TWI751088B

TWI751088B - 智慧型手錶

Info

Publication number: TWI751088B
Application number: TW110120483A
Authority: TW
Inventors: 張芷瑜
Original assignee: 華南商業銀行股份有限公司
Priority date: 2019-11-04
Filing date: 2019-11-04
Publication date: 2021-12-21
Also published as: TW202134918A

Abstract

一種智慧型手錶，包含錶帶與本體，錶帶設有體徵量測器用以取得體徵訊號。本體包含無線傳輸電路、指紋感測器及處理器。指紋感測器用於擷取指紋圖像，處理器用以解析體徵訊號以取得生理數據並將其比對到警戒值以產生觸發指令，且以無線傳輸電路傳送觸發指令到遠端伺服器。處理器從指紋圖像提取指紋特徵數據，並且將指紋特徵數據轉換為指紋資料，處理器透過無線傳輸電路將指紋資料傳送到遠端伺服器。處理器判斷是否收到遠端伺服器回傳指紋資料的認證失敗訊息以及是否產生有觸發指令，以決定發出具有不同警戒程度的第一或第二級提示訊號。

Description

智慧型手錶

本發明係關於一種智慧型手錶，特別是一種整合多種功能以進行識別的智慧型手錶。

眾多行業在執行業務時，經常需要透過裝置進行身份的識別，例如用戶登入企業電腦或個人線上帳戶。當身份識別失敗時，裝置會判斷此用戶身份的合法性有疑慮，因而直接發出正式的警示訊號以通知相關管理人員及/或通報警察單位。常見的身份識別方式例如是人臉識別、指紋識別或虹膜識別等。

然而，單一的識別方式不夠客觀且容易誤發警示訊號，造成用戶端與管理端及/或警察單位不必要的困擾。因此，在各行業中係需要一種能夠蒐集不同類型的數據資料，進行綜合分析據以判斷用戶身份的合法性的裝置。

本發明提出一種智慧型手錶，整合體徵檢測與指紋辨識的功能，能夠客觀地判斷用戶身份的合法性，降低因單一辨識手段所造成的誤觸警示訊號的機率。

依據本發明之一實施例揭露一種智慧型手錶，通訊連接遠端伺服器，該智慧型手錶包含：一錶帶，包含一體徵量測器，該體徵量測器具有一感測面貼覆於該錶帶上，該體徵量測器用於透過該感測面感測一使用者的體徵以取得一體徵訊號；以及一本體，可樞轉地連接該錶帶，該本體包含：一觸控顯示面板；一無線傳輸電路，通訊連接該遠端伺服器；一指紋感測器，用於擷取該使用者的一指紋圖像；以及一處理器，電性連接該觸控顯示面板、該體徵量測器、該指紋感測器及該無線傳輸電路，該處理器解析該體徵訊號以取得多個生理數據且控制該觸控顯示面板顯示該些生理數據，該處理器進一步將每一該些生理數據的數值比對至對應的一警戒值，該處理器於該些生理數據的數值之一達到對應的該警戒值時產生一觸發指令，且透過該無線傳輸電路傳送該觸發指令到該遠端伺服器，且該處理器更對該指紋圖像進行一影像處理以提取多個指紋特徵數據，並且將該些指紋特徵數據轉換為一指紋資料，該處理器進一步控制該無線傳輸電路將該指紋資料傳送到該遠端伺服器，其中該影像處理包含一影像清晰化處理，而該影像清晰化處理包括一二值化、一雜訊濾除及一細線化；其中，該處理器判斷是否收到該遠端伺服器回傳關於該指紋資料的一認證失敗訊息以及是否產生有該觸發指令，據以決定透過該無線傳輸電路向該遠端伺服器發出一第一級提示訊號或一第二級提示訊號，其中該第二級提示訊號的警戒程度大於該第一級提示訊號的警戒程度，其中當該處理器收到該認證失敗訊息且該處理器未產生該觸發指令時，該處理器透過該無線傳輸電路向該遠端伺服器發出該第一級提示訊號，當該處理器收到該遠端伺服器所回傳的該認證失敗訊息且該處理器產生該觸發指令時，該處理器透過該無線傳輸電路向該遠端伺服器發出該第二級提示訊號，其中該感測面的貼覆位置位在該錶帶的內緣表面上靠近該本體與該錶帶樞接的位置。

綜上所述，在本發明提出的智慧型手錶中，主要係基於指紋辨識並搭配體徵檢測的多功能判別，當指紋辨識失敗但體徵檢測無異常時，僅發出相對較低警戒程度的提示訊號。當指紋辨識失敗且體徵檢測發生異常時發出相對較高警戒程度的提示訊號。透過不同警戒程度的設定，可以更客觀地判別用戶身份的合法性，進而克服現有單一辨識方式的缺陷，減少用戶及管理人員的困擾。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請一併參照圖1與圖2，圖1係依據本發明之一實施例所繪示的智慧型手錶的外觀示意圖，而圖2係依據本發明之一實施例所繪示的智慧型手錶的功能方塊圖。如圖所示，智慧型手錶1通訊連接遠端伺服器2，其包含錶帶B1及本體B2，其中本體B2可樞轉地連接於錶帶B1。錶帶B1包含體徵量測器101，體徵量測器101具有感測面SE貼覆於錶帶B1上。具體來說，體徵量測器101的主機(未繪示)設置在錶帶B1內，其中體徵量測器101的感測面SE貼覆於錶帶B1的內緣表面且通過連接線路連接到主機。體徵量測器101可透過感測面SE感測使用者的體徵以取得體徵訊號。也就是說，感測面SE感測使用者的體徵並將對應所取得的體徵訊號回傳到體徵量測器101的主機。於實作上，感測面SE的貼覆位置位在錶帶B1的內緣表面上靠近本體B2與錶帶B1樞接的位置，可較容易偵測到使用者的體徵，例如脈搏或血壓的變化量。

本體B2包含觸控顯示面板102、無線傳輸電路103、處理器104及指紋感測器105。其中，處理器104電性連接體徵量測器101、觸控顯示面板102、無線傳輸電路103及指紋感測器105，且無線傳輸電路103通訊連接到遠端伺服器2。處理器104用以解析前述的體徵訊號以取得多個生理數據。也就是說，處理器104將從體徵量測器101所接收到的包含脈搏或血壓的變化量的體徵訊號經過運算取得對應的脈搏值與血壓值作為生理數據，並且處理器104控制觸控顯示面板102顯示生理數據，其中觸控顯示面板102顯示生理數據的形式可以是數值或圖表，本發明不以此為限。

處理器104進一步地將每個生理數據的數值比對至對應的警戒值，當該些生理數據的數值之一達到對應的警戒值時，處理器104對應產生觸發指令。在實作上，處理器104具有儲存空間儲存多個警戒值供比對使用。舉例來說，處理器104將各個生理數據的數值比對至對應的警戒值，且當判斷所述的這些生理數據(例如脈搏值與血壓值)任一個或兩者均超過其對應的警戒值時，處理器104產生觸發指令並且透過無線傳輸電路103傳送觸發指令到遠端伺服器2。

另一方面，指紋感測器105用於擷取使用者的指紋圖像。詳細來說，智慧型手錶1的本體B2上具有操作介面供使用者手指按壓，讓指紋感測器105取得使用者手指上的紋路作為指紋圖像，並且將此指紋圖像回傳到處理器104。處理器對此指紋圖像執行一影像處理，以提取多個指紋特徵數據，並且將該些指紋特徵數據轉換為指紋資料。於實務上，所述的影像處理包含影像清晰化處理，其包括二值化、雜訊濾除、細線化等處理過程，並且從處理後之清晰影像中取出紋路特徵，包括如指紋的紋路分叉與終止處，以產生指紋特徵數據。

處理器104進一步控制無線傳輸電路103將指紋資料傳送到遠端伺服器2。遠端伺服器2內預先建構有指紋比對資料庫(圖中未示)，此指紋比對資料庫儲存多筆指紋資料。遠端伺服器2內建的處理器(圖中未示)將智慧型手錶1傳送過來的指紋資料與指紋比對資料庫內對應的一筆指紋資料。遠端伺服器2的處理器會執行一驗證程序而回傳一驗證訊息到處理器104，其中根據指紋驗證的結果，所述的驗證訊息可包含認證成功訊息或是認證失敗訊息。

於一實施例中，處理器104判斷是否收到遠端伺服器2回傳關於指紋資料的認證失敗訊息以及是否產生有觸發指令，據以決定透過無線傳輸電路103向遠端伺服器2發出第一級提示訊號或第二級提示訊號。

詳細來說，處理器104一方面判斷是否有收到指紋資料的認證失敗訊息，並且處理器104另一方面判斷是否觸發指令，綜合上述兩者的判斷，處理器104可選擇係要發出第一級提示訊號或者是第二級提示訊號，其中第二級提示訊號的警戒程度大於第一級提示訊號的警戒程度。

在一種情況下，處理器104僅收到認證失敗訊息但並未產生觸發指令，此時處理器104透過無線傳輸電路103向遠端伺服器2發出該第一級提示訊號。在另一種情況下，處理器104不僅收到認證失敗訊息而且也產生觸發指令，此時處理器104透過無線傳輸電路103向遠端伺服器2發出第二級提示訊號。

也就是說，在前述第一種情況下，處理器104因使用者所提供的指紋資料未能通過遠端伺服器2的驗證程序而接收到認證失敗訊息。然而，使用者的體徵(例如血壓或脈搏)並未有明顯的異常現象，因此處理器104判斷使用者的生理數據數值未達到警戒值因而不產生觸發指令。此時，處理器104僅會發出警戒程度較低的第一級提示訊號。於實務上，當遠端伺服器2收到第一級提示訊號時，會認定使用者可能因手指上沾附髒汙或水氣而無法通過指紋驗證程序，而並非是使用者的身分合法性有問題。因此，遠端伺服器2只會通知所屬管理端的人員繼續監控該名使用者，而不直接通報警察單位。

在前述第二種情況下，處理器104因使用者所提供的指紋資料未能通過遠端伺服器2的驗證程序而接收到認證失敗訊息，而且使用者的體徵(例如血壓或脈搏)亦發生明顯的異常現象，因此處理器104判斷使用者的生理數據數值達到警戒值因而對應產生觸發指令。此時，處理器104會發出警戒程度較高的第二級提示訊號。於實務上，當遠端伺服器2收到第一級提示訊號時，會認定使用者意圖冒用他人身分，遠端伺服器2會直接發訊息通報警察單位。

透過上述結合指紋與生理數據的綜合判斷，本發明的實施例所提出的智慧型手錶1可以依據不同情況對應發出不同警示層級的提示訊號，如此可以避免僅依據單一識別結果便直接通知警察單位而造成無不必要的困擾，進而達到客觀的身分識別的目的。

於一實施例中，為了避免在資料傳輸過程中使用者的指紋特徵點遭到竊取，在處理器104將指紋特徵數據傳送到遠端伺服器2之前會進行加密程序。具體來說，處理器104會接收來自遠端伺服器2的第一公鑰，並以第一公鑰對該些指紋特徵數據進行編碼以產生指紋資料。接著，處理器104才會進一步將指紋資料傳送到遠端伺服器2。其中，由於所述的第一公鑰係由遠端伺服器2依據第一私鑰所產生的，因此僅有遠端伺服器2才有辦法對指紋資料解密而取得指紋特徵數據。也就是說，遠端伺服器2透過第一私鑰來解密指紋資料進而取得特徵點數據，如此可防止有心人是竊取使用者的指紋。

於一實施例中，處理器104進一步根據第一公鑰產生一認證碼，且透過無線傳輸電路103將認證碼傳送到遠端伺服器2，供遠端伺服器2回傳認證碼到使用者的行動裝置。在此實施例中，除了使用前述加密程序之外，處理器104更可依據第一公鑰及例如指紋特徵數據的雜湊值產生認證碼。處理器104進一步將認證碼傳送到遠端伺服器2。遠端伺服器2將此認證碼轉傳到使用者的行動裝置(圖中未示)。

此時，使用者透過自身的行動裝置可得知認證碼為何，並將此認證碼輸入到所配戴的智慧型手錶1，據以使其內部的處理器104依據此認證碼從驗證訊息中解析出認證成功訊息。透過上述方式，可以避免當遠端伺服器2錯將驗證訊息(包含認證成功訊息)傳送到冒用的另一名人員的智慧型手錶時，該另一名人員可直接根據認證成功訊息侵入原本使用者的帳戶。

請一併參照圖2與圖3，圖3係依據本發明之一實施例所繪示的使用者所在地區的分區圖。如圖所示，智慧型手錶1更包含定位器106，其電性連接處理器104。定位器106透過無線傳輸電路103發送多個定位訊號至遠端伺服器2，遠端伺服器2可依據該些定位訊號的訊號強度在位置資料庫201當中進行搜尋，據以追蹤該智慧型手錶的位置。詳細來說，如圖3所示，不同的無線網路基地台W1~W7分別被設置在不同區域A~G，當配帶智慧型手錶1的使用者UE在此地區中移動時，其手錶內部的定位器106會持續偵測一特定範圍內的各個無線網路基地台W1~W7的無線網路訊號作為定位訊號。

取決於使用者UE的當前所在位置，定位器106所偵測到的各個無線網路基地台W1~W7的無線網路訊號的強度會有差異。當使用者UE的位置越靠近某一無線網路基地台(例如W1)，則此無線網路基地台的訊號強度越強。反之，則無線網路基地台(例如W5或W7)的訊號強度越弱。

實務上，位置資料庫201是位在遠端伺服器2的儲存媒介(圖中未示)中且儲存對應圖3的一地圖資訊，其載有設置在各區域的各個無線網路基地台的位置資訊。遠端伺服器2的處理器可根據來自各個無線網路基地台的各個定位訊號(即無線網路訊號)的訊號強弱程度，在位置資訊中查訊以判斷使用者UE的當前位置。以圖3的實施例來說，定位器106偵測到來自無線網路基地台W1~W7的訊號，其中以無線網路基地台W1的訊號強度最高，無線網路基地台W3的訊號強度次之，無線網路基地台W2、W4與W6的訊號強度較無線網路基地台W3的訊號強度稍弱，而無線網路基地台W5、W7的訊號強度最弱。當定位器106透過無線傳輸電路103將該些定位訊號回傳到遠端伺服器2後，遠端伺服器2可根據該些定位訊號的訊號強度在位置資料庫201中查找並判斷使用者UE的當前位置大約在區域A與區域C之間的位置。

透過上述的定位方式，遠端伺服器2可持續監控智慧型手錶1的位置。於一實施例中，當遠端伺服器2偵測到智慧型手錶1進入管制區域時，處理器104會接收到來自遠端伺服器2的提示訊息，並且處理器104控制觸控顯示面板102顯示提示訊息。舉例來說，如圖3所示，當配帶智慧型手錶1的使用者UE進入管制區域E(例如銀行存放大量現金的區域)時，遠端伺服器2對應發送提示訊息到智慧型手錶1。此時，觸控顯示面板102在畫面中顯示提示訊息，以提醒使用者UE已進入到管制區域E。

在一實施例中，當觸控顯示面板102的畫面中顯示上述的提示訊息時，使用者UE需提供密碼、指紋與聲紋至少一者作為解鎖訊號。倘若在一預定時間(例如5秒)內未收到解鎖訊號時，處理器104產生第一級警報訊號。在這種情況下，也就是說，若使用者UE本身係具有被授權可進入管制區域E的身分(例如銀行經理級以上)，則使用者UE可在預定時間內透過解鎖訊號自行解除提示訊息的畫面。若是使用者UE(銀行基層員工)本身未被授權可進入管制區域E，則使用者UE無法在預定時間內提供密碼、指紋或聲紋等作為解鎖訊號以解除提示訊息的畫面。此時，處理器104發出第一級警報訊號到遠端伺服器2。遠端伺服器2的管理者可據以調查是否有內部基層員工冒用上司身份企圖進入管制區域E。

在另一實施例中，當觸控顯示面板102的畫面中顯示提示訊息並且處理器104也產生觸發指令時，處理器104發出第二級警報訊號。以實際情境作為範例說明，假設歹徒挾持配帶有智慧型手錶1的使用者UE(例如銀行人員)進入管制區域E且欲取得現金時，一方面觸控顯示面板102會在畫面中顯示提示訊息，另一方面使用者UE的體徵會發生異常(例如因緊張驚慌導致的血壓脈搏急速升高)導致處理器104對應產生觸發指令。此時，智慧型手錶1判定使用者陷入危險之中，處理器104發出第二級警報訊號。相較於前述實施例的第一級警報訊號，第二級警報訊號具有較高的警示層級。當遠端伺服器2收到第二級警報訊號時，會直接通報警察單位到場處理。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1:智慧型手錶 101:體徵量測器 102:觸控顯示面板 103:無線傳輸電路 104:處理器 105:指紋感測器 106:定位器 2:遠端伺服器 201:位置資料庫 B1:錶帶 B2:本體 SE:感測面 W1~W7:無線網路基地台 A~G:區域 UE:使用者

圖1係依據本發明之一實施例所繪示的智慧型手錶的外觀示意圖。圖2係依據本發明之一實施例所繪示的智慧型手錶的功能方塊圖。圖3係依據本發明之一實施例所繪示的使用者所在地區的分區圖。

1:智慧型手錶

101:體徵量測器

102:觸控顯示面板

103:無線傳輸電路

104:處理器

105:指紋感測器

106:定位器

2:遠端伺服器

201:位置資料庫

Claims

一種智慧型手錶，通訊連接一遠端伺服器，該智慧型手錶包含：一錶帶，包含一體徵量測器，該體徵量測器具有一感測面貼覆於該錶帶上，該體徵量測器用於透過該感測面感測一使用者的體徵以取得一體徵訊號；以及一本體，可樞轉地連接該錶帶，該本體包含：一觸控顯示面板；一無線傳輸電路，通訊連接該遠端伺服器；一指紋感測器，用於擷取該使用者的一指紋圖像；以及一處理器，電性連接該觸控顯示面板、該體徵量測器、該指紋感測器及該無線傳輸電路，該處理器解析該體徵訊號以取得多個生理數據且控制該觸控顯示面板顯示該些生理數據，該處理器進一步將每一該些生理數據的數值比對至對應的一警戒值，該處理器於該些生理數據的數值之一達到對應的該警戒值時產生一觸發指令，且透過該無線傳輸電路傳送該觸發指令到該遠端伺服器，且該處理器更對該指紋圖像進行一影像處理以提取多個指紋特徵數據，並且將該些指紋特徵數據轉換為一指紋資料，該處理器進一步控制該無線傳輸電路將該指紋資料傳送到該遠端伺服器，其中該影像處理包含一影像清晰化處理，而該影像清晰化處理包括一二值化、一雜訊濾除及一細線化；其中，該處理器判斷是否收到該遠端伺服器回傳關於該指紋資料的一認證失敗訊息以及是否產生有該觸發指令，據以決定透過該無線傳輸電路向該遠端伺服器發出一第一級提示訊號或一第二級提示訊號，其中該第二級提示訊號的警戒程度大於該第一級提示訊號的警戒程度，其中當該處理器收到該認證失敗訊息且該處理器未產生該觸發指令時，該處理器透過該無線傳輸電路向該遠端伺服器發出該第一級提示訊號，當該處理器收到該遠端伺服器所回傳的該認證失敗訊息且該處理器產生該觸發指令時，該處理器透過該無線傳輸電路向該遠端伺服器發出該第二級提示訊號，其中該感測面的貼覆位置位在該錶帶的內緣表面上靠近該本體與該錶帶樞接的位置。
如請求項1所述的智慧型手錶，其中該處理器係接收來自該遠端伺服器的一第一公鑰，並以該第一公鑰對該些指紋特徵數據進行編碼以產生該指紋資料，其中該第一公鑰係由該遠端伺服器依據一第一私鑰所產生。
如請求項2所述的智慧型手錶，其中該處理器根據該第一公鑰產生一認證碼，且透過該無線傳輸電路將該認證碼傳送到該遠端伺服器，供該遠端伺服器回傳該認證碼到該使用者的一行動裝置。
如請求項1所述的智慧型手錶，更包含：一定位器，電性連接該處理器，該定位器透過該無線傳輸電路發送多個定位訊號至該遠端伺服器，使該遠端伺服器依據該些定位訊號的訊號強度在一位置資料庫中搜尋，以追蹤該智慧型手錶的位置，且該處理器用以當該智慧型手錶進入一管制區域時，接收來自該遠端伺服器的一提示訊息並控制該觸控顯示面板顯示該提示訊息。
如請求項4所述的智慧型手錶，其中當該觸控顯示面板顯示該提示訊息且該處理器在一預定時間內未收到一解鎖訊號時，該處理器發出一第一級警報訊號。
如請求項4所述的智慧型手錶，其中當該觸控顯示面板顯示該提示訊息且該處理器產生該觸發指令時，該處理器發出一第二級警報訊號。
如請求項3所述的智慧型手錶，其中該處理器根據該第一公鑰產生該認證碼包含：該處理器根據該第一公鑰及該指紋特徵數據的一雜湊值產生該認證碼。
如請求項4所述的智慧型手錶，其中該定位器係持續偵測一特定範圍內的多個無線網路基地台的多個無線網路訊號，並以該些無線網路訊號作為該些定位訊號。