用于护照的智能卡、电子护照以及用于对持有智能卡或电子护照的人进行身份认证的方法、系统和设备
专利汇可以提供用于护照的智能卡、电子护照以及用于对持有智能卡或电子护照的人进行身份认证的方法、系统和设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 智能卡 ，用于对持卡人进行身份认证。智能卡包括衬底、 传感器 模 块 、无线收发器模块和功率 电路 。传感器模块包括(a)适合于检测来自人体的 生物 测定信息的生物测定传感器，(b)适合于响应于所检测的生物测定信息来认证该人并且产生用于表示认证结果的认证 信号 的处理器单元，和适合于存储与所述智能卡相关联的具体个人的生物测定信息的 存储器 。无线收发器模块发送从处理器单元所接收的信号并且接收无线发送的功率信号。功率电路根据所接收的功率信号产生至少一个供电 电压 并且向传感器模块提供所述供电电压。 电子 护照嵌有智能卡，并且终端模块用于向所述 电子护照 无线发送功率并从中接收信号。，下面是用于护照的智能卡、电子护照以及用于对持有智能卡或电子护照的人进行身份认证的方法、系统和设备专利的具体信息内容。
1.一种智能卡，用于认证持有所述智能卡的人，所述智能卡包括：
衬底；
在所述衬底上装配的传感器模块，所述传感器模块包括：
生物测定传感器，适合于检测来自人体的生物测定信息；
被耦合到所述生物测定传感器的处理器单元，所述处理器单元适 合于响应于所检测的生物测定信息来认证该人并且产生用于表示认证 结果的认证信号；和
被耦合到所述处理器单元的存储器，所述存储器适合于存储与所 述智能卡相关联的具体个人的生物测定信息；
被耦合到所述处理器单元的无线收发器模块，所述无线收发器模 块适合于发送从所述处理器单元所接收的信号并且接收无线发送的功 率信号；和
在所述衬底上装配的功率电路，所述功率电路适合于根据所接收 的功率信号来产生至少一个供电电压并且向所述传感器模块提供所述 供电电压。
2.如权利要求1所述的智能卡，其中所述存储器包括：
随机存取存储器(RAM)；和
一次性可编程只读存储器(PROM)。
3.如权利要求2所述的智能卡，其中所述一次性PROM包括：
可擦除可编程只读存储器(EPROM)；
电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)；和
闪速存储器，
其中禁用所述PROM的可重写功能。
4.如权利要求1所述的智能卡，其中所述无线收发器模块包括：
被耦合到所述功率电路的功率天线，所述功率天线适合于接收所 述功率信号；和
被耦合到所述处理器单元的信号天线，所述信号天线适合于发送 从所述处理器单元所接收的信号。
5.如权利要求4所述的智能卡，其中所述信号天线大体上小于所 述功率天线。
6.如权利要求4所述的智能卡，其中所述智能卡与终端模块一起 使用，所述终端模块包括适合于接收来自所述信号天线的信号的模块 天线，并且其中所述信号天线位于所述模块天线的回路或轨迹上的邻 近位置。
7.如权利要求4所述的智能卡，所述功率电路包括：
被耦合到所述功率天线的整流器；和
被耦合到所述整流器的调节器。
8.如权利要求7所述的智能卡，其中所述整流器包括：
双倍电压整流器。
9.如权利要求7所述的智能卡，其中所述调节器包括以下之一：
吊线调节器；
开关调节器；和
回扫调节器。
10.如权利要求7所述的智能卡，其中所述整流器包括：
肖特基二极管。
11.如权利要求4所述的智能卡，其中所述无线收发器模块包括：
多个功率天线，
并且其中所述功率电路包括：
多个调节电路，每个调节电路被耦合到多个功率天线中相应的一 个。
12.如权利要求11所述的智能卡，其中多个功率天线中的每个具 有小于5的匝数。
13.如权利要求11所述的智能卡，其中多个功率天线中的每个具 有近似相同的长度。
14.如权利要求11所述的智能卡，其中所述多个功率天线可以作 为塑料或纸制材料上的蚀刻或印刷图案形成。
15.如权利要求1所述的智能卡，其中所述无线收发器模块能够 发送和接收电磁波。
16.如权利要求1所述的智能卡，其中所述无线收发器模块能够 发送和接收超声波。
17.如权利要求1所述的智能卡，其中所述无线收发器模块能够 发送和接收光波。
18.如权利要求1所述的智能卡，其中所述无线收发器模块能够 发送和接收红外波。
19.如权利要求1所述的智能卡，其中所述生物测定传感器包括：
指纹传感器，适合于检测指纹图案。
20.如权利要求19所述的智能卡，其中所述指纹传感器适合于读 取手指的表面轮廓。
21.如权利要求20所述的智能卡，其中所述指纹传感器适合于机 械地测量手指的表面轮廓，所述指纹传感器包括以下之一：
压力传感单元阵列或扫描器；
微电子机械(MEM)阵列或扫描器；
机械应力阵列或扫描器；
测距单元阵列或扫描器；
弹性测量阵列或扫描器；和
微型开关阵列或扫描器。
22.如权利要求20所述的智能卡，其中所述指纹传感器适合于测 量手指皮肤的温度轮廓。
23.如权利要求22所述的智能卡，所述指纹传感器包括：
红外检测器阵列或扫描器。
24.如权利要求20所述的智能卡，其中所述指纹传感器包括：
薄硅衬底，适合于检测并数字化指纹图案。
25.如权利要求24所述的智能卡，其中所述薄硅衬底具有小于大 约200微米的厚度。
26.如权利要求25所述的智能卡，其中利用机械硬化剂来支撑所 述薄硅衬底。
27.如权利要求26所述的智能卡，其中所述机械硬化剂包括聚合 物。
28.如权利要求19所述的智能卡，其中要被存储在所述存储器中 的生物测定信息包括：
具体个人的指纹模板。
29.如权利要求1所述的智能卡，其中所述智能卡是可弯曲的。
30.如权利要求29所述的智能卡，其中所述生物测定传感器包括：
作为绝缘体、衬底或绝缘体和衬底的聚合物材料。
31.如权利要求30所述的智能卡，所述聚合物材料包括以下至少 一个：
聚酰亚胺；
聚乙烯对苯二酸酯(PET)；
聚丙烯(PPT)；
聚碳酸酯；
丁二烯；
环氧树脂；
尼龙；
聚四氟乙烯(PTFE)；和
聚氟化乙丙烯(FEP)。
32.如权利要求1所述的智能卡，其中所述生物测定传感器包括：
遗传信息检测器，适合于检测该人的遗传信息。
33.如权利要求1所述的智能卡，其中所述生物测定传感器包括：
电荷耦合器件(CCD)或金属氧化物半导体(MOS)，适合于拍 摄该人的图像。
34.如权利要求33所述的智能卡，其中该人的图像包括以下至少 一个：
人的面部；
人的耳朵；
人的虹膜；和
人的视网膜。
35.如权利要求1所述的智能卡，其中所述传感器模块进一步包 括：
生物传感器，适合于检测持有所述智能卡的人有生命。
36.如权利要求35所述的智能卡，其中所述生物传感器包括以下 至少一个：
氧检测器；
二氧化碳检测器；
温度计；
湿度传感器；
红外传感器；
语音传感器；
脑波传感器；
心电图传感器；
电磁场传感器；
酶传感器；和
X光传感器。
37.如权利要求35所述的智能卡，其中所述生物传感器包括以下 至少一个：
弹性传感器，适合于检测与其接触部分的弹性；和
血流传感器，适合于与其接触的身体部分中的血流。
38.如权利要求35所述的智能卡，其中所述生物传感器包括：
生物反应检测器，适合于捕获人对给定刺激的反射性反应。
39.如权利要求38所述的智能卡，其中所述反射性反应包括：
响应于其上所照亮光强而导致的虹膜孔径改变。
40.如权利要求39所述的智能卡，其中所述生物传感器包括：
图像传感器，适合于拍摄虹膜的图像；和
光发射器，适合于照亮人眼。
41.如权利要求1所述的智能卡，其中所述传感器模块进一步包 括：
被耦合到所述处理器单元的指示器，所述指示器适合于展示认证 结果。
42.如权利要求41所述的智能卡，其中所述指示器包括：
至少一个发光二极管(LED)。
43.如权利要求41所述的智能卡，其中所述指示器包括：
液晶显示器(LCD)，适合于显示所述认证结果。
44.如权利要求41所述的智能卡，其中所述指示器包括：
声音播放器，适合于播放对应于所述认证结果的音频信号。
45.如权利要求44所述的智能卡，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的频率。
46.如权利要求44所述的智能卡，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的语音消息。
47.如权利要求44所述的智能卡，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的旋律。
48.如权利要求1所述的智能卡，其中所述传感器模块进一步包 括：
被耦合到所述处理器单元的控制接口，所述控制接口适合于接收 外部控制信号并且配置所述处理器单元。
49.如权利要求48所述的智能卡，其中在所述处理器单元的初始 配置之后禁用所述控制接口到外部控制信号的连接。
50.如权利要求49所述的智能卡，其中在所述初始配置之后借助 物理断开来持久地禁用所述控制接口到外部控制信号的连接。
51.如权利要求49所述的智能卡，其中所述初始配置包括把具体 个人的生物测定信息写入到所述存储器。
52.如权利要求1所述的智能卡，其中所述处理器单元包括：
加密电路，适合于加密由所述处理器单元所产生的信号。
53.如权利要求1所述的智能卡，其中所述处理器单元包括：
认证电路，适合于把所检测的生物测定信息与在所述存储器中所 存储的生物测定信息相比较，并且产生认证信号。
54.如权利要求53所述的智能卡，其中所述认证电路包括：
在所述存储器内的一次性可编程只读存储器(PROM)中所存储 的认证程序。
55.如权利要求54所述的智能卡，其中所述一次性PROM包括以 下之一：
电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)；和
闪速存储器，
其中禁用所述PROM的可重写功能。
56.如权利要求53所述的智能卡，其中所述认证电路包括：
加密电路，适合于加密所述认证信号。
57.如权利要求53所述的智能卡，其中使用以下之一来实现所述 认证电路：
硬件；
软件；
固件；和
硬件、软件和固件中至少两个的组合。
58.如权利要求53所述的智能卡，其中所述存储器还适合于存储 具体个人的个人信息。
59.如权利要求58所述的智能卡，其中所述个人信息包括以下至 少一个：
个人标识信息；和
与智能卡的目的或使用相关的个人信息。
60.如权利要求58所述的智能卡，其中所述处理器单元还包括：
获取电路，适合于如果确定所检测的生物测定信息匹配所存储的 生物测定信息那么从所述存储器获取所存储的个人信息。
61.如权利要求60所述的智能卡，其中所述处理器单元还产生用 于表示具体个人的个人信息的个人信息信号，所述个人信息信号被经 由无线收发器模块发送。
62.如权利要求53所述的智能卡，其中所述处理器单元还包括：
被耦合到所述认证电路的接口电路，所述接口电路适合于把从认 证单元所接收的信号转换为适于无线发送的信号。
63.如权利要求62所述的智能卡，其中所述接口电路包括：
解密电路，适合于解密从所述认证电路所接收的加密信号；和
加密电路，适合于加密要无线发送的信号。
64.如权利要求1所述的智能卡，还包括：
振荡电路，适合于产生用于所述传感器模块的时钟信号。
65.如权利要求1所述的智能卡，还包括：
时钟天线，适合于接收所述功率信号；和
被耦合到所述时钟天线的时钟电路，所述时钟电路适合于根据所 接收的功率信号来产生时钟信号。
66.如权利要求1所述的智能卡，其中所述生物测定传感器位于 所述智能卡的边缘附近。
67.如权利要求1所述的智能卡，其中所述智能卡适合于被嵌入 到护照中。
68.如权利要求1所述的智能卡，其中所述智能卡是卡型电子护 照。
69.如权利要求68所述的智能卡，还包括：
在所述衬底上装配的卡表面层，所述生物测定传感器可见地布置 在所述卡表面层上，所述卡表面层包含所想要的与所述护照相关的信 息。
70.如权利要求1所述的智能卡，还包括：
在所述衬底上装配的显示器，所述显示器被耦合到所述处理器单 元，所述显示器适合于如果具体个人被认证那么显示包括该人面部的 像片。
71.如权利要求70所述的智能卡，其中所述显示器还适合于如果 具体个人被认证那么显示该人的签名。
72.如权利要求70所述的智能卡，其中所述显示器由用于表示肯 定结果的认证信号来激活。
73.如权利要求70所述的智能卡，其中所述生物测定传感器和所 述显示器被集成。
74.如权利要求73所述的智能卡，其中所述生物测定传感器大体 上是透明的并且安装在所述显示器上。
75.一种其中包括智能卡的护照，所述智能卡包括：
衬底；
在所述衬底上装配的传感器模块，所述传感器模块包括：
生物测定传感器，适合于检测来自人体的生物测定信息；
被耦合到所述生物测定传感器的处理器单元，所述处理器单元适 合于响应于所检测的生物测定信息来认证该人并且产生用于表示认证 结果的认证信号；和
被耦合到所述处理器单元的存储器，所述存储器适合于存储与所 述智能卡相关联的具体个人的生物测定信息；
被耦合到所述处理器单元的无线收发器模块，所述无线收发器模 块适合于发送从所述处理器单元所接收的信号并且接收无线发送的功 率信号；和
在所述衬底上装配的功率电路，所述功率电路适合于根据所接收 的功率信号来产生至少一个供电电压并且向所述传感器模块提供所述 供电电压。
76.如权利要求75所述的护照，其中所述无线收发器模块包括：
被耦合到所述功率电路的功率天线，所述功率天线适合于接收所 述功率信号；和
被耦合到所述处理器单元的信号天线，所述信号天线适合于发送 从所述处理器单元所接收的信号。
77.如权利要求76所述的护照，其中所述功率电路包括：
被耦合到所述功率天线的功率电路，所述功率电路适合于产生至 少一个供电电压。
78.如权利要求76所述的护照，其中所述信号天线大体上小于所 述功率天线。
79.如权利要求76所述的护照，其中所述无线收发器模块包括：
多个功率天线，
并且其中所述功率电路包括：
多个调节电路，每个调节电路被耦合到多个天线中相应的一个。
80.如权利要求79所述的护照，其中多个功率天线中的每个具有 小于5的匝数。
81.如权利要求79所述的护照，其中多个功率天线中的每个具有 近似相同的长度。
82.如权利要求79所述的护照，其中所述多个功率天线可以作为 塑料或纸制材料上的蚀刻或印刷图案形成。
83.如权利要求75所述的护照，其中所述无线收发器模块能够发 送和接收电磁波。
84.如权利要求75所述的护照，其中所述无线收发器模块能够发 送和接收超声波。
85.如权利要求75所述的护照，其中所述无线收发器模块能够发 送和接收光波。
86.如权利要求75所述的护照，其中所述无线收发器模块能够发 送和接收红外波。
87.如权利要求75所述的护照，其中所述生物测定传感器包括：
指纹传感器，用于检测指纹图案。
88.如权利要求87所述的护照，其中要被存储在所述存储器中的 生物测定信息包括：
具体个人的指纹模板。
89.如权利要求75所述的护照，其中所述生物测定传感器包括：
遗传信息检测器，适合于检测该人的遗传信息。
90.如权利要求75所述的护照，其中所述生物测定传感器包括：
电荷耦合器件(CCD)或金属氧化物半导体(MOS)，适合于拍 摄该人的图像。
91.如权利要求90所述的护照，其中该人的图像包括以下至少一 个：
人的面部；
人的耳朵；
人的虹膜；和
人的视网膜。
92.如权利要求75所述的护照，所述传感器模块还包括：
生物传感器，适合于检测持有所述智能卡的人有生命。
93.如权利要求92所述的护照，其中所述生物传感器包括以下至 少一个：
氧检测器；
二氧化碳检测器；
温度计；
湿度传感器；和
红外传感器。
94.如权利要求92所述的护照，其中所述生物传感器包括以下至 少一个：
弹性传感器，适合于检测与其接触部分的弹性；和
血流传感器，适合于与其接触的身体部分中的血流。
95.如权利要求92所述的护照，其中所述生物传感器包括：
生物反应检测器，适合于捕获人对给定刺激的反射性反应。
96.如权利要求95所述的护照，其中所述反射性反应包括：
响应于其上所照亮光强而导致的虹膜孔径改变。
97.如权利要求96所述的护照，其中所述生物传感器包括：
图像传感器，适合于拍摄虹膜的图像；和
光发射器，适合于照亮人眼。
98.如权利要求75所述的护照，其中所述传感器模块还包括：
被耦合到所述处理器单元的指示器，所述指示器适合于展示认证 结果。
99.如权利要求98所述的护照，其中所述指示器包括：
至少一个发光二极管(LED)。
100.如权利要求98所述的护照，其中所述指示器包括：
液晶显示器(LCD)，适合于显示所述认证结果。
101.如权利要求98所述的护照，其中所述指示器包括：
声音播放器，适合于播放对应于所述认证结果的音频信号。
102.如权利要求101所述的护照，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的频率。
103.如权利要求101所述的护照，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的语音消息。
104.如权利要求101所述的护照，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的旋律。
105.如权利要求75所述的护照，其中所述传感器模块还包括：
被耦合到所述处理器单元的控制接口，所述控制接口适合于接收 外部控制信号并且配置所述处理器单元。
106.如权利要求105所述的护照，其中在所述处理器单元的初始 配置之后禁用所述控制接口到外部控制信号的连接。
107.如权利要求106所述的护照，其中在所述初始配置之后借助 物理断开来持久地禁用所述控制接口到外部控制信号的连接。
108.如权利要求106所述的护照，其中所述初始配置包括把具体 个人的生物测定信息写入到所述存储器。
109.如权利要求75所述的护照，其中所述处理器单元包括：
加密电路，适合于加密由所述处理器单元所产生的信号。
110.如权利要求75所述的护照，其中所述处理器单元包括：
认证电路，适合于把所检测的生物测定信息与在所述存储器中所 存储的生物测定信息相比较，并且产生认证信号。
111.如权利要求110所述的护照，其中所述认证电路包括：
加密电路，适合于加密所述认证信号。
112.如权利要求110所述的护照，其中使用以下之一来实现所述 认证电路：
硬件；
软件；和
硬件和软件的组合。
113.如权利要求110所述的护照，其中所述存储器还适合于存储 具体个人的个人信息。
114.如权利要求113所述的护照，其中所述个人信息包括以下至 少一个：
个人标识信息；和
与智能卡的目的或使用相关的个人信息。
115.如权利要求113所述的护照，其中所述处理器单元还包括：
获取电路，适合于如果确定所检测的生物测定信息匹配所存储的 生物测定信息那么从所述存储器获取所存储的个人信息。
116.如权利要求115所述的护照，其中所述处理器单元还产生用 于表示具体个人的个人信息的个人信息信号，所述个人信息信号被经 由信号天线发送。
117.如权利要求110所述的护照，其中所述处理器单元还包括：
被耦合到所述认证电路的接口电路，所述接口电路适合于把从认 证单元所接收的信号转换为适于无线发送的信号。
118.如权利要求117所述的护照，其中所述接口电路包括：
解密电路，适合于解密从所述认证电路所接收的加密信号；和
加密电路，适合于加密要无线发送的信号。
119.如权利要求75所述的护照，还包括：
振荡电路，适合于产生用于所述传感器模块的时钟信号。
120.如权利要求75所述的护照，还包括：
时钟天线，适合于接收所述功率信号；和
被耦合到所述时钟天线的时钟电路，所述时钟电路适合于根据所 接收的功率信号来产生时钟信号。
121.如权利要求75所述的护照，其中所述生物测定传感器位于 所述护照的边缘附近。
122.如权利要求75所述的护照，其中所述智能卡被嵌入到所述 护照的封面或封底中使得所述生物测定传感器可见地布置在所述封面 或封底的内侧。
123.如权利要求122所述的护照，其中所述生物测定传感器位于 内侧使得所述生物测定传感器不会妨碍在内侧的具体个人像片和个人 数据。
124.如权利要求122所述的护照，其中所述指示器也可见地布置 在封面或封底的内侧。
125.如权利要求124所述的护照，其中所述生物测定传感器和所 述指示器位于内侧使得所述生物测定传感器和指示器不会妨碍在内侧 的具体个人像片和个人数据。
126.如权利要求122所述的护照，其中所述智能卡还包括：
被耦合到所述处理器单元的显示器，所述显示器适合于如果具体 个人被认证那么显示包括该人面部的像片，所述显示器可见地布置在 所述护照的封面或封底内侧。
127.如权利要求126所述的护照，其中所述显示器还适合于如果 具体个人被认证那么显示该人的签名。
128.如权利要求126所述的护照，其中所述显示器由用于表示肯 定结果的认证信号来激活。
129.如权利要求126所述的护照，其中所述生物测定传感器和所 述显示器被集成。
130.如权利要求129所述的护照，其中所述生物测定传感器大体 上是透明的并且安装在所述显示器上。
131.一种用于认证持有智能卡的人的方法，所述智能卡包括在所 述智能卡的衬底上装配的传感器模块，所述传感器模块包括生物测定 传感器、处理器单元和存储器，所述方法包括：
经由在所述衬底上装配的无线收发器模块来接收功率信号；
根据所述功率信号来产生至少一个供电电压并且向所述传感器模 块提供所述供电电压；
由所述生物测定传感器检测来自人体的生物测定信息；
把所检测的生物测定信息和在所述存储器中所存储的生物测定信 息相比较；
产生用于表示所述比较结果的认证信号；并且
经由所述无线收发器模块发送所述认证信号。
132.如权利要求131所述的方法，其中所述传感器模块还包括指 示器，所述方法还包括：
由所述指示器展示所述比较结果。
133.如权利要求132所述的方法，其中所述展示包括：
使用至少一个发光二极管(LED)来展示所述结果。
134.如权利要求132所述的方法，其中所述展示包括：
使用液晶显示器(LCD)来显示所述结果。
135.如权利要求132所述的方法，其中所述展示包括：
播放用于表示所述结果的音频信号。
136.如权利要求135所述的方法，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的频率。
137.如权利要求135所述的方法，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的语音消息。
138.如权利要求135所述的方法，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的旋律。
139.如权利要求131所述的方法，其中所述检测包括：
检测人的指纹图案。
140.如权利要求139所述的方法，其中所述比较包括：
把所述指纹图案与在所述存储器中所存储的指纹模板相比较。
141.如权利要求131所述的方法，其中所述检测包括：
拍摄人的图像，
其中所述图像包括以下至少一个：
人的面部；
人的耳朵；
人的虹膜；和
人的视网膜。
142.如权利要求131所述的方法，还包括：
由生物传感器来检测持有所述智能卡的人有生命。
143.如权利要求142所述的方法，其中所述检测包括以下至少一 个：
检测氧；
检测二氧化碳；
检测温度；
检测湿度；和
检测红外辐射。
144.如权利要求142所述的方法，其中所述检测包括以下至少一 个：
检测与所述生物传感器接触部分的弹性；
检测与所述生物传感器接触身体部分的中血流。
145.如权利要求142所述的方法，其中所述检测包括：
捕获人对给定刺激的反射性反应。
146.如权利要求145所述的方法，其中所述反射性反应包括：
响应于其上所照亮光强而导致的虹膜孔径改变。
147.如权利要求146所述的方法，还包括：
照亮人眼。
148.如权利要求131所述的方法，还包括：
经由控制接口提供外部控制信号以便配置所述传感器模块；
经由所述控制接口提供与所述智能卡相关联的具体个人的生物测 定信息，并且把所述生物测定信息存储到所述存储器中；并且
在提供所述外部控制并且把所述生物测定信息存储到所述存储器 中之后禁用到所述控制接口的连接。
149.如权利要求148所述的方法，其中所述禁用包括：
物理上断开到所述控制接口的外部访问。
150.如权利要求148所述的方法，还包括：
在所述存储器中存储具体个人的个人信息。
151.如权利要求150所述的方法，其中所述个人信息包括以下至 少一个：
个人标识信息；和
与智能卡的目的或使用相关的个人信息。
152.如权利要求150所述的方法，还包括：
如果确定所检测的生物测定信息匹配所述生物测定信息模板，那 么从所述存储器获取所存储的个人信息；
产生用于表示所获取的个人信息的个人信息信号；并且
经由所述无线收发器模块发送所述个人信息信号。
153.如权利要求131所述的方法，还包括：
使用在所述智能卡上装配的振荡电路来产生用于所述传感器模块 的时钟信号。
154.如权利要求131所述的方法，还包括：
使用所述功率信号来产生用于所述传感器模块的时钟信号。
155.如权利要求131所述的方法，其中所述智能卡被嵌入到护照 中，并且与所述智能卡相关联的具体个人是发布所述护照的人。
156.如权利要求131所述的方法，还包括：
在关闭供电电压之后响应于供电电压增加到预定电平来初始化所 述传感器模块。
157.如权利要求131所述的方法，还包括：
加密所述认证信号。
158.如权利要求157所述的方法，还包括：
解密所加密的认证信号；
把所解密的认证信号转换为传输信号以便无线发送；并且
加密所述传输信号。
159.一种用于认证持有护照的人的设备，所述设备包括：
用于在其上支持其它装置的装置，适合于被嵌入到护照中；
用于存储与所述护照相关联的具体个人的生物测定信息的装置；
用于检测来自人体的生物测定信息的装置；
用于响应于所检测的生物测定信息来认证该人并且产生用于表示 认证结果的认证信号的装置；
用于无线发送从用于认证的装置所接收的信号的装置；
用于接收无线发送的功率信号的装置；和
用于根据所接收的功率信号产生用于其它装置的供电电压的装 置。
160.如权利要求159所述的设备，其中所述用于认证的装置包括：
用于把所检测的生物测定信息与所存储的生物测定信息相比较的 装置。
161.如权利要求159所述的设备，其中所述传感器模块还包括：
用于展示所述认证结果的装置。
162.如权利要求161所述的设备，其中所述用于展示的装置包括：
至少一个发光二极管(LED)。
163.如权利要求161所述的设备，其中所述用于展示的装置包括：
用于使用液晶显示器(LCD)来显示所述结果的装置。
164.如权利要求161所述的设备，其中所述用于展示的装置包括：
用于播放用于表示所述结果的音频信号的装置。
165.如权利要求164所述的设备，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的频率。
166.如权利要求164所述的设备，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的语音消息。
167.如权利要求164所述的设备，其中所述音频信号取决于认证 结果而具有不同的旋律。
168.如权利要求159所述的设备，其中所述用于检测的装置包括：
用于检测人的指纹图案的装置。
169.如权利要求168所述的设备，其中所述用于认证的装置包括：
用于把所述指纹图案与在所述用于存储的装置中所存储的指纹模 板相比较的装置。
170.如权利要求159所述的设备，其中所述用于检测的装置包括：
用于拍摄人的图像的装置，
其中所述图像包括以下至少一个：
人的面部；
人的耳朵；
人的虹膜；和
人的视网膜。
171.如权利要求159所述的设备，还包括：
用于检测持有所述智能卡的人是否有生命的装置。
172.如权利要求171所述的设备，其中所述用于检测该人是否有 生命的装置包括以下至少一个：
用于检测氧的装置；
用于检测二氧化碳的装置；
用于检测温度的装置；
用于检测湿度的装置；和
用于检测红外辐射的装置。
173.如权利要求171所述的设备，其中所述用于检测该人是否有 生命的装置包括以下至少一个：
用于检测与所述生物传感器接触部分的弹性的装置；
用于检测与所述生物传感器接触身体部分的中血流的装置。
174.如权利要求171所述的设备，其中所述用于检测该人是否有 生命的装置包括以下至少一个：
用于捕获人对给定刺激的反射性反应的装置。
175.如权利要求174所述的设备，其中所述反射性反应包括：
响应于其上所照亮光强而导致的虹膜孔径改变。
176.如权利要求175所述的设备，还包括：
用于照亮人眼的装置。
177.如权利要求159所述的设备，还包括：
用于经由控制接口提供外部控制信号以便配置所述传感器模块的 装置；
用于经由所述控制接口提供与所述智能卡相关联的具体个人的生 物测定信息，并且把所述生物测定信息写入到所述用于存储的装置中 的装置；和
用于在提供外部控制并且写入所述生物测定信息之后禁用到所述 控制接口的连接的装置。
178.如权利要求159所述的设备，还包括：
用于存储具体个人的个人信息的装置。
179.如权利要求178所述的设备，其中所述个人信息包括以下至 少一个：
个人标识信息；和
与智能卡的目的或使用相关的个人信息。
180.如权利要求178所述的设备，还包括：
用于如果确定所检测的生物测定信息匹配所述生物测定信息模 板，那么从所述存储器获取所存储的个人信息的装置；
用于产生用来表现所获取个人信息的个人信息信号的装置，所述 个人信息信号经由用于无线发送的装置发送。
181.如权利要求159所述的设备，还包括：
用于使用振荡电路来产生时钟信号的装置。
182.如权利要求159所述的设备，还包括：
用于使用所接收的功率信号来产生时钟信号的装置。
183.如权利要求159所述的设备，还包括：
用于在关闭供电电压之后响应于供电电压增加到预定电平来初始 化所述用于认证的装置的装置。
184.如权利要求159所述的设备，还包括：
用于加密所述认证信号的装置。
185.如权利要求159所述的设备，还包括：
用于解密所加密的认证信号的装置；
用于把所解密的认证信号转换为传输信号以便无线发送的装置； 和
用于加密所述传输信号的装置。
186.一种用于认证持有智能卡的人的终端模块，所述智能卡包括 在智能卡衬底上装配的传感器模块、功率电路和无线收发器模块，所 述传感器模块包括生物测定传感器、处理器单元和存储器，所述终端 模块包括：
支承板，适合于在其上接收所述智能卡；和
在所述支承板上装配的天线，所述天线适合于向所述智能卡发送 功率，并且适合于接收从所述智能卡的无线收发器模块所发送的信号， 所述功率要由所述智能卡的无线收发器模块所接收。
187.如权利要求186所述的终端模块，其中所述智能卡的无线收 发器模块包括功率接收器天线和信号传输天线，和
其中在所述支承板上提供所述天线使得当所述智能卡位于所述支 承板上时，所述信号传输天线大体上对准到所述天线上。
188.如权利要求186所述的终端模块，还包括：
解密电路，适合于解密从所述智能卡所接收的信号。
189.如权利要求186所述的终端模块，还包括：
到计算机系统的接口。
190.如权利要求186所述的终端模块，其中所述接口与以下至少 一个兼容：
通用串行总线(USB)标准；
推荐标准232C(RS-232C)；
推荐标准433(RS-433)；和
传输控制协议/网际协议(TCP/IP)。
191.如权利要求186所述的终端模块，其中所述天线包括：
功率传输天线；和
信号接收器天线。
192.如权利要求186所述的终端模块，其中所述智能卡被嵌入到 护照中，并且所述支承板具有适于接收所述护照的尺寸。
193.一种用于认证持有护照的人的系统，所述系统包括：
被嵌入到所述护照中的智能卡，所述智能卡包括：
衬底；
在所述衬底上装配的传感器模块，所述传感器模块包括：
生物测定传感器，适合于检测来自人体的生物测定信息；
被耦合到所述生物测定传感器的处理器单元，所述处理器单元适 合于响应于所检测的生物测定信息来认证该人并且产生用于表示认证 结果的认证信号；和
被耦合到所述处理器单元的存储器，所述存储器适合于存储与所 述智能卡相关联的具体个人的生物测定信息；
被耦合到所述处理器单元的无线收发器模块，所述无线收发器模 块适合于发送从所述处理器单元所接收的信号并且接收无线发送的功 率信号；和
在所述衬底上装配的功率电路，所述功率电路适合于根据所接收 的功率信号来产生供电电压并且向所述传感器模块提供所述供电电 压；和
终端模块，包括：
支承板，适合于在其上接收所述智能卡；和
在所述支承板上装配的天线，所述天线适合于向所述智能卡发送 功率信号，并且适合于接收从所述智能卡的无线收发器模块所发送的 信号。
194.如权利要求193所述的系统，其中所述无线收发器包括：
被耦合到所述功率电路的功率天线；和
被耦合到所述处理器单元的信号天线。
195.如权利要求194所述的系统，其中当所述智能卡被置于所述 终端模块上时，所述信号天线位于所述终端模块的天线回路或轨迹上 的邻近位置。
技术领域
本发明涉及智能卡和电子护照。本发明尤其涉及包括生物测定传 感器的智能卡和电子护照，以及用于对持有所述智能卡或电子护照的 人进行身份认证的方法、系统和设备。
背景技术
然而，这种智能卡可能被偷窃或仿造，并且执行智能卡操作的认 证/验证系统可能被非法入侵(hacked)，并且常规的智能卡系统很容 易收到身份失窃和欺诈的损害。日益增加的恐怖威胁以及身份盗窃犯 罪的爆炸性上升要求更强健、更具保护作用的安全系统来认证和验证 使用或持有智能卡的个人身份。另外，希望当提供这种防止窜改的安 全系统时能够保护与智能卡相关联的个人信息的私密性。
发明内容
附图说明
并入说明书中并构成该说明书一部分的附图图示了本发明的一个 或多个实施例，并且连同具体实施方式一起用来解释本发明的原理和 实现方式。
在附图中：
图1是依照本发明一个实施例示意地图示用于认证持有智能卡的 人的智能卡的功能框图。
图2是用于依照本发明一个实施例示意地图示智能卡的例子的框 图。
图3是用于依照本发明一个实施例示意地图示所述智能卡中的功 率电路的电路框图。
图4是用于依照本发明一个实施例示意地图示所述智能卡中的功 率电路的例子的电路框图。
图5是用于依照本发明一个实施例示意地图示智能卡的功率部分 的实现方式例子的电气图。
图6是用于示意地图示在具有指纹传感器的处理器单元中所执行 的认证过程例子的过程流程图。
图7是用于依照本发明一个实施例示意地图示所述智能卡中的传 感器/处理器部分的例子的电路框图。
图8是用于示意地图示具有加密/解密配置的智能卡的处理器单元 的另一示例性实现方式的框图。
图9A是用于依照本发明一个实施例示意地图示智能卡的处理器 单元的另一示例性实现方式的框图。
图9B是用于依照本发明一个实施例示意地图示智能卡的处理器 单元的又一示例性实现方式的框图。
图10是用于依照本发明一个实施例示意地图示智能卡的框图。
图11是用于依照本发明一个实施例示意地图示包括智能卡的电 子护照的图。
图12是用于示意地图示在图11所示出的护照中所嵌入的智能卡 例子的框图。
图13是用于依照本发明一个实施例示意地图示电子护照的图，所 述电子护照包括生物测定传感器和显示器。
图14是用于示意地图示包括指纹传感器和显示器并且用于认证 人的电子护照例子的图。
图15和16是用于依照本发明一个实施例示意地图示电子护照的 例子的图，所述电子护照包括集成的传感器/显示器。
图17是用于依照本发明一个实施例示意地图示用于认证持有智 能卡的人或包括智能卡的电子护照的终端模块的图。
图18是用于依照本发明一个实施例示意地图示终端模块的例子 的图。
图19是依照本发明一个实施例示意地图示用于认证持有智能卡 或电子护照的人的系统的功能框图。
图20是用于依照本发明一个实施例示意地图示用于认证持有智 能卡的人或嵌有所述智能卡的电子护照的方法的过程流程图。
具体实施方式
为了简明起见，这里并没有示出和描述实现中的所有常规特征。 当然应当理解，在任何这类实现的实际开发过程中，必须进行许多针 对该具体实现的决策以达到开发者的特殊目标，诸如与应用和业务相 关的约束相适应，还应当理解这些特殊目标可能对不同的实现以及不 同的开发者会有所不同。此外应当理解，这种开发工作可能是复杂且 费时的，但是尽管如此对受本公开启示的本领域普通技术人员来说也 只是常规的设计任务。
依照本发明一个实施例，可以使用各种类型的操作系统(operating systems，OS)、计算平台、固件、计算机程序、计算机语言和/或通用 机器来实现组件、过程步骤和/或数据结构。所述方法可以被实现为在 处理电路上所运行的程序过程。处理电路可以采取处理器和操作系统 的各种组合或独立设备的形式。所述过程可以作为由这种硬件所执行 的指令、单独的硬件或其任何组合来实现。所述软件可以被存储在可 由机器读取的程序存储设备上。
另外，本领域普通技术人员应当认识到，在不脱离这里所公开的 本发明原理的范围和精神的前提下还可以使用不太通用的设备，诸如 硬连线设备、现场可编程逻辑器件(field programmable logic devices FPLD)，包括现场可编程门阵列(field programmable gate arrays FPGA) 和复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic devices CPLD)、 专用集成电路(application specific integrated circuits ASIC)等。
图1是依照本发明一个实施例示意地图示智能卡10的功能框图， 所述智能卡10用于认证持有该卡的人。如图1所示，智能卡20包括 衬底12、传感器模块14、功率电路16和无线收发器模块18。传感器 模块14、功率电路16和无线收发器模块18装配在衬底12上。传感器 模块14检测来自人的身体的生物测定信息，根据所检测的生物测定信 息来对这个人执行认证，并且产生用于指出认证结果的认证信号，例 如肯定的(认证成功)或否定的(认证失败)。功率电路16被耦合到 无线收发器模块18，并且适合于根据由无线收发器模块18所接收的功 率信号来产生至少一个供电电压。所述供电电压被提供给传感器模块 14。
无线收发器模块18被耦合到传感器模块14和功率模块16。无线 收发器模块18适合于发送从传感器模块14所接收的信号，其中所述 信号包括认证信号，并且还适合于接收无线发送的功率信号。无线收 发器模块18能够发送和接收电磁波。然而，还可以实现无线收发器模 块18使得它能够发送和接收超声波、光波、红外波等。
图2依照本发明一个实施例示意地图示了智能卡20。如图2所示， 在衬底21上提供了功率天线22、信号天线24、功率电路26和传感器 模块28。功率天线22被耦合到功率电路26，并且信号天线24被耦合 到传感器模块28。在此例子中，(在图1中所示出的)无线收发器模 块由功率天线22和信号天线24形成。功率天线22和信号天线24可 以是相同的天线，但是在此例子中，所述信号天线24被作为单独且独 立的天线提供。功率天线22接收无线发送的功率信号，并且功率电路 26根据所接收的功率信号来产生至少一个供电电压27，所述功率信号 被提供到传感器模块28。信号天线24发送从传感器模块28所接收的 信号。依照本发明一个实施例，信号天线24大体上小于功率天线22。 从而，从信号天线24所发送的信号具有大体上较短的发送范围，使得 只能在邻近智能卡处接收所述信号，防止该信号被未经授权地收到或 盗取。
如图2所示，传感器模块28包括生物测定传感器30、处理器单 元32和存储器34。另外，传感器模块28还可以包括用于指出认证结 果的指示器36和用于提供对处理器单元32的外部访问的控制接口38。 如图2所示，处理器单元32被耦合到生物测定传感器34和存储器34， 并且耦合到可选的指示器36和控制接口38。处理器单元32适合于响 应于由生物测定传感器30所检测的生物测定信息来认证持有智能卡的 人，并且产生用于表示认证结果的认证信号。通常存储器34是非易失 性存储器，并且适合于存储与智能卡相关联的具体个人的生物测定信 息。应当注意，尽管附图中所描绘的存储器34在处理器单元32以外， 然而它也可以集成在所述处理器单元32之内。处理器单元32还包括 诸如随机存取存储器(RAM)之类的易失性存储器，以便执行认证、 执行指令和/或处理数据。另外，处理器单元32可以在信号被无线发送 之前对该信号进行加密。
图3和4依照本发明一个实施例示意地图示了智能卡的功率天线 22和功率电路26部分的例子。如图3所示，功率电路26包括被耦合 到功率天线22的整流器40和被耦合到所述整流器40的调节器42。在 此例子中，调节器42产生两个供电电压V1和V2，例如3.3V和1.8V。 依照本发明一个实施例如图4所示，无线收发器模块可以包括多个功 率天线44(44a，44b，…，44n)，并且功率电路包括相应的多个调节 电路46(46a，46b，…，46n)和调节器42。由于每组功率天线44和 整流器46起电流源的作用，所以这些组可以被并行联合以形成将由调 节器42调节的更大电流源。
图5依照本发明一个实施例示意地图示了包括三个功率天线44 (44a，44b，44c)、相应的整流器46(46a，46b，46c)和调节器42 的功率部分52的示例性实现方式。如图5所示，每个整流器46可以 具有不同的结构。例如，整流器46可以是双倍电压整流器或者可以包 括肖特基二极管(Schottky diode)。类似地，调节器42可以是吊弦 (dropper)调节器、开关调节器或回扫调节器。调节器42可以具有子 部分42a和42b，均对应于不同的供电电压。例如，第一部分42a提供 3.3V的供电电压，并且第二部分42b提供1.8V的供电电压。供电电压 的数目和电平不局限于二，可以根据具体应用来提供所想要的供电电 压数目和电平。
另外依照本发明一个实施例，多个功率天线44中的每个可以具有 小于五(5)的匝数。优选地是，每个功率天线44具有等于或小于两 (2)匝。具有较低匝数的天线具有较低的自感，允许较高的电流供应 以及较快的电流上升(即，较高的高频响应)。多个功率天线44中的 每个还可以近似具有相同的长度。另外，可以布置功率天线使得在天 线线圈或回路(loop)的内部区域(即由功率天线44所产生磁场的横 截面)最大化。例如，沿着智能卡的边缘放置功率天线。可以彼此紧 密地定位功率天线的连接点。每个功率天线44可以作为蚀刻或印刷图 案而在塑料或纸制材料上形成。每个功率天线44可以具有等于或大于 2mm的宽度。
再参照图2，依照本发明一个实施例，生物测定传感器30可以是 适合于检测指纹图案的指纹传感器。指纹传感器可以属于任何类型， 但是它优选使用即便是用湿手指或脏手指触摸也能够可靠检测指纹图 案的传感器。另外，优选使用可以读取手指的表面轮廓(即，指纹图 案的凹陷或凸起的形状和分布)的指纹传感器。例如，这种指纹传感 器可以包括压力传感器单元阵列或扫描器、微电子机械(micro electro mechanical，MEM)阵列或扫描器、机械应力阵列或扫描器、测距单元 阵列或扫描器、微型开关阵列或扫描器、弹性测量阵列或扫描器等， 其用于机械地检测手指皮肤轮廊。然而，使用电容测量单元阵列的指 纹传感器并不是优选的，这是因为在手指和单元阵列之间的电容可能 根据手指的情况(诸如湿度)而改变。另外，指纹传感器还可以例如 使用红外检测器阵列或扫描器来测量手指皮肤的温度轮廓。
此外，由于智能卡和/或护照在某些应用中要能够弯曲，所以在其 上的指纹传感器优选也是可弯曲的。在这种应用中，制作指纹传感器 时，可以使用聚合物材料作为绝缘体或衬底或这两者，所述聚合物材 料例如是聚酰亚胺、聚乙烯对苯二酸酯(polyethylene terepthalate PET)、 聚丙烯(Polypropylene PPT)、聚碳酸酯、丁二烯、环氧树脂、尼龙、 聚四氟乙烯R(四氟乙烯的聚合体(PTFE)或聚氟化乙丙烯(FEP)) 等。然而，它不局限于聚合物材料，也可以使用薄的硅晶片或衬底， 其中所述晶片可以由结晶体、多晶体或非晶硅组成。例如，薄硅晶片 或衬底的厚度优选小于200微米，并且更为优选的是，小于100微米。 薄硅衬底适合于通过测量电容、电阻等来检测并数字化指纹图案。细 化过程可以包括化学蚀刻或气体等离子蚀刻。另外，可以利用机械硬 化剂来支持薄硅晶片，所述机械硬化剂诸如聚合物、玻璃钢板、覆铜 玻璃钢板、BT树脂、覆铜BT树脂、镀不锈钢或不锈钢板、镀铝或镀 阳极化铝板等。应当注意，可以不必总是同时满足表面轮廓传感器和 柔韧性。
再参照图2，把与智能卡相关联的具体个人的指纹模板存储在存 储器34中。生物测定传感器30还可以是适合于拍摄人的图像的图像 传感器，诸如电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或金属氧 化物半导体(metal oxide semiconductor，MOS)。例如，要拍摄的这 种图像可以是人的面部、耳朵、虹膜和/或视网膜。然而，所述图像不 局限于这些例子，而是可以使用人的任何可以获取的图像，只要该图 像可以作为用于唯一表示该人的具体图案。另外，生物测定传感器30 可以适用于检测人的遗传信息或特征的遗传信息检测器，包括DNA、 RNA、蛋白质、酶、血细胞等。在任何情况下，相应的生物测定信息 模板(用于指定或标识人的预定生物测定图案)被存储在存储器34中。 依照本发明一个实施例，生物测定传感器30位于智能卡的边缘附近。 这样的布置易于把其它想要或必要的项或数据安置在智能卡的表面 上。
如上所述，处理器单元32通过把所检测的生物测定信息与所存储 的生物测定信息相比较来执行人的身份认证，并且确定持有所述智能 卡的人与所述智能卡所关联的特定个人是否是同一个人。处理器单元 32还可以包括加密电路(在图2中未示出)，适合于在信号发送之前 加密在处理器单元32中所产生的信号。
图6示意地图示了在处理器单元32中所执行的认证过程的例子， 其中指纹被用作生物测定信息。首先，由指纹传感器(600)拍摄要认 证的人(持有智能卡)的指纹图案。然后，从所拍摄的指纹图案(602) 中提取用于做比较的具体特征。例如，提取指纹图案的细节、空间频 率(密度)和/或指纹图案的向量。可以单独地或按任何组合方式来使 用这些特性。把所提取的特征与在存储器(604)中所存储的相应模板 相比较。如果确定所提取的特征匹配所述模板，那么认证结果是肯定 的，即该人被成功认证。如果确定所提取的特征与所述模板不匹配， 那么认证结果是否定的，即该人的认证失败。用于表示结果的认证信 号被产生(606)、加密(608)继而经由信号天线发送(610)。
如图2所示，传感器模块28还可以包括耦合到处理器单元32的 指示器36。认证信号也可以被提供到所述指示器36，用于展示认证结 果。依照本发明一个实施例，指示器36可以包括至少一个发光二极管 (light emitting diode，LED)。例如，指示器36具有两个不同颜色的 LED，诸如红色和绿色，并且如果该人认证成功，那么绿色LED可以 发光，并且如果该人认证失败，那么红色LED发光。另外，通过组合 地使用LED和/或使用不同的发光模式(诸如间隔闪烁)，对应于LED 的数目可以比简单的通过/失败结果展示更多的信息。
由于指纹传感器从手指的三维表面拍摄二维图案，所以所检测的 图案可能因变形而产生不真实的结果，尽管该人是智能卡的合法拥有 者。从而，通过可视地展示认证的当前状态或结果，合法拥有者可以 调整他/她在传感器上按压的手指使得能正确检测指纹图案。另一方面， 不成功认证的指示可能会劝阻智能卡的非法持有者。
指示器36不局限于LED。依照本发明一个实施例，指示器36可 以是液晶显示器(LCD)，适合于显示诸如“成功”、“认证”、“错 误”、“联系主管机构”之类的认证结果及其它适当的消息。LCD还 可以显示一些图标或符号。指示器还可以是适合于播放对应于认证结 果的音频信号的声音播放器。例如，取决于认证结果，音频信号具有 不同的频率、不同的语音消息或不同的旋律。
如图2所示依照本发明一个实施例，传感器模块28还可以包括耦 合到处理器单元32的控制接口38。控制接口32适合于接收外部控制 信号以便配置处理器单元32。典型情况下，当向具体个人发布智能卡 时，在所述智能卡的初始配置中使用所述控制接口32。例如，可以使 用外部控制信号来配置处理器单元32的硬件和/或软件，把程序上传到 所述处理器单元32和/或存储器34上，把具体个人的生物测定信息模 板上传并存储到存储器34中等。在初始配置过程期间还可以使用外部 控制信号来选择和/或配置在处理器单元32中用于加密系统的加密密 钥及其它数据。
另外，可以把具体个人的附加个人信息存储到存储器34中，诸如 个人标识信息及其它与智能卡的用户和/或目的相关的个人信息。例如， 这种个人标识信息包括名字、用户名、密码、个人标识号(PIN)、出 生日期、出生地、驾驶执照号码等。还可以存储人的像片。另外，可 以存储其它相关的信息，例如智能卡的发布日期、智能卡的期满日期、 具体个人的联系信息等。如果例如智能卡用户护照，那么还可以存储 旅行或港口登记的历史记录、签证状态等。
在配置处理器单元32并且把所想要的信息存储到存储器34中之 后可以禁用到控制接口38的外部连接。例如，可以在物理上把到控制 接口38的外部访问断开。这种物理断开可以是持久的。这种断开有益 地防止未经授权地访问和对配置信息及所存储数据的更改。然而如果 需要或希望更新所存储的信息，那么只有认证成功的人才能够启用到 控制接口38的外部连接。
图7依照本发明一个实施例示意地图示了传感器/处理器部分的例 子。在此例子中，处理器单元包括认证电路56和双模接口电路58。可 以在中央处理器(CPU)中利用硬件或软件或硬件与软件的任何组合来 实现认证电路56。即，可以使用具有具体软件的通用CPU、ASIC、现 场可编程逻辑器件(FPLD)等来实现认证电路。认证CPU56其中可 以包括存储器60并且执行上述认证过程以便产生认证信号。把与智能 卡相关联的具体个人的生物测定信息以及所述具体个人的可选个人信 息存储在存储器60中。存储器60可以在认证CPU56之外。存储器60 可以是随机存取存储器(RAM)和可编程只读存储器(PROM)的组 合，所述随机存取存储器(RAM)诸如静态RAM(SRAM)或动态RAM (DRAM)，所述可编程只读存储器(PROM)例如是可擦除可编程只 读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪 速存储器(或闪速PROM)等。使用RAM来高速缓存用于软件程序、 程序代码、程序指令等的数据。使用PROM来存储认证程序及其它应 用程序、加密应用和相关数据及文件(诸如加密密钥)，以及具体个 人的上述生物测定信息和个人信息。由于不应当修改或篡改在PROM 中所存储的软件程序和信息，所以PROM应当是一次性可编程的或一 次性可写的。在EEPROM或闪速存储器的情况下，例如可以通过熔合 线路或熔合驱动器来禁用其可重写功能。
再参照图7，授权信号经由通信总线(线路)62被发送到双模接 口电路58。双模接口电路58把从认证CPU56所接收的认证信号转换 为适于经由信号天线64无线发送的传输信号。即，双模接口电路58 能够有线和无线通信。然而通常情况下，当一方面启用有线通信时， 则另一方面禁用无线通信，并且反之亦然。优选使信号天线64大体上 小于功率天线。
依照本发明一个实施例，所述系统可以与国际标准化组织 (International Organization for Standardization，ISO)标准兼容。例如， 通信总线62可以与ISO 7816兼容，并且双模接口电路58可以是ISO 双模接口芯片，其与ISO 7816(用于有线通信)和ISO 14443(用于无 线通信)兼容。然而，可以根据应用来使用其它ISO标准。
图7还示意地图示了生物测定传感器66、控制接口70和指示器 (在此例子中为LED)68。可以使用遵循联合测试行动小组(Joint Test Action Group，JTAG)标准的接口来实现控制接口70，其典型情况下 提供测试访问端口体系结构。如图7所示，智能卡还可以在衬底上包 括振荡电路72，适合于产生用于系统的时钟信号。时钟信号(CLK) 被直接或间接地提供到所有元件以便依照所述时钟信号来操作，不过 为简单起见在图7中没有描绘这种时钟信号输入。作为替换，依照本 发明一个实施例可以根据功率信号来产生时钟信号。在这种情况下， 智能卡包括适合于接收功率信号的时钟天线和被耦合到所述时钟天线 的时钟电路，所述时钟电路根据所接收的功率信号来产生时钟信号。 例如，如果功率的无线传输也符合ISO 14443，那么它可能会具有13.56 MHz振荡，其可以用来产生时钟信号。
图8示意地图示了处理器单元的另一示例性实现方式，其中提供 了加密/解密配置。认证CPU56包括加密电路72，并且在把认证信号 发送到双模接口电路58之前加密所述认证信号。类似地，双模接口电 路58包括解密电路74，用于解密从认证CPU56所接收的加密信号。 双模接口电路58还包括加密电路76，适合于在经由信号天线64无线 发送传输信号之前加密所述传输信号。
图9A依照本发明一个实施例示意地图示了处理器单元的另一示 例性实现方式。在此例子中，处理器单元包括更简单的读取/写入CPU 78和双模CPU80，其能够执行完整的认证过程以及在加密的情况下无 线发送。如图9A所示，读取/写入CPU78可以包括加密电路92。读取 /写入CPU78加密由生物测定传感器66所检测的生物测定信息并且把 它发送到双模CPU80。双模CPU80包括认证电路84和存储器90。认 证电路84可以由软件、硬件或软件和硬件的组合来实现。存储器90 适合于存储具体个人的生物测定信息模板。双模CPU80还包括解密电 路86，用于解密从读取/写入CPU78所接收的加密信号(检测的生物 测定信息)。双模CPU80把所检测的生物测定信息与在存储器90中 所存储的模板相比较，并且产生用于表示认证结果的认证信号。双模 CPU80在经由信号天线64无线发送认证信号之前使用加密电路88来 加密所述认证信号。
图9B依照本发明一个实施例示意地图示了处理器单元的又一示 例性实现方式。在此例子中，处理器单元包括传感器CPU79和双模 CPU81。在此例子中，传感器CPU79包括提取电路83，其可以是软 件、硬件或其组合，并且根据由生物测定传感器66所检测的生物测定 信息来执行特征提取。所提取的特征，诸如指纹图案的细节、空间频 率(密度)和/或向量优选被加密并发送到双模CPU81。双模CPU80 包括匹配/认证电路85、加密电路86、解密电路88和存储器90。双模 CPU81把所提取的特征和所存储的生物测定信息模板进行比较(与相 应的参考特征相匹配)，并且确定该人的认证是成功还是失败。匹配/ 认证电路85可以由软件、硬件或软件和硬件的组合来实现。例如，匹 配/认证电路85可以被实现为用面向对象编程语言编写的应用程序，诸 如可从纽约的Armonk的国际商业机器(IBM)公司中获得的、在JCOP 智能卡操作系统上运行的JAVATM小应用程序。
如上所述依照本发明一个实施例，附加个人信息可以被存储在存 储器34、60或90中。当持有智能卡的人认证成功时，可以读取并发 送这种附加信息。例如，处理器单元32、认证CPU56或双模CPU80 还可以包括获取电路，适合于当确定所检测的生物测定信息匹配所存 储的生物测定信息时从存储器中获取所存储的附加个人信息。在这种 情况下，处理器单元32、认证CPU56或双模CPU80进一步产生个人 信息信号，用于表示具体个人的个人信息。个人信息信号依照与上述 认证信号类似的方式被加密并经由信号天线发送。
图10示意地图示了依照本发明一个实施例的智能卡100。如图10 所示，智能卡100包括衬底102、具有功率天线104和信号天线106的 无线传输模块、功率电路108、时钟电路110和传感器模块112。类似 于上述其它实施例，传感器模块112包括处理器单元114、生物测定传 感器116、存储器118、指示器120和控制电路122。这些元件可以是 先前实施例中的相应元件之一，并且如上所述一些元素可以是可选的。 在此实施例中，传感器模块112进一步包括生物传感器124，适合于检 测持有智能卡的人是有生命的活人。例如如果生物测定传感器116是 指纹传感器，那么未经许可的人可以使用人手指的复制品(或从身体 上切割下来的身体部分)来激活智能卡或利用其中所存储的信息。从 而，确信来自要检测生物测定信息的身体是活人的一部分以使得带来 附加安全也是重要的。
依照本发明一个实施例，生物传感器124可以是氧检测器、二氧 化碳检测器、温度计、湿度传感器、红外传感器、语音传感器、脑波 传感器、心电图传感器、电磁场传感器、X传感器等之一或任何组合。 另外，生物传感器124还可以是弹性传感器，适合于检测与其接触部 分的弹性，或者是血流传感器，适合于检测与其接触的身体部分中的 血流。这些生物传感器可以单独使用，或组合以上描述的一个或多个 生物传感器来使用。此外，生物传感器124可以包括生物反应检测器， 适合于捕获人对给定刺激的反射性反应。例如，可以使用诸如响应于 其上照亮光强而导致的虹膜孔径改变之类的反射反应，并且生物传感 器124可以包括适合于拍摄虹膜图像的图像传感器和适合于照亮人眼 的光发射器。如果生物测定传感器116还包括用于拍摄人图像的图像 传感器以用于生物测定认证，那么所述生物测定传感器116和生物传 感器124可以被集成到一个图像传感器中。例如，可以处理静态图像 来用于图案匹配，并且可以处理对刺激作出响应的运动(反应)图像 来用于“有生命”的测试。
只有当人认证成功并且被确定有生命时，处理器单元114才产生 肯定认证。可以依照如上所述类似的方式来使用指示器120展示认证 结果和有生命的测试结果。
依照本发明一个实施例，如图10所示，智能卡100可以进一步包 括显示器126。显示器126被耦合到处理器单元114，并且适合于当具 体个人被认证则显示包括该人面部的像片。例如，智能卡的应用希望 具有智能卡持有者的像片，只有当持有智能卡的人认证成功时才使这 种像片可用。这种特征使仿造智能卡更加困难。还可以与像片一起显 示正当持有者的签名。要显示的像片和可选签名可以被存储在存储器 118中。
依照本发明一个实施例，生物测定传感器116和显示器126可以 被集成到一个元件中。例如，生物测定传感器116可以大体上是透明 的并且安装在显示器112上。另外，由于只有当智能卡的持有者认证 成功(包括通过有生命的测试)时显示器126才被激活并且显示图像， 所以显示器112还作为指示器起作用。
依照本发明一个实施例，在以上实施例中所描述的智能卡适合于 被嵌入到护照中。图11依照本发明一个实施例示意地图示了包括智能 卡的电子护照130。例如图11所示，智能卡可以被嵌入到护照130的 封面或封底131中，使得生物测定传感器132可视地布置在封面或封 底131的内侧134上，一般在那里置有护照持有者的个人标识信息和 相关数据。如图11所示，指示器136还可以可视地布置在护照130的 内侧134，特别是如上所述如果所述指示器136可视地展示认证结果的 话。优选地是，生物测定传感器132位于护照130的内侧134边缘附 近。同样优选地是，生物测定传感器132和可选指示器136位于内侧 134，使得生物测定传感器132和可选的指示器136不防碍内侧134上 的护照持有者的像片138及其它个人数据140。
图12示意地图示了在图11所示出的护照130中所嵌入的智能卡 150的例子。典型情况下，智能卡150的尺寸略微小于护照130的尺寸。 类似于上述实施例，智能卡150包括具有功率天线152和信号天线154 的无线传输模块、功率电路156和传感器模块，所述传感器模块包括 生物测定传感器132、可选的指示器136、具有认证CPU158和双模接 口电路160的处理器单元以及控制接口162。如上所述，认证CPU158 包括用于存储生物测定信息模板及其它个人数据的存储器(未示出)。 如上所述，处理器单元可以被集成到一个元件中，或者认证过程可以 由双模CPU来执行。在此例子中，功率天线152包括三个独立的天线， 其具有类似的长度并且沿着智能卡150的衬底164的边缘布置。
优选地是，信号天线154大体上小于功率天线152。例如，使信 号天线154(以及以上实施例中的信号天线24和64)足够小以便将其 布置在终端模块天线194或199的回路(loop)和/或轨迹(trace)的 右上方或非常靠近(参见图17和18)，所述终端模块天线194或199 接收从信号天线154所发送的无线信号。即当智能卡(或电子护照) 位于终端模块190上时，信号天线154在终端模块天线194或199的 邻近地方，优选是右上方，使得终端模块天线可以检测信号天线154 中的小负载改变。另外，由于负载变化足够小从而只有在非常邻近处 的天线或任何接收器模块可以检测到该改变，所以任何第三方无法用 窃听的方式来检测所述负载变化。例如，可以在距离信号天线位置最 大10mm处检测所发送的信号。即，即使在相同的护照表面区域或终 端模块的表面区域上，也不是总能检测所发送的信号。
被描绘为外部连接(引导总线)166的控制接口162仍然是可启 用的。这是在向具体个人首次发布电子护照130并且其中所嵌入的智 能卡150处于初始配置下的典型情况，其中通过控制接口166来把必 要和/或希望的数据、信息和/或软件(诸如认证程序、加密程序)上传 并存储到存储器中。在这种配置和上传之后，可以切断外部连接166 以便禁用对控制接口162的访问。
依照本发明一个实施例，智能卡150可以在未被嵌入到常规的纸 制护照的情况下被用作卡型电子护照。由于与护照持有者和护照使用 相关的所有信息可以按电子或数字形式存储到智能卡上装配的存储器 中，其中所述信息一般被打印或以印戳印在常规的护照上，所以智能 卡本身可以被实现为电子护照。在这种情况下，可以在衬底164上提 供附加表面层以便保护天线及其它电子电路，并且还提供了用于在智 能卡的表面放置可见信息的空间。另外，类似于护照130，生物测定传 感器和可选的指示器可以被可见地布置在表面层上。这种卡型电子护 照还适用于以下实施例。即，在实施例中所描述的护照或电子护照可 以是嵌有智能卡的纸制护照或被作为智能卡实现的非纸制的电子护 照。
图13示意地图示了依照本发明一个实施例的电子护照170，其中 提供了生物测定传感器172并且用显示器174来替换常规的、护照持 有者的面部像片。例如，上述智能卡100(图10)或类似的智能卡可 以被嵌入到护照170中。应当注意，可以在智能卡100中重新布置显 示器的位置使得所述显示器126被置于适当的或期望的位置，例如在 护照170的封面或封底的内页。作为替换，如上所述护照170可以是 没有纸制页面的卡型电子护照。
图14示意地图示了电子护照170的例子，其中生物测定传感器 172是指纹传感器。如图14所示，当护照持有者把他/她的手指放在指 纹传感器172上认证成功时，显示器174显示所述护照持有者的像片 以及有选择地在上面显示他/她的签名。可以在成功认证之后预定时间 周期内或者当手指与指纹传感器172接触时显示这种图像和可选签名。
图15示意地图示了依照本发明一个实施例的电子护照180的例 子，其中指纹传感器和显示器被集成到传感器/显示器182中。当护照 180的持有者触摸传感器/显示器182时，如图16所示，如上述检测的 指纹图案用于认证过程，并且如果该人被认证，那么传感器/显示器显 示护照持有者的面部图像以及有选择地在其上显示他/她的签名。传感 器/显示器182可以在成功认证之后的预定时间周期内显示所述图像和 可选签名。
图17依照本发明一个实施例示意地图示了用于对持有智能卡或 包括智能卡的电子护照的人进行身份认证的终端模块190。智能卡或电 子护照可以是上述任何智能卡或电子护照。终端模块包括支承板192 和在其上装配的天线(终端模块天线)194。支承板192适合于接收智 能卡或电子护照并且具有适于接收所述智能卡或护照的尺寸。天线194 适合于向智能卡或电子护照发送功率。无线发送的功率例如由位于终 端模块190上的智能卡10的无线收发器模块18(图1)接收。天线194 还适合于接收从所述智能卡的无线收发器模块所发送的信号。
依照本发明一个实施例，终端模块190被设计成用于与电子护照 一起使用，诸如上述嵌有智能卡150的电子护照130。如果例如电子护 照130包括功率天线152和信号天线154，那么天线194适合于无线发 送要由所述功率天线152所接收的功率信号，并且还适合于接收从所 述信号天线154所发送的无线信号。优选地是，在支承板192上设置 终端模块天线194使得当电子护照(或智能卡)位于支承板192上时， 信号传输天线154大体上在终端模块天线194上对准。典型情况下， 如图17所示，终端模块天线194大体上大于电子护照的信号天线154， 信号天线145位于天线194的一部分196。信号天线145可以刚好位于 部分196或与其非常邻近的地方。作为选择如图18所示，终端模块190 可以包括功率发送天线198和与所述功率发送天线198分离的信号接 收天线199。在这种情况下，安置信号接收天线199使得当把电子护照 130置于终端模块190上时所述信号接收天线199的位置与信号天线 154的位置相匹配。
如上所述，依照本发明实施例，由智能卡或电子护照在板上(卡 上)执行使用生物测定信息的生物测定信息检测和认证过程。即，在 不外部传送诸如指纹图案和个人信息之类的敏感信息的情况下执行对 卡持有者/护照持有者的认证，并且这种敏感信息被限制在智能卡或电 子护照之内。在无线发送认证结果和相关的个人信息的情况下，传输 信号具有非常短的范围，典型情况下为毫米数量级，从而只被终端模 块接收，在所述终端模块上适当地放置智能卡或电子护照。据此，可 以本地进行认证过程和个人信息获取，并且敏感信息不必通过空气或 穿过诸如因特网之类的网络系统。另外，由于可以本地(板上)执行 完整的认证，所以不会受到任何意外事件或无法访问外部网络系统或 中央数据库的影响。
然而在某些情况下，可能优选利用在终端模块之外的外部系统传 送个人的生物测定信息和/或个人信息。例如在机场，可以由机场安全 人员来监视认证结果，并且可以把认证结果和必要的个人信息发送到 局部计算机网络内的监视设备/终端。另外在一些可疑的情况下，可能 需要相对于在犯罪记录、恐怖分子列表数据库、移民记录等所包含的 生物测定信息来鉴别诸如指纹之类的生物测定信息，这些生物测定信 息一般维持在政府中央数据库中。例如当已经可以仿造智能卡或电子 护照时，可能需要检查在可疑智能卡或护照中所存储的所有信息并将 其与自称的合法个人的相应信息相比较。从而依照本发明一个实施例， 终端模块还可以具有与外界计算机系统通信的能力。
图19依照本发明一个实施例示意地图示了用于认证持有智能卡 或电子护照的人的系统300。如图19所示，系统300包括智能卡/电子 护照302和终端模块304。智能卡/电子护照可以是在以上实施例中所 描述的任何一个智能卡或电子护照。终端模块304包括终端模块天线 306、解密电路308、加密电路310和接口312。如果从智能卡/电子护 照302所接收的信号被加密，那么解密电路308适合于解密所接收的 信号。加密电路312加密从终端模块304所发送的信号。接口312把 终端模块304耦合到计算机系统314，典型情况下为局部计算机网络。 接口213还可以把终端模块与具有中央数据库318的服务器316耦合。 这种到服务器316的连接可以经由虚电路、专用线路等使用传输控制 协议/网际协议(TCP/IP)。从而，接口202可以与通用串行总线(USB) 标准、推荐标准232C(RS-232C)、推荐标准433(RS-433)、传 输控制协议/网际协议(TCP/IP)等中的一种相兼容。计算机系统314 或服务器316接收从终端模块304所发送的认证信号及其它个人信息， 并且执行必要的数据处理、筛选、与中央数据库的比较等。另外，可 以向被授权的人员显示认证结果和/或个人信息。
由于电子护照(或其中的智能卡)由从终端模块无线发送的功率 供电，所以当电子护照离开所述终端模块的功率范围时，供电电压降 低并且最后关闭，从而关掉了电子护照传感器模块。从而依照本发明 一个实施例，在关闭供电电压之后，响应供电电压增加到预定电平， 自动初始化电子护照(智能卡)的传感器模块。典型情况下通过初始 化智能卡的处理器单元来进行初始化。如果处理器单元例如包括认证 CPU和双模接口电路，那么可以使用供电电压增加到阈值电压来初始 化所述认证CPU，继而可以来自于所述认证CPU的复位信号来初始化 所述双模接口电路。
图20依照本发明一个实施例示意地图示了用于对持有智能卡或 嵌有所述智能卡的电子护照的人进行身份认证的方法。智能卡包括在 智能卡的衬底上装配的传感器模块，所述智能卡包括生物测定传感器、 处理器单元和存储器。智能卡或电子护照可以是上述任何一个智能卡 或电子护照。首先，经由在衬底上装配的无线收发器模块来接收功率 信号(210)。这可以是智能卡或护照位于用于提供功率信号的终端模 块上时的情况。根据功率信号产生至少一个供电电压，并且向传感器 模块提供所述供电电压(212)以便向所述传感器模块加电并使其能够 操作。可选地，可以在加电周期内执行传感器模块的初始化(214)。 然后，使用诸如上述的指纹传感器、图像传感器等生物测定传感器来 检测根据人体的生物测定信息(216)。把所检测的生物测定信息与在 存储器中所存储的生物测定信息相比较(218)，并且产生用于表示比 较结果的认证信号(220)。可选地使用在智能卡上装配的指示器来展 示认证或比较结果(222)。然后可选地加密认证信号(224)并且经 由无线收发器模块(226)发送。
虽然已经示出并描述了本发明的实施例和应用，然而对那些本领 域内技术人员来说清楚的是：本公开的优点在于在不脱离这里发明原 理的情况下可以进行与上述不同的许多改变。因此，除了权利要求书 所述的精神之外，本发明不受任何限制。
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