DE10203613A1

DE10203613A1 - Identifikationssystem

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Publication number: DE10203613A1
Application number: DE10203613A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: AHLERS, HORST, DOZ. DR.-ING.HABIL., 07743 JENA, DE; Infokom 17034 Neubrandenburg De GmbH; Jenasensoric Ev 07743 Jena De
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2003-08-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fingerprint-Identifikationssystem, wie es beispielsweise zur Prüfung der Zugangsberechtigung bei Bank-Geldautomaten und zur Verbesserung der Fälschungssicherheit bei Personalausweisen in Diskussion ist. DOLLAR A Die Erfindung besteht darin, dass einem Fingersprint-Identifikationssystem ein medizinisches Mess-System derart zugeordnet wird, dass bei der Fingerprint-Aufnahme zugleich über Sensoren eine Aufnahme medizinischer Messwerte der die Einrichtung benutzenden Person erfolgt. Damit erfolgen Identifikation und Zugangskontrolle des Benutzers zugleich mit dessen Gesundheitsparametern und es werden ein Gesundheitsscheck und ein Datenschutz in einem erreicht. Vor allem wird damit auch ein telemetrisches medizinisches Mess-System hoher Sicherheit ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fingerprint-Identifikationssystem. Solche Systeme sind beispielsweise zur Prüfung der Zugangsberechtigung bei Bank- Geldautomaten und zur Verbesserung der Fälschungssicherheit bei Personalausweisen in Diskussion.
Die Erfindung besteht darin, dass einem Fingerprint-Identifikationssystem ein medizinisches Mess-System derart zugeordnet wird, dass bei der Fingerprint-Aufnahme zugleich über Sensoren eine Aufnahme medizinischer Messwerte der die Einrichtung benutzenden Person erfolgt. Damit erfolgen Identifikation und Zugangskontrolle des Benutzers zugleich mit dessen Gesundheitsparametern und es werden ein Gesundheitscheck und ein Datenschutz in einem erreicht. Vor allem wird damit auch ein telemetrisches medizinisches Mess-System hoher Sicherheit ermöglicht, weil nicht nur der Fingerprint sondern auch die medizinischen Daten nach ihrer Umwandlung in elektrische Signale telemetrisch abrufbar bzw. übertragbar sind.
Das medizinische Mess-System besteht vorteilhaft aus einer gelartigen Schicht, die auf eine Fläche eines für die Fingerprint-Entnahme vorgesehenen Prismas aufgebracht ist und die der Auflage des zu identifizierenden und zu untersuchenden Gewebes dient. Die gelartige Schicht eröffnet die vorteilhafte Möglichkeit, dass sie durch eine streifige oder matrixartige Dotierung mit leitendem Material für Hautwiderstandsmessungen und/oder Elektroden für elektrochemische Messungen dotiert werden kann, vorzugsweise aus Gold und Silber.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Bei dem eine Seitenansicht wiedergebenden Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ist mit 1 ein optisches 90°-Prisma bezeichnet, auf dessen Hypothenusenfläche eine griffbeständige, gelartige Schicht 2 aufgebracht ist. Einer Kathetenfläche des Prismas 1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung 3 in Form eines LED-Arrays zugeordnet, deren Licht im Betriebsfall in Richtung des eingezeichneten Pfeiles auf eins Durchtrittsöffnung in der gelartigen Schicht 2 auf die Fläche eines aufgelegten Fingers 4 des Benutzers fällt, dort reflektiert wird und über eine weitere Durchtrittsöffnung in der gelartigen Schicht 2 durch das Prisma 1 zu einer Aufnahme- und Auswertevorrichtung 4, vorzugsweise eine CCD-Kamera 5 gelangt. Der von dieser Vorrichtung aufgenommene Fingerabdruck dient dann in einer nicht dargestellten Auswertungseinrichtung in an sich bekannter Weise zur Personen-Identifikation. Die von der Vorichtung 5 aufgenommenen Signale enthalten Schwankungen, die beispielsweise dem Pulsschlag und auch dem Blutdruck der Person zuordnungsbar sind, also medizinische Daten der Person. Man ist daherin der Lage beispielsweise eine Lebenderkennung der Person auf diesem Wege durchzuführen.
Hierfür ist eine Messung über eine Zeit von bis zu 1 Sekunde oder über ein bis zwei Amplituden oder Perioden des abgenommenen Mess-Signals genügend, und zwar bei nur einem Mess- bzw. Auswertekanal, der an der optischen Auswertevorrichtung 5 in an sich bekannter Weise anschliesst.
Durch mehrere Mess- bzw. Auswertekanäle in der Vorrichtung 5 lässt sich dieses System auch dahingehend erweitern, dass ein umfassender medizinaler Patientenzugang zwecks Ermittlung von Gesundheitsparametern gegeben ist. Vorteilhaft hierfür ist es die Mess-Zeitspanne zu erhöhen, vorzugsweise auf zehn bis fünfzehn Amplituden oder Perioden des abgenommenen Mess- Signals.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 ist, ausgehend von einem System nach der Fig. 1, auf der Hyothenusenfläche des Prismas 1 ein dünne Schicht 6 aufgebracht, die aus einem lichtdurchlässigen Filterpapier besteht, das vorzugweise Enzyme enthält. Solche Filterpapiere reagieren auf organische bzw. menschliche Gewebe indem sie ihre Transmissionswerte für die aus 2 kommende Strahlung verändern. Das eröffnet die Möglichkeit einer zusätzlichen Sicherung gegen missbräuchliche Benutzung des Systems zum Beispiel durch Auflegen einer Fingerprintkopie anstelle des Fingers. Das Enzym-Filterpapier kann auch durch einen entsprechend preparierten Faden ersetzt werden, der im Bedarfsfall von einer Rolle abgezogen und auf die Schicht 2 im Öffnungsbereich aufgelegt wird.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss der Fig. 3 ist der gelartigen Schicht 2 zusätzlich ein Mikro-Sensor zugeordnet, mit dem weitere Messungen vorgenommen vorgenommen werden können. Besonders geeignet hierfür sind Mikrosensoren wie sie in der Deutschen Patentschrift 43 21 254 und dem dort beschriebenen Stand der Technik dargestellt und beschrieben sind. Das ist von besonderem Interesse wenn mit gasempfindlichen Feststoffen, Enzymen oder dergleichen gemessen wird. Es wird hierdurch eine vielseitige und umfassende Diagnose-Möglichkeit eröffnet.
Bringt mau, so wie in der Fig. 4 dargestellt auf eine Prismenfläche einen zusätzlichen Sensor 7, wie einen geheizten SnO₇-Dreikanal-Multigas-Sensor auf, so wird dadurch die Möglichkeit eröffnet auch die flüchtigen Gasanteile aus dem aufgelegten Finger 4 zu erfassen und für eine Diagnose auszuwerten.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 5 sind auf der gelartigen Schicht 2, vorzugsweise den Lichtdurchtrittsöffnungen benachbart Multiionen-Elektroden 8 zur Feuchtemessung aufgebracht. Über diese Elektroden ist in an sich bekannter Weise die Jonenkonzentration der feuchten oder angefeuchteten Haut des aufgelegten Fingers 4 ermittelbar. Dies ist für diagnostische Zwecke in vielen Fällen von Interesse.
In der Fig. 6 ist ein System dargestellt, mit dem taktile Grössen wie die Hautspannung in Verbindung mit einer Fingerprint-Aufnahme zugleich als medizinische Messwerte von einer die Einrichtung benutzenden Person mittels taktiler Sensoren abgeleitet werden können. Vorteilhafte Positionierungen solcher Sensoren 8 sind in der Fig. 7 gezeigt. Die Sensoren bestehen aus werden vorteilhaft als Biegebalken, Vibrator oder mechanischen Impulsgeber ausgebildet. Diese Ausbildungen sind der vorstehend erwähnten Deutschen Patentschrift im Detail entnehmbar, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Die vom Sensor ausgehenden mechanischen Wellen treffen auf die Haut des aufliegenden Fingers 4 und beeinflussen das über den Aufnehmer 5 dem System entnehmbare Signal, das somit personenspezifische Komponenten für die weitere Auswertung enthält.
Die Fig. 7 zeigt ein erfindungsgemässes System bei dem zusammen mit der Fingerprint-Auswertung zugleich eine galvanische und/oder induktive und/oder kapazitive Messung des Hautwiderstandes erfolgt, die berührend oder nichtberührend durchgeführt werden kann. Hierzu sind auf dar gelartigen Schicht Elektroden 9 so angeordnet, dass mit einer zwischen ihnen anliegenden Gleichspannung oder Wechselspannung, die niederfrequent aber auch hochfrequent sein kann, ein elektrisches Feld aufgebaut wird. Die Messung kann auf zweierlei Weise erfolgen. Entweder wird der Einfluss des Feldes auf das an dar Haut reflektierte Licht mit dem Aufnehmer 5 unmittelbar bestimmt und/oder es wird aus dem elektrischen Schaltungsweg der Speisung der Elektroden ein entsprechendes Signal abgeleitet und dem Fingerprint-Signal des Aufnehmers 5 zugeordnet.
Die Messdaten-Aufnahme kann auch örtlich mehrfach, vorzugsweise zeitgleich hinsichtlich mehrerer zu ermittelnder Informationen erfolgen. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in dar Fig. 8 dargestellt. Zumindest für mehr als einen Finger ist eine eigene Messstelle nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispielen mit den Fig. 1 bis 7 vorgesehen. Für die Ausführung nach der Fig. 8 ist je eine Messstelle im Auflagebereich des Daumens D, des Zeigefingers Z, des Mittelfingers M, des Ringfingers R und des kleinen Fingers K vorgesehen. D dient einer hochfrequenten Messung analog zum Ausführungsbeispiel nach der Fig. 7. Z dient einer taktilen Messung analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 6. M dient einer Messung der Ionenkonzentration analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 5. R dient einer Gas-Messung analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 4. K kann optische Messkanäle analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 umfassen. Man erhält auf diesem Wege eine enge Verknüpfung einer Vielzahl solcher Messwerte mit der Identifikation.
Die Fig. 9 zeigt eine Weiterbildung, bei der in der gelartigen Schicht weitere Sensoren eingelagert sind. Ein piezoresistiver Mikrovibrator 16 dient zur Anregung der Fingerhaut für Hautwiderstandsmessungen. Zur Desinfektion der Oberfläche sind TiO₂-Mikrodepots 14 eingelagert, in welchen Bereich auch eine UV-Strahlung 18 einwirken kann. Vorzugsweise aus einem elektrisch leitfähigem Gel bestehende Mikroelektroden 13 können analog zur Fig. 7 für die Messung des elektrischen Hautwiderstandes eingelagert werden. Auch können Mikroelektroden 15 für elektrische Spannungsmessungen von Metaboliten auf der Haut vorgesehen werden, die beispielsweise aus LaF₃, AgCl, Cu₂S usw. bestehen und im Gel eingelagert sind. Durch Einkopplung gerichteten Lichts 18 mittels einiger ausgewählter LED's wird eine Möglichkeit für die Bestimmung von Herz- Kreislaufparametern und/oder der mikroperipheren Durchblutung eröffnet.
Bei erfindungsgemässen Ausführungsformen kann es sich im Einzelfall als vorteilhaft erweisen, wenn ähnlich zur Fig. 6 Aktoren vorgesehen werden, die zu einer Erhöhung der Penetration von Stoffen aus der Blutbahn auf die Hautoberfläche führen, wie Iontophorese, Elektrophorese, Ultraschall, Unterdruck, chemische Stoffe, biologische Organismen, Erwärmung, mechanischer Stoss, Feuchtpflaster und feuchtedichter Hohlraum.
Im speziellen Anwendungsfall empfiehlt sich für das System eine Arbeitspunktoptimierung. Hierzu wird rechentechnisch und/oder regelungstechnisch der Arbeitspunkt gesucht, der optimale Ergebnisse in Bezug auf die zu ermitteln den Werte, beispielsweise auf Glukose ergibt. Der günstigste Arbeitspunkt kann dabei im Einzelfall der Arbeitspunkt sein, bei dem die geringste Streuung gegeben ist.
Vor allem bei Messungen, bei denen die Hautfeuchtigkeit von Bedeutung ist kann diese durch körperliche Beansprchung der Testperson auf den empfehlenswerten Pegel angehoben werden. Ausserdem ist Hualoronsäure für diesen Zweck einsetzbar.

Claims

1. Identifikationssystem nach Art eines optisch arbeitenden Fingerprint- System, dadurch gekennzeichnet, dass einem Fingerprint-Identifaktionssystem ein medizinisches Mess-System derart zugeordnet ist, dass bei der Fingerprint-Aufnahme zugleich über Sensoren eine Aufnahme medizinischer Messwerte der die Einrichtung benutzenden Person erfolgt.

2. Identifikationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gelartigen Schicht auf eine Fläche eines für die Fingerprint-Entnahme vorgesehenen optischen Prismas aufgebracht ist, die der Auflage des zu identifizierenden und zu untersuchenden Gewebes dient.

3. Identifikationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gelartige Schicht mit eine streifenförmigen oder matrixartigen Dotierung mit leitendem Material zu Hautwiderstandsmessungen und/oder mit Elektroden tat elektrochemische Messungen versehen ist.

4. Identifaktionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Sensoren und/oder die Sensoren und/oder die zu untersuchenden Gewebe aktivierende Elemente vorgesehen sind.