FR2553955A1

FR2553955A1 - Procede pour etablir l'habilite a l'usage d'un utilisateur d'un appareil d'abonne pour la transmission de signaux

Info

Publication number: FR2553955A1
Application number: FR8416070A
Authority: FR
Inventors: Ernest Goldstern
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1983-10-24
Filing date: 1984-10-19
Publication date: 1985-04-26
Also published as: SE8405271L; AU3463984A; IT1175881B; IT8423254A0; DE3438106A1; BE900869A; GB2148569A; GB8426640D0; JPS60116263A; NL8303649A; IT8423254A1; SE8405271D0

Abstract

DISPOSITIF POUR ETABLIR L'HABILITE A L'USAGE D'UN APPAREIL D'ABONNE POUR LA TRANSMISSION DE SIGNAUX, PAR EXEMPLE D'UN TELEPHONE AUTOMATIQUE PERSONNEL PORTABLE. L'HABILITE A L'USAGE EST ETABLIE PARTIELLEMENT PAR COMPARAISON DE LA CARACTERISTIQUE VOCALE DE L'UTILISATEUR AVEC CELLE DE LA PERSONNE AUTORISEE A L'USAGE. ETANT DONNE QUE LORS D'UNE IDENTIFICATION DE LOCUTEUR, LE RISQUE D'ERREUR PREND DES PROPORTIONS INADMISSIBLES POUR L'UTILISATION, L'HABILITE A L'USAGE EST ETABLIE EN OUTRE PAR COMPARAISON DU DESSIN DE L'EMPREINTE DIGITALE DE L'UTILISATEUR AVEC CELUI DE LA PERSONNE AUTORISEE A L'USAGE.

Description

"Procédé pour établir l'habilité à l'usage d'un utilisateur d'un appareil

d'abonné pour la transmission de signaux" La présente invention concerne un procédé tel que décrit dans le préambule de la revendication 1; elle a trait aussi à un appareil d'abonné pour la transmission de signaux, pourvu d'un dispositif pour l'application de ce procédé, comme décrit dans le

préambule de la revendication 3.

Un tel procédé et un tel appareil d'abonné

sont décrits dans le brevet européen n EP-EI-

0 027 596.

En général, il est utile d 'équiper un appareil d'abonné pour la transmission de signaux, comme par exemple un appareil téléphonique, d'une protection contre une utilisation illicite, parce que les frais de l'utilisation de l'appareil d'abonni sont toujours

portés en compte à l'abonn4. En présence du dévelop-

pement actuel d'appareils d'abonnés qui sont connectés au réseau téléphonique par l'intermédiaire d'une

liaison sans fil (par exemple le téléphone dit person-

nel automatique, tel que- décrit dans l'article "The

cellular telephone goes on lige"' de la revue "Elec-

tronics" du 22 septembre 1983, pages 121 à 129), il

faut tenir compte, en partictulier" du, risque d'utili-

sation par des personnes qui m,''y sont pas autorisés.

Ces appareils portables et sans fril peuvent en effet se trouver plus facilement sans surveillance que les appareils à fil, par exemple en cas de perte ou de vol. Il est déjà connu de contrarier l'utilisation par des personnes qui r!y sont pas habilitées en munissant l'appareil d'abonné d'une serrure qui bloque cet appareil de façon qu'il ne puisse pas être utilisé

par des personnes non habilitées. L'utilisateur auto-

risé se légitime dans ce cas par l'utilisation de la clé associée à la serrure. Il est aussi possible que l'appareil d'abonné soit conçu pour l'identification d'un code sur une carte d'identité de l'utilisateur

autorisé. Ces modes de protection connus ont l'incon-

vénient qu'il faut toujours un objet de légitimation

(clé ou carte) qui peut être égaré.

D'après le brevet européen précité, il est connu d'établir l'habilité à l'usage d'un utilisateur

d'un appareil téléphonique en comparant la caracté-

ristique vocale de l'utilisateur avec celle de la

personne habilitée. La voix humaine est une caracté-

ristique univoque liée A la personne. A l'aide de cette

caractéristique personnelle, on peut tenter d'iden-

tifier de manière univoque le propriétaire de la voix,

de sorte qu'aucun objet de légitimation n'est néces-

saire dans ce mode d'établissement de l'habilité à l'usage.

Diverses méthodes sont connues pour l'identi-

fication d'une personne au moyen de sa caractéristique vocale. Dans toutes ces méthodes, le risque d'erreurs (c'est-à-dire le risque qu'un locuteur soit identifié à tort comme non habilité à l'usage et qu'un locuteur non habilité à l'usage soit identifié a tort comme habilité a l'usage) dépend de la capacité de calcul et de mémoire disponible et du temps de calcul disponible. Si une capacité de mémoire importante est disponible, les échantillons de parole peuvent être enregistrés de manière plus étendue, ce qui exige davantage de temps de calcul, comme décrit, par exemple, dans l'article "Talking with Computers: Synthesis and Recognition of Speech by Machines"; IEEE Transactions on Biomedical Engineering, volume BME-29, n 4, avril 1982, pages 223

A 232, en particulier page 230, paragraphe III-F.

Lors de l'établissement de l'habilité a l'usage de l'utilisateur d'un appareil d'abonné pour la transmission de signaux, il n'est pas souhaitable, compte tenu du confort d'utilisation, que le temps qui est nécessaire pour parvenir à une décision concernant l'autorisation ou la non-autorisation de l'utilisation de l'appareil, dure plus de quelques secondes. Pour une vitesse de traitement prescrite des données, une telle décision rapide peut être réalisée en limitant les échantillons de parole enregistrés en nombre et en

volume, ce qui accroit le risque d'erreurs. L'enregis-

trement de manière plus étendue d'échantillons de parole a pour résultat d'exiger des capacités de

mémoire et de traitement accrues, ce qui est indési-

rable pour des raisons de coût et de volume, en parti-

culier dans le cas d'appareils d'abonnés portables tels

qu'ils sont utilisés dans le système précité du télé-

phone personnel automatique.

L'invention a pour but de procurer un procédé du type spécifié dans lequel le risque d'erreurs est nettement réduit pour un temps de décision inchangé et

qui convient en particulier pour des appareils d'abon-

nés portables du système du téléphone personnel automatique. L'invention a également pour but de procurer un appareil d'abonné pour la transmission de signaux qui est pourvu d'un dispositif permettant

d'utiliser le procédé envisagé.

Ces buts sont atteints par les mesures telles

que décrites respectivement dans la partie caracté-

ristique des revendications 1 et 3.

Par le fait que la deuxième caractéristique

personnelle est indépendante de la première, des déci-

sions erronées survenant pour des causes d'erreurs

interdépendantes sont évitées. De telles causes d'er-

reurs interdépendantes pourraient, par exemple, être présentes si, en vue de réduire le risque d'erreurs, on choisissait l'autre caractéristique personnelle du même type que la première caractéristique personnelle, par exemple la caractéristique vocale. Dans ce cas, il est possible que, par exemple en présence d'un locuteur enrhumé ou de bruits de fond gênants permanents, une décision incorrecte soit de manière persistante prise

concernant l'habilité à l'usage du locuteur.

Dans le cas d'une forme de réalisation d'un procédé et d'un appareil d'abonné qui se prêtent bien à une identification simple et rapide, la première

caractéristique personnelle est formée par la caracté-

ristique vocale. Cette forme de réalisation est carac-

térisée par le fait que la deuxième caractéristique personnelle est formée par le dessin d'une empreinte digitale. Etant donné que l'utilisation d'un appareil d'abonné pour la transmission de signaux s'accompagne toujours d'un contact avec la main de l'utilisateur, ce contact peut aussi être utilisé pour l'enregistrement de l'empreinte digitale, de sorte que ceci n'exige pas de manipulations supplémentaires de la part de l'utilisateur. L'invention et ses avantages seront décrits plus en détail avec référence a la forme d'exécution qui est illustrée à titre d'exemple au dessin. La figure est un schéma synoptique du dispositif pour l'application du procédé pour l'utilisation dans un

appareil d'abonné pour la transmission de signaux.

Le dispositif représenté au dessin comporte quatre mémoires 1, 2, 3 et 4, une unité de traitement , deux convertisseurs 6 et 7, des moyens d'alimentation 8 et 9, un circuit d'autorisation 10 et un sélecteur d'état 12. Le dispositif est connecté par l'intermédiaire du circuit d'autorisation 10 au reste de l'appareil d'abonné, représenté schématiquement au

dessin par le circuit de fonction d'appareil 11.

La mémoire 1 est une mémoire permanente

destinée à stocker la représentation de la caracté-

ristique vocale de la personne autorisée à l'usage.

L'expression "mémoire permanente", est destinée à préciser que le contenu de la mémoire 1, ainsi que celui de la mémoire permanente 3 encore à décrire, n'est pas effacé dans une partie constitutive de la procédure d'établissement de l'habilité à l'usage. Il est bien possible que les mémoires permanentes 1 et 3

reçoivent un nouveau contenu dans une partie consti-

tutive d'une procédure d'introduction d'une caracté-

ristique d'une personne habilitée à l'usage. Il est aussi possible que les mémoires permanentes 1 et 3 aient la forme de modules enfichés qui sont pourvus de

leur contenu en dehors de l'appareil d'abonné.

La représentation de la caractéristique vocale peut prendre diverses formes qui sont bien connues. La représentation de la caractéristique vocale pour l'identification d'un locuteur peut correspondre à celle prévue pour l'identification des mots qui est décrite dans l'article IEEE précité. Le mode de stockage d'une représentation pour l'identification de mots est bien connu et est décrit, par exemple, dans la revue "Mini- Micro Systems" de juin 1983, pages 242, 244 et 246 ou dans la revue "Telecommunication Journal",

volume 48 de décembre 1981, pages 734 et 735.

La mémoire 2 est une mémoire effaçable des-

tinée à stocker la représentation de la caractéristique vocale de quelqu'un qui souhaite utiliser l'appareil

d'abonné, qui sera appelé ci-après utilisateur.

Sous la commande de l'unité de traitement 5, avant l'utilisation à des fins de communication, le son

vocal de l'utilisateur est converti, par le conver-

tisseur 6 formé d'un microphone 6-1 et d'un conver-

tisseur analogique-numérique 6-2, en une représentation

de la caractéristique vocale, par exemple en un ensem-

ble de mots de code numériques qui représentent chacun un échantillonnage du signal de parole. L'ensemble de mots de code numériques peut être introduit directement dans la mémoire 2 sous la commande de l'unité de traitement 5 ou peut être d'abord amené à une autre représentation par l'unité de traitement 5 avant d'être stocké dans la mémoire 2. Lorsque la représentation de la caractéristique vocale de l'utilisateur a été stockée dans la mémoire 2, elle est comparée à la représentation de la caractéristique vocale du locuteur habilité à l'usage. Le mode de comparaison est bien

connu et est décrit, par exemple, dans la revue pré-

citée "Mini-Micro Systems", page 244. Si les deux représentations vocales correspondent suffisamment l'une à l'autre, c'est-à-dire si elles sont égales l'une à l'autre entre des limites prédéterminées, l'unité de traitement engendre un premier signal de décision traduisant la décision concernant l'égalité

des deux représentations vocales.

L'identification des locuteurs au moyen de la caractéristique vocale s'effectue avec un risque

d'erreurs d'un ordre de grandeur de quelques pour cent.

Une valeur pour le risque d'erreurs de 10% est indiquée

dans l'article IEEE précité (page 230, paragraphe III-

F). La revue "Mini-Micro Systems" pages 244 et 246 donne une valeur pour le risque d'erreurs dans le cas de l'identification de mots de 1%, mais cette valeur est valable pour des conditions optimales et peut être nettement plus élevée dans le cas d'une utilisation réelle. Etant donné que pour l'identification de mots, on utilise un procédé qui correspond à celui utilisé pour l'identification des locuteurs, on peut se baser sur un risque d'erreurs qui est du même ordre de

grandeur dans les deux cas.

Afin d'éviter qu'il se produise fréquemment que le locuteur habilité ne soit pas identifié comme tel, ou bien qu'il soit encore possible qu'un locuteur non autorisé soit identifié comme habilité à l'usage, l'identité de l'utilisateur est vérifiée à l!aide d'une deuxième caractéristique liée A la personne qui est indépendante de la première caractéristique liée à la personne. Cette deuxième caractéristique est le dessin de l'empreinte digitale. Dans la mémoire permanente 3 est stockée une représentation du dessin de l'empreinte digitale du locuteur autorisé à l'usage. Le mode de formation d'une représentation du dessin d'une empreinte digitale est

bien connu, par exemple d'après le brevet des Etats-

Unis d'Amérique n 4.210.899,- ainsi que d'après l'ar-

ticle intitulé "Reducing Storage Requirements of

Digitized Fingerprint Images" de 1982, Carnahan Confe-

rence on Security Technology, Université du Kentucky,

12-14 mai 1982.

La mémoire 4 est une mémoire effaçable desti-

née à stocker la représentation du dessin de l'em-

preinte digitale de l'utilisateur. Parallèlement à

l'introduction de la caractéristique vocale de l'utili-

sateur a lieu l'introduction du dessin de l'empreinte digitale de l'utilisateur. A cet effet, l'appareil d'abonné est pourvu, à un endroit adéquat, par exemple a l'endroit d'une poignée, d'une fenêtre 7-1 sur

laquelle le doigt en question est placé.

La fenêtre 7-1 fait partie d'un convertisseur 7 pour la conversion du dessin de l'empreinte digitale en une représentation convenant pour le stockage et/ou pour le traitement. Le convertisseur 7 est formé, en outre, d'un élément d'éclairage 7-4, par exemple une petite lampe à incandescence, d'une caméra 7-2 et d'un convertisseur analogiquenumérique 7-3. La caméra 7-2 est un élément d'enregistrement de télévision bien connu, par exemple un élément CTD ("Charge Transfer Device" ou élément à transfert de charges). Un tel

élément d'enregistrement de télévision est, par exem-

ple, le détecteur d'image à semi-conducteurs TGS-4 de Philips. Lorsque le doigt appuie sur la fenêtre 7-1, l'élément d'éclairage 7-4 est mis sous tension et la caméra 7-2 enregistre le dessin de l'empreinte digitale. Sous la commande de l'unité de traitement 5,

le signal de la caméra est converti, par le conver-

tisseur analogique-numérique 7-3, en un ensemble de mots de code numériques qui, éventuellement après traitement par l'unité de traitement 5, est stocké dans

la mémoire 4.

Lorsque la représentation du dessin de l'empreinte digitale de l'utilisateur est stockée dans

la mémoire 4 a lieu la comparaison avec la représen-

tation du dessin de l'empreinte digitale du locuteur autorisé à l'usage. La manière selon laquelle cette comparaison a lieu est en soi connue d'après l'état de

la technique, par exemple d'après le brevet des Etats-

Unis d'Amérique précité et l'article précité de "Car-

nahan Conference". Si ces deux représentations sont égales l'une à l'autre dans les limites d'une marge donnée, l'unité de traitement engendre un deuxième signal de décision traduisant la décision concernant l'égalité des deux représentations des dessins des

empreintes digitales.

A l'aide du premier signal de décision, qui se rapporte à l'égalité des caractéristiques vocales, et du deuxième signal de décision, qui se rapporte à l'égalité des empreintes digitales, il est à présent possible de libérer l'appareil d'abonné pour la communication. Il est possible de libérer l'appareil d'abonné si au moins un des signaux de décision est présent; il est aussi possible de libérer l'appareil à la condition que les deux signaux de décision soient présents.

Dans le premier cas, le risque de non-identi-

fication du locuteur autorisé n'est certes pas grand, mais il est possible qu'un locuteur non habilité soit abusivement identifié comme autorisé à l'usage. Dans le deuxième cas, le risque d'utilisation non autorisée est faible, mais la non-libération pour le locuteur habi- lité sera plus fréquente. Il est aussi possible de différencier les critères de libération d'après l'usage

de l'appareil d'abonné. Pour des communications inter-

nationales onéreuses, par exemple, les deux signaux de décision peuvent être exigés, tandis que pour les communications nationales moins coûteuses, un seul

signal de décision suffit.

L'introduction des caractéristiques person-

nelles du locuteur autorisé à l'usage peut s'effectuer en dehors de l'appareil d'abonné. Il est aussi possible que le locuteur autorisé introduise lui-même ses caractéristiques personnelles après avoir à cet effet amené l'appareil dans un état adéquat, par exemple au

moyen d'une clé, d'une carte d'identification magné-

tique ou d'un code chiffré qui est introduit par

l'intermédiaire d'une unité de sélection de chiffres.

Lorsque le locuteur habilité introduit lui-

même ses caractéristiques personnelles, l'appareil d'abonné est commuté à l'aide du sélecteur d'état 12 de l'une des manières précitées dans l'état qui convient pour l'enregistrement des caractéristiques personnelles

du locuteur autorisé. Dans cet état, les moyens d'ali-

mentation 8 et 9 ne transportent l'information des convertisseurs 6 et 7 que vers les mémoires 1, 3. Après enregistrement des caractéristiques personnelles du locuteur autorisé, l'appareil d'abonné est ramené dans l'état d'utilisation normal par enlèvement de la clé ou de la carte d'identification ou par application d'un

code chiffré prévu à cet effet.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1.- Procédé pour établir l'habilité à l'usage

d'un utilisateur d'un appareil d'abonné pour la trans-

mission de signaux et pour libérer cet appareil d'abonné pour la communication, - dans lequel une comparaison est effectuée d'une représentation stockée dans l'appareil d'abonné

d'une première caractéristique personnelle identi-

fiant de manière univoque une personne habilitée à l'usage et d'une représentation semblable qui est

obtenue par conversion d'une caractéristique person-

nelle semblable que l'utilisateur fournit à l'appa-

reil d'abonné,

- cette comparaison établissant si les deux représen-

tations sont égales l'une à l'autre dans les limites d'une marge prédéterminée, sur base de quoi est produit un premier signal de décision qui traduit la

décision concernant cette égalité des deux représen-

tations, - l'appareil d'abonné étant libéré pour l'utilisateur en vue de la communication en fonction de ce signal de décision, caractérise en ce que - une comparaison est effectuée d'une représentation stockée dans l'appareil d'abonné d'une deuxième caractéristique personnelle, identifiant aussi de manière univoque une personne habilitée à l'usage, qui est indépendante de la première caractéristique personnelle et d'une représentation semblable qui est obtenue par conversion d'une caractéristique personnelle semblable que l'utilisateur fournit également à l'appareil d'abonné,

- cette comparaison établissant si les deux représen-

tations mentionnées en dernier lieu sont égales l'une à l'autre dans les limites d'une deuxième marge prédéterminée, sur base de quoi est engendré un deuxième signal de décision qui traduit la

décision concernant l'égalité des deux représen-

tations mentionnées en dernier lieu,

- et l'appareil d'abonné étant libéré pour l'utili-

sateur en vue de la communication en fonction du

premier et du second signal de décision.

2.- Procédé suivant la revendication 1, dans lequel la première caractéristique personnelle est formée par la caractéristique vocale, caractérisé en ce que la deuxième caractéristique personnelle est formée par

le dessin d'une empreinte digitale.

3.- Appareil d'abonné pour la transmission de signaux, pourvu d'un dispositif pour utiliser le procédé suivant la revendication 1 ou 2, ce dispositif étant pourvu de: - une première partie de mémoire permanente pour le

stockage de la représentation de la première carac-

téristique personnelle de la personne habilitée à l'usage, - une deuxièmle partie de mémoire effaçable pour le stockage de la représentation de la caractéristique personnelle semblable de l'utilisateur, - un premier convertisseur pour la conversion d'une

première caractéristique personnelle rendue dispo-

nible en une représentation correspondante et pour son application à la deuxième partie de mémoire, - et une unité de traitement pour la commande du premier convertisseur en vue de la comparaison du contenu de la première partie de mémoire au contenu

de la seconde partie de mémoire et pour la produc-

tion du premier signal de décision, caractérisé en ce que le dispositif est en outre pourvu de - une troisième partie de mémoire permanente pour le

stockage de la représentation de la deuxième carac-

téristique personnelle de la personne habilitée à l'usage, - une quatrième partie de mémoire effaçable pour le stockage de la représentation de la caractéristique personnelle semblable de l'utilisateur, - un deuxième convertisseur pour la conversion d'une

deuxième caractéristique personnelle rendue dispo-

nible en une représentation correspondante et pour son application à la quatrième partie de mémoire, - et un circuit d'autorisation pour libérer l'appareil d'abonné en vue d'une communication en fonction du premier et du deuxième signal de décision, l'unité de traitement étant aussi conçue pour la commande du deuxième convertisseur, pour la comparaison du contenu de la troisième partie de mémoire au contenu de la quatrième partie de mémoire, pour la production du deuxième signal de décision et pour l'application de

ce signal de décision au circuit d'autorisation.

4.- Appareil d'abonné suivant la revendica-

tion 3, caractérisé en ce qu'il est pourvu de moyens d'alimentation pour transférer la représentation d'au moins une des caractéristiques personnelles de la personne habilitée à l'usage, par l'intermédiaire d'un des convertisseurs, vers une des parties de mémoire permanente, l'unité de traitement étant en outre conçue pour la commande de cette transmission par les moyens

d'alimentation.