TW303441B - - Google Patents

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經濟部中央標隼局貝工消费合作社印裝 A7 _B7_五、發明説明（” 1 .技術部份 本發明係有關指紋偵測裝置，且更明確言之，係有關 用以感測指紋之獨有表面圖形之電子指紋偵測裝置。 2 .討論 指紋偵測系統使用於許多應用中，此等需要尋求進出 安全區，在海關，及邊境檢査之人員之肯定辨認之極高可 能率，且需驗證正確之人員涉及事務中。已有實施其他形 式之辨認，以驗證特定人員之正確性，包括照片辨認，簽 章驗證，及身份證號碼（PIN)。有疑問者，後者之設 計未能以與個人指紋相同之確實程度來特別辨認一個人。 所有上述之辨認形式極易受到作弊竄改。二組指紋相同之 可能性極微，執行機關極有信心使用指紋來確實辨認個人 。即時指紋偵測裝置實施於高度可能率之辨認上，但仍有 許多限制。隨帶之成本現使此裝置之大規模使用成爲不可 目前，指紋偵測裝置使用某種攝影系統，以掃描指紋 之獨有特徵，此然後與已知之參考指紋之相同特徵比較。 此等攝影系統普通由熱或光感測器構成，用以轉變指紋資 訊爲數位波形，俾可由微處理器分析。而且，此等攝影組 成件需要複雜之光，雷射，或電子電路，此製造成本高。 故此，其使用之裝置昂貴，且普通不便攜帶。此等亦需要 複雜之影像處理，以執行指紋偵測演算。爲操作此等普通 裝置，指紋置於攝影表面上，並保持固定，同時裝置以電 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本I·)

本紙浪尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4说格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（2) 路掃描或以光攝取指紋特徵資訊。此通常包含多至2 5 6 X 5 1 2感測元件之行列，使積體感測器昂貴及易受損， 因其需與手指接觸。此等複雜之行列產生大量之資料點， 此需加以處理，及最後加以儲存，以供參考。而且，此等 極易受到其操作環境內所含之污物及油漬所損害。一些行 列且需要複雜之對齊系統，用以偵測指紋之位置或相對中 心，並建立參考點，然後掃描該指紋，並依已知之參考處 理其特徵。 一範例方法發表於魯伯格之美專利4 ,5 8 2 ,9 8 5 號，題爲>資料攜帶件^ ，此發表一種指紋驗證系統，構 製成約爲信用卡大小之一裝置。該裝置包含一記憶器，用 以儲存先前所獲得之參考數元序列。欲偵測之指紋置於一 攝影裝置上，攝影裝置由熱或光感測元件構成，用以轉變 指紋資訊爲數位數元序列。該數位信號然後由一微處理器 與一參考數元序列比較。如比較過程達成在某程度內相符 合。則產生一肯定偵測信號。然而，如上述，此方法使用 具有大量感測元件之一感測行列來達成指紋驗證。此複雜 之行列製造成本高，產生大量之資料要處理，及易於過度 之力而損壞。此且需要對齊裝置，用以偵測固定指尖之位 置，從而增加電路之複雜性，且需要額外之資料處理能力 Ο 故此，需提供一種指紋偵測器，使用具有少量感測元 件之一感測行列，從而簡化資料處理需求，減少欲分析之 資料量，及降低整個功率消耗，俾可由電池操作該裝置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線！ 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 A7 B7五、發明説明（3) 而且，需要提供一種指紋偵測裝置，此使用一電子感測器 ，使電子電路可構製於單一積體電路內，以降低成本，及 消除去外來之攝影技術。此等特色可製造一成本效益之裝 置，大規模實施於工業及消費者應用上。而且，需提供一 種感測器，此產生具有髙信號對雜訊比及高動態範圍之電 信號，從而大爲降低誤差之可能率。 發明概要 依據本發明，發表一種低成本之指紋偵測器，使用皮 虜電阻感測行列。感測行列及其支持電路較爲簡單，使該 裝置可構製於一資料攜帶卡內，宜爲使用者所攜帶之信用 卡之大小。而且，發表一種方法，用以偵測及驗證指紋， 由指尖與皮虜電阻感測行列相對移動，處理有關之指尖信 號資訊，及產生一驗證信號來達成。其結果較之現行之指 紋偵測及驗證裝置及方法有許多改善。 依據本發明之一實施例之述說，提供一種指紋偵測器 ，此包含一皮虜電阻感測行列，用以轉變指尖之電阻爲一 樣品軌線信號。樣品軌線信號相當於皮虜電阻之導電性變 化，此爲指尖移動橫過感測行列表面時指尖之隆起紋及谷 紋之函數。感測行列包含至少一感測器，設置用以接觸指 尖，並使指尖及感測器間可相對移動。感測行列連接至一 抽樣電路，此轉變樣品軌線信號爲數位信號。指紋偵測器 另包含一處理器用以接收數位樣品軌線信號，使其與一參 考軌線信號比較，並執行驗證演算法。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 续！ 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4说格（210X29?公釐） 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A7 _B7五、發明説明（4 ) 且依據本發明之述說，提供一種方法，用以由指尖與 一皮虜電阻感測行列之相對移動來偵測及驗證指紋。感測 行列轉變指尖之皮虜電阻爲一樣品軌線信號。設有一抽樣 電路，用以數位化及正規化該樣品軌線信號。其次，樣品 軌線信號與先前所儲存之一參考軌線信號作統計比對。如 超過指尖產生之二樣品軌線信號及參考軌線信號之臨限可 能率，則產生一驗證信號。 附圖簡述 於閱讀以下之詳細說明並參考附圖後，精於本藝之人 士可明瞭本發明之其他目的及優點，在附圖中： 圖1爲本發明之指紋偵測系統之功能概要圖： 圖2爲概要圖，此顯示指紋偵側系統之一等效電路； 圖3爲構製於一資料攜帶卡中之本發明之指紋偵測器 之概要圖； 圖4爲沿圖3之線4 - 4上所取之代表性之皮虜電阻 感測行列之斷面圖； 圖5顯示一代表性指紋及由移動橫過五感測元件之指 紋所採取之隨意徑路或軌線； 圖6爲在每一输出端上所產生之五樣品軌線信號（A 一 E )在時間上之曲線圖，表示在指紋之隆起紋及谷紋間 之導電性變化，並與參考指紋資料之位匱比較，以決定其 各別函數是否相符合： 圖7顯示感測行列，抽樣電路，處理器，及記憶器構 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 總！ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 ___B7_五、發明説明（5 ) 製於單一積體電路包中，具有導線行列埋置於頂表面中； 及 圖8顯示圖7之積體電路包之側視圖，則有側邊安裝 之線。 較宜實施例之詳細說明 以下較宜實施例之說明僅爲示範性質，並不限制本發 明或其應用或使用。 本發明特別係有關一種使用一隆起紋電阻感測行列來 偵測及驗證指紋之裝置，以及一種用以移動指紋橫過該感 測行列表面及處理所產生之電信號之方法。該行列以及用 以移動指紋橫過該行列之方法之簡單使信號處理系統可在 低成本上製造，並製成單一之稹體電路包。所製成之低成 本晶片然後可整合於其他之裝置中，諸如，但不限於信用 卡，門鎖，發售端點，及電腦端鍵盤，作爲識別或安全裝 置。 本發明以整合於信用卡中之一指紋偵測系統來作詳細 說明，此在圖解該構想。精於本藝之人士明瞭，如後附之 申請專利範圍所述，除圖解之實施例外，本發明有許多其 他之應用。而且，本發明以製成單一積體電路之指紋偵測 器來作說明，然而，精於本藝之人士明瞭，由分離之電子 組成件所組合之指紋偵測器亦在本發明之範圍內。 現轉至圖1 ，由功能概要圖顯示一指紋偵測器1 0。 指紋偵測器1 0包含一皮虜電阻感測行列2 0，此另包含 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. -縝！ 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央樣準局爲工消费合作社印製 A7 B7_____五、發明説明（6) 1 0感測元件1 6 ，構成一 2 X 5行列。各感測行列1 6 對齊成列及行。各列相隔一預定之距離，如此可量度指尖 速度函數。感測行列由一導電性層2 2置於一絕緣層2 4 上所構成，後者亦用作該裝置之支持結構。而且，導電性 層2 2及感測元件1 6形成皮膺電阻感測行列2 0之頂表 面，指尖1 2可移動橫過其上。導電性層2 2亦含有多個 孔2 3，對齊成一2 X 5行列。感測元件1 6各構製於一 對應之導電性層之孔2 3中，孔暴露出絕緣層2 4之一環 形部份，此環形部份轉而包圍一導電性線1 8 °此特色並 可見之於圖4。導電性層1 8各自感測元件1 6之表面向 下延伸進入絕緣層2 4中。導電性線1 8可延伸完全穿過 絕緣層2 4 ，並終接於多工器3 0之输入接頭上°在另一 實.施例中，導電性線可形成線徑，此延伸穿過構成積體電 路（I C )包之絕綠層2 4 ，並連接於該單石包內之一積 體多工電路。各線徑亦可延伸穿過資料攜帶卡5 0之本體 ，然後連接至抽樣電路5 6。 如顯示於圖1及2，感測行列2 0另包含構成電阻性 分壓電路之組成件。然而，精於本藝之人士顯然知道’此 電路並不限於電阻性分壓器，及適合置度皮虜之電阻特性 之其他電路亦具體在本發明之範圍內。一第一電阻器2 8 連接至一電壓供應器2 6之正端。電壓供應器2 6之負端 連接至導電性層2 2。1 0導電性線1 8各連接至多工器 3 0之一輸入端，多工器製成短路開關裝置（圖2 )，此 選擇完成通至第一電阻器2 8之電路。參考圖2，多工器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 镍！ 本紙張尺度適用中S國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中夬揉準局員工消費合作社印製 ^tu >^441_五、發明説明（7) 3 0然後由處理器4 0經選擇線3 9選擇依1至1 0之順 序連績換接。如可最清楚見之於圖4，當指紋1 4之一指 尖隆起紋6 0形成一第二可變電阻器，連接導電性層2 2 於一導電性線1 8時，完成由感測行列2 0所構成之分壓 電路。指尖隆起紋6 0行爲如同可變電阻器，及指尖谷紋 6 2行爲如同開路。 在指尖隆起紋6 0上之電壓降產生樣品軌線信號，此 代表人皮虜之電阻特性。樣品軌線信號各由指尖隆起紋 6 0及谷紋6 2所形成之連績曲線軌線所產生，此由感測 元件追蹤，並代表指尖12之皮膚電阻之導電性變化。所 產生之類比樣品軌線信號由輸入端處之類比至數位變換器 3 4抽樣，此轉變類比信號爲數位數元流。A/D變換器 3 4之輸出由N數元資料線3 6連接至處理器4 0所構成 ，此可傳输數位樣品軌線信號。處理器4 0另含有驗證输 出端4 4 ，用以提供驗證信號。處理器4 0可選擇包含一 處理器输入端4 2，俾外部儲存裝置可經由資料介面5 4 输入賫料。输入端4 2使處理器4 0可接收外部所儲存之 參考軌線信號，俾與樣品軌線信號即時比較。或且，如未 設有資料介面5 4 ，則處理器4 0可經由記憶器介面4 6 直接連接至一記憶器4 8。記憶器4 8可選擇儲存使用者 之參考軌線信號資訊。記憶器4 8可爲隨意進出記億器（ RAM)或僅讀記憶器（ROM)。 多工器3 0及A/D變換器3 4及其支持組成件構成 抽樣電路5 6 ，此可以分離之組成件存在，或可合併於一 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 10 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（8 ) 單石稹體電路包中。抽樣電路5 6目前以一工業標準產品 存在，諸如由最大公司"在件號MAXI 8 6AEWP 下所製者。在較宜之實施例中，處理器4 0爲一數位信號 處理器（DSP)，能執行二或更多之數位信號間之統計 比對。處理器4 0現以一工業標準D S P供應，由德州儀 器公司製造，作爲信號處理器之TMS 3 2 0系列之一部 份。 現轉至圖3，顯示之一示範之資料攜帶卡5 0連同指 紋偵測器10之功能方塊圖。感測行列平齊裝於資料攜帶 卡5 0之表面內。導電性層2 2構製於感測行列2 0之表 面上，連同絕緣層2 4及導電性線1 8在該表面處平齊露 出。導電性線1 8自感測行列2 0之表面向下延伸進入資 料攜帶卡5 0之本體內，然後在此連接至抽樣電路5 6。 在較宜之實施例中，感測行列2 0，抽樣電路5 6，處理 器4 0，及可選用之記憶器4 8整合成單一積體電路包 7 0 ，如最佳顯示於圖7及8。在該較宜之實施例中，導 電性線1 8在內部通過I C包7 0而連接至抽樣電路5 6 。回轉至圖3 ，資料攜帶卡5 0另包含一驗證轉換器5 2 ，連接至處理器4 0，此可產生一可見或可聞之信號。圖 3所示之資料攜帶卡5 0並含有一可選用之資料介面5 4 。該功能方塊圚顯示抽樣電路5 6由資料線3 6連接至處 理器4 0 ，處理器再連接至記憶器4 8。應注意記億器 4 8及資料介面5 4爲可選用之元件。如指紋偵測器含有 記億器4 8 ，則資料介面5 4並無需要。然而，資料攜帶 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —.....------訂— I 象---------------.L------ 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 11 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明（9 ) 卡5 0之另一實施例可包含一記憶器4 8及一資料介面 5 4 二者。 現轉至圖4，沿斷面4 — 4上所取之行列2 0之斷面 圖。該圖顯示絕緣層2 4具有導電性層2 2構製於其上。 在本實施例中，絕緣層2 4可採取，但不限於資料攜帶卡 5 0之本體或積體電路之包裝材料之形態，只要此等材料 具有所需之絕緣品質即可。應特別注意絕緣層2 4之一環 形部份由導電性層孔2 3暴露於每一感測元件1 6之位置 處。導電性線1 8然後構製於絕緣層2 4中，並自平齊之 每一感測元件1 6之表面向下延伸進入絕緣層2 4中，在 此處連接至多工器3 0。該圖顯示每一導電性線1 8之直 徑充分小，俾指尖谷紋6 2可經過一導電性線1 8上方而 不完全至導電性層2 2之電路。然而，每一導電性線1 8 亦需足夠大，以接觸指尖隆起紋6 0，俾完成通過隆起紋 6 0至導電性層2 2之電路。 現轉至圖5，顯示指尖之一示範指紋1 4 ，包含指尖 隆起紋6 0及指尖谷紋6 2。該圖並顯示一示範之感測行 列徑路5 8 ，當指尖1 2移動橫過感測行列2 0時，該徑 路追蹤橫過指紋1 4表面。感測行列2 0可追蹤橫過指紋 1 4之任何徑路，只要該徑路連續延伸於指紋之整個長度 ，約通過其中心即可。由每一感測元件1 6沿感測行列徑 路5 8上所移行之徑路產生一樣品軌線信號，代表個人指 尖之獨有圖形。 現轉至圖6，顯示在每一感測元件1 6上所量度之五 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 12 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印震 A7 __B7_五、發明説明（10) 樣品軌線信號。該圚顯示每一樣品軌線信號，此形成在時 間上所量度之一連績曲線電壓函數。該圖且與圖5所示之 示範之感測行列徑路5 8相對應。圖6上之每一樣品軌線 信號A至E直接對應圖5所示之感測行列徑路5 8之線A 至E。應注意圖6所示之樣品軌線信號A至E內之每一尖 峰代表一完成通過每一感測元件I 6之指尖隆起紋6 0 ° 樣品軌線信號經量化爲數位信號，並與所儲存之參考軌線 信號相比對。該圖並顯示五參考軌線信號，具有指尖隆起 紋6 0位置與樣品軌^信號位置相符。比較圖5及圖6， 應注意當五感測元件16之每一個在箭頭之方向上移動橫 過指紋1 6時，每一指尖隆起紋6 0與每一感測行列徑路 5 6之線A至E (圖5 )之相交點直接對應圖6所示之在 時間上所繪製之樣品軌線信號尖峰。 現參考圖7，顯示一完整之指紋偵測器1 〇製成單一 積體電路包7 0。該晶宜片宜充分小，俾可再整合於一資 料攜帶卡5 0中。重要之主要尺寸爲晶片包之厚度。有多 種單石積體電路可供應於此標準C 2包上（由TRW公司 所供應之密封陶瓷晶片攜件）。所示之標準包可製成最小 之厚度1 . 6 2mm，然而，製造技術之將來進步使此厚度 可降低。圖7爲積體電路包7 0之頂視圖，此普通爲陶瓷 ，環氧樹脂，或類似之材料所製，適用作絕緣層2 4 °導 電性層2 2構製於絕緣層2 4之頂表層4上。此其後成爲 I C包7 0之一部份。導電性層之孔2 3構製於每一預定 之感測元件16之位置處，以露出一導電性線18及絕緣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 紙！ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） 13 A7 B7 經濟部中央棣準局員工消费合作社印製 五、發明説明（11) 層2 4之一環形部份，此包圍每一導電性線1 8。該圚並 顯示每一導電性孔2 3中心在導電性線1 8上之重要性， 此產生一絕緣區，由導電性層2 2及導電性線1 8間之露 出之絕緣層2 4所構成。每一導電性線1 8在積體電路包 7 0之表面處露出，並向下延伸穿過該包，俾連接至抽樣 電路5 6。而且，圖7顯示稹體電路包7 0及單石電路內 所含之功能之方塊圖。感測行列2 0之簡單爲其主要特色 ，此使指紋偵測器1〇可製造於一單石晶片中。 圖8爲積體電路包7 0之側視圖。且自此圖可見，導 電性層2 2構製於絕緣層2 4上，絕緣層且用作主包裝材 料。該圖顯示沿I C包7 0之側邊上設置連接銷8 0，如 此，使晶片及外部電路之間可相接。且應特別注意，裝於 側邊上之連接銷8 0另可使稹體電路包7 0維持一低輪廓 0 現說明本發明之用以偵測及驗證指紋之方法。一演算 法決定使用者指紋資料是否與所儲存之參考資料相符。該 方法包括提供一指紋偵測器1 0，具有露出之皮虜電阻感 測行列2 0，此使指尖1 2之指紋1 4可連續移動接觸橫 過感測行列2 0。在指尖1 2與感測行列2 0接觸時，指 紋偵測器10內之電路即時自動發動。精於本藝之人士明 瞭，自動發動可由感測表面壓力或電流通過該裝置來達成 。感測行列2 0移動橫過指紋1 4之表面之感測行列徑路 5 8並不受指紋1 4移動橫過感測行列2 0之對齊或速度 所影響。用以產生可接受之樣品軌線信號之唯一要求爲指 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4说格（210X 297公釐） 14 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（12) 紋必需在平穩之連續移動中橫過感測行列2 0 ，自頭至尾 通過相對之指紋中心。指紋1 4之連績移動通過感測行列 2 0產生一連績之樣品軌線信號，如顯示於圖6。所產生 之信號普通爲高信號對雜訊比，且涵蓋廣大之動態範園。 此二信號特性大爲降低統計比對演算內所含之誤差可能率 。類比樣品軌線信號然後由A/D變換器3 4 (圖1 )量 化爲數位數元流，此然後可由一數位信號處理器40 (圖 6 )與所儲存之一參考軌線信號（此爲該個人之指尖隆起 紋及谷紋之記錄）執行統計比對。執行所需之統計比對演 算之單石數位信號處理器現有標準之現貨裝置供應。此彈 性結構使參考軌線信號可儲存於一記憶器4 8中，宜爲一 僅讀記憶器（ROM)。或且，參考軌線信號可由資料介 面5 4自一外部儲存裝置中取出，然後加以處理。 此演算法具有彈性，因其使二信號可由處理器4 0即 時比較，或代表樣品軌線信號之數位數元流可完全儲存於 一記憶器4 8中，並由處理器4 0離線處理。由處理器所 執行之演算尋求在樣品軌線信號及參考軌線信號之間維持 一最低之位置假設誤差。在與上次所儲在之參考軌線信號 値相對之所有假設自由度上執行統計比對，同時獲得樣品 軌線信號，此建立一合計誤差。該演算法繼績對照所儲存 之參考資料來處理樣品軌線信號，只要該比對演算可繼續 維持一低合計誤差即可。如由比對演算法所計算之合計誤 差超過一預定之臨限誤差程度時，處理器終止該偵測演算 ，並提供一否定之驗證信號。然而，如統計比對演算可自 ---；---hl.L----’产------訂------緣- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用t國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 15 趣濟部中夬棟準局焉工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（13) 樣品軌線信號之始至終維持一連績之低合計誤差程度，貝U 處理器產生一肯定之驗證信號，表示同一指尖產生二樣品 軌線信號及參考軌線信號。 該偵測及驗證法另包含用以正規化該樣品軌線信號之 方法。精於本藝之人士知道正規化樣品軌線信號可降低裝 置之複雜性’提供一連續最佳數目之抽樣資料點。正規化 法由標準化所需資料點之最佳數目之資料點，並提供一初 抽樣率來達成。於偵得一樣品軌線信號時，該處理演算法 計算樣品軌線信號頻率。精於本藝之人士知道，抽樣率需 由處理演算法改正，與樣品軌線信號頻率成正比。故此， 指尖橫過感測行列2 0之速度增加時，導致抽樣頻率成比 例增加。同時，指尖速度降低時，導致抽樣頻率按比例降 °此正規化處理且簡化所發表之本發明，恆提供最佳數 目之資料點，並提供隨指尖速度而定之一指紋偵測及驗證 力法。抽樣之資料點之數目之減少方便實施較低成本之處 理電路，及較少量之所需之記億器及電路之驅動功率。本 發明之較宜實施例不依賴記憶器4 8來儲存參考軌線信號 。參考軌線信號儲存於資料攜帶卡5 0內爲可選用之一特 色。本發明之另一實施例爲一種方法，參考軌線信號由此 一資料介面5 4提供至處理器4 0。本實施例使比對演算 所用之參考信號可由驗證機構儲存，而非儲存參考信號於 資料攜帶卡5 0內。此特色用以消除由使用者攜帶一僞造 之資料攜帶卡5 0所引起之作弊因素。此特色持別可用於 諸如，但不限於銀行，健保設施，及政府機關等需要識別 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度通用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 16 - 經濟部中央糅隼局員工消费合作社印装 〇1?〇44|_ B7 _五、發明説明（H) 有限制但已知之一群人之機構。在保安識別容許較低之絕 對識別可能率之情形，資料攜帶卡5 0可具體製成一信用 卡，由銀行發出，具有擁有者之參考軌線信號預安排於記 憶器4 8內。此式之信用卡可由擁有者在零售店處購物時 提出，作爲正確識別持卡者之裝置，在零售點處驗證指紋 資訊，作爲出售之一條件。在完成出售交易之前需要使用 者驗證指紋之資料攜帶卡5 0之使用大爲降低信用卡作弊 之發生。 本發明之獨有特色使一低成本之指紋偵測器10可實 施於單一積體電路包7 0中，此體稹小且輪廓低，並使指 紋偵測器1 0可構製於資料攜帶卡5 0或其他適當之裝置 中。此等包可抵抗人類介面所產生之嚴酷環境。較之現行 需要熱或光指紋偵測設計之方法，該獨特之皮虜電阻感測 行列2 0具有若干優點。該感測器產生電波形，此可由相 當簡單之演算法處理，此使用現有之技術實施，根據任二 指紋產生相同之電信號之可能率極低之原理。先前所發表 之方法並不涉及指尖與感測行列相對移動，從而產生代表 指紋圖形之一連績電軌線信號。先前所發表之方法且不能 提供一低成本之感測行列，用以感測指尖之隆起紋及谷紋 之不同電阻之導電性變化，並轉變皮虜之電阻特性爲電信 號。 雖已特別參考一些較宜之實施例來說明本發明，但在 以下申請專利範圍之精神及範圍內，可作各種更改及修改 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 17

Claims (1)

1. 經濟部中央橾準局貞工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第84113153號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國86年1月修正 1·一種指紋偵測器，包含 感測行列裝置，用以轉變指尖之皮虜電阻爲樣品軌線 信號’該樣品軌線信號代表指尖之皮虜電阻之導電性變化 ’感測行列裝置包含至少一感測器，設置用以接觸指尖， 並使指尖及感測器之間可相對移動，當指尖與感測行列相 對移動時，感測器產生與隆起紋及谷紋之皮虜電阻相當之 樣品軌線信號； 抽樣裝置，連接至感測行列裝置，用以置化該樣品軌 線信號；及 處理裝置，連接至抽樣裝置，用以比較樣品軌線信號 及一參考軌線信號，並產生與該指尖產生二樣品軌線信號 及參考軌線信號之可能率相關之一驗證信號》 2 .如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該 感測行列裝置包含： 一絕緣層，具有一第一面及一第二面； —導電性靥，構製於絕緣層之第一面上，具有一外表 面與第一面相對，該導電性層具有多個孔在其中，用以露 出絕緣層； 一導電性線行列，各線延伸通過該等孔，並大體與導 電性靥之頂表面平齊；及 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS > A4规格（210X297公釐） ^-- • · I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 泉 經濟部中央揉準局負工消费合作社印裝 AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 連接裝置，用以連接該導電性線行列至抽樣裝置。 3 .如申請專利範圍第2項所述之偵測器，其中，當 指尖隆起紋由同時接觸導電性層及該導電性線行列內之導 電性線而完成一電路時，該感測行列裝置形成一分壓器。 4 .如申請專利範圔第1項所述之偵測器，其中，該 感測行列裝置，抽樣裝置，及處理裝置構製於單一稹體電 路包內。 5 .如申請專利範圍第2項所述之偵測器，其中，該 導電性線行列埋置於單一稹體電路包之一絕緣層中。 6 .如申請專利範園第2項所述之偵測器，其中，該 導電性線行列形成一 n xm行列，當一指尖及感測行列裝 置相對移動時，該處理器量度在一已知之距離上之速度函 數。 7 ·如申請專利範圔第1項所述之偵測器，此另含有 記億裝置，用以儲存參考軌線信號。 8 .如申請專利範圍第2項所述之偵測器，其中，該 導電性線之直徑充分小，俾當一指尖谷紋通過導電性線上 方時，形成一開路。 9 .如申請專利範圍第2項所述之偵測器，其中，該 抽樣裝置包含： 一多工器，用以選擇順次通過多條該等導電性線；及 一類比至數位變換器，用以產生代表樣品軌線信k之 數位數元流。 1 〇 .如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中， 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) Α4说格（210Χ297公釐）_ 2 - ^-- - - ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 泉- 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 A8 B8 C8 _______D8 六、申請專利範圍 該感測行列裝置置於一資料攜帶卡上，在使手指可移動橫 過感測行列裝置之位置，以產生該樣品軌線信號， 1 1 .如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中， 該指紋偵測器另包含裝置，於感測到手指及感測行列裝置 間相對接觸時，該裝置自動發動。 1 2 ·如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中， 該指紋偵測器另包含裝置，用以與一外部儲存裝置連接。 13.—種指紋偵測器，包含 (a )—皮虜電阻感測行列，用以當指尖及皮虜電阻 感測行列相對移動時，轉變指尖之隆起紋及谷紋之皮虜電 阻爲一樣品軌線信號，該樣品軌線信號代表指尖之皮虜電 阻之導電性變化，皮虜電阻感測行列包含： (i ) 一絕緣餍，具有一第一面及第二面； (ii ) 一導電性層，構製於絕緣層之第一面上，具有 一頂表面與第一面相對，該導電性層具有多個孔，用以露 出絕緣層； (iii)—導電性線之行列，自絕緣層之第二面延伸並 穿過該等孔，導電性線各在一孔之中心位置，及導電性線 行列與導電性層之頂表面平齊： (b ) —多工器，連接至皮虜電阻感測行列，用以選 擇換接於皮虜電阻感測行列之每一導電性線之間； (c ) 一類比至數位變換器，連接至多工器，用以產 生代表樣品軌線信號之數位數元流；及 (d ) —處理器，連接至類比至數位變換器，用以比 1^---_-----1^------ir------ f > (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用中國國家鏢準（CNS}A4洗格（ 210X297公釐} - 3 - 經濟部中央橾準局負工消費合作社印製 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 較樣品軌線信號及一參考軌線信號，並產生有關該指尖產 生二樣品軌線信號及參考軌線信號之可能率之一驗證信號 〇 1 4 .如申請專利範圍第1 3項所述之裝置，其中， 該處理器連接至一儲存裝置，該儲存裝置儲存至少一參考 軌線信號。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項所述之裝置，其中， 該儲存裝置爲一隨意進出記憶器（RAM)。 1 6 .如申請專利範圍第1 4項所述之裝置，其中， 該儲存裝置爲一僅讀記憶器（ROM)。 1 7 .—種用以偵測及驗證指紋之方法，該方法包含 步驟： 使指尖與一皮虜電阻感測行列相對移動，該皮庸電阻 感測行列轉變指尖之皮虜電阻爲一樣品軌線信號； 使樣品軌線信號與一參考軌線信號比對；及 產生有關該指尖產生二樣品軌線信號及參考軌線信號 之可能率之一驗證信號。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項所述之方法，另包含 步驟： 量化該樣品軌線信號爲數位數元流。 1 9 .如申請專利範圔第1 7項所述之方法，另包含 安裝一導電性線行列於一資料攜帶卡之一表面中： 移動指尖橫過該導電性線行列； 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐）-4 - II ： 叫裝丨丨 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 3uS441 cl ___ D8 六、申請專利範圍 正規化該樣品軌線信號； 比較正規化之樣品軌線信號及所儲存之參考軌線信號 :及 產生一驗證信號》 2 0 ·如申請專利範圍第1 9項所述之方法，該正規 化步驟由如下實施： 使欲在一樣品軌線信號週期之期間中抽樣之資料點之 最佳數檫準化： 提供一初抽樣率； 量度樣品軌線信號頻率； 由一恆定倍乘器改正該抽樣頻率，使其與樣品軌線信 號頻率直接關連：及 不斷調整抽樣頻率，以獲得該改正之抽樣頻率，從而 該正規化用以對各指尖移動速率間之波動標準化》 ---------餐------ΐτ------泉 - . ~ ' (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部中央揉準局負工消費合作社印製 本紙張尺度逍用中國國家揉隼（CNS > Α4规格（210X297公釐）-5 -