CN1707385A - 具生物辨识功能的计算机无线周边装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种具生物辨识功能的计算机无线周边装置，包含一周边装置接收模组及一周边装置本体。周边装置接收模组透过有线方式连接至一主机系统。周边装置接收模组上设有一生物特征感测器，用以感测一使用者的生物特征数据，并将生物特征数据传输至主机系统中。周边装置本体可透过无线方式与周边装置接收模组沟通。主机系统处理辨识生物特征数据，并于辨识通过后将周边装置接收模组与周边装置本体的沟通致能。
Description
技术领域
本发明是关于一种具生物辨识功能的计算机无线周边装置，而于生物辨识通过后方能激活计算机无线周边装置的功能。
背景技术
本发明亦关联至(a)本申请部分发明人的中国发明专利申请案号200310116995.X，申请日为2003年12月5日，发明名称为“含指纹传感器的存储器储存装置及其储存资料的保护方法”；及(b)本申请其中一个发明人周正三的：1.中国发明专利申请案号02105960.8，申请日为2002年4月10日，发明名称为“电容式指纹读取芯片”，公开号为1450489；2.中国发明专利申请案号02123058.7，申请目为2002年06月13日，发明名称为“压力式指纹读取晶片及其制造方法”，公开号为1464471；3.中国发明专利申请案号02124906.7，申请日为2002年06月25日，发明名称为“温度传感器及其运用该温度传感器的指纹辨识晶片”，公开号为1463674；及4.中国发明专利申请案号02132054.3，申请日为2002年09月10日，发明名称为“电容式压力微感测元及其应用的指纹读取芯片”，公开号为1482440；及5.中国发明专利申请案号01119057.4，申请日为2001年5月25日，发明名称为“电容式压力微传感元件及制造方法与信号读取方法”，公开号为1388360。
传统上，关于个人数据保密的作法，最常使用的是采用密码保护的方式来达成。然而，使用密码来保护个人数据，不但具有使用者容易忘记密码的麻烦，更有密码遭人破解的危险性。因此，关于个人特有的生物特征数据，譬如指纹、声纹、笔迹、眼睛虹膜等生物辨识方法，已经逐渐被发展来提供较为完整且有效的数据保护方式。其优点为生物特征可随身携带且不须记忆，更无法被盗取，特别是结合指纹的生物特征保护方法不仅严密，且使用相当方便。
近年来更因为芯片式指纹感测器的发明，使得在轻薄短小的电子产品上整合指纹辨识装置不再是不可行的技术，相关技术内容可参见本申请其中一个发明人周正三的上述专利。在计算机周边应用上，习知已有一些附带指纹感测功能的鼠标、键盘等，借由读取判别使用者的指纹决定计算机的使用权限。然而随着技术的发展及使用上的方便性，无线功能的计算机周边装置渐渐的取代有线装置成为市场的主流，同样的思维，整合指纹辨识功能于无线周边装置便成为一重要课题。
习知技术的含有指纹感测装置的有线周边装置主要是将感测的指纹数据透过缆线及标准连接器(例如USB接头)传送至计算机内的中央处理单元(CPU)做影像处理及比对，因此没有太多的技术问题。然而若要在无线周边装置上同样的施行，便有一些问题发生，如下所述。
图1显示一种无线周边装置的方块图，该接口装置可以是鼠标、键盘，存储器储存装置、显示器、列表机或其它装置。如图1所示，此无线周边装置110基本上包含两单元，分别为一周边装置本体130及一周边装置接收模组120，该周边装置接收模组120具有一信号接收器124(视周边装置的类型，也可以包含信号收发器)，并透过缆线及标准接口例如通用序列总线(USB)接口、一PCMCIA接口、一PCI高速(PCI EXPRESS)接口或一IEEE 1394接口连接至主机系统140。主机系统140通常为计算机装置，其具有一中央处理单元(CPU)142来处理数据。
该周边装置本体130具有一发射器132(视周边装置的类型，也可以包含信号发射/接收器)，用以发射信号以供接收器124接收，借以透过该周边装置接收模组120与计算机装置沟通。
如果欲在此一习知的无线周边装置110中加入一生物特征感测器134以作为使用者身份的控管，则采用的架构可以例如图1所示，在周边装置本体130上设有一生物特征感测器134及一影像处理器136，用以分别感测并处理譬如指纹影像以辨识使用者的身份。当辨识通过时，周边装置本体130的发射器132才能发射出无线信号给周边装置接收模组120而与计算机装置140作沟通。于此例子中，周边装置本体130为一独立的指纹辨识装置，内部包含指纹感测器134与指纹图像处理及辨识处理IC 136。这样的设计价格昂贵，其乃因为必须增加一指纹图像处理及辨识处理IC及其配套设计的成本，且通常该IC为32位的精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer，RISC或数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)，才能快速进行指纹辨识。处理器的成本通常随着其运算速度与处理能力的增加而增加，上述的RISC及/或DSP的最小成本也要在美金10元以上。这将使其不易推广及被接受。
为解决高成本的问题，最佳方式为利用主机系统140的中央处理单元142来执行指纹图像处理及辨识，便可以有效降低成本。
图2显示这一种设计采用的架构方块图。如图2所示，此无线周边装置110基本上包含两单元，分别为一周边装置本体130及一周边装置接收模组120，该周边装置接收模组120具有一信号接收器124(视周边装置的类型，也可以包含信号收发器)，并透过缆线及标准接口例如通用序列总线(USB)接口、一PCMCIA接口、一PCI高速(PCI EXPRESS)接口或一IEEE 1394接口连接至主机系统140。主机系统140通常为计算机装置具有一中央处理单元(CPU)142来处理数据。
该周边装置本体130具有一发射器132(视周边装置的类型，也可以包含信号发射/接收器)，用以发射信号以供接收器124接收，借以透过该周边装置接收模组120与计算机装置沟通。
周边装置本体130上设有一生物特征感测器134，用以感测一使用者的生物特征数据。然后，透过发射器132将生物特征数据传输通过周边装置接收模组120而到达主机系统140的CPU 142。CPU 142即对此生物特征数据进行处理及辨识。当辨识通过时，周边装置本体130才能与周边装置接收模组120作信号沟通。
然而，透过无线电传输的方式，数据传输速度远低于有线的数据传输速度。因指纹图像的数据量很大，使得传输一组指纹图像需要费时3至4秒，对于实时指纹辨识而言，其等待时间过久。以低功率低成本的无线传送系统为例，蓝牙(Blue tooth)标准的无线电传输速度约为752Kbps，低功率的无线网络卡(802.11A)标准的无线电传输速度约为1Mbps，而Ir-Da(红外线数据协会，Infrared Data Association)标准的速度为115.2Kbps。除了数据量庞大以外，透过无线电传输的生物特征数据容易受到干扰或拦截，而指纹影像必须传送完整才能加以处理，如传送中受到干扰，必须重新传送，因而会使得整个辨识流程更加不顺畅。
因此如图2所示的设计架构，目前技术上及使用上都会有其极限，无法满足使用者的需求。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种低成本且不易受干扰的具生物特征数据辨识功能的计算机无线周边装置，而于生物特征数据辨识通过后，方能激活计算机无线周边装置的功能。
为达上述目的，本发明提供一种具生物辨识功能的计算机无线周边装置包含一周边装置接收模组及一周边装置本体。周边装置接收模组透过有线方式连接至一主机系统。周边装置接收模组上设有一生物特征感测器，用以感测一使用者的生物特征数据，并将生物特征数据传输至主机系统中。周边装置本体可透过无线方式与周边装置接收模组沟通。主机系统处理辨识生物特征数据，并于辨识通过后将周边装置接收模组与周边装置本体的沟通致能。
上述的周边装置本体可以是一键盘、一鼠标、一卡片阅读机、一显示器、一列表机或一储存装置。而周边装置接收模组或周边装置本体可以更包含一扩充插槽，用以让一外接式存储器或芯片卡插入连接。借此，可将习知的计算机周边输入装置，以无线方式连接到计算机时，以生物特征感测器读取使用者的生物特征数据，由主机系统处理辨识，而控管所有的无线输入装置。
再者，可以快速传输所读取的生物特征数据至主机系统处理，而不会受到无线传输的干扰或拦截。由于主机系统具有功能强大的处理器，所以生物特征数据的处理辨识可以迅速达成。因此，整个指纹认证的过程可以迅速完成，使用者并不需要等待。再者，由于计算机无线周边装置并不需要用以处理生物特征数据的微处理器，因此其成本可以有效降低。
附图说明
图1显示一种现有计算机无线周边装置的方块图；
图2显示另一现有的设计采用的架构方块图；
图3显示依据本发明第一实施例的计算机无线周边装置的方块图；
图4显示依据本发明第二实施例的计算机无线周边装置的方块图；
图5显示依据本发明第三实施例的计算机无线周边装置的方块图；
图6显示图5的周边装置接收模组与主机系统的连接示意图。
符号说明：
10～无线周边装置
20～周边装置接收模组
21～控制器
22～生物特征感测器
23～存储器单元
24～接收器
25～存储器接口
26～收发器
27～GPIO(泛用型输出入)接口
28～扩充插槽
29～天线
30～周边装置本体
32～发射器
34～扩充插槽
36～收发器
40～主机系统
42～CPU
48～主机接口
50～外接式存储器/芯片卡
110～无线周边装置
120～周边装置接收模组
124～接收器
130～周边装置本体
132～发射器
134～生物特征感测器
136～影像处理器
140～主机系统
142～中央处理单元(CPU)
具体实施方式
图3显示依据本发明第一实施例的计算机无线周边装置的方块图。如图3所示，本实施例的一种具生物辨识功能的无线周边装置10包含一周边装置接收模组20及一周边装置本体30。周边装置接收模组20是透过有线方式连接至一主机系统40。举例而言，周边装置接收模组20是透过一通用序列总线(USB)接口、一PCMCIA接口、一PCI高速(PCI EXPRESS)接口或一IEEE 1394接口而连接至主机系统40。
周边装置接收模组20上设有一生物特征感测器22，用以感测一使用者的生物特征数据，并将生物特征数据传输至主机系统40中。举例而言，生物特征感测器22可以是一指纹感测器(滑动式指纹感测器或面积型指纹感测器)、一声音感测器或一光学影像感测器等，其中滑动式指纹感测器是用以感测滑动通过其上的手指的指纹，而面积型指纹感测器是用以感测静置于其上的手指的指纹。
此一装置优点如下，任何的无线周边装置(周边装置本体)30本来就需要一周边装置接收模组20的接收器24以连接于主机系统40端，而本发明的装置将譬如指纹感测器的生物特征感测器设置于周边装置接收模组20端，同时解决了上述高成本及无线传输影像所衍生耗时及受干扰的问题。
该周边装置接收模组20是连接于计算机，因此可以如传统周边装置般的利用计算机内的CPU做指纹影像处理及比对的工作，待比对完成后，借以激活该周边装置本体30的功能。
同时该周边装置接收模组20也可以独立的作为控制主机系统的指纹读取器，单独执行主机系统的使用者权限的登入。
周边装置本体30可透过无线方式与周边装置接收模组20沟通。周边装置本体30可以是鼠标、键盘、存储器储存装置、显示器、列表机或其它装置。并透过一低功率的无线网络卡(802.11A)、或一Ir-Da、或一蓝牙接口而与周边装置接收模组20沟通。举例而言，周边装置接收模组20具有一接收器24，而周边装置本体30具有一发射器32来进行沟通。或者，当周边装置本体30需要与主机系统互动时，周边装置接收模组20与周边装置本体30可以各具有一收发器26与36。
主机系统40利用其CPU 42处理辨识该生物特征数据，并于辨识通过后将周边装置接收模组20与周边装置本体30的沟通致能。于实际实行状态下，可以令周边装置本体30持续发出信号，而当辨识通过后，才开启周边装置接收模组20的用以接收周边装置本体30的信号的功能。
图4显示依据本发明第二实施例的计算机无线周边装置的方块图。如图4所示，本实施例是类似于第一实施例，不同之处在于周边装置本体30更具有一扩充插槽34，用以供一外接式存储器或芯片卡50插入而完成连接。于此情况下，周边装置本体30仍可以是鼠标、键盘，存储器储存装置、显示器、列表机或其它装置。
图5显示依据本发明第三实施例的计算机无线周边装置的方块图。如图5所示，本实施例是类似于第一实施例，不同之处在于周边装置接收模组20更具有一扩充插槽28，用以供一外接式存储器或芯片卡50插入而完成连接。于此实施例中，外接式存储器或芯片卡50是透过有线的方式与主机系统40连接。
图6显示图5的周边装置接收模组与主机系统的连接示意图。如图6所示，主机系统40透过一主机接口48而与周边装置接收模组20作有线连接。周边装置接收模组20包含：一生物特征感测器22，用以感测生物特征数据；一存储器单元23，用以储存供周边装置接收模组20用的驱动程序、指纹辨识及应用程序或其它相关数据；一接收器24/收发器26，用以接收来自周边装置本体30的一无线信号；一控制器21，其透过一存储器接口25而与存储器单元23及生物特征感测器22连接，并透过一GPIO(泛用型输出入)接口27而连接至接收器24/收发器26；及一连接至接收器24/收发器26的天线29。
周边装置接收模组20的控制器21是用以控制周边装置接收模组20与主机系统40的沟通，并用以透过存储器接口25控制储存于存储器单元23中的驱动程序自动下载于主机系统40中，以完成周边装置接收模组20的安装，相关的自动下载技术已经揭露于上述的“含指纹传感器的存储器储存装置及其储存资料的保护方法”专利申请案中，于此不再详述。此外，控制器21亦透过存储器接口25来控制生物特征感测器22的操作来撷取生物特征数据。再者，控制器21更透过譬如GPIO(泛用型输出入)接口27来控制接收器24(或收发器26)从天线29接收周边装置本体所传来的无线信号。
综上所述，由于生物特征数据是透过有线的方式传送至主机系统40，其速度远高于目前无线传输的速度，且不会受到干扰或拦截。由于主机系统40具有功能强大的CPU 42，所以生物特征数据的处理辨识可以迅速达成。因此，整个指纹认证的过程可以迅速完成，使用者并不需要等待。再者，由于无线周边装置10并不需要用以处理生物特征数据的微处理器，因此其成本可以有效降低。
Claims (11)
1.一种具生物辨识功能的计算机无线周边装置，其特征在于所述计算机无线周边装置包含：
一周边装置接收模组，其透过有线方式连接至一主机系统，该周边装置接收模组上设有一生物特征感测器，用以感测一使用者的生物特征数据，并将该生物特征数据传输至该主机系统中；及
一周边装置本体，其可透过无线方式与该周边装置接收模组沟通，其中，该主机系统处理辨识该生物特征数据，并于辨识通过后将该周边装置接收模组与该周边装置本体的沟通致能。
2.根据权利要求1所述的具生物辨识功能的计算机无线周边装置，其特征在于：该周边装置接收模组是透过一通用序列总线接口、一PCMCIA接口、一PCI高速接口或一IEEE 1394接口而连接至该主机系统。
3.根据权利要求1所述的具生物辨识功能的计算机无线周边装置，其特征在于：该周边装置本体是透过一低功率的无线网络卡、一Ir-Da、或一蓝牙接口而与该周边装置接收模组沟通。
4.根据权利要求1所述的具生物辨识功能的计算机无线周边装置，其特征在于：该周边装置接收模组具有一接收器，而该周边装置本体具有一发射器。
5.根据权利要求1所述的具生物辨识功能的计算机无线周边装置，其特征在于：该周边装置接收模组与该周边装置本体各具有一收发器。
6.根据权利要求1所述的具生物辨识功能的计算机无线周边装置，其特征在于：该周边装置本体是为一鼠标、一键盘、一存储器储存装置、一显示器或一列表机。
7.根据权利要求1所述的具生物辨识功能的计算机无线周边装置，其特征在于：该周边装置本体更具有一扩充插槽，用以供一外接式存储器或芯片卡插入而完成连接。
8.根据权利要求1所述的具生物辨识功能的计算机无线周边装置，其特征在于：该生物特征感测器是为一指纹感测器、一声音感测器或一光学影像感测器。
9.根据权利要求1所述的具生物辨识功能的计算机无线周边装置，其特征在于：该生物特征感测器是为一滑动式指纹感测器或一面积型指纹感测器。
10.根据权利要求1所述的具生物辨识功能的计算机无线周边装置，其特征在于：该周边装置接收模组更具有一扩充插槽，用以供一外接式存储器或芯片卡插入而完成连接。
11.根据权利要求1所述的具生物辨识功能的计算机无线周边装置，其特征在于：该周边装置接收模组更包含：
一存储器单元，用以储存供该周边装置接收模组用的驱动程序或指纹辨识及应用程序；
一接收器，用以接收来自该周边装置本体的一无线信号；
一控制器，其透过一存储器接口而与该存储器单元及该生物特征感测器连接，并透过一泛用型输出入接口而连接至该接收器；及
一天线，连接至该接收器。
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2004
- 2004-06-11 CN CN 200410048105 patent/CN1707385A/zh active Pending
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