專利名稱：自動控制訪問的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自動控制個體訪問服務(wù)、設(shè)備或位置的方法、裝置和商業(yè)服務(wù)。所述方法和裝置尤其適用于控制兒童訪問年齡不適宜的因特網(wǎng)站點或TV節(jié)目，并由此在下面主要描述了涉及這些方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著因特網(wǎng)的日益普及，關(guān)于能夠或者應(yīng)當(dāng)控制對信息的何種訪問程度的問題，變得比以前更加復(fù)雜。在一方面，言論自由是任何自由民主社會的必然性。在另一方面，網(wǎng)絡(luò)空間已經(jīng)讓各種不良團(tuán)體保護(hù)他們的消息和不懼后果的把受害人作為目標(biāo)成為了可能。雖然因特網(wǎng)規(guī)則的評論家們經(jīng)常擔(dān)心不必要的政府管理進(jìn)入到公民的生活當(dāng)中，但是很少有團(tuán)體就色情或非人性暴力之類的素材來批準(zhǔn)一些安全措施而進(jìn)行辯論。
經(jīng)由因特網(wǎng)，沒有哪個群體要比兒童更容易受有害素材危險的影響。兒童天生的好奇心，再加上幾乎無窮無盡的網(wǎng)絡(luò)空間信息量，使得一些兒童會有意或者無意地遇到年紀(jì)小時不該看到的素材。
雖然，在美國未滿十六歲的兒童幾乎構(gòu)成了即時人口的百分之50，但是，他們絕大部分的活動都沒有被實時地監(jiān)督。因特網(wǎng)的性質(zhì)讓兒童擁有了來自家中“隱蔽”的全交互式體驗。而且，在目前，許多兒童比他們的父母要更加了解有關(guān)因特網(wǎng)的知識。
很顯然，父母關(guān)于控制他們孩子的因特網(wǎng)活動的偏好，在父母中間也是多樣化的。多數(shù)人都贊同如下說法即兒童因特網(wǎng)活動的管理是父母的一種權(quán)力，也是父母的責(zé)任，這種權(quán)力和責(zé)任與父母按他們自己個體的道德倫理價值及普遍的社會道德倫理價值來承擔(dān)撫養(yǎng)他們孩子的責(zé)任是一樣的。
兒童比成人更容易受到傷害，而且與成年人相比不怎么能應(yīng)用關(guān)鍵的判斷。因此父母的某種監(jiān)督管理已經(jīng)變得極為重要，但是因特網(wǎng)的出現(xiàn)為這種監(jiān)督管理帶來了巨大的困難。
目前存在父母對于因特網(wǎng)的幾種控制方法。一種最為眾所周知和廣泛應(yīng)用的方法就是依賴于分級(Rating)或標(biāo)簽(Label)的阻擋系統(tǒng)；在所述系統(tǒng)當(dāng)中，因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)提供阻止未成年用戶訪問一確定分級的站點的選項。另外，也為這一目的而開發(fā)了過濾軟件系統(tǒng)。
然而，上述阻擋與過濾系統(tǒng)并非用戶界面友好的，而且非常不安全。為了使用阻擋，父母必須經(jīng)ISP建立帶有單獨密碼的單獨帳號。這樣一來，當(dāng)將密碼從孩子面前隱藏起來時就產(chǎn)生了記憶密碼的難題。此外，熟知互聯(lián)網(wǎng)的兒童能夠想出辦法獲得對這些密碼的訪問，或者完全繞過它們。另外，密碼系統(tǒng)還遭受被黑客們盜取、遺忘、共享或截獲的問題。
當(dāng)要謹(jǐn)慎地平衡參予各種活動的自由與有益于個人和/或社會的其它價值時，存在了許多需要訪問控制的情形，所述價值諸如安全、隱私、消極影響、教育和集會自由。例如，最好認(rèn)可顯示色情內(nèi)容的成人因特網(wǎng)站點應(yīng)當(dāng)受到年齡限制，即禁止兒童訪問。一些作為男性同性戀或女性同性戀社區(qū)的因特網(wǎng)站點，可能希望受性別限制，以便于僅允許男性或女性訪問。進(jìn)入公共休息間應(yīng)受性別限制。兒童對酒精飲料銷售交易、受限影院電影和展覽、提供煙和/或酒的自動販賣機(jī)等的訪問，都應(yīng)當(dāng)被禁止和控制。同樣，兒童觸及利用諸如爐子等家用電子或用電設(shè)備時的各種危險，應(yīng)當(dāng)受到限制。
因此廣泛地認(rèn)識到需要一種用于依據(jù)相對于諸如年齡和/或性別等特殊范疇的個體分類來自動控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問的方法和裝置，并且具備上述方法和裝置是非常有益的。
眾所周知，生物測定系統(tǒng)可利用指紋、掌印、視網(wǎng)膜鑒定、面部識別、語音設(shè)別等等來識別用戶。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)的生物測定系統(tǒng)，通?；谟脩羰欠癖蛔R別為特殊個體來進(jìn)行訪問，而非基于個體的特殊范疇成員這一判斷，來進(jìn)行訪問。上述現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)因而要求每個用戶必須之前已經(jīng)被識別過，而且還要求用戶的身份必須已被存儲在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，從而當(dāng)試圖訪問時檢索所述數(shù)據(jù)庫。此外，個體可以經(jīng)過一定時間以后改變分類范疇(例如，長大后將編入不同的年齡范疇)，以使得之前所記錄的個體身份未必會指明當(dāng)前個體的范疇。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種控制個體訪問服務(wù)、設(shè)備或位置的方法，以便于限制訪問特殊范疇的成員，所述方法包括機(jī)器感測表現(xiàn)為特殊范疇的個體預(yù)定生物測定特性；和使用用于自動控制對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問的機(jī)器感測特性。
根據(jù)如下所述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例，特殊范疇是年齡范疇，和/或性別范疇。也就是，依據(jù)判斷出個體是兒童還是成人、和/或是男性還是女性，來控制對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，兒童或成人的體質(zhì)是通過感測受檢查骨中生長板的存在、缺失和/或厚度、按個體骨的骨化程度加以判斷的。針對所述個體是兒童還是成人，根據(jù)適當(dāng)軟件或硬件的邏輯，分析所感測的骨生長板的存在、缺失或厚度，并且將上述同和骨生長板的存在、缺失或厚度相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較。在判定個體為兒童或者成人之后，將輸出許可或拒絕訪問的適當(dāng)信號。
通過利用適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，諸如超聲波傳感器、麥克風(fēng)、照相機(jī)、呼吸器、附著皮膚式的傳感器等等，可以感測出諸如聲音、面部結(jié)構(gòu)、呼吸量、皮膚厚度、生物化學(xué)特征(如，血液生物化學(xué))等其它生物測定參數(shù)，并且使用這些生物測定參數(shù)用來將個體劃分成年齡和/或性別和/或其它分類組。
根據(jù)優(yōu)選實施例中所述的又一個特征，自動控制對諸如特定因特網(wǎng)服務(wù)器等電子媒體的訪問。訪問，最好是通過感測受檢查個體的骨中生長板的存在、缺失或厚度、基于個體是兒童還是成人來加以判斷。根據(jù)所述優(yōu)選實施例，受檢查的骨為手指指骨或是個體的腕部，而且最好利用超聲波技術(shù)來感測。超聲波設(shè)備或者其它傳感器最好容置于手動控制部件中，比如計算機(jī)輸入設(shè)備(如，計算機(jī)鼠標(biāo)、鍵盤、TV或Web TV遠(yuǎn)程控制等等)，或者位于電子或用電設(shè)備中，諸如但不限于計算機(jī)、電話、蜂窩式電話或個人數(shù)字助理，尤其是具備因特網(wǎng)瀏覽能力那種類型的，和食品加工機(jī)等等。
在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于控制對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問的裝置，以便于限制訪問特殊范疇的成員，所述裝置包括至少一個傳感器，用于感測預(yù)定的表明特殊年齡和/或性別范疇的個體生物測定特性；和數(shù)據(jù)處理器，用于接收和分析感測到的生物測定特性；把所述生物特性與參考數(shù)據(jù)作比較，所述參考數(shù)據(jù)將生物測定特性關(guān)聯(lián)于特殊范疇；以及表明是否允許訪問特殊服務(wù)、設(shè)備或位置的輸出信號。如先前所述，特殊范疇最好為年齡范疇(例如成人/兒童)和/或性別范疇(例如男性/女性)。
在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種以可安裝格式存儲軟件應(yīng)用程序的存儲設(shè)備，所述應(yīng)用程序用于分析個體的至少一個生物測定特性來判斷所述個體是否屬于諸如年齡或性別范疇等特殊范疇，以及用于自動控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問，從而根據(jù)特殊范疇來限制訪問。
在本發(fā)明的又一個方面，提供了一種諸如計算機(jī)或服務(wù)器(例如，因特網(wǎng)服務(wù)器、ISP服務(wù)器)之類的硬件，所述硬件以可執(zhí)行格式存儲應(yīng)用程序，所述應(yīng)用程序用于分析個體的至少一個生物測定特性來判斷所述個體是否屬于特殊范疇；以及用于自動控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問，從而根據(jù)特殊范疇來限制訪問。
在本發(fā)明的再一個方面，提供了一種實施商業(yè)的方法，包括更新用戶客戶端來執(zhí)行生物測定年齡和/或性別分類，以及給服務(wù)提供商和/或內(nèi)容提供商銷售或許可可操作地與用戶客戶端相通信的訪問控制包。
正如將在下面更具體描述的，本發(fā)明使訪問控制能夠采用容易到足以使父母能理解的方式、和不讓在使用因特網(wǎng)方面比其父母更有經(jīng)驗的兒童繞過的方式來實現(xiàn)，所述父母可能具備很少的因特網(wǎng)經(jīng)驗或者并無因特網(wǎng)經(jīng)驗。它可以由因特網(wǎng)服務(wù)提供商在無需專門賬號的自動系統(tǒng)中加以實施。因而，父母既不用記憶密碼也不用隱藏密碼，而且兒童也不能闖入到所述系統(tǒng)當(dāng)中。
由于本發(fā)明也不需要密碼、通行卡等，因此不會有任何東西丟失、錯放、被盜或是共享。本發(fā)明把范疇數(shù)據(jù)用作為參考數(shù)據(jù)庫，而由此既無需預(yù)先識別個體也不可能在試圖訪問時干預(yù)特殊個體的隱私。而且，所用的生物測定特性是那些個體的寬范疇的特性，因此不會隨著個體的變化而改變。
此外，使用能區(qū)分兒童與成人和區(qū)分性別的生物測定特性，正如在本發(fā)明優(yōu)選實施例中所述那樣，尤其適用于自動控制兒童在無成人對其限制的情況下訪問某些因特網(wǎng)站點或者TV節(jié)目。
將對本發(fā)明的更多特征、優(yōu)點和應(yīng)用進(jìn)行描述，并且在下面的說明中這些將變得更加明顯。


這里，僅以舉例的方式結(jié)合附圖對發(fā)明作了描述?，F(xiàn)在特別詳細(xì)地參照附圖，需要強(qiáng)調(diào)的是所示細(xì)節(jié)都僅僅是本發(fā)明優(yōu)選實施例的舉例，而且是為了說明性論述起見，并且都是為提供被認(rèn)為是最實用的和最易于理解發(fā)明的原理說明及概念而出現(xiàn)的。在這點上，并不試圖在更為詳細(xì)地示出發(fā)明結(jié)構(gòu)上的細(xì)節(jié)，而卻是對發(fā)明基本理解所必需的，結(jié)合附圖的說明，使本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯認(rèn)識到如何能將本發(fā)明的幾種形式具體應(yīng)用到實施當(dāng)中。
在圖中圖1是依照本發(fā)明講授的控制訪問的方法的總流程圖；圖2a-2e舉例說明依照本發(fā)明的用于自動控制訪問的裝置的幾種形式；圖3是根據(jù)本發(fā)明的諸如服務(wù)器(如因特網(wǎng)服務(wù)器、ISP服務(wù)器)等硬件的示意性表示；圖4是根據(jù)本發(fā)明的存儲設(shè)備的示意性表示；圖5是依照本發(fā)明講授的其中一種方法的流程圖。
圖6是處于成長階段的骨的示意性表示；圖7a、7b和7c示意性說明依照本發(fā)明的三種超聲波掃描技術(shù)，可將這三種技術(shù)用于檢查用戶骨，以表明用戶的年齡范疇；圖8舉例說明當(dāng)使用圖7b中用來區(qū)分兒童與成人的掃描技術(shù)時所產(chǎn)生的結(jié)果；圖9是舉例說明用來實現(xiàn)圖7b的技術(shù)的系統(tǒng)的方框圖；圖10-12是有助于通過檢查個體的骨來理解區(qū)分年齡范疇方式的骨仿真的示意性表示；圖10是沒有關(guān)節(jié)的骨仿真；圖11是在一端具有關(guān)節(jié)的骨仿真；圖12是在一端具有關(guān)節(jié)和生長板的骨仿真。
圖13是舉例說明依照本發(fā)明、當(dāng)利用脈沖反射(Pulse-Echo)技術(shù)時的各種輸出的圖形；圖14示意性示出從兒童直至發(fā)育成熟、在不同年齡時期的骨中的聲速相關(guān)性；圖15舉例說明用于感測用來表明年齡范疇的個體性別及骨生長板(growth-plate)的系統(tǒng)；和圖16是舉例說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于利用個體的性別及骨生長板狀態(tài)來自動控制訪問的方法的流程圖。
具體實施例方式
下面所述的本發(fā)明優(yōu)選實施例，涉及一種能用于自動控制個體訪問服務(wù)、設(shè)備或位置的方法和裝置。尤其是，本發(fā)明能用于限制個體對年齡不宜和/或性別不宜的因特網(wǎng)站點、TV節(jié)目、設(shè)備和/或位置的訪問，以便于在參予自由社會各種活動特性的自由與保護(hù)其它對社會有益價值的需要之間，提供適當(dāng)?shù)臋z查與平衡，所述其它對社會有益的價值是諸如安全、對不愿有的影響的不適當(dāng)披露、隱私、言論自由、教育及集會自由等。
因此，可以使用本發(fā)明，例如用來限制兒童訪問成人因特網(wǎng)站點，這些站點顯示了色情、暴力之類的素材；用來限制兒童訪問酒精飲料販賣交易、受限影院電影、受限展覽等；用來根據(jù)性別限制進(jìn)入休息間；以及用來限制兒童接近各種危險的家用電子設(shè)備或用電設(shè)備。
在詳細(xì)地解釋本發(fā)明至少一個實施例之前，應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明并不將其應(yīng)用限制于以下說明中所闡述的或者圖中所舉例說明的構(gòu)造及組件布局細(xì)節(jié)上。本發(fā)明可以是其它實施例，或者可以采用各種不同方式加以實施或執(zhí)行。而且，也應(yīng)當(dāng)理解的是這里所用的措辭或術(shù)語是為說明起見，而不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的。
現(xiàn)在參照附圖，圖1舉例說明了表明本發(fā)明中所涉及的基本概念的主流程圖。
因此，在其一方面中，為了限制訪問諸如年齡和/或性別范疇等特殊范疇的成員，本發(fā)明提供了一種控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問的方法。鑒于這個目的，如圖1中塊10所示，機(jī)器感測(machine-sensed)個體的預(yù)定生物測定特性，表明所述個體被劃分到的特殊范疇。接著，上述機(jī)器感測的特性被用于自動控制個體對特殊服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問。為此，傳感器輸出(塊12)和參考數(shù)據(jù)(塊14)被饋入(經(jīng)塊16)到訪問控制邏輯(例如軟件、硬件/固件或者上述兩者的組合)，所述訪問控制邏輯產(chǎn)生訪問控制邏輯輸出(塊18)，比如許可訪問或拒絕訪問。
如下所述的本發(fā)明當(dāng)前的優(yōu)選實施例，涉及一種用于依據(jù)年齡范疇(個體用戶是兒童還是成人)和/或依據(jù)性別范疇(此個體是男性還是女性)來自動控制訪問因特網(wǎng)或者特殊因特網(wǎng)站點的方法和裝置。
圖2a-2e示出了依照本發(fā)明講授的幾種裝置，這幾種裝置目前包括能用來感測表現(xiàn)為特殊范疇的個體生物測定特性的傳感器，或者這幾種裝置被修改成包括或適于包括上述傳感器，所述特殊范疇諸如年齡或性別范疇等。
圖2a舉例說明了計算機(jī)輸入設(shè)備20(即鼠標(biāo))，它包括具有從基座上隔開的附件24的人手可握基座22，所述人手可握基座用于接納用戶的手指或拇指?；?2和附件24容置有超聲波骨生長板測量傳感器元件。這種傳感器包括用于檢查用戶骨的、由附件24承載的超聲波發(fā)射器26及由基座22承載的接收器28，所述的用戶骨位于在附件24與基座22之間隔開的手指或拇指當(dāng)中。根據(jù)下述發(fā)明的另一實施例，發(fā)射器26和接收器28分別可以是光源和光檢波器。
圖2a示出了容置于附件24當(dāng)中的發(fā)射器26和容置于基座22當(dāng)中的接收器28；但兩者位置可以互換。電纜30使超聲波發(fā)射器26和接收器28通電，并將數(shù)據(jù)從接收器輸出至傳感器輸出單元(未示出)，以用于進(jìn)行如下將要描述的處理。
圖2b舉例說明了遠(yuǎn)程控件31，例如對應(yīng)TV接收器，所述遠(yuǎn)程控件具有超聲波收發(fā)器32，所述收發(fā)器發(fā)送超聲波信號并接收反射回的超聲波信號。如此一來，由于發(fā)射器和接收器兩者均在圖2b的收發(fā)器單元32之內(nèi)，因而單元31功能上類似于計算機(jī)輸入設(shè)備20，圖1，但卻免除了附件24的需要。
圖2c-2e示出了各種其它的具有一個或多個生物測定傳感器的電子/用電設(shè)備，所述生物測定傳感器是通常存在的，或是被添加到上面的。因此，圖2c示出了蜂窩式電話34，它包括具有麥克風(fēng)38的殼體36，所述麥克風(fēng)通常存在于蜂窩式電話當(dāng)中，還包括在蜂窩式電話當(dāng)中通常沒有的超聲波收發(fā)器32。圖2d示出了允許因特網(wǎng)/TV訪問、且包含麥克風(fēng)38和照相機(jī)42以及超聲波收發(fā)器32的電話或者個人數(shù)字助理40，所述麥克風(fēng)及照相機(jī)通常存在于這類設(shè)備當(dāng)中，所述超聲波收發(fā)器是被添加到這類設(shè)備上的。圖2e示出了允許因特網(wǎng)/TV訪問、且包含鼠標(biāo)20、麥克風(fēng)38和照相機(jī)42的計算機(jī)系統(tǒng)44，所述鼠標(biāo)、麥克風(fēng)和照相機(jī)通常存在于計算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中。在這種情況下，給鼠標(biāo)20提供超聲波收發(fā)器32，而不是提供如圖2a中的相互獨立的發(fā)射器與接收器。
如圖1所示，訪問控制邏輯16接收傳感器輸出(例如，來自接收器28，圖2a，或者來自收發(fā)器32，圖2b-2e)，將其與參考數(shù)據(jù)相比較，依據(jù)這個比較結(jié)果來判斷用戶的年齡和/或性別范疇，并且發(fā)出訪問信號，該訪問信號可以是訪問許可或者訪問拒絕?？梢岳斫獾氖撬鲈L問控制邏輯可以被容置(例如，以可執(zhí)行格式加以存儲)和/或通過所示的各個輸入設(shè)備和/或類似設(shè)備(例如，在圖2a-2c中)加以執(zhí)行，或者通過這些設(shè)備與之相通信的設(shè)備加以執(zhí)行，諸如各種計算機(jī)和/或服務(wù)器等，所述服務(wù)器包括但不限于包含ISP服務(wù)器的因特網(wǎng)服務(wù)器、內(nèi)容提供商服務(wù)器、過濾服務(wù)器、TV/電纜/衛(wèi)星廣播的服務(wù)器、通話服務(wù)器、蜂窩式提供商服務(wù)器等等。
圖3示意性說明了硬件46，而圖4示意性說明了軟件48。例如，這些可以是用來以可執(zhí)行格式存儲應(yīng)用程序的服務(wù)器、計算機(jī)(如用戶客戶端)或邏輯芯片(固件)，所述應(yīng)用程序用于分析至少一個個體生物測定特性，來判斷所述個體是否屬于特殊范疇，并且還用于自動控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問，以便于根據(jù)特殊范疇來限制訪問。
這里，術(shù)語“用戶客戶端”和/或“服務(wù)器”也總稱為“計算設(shè)備”，它們包括、但不限于具有諸如DOS、WindowsTM、OS/2TM或Linux等操作系統(tǒng)的個人計算機(jī)(PC)；MacintoshTM計算機(jī)；將JAVATM-OS作為操作系統(tǒng)的計算機(jī)；諸如Sun MicrosystemsTM和Silicon GraphicsTM等圖形工作站，及其它具有諸如Sun MicrosystemsTM的AIXTM或SOLARISTM等某個UNIX操作系統(tǒng)版本的計算機(jī)；或者任何其它公知的及可買到的操作系統(tǒng)，或任何如下設(shè)備，所述設(shè)備包括但不限于膝上型計算機(jī)、手持式計算機(jī)、PDA(個體數(shù)字助理)設(shè)備、蜂窩式電話、任何類型的WAP(無線應(yīng)用協(xié)議)使能的設(shè)備、任何種類的可佩戴型計算機(jī)，上述各種設(shè)備都可以連接于網(wǎng)絡(luò)并且都具有操作系統(tǒng)。在下文中，術(shù)語“WindowsTM”包括、但不限于Windows95TM、Windows3.xTM，在其中“x”為諸如“1”之類的整數(shù)，Windows NTTM、Windows98TM、Windows CETM、Windows2000TM，以及任何由微軟公司(USA)對這些操作系統(tǒng)進(jìn)行升級后的版本。
對于本發(fā)明，可基本上以任何適用的可編程語言來撰寫軟件應(yīng)用程序，所述可編程語言可以是一個本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所容易選擇的。顯而易見，所選的可編程語言應(yīng)當(dāng)與計算設(shè)備兼容，利用所述計算設(shè)備來執(zhí)行軟件應(yīng)用程序。適用的可編程語言的例子包括、但不限于C、C++、Perl、VisualBasic及Java。
此外，本發(fā)明可以實施為軟件、固件或硬件，或者實施為上述三者的組合。對于這些實施中的任何一種，可以將由方法所執(zhí)行的功能步驟描述為由數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行的多條指令。
將應(yīng)用程序從存儲設(shè)備48(圖4)安裝到硬件46(圖3)中，所述存儲設(shè)備以可安裝格式存儲軟件應(yīng)用程序，所述軟件應(yīng)用程序用來分析個體的至少一個生物測定特性以判斷所述個體是否屬于特殊范疇，以及用來自動控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問，以便于根據(jù)特殊范疇來限制訪問。
例如，存儲設(shè)備48可以是RAM、ROM、CD、DVD，或是任何類型的鄰近計算設(shè)備或遠(yuǎn)程計算設(shè)備的硬驅(qū)動器。通過所述存儲設(shè)備能對應(yīng)用程序數(shù)據(jù)進(jìn)行安裝，或者進(jìn)行下載且在此后加以安裝。
圖5是舉例說明當(dāng)使用用于檢測用戶手指骨以判斷用戶是否屬于特殊年齡范疇的生物測定傳感器時的本發(fā)明方法的流程圖。
首先，如塊50所示，感測和/或測量用戶手指指骨中骨生長板的存在、缺失或厚度。接著，如塊52所示，將測量輸出同參考數(shù)據(jù)作比較，所述參考數(shù)據(jù)使骨生長板的存在、缺失或尺寸與兒童或者成人體質(zhì)相關(guān)；并且，依據(jù)比較，判斷所述個體為兒童或成人。這個判斷產(chǎn)生表明訪問許可或拒絕的信號的輸出(塊54)。例如，所請求的訪問可能是對特殊因特網(wǎng)站點、特殊電話號碼、特殊TV/電纜放映、特殊電子或用電設(shè)備或者特殊位置的訪問。
通過以下有關(guān)骨生長、軟骨和發(fā)育期的背景信息，將會更容易理解對本發(fā)明優(yōu)選實施例的進(jìn)一步解釋。
圖6是一骨60末端在其生長階段的示意性表示。
骨的骨體(也通稱骨干)的延伸62就是使骨生長的部分。在個體出生以后，這里稱為生長板64的軟骨薄板(通稱骺軟骨、骺板或骨生長板)，留在生長骨的遠(yuǎn)端處。當(dāng)與生長板相關(guān)的骨已結(jié)束其生長時，這個生長板僅變?yōu)楣?骨化)。生長板64把骨60的頭部(骨端)66連接到骨的骨體(骨干)62上。
隨著生長板64的軟骨生長(通常是朝著骨端的方向)，它不斷被新形成的骨(通常是在面向骨干的一側(cè))所代替。當(dāng)生長板的生長終止以后，骨不再進(jìn)行縱向生長。
骨的形成，也稱為骨化，是一個過程，通過這個過程產(chǎn)生新的骨物質(zhì)。在人類中，骨化大約是從胎兒生命的第三個月開始，而到了青春晚期結(jié)束。當(dāng)明膠物質(zhì)隱藏于軟骨中時，骨的生長就會發(fā)生。不久之后，無機(jī)鹽被存放于明膠中，從而形成稱之為骨的硬化物質(zhì)。在骨的生長過程中，生長板64不斷地生長并由骨所代替。當(dāng)骨處于生長期時，生長板以大約與其變成骨時相同的速度進(jìn)行生長。因而生長板保持著相對固定的厚度，直到骨的生長結(jié)束為止，在此時，生長板會由于骨化而消失。
并非所有骨都在相同的年齡停止生長。遵循根據(jù)骨骼的成熟與生長過程的年月順序，骨的生長結(jié)束并且生長板消失。最后骨的生長，及由此而導(dǎo)致的生長板消失，都發(fā)生在20歲左右。生長板在生長過程中，稱為“打開”的。當(dāng)生長板已經(jīng)消失(在生長期結(jié)束時已被骨所代替)時，稱為“閉合”。
從11歲至18歲，骨的生長同青春期體質(zhì)有著很大的關(guān)系，而由于女孩通常比男孩要早大約一年經(jīng)歷青春期，因而骨的生長同性別也有很大關(guān)系。在美國，男孩的青春期從平均年齡11歲開始，而女孩則從平均年齡10歲開始。在西方國家中的國際研究也報告了類似年齡。青春期結(jié)束大約發(fā)生在第一性特征出現(xiàn)后的2.5到3年。因此，男孩的青春期結(jié)束典型發(fā)生在13.5-14歲，而女孩的青春期結(jié)束典型發(fā)生在12.5-13歲。
骨齡已被用作分析工具，來評定孩子到達(dá)他或她的骨骼發(fā)育點。接近青春期結(jié)束時，骨生長板就骨化成為骨，無法再利用例如X光片加以識別。
通過獲取腕部及手部的X光片，并將它們與圖譜及表格當(dāng)中的圖像及圖紙進(jìn)行對比來檢測骨的方法有不同種。大多使用Gruelich&Pyle(GP)與Tanner&Whitehouse(TW2)的方法。舉例來講，這些方法以及其它相關(guān)數(shù)據(jù)都在下列出版物中作了描述，在此將這些出版物中的內(nèi)容引入以供參考Pediatric endocrinology；ed.J.Bertrand等人。Williams&Wilkins(Baltimore)1993年；Radiographic Atlas of Skeletal Development for the hand and wrist.W.W.Gruelich&S.I.Pyle；Assessment of skeletal maturity and prediction of adult height.J.U.Tanner&R.H.Whitehouse；Mechanism of the stimulatory effct of GH on longitude bone growth.O.Isaksson等人。Endocrine reviews.8(4)；4261987年；Williams Textbook of endocrinology.9th ed.W.B.Saunders Company，Philadelphia；Best and Taylor′s physiological basis of medical practice.11th ed.Williams&Wilkins，Baltimore/London；M.E.Herman-Giddens等人.Secondary sexual characteristics and mensesin young girls.Pediatrics 89；505-512，1997年；F.M.Biro，A.W.Lucky，G.A.Hoster.Pubertal staging in boys.J.Pediatrics 127；40-46，1995年；S.J.Ulijszek，E.Evnas，D.S.Miller.Age of menarche of European，afro-Caribbean and Ino-Pakistani schoolgirls living in London.Ann Human Biology18；167-1751991年；M.A.Sperling ed.Pediatric endocrinologY，W.B.Saunders Company.Ovary and female sexual maturation disorders of sexual differentiation andpuberty；P.C.Sizonenco.Pediatrics 14；191-1201987年；A.F.Roche，R.Wellens等人.Timing of sexual maturation in a group ofUS white youths.J.Pediatric endocrinology and Metabolism 8；11-181995年；Elliot，Glenn R.和Feldman，Shirley S.(1995年).At the Threshold，TheDeveloping Adolescent.Cambridge，Mass.and London，England.HarvardUniversity Press；Tanner J MGrowth at Adolescence，2ed.(1962)Blackwell scientificpublications，Oxford；Greulich W.W.&Pyle S.I.(1959年)Radiographic Atlas of SkeletalDevelopment of Hand and Wrist.Stanford University Press，California；Elgenmark OThe normal development of the ossific centers duringinfancy and childhood.Acta Pediatr Scand 1946；33(suppl.1)；De Roo T等人.(1976年)Pocket atlas for skeletal age.Martinus Nijhoff，The Hague，Netherlands；Annemieke M等人Bone mineral density in children and adolescentsrelation to puberty，calcium intake and physical activity.J Clin EndocrinolMetab 1997年；8257-62；Kendig′s Disorders of the respiratory tract in children.Ed.Chemick.5edition，1990年，Saunders；Lucas W P等人.J Pediatr 6533-545，1935年；Adolescene(5edition)Laurence Steinberg 1996年.
The CIBA collection of Medical Illustrations，第4卷，Endocrine systemsand selected metabolic diseases，F(xiàn)rank.H.Netter，M.D.1970年。
依據(jù)這些出版物、且不考慮性別及種族劃分，人們能得出如下結(jié)論幾乎所有兒童都具有“打開”的骺板，具體如下在指骨中——女孩低于12.5歲的，可以檢測出“打開”的骺板；對男孩而言則低于14歲。女孩在14.5歲、而男孩在16.5歲時，在其中僅有2.5％的人口能在其指骨中檢測出“打開”的骺板。
在腕部(尺骨)中——女孩中低于13歲的，可以檢測出“打開”的骺板；男孩中則低于14.5歲的可以檢測出來。女孩在17歲、而男孩在18歲時，在其中僅有2.5％的人口能在其尺骨中檢測出“打開”的骺板。
在腕部(橈骨)中——女孩與男孩均低于15歲的，都可以檢測出“打開”的骺板。女孩與男孩均在17歲時，在其中僅有2.5％的人口能在其橈骨中檢測出“打開”的骺板。
因此，人們都能夠假定在97.5％的全部兒童當(dāng)中，“打開”生長板的最低閾值是在12.5歲，而“關(guān)閉”生長板的最高閾值是在18歲。然而，在人體一些其它現(xiàn)存的長骨(與腿脛骨相似)當(dāng)中，骺生長板直到20歲以前都可始終保持“打開”(未被骨化)。
由于生長板在青春期階段的出現(xiàn)與周知的按年月順序的年齡之間具有這種相關(guān)性，因而生長板感測/測量可以用于提供受檢測個體的按年月順序的年齡的指示。
本發(fā)明目前優(yōu)選的實施例，使用了超聲波技術(shù)來判斷生長板狀態(tài)，盡管也可以使用諸如光學(xué)技術(shù)等其它技術(shù)。
基本上，目前在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中存在兩類用于檢查組織的超聲波技術(shù)超聲波穿透技術(shù)；和超聲波脈沖反射技術(shù)。
在超聲波穿透技術(shù)中，超聲波能量脈沖從骨位置的一側(cè)穿過骨傳輸?shù)搅硪粋?cè)，生長板在所述骨位置中發(fā)育?？梢允褂弥T如圖2a所示的安裝方式?？梢酝ㄟ^測量脈沖飛行時間以及測量發(fā)射器(26)與接收器(28)之間的距離，來測出超聲波傳播速度。距離與飛行時間(TOF)之比，就是受檢查組織內(nèi)的有效聲速?！坝行А甭曀偈窃谘爻暡窂?、穿過不同類型組織的平均聲速的意義上而言的。
在下面列出了不同類型組織中的聲速脂肪1460-1480m/s血液1560-1590m/s肌肉1500-1600m/s軟骨1750m/s脊柱骨1700-2000m/s皮層骨3000-4200m/s(由年齡而定)由此，聲速測量可以用于清晰地區(qū)分皮層骨與軟骨，這是因為在這兩類組織中的聲速上有很大差異。同樣，還應(yīng)當(dāng)選擇測量區(qū)域，以使聲波橫穿骨與生長板相互接觸的區(qū)域。
所述超聲波穿透技術(shù)可以兩種構(gòu)型加以應(yīng)用如圖7a中所示的軸向發(fā)射和橫向發(fā)射。在軸向發(fā)射構(gòu)型中(圖7a)，超聲波脈沖以骨軸向方向傳播。在橫向發(fā)射構(gòu)型中(圖7b)，超聲波脈沖以垂直于骨長軸的方向傳播。在這種模式下的傳輸線路應(yīng)橫跨生長板區(qū)。這種方法被使用在多數(shù)超聲波骨強(qiáng)度評定儀器(骨質(zhì)疏松癥診斷)當(dāng)中，并且典型地測量跟骨(踵)骨或者指/趾骨(手指或腳趾)。
當(dāng)以如圖7b所示的橫向方向進(jìn)行掃描時，將要檢查的手指部分在發(fā)射器與接收器(圖2中的26、28)之間移動。在一個可選的掃描構(gòu)型中，將要掃描的手指部分是中節(jié)指骨的關(guān)節(jié)區(qū)域，并且包含關(guān)節(jié)上下方兩個骨中每個的一部分(即，近節(jié)指骨的末端和中間指骨的起始端)。這兩個骨剖面在成人手指中是相似的；然而，在兒童的手指中，這兩個骨剖面與關(guān)節(jié)上方的上部骨剖面并不相同，而是包含軟骨板(生長板)。所述方法旨在檢測出骨關(guān)節(jié)兩側(cè)之間這種相似性的缺乏，從而區(qū)分成人與兒童。
在另一可選掃描構(gòu)型中，從一個關(guān)節(jié)到另一關(guān)節(jié)對完整的骨進(jìn)行掃描，來比較同一骨兩端的特性。當(dāng)處于第一種掃描構(gòu)型中時，骨的兩端在成人手指中是相似的，而在兒童手指中則是不同的。此外，兒童骨兩端之間缺乏相似性是由于存在于骨末端中的生長板位于近節(jié)指骨附近造成的。
我們的超聲波方法依據(jù)在沿掃描線的多個點上測量的超聲波脈沖飛行時間(TOF)。超聲波TOF(超聲波脈沖從發(fā)射器穿過組織傳播到接收器的時間)，在每個掃描點被記錄下來。
生長板將不同質(zhì)性引入骨結(jié)構(gòu)當(dāng)中。在所測量的TOF-掃描位置的數(shù)據(jù)中，這點是一目了然的，就如位于關(guān)節(jié)下方與關(guān)節(jié)上方的所掃描部分之間明顯的相似性缺乏那樣。這種相似性缺乏在圖8中示出。因此，曲線A說明了成人手指的TOF-掃描位置，由于生長板的缺失(成熟骨)，產(chǎn)生出兩個最低點，在關(guān)節(jié)的每一側(cè)都有一個。在另一方面，曲線C說明了兒童骨的TOF-掃描位置，由于生長板的存在，僅顯示出關(guān)節(jié)下方的最小值；因此，由于生長板組織的軟骨性質(zhì)產(chǎn)生了要比在骨組織中更低的聲速，因而由此造成超聲波行進(jìn)中的延遲，所以關(guān)節(jié)上方的最小值消失。
圖9是舉例說明通過執(zhí)行以下任務(wù)來識別生長板存在的自動設(shè)備的流程圖
1.在關(guān)節(jié)相對側(cè)上沿相關(guān)手指剖面掃描變送器對(塊71)；2.在沿掃描線的多個點上測量TOF(塊72)；3.在計算機(jī)中記錄TOF和掃描位置(塊73)；4.通過信號處理方法來分析數(shù)據(jù)，以便得出關(guān)節(jié)下方部分與關(guān)節(jié)上方部分之間的相似性程度(塊74)；5.把相似性級別與預(yù)定閾值級別作比較，以便將結(jié)果劃分到兩種范疇中的一種(塊75、76、77)。
脈沖反射技術(shù)是醫(yī)學(xué)上超聲波成像技術(shù)的基礎(chǔ)。超聲波收發(fā)器發(fā)射超聲波脈沖，并且同一收發(fā)器還采集沿傳輸路徑從不同類型的組織上反向散射的回波。在圖7c中對此作了示意性說明，且由圖2b-2e中的收發(fā)器32來進(jìn)行。通過掃描正在受檢查的組織并繪制反向散射信號的強(qiáng)度圖，可以產(chǎn)生內(nèi)部器官的圖像。軟骨組織(例如生長板)具有極弱散射特性，因而在超聲波圖像中顯現(xiàn)為暗區(qū)。軟骨與軟組織之間的分界面和軟骨與骨之間的分界面，反射超聲波要好得多，并由此在超聲波圖像中顯現(xiàn)為亮線。
利用軟件來量化灰暗區(qū)域的厚度(生長板)，這種技術(shù)可用于確定骨生長板的厚度，并根據(jù)預(yù)定的參考數(shù)據(jù)將其與年齡建立關(guān)聯(lián)。
在骨中應(yīng)用較高聲速的專門類型的脈沖反射技術(shù)，也可作為選擇加以使用。在這種技術(shù)中，超聲波沿骨軸進(jìn)行傳播，并且采集來自于骨中不同結(jié)構(gòu)(諸如生長板)上的回波。對這種技術(shù)而言，典型適合的頻率范圍為0.5MHz至2MHz。所接受信號的第一部分包含由來自變送器附近的物體及分界面的多個反射而造成的高振幅混響(high amplitude revereration)。由于在此初始期間無法識別出其它的反射，因而將這些回波的時間延伸(temporal extension)指定為“死區(qū)(dead zone)”。通常是通過在變送器表面上設(shè)計延遲線，來克服死區(qū)的問題。如果反射振幅高于噪音級別，則就能在回波信號當(dāng)中識別出任何在死區(qū)之后到達(dá)的反射。通常要用接收電子電路的適當(dāng)帶寬選擇以及精細(xì)的屏蔽技術(shù)來優(yōu)化信噪比級別。當(dāng)把所述技術(shù)應(yīng)用于具有末梢(或近側(cè))部分的長骨的時候，當(dāng)在生長板中仍存在有軟骨時，回波圖形就會具有雙(長)反射，而當(dāng)其中不存在軟骨時，回波圖形就會具有單(短)反射。
通過參照圖10-13，將進(jìn)一步說明這種技術(shù)。
圖10是在遠(yuǎn)離關(guān)節(jié)及生長板的區(qū)域當(dāng)中的長骨的示意性表示；在70處示意性表明了所述骨，而在72處示意性表明了周圍的軟組織(肌肉、皮膚、脂肪、血液等)(在下文中，稱為構(gòu)型A)。
圖11是在包含關(guān)節(jié)但不帶有生長板的區(qū)域當(dāng)中的長骨70(即成人骨)的示意性表示，用1毫米厚的軟骨74和1毫米厚的軟組織76來仿真所述關(guān)節(jié)(在下文中，稱為構(gòu)型B)。
圖12是在包含關(guān)節(jié)且?guī)в猩L板的區(qū)域當(dāng)中的長骨(即兒童骨)的示意性表示，用1毫米厚的軟骨74來仿真所述關(guān)節(jié)，用2毫米厚的軟骨78來仿真所述生長板(在下文中，稱為構(gòu)型C)。
圖13示出了利用這個技術(shù)的超聲波脈沖反射系統(tǒng)的輸出。
把回波看作為輸出曲線中的“尖頭信號(blip)”。不帶有關(guān)節(jié)或生長板的長骨(構(gòu)型A，圖10)，在初始“衰減(dampening)”期間后不具有回波。
具有關(guān)節(jié)但沒有生長板的長骨(成人骨，構(gòu)型B，圖11)，在初始“衰減”期間后，在32毫秒附近僅具有一個明顯回波。
具有關(guān)節(jié)和生長板的長骨(兒童骨，構(gòu)型C，圖12)，在初始“衰減”期間后，在26毫秒附近具有幾個明顯回波。
在仿真中所用的參數(shù)如下

脈沖中心頻率0.5MHz；脈沖持續(xù)時間1毫秒根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，骨的無機(jī)物密度可被用作生物測定特征，來確定用戶的年齡。因此，在這里所述的兩種超聲波穿透方法中，脈沖軌跡的相當(dāng)大部分都穿過了骨組織。所以，測量出的有效速度會受骨的機(jī)械性質(zhì)影響。
對于在兒童成長期間骨性質(zhì)上的變化，已經(jīng)利用雙能量X光吸收技術(shù)(Dual Energy X-Ray Absorption，DEXA)和定量超聲技術(shù)(QUS)作過研究分析。例如，參看以下出版物，在此將其內(nèi)容引入以供參考J.M.Lappe、M.Stegman、K.M.Davies、S.Barber和R.R.Recker；″Aprospective study of quantitative ultrasound in children and adolescents″J.Clin.Densitometry 3(2)，167-175(2000年).
M.H.Lequin、R.R.van Rijn、S.G.F.Robben、W.C.J.Hop和C.vanKuijk；″Normal values for tibial quantitative ultrasonometry in Caucasianchildren and adolescents(aged 6 to 19 years)″；Calcified Tissue Int.67，101-105(2000年).
A.Eliakim、D.Nemet和B.Wolach；″Quantitative ultrasoundmeasurements of bone strength in obese children and adolescents″；J.Pediatr.Endocrinol.Metab.14(2)，159-164(2001年2月).
Z.Halaba和W.Pluskiewicz；″The assessment of development of bonemass in children by quantitative ultrasound through the proximal phalanxes ofthe hand″；Ultrasound Med.Biol.23(9)，1331-1335(1997年).
這些研究分析顯示了利用DEXA測出的骨的無機(jī)物密度和利用QUS技術(shù)探測出的機(jī)械強(qiáng)度這兩者，都在兒童成長期間增長了。
這些發(fā)現(xiàn)表明任何骨性質(zhì)評定技術(shù)(例如，DEXA，QUS)，都可單獨用來建立年齡組分類。
圖14示意性示出了在從兒童到成熟期間不同年齡上骨中聲速(SOS)的相關(guān)性。
所提的在其中脈沖穿過生長板和骨進(jìn)行傳輸?shù)拇┩讣夹g(shù)，將骨聲速(SOS)與生長板厚度這兩個參數(shù)組合在一起。因為這些參數(shù)隨年齡而改變，由此而引起的有效SOS能用于年齡組分類，而且任何這些參數(shù)中的一個也能單獨用于年齡組分類。
將會認(rèn)識到，也可以使用其它的生長板，比如腕部(末梢橈骨骨)和腿部(脛骨的上部)；還可以使用其它的電子掃描，比如用變送器陣列掃描(位于反射器和/或接收器上)，而代替機(jī)械掃描。不對稱性可能是由于生長板附近的其它骨成分造成的，而并非僅由于生長板自身造成的。換言之，兒童身體中關(guān)節(jié)與生長板之間的骨組織，可能比關(guān)節(jié)下方的骨部分顯示不同的聲速。這也將致使TOF掃描當(dāng)中的不對稱性出現(xiàn)。
還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，可以不測量TOF而測量其它聲音屬性并將其記錄下來。這些聲音屬性可包括聲衰減、峰頻譜頻率、第一半波寬度或其它?？梢岳眠@些屬性之一來完成關(guān)節(jié)周圍的相同的對稱性分析。
應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步認(rèn)識到，掃描數(shù)據(jù)的附加特征可以用于對所掃描手指的分類，比如青年人或成年人。除了關(guān)節(jié)位置周圍的對稱性之外，任何人可能還會考慮到統(tǒng)計瞬時分析、柱狀圖分析和頻譜分析。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，可以利用光學(xué)傳輸而不是超聲波傳輸，來在受檢查的骨中檢測骨生長板的存在或缺失。
光以不同方式穿過不同類型的組織進(jìn)行傳播，光穿過組織的傳播包含了兩種主要機(jī)制光吸收和光散射。光吸收機(jī)制是經(jīng)過光輻射與構(gòu)成組織的特定物質(zhì)的相互作用，而將光能轉(zhuǎn)換成熱。光散射機(jī)制包含了光輻射與類似于細(xì)胞膜等肉眼可見物體的相互作用的過程，引起無能量轉(zhuǎn)換的輻射動量的改變。
利用以下方式中的吸收系數(shù)ma來描述光吸收在厚度為d的示例中，由于吸收而造成的光強(qiáng)度降低等于exp(-mad)。光散射的特點在于散射系數(shù)ms，所述系數(shù)描述了在散射物質(zhì)中傳播一段距離d之后非散射光的強(qiáng)度的降低量。這個降低量等于exp(-msd)。光穿過生物組織傳播的簡化模型中，散射與吸收的作用可以近似描述為有效衰減系數(shù)mt，遵從如下等式μt=3μa(1-g)μs]]>其中g(shù)是平均散射角余弦；在生物組織中典型為0.85至0.95。
在過去二十年中，對在類似于脂肪和肌肉等軟組織中的光傳播作了深入地研究分析。因此可以得到關(guān)于軟組織光學(xué)性質(zhì)的可靠數(shù)據(jù)。因?qū)τ糜谲浌钦蔚墓鈱W(xué)技術(shù)(例如高功率激光切除技術(shù))的興趣，軟骨的光學(xué)性質(zhì)測量也是可獲得的。在近幾年出版的幾份研究分析表明皮層骨當(dāng)中的光學(xué)有效光衰減明顯高于軟組織及軟骨兩者當(dāng)中的光學(xué)衰減。例如，參看以下出版物，在此將其內(nèi)容引入以供參考。
D.W.Ebert、C.Roberts、S.K.Farra、W.M.Johnston、A.S.Litsky和A.L.Bertone；″Articular cartilage optical properties in the spectral range300-850nm″；Journal of Biomedical Optics 3(3)，326-333(1998年7月)；
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因此，穿過手指或腕部的光學(xué)傳輸測量也可以用于識別骨/生長板的狀態(tài)。上述設(shè)備的一個實施方案將是圖2a中的鼠標(biāo)，在所述鼠標(biāo)中發(fā)射器26是光源，而接收器28是用于接收用戶拇指或手指的光傳感器，位于以定距離間隔的構(gòu)型當(dāng)中。
在本發(fā)明的再一實施例中，皮膚參數(shù)可以用于年齡判定。諸如皮膚厚度和超聲波回聲強(qiáng)度(echogenicity)等皮膚性質(zhì)，會在兒童時期改變。這些參數(shù)的探測，能夠應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的年齡組分類中，如在以下出版物中所述的那樣，在此將這些出版物的內(nèi)容引入以供參考Seidenari等人.[S.Seidenari、G.Giusti、L.Bertoni、C.Magnoni和G.Pellacani；″Thickness andechogenicity of the skin in children as assessed by 20-MHz ultrasound″；Dermatology 201(3)，218-222(2000年)]。這個出版物研究分析了兒童及成人身體中皮膚的皮膚厚度和超聲波回聲強(qiáng)度，并且披露了在皮膚厚度中和皮膚的超聲波回聲強(qiáng)度中與年齡相關(guān)的變化。
如上所述，性別判定也可以用來控制依照本發(fā)明的訪問。性別判定可用來輔助依據(jù)骨生長板測量作出的年齡判定，就如周知的骨生長板中的相關(guān)性別差異那樣。性別判定也可以被單獨使用，例如，用來限制特定性別的訪問，諸如休息間、因特網(wǎng)站點等，其理由上面已進(jìn)一步詳述了。
圖15和16舉例說明了本發(fā)明另外的實施例，如早先所述，由于骨生長對于男孩和女孩而言有所差異，因此為了在判斷用戶是兒童還是成人的過程中提高準(zhǔn)確度，所以在這個實施例中聲音和/或面部特征的生物測定特性與骨的生長一起被用來來判斷用戶的性別。
圖15是系統(tǒng)的示意性表示。所述系統(tǒng)包括產(chǎn)生傳感器輸出102的超聲波傳感器100、用于感測面部特征的照相機(jī)104、和/或用于感測用戶聲音特征的麥克風(fēng)106。軟件108接收照相機(jī)104和/或麥克風(fēng)106的輸出，并將上述輸出與參考數(shù)據(jù)110進(jìn)行比較，所述參考數(shù)據(jù)將聲音和/或面部特性與性別相關(guān)聯(lián)。軟件108利用照相機(jī)104和麥克風(fēng)106的輸出以及參考數(shù)據(jù)110，來判斷用戶的性別。性別的這種判定產(chǎn)生女性/年齡生長板參考數(shù)據(jù)112或是產(chǎn)生男性/年齡生長板參考數(shù)據(jù)114，這些數(shù)據(jù)將由訪問控制邏輯116加以使用，從而將訪問狀態(tài)確定為輸出118。
圖16是舉例說明了利用骨生長板的存在、缺失或測量以及利用個體性別的判定來控制訪問的流程圖的方法。
因此，如圖16所示，這個方法包括如下操作測量用戶的手指骨生長板(塊120)；測量性別特性中的某種聲音和/或面部特征(塊122)；分析聲音和/或面部特征，來判斷用戶是男性還是女性(塊124)；根據(jù)情況，將生長板測量與男性參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(塊126)或與女性的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(128)；以及根據(jù)這一比較結(jié)果來輸出表明訪問許可或拒絕的信號輸出(塊130)。
雖然已相對于幾個實施例對本發(fā)明作了描述，但是將要認(rèn)識到的是這些都僅僅是為了舉例起見加以闡述的，而且還要認(rèn)識到可以對本發(fā)明作出許多其它的變形、修改和應(yīng)用。例如，盡管本說明主要是涉及使用年齡參數(shù)來控制對因特網(wǎng)的訪問，但也可以使用其它參數(shù)和其它受控制位置。舉例來說，訪問可以單獨依據(jù)性別參數(shù)進(jìn)行，例如控制對休息間或同性戀站點的訪問。還可以控制對其它位置(例如酒吧、酒精飲料商店、“成人”電影院、香煙自動販賣機(jī)、賭博機(jī)構(gòu)、機(jī)動游戲機(jī)等)的訪問，控制對其它電子媒體(例如TV節(jié)目、錄像、廣播、錄音光盤和磁帶播放機(jī))的訪問，對諸如計算機(jī)本身或視頻/計算機(jī)游戲等其它相關(guān)計算機(jī)的區(qū)域的訪問，對電話(例如聊天號碼、購物熱線、成人熱線)的訪問。此外，除了感測手指骨中的生長板，還可以感測其它骨的相關(guān)生物測定特性，比如腕部、跟部或是其它骨等?？梢愿袦y其它生物測定特性，比如面部發(fā)育、聲調(diào)或嗓音振動、牙齒發(fā)育、皮膚狀況、肺活量、筆跡、荷爾蒙、無機(jī)物、化學(xué)成分、毛發(fā)、唾液、語言或詞匯使用，或者人體脂肪，可以用這些特征中的每一個本身和/或與其它數(shù)據(jù)相結(jié)合來表明年齡和/或性別。
以下參考文獻(xiàn)，在此將其內(nèi)容引入以供參考，這些參考文獻(xiàn)講授了能用于判斷個體性別的面部/聲音識別算法
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將會認(rèn)識到的是可以使用測量不同生物測定參數(shù)的多種生物測定傳感器，來實施本發(fā)明。這些生物測定傳感器例如包括磁性傳感器、次聲波傳感器、振動檢測傳感器和生物化學(xué)傳感器。
因此，為了限制訪問特殊范疇的成員，所述控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問的方法和裝置尤其適用于控制兒童對年齡不宜的因特網(wǎng)站點的訪問，并且提供了多種有益效果，包括如下(1)它提供了完全自動化，不再需要監(jiān)督；(2)它排除了例如假冒、盜取或偽造文檔或者被盜或被攻擊密碼等的用戶的欺詐；(3)它提供了年齡驗證的客觀判斷，避免了主觀臆斷和欺詐。
(4)它提供了用來判斷年齡/性別的更容易的、更少干擾的、更透明的手段，而無需記憶或輸入密碼，無需顯示年齡鑒定，或者不必?fù)?dān)心丟失密碼卡(掃描卡)；(5)它能提供連續(xù)監(jiān)視，并降低了一個個體成功地佯裝成另一人而得以訪問的可能性；(6)它便利地允許父母防止他們的孩子訪問“年齡不宜”的站點/節(jié)目，而同時保持自己能訪問；(7)它提供了靈活性，因為它能在進(jìn)入公眾位置或場所或者僅是可能不適宜的位置或場所的特殊部分之前，要求訪問許可；(8)它可以用來防止兒童在沒有父母允許的情況下給用于購買商品和服務(wù)的、用于在線下注的、或用于下信用卡訂單的這些年齡不宜的電話號碼打電話；(9)它提供了隱私，因為用戶不會被清楚地知曉或者不可識別；(10)它很有效，因為它要比比方說鍵控輸入密碼來同意訪問或拒絕訪問更加節(jié)省時間；(11)它可以用來建立因特網(wǎng)當(dāng)中父母控制的成人自由沖浪地帶，而這對保護(hù)孩子而言可能是至關(guān)重要的；(12)它能用來允許對虛擬社區(qū)中聊天室的訪問(即依據(jù)年齡或性別)，在這些地方密碼并不是真實的。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到為清楚起見，在相互獨立的實施例的環(huán)境下，所述本發(fā)明的一些特征也可以在單個實施例中以組合形式加以提供。反之，為簡潔起見，在單個實施例的環(huán)境下，本發(fā)明的各種特征也可以單獨加以提供，或者可以以任意適當(dāng)子組合形式加以提供。
盡管已結(jié)合本發(fā)明的具體實施例對發(fā)明作了描述，但很顯然，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，許多可選方案、修改和變形都是顯而易見的。因此，旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求的精神及廣泛范圍的所有上述可選方案、修改和變形。在本說明書中所提及的所有出版物、專利及專利申請，全部都引入到所述說明書中，就如同每個單獨的出版物、專利或?qū)＠暾埗季唧w和獨立表明將被引入到此以供參考。此外，在本申請中，任何參考文獻(xiàn)的引用或證明都不應(yīng)當(dāng)被解釋為上述參考文獻(xiàn)可用作為本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)的允諾。
權(quán)利要求
1.一種控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問以便于限制訪問特殊范疇的成員的方法，包括機(jī)器感測表明所述特殊范疇的、個體的至少一個預(yù)定生物測定特性；和利用所述機(jī)器感測的特性來自動控制個體對所述特殊服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述特殊范疇是年齡范疇。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述特殊范疇是性別范疇。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述機(jī)器感測的生物測定特性是用于判斷個體的年齡范疇的個體受檢查骨的骨化程度。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中通過感測受檢查骨中骨生長板的存在、缺失或厚度，來判斷所述個體骨的骨化程度。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述受檢查骨是個體手或腳中的手指或腳趾的指/趾骨。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中檢查所述指/趾骨的關(guān)節(jié)，來判斷在關(guān)節(jié)的一側(cè)上是否存在有生長板。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中檢查所述指/趾骨，來判斷在骨的一端是否存在有生長板。
9.如權(quán)利要求4所述的方法，其中通過發(fā)射超聲波穿過所述受檢查骨來檢查所述骨。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述超聲波被橫向發(fā)射穿過所述受檢查骨。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述超聲波被軸向發(fā)射穿過所述受檢查骨。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中機(jī)器感測個體的至少兩個生物測定特性，一個特性表明年齡范疇，而另一特性表明性別范疇，并且利用機(jī)器檢查出的兩個特性，來自動控制個體對所述特殊服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中利用照相機(jī)來機(jī)器感測出個體的面部特性，以表明個體的性別。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中利用麥克風(fēng)來機(jī)器感測出個體的聲音特性，以表明個體的性別。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中利用光學(xué)傳感器來檢查個體的骨特性，以表明個體的年齡范疇。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中受控制的訪問是對電子媒體的訪問。
17.一種用于控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問以便于限制訪問特殊范疇的成員的裝置，包括至少一個傳感器，用于感測表現(xiàn)為所述特殊范疇的、所述個體的至少一個預(yù)定生物測定特性；和數(shù)據(jù)處理器，用于接收和分析所感測到的生物測定特性；把生物測定特性與參考數(shù)據(jù)作比較，所述參考數(shù)據(jù)將生物測定特性關(guān)聯(lián)于特殊范疇；以及輸出表示是否允許訪問所述特殊服務(wù)、設(shè)備或位置的信號。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述參考數(shù)據(jù)將所感測到的生物測定特性關(guān)聯(lián)于年齡范疇。
19.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述參考數(shù)據(jù)將所感測到的生物測定特性關(guān)聯(lián)于性別范疇。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中利用所述傳感器感測到的所述預(yù)定生物測定特性是個體的受檢查骨的骨化程度。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述傳感器通過感測骨生長板的存在或缺失，來感測出個體的受檢查骨的骨化程度。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中指導(dǎo)所述傳感器來檢查所述個體的手或腳中手指或者腳趾的指/趾骨。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述傳感器適用于檢查所述指/趾骨當(dāng)中的關(guān)節(jié)，以判斷在關(guān)節(jié)的一側(cè)上是否存在有生長板。
24.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述傳感器適用于檢查所述指/趾骨當(dāng)中的骨，以判斷在骨的一端是否存在有生長板。
25.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述傳感器是超聲波傳感器。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述超聲波傳感器適用于橫向發(fā)射超聲波穿過所述受檢查骨。
27.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述超聲波傳感器適用于軸向發(fā)射超聲波穿過所述受檢查骨。
28.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述裝置包括至少兩個傳感器，用于感測個體的至少兩個生物測定特性，一個特性表明年齡范疇，而另一特性表明性別范疇；并且其中所述數(shù)據(jù)處理器分析受檢查的兩個特性，并將其與參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，所述參考數(shù)據(jù)將生物測定特性關(guān)聯(lián)于特殊年齡范疇，并且輸出表明是否允許訪問所述特殊服務(wù)、設(shè)備或位置的信號。
29.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述傳感器是用于感測個體面部的照相機(jī)。
30.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述傳感器是用于感測個體聲音的麥克風(fēng)。
31.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述傳感器被包含在電子媒體的手動控制部件中。
32.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述傳感器被包含在電子媒體中。
33.一種以可安裝格式存儲軟件應(yīng)用程序的存儲設(shè)備，所述軟件應(yīng)用程序用于分析個體的至少一個生物測定特性，以判斷所述個體是否屬于特殊范疇；還用于自動控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問，以便于根據(jù)所述特殊范疇來限制訪問。
34.如權(quán)利要求33所述的存儲設(shè)備，其中所述特殊范疇是年齡和/或性別范疇。
35.如權(quán)利要求33所述的存儲設(shè)備，其中所述生物測定特性是骨生長板的存在或缺失。
36.一種以可執(zhí)行格式存儲應(yīng)用程序的硬件，所述應(yīng)用程序用于分析個體的至少一個生物測定特性，以判斷所述個體是否屬于特殊范疇；還用于自動控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問，以便于根據(jù)所述特殊范疇來限制訪問。
37.如權(quán)利要求36所述的硬件，其中所述特殊范疇是年齡和/或性別范疇。
38.如權(quán)利要求36所述的硬件，其中所述生物測定特性是骨生長板的存在或缺失。
39.一種實施商業(yè)的方法，包括更新用戶客戶端來執(zhí)行生物測定年齡和/或性別分類；以及給服務(wù)提供商和/或內(nèi)容提供商銷售或許可可操作地與所述用戶客戶端相通信的訪問控制包。
全文摘要
一種用于控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問，以便于限制訪問特殊年齡和/或性別范疇的成員的方法和裝置，所述控制個體對服務(wù)、設(shè)備或位置的訪問是通過機(jī)器感測表明特殊年齡和/或性別范疇的預(yù)定個體生物測定特性、并且使用用于自動控制個體的訪問的機(jī)器感測特性來實現(xiàn)的。所述方法和裝置尤其適用于控制兒童對年齡不宜的因特網(wǎng)站點、TV節(jié)目、聊天室或其它對兒童不宜的地方的訪問。
文檔編號H04L9/32GK1871585SQ02809498
公開日2006年11月29日 申請日期2002年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月8日
發(fā)明者施米爾·萊文, S·阿什科納滋 申請人:施米爾·萊文