Brevet FR3049091A1 — publié le 20170922

- 1 - INTRODUCTION La présente invention se rapporte au domaine de l'authentification biométrique. Plus particulièrement, l'invention a trait à des moyens d'authentification biométrique à partir d'une échographie ultrasonique d'un doigt d'un individu et la vérification des signes vitaux dudit individu. Les dispositifs biométriques actuels, comme les systèmes de reconnaissance d'empreintes digitales intégrés aux téléphones portables, présentent des limitations connues. En particulier, il est possible de tromper ces derniers à partir d'empreintes reconstituées, à partir d'une photographie. D'autre part, ces dispositifs souffrent d'une imprécision les rendant inaptes à centraliser les identifications biométriques en vue d'être réutilisées sur d'autres dispositifs. D'autres dispositifs visant à pallier ces limitations sont ainsi connus. En particulier, il est possible de réaliser une empreinte du réseau veineux au moyen d'un dispositif photographique infrarouge. Si le niveau de fiabilité et de sécurité se trouve sensiblement amélioré, la précision de ces dispositifs ne permet pas non plus une reconnaissance de l'ensemble de la population mondiale. D'autres dispositifs, par exemple le dispositif relatif à la publication US2014219521 permet de reproduire de façon très précise les empreintes digitales d'un individu à partir d'une échographie de la surface d'une empreinte digitale d'un doigt. Néanmoins, cette mesure malgré sa précision ne permet pas non plus de déterminer suffisamment d'éléments discrimients pour une population de plusieurs milliards d'individus, d'autre part la taille des transducteurs ultrasoniques ne permet pas de pouvoir s'affranchir de la zone de Fresnel, rendant alors impossible toute mesure d'un rythme cardiaque ou d'une pression artérielle. C'est pourquoi il existe un besoin pour des moyens d'authentification biométriques présentant un très haut niveau de fiabilité et de sécurité, permettant une précision apte à recenser l'ensemble de la population mondiale et permettant et la vérification des signes vitaux dudit individu. Un objet de l'invention est de fournir des moyens d'authentification biométriques à partir d'une échographie ultrasonique d'un doigt d'un individu, présentant un très haut niveau de sécurité et de fiabilité suffisamment précis 3049091 - 2 - pour pouvoir référencer l'ensemble des individus de la population mondiale. Un autre objet de cette invention est de vérifier des signes vitaux dudit individu à partir de ladite échographie ultrasonique. Un autre objet est de transformé ladite échographie ultrasonique en image vectorielle permettant ainsi à 5 l'identification biométrique de s'adapter aux évolutions morphologiques du doigt d'un individu. L'invention a notamment pour objet un dispositif d'authentification biométrique adaptatif par échographie. Le dispositif selon l'invention est 10 notamment destiné à l'authentification biométrique, présentant un niveau de fiabilité et de sécurité particulièrement élevé, des individus, en vue de réaliser des transactions informatiques à travers un dispositif informatique, comme un téléphone mobile, un ordinateur ou tout autre dispositif susceptible de bénéficier de ces moyens d'authentifications, par exemple une serrure de 15 voiture, de coffre-fort, de maison, de bâtiment, ou encore de dispositif de contrôles aux frontières. 3049091 - 3 - RESUME Ainsi, un mode de réalisation prévoit un dispositif de mesures biométriques, caractérisé en ce qu'il comporte un module échographique 5 couplé avec un module de calcul, et configuré pour réaliser une échographie de réseaux veineux et nerveux d'un doigt ; et transmettre, au module de calcul, les données biométriques relatives à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt, le module de calcul étant configuré de sorte à générer des mesures biométriques propres à un utilisateur, suite à l'introduction d'un 10 des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, en fonction de ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt. Selon un mode de réalisation, le module échographique comporte un module de mesure (3), couplé au module de calcul, et configuré pour mesurer et transmettre, au module de calcul, une mesure d'un rythme 15 cardiaque, réalisée sur un doigt après introduction dudit doigt dans la zone de mesures. Selon un mode de réalisation, le module échographique comporte un module de mesure (3), couplé au module de calcul, et configuré pour mesurer et transmettre, au module de calcul, une mesure d'une pression 20 artérielle, réalisée sur un doigt après introduction dudit doigt dans la zone de mesures. Selon un mode de réalisation, le module de calcul est configuré de sorte à réaliser la mesure biométrique d'un utilisateur, suite à l'introduction d'un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, seulement si la mesure 25 de la pression artérielle est inférieure à un seuil prédéterminé ou supérieure à un seuil prédéterminé et la mesure du rythme cardiaque est inférieure à un seuil prédéterminé ou supérieure à un seuil prédéterminé. Selon un mode de réalisation, le module de calcul est configuré pour transformer au moins une mesure relative à ladite échographie des 30 réseaux veineux et nerveux dudit doigt en image vectorielle. Selon un mode de réalisation, le module de calcul est configuré pour transformer au moins une mesure relative à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt en image vectorielle en trois dimensions. 35 Selon un mode de réalisation, le module de calcul est configuré pour transformer au moins une mesure relative à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt en image écrêtée. 3049091 -4 Selon un mode de réalisation, le module de calcul est en outre configuré de sorte à transmettre les mesures biométriques d'un utilisateur, suite à l'introduction d'un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, seulement si la mesure relative à ladite échographie des réseaux veineux et 5 nerveux dudit doigt, la mesure d'un rythme cardiaque et de la mesure d'une pression artérielle dudit doigt sont considérées comme répondant à un ensemble de critères de conformité prédéfinis. Selon un mode de réalisation, le module de calcul est configuré pour réaliser une analyse différentielle d'au moins une mesure relative à ladite 10 échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt avec au moins une autre mesure biométrique. 15 BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES 20 D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront, dans la description ci-après de modes de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : [Figure 1] vue schématique d'un capteur ultrasonique (1) selon un mode de 25 réalisation de l'invention. [Figure 2] représentation, respectivement, des résultats bruts (BR1), vectoriel (VECT1) et écrêté (ECR1) obtenus à l'aide du capteur ultrasonique (1) selon un mode de réalisation de l'invention. 3049091 - 5 - DESCRIPTION DÉTAILLÉE En référence notamment à la figure 1, un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit. 5 Le dispositif (1) comporte : - un premier module ultrasonique (4) adapté pour réaliser une échographie de haute précision du réseau veineux et nerveux dudit doigt dans la zone de mesures ; et transmettre, au module de calcul, les 10 données biométriques relatives à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt ; - un deuxième module ultrasonique (3) adapté pour réaliser une mesure du rythme cardiaque et de la pression artérielle ; - un troisième module ultrasonique (2) adapté pour émettre les ultrasons 15 dont les échos sont mesurés par le premier et le deuxième module ultrasonique ; - un module de calcul ; - le module de calcul étant configuré de sorte à générer des mesures biométriques propres à un utilisateur, suite à l'introduction d'un des 20 doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, en fonction de ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt. La figure 1 représente le capteur ultrasonique (1), de haute précision, adapté à réaliser une échographie des réseaux veineux et nerveux, 25 convertie en image vectorielle d'un doigt ou d'un orteil d'un individu. Grâce aux ondes ultrasoniques à fréquence hypersoniques - typiquement de l'ordre de 13Mhz, le réseau de transducteurs récepteurs ultrasoniques (4) permet à la fois de distinguer le réseau veineux superficiel (7), mais également le réseau nerveux (6) de la phalange distale. Il est à noter que les propriétés physiques 30 des ultrasons nécessitent un contact direct avec la peau de l'individu. Le capteur ultrasonique (1) comporte un transducteur émetteur ultrasonique concave (2) configuré pour résonner à une fréquence de sensiblement 13 MHz. Le transducteur ultrasonique (2) a sensiblement pour dimension 3,5 mm de hauteur sur 1,5 mm de largeur. Cette taille spécifique permet aux 35 ultrasons émis par cette sonde de rester dans la zone de Fresnel et d'éviter tout phénomène de diffraction jusqu'à l'os (7) de la phalange distale. La sonde ultrasonore concave (2) est configurée pour émettre de façon continue des 3049091 6 ultrasons à une fréquence de sensiblement 13Mhz, lesdits ultrasons étant destinés à être analysés par une sonde réceptrice ultrasonore concave (3) et un réseau (4) comportant trente-deux transducteurs récepteurs ultrasoniques. 5 La sonde réceptrice ultrasonore concave (3) a sensiblement pour dimensions 3,5 mm de longueur et 1,5 mm de largeur. Elle est configurée pour analyser par effet Doppler la pression artérielle du flux sanguin et le rythme cardiaque de l'individu. Ces dimensions lui permettent d'analyser le flux de façon globale sur la partie latérale du doigt. La sonde réceptrice ultrasonore 10 concave (3) permet également de donner le départ de la prise des mesures arrêt du mouvement du doigt, mais également le signal de fin à la réception du deuxième pic du rythme cardiaque. Le réseau de transducteurs récepteurs ultrasoniques (4) comporte 15 typiquement trente-deux transducteurs récepteurs ultrasoniques de dimension 0,8mm sur 0,7mm apte à réaliser une image échographique de la partie latérale de la phalange distale. L'image échographique de la partie latérale de la phalange distale peut ainsi être utilisée en tant que mesure biométrique apte à identifier ou authentifier un individu. Cette échographie de haute précision 20 permet la visualisation complète du réseau veineux et nerveux du doigt. Le capteur ultrasonique (1) est notamment avantageux en ce que : - la taille des sondes permet d'éviter les parasites ; - la séparation des transducteurs émetteurs et récepteurs permet à la fois une mesure continue dans le dispositif, mais également de pouvoir 25 séparer la mesure de pression artérielle par effet Doppler et l'échographie elle-même sans introduire de parasites dans le dispositif. Les mesures du rythme cardiaque et de la pression artérielle de l'individu sont réalisées par la sonde réceptrice ultrasonique concave (3) 30 excitée par la sonde ultrasonore concave (2). La sonde ultrasonore concave (2) émettant de façon continue une onde ultrasonique, le capteur ultrasonique (3) mesure le temps entre deux pics de pulsations sanguines, ce qui est également le temps nécessaire à la prise des mesures biométriques. La mesure du flux sanguin par effet Doppler est quant à elle non localisée sur 35 une veine en particulier, mais sur l'ensemble du réseau veineux superficiel par exemple de la phalange distale. La prise de mesure biométrique ne débute qu'en cas d'immobilité du doigt : en effet, tout mouvement du doigt dans le dispositif crée un tel pic que toute mesure est inutilisable. Ainsi, il est possible 3049091 -7 de s'assurer, outre le mécanisme de blocage du doigt, que le doigt de l'utilisateur est bien immobile pendant la durée d'une pulsation cardiaque. REVENDICATIONS1) Dispositif de mesures biométriques, caractérisé en ce qu'il comporte un module échographique couplé avec un module de calcul, et 5 configuré pour réaliser une échographie de réseaux veineux et nerveux d'un doigt ; et transmettre, au module de calcul, les données biométriques relatives à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt, le module de calcul étant configuré de sorte à générer des mesures biométriques propres à un utilisateur, suite à l'introduction d'un des doigts dudit utilisateur dans la 10 zone de mesures, en fonction de ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt. 2) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le module échographique comporte un module de mesure (3), couplé au module de calcul, et configuré pour mesurer et transmettre, au module de calcul, une 15 mesure d'un rythme cardiaque, réalisée sur un doigt après introduction dudit doigt dans la zone de mesures. 3) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le module échographique comporte un module de mesure (3), couplé au module de calcul, et configuré pour mesurer et transmettre, au module de calcul, une 20 mesure d'une pression artérielle, réalisée sur un doigt après introduction dudit doigt dans la zone de mesures. 4) Dispositif les revendications 1, 2 et 3, dans lequel le module de calcul est configuré de sorte à réaliser la mesure biométrique d'un utilisateur, suite à l'introduction d'un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, 25 seulement si la mesure de la pression artérielle est inférieure à un seuil prédéterminé ou supérieure à un seuil prédéterminé et la mesure du rythme cardiaque est inférieure à un seuil prédéterminé ou supérieure à un seuil prédéterminé. 5) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le module de 30 calcul est configuré pour transformer au moins une mesure relative à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt en image vectorielle. 6) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le module de calcul est configuré pour transformer au moins une mesure relative à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt en image vectorielle 35 en trois dimensions. 7) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le module de calcul est configuré pour transformer au moins une mesure relative à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt en image écrêtée. 3049091 9 8) Dispositif selon la revendication 1, 2 et 3, dans lequel le module de calcul est en outre configuré de sorte à transmettre les mesures biométriques d'un utilisateur, suite à l'introduction d'un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, seulement si la mesure relative à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt, la mesure d'un rythme cardiaque et de la mesure d'une pression artérielle dudit doigt sont considérées comme répondant à un ensemble de critères de conformité prédéfinis. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module de calcul est configuré pour réaliser une analyse différentielle d'au moins une mesure relative à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt avec au moins une autre mesure biométrique.