setting the signal generating element 311, setting the signal receiving element 313, and activating the piezoelectric element in one or a plurality of rows. The control unit 300 may repeat the process of generating the ultrasound and receiving the reflected wave to acquire biometric information such as blood vessels, bone shapes, etc. of the user using the received reflected wave signal.
이상 본 발명에 따른 생체정보 인식장치가 복수의 압전 소자들을 인식행 또는 인식열로 설정하고, 이들 인식행 또는 인식열을 어떤 패턴에 따라 활성화 시키는지, 나아가 각 인식행 또는 인식열 내에 압전 소자들을 신호 생성 소자(311) 및 신호 수신 소자(313)로 어떻게 구분하여 활성화 시키는지에 대해 살펴보았다.The biometric information recognition apparatus according to the present invention sets a plurality of piezoelectric elements as recognition rows or recognition columns, and activates the recognition rows or recognition columns according to a pattern, and further, piezoelectric elements within each recognition row or recognition column. The method of distinguishing and activating the signal generating element 311 and the signal receiving element 313 has been described.
이상 도면을 참조하여 본 발명에 따른 생체정보 인식장치의 구성 및 해당 장치를 이용하여 사용자의 생체정보를 스캐닝하는 방법, 즉 복수의 인식행 및 인식열을 다양한 패턴으로 활성화 시키는 다양한 방법에 대해 살펴보았다.With reference to the drawings, the configuration of the biometric information recognizing apparatus according to the present invention and the method of scanning the biometric information of the user using the device, that is, various methods of activating a plurality of recognition lines and recognition strings in various patterns have been described. .
이상 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 구별되어 이해되어서는 안 될 것이다.While preferred embodiments and applications of the present invention have been shown and described, the present invention is not limited to the specific embodiments and applications described above, and the present invention may be made without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be distinguished from the technical spirit or the scope of the present invention.
본 발명은 생체정보 인식장치 및 상기 장치가 복수의 압전 소자들로 구성된 인식행을 활성화 시켜 사용자의 생체정보, 특히 손가락 내 혈관 또는 뼈를 스캐닝 하는 방법에 관한 것으로, 손가락의 혈관, 뼈 등의 생체정보를 인식하여 사용자 개개인을 식별해 내는 데에 활용될 수 있으며, 특히 상기 혈관 또는 뼈가 위치하는 위치점을 기준으로만 압전 소자들을 선택적으로 활성화시켜 보다 빠른 스캐닝 과정을 구현함과 동시에 스캐닝에 소요되는 에너지를 절감할 수 있으므로, 산업상 이용가능성이 있다.The present invention relates to a biometric information recognition device and a method for scanning the biometric information of a user, in particular, blood vessels or bones of a finger by activating a recognition row composed of a plurality of piezoelectric elements. It can be used to identify the individual users by recognizing the information. Especially, the piezoelectric elements are selectively activated only based on the location point where the blood vessel or bone is located to realize a faster scanning process and at the same time, the scanning is required. Since the energy can be saved, there is industrial applicability.

Claims (13)

  1. 생체정보 인식장치가 사용자의 생체정보를 스캐닝 하는 방법에 있어서,In the biometric information recognizing apparatus for scanning the biometric information of the user,
    (a) 첫 번째 인식행을 구성하는 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 상기 첫 번째 인식행 상에서의 사용자 생체조직의 위치점을 파악하는 단계; 및(a) activating a plurality of piezoelectric elements constituting the first recognition row to identify a location point of the user's biological tissue on the first recognition row; And
    (b) 차순위 인식행을 구성하는 복수의 압전 소자들을 활성화 시키되, 앞선 단계에서 파악된 위치점을 기준으로 압전 소자들을 활성화 시켜 상기 차순위 인식행 상에서의 사용자 생체조직의 위치점을 파악하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법(b) activating a plurality of piezoelectric elements constituting a next-order recognition row, and activating the piezoelectric elements based on the location points identified in the previous step to identify a location point of the user's biological tissue on the next-order recognition row; Scanning method of the biometric information recognizing apparatus comprising a
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 생체정보 인식장치는 n개의 인식행을 포함하고,The biometric information recognition device includes n recognition rows,
    상기 (b)단계는 두 번째 인식행 내지 n번째 인식행에 대하여 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법.Step (b) is repeated with respect to the second to nth recognition row scanning method of the biometric information recognition apparatus.
  3. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 생체정보 인식장치는, 인식행 상의 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜상기 사용자 생체조직의 이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법.The biometric information recognizing apparatus is configured to activate a plurality of piezoelectric elements on a recognition line to obtain an image of the user biological tissue.
  4. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 사용자 생체조직은 손가락 내부의 혈관 또는 뼈인 것을 특징으로 하는The user biological tissue is characterized in that the blood vessels or bones inside the finger
    생체정보 인식장치의 스캐닝 방법.Scanning method of a biometric information recognition device.
  5. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 첫 번째 인식행 또는 차순위 인식행에서의 사용자 생체조직의 위치점은 복수 개인 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법.And a plurality of location points of the user biological tissue in the first recognition row or the next recognition row.
  6. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 인식행을 구성하는 복수의 압전 소자들은 신호 생성 소자 또는 신호 수신 소자로 활성화 되고,A plurality of piezoelectric elements constituting the recognition row is activated as a signal generating element or a signal receiving element,
    신호 생성 소자는 초음파 신호를 발생시키며, 신호 수신 소자는 반사파를 수신하되, The signal generating element generates an ultrasonic signal, the signal receiving element receives the reflected wave,
    상기 반사파 신호는 신호 생성 소자에 의해 발생된 초음파 신호가 상기 사용자 생체조직에 의해 반사된 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법.The echo signal is scanning method of the biometric information recognizing apparatus, characterized in that the ultrasonic signal generated by the signal generating element is reflected by the user biological tissue.
  7. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 인식행은 복수의 압전 소자들을 포함하되, 상기 복수의 압전 소자들은 각각 인식행 상에서는 1행으로 배열된 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법.And the recognition row includes a plurality of piezoelectric elements, and the plurality of piezoelectric elements are arranged in one row on the recognition row, respectively.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 인식행 활성화 시, 상기 각 인식행 상에 배열된 압전 소자들은 동시에 활성화 되는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법.When the recognition row is activated, the piezoelectric elements arranged on each recognition row are simultaneously activated.
  9. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 인식행 활성화 시, 상기 각 인식행 상에 배열된 압전 소자들 중 하나이상의 압전 소자가 선택적으로 활성화 되는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법.When the recognition row is activated, one or more piezoelectric elements of the piezoelectric elements arranged on each recognition row are selectively activated.
  10. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 인식행은 복수의 압전 소자들을 포함하되, 상기 복수의 압전 소자들은 각각 인식행 상에서 복수개의 행으로 배열된 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법.The recognition row includes a plurality of piezoelectric elements, wherein the plurality of piezoelectric elements are arranged in a plurality of rows on the recognition row, respectively.
  11. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 인식행 활성화 시, 상기 각 인식행 상에 배열된 압전 소자들은 동시에 활성화 되는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법.When the recognition row is activated, the piezoelectric elements arranged on each recognition row are simultaneously activated.
  12. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 인식행 활성화 시, 상기 각 인식행 상에 배열된 압전 소자들 중 하나 이상의 압전 소자가 선택적으로 활성화 되는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법.And upon activation of the recognition row, one or more piezoelectric elements of the piezoelectric elements arranged on each recognition row are selectively activated.
  13. 기판;Board;
    상기 기판 상에 복수의 인식행을 이루어 배열된 복수의 압전 소자들; 및A plurality of piezoelectric elements arranged in a plurality of recognition rows on the substrate; And
    상기 복수의 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시키는 제어부;를 포함하되,And a controller for selectively activating the plurality of piezoelectric elements.
    상기 제어부는, 첫 번째 인식행을 구성하는 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 상기 첫 번째 인식행 상에서의 사용자 생체조직의 위치점을 파악하고, 차순위 인식행을 구성하는 복수의 압전 소자들을 활성화 시키되, 앞선 단계에서 파악된 위치점을 기준으로 압전 소자들을 활성화 시켜 상기 차순위 인식행 상에서의 사용자 생체조직의 위치점을 파악하는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치.The controller may be configured to activate the plurality of piezoelectric elements constituting the first recognition row to determine a location point of the user's biological tissue on the first recognition row, and to activate the plurality of piezoelectric elements constituting the next recognition row. And activating the piezoelectric elements based on the position points identified in the step to identify the position points of the user's biological tissues on the next-order recognition row.
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