DE112019002821T5

DE112019002821T5 - Biometrieinformationssensorvorrichtung

Info

Publication number: DE112019002821T5
Application number: DE112019002821.9T
Authority: DE
Inventors: Takahiko Ando; Yosuke Ohashi; Rijin OWAKI; Naoyuki Takada; Yuya Goto; Yasuhisa OHTA; Daisuke Ogawa
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2021-03-25
Also published as: WO2019235302A1; JP6886429B2; CN112219184A; US20210166048A1; JP2019211953A; US11443506B2

Abstract

Eine Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 weist eine Steuereinheit 3 auf, die, wenn das Lesen von Biometrieinformationen 26 für einen Bedienfinger 26 fehlschlägt, nachdem ein Kontakt des Bedienfingers 9 mit einer Lesefläche 20 detektiert wurde, eine Benachrichtigung bereitstellt, die besagt, dass das Lesen von Biometrieinformationen 26 fehlgeschlagen ist. Außerdem ist die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 mit einem Biometrieinformationssensor 2 versehen, der eine Vielzahl von Detektionselektroden 21 unter der Lesefläche 20 aufweist, und der die Biometrieinformationen 26 mittels einer elektrostatischen Kapazität liest, die zwischen der Vielzahl von Detektionselektroden 21 und dem Bedienfinger 9, der die Lesefläche 20 kontaktiert hat, erzeugt wird.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität der am 4. Juni 2018 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2018/106874 , und der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018/106874 wird hiermit mittels Bezugnahme eingebunden.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sensorvorrichtung für biometrische Informationen bzw. eine Biometrieinformationssensorvorrichtung.
Hintergrundtechnik
Es ist eine elektronische Vorrichtung bekannt, die mit einer Anzeige und einer Steuereinheit versehen/ausgestattet ist, die auf Detektion einer Entsperrbedienung entsperrt und einen ersten Bildschirm auf der Anzeige anzeigt (siehe z.B. Patentdruckschrift 1).
Die elektronische Vorrichtung ist zusätzlich mit einem Fingerabdrucksensor versehen/ausgestattet. Wenn Fingerabdruckinformationen, die durch den Fingerabdrucksensor gelesen werden, und Fingerabdruckinformationen eines vorab registrierten Daumens innerhalb eines vorbestimmten Bereichs übereinstimmen bzw. zusammenpassen, bestimmt die Steuereinheit, dass die Entsperrbedienung eine durch den Daumen durchgeführte Bedienung ist. Wenn die Entsperrbedienung eine durch den Daumen durchgeführte Bedienung ist, zeigt die Steuereinheit dann einen zweiten Bildschirm, der von dem ersten Bildschirm verschieden ist, auf der Anzeige an.
Literaturverzeichnis
Patentliteratur
Patentdruckschrift 1: JP 2016/143069 A
Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn z.B. sich der Daumen während des Lesens des Fingerabdrucks bewegt oder die Berührungs- bzw. Kontaktzeit kurz ist, kann der Fingerabdrucksensor, der in der in Patentdruckschrift 1 offenbarten elektronischen Vorrichtung bereitgestellt ist, den Fingerabdruck nicht lesen, und schreitet eine Authentisierung oder Registrierung nicht voran. Da es keine Benachrichtigung gibt, dass der Fingerabdruck nicht gelesen werden kann, besteht ein Problem dahingehend, dass der Benutzer einen Versuch zum Fingerabdrucklesen wiederholt, ohne das Fehlschlagen des Lesens zu erkennen, und ist eine Bedienbarkeit bzw. Betriebs-/Funktionsfähigkeit daher schlecht.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Sensorvorrichtung für biometrische Informationen bzw. eine Biometrieinformationssensorvorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte Bedienbarkeit bzw. Betriebs-/Funktionsfähigkeit bereitstellen kann.
Problemlösung
Eine Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst eine Steuereinheit, die eine Benachrichtigung hinsichtlich eines Fehlschlagens des Lesens von Biometrieinformationen eines Detektionsziels abgibt, wenn ein Lesen der Biometrieinformationen fehlschlägt, nachdem ein Kontakt des Detektionsziels mit einer Lesefläche detektiert ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es möglich, eine Biometrieinformationssensorvorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte Bedienbarkeit bzw. Betriebs-/Funktionsfähigkeit bereitstellt.
Figurenliste

1A ist eine erläuternde Darstellung, wie eine Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
1B ist ein Blockschaltbild, das die Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
1C ist eine erläuternde Darstellung, die ein aufgenommenes Bild veranschaulicht, das durch einen Biometrieinformationssensor der Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel aufgenommen wird.
2A ist eine erläuternde Darstellung zur Erläuterung des Biometrieinformationssensors der Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
2B ist ein Blockschaltbild, das ein Fahrzeugkommunikationssystem veranschaulicht, das die Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst.
3A ist eine erläuternde Darstellung, die einen Kontakt mit einer Lesefläche der Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
3B ist eine erläuternde Darstellung, die ein aufgenommenes Bild veranschaulicht, das aufgenommen wird, wenn der Kontakt mit der Lesefläche der Biometrieinformationssensorvorrichtung so ist, wie es in 3A gezeigt ist.
3C ist eine erläuternde Darstellung, die eine Benachrichtigung veranschaulicht, die durch die Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel abgegeben wird.
4 ist ein Ablaufdiagramm in dem Fall, dass die Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Benachrichtigung über eine Benutzerbedienung abgibt.
5 ist ein Ablaufdiagramm in dem Fall, dass die Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Benachrichtigung über einen leitenden Fremdstoff abgibt.
6 ist ein Ablaufdiagramm in dem Fall, dass die Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel die Benachrichtigung über eine Benutzerbedienung und die Benachrichtigung über einen leitenden Fremdstoff abgibt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Kurzzusammenfassung des Ausführungsbeispiels
Eine Sensorvorrichtung für biometrische Informationen bzw. eine Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist generell so konfiguriert, dass sie eine Steuereinheit umfasst, die eine Benachrichtigung hinsichtlich eines Fehlschlagens des Lesens von Biometrieinformationen eines Detektionsziels abgibt, wenn ein Lesen der Biometrieinformationen fehlschlägt, nachdem ein Kontakt des Detektionsziels mit einer Lesefläche detektiert ist.
Da die Biometrieinformationssensorvorrichtung eine Benachrichtigung hinsichtlich eines Fehlschlagens des Lesens von Biometrieinformationen nach Detektion des Kontakts abgibt, ist es weniger wahrscheinlich, dass Benutzer einen Leseversuch wiederholen, ohne das Fehlschlagen des Lesens zu erkennen, und wird dadurch eine Bedienbarkeit bzw. Betriebs-/Funktionsfähigkeit verbessert, und zwar im Vergleich dazu, wenn eine solche Konfiguration nicht angewandt wird.
Ausführungsbeispiel
Allgemeine Konfiguration einer Biometrieinformationssensorvorrichtung 1
1A ist eine erläuternde Darstellung, die eine Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, 1B ist ein Blockschaltbild, das die Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und 1C ist eine erläuternde Darstellung, die ein aufgenommenes Bild veranschaulicht, das durch einen Biometrieinformationssensor gemäß dem Ausführungsbeispiel aufgenommen wird. 2A ist eine erläuternde Darstellung zur Erläuterung des Biometrieinformationssensors der Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel, und 2B ist ein Blockschaltbild, das ein Fahrzeugkommunikationssystem veranschaulicht, das die Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst.
In jeder Zeichnung des nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels kann ein Maßstabsverhältnis von einem tatsächlichen Verhältnis verschieden sein. Außerdem sind in 1B und 2B Flüsse bzw. Verläufe von Hauptinformationen durch Pfeile angegeben.
Eine Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 ist konfiguriert, um z.B. Biometrieinformationen bzw. biometrische Informationen eines Detektionsziels zu lesen und eine Authentisierung durch Vergleich mit einer Vorlage von registrierten Biometrieinformationen bzw. biometrischen Informationen durchzuführen. Das Detektionsziel gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Bedienfinger eines Benutzers. Die zu lesenden Biometrieinformationen stellen einen Fingerabdruck des Bedienfingers dar. Die Biometrieinformationen sind jedoch nicht auf den Fingerabdruck des Bedienfingers beschränkt und können eine Vene bzw. Ader des Bedienfingers oder einer Handfläche darstellen. In 1C ist ein aufgenommener Fingerabdruck des Benutzers, d.h. aufgenommene Biometrieinformationen 26 des Benutzers, als Beispiel gezeigt. Die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 ist generell so konfiguriert, dass sie z.B. eine Steuereinheit 3 umfasst, die eine Benachrichtigung hinsichtlich eines Fehlschlagens des Lesens der Biometrieinformationen 26 eines Bedienfingers 9 abgibt, wenn ein Lesen der Biometrieinformationen 26 fehlschlägt, nachdem ein Kontakt des Bedienfingers 9 mit einer Lesefläche 20 detektiert ist, wie es in 1A bis 1C gezeigt ist.
Die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 ist z.B. auch mit einem Biometrieinformationssensor 2 versehen/ausgestattet, der mehrere Detektionselektroden 21 unter der Lesefläche 20 hat und die Biometrieinformationen 26 mittels einer Kapazität liest, die zwischen dem Bedienfinger 9, der die Lesefläche 20 kontaktiert, und den mehreren Detektionselektroden 21 erzeugt wird, wie es in 1A bis 2A gezeigt ist. Die Steuereinheit 3 ist konfiguriert, um den Kontakt des Bedienfingers 9 basierend auf mehreren Kapazitäten zu bestimmen, die als Ergebnis einer Abtastung der Lesefläche 20 durch den Biometrieinformationssensor 20 erhalten werden, und dann basierend auf mehreren Kapazitäten, die erfasst werden, nachdem der Kontakt des Bedienfingers 9 bestimmt ist, zu bestimmen, ob die Biometrieinformationen 26 gelesen sind.
Die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist beispielsweise in einem Fahrzeug installiert. Beispielsweise ist die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 an/auf einem Start- bzw. Anlassschalter zum Abgeben einer Anweisung zum Einschalten eines Fahrsystems des Fahrzeugs angeordnet. Dann gibt die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 eine Benachrichtigung unter Verwendung von z.B. einem Fahrzeugkommunikationssystem 8 ab, das eine Kommunikation zwischen in dem Fahrzeug installierten Fahrzeugvorrichtungen ermöglicht, wie es in 2B gezeigt ist.
Beispielsweise ist das Fahrzeugkommunikationssystem 8 generell so konfiguriert, dass es ein Fahrzeug-LAN (Lokalnetzwerk) 80, eine Fahrzeugsteuereinheit 81, einen Hauptmonitor 82, einen Untermonitor 83 und eine elektronische Vorrichtung 84 umfasst, wie es in 2B gezeigt ist.
Das Fahrzeug-LAN 80 ist z.B. ein Fahrzeugnetzwerk, das einen wechselseitigen Austausch von Signalen oder Informationen per Draht oder drahtlos ermöglicht, wie etwa ein CAN („Controller Area Network“) oder ein LIN („Local Interconnect Network“). Die Fahrzeugsteuereinheit 81 steuert z.B. das Fahrzeugkommunikationssystem 8.
Der Hauptmonitor 82 ist z.B. an/in einer Mittelkonsole, usw. des Fahrzeugs angeordnet und zeigt eine Karte oder verschiedene Menüs, usw. an. Indessen ist der Untermonitor 83 z.B. an/in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet, und zeigt Mess-/Anzeigeinstrumente und Kraftstoffstand, usw. an. Die elektronische Vorrichtung 84 ist z.B. eine Sitzantriebsvorrichtung, eine Klimaanlage oder eine Spiegelantriebsvorrichtung.
Wenn z.B. eine Benachrichtigung hinsichtlich eines Fehlschlagens des Lesens der Biometrieinformationen 26 abgegeben wird, zeigt die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 eine Nachricht bzw. Meldung als die Benachrichtigung auf zumindest einem von dem Hauptmonitor 82 und dem Untermonitor 83 an. Die Benachrichtigungsmethode ist nicht auf die Nachricht bzw. Meldung beschränkt und kann eine Methode unter Verwendung von Ton, Licht oder Vibration, usw. sein oder kann eine Kombination von der Nachrichten- bzw. Meldungsanzeige und Ton, Licht oder Vibration, usw. sein.
Andererseits, wenn z.B. die Biometrieinformationen 26 erfolgreich authentisiert werden/sind, gibt die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 Authentisierungsinformationen S₂ aus, die eine erfolgreiche Authentisierung bezeichnen. Die elektronische Vorrichtung 84 implementiert z.B. eine Einstellung, die von einem Benutzer eingestellt wurde, der basierend auf den Authentisierungsinformationen S₂ erfolgreich authentisiert wird/ist. Die elektronische Vorrichtung 84 bewegt, wenn sie z.B. eine Sitzantriebsvorrichtung ist, einen Sitz an eine Sitzposition, die von dem Benutzer eingestellt wurde. Indessen implementiert die elektronische Vorrichtung 84, wenn sie z.B. eine Klimaanlage ist, die Einstellungen, wie etwa die Solltemperatur und die Luftmenge, die von dem Benutzer eingestellt wurden. Außerdem fährt die elektronische Vorrichtung 84, wenn sie z.B. eine Spiegelantriebsvorrichtung ist, Spiegel an die Positionen, die von dem Benutzer eingestellt wurden.
Konfiguration des Biometrieinformationssensors 2
Der Biometrieinformationssensor 2 ist ein kapazitiver Sensor, wie es vorstehend beschrieben ist. Der Biometrieinformationssensor 2 liest z.B. einen Fingerabdruck, d.h. die Biometrieinformationen 26, von dem Bedienfinger 9, der mit der auf/an einem Hauptkörper bzw. -gehäuse 10 bereitgestellten Lesefläche 20 in Kontakt ist, wie es in 1A gezeigt ist.
Als eine Modifikation kann der Biometrieinformationssensor 2 z.B. ein Sensor eines optischen Typs, eines druckempfindlichen Typs oder eines thermischen Typs, usw. sein, der zum Lesen eines Fingerabdrucks konfiguriert ist. Alternativ kann der Biometrieinformationssensor 2 z.B. ein Sensor sein, der zum Lesen eines Handflächenabdrucks, usw. konfiguriert ist. Außerdem kann der Biometrieinformationssensor 2 konfiguriert sein zum Lesen einer Vene bzw. Ader des Bedienfingers oder einer Handfläche als die Biometrieinformationen 26. Die Vene bzw. Ader wird z.B. unter Verwendung eines Sensors gelesen, der konfiguriert ist zum Lesen eines Venen- bzw. Adermusters basierend auf einer Reflexion von ausgestrahltem Infrarotlicht. Alternativ kann der Biometrieinformationssensor 2 ein Sensor als eine Kombination dieser Sensoren sein.
Als eine weitere Modifikation kann die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 so konfiguriert sein, dass sie z.B. einen Sensor zum Detektieren eines Kontakts mit der Lesefläche 20 und einen Sensor zum Lesen der Biometrieinformationen 26 aufweist. Der Sensor zum Detektieren des Kontakts ist z.B. ein Sensor, der eine auf die Lesefläche 20 angewandte Last bzw. Kraft detektiert, oder ein Sensor, der den Kontakt mit der Lesefläche 20 durch Aufnehmen eines Bilds, usw. detektiert.
Der Biometrieinformationssensor 2 ist z.B. mit den mehreren Detektionselektroden 21 versehen/ausgestattet, die in einem Matrixmuster unter der Lesefläche 20 angeordnet sind, wie es in 2A gezeigt ist. Beispielsweise sind mehrere Zehntausend bis mehrere Hunderttausend Detektionselektroden 21 in Abständen von mehreren µm bis mehreren Zehn µm ausgebildet und angeordnet.
Ein XY-Koordinatensystem mit z.B. dem Ursprung oben links auf dem Blatt von 1A ist auf der Lesefläche 20 eingestellt bzw. festgelegt. Wenn z.B. Zeilen in der x-Achsenrichtung verlaufen, ist der Biometrieinformationssensor 2 konfiguriert, um alle Detektionselektroden 21 abzutasten, indem ein Prozess des Lesens von Kapazitäten der Detektionselektroden 21, die in einer Zeile angeordnet sind, wiederholt wird, und dann nachfolgend Kapazitäten der Detektionselektroden 21 gelesen werden, die in einer anderen Zeile angeordnet sind. Der Abtastzyklus beträgt beispielsweise ungefähr 100 ms.
Der Biometrieinformationssensor 2 erzeugt z.B. Kapazitätsinformationen S₁ als Informationen von mehreren Kapazitäten, die durch Abtastung gelesen werden, und gibt diese an die Steuereinheit 3 aus. Die Kapazitätsinformationen S₁ sind z.B. Informationen von Kapazitäten in einem Zyklus. Insbesondere erzeugt der Biometrieinformationssensor 2 die Kapazitätsinformationen S₁, indem er z.B. die Kapazitäten klassifiziert in Kapazitäten von nicht weniger als einem vorbestimmten Schwellenwert, denen „1“ zuzuordnen ist, und Kapazitäten von weniger als dem Schwellenwert, denen „0“ zuzuordnen ist und die Kapazitäten mit den Positionen der Detektionselektroden 21 verknüpft.
Ein aufgenommenes Bild 25, das in 1C gezeigt ist, wird basierend auf den Kapazitätsinformationen S₁ beispielsweise derart erzeugt, dass die Positionen der Detektionselektroden 21, denen „1“ zugeordnet ist, in schwarz gezeigt werden, und die Positionen der Detektionselektroden 21, denen „0“ geordnet ist, in weiß gezeigt werden. Die Kreise in der Zeichnung sind hinzugefügt, um (nachstehend beschriebene) charakteristische Merkmale 27 zu zeigen.
Die Hochkapazitätspositionen sind Positionen von Graten bzw. Kämmen des Fingerabdrucks, die den Detektionselektroden 21 nahe sind, weshalb die Kapazität hoch ist. Indessen sind die Niederkapazitätspositionen Positionen von Tälern bzw. Vertiefungen des Fingerabdrucks, die den Detektionselektroden 21 fern sind, weshalb die Kapazität niedrig ist. Daher wird beispielsweise das in 1C gezeigte aufgenommene Bild 25 erhalten, wenn die Hochkapazitätspositionen in schwarz gezeigt werden und die Niederkapazitätspositionen in weiß gezeigt werden.
Das aufgenommene Bild 25 hat eine ähnliche Form wie die Lesefläche 20 und ist so konfiguriert, dass ein xy-Koordinatensystem entsprechend dem XY-Koordinatensystem darauf eingerichtet bzw. festgelegt ist. Dann wird das Bild, das in dem aufgenommenen Bild 25 in schwarz gezeigt werden, als die Biometrieinformationen 26 gelesen.
Konfiguration der Steuereinheit 3
Die Steuereinheit 3 ist z.B. ein Mikrocomputer, der aus einer CPU (Zentralverarbeitungseinheit), die eine Berechnung und eine Verarbeitung, usw. von den erfassten Daten gemäß einem gespeicherten Programm durchführt, sowie einem RAM (Direktzugriffsspeicher) und einem ROM (Festwertspeicher), die Halbleiterspeicher, usw. sind, aufgebaut ist. Der ROM speichert z.B. ein Programm zum Betrieb der Steuereinheit 3, einen Kontaktschwellenwert 30, einen Ähnlichkeitsschwellenwert 31, einen Leseschwellenwert 32, Registrierungsinformationen 33 und einen Fremdstoff-Bestimmungsschwellenwert 34. Der RAM wird z.B. als ein Speicherbereich zum vorübergehenden Speichern von Berechnungsergebnissen, usw. verwendet.
Der Kontaktschwellenwert 30 ist ein Schwellenwert zum Bestimmen, ob der Bedienfinger 9 die Lesefläche 20 kontaktiert hat. Beispielsweise bestimmt die Steuereinheit 3, dass der Bedienfinger 9 die Lesefläche 20 kontaktiert hat, wenn die Anzahl der Detektionselektroden 21, die den vorstehend beschriebenen Wert „1“ annehmen, basierend auf den Kapazitätsinformationen S₁ nicht kleiner ist als der Kontaktschwellenwert 30.
Als eine Modifikation kann, wenn die Kapazitätsinformationen S₁ z.B. Informationen sind, die Kapazitäten mit den Positionen der Detektionselektroden 21 verknüpfen, der Kontaktschwellenwert 30 als eine Kapazitätsschwelle definiert sein, und kann die Steuereinheit 3 konfiguriert sein zum Bestimmen des Kontakts basierend auf der Anzahl der Detektionselektroden 21 mit einer Kapazität von nicht weniger als dem Kontaktschwellenwert 30. Es besteht jedoch keine Beschränkung darauf.
Die Steuereinheit 3 führt einen Extraktionsprozess auf den Kapazitätsinformationen S₁ durch und extrahiert die charakteristischen Merkmale 27. Der Extraktionsprozess ist z.B. ein Prozess zum Extrahieren von Fingerabdruckgraten bzw. -kämmen, usw.
Das charakteristische Merkmal 27 ist z.B. ein Mittelpunkt, ein Verzweigungs- bzw. Gabelungspunkt, ein Endpunkt oder ein Delta, usw., wie es in 1C gezeigt ist, aber ist nicht darauf beschränkt. Der Mittelpunkt ist ein Punkt in der Mitte des Fingerabdrucks. Der Verzweigungs- bzw. Gabelungspunkt ist ein Punkt, an dem sich ein Fingerabdruckgrat bzw. -kamm verzweigt bzw. gabelt. Der Endpunkt ist ein Punkt, an dem ein Grat bzw. Kamm endet. Das Delta ist ein Punkt, an dem sich Grate bzw. Kämme aus drei Richtungen treffen.
Zum Beispiel extrahiert die Steuereinheit 3 die charakteristischen Merkmale 27, und erzeugt sie ein extrahiertes Bild, das ein Bild der extrahierten charakteristischen Merkmale 27 ist. Die Registrierungsinformationen 33 sind z.B. Informationen, die eine Vorlage, die das registrierte extrahierte Bild enthält, mit einem registrierten Benutzer verknüpfen.
Die Steuereinheit 3 vergleicht die Vorlage in den Registrierungsinformationen 33 mit einem extrahierten Bild, das aus den gelesenen Biometrieinformationen 26 erhalten wird, und berechnet eine Ähnlichkeit basierend auf den Positionen der charakteristischen Merkmale 27 und Entfernungen zwischen den charakteristischen Merkmalen 27, usw. Wenn die Ähnlichkeit nicht kleiner ist als der Ähnlichkeitsschwellenwert 31, gibt die Steuereinheit 3 dann die Authentisierungsinformationen S₂ auf Bestimmung dahingehend aus, dass die Biometrieinformationen 26 erfolgreich authentisiert werden/sind.
Der Ähnlichkeitsschwellenwert beträgt beispielsweise 80%. Mit anderen Worten bestimmt die Steuereinheit 3, dass es sich um eine registrierte Person handelt, wenn z.B. die Anzahl der charakteristischen Merkmale 27, die zur Authentisierung verwendet werden, 80 beträgt, und wenn eine Übereinstimmung für nicht weniger als 64 charakteristische Merkmale 27 gefunden wird. Die Übereinstimmung umfasst hier eine Übereinstimmung bzw. ein Zusammenpassen der Position des charakteristischen Merkmals 27 und einer Entfernung zwischen den charakteristischen Merkmalen 27, usw.
Benachrichtigung
3A ist eine erläuternde Darstellung, die einen Kontakt mit einer Lesefläche der Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt, 3B ist eine erläuternde Darstellung, die ein aufgenommenes Bild darstellt, das aufgenommen wird, wenn der Kontakt mit der Lesefläche der Biometriesensorvorrichtung so ist, wie es 3A gezeigt ist, und 3C ist eine erläuternde Darstellung, die eine Benachrichtigung veranschaulicht, die durch die Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel abgegeben wird.
Die Steuereinheit 3 gibt eine Benachrichtigung in dem Fall eines Fehlschlagens bzw. Scheiterns des Lesens der Biometrieinformationen 26 ab. Das Fehlschlagen des Lesens ist das Ereignis, in dem z.B. ein Lesen nur teilweise abgeschlossen wird, da sich der Finger bewegt hat oder eine Berührungs- bzw. Kontaktzeit kurz war.
Beispielsweise gibt, wenn angenommen wird, dass sich der Bedienfinger 9 während der Benutzerbedienung relativ zu der Lesefläche 20 bewegt hat, und der Fingerabdruck nur teilweise gelesen wurde, wie es in 3A und 3B gezeigt ist, die Steuereinheit 3 Benachrichtigungsinformationen S₃ aus, um einem Benutzer darüber zu benachrichtigen.
Im Einzelnen bestimmt die Steuereinheit 3, dass das Lesen fehlgeschlagen ist, wenn z.B. der Leseschwellenwert 32 als die vorstehend beschriebene Anzahl der Detektionselektroden 21 definiert ist, die den Wert „1“ annehmen, und wenn die Anzahl der Detektionselektroden 21, die den Wert „1“ annehmen, basierend auf den Kapazitätsinformationen S₁ nicht größer ist als der Leseschwellenwert 32. In diesem Fall kann die Steuereinheit 3 eine Bestimmung vornehmen, ohne den Prozess zum Extrahieren der charakteristischen Merkmale 27 durchzuführen.
Als eine Modifikation bestimmt die Steuereinheit 3, dass das Lesen fehlgeschlagen ist, wenn z.B. der Leseschwellenwert 32 als die Anzahl der charakteristischen Merkmale 27 definiert ist, und wenn die Anzahl der charakteristischen Merkmale 27, die aus dem aufgenommenen Bild 25 extrahiert werden, nicht größer ist als der Leseschwellenwert 32.
Die Benachrichtigungsinformationen S₃ werden z.B. über das Fahrzeug-LAN 80 an den Hauptmonitor 82 oder den Untermonitor 83 eingegeben, wie es in 2B gezeigt ist. Wenn die Benachrichtigungsinformationen S₃ an den Hauptmonitor 82 eingegeben werden, zeigt der Hauptmonitor 82 beispielsweise eine Nachricht bzw. Meldung 821 wie etwa „Berührungszeit von Sensor erhöhen“ oder „Finger nicht bewegen“ auf einem Bildschirm 820 an, wie es in 3C gezeigt ist.
Die Steuereinheit 3 kann auch bestimmen, dass ein leitender bzw. leitfähiger Fremdstoff auf der Lesefläche 20 anhaftet bzw. klebt/hängt. Insbesondere, wenn z.B. die Anzahl von Fehlschlägen des Lesens der Biometrieinformationen 26 eine vorbestimmte Anzahl (den Fremdstoff-Bestimmungsschwellenwert 34) überschreitet, nachdem der Kontakt mit der Lesefläche 20 detektiert ist, bestimmt die Steuereinheit 3, dass ein leitender bzw. leitfähiger Fremdstoff an der Lesefläche 20 anhaftet, und gibt sie eine Benachrichtigung über den leitenden bzw. leitfähigen Fremdstoff ab.
In diesem Fall gibt die Steuereinheit 3 die Benachrichtigungsinformationen S₃ über den leitenden Fremdstoff aus. Wenn die Benachrichtigungsinformationen S₃ an den Hauptmonitor 82 eingegeben werden, zeigt der Hauptmonitor 82 dann beispielsweise die Nachricht bzw. Meldung 821 wie etwa „Lesefläche abwischen“ oder „Fremdstoff anhaftend“ auf dem Bildschirm 820 an.
Als Nächstes wird ein Beispiel eines Betriebs der Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einhergehend mit den Ablaufdiagrammen in 4 bis 6 beschrieben. 4 ist ein Ablaufdiagramm, wenn eine Benachrichtigung über eine Benutzerbedienung abgegeben wird. 5 ist ein Ablaufdiagramm, wenn eine Benachrichtigung über einen leitenden Fremdstoff abgegeben wird. 6 ist ein Ablaufdiagramm, wenn die Benachrichtigung über eine Benutzerbedienung und die Benachrichtigung über einen leitenden Fremdstoff abgegeben werden. In dem folgenden Beispiel werden die Benachrichtigungen auf dem Hauptmonitor 82 angezeigt.
Betrieb/Betriebsablauf
Benachrichtigung über Benutzerbedienung
Die Steuereinheit 3 der Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 erfasst bzw. erhält periodisch die Kapazitätsinformationen S₁ von dem Biometrieinformationssensor 2. Wenn in Schritt 1 „Ja“ vorliegt, d.h. wenn der Kontakt detektiert wird/ist (Schritt 1: Ja), bestimmt die Steuereinheit 3 nachfolgend, ob die Biometrieinformationen 26 gelesen werden/sind.
Wenn die Biometrieinformationen 26 erfolgreich gelesen werden/sind (Schritt 2: Ja), führt die Steuereinheit 3 den nächsten Prozess durch (Schritt 3). Dieser nächste Prozess ist der Prozess zum Extrahieren der charakteristischen Merkmale 27 oder der Authentisierungsprozess.
Wenn das Lesen in Schritt 2 fehlgeschlagen ist (Schritt 2: Nein), benachrichtigt die Steuereinheit 3 den Benutzer darüber (Schritt 4). Die Steuereinheit 3 erzeugt die Benachrichtigungsinformationen S₃ und gibt diese aus. Basierend auf den Benachrichtigungsinformationen S₃ zeigt der Hauptmonitor 82 die Nachricht bzw. Meldung 821 an, um darüber zu benachrichtigen, dass die Berührungs- bzw. Kontaktzeit kurz ist oder sich der Finger bewegt hat.
Benachrichtigung über einen leitenden Fremdstoff
Die Steuereinheit 3 der Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 erfasst bzw. erhält periodisch die Kapazitätsinformationen S₁ von dem Biometrieinformationssensor 2. Wenn in Schritt 10 „Ja“ vorliegt, d.h. wenn der Kontakt detektiert wird/ist (Schritt 10: Ja), bestimmt die Steuereinheit 3 nachfolgend, ob die Biometrieinformationen 26 gelesen werden/sind.
Wenn die Biometrieinformationen 26 erfolgreich gelesen werden/sind (Schritt 11: Ja), führt die Steuereinheit 3 den nächsten Prozess durch (Schritt 12). Dieser nächste Prozess ist der Prozess zum Extrahieren der charakteristischen Merkmale 27 oder der Authentisierungsprozess.
Wenn das Lesen in Schritt 11 fehlgeschlagen ist (Schritt 11: Nein), prüft die Steuereinheit 3 die Anzahl von aufeinanderfolgenden Fehlschlägen. Wenn die Lesefehlschläge hintereinander auftreten und den Fremdstoff-Bestimmungsschwellenwert 34 überschreiten (Schritt 13: Ja), gibt die Steuereinheit 3 eine Benachrichtigung ab, dass ein leitender Fremdstoff anhaftet (Schritt 14). Basierend auf den von der Steuereinheit 3 ausgegebenen Benachrichtigungsinformationen S₃ zeigt der Hauptmonitor 82 die Nachricht bzw. Meldung 821 an, um darüber zu benachrichtigen, dass ein leitender Fremdstoff anhaftet. Danach setzt die Steuereinheit 3 die Anzahl der Lesefehlschläge zurück.
Wenn die Anzahl von Lesefehlschlägen in Schritt 13 kleiner ist als der Fremdstoff-Bestimmungsschwellenwert 34 (Schritt 13: Nein), addiert die Steuereinheit 3 zu der Anzahl von Lesefehlschlägen 1 hinzu, und bringt sie den Prozess zu Schritt 10 voran.
Fall von Abgabe von Benachrichtigung über Benutzerbedienung und Benachrichtigung über einen leitenden Fremdstoff
Schritte 10 bis 14 werden durchgeführt, wie es vorstehend beschrieben ist.
Wenn die Anzahl von Lesefehlschlägen in Schritt 13 kleiner ist als der Fremdstoff-Bestimmungsschwellenwert 34 (Schritt 13: Nein), addiert die Steuereinheit 3 zu der Anzahl von Lesefehlschlägen 1 hinzu, und gibt sie auch eine Benachrichtigung an den Benutzer ab (Schritt 15), und bringt sie den Prozess dann zu Schritt S10 voran. Die Steuereinheit 3 erzeugt die Benachrichtigungsinformationen S₃ und gibt diese aus. Basierend auf den Benachrichtigungsinformationen S₃ zeigt der Hauptmonitor 82 die Nachricht bzw. Meldung 821 an, um darüber zu benachrichtigen, dass die Berührungs- bzw. Kontaktzeit kurz war oder sich der Finger bewegt hat.
Wenn die Benachrichtigung über die Benutzerbedienung und die Benachrichtigung über den leitenden Fremdstoff abgegeben werden, wird z.B. die Benachrichtigung über die Bedienung nach Beurteilung von „Nein“ in Schritt 13 abgegeben. Das heißt, dass die Steuereinheit 3 die Benachrichtigung über die Bedienung abgibt, bis die Anzahl der Lesefehlschläge den Fremdstoff-Bestimmungsschwellenwert 34 überschreitet, oder bis ein erfolgreiches Lesen erfolgt, oder bis der Kontakt entfernt bzw. gelöst wird. In dieser Hinsicht liegt der Abtastzyklus der Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 in der Größenordnung von Millisekunden, und dauert es nicht lange, bis die Anzahl von Fehlschlägen den Fremdstoff-Bestimmungsschwellenwert 34 überschreitet. Selbst wenn die Benachrichtigungen über die Bedienung fortlaufend abgegeben werden, werden sie daher angezeigt, als ob nur eine Benachrichtigung abgegeben wird. Außerdem kann die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 konfiguriert sein, um nur eine Benachrichtigung abzugeben, anstatt die Benachrichtigungen über die Bedienung fortlaufend abzugeben.
Als eine Modifikation kann die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 periodisch zwischen dem in 4 gezeigten Betrieb/Betriebsablauf und dem in 5 gezeigten Betrieb/Betriebsablauf umschalten. Diese Periode ist z.B. nicht kleiner/kürzer als die Zeit, die gebraucht wird, bis die Häufigkeit, mit der die ein Lesefehlschlagen bezeichnenden Kapazitätsinformationen S₁ erzeugt werden, das Niveau erreicht, an dem bestimmt wird, dass der leitende Fremdstoff anhaftet.
Wirkungen des Ausführungsbeispiels
Die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann eine verbesserte Bedienbarkeit bzw. Betriebs-/ Funktionsfähigkeit bereitstellen. Da die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 eine Benachrichtigung hinsichtlich eines Fehlschlagens des Lesens der Biometrieinformationen 26 nach Detektion des Kontakts abgibt, ist es insbesondere weniger wahrscheinlich, dass Benutzer einen Leseversuch wiederholen, ohne das Fehlschlagen des Lesens zu erkennen, und wird dadurch eine Bedienbarkeit bzw. Betriebs-/Funktionsfähigkeit verbessert, und zwar im Vergleich zu dann, wenn eine solche Konfiguration nicht angewandt wird.
Wenn ein leitender Fremdstoff an der Lesefläche 20 anhaftet, kann die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 den Benutzer darüber benachrichtigen. Außerdem kann die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1, durch Abgeben der Benachrichtigung, den Benutzer ermuntern bzw. anregen, den an der Lesefläche 20 anhaftenden leitenden Fremdstoff zu entfernen bzw. zu beseitigen, um zu ermöglichen, dass der Biometrieinformationssensor 2 normal liest.
Die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 kann eine Bestimmung dahingehend, ob die Benachrichtigung über die Benutzerbedienung abzugeben ist, ebenso wie eine Bestimmung dahingehend, ob die Benachrichtigung über den leitenden Fremdstoff abzugeben ist, vornehmen. Wenn die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 zwischen einer Bestimmung dahingehend, ob die Benachrichtigung über die Benutzerbedienung abzugeben ist, und einer Bestimmung dahingehend, ob die Benachrichtigung über den leitenden Fremdstoff abzugeben ist, periodisch umschaltet, wird außerdem die Anzahl von Benachrichtigungen im Vergleich dazu reduziert, wenn eine solche Konfiguration nicht angewandt wird.
Die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 ist konfiguriert zum Abgeben einer Benachrichtigung, wenn das Lesen fehlschlägt, nachdem der Kontakt detektiert ist. Selbst wenn eine Kapazität in den Detektionselektroden 21 aufgrund eines exogenen bzw. von außen einwirkenden Rauschens, usw. erzeugt wird, wird daher verhindert, dass die Biometrieinformationssensorvorrichtung 1 den Lesefehlschlag fälschlich bestimmt, obgleich das Lesen nicht durchgeführt wird, anders als dann, wenn ein erfolgreiches oder nicht erfolgreiches Lesen ohne Durchführung einer Detektion des Kontakts bestimmt wird.
Obgleich ein Ausführungsbeispiel und einige Modifikationen der Erfindung beschrieben wurden, stellen das Ausführungsbeispiele und die Modifikationen lediglich Beispiele dar, und ist die Erfindung gemäß den Patentansprüchen nicht darauf zu beschränken. Dieses neue Ausführungsbeispiel und diese neuen Modifikationen können in verschiedenen anderen Ausgestaltungen implementiert werden, und verschiedene Weglassungen, Ersetzungen und Änderungen, usw. können vorgenommen werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Außerdem ist es nicht notwendig, dass alle Kombinationen der Merkmale, die bei dem Ausführungsbeispiel und den Modifikationen beschrieben sind, das Problem der Erfindung lösen. Weiterhin sind dieses Ausführungsbeispiel um diese Modifikationen innerhalb des Umfangs und des Grundgedankens der Erfindung und auch innerhalb der Erfindung, die in den Patentansprüchen beschrieben ist, sowie dem Äquivalenzbereich umfasst.
Bezugszeichenliste

1: Biometrieinformationssensorvorrichtung
2: Biometrieinformationssensor
3: Steuereinheit
9: Bedienfinger
20: Lesefläche
21: Detektionselektrode
25: aufgenommenes Bild
26: Biometrieinformationen bzw. biometrische Informationen
27: Charakteristisches Merkmal
30: Kontaktschwellenwert
32: Leseschwellenwert

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018106874 [0001]
JP 2016143069 A [0005]

Claims

Biometrieinformationssensorvorrichtung mit einer Steuereinheit, die eine Benachrichtigung hinsichtlich eines Fehlschlagens des Lesens von Biometrieinformationen eines Detektionsziels abgibt, wenn ein Lesen der Biometrieinformationen fehlschlägt, nachdem ein Kontakt des Detektionsziels mit einer Lesefläche detektiert ist.
Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die Anzahl von Fehlschlägen des Lesens von Biometrieinformationen eine vorbestimmte Anzahl überschreitet, nachdem der Kontakt mit der Lesefläche detektiert ist, die Steuereinheit bestimmt, dass ein leitender Fremdstoff an der Lesefläche anhaftet, und eine Benachrichtigung über den leitenden Fremdstoff abgibt.
Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei, nach Detektion des Kontakts mit der Lesefläche, die Steuereinheit Benachrichtigungen abgibt, während periodisch zwischen der Benachrichtigung hinsichtlich eines Fehlschlagens des Lesens der Biometrieinformationen und der Benachrichtigung über den leitenden Fremdstoff umgeschaltet wird.
Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Biometrieinformationssensor, der eine Vielzahl von Detektionselektroden unter der Lesefläche aufweist und die Biometrieinformationen mittels einer Kapazität liest, die zwischen dem die Lesefläche kontaktierenden Detektionsziels und der Vielzahl von Detektionselektroden erzeugt wird, wobei die Steuereinheit den Kontakt des Detektionsziels basierend auf einer Vielzahl von Kapazitäten bestimmt, die als Ergebnis einer Abtastung der Lesefläche durch den Biometrieinformationssensor erhalten werden, und dann basierend auf einer Vielzahl von Kapazitäten, die erfasst werden, nachdem der Kontakt des Detektionsziels bestimmt ist, bestimmt, ob die Biometrieinformationen gelesen sind.
Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Biometrieinformationssensor Kapazitätsinformationen durch Binarisieren der Vielzahl von Kapazitäten in Kapazitäten von nicht weniger als einem vorbestimmten Schwellenwert und Kapazitäten von weniger als dem Schwellenwert und Verknüpfen der Kapazitäten mit den Positionen der Detektionselektroden erzeugt und dadurch die Biometrieinformationen liest.
Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Steuereinheit einen Kontaktschwellenwert speichert, der als die Anzahl von Detektionselektroden, die eine Kapazität von nicht weniger als dem Schwellenwert aufweisen, in den Kapazitätsinformationen definiert ist, und bestimmt, dass das Detektionsziel die Lesefläche kontaktiert hat, wenn die Anzahl der Detektionselektroden, die eine Kapazität von nicht weniger als dem Schwellenwert aufweisen, in den Kapazitätsinformationen nicht kleiner ist als der Kontaktschwellenwert.
Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, mit: einem Biometrieinformationssensor, der eine Vielzahl von Detektionselektroden unter der Lesefläche aufweist und die Biometrieinformationen mittels einer Kapazität liest, die zwischen dem die Lesefläche kontaktierenden Detektionsziel und der Vielzahl von Detektionselektroden erzeugt wird; und einem Kontaktdetektionssensor, der einen Kontakt des Detektionsziels mit der Lesefläche detektiert, wobei die Steuereinheit den Kontakt des Detektionsziels unter Verwendung des Kontaktsdetektionssensors bestimmt und dann basierend auf einer Vielzahl von Kapazitäten, die von dem Biometrieinformationssensor erfasst werden, nachdem der Kontakt des Detektionsziels detektiert ist, bestimmt, ob die Biometrieinformationen gelesen sind.
Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Steuereinheit einen Leseschwellenwert speichert, der als die Anzahl von Detektionselektroden, die eine Kapazität von nicht weniger als dem Schwellenwert aufweisen, in den Kapazitätsinformation definiert ist, und bestimmt, dass ein Lesen der Biometrieinformationen fehlgeschlagen ist, wenn die Anzahl der Detektionselektroden, die eine Kapazität von nicht weniger als den Schwellenwert aufweisen, in den Kapazitätsinformationen nicht größer ist als der Leseschwellenwert.
Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Steuereinheit einen Leseschwellenwert speichert, der als die Anzahl von charakteristischen Merkmalen definiert ist, die durch Durchführen eines Extraktionsprozesses auf den Kapazitätsinformationen erhalten werden, und bestimmt, dass ein Lesen der Biometrieinformationen fehlgeschlagen ist, wenn die Anzahl der charakteristischen Merkmale, die durch Durchführen des Extraktionsprozesses auf den Kapazitätsinformationen erhalten werden, nicht größer ist als der Leseschwellenwert.
Biometrieinformationssensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Biometrieinformationssensor einen Fingerabdruck als die Biometrieinformationen liest.