专利名称：个人身份鉴认的非接触式辨识装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种个人身份鉴认的辨识装置，特别是有关一种个人身份鉴认的非接触式辨识装置。
背景技术：
近年来社会结构的快速变化，犯罪案件层出不穷，在金融犯罪实例中常见的如在金融机构、公司行号遭冒、盗领及金融卡、信用卡被复制、盗刷等，以及在其它社会犯罪实例中，一再发生有伪造他人身份证、护照以盗用他人名义四处行骗等严重的社会问题，不但使得社会成本的负担更加沉重，也使得台湾在国际间的名誉大大地受到损害。虽然目前已经不再使用传统浮字式的卡片，主要是基于此种卡片只有以正面的凸起字体作为辨识，因此，伪造此种卡片的技术门坎相当低，造成伪卡泛滥的情形相当严重，而且，目前常见的证件或是金融卡、信用卡等，多半仍仅是磁条式的卡片，即在卡片的背面有磁条，正面上则有字体，或是芯片型的卡片，即内含有电子内存与处理器功能，其中，后者虽较难以复制，但仍无法提供使用者在进行金融交易或是其它行为时，实时且准确的身份确认。因此，如何能够加强个人重要的证件或物品得以具有专属的鉴别能力，以保障所有人应有的权益，已经成为科技发展上之一个重点，由于为了能达到让私人的证件或物品具有「个别的鉴别能力」，在此证件或物品上嵌入拥有「个人化特征」为一必要的条件。
基于以上的要求，在多种不同背景领域的科技经过多年的共同研发后，提出一种综合以生物辨识(Biometrics)方法与电子技术的辨识装置，而所谓广义的生物辨识是针对生物体独有生理特征进行辨识，此技术可广泛地应用在所有的生物体中，而当此技术应用在人类的社会中时，生物辨识则多为以手部、脸部、眼睛、声音、静脉等处的特征作为进行辨识的标的，就更明确地将上述人类特征做一界定时，通常手部的特征可包含手指指纹、手掌纹路等，而眼睛的部分通常是以虹膜作为判断的基准，其它的辨识基准尚有如脸部的脸型辨识、声音的声纹、静脉的温度等特征，均可将这些判断的依据透过内建于此辨识装置中的内存、处理器等电子单元的数据处理与运算后，即可确认身份。而在所有的生物辨识技术研发过程中，目前是以指纹辨识技术为发展较成熟、应用较为广泛的生物辨识技术，其辨识的原理是透过指纹的采集、储存指纹影像，然后再利用辨识软件比对、判断指纹的特征信息，以确定指纹所有人的身份。
在台湾专利公告号580638中提供一种保全系统上的使用者鉴认智能卡，可应用在运输系统十字转门、住家进出门以及停车设施等管制门上，请参考图1所示，此鉴认智慧卡系利用建构在一卡片本体10内的复数指纹读取器102、104、一指纹传感器12、一指纹内存16、一处理器14以及被动式射频识别单元18，当一使用者利用至少两只手指同时压按在卡片本体10上之一正表面指纹读取器102与一反表面指纹读取器104，并透过指纹传感器12将所读取到的指纹图案讯号提供给处理器14，再透过处理器14将此指纹图案讯号与指纹内存16中的数据进行比对，最后，经由被动式射频识别单元18接收一外部管制装置(未绘示于图中)的射频能量，以转换为供给卡片本体10内部电路的电源供应源后，再将鉴认的结果传送至此相对应的管制装置以决定此管制装置的动作。在此专利前案中的使用者鉴认智能卡的鉴认判别方式，仅以使用者的手指直接压按的方式进行指纹的辨识，而无同时配合其它的温度感测装置加以辅助，因此容易造成不肖人士藉由恶意地伤害他人、假造他人指纹等手段，以冒用他人身份进行不法行为的事情，另外，在此案中所揭露的被动式射频识别单元虽已属于加密式的设计，然而，因为被动式射频识别单元使用调变散射方式发射数据，它必须利用阅读器的载波来调变自己的讯号，该类技术适合用在门禁或交通应用中，因为读写器可以确保只启动一定范围的内的射频卡，在有障碍物的情况下，用调变散射方式，阅读器的能量必须来去穿过障碍物两次，可应用的范围较短。
有鉴于此，本发明是针对上述的问题，提出一种个人身份鉴认的非接触式辨识装置，以更严格的指纹辨识方式鉴别使用者的身份，降低他人盗用的机率，更透过主动式的射频识别单元以提升卡片应用范围的多元性。
发明内容
本发明的主要目的，是提供一种个人身份鉴认的非接触式辨识装置，以单次写入多次读取内存来储存用以辨识使用者身份的指纹，使得本发明在初次记忆使用者身份时，可直接以手指压按方式进行指纹的储存，且储存的指纹无法做任何的更改，提高本发明操作的便利性与使用的安全性。
本发明的另一目的，是提供一种个人身份鉴认的非接触式辨识装置，以主动式射频识别单元进行射频讯号的发射，可有效克服被动式射频识别单元发讯射程短的缺点，并扩大本发明的应用范围。
为达成上述的目的，根据本发明揭露一种个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其包括一卡片本体，其内设置有一单次写入多次读取内存、一指纹辨识单元、一微控制单元与一主动式射频识别单元，其中，指纹辨识单元可为一指纹辨识芯片，且其与微控制单元更可整合在单芯片中；主动式射频识别单元则为一主动式射频识别组件与一天线共同构成，此主动式射频识别组件可透过天线将射频识别讯号传出至外部之一远程通讯读取装置，此装置通常为一远程射频识别阅读器。一使用者在初次使用时，透过任意手指指纹压按在指纹辨识单元上，当指纹辨识单元完成读取指纹后，便将此手指指纹储存至单次写入多次读取内存内，作为日后辨识基准的用的注册指纹；在第二次或以后的使用时，指纹辨识单元随即进行指纹的读取，并将读取到的指纹与单次写入多次读取内存内储存的注册指纹进行比对，且产生一致能讯号至微控制单元中，用以启动微控制单元，当指纹比对的结果为相符合时，则微控制单元会传输一发送讯号至主动式射频识别单元中，以启动主动式射频识别单元发送出射频识别讯号给外界的远程通讯读取装置，透过此远程通讯识别装置得以判读射频识别讯号中的识别码以进行使用者身份的确认，其中，上述的识别码中可能包含有个人的身份证字号、护照号码、信用卡号、门禁密码等等私密的信息；若当指纹比对的结果为不符合，则微控制单元会传出一终止讯号至主动式射频识别单元中，射频识别装置则不会被启动，且上述的个人私密数据也不会有外流的危险；而本发明所揭示的个人身份鉴认的非接触式辨识装置更可利用一内建于卡片本体内的电源供应单元以提供所有电路所需要的电力。因此，本发明的个人身份鉴认的非接触式辨识装置不能在第一次储存特定使用者的特定指纹后，对单次写入多次读取内存中的指纹进行更改，且使用者的身份识别是在卡片本体内进行，并在比对后由主动式射频识别单元将射频识别讯号发送出，同时，更利用内建的电源供应单元的配合，使得本发明的个人身份鉴认的非接触式辨识装置具有更高的安全性、更广的应用范围。
以下藉由具体实施例配合所附的附图详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
图1为公知的保全系统上的使用者鉴认智能卡架构方块示意图。
图2为本发明的外观架构示意图。
图3为本发明的内部电路架构示意图。
图4(a)为本发明的应用太阳能电池组的外观架构示意图。
图4(b)为本发明的应用太阳能电池组的内部电路架构方块示意图。
图5为本发明的首次使用的步骤流程图。
图6为本发明的身份识别的步骤流程图。
其中10 卡片本体26 指纹辨识芯片102 正表面指纹读取器28 单芯片微控制器104 反表面指纹读取器30 单次写入多次读取内存12 指纹传感器 32 主动式射频识别芯片14 处理器 34 天线
16 指纹内存36电源供应单元18 被动式射频识别单元 361 电池单元20 卡片本体362 太阳能电池感应窗22 指纹辨识窗 363 太阳能电池感应板24 感应薄膜38射频识别阅读器具体实施方式
磁条信用卡、金融卡和识别卡的使用相当广泛，消费者对智能卡的需求一向很低，但在屡次出现的恐怖活动和日益频繁的电子商务身份盗取事件，让人们越来越担心安全的问题。现行的磁条只能储存简单的安全码，只要有一台卡片阅读机，任何人都能读取，也能重编程序，而所谓的智能卡的外观就像信用卡，但卡片内多了微处理单元和记忆芯片，其中，微处理单元则能产生难以破解的复杂密码，以及不易伪造的生物辨识标记，例如指纹、掌纹、声纹和视网膜图纹。本发明是依据此需求，提供一种更为安全、保障且具有广泛应用性的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，详细的应用实施例将于下列各段落中提出说明。
请同时参考图2与图3所示，其分别为本发明的个人身份鉴认的非接触式辨识装置外观与内部电路架构示意图。在一卡片本体20的表面上，开设有一指纹辨识窗22，在此指纹辨识窗22的范围内设置有一感应薄膜24，透过使用者直接将手指压按在感应薄膜24上，以使与感应薄膜24连接的指纹辨识芯片26能够读取指纹的特征，以接续进行指纹比对的动作；而且，上述的指纹辨识窗22无限定在卡片本体20的上表面或下表面，可依不同的使用需求做出不同的设计。
在卡片本体20内则设置有一单次写入多次读取内存30、一感应薄膜24、一指纹辨识芯片26、一单芯片微控制器28、一主动式射频识别单元以及一电源供应单元36，在上述的主动式射频识别单元内更包含一主动式射频识别芯片32与一天线34，此天线34是由金属箔黏结于基材薄膜或是基材带上所共同组成，并环设在卡片本体20的四周；且，指纹辨识芯片26与单芯片微控制器28更可整合在单芯片中。上述的组件单元的整体讯号传递过程(图中，实线连接线系表示本发明的讯号传递线路)，则是透过指纹辨识芯片26与感应薄膜24、单芯片微控制器28连接，以接收感应薄膜24所读取到的输入指纹，并经由单芯片微控制器28将此输入指纹与储存在单次写入多次读取内存30中的注册指纹进行比对，单芯片微控制器28将依据比对结果传输不同的微控制讯号给予主动式射频识别芯片32，当两指纹比对结果相符合时，则驱动主动式射频识别芯片32透过天线34以进行讯号的发射，若两指纹比对结果不符合时，则不驱动主动式射频识别芯片32进行任何动作，同时，电源供应单元36直接与上述所有组件电性连接以供给整体电路的电源(图中，虚线连接线系表示本发明的电力供应线路)。
首先，请先参考图4(a)所示，本图为本发明应用太阳能电池组的外观架构示意图，由卡片本体20外观看，其具有一指纹辨识窗22，其内设置有一感应薄膜24，并且在卡片本体20上更设置有一太阳能电池感应窗362，于此太阳能电池感应窗内设置有太阳能电池感应板363，以吸收太阳能量以作为电力转换的来源。而在图4(b)中，则详细揭示本发明应用太阳能系统电池组的内部电路方块示意图，其中，电池单元361系与感应薄膜24、指纹辨识芯片26、单芯片微控制器28、单次写入多次读取内存30以及主动式射频识别芯片32连接，其中，上述的电池单元361可为锂电池系统、其它化学系统电池等非太阳能系统的电池组与太阳能系统的电池组的组合，由于使用到太阳能系统的电池组，因此，需设置太阳能电池感应板363吸收太阳能量并转换为电能量，透过此接口以对太阳能系统的电池组进行充电的动作，供应充足的电源予所有组件的电路的所需；然而，当电池单元361完全改用锂电池系统，或是其它化学系统电池等非太阳能系统的电池组时，则无须设置此太阳能电池感应板363。
在首次使用本发明的识别卡片时，必须先在卡片中注册个人的指纹以作为日后辨识的基准，请同时参考图2、图3与图5所示，其中，图5则为本发明首次使用的步骤流程图。由于首次使用时，单次写入多次读取内存30内尚未有任何指纹数据存入，使用者可依以下步骤进行指纹的注册。步骤S01，使用者可任意选择手指作为指纹储存的依据，将选定的手指直接压按在指纹辨识窗22中的感应薄膜24上，透过感应薄膜24将手指指纹图案传输到指纹辨识芯片26中进行读取指纹的图案；步骤S02中，指纹辨识芯片26接收此手指指纹按以产生并传送一致能讯号以启动单芯片微控制器28；最后经由步骤S03，透过单芯片微控制器28将此手指指纹存入此单次写入多次读取内存30中，作为使用者的注册指纹，以完成使用者初次使用的注册手续。
而当使用者完成第一次的身份注册后，接续在使用本发明的识别卡片时的步骤，请同时参考图2、图3与图6，其中，图6则为本发明应用在身份识别的步骤流程图。依据步骤S11，利用任一手指指纹压按在感应薄膜24上，并将接收到的指纹图案传输至指纹辨识芯片26中；接续在步骤S12中，启动后的指纹辨识芯片26会产生一致能讯号以开启单芯片微控制器28的动作；步骤S13中，单芯片微控制器28随即开始执行输入的手指指纹与储存在单次写入多次读取内存30中的注册指纹比对的动作；依据不同的比对结果，则可能会依照步骤S141所示的方向继续进行，即为当两指纹的比对结果为相互符合时，则单芯片微控制器28会产生一发送讯号使主动式射频识别芯片32透过天线34，向外传送一射频识别讯号以与外部的射频识别阅读器38进行识别码的确认；最终，在步骤S151中，使用者得以顺利完成身份的确认；然而，亦可能为步骤S142所示的方向继续进行，即在倘若两指纹的比对结果为不符合的情况下，则单芯片微控制器28会产生一终止讯号，当主动式射频识别芯片32接收到此讯号时，并不会产生任何对外沟通的讯号；最终，在步骤S152中，使用者的个人数据无法对外界传送，整个卡片本体的动作即停滞在此终止讯号产生的后。由此可知，在指纹比对不相符合时，本发明的识别卡片绝不会传送任何识别码或是个人数据至外界，可确保使用者身份的保密性。
另外，本发明的个人身份鉴认的非接触式辨识装置中的感应薄膜与指纹辨识芯片为一种温差感应式指纹辨识单元，可藉由人体体温的温差范围以进行手指指纹的辨识，且其温差感应范围介于摄氏28至43度的间。
利用上述的本发明所提供之一种个人身份鉴认的非接触式辨识装置，利用单次写入多次读取内存以储存使用者的鉴别指纹，并配合温差感应式的指纹辨识原理，不但可使得存入的指纹可信度提高，更提供高度保护性的指纹储存系统；同时，本发明的辨识装置仅会在卡片本体中进行指纹的比对结果为正确的前提的下，才会透过单芯片微控制器产生发送讯号至射频识别单元中，以启动射频识别单元对外发送射频识别讯号以传送使用者的身份识别码，然而，若在指纹比对结果不相符合的状况下，本发明的识别装置并不会发送任何讯号至外界，对使用者身份的保护实为一种相当可靠的装置；另外，本发明中设置的主动式射频识别装置具有较为远距的发送范围，因此，有效性使得本发明得以广泛地应用在电子身份证、电子金融卡、电子护照卡与电子门禁卡等各种不同用途的身份识别上。
以上所述是藉由实施例说明本发明的特点，其目的在使熟习该技术者能暸解本发明的内容并据以实施，而非限定本发明的专利范围，故，凡其它未脱离本发明所揭示的精神所完成的等效修饰或修改，仍应包含在以下所述的申请专利的权利要求保护范围中。
权利要求
1.一种个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于包括一卡片本体；一单次写入多次读取内存，其设置在该卡片本体中，该单次写入多次读取内存仅可存入一使用者初次之一注册指纹的数据，并可重复提供该注册指纹的数据；一指纹辨识单元，其设置在该卡片本体中，且该指纹辨识单元系连接该单次写入多次读取内存，该指纹辨识单元可读取并辨识一输入指纹，并产生一致能讯号；一微控制单元，其设置在该卡片本体中，且该微控制单元系连接该指纹辨识单元与该单次写入多次读取内存，该微控制单元系接收该致能讯号，以执行比对该注册指纹与该输入指纹的动作，并产生一微控制讯号；以及一主动式射频识别单元，其设置在该卡片本体中，且该主动式射频识别单元系连接该微控制单元与该单次写入多次读取内存，该主动式射频识别单元系接收该微控制讯号以发送一射频识别讯号。
2.如权利要求1所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该微控制讯号更包括一发送讯号，其当该注册指纹与该输入指纹相符合时，由该微控制单元产生并发送，该发送讯号系用以启动该主动式射频识别单元；以及一终止讯号，其当该注册指纹与该输入指纹不相符时，由该微控制单元产生并发送，该终止讯号系无法启动该主动式射频识别单元。
3.如权利要求1所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该指纹辨识单元更包含一感应薄膜与一指纹辨识芯片。
4.如权利要求1所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该指纹辨识单元系为一温差感应式指纹辨识单元，可藉由人体体温之一温差范围的手指指纹进行辨识。
5.如权利要求4所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该温差感应式指纹辨识单元的温差感应范围系介于摄氏28至43度。
6.如权利要求1所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该指纹辨识单元与该内存系可整合于单一芯片上。
7.如权利要求1所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该微控制单元系可整合于单一芯片上。
8.如权利要求1所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该主动式射频识别单元更包含有一主动式射频识别组件与一天线。
9.如权利要求8所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该天线系可由金属箔黏结于基材薄膜与基材带其中择一的架构所共同组成。
10.如权利要求1所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该识别码更可透过一远程读取通讯装置以读取并判读，以进行该使用者身份的确认。
11.如权利要求10所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该远程读取通讯装置可为一远程射频识别阅读器。
12.如权利要求1所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该卡片本体中更设置有一电源供应单元，该电源供应单元系连接该单次写入多次读取内存、该指纹辨识单元、该微控制单元与该主动式射频识别单元，该电源供应单元系用以提供上述该等组件的电路运作的动力。
13.如权利要求12所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该电源供应单元可以是钮扣型锂电池、薄膜型锂电池或太阳能电池其中之一。
14.如权利要求1所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该卡片本体的材质系可为塑料。
15.如权利要求1所述的个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其特征在于该卡片本体可应用于电子身份证、电子金融卡、电子护照卡或电子门禁卡其中之一。
全文摘要
本发明提供一种个人身份鉴认的非接触式辨识装置，其利用一单次写入多次读取内存以记忆使用者的指纹，在第一次储存特定使用者的特定指纹后即无法再进行任何更改，且使用者的身份识别系在卡片本体内进行，并仅在比对结果无误的情况，才会主动将射频识别讯号发送出，同时，配合温差感应式的指纹辨识原理，不但可使得存入的指纹可信度提高，更让本发明整体可具有更高的安全性以及更广的应用范围。
文档编号G06K17/00GK101051345SQ200610066470
公开日2007年10月10日 申请日期2006年4月3日 优先权日2006年4月3日
发明者施松村, 杨文玉 申请人:正修科技大学