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CN101169874A - 生物识别访问控制装置 - Google Patents

生物识别访问控制装置 Download PDF

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CN101169874A CNA2006101174044A CN200610117404A CN101169874A CN 101169874 A CN101169874 A CN 101169874A CN A2006101174044 A CNA2006101174044 A CN A2006101174044A CN 200610117404 A CN200610117404 A CN 200610117404A CN 101169874 A CN101169874 A CN 101169874A
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刘汉光
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AAIYI INTELLIGENT CONTROL SYSTEM Co Ltd SHANGHAI
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Abstract

一种生物识别访问控制装置，是一种操作使用方便的生物识别访问控制装置，包括：智能卡读写器；生物特征采集装置；将智能卡读写器中读出的生物特征数据与生物特征采集装置现场采集到的生物特征数据进行比对的生物特征数据比对器，输出一对比结果信号；根据该对比结果信号开闭闸口的闸口控制器，其中：生物特征采集装置由一调节装载有生物特征采集设备的活动平台的高度的高度调节装置以及测量访问者高度的高度测量装置组成，上述高度测量装置对访问者的身高进行测量，根据测量到的人体高度输出人体高度信号，高度调节装置根据该信号控制活动平台向高低方向移动，使装载于活动平台上的生物特征数据采集装置处于访问者使用的最佳位置，使用相当方便。

Description

生物识别访问控制装置
技术领域
本发明涉及一种访问控制装置，特别涉及一种生物识别访问控制装置。
背景技术
传统的访问控制(如门禁、出入境管理、机场安检)措施中身份鉴别的手段有口令、密码或证件，经过检查人员核对证件上的照片来确认持有人是否可以进入或通过。但这些方式并不能与身分所有者紧密联系，因此，难以达到安全防范的目的。例如口令密码可被他人通过非正常渠道获知，证件也可能被伪造。后来出现的磁卡或IC卡识别方式更因为卡可能被盗用而失去安全性。
随着现今科学技术的进步特别是计算机技术的发展，生物识别技术被越来越多的应用在访问控制中。需对访问进行甄别的控制方预先采集可能成为访问者的某一项或多项生物特征(例如：表示访问者的指纹、掌纹、虹膜、容貌、声音等生物特征)，将此生物特征转化为数据样本预存储在后台数据库中，并在门禁或过关通道处设置一访问控制装置，该装置中带有与后台数据库中的生物特征采集用的装置相匹配的生物特征采集装置，该生物特征采集装置可以现场采集访问者的生物技术特征，并搜寻在后台数据库中有无与之匹配的数据，根据搜寻结果决定是否打开门禁放行。
但是在某些情况下，访问控制方很难采集到所有的可能成为访问者的生物数据，例如出入国境管理，管理者或国家当局只能采集到本国人的生物数据样本，而无权也不可能采集到全世界所有人的生物数据。如果要将现场采集到的生物数据样本与在所有国家的这种数据库中一一比对，那显然很难实现。
自上世纪九十年代以来，射频识别(以下简称RFID)技术与RFID智能卡的应用在全球获得了广泛认同，还不断持续发展。智能卡的密钥机制使得它几乎不可能被伪造，而且智能卡相对于传统磁卡和IC卡而言有较大的存储空间，使得将生物数据样本预存储在智能卡内成为可能。这样，在访问控制的现场，只需将现场采集到的访问者生物数据与智能卡中的数据样本进行比对，即可确定使用者的身份，出现特殊情况时，再将现场或智能卡内的生物数据与后台数据库进行比对。而该智能卡的制作、生物数据样本的采集可由不同的国家或组织来完成，特别是现在许多国家的身份证件或护照都已经采用智能卡技术，现有的许多访问控制装置都直接在智能卡身份证件的基础上建立。
当上述的生物数据反映访问者的容貌、虹膜等特征时，由于此类生物特征采集时对精确度要求比较高，但是由于人体高度不一，面部或眼睛的位置也有高有低，不尽相同。因此访问者需要将面部凑到采集位置，使用不方便，给采集、核对生物特征数据带来了不便，同时也影响对生物特征数据的采集精度。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种操作使用方便的生物识别访问控制装置。
为实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：
一种生物识别访问控制装置，包括：一读取智能卡信息的智能卡读写器，所述智能卡预存储有持卡人的多个生物特征数据；一与所述智能卡中至少一种所述生物特征数据对应的生物特征采集装置；一将所述智能卡读写器中读出的智能卡的生物特征数据样本与所述生物特征采集装置现场采集到的访问者的生物特征数据进行比对的生物特征数据比对器，输出一对比结果信号；一接收所述生物特征数据比对器的对比结果信号，并根据该对比结果信号开闭闸口的闸口控制器，其特征在于：
所述生物特征采集装置由一调节装载有生物特征采集设备的活动平台的高度的高度调节装置以及测量访问者高度的高度测量装置组成，其中：
所述高度测量装置由至少两个感应人体高度的感应器以及接收所述感应器的人体高度信号，输出人体高度的数字信号的信息收集器组成；
所述高度调节装置由利用所述高度测量装置传送来的人体高度数字信号进行分析、处理资料的主控制器、受所述主控制器控制而输出调节活动平台高度的调节信号的活动平台高度调节器以及高度随所述活动平台高度调节器的调节信号控制能上下移动并置有生物特征识别设备的活动平台组成。
本发明的效果：
本发明的生物识别访问控制装置由于将采集生物特征数据的生物特征采集器装设于一高度随访问者身高不同而相应变化的高度调节装置上，使生物特征采集器处于访问者最佳使用的位置，因此访问者使用时非常方便，更重要的是提高了容貌/虹膜等生物特征数据的采集精度。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
附图说明
图1为本发明的生物识别访问控制装置采用的电原理框图；
图2为本发明中的生物特征采集装置的电原理框图；
图3为高度测量装置的示意图；
图4为装载带有生物特征识别设备的活动平台的高度调节装置的实施例示意图；
图5(a)、(b)为图4高度调节装置实施例的内部结构示意图：
图5(a)为活动平台处于高处时的示意图；
图5(b)为活动平台处于低处时的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的生物识别访问控制装置的具体实施方式进行详细说明。
参见图1，图1为本发明的生物识别访问控制装置采用的电原理框图。
如图所示，本发明的生物识别访问控制装置，包括一读取智能卡信号的智能卡读写器10、一生物特征采集装置20(例：置有指纹采集器或掌纹采集器或虹膜采集器或容貌采集器或声音采集器等的装置)、一生物特征数据比对器30，以及一闸口控制器40。一与所述智能卡至少一种所述生物特征数据对应的生物特征采集装置
智能卡中预先存储有持卡人(访问者)的某一个或多个生物特征数据(例如：表示智能卡持有人的指纹、掌纹、虹膜、容貌、声音等特征数据)，生物特征采集装置20中至少包括一种与所述智能卡中生物特征数据对应的生物特征采集装置(例：容貌或虹膜特征的容貌/虹膜采集器)。智能卡读写器10读取智能卡中持卡人的身份资料和反映持卡人容貌或虹膜特征的生物特征数据样本，并将读取到的生物特征数据样本送到生物特征数据比对器30；生物特征采集装置20中的容貌/虹膜采集器则可以现场采集访问者的容貌或虹膜特征，并转换为生物特征数据送至生物特征数据比对器30，生物特征数据比对器30将所述智能卡读写器10中读出的持卡人的生物特征数据样本与现场采集到的访问者的生物特征数据进行比对，输出一对比结果信号，该对比结果信号传送给一闸口控制器40。所述闸口控制器根据比对结果控制闸口的开闭，例如比对结果访问者的容貌或虹膜特征与智能卡中的生物特征数据样本为“是”时该闸口控制器打开闸口，否则闸口不会自动开启。
下面对本发明的生物特征采集装置的结构及其功能进行详细说明。
参见图2，图2为本发明中的生物特征采集装置的电原理框图。
如图所示，本发明所述的生物特征采集装置20是由一调节装载有生物特征采集设备，并高度随访问者身高不同而相应变化的活动平台的高度的高度调节装置220以及测量访问者高度的高度测量装置210组成。
所述高度测量装置参见图3，图3为高度测量装置的示意图。
本实施例的高度测量装置210中的人体高度测量部件是采用感应人体高度的感应器(该感应器是现有技术，在此不作详细描述，例采用OMRON光电感应器)211，感应器211安装于一立柱30上，为使感应器211能较精确感应各种高度，在立柱30的不同高度上至少安装2个感应器211，本实施例安装了3个感应器211。
如图2所示，感应器211将感应到的人体高度的模拟信号送到信息收集器212进行A/D转换(如果使用的感应器211中已置有A/D转换器的部件，该信息收集器212可以省略)。从信息收集器212输出的人体高度的数字信号传送到高度调节装置220。
高度调节装置220由利用所述高度测量装置210传送来的人体高度信号进行分析、处理资料的主控制器221、受所述主控制器221控制而输出调节活动平台高度的调节信号的活动平台高度调节器222、高度随所述活动平台高度调节器222的调节信号控制能上下移动并置有生物特征识别设备的活动平台223。
本实施例中生物特征采集设备是采用容貌/虹膜采集器，即采用容貌识别连摄影机(例，采用CanonVC-C50i摄影机)2232以及虹膜识别仪器2231(例，采用IrisAccessTM4000虹膜仪)。
由于上述高度测量装置210测量人体高度时可能会出现错误或偏差，例如当有一访问者身上背着比他本人要高的高尔夫球袋时，高度测量装置210测量到的人体高度可能是背着的高尔夫球袋的高度(超过了人体高度)，产生了误测量的人体高度，使活动平台223处于较高的位置，活动平台223上的生物特征采集设备的位置高于访问者的自身高度，给访问者的使用带来不便。为此，本实施例中所述高度调节装置220的活动平台高度调节器222中还连接一手动控制器224，本实施例中采用三个高度调节按钮P1、P2、P3，这样当高度感应器感应到错误信息或出现误差时，访问者可以通过按动手动控制器224上的高度调节按钮P1、P2、P 3来修正活动平台223的高度，使生物特征采集设备刚好调节到该访问者人体高度所需的位置。
本实施例中将高度调节装置220置于如图4所示的操作柜中，图4为装载有置有生物特征识别设备的活动平台的高度调节装置的实施例示意图。
如图4所示，高度调节装置220中的活动平台223置于操作柜40的上方，活动平台223上置有容貌识别连摄影机2232以及虹膜识别仪器2231，主控制器221、活动平台高度调节器222置于操作柜40的下部柜内(未图示)，在活动平台223一侧的操作柜40上安装手动控制器224，本实施例是三个相隔安装的高度调节按钮P1、P2、P3。
上述高度测量装置210对访问者的身高进行测量，根据测量到的人体高度输出人体高度信号，该人体高度信号输入到高度调节装置220，控制活动平台223向高低方向移动，使装载于活动平台223上的容貌识别连摄影机2232以及虹膜识别仪器2231处于访问者使用的最佳位置，使用相当方便。
参见图5(a)、(b)，图5(a)、(b)为图4高度调节装置实施例的内部结构示意图，其中图5(a)为活动平台223处于高处时的示意图；图5(b)为活动平台223处于低处时的示意图。
本实施例中的高度调节装置210中的活动平台高度调节器222为一高度调节杆，该高度调节杆包括一受所述主控制器输出的人体高度信号控制开闭的马达51以及受所述马达51控制的机械传动装置，该机械传动装置在本实施例中采用的是如图5所示的丝杆52，也可以使用皮带轮装置(未图示)。活动平台223套接在丝杆52上，马达51的开闭信号受主控制器221输出的访问者的人体高度信号控制，这样就可以通过马达51控制丝杆52来调节活动平台223的高度位置，例如，对个子较高的访问者，活动平台223处于如图5中的(a)所示的较高的位置；对个子较矮的访问者，活动平台223处于如图5中的(b)所示的较低的位置。上述手动控制器224与所述马达51连接，由访问者手动操作活动平台高度调节器222。
本实施例中的高度测量装置211可以采用一由至少2个红外感应器组成的感应屏幕，该感应屏幕感应到访问者的身高后，输出一人体高度信号到所述高度调节装置220，通过该高度调节装置220来控制容貌识别连摄影机2232以及虹膜识别仪器2231到合适的采集位置对访问者的生物特征数据进行采集。
上述高度调节装置220也可以不采用操作柜的形式，而是采用一吊臂，将生物特征数据采集装置置于吊臂的顶端，通过感应到的人体高度信号控制吊臂将生物特征数据采集装置送至使用者面前，吊臂的运作不限于机械传动，也可以采用液压传动等多种方式。
高度测量装置211也可以采用较原始的常见于身高测量仪的装置，这种装置通过伸出的水平标杆向下移动，直至该水平标杆与人的头部最高端物理接触后停止，这样同样可以测到访问者身体高度信息号，该信号通过信息收集器212输出的数字信号，同样可以控制高度调节装置220。
为了扩大本装置的适用范围，本实施例中的智能卡读写器10包括一个智能卡身份证阅读器和一个电子护照阅读器，这样不仅可以利用智能卡身份证鉴别访问者身份，还可以利用电子护照鉴别，因此可将本装置应用于大到机场车站安检、出入国境管理，小到门禁考勤、公园入口等多种场合。
另外，由于智能卡发行方有很多，不同的发行方可能在智能卡中存储不同的生物特征数据以供核查，例如不同的国家发行的身份证或护照，可能有的存入容貌/虹膜信息，有的却存入指纹信息，在发行方可靠的前提下，为了使本发明的装置能够适用于不同的发行方，本实施例中的生物特征采集装置还包括一活体指纹采集器，该活体指纹采集器可采集访问者的指纹信息并通过生物特征比对装置与相应智能卡中读出的指纹数据进行比对。同样，所述生物特征采集装置还可以包括一声音特征采集器。
本实施例中的生物识别访问控制装置还可以配设以下装置
a.计算机视觉防尾随装置(未图示)，所述计算机视觉防尾随装置包括包括若干摄录探头及与所述数个探头连接的工业计算机以及示警装置，所述数个探头将拍到的闸口处图像传给一工业计算机，由计算机通过软件分析及判断是否有人尾随，有则反馈信号给闸口控制器关闭闸口，并示警。这样可以防止有人在没有使用电子证件验证和记录的情况下，非法尾随进入。
b.标签打印机(未图示)，可在成功核对访问者身份后将记录访问者的进入条件、访问时间，逗留时间等资料打印出来贴在访问者证件上，以增强安全性。另外所述标签打印出口处设有一可感应到标签是否被取走的感应器，如被取走才打开闸口。防止访问者忘记取标签。
当然，对于本领域的一般技术人员，不花费创造性的劳动，在上述实施例的基础上能够作多种变化，同样能够实现本发明的目的。但是，这种变化显然应该在本发明的权利要求书的保护范围内。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种生物识别访问控制装置，包括：一读取智能卡信息的智能卡读写器，所述智能卡预存储有持卡人的多个生物特征数据；一与所述智能卡中至少一种所述生物特征数据对应的生物特征采集装置；一将所述智能卡读写器中读出的智能卡的生物特征数据样本与所述生物特征采集装置现场采集到的访问者的生物特征数据进行比对的生物特征数据比对器，输出一对比结果信号；一接收所述生物特征数据比对器的对比结果信号，并根据该对比结果信号开闭闸口的闸口控制器，其特征在于：
所述生物特征采集装置由一调节装载有生物特征采集设备的活动平台的高度的高度调节装置以及测量访问者高度的高度测量装置组成，其中：
所述高度测量装置由至少两个感应人体高度的感应器以及接收所述感应器的人体高度信号，输出人体高度的数字信号的信息收集器组成；
所述高度调节装置由利用所述高度测量装置传送来的人体高度数字信号进行分析、处理资料的主控制器、受所述主控制器控制而输出调节活动平台高度的调节信号的活动平台高度调节器以及高度随所述活动平台高度调节器的调节信号控制能上下移动并置有生物特征识别设备的活动平台组成。
2.如权利要求1所述的生物识别访问控制装置，其特征在于：
所述生物特征采集装置是指置有指纹采集器或掌纹采集器或虹膜采集器或容貌采集器或声音采集器。
3.如权利要求1所述的生物识别访问控制装置，其特征在于：
所述活动平台高度调节器为一高度调节杆，由受所述主控制器输出的人体高度信号控制开闭的马达以及受所述马达控制的机械传动装置组成。
4.如权利要求2所述的生物识别访问控制装置，其特征在于：
所述活动平台高度调节器还连接一手动控制器，所述手动控制器与所述马达连接。
5.如权利要求1所述的生物识别访问控制装置，其特征在于：
所述智能卡读写器包括一智能卡身份证阅读器和一电子护照阅读器。
6.如权利要求1所述的生物识别访问控制装置，其特征在于：
所述生物特征采集装置还包括一活体指纹采集器。
7.如权利要求1所述的生物识别访问控制装置，其特征在于：
所述生物特征采集装置还包括一声音特征采集器。
8.如权利要求1所述的生物识别访问控制装置，其特征在于：
所述生物识别访问控制装置还包括一计算机视觉防尾随装置，所述计算机视觉防尾随装置包括数个摄录探头及与所述数个探头连接的工业计算机以及示警装置。
9.如权利要求1所述的生物识别访问控制装置，其特征在于：
所述生物识别访问控制装置还包括一标签打印机。
10.如权利要求8所述的生物识别访问控制装置，其特征在于：
所述标签打印出口处设有一可感应到标签是否被取走的感应器。
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