TWI509529B - 生物特徵識別系統 - Google Patents

Description

生物特徵識別系統

本發明是有關於一種識別系統，特別是指一種利用生物特徵條件作為辨識身分之生物特徵識別系統。

所謂的安全生物辨識技術(technologies of biometrics)，是指利用生物辨識特徵(biometric indicator)去辨識身分的技術，而生物辨識特徵則是指任何可以用來辨識身分之用，並可被測量或使用的人類身體或生物特徵，包括臉部、指紋、手掌紋、視網膜、聲音(語音)、體形等，因此，生物特徵辨識技術有臉部識別、指紋識別、掌紋識別、虹膜識別、體形識別和簽字識別等辨識系統。

生物辨識最早被使用於公民識別、犯罪偵查等政府部門主導的公共安全應用，如今生物辨識技術已在工廠、辦公室、居家等各種場所獲得廣泛的應用，也有越來越多的人，習慣使用自己的手指或手掌特徵開啟家門，甚至還成為3C電子商品的守護者，使得生物辨識技術成為21世紀最重要的應用技術之一。

參閱圖1，為中華民國發明第I235340號專利「身分電子鑰匙及其控制方法」，該專利案揭露一種代表個人身分的電子鑰匙及其控制方法，該身分電子鑰匙10用以供連接至一終端系統20以執行至少一特定運作，而該終端系統20可以是電腦、PDA及手機等。該身分電子鑰匙10包含一殼體11、一標準介面接頭12、一指紋感測器16、一應用程式記憶體模組18及一控制微處理器14。

該控制微處理器14可自動上傳一驅動程式 及一指紋應用程式至該終端系統20中，該指紋感測器16讀取使用者之指紋，以將一筆掃描指紋資料及儲存於電子鑰匙內的參考指紋資料傳送至該終端系統20進行比對，並於比對成功後允許執行如遠端認證運作、該終端系統20功能控制運作、個人記錄調閱運作、電子資料保護運作、或遠端檔案開啟與收發運作之至少一特定運作。

習知的指紋感測器16是設置於該殼體11上，以感測使用者的指紋，但由於人在活體狀態下會不斷地分泌汗液，以維持體溫之平衡，因此手指上的每條凸紋上都佈滿汗孔、汗腺，當使用者的手指指紋印在該指紋感測器16上時，該指紋感測器16的表面上會留有手指分泌的汗液，在短時間內不易消失，除非使用者自行擦拭，不然則會形成遺留在該指紋感測器16上的指紋紋路，如為患有手汗症的使用者，該指紋感測器16上的指紋將更加明顯且不易消失，如此一來，不僅不衛生，更會影響指紋辨識的準確度，由此可知，習知仍有需加以改進的空間。

經由以上之敘述，可知習知的身分電子鑰匙及其控制方法於實際實施時，仍然有以下的缺點產生：

一、安全性不足

當使用者應用該身分電子鑰匙10，且將其與例如電腦的終端系統20連接時，該控制微處理器14會自動上傳驅動程式於該電腦中，雖可省略使用者自行手動安裝驅動程式及應用程式之程序，但在驅動程式自動安裝的同時，病毒或惡意程式恐將隨驅動程式一起被安裝於該電腦中，使得該終端系統20中毒而不自知，導致原為提升身分認證安全性的驗證系統，產生了安全上的漏洞。

二、便利性不足、衛生性不佳

設置於該殼體11上之指紋感測器16容易殘留指紋紋路，長時間下來，不僅影響指紋辨識的 準確度，且該指紋感測器16上會附著殘留指紋與灰塵等髒污，使用者需在每次使用完畢後自行擦拭，造成使用上的不便利性。

三、防護性低

習知的設置指紋感測器16是顯露於該殼體11上設置，當該身分電子鑰匙10與鑰匙和硬幣等物品一起被放入使用者的包包中，該指紋感測器16恐將被鑰匙和硬幣所刮傷損壞，不僅徒增額外的維修費用，更導致該身分電子鑰匙10喪失身分認證的重要功效。

上述缺點都顯現習知的身分電子鑰匙及其控制方法在使用上所衍生的種種不便性問題，如能透過生物辨識技術的運用，設計出提高安全防護領域之安全性，不僅可增加使用者之人身安全，更可為產業界提供更具實用性價值的創新技術。

因此，本發明之目的，即在提供一種生物特徵識別系統，該生物特徵識別系統包含一主控端設備，及一使用者端驗證裝置。

該主控端設備包括一處理單元、一記憶體單元，及一連接介面單元。

該記憶體單元與該處理單元電性連接，並預存有至少一生物特徵資料，該連接介面單元與該處理單元電性連接，並具有一連接口。

該使用者端驗證裝置可分離地插設於該連接口中，並包括一本體、一滑蓋、一驗證接頭，及一認證感應區。

該本體圍繞界定出一容置空間，該滑蓋覆設於該本體上，並具有一蓋體及一設置於該蓋體底部之擦 拭件，該滑蓋可相對該本體在一驗證位置與一非驗證位置間滑動。該驗證接頭設置於該本體，該認證感應區設置於該本體上，當該滑蓋位於該驗證位置時，該認證感應區是顯露於上，當該滑蓋位於該非驗證位置時，該認證感應區是受該滑蓋之掩蔽而隱藏，移動該滑蓋可同時使該擦拭件清潔該認證感應區。

本發明之有益功效在於，當該滑蓋位於該驗證位置，且該使用者端驗證裝置之驗證接頭插設於該連接口中時，使用者可將手指置於該認證感應區上，藉該認證感應區讀取使用者之指紋生物特徵並經由該驗證接頭傳送至該主控端設備之處理單元，並與該記憶體單元中所預存之生物特徵資料進行比對，以驗證使用者身分，提供使用者快速使用且單手操作之便利性，且讓使用者在移動該滑蓋的同時，同步利用該擦拭件清除該認證感應區上之髒污，免於使用者另外清理之便利性，避免有心人士竊取該認證感應區上所殘留之指紋的疑慮，更進一步提升了身份驗證的安全性。

5‧‧‧主控端設備

51‧‧‧處理單元

52‧‧‧記憶體單元

521‧‧‧應用管理程式

53‧‧‧連接介面單元

531‧‧‧連接口

54‧‧‧網路單元

6‧‧‧使用者端驗證裝置

61‧‧‧本體

610‧‧‧容置空間

62‧‧‧滑蓋

621‧‧‧蓋體

622‧‧‧擦拭件

623‧‧‧壓條

63‧‧‧驗證接頭

64‧‧‧認證感應區

65‧‧‧蓄電器

66‧‧‧照明件

67‧‧‧太陽能板

68‧‧‧音響件

69‧‧‧資料儲存區

A‧‧‧驗證位置

B‧‧‧非驗證位置

圖1是一方塊示意圖，說明習知台灣發明第I235340號一種身分電子鑰匙及其控制方法；圖2是一方塊示意圖，說明本發明生物特徵識別系統之第一較佳實施例；圖3是一立體示意圖，說明該第一較佳實施例中一使用者端驗證裝置的結構態樣；圖4是一立體示意圖，說明該第一較佳實施例中該使用者端驗證裝置的另一視角態樣；圖5是一剖面示意圖，說明該第一較佳實施例的剖面結構態樣；圖6是一方塊示意圖，說明本發明生物特徵識別系統 之第二較佳實施例；圖7是一立體示意圖，說明該第二較佳實施例中該使用者端驗證裝置的結構態樣；圖8是一立體示意圖，說明該較佳實施例中一滑蓋相對一本體滑動至一驗證位置；及圖9是一立體示意圖，說明該較佳實施例中該滑蓋相對該本體滑動至一非驗證位置。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖2，為本發明生物特徵識別系統之第一較佳實施例。該生物特徵識別系統包含一主控端設備5，及一使用者端驗證裝置6。

該主控端設備5包括一處理單元51、一記憶體單元52、一連接介面單元53，及一網路單元54。特別說明的是，該主控端設備5可以是一門禁、車輛、電器、線上網路、銀行刷卡等需上鎖或加密的設備，端視使用者之需求而定，不應以此為限。

該記憶體單元52與該處理單元51電性連接，並預存有至少一生物特徵資料，且該記憶體單元52具有一應用管理程式521，是用以新增或刪除使用者之生物特徵識別資料。

在該第一較佳實施例中，是使用指紋作為人體之辨識特徵，由於每個人身上的指紋特徵皆不相同，所以指紋是一種獨特的密碼，可提供家庭成員或是公司員工等特定人員通行的門禁系統上，再者，指紋辨識的設置體積小、安全性高，便於整合到其他功能設備中。實際實施時，可依使用者之需求設置其它的辨識特徵，且使用者 可自行透過該主控端設備5之應用管理程式521增加或刪除特定人員的指紋資料，以作為驗證辨識之用。

該連接介面單元53與該處理單元51電性連接，並具有一連接口531。而該網路單元54與該處理單元51電性連接，藉由該網路單元54使該主控端設備5可與外部設備連接。值得一提的是，當該主控端設備5與該外部設備連接時，使用者亦可透過該外部設備新增或刪除特定人員之生物特徵識別資料，而該外部設備可以是電腦，或是提供網路連線之電子裝置，不應以此為限。

參閱圖3、4，及5，該使用者端驗證裝置6是可分離地插設於該連接介面單元53之連接口531中，並包括一本體61、一滑蓋62、一驗證接頭63、一認證感應區64、一蓄電器65、一照明件66、一太陽能板67，及一音響件68。

該本體61圍繞界定出一容置空間610，該滑蓋62是覆設於該本體61上，並具有一蓋體621及一設置於該蓋體621底部之擦拭件622，該驗證接頭63是設置於該本體61上。實際實施時，該使用者端驗證裝置6、該驗證接頭63之外觀造型，可依驗證之物品或是環境作修改，不應以此為限。

在該第一較佳實施例中，該擦拭件622為不掉屑之纖維材質，例如高品質聚酯纖維等等，使用者可選擇任何具有超細纖維、無塵、抗靜電、吸水之材質，不應以此為限。

該認證感應區64是設置於該本體61上，使用者可將手指置於該認證感應區64上，以驗證使用者之指紋。而該蓄電器65是設置於該容置空間610中用以儲存電力，在本較佳實施例中，亦提供該認證感應區64辨識指紋所需之電力。

該照明件66是設置於該本體61上，並與 該蓄電器65電性連接，當使用者在昏暗光線環境時，可利用該照明件66之光線來源，照射於該主控端設備5上，以便利使用者將該使用者端驗證裝置6之驗證接頭63插設於該連接介面單元53之連接口531中。在該第一較佳實施例中，該照明件66為一發光二極體，具有體積小、壽命長、耗電量小等特性，並不會消耗過多的電量。

該太陽能板67是設置於該本體61上，且位於該滑蓋62相反的另一側，並與該蓄電器65電性連接。由於該太陽能板67是一種利用太陽光的照射以瞬間輸出電壓及電流並直接發電的光電半導體薄片，透過該太陽能板67的供電方式，可減少耗竭天然能源，具環保、節能之功效。

在此，應注意的是，該蓄電器65之電力可以是透過與該主控端設備5，或該主控端設備5與該外部設備連接時，藉由該驗證接頭63與該連接口531連接時，將該主控端設備5之電力儲存於該蓄電器65中，亦或是利用該太陽能板67作為另一種供電措施，實際實施時，端視使用者之需求而定，不應以此為限。

該音響件68設置於該本體61上，並與該蓄電器65電性連接。實際實施時，使用者可利用該應用管理程式521設定該音響件68之警示條件，亦可選擇具有不同警示頻率之音響件68型態。當使用者驗證指紋後，該音響件68即發出嗶一聲警示音，提醒使用者認證身分完成，若是該指紋識別資料不正確而無法認證身分時，該音響件68則會發出嗶、嗶、嗶三聲警示音，告知使用者認證身分有誤，在此僅為舉例說明，不應以此為限。

參閱圖6、7，為本發明生物特徵識別系統之第二較佳實施例，該第二較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，相同之處於此不再贅述，不同之處在於，該使用者端驗證裝置6更包括一設置於該本體61內，並與該 認證接頭63連接之資料儲存區69，該資料儲存區69中預存有一使用者識別碼(User Identification，UID Code)，當該驗證接頭63插設於該連接口531中時，該主控端設備5之處理單元51會讀取該資料儲存區69中之使用者識別碼，以驗證使用者身分。如此一來，使用該使用者端驗證裝置6時，便可同時享有該認證感應區64之指紋認證，與該資料儲存區69之使用者識別碼等雙重認證把關，提供使用者高等級認證身份的防護措施。

特別說明的是，使用者可利用該處理單元51中的應用管理程式521新增或刪除其他使用者的指紋資料，舉以家庭使用該使用者端驗證裝置6於汽車開啟驗證來說，該資料儲存區69中原本預存有爸爸的指紋資料，則可將媽媽、兒子、或是女兒等成員的指紋資料，新增入該資料儲存區69中，形成一特定的組群名單，讓其他家庭成員亦可使用該認證感應區64之指紋認證，與該資料儲存區69之使用者識別碼的雙重認證把關，再者，透過專屬之使用者識別碼識別，使該使用者端驗證裝置6無法重覆拷貝，而流用於非群組外的人員使用，更進一步提高認證使用的安全性。

配合參閱圖8、9，該滑蓋62可相對該本體61在一驗證位置A與一非驗證位置B間滑動，且該滑蓋62表面上設置有複數壓條623，用以增加推動該滑蓋62時之摩擦力。

當該滑蓋62位於該驗證位置A時，該認證感應區64是顯露於該本體61上，當該滑蓋62位於該非驗證位置B時，該認證感應區64是受該滑蓋62之掩蔽而隱藏，移動該滑蓋62可同時使該擦拭件622清潔該認證感應區64，避免有心人士竊取該認證感應區64上殘留的指紋，或是灰塵等污垢，降低指紋辨識的準確度，提供同時清潔該認證感應區64之便利性設計。

由此可知，當使用者推動該滑蓋62，將該滑蓋62位於該驗證位置A以使該認證感應區64顯露於該本體61上，且該使用者端驗證裝置6之驗證接頭63插設於該連接介面單元53之連接口531中時，使用者可將手指置於該認證感應區64上，藉由該認證感應區64讀取使用者之指紋生物特徵，及該資料儲存區69之使用者識別碼，經由該驗證接頭63傳送至該主控端設備5之處理單元51，並與該記憶體單元52中所預存之生物特徵資料與該使用者識別碼進行比對，以提供使用者雙重驗證身分之高等級防護措施。

經由以上實施例之敘述，可知本發明之生物特徵識別系統確實具有以下功效增進之處：

一、具便利性

透過該滑蓋62覆設於該本體61上，及該認證感應區64設置於該本體61上，使用者可將該滑蓋62相對該本體61滑動於該驗證位置A與該非驗證位置B間，以使該認證感應區64顯露於該本體61上與否，提供使用者快速使用且單手操作之便利性。

二、便性清理且同步提升安全性

設置於該蓋體621底部之擦拭件622，讓使用者在移動該滑蓋62的同時，同步利用該擦拭件622清除該認證感應區64上之髒污，免於使用者另外清理之便利性，更避免有心人士竊取該認證感應區64上所殘留之指紋的疑慮，提升驗證身份安全的設計。

三、具防護性

透過覆設於該本體61上之滑蓋62，可避免設置於該本體61上之認證感應區64受外物刮傷、毀損之疑慮，不僅徒增額外的維修費用，且 影響到指紋辨識的準確度，提供使用者防護該認證感應區64之罩體設計，亦同時提供使用者快速且單手操作之便利性。

四、具照明、節能、警示等多功能設計

透過設置於該本體61上之照明件66，提供使用者在昏暗光線環境使用時的照明，該太陽能板67減少使用者耗竭天然能源，以達到節能之功效，且該音響件68作為提醒使用者辨識身分之狀態的聲音警示，提供使用多樣化之功能設計，不僅可提高使用者之購買意願，更可滿足追求多元化之現代人的需求。

綜上所述，本發明之生物特徵識別系統，利用該連接介面單元53之連接口531使該主控端設備5，及該使用者端驗證裝置6可分離地連接在一起，而該記憶體單元52之應用管理程式521，可新增或刪除使用者之生物特徵識別資料，且透過該網路單元54亦可使該主控端設備5與外部設備連接，新增或刪除其他特定人士的生物特徵識別資料。

再者，覆設於該本體61上之滑蓋62可保護設置於該本體61上之認證感應區64遭受外物刮傷之疑慮，而設置於該蓋體621底部之擦拭件622，讓使用者在移動該滑蓋62的同時，同步清除該認證感應區64上之髒污，避免有心人士竊取殘留之指紋的疑慮，提升使用之安全性，該蓄電器65提供電力給該認證感應區64、該照明件66，及該音響件68之作動電力，更可利用該太陽能板67將環保電力儲存於該蓄電器65中，提供具環保、節能之電力來源，上述設計不僅可增加使用者之人身安全，更可為產業界提供更具實用性價值的創新技術，故確實可以達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之二個較佳實 施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

6‧‧‧使用者端驗證裝置

61‧‧‧本體

62‧‧‧滑蓋

623‧‧‧壓條

63‧‧‧驗證接頭

64‧‧‧認證感應區

65‧‧‧蓄電器

66‧‧‧照明件

Claims (6)

1. 一種生物特徵識別系統，包含：一主控端設備，包括：一處理單元；一記憶體單元，與該處理單元電性連接，並預存有至少一生物特徵資料，且該記憶體單元具有一應用管理程式，用以新增、刪除該生物特徵資料；一網路單元，與該處理單元電性連接，以使該主控端設備與外部設備連接；及一連接介面單元，與該處理單元電性連接，並具有一連接口；以及一使用者端驗證裝置，可分離地插設於該連接口中，並包括：一本體，圍繞界定出一容置空間；一滑蓋，覆設於該本體上，並具有一蓋體及一設置於該蓋體底部之擦拭件，該滑蓋可相對該本體在一驗證位置與一非驗證位置間滑動；一驗證接頭，設置於該本體；一認證感應區，設置於該本體上，當該滑蓋位於該驗證位置時，該認證感應區是顯露於上，當該滑蓋位於該非驗證位置時，該認證感應區是受該滑蓋之掩蔽而隱藏，移動該滑蓋可同時使該擦拭件清潔該認證感應區；及 一資料儲存區，設置於該本體內並與該認證接頭連接，該資料儲存區中預存有一使用者識別碼；當該滑蓋位於該驗證位置，且該使用者端驗證裝置之驗證接頭插設於該連接口中時，使用者可將手指置於該認證感應區上，藉該認證感應區讀取使用者之指紋生物特徵並經由該驗證接頭傳送至該主控端設備之處理單元，並與該記憶體單元中所預存之生物特徵資料進行比對，以驗證使用者身分，且該處理單元還會讀取該資料儲存區中之使用者識別碼，以驗證使用者身分，便可同時享有該認證感應區之指紋認證，及該資料儲存區之使用者識別碼的雙重認證，提供使用者高等級認證身份的防護措施，且使用者可利用該處理單元中的應用管理程式新增或刪除其他使用者的指紋資料，使該資料儲存區中新增多組指紋資料，以形成一特定的組群名單，透過專屬之使用者識別碼進行身分識別，使該使用者端驗證裝置無法重覆拷貝，並可流用於整個群組的人員使用。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之生物特徵識別系統，其中，該使用者端驗證裝置更包括一設置於該容置空間中用以儲存電力之蓄電器。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之生物特徵識別系統，其中，該使用者端驗證裝置更包括一設置於該本體上並與該蓄電器電性連接之照明件。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之生物特徵識別系統，其中，該使用者端驗證裝置更包括一太陽能板，該太陽能板設置於該本體上位於該滑蓋相反另一側並與該蓄電器電性連接。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之生物特徵識別系統，其中，該滑蓋表面上設置有複數壓條，用以增加推動該滑蓋時之摩擦力。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之生物特徵識別系統，其中，該使用者端驗證裝置更包括一設置於該本體上並與該蓄電器電性連接之音響件，用以發出警示音響。