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Dokumentenidentifikation DE60214398T2 13.09.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001421560
Titel SPRACHGESTEUERTE CHIPKARTE
Anmelder Schlumberger Technologies Operating Ltd., Tortola, VG
Erfinder LEYDIER, A., Robert, 92542 Montrouge cedex, FR;
DU CASTEL, Bertrand, Austin, TX 78746, US
Vertreter Prinz und Partner GbR, 80335 München
DE-Aktenzeichen 60214398
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.08.2002
EP-Aktenzeichen 027593789
WO-Anmeldetag 16.08.2002
PCT-Aktenzeichen PCT/US02/26080
WO-Veröffentlichungsnummer 2003021539
WO-Veröffentlichungsdatum 13.03.2003
EP-Offenlegungsdatum 26.05.2004
EP date of grant 30.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.09.2007
IPC-Hauptklasse G07C 9/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G07F 7/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   G10L 17/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND Bereich der vorliegenden Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein den Bereich von Karten mit Integriertem Schaltkreis (ICC), die gemeinhin als Chipkarten bezeichnet werden, und ganz besonders eine Chipkarte mit einem integrierten Schaltkreis, der zum Empfang und zur Verarbeitung von Anwendersprachinformationen für Aufgaben wie z. B. Authentifizierung, Identifizierung, Ausführung von Befehlen und anderen Anwendungen in der Lage ist.

Geschichte der verwandten Techniken

Eine Chipkarte ist eine Plastikkarte in Kreditkartengröße, die einen in die Plastikmasse der Karte eingebetteten Integrierten Schaltkreis (IC) beinhaltet. Der IC der Chipkarte beinhaltet einen Speicher und kann einen Mikro-Kontroller umfassen. Die Chipkarte kommuniziert mit der Außenwelt unter Verwendung von Techniken mit oder ohne Kontakt (drahtlos). Die Anwendungen von Chipkarten nehmen rasch zu und beinhalten Telefone mit Global System for Mobile (GSM), die Subscriber Identity Module (SIM)-Chipkarten mit mobiler Telefonsicherheit und Abonnenteninformationen und Digital-Empfänger für Fernsehsatelliten umfassen, die Chipkarten mit Schüsseln zum Entschlüsseln der eingehenden Signale beinhalten. Andere Anwendungen beinhalten Kredit- und Kundenkarten, Krankenkassenkarten, im Voraus bezahlte Telefonkarten, Anwender-Authentifizierungskarten für das Internet, Karten mit einer Infrastruktur mit öffentlichem Schlüssel (Public Key Infrastructure-PKI), Führerscheinkarten, Reisepasskarten, Kundentreuekarten bei Einzelhändlern, Massentransitkarten und Mautkarten.

Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird jeweils eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer typischen Chipkarte 100 dargestellt. Die Chipkarte 100 ist eine tragbare Vorrichtung, die ein Plastiksubstrat 101 beinhaltet, in das ein integriertes Schaltkreismodul 102 eingebettet ist. Die Chipkarte 100 und das integrierte Schaltkreismodul 102 (nachstehend bezeichnet als „Modul 102") sind mit dem im Allgemeinen als „ISO 7816" bezeichneten Standard 7816 der International Standardization Organization (ISO) kompatibel.

Das Modul 102 beinhaltet eine Satz von acht Kontakten 104, die eine externe Schnittstelle für eine Chipkarte 100 vorsehen. Die Chipkarte 100 kann darüber hinaus einen Magnetstreifen 108 beinhalten, der Informationen umfasst, wie z. B. die Kontonummer des Karteninhabers und die persönliche Identifizierungsnummer (Personal Identification Number (PIN)), sowie einen geprägten Bereich 106, der Informationen über den Kartenbesitzer unter Einschluss des Namens des Kartenbesitzers enthalten kann. Die Chipkarte 100 kann darüber hinaus zusätzliche Elemente beinhalten, wie z. B. einen Mikroaufdruck und ein Hologramm, die zur Sicherheit der Chipkarte beitragen. Die Fälschung einer Chipkarte ist im Vergleich zu dem Diebstahl einer Plastikartennummer schwierig. Die in einem IC einer Chipkarte gespeicherte PIN-Nummer ist weniger Risiken ausgesetzt alt eine auf einem Magnetstreifen gespeicherte PIN-Nummer. Die Sicherheit der Chipkarte bezieht sich auf die Fähigkeit der Chipkarte, Fälschungen zu widerstehen und beinhaltet die Authentifizierung des Besitzers vor der Verarbeitung irgendeiner Transaktion.

Unter Bezugnahme auf 3 werden ein typisches System 120 und ein typisches Verfahren für die Nutzung und die Authentifizierung von Kartennutzern dargestellt. In der dargestellten Ausführung beinhaltet das System 120 ein Chipkartenlesegerät 122, ein Datenverarbeitungssystem 124 und ein Tastenfeld 126. Das Lesegerät 122 beinhaltet einen für die Aufnahme der Chipkarte 100 passenden Schlitz und eine (nicht dargestellte) Schnittstelle für den Kontakt mit den Kontakten 104 der Chipkarte 100. Das Lesegerät 122 wird an eine Datenverarbeitungsvorrichtung 124 angeschlossen, die als ein Tischcomputer oder ein Laptop, eine Verkaufsvorrichtung oder jede andere geeignete Datenverarbeitungsvorrichtung implementiert werden kann. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 124 beinhaltet Software, die ihr die Kommunikation der Informationen von der Chipkarte 100 und zurück erlaubt, wenn die Chipkarte in das Chipkartenlesegerät 122 eingeführt wird.

Das Tastenfeld 126 ist über einen geeigneten seriellen oder parallelen Port ebenfalls an die Datenverarbeitungsvorrichtung 124 angeschlossen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 124 ist ebenfalls zur Feststellung einer von einem Besitzer der Chipkarte 100 auf dem Tastenfeld 126 eingegebenen Tasteneingabesequenz in der Lage. Die Chipkarte 100 ist in der Lage, die vom Anwender eingegebenen Tasteneingabesequenz mit auf einer Chipkarte 100 zur Authentifizierung des Anwenders als den autorisierten Besitzer der Chipkarte 100 gespeicherten Informationen (wie z. B. einer PIN-Nummer) zu vergleichen. Andere Systeme des Standes der Technik können das Tastenfeld 126 durch andere Vorrichtung ersetzen, unter Einschluss von biometrische Merkmale erfassenden Vorrichtungen. Biometrische Techniken eignen sich gut für Authentifizierungsanwendungen sowie für die Identifizierung. Jedes Individuum hat einzigartige biologische Merkmale. Die Identifizierungsprozesse stellen wenigstens eines dieser einzigartigen Merkmale fest, wie z. B. Fingerabdrücke, die Iris oder die Stimme, um den Nutzer von anderen Nutzern zu unterscheiden. Die Chipkarte 100 vergleicht biometrische Daten von der externen Erfassungsvorrichtung mit zuvor generierten biometrischen, in der Chipkarte 100 zur Identifizierung des Anwenders gespeicherten Daten.

Es wird unabhängig von der verwendeten besonderen Ausführung gewürdigt, dass die personalisierten, zur Identifizierung und/oder zur Authentifizierung des Besitzers der Chipkarte 100 verwendeten Informationen vom Tastenfeld 126 (oder der Erfassungsvorrichtung) zu der Chipkarte 100 übergehen müssen. Die persönlichen Informationen gehen durch die Daten verarbeitende Vorrichtung 124 und die Kabel 128 und 129 hindurch.

US-A-4851654 legt eine für die Identifizierung eines Individuums genutzte IC-Karte mit einem Tastenfeld auf der Oberfläche, einem Speicher zum Speichern eines Programms und von Daten und einem flachen Mikrofon und einer den Daten entsprechenden Sprechersprache, oder ein Befehl wird durch ein Mikrofon in Signale umgewandelt, offen. Die IC-Karte kann die Sprache speichern oder analysieren und einen entsprechenden Befehl oder entsprechende Daten generieren.

Physikalische Einschränkungen bei der Größe der Chipkarte 100 können die Integration von typischen Tastenfeldern oder Erfassungsvorrichtungen auf der Karte selbst verhindern. Die Anwenderinformationen (d. h. die PIN-Informationen oder biometrischen Daten) gehen als Teil des Authentifizierungsprozesses extern zu der Chipkarte 100 über. Da die Anwenderinformationen extern zur Chipkarte 100 übergehen müssen, gibt es für einen nicht authentifizierten Anwender vermehrte Möglichkeiten, die Authentifizierungsinformationen abzufangen und die Informationen auf nicht autorisierte Weise zu nutzen. Es wäre daher vorteilhaft, ein System und ein Verfahren zur Nutzung einer Chipkartentechnologie zu implementieren, in denen die Chipkarte zur Feststellung von biometrischen Informationen auf dem Chip zur Authentifizierung und Identifizierung des Anwenders fähig ist.

Dementsprechend ist die Erfindung eine Darlegung der Ansprüche von 1 und 30 - spezifische Ausbildungen werden in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre der folgenden, detaillierten Beschreibung und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich, in denen:

1 eine Draufsicht einer Chipkarte gemäß des Standes der Technik ist;

2 eine Schnittperspektive der Chipkarte der 1 ist;

3 ein Blockdiagramm ausgewählter Elemente eines Chipkartensystems gemäß des Standes der Technik ist;

4 ein für den Einsatz in einer Chipkarte gemäß einer Ausführung der Erfindung geeignetes Modul darstellt;

5 eine seitliche Ansicht eines in einer Chipkarte integrierten Schaltkreismoduls gemäß einer Ausführung der Erfindung ist;

6 den Einsatz einer einen piezoelektrischen Drucksensor gemäß einer Ausführung der Erfindung nutzende Chipkarte darstellt;

7 ein Diagramm eines einen für den Einsatz in einer Chipkarte der 6 geeigneten piezoelektrischen Signalgeber nutzendes Moduls ist;

8 ein Schaltkreisdiagramm des für den Einsatz in einer Chipkarte der 6 geeigneten piezoelektrischen Signalgebers ist;

9 eine den Betrieb des Schaltkreises der 8 darstellenden Zeichnung ist;

10 den Einsatz einer einen kapazitiven Drucksensor gemäß einer Ausführung der Erfindung einsetzenden Chipkarte darstellt;

11 ein Diagramm eines einen für den Einsatz in der Chipkarte der 10 geeigneten kapazitiven Signalgeber einsetzenden Moduls ist;

12 ein Schaltkreisdiagramm eines für den Einsatz in der Chipkarte der 10 geeigneten kapazitiven Signalgebers ist;

13 ein Blockdiagramm von ausgewählten Elementen eines Moduls ist;

14 eine Querschnittperspektive einer Chipkarte gemäß einer Ausführung der Erfindung ist;

15 ein Diagramm einer kontaktbetriebenen Ausführung eines Chipkartensystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und

16 ein Diagramm einer kontaktlosen Ausführung eines Chipkartensystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist.

Während die Erfindung verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen unterliegen kann, werden spezifische Ausführungen davon beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt und werden hierin im Einzelnen beschrieben. Es versteht sich jedoch von selbst, dass die hierin präsentierten Zeichnungen und die detaillierte Beschreibung nicht dazu bestimmt sind, die Erfindung auf die bestimmte, offen gelegte Ausführung zu beschränken. Im Gegenteil, nur der Wortlaut der Ansprüche beschränkt die Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Identischen Elementen werden innerhalb der Beschreibung und der Zeichnungen dieselben Bezugszeichen zugeordnet.

Allgemein gesprochen bezieht sich die Erfindung auf eine tragbare Vorrichtung, wie z. B. eine Chipkarte, die einen integrierten Schaltkreis mit einem biometrischen Sprachsensor und einem Signalverarbeitungs-Schaltkreis beinhaltet. Der biometrische Sprachsensor produziert ein elektrisches Signal als Reaktion auf Sprachwellen in der Nähe. Das elektrische Signal hat Merkmale, die die Identität des Sprechers angeben. Der Signalverarbeitungsschaltkreis ist konfiguriert, um das elektrische Signal zu analysieren, um die Signalmerkmale festzustellen und die Signalmerkmale mit im Speicher gespeicherten Informationen zur Durchführung von Aufgaben, wie z. B. der Authentifizierung des Anwenders, der Identifizierung des Anwenders, der Ausführung eines per Sprache übermittelten Befehls, zur Verschlüsselung einer Anwenderstimme, der Spracherkennung und anderen Anwendungen zu vergleichen.

Der Sprachsensor kann mit einem piezoelektrischen Drucksensormechanismus, einem kapazitiven Sensormechanismus eines Brückendrucks, einem Paar Ringoszillatoren oder mit einem anderen geeigneten Mechanismus zur Feststellung von Sprachsignalen implementiert werden. Der Sprachsensor kann einen dünnen Membranabschnitt beinhalten, der von menschlicher Sprache hervorgerufene Druckwellen feststellt. Die Membran kann mit Mikromaschinentechniken zur Herstellung von Halbleitern hergestellt werden, die im Zusammenhang mit einem CMOS-Herstellungsverfahren eingesetzt werden. Die tragbare Vorrichtung kann als solche eine mechanische Mikro-Elektro-System-Vorrichtung (Micro Electro Mechanical System (MEMS)) umfassen. Die Mikrobearbeitung kann als nachträglicher Verarbeitungsschritt im Wafer-Umfang oder als Sequenz von Schritten nach der CMOS-Verarbeitung des abgeschlossenen integrierten Schaltkreises erfolgen.

Der integrierte Schaltkreis kann darüber hinaus einen Prozessor, einen Speicher und einen ausreichenden Code zur Analyse eines von dem Sprachsensor generierten Signals beinhalten und die Merkmale des Signals mit den im Speicher zur Anwenderauthentifizierung, zur Anwenderidentifizierung, zur Ausführung von Befehlen, zur Verschlüsselung und zur Spracherkennung gespeicherten Sprachinformationen vergleichen.

Die Anwenderauthentifizierung bezieht sich auf die Fähigkeit zur Feststellung der Identität eines Anwenders. Die Authentifizierung kann den Vergleich einer Anwendersprachprobe mit einem vorbestimmten Sprachmuster oder einer Sequenz beinhalten, wie z. B. ein Passwort oder ein Pass-Satz, um dem Anwender den Zugang zu anderen Vorrichtungsfunktionen oder Informationen zu ermöglichen. Die Authentifizierung kann darüber hinaus den Einsatz von statischen oder von Anwendern veränderbaren Kennwörtern beinhalten, bei der der integrierte Schaltkreis ein von einem Anwender gesprochenes Wort oder eine Gruppe von einem Anwender gesprochenen Wörtern mit einer im Speicher mit integriertem Schaltkreis gespeicherten Passwortinformation vergleicht. Das gespeicherte Passwort oder die gespeicherte Passsatzinformation kann eine digitale Darstellung des von dem Sprachsensor beim Aussprechen des Passwortes in den Sensor hinein erzeugten Signals beinhalten.

Die Anwenderidentifizierung bezieht sich auf die Fähigkeit der Vorrichtung, einen bestimmten Anwender von anderen Anwendern zu unterscheiden. Die Vorrichtung kann einen Anwender durch den Vergleich von Merkmalen des Sprachsensorsignals identifizieren, das produziert wird, wenn der Anwender in die Vorrichtung hineinspricht, mit den im Speicher gespeicherten Stimmmerkmalen. Die im Speicher gespeicherten Stimmmerkmale geben die einzigartigen Stimmmerkmale einer Vielzahl von Personen an. Damit kann ein Identifizierungsprozess unabhängig von dem Sprachinhalt auf dieselbe Weise durchgeführt werden, wie das menschliche Ohr zur Identifizierung von Individuen durch ihre Sprache unabhängig davon in der Lage ist, was gesagt wird.

Zusätzlich zu der Autorisation und der Identifikation kann die Vorrichtung darüber hinaus andere Merkmale ermöglichen, unter Einschluss der Ausführung von per Sprache übermittelten Befehlen, einer Verschlüsselung und das Erkennen von freier Sprache.

Im Befehlsausführungsmodus vergleicht die Vorrichtung ein Wort oder eine Gruppe von Wörtern, das/die ein Anwender gesprochen hat (wahrscheinlich nach der Identifizierung und/oder der Autorisation des Anwenders) mit den zuvor geladenen, im Speicher gespeicherten Befehlswörtern. Wird eine Übereinstimmung festgestellt, führt die Vorrichtung eine dem abgestimmten Befehl entsprechende festgelegte Befehlssequenz aus. Die Befehle können zuvor aufgezeichnet oder veränderbar sein.

Die Erfindung kann weiterhin unter Verwendung eines auf der Karte gespeicherten oder auf der Karte durch eine Verbindung mit oder ohne Kontakt herunter geladenen Algorithmus die Verschlüsselung des vom Sprachsensor erzeugten Signals ermöglichen. Das verschlüsselte Signal kann dann auf sichere Weise außerhalb der Karte unter Verwendung derselben oder einer anderen Verbindung übertragen werden.

Im Freisprech-Erkennungsmodus „hört" der integrierte Schaltkreis auf die von dem Anwender gesprochenen Wörter, wie z. B. durch die Aufnahme der Sprache des Anwenders und die Identifizierung von ausgewählten Schlüsselwörtern in der Sprache. Die Vorrichtung kann dann die aufgenommene Sprache auf der Grundlage des Inhaltes verarbeiten. Die Vorrichtung kann zum Beispiel Meldungen gemäß Schlüsselwörtern in der Meldung einordnen.

Die Chipkarte kann eine Chipkarte vom Typ mit Kontakt, eine Chipkarte ohne Kontakt oder eine Chipkarte mit Hybridkontakt und ohne Kontakt sein. Die Chipkarte kann durch eine interne Batterie oder durch einen Host über Kontakte oder durch ein den drahtlosen Port der Chipkarte in einer kontaktlosen Implementierung übertragenes Stromsignal mit Strom versorgt werden.

Durch Integration eines Mechanismus für die Erfassung von Sprachinformationen und Mitteln für die Analyse von Sprachinformationen auf einem einzigen integrierten Schaltkreis reduziert die Erfindung vorteilhaft die Möglichkeit eines nicht autorisierten oder betrügerischen Einsatzes der tragbaren Vorrichtung und verbessert die Einfachheit der Kartennutzung. Darüber hinaus erreicht die tragbare Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Implementierung des Analyse-Schaltschemas mit der Technologie des integrierten Schaltkreise unter Einsatz von standardmäßigen Verarbeitungstechniken mit integriertem Schaltkreis diese Vorteile ohne wesentliche Beeinträchtigung der Produktionskosten der Vorrichtung.

Unter Bezugnahme auf 4, 5 und 6 werden alternative Ansichten einer tragbaren Vorrichtung oder eines Moduls 140 gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der beschriebenen Ausführung beinhaltet das Modul 140 einen integrierten Schaltkreis 141 und kann als eine Chipkarte implementiert werden, in die der integrierte Schaltkreis mit einer Klebefolie 150 an einem Bleirahmen 142 befestigt ist. Der integrierte Schaltkreis 141 beinhaltet einen Satz von Blöcken 152, die elektronisch an die Kontakte C1 bis C8 mit einem Satz von Anschlussdrähten 160 angeschlossen sind.

Die beschriebene Ausführung des Moduls 140 wird konfiguriert, um Abweichungen im Druck zu empfangen und festzustellen, wie z. B. die von den Sprachdruckwellen 161 von jemandem, der in der Nähe des Moduls 140 spricht, verursachten Druckabweichungen. Der Integrierte Schaltkreis 141 wird typischerweise durch ein Substrat eines einzigen Kristallins oder durch aus einem Halbleitermaterial, wie z. B. Silikon, gebildete Masse 153 gebildet. Der Integrierte Schaltkreis 141 wird typischerweise durch einen Halbleiter-Herstellungsprozess hergestellt, der einen konventionellen CMOS-Prozess zur Erstellung des Speichers, der Verarbeitungseinheiten und externer Schnittflächen beinhaltet.

Die Herstellung von integrierten Schaltkreisen 141 kann darüber hinaus ein Verfahren für die Rückseite für die Erstellung einer Aushöhlung 154 in der Rückseite des Wafers umfassen. Die Aushöhlung 154 produziert eine Membran 156, die ein Erfassungselement eines integrierten Schaltkreises 141 umfasst. Die Membran 156 ist ein relativ dünner Abschnitt eines am Wafer-Niveau unter Einsatz eines nassen oder trockenen Mikro-Bearbeitungsprozesses erstellten integrierten Schaltkreises 141, der typischerweise nach dem Abschluss der CMOS-Struktur der „Vorderseite" durchgeführt wird. Eine typische Dicke einer Membran 156 beträgt 10,0 bis 25,0 Mikrometer.

Zu den geeigneten Mikro-Bearbeitungsprozessen kann ein nasser Prozess gehören, in dem die Membranabschnitte des Wafers selektiv einer KOH-Lösung unter Einsatz konventioneller Photolitographie-Techniken ausgesetzt werden, oder ein trockenes Verfahren, in dem die Membranabschnitte des Wafers einem reaktiven Ionen-Ätzprozess (RIE) unterworfen werden. Beide Mikro-Bearbeitungsprozesse sind mit CMOS-verarbeiteten Wafern vereinbar.

Der in 6 dargestellte integrierte Schaltkreis 141 umfasst darüber hinaus einen Satz von piezoelektrischen Druckmessern 158, die in dem integrierten Schaltkreis 141 an geeigneten Stellen in der Nähe der Membran 156 unter Hinzuziehung von konventionellen Halbleiter-Herstellungsprozessen eingesetzt werden können. Die Druckmesser 158 sind typischerweise Widerstände oder eingesetzte Widerstände, die einer parallelen Belastung oder einer senkrechten Belastung in der Nähe der Aushöhlung ausgesetzt werden. Die parallele Belastung reduziert den Wert des Widerstandes, während eine senkrechte Belastung den Wert des Widerstandes erhöht. Die in 6 beschriebenen Druckmesser 158 werden als Wheatstone-Brücke beschrieben. Jede auf die Membran 156 angewendete Sprachdruckwelle P(t) 161 ändert die Ausgabespannung der Wheatstone-Brücke. Auf diese Weise werden die Ableitungen in der Membran 156 in ein elektrisches Signal VS(P(t)) umgewandelt, das für eine konventionelle Signalverarbeitung geeignet ist. Da die Sprachmerkmale jedes Menschen einzigartig sind, wird theoretische davon ausgegangen, dass die Sprachwellen 161 zu einem Ableitungsmuster der Membran 156 führen, das ebenfalls einzigartig ist. Das einzigartige Ableitungsmuster der Membran 156 drückt sich in einem entsprechend einzigartigen elektrischen Signal mit Signalmerkmalen aus, die zur Identifikation des Sprechers genutzt werden können.

Unter Bezugnahme auf 7 wird ein Blockdiagramm ausgewählter Elemente einer Ausführung des integrierten Schaltkreises 141 beschrieben. In der beschriebenen Ausführung beinhaltet der integrierte Schaltkreis 141 einen Drucksensor 165 gemäß Beschreibung in 6 mit einem Satz von in der Nähe des Membranabschnitts 156 des integrierten Schaltkreises angeordneten piezoelektrischen Druckmessern 158. Wie in

8 gesehen, können die Druckmesser 158 in einer Wheatstone-Brücken-Konfiguration zum Ausgleich von Messgerätedriften, Regelabweichungen und Änderungen der Temperatur und anderen Umweltfaktoren angeschlossen werden. In dieser Konfiguration erfasst der Drucksensor 165 Druckabweichungen P(t), die Ableitungen der Membran 156 hervorrufen und ein entsprechendes Spannungssignal Vs(P(t)) produzieren. Wie in 9 dargestellt, variiert das Spannungssignal Vs(P(t)) mit der Magnitude der Membranableitung, so dass Vs(P(t)) die erfassten Druckvariationen angibt.

Das Spannungssignal Vs(P(t)) wird an einem Ausgabe-Port eines Sprachverarbeitungs-Schaltkreises 170 des integrierten Schaltkreises 141 vorgesehen. Der Verarbeitungsschaltkreis 170 beinhaltet einen Prozessor 169, eine Speichereinrichtung oder Speicher 174 und eine Schnittstelle 173. Der Speicher 174 kann einen flüchtigen Speicher, wie z. B, einen DRAM oder SRAM, umfassen, sowie einen nicht flüchtigen Speicher in Form eines Flash-Speichers, ROM, EEPROM oder ferroelektrischen RAM (FRAM). Der Prozessor 169 empfängt das Spannungssignal Vs(P(t)) vom Drucksensor 165 über eine Schnittstelle 173. Die Schnittstelle 173 kann ein geeignetes, analog-zu-digitales Konvertierungs-Schaltschema, ein Muster-Schaltschema und dergleichen umfassen. In einer Ausführung ist die Schnittstelle 173 konfiguriert, um ein digitales Signal zum Prozessor 169 vorzusehen, wo das digitale Signal die Vs(P(t)) angibt.

Der Prozessor 170 ist konfiguriert, um den Code zur Analyse des von der Schnittstelle 173 empfangenen Signals auszuführen und Merkmale des dem Sprachmuster entsprechenden Signals unter Verwendung einer konventionellen Signalverarbeitung und Spracherkennungstechniken abzuleiten. Der Prozessor 170 bestimmt dann, ob der abgeleitete Satz von Signalmerkmalen zu einem vorbestimmten Satz von Merkmalen passt, der im Speicher 174 gespeichert ist. Der vordefinierte Satz von Merkmalen ist wahrscheinlich die charakteristische Unterschrift des autorisierten Anwenders. Als solcher kann der vordefinierte Satz von Merkmalen das digitale Äquivalent des Spannungssignals Vs(P(t)) umfassen, das sich ergibt, wenn der autorisierte Anwender eine verbale Sequenz von einem oder mehreren Wörtern in die Chipkarte spricht.

In eine Ausführung wird der vordefinierte Satz von Merkmalen vom Verkäufer oder Vertriebshändler des Moduls 140 in den Speicher 174 gesprochen, und der Modulbesitzer wird an deren Änderung gehindert. Der Modulverkäufer oder Vertriebshändler kann ein Sprachmuster vom Modulbesitzer einholen, das Muster in eine digitale Unterschrift konvertieren und die digitale Unterschrift in einen nicht offen gelegten Abschnitt des Speichers 174 laden. In einer anderen Ausführung kann das Modul 140 als „unbeschrieben" vertrieben oder verkauft werden, das keine vorab geladene Sprachunterschrift enthält. Bevor das Modul 140 benutzt werden kann, kann der Kartenbesitzer das Modul durch die Ausführung einer Personalisierungssequenz personalisieren, die sich im Speicher 174 befindet. Die Personalisierungssequenz kann vom Modulbesitzer verlangen, ein oder mehrere Wörter oder Sätze in das Modul zu sprechen. Von diesen Sprachproben bestimmt das Modul 140 die Sprachunterschrift des Anwenders und lädt die Unterschrift in den Speicher 174. Alternativ kann ein unbeschriebenes Modul durch Downloaden über eine Verbindung mit oder ohne Kontakt einer Sprachunterschrift von einem externen Datenverarbeitungssystem, wie z. B. einem Tischcomputer oder einem Laptop PC, personalisiert werden. Die Sprachunterschrift, die im Speicher 174 gespeichert ist, sieht, ganz gleich, ob sie vom Vertriebshändler der Vorrichtung vorab geladen wurde oder vom Anwender personalisiert wurde, einen Sicherheitsmechanismus oder eine Verriegelung vor, die Andere von der Einholung der Autorisation zur Nutzung des Moduls hindert.

Die Informationen im Speicher 174 können Informationen beinhalten, die die Sprachmerkmale von zahlreichen autorisierten Anwendern angeben (z. B. Ehemann und Ehefrau). In dieser Ausführung wird das Modul 140 ausschließlich zur Identifizierung und Authentifizierung jedes der Anwender konfiguriert. Darüber hinaus kann der Speicher 174 anwenderspezifische Profilinformationen für jeden der zahlreichen autorisierten Anwender enthalten. Das Modul 174 kann Profilinformationen zur kundenspezifischen Anpassung von Parametern (z. B. Kreditlimit) nutzen oder auf andere Weise anwenderspezifische Funktionalitäten ermöglichen.

In einer Ausführung erlaubt die Autorisationssequenz die Identifizierung und Autorisation durch „freies Sprechen", in der der Modulbesitzer irgendeinen Satz oder irgendeine Wortfrequenz sprechen kann. In dieser Ausführung basieren die Identifikation und die Autorisation des Anwenders auf den allgemeinen Sprachmerkmalen des Anwenders, unabhängig von den Wörtern, die gesprochen werden. In einer anderen Ausführung kann die Autorisationssequenz es erfordern, dass der Modulbesitzer ein ein vorbestimmtes Wort oder einen vorbestimmten Satz umfassendes Passwort spricht. Das Passwort kann in Abhängigkeit von der Implementierung durch den Modulbesitzer veränderbar sein oder auch nicht.

In einer weiteren Ausführung umfasst der Drucksensor zwei Ringoszillatoren, von denen jeder eine ungerade Anzahl von z. B. elf CMOS-Wechselrichtern hat, die konfiguriert sind, um den Sprachdruck in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Der erste Ringoszillator wird über der Membran platziert, so dass seine Ausgabefrequenz F1 sich mit dem Sprachdruck erhöht, während der zweite Ringoszillator über der Membran platziert wird, so dass seine Ausgabefrequenz F2 mit dem Sprachdruck abnimmt. Die Kombination der beiden Frequenzen in einem Verhältnis F1/F2 ergibt ein mit dem Sprachdruck verbundenes Signal, während die Temperaturauswirkungen und statischen Fehler minimiert werden und die Sensibilität optimiert wird.

Unter Bezugnahme auf 10 wird nunmehr eine Ausführung des Moduls 140 beschrieben, in der der Drucksensor mit einem Paar Kondensatoren 171 und 172 implementiert wird. Diese Ausführung des Drucksensors erfordert im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen piezoelektrischen und Ringoszillator-Sensoren nicht die dünne Membran und ihre entsprechende Aushöhlung. Der Isolator für den ersten Kondensator 171 ist ein Vakuum 177, während der Isolator für den zweiten Kondensator ein Dielektrikum 179, wie z. B. Silicondioxid (SiO2), ist. In dieser Ausführung wirken die Sprachdruckwellen auf eine Elektrode des ersten Kondensators 171 zwecks Variation ihrer Kapazitanz, während die Kapazitanz des zweiten Kondensators 172 über die typischerweise von der menschlichen Sprache induzierten Druckvariationen im Wesentlichen konstant bleibt. Die Differenz in der Kapazitanz zwischen den beiden Kondensatoren liefert einen Indikator des Drucks, der die Stimmmerkmale des Sprechers angibt.

Wie in 10 beschrieben, beinhaltet eine Ausführung eines Chipkartenmoduls 140 einen mit einer Klebefolie 150 befestigten Bleirahmen 142 integrierten Schaltkreis 141. Der integrierte Schaltkreis 141 beinhaltet einen Drucksensor, der einen ersten Kondensator 171 und einen zweiten Kondensator 172 beinhaltet. Der erste Kondensator 171 beinhaltet eine erste, typischerweise aus schwer gedoptem Polysilikon gebildete Leiterplatte (Elektrode) 174, ein feuerfestes Metall oder ein Metall wie z. B. Aluminium oder Kupfer. Der Kondensator 171 beinhaltet darüber hinaus eine zweite Leiterplatte 176, die einen gedopten Abschnitt des Silikonsubstrats des integrierten Schaltkreises 141 umfassen kann. Die erste Leiterplatte 174 und die zweite Leiterplatte 176 sind durch einen Hohlraum 177 isoliert. Der Hohlraum 177 liefert die elektrische Isolatorschicht für den Kondensator 171. Der Hohlraum 177 kann durch anfängliches Aufbringen oder Wachsen eines Films, wie z. B. eines Oxidfilms über der zweiten Platte 176 vor dem Aufbringen der ersten Platte 174 gebildet werden. Nach dem Aufbringen der ersten Platte 174 kann ein Durchgangsloch in der ersten Platte 174 geöffnet werden, um den Zugang zu dem Oxidfilm vorzusehen. Eine entsprechende nasse Ätzlösung kann dann zur Entfernung des Oxidfilms (oder eines anderen geeigneten Films) zwischen der ersten und der zweiten Platte verwendet werden. Nachdem der nasse Ätzprozess einen Hohlraum 177 bildet, wird dann ein Stöpsel 181 zur Versiegelung des Vakuums gebildet, der als der dielektrische Kondensator wirkt.

Der zweite Kondensator 172 beinhaltet eine erste Platte 178, die wie die erste Platte 174 des ersten Kondensators 171, typischerweise aus schwer gedoptem Polysilikon oder anderem geeigneten leitenden Material gebildet wird. Der zweite Kondensator 172 kann sich eine gemeinsame zweite Platte 176 mit dem ersten Kondensator 171 teilen. Im Gegensatz zu dem ersten Kondensator 171 jedoch beinhaltet der zweite Kondenstor 172 einen soliden dielektrischen Film 179, der als das Dielektrikum des Kondensators dient. Der dielektrische Film 179 kann aus Silikondioxid, Silikonnitrid, Silikon-Oxinitrid oder anderen geeigneten Dielektrika gebildet werden. Unter Bezugnahme auf 11 und 12 werden nunmehr eine Blockdiagrammansicht und eine Schaltkreisansicht einer Ausführung des Moduls 140 beschrieben, die den oben unter Bezugnahme auf 10 beschriebenen kapazitiven Drucksensor 175 beinhalten. Die ersten und zweiten Kondensatoren 171 und 172 können elektrisch an einen Signal-konditionierenden Schaltkreis 180 in einer halben Brücken-Konfiguration wie in 12 dargestellt angeschlossen werden, um Messgerätedriften und Regelabweichungen auszugleichen. Der Signal-konditionierende Schaltkreis 180 übersetzt die Kapazitanz-Variationen, die er zwischen dem ersten Kondensator 171 und dem zweiten Kondensator 172 feststellt, in ein Spannungssignal Vs(P(t)). Das Spannungssignal Vs(P(t)) gibt die Kapazitanzabweichung des ersten Kondensators 171 an (unter der Voraussetzung, dass die Kapazitanz des zweiten Kondensators 172 über die betrachteten Druckvariationen hinweg wesentlich konstant ist) und gibt daher die durch den Sprecher verursachten Druckvariationen an. Das Spannungssignal Vs(P(t)) kann zu einem Verarbeitungsschaltkreis 170 zur Signalanalyse und zum Vergleich mit einer vorab geladenen Sprachunterschrift versandt werden, wie zuvor im Hinblick auf den Verarbeitungsschaltkreis 170 der 7 besprochen.

Diese Ausführung des Drucksensors, die einen Mechanismus für den Vergleich eines ersten Signals beinhaltet, das mit der Sprachdruckwelle gegenüber einem zweiten Signal variiert, ist bei Druckwellen im Wesentlichen unvariabel. Die ersten und zweiten Signale werden miteinander verglichen, um die Magnitude der Druckwelle zu bestimmen. In dem Fall eines kapazitiven Drucksensors werden die ersten und zweiten Kondensatoren mit und ohne Vakuum hergestellt, um die Druckwellensensibilität zu erreichen. Der zweite Kondensator, dessen Kapazitanz nicht wesentlich mit dem Druck variiert, wird zum Vorsehen eines Messens von anderen Faktoren herangezogen, die das Messsignal (Kapazitanz) unter Einschluss der Temperatur, des Messgerätedriftens, der Regelabweichungen und anderen Faktoren beeinflussen können, die nicht mit der Druckwelle in Verbindung stehen.

Unter Bezugnahme auf 13 wird nunmehr ein ausgewählte Elemente des Moduls 140 zeigendes Blockdiagramm beschrieben, um zusätzliche Merkmale der Erfindung darzustellen. Wie in 13 dargestellt, beinhaltet das Chipkartenmodul 140 einen biometrischen Sprachsensor 192 (der in dieser Offenlegung ebenfalls als einfacher Sprachsensor 192 bezeichnet wird), der an den Prozessor 169 angeschlossen ist. Gemäß seinem Einsatz in der Offenlegung bezieht sich ein biometrischer Sprachsensor auf einen Sensor, der in der Lage ist, Individuen ausschließlich auf der Grundlage ihrer Stimmen zu identifizieren.

Der biometrische Sprachsensor 192 kann wie zuvor besprochen als ein Drucksensor eingesetzt werden. In anderen Ausführungen jedoch kann der Sprachsensor 192 alternative Mittel zur Umwandlung eines Sprachsignals in ein entsprechendes, zur Analyse und Verarbeitung durch den Prozessor 169 geeignetes Spannungssignal einsetzen. Alternative Spracherfassungsmechanismen können zum Beispiel einen Mikrobeschleuniger umfassen, der die physische Bewegung einer dünnen Membran feststellt.

Das Modul 140 beinhaltet bevorzugt eine Kommunikationsschnittestelleneinheit 190, die die Kommunikation zwischen der Chipkarte und der Außenwelt über eines der zahlreichen Kommunikationsprotokolle erleichtert. Die Kommunikationsschnittstelle 190 ist für das Feststellen von Informationen verantwortlich, die gemäß einem bestimmten Protokoll formatiert worden sind und die Information in ein für die Präsentation beim Prozessor 169 geeignetes Format umwandeln, das als ein Mikroprozessor für allgemeine Zwecke, einen Prozessor mit digitalem Signal oder eine geeignete Kombination von beiden implementiert werden kann. In der beschriebenen Ausführung beinhaltet die Kommunikationsschnittstelle 190 einen ISO-Port 195 mit RST-, CLK- und I/O-Pins für eine ISO 7816-Kommunikationsverbindung, einen USB-Port 197 mit D+ – und D- -Pins für eine USB-Kommunikations-Verbindung und einen drahtlosen Port 199 für den Einsatz in einer Anwendung ohne Kontakt im Zusammenhang mit einer Antenne 193.

Das Modul 140 beinhaltet typischerweise eine Stromquelle 194, um die funktionalen Elemente des Moduls mit Strom zu versorgen. In einer Ausführung ist die Stromquelle 194 als eine Batterie implementiert, die den unabhängigen Betrieb der Chipkarte ermöglicht. Alternativ kann die Stromquelle 194 ein Stromschaltkreis sein, der zum Empfang von einem Wirtssystem, wie z. B. einem Chipkartenlesegerät konfiguriert ist, das in Verbindung mit der Chipkarte verwendet wird. In dieser Ausführung kann der vom Wirt bereitgestellte Strom durch die Chipkartenkontakte in einer Anwendung mit Kontakt oder durch die Antenne in einer Anwendung ohne Kontakt vorgesehen werden.

Abschnitte der Erfindung können als eine Sequenz des von durch einen Prozessor ausführbaren, in einem integrierten Schaltkreisspeichermedium gespeicherten Anweisungen (Software) implementiert werden. Das Speichermedium kann ein flüchtiges Speichermedium beinhalten, wie z. B. ein dynamischer RAM- oder ein statischer RAM-Speicher oder ein dauerhafter (nicht flüchtiger) Speicher, wie z. B. ein Flash-Speicher, EEPROM, ROM oder RAM. Der Speicher 174 kann z. B. einen Erkennungscode haben, der eine vom Prozessor ausführbare Spracherkennung oder einen Muster-Erkennungscode für die Analyse von vom Sprachsensor 192 produzierten Signalen für die Bestimmung eines Satzes von der Stimme entsprechenden Merkmalen beinhaltet. Der Erkennungscode kann darüber hinaus einen Code zum Vergleich des bestimmten Satzes von Merkmalen mit einem Satz von Merkmalen beinhalten, die der Stimme des Kartenbesitzers entsprechen und die vorab in den Speicher 174 geladen wurden, um den Anwender zu identifizieren, und einen Code für den Vergleich der Sprache des Anwenders mit dem Inhalt, wie zum Beispiel einem Passwort, das im Speicher zur Authentifizierung des Anwenders als einen autorisierten Anwender der Chipkarte gespeichert ist.

Die Software kann darüber hinaus einen Code zur Erkennung und zur Ausführung von Sprachbefehlen enthalten. In dieser Ausführung kann der Speicher 174 einen oder mehrere vorab geladene Sprachsequenzen beinhalten, bei denen jede vorab geladene Sprachsequenz einem Befehl entspricht, der durch den Prozessor erkannt wird. Wenn der Spracherkennungsocde eine Übereinstimmung zwischen einem vom Anwender gesprochenen Befehl und einer vorab in den Speicher geladenen Sequenz feststellt, kann der Prozessor eine vorab definierte Sequenz oder dem Befehl entsprechende Aufgabe ausführen. Der Befehlsausführungscode kann als eine Voraussetzung eine Identifizierung oder Authentifizierung des Anwenders erfordern.

In einer Ausführung kann der Computercode einen Code beinhalten, der ein bestimmtes Wort oder einen bestimmten Satz als das Passwort erkennt, das den Anwender authentifiziert. Das Passwort kann seinerseits einen Befehl enthalten, der durch den Code anerkannt wird, so dass die Chipkarte den Anwender authentifizieren kann und einen Befehl in einer einzigen Sequenz ausführen. In dieser Ausführung kann der Code dem Chipkartenbesitzer erlauben, das Passwort als eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme zu ändern, so dass ein unterschiedliches Passwort oder ein unterschiedlicher Satz zur Authentifizierung der Karte erforderlich wird. In einer anderen Ausführung erkennt der Computercode spezifische Merkmale des freien Sprechens des Kartenbesitzers als eine Alternative zu einem Passwort an und authentifiziert den Anwender auf der Grundlage der Sprachmerkmale.

Unter Bezugnahme auf 14 wird eine Querschnittsansicht einer Ausführung einer Chipkarte 200 präsentiert. Die Chipkarte 200 ist typischerweise mit der Chipkartenspezifikation von ISO 7816 kompatibel. In der beschriebenen Ausführung beinhaltet die Chipkarte 200 eine Plastikmasse oder einen Rahmen 202, der eine Aushöhlung 201 definiert. Die Größe der Aushöhlung 201 ist auf geeignete Weise zur Aufnahme des Chipkartenmoduls 140 mit dem sich in der Aushöhlung 201 befindenden integrierten Schaltkreis 141 bemessen. Die Chipkarte 200 gemäß der beschriebenen Ausführung beinhaltet darüber hinaus einen sich mit der Vorderseite oder aktiven Schicht 143 des integrierten Schaltkreises 141 in Kontakt befindenden Verbund 203. Der Verbund 203 überträgt Sprachdruckwellen 204 von der aktiven Schicht 143 auf die Membran 156 (ebenfalls bezeichnet als das Sensibilitätselement) des integrierten Schaltkreises 141, um den Empfang der Schallwellen durch den Sprachsensor des integrierten Schaltkreises zu erleichtern. In einer Ausführung des integrierten Schaltkreises 141, der keine Membran beinhaltet, überträgt der Verbund 203 Sprachdruckwellen von der Vorderseite 143 des integrierten Schaltkreises 141 auf ein z. B. eine Elektrode eines Kondensators umfassendes Sensibilitätselement. In einer Ausführung beinhaltet der Verbund 203 ein bei Raumtemperatur vulkanisiertes (RTV) Silikon, das ein geeignetes Medium für die Übertragung von Schallwellen auf die integrierte Schaltkreismembran darstellt.

Unter Bezugnahme auf 15 wird nunmehr eine Ausführung eines im Zusammenhang mit einer sprachaktivierten Chipkarte 200 eingesetzten Systems 220 beschrieben. In der beschriebenen Ausführung beinhaltet das System 220 eine an ein Chipkartenlesegerät 122 angeschlossene externe Datenverarbeitungsvorrichtung 224. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 224 kann als ein Tisch-PC oder ein Laptop, eine dedizierte Workstation oder ein Server für die Verarbeitungstransaktionen der Chipkarte oder eine beliebige Auswahl von im Handel erhältlichen Datenverarbeitungsvorrichtungen ausgebildet sein. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 224 ist an eine Schnittstelle angeschlossen und enthält eine Schnittstelle zur Kommunikation mit dem Chipkartenlesegerät 226. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 224 umfasst typischerweise einen Code oder eine Software, der/die bei der Ausführung den Anwender zum Einführen der Chipkarte 200 in das Kartenlesegerät 226 auffordert. Beim Einführen der Karte 200 in das Lesegerät 226 kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 224 den Kartenbesitzer auffordern, ein angegebenes Wort oder einen angegebenen Satz auszusprechen. Alternativ kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 224 den Anwender auffordern, das Passwort auszusprechen, das wahrscheinlich nur dem Kartenbesitzer bekannt ist. Als Reaktion auf die entsprechende Aufforderung spricht der Kartenbesitzer das angeforderte Wort oder den angeforderten Satz in der Nähe der Chipkarte 200 aus. Der Chipkarten-Sprachsensor stellt dann, ganz gleich, ob es sich um einen piezoelektrischen Drucksensor handelt, einen kapazitiven Drucksensor, einen Mechanismus zur Beschleunigungsmessung oder irgendeinen anderen Parameter oder irgendwelche anderen Mittel zur Feststellung von Sprachwellen, das gesprochene Wort oder den gesprochenen Satz fest und konditioniert dieses/diesen für die Präsentation gegenüber dem Verarbeitungsschaltschema der Chipkarte zur Analyse und zum Vergleich mit einer vorab geladenen Sprachunterschrift. Bei der Authentifizierung der Stimme des Kartenbesitzers, die mit dem im Speicher der Chipkarte gespeicherten Stimmsequenzmuster übereinstimmt, wird die Chipkarte 200 aktiviert und für den Einsatz auf die konventionelle Weise in Abhängigkeit von der Anwendung aktiviert. Zusätzlich zu dem Zulassen einer Sprachautentifizierung wird eine Ausführung der Chipkarte 200 konfiguriert, um den Sprachbefehlen nach der Autorisation des Anwenders (Sprechers) zu entsprechen.

Unter Bezugnahmen auf 16 wird eine Ausführung eines Systems 220 ohne Kontakt für den Einsatz einer sprachaktivierten Chipkarte 200 beschrieben. In dieser Ausführung wird das Daten verarbeitende System 224 an eine Schnittstelle einer drahtlosen Sender-Empfänger-Vorrichtung 225 angeschlossen. In dieser Ausführung spricht der Kartenbesitzer mit der Chipkarte 200 als Antwort die Aufforderung durch ein Datenverarbeitungssystem der Chipkarte in der Nähe eines drahtlosen Senders-Empfängers 225. Wenn die Chipkarte 200 den Sprecher als den autorisierten Anwender authentifiziert, ist die Karte aktiviert, und der Anwender kann mit der auf der Datenverarbeitungsvorrichtung zur Durchführung der Aufgabe laufenden Anwendung interagieren. In dieser Ausführung kann eine Chipkarte 200 von einer internen Stromquelle, wie z. B. einer Batterie, mit Strom versorgt werden. Alternativ kann ein Sender-Empfänger 225 ein elektromagnetisches Stromsignal, das von der Chipkartenantenne empfangen wird, übertragen. Das Stromsignal kann die notwendige Stromversorgung zur Aktivierung der Chipkarte 200 vorsehen.

Dem Fachmann, der in den Vorteil dieser Offenlegung kommt, nach der die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein System zur Implementierung einer sprachaktivierten Chipkartenvorrichtung kommt, wird dies offensichtlich sein. Es versteht sich von selbst, dass die in der detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen aufgezeigten Formen der Erfindung ausschließlich als hierin bevorzugte Beispiele zu verstehen sind und dass die Erfindung nur durch den Wortlaut der Ansprüche eingeschränkt wird.


Anspruch[de]
Karte (100) mit integriertem Schaltkreis (IC) mit einem Modul (140), die folgendes umfasst:

einen biometrischen Sprachsensor (192) mit einem Abschnitt eines integrierten Schaltkreises (141), in dem der Sprachsensor (192) konfiguriert ist, um die Sprache eines Anwenders festzustellen und ein Signal als Reaktion auf die Sprache des Anwenders zu produzieren; und

einen Speicher (174) zum Speichern der Stimmmerkmale wenigstens eines Anwenders angebenden Information

einen Sprachverarbeitungs-Schaltkreis (170) mit einem Abschnitt eines integrierten Schaltkreises (141), in dem der Sprachverarbeitungs-Schaltkreis (170) konfiguriert ist, um das Signal von dem biometrischen Sprachsensor (192) zu empfangen, die Signal-Feststellungs-Merkmale der Stimme zu verarbeiten und eine Spracherkennungstechnik zum Vergleichen der festgestellten Stimmmerkmale mit den im Speicher (174) gespeicherten Informationen zu nutzen und wenigstens eine aus dem Satz ausgewählte Aufgabe auszuführen, das die Authentifizierung des Anwenders, die Identifizierung des Anwenders, die Ausführung des per Sprache übertragenen Befehls, die Verschlüsselung einer Anwenderstimme und die Spracherkennung umfasst.
IC-Karte gemäß Anspruch 1, die darüber hinaus ein Mittel zur Herstellung einer Datenverbindung zum Downloaden von Daten umfasst, von denen die gespeicherte Information abgeleitet wird. IC-Karte gemäß Anspruch 1, in der die Vorrichtung (140) die gespeicherte Information zur Authentifizierung des Anwenders nutzt. IC-Karte gemäß Anspruch 3, in der die Information die Stimmmerkmale zahlreicher Anwender angibt und in der die Vorrichtung (140) konfiguriert ist, um jeden der zahlreichen Anwender zu authentifizieren. IC-Karte gemäß Anspruch 1, in der die Vorrichtung (140) anwenderspezifische Profil-Informationen für jeden einzelnen der zahlreichen Anwender enthält, die die anwenderspezifische Funktionalität der Vorrichtung erlauben. IC-Karte gemäß Anspruch 3, in der der integrierte Schaltkreis (141) konfiguriert ist, um einen Anwender der Vorrichtung (140) durch den Vergleich der Merkmale des Signals des Stimmsensors (192) mit im Speicher (174) gespeicherten, ein vorbestimmtes Passwort angebenden Informationen zu vergleichen. IC-Karte gemäß Anspruch 6, in der die im Speicher (174) gespeicherten Informationen ein vom Anwender gesprochenes Passwort angeben und der integrierte Schaltkreis (141) konfiguriert ist, um einen Anwender durch den Vergleich der Merkmale des Signals des Stimmsensors (192) mit den gespeicherten Informationen zu vergleichen und damit zu bestimmen, ob der Anwender das Passwort ausspricht. IC-Karte gemäß Anspruch 1, in der die gespeicherten Informationen den Anwender identifizieren. IC-Karte gemäß Anspruch 1, in der der integrierte Schaltkreis (141) konfiguriert ist, um einen per Sprache übermittelten Befehl durch den Vergleich der Merkmale des Signal des Stimmsensors (192) mit im Speicher (174) gespeicherten Informationen auszuführen, die einen den Befehl aussprechenden Anwender angeben. IC-Karte gemäß Anspruch 1, in der der integrierte Schaltkreis (141) darüber hinaus konfiguriert ist, um das Signal des Sprachsensors (192) unter Verwendung eines Algorithmus zu verschlüsseln. IC-Karte gemäß Anspruch 1, in der der integrierte Schaltkreis (141) konfiguriert ist, um den Inhalt der Sprache des Anwenders zu erkennen. IC-Karte gemäß Anspruch 11, in der der erkannte Inhalt zur Einordnung der Sprache durch Schlüsselwörter genutzt wird. IC-Karte gemäß Anspruch 1, in der die Vorrichtung (140) einen Plastikrahmen (202) umfasst, in den der integrierte Schaltkreis (141) eingebettet ist und in der der Plastikrahmen ISO 7816 kompatibel ist. IC-Karte gemäß Anspruch 1, in der der Sprachsensor (192) einen Drucksensor (165) umfasst. IC-Karte gemäß Anspruch 14, in der der Drucksensor (165) eine Membran (156) mit einer Dicke in der Größenordnung von rund 10,0 bis 25,0 Mikrometern umfasst, die einer Sprachdruckwelle (161) entspricht. IC-Karte gemäß Anspruch 15, in der der Drucksensor (165) einen Satz von in der Nähe des Membranabschnitts (156) angeordneten und zur Feststellung von durch die Sprachdruckwellen (161) induzierten Widerstandsänderungen konfigurierten piezoelektrischen Druckmessern (158) umfasst. IC-Karte gemäß Anspruch 16, in der die Druckmesser (158) in einer Wheatstone-Brückenkonfiguration verbunden sind. IC-Karte gemäß Anspruch 15, in der der Drucksensor (165) einen ersten Ringoszillator mit einer ungeraden Anzahl von CMOS-Wechselrichtern und einer derartigen Konfiguration umfasst, dass ihre Ausgabefrequenz ansteigt, wenn der Druck ansteigt. IC-Karte gemäß Anspruch 18, in der der Drucksensor (165) einen zweiten Ringoszillator mit einer ungeraden Anzahl von CMOS-Wechselrichtern und einer derartigen Konfiguration umfasst, dass seine Ausgabefrequenz abnimmt, wenn der Druck ansteigt. IC-Karte gemäß Anspruch 19, in der das Verhältnis der Frequenz des ersten Ringoszillators und der Frequenz des zweiten Ringoszillators zur Minimierung der Temperaturauswirkungen und zur Optimierung der Druckempfindlichkeit genutzt wird. IC-Karte gemäß Anspruch 14, in der der Drucksensor (165) einen ersten Kondensator (171) und einen zweiten Kondensator (172) umfasst. IC-Karte gemäß Anspruch 21, in der die Kapazitanz des ersten Kondensators (171) in Abhängigkeit von den Sprachdruckwellen (161) variiert und die Kapazitanz des zweiten Kondensators (172) in Abhängigkeit von den Sprachdruckwellen (161) im Wesentlichen konstant bleibt. IC-Karte gemäß Anspruch 21, in der der erste Kondensator (161) und der zweite Kondensator (172) in einer halben Brücken-Konfiguration verbunden sind und an eine zur Produktion eines die Änderung der Kapazitanz des ersten Kondensators (171) angebenden Spannungssignals konfigurierte Signalverarbeitungseinheit (10) angeschlossen sind. IC-Karte gemäß Anspruch 14, die darüber hinaus einen Verbund (203) mit Kontakt zu der aktiven Schicht (143) umfasst, in der der Verbund (203) Sprachdruckwellen (161) an das Sensitivitätselement (156, 174) des Drucksensors (165) überträgt. IC-Karte gemäß Anspruch 24, in der der Verbund (203) bei Raumtemperatur vulkanisiertes Silikon umfasst. IC-Karte gemäß Anspruch 1, die darüber hinaus eine Kommunikations-Schnittstellen-Einheit (190) mit einem Abschnitt des integrierten Schaltkreises (141) umfasst und an den Sprachverarbeitungsschaltkreis (170) angeschlossen ist, in der die Schnittstelleneinheit (190) eine serielle Schnittstelle (173) zur Kommunikation von Informationen über Kontakte gemäß wenigstens einem ISO- und USB-Protokoll umfasst. IC-Karte gemäß Anspruch 1, die darüber hinaus eine Energiequelle per Batterie (194) zur Stromversorgung der Vorrichtung (140) umfasst. IC-Karte gemäß Anspruch 1, die darüber hinaus einen zum Empfang eines elektronischen Signals zur Stromversorgung der Vorrichtung (140) konfigurierten drahtlosen Port (199) umfasst. IC-Karte gemäß Anspruch 1, in der die Kommunikationsschnittstelle (190) darüber hinaus einen drahtlosen Port (199) zur Kommunikation von Informationen an die Vorrichtung (140) und zurück in kontaktlosen Anwendungen umfasst. Verfahren zur Verarbeitung von Sprachwellen in einer Karte (100) mit integriertem Schaltkreis mit einem Modul (40), die Folgendes umfasst:

Erzeugen eines elektrischen Signals mit einem Sprachsensor (192) des Moduls (140) als Reaktion auf in den Sprachsensor (192) gesprochene Sprache;

Analyse des elektrischen Signals mit einem Signalverarbeitungsschaltkreis des Moduls (140) zur Feststellung von Merkmalen der Stimme; und

Einsatz einer Spracherkennungstechnik zum Vergleichen der festgestellten Stimmmerkmale mit in einem Speicher (174) des Moduls (140) gespeicherten Merkmalen als Angabe der Stimme eines Anwenders und zur Durchführung einer von dem Satz ausgewählten Aktion unter Einschluss der Authentifizierung des Anwenders, der Identifizierung des Anwenders, der Ausführung eines per Sprache übermittelten Befehls, der Verschlüsselung einer Anwenderstimme und der Spracherkennung.
Verfahren gemäß Anspruch 30, das darüber hinaus als Reaktion auf den Vergleich zwischen den festgestellten Sprachmerkmalen und der die Stimme des Anwenders angebenden Informationen, den Anwender identifiziert. Verfahren gemäß Anspruch 30, das darüber hinaus als Reaktion auf den Vergleich zwischen den festgestellten Sprachmerkmalen und die die Stimme des Anwenders angebenden Informationen den Anwender authentifiziert. Verfahren gemäß Anspruch 32, in dem die Authentifizierung des Anwenders den Vergleich der Merkmale des Signals des Sprachsensors (192) mit im Speicher (174) gespeicherten Informationen als Angabe darüber, dass ein Anwender ein Passwort ausspricht, beinhaltet. Verfahren gemäß Anspruch 30, das darüber hinaus die Ausführung eines per Sprache übertragenen Befehls umfasst. Verfahren gemäß Anspruch 30, das darüber hinaus die Verschlüsselung des elektrischen Signals umfasst. Verfahren gemäß Anspruch 30, das darüber hinaus die Erkennung des Inhaltes der Sprache des Anwenders umfasst. Verfahren gemäß Anspruch 30, in dem die Erzeugung des elektrischen Signals die Messung von durch die ein elektrisches Merkmal eines Drucksensors (165) des integrierten Schaltkreises (141) abändernden Sprachdruckwellen (161) verursachten Abweichungen in einem elektrischen Parameter beinhaltet. Verfahren gemäß Anspruch 37, in dem die Erzeugung des elektrischen Signals den Einsatz eines ersten elektrischen Parameters umfasst, der mit der Sprachdruckwelle (161) ansteigt, und einen zweiten elektrischen Parameter, der mit der Druckwelle (161) abnimmt oder konstant bleibt, und der Vergleich des ersten und des zweiten Parameters zur Bestimmung der Magnitude der Druckwelle (161). Verfahren gemäß Anspruch 38, in dem das erste und das zweite elektrische Signal die Stromspannung jeweils in dem ersten und dem zweiten piezoelektrischen Widerstand umfasst. Verfahren gemäß Anspruch 38, in dem das erste und das zweite elektrische Signal jeweils die Kapazitanz eines ersten Widerstandes (171) und die Kapazitanz eines zweiten Widerstandes (172) sind. Verfahren gemäß Anspruch 38, in dem das erste und zweite elektrische Signal die Frequenzen jeweils des ersten und des zweiten Ringoszillators sind. Verfahren gemäß Anspruch 30, das darüber hinaus als Reaktion auf den Vergleich zwischen den festgestellten Stimmmerkmalen und den gespeicherten Informationen die Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und dem externen Datenverarbeitungssystem (224) erlaubt. Verfahren gemäß Anspruch 42, in dem die Kommunikation zwischen dem Verarbeitungssystem (224) und der Karte (100) mit integriertem Schaltkreis über wenigstens einen ISO-Port (195), einen USB-Port (197) und einen drahtlosen Port (199) erfolgt.






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