DE202015100942U1

DE202015100942U1 - Identitätserkennungssystem

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Publication number: DE202015100942U1
Application number: DE201520100942
Authority: DE
Original assignee: ZOETEK Inc
Current assignee: ZOETEK Inc
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2025-02-28

Abstract

Identitätserkennungssystem, umfassend: ein Hauptdetektionsmodul (10), das ausgelegt ist, um eine Fingerabdruck-Identifizierungstechnik oder eine Netzhaut-Identifizierungstechnik auszuführen, und das eine Detektionseinheit (11) und eine mit der Detektionseinheit (11) verbundene, erste Analyseeinheit (12) aufweist, wobei die Detektionseinheit (11) ausgelegt ist, um mindestens ein physiologisches Signal (111) zu erfassen, das bei einer Identifizierung erzeugt wird, und die erste Analyseeinheit (12) ausgelegt ist, um das erfasste physiologische Signal (111) zu analysieren und daraus entsprechende physiologische Merkmalsparameter (121) zu ermitteln oder zu entnehmen; ein Hilfsdetektionsmodul (20), das eine Mehrzahl von EKG-Elektroden (21), eine mit den EKG-Elektroden (21) verbundene EKG-Erzeugungseinheit (22), die ausgelegt ist, um ein Kardiogrammsignal (221) zu erzeugen, und eine zweite Analyseeinheit (23) aufweist, die mit der EKG-Erzeugungseinheit (22) verbunden ist und ausgelegt ist, um durch Analyse des erzeugten Kardiogramsignals (221) entsprechende EKG-Merkmalsparameter (231) zu ermitteln oder zu erzeugen; und ein Identitätserkennungsmodul (30) mit einer Speichereinheit (31) und einer Erkennungseinheit (32), das jeweils mit dem Hauptdetektionsmodul (10) und dem Hilfsdetektionsmodul (20) verbunden ist, wobei mindestens ein Informationseintrag (311) mit einer Gruppe von Merkmalsparametern eines Benutzers in der Speichereinheit (31) abgespeichert ist, wobei die Erkennungseinheit (32) ausgelegt ist, um die physiologischen Merkmalsparameter (121) und die EKG-Merkmalsparameter (231) mit den abgespeicherten Informationseinträgen (311) zu vergleichen und basierend auf diesem Vergleich die Identität eines entsprechenden Benutzers zu erkennen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Identitätserkennungssystem, insbesondere ein Identitätserkennungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Mit der Entwicklung der Biotechnologie ist es derzeit technisch möglich, biologische Eigenschaften zu imitieren. So versuchen manche skrupellose Personen die biologischen Eigenschaften einer anderen Person mit biologischer Imitationstechnik zu stehlen und eine Kontoplünderung bei einem Bankgeschäft bzw. einer anderen Geschäftstransaktion mit einer gefälschten Identität zu begehen, was zu einem Sicherheitsrisiko eines informationstechnischen Systems führt, wenn dessen Datenkommunikation und Datensicherung derzeit lediglich durch ein einziges, physiologisches Identitätserkennungsverfahren geschützt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Identitätserkennungssystem zu schaffen, das durch einfache Maßnahmen die oben genannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Identitätserkennungssystem, das die im Anspruch 1 bzw. 5 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Gemäß der Erfindung wird ein Identitätserkennungssystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist:
ein Hauptdetektionsmodul, das je nach Bedarf aufgrund einer Fingerabdruck-Identifizierungstechnik oder einer Netzhaut-Identifizierungstechnik aufgebaut ist und eine Detektionseinheit und eine mit der Detektionseinheit verbundene, erste Analyseeinheit aufweist, wobei die Detektionseinheit mindestens ein bei einer Identifizierung erzeugtes, physiologisches Signal erfasst, während die erste Analyseeinheit das physiologische Signal analysiert und daraus entsprechende physiologische Merkmalsparameter entnimmt;
ein Hilfsdetektionsmodul, das eine Mehrzahl von EKG-Elektroden, eine mit den EKG-Elektroden verbundene EKG-Erzeugungseinheit, die ein Kardiogrammsignal erzeugt, und eine zweite Analyseeinheit, die mit der EKG-Erzeugungseinheit verbunden ist und durch Analyse des erzeugten Kardiogramsignals entsprechende EKG-Merkmalsparameter erzeugt; und
ein Identitätserkennungsmodul, das aus einer Speichereinheit und einer Erkennungseinheit besteht und jeweils mit dem Hauptdetektionsmodul und dem Hilfsdetektionsmodul verbunden ist, wobei mindestens ein Informationseintrag mit einer Gruppe von Merkmalsparametern eines Benutzers in der Speichereinheit abgespeichert ist, während die Erkennungseinheit dafür sorgt, die physiologischen Merkmalsparameter und die EKG-Merkmalsparameter mit den abgespeicherten Informationseinträgen zu vergleichen und dadurch die Identität eines entsprechenden Benutzers zu erkennen.
Gemäß der Erfindung kommen beim Hauptdetektionsmodul eine Fingerabdruck-Identifizierungstechnik und eine Netzhaut-Identifizierungstechnik gleichzeitig zum Einsatz, wobei das Identitätserkennungsmodul mit einer Datenverschlüsselungseinheit versehen ist, die dafür sorgt, entsprechende Daten bei einer bidirektionalen Kommunikation mit der Speichereinheit und der Erkennungseinheit zu verschlüsseln. Außerdem kommt bei dem Hilfsdetektionsmodul eine Extremitätenableitung zwischen der linken Hand und der rechten Hand zum Einsatz.
Gemäß der Erfindung ist ferner ein Hilfsdetektionsmodul vorgesehen, das nach einem Reflexionsverfahren der Photoplethysmographie arbeitet, wobei das Hilfsdetektionsmodul eine Lichtsendeeinheit, die nach ihrem Start einen Prüflichtstrahl aussendet, eine Lichtempfangseinheit, die den zurück reflektierten Prüflichtstrahl empfängt und ein arterielles Blutdrucksignal erzeugt, eine mit der Lichtsendeeinheit verbundene Bearbeitungseinheit, die das arterielle Blutdrucksignal in ein Herzschlagsignal umwandelt, und eine zweite Analyseeinheit, die mit der Bearbeitungseinheit verbunden ist und durch Analyse des Herzschlagsignals entsprechende Herzschlag-Merkmalsparameter entnimmt, aufweist.
Gemäß der Erfindung kommen beim Hauptdetektionsmodul eine Fingerabdruck-Identifizierungstechnik und eine Netzhaut-Identifizierungstechnik gleichzeitig zum Einsatz, wobei das Identitätserkennungsmodul mit einer Datenverschlüsselungseinheit versehen ist, die dafür sorgt, entsprechende Daten bei einer bidirektionalen Kommunikation mit der Speichereinheit und der Erkennungseinheit zu verschlüsseln.
Durch die oben genannte Konstruktion ist verwirklicht, dass die vorliegende Erfindung gegenüber dem herkömmlichen Identitätserkennungssystem eine erhöhte Identitätserkennungssicherheit aufweist, weil sich die dabei verwendeten Herzmerkmale schwer von einer anderen Person imitieren lassen.
Figurenübersicht
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 ein erstes Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Identitätserkennungssystems;
2 ein zweites Blockdiagramm des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Identitätserkennungssystems;
3 ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Identitätserkennungssystems;
4 eine schematische Darstellung I des weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Identitätserkennungssystems; und
5 eine schematische Darstellung II des weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Identitätserkennungssystems.
Ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Wie aus 1 und 2 ersichtlich, umfasst ein erfindungsgemäßes Identitätserkennungssystem ein Hauptdetektionsmodul 10, ein Hilfsdetektionsmodul 20 und ein Identitätserkennungsmodul 30, wobei das Hauptdetektionsmodul 10 je nach Bedarf aufgrund einer Fingerabdruck-Identifizierungstechnik oder einer Netzhaut-Identifizierungstechnik arbeitet. Das Hauptdetektionsmodul 10 beinhaltet eine Detektionseinheit 11 und eine mit der Detektionseinheit 11 verbundene, erste Analyseeinheit 12, wobei die Detektionseinheit 11 mindestens ein bei der Identifizierung erzeugtes, physiologisches Signal 111 erfasst, während die erste Analyseeinheit 12 das physiologische Signal 111 analysiert und einen physiologischen Merkmalsparameter 121 herausberechnet. Arbeitet das Hauptdetektionsmodul 10 aufgrund der Fingerabdruck-Identifizierungstechnik, kann die oben genannte Detektionseinheit 11 entweder ein zum Erfassen eines zweidimensionalen Arrays dienender Sensor oder ein zum Erfassen eines linearen Signals dienender Sensor sein, wobei ein erzeugtes Fingerabdrucksignal das oben genannte, physiologische Signal 111 ist. Die erste Analyseeinheit 12 sorgt dafür, eine in dem physiologischen Signal 111 enthaltene Fingerabdrucktextur zu analysieren, um einen ersten, physiologischen Merkmalsparameter 121, in dem entsprechende Textureigenschaften enthalten sind, zu erzeugen. Wenn das Hauptdetektionsmodul 10 dabei aufgrund der Netzhaut-Identifizierungstechnik arbeitet, kann die Detektionseinheit 11 eine Netzhautkamera sein, mit der innere Blutgefäße der Netzhaut einer zu prüfenden Person aufgenommen werden, wobei ein dadurch erzeugtes Blutgefäßverteilungsdiagramm der Netzhaut als die physiologischen Signale 111 verwendet wird, während die erste Analyseeinheit 12 die physiologischen Signale 111 und darin enthaltene Eigenschaften der Netzhautblutgefäße analysiert. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verfügt das Hauptdetektionsmodul 10 gleichzeitig über einen zum Erfassen von Fingerabdruck dienenden Sensor und einen zum Erfassen von Netzhauteigenschaften dienenden Sensor. Im Anschluss an obige Beschreibung umfasst das Hilfsdetektionsmodul 20 eine Mehrzahl von EKG-Elektroden 21, eine mit den EKG-Elektroden 21 verbundene EKG-Erzeugungseinheit 22, die ein Kardiogrammsignal 221 erzeugt, und eine zweite Analyseeinheit 23, die mit der EKG-Erzeugungseinheit 22 verbunden wird und durch Analyse des erzeugten Kardiogramsignals 221 entsprechende EKG-Merkmalsparameter 231 erzeugt. Bei dem Hilfsdetektionsmodul 20 wird eine Extremitätenableitung zwischen der linken Hand und der rechten Hand verwendet, wobei die EKG-Erzeugungseinheit 22 einen Elektrodenstromkreis 222, einen Verstärkungsstromkreis 223 für Primärsignale, einen Filterstromkreis 224 und einen Verstärkungsstromkreis 225 für Sekundärsignale umfasst.
Darüber hinaus wird das Identitätserkennungsmodul 30, besteht aus einer Speichereinheit 31 und einer Erkennungseinheit 32, jeweils mit dem Hauptdetektionsmodul 10 und dem Hilfsdetektionsmodul 20 verbunden, wobei mindestens ein Informationseintrag 311 mit einer Gruppe von Merkmalsparametern eines Benutzers in der Speichereinheit 31 abgespeichert ist, während die Erkennungseinheit 32 dafür sorgt, die erfassten, physiologischen Merkmalsparameter 121 und die EKG-Merkmalsparameter 231 aufgrund des abgespeicherten Informationseintrages 311 zu erkennen. Mit anderen Worten werden die Informationseinträge 311 der einzelnen Benutzer vor einer praktischen Verwendung vorher in die Speichereinheit 31 geladen, wobei die Informationseinträge 311, welche die Merkmalsparameter der einzelnen Benutzer enthalten, ganz unterschiedlich sind. Als eine andere Möglichkeit, können die Informationseinträge 311 auch während eines Erkennungsvorgangs in das erfindungsgemäße Identitätserkennungssystem eingegeben werden. Die Erkennungseinheit 32 empfängt die physiologischen Merkmalsparameter 121 und die EKG-Merkmalsparameter 231 und vergleicht diese mit den in der Speichereinheit 31 abgespeicherten Informationseinträgen 311. Sobald die physiologischen Merkmalsparameter 121 und die EKG-Merkmalsparameter 231 einem der abgespeicherten Informationseinträge entsprechen, wird die Identität eines entsprechenden Benutzers erkannt. In dem Ausführungsbeispiel umfasst das Identitätserkennungsmodul 30 zudem eine Datenverschlüsselungseinheit 33, mit der entsprechende Daten bei einer bidirektionalen Kommunikation mit der Speichereinheit 31 und der Erkennungseinheit 32 verschlüsselt werden, wobei die Datenverschlüsselungseinheit 33 je nach Bedarf eine entsprechende Verschlüsselungstechnik wie z. B.: eine 128-bit-Verschlüsselungstechnik verwendet.
In 3 bis 5 ist dargestellt, dass die vorliegende Erfindung neben dem oben genannten Ausführungsbeispiel ein Hilfsdetektionsmodul 50 umfasst, das nach einem Reflexionsverfahren der Photoplethysmographie arbeitet, wobei das Hilfsdetektionsmodul 50 eine Lichtsendeeinheit 51, die nach ihrem Start einen Prüflichtstrahl aussendet, eine Lichtempfangseinheit 52, die den zurück reflektierten Prüflichtstrahl empfängt und ein arterielles Blutdrucksignal 521 erzeugt, eine mit der Lichtsendeeinheit 51 verbundene Bearbeitungseinheit 53, die das arterielle Blutdrucksignal 521 in ein Herzschlagsignal 531 umwandelt, und eine zweite Analyseeinheit 54, die mit der Bearbeitungseinheit 53 verbunden ist und durch die Analyse des Herzschlagsignals entsprechende Herzschlag-Merkmalsparameter 541 entnimmt, beinhaltet. Nach Einschalten sendet die Lichtsendeeinheit 51 einen Prüflichtstrahl mit einer spezifischen Wellenlänge aus, sodass der Prüflichtstrahl nicht von den menschlichen Blutgefäßen absorbiert, sondern von diesen zurück reflektiert wird. Die Lichtempfangseinheit 52 empfängt den zurück reflektierten Prüflichtstrahl und erzeugt je nach Lichteinfallswinkel ein arterielles Blutdrucksignal 521. Die Bearbeitungseinheit 53 umfasst außerdem eine Signalspitzenwert-Beurteilungseinheit 532 und eine Herzschlagrecheneinheit 533, welche beide nach einem Informationsanalysemechanismus arbeiten. Nachdem die Bearbeitungseinheit 53 das arterielle Blutdrucksignal 521 von der Lichtempfangseinheit 52 erhalten hat, wird das arterielle Blutdrucksignal 521 nach der Reihenfolge durch die Signalspitzenwert-Beurteilungseinheit 532 analysiert und durch die Herzschlagrecheneinheit 533 berechnet, sodass das Herzschlagsignal 531 erzeugt wird. Schließlich wird das Herzschlagsignal 531 durch die zweite Analyseeinheit 54 so analysiert, dass entsprechende Herzschlag-Merkmalsparameter 541 erzeugt werden, die für eine weitere Bearbeitung an das Identitätserkennungsmodul 30 ausgegeben werden. Im Anschluss an die obige Beschreibung kann die vorliegende Erfindung in Form eines Armbandes 60 bzw. einer Armbanduhr ausgeführt werden, wie es in der 5 dargestellt ist, wobei das Hauptdetektionsmodul 10, das zur Fingerabdruckidentifizierung dient, an einer äußeren Oberfläche des Armbandes 60 angebracht wird, während ein rings um das Hauptdetektionsmodul 10 angebrachter Metallring 70 als Erdanschluss bei der Identitätsprüfung dient. Das Hilfsdetektionsmodul 50 wird an der Rückseite des Armbandes 60 angebracht und dient dabei als Pluspol. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung eine mit dem Identitätsdetektionsmodul verbundene Kommunikationseinheit 40 umfassen, die ein Erkennungsergebnis drahtlos an andere Geräte übertragen kann, wobei die drahtlose Kommunikationseinheit 40 nach einem der folgenden Standards wie 3G-Standard, 4G-Standard, LTE-Standard oder in WIFI-Standard aufgebaut ist.
Zusammenfassend wird eine Mehrzahl von physiologischen Informationen in der vorliegenden Erfindung zur Identitätserkennung verwendet, wodurch eine mangelhafte Sicherheit bei dem herkömmlichen Identitätserkennungssystem verbessert wird. Hierzu wird ein Identitätserkennungssystem verwendet, das ein Hauptdetektionsmodul, ein Hilfsdetektionsmodul und ein Identitätserkennungsmodul umfasst, wobei das Hauptdetektionsmodul nach einer Fingerabdruck-Identifizierungstechnik oder einer Netzhaut-Identifizierungstechnik aufgebaut wird, sodass physiologische Merkmalsparameter erzeugt werden. Das Hilfsdetektionsmodul sorgt dafür, Herzschläge eines Benutzers zu analysieren, um entsprechende EKG-Merkmalsparameter zu erhalten. Das Identitätserkennungsmodul ist mit dem Hauptdetektionsmodul und dem Hilfsdetektionsmodul verbunden, sodass die Identität eines entsprechenden Benutzers anhand eines abgespeicherten Informationseintrages erkannt werden kann.

Claims

Identitätserkennungssystem, umfassend: ein Hauptdetektionsmodul (10), das ausgelegt ist, um eine Fingerabdruck-Identifizierungstechnik oder eine Netzhaut-Identifizierungstechnik auszuführen, und das eine Detektionseinheit (11) und eine mit der Detektionseinheit (11) verbundene, erste Analyseeinheit (12) aufweist, wobei die Detektionseinheit (11) ausgelegt ist, um mindestens ein physiologisches Signal (111) zu erfassen, das bei einer Identifizierung erzeugt wird, und die erste Analyseeinheit (12) ausgelegt ist, um das erfasste physiologische Signal (111) zu analysieren und daraus entsprechende physiologische Merkmalsparameter (121) zu ermitteln oder zu entnehmen; ein Hilfsdetektionsmodul (20), das eine Mehrzahl von EKG-Elektroden (21), eine mit den EKG-Elektroden (21) verbundene EKG-Erzeugungseinheit (22), die ausgelegt ist, um ein Kardiogrammsignal (221) zu erzeugen, und eine zweite Analyseeinheit (23) aufweist, die mit der EKG-Erzeugungseinheit (22) verbunden ist und ausgelegt ist, um durch Analyse des erzeugten Kardiogramsignals (221) entsprechende EKG-Merkmalsparameter (231) zu ermitteln oder zu erzeugen; und ein Identitätserkennungsmodul (30) mit einer Speichereinheit (31) und einer Erkennungseinheit (32), das jeweils mit dem Hauptdetektionsmodul (10) und dem Hilfsdetektionsmodul (20) verbunden ist, wobei mindestens ein Informationseintrag (311) mit einer Gruppe von Merkmalsparametern eines Benutzers in der Speichereinheit (31) abgespeichert ist, wobei die Erkennungseinheit (32) ausgelegt ist, um die physiologischen Merkmalsparameter (121) und die EKG-Merkmalsparameter (231) mit den abgespeicherten Informationseinträgen (311) zu vergleichen und basierend auf diesem Vergleich die Identität eines entsprechenden Benutzers zu erkennen.
Identitätserkennungssystem nach Anspruch 1, wobei das Hauptdetektionsmodul (10) ausgelegt ist, um eine Fingerabdruck-Identifizierungstechnik und eine Netzhaut-Identifizierungstechnik gleichzeitig einzusetzen.
Identitätserkennungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Identitätserkennungsmodul (30) mit einer Datenverschlüsselungseinheit (33) versehen ist, die ausgelegt ist, um entsprechende Daten bei einer bidirektionalen Kommunikation mit der Speichereinheit (31) und der Erkennungseinheit (32) zu verschlüsseln.
Identitätserkennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hilfsdetektionsmodul (20) weiterhin ausgelegt ist, um eine Extremitätenableitung zwischen der linken Hand und der rechten Hand einzusetzen.
Identitätserkennungssystem, umfassend: ein Hauptdetektionsmodul (10), das ausgelegt ist, um eine Fingerabdruck-Identifizierungstechnik oder eine Netzhaut-Identifizierungstechnik auszuführen, und das eine Detektionseinheit (11) und eine mit der Detektionseinheit (11) verbundene, erste Analyseeinheit (12) aufweist, wobei die Detektionseinheit (11) ausgelegt ist, um mindestens ein bei einer Identifizierung erzeugtes, physiologisches Signal (111) zu erfassen, und die erste Analyseeinheit (12) ausgelegt ist, um das physiologische Signal (111) zu analysieren und daraus entsprechende physiologische Merkmalsparameter (121) zu ermitteln oder zu entnehmen; ein Hilfsdetektionsmodul (50), das ausgelegt ist, um nach einem Reflexionsverfahren der Photoplethysmographie zu arbeiten, wobei das Hilfsdetektionsmodul (50) eine Lichtsendeeinheit (51), die nach ihrem Start einen Prüflichtstrahl aussendet, eine Lichtempfangseinheit (52), die den zurück reflektierten Prüflichtstrahl empfängt und ein arterielles Blutdrucksignal (521) erzeugt, eine mit der Lichtsendeeinheit (51) verbundene Bearbeitungseinheit (53), die das arterielle Blutdrucksignal (521) in ein Herzschlagsignal (531) umwandelt, und eine zweite Analyseeinheit (54) aufweist, die mit der Bearbeitungseinheit (53) verbunden ist und durch Analyse des Herzschlagsignals (531) entsprechende Herzschlag-Merkmalsparameter (541) entnimmt; und ein Identitätserkennungsmodul (30) mit einer Speichereinheit (31) und einer Erkennungseinheit (32), das jeweils mit dem Hauptdetektionsmodul (10) und dem Hilfsdetektionsmodul (20) verbunden ist, wobei mindestens ein Informationseintrag (311) mit einer Gruppe von Merkmalsparametern eines Benutzers in der Speichereinheit (31) abgespeichert ist, wobei die Erkennungseinheit (32) ausgelegt ist, um die physiologischen Merkmalsparameter (121) und die EKG-Merkmalsparameter (231) mit den abgespeicherten Informationseinträgen (311) zu vergleichen und basierend auf diesem Vergleich die Identität eines entsprechenden Benutzers zu erkennen.
Identitätserkennungssystem nach Anspruch 5, wobei das Hauptdetektionsmodul (10) ausgelegt ist, um eine Fingerabdruck-Identifizierungstechnik und eine Netzhaut-Identifizierungstechnik gleichzeitig einzusetzen.
Identitätserkennungssystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Identitätserkennungsmodul (30) mit einer Datenverschlüsselungseinheit (33) versehen ist, die ausgelegt ist, um entsprechende Daten bei einer bidirektionalen Kommunikation mit der Speichereinheit (31) und der Erkennungseinheit (32) zu verschlüsseln.