DE10157907A1

DE10157907A1 - Vorrichtung zur Erfassung von Fingerabdrücken

Info

Publication number: DE10157907A1
Application number: DE10157907A
Authority: DE
Inventors: Raphael Henrich
Original assignee: Siemens Gebaeudesicherheit GmbH and Co OHG
Current assignee: Vanderbilt International GmbH
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2021-11-27
Also published as: DE10157907B4

Abstract

Um bei einer Vorrichtung zur Erfassung von Fingerabdrücken mit einem Fingerabdrucksensor, mit einfachsten Mitteln eine weitgehend zuverlässige Positionierung des Fingers in einer vorgegebenen Soll-Position zu erreichen, ist für die vorgegebene Soll-Position im Bereich der Fingerkuppe eine für die Fingerkuppe tastbare Struktur (6) angeordnet, die vorzugsweise aus drei punktförmigen Erhebungen (7) besteht. Die zu identifizierende Person ertastet unwillkürlich die Struktur (6) und positioniert dabei automatisch den Finger in der gewünschten Soll-Position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung von Fingerabdrücken mit einem Fingerabdrucksensor. Ein solcher Fingerabdrucksensor kann optisch, kapazitiv, akustisch, thermisch oder drucksensitiv arbeiten und liefert ein Bild des Fingerabdrucks.

Die Erfassung von Fingerabdrücken wird zur Identifikation von Personen eingesetzt und ersetzt in zunehmenden Maße andere Methoden zur Berechtigungsprüfung oder Zugangskontrolle, wie z. B. die Eingabe von PIN-Codes. Die erfassten Fingerabdrücke werden dabei mit gespeicherten Referenzabdrücken autorisierter Personen verglichen. Insbesondere bei kleinen Fingerabdrucksensoren, die den Fingerabdruck lediglich in einem begrenzten relevanten Bereich des Fingers, i. d. R. die Fingerbeere, erfassen, kommt es auf eine genaue Positionierung des Fingers auf der Fingerauflage an, so dass idealerweise die Fingerabdrücke immer von demselben Bereich des Fingers erfasst und mit dem Referenzabdruck verglichen werden. Je größer also die Freiheitsgrade sind, mit denen die zu identifizierende Person ihren Finger auf dem Fingerabdrucksensor positionieren kann, umso größer ist die Fehlerrate bei der Identifizierung. So wird oft irrtümlicherweise nicht die Fingerbeere auf die Fingerauflage gelegt, sondern statt dessen, wie man es bei der Betätigung eines Klingelknopfes gewohnt ist, mit der Fingerkuppe gegen die Fingerauflage gedrückt.

Es ist bekannt, zur Lösung dieses Problems Führungs- und/oder Anschlagflächen vorzusehen, um den Finger zwangsweise in eine Soll-Position auf dem Fingerabdrucksensor zu bringen. Da jedoch Finger unterschiedlich groß sind, muß die Führung eine gewisse Bewegungsfreiheit zulassen, wodurch wiederum die Positionierung des Fingers ungenauer wird. Ferner wird eine Zwangspositionierung des Fingers von vielen als unangenehm empfunden und verringert die Akzeptanz gegenüber einer entsprechenden Vorrichtung zur Erfassung von Fingerabdrücken. Es wurde z. B. beobachtet, dass Personen zunächst den Finger mit der Fingerkuppe gegen die Anschlagfläche bringen, dann aber den Finger unwillkürlich etwas zurückziehen, so dass dieser nicht die gewünschte Soll-Position auf der Fingerauflage einnimmt. Schließlich wird der bauliche Aufwand vergrößert; so stehen Führungs- oder Anschlagflächen für den Finger einer flachen Bauform für die die Fingerabdrücke erfassenden Vorrichtung entgegen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einfachsten Mitteln eine in Bezug auf den Fingerabdrucksensor weitgehend zuverlässige Positionierung des Fingers in Soll- Position zu erreichen.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei der Vorrichtung der eingangs angegebenen Art für die vorgegebene Soll-Position des Fingers auf dem Fingerabdrucksensor im Bereich der Fingerkuppe eine für diese tastbare Struktur angeordnet ist. Dies führt dazu, dass die betreffende Person diese Struktur unwillkürlich ertastet und dabei den Finger automatisch in der gewünschten Soll-Position positioniert. Von besonderem Vorteil ist daher die erfindungsgemäße Vorrichtung bei ungünstigen Lichtverhältnissen sowie für sehbehinderte Personen.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine tastbare Struktur mit mindestens einer punktförmigen Erhebung, insbesondere aber mit drei punktförmigen Erhebungen herausgestellt, die in einem gleichschenkligen Dreieck angeordnet sind, wobei die Spitze des Dreiecks am distalen Ende der Fingerkuppe liegt. Dies führt dazu, dass die zu identifizierende Person unwillkürlich ihren Finger auf dem Fingerabdrucksensor zentriert, d. h. den Finger in Richtung quer zu seiner Längsachse korrekt auf dem Fingerabdrucksensor positioniert.

Um die tastbare Struktur besser ertasten zu können, ist diese vorzugsweise auf einer gegen die Fingerkuppe geneigten Fläche ausgebildet. Die geneigte Fläche, die in Anpassung an die Form der Fingerkuppe vorzugsweise konkav ausgebildet ist, kann Bestandteil einer flachen Mulde sein, in deren Bodenbereich der Fingerabdrucksensor liegt. Die flache Mulde dient zur groben Führung des Fingers beim Auflegen den Fingerabdrucksensor.

Um feststellen zu können, ob der Finger tatsächlich in korrekter Position auf dem Fingerabdrucksensor liegt, kann die tastbare Struktur, z. B. die drei erwähnten punktförmigen Erhebungen, aus Elektroden bestehen, an denen eine elektrische Widerstandsmesseinrichtung angeschlossen ist, wobei die Erfassung des Fingerabdrucks deaktiviert bleibt, solange der gemessene Widerstand einen Schwellenwert überschreitet. Der Schwellenwert ist dabei so eingestellt, dass er niedriger als der Hautwiderstand der Fingerkuppe ist. Mit einem Lichtsignal oder einem akustischen Signal kann beispielsweise angezeigt werden, wenn die Widerstandsmesseinrichtung das Ertasten der Elektroden durch die Fingerkuppe detektiert.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im Einzelnen zeigen
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit drei tastbaren punktförmigen Erhebungen und
Fig. 2 ein Beispiel für die Widerstandsmessung zwischen den punktförmigen Erhebungen.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Erfassung von Fingerabdrücken, die beispielsweise in der Tastatur eines Personal Computers oder dem Gehäuse einer Zugangskontrolleinrichtung integriert sein kann. Dazu ist in der hier nur ausschnittsweise zu sehenden Tastatur bzw. dem Gehäuse 1 eine Mulde 2ausgebildet, in deren Boden ein Fingerabdrucksensor 3 liegt. Bei dem Fingerabdrucksensor 3 handelt es sich beispielsweise um einen Bildaufnahmesensor, hier z. B. ein zweidimensionaler CCD-Sensor, der den Fingerabdruck eines auf aufgelegten Fingers optisch erfasst. In dem Bereich 4, in dem die Fingerkuppe zu liegen kommt, weist die Mulde 2 eine gegen die Fingerkuppe geneigte Fläche 5 auf, auf der in einem vorgegebenen Abstand zu dem Fingerabdrucksensor 3 eine durch die Fingerkuppe tastbare Struktur 6 in Form von drei punktförmigen Erhebungen 7 angeordnet ist. Die punktförmigen Erhebungen 7 sind in Form eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet, wobei die Spitze des Dreiecks am distalen Ende der Fingerkuppe liegt. Legt eine zu identifizierende Person den Finger auf den Fingerabdrucksensor 3, so ertastet sie unwillkürlich die Struktur 6 und positioniert dabei den Finger automatisch in einer gewünschten Soll-Position.
Wie Fig. 2 zeigt, können die punktförmigen Erhebungen 7 als Elektroden ausgebildet sein, an denen eine elektrische Widerstandsmesseinrichtung 8 angeschlossen ist. Diese erfasst den Widerstand zwischen den Elektroden 7 und aktiviert erst dann den Fingerabdrucksensor 3 zur Erfassung des Fingerabdrucks, wenn der erfasste Widerstand aufgrund der an den Elektroden 7 anliegenden Fingerkuppe einen Schwellenwert unterschreitet.

Claims

1. Vorrichtung zur Erfassung von Fingerabdrücken mit einem Fingerabdrucksensor, dadurch gekennzeichnet, dass für eine vorgegebene Soll-Position des Fingers auf dem Fingerabdrucksensor (3) im Bereich (4) der Fingerkuppe eine für die Fingerkuppe tastbare Struktur (6) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die tastbare Struktur (6) mindestens eine punktförmige Erhebung (7) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die tastbare Struktur (6) drei in einem gleichschenkligen Dreieck angeordnete punktförmige Erhebungen (7) aufweist, wobei die Spitze des Dreiecks am distalen Ende der Fingerkuppe liegt.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die tastbare Struktur (6) auf einer gegen die Fingerkuppe geneigten Fläche (5) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Fläche (5) Bestandteil einer flachen Mulde (2) ist, in deren Bodenbereich der Fingerabdrucksensor (3) liegt.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die tastbare Struktur (6) aus Elektroden besteht, an denen eine elektrische Widerstandsmesseinrichtung (8) angeschlossen ist und dass die Erfassung des Fingerabdrucks deaktiviert bleibt, solange der gemessene Widerstand einen Schwellenwert überschreitet.