JP2006092547A

JP2006092547A - 基本入出力システムを具えたコンピュータシステム及びその制御方法

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Publication number: JP2006092547A
Application number: JP2005273927A
Authority: JP
Inventors: Li Kuo Chui; 立國邱; Jeng-San Jou; 正三周
Original assignee: LighTuning Technology Inc; Aimgene Tech Co Ltd
Current assignee: LighTuning Technology Inc; Aimgene Tech Co Ltd
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2006-04-06
Also published as: TW200611192A; US20060064577A1; US7447895B2; TWI264672B

Abstract

【課題】ＢＩＯＳロック装置の提供。
【解決手段】ＢＩＯＳロック装置はコンピュータシステムのＢＩＯＳチップに接続されてＢＩＯＳブート手順制御を実行する。コンピュータシステムは標準インタフェースの通信プロトコルを使用してこのロック装置のＵＳＢコントローラーとコミュニケートし、並びにこのロック装置をインタフェースストレージ装置と認定する。その後、コンピュータシステムはＵＳＢストレージ装置アクセスの方式により、このロック装置のメモリ中の指紋アプリケーションプログラムを選択し並びに指紋センサを起動してユーザーの指紋を読み取り、指紋に対応する認証待機データ及びコンピュータシステムのメインストレージ装置内に予め保存された授権データテンプレートをコンピュータシステムのメインメモリに伝送し、コンピュータシステムのＣＰＵが両者を対比し、並びに対比成功後に後続のブートプロセス実行を許可する。
【選択図】図１

Description

本発明は一種のＢＩＯＳロック装置に係り、特に、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム及びその制御方法であって、特に、指紋ロック装置をコンピュータシステムＢＩＯＳブート権限となす制御方法に関する。本発明は一部の本発明者による特許文献１に関係する。

伝統的に、コンピュータシステムの身分確認と保護にはパスワードが利用されてきた。しかしパスワード使用による保護は、ユーザーがパスワードを忘れやすいという欠点があるほか、他人により解読されやすいという危険性を有している。

このため、バイオ特徴認識装置を従来のパスワードの入力の代わりに加えることが重要な技術として開発されており、通常、使用の便利性と技術の成熟度に基づき、指紋認識装置が最もよく採用されている。

周知のとおり、指紋認識装置をコンピュータのＢＩＯＳロックとして整合させる方法の最も主要な技術開発は、商業用ＢＩＯＳチップの規格、例えば、コンピュータ中のＢＩＯＳチップ（ＲＯＭ）のストレージ空間に制限され、必要なプログラムコードをのぞいても、指紋認識プログラム及び指紋特徴ファイルの十分な保存空間がなく、例えば謹厳な特徴点指紋認識プログラムは、少なくとも２００キロバイトの空間を必要とするが、これにより、もし単純に直接指紋センサとＢＩＯＳチップを接続（コンピュータのＣＰＵを採用して演算）し、並びにＢＩＯＳチップを指紋認識プログラム及び演算のターゲットとして使用しようとしても、既存のコンピュータの商業用ＢＩＯＳチップ規格では相当に困難である。

解決の方法は、独立指紋認識装置（即ち指紋キャプチャ及び認識はいずれも同一装置内で実行される）を提供し、前述の、ＢＩＯＳチップを指紋認識プログラム及び演算時のターゲットとしない（コンピュータのＣＰＵを採用して演算）ことである。しかし、このような独立指紋認識装置の価格は高い。例えば、指紋センサを除き、画像処理及び認識モジュールはハイレベルのマイクロプロセッサ、例えば３２ビットのＲＩＳＣプロセッサ或いはＤＳＰチップを必要とし、さらに認識プログラムを保存するＲＯＭ及び演算に必要なＲＡＭが加わり、このためこのような独立認識装置のコンピュータシステムのＢＩＯＳロックへの使用は広く推奨されにくい。

台湾特許出願第０９２１３３８８７号明細書

このため、本発明の目的は、一種のＢＩＯＳロック装置、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム及びその制御方法を提供し、指紋認証をコンピュータシステムのＢＩＯＳブートの権限となし、コンピュータシステムのデータの安全を保護することにある。

本発明のもう一つの目的は、一種の、独立認識プロセッサをビルトインする必要のない低コストのＢＩＯＳロック装置を提供することにあり、このロック装置はコンピュータシステムのどのハードウエア装置も改変する必要がなく、ただコンピュータシステム中に接続し、ＢＩＯＳチップのプログラムコードをロードすれば、コンピュータのＣＰＵが指紋認証を実行してコンピュータシステムのＢＩＯＳブートの権限管理を行う。

本発明のまた別の目的は、体積が小さく、大容量で低単価のシリアルポート式メモリのビルトインにより、アプリケーションプログラム及び個人の指紋バイオデータをＢＩＯＳ中に置く必要がなく、このためＢＩＯＳに変動が不要で、ただ本装置を制御すればよく、且つ、シリアルポート式メモリを使用してＵＳＢコントローラーのピン数及び体積を縮減できることにより、大幅に装置の体積を縮減できるようにすることにある。

本発明のまた別の目的は、別に駆動プログラムをインストールする必要がないＢＩＯＳロック装置を提供することにあり、それは、バイオセンサを独立メモリと見なし、ＢＩＯＳはただ本装置を制御すればよく、容易にＢＩＯＳと整合可能であるものとする。

本発明のさらに別の目的は、オペレーションシステムの影響を受けないＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム及びその制御方法を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は一種のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムを提供する。それは、コンピュータ装置及びＢＩＯＳロック装置を包含する。コンピュータ装置はＣＰＵ、メインメモリ、ＢＩＯＳチップ、メインストレージ装置及びユーザーインタフェース、ＵＳＢインタフェースを包含する。ＢＩＯＳロック装置はＵＳＢインタフェースを通してコンピュータ装置に接続され、並びにＵＳＢコントローラー、バイオセンサ及びプログラムメモリを包含する。ブート時、該ＣＰＵが該ＢＩＯＳチップ中に保存された一組のプログラムコードをロードし、ハードウエア検出と初期化動作を実行し、この一組のプログラムコードがＣＰＵに、該プログラムメモリ中に保存された一組のバイオセンサ用の駆動プログラム及びアプリケーションプログラムを該メインメモリ中に自動ロードさせ、これによりバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作を実行する。該バイオデータ登録動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行して該ユーザーインタフェース上において授権ユーザーに登録案内を行い、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御し、授権ユーザーの授権バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該授権バイオデータを読み取り、並びに処理して授権データテンプレートとなし、メインストレージ装置中に保存する。該バイオデータ対比動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で認証待機ユーザーの認証実行を案内し、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して該認証待機ユーザーの認証待機バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該認証待機バイオデータを読み取り並びに処理して認証待機データとなし、並びに該認証待機データを該メインストレージ装置中に保存された授権データテンプレートと実質上符合するか否かを対比し、その後、実質上符合すれば、該メインストレージ装置に保存されたオペレーションシステムをロードしてブート動作を完成する。

本発明は上述のコンピュータシステム用のＢＩＯＳロック装置及び制御方法を提供する。

請求項１の発明は、ＢＩＯＳロック装置であって、該ＢＩＯＳロック装置は、コンピュータ装置に接続され、該コンピュータ装置は、ＣＰＵ、メインメモリ、ＢＩＯＳチップ、メインストレージ装置、ユーザーインタフェース、及びＵＳＢインタフェースを包含し、ＢＩＯＳロック装置はＵＳＢインタフェースを通してコンピュータ装置に接続され、該ＢＩＯＳロック装置は、
ＵＳＢコントローラーと、
バイオセンサと、
プログラムメモリと、
を包含し、そのうち、ブート時に、該ＣＰＵが該ＢＩＯＳチップ中に保存された一組のプログラムコードをロードし、ハードウエア検出と初期化動作を実行し、この一組のプログラムコードがＣＰＵに、該プログラムメモリ中に保存された一組のバイオセンサ用の駆動プログラム及び一組のアプリケーションプログラムを該メインメモリ中に自動ロードさせ、これによりバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作を実行するとしている。該バイオデータ登録動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行し、
該バイオデータ登録動作中において、該ＣＰＵが該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で授権ユーザーに登録案内を行い、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して授権ユーザーの授権バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該授権バイオデータを読み取り、並びに処理して授権データテンプレートとなし、メインストレージ装置中に保存し、
該バイオデータ対比動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で認証待機ユーザーの認証実行を案内し、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して該認証待機ユーザーの認証待機バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該認証待機バイオデータを読み取り並びに処理して認証待機データとなし、並びに該認証待機データを該メインストレージ装置中に保存された授権データテンプレートと実質上符合するか否かを対比し、その後、実質上符合すれば、該メインストレージ装置に保存されたオペレーションシステムをロードしてブート動作を完成することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置としている。
請求項２の発明は、請求項１記載のＢＩＯＳロック装置において、プログラムメモリは、
駆動プログラムとアプリケーションプログラムを保存する公用ブロックと、
個人身分データ及び授権データテンプレートを保存するプライベートブロックと、
を包含することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置としている。
請求項３の発明は、請求項２記載のＢＩＯＳロック装置において、公用ブロックがさらに暗号化復号化アプリケーションプログラムを保存し、且つプライベートブロックがさらに暗号化復号化キーを保存し、ＣＰＵが該暗号化復号化アプリケーションプログラムと暗号化復号化キーをロードして個人身分データに対する暗号化復号化を行うことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置としている。
請求項４の発明は、請求項１記載のＢＩＯＳロック装置において、プログラムメモリがＮＯＲ型メモリ或いはＮＡＮＤ型メモリとされたことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置としている。
請求項５の発明は、請求項１記載のＢＩＯＳロック装置において、バイオセンサが指紋センサ、音声センサ、或いは光学画像センサのいずれかとされたことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置としている。
請求項６の発明は、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、
ＣＰＵ、メインメモリ、ＢＩＯＳチップ、メインストレージ装置、ユーザーインタフェース、及びＵＳＢインタフェースを包含するコンピュータ装置と、
ＵＳＢインタフェースを通してコンピュータ装置に接続され、ＵＳＢコントローラーと、バイオセンサと、プログラムメモリと、を包含するＢＩＯＳロック装置と、
を包含し、
そのうち、ブート時に、該ＣＰＵが該ＢＩＯＳチップ中に保存された一組のプログラムコードをロードし、ハードウエア検出と初期化動作を実行し、この一組のプログラムコードがＣＰＵに、該プログラムメモリ中に保存された一組のバイオセンサ用の駆動プログラム及び一組のアプリケーションプログラムを該メインメモリ中に自動ロードさせ、これによりバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作を実行するとしている。該バイオデータ登録動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行し、
該バイオデータ登録動作中において、該ＣＰＵが該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で授権ユーザーに登録案内を行い、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して授権ユーザーの授権バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該授権バイオデータを読み取り、並びに処理して授権データテンプレートとなし、メインストレージ装置中に保存し、
該バイオデータ対比動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で認証待機ユーザーの認証実行を案内し、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して該認証待機ユーザーの認証待機バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該認証待機バイオデータを読み取り並びに処理して認証待機データとなし、並びに該認証待機データを該メインストレージ装置中に保存された授権データテンプレートと実質上符合するか否かを対比し、その後、実質上符合すれば、該メインストレージ装置に保存されたオペレーションシステムをロードしてブート動作を完成することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムとしている。
請求項７の発明は、請求項６記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、プログラムメモリは、
駆動プログラムとアプリケーションプログラムを保存する公用ブロックと、
個人身分データ及び授権データテンプレートを保存するプライベートブロックと、
を包含することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムとしている。
請求項８の発明は、請求項７記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、公用ブロックがさらに暗号化復号化アプリケーションプログラムを保存し、且つプライベートブロックがさらに暗号化復号化キーを保存し、ＣＰＵが該暗号化復号化アプリケーションプログラムと暗号化復号化キーをロードして個人身分データに対する暗号化復号化を行うことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムとしている。
請求項９の発明は、請求項６記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、プログラムメモリがＮＯＲ型メモリとされたことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムとしている。
請求項１０の発明は、請求項６記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、バイオセンサが指紋センサ、音声センサ、或いは虹彩センサのいずれかとされたことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムとしている。
請求項１１の発明は、請求項６記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、コンピュータ装置がバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作の実行を自動判定することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムとしている。
請求項１２の発明は、請求項６記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、コンピュータ装置がＢＩＯＳロック装置無存在の状況でブート不能に設計されたことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムとしている。
請求項１３の発明は、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法において、
ＣＰＵにＢＩＯＳチップ中に保存された一組のプログラムコードをロードさせてハードウエア検出及び初期化動作を実行するステップ、
ＣＰＵにＢＩＯＳロック装置のプログラムメモリ中に保存された一組の、バイオセンサ用の駆動プログラム及び一組のアプリケーションプログラムをコンピュータ装置のメインメモリ中にロードさせ、これによりバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作を行い、そのうち、
バイオデータ登録動作中、ＣＰＵが該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で授権ユーザーに登録案内を行い、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して授権ユーザーの授権バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該授権バイオデータを読み取り、並びに処理して授権データテンプレートとなし、メインストレージ装置中に保存し、
該バイオデータ対比動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で認証待機ユーザーの認証実行を案内し、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して該認証待機ユーザーの認証待機バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該認証待機バイオデータを読み取り並びに処理して認証待機データとなし、並びに該認証待機データを該メインストレージ装置中に保存された授権データテンプレートと実質上符合するか否かを対比し、その後、実質上符合すれば、該メインストレージ装置に保存されたオペレーションシステムをロードしてブート動作を完成するステップ、
を包含したことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法としている。
請求項１４の発明は、請求項１３記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法において、プログラムメモリは、
駆動プログラムとアプリケーションプログラムを保存する公用ブロックと、
個人身分データ及び授権データテンプレートを保存するプライベートブロックと、
を包含することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法としている。
請求項１５の発明は、請求項１３記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法において、公用ブロックがさらに暗号化復号化アプリケーションプログラムを保存し、且つプライベートブロックがさらに暗号化復号化キーを保存し、ＣＰＵが該暗号化復号化アプリケーションプログラムと暗号化復号化キーをロードして個人身分データに対する暗号化復号化を行うことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法としている。
請求項１６の発明は、請求項１３記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法において、更に、
コンピュータシステムが授権データテンプレートを有しているかを自動判定し、有していなければバイオデータ登録動作を実行し、有していればバイオデータ対比動作を実行するステップ、を包含することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法としている。

本発明のＢＩＯＳロック装置は完全にコンピュータ装置のＢＩＯＳチップ内に別に駆動プログラム及びビルトイン認識ソフトをインストールする必要がない。コンピュータ装置内のＢＩＯＳプログラムはただＵＳＢインタフェースの通信プロトコルを通してこのＢＩＯＳロック装置のＵＳＢコントローラーとコミュニケートし、並びにこのロック装置をストレージ装置と認定し、その後、コンピュータ装置がストレージ装置アクセスの方式により、このロック装置のアプリケーションプログラムを選択し並びにコンピュータ装置のメインメモリ内にアップロードし実行し、並びにこのアプリケーションプログラムの運転を起動する。また、本ＢＩＯＳロック装置のプログラムメモリが保存するデータ及び又はプログラムは個人の指紋特徴を暗号化し、即ちこのメモリを抜き取っても正確なフォーマット及びないようをキャプチャできない。或いは指紋を通してハードウエア暗号化するか、或いはＢＩＯＳチップのプログラムにロック装置内のシリアルナンバーを検査を要求することで、ロック装置の交換により形成される安全問題を解決できる。

コスト面から、前述の周知の技術は単純にバイオ特徴センサを直接コンピュータシステムのＢＩＯＳチップに接続し且つバイオ特徴を判別する認識ソフトをＢＩＯＳチップ中のＲＯＭ中に保存することはできない。

本発明の一部の発明者による上述の発明中に記載された一種のメモリストレージ装置は、指紋認証の方式でメモリ装置（主にはＮＡＮＤ型フラッシュメモリ）内に保存されたデータを使用でき、この発明の装置はＮＡＮＤメモリを分割しそれぞれ指紋認識プログラムとアプリケーションプログラム、指紋参考データ及びその他のデータなどを保存し、並びに指紋認識及びアプリケーションプログラムのコンピュータシステムのＣＰＵへの自動ダウンロード実行の機能を具え、これは参考データである。

本発明のＢＩＯＳロック装置の基本構造は、前述の発明と同じであり、ＵＳＢインタフェースのストレージ装置とされ、標準のＵＳＢインタフェースを通してコンピュータのＢＩＯＳチップと接続される。ただ一つの違いは、本発明はコスト節約と認識装置の体積縮小のため、シリアルポート式メモリ（ＳｅｒｉａｌＮＯＲＦｌａｓｈ，略称ＮＯＲ
Ｆｌａｓｈ，例えばＡｔｍｅｌ型番ＡＴ４５ＤＢ０４１Ｂ）を採用して上述の発明のＮＡＮＤ型フラッシュメモリの代わりとしている。現在の商用のＮＡＮＤ型フラッシュメモリの最少容量は３２ＭＢ、或いは６４ＭＢで、価格は少なくとも３米ドル以上であり、本発明の装置はわずかに指紋認識プログラム及び授権データテンプレートを保存できるメモリを提供できればよく、並びにこのように大きな（３２ＭＢ、或いは６４ＭＢ）のメモリ空間を必要としないようにするため、本発明は、シリアルポート式メモリを指紋認識プログラム及び授権データテンプレートのメモリとしている。本発明の採用するＵＳＢコントローラーは一般の商用の携帯用ディスクに使用されるＵＳＢコントローラーであり、それ自身が具備するメモリインタフェースはＮＡＮＤ型フラッシュメモリとマッチングする。本発明の装置中にはＮＡＮＤ型フラッシュメモリインタフェースにより直接ＮＯＲＦｌａｓｈを読み取ることがないようにするため、ＵＳＢコントローラーの余分のＧＰＩＯピンを利用しＮＯＲＦｌａｓｈを接続し、並びにソフトウエアファイル管理システムを通してこのＮＯＲＦｌａｓｈにＮＡＮＤ型フラッシュメモリのデータ管理フォーマットをシミュレートさせ、こうして前述の発明に続き、指紋センサを具えたメモリストレージ装置及びその保存データの保護方法の技術発明を提供する。本発明はＮＯＲＦｌａｓｈをストレージ装置とし並びにバイオ特徴センサを結合してＢＩＯＳロック装置となし、コンピュータ装置のプロセッサを通してバイオデータ処理と認識を行い、大幅にＢＩＯＳロック装置のハードウエアコストを減らし、普及の目的を達成する。

このＢＩＯＳは１９８１年より、ＩＢＭ（登録商標）が第１部パーソナルコンピュータを規格した時、ブート時のハードウエアイニシャルコードを、メインストレージ装置よりオペレーションシステムにロードしてブートプロセスを完成する導入プログラムコード、及び、最も基本的な周辺入出力処理のサブプログラムコード（例えばスクリーン、ディスクドライブ、ジョイスティック制御など）を、一つのＢＩＯＳチップ内に整合させた。ゆえに本ＢＩＯＳロック装置とＢＩＯＳチップを整合させることで、完全な制御管理が達成され、且つオペレーションシステムとは関係がない。これにより、ＢＩＯＳチップのオリジナル構造を改変せずに、ＢＩＯＳチップをストレージ装置アクセスの方式に利用して本ＢＩＯＳロック装置とコミュニケートさせられる。以下に本発明の装置の細部と応用領域について図を参照して説明する。

図１は本発明の好ましい実施例のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム１のブロック図である。図１に示されるように、本実施例のＢＩＯＳロック装置１０は、コンピュータ装置２０中に取り付けられてブートの制御管理プロセスを実行する。コンピュータ装置２０は例えばパーソナルコンピュータ、ノートブック型コンピュータ、ＰＤＡ、及び携帯電話などとされる。コンピュータ装置２０の基本構造は、ＣＰＵ２６、メインメモリ２３、ＢＩＯＳチップ２４、メインストレージ装置２５及びユーザーインタフェース２１（例えばスクリーン、キーボード及びマウスなど）を包含する。ＢＩＯＳチップ２４はすべてのブートプロセス及びハードウエアコミュニケーションの任務を制御する。

ＢＩＯＳロック装置１０はＵＳＢインタフェースを通してＢＩＯＳチップ２４に接続され、並びにＵＳＢコントローラー１４、バイオセンサ１６、及びプログラムメモリ１８を包含する。バイオセンサ１６は通常、指紋センサであるが、音声センサ或いは光学画像センサ（顔型認識或いは虹彩センサ）とすることもできる。本実施例では指紋センサはチップ式指紋センサとされ、面積型或いはスライド型の指紋センサとされ、軽薄短小の製品応用要求を満足させる。

ＵＳＢコントローラー１４中にはさらにＲＯＭ１４Ａ及びＲＡＭ１４Ｂが包含されうる。ＲＯＭ１４Ａはコンピュータ装置２０とホットプラグのファームウエアを保存し、ＲＯＭ１４Ａ中に保存されたファームウエアはコンピュータ装置２０とコミュニケートする通信プロトコルとされる。電源起動時、このロック装置はＵＳＢストレージ装置として認定されうる。或いは、このＵＳＢストレージ装置がＡ：ディスク（コンピュータ装置２０がＤＯＳモードに設定されていればＡディスクよりブートする）とシミュレートされる。その後、コンピュータ装置２０が該ストレージ装置とアクセスする方式により、自動的にプログラムメモリ１８中の各種アプリケーションプログラム及びデータに自動接続、アクセスする。並びにコンピュータ装置２０のメインメモリ２３内に自動ダウンロードして実行し、並びにこのアプリケーションプログラムを運転を起動し、個人身分認証或いはデータ登録を実行する。ＲＡＭ１４Ｂはデータ処理時の作業バッファエリアとして用いられる。

ブート時、ＣＰＵ２６はＢＩＯＳチップ２４中に保存された一組のプログラムコードをロードしてハードウエア検出及び初期化動作を行う。その後、ＣＰＵ２６がＢＩＯＳチップ２４を通してプログラムメモリ１８中に保存んされた一組のアプリケーションプログラムをメインメモリ２３中にロードし、これによりバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作を行い、そのうち、コンピュータ装置２０は自動判定してバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作を実行できる。

プログラムメモリ１８はＵＳＢコントローラー１４に接続されて、一組のアプリケーションプログラムを保存する。プログラムメモリ１８はさらに、アプリケーションプログラムを保存するための公用ブロック１８Ａと、個人身分データ及び授権データテンプレートを保存するためのプライベートブロック１８Ｂを包含しうる。さらに、公用ブロック１８Ａは暗号化復号化キー及び個人身分データ、例えば姓名、住所などを保存しうる。これにより、ＣＰＵ２６は暗号化復号化アプリケーションプログラム及び暗号化復号化キーをロードして個人身分データに対して暗号化復号化を行える。

応用上、本発明のロック装置の実施例によると、コンピュータ装置中にはめ込み式設計とされ、このとき、採用されるプログラムメモリはシリアルポート式メモリとされる。別の実施例では、外付け式ＵＳＢキー（シリアルポート式メモリを採用）とされ、それ自身が単純にコンピュータ装置のロックキーとされうる。或いは一般の指紋携帯用ディスクと結合されてツーインワン機能の設定を行い、このとき選定されるメモリはＮＡＮＤ型フラッシュメモリとされ、その設計方法は本発明の一部の設計者による上述の発明のメモリストレージ装置と同じであり、一方でブートのＢＩＯＳロック装置とされ、また一方で携帯型ディスクメモリデータの保護を行う。この状況で、コンピュータ装置はＢＩＯＳロック装置がなければブート不能である。

本発明のまた別の実施例によると、上述のロック装置内意のすべての集積回路装置及びセンサは単一チップに整合され、さらにコスト及び装置サイズの縮小を助ける。
ＢＩＯＳチップ２４内の一組のプログラムコードはストレージ装置アクセスの方式により指紋画像をキャプチャするが、指紋センサ１６は異なるメモリブロックと見なされる。アプリケーションプログラムロード時には、ユーザーが一回目に使用するかを判別し、そうであれば、指紋センサにその指紋を読み取るよう促して処理し一組の授権データテンプレートとなし、この一組の授権データテンプレートは単一授権ユーザーの複数の指紋データテンプレートを包含しうるか、或いは多重授権ユーザーの複数の指紋データテンプレートを包含しうる。

バイオデータ登録動作中、ＣＰＵ２６はアプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース２１上で例えばプログラムメニュー２２を通して授権ユーザーをガイドし登録を行わせる。ＵＳＢコントローラー１４はバイオセンサ１６を制御して授権ユーザーの授権バイオデータを検出させ、且つＣＰＵ２６がストレージ装置読み取りの方式で、ＵＳＢコントローラー１４に接続されたバイオセンサ１６より、授権バイオデータを読み取り並びに処理して授権データテンプレートとなし、メインストレージ装置２５中に保存する。

バイオデータ対比動作中、該ＣＰＵはアプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で認証待機ユーザーを案内して認証を行い、該ＵＳＢコントローラーはバイオセンサを制御して認証待機ユーザーの認証待機バイオデータを検出させ、且つＣＰＵはストレージ装置読み取りの方式でＵＳＢコントローラーより認証待機バイオデータを読み取り並びに処理して認証待機データとなし、並びに該認証待機データをメインストレージ装置中に保存された授権データテンプレートと実質上符合するかを対比し、その後、実質上符合すれば、メインストレージ装置に保存されたオペレーションシステムをロードしてブート動作を完成する。

コンピュータシステム起動の瞬間、システムハードウエアはＣＰＵ２６にＢＩＯＳチップ２４内よりプログラムコードを取得させて制御権を獲得させ、並びに作用を発揮させ、ＣＰＵ２６内外部の検出設定により、メインメモリ２３を起動し、チップセット及び周辺チップの初期化設定を行い、最後にメインストレージ装置２５（例えばディスクドライブ）を駆動してオペレーションシステムをロードし、ブートプロセスの導入プログラムコードを完成する。その後、ＢＩＯＳチップ２４ををバックアップ支援、協調作業、に従事させ、並びにオペレーションシステム或いはアプリケーションプログラムを幇助して周辺装置コミュニケートの細部動作実行を処理する。本ロック装置１０はＢＩＯＳチップ２４のストレージ体及びプログラムコードの延長と見なされ、ＢＩＯＳチップ２４の設定はメインストレージ装置２５がオペレーションシステムロード前に、ＵＳＢコントローラー１４とコンピュータ装置２０にハンドシェークさせ、このロック装置１０がコンピュータ装置２０にそれがストレージ装置であることを告知する。その後、コンピュータ装置２０が伝統的なストレージ装置アクセスの方式で、ロック装置１０内のプログラムメモリ１８中の各種アプリケーションプログラム及びデータにアクセスする。コンピュータ装置２０はＢＩＯＳロック装置１０が初期設定であるかを判定でき、初期設定であれば、ＢＩＯＳロック装置１０中のアプリケーションプログラムを呼び出して指紋を読み取りこの一組の授権データテンプレートの構築作業を完成する。その後に指紋を使用してこのＢＩＯＳロック装置１０を起動し、コンピュータ装置２０がアプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース２１（例えばスクリーン）にアプリケーションプログラムメニュー２２を表示して使用者の選択に供する。ＵＳＢコントローラー１４はユーザーによるアプリケーションプログラムメニュー２２選択結果により、コンピュータ装置２０に適合する複数のアプリケーションプログラムの一つをコンピュータ装置２０のメインメモリ２３にアップロードし、インストール実行動作を完成し、並びにこの一組の授権データテンプレートをコンピュータ装置２０にアップロードする。

その後、ＵＳＢコントローラー１４がコンピュータ装置２０中でアプリケーションプログラムを実行し、指紋センサ１６を制御して認識待機ユーザーの指紋を読み取らせ、指紋に対応する指紋認識待機データをコンピュータ装置２０に送る。コンピュータ装置２０は指紋認識待機データを処理し、並びに指紋認識待機データとメインストレージ装置中に保存された授権データテンプレートが実質上符合するかを判断し、符合すれば最後にメインストレージ装置２５（例えばハードディスク）を駆動してオペレーションシステムをロードし、ブートプロセスの導入プログラムコード特定運転を完成する。

図２は本発明の好ましい実施例のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法のフローチャートである。本発明の方法は以下のステップを包含する。

まず、コンピュータシステムの電源を起動する（ステップ７１）。その後、ＣＰＵにＢＩＯＳチップ中に保存された一組のプログラムコードをロードさせてハードウエア検出及び初期化動作を実行する（ステップ７２）。続いて、ＢＩＯＳロック装置アクセスを制御（ステップ７３）し、ＣＰＵにＢＩＯＳロック装置のプログラムメモリ中に保存された一組の、バイオセンサ用の駆動プログラム及び一組のアプリケーションプログラムをコンピュータ装置のメインメモリ中にロードさせる（ステップ７４）。その後、コンピュータ装置がバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作を行うかを自動判断し、これはステップ７５のようである。言い換えると、コンピュータシステムが自身が授権データテンプレートを有するかを自動判定し、有していなければ、該バイオデータ登録動作を実行し、有していればバイオデータ対比動作を実行する。登録動作実行の必要があれば、ＣＰＵがアプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で授権ユーザーを案内して登録を行わせ、ＵＳＢコントローラーがバイオセンサを制御して授権ユーザーの授権バイオデータを検出させる（授権バイオデータキャプチャ、ステップ７６）。且つＣＰＵがメインストレージ装置読み取りの方式でＵＳＢコントローラーより授権バイオデータを読み取り並びに処理して授権データテンプレートとなし（授権データテンプレート生成、ステップ７７）、メインストレージ装置２５中に保存する。

登録動作実行不要であれば、すでに授権データテンプレートが登録されていることを示し、このとき、バイオデータ対比動作を行う。そのうち、ＣＰＵはアプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で認証待機ユーザーを案内して認証を行い、ＵＳＢコントローラーがバイオセンサを制御して認証待機ユーザーの認証待機バイオデータを検出させる（認証待機バイオデータキャプチャ、ステップ７９）。その後、ＣＰＵがメインストレージ装置読み取りの方式でＵＳＢコントローラーより認証待機バイオデータを読み取り並びに処理して認証待機データとなし、並びに認証待機データをメインストレージ装置中に保存された授権データテンプレートと実質上符合するかを対比する（ステップ８０）。もし符合すれば、メインストレージ装置に保存されたオペレーションシステムをロードし（ステップ８１）、ブート動作を完成する（ステップ８２）。符合しなければ、ユーザーに対比を継続するかを質問し（ステップ８３）、継続すればステップ７９に戻り、継続しなければ認証失敗と判定し（ステップ８４）、ブートの動作を完成不能である（ステップ８５）。

本発明の好ましい実施例のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム１のブロック図である。本発明の好ましい実施例のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法のフローチャートである。

符号の説明

１コンピュータシステム
１０ＢＩＯＳロック装置
１４ＵＳＢコントローラー
１４ＡＲＯＭ
１４ＢＲＡＭ
１６バイオセンサ
１８プログラムメモリ
１８Ａ公用ブロック
１８Ｂプライベートブロック
２０コンピュータ装置
２１ＵＳＢインタフェース
２２プログラムメニュー
２３メインメモリ
２４ＢＩＯＳチップ
２５メインストレージ装置
２６ＣＰＵ
２７ＵＳＢインタフェース

Claims

ＢＩＯＳロック装置であって、該ＢＩＯＳロック装置は、コンピュータ装置に接続され、該コンピュータ装置は、ＣＰＵ、メインメモリ、ＢＩＯＳチップ、メインストレージ装置、ユーザーインタフェース、及びＵＳＢインタフェースを包含し、ＢＩＯＳロック装置はＵＳＢインタフェースを通してコンピュータ装置に接続され、該ＢＩＯＳロック装置は、
ＵＳＢコントローラーと、
バイオセンサと、
プログラムメモリと、
を包含し、そのうち、ブート時に、該ＣＰＵが該ＢＩＯＳチップ中に保存された一組のプログラムコードをロードし、ハードウエア検出と初期化動作を実行し、この一組のプログラムコードがＣＰＵに、該プログラムメモリ中に保存された一組のバイオセンサ用の駆動プログラム及び一組のアプリケーションプログラムを該メインメモリ中に自動ロードさせ、これによりバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作を実行する。該バイオデータ登録動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行し、
該バイオデータ登録動作中において、該ＣＰＵが該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で授権ユーザーに登録案内を行い、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して授権ユーザーの授権バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該授権バイオデータを読み取り、並びに処理して授権データテンプレートとなし、メインストレージ装置中に保存し、
該バイオデータ対比動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で認証待機ユーザーの認証実行を案内し、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して該認証待機ユーザーの認証待機バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該認証待機バイオデータを読み取り並びに処理して認証待機データとなし、並びに該認証待機データを該メインストレージ装置中に保存された授権データテンプレートと実質上符合するか否かを対比し、その後、実質上符合すれば、該メインストレージ装置に保存されたオペレーションシステムをロードしてブート動作を完成することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置。
請求項１記載のＢＩＯＳロック装置において、プログラムメモリは、
駆動プログラムとアプリケーションプログラムを保存する公用ブロックと、
個人身分データ及び授権データテンプレートを保存するプライベートブロックと、
を包含することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置。
請求項２記載のＢＩＯＳロック装置において、公用ブロックがさらに暗号化復号化アプリケーションプログラムを保存し、且つプライベートブロックがさらに暗号化復号化キーを保存し、ＣＰＵが該暗号化復号化アプリケーションプログラムと暗号化復号化キーをロードして個人身分データに対する暗号化復号化を行うことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置。
請求項１記載のＢＩＯＳロック装置において、プログラムメモリがＮＯＲ型メモリ或いはＮＡＮＤ型メモリとされたことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置。
請求項１記載のＢＩＯＳロック装置において、バイオセンサが指紋センサ、音声センサ、或いは光学画像センサのいずれかとされたことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置。
ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、
ＣＰＵ、メインメモリ、ＢＩＯＳチップ、メインストレージ装置、ユーザーインタフェース、及びＵＳＢインタフェースを包含するコンピュータ装置と、
ＵＳＢインタフェースを通してコンピュータ装置に接続され、ＵＳＢコントローラーと、バイオセンサと、プログラムメモリと、を包含するＢＩＯＳロック装置と、
を包含し、
そのうち、ブート時に、該ＣＰＵが該ＢＩＯＳチップ中に保存された一組のプログラムコードをロードし、ハードウエア検出と初期化動作を実行し、この一組のプログラムコードがＣＰＵに、該プログラムメモリ中に保存された一組のバイオセンサ用の駆動プログラム及び一組のアプリケーションプログラムを該メインメモリ中に自動ロードさせ、これによりバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作を実行する。該バイオデータ登録動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行し、
該バイオデータ登録動作中において、該ＣＰＵが該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で授権ユーザーに登録案内を行い、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して授権ユーザーの授権バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該授権バイオデータを読み取り、並びに処理して授権データテンプレートとなし、メインストレージ装置中に保存し、
該バイオデータ対比動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で認証待機ユーザーの認証実行を案内し、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して該認証待機ユーザーの認証待機バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該認証待機バイオデータを読み取り並びに処理して認証待機データとなし、並びに該認証待機データを該メインストレージ装置中に保存された授権データテンプレートと実質上符合するか否かを対比し、その後、実質上符合すれば、該メインストレージ装置に保存されたオペレーションシステムをロードしてブート動作を完成することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム。
請求項６記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、プログラムメモリは、
駆動プログラムとアプリケーションプログラムを保存する公用ブロックと、
個人身分データ及び授権データテンプレートを保存するプライベートブロックと、
を包含することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム。
請求項７記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、公用ブロックがさらに暗号化復号化アプリケーションプログラムを保存し、且つプライベートブロックがさらに暗号化復号化キーを保存し、ＣＰＵが該暗号化復号化アプリケーションプログラムと暗号化復号化キーをロードして個人身分データに対する暗号化復号化を行うことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム。
請求項６記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、プログラムメモリがＮＯＲ型メモリとされたことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム。
請求項６記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、バイオセンサが指紋センサ、音声センサ、或いは虹彩センサのいずれかとされたことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム。
請求項６記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、コンピュータ装置がバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作の実行を自動判定することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム。
請求項６記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムにおいて、コンピュータ装置がＢＩＯＳロック装置無存在の状況でブート不能に設計されたことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステム。
ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法において、
ＣＰＵにＢＩＯＳチップ中に保存された一組のプログラムコードをロードさせてハードウエア検出及び初期化動作を実行するステップ、
ＣＰＵにＢＩＯＳロック装置のプログラムメモリ中に保存された一組の、バイオセンサ用の駆動プログラム及び一組のアプリケーションプログラムをコンピュータ装置のメインメモリ中にロードさせ、これによりバイオデータ登録動作或いはバイオデータ対比動作を行い、そのうち、
バイオデータ登録動作中、ＣＰＵが該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で授権ユーザーに登録案内を行い、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して授権ユーザーの授権バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該授権バイオデータを読み取り、並びに処理して授権データテンプレートとなし、メインストレージ装置中に保存し、
該バイオデータ対比動作中、該ＣＰＵは該アプリケーションプログラムを実行してユーザーインタフェース上で認証待機ユーザーの認証実行を案内し、該ＵＳＢコントローラーは該バイオセンサを制御して該認証待機ユーザーの認証待機バイオデータを検出させ、且つ該ＣＰＵは該ＵＳＢコントローラーより該認証待機バイオデータを読み取り並びに処理して認証待機データとなし、並びに該認証待機データを該メインストレージ装置中に保存された授権データテンプレートと実質上符合するか否かを対比し、その後、実質上符合すれば、該メインストレージ装置に保存されたオペレーションシステムをロードしてブート動作を完成するステップ、
を包含したことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法。
請求項１３記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法において、プログラムメモリは、
駆動プログラムとアプリケーションプログラムを保存する公用ブロックと、
個人身分データ及び授権データテンプレートを保存するプライベートブロックと、
を包含することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法。
請求項１３記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法において、公用ブロックがさらに暗号化復号化アプリケーションプログラムを保存し、且つプライベートブロックがさらに暗号化復号化キーを保存し、ＣＰＵが該暗号化復号化アプリケーションプログラムと暗号化復号化キーをロードして個人身分データに対する暗号化復号化を行うことを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法。
請求項１３記載のＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法において、更に、
コンピュータシステムが授権データテンプレートを有しているかを自動判定し、有していなければバイオデータ登録動作を実行し、有していればバイオデータ対比動作を実行するステップ、を包含することを特徴とする、ＢＩＯＳロック装置を具えたコンピュータシステムの制御方法。