CN112534429A - 生物体信息认证装置 - Google Patents

Abstract

生物体信息认证装置作为的开始开关装置(1)具有控制部(4)，上述控制部(4)进行读取到的操作者的生物体信息(23)与预先登记的登记者的生物体信息(登记生物体信息(40))之间的认证，在认证失败的次数成为预先决定的次数(次数阈值(43))以上的情况下，禁止所分配的功能的执行指示。

Description

生物体信息认证装置

技术领域

本申请要求2018年8月3日申请的日本专利申请2018-146855号的优先权，并通过参照将日本专利申请2018-146855号的所有内容引用于本申请。

本发明涉及生物体信息认证装置。

背景技术

公知有启动控制装置，具备：启动开关，其指示驱动源的启动、停止；启动单元，其使驱动源启动；指纹传感器，其读取指纹；以及控制单元，其执行基于指纹传感器、来自启动开关的输入来控制启动单元的工作的启动处理(例如，参照专利文献1)。

该启动控制装置的控制单元在通过启动开关指示了启动时，在执行基于启动单元的启动之前，进行利用指纹传感器读取到的指纹和预先登记的登记指纹作出的指纹验证，若作出一致判定，则认证为利用者是合法的利用者并允许基于启动单元的启动。

专利文献1:日本特开2008-174095号公报

在指纹验证等生物体认证中，若将本人错误拒绝率抑制得较低，则他人错误接受率变高(便利性高)，若将他人错误接受率抑制得较低，则本人错误拒绝率变高(安全性高)，因此，本人错误拒绝率和他人错误接受率换句话说便利性和安全性处于此消彼长的关系，无法使他人错误接受率成为零。因此，就公开于专利文献1的启动控制装置而言，若没有登记指纹的人多次进行指纹验证，则存在认证成功而能够启动驱动源的可能性。

发明内容

本发明的目的在于提供能够兼具便利性和安全性的生物体信息认证装置。

本发明的一实施方式的生物体信息认证装置具有控制部，上述控制部进行读取到的操作者的生物体信息与预先登记的登记者的生物体信息之间的认证，在认证失败的次数成为预先决定的次数以上的情况下，禁止所分配的功能的执行指示。

根据本发明的一实施方式，能够提供兼具便利性和安全性的生物体信息认证装置。

附图说明

图1A是配置有实施方式所涉及的开始开关装置的车辆内的说明图。

图1B是表示实施方式所涉及的开始开关装置的主视图。

图2A是实施方式所涉及的开始开关装置的框图。

图2B是车辆的框图。

图2C是表示生物体信息传感器读取到的读取图像的说明图。

图3是表示实施方式所涉及的开始开关装置的动作的流程图。

具体实施方式

(实施方式的概要)

实施方式所涉及的生物体信息认证装置具有控制部，上述控制部进行读取到的操作者的生物体信息与预先登记的登记者的生物体信息之间的认证，在认证失败的次数成为预先决定的次数以上的情况下，禁止所分配的功能的执行指示。

对于该生物体信息认证装置而言，若认证失败的次数成为预先决定的次数以上，则禁止所分配的功能的执行指示，因此，与不采用该结构的情况相比，即便不以便利性为代价来提高安全性，也可抑制反复认证失败后还使认证成功这种情况，能够兼具便利性和安全性。

[实施方式]

(开始开关装置1的概要)

图1A是配置有实施方式所涉及的开始开关装置的车辆内的说明图，图1B是表示实施方式所涉及的开始开关装置的主视图。图2A是实施方式所涉及的开始开关装置的框图，图2B是车辆的框图，图2C是表示生物体信息传感器读取到的读取图像的说明图。此外，在以下记载的实施方式所涉及的各图中，存在图形间的比率与实际的比率不同的情况。而且，在图2A和图2B中，主要的信号、信息等的流动由箭头表示。

作为生物体信息认证装置的开始开关装置1作为一个例子，与搭载于车辆8的电子设备电连接。在开始开关装置1的认证成功的情况下，该电子设备认为操作者为登记者，并执行分配于开始开关装置1的功能。本实施方式的被分配的功能作为一个例子，为车辆8的驱动装置87的启动功能和车辆8的电源转变功能，但不限定于此。此外，生物体信息认证装置不限定于开始开关装置1，例如，也可以用于门的上锁和解锁时的认证、电子设备的登录时的认证等。

例如，如图1A所示，该开始开关装置1在就坐于驾驶座的操作者的前方的面板80、位于驾驶座与副驾驶座之间的落地控制台81和方向盘82等配置。该开始开关装置1能够通过按压操作(接通操作)对车辆8的车辆控制部85指示车辆8的驱动装置87的启动或者启动准备，并通过其后进行的按压操作(断开操作)，指示驱动装置87的停止。

此外，例如基于从开始开关装置1输出的执行指示信号S ₂和换挡装置等的操作条件由车辆控制部85判断车辆8的驱动装置87的启动功能、车辆8的电源转变功能。

具体而言，在驱动装置87为内燃机(发动机)的情况下，通过在满足了换挡装置、制动器装置的操作条件的状态下进行的按压操作，使发动机启动。而且，在驱动装置87为马达的情况下，通过在满足了上述的操作条件的状态下进行的按压操作，进行对马达供给电流的启动准备。而且，在驱动装置87为发动机和马达的混合动力的情况下，通过满足了上述的操作条件的状态下进行的按压操作，与启动时优先的驱动装置对应地进行启动或者启动准备。通过在该接通操作后进行的断开操作，指示驱动装置87的停止。

而且，开始开关装置1作为一个例子，在作为操作条件使制动器装置不工作且进行了按压操作的情况下，输出用于执行断开(断开电源)、ACC(一部分电子设备可使用)、接通(所有电子设备可使用)等电源转变的执行指示信号S₂。车辆控制部85例如基于该执行指示信号S₂和上述的操作条件生成并输出控制电源装置86的控制信号S₃。

例如，如图2A所示，开始开关装置1具有控制部4，上述控制部4进行读取到的操作者的生物体信息与预先登记的登记者的生物体信息(登记生物体信息40)之间的认证，在认证失败的次数成为预先决定的次数以上的情况下，禁止所分配的功能的执行指示。

而且，例如，如图2A所示，开始开关装置1具备生物体信息传感器2和开关部3。

例如，如图1B和图2C所示，本实施方式的生物体信息23是操作手指9的指纹。此外，生物体信息23不限定于操作手指9的指纹，也可以是操作手指9的静脉、手掌的静脉、眼睛的虹膜、面部等身体局部的形状等。而且，生物体信息传感器2只要是例如虹膜等那样即便远离操作对象也能够读取生物体信息23，则也可以不搭载于开始开关装置1。

该生物体信息传感器2例如在读取指纹的情况下，能够使用光学式、静电电容式、电场强度测定式、压敏式和热敏式等以读取指纹的方式构成的传感器。

而且，生物体信息传感器2例如在读取操作手指9、手掌的静脉的情况下，可使用以基于所照射的近红外线的反射读出静脉的方式构成的传感器。

而且，生物体信息传感器2例如在读取指纹和静脉双方的情况下，可使用以对照射可见光而拍摄到的图像进行图像处理并提取指纹和静脉的方式构成的传感器。

而且，生物体信息传感器2例如在读取虹膜的情况下，可使用以对照射红外线而拍摄到的图像进行图像处理并读取虹膜的方式构成的传感器。

而且，生物体信息传感器2例如在读取面部等身体局部的形状的情况下，可使用以在拍摄到的对象设置多个计测点并基于该计测点的深度读取对象的凹凸形状的方式构成的传感器。

作为一个例子，本实施方式的生物体信息传感器2为读取指纹的静电电容式的传感器。例如，如图2A所示，生物体信息传感器2将基于读取到的静电电容生成的读取图像22向控制部4输出。

而且，例如，如图1B所示，开始开关装置1具备圆筒形的主体10。操作按钮12插入该主体10的开口102。

而且，作为一个例子，如图2B所示，车辆8具有车辆控制部85、电源装置86、驱动装置87。车辆控制部85例如是由CPU(Central Processing Unit)、作为半导体存储器的RAM(Random Access Memory)和ROM(Read Only Memory)等构成的微型计算机。车辆控制部85基于从开始开关装置1输出的执行指示信号S₂和上述的操作条件来控制电源装置86、驱动装置87等。

电源装置86例如包括搭载于车辆8的电池、控制电路等而构成。车辆控制部85例如基于输入的执行指示信号S₂和上述的操作条件生成并输出控制电源装置86的控制信号S₃。

车辆控制部85例如基于输入的执行指示信号S₂和上述的操作条件生成并输出控制驱动装置87的控制信号S₄。

(生物体信息传感器2的结构)

例如，如图1B所示，生物体信息传感器2配置为读取面20在操作按钮12的操作面120暴露。而且，生物体信息传感器2构成为，若操作者对操作按钮12进行按压操作，则从与读取面20接触的操作手指9读取生物体信息23。此外，也可以是，读取面20没有在操作面120暴露而配置于操作面120的下方。

生物体信息传感器2例如在读取面20的下方具备以格子状在行、列上排列的多个检测电极。作为一个例子，该多个检测电极由数万至数十万个形成，并且以数μm至数十μm的间隔配置。

生物体信息传感器2构成为例如反复改变列并且读出按行排列的检测电极的静电电容接着改变行而读出检测电极的静电电容来扫描所有检测电极。作为一个例子，该扫描的周期为100ms左右。

生物体信息传感器2例如将基于扫描并读出的多个静电电容形成的读取图像22向控制部4输出。该读取图像22例如基于一个周期的量的静电电容而形成。

具体而言，生物体信息传感器2例如将预先设置的阈值以上的静电电容划分为“1”，将比阈值低的静电电容划分为“0”，并且生成与检测电极的位置建立关联的读取图像22。

图2C所示的读取图像22，作为一个例子，使上述的“1”的检测电极的位置为黑色，使“0”的检测电极的位置为白色。此外，图中的圆圈为了表示后述特征点5的一部分而标注出来的部分。

静电电容高的位置是指纹的纹峰的位置，距检测电极的距离近，因此，静电电容高。而且，静电电容低的位置是指纹的纹谷的位置，距检测电极的距离远，静电电容低。因此，若使静电电容高的位置为黑色，使低的位置为白色，则作为一个例子，得到图2C所示那样的读取图像22。该读取图像22中黑色所示的图像是读取到的生物体信息23。

此外，控制部4例如也可以构成为，选择适于从操作手指9相对于读取面20接触后读取到的多个读取图像22中提取特征点5的读取图像22，也可以构成为将以开关部3接通为触发条件而读取到的读取图像22用于特征点5的提取。

(开关部3的结构)

作为一个例子，开关部3作为和操作按钮12的与操作面120相反侧的端部接触的橡胶圆顶开关而构成。该橡胶圆顶开关例如具备：产生弹力并且具有可动接点的橡胶圆顶；和配置橡胶圆顶，并具有与可动接点对置的固定接点的开关基板。

而且，若通过按压操作将操作按钮12压入主体10，则橡胶圆顶变形而使可动接点与固定接点导通，表示开关接通的开关信号S₁向控制部4输出。而且，开始开关装置1构成为，例如若按压操作结束，则通过橡胶圆顶的弹力使操作按钮12恢复至初始的位置。

(控制部4的结构)

控制部4例如是由根据所存储的程序对获取到的数据进行运算、加工等的CPU、作为半导体存储器的RAM和ROM等构成的微型计算机。该ROM例如储存有用于使控制部4动作的程序。RAM例如作为对登记生物体信息40、相似度阈值41、次数信息42、次数阈值43、第1期间阈值44、第2期间阈值45和运算结果等进行储存的存储区域来使用。而且，控制部4在其内部具有生成时钟信号的单元，基于该时钟信号进行动作并且进行时间的计测。

控制部4例如将以登记者的多个操作手指登记的生物体信息与登记者名建立关联而存储为登记生物体信息40。

此处控制部4例如对读取图像22进行提取处理而提取特征点5。该提取处理例如是纹线的提取处理等。

如图2C所示，特征点5为例如中心点、分叉点、端点和三角州等，但不限定于此。中心点是成为指纹的中心的点。分叉点是指纹的纹线分叉的点。端点是纹线终止的点。三角州是纹线从三个方向汇聚的点。

控制部4例如从读取图像22提取特征点5。而且，控制部4例如将获取到的登记生物体信息40与被提取了特征点5的生物体信息23进行比较，并基于特征点5的位置、特征点5之间的距离等计算相似度。而且，在开关部3接通并且相似度为相似度阈值41以上的情况下，控制部4认为生物体信息23的认证成功并输出执行指示信号S₂。

作为一个例，子该相似度阈值41为80％。换句话说，例如在用于认证的生物体信息23的特征点5的数量为80个的情况下，若64个以上的特征点5与登记生物体信息40的特征点5一致，则控制部4判定为操作者为登记者。此外，一致包括特征点5的位置、特征点5之间的距离等的一致。

例如，如图2A和图2B所示，控制部4在基于开关信号S₁使开关部3接通换句话说判定为进行了按压操作并且生物体信息23的认证成功的情况下，将指示所分配的功能的执行的执行指示信号S₂向电磁连接的车辆控制部85输出。

此外，车辆控制部85也可以构成为，例如基于该执行指示信号S₂来执行认证成功的登记者所登记的车载装置的设定。例如，在车载装置为座椅的驱动装置的情况下，将座椅驱动至登记者所登记的座椅位置。而且，例如，在车载装置为空调装置的情况下，进行登记者所登记的设定温度、风量等设定。而且，例如，在车载装置为反光镜的驱动装置的情况下，将反光镜驱动至登记者所登记的位置。此外，电磁连接例如是使用经由导电体的连接、经由作为电磁波一种的光的连接和经由作为电磁波一种的电波的连接的至少一种的连接。

次数信息42是认证失败的次数的信息。在认证失败的情况下，控制部4对此前次数增加+1而更新次数信息42。

次数阈值43是与至禁止所分配的功能的执行指示为止的认证失败的次数相关的阈值。若基于次数信息42而认证失败的次数成为次数阈值43以上，则控制部4禁止所分配的功能的执行指示，换句话说禁止执行指示信号S₂的输出。作为一个例子，该次数阈值43为5次。

控制部4构成为，在预先决定的第1期间以内认证失败的次数为预先决定的次数以上的情况下，禁止所分配的功能的执行指示。

该预先决定的第1期间是为了在对计算认证失败的次数的期间上设置限制而设定的。在没有设定该第1期间的情况下，或者在该第1期间设定得较长的情况下，例如，登记者的认证失败也慢慢积累积蓄，失败的次数成为次数阈值43以上则禁止执行指示，存在有损便利性的可能性。因此，开始开关装置1通过将失败次数的计数限定于第1期间内，从而兼具便利性和安全性。

该第1期间例如作为图2A所示的第1期间阈值44而设定。控制部4计测从最初失败的时刻起计的经过时间，并在由第1期间阈值44表示的第1期间中认证失败的次数成为预先决定的次数以上的情况下，禁止执行指示信号S₂的输出。作为一个例子，该第1期间阈值44为1个小时。

而且，控制部4构成为，在认证失败的次数为预先决定的次数以上的情况下，在预先决定的第2期间中，禁止所分配的功能的执行指示。

该预先决定出的第2期间是禁止执行指示的期间。假定因不是登记者的第三者引起的认证失败而设定该执行指示的禁止。因此，第2期间例如作为假定为第三者离开的期间而设定，并且由于针对登记者也被限制使用，所以设定为不会大幅损害便利性的期间。

控制部4计测从失败的次数变为次数阈值43以上这个时刻起计的经过时间，并在由第2期间阈值45表示的第2期间中，即便认证成功，也禁止执行指示信号S₂的输出。作为一个例子，该第2期间阈值45为12小时。

此外，作为变形例，控制部4也可以构成为，例如，在经过时间不足第2期间阈值45的状态下，在由电子钥匙等获得的认证成功了的情况下，解除所分配的功能的执行指示的禁止。该第1期间阈值44和第2期间阈值45能够由登记者设定。

作为一个例子，控制部4以将从开关部3输出的开关信号S₁作为触发条件来扫描读取面20的方式控制生物体信息传感器2。在这种情况下，对操作面120进行按压操作，因此，在操作手指9对于读取面20的接触面积比按压操作之前操作手指9接触操作面120的情况下大，能够提取更多的特征点5。

以下，根据图3的流程图，对本实施方式的开始开关装置1的动作的一个例子进行说明。

(动作)

若步骤1的“是”成立，换句话说从开关部3输入开关信号S₁，则开始开关装置1的控制部4判定为进行了按压操作(步骤1：是)，基于以开关信号S₁为触发条件从生物体信息传感器2获取到的读取图像22开始认证处理(步骤2)。

控制部4对基于读取图像22的生物体信息23和登记生物体信息40进行比较，基于相似度是否成为相似度阈值41以上来判定认证的成功、失败。控制部4在认证成功的情况下(步骤3：是)，输出用于执行所分配的功能的执行指示信号S₂(步骤4)，结束与按压操作相伴的动作。

此处，在步骤3中，控制部4在认证失败的情况下(步骤3：否)，将失败的次数增加+1并更新次数信息42(步骤5)。此外，控制部4在最初认证失败的情况下，对用于判定第1期间的从失败的时刻起的经过时间进行计测。

控制部4在计测出的经过时间为由第1期间阈值44指定的第1期间以内的情况下(步骤6：是)，确认认证失败的次数。控制部4在基于更新了的次数信息42得到的失败的次数为次数阈值43以上的情况下(步骤7：是)，禁止执行指示信号S₂的输出(步骤8)。此外，控制部4对用于判定第2期间的从步骤8起的经过时间进行计测。

在步骤9的“是”成立，换句话说从禁止起的经过时间为由第2期间阈值45指定的第2期间以上的情况下(步骤9：是)，控制部4解除禁止，向步骤1推进处理。

此处，在步骤6中，控制部4在经过时间超过第1期间的情况下(步骤6：否)，解除禁止，向步骤1推进处理。

而且，在步骤7中，控制部4在失败的次数比次数阈值43少的情况下(步骤7：否)，向步骤1推进处理。

(实施方式的效果)

本实施方式所涉及的开始开关装置1能够兼具便利性和安全性。具体而言，若认证失败的次数为次数阈值43以上，则开始开关装置1禁止所分配的功能的执行指示，因此，与不采用该结构的情况相比，即便不以便利性为代价来提高安全性也可抑制反复认证失败还认证成功这种情况，能够兼具本来具有此消彼长的关系的便利性和安全性。

若从最初认证失败起的经过时间超过第1期间，则开始开关装置1解除执行指示信号S ₂的输出的禁止。因此，对于开始开关装置1而言，与不采用该结构的情况相比，即便不是登记者的第三者反复认证被禁止执行指示，若经过时间超过第1期间，则也能够解除禁止而再次开始认证，因此，能够兼具安全性和便利性。

开始开关装置1由于认证失败的次数为次数阈值43以上而在第2期间中禁止执行指示信号S₂的输出，所以与不采用该结构的情况相比，安全性高。

开始开关装置1若由于不是登记者的第三者欲使驱动装置87启动而连续尝试认证而导致失败的次数成为次数阈值43以上，则无法启动等，因此，安全性高。而且，开始开关装置1即便由于第三者连续地认证失败而无法启动也能够通过基于电子钥匙的认证成功解除禁止，而且，若成为第2期间以上则解除禁止，因此，能够兼具安全性和便利性。

至此，对本发明的几个实施方式和变形例进行了说明，但这些实施方式和变形例只不过是一个例子，不对权利要求书所涉及的发明进行限定。这些新的实施方式和变形例能够以其他各种形式实施，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更等。另外，不局限于上述实施方式和变形例中说明的特征的所有组合对用于解决发明的课题的单元都是必需的。并且，上述实施方式和变形例包含于发明的范围和主旨，并且包含于与权利要求书记载的发明等同的范围。

附图标记说明

1...开始开关装置；2...生物体信息传感器；3...开关部；4...控制部；8...车辆；9...操作手指；23...生物体信息；40...登记生物体信息；86...电源装置；87...驱动装置。

Claims (10)

1.一种生物体信息认证装置，其特征在于，

具备控制部，所述控制部进行读取到的操作者的生物体信息与预先登记的登记者的生物体信息之间的认证，在认证失败的次数成为预先决定的次数以上的情况下，禁止所分配的功能的执行指示。

2.根据权利要求1所述的生物体信息认证装置，其特征在于，

在预先决定的第1期间以内所述认证失败的次数成为所述预先决定的次数以上的情况下，所述控制部禁止所述所分配的功能的执行指示。

3.根据权利要求2所述的生物体信息认证装置，其特征在于，

所述控制部具有作为所述预先决定的第1期间而设定的第1期间阈值，在从所述认证最初失败的时刻起计的经过时间小于所述第1期间阈值的情况下设为所述预先决定的第1期间以内。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的生物体信息认证装置，其特征在于，

在所述认证失败的次数成为所述预先决定的次数以上的情况下，所述控制部在预先决定的第2期间中，禁止所述所分配的功能的执行指示。

5.根据权利要求4所述的生物体信息认证装置，其特征在于，

在所述第2期间中，在除所述认证以外的其他认证中，在认证成功的情况下，所述控制部解除所述所分配的功能的执行指示的禁止。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的生物体信息认证装置，其特征在于，

还具备：开关部，其接受与所述所分配的功能相关的接通操作或者断开操作；和生物体信息传感器，其读取所述操作者的生物体信息，

所述控制部构成为，在所述开关部接受到所述接通操作时，读取所述操作者的生物体信息。

7.根据权利要求6所述的生物体信息认证装置，其特征在于，

所述生物体信息传感器读取从指纹、静脉、身体局部的形状、眼睛的虹膜中选择出的一者或多种作为所述操作者的生物体信息，

所述控制部使用从作为所述登记者的生物体信息而预先登记的指纹、静脉、身体局部的形状、眼睛的虹膜中选择出的一者或多种进行所述认证。

8.根据权利要求7所述的生物体信息认证装置，其特征在于，

所述生物体信息传感器是读取所述指纹图案的光学式、静电电容式、电场强度测定式、压敏式或者热敏式的传感器。

9.根据权利要求7所述的生物体信息认证装置，其特征在于，

所述生物体信息传感器是构成为基于所照射的近红外线的反射读出所述静脉的传感器。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的生物体信息认证装置，其特征在于，

所述所分配的功能是车辆的驱动装置的启动功能和车辆的电源转变功能。

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