[发明专利]声称手指的电性验证

说明书

指纹可授权智能卡(102)包括：有源电容指纹传感器(130)和电极(34、36、38)阵列，所述电极阵列位于围绕指纹传感器(130)的扫描区域的边框(30)上。智能卡(102)被配置为经由驱动电极(38)提供用于指纹传感器(130)的驱动电压信号，并通过发射电极(34)提供多个时变特性测量电压信号。智能卡(102)还被配置为经由相应的检测电极(36)检测传输通过手指之后的所述特性测量电压信号。智能卡(102)使用指纹传感器(102)核实手指持有者的身份，并使用检测到的特性测量电压信号验证手指的物理特性。

技术领域

本发明涉及一种指纹可授权设备，包括用于对呈现给该设备的声称手指进行验证的装置。

背景技术

诸如指纹授权智能卡的指纹授权设备正被越来越广泛地使用。已对其提出指纹授权的智能卡例如包括：门禁卡、信用卡、借记卡、预付卡、会员卡、身份证、加密卡等。还已知有使用指纹授权的其他设备，这些设备包括计算机存储设备、建筑物访问控制设备、军事技术、车辆等。

在指纹识别中，能够区分真实的活体手指和假手指是很重要的。假手指可以具有各种成分。例如，假手指可以是真实手指的硅胶复制品，粘合到真实手指的指纹贴片，或者可以是从真人取下的死手指。

假手指的检测可能涉及用以检测独特的图像特征的软件算法。检测还可能涉及电气特性。本发明涉及电性检测。

发明内容

本发明提供了一种指纹认证设备，包括：有源电容指纹传感器(例如，包括有源电容指纹感测电极的阵列)和位于指纹传感器附近的(第二)电极的阵列，使得呈现给传感器的手指覆盖至少两个电极，其中，该设备被配置为经由一个或多个电极提供用于指纹传感器的驱动电压信号，经由一个或多个电极提供一个或多个特性测量电压信号，并经由一个或多个电极检测传输通过手指之后的所述一个或多个特性测量电压信号；并且其中，所述设备被配置为基于由指纹传感器检测到的指纹来核实手指持有人的身份，并且基于检测到的特性测量电压信号来验证手指的至少一个物理特性。

有源电容指纹传感器使用驱动电压在测量发生之前向皮肤施加电荷。驱动电压信号提供周期性变化的信号，该信号在充电和放电周期之间交替，并且通过使用布置在指纹传感器的传感器区域上的有源电容指纹传感器电极阵列来测量电压如何从手指表面释放电压来检测指纹。当照惯例使用有源电容指纹传感器时，一个或多个驱动电极位于指纹传感器周围，以将该驱动电压提供给呈现给传感器的手指。根据上述布置，与传感器区域相邻的电极阵列位于传感器区域附近并且被配置为不仅提供驱动电压，而且还检测一个或多个特性测量信号以便验证手指，即确定被测量手指的一个或多个特性是否落入真手指的预期范围内。因此，这种布置确保呈现给设备的手指不仅与被授权的持有人相匹配，而且是真实的和/或活体的手指。

在一个实施例中，用于指纹传感器的驱动信号可以用作特性测量信号(中的一个)。因此，相同的电压信号既可以驱动指纹扫描，也可以允许设备测量声称手指的一个或多个特性。或者，更优选地，驱动电压信号可以与一个或多个特性测量信号不同。例如，特性检测电压信号可以与驱动电压信号处于不同的频率，或者可以具有不同的波形形状。优选地，该装置还被配置为经由不同的电极提供驱动电压信号和一个或多个特性测量电压信号。

虽然这里描述的实施例涉及有源电容指纹传感器，但是应当理解的是，该配置可以更广泛地应用于需要驱动电压信号的任何生物传感器。在更进一步的实施例中，第二电极的阵列可以被布置成检测呈现给任何其他生物传感器的手指的有效性，例如除了有源电容指纹传感器之外的指纹传感器，以及其他的非指纹生物传感器，例如采用EKG传感器等。

特性测量电压信号最好是周期性变化的电压信号。例如，特性测量电压信号可以是正弦波形或其他重复波形。在一些实施例中，特性测量电压信号可以是幅度或频率调制信号。在一些实施例中，特性测量电压信号之一可以包括扫描电压信号。在更进一步的实施例中，特性测量电压信号之一可以是DC电压信号。