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1. WO2004023382 - BIOMETRIC ACOUSTIC WRITING SYSTEM AND METHOD FOR IDENTIFYING INDIVIDUALS AND RECOGNIZING HANDWRITING BY USING BIOMETRIC DATA

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ DE ]

Patentansprüche

1. Biometrisches, akustisches Schreibsystem (1) mit:

(a) einem Schreibstiftgehause (31) zur Durchführung handgeführter Bewegungen auf einer Unterlage (4);

(b) mindestens einem in dem Schreibstiftgehause (3) integrierten Mikrofon (5) zur akustischen Erfassung von Schallsignalen, die durch die handgeführten Bewegungen hervorgerufen werden;

(c) und einer Datenverarbeitungseinheit (11) zur Berechnung biometrischer Daten in Abhängigkeit von den erfassten
SchallSignalen.

2. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Datenverarbeitungseinheit (11) zur Rekonstruktion handgeschriebener Zeichen und Texte aus den erfassten Schallsignalen vorgesehen ist.

3. Biometrisches, akustisches Schreibsysteme nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass in dem Schreibstiftgehause (3) ein Schreibstift (2) vorgesehen ist, der auf der Unterlage (4) aufgesetzt und auf der Unterlage (4) geführt wird.

4. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass als Schreibstift (2) eine auswechselbare Ξchreibstiftmine mit Tintenfüllung vorgesehen ist.

5. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass durch die Reibung des Schreibstiftes (2) auf der Unterlage (4) während der handgeführten Schreibbewegung ein akustisches Schreibgeräusch hervorgerufen wird, das als Körperschallsignal über den Schreibstift (2) und als Luftschallsignal über die Umgebungsluft an das Mikrofon (5) übertragen wird.

6. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Mikrofon (5) zur Übertragung des Körperschallsignals mechanisch mit dem Schreibstift gekoppelt ist.

7. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Mikrofon (5) zur Übertragung des Körperschallsignals mechanisch mit einem mit dem Schreibstift (2) verbundenen Klangkörper (6) gekoppelt ist.

8. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Klangkörper (6) als ein Resonator für bestimmte Eigenfrequenzen ausgelegt ist.

9. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Mikrofon (5) in einer in dem Schreibstiftgehause (3) vorgesehenen Luftschallkammer (7) angeordnet ist.

10. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Luftschallkammer (7) als ein Resonator für bestimmte Eigenfrequenzen ausgelegt ist.

11. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Mikrofon (5) und der Resonator von einer Schalldämmung (8) umgeben ist, die zur Dämpfung von Umgebungsgeräuschen vorgesehen ist und Schallsignale nur über die Schreibmine durchlässt .

12. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Luftschallkammer (7) über eine in dem Schreibstiftgehause (3) vorhandene Gehäuseöffnung mit der Umgebungsluft koppelbar ist.

13. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Gehäuseöffnung mittels einer mechanischen Verschlusseinrichtung (9) zur Unterdrückung von Außengeräuschen schließbar ist.

14. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Mikrofon (5) bei geöffneter Gehäuseöffnung das durch die handgeführte Schreibbewegung hervorgerufene interne und externe Schreibgeräusch als Körper- und Luftschallsignal und/oder ein von einer Person stammendes Sprechsignal akustisch erfasst.

15. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Mikrofon (5) die erfassten akustischen Schallsignale in ein elektrisches Schallsignal umwandelt.

16. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das elektrische Schallsignal durch einen Analog/Digital-Wandler in Schallsignaldaten zur digitalen Datenverarbeitung durch die Datenverarbeitungseinheit (11) umgewandelt werden.

17. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Schreibgeräusch und das Sprechsignal gleichzeitig o-der zeitlich hintereinander durch das Mikrofon (5) erfasst werden.

18. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Schallsignaldaten in einer Speichereinheit (12) abspeicherbar sind.

19. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Schreibunterlage (4) aus beliebigem Papier besteht.

20. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Schreibunterlage (4) eine feste Unterlage ist, die eine bestimmte aufgeprägte Oberflächenrauhigkeit und Härte aufweist .

21. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass in dem Schreibstiftgehause (3) ein Lautsprecher (32) zur Wiedergabe erfasster Mikrofonsignale, zur Wiedergabe gespeicherter biometrischer Referenzdaten und zur Wiedergabe gesprochener Informationen vorgesehen ist.

22. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass in dem Schreibstiftgehause (3) ein Mikrofon (5) zur Erfassung äußerer akustischer Signale wie Schreibgerausche der Schreibunterlage als Klangkörper und gesprochener Informationen vorgesehen ist.

23. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass zusatzlich eine Druck-Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die in mindestens einer Raumrichtung den statischen und dynamischen Schreibdruck des auf der Unterlage aufgesetzten und handgefuhrten Schreibstiftes erfasst.

24. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass eine zusatzliche Schwingungs-Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die Schwingungen und damit Änderungen der Schreibgeschwindigkeit des auf der Unterlage (4) aufgesetzten und handgeführten Schreibstiftes erfasst.

25. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass zusatzlich ein Neigungssensor (40) vorgesehen ist, der beim Schreiben die Neigung des Schreibstiftes (2) und damit die motorische Bewegung der stiftfuhrenden Finger erfasst.

26. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass zusatzlich eine erste optische Sensoreinrichtung (48) vorgesehen ist, die gleichzeitig in drei Raumrichtungen den statischen und dynamischen Druck und die Schwingung des auf der Unterlage (4) aufgesetzten und handgefuhrten Schreibstiftes (2) erfasst.

27. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 26, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass zusätzlich eine zweite optische Sensoreinrichtung (33) vorgesehen ist, die Positionsdaten der handgeführten Schreib-stiftbewegung über Bildsignale von der Oberfläche der Unterlage (4) erfasst.

28. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass an dem Schreibstiftgehause (3) ein kapazitiver Fin-gerprint-Sensor (39) vorgesehen ist.

29. Biometrisches, akustisches Schreibsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass Mikrofon (5) ein Elektret-Mikrofon, ein piezoelektrisches Mikrofon, ein piezoresistives Mikrofon oder ein kapazitives Mikrofon ist.

30. Biometrisches akustisches Schreibsystem nach Anspruch 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die erste optische Sensoreinrichtung (48) Photodetektoren zur Erfassung der Bewegung einer ersten Diodenlichtquelle (44) und zur Umwandlung des Lichtquellensignals in ein elektrisches Signal aufweist.

31. Biometrisches akustisches Schreibsystem nach Anspruch 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die erste optische Sensoreinrichtung (40) eine erste Abbildungsoptik aufweist, die aus einem Strahlenteiler (47), einer optischen teilverspiegelten Linse (46) und einer Blende besteht .

32. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 30,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste optische Sensoreinrichtung (40) einen Vierquadrantenphotodetektor (50) und einen einfachen Photodetektor (45) aufweist.

33. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 32,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Vierquadrantenphotodetektor (50) die Auslenkung und Schwingung der Lichtquelle (44) in zueinander orthogonalen x, y-Richtungen erfasst.

34. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 32,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der einfache Photodetektor (45) die Auslenkung und
Schwingung der Lichtquelle (44) in der zu x,y senkrechten Richtung z erfasst.

35. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 30,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die erste Diodenlichtquelle (44) fest verbunden mit dem Schreibstift (2) ist und dessen Auslenkung und Schwingung durchführt, wobei die von der Diodenlichtquelle (44) abgegebenen Lichtstrahlen als Lichtquellensignale an die Photodetektoren abgegeben werden.

36. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 32,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass aus den Signalen des Vierquadrantenphotodetektor (50) und des einfachen Photodetektors (45) in drei Raumrichtungen über die Auslenkung die Dynamik des Schreibdruckes und über die Schwingung die Dynamik der Schreibgeschwindigkeit bestimmbar ist .

37. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 27,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite optische Sensoreinrichtung (33) eine zweite Abbildungsoptik zur Abbildung der Unterlagenoberfläche und eine Wandlereinrichtung zur Umwandlung des optischen Abbildungssignals in ein elektrisches Signal aufweist.

38. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 37,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die zweite Abbildungsoptik aus optischen Linsen und/oder Glasfasern besteht.

39. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 37,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Wandlereinrichtung ein Mini-CCD-Kamera oder ein Pho-todioden-Array ist.

40. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 27,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass eine zweite Diodenlichtquelle zur Beleuchtung der Unterlagenoberfläche vorgesehen ist.

41. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 40,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass eine Laserdiode zur Beleuchtung der Unterlagenoberfläche und eines im Stift integrierten optischen Gitters vorgesehen ist .

42. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 27,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die zweite optische Sensoreinrichtung (33) die mit dem Schreibstift durchgeführten Bewegungen durch Vergleich der zeitlich versetzten aufgenommenen Bildfolgen der Unterlagenoberfläche erfasst.

43. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 27,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite optische Sensoreinrichtung (44) die mit dem Schreibstift (2) durchgeführten Bewegungen durch Vergleich der zeitlich versetzten aufgenommenen Bildfolgen der Interferenzen des an dem Gitter und der Unterlagenoberflache reflektierten Laserlichtes erfasst.

44. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 27,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Schreibstiftmine (2) in einem ausgefahrenen Zustand auf die Unterlage bei Durchfuhrung der handgeführten Bewegungen eine Schreibtlussigkeit abgibt, die über das Tintenschriftbild auf der Unterlage die optische Strukturierung der Unterlagenoberflache erhöht, so dass die optische Erfassung der handgefuhrten Bewegungen mittels der zweiten optischen Sensoreinrichtung (33) erleichtert und eine natürliche
Schreibweise hervorgerufen wird.

45. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 23,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Drucksensoreinrichtung (34) elektromechanische Drucksensoren aufweist , die piezoelektrische, piezoresistive Sensoren, kraftsensitive Widerstände und magnetische Sensoren umfassen.

46. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 23,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass ein Neigungssensor (40) vorgesehen ist, der aus einer miniaturisierten Wasserwaage mit elektrischem Abgriff der Winkeländerung besteht.

47. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 3 und Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Schreibstift (2) zylinderformig ist, und in dem
Schreibstiftgehause (3) gelagert ist.

48. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 47,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
am oberen Ende des Schreibstiftes (2) ein Drucksensor zur Erfassung der in Längsrichtung des Schreibstiftes (2) auftretenden Kräfte und Schwingungen vorgesehen ist, wobei an einer Um-fangsfläche des Schreibstiftes (2) mindestens zwei weitere Drucksensoren vorgesehen sind zur Erfassung derjenigen Kräfte, die in den zu der Längsrichtung orthogonal verlaufenden Raumrichtungen auftreten, wobei am oberen Ende des Schreibstiftes (2) eine Leuchtdiode (44) zur Erfassung der in Längs- und Querrichtungen des Schreibstiftes (2) auftretenden Kräfte und Schwingungen vorgesehen ist.

49. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Datenverarbeitungseinheit (11) in dem Schreibstiftgehause (3) oder in einer externen Empf ngseinheit integriert ist .

50. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 49,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die externe Empfangseinheit ein Computer, ein Handy, ein Kreditkartenleser, ein Faxgerät oder ein Drucker ist.

51. Biometrisches Schreibsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die erfassten Sensorsignaldaten über eine Datenübertragungsstrecke (18) von dem Schreibstiftgehause (3) an eine in einem lokalen Rechner (20) integrierte Datenverarbeitungseinheit (19) übertragen werden.

52. Biometrisches Schreibsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass in dem Schreibstiftgehause (3) eine Verschlüsselungseinheit (17) zur Verschlüsselung von Referenzdaten der Sensorsignaldaten vorgesehen ist.

53. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 51,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Datenübertragungsstrecke (18) drahtgebunden oder drahtlos ist.

54. Biometrisches Schreibsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass ein Datenspeicher zum Abspeichern von biometrischen Referenzdaten, von Positionsdaten der Schreibbewegung und von gesprochener Informationen vorgesehen sind.

55. Biometrisches Schreibsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die biometrischen Referenzdaten durch die Datenverarbeitungseinheit (11) aus den beim Schreiben und Sprechen mindestens eines Wortes erfassten Schallsignaldaten, aus optischen Bewegungsdaten, mechanischen Schwingungs- und Druckdaten und Neigungsdaten berechnet und in einem Referenzdatenspeicher abgelegt werden.

56. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 55,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die biometrischen Referenzdaten des Fingerprintsensors (39) durch die Datenverarbeitungseinheit (11) berechnet und in dem Referenzdatenspeicher abgelegt werden.

57. Biometrisches Schreibsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Referenzdatenspeicher ein Mikrochip eines Personalausweises, einer Kreditkarte, einer Berechtigungsmagnetkarte oder eine Speichereinheit eines Computers oder des Schreibsystems (1) ist.

58. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 55,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die geschriebenen und gesprochenen Wörter und Zeichen Pincodes, Passwörter, Namen oder Texte sind.

59. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 54,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Positionsdaten der Schreibbewegung aus den beim
Schreiben eines Wortes erfassten Schallsignaldaten, optischen Bewegungsdaten und mechanischen Druckdaten berechnet und in dem Datenspeicher zur Handschriftenerkennung abgelegt werden.

60. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 55,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Referenzdatenspeicher in dem Schreibstiftgehause (3) integriert ist.

61. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 51,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die in einem lokalen Rechner (20) integrierte Datenverarbeitungseinheit an einen Referenzdatenspeicher angeschlossen ist .

62. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 61,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der lokale Rechner (20) eine Leseeinheit (26) zum Lesen eines tragbaren Speichermediums für biometrische Referenzdaten aufweist .

63. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 61,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der lokale Rechner (20) über ein Datennetzwerk (30) an eine Datenbank mit einem Referenzdatenspeicher angeschlossen ist.

64. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 63,
d a d u'r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Datennetzwerk (30) das Internet ist.

65. Biometrisches Schreibsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Datenverarbeitungseinheit (11, 19) die berechneten aktuellen biometrischen Daten mit den gespeicherten biometrischen Referenzdaten zu deren Verifizierung und Identifikation vergleicht .

66. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 65,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Datenverarbeitungseinheit (11; 19) bei weitgehender Übereinstimmung der aktuellen biometrischen Daten mit den gespeicherten Referenzdaten ein Identifikations- bzw. Verifikationsanzeigesignal erzeugt.

67. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 66,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
das die Datenverarbeitungseinheit bei (11; 19) vollständiger Übereinstimmung der aktuellen biometrischen Daten mit den gespeicherten biometrischen Referenzdaten die aktuellen biometrischen Daten als Raubkopie der gespeicherten Referenzdaten erkennt und ein Warnsignal erzeugt.

68. Biometrisches Schreibsystem nach Anspruch 66,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Datenverarbeitungseinheit (11; 19) bei Abweichen der aktuellen biometrischen Daten mit den gespeicherten biometrischen Referenzdaten ein Abweichungsanzeigesignal erzeugt.

69. Biometrisches Schreibsystem nach einem Anspruch 66, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass mindestens ein Aktor (28) vorgesehen ist, der nach Erzeugen des Identifikations- bzw. Verifikationsanzeigesignals betätigt wird.

70. Biometrisches Schreibsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass mit den gespeicherten biometrischen Referenzdaten einer über die handschriftliche Eingabe identifizierten oder verifizierten Person aktuell geschriebene, einfache Zeichen rekonstruiert werden.

71. Verfahren zur Generierung von personenspezifischen biometrischen Referenzdaten mit den folgenden Schritten:
(a) Akustisches Erfassen von handgeführten Schreibbewegungen, die mit einem Schreibstift (2) auf einer Unterlage (4) beim Schreiben eines Zeichens, eines Wortes oder einer
Wortfolge durch eine Person durchgeführt werden, und Erzeugen entsprechender Schallsignaldaten;
(b) Speichern der erzeugten Schallsignaldaten als digitales
Schal1-Zeitsignal ;
(c) Berechnen von zugehörigen Frequenzspektren als
Spektrogramm aus den zeitsegmentierten Schallsignaldaten mittels schneller Fouriertransformation;
(d) Bestimmung von Amplituden-Zeitsignalen ausgewählter Frequenzen zur Erfassung der Amplitudendynamik in dem berechneten Spektrogramm;

(e) Berechnen eines zugehörigen Frequenzspektrums aus den ausgewählten Amplituden-Zeitsignalen mittels schneller
Fouriertransformation;
(f) Bestimmen von ersten biometrischen Daten aus der Schall- und Schwingungsintensität der digitalen Zeitsignale mittels Merkmalsextraktion;
(g) Bestimmen von zweiten biometrischen Daten aus dem berechneten Spektrogramm der zeitsegmentierten Schall- und
Schwingungszeitsignale mittels Merkmalsextraktion.
(h) Bestimmen von dritten aktuellen biometrischen Daten mittels Merkmalsextraktion aus dem berechneten Frequenzspektrum der Amplituden-Zeitsignale;
(i) Bestimmen von vierten aktuellen biometrischen Daten mittels Merkmalsextraktion aus erfassten dynamischen
Schreibdruck-, Schwingungs- und Neigungsdaten;

72. Verfahren nach Anspruch 71,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Verfahrensschritte mehrmals durchgeführt werden und die jeweils bestimmten Referenzdaten statistisch ausgewertet werden, wobei die ausgewerteten Daten als personenspezifische Referenzdaten abgespeichert werden.

73. Verfahren nach Anspruch 72.
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die statistisch ausgewerteten personenspezifischen Referenzdaten in einem Mikrochip eines Personalausweises, in einem Mikrochip einer Kreditkarte, in eine Berechtigungsmagnetkarte oder die eine Speichereinheit eines Computers bzw. eines
Schreibsystems abgespeichert werden.

74. Verfahren nach Anspruch 71,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zusätzlich ein von der Person stammendes Sprechsignal ak-kustisch erfasst und entsprechende Schallsignaldaten erzeugt und abgelegt werden.

75. Verfahren nach Anspruch 74,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass bei der durchgeführten Schreibbewegung des Schreibstiftes die in mindestens einer Raumrichtung auftretenden Kräfte über optische oder mechanische Drucksensoren erfasst werden und entsprechend mindestens eindimensionale Schreib-Druckdaten erzeugt werden.

76. Verfahren nach Anspruch 74,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass bei der durchgeführten Schreibbewegung des Schreibstiftes (2) die Schreibgeschwindigkeiten über ein Mikrofon (5) und mindestens einen optischen oder mechanischen Schwingungssensor erfasst und entsprechende dynamische Schreibdaten erzeugt werden .

77. Verfahren nach Anspruch 74,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass bei der durchgeführten Schreibbewegung des Schreibstiftes die Fingerbewegungen über mindestens einen Neigungssensor (40) erfasst wird und entsprechende dynamische Schreibdaten erzeugt werden.

78. Verfahren nach Anspruch 71,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die beim Schreiben eines Zeichens, eines Wortes oder einer Wortfolge mit dem Schreibstift auf der Unterlage (4) handgeführten Schreibewegungen optisch erfasst werden und entsprechende Schreibbewegungsdaten erzeugt werden.

79. Verfahren nach Anspruch 74,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass bei der Nutzung des Schreibgerätes Fingerprintdaten durch ein in dem Schreibstiftgehause (3) integrierte Fingerprintsensor (39) erfasst und abgelegt werden.

80. Verfahren nach Anspruch 71,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass biometrische Referenzdaten aus Sensorsignaldaten durch Merkmalsextraktion im Zeit- Orts- und Frequenzraum bestimmr. und in einem Referenzdatenspeicher als personenspezifische biometrische Referenzdaten abgespeichert werden.

81. Verfahren nach Anspruch 80,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass eine Datenreduktion der Sensorsignaldaten mittels
Clusterbildung erfolgt.

82. Verfahren nach Anspruch 81,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass aus den datenreduzierten Clusterdaten Merkmalsparameter extrahiert werden.

83. Verfahren nach Anspruch 82,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass aus den Merkmalsparametern biometrische Referenzdaten zur Ablage selektiert werden.

84. Verfahren nach Anspruch 82,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass aus den aktuellen Merkmalsparametern aktuelle biometrische Daten zur Ablage gewonnen werden.

85. Verfahren nach Anspruch 80,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die biometrischen Referenzdaten innerhalb oder außerhalb des Schreibgerätes abgespeichert werden.

86 . Verfahren nach Anspruch 80 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die aktuellen biometrischen Referenzdaten innerhalb oder außerhalb des Schreibgerätes abgespeichert werden.

87. Verfahren zur Verifikation und Identifikation einer Person mit den folgenden Schritten:
(a) akustisches Erfassen von handgeführten Schreibbewegungen, die mit einem Schreibstift (2) auf einer Unterlage (4) beim Schreiben eines Zeichen, eines Wortes oder einer
Wortfolge durch die Person durchgeführt werden und Erzeugen entsprechender Schallsignaldaten;
(b) Erzeugen von Schreibdruck-Signaldaten für Schreibdruck und von Schwingungssignaldaten für Schwingungen, die von dem Schreibstift auf mindestens einen Druck- und Schwingungssensor übertragen werden;
(c) Speichern der erzeugten Signaldaten als digitale Zeitsignale;
(d) Berechnen von Frequenzspektren als Spektrogramm aus den gespeicherten zeitsegmentierten Schall- und Schwingungszeitsignalen mittels schneller Fouriertransformation;
(e) Bestimmen von Amplituden-Zeitsignalen ausgewählter Frequenzen zur Erfassung der Amplitudendynamik in dem
Spektrogramm der Schall- und Schwingungszeitsignale;
(f) Berechnen eines zugehörigen Frequenzspektrums aus den
ausgewählten Amplituden-Zeitsignalen mittels schneller
Fouriertransformation;
(g) Bestimmen von ersten aktuellen biometrischen Daten aus der Schall- und Schwingungsintensität der digitalen Zeitsignale mittels Merkmalsextraktion;

(h) Bestimmen von zweiten aktuellen biometrischen Daten aus den und Schwingungs-Zeitsignale mittels Merkmalsextraktion;
(i) Bestimmen von dritten aktuellen biometrischen Daten mittels Merkmalsextraktion aus den Frequenzspektren der Amplituden-Zeitsignale;
(j) Bestimmen von vierten aktuellen biometrischen Daten mittels Merkmalsextraktion aus den dynamischen Schreibdruckdaten und;
(k) Vergleichen der aktuellen biometrischen Daten mit gespeicherten biometrischen Referenzdaten der Person zur Verifikation, ob die aktuellen biometrischen Daten mit den gespeicherten biometrischen Referenzdaten der Person
weitgehend übereinstimmen;
(1) Vergleichen der aktuellen biometrischen Daten mit gespeicherten biometrischen Referenzdaten einer Vielzahl von
Personen zur Identifikation, ob die aktuellen biometrischen Daten mit den gespeicherten biometrischen Referenzdaten einer der gespeicherten Personen weitgehend übereinstimmen.

88. Verfahren nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass zusätzlich ein von der Person stammendes Sprachsignal ak-kustisch erfasst und entsprechende Schallsignaldaten erzeugt werden.

89. Verfahren nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die biometrischen Daten aus den Sprachsignaldaten in Kombination mit den Schreibsignaldaten zur Verifikation und Identifikation ausgeweitet werden.

90. Verfahren nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zusätzlich biometrische Daten von einem Fingerprintsensor in Kombination mit den Schreib- und Sprachsignaldaten zur Verifikation und Identifikation ausgeweitet werden.

91. Verfahren nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass zusätzlich biometrischen Daten von einem den Neigungsdatensensor in Kombination mit den Schreib- und Sprachsignaldaten zur Verifikation und Identifikation ausgeweitet werden.

92. Verfahren nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass zusätzlich biometrische Daten aus der Dynamik von optisch erfassten Positionsdaten in Kombination mit den Schreib- und Sprachsignaldaten zur Verifikation und Identifikation ausgeweitet werden.

93. Verfahren nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Verifikation und Identifikation aus den akustischen Schreib- und Sprachsignaldaten mittels einer Software zur Sprecher- und Spracherkennung erfolgt.

94. Verfahren zur Handschriftenerkennung und/oder Handskizzenerkennung nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die beim Schreiben oder Skizzieren eines Zeichens, eines

Bildelementes, eines Wortes oder einer Wortfolge mit dem
Schreibstift auf der Unterlage handgeführten Schreibbewegungen akustisch erfasst und entsprechende Schallsignaldaten erzeugt werden.

95. Verfahren nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die beim Schreiben oder Skizzieren eines Zeichens, eines Bildelementes, eines Wortes oder einer Wortfolge mit dem
Schreibstift auf der Unterlage handgeführten Schreibbewegungen optisch erfasst und entsprechende Positionsdaten erzeugt werden .

96. Verfahren nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass bei der durchgeführten Schreibbewegung des Schreibstiftes in mindestens einer Raumrichtung auftretenden Kräfte optisch oder mechanisch erfasst und entsprechende mindestens eindimensionale Schreib-Druckdaten erzeugt werden.

97. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 87 bis 96,
dass zusätzlich ein von der Person stammendes Sprachsignal ak-kustisch erfasst und entsprechende Schallsignaldaten erzeugt werden.

98. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 87 bis 96,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass in einer Trainingsphase Referenzmerkmalsvektoren und in einer Arbeitsphase die aktuellen Merkmalsvektoren für entsprechende Zeichen, Skizzen oder Worte aus den akustischen
Schreibsignaldaten, den optischen Positionsdaten, den Schreib-Druckdaten und Sprachdaten bestimmt und abgelegt werden;

99. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 87 bis 96,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass aus Merkmalsvektoren der erfassten Signaldaten mittels statistischer, konnektionistischer und wissensbasierter Verfahren entsprechende Zeichen, Bildelemente, Skizzen, Wortsegmente, Wörter oder Wortfolgen ermittelt werden.

100. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 87 bis 96,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die akustische Handschriftenerkennung (ACR) , die optische Handschriftenerkennung (OCR) und die Spracherkennung in ein und demselben Schreibsystem integriert und die Verfahren zur Bild -und Texterkennung miteinander kombiniert werden.

101. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 87 bis 96,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Merkmale der akustischen und optischen Daten sowie Druckdaten zur Rekonstruktion eingegebener Zeichen, Bildelemente, Wörter und Texte korreliert und dann als Merkmalsvektoren abgelegt werden.

102. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 87 bis 96,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass aus den korrelierten Merkmalsvektoren der erfassten Signaldaten mittels statistischer, konnektionistischer und wissensbasierter Verfahren entsprechend Zeichen, Bildelemente, Skizzen, Wortsegmente, Wörter oder Wortfolgen ermittelt werden;

103. Verfahren zur Handschriftenerkennung und/oder Handskizzenerkennung nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Handschriften- und Handskizzenerkennung aus den akustischen und optischen Schreib- und Sprachsignaldaten mittels Software zur Spracherkennung und Bilderkennung erfolgt.

104. Verfahren zur Handschriftenerkennung und/oder Handskizzenerkennung nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mit den gespeicherten biometrischen Referenzdaten einer identifizierten oder verifizierten Person aktuell geschriebene, einfache Zeichen oder gezeichnete einfache Bildelemente rekonstruiert werden.

105. Verfahren nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das ermittelte Zeichen der ausführenden Person zu dessen Kontrolle optisch und/oder akustisch rückgemeldet wird.

106. Verfahren nach Anspruch 87,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die generierten personenspezifischen Referenzdaten aus der Ermittlung psychologischer und/oder physiologischer Merkmale der Person ausgewertet werden.

107. Verwendung des biometrischen akustischen Schreibsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 70 als Computereingabeeinrichtung.

108. Verwendung des biometrischen Schreibsystems nach einem der Ansprüche 13 bis 70 als Spracheingabeeinrichtung, insbesondere als Diktiergerät.

109. Verwendung des biometrischen Schreibsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 70 zur Erkennung neuromotorischer Bewegungsstörungen einer Person.

110. Verwendung des biometrischen Schreibsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 70 als Therapiesystem zur Behebung neuromotorischer Bewegungsstörungen einer Person.

111. Verwendung des biometrischen Schreibsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 70 als graphologisches System zur Ermittlung psychologischer/physiologischer Merkmale einer Person.

112. Verwendung des biometrischen Schreibsystems nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 70 als Schulungssystems zum Erlernen von Schreiben.

113. Verwendung des biometrischen Schreibsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 70 als Schulungssystem zum Erlernen einer Sprache .

114. Verwendung des biometrischen Schreibsystems als multifunktionales Computereingabesystem eines virtuellen Schreibtisches .