NL8303649A - Werkwijze voor het vaststellen van de gebruiksbevoegdheid van een gebruiker van een abonneetoestel voor signaaloverdracht. - Google Patents

Description

PHN 10.819 1 N.V. Philips' Gloeilaitgenfabriéken te Eindhoven "Werkwijze voor het vaststellen van de gebruiksbevoegdheid van een gebruiker van een abcnneeboestel voor signaaloverdracht"

De uitvinding heeft betrekking cp een werkwijze zoals cmschreven in de aanhef van conclusie 1; zij heeft tevens betrekking op een abcnneetoestel voor signaaloverdracht, voorzien van een inrichting voor toepassing van deze werkwijze, zoals dit is omschreven 5 in de aanhef van conclusie 3.

Een dergelijke werkwijze en een dergelijk abcnneetoestel zijn békend uit het Europese oetrooischrift no. EP-B1-0 027 586.

In het algemeen is het nuttig een abcnneetoestel voer signaaloverdracht, zoals b.v. een telefoontoestel, te voorzien van 10 een beveiliging tegen ongeoorloofd gebruik, omdat de kosten van het gebruik van het abcnneetoestel steeds voor rekening komen van de abonnee. Bij de thans plaats vindende ontwikkeling van abanneetoestellen die via een draadloze verbinding op het telefoonnet zijn aangesloten (b.v. de zogeheten automatische persoonlijke telefoon', zoals beschreven 15 in het artikel "Ihe cellular telephone goes on line", in het tijdschrift "Electronics" van 22 september 1982, biz. 121-129), dient men in het bijzonder rekening te houden met het risico van gebruik door niet-gebruiksgerechtigden. Deze draagbare en draadloze toestellen kunnen namelijk gemakkelijker dan draadgebenden toestellen onbeheerd 20 warden aangetroffen, zoals b.v. in geval van verlies of diefstal.

Het is reeds bekend cm het gebruik door onbevoegden tegen te gaan door het abcnneetoestel te voorzien van een slot dat dit toestel voor gebruik door onbevoegden blokkeert. De gebruiks-gerechtigde legitimeert zich hierbij door het gébruik van de bij het 25 slot horende sleutel. Ook is het mogelijk dat het abanneetoes tel is ingericht voor het herkennen van een code cp een identiteitskaart van de géhruiksgerechtigde. Deze bekende wijzen van beveiliging hebben het nadeel dat steeds een legitimatievoorwerp (sleutel of kaart) nodig is dat kan zoekraken.

30 Uit het genoemde Europese oetrooischrift is het bekend cm de gefcruiksbevoegdheid van een gebruiker van een telefoontoestel vast te stellen door het vergelijken van de stemkarakteristiék van de gebruiker met die van de gefcruiksbevoegde. De wenselijke stem is een 8303649 EHN 10.819 2 « * i aan de persoon gebonden, éénduidig kennerk. Met dit persoonlijke kenmerk kan men trachten de eigenaar van de stem éénduidig te identificeren, zodat bij deze wijze van vaststellen van de gebruiksbevoegd-heid geen legitimatievoorwerp nodig is.

5 Er zijn verscheidene methoden bekend voor het identifi ceren van een persoon door middel van zijn stemkarakteristiek. Bij al deze methoden hangt de foutkans (dat is de kans dat een spreker ten onrechte als niet-gébruiksbevoegde geïdentificeerd wordt en dat een gebruiksonbevoegde spreker ten onrechte als gebruiksbevoegde geïdenti-10 ficeerd voedt) af van de beschikbare réken- en geheugencapaciteit en van de beschikbare rekentijd. Indien veel geheugencapaciteit beschikbaar is kunnen de spraakmonsters uitgebreider opgenomen vorden hetgeen meer rekentijd vereist, zoals b.v. beschreven is in het artikel "Talking with Computers: Synthesis and Recognition of Speech by 15 Machines"; IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. BME-29,

No. 4, April 1982, pag. 223-232, i.h.b. p. 230, paragraaf HI-F.

Bij het vaststellen van de gebruiksbevoegdheid van de gebruiker van een abonneetoestel voor signaaloverdracht is het in verband met het gebruikscomfort ongewenst dat de tijd die nodig is 20 cm tot een beslissing omtrent al dan niet vrijgeval van het toestel te korten, langer is dan enkele seconden. Bij een voorgeschreven verwerkingssnelheid van de gegevens kan zo'n snelle beslissing verwezenlijkt warden door de opgenemen spraakmonsters naar aantal en omvang te beperken, hetgeen de foutkans doet toenemen. Het uitgebreider 25 qpnemen van spraakmonsters brengt met zich mee dat grotere geheugencapaciteit en grotere verwerkingscapacitiet vereist zijn, hetgeen uit kosten- en voluroe-overwegingen ongewenst is, in het bijzonder bij draagbare abonneetoestellen zoals deze gebruikt warden in het genoemde systeem van de automatische persoonlijke telefoon.

30 De uitvinding heeft ten doel een warkwijze van de in de aanhef genoemde soort aan te geven waarvan de foutkans aanzienlijk is verkleind bij gelijkblijvende beslissingstijd ai die in het bijzonder geschikt is voor draagbare abonneetoestellen van het systeem van de automatische persoonlijke telefoon. De uitvinding beoogt 35 tevens een abonneetoestel voor signaaloverdracht te verschaffen dat is voorzien van een inrichting voor toepassing van de beoogde werkwijze.

Deze doelstellingen worden verwezenlijkt door de maatregelen zoals deze zijn beschreven in het kenmerkende deel van de 8303649 ESN 10.819 3 i - ~· conclusies 1 respektieveli jk 3.

Doordat het tweede persoonlijke kenmerk onafhankelijk is van het eerste persoonlijke kenmerk wordt het optreden van onjuiste beslissingen tengevolge van onderling afhankelijke foutoorzaken vermeden.

5 Zulke onderling afhankelijke foutoarzaken zouden:bijvoorbeeld aanwezig kunnen zijn indien men, ter verkleining van de foutkans, het andere persoonlijke kenmerk van dezelfde soort zou kiezen als het eerste persoonlijke kenmerk, b.v. de stemkarakteristiek. In dat geval is het mogelijk dat door b.v. verkoudheid van de spreker of door blijvende 10 storende achtergrondgeluiden voortdurend een onjuiste beslissing ten aanzien van dé gébruiksbevoegdheid van de spreker genomen wordt.

Bij een uitvoeringsvorm van een werkwijze en een abonneetoestel die zich goed lenen voor eenvoudige ei snelle herkenning, wordt het eerste persoonlijke kenmerk gevormd door de stemkarakteristiek.

15 Deze uitvoeringsvorm is gekenmerkt doordat het tweede persoonlijke kenmerk wordt gevormd door het patroon van een vingerafdruk - Cmdat het gebruik van een abonneetoestel voer signaaloverdracht steeds gepaard gaat met aanraking met de hand van de gebruiker, kan deze aanraking tevens gebruikt werden voor het opnemen van de vingerafdruk zodat 20 hiervoor geen extra handelingen van de gebruiker vereist zijn.

De uitvinding en haar voordelen warden nader beschreven aan de hand van het uitvoeringsvoarbeeld dat in de tekening is weergegeven. De figuur toont in de vorm van een blokscbema de inrichting voor toepassing van de werkwijze voor gebruik in een abonneetoestel 25 voor signaaloverdracht.

De inrichting volgens de figuur omvat een viertal geheugens 1, 2, 3 en 4, een verwerkingseenheid 5, twee omzettere 6 en 7, toevoermiddelen 8 en 9, een autorisatiecircuit 10 en een toestand-selector 12. De inrichting is via het autorisatiecircuit 10 verbonden 30 met de rest van het abonneetoestel, in de figuur schematisch voorgesteld door het toestelfunctiecircuit 11.

Geheugen 1 is een vast geheugen, bestemd voer opslag van de representatie van de stemkarakteristiek van de gefaruiksgerechtigde.

Met de omschrijving "vast geheugen" is bedoeld dat de inhoud van 35 geheugen 1, evenals die van het nog te beschrijven vaste geheugen 3, niet gewist wordt als onderdeel van de procedure voor vaststelling van de gehraiksbevoegdheid. Het is vel mogelijk dat de vaste geheugens 1 en 3 als onderdeel van een procedure voor het inlezen van een karakter is- 8303649 PHN 10.819 4 tiek van een gebruiksbevoegde van een nieuwe inhoud warden voorzien.

Het is ook Hogelijk dat de vaste geheugens 1 en 3 zijn uitgevoerd als insteekmodules die buiten het abonneetoestel om van hun inhoud zijn voorzien.

5 De representatie van de stemkarakteristiek kan diverse vormen aannemen, zoals bekend uit de stand van de techniek. De representatie van de sterrikarakteristiek voor sprekerherkenning kan overeenkomen met die voor woordherkenning, zoals beschreven is in het genoemde IEEE-artikel. De wijze van opslag van een representatie voor woard-10 herkenning is op zichzelf bekend, b.v. uit het tijdschrift "Mini-Micro Systems" van juni 1983 blz. 242 , 244 en 246, of uit het tijdschrift "Telecommunication Journal" vol. 48, van december 1981, blz.

734 en 735.

Geheugen 2 is een wisbaar geheugen, bestemd voor opslag 15 van de representatie van de sterrikarakteristiek van iemand die het abonneetoestel wenst te gebruiken, verder de gebruiker te noemen.

Onder besturing van verwerkingseenheid 5 wordt, voorafgaande aan het gebruik voor cormmicatiedoeleinden, door omzetter 6 bestaande uit een microfoon 6-1 en een analoog-digitaal omzetter 20 6-2, het stemgeluid van de gebruiker omgezet in een representatie van de sterrikarakteristiek, b.v. in een verzameling van digitale codewoorden die elk een bemonstering van het spraaksignaal voorstellen. De verzameling van digitale codewoorden kan onder besturing van verwerkingseenheid 5 rechtstreeks in geheugen 2 worden ingelezen of eerst worden 25 verwerkt tot een andere representatie door verwerkingseenheid 5 alvorens in geheugen 2 te worden opgeslagen. Nadat de representatie van de stem-karakteristiek van de gebruiker in geheugen 2 is opgeslagen, wordt deze vergeleken met de representatie van de stemkarakteristiek van de gebruiks- gerechtigde. De wijze van vergelijken is op zichzelf bekend en is » 30 beschreven in b.v. het genoemde tijdschrift "Mini-Micro Systems", blz. 244. Indien beide stemrepresentaties voldoende met elkaar overeenstemmen, d.w.z. binnen eenvooraf vastgestelde marge aan elkaar 'gelijk zijn, dan wordt door de verwerkingseenheid een eerste beslissings-signaal gegenereerd waarmee de beslissing omtrent de gelijkheid van 35 de beide stemrepresentaties weergegeven wordt.

Sprekerherkenning aan de hand van de stemkarakteristiek gebeurt met een foutkans die in de grootte orde ligt van enkele procenten. Aan het genoemde IEEE-artikel is een waarde voor de f outkans van 10% 8303649 mu 10.819 5 te ontnemen (biz. 230, paragraaf III-F). Aan bet genoemde tijdschrift "Mini-Micro Systems" blz. 244 en 246 is een waarde voor de foutkans voor woordherkenning van 1% te ontnemen, maar deze waarde geldt voor optimale omstandigheden en kan aanzienlijk lager zijn bij daad-5 werkelijk gebruik. Aangezien voor woordherkenning een werkwijze gevolgd wordt die overeenkomt roet die voor sprekerherkenning mag uitgegaan warden van een foutkans die in beide gevallen in dezelfde code van grootte ligt.

Teneinde te vermijden dat het vaak voorkomt dat de ge-10 bruiksgereehtigde niet als zodanig herkend wordt, dan wel dat nog de mogelijkheid bestaat dat een onbevoegde als gebruiksgerechtigde geïdentificeerd wordt, wordt de identiteit van de gebruiker met een tweede persoonsgebonden karakteristiek getest welke onafhankelijk is van de eerste persoonsgebonden karakteristiek. Deze tweede karakteris-15 tiek is het patroon van de vingerafdruk.

In het vaste geheugen 3 is een representatie van het patroon van de vingerafdruk van de gebruiksgerechtigde opgeslagen.

De wijze van het vormen van een representatie van het patroon van een vingerafdruk is op zichzelf bekend, b.v. uit het Amerikaanse 20 octrooischrift nr. 4.210.899 en uit het artikel "Reducing Storage

Requirements of Digitezed Fingerprint Images", 1982 Carmahan Conference on Security Technology, University of Kentucky, 12-14 mei 1982.

Geheugen 4 is een wisbaar geheugen, bestand voor opslag van de representatie van het patroon van de vingerafdruk van 25 de gebruiker. Parallel aan het inlezen van de stankarakteristiek van de gebruiker vindt het inlezen van het patroon van de vingerafdruk van de gebruiker plaats. Hiertoe is het abanneetoestel qp een geschikte plaats, b.v. (¾) de plaats van een handgreep, voorzien van een venster 7-1 waarop de betreffende vinger geplaatst wordt.

30 Venster 7-1 maakt deel uit van een omzetter 7 voor het anzetten van het patroon van de vingerafdruk in een voor opslag en/of verwerking geschikte representatie. Omzetter 7 bestaat voorts uit een verlichtingselement 7-4, b.v. een gloeilampje, een camera 7-2 en een analoog-digitaalcmzetter 7-3. Camera 7-2 is een op zichzelf 35 bekend televisieopneemelement, b.v. een CTD ("Charge Transfer Device")-element. Een dergelijk televisie-opneemeleroent is b.v. de Philips RGS-4 vaste stof beeldsensar. Doordat de vinger op het venster 7-1 drukt wordt het verlichtingselement 7-4 ingeschakeld en registreert 8303649 EHN 10.819 6 camera 7-2 het patroon van de vingerafdruk. Onder besturing van verwerkingseenheid 5 wordt het camerasignaal omgezet door analoog-digitaal omzetter 7-3 in een verzaïreling van digitale codewoorden die, eventueel na bewerking door verwerkingseenheid 5, wordt opgeslagen in 5 geheugen 4.

Nadat de representatie van het patroon van de vingerafdruk van de gebruiker is opgeslagen in geheugen 4 vindt vergelijking plaats met de representatie van het patroon van de vingerafdruk van de gebruiksgerechtigde. De wijze waarop deze vergelijking plaats vindt 10 is qp zichzelf bekend uit de stand van de techniek zoals b.v. is te ontnomen aan het genoemde Amerikaanse octrooischrift en aan het genoemde artikel van de "Carnahan Conference". Indien deze beide representaties binnen een gegeven marge aan elkaar gelijk zijn, dan wordt door de verwerkingseenheid een tweede beslissingssignaal gegenereerd waarmee 15 de beslissing omtrent de gelijkheid van de beide representaties van de patronen van de vingerafdrukken weergegeven wordt.

Met het eerste beslissingssignaal, dat betrekking heeft op gelijkheid van de stemkarakteristieken, en het tweede beslissingssignaal, dat de gelijkheid van de vingerafdrukken betreft, kan nu de 20 vrijgave voor comrrunicatie van het abonnee toestel bewerkstelligd warden. Het is mogelijk het abonneetoestel vrij te geven indien minstens één van de beslissingssignalen aanwezig is; vrijgave is ook mogelijk onder voorwaarde dat beide beslissingssignalen aanwezig zijn.

In het eerste geval is de kans op het niet-herkennen 25 van de gebruiksgerechtigde weliswaar niet groot, maar bestaat de mogelijkheid dat een onbevoegde abusievelijk als gebruiksgerechtigde geïdentificeerd wordt. In het tweede geval is de kans op onbevoegd gebruik gering, maar zal niet-vrijgave aan de gebruiksgerechtigde vaker voorkomen. Het is ook mogelijk de vrijgavecriteria te differen-30 tiëren naar het gébruik van het abonneetoestel. Voor dure internationale verbindingen b.v. kunnen dan beide beslissingssignalen vereist zijn, terwijl voor de minder dure nationale verbindingen slechts één beslissingssignaal vereist is.

Het invoeren van de persoonlijke karakteristieken van de 35 gebruiksgerechtigde kan buiten het abonneetoestel om plaats vinden.

Het;ïs ook mogelijk dat de gebruiksgerechtigde zijn persoonlijke karakteristieken zelf invoert nadat hij het abonneetoestel daartoe in een·geschikte toestand heeft gébracht, b.v. met behulp vaneeirsleutel, 8303643 t _ EHN 10.819 7 een magnetische identificatiekaart of met behulp van een cijfercode die via een cijferkeuzeeenheid wordt ingevoerd.

Bij. het zelf invoeren van de persoonlijke kenmerken door de gébruiksbevoegde wordt met behulp van toestandsselector 12 5 cp één van de bovengenoemde wijzen het abonneetoestel in de toestand geschakeld die geschikt is voor het cpnemen van de persoonlijke kenmerken van de gehruiksgerechtigde. In deze toestand dragen de toe-voermiddelen 8 en 9 de informatie van de omzetters 6 en 7 slechts over naar de geheugens 1 resp. 3. Na opname van de persoonlijke kenmerken 10 van de gehruiksgerechtigde wordt het abonneetoestel weer in de normale gehruiks toes tand teruggebracht door verwijdering van de sleutel of de identificatiekaart of door toevoer van een daarvoor bestemde cijfercode.

15 20 25 30 1 8303649

Claims (4)

1. Werkwijze voor het vaststellen van de gebruiksbevoegdheid van een gebruiker van een abonneetoestel voor signaaloverdracht-en voor het vrijgeven van dit abonneetoestel voor ccommicatie, - waarbij vergelijking plaats vindt van een in het abonneetoestel 5 opgeslagen representatie van een eerste, een gebruiksbevoegde persoon éénduidig identificerend persoonlijk kenmerk met een soortgelijke representatie die is verkregen door omzetting van een soorte^-lijk persoonlijk kenmerk dat de gebruiker aan het abonneetoestel beschikbaar stelt, 10. bij welke vergelijking vastgesteld wordt of de beide representaties binnen een eerste vooraf vastgestelde marge aan elkaar gelijk zijn, op grond waarvan, een eerste beliss ingssignaal gegenereerd wordt dat de beslissing omtrent deze gelijkheid van de beide representaties weergeeft, 15. in afhankelijkheid van welk beslissingssignaal het abonneetoestel aan de gebruiker wordt vrijgegeven voor commnicatie, met het kenmerk, - dat vergelijking plaats vindt van een in het abonneetoestel opgeslagen representatie van een tweede, een gebruiksbevoegde persoon 20 eveneens éénduidig identificerend persoonlijk kenmerk dat onafhankelijk is van het eerste persoonlijk kenmerk met een soortgelijke representatie die is verkregen door omzetting van een soortgelijk persoonlijk kenmerk dat de gebruiker eveneens aan het abonneetoestel beschikbaar stelt, 25. bij welke vergelijking vastgesteld wordt of beide laatstgenoemde representaties binnen een tweede vooraf vastgestelde nèrge aan elkaar gelijk zijn, op grond waarvan een tweede beslissingssignaal gegenereerd wordt dat de beslissing omtrent de gelijkheid van beide laatstgenoemde representaties weergeeft, 30. en dat het abonneetoestel aan de gebruiker wordt vrijgegeven voor communicatie in afhankelijkheid van het eerste en het tweede beslissingssignaal .

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het eerste persoonlijke kenmerk wordt gevormd door de stemkarakteristiek, 35 met het kenmerk, dat het tweede persoonlijke kenmerk wordt gevormd door het patroon van een vingerafdruk. 8303649 * H3N 10.819 9

3. Abonnee toes tel voor signaaloverdracht, voorzien van een Inrichting voor toepassing van de werkwijze volgens conclusie 1 of 2, welke inrichting is voorzien van: - een eerste, vast geheugen voor opslag van de representatie van het 5 eerste persoonlijke kenmerk van dé gebmiksbevoegde persoon, - een tweede, wisbaar geheugen voor opslag van de representatie van het soortgelijke persoonlijke kenmerk van de gebruiker, - een eerste omzetter voor het cmzetten van een beschikbaar gesteld eerste persoonlijk kenmark in een daarmee corresponderende represen- 10 tatie en voor het hiervan toevoeren aan het tweede geheugen, - ei een verwsrkingseenheid voor besturing van de eerste omzetter, voor vergelijking van de inhexid van het eerste geheugen met de inhoud van het tweede geheugen en voor het genereren van het eerste beslissingssignaal 15 met het kenmerk dat de inrichting verder is voorzien van - een derde, vast geheugen voor opslag van de representatie van het twsede persoonlijke kenmerk van de gebmiksbevoegde persoon, - een vierde, wisbaar geheugen voor opslag van de representatie van 20 het soortgelijke persoonlijke kenmerk van de gebruiker, - een tweede omzetter voer omzetting van een beschikbaar gesteld tweede persoonlijke kenmerk in een daarmee corresponderende representatie en voor het hiervan toevoeren aan het vierde geheugen, - en van een autorisatiecircuit voor het vrijgeven van het abonnee-25 toestel voor communicatie in afhankelijkheid van het eerste en het tweede beslissingssignaal, en dat de verwsrkingseenheid tevens is ingericht voor besturing van de tweede omzetter, voor vergelijking van de inhoud van het derde geheugen met de inhoud van het vierde geheugen, voor het genereren 30 van het tweede beslissingssignaal ai voer het toevoeren van dit beslissingssignaal aan het autorisatiecircuit.

4. Abonneetoestel volgens conclusie 3, met het kenmerk dat dit toestel is voorzien van toevoermiddelen voor de overdracht van de representatie van ten minste één van de persoonlijke kenmerken 35 van de gebmiksbevoegde persoon via één der cmzetters naar één der vaste geheugens en dat de verwerkingseenheid verder is ingericht voor het besturen van deze overdracht door de toevoermiddelen. 8303649