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WO2000011617A1 - Verfahren und anordnung zur steuerung eines gerätes mittels fingerabdruckinformationen - Google Patents

Verfahren und anordnung zur steuerung eines gerätes mittels fingerabdruckinformationen Download PDF

Info

Publication number
WO2000011617A1
WO2000011617A1 PCT/DE1999/001960 DE9901960W WO0011617A1 WO 2000011617 A1 WO2000011617 A1 WO 2000011617A1 DE 9901960 W DE9901960 W DE 9901960W WO 0011617 A1 WO0011617 A1 WO 0011617A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fingerprint information
stpl
stpn
stp2
stored
Prior art date
Application number
PCT/DE1999/001960
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Raaf
Manfred Bromba
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2000011617A1 publication Critical patent/WO2000011617A1/de

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/31—User authentication
    • G06F21/32—User authentication using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voiceprints
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/023—Arrangements for converting discrete items of information into a coded form, e.g. arrangements for interpreting keyboard generated codes as alphanumeric codes, operand codes or instruction codes
    • G06F3/0233—Character input methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/30—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass
    • G07C9/32—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check
    • G07C9/37—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voice recognition

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for controlling a device, in particular a mobile device, by means of fingerprint information, the device being essentially controlled by the application of different fingerprints, or the entry of control information by means of different fingerprints.
  • Some devices are generally protected against unauthorized use, for example by a password; with other devices, only certain functions are protected against unauthorized access (for example, by means of a so-called personal identification number PIN). This also includes protecting access to certain data or services, even if they are provided not by the device but by other devices in a computer or communication network, such as a mobile radio system.
  • PIN personal identification number
  • SIM Subscriber Identifying Module
  • the features detected by the sensors are compared in a data processing device of the device or a communication network with the known features of an authorized user and if there is sufficient agreement, access to the desired service, the required data or the selected device function is enabled.
  • the invention is therefore based on the idea of determining fingerprint information of an applied finger, comparing it with different stored fingerprint information, and controlling the device as a function of the comparison result.
  • user identification or user authentication also takes place by means of fingerprint recognition.
  • a further development is also provided in which corresponding different digits can be entered into the device by applying different fingers. It is thereby achieved that a device can be operated reliably by using a sensor instead of a numerical keyboard, but its dimensions and weight can be kept small.
  • Another embodiment of the invention provides that placing a finger in different operating states triggers different control procedures in the device.
  • Dialing information is entered or the associated signaling procedures are triggered.
  • FIG. 1 shows a flow diagram of a method and the corresponding arrangement elements for controlling a device by means of fingerprint information
  • FIG. 2 shows possible assignments of fingerprint information to control procedures
  • Figure 3 is a block diagram of a communication terminal.
  • FIG. 1 shows a flow diagram of a method for controlling a device using different fingerprint information and corresponding arrangement elements for carrying out such a method.
  • a fingerprint sensor SEN detects the line pattern f of the applied fingertip by the sensor cells the changes in the electric field that the lines raised and pick up the indentations on the surface of the fingers, and use them to generate its electrical image.
  • the detection can be based on a capacitive measuring principle, in which each pixel represents a capacitor and the skin of the finger placed on it acts as a third capacitor plate.
  • the feedback capacities resulting from the elevations and depressions in the individual sensor elements result in analogous development, which provide a three-dimensional image of the impression. Since the conductivity of the skin also affects the signal, the sensor should not be fooled even with a dummy dummy.
  • the corresponding digital signals are transmitted to a processing device VE, in particular a digital signal processor.
  • the stored fingerprint information corresponds to either different fingers of one person or different fingers of several people.
  • the fingerprint information corresponding to the ten fingers can be stored for one person, or additionally, the corresponding further fingerprint information corresponding to the additional ten fingers can be stored for each additional person.
  • the fingerprint information recorded by the sensor device SEN and stored can be brought into the form of a so-called feature vector.
  • this assumption is not a restriction, since the sensor data can always be represented as an ordered n-tuple of n measurement data (feature vector).
  • the feature vectors form an n-dimensional space.
  • a set of pattern vectors code book vectors
  • a distance measure similarity measure for fingerprint features
  • a control procedure for controlling the device or corresponding information for triggering such a control procedure is assigned to each pattern vector.
  • the determination of the closest pattern vector f4 to a feature vector fe which corresponds to the sensed sensor data thus leads to the triggering of a corresponding control procedure stp4 which can be carried out by the above-mentioned first or second control device STE. If the feature vector is not in the cell of a pattern vector, no control procedure is triggered because the similarity between the fingerprint information determined and stored is too low, i.e. the similarity does not exceed a predetermined threshold.
  • the error rates of this method can be optimized if it is ensured that the feature vectors associated with the fingerprint features are pattern vectors. This can be achieved by adapting the system to the fingerprint features in an initialization phase (code book adaptation).
  • Vector quantization is not the only method that can be used in connection with the invention. Other methods are familiar to the person skilled in the art and therefore need not be explained here.
  • the storage of fingerprint information, the processing of fingerprint information, the comparison of ascertained and stored fingerprint information and / or the triggering of control procedures can either take place entirely or at least partially in an arrangement for controlling a device.
  • This arrangement for control can be integrated in the device or can be implemented separately from the device and can only be connected to the device by means of transmission devices. It is also possible for parts of the above-mentioned method steps or the corresponding hardware elements to be carried out or arranged in central facilities of a communication network.
  • FIG. 2 schematically shows different variants for the assignment of fingerprint information to control procedures. They refer to a device that can be put into different operating states.
  • the different operating states can differ in that, depending on the operating state, different or more or fewer elements of the device are supplied with power, different or more or less functions of the device can be carried out, or more or less restricted access to data or functions is permitted.
  • the control procedure assigned to this fingerprint can lead to a change in the operating state of the device.
  • the three processes exemplarily illustrated from left to right in FIG. 2 are described in more detail below:
  • the device is initially in the switched-off state, in which only the elements for fingerprint recognition are switched on. If the determined fingerprint information corresponds to the stored fingerprint information fl, the device is switched on by means of the control procedure stpl and activated for a specific person. This means in the sense of user authentication or user recognition, this person is given personal access to the device.
  • the device is switched into the device profile profill using the control procedure stpll3.
  • This can mean that, for example, the ringer volume, the permissibility of incoming calls, the ringer melody, the display or other menu options can be set in accordance with this stored device profile profile for a communication terminal.
  • the finger fl is placed in this device profile profill again, the stored phone number of a desired destination, such as the user's office, is automatically entered and appropriate signaling procedures are initiated to establish the connection: waehle_buero.
  • the device is switched on and activated for one person2. If the fingerprint f69 is recognized next, the device is switched to the device profile profil3 of this person2. If fingerprint f30 is now recognized, a connection to an emergency call center is automatically initiated. - If the fingerprint f27 is recognized when the device is switched off, the device is first switched on and a connection to an emergency call center is initiated immediately. If finger f24 is then recognized when the device is switched on, the device is switched to a general device profile and, if finger f21 is applied, the number "0" is entered on the device and, if necessary, shown on the display.
  • Such an assignment can be saved when the device is used for the first time by the user selecting all options of the menu structure for controlling the device in succession and confirming each menu item by applying the finger desired by him to the sensor.
  • the fingerprint sensor can be used not only for user identification, but also for user authentication.
  • FIG. 3 shows a communication terminal KE, consisting of an operating unit MMI, a control device STE, a processing device VE, a power supply device SVE, a user authentication module SIM, a receiving device EE, a transmitting device SE and a sensor device SEN.
  • a communication terminal KE consisting of an operating unit MMI, a control device STE, a processing device VE, a power supply device SVE, a user authentication module SIM, a receiving device EE, a transmitting device SE and a sensor device SEN.
  • the MMI control unit consists of a loudspeaker element, a microphone element, a display for displaying menu items, numbers or other information relevant to a communication process and, if applicable, a keyboard for entering numbers and letters and for selecting menu items.
  • the control device STE essentially consists of a program-controlled microcontroller and the processing device VE consists of a digital signal processor, both of which have write and read access to memory modules SPE.
  • the microcontroller controls and monitors all essential elements and functions of the communication terminal KE and controls the communication and signaling sequence. For this purpose, control procedures stored in the form of program data are read from the memory modules into the microcontroller and executed there. In particular, the setting of the communication terminal KE in defined operating states, the switching on and off of certain hardware elements and the user identification are controlled by the control device STE.
  • the program data required to control the communication terminal KE and the communication process, in particular also the signaling procedures are device information, information entered by the user, information generated during the processing of signals and reference data of fingerprint features, that is Fingerprint information from authorized users, saved.
  • these reference data or at least parts of this reference data are stored on the user authentication module SIM.
  • the communication terminal KE is a mobile telephone
  • the user authentication using a secret number can be replaced by comparing the fingerprint information determined with stored fingerprint information.
  • the mobile phone is booked into the mobile radio system.

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Abstract

Die Steuerung eines Gerätes erfolgt in Abhängigkeit von durch einen Sensor ermittelten Fingerabdruckinformationen, die mit gespeicherten, unterschiedlichen Fingern einer Person entsprechenden Fingerabdruckinformationen verglichen werden, denen jeweils eine Steuerprozedur zugeordnet ist.

Description

Beschreibung
Verfahren und Anordnung zur Steuerung eines Gerätes mittels Fingerabdruckinformationen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung eines Gerätes, insbesondere eines mobilen Gerätes, mittels Fingerabdruckinformationen, wobei das Gerät im Wesentlichen durch das Anlegen unterschiedlicher Fingerab- drücke gesteuert wird, bzw. die Eingabe von Steuerinformationen mittels unterschiedlicher Fingerabdrücke erfolgt.
Zur Eingabe von Steuerinformationen in mobile Geräte sind bislang mehrere verschiedene Verfahren, wie beispielsweise mittels Tastatur, Softkeys, Spracherkennung, Maus, Joystick oder Touchscreen bekannt.
Diese bekannten Verfahren weisen entweder den Nachteil auf, daß sie, insbesondere in mobilen Geräten, zu einer uner- wünscht aufwendigen Realisierung eines Gerätegehäuses führen, oder daß sie unzuverlässig sind, bzw. ihre Durchführung viel Rechenaufwand und somit auch Energieaufwand erfordert.
Außerdem ist eine Vielzahl von Geräten bekannt, vor deren Be- nutzung ein Benutzer sich authentifizieren muß. Wichtige Beispiele sind Computer, insbesondere tragbare Computer, und Telekommunikationsgeräte, insbesondere Mobiltelefone.
Einige Geräte sind dabei generell gegen unberechtigte Benut- zung beispielsweise durch ein Paßwort geschützt; bei anderen Geräten sind lediglich bestimmte Funktionen vor unberechtigtem Zugriff (beispielsweise durch eine sogenannte Personal Identification Number PIN) geschützt. Hierzu gehört auch der Schutz des Zugangs zu bestimmten Daten oder Diensten, auch wenn diese nicht durch das Gerät, sondern durch andere Geräte in einem Computer- oder Kummunikationsnetz wie beispielsweise einem Mobilfunksystem zur Verfügung gestellt werden. Die heute wohl häufigste Art der Eingabe einer Authentifika- tionsinformation bzw. Authentifizierungsinformation ist die Eingabe über eine Tastatur des Gerätes. Nach der Eingabe wird die Richtigkeit der eingegebenen Information, und damit die Berechtigung des eingebenden Benutzers durch eine Prüfeinrichtung im Gerät oder in einem Computer oder Kommunikations- netz geprüft. Bei Mobiltelefonen nach dem GSM (Global System for Mobile Communication) -Standard geschieht dies, indem eine Datenverarbeitungseinrichtung auf der sogenannten SIM (Sub- scriber Identifying Module) -Card des Gerätes prüft, ob die eingegebene PIN zu der auf der SIM-Card gespeicherten Information paßt. Ist dies der Fall, gibt die SIM-Card das Mobiltelefon zur Benutzung frei.
Seit einiger Zeit sind Technologien verfügbar, die andere Formen der Authentifikation eines Benutzers erlauben. Diese Technologien beruhen auf der Erfassung benutzerspezifischer biometrischer Merkmale durch spezielle Sensoren. Ein wichti- ges Beispiel hierfür sind Sensoren zur Erkennung des Fingerabdruckes.
Üblicherweise werden die von den Sensoren erfaßten Merkmale in einer Datenverarbeitungseinrichtung des Gerätes oder eines Kommunikationsnetzes mit den bekannten Merkmalen eines berechtigten Benutzers verglichen und bei hinreichender Übereinstimmung wird der Zugang zu dem gewünschten Dienst, den benötigten Daten oder der gewählten Gerätefunktion freigeschaltet.
Obwohl diese Geräte zur Benutzerauthentifizierung bereits ein Eingabemittel, nämlich einen entsprechenden Sensor, aufweisen, sind sie dennoch mit einer Tastatur oder einer entsprechenden Eingabevorrichtung versehen, mittels derer ein Benut- zer Steuerinformationen oder Eingabeinformationen eingeben kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, mit denen es möglich ist, auf zuverlässige und einfache Weise Steuerinformationen zur Steuerung eines Gerätes einzugeben, ohne auf der Außenseite eines Gerätegehäuses viel Platz zu benötigen, oder das Gerätegewicht wesentlich zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung beruht also auf dem Gedanken, Fingerabdruckinformationen eines angelegten Fingers zu ermitteln, diese mit unterschiedlichen gespeicherten Fingerabdruckinformationen zu vergleichen, und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis das Gerät zu steuern.
Dadurch wird erreicht, daß mittels eines in der Fläche relativ kleinen Sensors entsprechend den unterschiedlichen Fin- gern unterschiedliche Steuerinformationen eingegeben werden können. So können entsprechende Geräte bzw. die zugeordneten Eingabevorrichtungen klein und leicht gehalten werden, und gleichzeitig die Eingabe der Steuerinformation sehr zuverlässig durchgeführt werden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß auch eine Benutzererkennung oder eine Benutzerauthentifizie- rung mittels einer Fingerabdruckerkennung erfolgt.
So ist es möglich, mit einem Fingerabdrucksensor das Gerät vor unberechtigtem Zugriff zu schützen, und im Falle eines berechtigten Gerätezugriffs das Gerät ohne zusätzlichen Hardwareaufwand auch zu steuern.
Ferner ist eine Weiterbildung vorgesehen, bei der durch das Anlegen unterschiedlicher Finger entsprechende unterschiedliche Ziffern in das Gerät eingegeben werden können. Dadurch wird erreicht, daß durch den Einsatz eines Sensors anstelle einer numerischen Tastatur ein Gerät zuverlässig bedient werden kann, es aber in seinen Abmessungen und seinem Gewicht klein gehalten werden kann.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Anlegen eines Fingers in unterschiedlichen Betriebszuständen unterschiedliche Steuerprozeduren im Gerät auslöst.
So ist es möglich, daß mit einer beschränkten Anzahl unterschiedlicher Finger eine große Anzahl von Steuerprozeduren im Gerät ausgelöst werden kann.
Insbesondere in Kommunikationsendgeräten kann mittels unter- schiedlicher Finger auf schnelle und zuverlässige Weise die
Eingabe von Wahlinformationen erfolgen bzw. die Auslösung der zugehörigen Signalisierungsprozeduren ausgelöst werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausfüh- rungsbeispiele näher beschrieben, zu deren Erläuterung die nachstehend aufgelisteten Figuren dienen:
Figur 1 ein Flußdiagramm eines Verfahrens und die entsprechenden Anordnungselemente zur Steuerung eines Ge- rätes mittels Fingerabdruckinformation,
Figur 2 mögliche Zuordnungen von Fingerabdruckinformationen zu Steuerprozeduren,
Figur 3 ein Blockschaltbild eines Kommunikationsendgerätes.
Figur 1 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Gerätes mittels unterschiedlicher Fingerabdruckinformationen und entsprechende Anordnungselemente zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Zunächst erfaßt ein Fingerabdrucksensor SEN das Linienmuster f der angelegten Fingerkuppe, indem die Sensorzellen die Änderungen des elektrischen Feldes, das die erhobenen Linien und die Vertiefungen auf der Fingeroberfläche hervorrufen aufnehmen, und daraus sein elektrisches Abbild erzeugen.
Die Erfassung kann dabei auf einem kapazitiven Meßprinzip be- ruhen, bei dem jedes Pixel einen Kondensator darstellt und die Haut des aufgelegten Fingers als dritte Kondensatorplatte wirkt. Die sich durch die Erhöhungen und Vertiefungen in den einzelnen Sensorelementen ergebenden Rückkoppelungskapazitä- ten ergeben analoge Werde, die eine dreidimensionale Aufnahme des Abdrucks liefern. Da überdies die Leitfähigkeit der Haut das Signal beeinflußt, ist der Sensor auch mit einer Wachsatrappe nicht zu täuschen.
Nach einer Analog-/Digitalwandlung dieser analogen Werte wer- den die entsprechenden digitalen Signale an eine Verarbeitungseinrichtung VE, insbesondere einen digitalen Signalprozessor übermittelt.
Im digitalen Signalprozessor VE werden durch geeignete Bild- verarbeitungsalgorithmen aus den Fingerabdruckswerten f unverwechselbare Merkmale fe errechnet fe = erm(f) . Diese ermittelten unverwechselbaren Merkmale fe werden in einer Steuereinrichtung STE, wie einem Mikrocontroler, mit entsprechenden gespeicherten unverwechselbaren Merkmalen fl, ... fn, die in Speicherbausteinen SPE abgespeichert sind, verglichen:
(f4,stp_4) = vgl(fe, fl,... fn) ; in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis wird dann bei vorliegender Ähnlichkeit gespeicherter Fingerabdruckinformationen f4 mit den ermittelten Fingerabdruckinformationen fe die diesen gespeicherten Fin- gerabdruckinformationen f4 zugeordnete Steuerprozedur stp4 ausgelöst.
Die gespeicherten Fingerabdruckinformationen entsprechen dabei entweder unterschiedlichen Fingern einer Person , oder unterschiedlichen Fingern mehrerer Personen. So können beispielsweise entweder für eine Person die den zehn Fingern entsprechenden Fingerabdruckinformationen abgespeichert sein, oder zusätzlich für jede weitere Person die entsprechenden den zusätzlichen zehn Fingern entsprechenden weiteren Fingerabdruckinformationen abgespeichert sein.
Für eine zuverlässige Untersuchung hinsichtlich ihrer Ähnlichkeit können die von der Sensoreinrichtung SEN erfaßten und die gespeicherten Fingerabdruckinformationen in die Form eines sogenannten Merkmalsvektors gebracht werden. Diese Annahme ist in der Praxis keine Einschränkung, da die Sensorda- ten stets als geordnetes n-Tupel von n Meßdaten (Merkmalsvektor) dargestellt werden können. Die Merkmalsvektoren bilden einen n-dimensionalen Raum. In diesem existiere ein Satz von Mustervektoren (Codebuchvektoren) , und es sei ein Abstandsmaß (Ähnlichkeitsmaß für Fingerabdruckmerkmale) definiert.
Zu jedem Mustervektor gibt es eine Zelle in diesem Raum, die dadurch definiert ist, daß für jeden Merkmalsvektor in einer Zelle gilt, daß der Mustervektor dieser Zelle der nächstgelegene Mustervektor im Sinne dieses Abstandsmaßes ist.
Jedem Mustervektor sei eine Steuerprozedur zur Steuerung des Gerätes oder eine entsprechende Information zur Auslösung einer derartigen Steuerprozedur zugeordnet. Die Ermittlungen des nächstgelegenen Mustervektors f4 zu einem Merkmalsvektor fe, der den erfaßten Sensordaten entspricht, führt damit zur Auslösung einer entsprechenden Steuerprozedur stp4, die durch obenerwähnte erste oder eine zweite Steuereinrichtung STE ausgeführt werden kann. Falls der Merkmalsvektor nicht in der Zelle eines Mustervektors liegt, wird keine Steuerprozedur ausgelöst, da die Ähnlichkeit zwischen ermittelten und gespeicherten Fingerabdruckinformationen zu gering ist, d.h. die Ähnlichkeit eine vorgegebene Schwelle nicht überschreitet.
Die Fehlerraten dieses Verfahrens lassen sich optimieren, wenn sichergestellt ist, daß die mit den Fingerabdruckmerkmalen assoziierten Merkmalsvektoren Mustervektoren sind. Dies läßt sich erreichen, indem das System sich in einer Initialisierungsphase an die Fingerabdruckmerkmale adaptiert (Codebuchadaption) .
Die Vektorquantisierung ist nicht das einzige Verfahren, das im Zusammenhang mit der Erfindung eingesetzt werden kann. Dem Fachmann sind andere Verfahren geläufig, die deshalb hier nicht erläutert werden müssen.
Die Speicherung von Fingerabdruckinformationen, die Verarbeitung von Fingerabdruckinformationen, der Vergleich von ermittelten und gespeicherten Fingerabdruckinformationen und/oder die Auslösung von Steuerprozeduren kann entweder ganz oder zumindest teilweise in einer Anordnung zur Steuerung eines Gerätes erfolgen. Diese Anordnung zur Steuerung kann in dem Gerät integriert sein oder separat vom Gerät realisiert sein und nur mittels Übertragungseinrichtungen mit dem Gerät verbunden sein. Es ist auch möglich, daß Teile der oben erwähnten Verfahrensschritte bzw. der entsprechenden Hardwareele- mente in zentralen Einrichtungen eines Kommunikationsnetzes durchgeführt werden bzw. angeordnet sind.
In Figur 2 sind unterschiedliche Varianten für die Zuordnung von Fingerabdruckinformationen zu Steuerprozeduren schema- tisch dargestellt. Sie beziehen sich auf ein Gerät, das in unterschiedliche Betriebszustände versetzt werden kann. Die unterschiedlichen Betriebszustände können sich dabei darin unterscheiden, daß je nach Betriebszustand unterschiedliche bzw. mehr oder weniger Elemente des Gerätes mit Strom ver- sorgt sind, unterschiedliche bzw. mehr oder weniger Funktionen des Gerätes ausführbar sind, oder ein mehr oder weniger eingeschränkter Zugriff auf Daten oder Funktionen zugelassen ist. Dabei kann durch das Anlegen eines Fingers an das Sensorelement SEN die diesem Fingerabdruck zugeordnete Steuerpro- zedur zum Wechsel des Betriebszustandes des Gerätes führen. Im folgenden sind die drei in Figur 2 von links nach rechts exemplarisch dargestellten Abläufe näher beschrieben:
- Das Gerät befindet sich zunächst im ausgeschalteten Zustand aus, in dem nur die Elemente zur Fingerabdruckerkennung eingeschaltet sind. Entsprechen die ermittelten Fingerabdruckinformationen fe den gespeicherten Fingerabdruckinformationen fl, so wird das Gerät mittels der Steuerprozedur stpl eingeschaltet und für eine bestimmte Person personl freigeschal- tet. Das heißt im Sinne einer Benutzerauthentifizierung oder Benutzererkennung werden dieser Person personl die ihr entsprechenden Zugriffe auf das Gerät gestattet.
Wird im nächsten Schritt wieder der Fingerabdruck fl erkannt, so wird das Gerät mittels Steuerprozedur stpll3 in das Geräteprofil profill geschaltet. Dies kann bedeuten, daß beispielsweise bei einem Kommunikationsendgerät die Ruftonlautstärke, die Zulässigkeit ankommender Rufe, die Ruftonmelodie, die Displaydarstellung oder andere Menüoptionen gemäß diesem abgespeicherten Geräteprofil profill eingestellt werden.
Wird nun in diesem Geräteprofil profill nochmals der Finger fl angelegt, so wird automatisch die gespeicherte Rufnummer eines gewünschten Ziels, wie beispielsweise des Büros des Nutzers, eingegeben und entsprechende Signalisierungsprozedu- ren zum Aufbau der Verbindung eingeleitet: waehle_buero.
- Wird im ausgeschalteten Zustand festgestellt, daß der ermittelte Fingerabdruck fe dem gespeicherten Fingerabdruck f68 entspricht, so wird das Gerät eingeschaltet und für eine Person person2 freigeschaltet . Wird als nächstes der Fingerabdruck f69 erkannt, so wird das Gerät auf das Geräteprofil profil3 dieser Person person2 geschaltet. Wird nun der Fingerabdruck f30 erkannt, so wird automatisch ein Verbindungs- aufbau zu einer Notrufzentrale eingeleitet. - Wird im ausgeschalteten Gerätezustand der Fingerabdruck f27 erkannt, so wird das Gerät zunächst eingeschaltet und sofort ein Verbindungsaufbau zu einer Notrufzentrale eingeleitet. Wird dann im eingeschalteten Zustand der Finger f24 erkannt, wird das Gerät auf ein allgemeines Geräteprofil profill geschaltet und im Falle des Anlegens des Fingers f21 die Ziffer "0" am Gerät eingegeben und ggf. auf dem Display dargestellt.
Anhand dieser Beispiele sind für einen Fachmann unzählige an- dere Varianten der Zuordnung von Steuerprozeduren zu Fingerabdruckinformationen realisierbar.
Eine derartige Zuordnung kann beim erstmaligen Benutzen des Gerätes abgespeichert werden, indem der Benutzer nacheinander alle Optionen der Menüstruktur zur Steuerung des Gerätes auswählt und jeden Menüpunkt mit dem Anlegen des von ihm gewünschten Fingers an den Sensor bestätigt.
Im Zusammenspiel mit einer im Gerät bzw. in der Anordnung zur Steuerung des Gerätes vorhandenen SIM (Subscriber Identifying Module) -Card kann der Fingerabdrucksensor nicht nur zur Benutzererkennung, sondern auch zur Benutzerauthentifizierung dienen.
Figur 3 zeigt ein Kommunikationsendgerät KE, bestehend aus einer Bedieneinheit MMI, einer Steuereinrichtung STE, einer Verarbeitungseinrichtung VE, einer Stromversorgungseinrichtung SVE, einem Benutzerauthentifizierungsmodul SIM, einer Empfangseinrichtung EE, einer Sendeeinrichtung SE und einer Sensoreinrichtung SEN.
Die Bedieneinheit MMI besteht aus einem Lautsprecherelement, einem Mikrofonelement, einem Display zur Darstellung von Menüpunkten, Ziffern oder anderer für einen Kommunikationsab- lauf relevanter Informationen und ggf. einer Tastatur zur Eingabe von Ziffern und Buchstaben und zur Auswahl von Menüpunkten. Die Steuereinrichtung STE besteht im wesentlichen aus einem programmgesteuerten Mikrocontroler und die Verarbeitungseinrichtung VE aus einem digitalen Signalprozessor, wobei beide schreibend und lesend auf Speicherbausteine SPE zugreifen können. Der Mikrocontroler steuert und kontrolliert alle wesentlichen Elemente und Funktionen des Kommunikationsendgerätes KE und steuert den Kommunikations- und Signalisierungsab- lauf . Dazu werden in Form von Programmdaten gespeicherte Steuerprozeduren aus den Speicherbausteinen in den Mikrocon- troler gelesen und dort ausgeführt. Insbesondere die Versetzung des Kommunikationsendgerätes KE in definierte Betriebszustände, das Ein- und Ausschalten bestimmter Hardwareelemente und die Benutzererkennung werden durch die Steuereinrichtung STE gesteuert.
In den flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicherbausteinen SPE sind die Programmdaten, die zur Steuerung des Kommunikationsendgerätes KE und des Kommunikationsablaufs, insbesondere auch der Signalisierungsprozeduren benötigt werden, Gerätein- formationen, vom Nutzer eingegebene Informationen, während der Verarbeitung von Signalen entstehende Informationen und Referenzdaten von Fingerabdruckmerkmalen, also Fingerabdruckinformationen von berechtigten Benutzern, abgespeichert.
Bei einer AusführungsVariante der Erfindung sind diese Referenzdaten oder zumindest Teile dieser Referenzdaten auf dem Benutzerauthentifizierungsmodul SIM abgespeichert.
Handelt es sich bei dem Kommunikationsendgerät KE um ein Mo- biltelefon, so kann die Benutzerauthentifizierung mittels Geheimzahl durch den Vergleich der ermittelten Fingerabdruckinformationen mit abgespeicherten Fingerabdruckinformation ersetzt werden. Nach einer Übermittlung entsprechender Authentifizierungsdaten zu zentralen Einrichtungen des Mobilfunksy- stems wird das Mobiltelefon in das Mobilfunksystem eingebucht .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung eines Gerätes mittels Fingerabdruckinformationen, bei dem - Fingerabdruckinformationen (fe) eines Fingers ermittelt werden,
- entsprechend unterschiedlichen Fingern einer Person unterschiedliche Fingerabdruckinformationen (f1; f2; ... fn) gespeichert sind, denen jeweils eine Steuerprozedur (stpl;stp2; ... stpn) zugeordnet ist,
- die ermittelten Fingerabdruckinformationen (fe) mit unterschiedlichen gespeicherten Fingerabdruckinformationen
(f1; f2; ... fn) verglichen werden,
- bei einer einen vorgegebenen Schwellwert überschreitenden Ähnlichkeit der ermittelten Fingerabdruckinformationen (fe) mit gespeicherten Fingerabdruckinformationen (f4) die diesen gespeicherten Fingerabdruckinformationen (f4) zugeordnete Steuerprozedur ausgelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Gerät in unterschiedliche Betriebszustände versetzt werden kann, wobei gespeicherten Fingerabdruckinformationen (f1; f2; ... fn) eine Steuerprozedur (stpl; stp2; ...stpn) zum Wechsel des Betriebszustandes zugeordnet ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem gespeicherten Fingerabdruckinformationen (fl) eine Steuerprozedur (stpl) zur Durchführung einer Benutzererkennung zugeordnet ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem gespeicherten Fingerabdruckinformationen (f1; f2; ... fn) Steuerprozeduren (stpl;stp2; ...stpn) zugeordnet sind, deren Auslösungen der Eingabe von Ziffern entsprechen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gerät in unterschiedliche Betriebszustände versetzt werden kann, wobei gespeicherten Fingerabdruckinformationen (f1; f2; ... fn) in unterschiedlichen Betriebszuständen unterschiedliche Steuerprozeduren (stpl; stp2; ... stpn) zugeordnet sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem es sich bei dem Gerät um ein Kommunikationsendgerät handelt, wobei gespeicherten Fingerabdruckinformationen (f1; f2; ... fn) Steuerprozeduren (stpl; stp2; ... stpn) zugeordnet sind, deren Auslösungen der Eingabe von Wahlinformationen entsprechen.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem es sich bei dem Gerät um ein Kommunikationsendgerät handelt, wobei gespeicherten Fingerabdruckinformationen (f1; f2; ... fn) Steuerprozeduren (stpl; stp2; ... stpn) zugeordnet sind, deren Auslösungen Signalisierungsprozeduren auslösen.
8. Anordnung zur Steuerung eines Gerätes mittels Fingerabdruckinformationen mit a) Mitteln (SEN) zur Ermittlung von Fingerabdruckinformationen (fe) , b) Mitteln (SPE) zur Speicherung unterschiedlicher Finger einer Person entsprechender unterschiedlicher Fingerabdruckinformationen (f1; f2; ...fn) , denen jeweils eine Steuerprozedur (stpl; stp2; ...stpn) zugeordnet ist, c) Mitteln (STE) zum Vergleich der ermittelten Fingerabdruck- Informationen (fe) mit unterschiedlichen gespeicherten Fingerabdruckinformationen (f1; f2; ... fn) , und d) Mitteln (STE) zur Auslösung der Steuerprozedur (stp4), die den gespeicherten Fingerabdruckinformationen (f4) zugeordnet ist, deren Ähnlichkeit mit den ermittelten Fingerabdruckin- formationen (fe) einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
9. Anordnung nach Anspruch 8, mit
- Mitteln (STE) zur Versetzung des Gerätes in unterschiedliche Betriebszustände,
- mit Mitteln (SPE) zur Speicherung einer Steuerprozedur (stpl) zum Wechsel des Betriebszustandes.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 9, mit Mitteln (SPE) zur Speicherung einer Steuerprozedur (stpδ) zur Durchführung einer Benutzererkennung.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, mit Mitteln (SPE) zur Speicherung von Steuerprozeduren
(stpl; stp2; ... stpn) , deren Auslösungen der Eingabe von Ziffern entsprechen.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, mit Mitteln (SPE) zur Speicherung von Steuerprozeduren
(stpl; stp2; ... stpn) , deren Auslösungen der Eingabe von Wahlinformationen entsprechen.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, mit Mitteln (SPE) zur Speicherung von Steuerprozeduren
(stpl; stp2; ...stpn) , deren Auslösungen Signalisierungsproze- duren auslösen.
14. Mobiltelefon mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13.
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