WO2017155209A1 - Method for scanning user biometric information for plurality of fingers, and biometric information recognition apparatus therefor - Google Patents

Method for scanning user biometric information for plurality of fingers, and biometric information recognition apparatus therefor Download PDF

Info

Publication number
WO2017155209A1
WO2017155209A1 PCT/KR2017/001116 KR2017001116W WO2017155209A1 WO 2017155209 A1 WO2017155209 A1 WO 2017155209A1 KR 2017001116 W KR2017001116 W KR 2017001116W WO 2017155209 A1 WO2017155209 A1 WO 2017155209A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
biometric information
piezoelectric elements
recognition
signal
substrate
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/001116
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 베프스 filed Critical 주식회사 베프스
Publication of WO2017155209A1 publication Critical patent/WO2017155209A1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q40/00—Finance; Insurance; Tax strategies; Processing of corporate or income taxes
    • G06Q40/02—Banking, e.g. interest calculation or account maintenance

Definitions

  • the present invention relates to a biometric information recognizing apparatus and a method for scanning biometric information of a user for a plurality of fingers located on a substrate. Specifically, the present invention relates to scanning by selectively activating piezoelectric elements on a substrate when a user places a plurality of fingers on the substrate, and furthermore, recognizes a pattern when a plurality of fingers are positioned and refers to user authentication. Characterized in that it can be.
  • 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 is to recognize a variety of patterns, in particular to accurately identify the user, and furthermore, the present invention is to propose a method for obtaining biometric information more efficiently by selectively activating the piezoelectric elements on the substrate during the scanning process.
  • 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 increase the recognition rate and accuracy by scanning a plurality of fingers located on the substrate.
  • an object of the present invention is to enable the user to be more effectively identified by referring to the order in which the fingers are positioned on the substrate, the time interval between the time points at which each finger is located, and the like.
  • an object of the present invention is to minimize the effects of interference in generating ultrasonic signals and receiving reflected signals by selectively activating piezoelectric elements arranged on a substrate.
  • an object of the present invention is to reduce the scanning time and resource consumption by activating only a few piezoelectric elements around the area where the finger is located on the substrate.
  • the biometric information scanning method of the biometric information recognition apparatus comprises the steps of: (a) recognizing a state where a plurality of fingers are located on the substrate; (b) activating a plurality of piezoelectric elements formed on the substrate to generate ultrasonic waves, and receiving ultrasonic signals reflected by the finger; (c) acquiring biometric information based on the signal reflected by the finger.
  • the step (b) may include: setting a specific piezoelectric element among a plurality of piezoelectric elements as a signal generating element; Setting at least one piezoelectric element of the piezoelectric elements other than the signal generating element as a signal receiving element; Activating the signal generating element to generate an ultrasonic signal; And activating the signal receiving element to receive the reflected wave signal, wherein the reflected wave signal is characterized in that the ultrasonic signal generated by the signal generating element is reflected by the finger.
  • the piezoelectric elements may be arranged in a matrix form having a plurality of rows and a plurality of columns on a substrate, or the piezoelectric elements may have a plurality of rows.
  • the piezoelectric elements constituting the arbitrary row may be arranged to deviate from the piezoelectric elements constituting the previous row of the arbitrary row or the piezoelectric elements constituting the subsequent row of the arbitrary row.
  • step (a) may further recognize an order in which each finger is placed on the substrate, or step (a) may be performed on the substrate. It may be characterized by further recognizing the time interval of the time when each finger is located at.
  • the biometric information scanning method of the biometric information recognition apparatus may further include generating ultrasonic waves by activating a plurality of piezoelectric elements formed on a substrate, and receiving (d) receiving ultrasonic signals reflected from the finger, (b) It may be characterized by generating an ultrasonic signal of a different frequency magnitude than the ultrasonic signal generated in step).
  • the method may further include the step (e) of receiving the signal reflected by the blood vessel or the bone in the ultrasound signal generated in the step (d) to obtain additional biometric information.
  • the biometric information recognition apparatus comprises a substrate; A plurality of piezoelectric elements arranged on the substrate; And a controller; Including, but the control unit, after recognizing a state in which a plurality of fingers are located on the substrate to activate the plurality of piezoelectric elements formed on the substrate to generate an ultrasonic wave, and receives the ultrasonic signal reflected on the finger, The biometric information may be obtained based on the signal reflected by the finger.
  • the scanning area can be effectively reduced, and the piezoelectric elements required for scanning can be limited to the minimum, thereby reducing the power required for biometric information scanning.
  • FIG. 1 briefly illustrates a process of a biometric information scanning method according to the present invention.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of recognizing an order of placing a finger on a substrate.
  • FIG 3 illustrates an embodiment of recognizing a time interval at which a finger is positioned on a substrate.
  • FIG. 4 to 6 illustrate an embodiment in which the biometric information recognizing apparatus selectively activates the piezoelectric elements to form a series of recognition lines and scans the biometric information using the biometric information.
  • FIG. 7 illustrates a state in which the piezoelectric elements formed in a matrix shape on a substrate are activated by one row and one column to scan biometric information.
  • FIG. 8 illustrates a method in which the piezoelectric elements formed by shifting front and rear rows on a substrate are scanned by one row and one column to scan biometric information.
  • FIG. 9 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. 10 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. 9 is set.
  • FIG. 11 illustrates a state in which piezoelectric elements formed by shifting front and rear rows on a substrate form a single row by forming a plurality of rows.
  • FIG. 12 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. 11 is set.
  • FIG. 13 illustrates an embodiment of activating only piezoelectric elements present in an area where a user's finger touches a substrate.
  • FIG. 14 sequentially illustrates a process in which the biometric information recognizing apparatus generates ultrasonic waves of different frequencies to acquire two biometric information.
  • 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 also 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 stacking the coating layer of the PZT component on the electrode is a variety of methods, such as a method of placing the substrate with the electrode patterned in a solution containing the PZT component or a method of transferring the coating film of the PZT component on the substrate with electrode patterning is completed. This may exist.
  • the biometric information recognizing apparatus will be described below, but it is assumed that piezoelectric elements are formed as shown in FIG. 7 or 8. 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 arrangement of the piezoelectric elements may be arranged as shown in FIG. 7 or 8. It will be explained on the premise that it is.
  • the recognition row means a virtual row on a substrate including the plurality of piezoelectric elements
  • the recognition column refers to a virtual column on a substrate. It is understood that.
  • the recognition row and the recognition column are 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 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 controller not only activates the piezoelectric elements but also recognizes a state in which a plurality of fingers are positioned on the substrate, and then activates the plurality of piezoelectric elements formed on the substrate to generate ultrasonic waves and receive ultrasonic signals reflected on the fingers. And controlling biometric information based on the signal reflected by the finger.
  • Such a control unit may include at least one arithmetic means and a storage means, wherein the arithmetic means may be a general-purpose central processing unit (CPU), programmable device elements (CPLD, FPGA), 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 is a view briefly illustrating a scanning method of a biometric information recognition apparatus according to the present invention.
  • a scanning method may generate ultrasonic waves by activating a plurality of piezoelectric elements formed on a substrate in a first step in which a biometric information recognition apparatus recognizes a state in which a plurality of fingers are positioned on a substrate.
  • the method may include receiving an ultrasound signal reflected by the finger, and obtaining the biometric information based on the reflected ultrasound signal.
  • the scanning method according to the present invention is based on the premise that a plurality of fingers are positioned on the substrate, and additionally includes an order in which the plurality of fingers are positioned on the substrate, a state in which the fingers are located, such as an interval between when each finger is positioned. Characterized in that the recognition, and then selectively activate the piezoelectric elements to obtain biometric information such as fingerprints, blood vessels, bone images from the finger.
  • the biometric information recognizing apparatus will be described with respect to the first step of recognizing a state where a plurality of fingers are positioned on a substrate.
  • the biometric information recognition apparatus recognizes when the user places a plurality of fingers on the substrate and starts scanning the biometric information simultaneously with the recognition.
  • the user may simultaneously place a plurality of fingers on the substrate, or may place each finger in sequence.
  • the biometric information recognition apparatus may recognize the position of the finger, for example, by detecting a region to which pressure is applied by using a piezoelectric element formed on a substrate. . That is, the piezoelectric element may generate a signal due to polarization when a physical pressure is applied from the outside.By using this property of the piezoelectric element, the bioinformation recognition apparatus may identify which region on the substrate is pressurized. Will be able to figure out.
  • the above embodiment is only one embodiment and a number of methods are known as to whether the human body is in contact with the substrate will be referred to this.
  • the first step of the method for scanning biometric information according to the present invention in addition to recognizing that the plurality of fingers are located on the substrate, it can additionally recognize how the fingers are located.
  • the biometric information recognizing apparatus recognizes an order in which a finger is positioned. That is, the user may determine the order in which the fingers are placed in advance and store them in a separate database.
  • the biometric information recognition apparatus recognizes the order in which the fingers are located and compares them with the information stored in the database for reference. Can be.
  • a particular user can register the order in the database by placing each finger in the order of index finger, ring finger, middle finger, thumb, and thumb.
  • the user touches the board in the order of storing as shown in FIG.
  • the biometric information recognizing apparatus may enable the user to be specified.
  • FIG. 3 illustrates an embodiment in which the biometric information recognizing apparatus recognizes not only the order in which the fingers are positioned but also the time interval at which each finger is positioned.
  • the biometric information recognizing apparatus may identify the user by recognizing the order in which the fingers are positioned and the interval thereof. . For example, a particular user may contact each finger on a substrate according to an inherent rhythm, wherein the inherent rhythm may be determined by measuring the time between when the fingers touch the substrate.
  • step 2 of activating a plurality of piezoelectric elements to generate ultrasonic waves and receiving the ultrasonic signal reflected on the finger will be described. Shall be.
  • FIG. 4 illustrates a first embodiment of a method for scanning biometric information of a user by a biometric information recognition apparatus according to the present invention.
  • the biometric information recognition device first prefers the first recognition row 110 to the nth recognition row ( Scanning in the vertical direction is performed by activating in sequence up to 110).
  • the plurality of recognition rows 110 are activated in order, but after the first recognition row 110 is activated, the recognition rows 110 of the next row are maintained in the state in which the corresponding recognition rows 110 are maintained.
  • the vertical scanning may be performed in such a way that the recognition lines 110 are activated sequentially and ultimately all recognition rows 110 are activated, or the recognition rows 110 are deactivated after the first recognition rows 110 are activated.
  • the activation may proceed sequentially in a manner in which the recognition row 110 of the next row is activated, and ultimately, scanning may be performed in such a manner that only the individual recognition row 110 is activated.
  • the recognition columns 130 may be activated in the same manner to perform scanning.
  • FIG. 5 illustrates a second embodiment of a method for scanning user biometric information according to the present invention.
  • the biometric information recognition apparatus first activates the odd-numbered recognition rows 110 in order, and then activates the even-numbered recognition rows 110 in order.
  • the plurality of odd-numbered or even-numbered recognition rows 110 are activated in order, but after the first odd-numbered or even-row recognition rows 110 are activated, in the state in which the corresponding recognition rows 110 are activated.
  • the next odd row or even row may be sequentially activated, and thus vertical scanning may be performed in a manner that ultimately all recognition rows 110 are activated.
  • the activation of the next odd-row or even-row is activated in a state in which the next recognition row or even-row is activated. Scanning may be done in such a way that only individual odd or even rows are activated.
  • the recognition columns 130 are activated in the same manner after the recognition rows 110 of odd and even rows are activated.
  • signal interference due to simultaneous activation of the adjacent recognition row 110 or the recognition column 130 may be minimized. That is, when the adjacent recognition row 110 or the recognition column 130 is activated with a slight difference as shown in FIG. 4, the generated ultrasonic signal and the received reflected wave may interfere with each other, resulting in a decrease in recognition rate. In the case of activating the recognition row 110 or the recognition column 130 as described above, signal interference may be reduced by the distance between each row or column, thereby reducing the recognition rate.
  • FIG. 6 illustrates a third embodiment of a method for scanning user biometric information according to the present invention.
  • the biometric information recognizing apparatus divides the n recognition rows 110 into two or more recognition row groups, and sequentially activates the recognition row groups to perform vertical scanning. For example, referring to FIG. 6, the biometric information recognizing apparatus sets two recognition rows 110 as one recognition row group to simultaneously activate the first recognition row group in the first round and the second recognition in the second round. All recognition rows 110 may be activated by simultaneously activating a row group.
  • the plurality of recognition row groups are activated in order, but after the first recognition row group is activated, the second recognition row group is maintained while the corresponding recognition row group is maintained.
  • Vertical scanning can be performed in such a way that it is activated sequentially and ultimately all recognition row groups are activated.
  • the next recognition row group is activated while the corresponding recognition row group is deactivated, and the activation proceeds sequentially so that only individual recognition row groups are activated.
  • Directional scanning can be made.
  • the recognition column group is set and activated for the recognition column 130 in the same manner.
  • the scanning can be performed faster than in the embodiment of FIG. 4. That is, according to the embodiment of FIG. 6, since the plurality of recognition rows 110 or the recognition columns 130 may be set as a group and activated at the same time, the individual recognition rows 110 or the recognition columns 130 may be activated as in FIG. 4. Scanning is faster than).
  • each recognition row 110 or the recognition column 130 is configured, and how the piezoelectric elements 300 constituting each recognition row 110 or the recognition column 130 are activated. Let's see if it works.
  • FIG. 7 shows the piezoelectric elements 300 arranged in a matrix on the substrate 100 of the biometric information recognition 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. Can be achieved.
  • each row may be preferably formed at equal intervals, which may be applied to the columns as well.
  • 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 biometric information recognizing apparatus may set the piezoelectric elements 300 arranged on one row to one recognition row 110.
  • the arranged piezoelectric elements 300 may be set as one recognition string 130.
  • the piezoelectric elements 300 constituting one row are the first recognition rows 110
  • the piezoelectric elements 300 constituting the second row are second recognition rows ( 110) may be sequentially activated, and the same method is applied to the step of activating the recognition strings 130.
  • the piezoelectric elements 300 constituting the recognition row 110 or the recognition column 130 are activated, which means that the piezoelectric elements constituting the recognition row 110 or the recognition column 130 ( Some of the parts 300 are activated as the signal generating element 311, and other piezoelectric elements 300 are activated as the signal receiving element 313 so that the signal generating element 311 generates an ultrasonic signal and the signal receiving element 313 is It means to receive the reflected wave signal.
  • the reflected wave signal means that the generated ultrasonic signal is reflected by the user's finger (fingerprint, blood vessel, bone).
  • the biometric information recognition apparatus may activate each of the recognition rows 110 or the recognition columns 130 in two ways.
  • odd-numbered piezoelectric elements 300 of each recognition row 110 or recognition column 130 are signal generating elements 311, and even-numbered piezoelectric elements 300 are signal receiving elements ( 313 and simultaneously activate the corresponding piezoelectric elements 300 to perform the functions of generating ultrasonic waves and receiving reflected waves, respectively.
  • the biometric information recognizing apparatus uses the specific piezoelectric element 300 of each recognition row 110 or the recognition column 130 as a signal generation element 311, and the piezoelectric element 300 adjacent to the signal generation element 311. ) Is set as the signal receiving element 313 to activate the primary, and then the piezoelectric element 300 proximate to the signal generation element 311 set as the new signal generation element 311 and the corresponding signal generation element ( Setting the piezoelectric elements 300 to the signal generating element 311 in order, such as setting the piezoelectric element 300 adjacent to 311 as a new signal receiving element 313 to perform secondary activation, and then generating the signal generating element.
  • the piezoelectric elements 300 adjacent thereto may be set as the signal receiving element 313 to activate each recognition row 110 or the recognition string 130.
  • the biometric information recognizing apparatus signals 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 allow ultrasonic generation and reflection wave reception, and then the third piezoelectric element 300 of the first recognition row 110 is a signal generating element.
  • the second and fourth piezoelectric elements 300 may be set as the signal receiving element 313 to perform secondary activation, such as all the piezoelectric elements 300 of the first recognition row 110. By repeatedly performing for the activation of the first recognition row 110 can be made. This process may be similarly applied to the recognition string 130.
  • FIG. 8 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 row are immediately above the row (hereinafter, referred to as the priority row). ) 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 rank 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, one column is formed as shown in FIG. 8.
  • 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 1 of the second row is disposed on an axis extending perpendicularly from the center point of the line segment connecting the piezoelectric elements 2 and 3 of the first row.
  • the position of the piezoelectric element 1 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 in the completed state has the arrangement of the piezoelectric elements 300 having a twisted matrix as shown in FIG. 8.
  • the biometric information recognizing apparatus may set the piezoelectric elements 300 arranged on one row to one recognition row 110, and one column.
  • the piezoelectric elements 300 arranged thereon may be set as one recognition string 130.
  • the recognition column 130 includes a set of piezoelectric elements 300 positioned on odd-numbered rows or a set of piezoelectric elements 300 located on even-numbered rows.
  • the biometric information recognizing apparatus may activate the recognition lines 110 or the recognition columns 130 in two ways.
  • odd-numbered piezoelectric elements 300 of each recognition row 110 or recognition column 130 are signal generating elements 311, and even-numbered piezoelectric elements 300 are signal receiving elements 313.
  • 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.
  • Each of the ultrasonic wave generation and the reflection wave reception may be performed, or the specific piezoelectric element 300 of each recognition row 110 or the recognition column 130 may be a signal generation element 311 and the signal generation element 311.
  • the piezoelectric element 300 adjacent to the signal generating element 311 is used as the signal generating element 311.
  • the signal is received by the piezoelectric element 300 adjacent to the signal generation element 311.
  • the piezoelectric element 300 is set to the signal generating element 311 in order, and the piezoelectric element close to the signal generating element 311 is newly set.
  • the recognition lines 110 or the recognition columns 130 may be activated by setting the 300 to the signal receiving element 313.
  • FIG. 9 illustrates one embodiment of a plurality of piezoelectric elements 300 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 a matrix shape as shown in FIG. 7.
  • the piezoelectric elements 300 arranged on the plurality of columns are set to one recognition column 130.
  • FIG 9 illustrates three piezoelectric elements 300 on the substrate 100 as one recognition row 110, and three columns of piezoelectric elements 300 as one recognition column 130. It shows what is recognized.
  • 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 convert the piezoelectric element 300 at a specific position into the signal generating element 311. If you want to set 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 set the piezoelectric element 300 closest to the signal generating element 311 as the signal receiving element 313, which is used to reduce the energy loss caused by 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. 10, eight 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 any one of the piezoelectric elements 300 adjacent to the signal generation element 311 as a new signal generation element 311.
  • 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 piezoelectric element 300 activation method according to the present invention is performed by repeating the processes of steps 1 to 8, and preferably, the signal generating element 311 from one end to the end of any recognition row 110 or recognition string 130. ) Is set and activated repeatedly. 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. 300 may repeat the process of generating the ultrasonic wave and receiving the reflected wave to obtain biometric information such as the fingerprint, blood vessel, and bone shape of the user using the received reflected wave signal.
  • FIG. 11 illustrates that the piezoelectric elements 300 are arranged on a plurality of rows in a state where the piezoelectric elements 300 are arranged on the substrate 100 in the same shape as FIG. 8 described above.
  • the piezoelectric elements 300 arranged on the plurality of columns are set as one recognition column 130.
  • FIG. 11 illustrates three piezoelectric elements 300 on the substrate 100 as one recognition row 110, and three columns of piezoelectric elements 300 as one recognition column 130. It shows what is recognized.
  • 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 among the plurality of piezoelectric elements 300 and sets them as signal generation elements 311. (Stage 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.
  • the piezoelectric elements 300 existing around the signal generating 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 any one of the piezoelectric elements 300 adjacent to the signal generation element 311 as a new signal generation element 311.
  • 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. 12 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.
  • the signal generating element 311 is set and activated from one end to the end of any specific row or specific column. The process is repeated. 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. 300 may repeat the process of generating the ultrasonic wave and receiving the reflected wave to obtain biometric information such as the fingerprint, blood vessel, and bone shape of the user using the received reflected wave signal.
  • the biometric information recognition apparatus sets the plurality of piezoelectric elements 300 to the recognition row 110 or the recognition column 130, and sets the recognition row 110 or the recognition column 130 according to a pattern.
  • the activation of the piezoelectric elements 300 into the signal generating element 311 and the signal receiving element 313 in each recognition row 110 or the recognition column 130 has been described.
  • FIG. 13 illustrates an embodiment in which scanning is performed by activating only piezoelectric elements in an area where a user's finger is in contact with the above-described embodiments of FIGS. 4 to 7. That is, when the biometric information recognizing apparatus recognizes that the user's finger is located on the substrate, the biometric information recognizing apparatus can distinguish only the region where the user's finger is in contact and activate only the piezoelectric elements in the corresponding region. For example, when the user's finger is in contact with the user, the biometric information recognition apparatus may distinguish which area the finger is in contact with as the physical force is applied to the piezoelectric element, and activate only the piezoelectric elements in the corresponding area.
  • the pattern in which the piezoelectric elements are activated may vary depending on the shape of the piezoelectric elements.
  • the piezoelectric elements when the piezoelectric elements are arranged in a matrix form, the signal generating elements and the signal receiving elements have a shape as shown in FIG.
  • the piezoelectric elements When the piezoelectric elements are arranged in a warped shape, the piezoelectric elements may be activated as shown in FIG. 13B.
  • the biometric information recognizing apparatus may acquire the biometric information based on the reflected ultrasound signal.
  • the reflected ultrasound Preferably refers to a fingerprint image of a user.
  • the user's fingerprint has a ridge and has a valley and a floor.
  • the reflected ultrasound is differently received depending on which part of the generated ultrasound is reflected, and the biometric information recognition device is based on the pattern of the reflected ultrasound. You can get the outline of.
  • the same scanning is performed again after scanning the finger located on the substrate once, and the frequency of the ultrasonic wave generated in the piezoelectric element activation process is measured. By doing so, it is possible to obtain another biological information different from the biological information obtained earlier.
  • the biometric information recognition apparatus acquires the user fingerprint image in the pressing region in the first piezoelectric element activation process (S1101, S1103), and acquires the finger blood vessel or bone image of the user in the second piezoelectric element activation process (S1105, S1107).
  • the present invention relates to a biometric information recognizing apparatus and a method for scanning biometric information of a user for a plurality of fingers located on a substrate. Specifically, the present invention relates to scanning by selectively activating piezoelectric elements on a substrate when a user places a plurality of fingers on the substrate, and furthermore, recognizes a pattern when a plurality of fingers are positioned and refers to user authentication. It is possible to effectively reduce the scanning area, and to limit the piezoelectric elements required for scanning to a minimum, it is possible to reduce the power required for biometric information scanning, industrial availability have.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

The present invention relates to a biometric information recognition apparatus and a method for scanning, by the apparatus, biometric information of a user for a plurality of fingers which are located on a substrate. Specifically, the present invention relates to the selective activation of piezoelectric elements on a substrate to perform scanning when a user locates the plurality of fingers on the substrate, and further relates to the recognition of a pattern when the plurality of fingers are located on the substrate so that the pattern can be referenced in user authentication.

Description

복수의 손가락에 대하여 사용자 생체정보를 스캐닝 하는 방법 및 이를 위한 생체정보 인식장치 A method of scanning user biometric information on a plurality of fingers and a biometric information recognition device therefor
본 발명은 생체정보 인식장치 및 상기 장치가 기판 상에 위치되는 복수의 손가락에 대하여 사용자의 생체정보를 스캐닝 하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 기판 상에 사용자가 복수의 손가락을 위치시키는 경우 기판 상의 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시켜 스캐닝을 하는 것에 관한 것이며, 나아가 복수의 손가락이 위치될 때의 패턴을 인식하여 사용자 인증시 참조할 수 있게하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a biometric information recognizing apparatus and a method for scanning biometric information of a user for a plurality of fingers located on a substrate. Specifically, the present invention relates to scanning by selectively activating piezoelectric elements on a substrate when a user places a plurality of fingers on the substrate, and furthermore, recognizes a pattern when a plurality of fingers are positioned and refers to user authentication. Characterized in that it can be.
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.
한편, 초음파를 이용하여 사용자의 지문을 비롯한 생체정보를 스캐닝하는 과정은 궁극적으로는 사용자를 정확하게 특정해 내고 이를 인증하기 위한 것인데, 이를 위해서는 해당 사용자를 특정하기 위한 보다 다양한 인자들이 요구된다. On the other hand, the process of scanning the biometric information, including the user's fingerprint using the ultrasound is ultimately to accurately identify the user and to authenticate the user, this requires more various factors to specify the user.
본 발명은 특히 사용자를 정확하게 특정하기 위해 다양한 패턴을 인식하도록 하는 것이며, 나아가 본 발명은 스캐닝 진행시 기판 상의 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시켜 보다 효율적으로 생체정보를 획득할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.The present invention is to recognize a variety of patterns, in particular to accurately identify the user, and furthermore, the present invention is to propose a method for obtaining biometric information more efficiently by selectively activating the piezoelectric elements on the substrate during the scanning process.
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 기판 상에 위치되는 복수의 손가락에 대해 스캐닝을 하게 함으로써 인식률 및 정확도를 높이는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to increase the recognition rate and accuracy by scanning a plurality of fingers located on the substrate.
또한, 본 발명은 기판 상에 손가락이 위치되는 순서, 각 손가락이 위치하는 시점 간의 시간 간격 등을 참조하여 사용자를 더 효과적으로 특정해 낼 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to enable the user to be more effectively identified by referring to the order in which the fingers are positioned on the substrate, the time interval between the time points at which each finger is located, and the like.
또한, 본 발명은 기판 상에 배열된 압전 소자들을 선택적으로 활성화시킴으로써 초음파 신호 발생 및 반사된 신호 수신시 간섭에 의한 효과를 최소화하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to minimize the effects of interference in generating ultrasonic signals and receiving reflected signals by selectively activating piezoelectric elements arranged on a substrate.
또한, 본 발명은 기판 상에 손가락이 위치한 영역을 중심으로 소수의 압전 소자들만을 활성화 시킴으로써 스캐닝 시간 및 자원 소비를 줄이는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to reduce the scanning time and resource consumption by activating only a few piezoelectric elements around the area where the finger is located on the substrate.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법은 (a) 기판 상에 복수의 손가락이 위치된 상태를 인식하는 단계; (b) 기판 상에 형성된 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 초음파를 발생시키고, 상기 손가락에 반사된 초음파 신호를 수신하는 단계; (c) 상기 손가락에 의해 반사된 신호를 기초로 생체정보를 획득하는 단계;를 포함한다.In order to solve the above problems, the biometric information scanning method of the biometric information recognition apparatus according to the present invention comprises the steps of: (a) recognizing a state where a plurality of fingers are located on the substrate; (b) activating a plurality of piezoelectric elements formed on the substrate to generate ultrasonic waves, and receiving ultrasonic signals reflected by the finger; (c) acquiring biometric information based on the signal reflected by the finger.
또한, 상기 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법에 있어서 상기 (b)단계는, 복수의 압전 소자들 중 특정 압전 소자를 신호 생성 소자로 설정하는 단계; 상기 신호 생성 소자 이외의 압전 소자들 중 하나 이상의 압전 소자를 신호 수신 소자로 설정하는 단계; 상기 신호 생성 소자를 활성화시켜 초음파 신호를 발생시키는 단계; 상기 신호 수신 소자를 활성화시켜 반사파 신호를 수신하되, 상기 반사파 신호는 신호 생성 소자에 의해 발생된 초음파 신호가 손가락에 의해 반사된 것을 특징으로 하는 단계;를 포함한다.Further, in the biometric information scanning method of the biometric information recognizing apparatus, the step (b) may include: setting a specific piezoelectric element among a plurality of piezoelectric elements as a signal generating element; Setting at least one piezoelectric element of the piezoelectric elements other than the signal generating element as a signal receiving element; Activating the signal generating element to generate an ultrasonic signal; And activating the signal receiving element to receive the reflected wave signal, wherein the reflected wave signal is characterized in that the ultrasonic signal generated by the signal generating element is reflected by the finger.
또한, 상기 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법에 있어서 상기 압전 소자들은 기판 상에 복수의 행과 복수의 열을 갖는 행렬 형태로 배열된 것을 특징으로 할 수 있고, 또는 상기 압전 소자들은 복수의 행을 이루어 배열되되, 임의 행을 구성하는 압전 소자들은 상기 임의 행의 전순위 행을 구성하는 압전 소자들 또는 상기 임의 행의 후순위 행을 구성하는 압전 소자들과 어긋나게 배열된 것을 특징으로 할 수도 있다.Further, in the biometric information scanning method of the biometric information recognizing apparatus, the piezoelectric elements may be arranged in a matrix form having a plurality of rows and a plurality of columns on a substrate, or the piezoelectric elements may have a plurality of rows. The piezoelectric elements constituting the arbitrary row may be arranged to deviate from the piezoelectric elements constituting the previous row of the arbitrary row or the piezoelectric elements constituting the subsequent row of the arbitrary row.
또한, 상기 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법에 있어서 상기 (a)단계는, 기판 상에 각 손가락이 위치되는 순서를 더 인식하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 또는 상기 (a)단계는 기판 상에 각 손가락이 위치되는 시점의 시간 간격을 더 인식하는 것을 특징으로 할 수도 있다.Further, in the biometric information scanning method of the biometric information recognizing apparatus, step (a) may further recognize an order in which each finger is placed on the substrate, or step (a) may be performed on the substrate. It may be characterized by further recognizing the time interval of the time when each finger is located at.
또한, 상기 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법은 기판 상에 형성된 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 초음파를 발생시키고, 상기 손가락에 반사된 초음파 신호를 수신하는 (d)단계를 더 포함하되, (b)단계에서 발생시킨 초음파 신호와 다른 주파수 크기의 초음파 신호를 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다. The biometric information scanning method of the biometric information recognition apparatus may further include generating ultrasonic waves by activating a plurality of piezoelectric elements formed on a substrate, and receiving (d) receiving ultrasonic signals reflected from the finger, (b) It may be characterized by generating an ultrasonic signal of a different frequency magnitude than the ultrasonic signal generated in step).
또한, 이때, 상기 (d)단계에서 발생된 초음파 신호가 상기 손가락 내 혈관 또는 뼈에 의해 반사된 신호를 수신하여 추가 생체정보를 획득하는 (e)단계;를 더 포함할 수도 있다.In this case, the method may further include the step (e) of receiving the signal reflected by the blood vessel or the bone in the ultrasound signal generated in the step (d) to obtain additional biometric information.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 생체정보 인식장치는 기판; 상기 기판 상에 배열된 복수의 압전 소자들; 및 제어부; 를 포함하되, 상기 제어부는, 기판 상에 복수의 손가락이 위치된 상태를 인식한 후 기판 상에 형성된 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 초음파를 발생시키고, 상기 손가락에 반사된 초음파 신호를 수신하며, 상기 손가락에 의해 반사된 신호를 기초로 생체정보를 획득하는 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 on the substrate; And a controller; Including, but the control unit, after recognizing a state in which a plurality of fingers are located on the substrate to activate the plurality of piezoelectric elements formed on the substrate to generate an ultrasonic wave, and receives the ultrasonic signal reflected on the finger, The biometric information may be obtained based on the signal reflected by the finger.
본 발명에 따르면 사용자를 보다 정확하게 특정할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention there is an effect that can specify the user more accurately.
또한, 본 발명에 따르면 스캐닝 영역을 효과적으로 줄일 수 있으며, 스캐닝에 필요한 압전 소자들을 최소한으로 제한할 수 있어 생체정보 스캐닝에 소요되는 전력을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the scanning area can be effectively reduced, and the piezoelectric elements required for scanning can be limited to the minimum, thereby reducing the power required for biometric information scanning.
또한, 본 발명에 따르면 위조 지문에 의한 인증사고를 예방할 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the present invention there is an effect that can prevent the authentication accident due to the forgery fingerprint.
도 1은 본 발명에 따른 생체정보 스캐닝 방법의 진행 과정을 간략히 나타낸 것이다.1 briefly illustrates a process of a biometric information scanning method according to the present invention.
도 2는 기판 상에 손가락을 위치시키는 순서를 인식하는 실시예를 나타낸 것이다.2 illustrates an embodiment of recognizing an order of placing a finger on a substrate.
도 3은 기판 상에 손가락이 위치되는 시점의 시간 간격을 인식하는 실시예를 나타낸 것이다. 3 illustrates an embodiment of recognizing a time interval at which a finger is positioned on a substrate.
도 4 내지 도 6은 생체정보 인식장치가 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시켜 일련의 인식행을 형성시키고 이를 이용하여 생체정보를 스캐닝하는 실시예를 나타낸 것이다.4 to 6 illustrate an embodiment in which the biometric information recognizing apparatus selectively activates the piezoelectric elements to form a series of recognition lines and scans the biometric information using the biometric information.
도 7은 기판 상 행렬 모양으로 형성된 압전 소자들이 1행, 1열씩 활성화 되어 생체정보를 스캐닝하는 모습을 나타낸 것이다.7 illustrates a state in which the piezoelectric elements formed in a matrix shape on a substrate are activated by one row and one column to scan biometric information.
도 8은 기판 상 전후 행이 어긋나게 형성된 압전 소자들이 1행, 1열씩 활성화 되어 생체정보를 스캐닝 하는 모습을 나타낸 것이다.FIG. 8 illustrates a method in which the piezoelectric elements formed by shifting front and rear rows on a substrate are scanned by one row and one column to scan biometric information.
도 9는 기판 상 행렬 모양으로 형성된 압전 소자들이 복수 행을 이루어 하나의 인식행을 구성한 모습을 나타낸 것이다.9 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 10은 상기 도 9와 같은 인식행이 설정된 상태에서 개별 압전 소자들이 선택적으로 활성화 되어 스캐닝 하는 모습을 나타낸 것이다.FIG. 10 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. 9 is set.
도 11은 기판 상 전후 행이 어긋나게 형성된 압전 소자들이 복수 행을 이루어 하나의 인식행을 구성한 모습을 나타낸 것이다.FIG. 11 illustrates a state in which piezoelectric elements formed by shifting front and rear rows on a substrate form a single row by forming a plurality of rows.
도 12는 상기 도 11과 같은 인식행이 설정된 상태에서 개별 압전 소자들이 선택적으로 활성화 되어 스캐닝 하는 모습을 나타낸 것이다.FIG. 12 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. 11 is set.
도 13은 사용자의 손가락이 기판 상에 닿은 영역에 존재하는 압전 소자들만을 활성화 시키는 실시예를 나타낸 것이다.FIG. 13 illustrates an embodiment of activating only piezoelectric elements present in an area where a user's finger touches a substrate.
도 14는 생체정보 인식장치가 서로 다른 주파수의 초음파를 발생시켜 2 개의생체정보를 획득하는 과정을 순서대로 나타낸 것이다.FIG. 14 sequentially illustrates a process in which the biometric information recognizing apparatus generates ultrasonic waves of different frequencies to acquire two biometric information.
[부호의 설명][Description of the code]
100 기판100 substrate
110 인식행 110 Recognition Line
130 인식열130 recognition column
200 압점200 pressure point
300 압전 소자 300 piezoelectric elements
311 신호 생성 소자 311 Signal Generation Devices
313 신호 수신 소자313 signal receiving element
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 unless otherwise stated, it may further include other components rather than excluding the other components.
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 생체정보 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 also 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)로 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. 이때 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 stacking the coating layer of the PZT component on the electrode is a variety of methods, such as a method of placing the substrate with the electrode patterned in a solution containing the PZT component or a method of transferring the coating film of the PZT component on the substrate with electrode patterning is completed. This may exist.
한편, 본 발명에 따른 생체정보 인식장치는 후술하겠지만 도 7 또는 도 8에서와 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 7 또는 도 8에서와 같이 배열되어 있는 것을 전제로 설명하기로 한다.Meanwhile, the biometric information recognizing apparatus according to the present invention will be described below, but it is assumed that piezoelectric elements are formed as shown in FIG. 7 or 8. 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 arrangement of the piezoelectric elements may be arranged as shown in FIG. 7 or 8. It will be explained on the premise that it is.
또한 본 상세한 설명에서는 인식행 또는 인식열과 같은 용어를 정의하여 사용하게 되는데, 인식행이란 상기 복수 개의 압전 소자들을 포함하는 기판상 가상의 행을 의미하는 것이며 인식열은 기판 상 가상의 열을 의미하는 것으로 이해된다. 이때 상기 인식행 및 인식열은 제어부에 의해 설정된다.In this detailed description, terms such as a recognition row or a recognition column are defined and used. The recognition row means a virtual row on a substrate including the plurality of piezoelectric elements, and the recognition column refers to a virtual column on a substrate. It is understood that. At this time, the recognition row and the recognition column are set by the controller.
제어부는 앞서 언급한 것과 같이 복수의 압전 소자들을 임의의 인식행 또는 인식열로 설정하고 이들을 선택적으로 활성화 시키는 기능을 한다.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.
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.
한편 상기 제어부는 압전 소자들을 활성화 시키는 것 외에 기판 상에 복수의 손가락이 위치된 상태를 인식한 후 기판 상에 형성된 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 초음파를 발생시키고, 상기 손가락에 반사된 초음파 신호를 수신하며, 상기 손가락에 의해 반사된 신호를 기초로 생체정보를 획득하는 것을 총체적으로 제어한다.Meanwhile, the controller not only activates the piezoelectric elements but also recognizes a state in which a plurality of fingers are positioned on the substrate, and then activates the plurality of piezoelectric elements formed on the substrate to generate ultrasonic waves and receive ultrasonic signals reflected on the fingers. And controlling biometric information based on the signal reflected by the finger.
이와 같은 제어부는 적어도 하나의 연산 수단과 저장 수단을 포함할 수 있으며, 이때 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.Such a control unit may include at least one arithmetic means and a storage means, wherein the arithmetic means may be a general-purpose central processing unit (CPU), programmable device elements (CPLD, FPGA), 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.
도 1은 본 발명에 따른 생체정보 인식장치의 스캐닝 방법을 간략히 도시한 것이다.1 is a view briefly illustrating a scanning method of a biometric information recognition apparatus according to the present invention.
도 1을 참조할 때 본 발명에 따른 스캐닝 방법은 크게 생체정보 인식장치가 기판 상에 복수의 손가락이 위치된 상태를 인식하는 1단계, 기판 상에 형성된 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 초음파를 발생시키고, 상기 손가락에 반사된 초음파 신호를 수신하는 2단계, 반사된 초음파 신호를 기초로 생체정보를 획득하는 3단계를 포함한다.Referring to FIG. 1, a scanning method according to an embodiment of the present invention may generate ultrasonic waves by activating a plurality of piezoelectric elements formed on a substrate in a first step in which a biometric information recognition apparatus recognizes a state in which a plurality of fingers are positioned on a substrate. The method may include receiving an ultrasound signal reflected by the finger, and obtaining the biometric information based on the reflected ultrasound signal.
즉, 본 발명에 따른 스캐닝 방법은 복수의 손가락이 기판 상에 위치될 것을 전제로 하고, 복수 손가락이 기판 상에 위치되는 순서, 각 손가락이 위치되는 시점 간의 간격 등 손가락이 위치된 상태 등을 추가적으로 인식하는 것을 특징으로 하며, 이후 손가락으로부터의 지문, 혈관, 뼈 이미지 등과 같은 생체정보를 획득하기 위해 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시킨다.That is, the scanning method according to the present invention is based on the premise that a plurality of fingers are positioned on the substrate, and additionally includes an order in which the plurality of fingers are positioned on the substrate, a state in which the fingers are located, such as an interval between when each finger is positioned. Characterized in that the recognition, and then selectively activate the piezoelectric elements to obtain biometric information such as fingerprints, blood vessels, bone images from the finger.
먼저 생체정보 인식장치가 기판 상에 복수의 손가락이 위치된 상태를 인식하는 1단계에 대해 살펴본다.First, the biometric information recognizing apparatus will be described with respect to the first step of recognizing a state where a plurality of fingers are positioned on a substrate.
생체정보 인식장치는 사용자가 기판 상에 복수의 손가락을 위치시키는 경우 이를 인식하며, 인식과 동시에 생체정보 스캐닝을 시작하게 된다. 사용자는 복수의 손가락을 동시에 기판 상에 위치시킬 수도 있고, 또는 각각의 손가락을 순서에 따라 위치시킬 수도 있다.The biometric information recognition apparatus recognizes when the user places a plurality of fingers on the substrate and starts scanning the biometric information simultaneously with the recognition. The user may simultaneously place a plurality of fingers on the substrate, or may place each finger in sequence.
생체정보 인식장치가 상기 손가락의 위치된 상태를 인식하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있는데, 예를 들어 기판 상에 형성되어 있는 압전 소자를 활용하여 압력이 가해지는 영역을 감지해 냄으로써 인식할 수 있다. 즉, 압전 소자는 외부로부터의 물리적인 압력이 가해지는 경우 분극 현상이 발생하여 신호를 생성할 수 있는데, 압전 소자의 이러한 성질을 이용하여 생체정보 인식장치는 기판 상의 어느 영역에 압력이 가해지고 있는지를 파악할 수 있게 된다. 한편, 위 실시예는 하나의 실시예에 불과한 것이며 기판 상에 인체가 접하고 있는지에 대해서는 다수의 방법이 알려져 있으므로 이를 참고하기로 한다.There may be various ways for the biometric information recognition apparatus to recognize the position of the finger, for example, by detecting a region to which pressure is applied by using a piezoelectric element formed on a substrate. . That is, the piezoelectric element may generate a signal due to polarization when a physical pressure is applied from the outside.By using this property of the piezoelectric element, the bioinformation recognition apparatus may identify which region on the substrate is pressurized. Will be able to figure out. On the other hand, the above embodiment is only one embodiment and a number of methods are known as to whether the human body is in contact with the substrate will be referred to this.
다른 한편, 본 발명에 따른 생체정보 스캐닝 방법의 1단계에서는 복수의 손가락이 기판 상에 위치하였다는 사실을 인식하는 것뿐 아니라 손가락이 어떻게 위치되었는지에 대해서도 추가적으로 인식할 수 있다.On the other hand, in the first step of the method for scanning biometric information according to the present invention, in addition to recognizing that the plurality of fingers are located on the substrate, it can additionally recognize how the fingers are located.
도 2는 생체정보 인식장치가 손가락이 위치되는 순서를 인식하는 실시예를 나타낸 것이다. 즉, 사용자로서는 사전에 손가락을 위치시키는 순서를 정하여 별도의 데이터베이스에 저장해 둘 수 있으며, 생체정보 인식장치로서는 손가락이 위치되는 순서를 인식한 후 이를 상기 데이터베이스 내 저장된 정보와 비교하여 사용자 인증에 참조할 수 있다.2 illustrates an embodiment in which the biometric information recognizing apparatus recognizes an order in which a finger is positioned. That is, the user may determine the order in which the fingers are placed in advance and store them in a separate database. The biometric information recognition apparatus recognizes the order in which the fingers are located and compares them with the information stored in the database for reference. Can be.
가령, 어느 특정 사용자는 검지, 약지, 중지, 소지, 엄지 순으로 각손가락을 위치시킴으로써 그 순서를 데이터베이스에 등록시킬 수 있으며, 사용자 인증시에는 도 2와 같이 저장한 순서대로 손가락을 기판에 접하게 함으로써 생체정보 인식장치로 하여금 해당 사용자를 특정할 수 있게 할 수 있다.For example, a particular user can register the order in the database by placing each finger in the order of index finger, ring finger, middle finger, thumb, and thumb. When user authentication, the user touches the board in the order of storing as shown in FIG. The biometric information recognizing apparatus may enable the user to be specified.
한편 도 3은 생체정보 인식장치가 손가락이 위치되는 순서뿐 아니라 각 손가락이 위치되는 시점의 시간 간격을 더 인식하는 실시예를 나타낸 것이다.3 illustrates an embodiment in which the biometric information recognizing apparatus recognizes not only the order in which the fingers are positioned but also the time interval at which each finger is positioned.
즉, 사용자는 각 손가락을 기판 상에 위치시키되 각 손가락이 닿는 시점의 간격을 조절하여 위치시킬 수 있는데, 생체정보 인식장치로서는 손가락이 위치되는 순서 및 그 간격을 인식함으로써 사용자를 특정해 낼 수 있다. 예를 들어 특정 사용자는 고유 리듬에 따라 각 손가락을 기판 상에 접촉시킬 수 있는데, 상기 고유 리듬은 손가락이 기판에 닿는 시점 간의 시간을 측정함으로써 정합 여부가 판별될 수 있다.That is, the user may position each finger on the substrate, but adjust the distance at which each finger touches. The biometric information recognizing apparatus may identify the user by recognizing the order in which the fingers are positioned and the interval thereof. . For example, a particular user may contact each finger on a substrate according to an inherent rhythm, wherein the inherent rhythm may be determined by measuring the time between when the fingers touch the substrate.
다음으로, 생체정보 인식장치가 기판 상에 손가락이 위치된 상태를 인식하는 1단계 이후 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 초음파를 발생시키고, 상기 손가락에 반사된 초음파 신호를 수신하는 2단계에 대해 살펴보기로 한다.Next, after step 1 in which the biometric information recognizing apparatus recognizes a state in which a finger is positioned on a substrate, the step 2 of activating a plurality of piezoelectric elements to generate ultrasonic waves and receiving the ultrasonic signal reflected on the finger will be described. Shall be.
도 4는 본 발명에 따른 생체정보 인식장치가 사용자의 생체정보를 스캐닝하는 방법 중 제1실시예를 도시한 것이다.4 illustrates a first embodiment of a method for scanning biometric information of a user by a biometric information recognition apparatus according to the present invention.
기판(100) 상에 n개의 인식행(110) 및 m개의 인식열(130)이 설정되어 있음을 가정할 때, 생체정보 인식장치는 우선적으로 첫 번째 인식행(110)부터 n번째 인식행(110)까지 순서에 따라 활성화 시킴으로써 세로 방향으로의 스캐닝을 수행한다. 이 때, 상기 복수 개의 인식행(110)은 순서대로 활성화 되되, 첫 번째 인식행(110)이 활성화 된 이후 해당 인식행(110)이 활성화가 유지된 상태에서 다음행의 인식행(110)이 순차적으로 활성화 되어 궁극적으로는 모든 인식행(110)이 활성화 되는 방식으로 세로 방향 스캐닝이 이루어질 수 있으며, 또는 첫 번째 인식행(110)이 활성화 된 이후 해당 인식행(110)의 활성화가 해제된 상태에서 다음 행의 인식행(110)이 활성화되는 방식으로 순차적으로 활성화가 진행되어 궁극적으로는 개별 인식행(110)만 활성화가 되는 방식으로 스캐닝이 이루어질 수도 있다.Assuming that n recognition rows 110 and m recognition columns 130 are set on the substrate 100, the biometric information recognition device first prefers the first recognition row 110 to the nth recognition row ( Scanning in the vertical direction is performed by activating in sequence up to 110). In this case, the plurality of recognition rows 110 are activated in order, but after the first recognition row 110 is activated, the recognition rows 110 of the next row are maintained in the state in which the corresponding recognition rows 110 are maintained. The vertical scanning may be performed in such a way that the recognition lines 110 are activated sequentially and ultimately all recognition rows 110 are activated, or the recognition rows 110 are deactivated after the first recognition rows 110 are activated. The activation may proceed sequentially in a manner in which the recognition row 110 of the next row is activated, and ultimately, scanning may be performed in such a manner that only the individual recognition row 110 is activated.
한편, 모든 인식행(110)들의 활성화가 종료된 이후에는 같은 방식으로 인식열(130)들에 대한 활성화가 이루어져 스캐닝이 진행될 수 있다.On the other hand, after the activation of all recognition rows 110 is finished, the recognition columns 130 may be activated in the same manner to perform scanning.
즉, 도 4의 실시예에 의하면 사용자가 생체정보 인식장치 상에 손가락을 위치시키는 경우 모든 인식행(110)들의 활성화 진행 및 모든 인식열(130)들의 활성화 진행이 되어 세로 방향 -> 가로 방향의 스캐닝이 이루어진다.That is, according to the embodiment of FIG. 4, when the user places a finger on the biometric information recognition device, the activation process of all recognition rows 110 and the activation process of all recognition columns 130 are performed. Scanning is done.
도 5는 본 발명에 따른 사용자 생체정보 스캐닝 방법 중 제2실시예를 도시한 것이다.5 illustrates a second embodiment of a method for scanning user biometric information according to the present invention.
이에 따르면 생체정보 인식장치는 우선 홀수 번째 인식행(110)들을 순서대로 활성화 시키고, 이후 짝수 번째 인식행(110)을 순서대로 활성화 시킨다. 이때, 상기 복수 개의 홀수 번째 또는 짝수 번째 인식행(110)들은 순서대로 활성화 되되, 첫 번째 홀수행 또는 짝수행 인식행(110)이 활성화 된 이후 해당 인식행(110)이 활성화가 유지된 상태에서 다음 홀수행 또는 짝수행이 순차적으로 활성화되어 궁극적으로는 모든 인식행(110)들이 활성화 되는 방식으로 세로 방향 스캐닝이 이루어질 수 있다. 또는 첫 번째 홀수행 또는 짝수행 인식행(110)이 활성화 된이후 해당 인식행(110)의 활성화가 해제된 상태에서 다음 홀수행 또는 짝수행이 활성화 되는 방식으로 순차적으로 활성화가 진행되어 궁극적으로는 개별 홀수행 또는 짝수행만 활성화가 되는 방식으로 스캐닝이 이루어질 수도 있다.Accordingly, the biometric information recognition apparatus first activates the odd-numbered recognition rows 110 in order, and then activates the even-numbered recognition rows 110 in order. At this time, the plurality of odd-numbered or even-numbered recognition rows 110 are activated in order, but after the first odd-numbered or even-row recognition rows 110 are activated, in the state in which the corresponding recognition rows 110 are activated. The next odd row or even row may be sequentially activated, and thus vertical scanning may be performed in a manner that ultimately all recognition rows 110 are activated. Alternatively, after the first odd-row or even-row recognition row 110 is activated, the activation of the next odd-row or even-row is activated in a state in which the next recognition row or even-row is activated. Scanning may be done in such a way that only individual odd or even rows are activated.
한편, 도면에는 도시되어 있지 않으나 홀수행 및 짝수행의 인식행(110)들이 모두 활성화가 이루어진 이후에는 같은 방식으로 인식열(130)들도 활성화가 이루어진다.On the other hand, although not shown in the figure, the recognition columns 130 are activated in the same manner after the recognition rows 110 of odd and even rows are activated.
도 5와 같은 방식으로 스캐닝이 이루어지는 경우 근접한 인식행(110) 또는 인식열(130)의 동시 활성화에 의한 신호 간섭을 최소화 할 수 있는 효과가 있다. 즉, 도 4와 같이 근접한 인식행(110) 또는 인식열(130)이 근소한 차이로 활성화 되는 경우 발생된 초음파 신호 및 수신되는 반사파는 상호 간 간섭을 일으켜 인식률의 저하를 가져올 수 있으나, 도 5와 같이 인식행(110) 또는 인식열(130)을 활성화 시키는 경우 각 행 또는 열 사이의 거리에 의해 신호 간섭 현상이 감소할 수 있으며 이에 따라 인식률 저하를 줄일 수 있는 효과가 있다.When scanning is performed in the same manner as in FIG. 5, signal interference due to simultaneous activation of the adjacent recognition row 110 or the recognition column 130 may be minimized. That is, when the adjacent recognition row 110 or the recognition column 130 is activated with a slight difference as shown in FIG. 4, the generated ultrasonic signal and the received reflected wave may interfere with each other, resulting in a decrease in recognition rate. In the case of activating the recognition row 110 or the recognition column 130 as described above, signal interference may be reduced by the distance between each row or column, thereby reducing the recognition rate.
도 6은 본 발명에 따른 사용자 생체정보 스캐닝 방법의 제3실시예를 도시한 것이다.6 illustrates a third embodiment of a method for scanning user biometric information according to the present invention.
이에 따르면 생체정보 인식장치는 n개의 인식행(110)들을 2 이상의 인식행 그룹으로 나누어 설정하고, 상기 인식행 그룹을 순차적으로 활성화 시켜 세로 방향의 스캐닝을 진행시킬 수 있다. 예를 들어 도 6을 참조할 때, 생체정보 인식장치는 2개의 인식행(110)을 하나의 인식행 그룹으로 설정하여 1회차에는 제1인식행 그룹을 동시에 활성화 시키고, 2회차에는 제2인식행 그룹을 동시에 활성화 시키는 방식으로 모든 인식행(110)들을 활성화 시킬 수 있다.Accordingly, the biometric information recognizing apparatus divides the n recognition rows 110 into two or more recognition row groups, and sequentially activates the recognition row groups to perform vertical scanning. For example, referring to FIG. 6, the biometric information recognizing apparatus sets two recognition rows 110 as one recognition row group to simultaneously activate the first recognition row group in the first round and the second recognition in the second round. All recognition rows 110 may be activated by simultaneously activating a row group.
한편 이 때, 앞서 도 4 및 도 5에서와 마찬가지로 복수의 인식행 그룹들은 순서대로 활성화 되되, 첫 번째 인식행 그룹이 활성화 된 이후 해당 인식행 그룹이 활성화가 유지된 상태에서 두 번째 인식행 그룹이 순차적으로 활성화 되어 궁극적으로는 모든 인식행 그룹들이 활성화 되는 방식으로 세로 방향 스캐닝이 이루어질 수 있다. 또는 첫 번째 인식행 그룹이 활성화 된 이후 해당 인식행 그룹의 활성화가 해제된 상태에서 다음 인식행 그룹이 활성화 되는 방식으로 순차적으로 활성화가 진행되어 궁극적으로는 개별 인식행 그룹만 활성화가 되는 방식으로 세로 방향 스캐닝이 이루어질 수 있다.In this case, as shown in FIGS. 4 and 5, the plurality of recognition row groups are activated in order, but after the first recognition row group is activated, the second recognition row group is maintained while the corresponding recognition row group is maintained. Vertical scanning can be performed in such a way that it is activated sequentially and ultimately all recognition row groups are activated. Alternatively, after the first recognition row group is activated, the next recognition row group is activated while the corresponding recognition row group is deactivated, and the activation proceeds sequentially so that only individual recognition row groups are activated. Directional scanning can be made.
한편, 도면에는 도시되어 있지 않으나 인식행 그룹들이 모두 활성화가 이루어진 이후에는 같은 방식으로 인식열(130)에 대해서도 인식열 그룹이 설정되어 활성화가 이루어지게 된다. On the other hand, although not shown in the figure, after the recognition row groups are all activated, the recognition column group is set and activated for the recognition column 130 in the same manner.
도 6과 같은 방식으로 스캐닝이 이루어지는 경우 도 4에서의 실시예에 비해 더 빠르게 스캐닝을 할 수 있는 효과가 있다. 즉, 도 6의 실시예에 의하는 경우 복수 개의 인식행(110) 또는 인식열(130)이 각각 그룹으로 설정되어 동시에 활성화 될 수 있으므로, 도 4에서처럼 개별 인식행(110) 또는 인식열(130)이 활성화 되는 것에 비해 더 빠른 스캐닝이 이루어진다.When scanning is performed in the same manner as in FIG. 6, the scanning can be performed faster than in the embodiment of FIG. 4. That is, according to the embodiment of FIG. 6, since the plurality of recognition rows 110 or the recognition columns 130 may be set as a group and activated at the same time, the individual recognition rows 110 or the recognition columns 130 may be activated as in FIG. 4. Scanning is faster than).
이상 도 4 내지 도 6을 참조하여 생체정보 인식장치가 복수 개의 인식행(110) 또는 인식열(130)을 특정 패턴에 따라 활성화 시키는 과정, 즉 스캐닝하는 과정에 대해 살펴보았다.4 to 6, the process of activating the plurality of recognition rows 110 or the recognition columns 130 according to a specific pattern, that is, the scanning process, has been described with reference to FIGS.
이하에서는 도 7 내지 도 12를 참조하여 각 인식행(110) 또는 인식열(130)이 어떻게 구성되며, 각 인식행(110) 또는 인식열(130)을 구성하는 압전 소자(300)들이 어떻게 활성화 되는지에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, referring to FIGS. 7 to 12, how each recognition row 110 or the recognition column 130 is configured, and how the piezoelectric elements 300 constituting each recognition row 110 or the recognition column 130 are activated. Let's see if it works.
도 7은 생체정보 인식장치의 기판(100) 상에 압전 소자(300)들이 행렬 모양으로 배열된 모습을 나타낸 것이다. 도 7을 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 이 때 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.7 shows the piezoelectric elements 300 arranged in a matrix on the substrate 100 of the biometric information recognition apparatus. Referring to FIG. 7, 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. Also, at this time, each row may be preferably formed at equal intervals, which may be applied to the columns as well. 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 7과 같이 압전 소자(300)들이 배열된 상태에서, 생체정보 인식장치는 하나의 행 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식행(110)으로 설정할 수 있으며, 하나의 열 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식열(130)로 설정할 수 있다.In the state in which the piezoelectric elements 300 are arranged as shown in FIG. 7, the biometric information recognizing apparatus may set the piezoelectric elements 300 arranged on one row to one recognition row 110. The arranged piezoelectric elements 300 may be set as one recognition string 130.
예를 들어, 인식행(110)들을 활성화 시키는 단계에서는 1행을 구성하는 압전 소자(300)들을 제1인식행(110)으로, 2행을 구성하는 압전 소자(300)들을 제2인식행(110) 등으로 설정하여 이들을 순차적으로 활성화 시킬 수 있으며, 인식열(130)들을 활성화 시키는 단계에서도 역시 동일한 방식이 적용된다.For example, in the step of activating the recognition row 110, the piezoelectric elements 300 constituting one row are the first recognition rows 110, and the piezoelectric elements 300 constituting the second row are second recognition rows ( 110) may be sequentially activated, and the same method is applied to the step of activating the recognition strings 130.
한편, 이때 상기 각각의 인식행(110) 또는 인식열(130)을 구성하는 압전 소자(300)들이 활성화 된다는 것의 의미는, 상기 인식행(110) 또는 인식열(130)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 수신 소자(313)는 반사파 신호를 수신하게 하는 것을 의미한다. 이때 반사파 신호란, 상기 발생된 초음파 신호가 사용자의 손가락(지문, 혈관, 뼈)에 의해 반사된 것을 의미한다.On the other hand, in this case, the piezoelectric elements 300 constituting the recognition row 110 or the recognition column 130 are activated, which means that the piezoelectric elements constituting the recognition row 110 or the recognition column 130 ( Some of the parts 300 are activated as the signal generating element 311, and other piezoelectric elements 300 are activated as the signal receiving element 313 so that the signal generating element 311 generates an ultrasonic signal and the signal receiving element 313 is It means to receive the reflected wave signal. In this case, the reflected wave signal means that the generated ultrasonic signal is reflected by the user's finger (fingerprint, blood vessel, bone).
이때 생체정보 인식장치는 두 가지 방식으로 상기 각 인식행(110) 또는 인식열(130)을 활성화 시킬 수 있다.In this case, the biometric information recognition apparatus may activate each of the recognition rows 110 or the recognition columns 130 in two ways.
첫 번째로, 생체정보 인식장치는 각 인식행(110) 또는 인식열(130)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, in the biometric information recognition apparatus, odd-numbered piezoelectric elements 300 of each recognition row 110 or recognition column 130 are signal generating elements 311, and even-numbered piezoelectric elements 300 are signal receiving elements ( 313 and simultaneously activate the corresponding piezoelectric elements 300 to perform the functions of generating ultrasonic waves and receiving reflected waves, respectively.
두 번째로, 생체정보 인식장치는 각 인식행(110) 또는 인식열(130)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 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 인식열(130)을 활성화 시킬 수 있다. 예를 들어도 7을 참조할 때, 생체정보 인식장치는 제1인식행(110)의 두 번째 압전 소자(300)를 신호 생성 소자(311)로, 첫 번째 및 세 번째 압전 소자(300)를 신호 수신 소자(313)로 설정한 후 각 압전 소자(300)들이 초음파 발생 및 반사파 수신을 할 수있도록 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 제1인식행(110)의 활성화가 이루어지게 할 수 있다. 이러한 과정은 인식열(130)에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있다.Second, the biometric information recognizing apparatus uses the specific piezoelectric element 300 of each recognition row 110 or the recognition column 130 as a signal generation element 311, and the piezoelectric element 300 adjacent to the signal generation element 311. ) Is set as the signal receiving element 313 to activate the primary, and then the piezoelectric element 300 proximate to the signal generation element 311 set as the new signal generation element 311 and the corresponding signal generation element ( Setting the piezoelectric elements 300 to the signal generating element 311 in order, such as setting the piezoelectric element 300 adjacent to 311 as a new signal receiving element 313 to perform secondary activation, and then generating the signal generating element. Each time 311 is newly set, the piezoelectric elements 300 adjacent thereto may be set as the signal receiving element 313 to activate each recognition row 110 or the recognition string 130. For example, referring to FIG. 7, the biometric information recognizing apparatus signals 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 the piezoelectric element 300 is set to the receiving element 313, each piezoelectric element 300 is first activated to allow ultrasonic generation and reflection wave reception, and then the third piezoelectric element 300 of the first recognition row 110 is a signal generating element. In operation 311, the second and fourth piezoelectric elements 300 may be set as the signal receiving element 313 to perform secondary activation, such as all the piezoelectric elements 300 of the first recognition row 110. By repeatedly performing for the activation of the first recognition row 110 can be made. This process may be similarly applied to the recognition string 130.
도 8은 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. 8 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 row are immediately above the row (hereinafter, referred to as the priority row). ) 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 이때, 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 8에서도 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 rank 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, one column is formed as shown in FIG. 8.
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 8을 참조하여 살펴보면, 두 번째 행의 압전 소자1의 위치는 첫 번째 행의 압전 소자2 및 3을 이은 선분의 중심점으로부터 수직으로 연장한 축 상에 배치됨을 알 수 있다. 압전 소자1의 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. 8, it can be seen that the position of the piezoelectric elements 1 of the second row is disposed on an axis extending perpendicularly from the center point of the line segment connecting the piezoelectric elements 2 and 3 of the first row. The position of the piezoelectric element 1 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 8과 같이 행렬이 뒤틀린 형태의 압전소자(300) 배치를 가지게 된다.When the piezoelectric elements 300 are formed on the substrate 100 in this manner, the biometric information recognizing apparatus in the completed state has the arrangement of the piezoelectric elements 300 having a twisted matrix as shown in FIG. 8.
한편, 도 8과 같이 압전 소자(300)들이 배열된 상태에서, 생체정보 인식장치는 하나의 행 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식행(110)으로 설정할 수 있으며, 하나의 열 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식열(130)로 설정할 수 있다. 이때 인식열(130)은 홀수번째 행들 상에 위치한 압전 소자(300)들의 집합 또는 짝수번째 행들 상에 위치한 압전 소자(300)들의 집합으로 이루어진다.Meanwhile, in the state in which the piezoelectric elements 300 are arranged as shown in FIG. 8, the biometric information recognizing apparatus may set the piezoelectric elements 300 arranged on one row to one recognition row 110, and one column. The piezoelectric elements 300 arranged thereon may be set as one recognition string 130. In this case, the recognition column 130 includes a set of piezoelectric elements 300 positioned on odd-numbered rows or a set of piezoelectric elements 300 located on even-numbered rows.
또한 이때, 도 7에서의 실시예와 마찬가지로 생체정보 인식장치는 두 가지 방식으로 상기 각 인식행(110) 또는 인식열(130)을 활성화 시킬 수 있다.In this case, as in the embodiment of FIG. 7, the biometric information recognizing apparatus may activate the recognition lines 110 or the recognition columns 130 in two ways.
즉, 생체정보 인식장치는 각 인식행(110) 또는 인식열(130)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 각 인식행(110) 또는 인식열(130)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 생성 소자(311)가 새로이 설정될 때마다 이에 근접한 압전 소자(300)들을 신호 수신 소자(313)로 설정해 가면서 각 인식행(110) 또는 인식열(130)을 활성화 시킬 수 있다.That is, in the biometric information recognizing apparatus, odd-numbered piezoelectric elements 300 of each recognition row 110 or recognition column 130 are signal generating elements 311, and even-numbered piezoelectric elements 300 are signal receiving elements 313. (Or vice versa, 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. Each of the ultrasonic wave generation and the reflection wave reception may be performed, or the specific piezoelectric element 300 of each recognition row 110 or the recognition column 130 may be a signal generation element 311 and the signal generation element 311. After the primary activation is performed by setting the piezoelectric element 300 adjacent to the signal generating element 313 to the signal receiving element 313, the piezoelectric element 300 adjacent to the signal generating element 311, which has been previously set, is used as the signal generating element 311. The signal is received by the piezoelectric element 300 adjacent to the signal generation element 311. The piezoelectric element 300 is set to the signal generating element 311 in order, and the piezoelectric element close to the signal generating element 311 is newly set. The recognition lines 110 or the recognition columns 130 may be activated by setting the 300 to the signal receiving element 313.
도 9는 기판(100) 상에 앞서 살펴본 도 7과 같은 행렬 모양으로 압전 소자(300)들이 배열된 상태에서, 생체정보 인식장치가 ‘복수’ 개의 행 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식행(110)으로, ‘복수’ 개의 열 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식열(130)로 설정한 실시예를 나타낸 것이다.FIG. 9 illustrates one embodiment of a plurality of piezoelectric elements 300 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 a matrix shape as shown in FIG. 7. In the recognition row 110, the piezoelectric elements 300 arranged on the plurality of columns are set to one recognition column 130.
도 9는 하나의 예시로서 기판(100) 상 3개 행의 압전 소자(300)들이 하나의 인식행(110)으로 인식되고, 3개 열의 압전 소자(300)들이 하나의 인식열(130)로 인식되는 것을 나타낸 것이다. 이 때, 생체정보 인식장치는 상기 인식행(110) 상의 압전 소자(300)들을 선택적으로 활성화 시켜 인식행(110)에 의한 생체 정보 스캐닝을 진행하는데, 그 과정은 다음과 같다.9 illustrates three piezoelectric elements 300 on the substrate 100 as one recognition row 110, and three columns of piezoelectric elements 300 as one recognition column 130. It shows what is recognized. 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 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, the controller may internally store individual identifiers of the piezoelectric elements 300 existing on the substrate 100, and convert the piezoelectric element 300 at a specific position into the signal generating element 311. If you want to set 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 생성 소자(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 10을 예로 들면 신호 생성 소자(311)를 중심으로 주변 8개의 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 set the piezoelectric element 300 closest to the signal generating element 311 as the signal receiving element 313, which is used to reduce the energy loss caused by 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. 10, eight 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) 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 또는 우측에 존재하는 압전 소자(300) 중 어느 하나가 설정될 수 있다.After the fourth step, the biometric information recognizing apparatus sets any one of the piezoelectric elements 300 adjacent to the signal generation element 311 as a new signal generation element 311. 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 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 10에서도 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. 10, 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 압전 소자(300) 활성화 방법은 1단계 내지 8단계의 과정이 반복되어 수행되며, 바람직하게는 어느 인식행(110) 또는 인식열(130)의 일단에서 말단까지 신호 생성 소자(311)가 설정 및 활성화 되는 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 지문, 혈관, 뼈 형상 등 생체정보를 획득할 수 있다.The piezoelectric element 300 activation method according to the present invention is performed by repeating the processes of steps 1 to 8, and preferably, the signal generating element 311 from one end to the end of any recognition row 110 or recognition string 130. ) Is set and activated repeatedly. 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. 300 may repeat the process of generating the ultrasonic wave and receiving the reflected wave to obtain biometric information such as the fingerprint, blood vessel, and bone shape of the user using the received reflected wave signal.
도 11은 기판(100) 상에 앞서 살펴본 도 8과 같은 모양으로 압전 소자(300)들이 배열된 상태에서, 생체정보 인식장치가 ‘복수’ 개의 행 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식행(110)으로, ‘복수’ 개의 열 상에 배열된 압전 소자(300)들을 하나의 인식열(130)로 설정한 실시예를 나타낸 것이다.FIG. 11 illustrates that the piezoelectric elements 300 are arranged on a plurality of rows in a state where the piezoelectric elements 300 are arranged on the substrate 100 in the same shape as FIG. 8 described above. In the recognition row 110, the piezoelectric elements 300 arranged on the plurality of columns are set as one recognition column 130.
도 11은 하나의 예시로서 기판(100) 상 3개 행의 압전 소자(300)들이 하나의 인식행(110)으로 인식되고, 3개 열의 압전 소자(300)들이 하나의 인식열(130)로 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.11 illustrates three piezoelectric elements 300 on the substrate 100 as one recognition row 110, and three columns of piezoelectric elements 300 as one recognition column 130. It shows what is recognized. 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 among the plurality of piezoelectric elements 300 and sets them as signal generation elements 311. (Stage 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 11을 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 generating element 311 is any one piezoelectric element 300, the piezoelectric elements 300 existing around the signal generating element 311 may be set as the signal receiving element 313. Can be. Referring to FIG. 11, for example, six piezoelectric elements 300 around the signal generating element 311 may be set as the signal receiving 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 신호생성 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 any one of the piezoelectric elements 300 adjacent to the signal generation element 311 as a new signal generation element 311. 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 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.
도 12는 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 수행되며, 바람직하게는 어느 특정 행 또는 특정 열의 일단에서 말단까지 신호 생성 소자(311)가 설정 및 활성화 되는 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 지문, 혈관, 뼈 형상 등 생체정보를 획득할 수 있다.FIG. 12 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. Preferably, the signal generating element 311 is set and activated from one end to the end of any specific row or specific column. The process is repeated. 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. 300 may repeat the process of generating the ultrasonic wave and receiving the reflected wave to obtain biometric information such as the fingerprint, blood vessel, and bone shape of the user using the received reflected wave signal.
이상 본 발명에 따른 생체정보 인식장치가 복수의 압전 소자(300)들을 인식행(110) 또는 인식열(130)로 설정하고, 이들 인식행(110) 또는 인식열(130)을 어떤 패턴에 따라 활성화 시키는지, 나아가 각 인식행(110) 또는 인식열(130) 내에 압전 소자(300)들을 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 the plurality of piezoelectric elements 300 to the recognition row 110 or the recognition column 130, and sets the recognition row 110 or the recognition column 130 according to a pattern. The activation of the piezoelectric elements 300 into the signal generating element 311 and the signal receiving element 313 in each recognition row 110 or the recognition column 130 has been described.
한편, 도 13은 앞서 설명한 도 4 내지 도 7에서의 실시예와 달리 사용자의 손가락이 접한 영역에서의 압전 소자들만 활성화 시킴으로써 스캐닝을 하는 실시예를 도시한 것이다. 즉, 생체정보 인식장치는 사용자의 손가락이 기판 상에 위치하였음을 인식한 경우, 사용자의 손가락이 접한 영역만을 구별해 내어 해당 영역 내에서의 압전 소자들만 활성화 시킬 수 있다. 예를 들어 생체정보 인식장치는 사용자의 손가락이 접한 경우 압전 소자에 물리적 힘이 가해짐에 따라 어느 영역에 손가락이 접하고 있는지 구별해 낼 수 있으며, 해당 영역에서의 압전 소자들만 활성화 시킬 수 있다.On the other hand, FIG. 13 illustrates an embodiment in which scanning is performed by activating only piezoelectric elements in an area where a user's finger is in contact with the above-described embodiments of FIGS. 4 to 7. That is, when the biometric information recognizing apparatus recognizes that the user's finger is located on the substrate, the biometric information recognizing apparatus can distinguish only the region where the user's finger is in contact and activate only the piezoelectric elements in the corresponding region. For example, when the user's finger is in contact with the user, the biometric information recognition apparatus may distinguish which area the finger is in contact with as the physical force is applied to the piezoelectric element, and activate only the piezoelectric elements in the corresponding area.
이때 압전 소자들이 활성화 되는 패턴은 압전 소자들의 형성 모양에 따라 달라질 수 있는데, 예를 들어 압전 소자들이 행렬 모양으로 배열된 경우에는 도 13의 (a)와 같은 모양으로 신호 생성 소자와 신호 수신 소자들이 활성화 될 수 있고, 압전 소자들이 뒤틀린 모양으로 배열된 경우에는 도 13의 (b)와 같은 모양으로 활성화 될 수 있다.At this time, the pattern in which the piezoelectric elements are activated may vary depending on the shape of the piezoelectric elements. For example, when the piezoelectric elements are arranged in a matrix form, the signal generating elements and the signal receiving elements have a shape as shown in FIG. When the piezoelectric elements are arranged in a warped shape, the piezoelectric elements may be activated as shown in FIG. 13B.
이상 도 4 내지 도 13을 참조하여 사용자의 손가락이 기판 상에 위치한 경우 기판 상 형성된 압전 소자들을 활성화 시켜 스캐닝 하는 과정에 대해 살펴보았다.4 to 13, the process of activating and scanning the piezoelectric elements formed on the substrate when the user's finger is positioned on the substrate has been described.
앞서 설명한 것과 같이 초음파가 발생되고 사용자의 손가락에 반사된 초음파 신호를 수신한 이후, 생체정보 인식장치는 상기 반사된 초음파 신호를 기초로 생체정보를 획득할 수 있다.(3단계) 이 때 생체정보라 함은 바람직하게는 사용자의 지문 이미지를 일컫는다. 사용자의 지문은 융선이 형성되어 있어 골과 마루를 가지게 되는데, 발생된 초음파가 어느 부분에 반사되는지에 따라 반사된 초음파가 달리 수신되는바, 생체정보 인식장치는 반사된 초음파의 패턴을 기초로 지문의 윤곽을 얻을 수 있게 된다.As described above, after the ultrasound is generated and the ultrasound signal reflected by the user's finger is received, the biometric information recognizing apparatus may acquire the biometric information based on the reflected ultrasound signal. Preferably refers to a fingerprint image of a user. The user's fingerprint has a ridge and has a valley and a floor. The reflected ultrasound is differently received depending on which part of the generated ultrasound is reflected, and the biometric information recognition device is based on the pattern of the reflected ultrasound. You can get the outline of.
한편, 도 14를 참조할 때 본 발명에 따른 생체정보 스캐닝 방법은 기판 상에 위치한 손가락에 대해 스캐닝을 1회 한 이후, 동일한 스캐닝을 재차 수행하되, 압전 소자 활성화 과정에서 발생시키는 초음파의 주파수 크기를 달리 함으로써 앞서 얻은 생체정보와는 다른 생체정보를 또 획득할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 14, in the bioinformation scanning method according to the present invention, the same scanning is performed again after scanning the finger located on the substrate once, and the frequency of the ultrasonic wave generated in the piezoelectric element activation process is measured. By doing so, it is possible to obtain another biological information different from the biological information obtained earlier.
즉, 생체정보 인식장치는 첫 번째 압전 소자 활성화 과정에서는 가압 영역 내에서의 사용자 지문 이미지를 획득(S1101, S1103)하고, 두 번째 압전 소자 활성화 과정에서는 사용자의 손가락 혈관 또는 뼈 이미지를 획득(S1105, S1107)할 수 있다.That is, the biometric information recognition apparatus acquires the user fingerprint image in the pressing region in the first piezoelectric element activation process (S1101, S1103), and acquires the finger blood vessel or bone image of the user in the second piezoelectric element activation process (S1105, S1107).
이상 본 발명에 따른 생체정보 인식장치 및 생체정보 인식장치가 사용자의 생체정보를 스캐닝하는 과정에 대해 살펴보았다.In the above, the process of scanning the biometric information of the user by the biometric information recognition device and the biometric information recognition device has been described.
이상 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 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 illustrated and described above, 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 기판 상에 위치되는 복수의 손가락에 대하여 사용자의 생체정보를 스캐닝 하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 기판 상에 사용자가 복수의 손가락을 위치시키는 경우 기판 상의 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시켜 스캐닝을 하는 것에 관한 것이며, 나아가 복수의 손가락이 위치될 때의 패턴을 인식하여 사용자 인증시 참조할 수 있게 하는 것을 특징으로 하고 있어, 스캐닝 영역을 효과적으로 줄일 수 있으며, 스캐닝에 필요한 압전 소자들을 최소한으로 제한할 수 있어 생체정보 스캐닝에 소요되는 전력을 줄일 수 있는 효과가 있으므로, 산업상 이용가능성이 있다.The present invention relates to a biometric information recognizing apparatus and a method for scanning biometric information of a user for a plurality of fingers located on a substrate. Specifically, the present invention relates to scanning by selectively activating piezoelectric elements on a substrate when a user places a plurality of fingers on the substrate, and furthermore, recognizes a pattern when a plurality of fingers are positioned and refers to user authentication. It is possible to effectively reduce the scanning area, and to limit the piezoelectric elements required for scanning to a minimum, it is possible to reduce the power required for biometric information scanning, industrial availability have.

Claims (9)

  1. 생체정보 인식장치가 사용자의 생체정보를 스캐닝 하는 방법에 있어서,In the biometric information recognizing apparatus for scanning the biometric information of the user,
    (a) 기판 상에 복수의 손가락이 위치된 상태를 인식하는 단계;(a) recognizing a state where a plurality of fingers are positioned on a substrate;
    (b) 기판 상에 형성된 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 초음파를 발생시키고, 상기 손가락에 반사된 초음파 신호를 수신하는 단계;(b) activating a plurality of piezoelectric elements formed on the substrate to generate ultrasonic waves, and receiving ultrasonic signals reflected by the finger;
    (c) 상기 손가락에 의해 반사된 신호를 기초로 생체정보를 획득하는 단계;를 포함하는 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법(c) acquiring biometric information based on a signal reflected by the finger;
  2. 제1항에 있어서, 상기 (b)단계는, According to claim 1, wherein step (b),
    복수의 압전 소자들 중 특정 압전 소자를 신호 생성 소자로 설정하는 단계;Setting a specific piezoelectric element of the plurality of piezoelectric elements as a signal generation element;
    상기 신호 생성 소자 이외의 압전 소자들 중 하나 이상의 압전 소자를 신호수신 소자로 설정하는 단계;Setting at least one piezoelectric element of the piezoelectric elements other than the signal generation element as a signal receiving element;
    상기 신호 생성 소자를 활성화시켜 초음파 신호를 발생시키는 단계;Activating the signal generating element to generate an ultrasonic signal;
    상기 신호 수신 소자를 활성화시켜 반사파 신호를 수신하되, 상기 반사파 신호는 신호 생성 소자에 의해 발생된 초음파 신호가 손가락에 의해 반사된 것을 특징으로 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법Activating the signal receiving element to receive the reflected wave signal, wherein the reflected wave signal is characterized in that the ultrasonic signal generated by the signal generating element is reflected by the finger; Biometric Information Scanning Method
  3. 제2항에 있어서, The method of claim 2,
    상기 압전 소자들은, 기판 상에 복수의 행과 복수의 열을 갖는 행렬 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법.The piezoelectric elements may be arranged in a matrix form having a plurality of rows and a plurality of columns on a substrate.
  4. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 압전 소자들은 복수의 행을 이루어 배열되되, 임의 행을 구성하는 압전소자들은 상기 임의 행의 전순위 행을 구성하는 압전 소자들 또는 상기 임의 행의 후순위 행을 구성하는 압전 소자들과 어긋나게 배열된 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법.The piezoelectric elements are arranged in a plurality of rows, and the piezoelectric elements constituting any row are arranged to deviate from the piezoelectric elements constituting the priority row of the arbitrary row or the piezoelectric elements constituting the subordinated row of the arbitrary row. Biological information scanning method of a biometric information recognition apparatus, characterized in that.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 (a)단계는, 기판 상에 각 손가락이 위치되는 순서를 더 인식하는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법.In the step (a), the biometric information scanning method of the biometric information recognizing apparatus, characterized in that further recognizes the order in which each finger is placed on the substrate.
  6. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 (a)단계는, 기판 상에 각 손가락이 위치되는 시점의 시간 간격을 더 인식하는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법.Step (a), the biometric information scanning method of the biometric information recognizing device, characterized in that for further recognizing the time interval of the time when each finger is located on the substrate.
  7. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    기판 상에 형성된 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 초음파를 발생시키고,상기 손가락에 반사된 초음파 신호를 수신하는 (d)단계를 더 포함하되, (b)단계에서 발생시킨 초음파 신호와 다른 주파수 크기의 초음파 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법.Ultrasonic wave is generated by activating a plurality of piezoelectric elements formed on the substrate, and further comprising the step (d) of receiving an ultrasonic signal reflected on the finger, the ultrasonic signal having a different frequency size than the ultrasonic signal generated in (b) Biometric information scanning method of a biometric information recognizing apparatus, characterized in that it generates a signal.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 (d)단계에서 발생된 초음파 신호가 상기 손가락 내 혈관 또는 뼈에 의해 반사된 신호를 수신하여 추가 생체정보를 획득하는 (e)단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치의 생체정보 스캐닝 방법.(E) acquiring additional biometric information by receiving the signal reflected by the blood vessel or bone in the finger from the ultrasonic signal generated in step (d); Information scanning method.
  9. 기판;Board;
    상기 기판 상에 배열된 복수의 압전 소자들; 및A plurality of piezoelectric elements arranged on the substrate; And
    제어부;를 포함하되,Control unit; including,
    상기 제어부는, 기판 상에 복수의 손가락이 위치된 상태를 인식한 후 기판 상에 형성된 복수의 압전 소자들을 활성화 시켜 초음파를 발생시키고, 상기 손가락에 반사된 초음파 신호를 수신하며, 상기 손가락에 의해 반사된 신호를 기초로 생체정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치.The controller recognizes a state in which a plurality of fingers are positioned on a substrate, and then activates a plurality of piezoelectric elements formed on the substrate to generate ultrasonic waves, receive ultrasonic signals reflected from the fingers, and reflect by the fingers. Biological information recognizing apparatus, characterized in that to obtain biometric information based on the received signal.
PCT/KR2017/001116 2016-03-10 2017-02-02 Method for scanning user biometric information for plurality of fingers, and biometric information recognition apparatus therefor WO2017155209A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0028896 2016-03-10
KR1020160028896A KR101730835B1 (en) 2016-03-10 2016-03-10 Apparatus and method for scanning biometric information of multiple fingers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017155209A1 true WO2017155209A1 (en) 2017-09-14

Family

ID=58702545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/001116 WO2017155209A1 (en) 2016-03-10 2017-02-02 Method for scanning user biometric information for plurality of fingers, and biometric information recognition apparatus therefor

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101730835B1 (en)
WO (1) WO2017155209A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102471819B1 (en) 2018-06-21 2022-11-29 삼성전자 주식회사 Electronic device including sensor module for sensing pressure and for transmitting and receiving ultrasound signal, using piezoelectric element
KR20210008616A (en) 2019-07-15 2021-01-25 엘지디스플레이 주식회사 Display apparatus with a large area fingerprint sensor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110095565A (en) * 2010-02-19 2011-08-25 성균관대학교산학협력단 User input device, method for recognizing user finger prints, and method for recognizing user touches using a transparent sensor grid panel which is able to recognize finger prints or mult-touch
KR20110138257A (en) * 2009-03-23 2011-12-26 소나베이션, 인크. Improved piezoelectric identification device and applications thereof
US20120275669A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Kim Moon J Adaptive fingerprint scanning
KR20130060875A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 삼성전기주식회사 Sensor and method for detecting fingerprint
KR20160015302A (en) * 2013-06-03 2016-02-12 퀄컴 인코포레이티드 Devices and methods of sensing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110138257A (en) * 2009-03-23 2011-12-26 소나베이션, 인크. Improved piezoelectric identification device and applications thereof
KR20110095565A (en) * 2010-02-19 2011-08-25 성균관대학교산학협력단 User input device, method for recognizing user finger prints, and method for recognizing user touches using a transparent sensor grid panel which is able to recognize finger prints or mult-touch
US20120275669A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Kim Moon J Adaptive fingerprint scanning
KR20130060875A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 삼성전기주식회사 Sensor and method for detecting fingerprint
KR20160015302A (en) * 2013-06-03 2016-02-12 퀄컴 인코포레이티드 Devices and methods of sensing

Also Published As

Publication number Publication date
KR101730835B1 (en) 2017-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107174256B (en) Method for selectively activating a plurality of piezoelectric elements and biological information recognition device used for the same
CN107180218B (en) Biological information recognition device and scanning method for the same
CN108446685B (en) Ultrasonic fingerprint identification module, preparation method thereof and display device
TWI575420B (en) Display Device with Fingerprint Sensing Function and Operation Method thereof
WO2010085070A2 (en) Input apparatus
CN103927468B (en) Fingerprint identification module and display device
WO2017155209A1 (en) Method for scanning user biometric information for plurality of fingers, and biometric information recognition apparatus therefor
TWI540514B (en) Sensing apparatus for detecting user touch
CN108875569B (en) Biological feature sensing device and method
WO2018151547A1 (en) Biometric information recognition apparatus and biometric information recognition method using same
CN109241940A (en) Display panel, fingerprint identification driving method thereof and display device
EP3951566A1 (en) Touch control substrate, touch control device, and touch-control detection method
WO2017135691A1 (en) Method for selectively activating plurality of piezoelectric elements and biometric information recognition apparatus for method
WO2017155204A1 (en) Method for scanning user biometric information on basis of fingerprint core point and biometric information recognition device therefor
WO2021071146A1 (en) Electronic device comprising ultrasonic sensor and operation method therefor
KR20200050758A (en) Ultrasonic sensor, ultrasonic sensing device and display device
WO2018151414A1 (en) Capacitive fingerprint recognition unit, capacitive measurement circuit of fingerprint sensor, and fingerprint recognition device having same
WO2017155205A1 (en) Method for scanning biometric information of user on basis of pressure point on substrate and biometric information recognition device therefor
WO2017155206A1 (en) Method for scanning user's biometric information with respect to multiple fingers and biometric information recognition keyboard therefor
WO2017135590A1 (en) Biometric information recognition apparatus and scanning method thereof
WO2018169301A1 (en) Ultrasonic fingerprint sensor and method for manufacturing same
WO2023003157A1 (en) Electronic device and fingerprint information acquisition method of electronic device
WO2019177376A1 (en) Method and electronic device for generating fingerprint information, based on multiple pieces of image information acquired using multiple driving schemes
WO2019103237A1 (en) Ultrasonic sensor, method for manufacturing ultrasonic sensor, and security system
TWI575425B (en) Touch detection apparatus having fingerprint recognition function

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17763472

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS (EPO FORM 1205A DATED 19.12.2018)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17763472

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1