專利名稱：生物信號(hào)輸入裝置、具有該裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物信號(hào)輸入裝置、具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明關(guān)聯(lián)到本案其中一個(gè)發(fā)明人的下述專利申請(qǐng)臺(tái)灣發(fā)明專利申請(qǐng)案號(hào)093128575，申請(qǐng)日為2004年9月21日，發(fā)明名稱為「具BIOS控鎖裝置之計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其控制方法」。
傳統(tǒng)上，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的身分確認(rèn)與保護(hù)都是利用密碼，然而，使用密碼來(lái)保護(hù)，不但具有使用者容易忘記密碼的麻煩，更有著密碼遭人破解的危險(xiǎn)性。
因此，加入生物特征辨識(shí)裝置以取代密碼的輸入便成為一項(xiàng)重要的技術(shù)，通常基于使用的方便性及技術(shù)的成熟度，指紋辨識(shí)裝置是最常被采用的。
現(xiàn)有技術(shù)中，整合指紋辨識(shí)裝置作為計(jì)算機(jī)的基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS(Basic Input/Output System)控鎖的方法，最主要的技術(shù)開發(fā)受限于商用BIOS芯片的規(guī)格，例如計(jì)算機(jī)中BIOS芯片(ROM)的儲(chǔ)存空間，扣除必須的程序代碼后，就沒有足夠的儲(chǔ)存空間(ROM)用于作為儲(chǔ)存指紋辨識(shí)程序及指紋特征文件的儲(chǔ)存空間，例如較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶卣鼽c(diǎn)指紋辨識(shí)程序，至少需要約200Kbytes(千字節(jié))的空間，因此如果要單純的直接將指紋傳感器與BIOS芯片連結(jié)(采用計(jì)算機(jī)的CPU作為運(yùn)算)，并且使用BIOS芯片作為存放指紋辨識(shí)程序及運(yùn)算時(shí)的標(biāo)的，在現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)商用BIOS芯片規(guī)格是相當(dāng)困難的。
另外，BIOS芯片所能提供的工作存儲(chǔ)器(RAM)也有限，無(wú)法放置指紋圖像及其后續(xù)處理需要的內(nèi)存空間需求，特別是滑動(dòng)式的指紋感測(cè)芯片，其每一片段圖像都有相當(dāng)程度的重疊，因此需要更大的緩沖(buffer)空間暫存數(shù)百?gòu)埖钠螆D像(至少需要300KByte)，后續(xù)的處理也需要加大內(nèi)存空間，因此要在BIOS芯片進(jìn)行指紋辨識(shí)是相當(dāng)困難的。
解決的方法可以是提供一獨(dú)立指紋辨識(shí)裝置(即指紋擷取及辨識(shí)都是在同一裝置內(nèi)執(zhí)行)，排除上述利用BIOS芯片作為存放指紋辨識(shí)程序及運(yùn)算時(shí)的標(biāo)的(采用計(jì)算機(jī)的CPU作為運(yùn)算)。然而，這種獨(dú)立指紋辨識(shí)裝置的價(jià)格昂貴。例如，除了指紋傳感器外，影像處理及辨識(shí)模塊需要高階的微處理器，例如32位(bits)的精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)RISC(Reduced Instruction-set Computer)處理器或DSP芯片，再加上儲(chǔ)存辨識(shí)程序的只讀存儲(chǔ)器(ROM)及運(yùn)算所需的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，使得這一種獨(dú)立辨識(shí)裝置相當(dāng)昂貴而不易推廣于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)BIOS控鎖的使用。
為解決上述成本高的問(wèn)題，本案發(fā)明人于「具BIOS控鎖裝置之計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其控制方法」申請(qǐng)案中揭示了一種利用USB控制器分別連接至一生物傳感器(特別是指紋傳感器)以及一存放軟件(包含生物辨識(shí)應(yīng)用程序)的存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)的BIOS芯片可以將此裝置視為一開機(jī)的磁盤，例如開機(jī)的A碟，并激活指紋應(yīng)用程序以完成指紋認(rèn)證的程序。這套方法的機(jī)制完全不同于上述現(xiàn)有技術(shù)利用獨(dú)立指紋辨識(shí)裝置作為BIOS開機(jī)的控管，但有更為低廉的價(jià)格，相當(dāng)利于推廣。
延續(xù)上述發(fā)明，本案提供一種能更有效作開機(jī)控管以及具有更多樣化應(yīng)用的生物信號(hào)輸入裝置、具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的在于提供一種生物信號(hào)輸入裝置、具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其控制方法，利用指紋認(rèn)證作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)BIOS開機(jī)的權(quán)限的控管，用以保護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種不需內(nèi)建獨(dú)立辨識(shí)處理器的低成本的生物信號(hào)輸入裝置，該控鎖裝置可以不需要更改計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的任何硬件裝置，只需連結(jié)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，加載BIOS芯片的程序代碼，由計(jì)算機(jī)的CPU執(zhí)行指紋認(rèn)證，作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)BIOS開機(jī)的權(quán)限控管。
本發(fā)明的又一目的在于通過(guò)內(nèi)建一體積小、大容量及低單價(jià)的串行埠式存儲(chǔ)器，可以不需將應(yīng)用程序及個(gè)人的指紋生物數(shù)據(jù)置入BIOS中，如此BIOS可不需作大幅變動(dòng)，只需優(yōu)先控制本裝置即可；且使用串行埠式存儲(chǔ)器可縮減USB控制器的接腳數(shù)及體積，進(jìn)而大幅縮小裝置的體積。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種不需另外安裝驅(qū)動(dòng)程序的BIOS控鎖裝置，其將生物傳感器視為一獨(dú)立存儲(chǔ)器，BIOS只需控制本裝置即可，可容易與BIOS整合。
本發(fā)明又一目的在于提供一種不受操作系統(tǒng)影響的具有BIOS控鎖裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其控制方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種生物信號(hào)輸入裝置，其連接至一計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括一中央處理器(CPU)、一主存儲(chǔ)器、一BIOS芯片、一主儲(chǔ)存裝置、一使用者接口及一USB接口，所述生物信號(hào)輸入裝置通過(guò)所述USB接口連接至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備；所述生物信號(hào)輸入裝置包括一USB控制器，連接至所述USB接口；一生物傳感器，連接至所述USB控制器；一程序存儲(chǔ)器，連接至所述USB控制器；當(dāng)所述計(jì)算機(jī)設(shè)備開機(jī)時(shí)，利用所述BIOS芯片中的一組程序代碼以執(zhí)行一硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述CPU、主存儲(chǔ)器、使用者接口及USB接口；然后所述BIOS芯片檢測(cè)到被設(shè)計(jì)為一USB開機(jī)硬盤的所述生物信號(hào)輸入裝置，暫停所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，并使得存放于所述程序存儲(chǔ)器的一個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)自動(dòng)被下載至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)執(zhí)行，以建立一個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境；所述CPU于所述個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境下自動(dòng)激活儲(chǔ)存于所述生物信號(hào)輸入裝置中的一生物辨識(shí)應(yīng)用程序，以提供一人機(jī)接口來(lái)引導(dǎo)一使用者使用所述生物傳感器，以進(jìn)行一生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或一生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作；
于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一授權(quán)使用者進(jìn)行登錄，所述USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述授權(quán)使用者的一授權(quán)生物數(shù)據(jù)，且所述CPU從所述USB控制器讀取所述授權(quán)生物數(shù)據(jù)并處理成一模板生物數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中；于所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一待辨識(shí)使用者進(jìn)行認(rèn)證，所述USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述待辨識(shí)使用者的一待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，且所述CPU從所述USB控制器讀取并處理所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，并對(duì)比處理過(guò)的所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中的所述模板生物數(shù)據(jù)是否實(shí)質(zhì)上相符，當(dāng)在實(shí)質(zhì)上相符時(shí)，繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述主儲(chǔ)存裝置，并使儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置的一主開機(jī)操作系統(tǒng)被加載至所述CPU執(zhí)行，以完成一開機(jī)動(dòng)作。
所述程序存儲(chǔ)器為一NOR型存儲(chǔ)器或一NAND型存儲(chǔ)器。
所述程序存儲(chǔ)器包括一公用區(qū)塊，用于儲(chǔ)存所述個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)及所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序；一私密區(qū)塊，用于儲(chǔ)存一個(gè)人身份數(shù)據(jù)及所述模板生物數(shù)據(jù)。
所述公用區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密應(yīng)用程序，所述私密區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密金鑰，所述中央處理器CPU加載所述加解密應(yīng)用程序及加解密金鑰對(duì)所述個(gè)人身份數(shù)據(jù)予以加解密。
所述生物傳感器為一指紋傳感器、一聲紋傳感器、一虹膜傳感器或一臉型傳感器。
于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述模板生物數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置中以供備份用。
所述人機(jī)接口顯示于所述計(jì)算機(jī)設(shè)備的一使用者接口上。
所述人機(jī)接口以聲音、文字或圖片顯示的方式引導(dǎo)所述使用者使用所述生物傳感器。
當(dāng)所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序檢測(cè)到所述程序存儲(chǔ)器沒有所述模板生物數(shù)據(jù)時(shí)，所述人機(jī)接口引導(dǎo)所述使用者選擇是否進(jìn)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作。于所述開機(jī)動(dòng)作完成后，所述生物信號(hào)輸入裝置于所述主開機(jī)操作系統(tǒng)下作為一生物信號(hào)讀取器將一生物信號(hào)輸入至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備中。
本發(fā)明還提供一種具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括一計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括一中央處理器CPU、一主存儲(chǔ)器、一基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS芯片、一主儲(chǔ)存裝置、一使用者接口及一通用序列總線USB接口；一生物信號(hào)輸入裝置，通過(guò)所述USB接口連接至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備，該生物信號(hào)輸入裝置包括一USB控制器，連接至所述USB接口；一生物傳感器，連接至所述USB控制器；一程序存儲(chǔ)器，連接至所述USB控制器，其中當(dāng)所述計(jì)算機(jī)設(shè)備開機(jī)時(shí)，利用所述BIOS芯片中的一組程序代碼來(lái)執(zhí)行一硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述中央處理器CPU、主存儲(chǔ)器、使用者接口及USB接口；所述BIOS芯片檢測(cè)到被設(shè)計(jì)為一USB開機(jī)硬盤的所述生物信號(hào)輸入裝置，暫停所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，并使得存放于所述程序存儲(chǔ)器的一個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)自動(dòng)被下載至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)執(zhí)行，以建立一個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境；所述中央處理器CPU于所述個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境下自動(dòng)激活儲(chǔ)存于所述生物信號(hào)輸入裝置中的一生物辨識(shí)應(yīng)用程序，以提供一人機(jī)接口來(lái)引導(dǎo)一使用者使用所述生物傳感器，以進(jìn)行一生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或一生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作；于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一授權(quán)使用者進(jìn)行登錄，所述USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述授權(quán)使用者的一授權(quán)生物數(shù)據(jù)，且所述中央處理器CPU從所述USB控制器讀取所述授權(quán)生物數(shù)據(jù)并處理成一模板生物數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中；于所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一待辨識(shí)使用者進(jìn)行認(rèn)證，所述USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述待辨識(shí)使用者的一待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，且所述中央處理器CPU從所述USB控制器讀取并處理所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，并對(duì)比處理過(guò)的所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中的所述模板生物數(shù)據(jù)是否實(shí)質(zhì)上相符，當(dāng)實(shí)質(zhì)上相符時(shí)，繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述主儲(chǔ)存裝置，并使儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置的一主開機(jī)操作系統(tǒng)被加載到所述中央處理器CPU執(zhí)行，以完成一開機(jī)動(dòng)作。
所述程序存儲(chǔ)器為一NOR型存儲(chǔ)器或一NAND型存儲(chǔ)器。
所述程序存儲(chǔ)器包括一公用區(qū)塊，用于儲(chǔ)存所述個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)及所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序；一私密區(qū)塊，用于儲(chǔ)存一個(gè)人身份數(shù)據(jù)及所述模板生物數(shù)據(jù)。
所述公用區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密應(yīng)用程序，所述私密區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密金鑰，所述中央處理器CPU加載所述加解密應(yīng)用程序及加解密金鑰對(duì)所述個(gè)人身份數(shù)據(jù)予以加解密。
所述生物傳感器為一指紋傳感器、一聲紋傳感器、一虹膜傳感器或一臉型傳感器。
于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述模板生物數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置中以供備份用。
所述人機(jī)接口顯示于所述計(jì)算機(jī)設(shè)備的一使用者接口上。
所述人機(jī)接口以聲音、文字或圖片顯示的方式引導(dǎo)所述使用者使用所述生物傳感器。
當(dāng)所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序檢測(cè)到所述程序存儲(chǔ)器沒有所述模板生物數(shù)據(jù)時(shí)，所述人機(jī)接口引導(dǎo)所述使用者選擇是否進(jìn)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作。
于所述開機(jī)動(dòng)作完成后，所述生物信號(hào)輸入裝置于所述主開機(jī)操作系統(tǒng)下作為一生物信號(hào)讀取器將一生物信號(hào)輸入至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備中。
所述計(jì)算機(jī)設(shè)備自動(dòng)判定并執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作。
所述計(jì)算機(jī)設(shè)備被設(shè)計(jì)成在沒有所述生物信號(hào)輸入裝置存在的情況下無(wú)法開機(jī)。
本發(fā)明還提供一種具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟執(zhí)行一硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以于檢測(cè)及初始化一計(jì)算機(jī)設(shè)備中的一中央處理器CPU、一主存儲(chǔ)器、一使用者接口及一通用序列總線USB接口之后，檢測(cè)及初始化被設(shè)計(jì)為一USB開機(jī)硬盤的一生物信號(hào)輸入裝置；暫停所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，并控制存取生物信號(hào)輸入裝置；將存放于所述生物信號(hào)輸入裝置的一程序存儲(chǔ)器的一個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)自動(dòng)下載至所述CPU內(nèi)執(zhí)行，以建立一個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境；于所述個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境下自動(dòng)激活一生物辨識(shí)應(yīng)用程序；以及提供一人機(jī)接口來(lái)引導(dǎo)一使用者使用所述生物信號(hào)輸入裝置的一生物傳感器，以進(jìn)行一生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或一生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作；于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一授權(quán)使用者進(jìn)行登錄，所述生物信號(hào)輸入裝置的一USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述授權(quán)使用者的一授權(quán)生物數(shù)據(jù)，且所述中央處理器CPU從所述USB控制器讀取所述授權(quán)生物數(shù)據(jù)并處理成一模板生物數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中；于所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一待辨識(shí)使用者進(jìn)行認(rèn)證，所述USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述待辨識(shí)使用者的一待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，且所述中央處理器CPU從所述USB控制器讀取并處理所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，并對(duì)比處理過(guò)的所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中的所述模板生物數(shù)據(jù)是否實(shí)質(zhì)上相符，當(dāng)實(shí)質(zhì)上相符時(shí)，繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述計(jì)算機(jī)設(shè)備的一主儲(chǔ)存裝置，并使儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置的一主開機(jī)操作系統(tǒng)被加載至所述中央處理器CPU執(zhí)行，以完成一開機(jī)動(dòng)作。
所述程序存儲(chǔ)器為一NOR型存儲(chǔ)器或一NAND型存儲(chǔ)器。
所述程序存儲(chǔ)器包括
一公用區(qū)塊，用于儲(chǔ)存所述個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)及所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序；一私密區(qū)塊，用于儲(chǔ)存一個(gè)人身份數(shù)據(jù)及所述模板生物數(shù)據(jù)。
所述公用區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密應(yīng)用程序，所述私密區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密金鑰，所述中央處理器CPU加載所述加解密應(yīng)用程序及加解密金鑰對(duì)所述個(gè)人身份數(shù)據(jù)予以加解密。
所述生物傳感器為一指紋傳感器、一聲紋傳感器、一虹膜傳感器或一臉型傳感器。
于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述模板生物數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置中以供備份用。
所述人機(jī)接口顯示于一使用者接口上。
所述人機(jī)接口以聲音、文字或圖片顯示的方式引導(dǎo)所述使用者使用所述生物傳感器。
當(dāng)所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序檢測(cè)到所述程序存儲(chǔ)器沒有所述模板生物數(shù)據(jù)時(shí)，所述人機(jī)接口還引導(dǎo)所述使用者選擇是否進(jìn)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作。
在所述開機(jī)動(dòng)作完成后，所述生物信號(hào)輸入裝置于所述主開機(jī)操作系統(tǒng)下作為一生物信號(hào)讀取器，以讀取一生物信號(hào)。
還包括以下步驟自動(dòng)判定并執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作。
所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成在沒有所述生物信號(hào)輸入裝置存在的情況下無(wú)法開機(jī)。
還包括以下步驟自動(dòng)判定所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是否有所述模板生物數(shù)據(jù)，若否則執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作，若是則執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作。
還包括以下步驟自動(dòng)判定所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是否有所述模板生物數(shù)據(jù)，若否則繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，若是則執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作。
本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的生物信號(hào)輸入裝置完全不需要在計(jì)算機(jī)設(shè)備的BIOS芯片內(nèi)另外安裝驅(qū)動(dòng)程序及內(nèi)置辨識(shí)軟件；通過(guò)內(nèi)建一體積小、大容量及低單價(jià)的串行埠式存儲(chǔ)器，可以不需將應(yīng)用程序及個(gè)人的指紋生物數(shù)據(jù)置入BIOS中，如此BIOS可不需作大幅變動(dòng)，只需優(yōu)先控制本裝置即可；且使用串行埠式存儲(chǔ)器可縮減USB控制器的接腳數(shù)及體積，進(jìn)而大幅縮小裝置的體積。
同時(shí)，本生物信號(hào)輸入裝置的程序存儲(chǔ)器所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)和/或程序，由個(gè)人的指紋特征激活加密，或者，通過(guò)指紋將硬盤加密，或要求BIOS芯片的程序檢查控鎖裝置內(nèi)的序號(hào)，解決控鎖裝置被替換所造成的安全問(wèn)題。
此外，本發(fā)明的生物信號(hào)輸入裝置除了提供BIOS控鎖的功能以外，也可在計(jì)算機(jī)設(shè)備的主操作系統(tǒng)安裝完成后，作為一種生物數(shù)據(jù)讀取器，以作為應(yīng)用程序使用的權(quán)限控管。


圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方塊圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法流程圖；圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法流程圖；圖4為本發(fā)明第三實(shí)施例的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法流程圖。
主要組件符號(hào)說(shuō)明1計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 10生物信號(hào)輸入裝置14USB控制器 14A只讀存儲(chǔ)器ROM14B隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM16生物傳感器18程序存儲(chǔ)器18A公用區(qū)塊18B私密區(qū)塊 20計(jì)算機(jī)設(shè)備
21使用者接口22人機(jī)接口23主存儲(chǔ)器 24BIOS芯片25主儲(chǔ)存裝置26中央處理器(CPU)27USB接口 71～85控制方法的步驟具體實(shí)施方式
基本輸入/輸出系統(tǒng)BIOS(Basic Input/Output System)為自1981年時(shí)，IBM規(guī)劃第一部個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)，其把一些開機(jī)時(shí)的硬件啟始/檢測(cè)碼(initialcode)、從主儲(chǔ)存裝置加載操作系統(tǒng)至完成開機(jī)程序的前導(dǎo)程序代碼以及一些最基本的周邊I/O處理的子程序碼(如屏幕顯示、磁盤驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)、搖桿控制等等)，都整合到一BIOS芯片內(nèi)。所以將本生物信號(hào)輸入裝置與BIOS芯片整合，可以達(dá)到完整的控管，且與操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)。因此，在不變動(dòng)BIOS芯片的原始結(jié)構(gòu)下，BIOS芯片可以利用存取儲(chǔ)存裝置的方式與本生物信號(hào)輸入裝置溝通運(yùn)作。以下將通過(guò)圖式說(shuō)明本發(fā)明裝置的細(xì)節(jié)及應(yīng)用領(lǐng)域。
圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方塊圖。如圖1所示，本實(shí)施例的生物信號(hào)輸入裝置10的基本結(jié)構(gòu)為一USB(通用序列總線)接口的儲(chǔ)存裝置，連接至一計(jì)算機(jī)設(shè)備20。
所述計(jì)算機(jī)設(shè)備20可以是譬如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、筆記型計(jì)算機(jī)(NotebookComputer)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)及手機(jī)等。
所述計(jì)算機(jī)設(shè)備20的基本結(jié)構(gòu)包括一中央處理器(CPU)26、一主存儲(chǔ)器23、一BIOS芯片24、一主儲(chǔ)存裝置25、一使用者接口(例如屏幕、鍵盤及鼠標(biāo)等)21及一USB接口27。所述BIOS芯片24控制所有激活程序及硬件溝通的任務(wù)，并與所述生物信號(hào)輸入裝置10通過(guò)所述USB接口27連接。
所述生物信號(hào)輸入裝置10通過(guò)所述USB接口27連接至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備20。所述生物信號(hào)輸入裝置10包括一USB控制器14、一生物傳感器16及一程序存儲(chǔ)器18。所述USB控制器14連接至所述USB接口27。所述生物傳感器16連接至所述USB控制器14。
USB控制器14中還包括一個(gè)只讀存儲(chǔ)器ROM14A以及一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM14B。ROM14A儲(chǔ)存有與計(jì)算機(jī)設(shè)備20熱插拔的韌體，儲(chǔ)存于ROM14A中的韌體為與計(jì)算機(jī)設(shè)備20溝通的通信協(xié)議。當(dāng)激活計(jì)算機(jī)設(shè)備20的電源時(shí)，此生物信號(hào)輸入裝置會(huì)被認(rèn)定為是一USB儲(chǔ)存裝置。然后計(jì)算機(jī)設(shè)備20依據(jù)存取所述儲(chǔ)存裝置的方式，自動(dòng)連結(jié)存取儲(chǔ)存于程序存儲(chǔ)器18中的軟件或數(shù)據(jù)，并將其自動(dòng)下載于計(jì)算機(jī)設(shè)備20的主存儲(chǔ)器23內(nèi)執(zhí)行，并激活運(yùn)作此軟件或數(shù)據(jù)。RAM14B用于作為數(shù)據(jù)處理時(shí)的作業(yè)緩沖區(qū)。
所述生物傳感器16為一指紋傳感器、一聲紋傳感器、一虹膜傳感器、一臉型傳感器或其它生物傳感器。在本實(shí)施例中的指紋傳感器特別是芯片式指紋傳感器，包含了面積型或滑動(dòng)型的指紋傳感器，以滿足輕薄短小的產(chǎn)品應(yīng)用需求。
所述程序存儲(chǔ)器18連接至所述USB控制器14。在本發(fā)明中，程序存儲(chǔ)器18主要為串行埠式存儲(chǔ)器(Serial NOR Flash，簡(jiǎn)稱NOR型閃存，例如Atmel型號(hào)AT45DB041B)，也可以為NAND型或其它類型的閃存，以及其它的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器。所述程序存儲(chǔ)器18包含一公用區(qū)塊18A，用于儲(chǔ)存一個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)及一生物辨識(shí)應(yīng)用程序；及一私密區(qū)塊18B，用于儲(chǔ)存一個(gè)人身份數(shù)據(jù)(例如姓名、住址等)及所述模板生物數(shù)據(jù)。
所述公用區(qū)塊18A還可以用于儲(chǔ)存一加解密應(yīng)用程序，且所述私密區(qū)塊18B還用于儲(chǔ)存一加解密金鑰，所述CPU26加載所述加解密應(yīng)用程序及所述加解密金鑰來(lái)對(duì)所述個(gè)人身份數(shù)據(jù)予以加解密。
當(dāng)所述計(jì)算機(jī)設(shè)備20開機(jī)時(shí)，利用所述BIOS芯片24中的一組程序代碼以執(zhí)行一硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述CPU26、主存儲(chǔ)器23、使用者接口21及USB接口27。
然后所述BIOS芯片24檢測(cè)到被設(shè)計(jì)為一USB開機(jī)硬盤的所述生物信號(hào)輸入裝置10，暫停所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，并使得存放于所述程序存儲(chǔ)器18的所述個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)自動(dòng)被下載至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備20內(nèi)執(zhí)行，以建立一個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境。此一個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)在本發(fā)明中為一Linux平臺(tái)，也可以為一般人熟悉的DOS。
所述CPU26于所述個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境下自動(dòng)激活儲(chǔ)存于所述生物信號(hào)輸入裝置10中的所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序，以提供一人機(jī)接口來(lái)引導(dǎo)一使用者使用所述生物傳感器16，以進(jìn)行一生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或一生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作。所述計(jì)算機(jī)設(shè)備20可以自動(dòng)判定而執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作。所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序也執(zhí)行辨識(shí)對(duì)比的動(dòng)作，成功后并且回傳訊息至BIOS芯片24，以再繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)的開機(jī)程序，直到儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主儲(chǔ)存裝置中的主操作系統(tǒng)激活完成為止。
所述人機(jī)接口22顯示于所述計(jì)算機(jī)設(shè)備20的一使用者接口21上，譬如顯示器或揚(yáng)聲器上。因此，所述人機(jī)接口22可以以聲音、文字或圖片顯示的方式引導(dǎo)所述使用者使用所述生物傳感器16。
或者，當(dāng)所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序檢測(cè)到所述程序存儲(chǔ)器18沒有所述模板生物數(shù)據(jù)時(shí)，所述人機(jī)接口22還引導(dǎo)所述使用者選擇是否進(jìn)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作。
于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述人機(jī)接口22引導(dǎo)一授權(quán)使用者進(jìn)行登錄，所述USB控制器14控制所述生物傳感器16感測(cè)所述授權(quán)使用者的一授權(quán)生物數(shù)據(jù)，且所述CPU26從所述USB控制器14讀取所述授權(quán)生物數(shù)據(jù)并處理成一模板生物數(shù)據(jù)而儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器18中。此外，所述模板生物數(shù)據(jù)還可以被儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置25中以供備份用。
于所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作中，所述人機(jī)接口22引導(dǎo)一待辨識(shí)使用者進(jìn)行認(rèn)證，所述USB控制器14控制所述生物傳感器16感測(cè)所述待辨識(shí)使用者的一待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，且所述CPU26從所述USB控制器14讀取并處理所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，并對(duì)比處理過(guò)的所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器18中的所述模板生物數(shù)據(jù)是否實(shí)質(zhì)上相符，然后當(dāng)在實(shí)質(zhì)上相符時(shí)，繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述主儲(chǔ)存裝置25，并使儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置25的一主開機(jī)操作系統(tǒng)被加載至所述CPU26執(zhí)行，以完成一開機(jī)動(dòng)作。
生物信號(hào)輸入裝置10與計(jì)算機(jī)設(shè)備20整合的一個(gè)主要目的是利用個(gè)人的生物特征取代傳統(tǒng)的密碼登入，作為計(jì)算機(jī)開機(jī)主操作系統(tǒng)(例如微軟操作系統(tǒng)，麥金塔操作系統(tǒng)、Linux操作系統(tǒng)及其它操作系統(tǒng))激活前的BIOS控鎖，其整合的方法將本生物信號(hào)輸入裝置10設(shè)計(jì)成一USB硬盤裝置，并且將BIOS芯片的周邊硬件激活程序(通過(guò)BIOS韌體或BIOS程序代碼的設(shè)定)設(shè)定此一USB硬盤裝置是優(yōu)先于主儲(chǔ)存裝置25，則生物信號(hào)輸入裝置10便可以作為BIOS開機(jī)的控鎖裝置(其詳細(xì)描述于下)。另一目的是計(jì)算機(jī)主操作系統(tǒng)激活后，利用此一生物信號(hào)輸入裝置10作為應(yīng)用程序使用的權(quán)限控管。
所述開機(jī)動(dòng)作完成后，所述生物信號(hào)輸入裝置10于所述主開機(jī)操作系統(tǒng)下作為一生物信號(hào)讀取器，以將一生物信號(hào)輸入至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備20中。
總之，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，第一次使用的模板生物數(shù)據(jù)(例如指紋)登入，可以是在個(gè)人化的操作系統(tǒng)平臺(tái)下，由一人機(jī)接口，例如文字、圖畫及聲音的導(dǎo)引下執(zhí)行，或者系統(tǒng)檢測(cè)程序存儲(chǔ)器18內(nèi)并無(wú)模板生物數(shù)據(jù)的存在，而直接進(jìn)入主操作系統(tǒng)中，并由主操作系統(tǒng)中的應(yīng)用程序提供的人機(jī)接口完成模板生物數(shù)據(jù)的登入。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，模板生物數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器18內(nèi)，這樣，可以預(yù)防計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬盤壞掉時(shí)，更換新的硬盤也可以馬上執(zhí)行生物辨識(shí)的功能。另一實(shí)施例也可以將模板生物數(shù)據(jù)根據(jù)使用的需求放置于主儲(chǔ)存裝置(譬如硬盤)25中，例如作為備份以防程序存儲(chǔ)器18損壞等。
在應(yīng)用上，本發(fā)明的生物信號(hào)輸入裝置的一個(gè)實(shí)施例可以嵌入式的設(shè)計(jì)于計(jì)算機(jī)設(shè)備中，此時(shí)所采用的程序存儲(chǔ)器為串行端口式存儲(chǔ)器。另一種實(shí)施例方式，則可以像一把外接式USB鑰匙(采用串行埠式存儲(chǔ)器)，其本身可以單純只作計(jì)算機(jī)設(shè)備的控鎖鑰匙?；蛘呖梢耘c一般的指紋隨身盤結(jié)合，作二合一功能的設(shè)定，這時(shí)候所選定的存儲(chǔ)器則是NAND型閃存，其設(shè)計(jì)方法則相同于本發(fā)明部分發(fā)明人的上述專利中所揭示的一種存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置，一方面作開機(jī)的BIOS控鎖，另一方面作隨身盤存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的保護(hù)。在此情況下，計(jì)算機(jī)設(shè)備可以被設(shè)計(jì)成在沒有所述生物信號(hào)輸入裝置存在的情況下無(wú)法開機(jī)。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，上述生物信號(hào)輸入裝置內(nèi)所有集成電路組件及傳感器也可以被整合于單一芯片上，更有助于成本降低及裝置尺寸的縮小。
所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序會(huì)判別使用者是否為第一次使用此生物信號(hào)輸入裝置，如是，會(huì)促使指紋傳感器讀取其指紋而處理成一組授權(quán)數(shù)據(jù)模板，此組授權(quán)數(shù)據(jù)模板可以包含單一授權(quán)使用者的多枚指紋數(shù)據(jù)模板，也可包含多重授權(quán)使用者的多枚指紋數(shù)據(jù)模板。或者，當(dāng)所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序檢測(cè)到所述程序存儲(chǔ)器18沒有所述模板生物數(shù)據(jù)時(shí)，所述人機(jī)接口還引導(dǎo)所述使用者選擇是否進(jìn)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作。
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法流程圖。如圖2與1所示，本發(fā)明的控制方法包含以下步驟。
首先，激活計(jì)算機(jī)設(shè)備20的電源，如步驟71所示。然后，BIOS芯片24執(zhí)行一硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以于檢測(cè)及初始化一計(jì)算機(jī)設(shè)備20中的一CPU26、一主存儲(chǔ)器23、一使用者接口21及一USB接口27之后，檢測(cè)及初始化被設(shè)計(jì)為一USB開機(jī)硬盤的一生物信號(hào)輸入裝置10，如步驟72所示。接著，暫停所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，并控制存取生物信號(hào)輸入裝置10(USB開機(jī)硬盤)，如步驟73所示。然后，將存放于所述生物信號(hào)輸入裝置10的一程序存儲(chǔ)器18的一個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)自動(dòng)下載至所述CPU26內(nèi)執(zhí)行，以建立一個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境，并于所述個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境下自動(dòng)激活一生物辨識(shí)應(yīng)用程序，如步驟74所示。然后，生物辨識(shí)應(yīng)用程序提供一人機(jī)接口來(lái)引導(dǎo)一使用者使用所述生物信號(hào)輸入裝置10的一生物傳感器16，以進(jìn)行一生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或一生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作，如步驟75所示。
當(dāng)所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序檢測(cè)到所述程序存儲(chǔ)器18沒有模板生物數(shù)據(jù)時(shí)，所述人機(jī)接口還引導(dǎo)所述使用者選擇是否進(jìn)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作。若授權(quán)使用者選擇進(jìn)行登錄動(dòng)作，則所述人機(jī)接口引導(dǎo)所述授權(quán)使用者進(jìn)行登錄，所述USB控制器14控制所述生物傳感器16感測(cè)所述授權(quán)使用者的一授權(quán)生物數(shù)據(jù)，如步驟76所示。然后，所述CPU26從所述USB控制器14讀取所述授權(quán)生物數(shù)據(jù)并處理成一模板生物數(shù)據(jù)而儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器18中，如步驟77所示。接著，BIOS芯片24繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，如步驟78所示，以檢測(cè)及初始化所述主儲(chǔ)存裝置25，并使儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置25的一主開機(jī)操作系統(tǒng)被加載至所述CPU26執(zhí)行，以完成一開機(jī)動(dòng)作，如步驟80所示。
當(dāng)所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序檢測(cè)到所述程序存儲(chǔ)器18有模板生物數(shù)據(jù)時(shí)，所述人機(jī)接口還引導(dǎo)一待辨識(shí)使用者進(jìn)行所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作。所述USB控制器14控制所述生物傳感器16感測(cè)所述待辨識(shí)使用者的一待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，如步驟81所示，且所述CPU26從所述USB控制器14讀取并處理所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，并對(duì)比處理過(guò)的所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器18中的所述模板生物數(shù)據(jù)是否實(shí)質(zhì)上相符，如步驟82所示。然后，當(dāng)在實(shí)質(zhì)上相符時(shí)，繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述主儲(chǔ)存裝置25，如步驟83所示，并使儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置25的一主開機(jī)操作系統(tǒng)被加載至所述CPU26執(zhí)行，以完成一開機(jī)動(dòng)作，如步驟84與85所示。若對(duì)比不通過(guò)，則讓使用者選擇是否繼續(xù)對(duì)比，如步驟86所示。若使用者選擇繼續(xù)對(duì)比，則回到步驟81，否則被判定為認(rèn)證失敗，如步驟87所示，于是開機(jī)動(dòng)作失敗，如步驟88所示。
圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法流程圖。如圖3所示，本實(shí)施例類似于第一實(shí)施例，不同之處在于所述控制方法還包括步驟75A，自動(dòng)判定所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是否有所述模板生物數(shù)據(jù)，若是則執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作，否則詢問(wèn)使用者是否執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作，如步驟75所示。若使用者選擇執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作，則跳至步驟76，若使用者選擇不執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作，則跳至步驟83，繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作以及后續(xù)的開機(jī)動(dòng)作。如此，使用者可以在主開機(jī)操作系統(tǒng)中選擇進(jìn)行生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作。
圖4為本發(fā)明第三實(shí)施例的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法流程圖。如圖4所示，本實(shí)施例類似于第二實(shí)施例，不同之處在于步驟75A自動(dòng)判定所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是否有所述模板生物數(shù)據(jù)，若是則執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作，否則不詢問(wèn)使用者是否執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作，而跳至步驟83，繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作以及后續(xù)的開機(jī)動(dòng)作。如此，使用者可以在主開機(jī)操作系統(tǒng)中選擇進(jìn)行生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作。
綜上所述，本發(fā)明的生物信號(hào)輸入裝置完全不需要在計(jì)算機(jī)設(shè)備的BIOS芯片內(nèi)另外安裝驅(qū)動(dòng)程序及內(nèi)置辨識(shí)軟件。計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)的BIOS程序只通過(guò)USB接口的通信協(xié)議與此生物信號(hào)輸入裝置的USB控制器溝通，且設(shè)定本裝置為優(yōu)先開機(jī)的USB硬盤，然后計(jì)算機(jī)設(shè)備依據(jù)存取儲(chǔ)存裝置的方式，選取此控鎖裝置的應(yīng)用程序并上傳至計(jì)算機(jī)設(shè)備的主存儲(chǔ)器內(nèi)執(zhí)行，以建立一個(gè)人化的操作系統(tǒng)并激活運(yùn)作此生物辨識(shí)應(yīng)用程序。同時(shí)，本生物信號(hào)輸入裝置的程序存儲(chǔ)器所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)及/或程序，由個(gè)人的指紋特征激活加密，即使將所述存儲(chǔ)器拔除也無(wú)法擷取出正確的格式及內(nèi)容。或者，通過(guò)指紋將硬盤加密，或要求BIOS芯片的程序檢查控鎖裝置內(nèi)的序號(hào)，也可解決控鎖裝置被替換所造成的安全問(wèn)題。此外，本發(fā)明的生物信號(hào)輸入裝置除了提供BIOS控鎖的功能以外，也可在計(jì)算機(jī)設(shè)備的主操作系統(tǒng)安裝完成后，作為一種生物數(shù)據(jù)讀取器，以作為應(yīng)用程序使用的權(quán)限控管。
上述實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，并非用于限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種生物信號(hào)輸入裝置，其特征在于，連接至一計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括一中央處理器CPU、一主存儲(chǔ)器、一基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS芯片、一主儲(chǔ)存裝置、一使用者接口及一通用序列總線USB接口，該生物信號(hào)輸入裝置通過(guò)所述通用序列總線USB接口連接至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述生物信號(hào)輸入裝置包括一USB控制器，連接至所述USB接口；一生物傳感器，連接至所述USB控制器；一程序存儲(chǔ)器，連接至所述USB控制器，其中當(dāng)所述計(jì)算機(jī)設(shè)備開機(jī)時(shí)，利用所述BIOS芯片中的一組程序代碼來(lái)執(zhí)行一硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述中央處理器CPU、主存儲(chǔ)器、使用者接口及USB接口；所述BIOS芯片檢測(cè)到被設(shè)計(jì)為一USB開機(jī)硬盤的所述生物信號(hào)輸入裝置，暫停所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，并使得存放于所述程序存儲(chǔ)器的一個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)自動(dòng)被下載至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)執(zhí)行，以建立一個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境；所述中央處理器CPU于所述個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境下自動(dòng)激活儲(chǔ)存于所述生物信號(hào)輸入裝置中的一生物辨識(shí)應(yīng)用程序，用以提供一人機(jī)接口來(lái)引導(dǎo)一使用者使用所述生物傳感器，以進(jìn)行一生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或一生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作；于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一授權(quán)使用者進(jìn)行登錄，所述USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述授權(quán)使用者的一授權(quán)生物數(shù)據(jù)，且所述中央處理器CPU從所述USB控制器讀取所述授權(quán)生物數(shù)據(jù)并處理成一模板生物數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中；于所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一待辨識(shí)使用者進(jìn)行認(rèn)證，所述USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述待辨識(shí)使用者的一待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，且所述中央處理器CPU從所述USB控制器讀取并處理所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，并對(duì)比處理過(guò)的所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中的所述模板生物數(shù)據(jù)是否實(shí)質(zhì)上相符，當(dāng)實(shí)質(zhì)上相符時(shí)，繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述主儲(chǔ)存裝置，并使儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置的一主開機(jī)操作系統(tǒng)被加載到所述中央處理器CPU執(zhí)行，以完成一開機(jī)動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)輸入裝置，其特征在于，所述程序存儲(chǔ)器為一NOR型存儲(chǔ)器或一NAND型存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)輸入裝置，其特征在于，所述程序存儲(chǔ)器包括一公用區(qū)塊，用于儲(chǔ)存所述個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)及所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序；一私密區(qū)塊，用于儲(chǔ)存一個(gè)人身份數(shù)據(jù)及所述模板生物數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物信號(hào)輸入裝置，其特征在于，所述公用區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密應(yīng)用程序，所述私密區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密金鑰，所述中央處理器CPU加載所述加解密應(yīng)用程序及加解密金鑰對(duì)所述個(gè)人身份數(shù)據(jù)予以加解密。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)輸入裝置，其特征在于，所述生物傳感器為一指紋傳感器、一聲紋傳感器、一虹膜傳感器或一臉型傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)輸入裝置，其特征在于，于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述模板生物數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置中以供備份用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)輸入裝置，其特征在于，所述人機(jī)接口顯示于所述計(jì)算機(jī)設(shè)備的一使用者接口上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)輸入裝置，其特征在于，所述人機(jī)接口以聲音、文字或圖片顯示的方式引導(dǎo)所述使用者使用所述生物傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)輸入裝置，其特征在于，當(dāng)所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序檢測(cè)到所述程序存儲(chǔ)器沒有所述模板生物數(shù)據(jù)時(shí)，所述人機(jī)接口引導(dǎo)所述使用者選擇是否進(jìn)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)輸入裝置，其特征在于，于所述開機(jī)動(dòng)作完成后，所述生物信號(hào)輸入裝置于所述主開機(jī)操作系統(tǒng)下作為一生物信號(hào)讀取器，將一生物信號(hào)輸入至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備中。
11.一種具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括一計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括一中央處理器CPU、一主存儲(chǔ)器、一基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS芯片、一主儲(chǔ)存裝置、一使用者接口及一通用序列總線USB接口；一生物信號(hào)輸入裝置，通過(guò)所述USB接口連接至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備，該生物信號(hào)輸入裝置包括一USB控制器，連接至所述USB接口；一生物傳感器，連接至所述USB控制器；一程序存儲(chǔ)器，連接至所述USB控制器，其中當(dāng)所述計(jì)算機(jī)設(shè)備開機(jī)時(shí)，利用所述BIOS芯片中的一組程序代碼來(lái)執(zhí)行一硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述中央處理器CPU、主存儲(chǔ)器、使用者接口及USB接口；所述BIOS芯片檢測(cè)到被設(shè)計(jì)為一USB開機(jī)硬盤的所述生物信號(hào)輸入裝置，暫停所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，并使得存放于所述程序存儲(chǔ)器的一個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)自動(dòng)被下載至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)執(zhí)行，以建立一個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境；所述中央處理器CPU于所述個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境下自動(dòng)激活儲(chǔ)存于所述生物信號(hào)輸入裝置中的一生物辨識(shí)應(yīng)用程序，以提供一人機(jī)接口來(lái)引導(dǎo)一使用者使用所述生物傳感器，以進(jìn)行一生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或一生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作；于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一授權(quán)使用者進(jìn)行登錄，所述USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述授權(quán)使用者的一授權(quán)生物數(shù)據(jù)，且所述中央處理器CPU從所述USB控制器讀取所述授權(quán)生物數(shù)據(jù)并處理成一模板生物數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中；于所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一待辨識(shí)使用者進(jìn)行認(rèn)證，所述USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述待辨識(shí)使用者的一待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，且所述中央處理器CPU從所述USB控制器讀取并處理所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，并對(duì)比處理過(guò)的所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中的所述模板生物數(shù)據(jù)是否實(shí)質(zhì)上相符，當(dāng)實(shí)質(zhì)上相符時(shí)，繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述主儲(chǔ)存裝置，并使儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置的一主開機(jī)操作系統(tǒng)被加載到所述中央處理器CPU執(zhí)行，以完成一開機(jī)動(dòng)作。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述程序存儲(chǔ)器為一NOR型存儲(chǔ)器或一NAND型存儲(chǔ)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述程序存儲(chǔ)器包括一公用區(qū)塊，用于儲(chǔ)存所述個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)及所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序；一私密區(qū)塊，用于儲(chǔ)存一個(gè)人身份數(shù)據(jù)及所述模板生物數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述公用區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密應(yīng)用程序，所述私密區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密金鑰，所述中央處理器CPU加載所述加解密應(yīng)用程序及加解密金鑰對(duì)所述個(gè)人身份數(shù)據(jù)予以加解密。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述生物傳感器為一指紋傳感器、一聲紋傳感器、一虹膜傳感器或一臉型傳感器。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述模板生物數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置中以供備份用。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)接口顯示于所述計(jì)算機(jī)設(shè)備的一使用者接口上。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)接口以聲音、文字或圖片顯示的方式引導(dǎo)所述使用者使用所述生物傳感器。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序檢測(cè)到所述程序存儲(chǔ)器沒有所述模板生物數(shù)據(jù)時(shí)，所述人機(jī)接口引導(dǎo)所述使用者選擇是否進(jìn)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，于所述開機(jī)動(dòng)作完成后，所述生物信號(hào)輸入裝置于所述主開機(jī)操作系統(tǒng)下作為一生物信號(hào)讀取器，將一生物信號(hào)輸入至所述計(jì)算機(jī)設(shè)備中。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備自動(dòng)判定并執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備被設(shè)計(jì)成在沒有所述生物信號(hào)輸入裝置存在的情況下無(wú)法開機(jī)。
23.一種具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括以下步驟執(zhí)行一硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以于檢測(cè)及初始化一計(jì)算機(jī)設(shè)備中的一中央處理器CPU、一主存儲(chǔ)器、一使用者接口及一通用序列總線USB接口之后，檢測(cè)及初始化被設(shè)計(jì)為一USB開機(jī)硬盤的一生物信號(hào)輸入裝置；暫停所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，并控制存取生物信號(hào)輸入裝置；將存放于所述生物信號(hào)輸入裝置的一程序存儲(chǔ)器的一個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)自動(dòng)下載至所述CPU內(nèi)執(zhí)行，以建立一個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境；于所述個(gè)人化的操作系統(tǒng)環(huán)境下自動(dòng)激活一生物辨識(shí)應(yīng)用程序；以及提供一人機(jī)接口來(lái)引導(dǎo)一使用者使用所述生物信號(hào)輸入裝置的一生物傳感器，以進(jìn)行一生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或一生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作；于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一授權(quán)使用者進(jìn)行登錄，所述生物信號(hào)輸入裝置的一USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述授權(quán)使用者的一授權(quán)生物數(shù)據(jù)，且所述中央處理器CPU從所述USB控制器讀取所述授權(quán)生物數(shù)據(jù)并處理成一模板生物數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中；于所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作中，所述人機(jī)接口引導(dǎo)一待辨識(shí)使用者進(jìn)行認(rèn)證，所述USB控制器控制所述生物傳感器感測(cè)所述待辨識(shí)使用者的一待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，且所述中央處理器CPU從所述USB控制器讀取并處理所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)，并對(duì)比處理過(guò)的所述待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存于所述程序存儲(chǔ)器中的所述模板生物數(shù)據(jù)是否實(shí)質(zhì)上相符，當(dāng)實(shí)質(zhì)上相符時(shí)，繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，以檢測(cè)及初始化所述計(jì)算機(jī)設(shè)備的一主儲(chǔ)存裝置，并使儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置的一主開機(jī)操作系統(tǒng)被加載至所述中央處理器CPU執(zhí)行，以完成一開機(jī)動(dòng)作。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述程序存儲(chǔ)器為一NOR型存儲(chǔ)器或一NAND型存儲(chǔ)器。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述程序存儲(chǔ)器包括一公用區(qū)塊，用于儲(chǔ)存所述個(gè)人化開機(jī)操作系統(tǒng)及所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序；一私密區(qū)塊，用于儲(chǔ)存一個(gè)人身份數(shù)據(jù)及所述模板生物數(shù)據(jù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述公用區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密應(yīng)用程序，所述私密區(qū)塊還用于儲(chǔ)存一加解密金鑰，所述中央處理器CPU加載所述加解密應(yīng)用程序及加解密金鑰對(duì)所述個(gè)人身份數(shù)據(jù)予以加解密。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述生物傳感器為一指紋傳感器、一聲紋傳感器、一虹膜傳感器或一臉型傳感器。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，于所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作中，所述模板生物數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存于所述主儲(chǔ)存裝置中以供備份用。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述人機(jī)接口顯示于一使用者接口上。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述人機(jī)接口以聲音、文字或圖片顯示的方式引導(dǎo)所述使用者使用所述生物傳感器。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，當(dāng)所述生物辨識(shí)應(yīng)用程序檢測(cè)到所述程序存儲(chǔ)器沒有所述模板生物數(shù)據(jù)時(shí)，所述人機(jī)接口還引導(dǎo)所述使用者選擇是否進(jìn)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作。
32.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在所述開機(jī)動(dòng)作完成后，所述生物信號(hào)輸入裝置于所述主開機(jī)操作系統(tǒng)下作為一生物信號(hào)讀取器，以讀取一生物信號(hào)。
33.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，還包括以下步驟自動(dòng)判定并執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作或所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作。
34.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成在沒有所述生物信號(hào)輸入裝置存在的情況下無(wú)法開機(jī)。
35.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，還包括以下步驟自動(dòng)判定所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是否有所述模板生物數(shù)據(jù)，若否則執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)登錄動(dòng)作，若是則執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作。
36.根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，還包括以下步驟自動(dòng)判定所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是否有所述模板生物數(shù)據(jù)，若否則繼續(xù)完成所述硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作，若是則執(zhí)行所述生物數(shù)據(jù)對(duì)比動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種生物信號(hào)輸入裝置、具有生物信號(hào)輸入裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其控制方法。所述生物信號(hào)輸入裝置連接至一計(jì)算機(jī)設(shè)備的BIOS芯片以執(zhí)行BIOS開機(jī)程序控鎖；計(jì)算機(jī)設(shè)備使用USB接口與此控鎖裝置的USB控制器溝通，并執(zhí)行硬件檢測(cè)及初始化動(dòng)作而認(rèn)定此裝置為一USB開機(jī)硬盤。然后計(jì)算機(jī)設(shè)備安裝執(zhí)行此控鎖裝置的存儲(chǔ)器中的個(gè)人化操作系統(tǒng)及生物辨識(shí)應(yīng)用程序，并激活生物傳感器以讀取使用者的生物數(shù)據(jù)，以將一待辨識(shí)生物數(shù)據(jù)及預(yù)先儲(chǔ)存于控鎖裝置的存儲(chǔ)器內(nèi)的模板生物數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)設(shè)備的主存儲(chǔ)器，由計(jì)算機(jī)設(shè)備的CPU對(duì)二者進(jìn)行對(duì)比，并于對(duì)比成功后允許CPU加載計(jì)算機(jī)設(shè)備的主儲(chǔ)存裝置中的操作系統(tǒng)以完成開機(jī)程序。
文檔編號(hào)G06F9/445GK1900876SQ20051008534
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者周正三, 張哲瑋 申請(qǐng)人:祥群科技股份有限公司