JP2018060476A - 生体検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度な生体認証を実現でき、かつ、偽造された指に対する防止策も備えること。【解決手段】本発明の生体検出装置１は、筐体１１の前面３１にそれぞれ設けられ、ユーザの１本の指が載置されるＮ個（Ｎは２以上の整数値）の指載置台１２と、Ｎ個の指載置台１２のうち少なくとも２つ以上にそれぞれ設けられ、当該指載置台１２に載置された１本の指に関する生体情報を検出する検出部として、指紋センサ１３と脈拍センサ１４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、生体検出装置に関する。

本人を識別する認証方法として、これまでパスワードが広く用いられてきたが、より確実な認証技術が求められるにつれて、生体認証が普及してきている（例えば、特許文献１参照）。その中でも、指を用いた生体認証（例えば、指紋認証）が広く普及している。

特開２００８−７９７９８号公報

しかしながら、特許文献１を含め従来の技術では、１本の指だけで生体認証が行われている。このため、生体認証の精度が低く、また、偽造された指が載置されても、そのことを見抜けないことがある。従って、高精度な生体認証を実現でき、かつ、偽造された指に対する防止策も備えた技術の確立が要求されている。
が望まれている。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、高精度な生体認証を実現でき、かつ、偽造された指に対する防止策を備えることができる技術を確立することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様の生体検出装置は、
筐体の所定の面にそれぞれ設けられ、ユーザの１本の指が載置されるＮ個（Ｎは２以上の整数値）の指載置台と、
Ｎ個の前記指載置台のうち少なくとも２つ以上にそれぞれ設けられ、当該指載置台に載置された前記１本の指に関する生体情報を検出する検出部と、
を備える。

本発明によれば、高精度な生体認証を実現でき、かつ、偽造された指に対する防止策も備えることができる。

本発明の一実施形態に係る生体検出装置の斜視図である。 図１の生体検出装置の正面図である。 図１の生体検出装置の左側面図である。 図１の生体検出装置のうち、筐体の前面に配置された指載置台周辺の部分拡大図である。

以下、本発明の実施形態の生体検出装置１について、図１〜図３を適宜参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る生体検出装置１を示す斜視図である。図２は、生体検出装置１の正面図である。図３は、生体検出装置１の左側面図である。

図１〜図３に示すように、実施形態の生体検出装置１は、筐体１１と、指載置台１２と、指紋センサ１３と、脈拍センサ１４と、ガイド部１５と、非接触型ＩＣ読み取り部１６と、ブザー１７と、ディスプレイ１８と、ＬＥＤ表示部１９と、を備える。
なお、図示はしないが、生体検出装置１は、生体認証の処理を実行する装置等と通信をすべく、通信インターフェイスを備えている。通信インターフェイスは、特に限定されず、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）（登録商標）、ＲＳ−２３２Ｃ（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ−２３２Ｃ）等に準拠したものを採用することができる。

なお、各図面において、筐体１１の厚さ方向、縦方向及び横方向の夫々を、「厚さ方向Ｄ１」、「縦方向Ｄ２」及び「横方向Ｄ３」の夫々と呼ぶ。
また、厚さ方向Ｄ１において、方向Ｄ２１を以下「上方向Ｄ２１」と呼び、その逆方向Ｄ２２を以下「下方向Ｄ２２」と呼ぶ。縦方向Ｄ２において、方向Ｄ１１を以下「下側面方向Ｄ１１」と呼び、その逆方向Ｄ１２を以下「上側面方向Ｄ１２」と呼ぶ。横方向Ｄ３において、方向Ｄ３１を以下「右方向Ｄ３１」と呼び、その逆方向Ｄ３２を以下「左方向Ｄ３２」と呼ぶ。

筐体１１は、生体検出装置１の外形的主要部を構成するものである。筐体１１は、図１に示すように、略矩形の前面３１及び背面３２と、上側面３３と、下側面３４と、右側面３５と、左側面３６とを有している。

図１〜図３に示すように、筐体１１の前面３１は、前面３１Ａと前面３１Ｂから形成されている。前面３１Ａには、指載置台１２が配置されている。
前面３１Ｂは、前面３１Ａに対して所定角度θだけ、具体的には例えば本例ではθ＝１３度だけ上方向に傾斜している。ここで、所定角度θとは、図３に示すように、前面３１Ａと前面３１Ｂとの接線上の基準点５２を夫々始点とする、前面３１Ａと平行な線分５１と、前面３１Ｂと平行な線分５３とのなす角度をいう。
ここで、前面３１Ｂには、ディスプレイ１８が配置されている。
これにより、前面３１Ａに自身の指を載置したユーザにとって、前面３１Ｂに配置されたディスプレイ１８は、前面３１Ａに対して所定角度θ（本例ではθ＝１３）だけ傾斜して配置されることになるため、ユーザが立位の状態であってもディスプレイ１８を視認することがより容易となる。

図４は、図１の生体検出装置１のうち、筐体１１の前面３１Ａに配置された指載置台１２近辺の部分拡大図である。
指載置台１２は、左指載置台１２Ｌと、中央指載置台１２Ｍと、右指載置台１２Ｒとを備える。
左指載置台１２Ｌと、中央指載置台１２Ｍと、右指載置台１２Ｒとの夫々は、ユーザが指載置台１２に対して掌を載せると、人差し指と、中指と、薬指との夫々が丁度載置されるように、横方向Ｄ３に離間して並列に前面３１Ａに配置されている。

指紋センサ１３は、例えば本実施形態では容量型のセンサであり、接触または近接された指により蓄積される容量を各画素値とする画像データを、指紋情報として検出する。
指紋センサ１３は、左指紋センサ１３Ｌと、中央指紋センサ１３Ｍと、右指紋センサ１３Ｒと、を備える。
左指紋センサ１３Ｌと、中央指紋センサ１３Ｍと、右指紋センサ１３Ｒとの夫々は、左指載置台１３Ｌと、中央指載置台１３Ｍと、右指載置台１３Ｒとの夫々の位置において筐体１１に内蔵されている。
従って、左指紋センサ１３Ｌと、中央指紋センサ１３Ｍと、右指紋センサ１３Ｒとの夫々は、左指載置台１２Ｌに載置された人差し指と、中央指載置台１２Ｍに載置された中指と、右指載置台１２Ｒに載置された薬指との夫々の指紋情報を個別に検出する。

このように、本実施形態の指紋センサ１３は、従来の１本の指の指紋情報とは異なり、３本の指の指紋情報を検出することができる。
従って、図示せぬ指紋認証を実行する装置は、従来の１本の指の指紋情報のみで認証を実行する場合と比較して、３本の指の指紋情報を統合して認証を実行することができる。その結果、高精度な指紋認証を実現できる。また、偽造された指を３本用意することは、偽造された指を１本用意する場合に比べて非常に困難であり、偽造された指に対する防止策となる。

脈拍センサ１４は、例えば本実施形態では緑色ＬＥＤ搭載反射型のセンサであり、緑色のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を接触または近接された指の皮膚内の血管に照射し、ヘモグロビンに吸収されずに反射してきた光を受光素子で捉え、その光量の微小な変化を脈拍情報として検出する。
脈拍センサ１４は、左脈拍センサ１４Ｌと、中央脈拍センサ１４Ｍと、右脈拍センサ１４Ｒと、を備える。
左脈拍センサ１４Ｌと、中央脈拍センサ１４Ｍと、右脈拍センサ１４Ｒとの夫々は、左指載置台１２Ｌと、中央指載置台１２Ｍと、右指載置台１２Ｒとの夫々の位置において筐体１１に内蔵されている。
従って、左脈拍センサ１４Ｌと、中央脈拍センサ１４Ｍと、右脈拍センサ１４Ｒとの夫々は、左指載置台１２Ｌに載置された人差し指と、中央指載置台１２Ｍに載置された中指と、右指載置台１２Ｒに載置された薬指との夫々の脈拍情報を個別に検出する。

このように、本実施形態の脈拍センサ１４は、従来の１本の指の脈拍情報とは異なり、３本の指の脈拍情報を検出することができる。
従って、図示せぬ脈拍認証を実行する装置は、従来の１本の指の脈拍情報のみで認証を実行する場合と比較して、３本の指の脈拍情報を統合して認証を実行することができる。その結果、高精度な指紋認証を実現でき、かつ、偽造された指を見抜くことが可能になる。

指紋センサ１３と脈拍センサ１４とは、ユーザの指が指載置台１２に載置されることにより、ユーザの指に関する指紋情報と脈拍情報とが組み合わされた情報を検出する。
従って、図示せぬ指紋認証と脈拍認証とを組み合わせて実行する装置は、従来の指紋情報または脈拍情報のうち何れか一方で認証を実行する場合と比較して、さらに高精度な認証を実現でき、かつ、偽造された指を見抜くことが可能になる。
なお、指紋センサ１３は、指紋情報を検出するセンサとして半導体式のセンサを用いてもよい。

ガイド部１５は、筐体１１の前面３１Ａに形成されている。ガイド部１５は、左ガイド部１５Ｌと、中央ガイド部１５Ｍと、右ガイド部１５Ｒとを備える。
ガイド部１５は、ユーザの指が指載置台１２に載置される際、指の位置合わせを行い、指の腹側が覆われて指載置台１２に載置されるように窪みが形成されている。
これにより、前面３１Ａにユーザが指載置台１２に対して掌を載せる際に、人差し指と、中指と、薬指との夫々を指載置台１２の適切な位置に載置することが容易となる。
また、図１〜図３に示すように、ガイド部１５は、指載置台１２に載置された１本の指の指先方向に傾斜するように、当該指載置台１２に形成されている。
これにより、前面３１Ａにユーザが立位の状態で指載置台１２に対して掌を載せる際に、人差し指と、中指と、薬指との夫々を載置する際の負担を軽減させることができる。

非接触型ＩＣ読み取り部１６は、筐体１１の前面３１Ａに形成されている。非接触型ＩＣ読み取り部１６は、非接触型で情報を読み書き可能なＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を搭載したカード（以下、「非接触型ＩＣカード」と呼ぶ）の読み取り処理を行う。
非接触型ＩＣ読み取り部１６は、非接触型ＩＣセンサを備える。非接触型ＩＣセンサは、アンテナからなる。非接触型ＩＣカードは、ＩＣチップとアンテナとを備える。非接触型ＩＣセンサのアンテナと非接触型ＩＣカードのアンテナとの間でデータを送受信することにより、非接触型ＩＣ読み取り部１６は、筐体１１の前面３１の側であって非接触型ＩＣセンサの近傍に配置された非接触型ＩＣカードにおけるＩＣチップから、電子情報を取得する。非接触型ＩＣカードの例としては、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）（登録商標）規格のカードが挙げられる。
非接触型ＩＣカードを非接触型ＩＣ読み取り部１６に近接させることにより、非接触型ＩＣカードのＩＣチップの電子情報は、非接触型ＩＣセンサにより取得される。

ブザー１７は、筐体１１と一体的に形成されている。ブザー１７は、ユーザの指が指載置台１２に載置される際、測定開始、エラー、正常終了、異常終了等の状態をユーザに知らせるために発音する処理を行う。

ディスプレイ１８は、筐体１１の前面３１Ｂに形成されている。ディスプレイ１８は、筐体１１の上面視において、予め定められＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に書き込まれた文字列の番号指定、または、ＪＩＳ（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）コード（英数字または半角カナ）で指定された文字列を表示する略矩形の表示画面を有している。

ＬＥＤ表示部１９は、筐体１１の前面３１Ａに形成されている。ＬＥＤ表示部１９は、左ＬＥＤ表示部１９Ｌと、中央ＬＥＤ表示部１９Ｍと、右ＬＥＤ表示部１９Ｒと、を備える。
ここで、左ＬＥＤ表示部１９Ｌ、中央ＬＥＤ表示部１９Ｍ、右ＬＥＤ表示部１９Ｒとは、以下、ＬＥＤ表示部１９として説明する。
ＬＥＤ表示部１９は、筐体１１の上面視において、指載置台１２に載置されたユーザの指の指紋及び脈拍の動作状態や読み取り結果に応じて、消滅、点滅、点灯する処理を行う。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙に過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
例えば、前記実施形態においては、指載置台１２は、３つ設けられているが、これに制限されない。指載置台１２は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数値）配置されていてもよい。
また、例えば、指載置台１２に載置できるユーザの指は、人差し、中指及び薬指としているが、これに制限されない。ユーザの指であれば親指や小指を用いてもよい。

前記実施形態においては、指紋センサ１３と脈拍センサ１４とは、それぞれ３つ設けられているが、これに制限されない。Ｎ個の指載置台１２のうち少なくとも２つ以上にそれぞれ設けられていればよい。
また、例えば、生体情報は、指紋情報と脈拍情報との組み合わせを採用しているが、これに制限されない。指紋情報と脈拍情報のうち何れか一方の生体情報を採用してもよい。
また、例えば、生体情報は、指紋情報と脈拍情報とを用いているが、これに制限されない。ユーザの１本の指に関する生体情報であれば他の種類の生体情報を用いてもよい。

以上まとめると、本発明が適用される生体検出装置は、次のような構成を取れば足り、各種各様な実施形態を取ることができる。
即ち、本発明が適用される生体検出装置（例えば図１等の生体検出装置１）は、
筐体（例えば図１等の筐体１１）の所定の面にそれぞれ設けられ、ユーザの１本の指が載置されるＮ個（Ｎは２以上の整数値）の指載置台（例えば図１等の指載置台１２）と、
Ｎ個の前記指載置台のうち少なくとも２つ以上にそれぞれ設けられ、当該指載置台に載置された前記１本の指に関する生体情報を検出する検出部（例えば図１等の指紋センサ１３及び脈拍センサ１４）と、
を備える、生体検出装置であれば足りる。
このような生体検出装置を適用することで、従来の１本の指の生体情報とは異なり、複数の指の生体情報を検出することができる。
従って、指紋認証を実行する装置は、従来の１本の指の生体情報のみで認証を実行する場合と比較して、複数の指の生体情報を統合して認証を実行することができる。その結果、高精度な生体認証を実現でき、かつ、偽造された指を見抜くことが可能になる。

また、生体検出装置は、
前記生体情報は、指紋情報若しくは脈拍情報、または、これらの組み合わせであってもよい。
これにより、生体認証の認証精度を向上させることができる。

また、生体検出装置は、
前記指載置は、前記１本の指の位置合わせを行うガイド部（例えば図１等のガイド部１５）を有し、
前記ガイド部は、前記１本の指の腹側が覆われて前記指載置台に載置されるように、当該指載置台に形成された窪みを含むものであってもよい。
これにより、ユーザの指を指載置台の適切な位置に載置することができる。

また、生体検出装置は、
前記ガイド部は、前記指載置台に載置された前記１本の指の指先方向に傾斜するように、当該指載置台に形成されているものであってもよい。
これにより、ユーザが立位の状態で指を指載置台に載置する際の負担を軽減させることができる。

また、生体検出装置は、
前記指載置台の個数Ｎは３であり、
前記検出部は、３つの前記指載置台のそれぞれに１つずつ設けられていてもよい。
これにより、生体認証の認証精度を向上させることができる。

また、生体検出装置は、
前記指載置台の方向に対して所定の角度だけ傾斜して、前記筐体に配置されるディスプレイ（例えば図１等のディスプレイ１８）をさらに有するものであってもよい。
これにより、ユーザが立位の状態であってもディスプレイを視認することがより容易となる。

１ 生体検出装置
１１ 筐体
１２ 指載置台
１３ 指紋センサ
１４ 脈拍センサ
１５ ガイド部
１６ 非接触型ＩＣ読み取り部
１７ ブザー
１８ ディスプレイ
１９ ＬＥＤ表示部
１２Ｌ 左指載置台
１２Ｍ 中央指載置台
１２Ｒ 右指載置台
１３Ｌ 左指紋センサ
１３Ｍ 中央指紋センサ
１３Ｒ 右指紋センサ
１４Ｌ 左脈拍センサ
１４Ｍ 中央脈拍センサ
１４Ｒ 右脈拍センサ
１５Ｌ 左ガイド部
１５Ｍ 中央ガイド部
１５Ｒ 右ガイド部
１９Ｌ 左ＬＥＤ表示部
１９Ｍ 中央ＬＥＤ表示部
１９Ｒ 右ＬＥＤ表示部
３１ 前面
３２ 背面
３３ 上側面
３４ 下側面
３５ 右側面
３６ 左側面
５１ 基準線分
５２ 基準点
５３ 基準線分
Ｄ１ 厚さ方向
Ｄ１１ 下側面方向
Ｄ１２ 上側面方向
Ｄ２ 縦方向
Ｄ２１ 上方向
Ｄ２２ 下方向
Ｄ３ 横方向
Ｄ３１ 右方向
Ｄ３２ 左方向
θ 所定角度

Claims (6)

1. 筐体の所定の面にそれぞれ設けられ、ユーザの１本の指が載置されるＮ個（Ｎは２以上の整数値）の指載置台と、
   Ｎ個の前記指載置台のうち少なくとも２つ以上にそれぞれ設けられ、当該指載置台に載置された前記１本の指に関する生体情報を検出する検出部と、
   を備える生体検出装置。
2. 前記生体情報は、指紋情報若しくは脈拍情報、または、これらの組み合わせである、
   請求項１に記載の生体検出装置。
3. 前記指載置台は、前記１本の指の位置合わせを行うガイド部を有し、
   前記ガイド部は、前記１本の指の腹側が覆われて前記指載置台に載置されるように、当該指載置台に形成された窪みを含む、
   請求項１または２に記載の生体検出装置。
4. 前記ガイド部は、前記指載置台に載置された前記１本の指の指先方向に傾斜するように、当該指載置台に形成されている、
   請求項３に記載の生体検出装置。
5. 前記指載置台の個数Ｎは３であり、
   前記検出部は、３つの前記指載置台のそれぞれに１つずつ設けられている、
   請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の生体検出装置。
6. 前記指載置台の方向に対して所定の角度だけ傾斜して、前記筐体に配置されるディスプレイをさらに有する、
   請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の生体検出装置。

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