电感式多维智能型身份辨识装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种采用电感式多维度智能型身份辨识装置及其方法。前述的装置包含多组电磁线圈、一磁场强度收集单元及一辨识控制单元。前述的电磁线圈用于感测外部物体沿特定轨迹移动时造成的多维磁场强度变化；磁场强度收集单元用于收集前述多组电磁线圈感测到的磁场强度变化；辨识控制单元利用磁场强度变化的情形计算前述特定轨迹的特征，并依据此特征提供身份辨识结果。

【技术实现步骤摘要】
电感式多维智能型身份辨识装置及其方法
本专利技术是关于一种身份辨识的装置及其方法，尤指一种透过电感感应空间磁场变化的身份辨识装置及其方法。
技术介绍
一般身份辨识系统中，皆是基于多因子身份辨识的三种要点作为辨识的依据，其包括：(1)用户所具备的知识(somethingtheyknow)，例如密码；(2)使用者所拥有的物品(somethingtheyhave)，例如钥匙或感应卡；(3)用户的个人特征(somethingtheyare)，例如指纹。但前述方法皆有显而易见的问题存在，例如密码有泄漏的问题、钥匙可能被复制或是遗失、指纹辨识装置昂贵等，因此安全管理装置的开发势必有更新颖的设计的需求。针对上述缺点作出改进的例子繁多，例如：已被公开的第201543252号「具有身份验证机制的远程控制方法及执行该方法的穿戴式装置」专利案，该案提出以使用穿戴式装置检测用户指纹，来取代传统身份认证的方法，借以改善使用者冒用的缺点，并透过单一的无线技术来传输使用者身份辨识结果。但此案也有相应的缺点，例如对于需确保指纹辨识处无受损的问题，穿戴式装置的耗电量也需纳入考虑。另外，如已被公开的第201602826号「应用生理特征的个人化控制系统及其运作方法」专利案，该案提出以使用侦测装置取得用户生理信号，来取代传统身份辨识的方法，借以改善信息黑客破解身份的缺点，并透过单一的无线技术来传输使用者身份辨识结果；但亦有生理信号通常难以撷取的缺点，在侦测生理信号时，若装置周边有信号干扰等不确定量因素，对辨识结果有相当大的影响。再者，用户必须熟悉使用侦测装置，让生理信号撷取质量提升，才能获得相对良好的辨识结果。由此可见，上述改进的尝试仍有诸多缺失，实非一良善的设计，而亟待加以改良。
技术实现思路
为解决前揭的问题，本专利技术的目的是提供一种基于多因子身份辨识技术，采用(1)用户自定的译码技巧知识与(2)个人特殊运动习惯两项特征作为辨识的依据，使之具备高辨识能力及可靠度的身份辨识技术方案。为达上述目的，本专利技术提供一种采用电感式多维度智能型身份辨识装置，其包含多组电磁线圈、一磁场强度收集单元及一辨识控制单元。其中的多组电磁线圈，用于感测外部物体沿特定轨迹移动时造成的多维磁场强度变化；磁场强度收集单元，连接至前述的多组电磁线圈，用于收集电磁线圈感测到的磁场强度变化；以及一辨识控制单元，其连接至磁场强度收集单元，其功用是利用磁场强度变化的情形计算前述特定轨迹的特征，并依据此特征提供身份辨识结果。为达上述目的，本专利技术亦提供一种电感式多维智能型身份辨识方法，包含下列步骤：获取受测者于三维空间中绘制的特定轨迹，作为辨识纪录的依据；以电感感应方式取得特定轨迹所造成的磁场强度变化，并以磁场强度变化计算出特定轨迹包含的多个二维坐标点的坐标；计算前述多个二维坐标点个别的特征值；利用特征值与时间的关系取得特征向量；辨识演算法针对该特定轨迹的该多个特征向量与辨识模型进行比对，以辨识使用者身份。综上所述，本专利技术的特点在于其是利用每个使用者习惯性运动轨迹的不同，作为其辨识基础；辨识控制单元能实时辨识用户运动轨迹特征点；此外，相较于传统电容式感测，其辨识结果会因使用者生理状况与电容效应时变而有所影响，本专利技术所采用的电感式侦测是以非接触的方式感应作为辨识依据的磁场变化，具备了更佳的可靠性。另外，由于仅使用单一微处理器即可完成辨识运算，亦具备了成本低廉的优势。附图说明图1为本专利技术电感式多维智能型身份辨识装置的系统方块图。图2为磁场检测强度3D剖面图。图3为本专利技术电感式多维智能型身份辨识装置的电感线圈架设图。图4为本专利技术电感式多维智能型身份辨识方法的方法流程图。[附图标记说明]1-电感式多维智能型身份辨识装置，11-电磁线圈，12-磁场强度收集单元，13-辨识控制单元，20-二维平面，22-受测物体，31-一号电磁线圈，32-二号电磁线圈，33-三号电磁线圈，35-三维磁场强度变化，S401～S405-步骤。具体实施方式以下将描述具体的实施例以说明本专利技术的实施态样，惟其并非用以限制本专利技术所欲保护的范畴。请参阅图1，其为本专利技术第一实施例电感式多维智能型身份辨识装置1的系统方块图，其包含：三组电磁线圈11、磁场强度收集单元12及辨识控制单元13。前述的磁场强度收集单元12连接至三组电磁线圈11与辨识控制单元13。前述的三组电磁线圈11可为PCB电路板硬式线圈或软式线圈绕制，前述的磁场强度收集单元12则包含放大器以及与之连接的通讯界面，通讯界面可透过有线或无线的方式与辨识控制单元13通讯，前述的辨识控制单元13为具备运算能力的电子装置、微处理器或搭载操作系统的控制芯片。前述的三组电磁线圈11用以感测外部物体沿特定轨迹移动时造成的三维磁场强度变化，且以特定方式放置，使其围绕形成一感测空间，(例如三角形)。当使用者欲执行身份辨识工作时，即使用一指定对象于前述的三组电磁线圈11所形成的感测空间内描绘预定的轨迹(例如描绘一Z字形)，此时前述的三组电磁线圈11位于空间中的不同位置，因此会感应到不同的磁场变化，而各自产生不同量的感应电流，并传送至磁场强度收集单元12。其中，前述用于描绘轨迹的指定对象，可为一可手持或配戴的金属物或含有金属的物品。磁场强度收集单元12接收前述感应电流后，使用放大器将其信号放大，使其达到电路易于辨识的程度，并以有线或无线通信的方式将之传递给辨识控制单元13。辨识控制单元13则利用磁场强度变化产生的感应电流，计算特定轨迹的特征，并依据该特征提供身份辨识结果。以下则详细说明辨识控制单元13内的演算过程：由于电磁线圈所感应到的磁场强度将属非线性行为，针对此非线性磁场强度，必须优先处理磁场线性化的问题。于本专利技术中采用最小平方估测误差(OrdinaryLeastSquaresestimator,OLSestimator)作为线性化的方法，线性化后的磁场强度可代表受测物体与线圈磁场中心点的相对距离，如式(1)-(3)所示：(x-xa)2+(y-ya)2＝da(1)(x-xb)2+(y-yb)2＝db(2)(x-xc)2+(y-yc)2＝dc(3)其中x为受测物体在二维平面坐标的x轴坐标点，y为受测物体在二维平面坐标的y轴坐标点，xa、xb、xc分别为第一、二、三组电感线圈安装位置的x轴坐标点，ya、yb、yc分别为第一、二、三组电感线圈安装位置的y轴坐标点，da、db、dc分别为第一、二、三组电感线圈与受测物体的距离。接着，同样的将三组电磁场强度再使用OLSestimator计算二维平面坐标系，并如公式(4)所示：并将坐标点转变为向量形式的特征值：而使用者在感测空间内所绘制的轨迹，将依时间被记录下来，成为与个别时间对应的多个二维坐标点的纪录，此多个二维坐标点经由前述的计算，将转变为多个特征值。请参阅图2，其为磁场检测强度3D剖面图，其中二维平面20为XY平面，辨识控制单元13所计算出的多个二维坐标点亦在此平面上。如图所示，受测物体22为一长形棒状物(亦可为其他形状或形式)，当用户持受测物体22于感测空间中绘制特定轨迹时，将通过二维平面20，辨识控制单元13对受测物体在二维平面20上的坐标的计算结果，会依受测物体22在平面上移动时的速度、深度变化及受测物体的形状而有所差异。接着利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电感式多维智能型身份辨识装置，包含：多组电磁线圈，用于感测外部物体沿特定轨迹移动时造成的多维磁场强度变化；磁场强度收集单元，连接至这些电磁线圈，用于收集这些电磁线圈感测到的该磁场强度变化；以及辨识控制单元，连接至该磁场强度收集单元，该辨识控制单元利用该磁场强度变化计算该特定轨迹的特征，并依据该特征提供身份辨识结果。

【技术特征摘要】
2016.08.25 TW 1051271881.一种电感式多维智能型身份辨识装置，包含：多组电磁线圈，用于感测外部物体沿特定轨迹移动时造成的多维磁场强度变化；磁场强度收集单元，连接至这些电磁线圈，用于收集这些电磁线圈感测到的该磁场强度变化；以及辨识控制单元，连接至该磁场强度收集单元，该辨识控制单元利用该磁场强度变化计算该特定轨迹的特征，并依据该特征提供身份辨识结果。2.如权利要求1所述的电感式多维智能型身份辨识装置，其中这些电磁线圈围绕形成一呈三角形或近似三角型的感测空间，以于该感测空间内感测该多维磁场强度变化。3.如权利要求1所述的电感式多维智能型身份辨识装置，其中该磁场强度收集单元产生一交流信号至这些电磁线圈中，使这些电磁线圈产生电磁波，借以感测待测物距离。4.如权利要求1所述的电感式多维智能型身份辨识装置，其中该辨识控制单元计算该特定轨迹包含的多个二维坐标点的坐标、这些二维坐标点各别的特征值、利用该特征值与时间的关系取得个别的特征向量，比对这些特征向量与辨识模型，以辨别受测者身份。5.如权利要求4所述的电感式多维智能型身份辨识装置，其中该辨识控制单元以小平方估测法计算这些二维坐标点的坐标。6.如权利要求4所述的电感式多维智能型身份辨识装置，其中该辨识控制单元将该二维...

【专利技术属性】
技术研发人员：储韶廷，郭鑫杰，吕侑升，郭哲玮，
申请(专利权)人：中华电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71