DE60309261T2

DE60309261T2 - Ansteuerung eines Bildschirms mittels Fingerabdruckserkennung und -bewegungsverfolgung

Info

Publication number: DE60309261T2
Application number: DE60309261T
Authority: DE
Inventors: Mitsutoshi Miyasaka; Tomio Ikegami
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2023-09-06
Also published as: EP1628239B1; EP1628239A3; KR20040022156A; EP1396812A3; DE60327110D1; CN1487462A; US20040096086A1; KR100530993B1; TW200408963A; JP2004102511A; US7233685B2; DE60309261D1; EP1396812A2; TWI298127B; EP1396812B1; JP4522043B2; EP1628239A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Informationsgerät und ein Anzeigeansteuerungsverfahren.
In Informationsgeräten, die einen Anzeigeabschnitt umfassen, werden verschiedene Arten von Steuerung (Operationen) durch Bestimmen einer Position auf einem Menübildschirm oder Bewegen eines Zeigers auf einem Bildschirm durchgeführt. Das Informationsgerät kann durch Spezifizieren von Koordinaten auf einem Schaltfeld mit Leitern, die in der Form einer Matrix angeordnet sind, zum Beispiel durch Verwenden eines Eingabeindikators mit einer Abstimmschaltung gesteuert werden (siehe japanische Patentauslegeschrift Nr. 7-134630). In diesem Fall wird Strom veranlasst, durch zwei beliebige Leiter in der x-Richtung oder y-Richtung, die in der Form einer Matrix angeordnet sind, zu fließen, und eine Position, die auf dem Schaltfeld bestimmt wird, wird durch eine Spannung spezifiziert, die durch magnetische Kopplung zwischen der Abstimmschaltung innerhalb des Eingabeindikators und den Leitern erzeugt wird. Das Informationsgerät wird durch Verwenden der Position gesteuert, die als Befehlsinformationen spezifiziert wird.
Mit dem Fortschritt der Einbautechnologie und der Montagetechnologie und dergleichen einhergehend wurde eine tragbare Informationsvorrichtung (Informationsgerät im weiteren Sinne), wie beispielsweise eine IC-Karte, ein persönlicher digitaler Assistent (im Folgenden mit PDA abgekürzt), ein Personalcomputer und ein tragbares Telefon, verwendet. Da die Tragbarkeit für solch eine Vorrichtung wichtig ist, sind eine Verringerung der Größe und des Gewichts der Informationsvorrichtung und eine Senkung des Leistungsverbrauchs notwendig.
Es ist jedoch schwierig, eine Informationsvorrichtung unter Verwendung des Eingabegeräts, das in der japanischen Patentauslegeschrift Nr. 7-134630 offenbart wird, für eine lange Zeitdauer durch Verwenden einer Batterie anzutreiben. Da außerdem der Eingabeindikator verwendet werden muss, ist es schwierig, die Größe und das Gewicht der Informationsvorrichtung zu verringern. Daher ist es schwierig, das Eingabegerät, das in der japanischen Patentauslegeschrift Nr. 7-134630 offenbart wird, auf einer tragbaren Informationsvorrichtung zu montieren.
Die europäische Patentschrift Nr. 0 973 123 A offenbart ein System, das einen Prozessor, einen Speicher und einen Fingerabdrucksensor umfasst. Der Speicher speichert Software zur Ausführung durch den Prozessor und Informationen, wie beispielsweise Fingerabdruckbilder, die durch den Sensor erfasst werden, oder andere Fingerabdruckbilder. Außerdem speichert der Speicher Informationen in Bezug auf spezifische Merkmale, welche durch den Prozessor von einem Fingerabdruckbild identifiziert oder extrahiert werden. Das erworbene Finderabdruckbild wird mit Fingerabdruckinformationen verglichen, die in einer Datenbank im Speicher gespeichert sind. Wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, erfolgt entweder eine Angabe, dass es eine Übereinstimmung gab, oder es werden Daten über die Person ausgegeben, deren Fingerabdruck identifiziert wurde. Alternativerweise wird, wenn keine Übereinstimmung gefunden wird, ein Nullergebnis retourniert und der Prozess beendet.
Mit der Entwicklung der informationsorientierten Gesellschaft einhergehend wurden personenbezogene Informationen in der tragbaren Informationsvorrichtung verarbeitet. Daher nahm die Notwendigkeit für einen Sicherheitsschutz der tragbaren Informationsvorrichtung zu. Es ist daher wünschenswert, den Grad des Sicherheitsschutzes durch Verhindern, dass die tragbare Informationsvorrichtung durch eine andere Person als die verifizierte Person gesteuert wird, zu erhöhen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der zuvor beschriebenen technischen Probleme kann die vorliegende Erfindung ein Informationsgerät, das zum Ansteuern der Anzeige eines Anzeigeabschnitts mit hoher Genauigkeit durch Verwenden einer einfachen Konfiguration imstande ist, und ein Anzeigeansteuerungsverfahren bereitstellen.
Die vorliegende Erfindung kann auch ein Informationsgerät, das zum Ansteuern eines Anzeigeabschnitts imstande ist, während es den Grad des Sicherheitsschutzes erhöht, und ein Anzeigeansteuerungsverfahren bereitstellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Informationsgerät bereitgestellt, das umfasst:
einen Fingerabdruckserfassungsabschnitt, welcher ein Fingerabdruckbild erfasst;
einen Vergleichsabschnitt, welcher ein erstes Fingerabdruckbild, das durch den Fingerabdruckerfassungsabschnitt erfasst wird, mit einem zweiten Fingerabdruckbild, das durch den Fingerabdruckserfassungsabschnitt in einem bestimmten Zeitintervall nach der Erfassung des ersten Fingerabdruckbildes erfasst wird, vergleicht;
einen Bilderzeugungsabschnitt, welcher basierend auf dem Vergleichsergebnis des Vergleichsabschnitts ein Bild erzeugt;
einen Anzeigeabschnitt, welcher das Bild anzeigt, das durch den Bilderzeugungsabschnitt erzeugt wird; und gekennzeichnet durch
einen Detailpunktextraktionsabschnitt, welcher Detailpunkte der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder extrahiert, wobei:
der Vergleichsabschnitt Positionen der Detailpunkte der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder vergleicht; und
der Bilderzeugungsabschnitt eine Bewegungsrichtung, eine Bewegungsdistanz und einen Drehwinkel zwischen entsprechenden zwei Detailpunkten der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder verwendet und ein Bild erzeugt.
In diesem Informationsgerät wird das erste Fingerabdruckbild, das durch den Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt erfasst wird, mit dem zweiten Fingerabdruckbild verglichen, das durch den Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt in einem bestimmten Zeitintervall nach der Erfassung des ersten Fingerabdruckbildes erfasst wird, und ein Bild, welches basierend auf dem Vergleichsergebnis geändert wird, wird im Anzeigeabschnitt angezeigt. Daher kann in dem Fall, in dem die ersten und zweiten Fingerabdruckbilder Fingerabdruckbilder von verschiedenen Personen sind, verhindert werden, dass das Bild geändert wird. Dies verhindert das Auftreten einer Fehlfunktion in dem Fall, in dem etwas anderes als ein Finger als das Bild erfasst wird, wodurch eine Anzeigeansteuerung des Bildes genau so durchgeführt werden kann, wie der Anwender beabsichtigte. Außerdem kann ein Verlust von Informationen infolge eines Betriebs durch eine Person, deren erste und zweite Fingerabdruckbilder nicht miteinander verbunden werden können, verhindert werden. Da es in diesem Informationsgerät nicht nötig ist, ein Scrollgerät und ein Zeigegerät getrennt bereitstellen zu müssen, kann eine Verkleinerung der Größe des Informationsgeräts und eine Vergrößerung der Größe des Anzeigeabschnitts erreicht werden. Insbesondere in dem Fall, in dem das Informationsgerät auf ein hochfunktionelles kartenartiges Informations gerät, wie beispielsweise eine IC-Karte oder eine Smart Card, angewendet wird, kann eine Verkleinerung von Raum realisiert werden.
Die Detailpunkte von Fingerabdruckbildern werden extrahiert, und ein Bild wird durch Verwenden der extrahierten Detailpunkte geändert. Daher wird die Menge von Informationen, welche in der Vergleichsverarbeitung von Fingerabdruckbildern verglichen werden sollten, beträchtlich herabgesetzt, wodurch die Verarbeitungslast verringert werden kann. Dies trägt auch zur Verkleinerung der Größe des Informationsgeräts bei.
Das Informationsgerät kann umfassen:
einen Prüfabschnitt, welcher das erste Fingerabdruckbild mit Registrierungsinformationen, welche vorher registriert wurden, prüft,
wobei der Vergleichsabschnitt das erste Fingerabdruckbild mit dem zweiten Fingerabdruckbild vergleicht, wenn der Prüfabschnitt bestimmte, dass das erste Fingerabdruckbild mit den Registrierungsinformationen identisch ist.
In diesem Informationsgerät wird das erfasste erste Fingerabdruckbild mit den Registrierungsinformationen geprüft. Wenn bestimmt wird, dass das erste Fingerabdruckbild mit den Registrierungsinformationen identisch ist, wird das Anzeigebild durch Vergleichen des ersten Fingerabdruckbildes mit dem zweiten Fingerabdruckbild geändert. Daher kann das Informationsgerät auf eine Kreditkarte oder eine Geldautomatenkarte angewendet werden, für welche ein hoher Grad an Sicherheitsschutz erforderlich ist. Da außerdem das Fingerabdruckbild durch genaues Kontrollieren des Fingerabdruckbildes geprüft werden kann, ist es nicht notwendig, das erste Fingerabdruckbild mit dem zweiten Fingerabdruckbild genau zu vergleichen (die Anzahl von Übereinstimmungs punkten kann zum Beispiel etwa 50 % von der in der Prüfungsverarbeitung betragen). Dies ermöglicht es, eine Vergleichsverarbeitung zu vereinfachen, auch wenn die Verarbeitungslast notwendig ist, um der Bewegung des Fingerabdruckbildes in der Prüfungsverarbeitung zu folgen, wodurch ein Informationsgerät, das zum Ansteuern der Anzeige mit einer hohen Genauigkeit imstande ist, ohne die Verarbeitungslast zu erhöhen, bereitgestellt werden kann, während ein hoher Grad an Sicherheitsschutz aufrechterhalten werden kann.
Im Informationsgerät kann der Prüfabschnitt basierend auf einem Detailpunkt des ersten Fingerabdruckbildes bestimmen, ob das erste Fingerabdruckbild mit den Registrierungsinformationen identisch ist oder nicht.
Da in diesem Informationsgerät Detailpunkte eines Fingerabdruckbildes für die Überprüfung verwendet werden, kann die Menge von Informationen, die in der Überprüfung eines Fingerabdruckbildes zu vergleichen sind, beträchtlich herabgesetzt werden, wodurch die Verarbeitungslast verringert werden kann.
Im Informationsgerät kann der Detailpunkt wenigstens eines von einer Leistengabelung und einer Leistenendung eines Fingerabdrucks umfassen.
Da gemäß diesem Informationsgerät Detailpunkte durch eine gewöhnliche Bildverarbeitung aus dem Fingerabdruckbild extrahiert werden, können die Prüfungsverarbeitung oder die Vergleichsverarbeitung von Fingerabdruckbildern vereinfacht werden.
Im Informationsgerät kann eine Frequenz beim Erfassen wenigstens des ersten Fingerabdruckbildes niedriger als eine Frequenz beim Erfassen des zweiten Fingerabdruckbildes sein, wenn der Fingerabdruckerfassungsabschnitt ein Fingerabdruckbild periodisch erfasst.
In diesem Informationsgerät wird die Erfassungsfrequenz (Rahmenfrequenz) beim Erfassen des ersten Fingerabdruckbildes herabgesetzt, und die Erfassungsfrequenz wird beim Erfassen des zweiten Fingerabdruckbildes erhöht. Daher kann die Frequenz nur in dem Fall erhöht werden, in dem ein Fingerabdruckbild mit hoher Geschwindigkeit erfasst werden muss, um der Bewegung des Fingerabdruckbildes zu folgen, und die Frequenz kann in einem Fall, in dem ein Fingerabdruckbild nicht mit hoher Geschwindigkeit erfasst werden muss, herabgesetzt werden. Daher kann ein unnötiger Leistungsverbrauch gesenkt werden.
Im Informationsgerät kann der Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt eine Erkennungsfläche zum Erfassen eines Fingerabdruckbildes aufweisen; auf einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb umschalten, um auf einer ersten Frequenz zu arbeiten, wenn ein Finger mit der Erkennungsfläche in Kontakt ist; und auf einen Niedergeschwindigkeitsbetrieb umschalten, um auf einer zweiten Frequenz zu arbeiten, wenn ein Finger nicht mit der Erkennungsfläche in Kontakt ist.
Da in diesem Informationsgerät der Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt nur in dem Fall in den Hochgeschwindigkeitsbetrieb umschaltet, in dem es notwendig ist, das Fingerabdruckbild mit hoher Geschwindigkeit zu erfassen, kann ein unnötiger Leistungsverbrauch gesenkt werden.
Im Informationsgerät kann der Bilderzeugungsabschnitt ein Bild erzeugen, das basierend auf dem Vergleichsergebnis des Vergleichsabschnitts gescrollt wird.
Gemäß diesem Informationsgerät kann eine Verkleinerung von Raum des Informationsgeräts, welches einen Sicherheitsschutz aufrechterhält, selbst dann realisiert werden, wenn der Anzeigeraum größer als der Anzeigebereich des Anzeigeabschnitts ist.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Anzeigeansteuerungsverfahren bereitgestellt, welches einen Anzeigeabschnitt mittels eines erfassten Fingerabdruckbildes ansteuert, wobei das Anzeigeansteuerungsverfahren umfasst:
Erfassen eines ersten Fingerabdruckbildes und anschließend eines zweiten Fingerabdruckbildes in einem bestimmten Zeitintervall nach der Erfassung des ersten Fingerabdruckbildes;
Vergleichen der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder;
Ändern eines Anzeigebildes basierend auf dem Vergleichsergebnis der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder; und gekennzeichnet durch
Extrahieren von Detailpunkten der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder; und
Verwenden einer Bewegungsrichtung, einer Bewegungsdistanz und eines Drehwinkels zwischen entsprechenden zwei Detailpunkten der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder und Ändern des Anzeigebildes.
Das Anzeigeansteuerungsverfahren kann umfassen:
Prüfen des ersten Fingerabdruckbildes mit den Registrierungsinformationen, welche vorher registriert wurden; und
Vergleichen der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder, wenn bestimmt wurde, dass das erste Fingerabdruckbild mit den Registrierungsinformationen identisch ist.
Das Anzeigeansteuerungsverfahren kann das Bestimmen, ob das erste Fingerabdruckbild mit den Registrierungsinformationen identisch ist oder nicht, auf der Basis eines Detailpunkts des ersten Fingerabdruckbildes umfassen.
Im Anzeigeansteuerungsverfahren kann der Detailpunkt wenigstens eines von einer Leistengabelung und einer Leistenendung eines Fingerabdrucks umfassen.
Im Anzeigeansteuerungsverfahren kann eine Frequenz beim Erfassen wenigstens des ersten Fingerabdruckbildes niedriger als eine Frequenz beim Erfassen des zweiten Fingerabdruckbildes sein, wenn ein Fingerabdruckbild periodisch erfasst wird.
Im Anzeigeansteuerungsverfahren kann eine Betriebsart auf einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb umgeschaltet wird, um auf einer ersten Frequenz zu arbeiten, wenn ein Finger mit der Erkennungsfläche in Kontakt ist, und auf einen Niedergeschwindigkeitsbetrieb umgeschaltet wird, um auf einer zweiten Frequenz zu arbeiten, wenn ein Finger nicht mit der Erkennungsfläche in Kontakt ist.
Im Anzeigeansteuerungsverfahren kann ein Bild erzeugt werden, das basierend auf dem Vergleichsergebnis gescrollt wird.
Im Anzeigeansteuerungsverfahren kann ein Bild erzeugt werden, indem ein Zeiger veranlasst wird, sich basierend auf den Vergleichsergebnissen zu bewegen.
KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
1 ist ein Blockdiagramm, welches ein Konfigurationsbeispiel eines Informationsgeräts schematisch darstellt.
2A ist ein Diagramm zum Veranschaulichen einer Leistengabelung, welche einer von Detailpunkten eines Fingerabdrucks ist; und 2B ist ein Diagramm zum Veranschaulichen einer Leistenendung, welche ebenfalls einer von Detailpunkten eines Fingerabdrucks ist.
3A ist eine schematische Darstellung, welche das Scrollen eines Bildes darstellt; und 3B ist eine schematische Darstellung, welche die Bewegung eines Zeigers darstellt.
4 ist ein Blockdiagramm, welches ein Konfigurationsbeispiel eines Informationsgeräts schematisch darstellt, das einen Anwender verifiziert.
5 ist ein Ablaufdiagramm, welches die erste Hälfte eines Arbeitsablaufs des Informationsgeräts von 4 darstellt.
6 ist ein Ablaufdiagramm, welches die letztere Hälfte des Arbeitsablaufs des Informationsgeräts darstellt.
7 ist ein Blockdiagramm, welches ein detailliertes Konfigurationsbeispiel des Informationsgeräts von 4 darstellt.
8 ist ein Diagramm, welches ein Konfigurationsbeispiel des Fingerabdrucksensors zeigt, der in 7 dargestellt ist.
9 ist eine Querschnittansicht, welche ein Kapazitätserkennungselement des Fingerabdrucksensors darstellt.
10 ist ein Ersatzschaltbild eines Kapazitätserkennungselements, wenn ein dielektrischer Film des Fingerabdrucksensors durch eine Leiste eines Fingerabdrucks berührt wird.
11 ist ein Ersatzschaltbild des Kapazitätserkennungselements, wenn ein dielektrischer Film des Fingerabdrucksensors durch ein Tal eines Fingerabdrucks berührt wird.
12A ist ein Diagramm, welches eine Anordnung der Kapazitätserkennungselemente im Fingerabdrucksensor darstellt; und 12B ist ein Diagramm zum Veranschaulichen einer Vorgehensweise zum Erzeugen eines Fingerabdruckbildes aus Leisten und Tälern, die durch die Kapazitätserkennungselemente erfasst werden.
13 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel für einen Verifikationsablauf des Informationsgeräts darstellt.
14 ist in Diagramm, welches ein Beispiel für das Verbinden von Detailpunkten eines Fingerabdruckbildes darstellt.
15A ist ein Diagramm, welches drei Liniensegmente darstellt, die mit einem Detailpunkt als einem Anfangspunkt versehen sind; 15B ist eine Tabelle, welche Längen der drei Liniensegmente und Winkel darstellt, die durch die drei Liniensegmente gebildet werden, die mit einem Detailpunkt verbunden sind; und 15C ist eine Tabelle, welche Basisinformationen und gesammelte Informationen darstellt.
16 ist eine Tabelle, welche Skalarprodukte darstellt, die durch zwei Liniensegmente erhalten werden und mit einem Detailpunkt verbunden sind.
17A ist ein Diagramm, welches ein Beispiel für das Verbinden von Detailpunkten eines Fingerabdruckbildes darstellt; und 17B ist eine Tabelle, welche Beispiele der Leisteninformationen darstellt.
18 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel eines Anzeigeansteuerungsablaufs des Informationsgeräts darstellt.
19 stellt Fingerabdruckbilder in einem Rahmen f und im nächsten Rahmen (f + 1) dar.
20 stellt ein Beispiel eines Anzeigeraumes und eines Anzeigebereichs dar.
21 stellt ein Beispiel eines Anzeigebereichs vor dem Scrollen dar.
22 stellt ein Beispiel eines Anzeigebereichs nach dem Scrollen dar.
23 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel einer Ansteuerungsverarbeitung einer Rahmenfrequenz des Fingerabdrucksensors darstellt.
24 ist eine Ansicht, welche einen Finger eines Anwenders darstellt, der durch den Fingerabdrucksensor des Informationsgeräts zu verifizieren ist, das auf eine IC-Karte angewendet wird.
25 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel einer Frequenzsteuerungsverarbeitung des Fingerabdrucksensors je nachdem, ob ein Finger eines Anwenders mit einer Erkennungsfläche in Kontakt ist oder nicht, darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen den Rahmen der Erfindung, der durch die hierin dargelegten Ansprüche definiert wird, in keinerlei Hinsicht einschränkt. Es ist auch zu beachten, dass keines der Elemente, die im Folgenden beschrieben werden, als unentbehrliche Voraussetzung für die vorliegende Erfindung genommen werden sollte.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1. Informationsgerät
1 stellt ein Konfigurationsbeispiel eines Informationsgeräts dar.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Informationsgerät mit einer Personenverifizierungsfunktion und einer Informationsanzeigefunktion. Als Beispiele für solch ein Informationsgerät können Informationsgeräte, für welche Sicherheitsschutz wichtig ist und welche einen Informationsanzeigeabschnitt, wie beispielsweise eine Anzeige, umfassen, genannt werden, wie beispielsweise ein Personalcomputer (PC), ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), eine IC-Karte und ein tragbares Telefon. Das Informationsgerät kann zum Beispiel auf eine IC-Karte angewendet werden, die eine integrierte Schaltung (IC) als tragbare Informationsvorrichtung umfasst. Die IC-Karte wird als verschiedene Arten von Karten, wie beispielsweise eine Kreditkarte oder eine Geldautomatenkarte, verwendet.
Ein Informationsgerät 10 umfasst einen Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20, einen Vergleichsabschnitt 30, einen Bilderzeugungsabschnitt 40 und einen Anzeigeabschnitt 50. Das Informationsgerät 10 kann ferner einen Detailpunktextraktionsabschnitt 60 umfassen.
Der Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 erfasst ein Fingerabdruckbild eines Anwenders (Benutzers) des Informationsgeräts 10. Der Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 ist wenigstens zum zweimaligen Erfassen der Fingerabdruckbilder imstande. Der Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 kann zum Beispiel so ausgebildet sein, dass er die Fingerabdruckbilder auf einer bestimmten Frequenz wiederholt erfasst. Als der Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 kann ein Fingerabdrucksensor, welcher einen Fingerabdruck durch Verwenden verschiedener Verfahren erfasst, verwendet werden. Der Fingerabdrucksensor ist unter Berücksichtigung dessen, dass das Informationsgerät 10 auf eine tragbare Informationsvorrichtung angewendet wird, vorzugsweise klein.
In dem Fall, in dem ein Fingerabdruckbild, das durch den Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 erfasst wird, als ein erstes Fingerabdruckbild bezeichnet wird, und ein Fingerabdruckbild, das in einem bestimmten Zeitintervall nach der Erfassung des ersten Fingerbadruckbildes erfasst wird, als ein zweites Fingerabdruckbild bezeichnet wird, vergleicht der Vergleichsabschnitt 30 das erste Fingerabdruckbild mit dem zweiten Fingerabdruckbild. Der Vergleichsabschnitt 30 erfasst die Abweichung und dergleichen des zweiten Fingerabdruckbildes in Bezug auf das erste Fingerabdruckbild zum Beispiel als die Bewegungsrichtung, Bewegungsdistanz und den Drehwinkel.
Der Bilderzeugungsabschnitt 40 erzeugt Bildinformationen, die im Anzeigeabschnitt 50 angezeigt werden. Der Bilderzeugungsabschnitt 40 ist zum Erzeugen der Bildinformationen imstande, welche bei Widerspiegeln von Vergleichsergebnissen (Erfassungsergebnissen) des Vergleichsabschnitts 30 geändert werden. Zum Beispiel scrollt der Bilderzeugungsabschnitt 40 die Informationen, die im Anzeigeabschnitt 50 dargestellt werden, oder er bewegt einen Zeiger (Pfeil), der im Anzeigeabschnitt 50 angezeigt wird, entsprechend der Bewegung des Fingers. Der Vergleichsabschnitt 30 und der Bilderzeugungsabschnitt 40 können zum Beispiel durch einen Mikrorechner, DSP oder einen dedizierten IC-Chip realisiert sein, welcher ein bestimmtes Programm ausführt, das in einem Speicher gespeichert ist.
Der Anzeigeabschnitt 50 zeigt ein Bild basierend auf den Bildinformationen an, die durch den Bilderzeugungsabschnitt 40 erzeugt werden. Es kann zum Beispiel ein Flüssigkristallfeld als der Anzeigeabschnitt 50 verwendet werden. In diesem Fall wird der Anzeigeabschnitt 50 durch eine Flüssigkristallreiberschaltung (nicht dargestellt) unter Verwendung einer Spannung angesteuert, die den Bildinformationen entspricht.
Das Informationsgerät 10 kann Detailpunkte eines Fingerabdruckbildes extrahieren und eine Bewegung oder dergleichen des Fingerabdruckbildes basierend auf den Detailpunkten erkennen, um die Verarbeitungslast für den Vergleichsabschnitt 30 zu verringern. Daher kann das Informationsgerät 10 den Detailpunktextraktionsabschnitt 60 umfassen. Der Detailpunktextraktionsabschnitt 60 ist zum Erkennen einer Leiste (Spitze oder Vorsprungsabschnitt) eines Fingerbadruckbildes und Bestimmen von Leistengabelungen und Leistenendungen imstande.
2A und 2B stellen Detailpunkte eines Finderabdrucks dar.
2A stellt Leistengabelungen eines Fingerabdrucks dar; und 2B stellt Leistenendungen eines Fingerabdrucks dar. Leistengabelungen eines Fingerabdrucks werden durch den Detailpunktextraktionsabschnitt 60 zum Beispiel aus einem Fingerabdruckbild extrahiert, das durch den Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 erfasst wurde. In 2A und 2B stellt das Fingerabdruckbild die Leisten (Vorsprungsabschnitte) eines Fingerabdrucks dar. Eine Leistengabelung ist ein Abschnitt, in welchem sich eine Leiste in zwei oder mehr verschiedene Zweige teilt. Eine Leistenendung ist ein Abschnitt, in welchem eine Leiste endet.
Da der Fingerabdruck einzigartig ist, unterscheidet sich die Verteilung von Leistengabelungen oder Leistenendungen zwischen den Personen. Wenn daher Leistengabelungen oder Leistenendungen bestimmt werden können, genügt es, einfach nur die Verteilung von Leistengabelungen oder Leistenendungen zu vergleichen. Dies verringert die Menge von zu vergleichenden Informationen, wodurch die Last der Vergleichsverarbeitung verringert werden kann.
In 1 vergleicht der Vergleichsabschnitt 30 die Verteilung von Detailpunkten, welche Leistengabelungen und Leistenendungen umfassen, der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder und berechnet eine Bewegungsdistanz, eine Bewegungsrichtung, eine Bewegungsgeschwindigkeit und einen Drehwinkel aus der Lageabweichung der entsprechenden Detailpunkte. Der Bilderzeugungsabschnitt 40 erzeugt ein Bild durch Scrollen eines anzuzeigenden Bildes oder Bewegen eines Zeigers entsprechend der Bewegungsdistanz, der Bewegungsrichtung, der Bewegungsgeschwindigkeit und des Drehwinkels, die durch den Vergleichsabschnitt 30 berechnet werden. Der Anzeigeabschnitt 50 zeigt das Bild an, das durch den Bilderzeugungsabschnitt 40 entsprechend den Vergleichsergebnissen des Vergleichsabschnitts 30 erzeugt wird.
3A und 3B stellen Beispiele einer Anzeigeansteuerung dar.
3A stellt das Scrollen eines Bildes schematisch dar. In dem Fall, in dem Anzeigeinformationen 70 in einem Anzeigebereich 72 im Anzeigeabschnitt 50 angezeigt werden, wird der Anzeigebereich entsprechend der Bewegung der entsprechenden Detailpunkte von zwei Fingerbadruckbildern zu einem Anzeigebereich 74 bewegt, und die Anzeigeinformationen 70 werden im Anzeigebereich 74 angezeigt.
3B stellt die Bewegung eines Zeiger schematisch dar. Ein Zeiger 82, der im Anzeigebereich 80 des Anzeigeabschnitts 50 angezeigt wird, wird entsprechend der Bewegung der entsprechenden Detailpunkten von zwei Fingerabdruckbildern bewegt, und es wird ein Zeiger 84 angezeigt.
In dem Informationsgerät 10, das den Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 und den Anzeigeabschnitt 50 umfasst, werden Detailpunkte von Fingerabdruckbildern, die durch den Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 wenigstens zweimal erfasst wurden, extrahiert, und eine Anzeigeansteuerung, wie beispielsweise eine Scrollsteuerung oder eine Zeigersteuerung, wird im Anzeigeabschnitt 50 entsprechend der Bewegung der Detailpunkte durchgeführt. Daher kann die Anzeigeansteuerung des Anzeigeabschnitts 50 durch Verwenden einer einfachen Konfiguration durchgeführt werden, während das Auftreten einer Fehlfunktion verhindert und die Verarbeitungslast verringert wird. Da außerdem die Anzeigeansteuerung entsprechend der Bewegung des Fingers durchgeführt wird, kann die Anzeigeansteuerung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
Da in dem Informationsgerät, das in 1 dargestellt ist, die Anzeigeansteuerung nicht durchgeführt wird, wenn Detailpunkte nicht miteinander verbunden sind, kann das Auftreten einer Fehlfunktion verhindert werden. Es ist jedoch idealer, die zuvor beschriebene Anzeigeansteuerung nach dem Überprüfen eines Anwenders durch Verwenden des Fingerabdruckbildes, das durch den Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 erfasst wird, durchzuführen. Dies ermöglicht es, das Informationsgerät auf eine IC-Karte, wie beispielsweise eine Kreditkarte oder ein Geldautomatenkarte, anzuwenden, für welche ein hoher Grad an Sicherheitsschutz erforderlich ist.
Ein Konfigurationsbeispiel eines Informationsgeräts, welches den Anwender verifiziert, ist in 4 schematisch dargestellt.
In dieser Figur sind Abschnitte, welche dieselben wie jene der Informationsgeräts 10, das in 1 dargestellt ist, sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. Eine Beschreibung dieser Abschnitte wird entsprechend unterlassen.
In einem Informationsgerät 100 wird der Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 in einem Prüfabschnitt 110 verwendet. Der Prüfabschnitt 110 prüft durch Vergleichen des erfassten Fingerabdruckbildes mit Registrierungseinformationen 120, die im Voraus registriert wurden, ob das erfasste Fingerabdruckbild das Fingerabdruckbild der registrierten Person ist. Wenn der Prüfabschnitt 110 bestimmt, dass das erfasste Fingerabdruckbild mit den Registrierungsinformationen 120 identisch ist, befiehlt der Prüfabschnitt 110 dem Vergleichsabschnitt 130, mit der Vergleichsverarbeitung zur Anzeigeansteuerung zu beginnen.
Der Vergleichsabschnitt 130 unterscheidet sich vom Vergleichsabschnitt 30, der in 1 dargestellt ist, darin, dass der Vergleichsabschnitt 130 die Vergleichsverarbeitung unter der Bedingung durchführt, dass das Fingerabdruckbild durch den Prüfabschnitt 110 überprüft wird. Die Vergleichsverarbeitung des Vergleichsabschnitts 130 ist dieselbe wie die Vergleichsverarbeitung des Vergleichsabschnitts 30.
Der Prüfabschnitt 110 kann Detailpunkte eines Fingerabdruckbildes verwenden, um die Verarbeitungslast zu verringern. Demnach kann das Informationsgerät 100 einen Detailpunktextaktionsabschnitt 140 umfassen. Der Detailpunktextraktionsabschnitt 140 extrahiert Leistengabelungen und Leistenendungen eines Fingerabdruckbildes auf dieselbe Art und Weise wie der Detailpunktextraktionsabschnitt 60. Informationen über Detailpunkte werden im voraus in den Registrierungsinformationen 120 gespeichert. Ob ein erfasstes Fingerabdruckbild mit dem Fingerabdruckbild einer registrierten Person identisch ist oder nicht, wird aus den Detailpunkten mit weniger Verarbeitungslast bestimmt. Obwohl die Detailpunktextraktionsabschnitte 60 und 140 in 4 getrennt sind, können sie in einem einzigen Block angeordnet werden.
5 und 6 stellen ein Beispiel eines Arbeitsablaufs des Informationsgeräts 100 dar.
Ein Fingerabdruck wird durch den Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 erkannt (Schritt S150), wodurch ein Fingerabdruckbild erfasst wird. Als Ergebnis wird ein Fingerabdruckbild für die Überprüfung (erstes Fingerabdruckbild) erzeugt (Schritt S151). Das Fingerabdruckbild für die Überprüfung wird im Prüfabschnitt 110 verwendet.
Der Prüfabschnitt 110 vergleicht den Detailpunkt des Fingerabdruckbildes für die Überprüfung, der durch den Detailpunktextraktionsabschnitt 140 extrahiert wurde, mit dem Detailpunkt des Fingerabdruckbildes, das in den Registrierungsinformationen 120 registriert ist, um die Fingerabdruckbilder zu verifizieren (Schritt 152 und S153).
Wenn bestimmt wird, dass das Fingerabdruckbild für die Überprüfung nicht mit den Registrierungsinformationen 120 identisch ist (Schritt S153: N), wird eine Verwendungssperrverarbeitung durchgeführt (Schritt S154) und die Verarbeitung wird beendet (ENDE). Als die Verwendungssperrverarbeitung keine eine Angabe, die besagt, dass das Fingerabdruckbild nicht verifiziert werden kann, im Anzeigeabschnitt 50 angezeigt werden, oder das Informationsgerät kann zum Beispiel veranlasst werden, in einen Leistungsabschaltzustand überzugehen.
Wenn bei Schritt S153 bestimmt wird, dass das Fingerabdruckbild für die Überprüfung mit den Registrierungsinformationen 120 identisch ist (Schritt S153: J), wird die Position des Detailpunkts des Fingerabdruckbildes für die Überprüfung, die zur Überprüfung verwendet wird, spezifiziert (Schritt S155). Bei der Position des Detailpunkts handelt es sich um die Koordinaten (Absolutwert) des Detailpunkts, der durch den Punktextrationsabschnitt 140 extrahiert wird. Die Koordinaten des Detailpunkts können die Position im Koordinatenraum sein, der für den Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 spezifiziert ist, um das Fingerabdruckbild zu erfassen (zum Beispiel die Position auf der Erkennungsfläche des Fingerabdrucksensors).
Es wird dann ein Fingerabdruck durch den Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 erkannt (Schritt S156), wodurch ein Fingerabdruckbild erfasst wird. Als Ergebnis wird ein Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbild (zweites Fingerabdruckbild) erzeugt (Schritt S157). Das Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbild wird im Vergleichsabschnitt 130 verwendet.
Der Detailpunktextraktionsabschnitt 60 extrahiert den Detailpunkt des Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbildes (Schritt S158) und spezifiziert die Position des Detailpunkts des Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbildes (Schritt S159). Der Vergleichsabschnitt 130 vergleicht die Position des Detailpunkts des Fingerabdruckbildes für die Überprüfung (ersten Fingerabdruckbildes) mit der Position des Detailpunkts des Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbildes (zweiten Fingerabdruckbildes) (Schritt S160). Genauer gesagt, berechnet der Vergleichsabschnitt 130 die Abweichung der Koordinaten des Detailpunkts des Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbildes in Bezug auf die Koordinaten des Detailpunkts des Fingerabdruckbildes für die Überprüfung als die Bewegungsdistanz, die Bewegungsrichtung, die Bewegungsgeschwindigkeit und den Drehwinkel (Schritt (S161).
Wenn daher der Detailpunkt des Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbildes, der dem Detailpunkt des Fingerabdruckbildes für die Überprüfung entspricht, nicht gefunden werden kann, kann keine Anzeigeansteuerung durchgeführt werden. Daher kann eine unbeabsichtigte Fehlfunktion durch die registrierte Person oder eine Operation, die durch eine andere Person als die registrierte Person durchgeführt wird, verhindert werden.
Die Scrolldistanz, die Scrollrichtung, Scrollgeschwindigkeit und der Scrolldrehwinkel oder die Bewegungsdistanz, die Bewegungsrichtung, die Bewegungsgeschwindigkeit und der Drehwinkel des Zeigers werden dann basierend auf der Bewegungsdistanz, der Bewegungsrichtung der Bewegungsgeschwindigkeit und des Drehwinkels bestimmt, die bei Schritt S161 berechnet wurden (Schritt S162), und das Bild wird im Anzeigeabschnitt angezeigt (Schritt S163).
Ob das Fingerabdruckbild erfasst werden kann oder nicht, wird bestimmt (Schritt S164). Wenn bestimmt wird, dass ein Fingerabdruckbild erfasst werden kann (Schritt 164: J), wird der Arbeitsablauf zu Schritt S156 zurückversetzt, und der Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 erfasst ein Fingerabdruckbild als das Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbild. Die Anzeigeansteuerung des Anzeigeabschnitts 50 kann auf dieselbe Art und weise, wie zuvor beschrieben, durch Erkennen der Abweichung der Position des Detailpunkts des Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbildes, das zu diesem Zeitpunkt erfasst wird, in Bezug auf die Position des Detailpunkts des Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbildes, welches das letzte Mal erfasst wurde, durchgeführt werden.
Wenn bei Schritt S164 bestimmt wird, dass ein Fingerabdruckbild nicht erfasst werden kann (Schritt S164: N), wird, wenn der Arbeitsablauf beendet ist (Schritt S165: J), die Verarbeitung abgeschlossen (ENDE). Wenn der Arbeitsablauf nicht beendet ist (Schritt S165: N), wird der Arbeits ablauf zu Schritt S150 zurückversetzt, und der Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 20 erfasst das Fingerabdruckbild für die Überprüfung.
Das Informationsgerät 100 prüft den Fingerabdruck durch Verwenden des erfassten Fingerabdruckbildes. Nachdem der Fingerabdruck überprüft ist, wird eine Anzeigeansteuerung entsprechend der Abweichung des Fingerabdruckbildes, das wieder erfasst wird, in Bezug auf das geprüfte Fingerabdruckbild durchgeführt. In diesem Fall werden die Überprüfung und die Erfassung der Abweichung durch Verwenden von Detailpunkten der Fingerabdruckbilder durchgeführt. Dies ermöglicht es, eine Anzeigeansteuerung des Anzeigeabschnitts durchzuführen, während ein Auftreten einer Fehlfunktion verhindert und ein Sicherheitsschutz aufrechterhalten wird.
Das Informationsgerät 100, das in 4 dargestellt ist, wird im Folgenden ausführlicher beschrieben.
2. Ausführliche Beschreibung des Informationsgeräts
7 ist ein Blockdiagramm, welches ein detailliertes Konfigurationsbeispiel des Informationsgeräts 100 darstellt.
Jeder Abschnitt des Informationsgeräts 100 wird durch eine zentrale Verarbeitungseinheit (im Folgenden mit CPU abgekürzt) 210, die mit einem Bus 200 verbunden ist, gemäß einem Programm gesteuert, das im Nur-Lese-Speicher (im Folgenden mit ROM abgekürzt) gespeichert ist, der mit dem Bus verbunden ist. Die CPU 210 führt durch Verwenden eines dynamischen Direktzugriffsspeichers (DRAM) 214 als ein Gerät zur vorübergehenden Speicherung als einen Arbeitsbereich verschiedene Arten von Verarbeitung durch. Als das Gerät zur vorübergehenden Speicherung kann auch ein statischer Direktzugriffspeicher (SRAM) verwendet werden.
Die CPU 210 liest Karteninformationen, die in einem nichtflüchtigen Speicher 216 als einem Gerät zur langfristigen Speicherung gespeichert sind, aus oder schreibt die Karteninformationen in den nichtflüchtigen Speicher 216 ein. Die Karteninformationen sind personenbezogene Informationen, für welche ein hoher Grad an Sicherheitsschutz notwendig ist (zum Beispiel Banksaldo). Daher werden im Falle des Einschreibens der Karteninformationen in den nichtflüchtigen Speicher 216 die Karteninformationen durch einen Codierer (Verschlüsselungsgerät) 218 verschlüsselt. Im Falle des Auslesens der Karteninformationen aus dem nichtflüchtigen Speicher 216 werden die Karteninformationen durch Verwenden eins Decodierers (Enrschlüsselungsgerät) 216 220 entschlüsselt (decodiert). Als der nichtflüchtige Speicher 216 kann ein Flash-Speicher oder ein SRAM verwendet werden.
Eine Anzeigesteuereinheit (Anzeigesteuerabschnitt) 222 und ein VRAM 224 sind mit dem Bus 200 verbunden. Die Anzeigesteuereinheit 22 zeigt ein Bild in einer Anzeige (Anzeigeabschnitt) 226 basierend auf den Bilddaten an, die im VRAM 224 gespeichert sind.
Eine Sensorsteuereinheit (Steuerabschnitt des Abschnitts zum Sammeln von personenbezogenen Informationen) 228 und ein Sensor-RAM 230 sind mit dem Bus 200 verbunden. Die Sensorsteuereinheit 228 erkennt Leisten und Täler eines Fingerabdrucks durch einen Fingerabdrucksensor (Abschnitt zum Sammeln von personenbezogenen Informationen oder Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt) 232 und speichert ein Bild, das den Leisten und Tälern entspricht, als ein Fingerabdruckbild im Sensor-RAM.
Die Funktion des Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt 30 wird durch den Fingerabdrucksensor 232 realisiert. Die Funktionen der Vergleichsabschnitte 30 und 130, des Bilderzeugungsabschnitts 40, des Prüfabschnitts 110 und der Detailpunktextraktionsabschnitte 60 und 140 werden durch die CPU 210 realisiert, welche das Programm ausführt, das im ROM 212 gespeichert ist. Die Funktion des Anzeigeabschnitts 50 wird durch die Anzeige 226 realisiert. Die Registrierungsinformationen 120 werden im ROM 212 oder im nichtflüchtigen Speicher 216 gespeichert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konfiguration beschränkt, in welcher jedes Element der vorliegenden Erfindung durch das Gerät realisiert ist, das in 7 dargestellt ist. Zum Beispiel werden Detailpunkte eines Fingerabdruckbildes nicht unbedingt durch eine Software extrahiert, sondern sie können durch eine Hardware extrahiert werden, wie beispielsweise einen Allzweckchip oder einen dedizierten Chip. Es kann auch eine Konfiguration eingesetzt werden, in welcher auf den nichtflüchtigen Speicher 216 ohne Verwenden des Codierers 218 und des Decodierers 220 zugegriffen werden kann. In diesem Fall kann auf den nichtflüchtigen Speicher 216 zugegriffen werden, während die CPU 210 die Karteninformationen codieren und decodieren kann.
Ein Fingerabdrucksensor, welcher geeigneterweise in dem Fall verwendet wird, in dem das Informationsgerät 100 auf einer IC-Karte angewendet wird, wird im Folgenden beschrieben.
2.1 Fingerabdrucksensor
Es gibt verschiedene Verfahren zum Erkennen von Finderabdrücken durch Verwenden des Fingerabdrucksensors 232 als einen Fingerabdruckbilderfassungsabschnitt, und die Fingerabdruckerkennungsverfahren sind nicht beschränkt, sofern ein Fingerabdruckbild erfasst wird. Die Verkleinerung von Raum kann jedoch durch Verwenden einer herkömmlichen Herstellungstechnologie realisiert werden, und Leisten und Täler eines Fingerabdrucks können durch Verwenden eines Fingerabdrucksensors der Kapazitätserkennungsart, der im Folgenden als der Fingerabdrucksensor 232 beschrieben wird, mit hoher Genauigkeit erkannt werden.
Ein Konfigurationsbeispiel des Fingerabdrucksensors 232 ist in 8 dargestellt.
Der Fingerabdrucksensor 232 umfasst M (M ist eine ganze Zahl von zwei oder höher) Leistungsversorgungsleitungen 240 und N (N ist eine ganze Zahl von zwei oder höher) Ausgangsleitungen 242. Ein Kapazitätserkennungselement 244 ist an jedem Schnittpunkt der M Leistungsversorgungsleitungen 240 und der N Ausgangsleitungen 242 vorgesehen. Das Kapazitätserkennungselement 244 ist als ein geschlossener Kreis veranschaulicht, wenn ein Finger mit dem Kapazitätserkennungselement 244 in Kontakt ist. Das Kapazitätserkennungselement 244 umfasst einen regelbaren Kondensator C_F, dessen Kapazität in Abhängigkeit vom Leisten- und Talmuster eines Fingerabdrucks geändert wird, und ein Signalverstärkungselement, wie beispielsweise ein Signalverstärkungs-MIS-Dünnfilmhalbleitergerät (im Folgenden mit „Signalverstärkungs-TFT" abgekürzt) 246. Wenn ein Finger nicht mit dem Kapazitätserkennungselement 244 in Kontakt ist, ist ein Erdanschluss des regelbaren Kondensators C_F in einem offenen Zustand. Der regelbare Kondensator C_F wird später beschrieben.
Die M Leistungsversorgungsleitungen 240 sind mit Drains D der N Signalverstärkungs-TFT 246 verbunden, die entlang der entsprechenden Reihe angeordnet sind. Die M Leistungsversorgungsleitungen 240 sind durch M Leistungsversorgungsdurchgangsgatter 250 mit einer gemeinsamen Leitungsversorgungsleitung 252 verbunden. Konkret ist das Leistungsversorgungsdurchgangsgatter 250 durch ein MIS-Dünnfilmhalbleitergerät ausgebildet. Eine Source S des Leistungsversorgungsdurchgangsgatters 250 ist mit der Leistungsversorgungsleitung 240 verbunden, und ein Drain D des Leistungs versorgungsdurchgangsgatters 250 ist mit der gemeinsamen Leistungsversorgungsleitung 252 verbunden. Ein Leistungsversorgungsschieberegister 262 ist innerhalb einer Leistungsversorgungsauswahlschaltung 260 zusätzlich zu den M Leistungsversorgungsdurchgangsgattern 250 und der gemeinsamen Leistungsversorgungsleitung 252 vorgesehen. Ein Gate G jedes der M Leistungsversorgungsdurchgangsgatter 250 ist mit der Leistungsversorgungsauswahlausgangsleitung 264 des Leistungsversorgungsschieberegisters 262 verbunden.
Die N Ausgangsleitungen 242 sind mit den Sourcen S der M Signalverstärkungs-TFT 246 verbunden, die entlang der entsprechenden Spalte angeordnet sind. Die N Ausgangsleitungen 242 sind durch N Ausgangssignaldurchgangsgatter 270 mit einer gemeinsamen Ausgangsleitung 272 verbunden. Konkret ist das Ausgangssignaldurchgangsgatter 270 durch ein MIS-Dünnfilmhalbleitergerät ausgebildet. Ein Drain D des Ausgangssignaldurchgangsgatters 270 ist mit der Ausgangsleitung 242 verbunden, und eine Source S des Ausgangssignaldurchgangsgatters 270 ist mit der gemeinsamen Ausgangsleitung 272 verbunden. Ein Ausgangssignalschieberegister 282 ist innerhalb einer Ausgangssignalauswahlschaltung 280 zusätzlich zu den N Ausgangssignaldurchgangsgattern 270 und der gemeinsamen Ausgangsleitung 272 vorgesehen. Ein Gate G des Ausgangssignaldurchgangsgatters 270 ist mit einer Ausgangsauswahlausgangsleitung 284 des Ausgangssignalschieberegisters 282 verbunden.
9 ist eine Querschnittansicht, welche das Kapazitätserkennungselement 244 von 8 darstellt.
Ein Finger, der nicht mit dem Kapazitätserkennungselement in Kontakt ist, ist in dieser Figur dargestellt.
Das Kapazitätserkennungselement 244 umfasst ein Signalerkennungselement 248 zusätzlich zum Signalverstärkungs-TFT 246, welcher das Signalverstärkungselement ist.
In 9 ist ein Halbleiterfilm 291 mit einer Source-Region 291A, einer Drain-Region 291B und einer Kanalregion 291C, die zwischen der Source-Region 291A und der Drain-Region 291B ausgebildet ist, auf einer Isolierschicht 290 ausgebildet. Ein Gate-Isolierfilm 292 ist auf dem Halbleiterfilm 291 ausgebildet. Eine Gate-Elektrode 292 ist in einer Region ausgebildet, welche der Kanalregion 291C gegenüberliegt, wobei der Gate-Isolierfilm 292 dazwischen eingefügt ist. Der Halbleiterfilm 291, der Gate-Isolierfilm 292 und die Gate-Elektrode 293 bilden den Signalverstärkungs-TFT 246. Das Leistungsversorgungsdurchgangsgatter 250 und das Ausgangssignaldurchgangsgatter 270 sind auf dieselbe Art und Weise wie der Signalverstärkungs-TFT 246 ausgebildet.
Der Signalverstärkungs-TFT 246 ist mit einem ersten Zwischenschichtdielektrikum (Isolierfilm) 294 bedeckt. Eine erste Verbindungsschicht 295, die der Ausgangsleitung 242 entspricht, die in 8 dargestellt ist, ist auf dem ersten Zwischenschichtdielektrikum 294 ausgebildet. Die erste Verbindungsschicht 295 ist mit der Source-Region 219A des Signalverstärkungs-TFTs 246 verbunden.
Die erste Verbindungsschicht 295 ist mit einem zweiten Zwischenschichtdielektrikum 296 bedeckt. Eine zweite Verbindungsschicht 297, die der Leistungsversorgungsleitung 240 entspricht, die in 8 dargestellt ist, ist auf dem zweiten Zwischenschichtdielektrikum 296 ausgebildet. Die zweite Verbindungsschicht 297 ist mit der Drain-Region 291B des Signalverstärkungs-TFTs 246 verbunden. Als eine Struktur, die sich von der Struktur unterscheidet, die in 9 dargestellt ist, kann die zweite Verbindungsschicht 297 auf dem ersten Zwischenschichtdielektrikum 294 ausgebildet sein, und die erste Verbindungsschicht 295 kann auf dem zweiten Zwischenschichtdielektrikum 296 ausgebildet sein.
Eine Kapazitätserkennungselektrode 298 ist auf dem zweiten Zwischenschichtdielektrikum 296 ausgebildet. Ein dielektrischer Kapazitätserkennungsfilm 299 ist so ausgebildet, dass er die Kapazitätserkennungselektrode 298 bedeckt. Der dielektrische Kapazitätserkennungsfilm 299 ist auf der äußersten Fläche des Fingerabdrucksensors 232 angeordnet und fungiert als ein Schutzfilm. Ein Finger kommt mit dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilm 299 in Kontakt. Das Signalerkennungselement 248 besteht aus der Kapazitätserkennungselektrode 298 und dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilm 299.
Ein Fingerabdruck wird durch den Fingerabdrucksensor 232 erkannt, in dem ermöglicht wird, dass ein Finger mit dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilm 299, der in 9 dargestellt ist, in Kontakt kommt. In 8 wird ein Signal von den M × N Kapazitätserkennungselementen 244 durch Liefern einer Leistungsversorgungsspannung an eine der M Leistungsversorgungsleitungen 240 und Erkennen eines Signals von einer der N Ausgangsleitungen 242 sequenziell extrahiert.
Der Fingerabdruckerkennungsvorgang wird grob in (I) einen Fall, in dem eine Leiste (Vorsprungsabschnitt) eines Fingerabdrucks mit dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilm 299 in Kontakt kommt, und (I) einen Fall, in dem ein Tal (Vertiefungsabschnitt) eines Fingerabdrucks dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilm 299 gegenüberliegt, unterteilt.
(I) Fall, in dem eine Leiste (Vorsprungsabschnitt) des Fingerabdruckmusters mit dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilm 299 in Kontakt kommt.
10 stellt eine Ersatzschaltung des Kapazitätserkennungselements 244 in diesem Fall dar.
Ein Bezugszeichen 310B entspricht einer Leiste eines menschlichen Fingerabdrucks. Eine Erdungselektrode 310, welche der Kapazitätserkennungselektrode 298, die in 9 dargestellt ist, gegenüberliegt, wobei der dielektrische Kapazitätserkennungsfilm 299 dazwischen eingefügt ist, ist in einer Region ausgebildet, die durch das Bezugszeichen 310 angezeigt wird. Eine Leistungsversorgungsspannung Vdd wird von der gemeinsamen Leistungsversorgungsleitung 252 zugeführt. Ein Bezugszeichen C_T zeigt einen Transistorkondensator des Signalverstärkungs-TFTs 246 an. Ein Bezugszeichen C_D zeigt einen Kondensator zwischen der Erkennungselektrode 300 und der Erdungselektrode (Finger) 310 an.
Die Länge der Gate-Elektrode des Signalverstärkungs-TFTs 246 wird als L (μm) bezeichnet, die Breite der Gate-Elektrode wird als W (μm) bezeichnet, die Dicke des Gate-Isolierfilms wird als tox (μm) bezeichnet, die relative Dielektrizitätskonstante des Gate-Isolierfilms wird als εox bezeichnet, und die Dielektrizitätskonstante unter Vakuum wird als εo bezeichnet. Die Kapazität des Transistorkondensators C_T wird folgendermaßen ausgedrückt. CT = εo·εox·L·W/tox
Der Bereich der Kapazitätserkennungselektrode 298 wird als S (μm²) bezeichnet, die Dicke des dielektrischen Kapazitätserkennungsfilms 299 wird als td (μm) bezeichnet, und die relative Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Kapazitätserkennungsfilms 299 wird als εd bezeichnet. Die Kapazität des Kondensators C_D wird folgendermaßen ausgedrückt. CD = εo·εd·S/td
In der Ersatzschaltung, die in 10 dargestellt ist, wird eine Spannung V_GT, die an das Gate des Signalverstär kungs-TFTs 246 angelegt wird, durch die folgende Gleichung ausgedrückt. VGT = Vdd/ (1 + CD/CT) (1)
Wenn die Kapazität des Kondensators C_D so eingestellt wird, dass sie ausreichend größer als die Kapazität des Transistorkondensators C_T ist (zum Beispiel C_D > 10 × C_T), wird der Nenner in der Gleichung (1) unendlich, wodurch V_GT so angenähert wird, wie durch die folgende Gleichung dargestellt. VGT = 0 (2) (2)
Als Ergebnis ist der Signalverstärkungs-TFT 246 in einem Aus-Zustand, da fast keine Spannung an das Gate des Signalverstärkungs-TFTs 246 angelegt wird. Daher wird ein Strom I, welcher zwischen der Source und dem Drain des Signalverstärkungs-TFTS 246 fließt, äußerst klein. Die Messstelle kann durch Messen des Stroms I so bestimmt werden, dass sie eine Leiste (Vorsprungsabschnitt) in einem Fingerabdruckmuster ist.
(II) Fall, in dem ein Tal (Vertiefungsabschnitt) des Fingerabdrucks, das dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilm 299 gegenüberliegt.
11 stellt eine Ersatzschaltung des Kapazitätserkennungselements 244 in diesem Fall dar.
Ein Bezugszeichen 312 entspricht einem Tal eines menschlichen Fingerabdrucks. In diesem Fall ist ein Kondensator C_A, der Luft als ein Dielektrikum aufweist, zwischen dem dielektrischen Film 299 und dem Tal zusätzlich zu dem Kondensator CD, der in 10 dargestellt ist, ausgebildet.
In der Ersatzschaltung, die in 11 dargestellt ist, wird eine Spannung V_GV, die an das Gate des Signalverstärkungs-TFTs 246 angelegt wird, durch die folgende Gleichung (3) ausgedrückt. UGV = Vdd/{[1/CT)] × 1/[1/CD) + (1/CA)]} (3)
Wenn die Kapazität des Kondensators C_D so eingestellt wird, dass sie ausreichend größer als die Kapazität des Transistorkondensators C_T ist (zum Beispiel C_D > 10 × C_T), wird die Gleichung (3) so angenähert, wie durch die folgende Gleichung (4) dargestellt. VGT = Vdd/[1 + (CN/CT)] (4)
Wenn die Kapazität des Transistorkondensators C_T so eingestellt wird, dass sie ausreichend größer als die Kapazität des Kondensators C_A ist, der durch ein Tal eines Fingerabdrucks gebildet wird (zum Beispiel C_T > 10 × C_A), wird die Gleichung (4) so angenähert, wie durch die folgende Gleichung (5) dargestellt. VGV = Vdd (5)
Als Ergebnis ist der Signalverstärkungs-TFT 246 in einem Ein-Zustand, da die Leistungsversorgungsspannung Vdd an das Gate des Signalverstärkungs-TFTs 246 angelegt wird. Daher wird der Strom I, welcher zwischen der Source und dem Drain des Signalverstärkungs-TFTs 246 fließt, stark erhöht. Daher kann die Messstelle durch Messen des Stroms I so bestimmt werden, dass sie ein Tal (Vertiefungsabschnitt) eines Fingerabdrucksmusters ist.
Der regelbare Kondensator C_F, der in 8 dargestellt ist, weist eine Kapazität auf, die gleich der Kapazität des Kondensators C_D ist, wenn eine Leiste eines Fingerabdrucks mit dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilm 299 in Kontakt ist, und er weist eine Kapazität auf, die gleich der Summe der Kapazität des Kondensators C_D und der Kapazität des Kondensators C_A ist, wenn ein Tal eines Fingerabdrucks dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilms 29 gegenüberliegt. Daher variiert die Kapazität des regelbaren Kondensators C_F entsprechend einer Leiste oder einem Tal eines Fingerabdrucks. Eine Leiste oder ein Tal eines Fingerabdrucks kann durch Erkennen des Stroms basierend auf der Änderung der Kapazität entsprechend einer Leiste oder einem Tal eines Fingerabdrucks erkannt werden.
Ein Fingerabdruckmuster kann durch Durchführen des zuvor beschriebenen Arbeitsablaufs in den M × N ((1, 1) bis (M, N)) Kapazitätserkennungselementen 224, die so angeordnet sind, wie in 12A dargestellt ist, durch Zeitteilung erkannt werden. Genauer gesagt, wird, wie in 12B dargestellt, eine Leiste oder ein Tal eines Fingerabdrucks in der ersten Reihe in der Reihenfolge vom Kapazitätserkennungselement, das bei (1, 1) angeordnet ist, zum Kapazitätserkennungselement, das bei (1, N) angeordnet ist, erkannt, und eine Leiste oder ein Tal eines Fingerabdrucks in der zweiten Reihe wird in der Reihenfolge vom Kapazitätserkennungselement, das bei (2, 1) angeordnet ist, zum Kapazitätserkennungselement, das bei (2, N) angeordnet ist, erkannt. Eine Leiste oder ein Tal eines Fingerabdrucks wird in Pixeleinheiten sequenziell erkannt, bis eine Leiste oder ein Tal vom Kapazitätserkennungselement erkannt ist, das bei (M, N) angeordnet ist. Dies ermöglicht es, zum Beispiel das Fingerabdruckbild zu erhalten, wie in 2A und 2B dargestellt.
In dem Fall, in dem eine positive Leistungsversorgung als die Leistungsversorgungsspannung Vdd verwendet wird, wird der Signalverstärkungs-TFT 246 durch Verwenden eines n-Anreicherungstransistors gebildet, in welchem ein Drain-Strom nicht bei einer Gate-Spannung von etwa null fließt. Unter der Voraussetzung, dass die Gate-Spannung, bei wel cher der Drain-Strom minimal ist (minimale Gate-Spannung), in den Übertragungscharakteristiken des Signalverstärkungs-TFTs 246 Vmin ist, wird C_D > 10 × C_T durch Erfüllen von 0 < Vmin < 0,1 × Vdd erfüllt.
In dem Fall, in dem eine negative Leistungsversorgung als die Leistungsversorgungsspannung verwendet wird, wird der Sigalverstärkungs-TFT 246 durch Verwenden eines p-Anreicherungstransistors gebildet, in welchem ein Drain-Strom nicht bei einer Gate-Spannung von etwa null fließt. Unter Voraussetzung, dass die Gate-Spannung, bei welcher der Drain-Strom minimal ist (minimale Gate-Spannung), in den Übertragungscharakteristiken des Signalverstärkungs-TFTs 246 Vmin ist, wird C_D > 10 × C_T durch Erfüllen von 0,1 × Vdd < Vmin < 0 erfüllt.
Im Informationsgerät 100 kann das Fingerabdruckbild erfasst werden, indem ermöglicht wird, dass der Fingerabdrucksensor 232 mit der zuvor beschriebenen Konfiguration den Fingerabdruck periodisch erkennt. Der Fingerabdrucksensor 232 weist zum Beispiel die folgende Spezifikation auf.

(a) Größe des Fingerabdrucksensors: 20 mm × 20 mm
(b) Auflösung: 386 dpi (304 × 304)
(c) Abtastzeit des Fingerabdruckbildes: 36,97 ms
(d) Rahmenfrequenz: 27,05 Hz
(e) Horizontale Abtastperiode: 121,6 μs
(f) Horizontale Abtastfrequenz: 8,225 kHz
(g) Auswahlperiode je Pixel: 400 ns

2.2 Funktionsweise
Im Folgenden wird die Funktionsweise jedes Abschnitts des Informationsgeräts 100 beschrieben, während ein Beispiel des Gesamtbetriebs des Informationsgeräts 100 durch Verwenden eines Ablaufdiagramms beschrieben wird.
2.2.1 Verifizierungsverarbeitung
13 stellt ein Beispiel eines Verifizierungsablaufs des Informationsgeräts 100 dar.
Die CU 210 des Informationsgeräts 100 führt die folgende Verifizierungsverarbeitung gemäß dem Programm durch, das im BOOM 212 gespeichert ist.
Wenn ein Startschalter 234 des Informationsgeräts 100 eingeschaltet wird, wird ein Rücksetzsignal aktiv, wodurch jeder Abschnitt außer dem ROM 212 und dem nichtflüchtigen Speicher 216 initialisiert wird.
Wenn die CPU 210 die Freigabe des Rücksetzsignals erkennt (Schritt S350: J), befiehlt die CPU 210 der Sensorsteuereinheit 228, Fingerabdruckinformationen zu sammeln (personenbezogene Informationen im weiteren Sinne). In diesem Beispiel befiehlt die CPU 210 der Sensorsteuereinheit 228, mit dem Erfassen eines Fingerabdruckbildes zu beginnen. Die Sensorsteuereinheit 228 sendet ei bestimmtes Signal an den Fingerabdrucksensor (Abschnitt zum Sammeln von personenbezogenen Informationen) 232, und der Fingerabdrucksensor 232 liest die Fingerabdruckinformationen. Wie in 12A und 12B dargestellt, werden die Fingerabdruckinformationen, die in Pixeleinheiten gelesen werden, im Sensor-RAM 230 gespeichert, derart das ein Blatt eines Fingerabdruckbildes erhalten wird.
Die CPU 212 liest ein Bildanalyseprogramm (Routine) aus dem ROM 212 aus und analysiert das Fingerabdruckbild, das im Sensor-RAM 230 gespeichert ist (Schritt D352). Dies ermöglicht es, Detailpunkte eines Fingerabdruckbildes zu extrahieren, wodurch Koordinaten der Detailpunkte durch den Fingerabdrucksensor bestimmt werden.
Als Detailpunkte eines Fingerabdruckbildes werden Leistengabelungen und Leistenendungen verwendet, wie in 2A und 2B dargestellt. Detailpunkte werden folgendermaßen extrahiert. Nach dem Beseitigen von Störung von einem Blatt eines Fingerabdruckbildes, das im Sensor-RAM 230 gespeichert ist, wird eine Bildverarbeitung durchgeführt, die es ermöglicht, dass die Leiste (Spitze oder Vorsprungsabschnitt) eine dünne und klare Kurve wird. In dem Fall, in dem die Leisten, welche verbunden werden sollten, abgeschnitten werden, wird eine Verarbeitung zum Vervollständigen der Leisten durchgeführt. Leistengabelungen und Leistenendungen eines Fingerabdruckbildes werden dann extrahiert.
Nach dem Extrahieren von Leistengabelungen und Leistenendungen werden Koordinaten der Leistengabelungen und Leistenendungen auf der Elektrodenmatrix des Fingerabdrucksensors 232 spezifiziert. In dem Fall, in dem k (k ist eine ganze Zahl) Detailpunkte in einem Fingerabdruckbild, das zu einem Zeitpunkt t erfasst wird, extrahiert werden, werden die Koordinaten der Vektoren r_t,l bis r_t,k so bestimmt, wie durch die folgende Gleichung (6) dargestellt.
Wobei x_t,α und y_t,α Koordinaten sind, die durch xy-Achsen auf dem Fingerabdrucksensor spezifiziert werden, welche einander in rechten Winkeln schneiden.
In dem Fall, in dem der Vektor r_t,β des β-ten Detailpunkts in einer Position von (i, j) auf der Fingerabdrucksensormatrix vorhanden ist, werden x_t,β = i und y_t,β = j erfüllt, wodurch die absolute Position im Koordinatenraum zum Erfassen des Fingerabdruckbildes durch Verwenden des Fingerab drucksensors 232 so ausgedrückt wird, wie durch die folgende Gleichung (7) dargestellt.
Die Fingerabdruckbildanalyseergebnisse, welche die Detailpunktinformationen umfassen, wie beispielsweise die Position (Koordinaten) der extrahierten Detailpunkts, werden im DRAM 214 gespeichert.
Nachdem die Analyse des erfassten Fingerabdruckbildes bei Schritt S352, der in 13 dargestellt ist, beendet ist, befiehlt die CPU 210 dem Decodierer 220, die Personenverifizierungsinformationen (Registrierungsinformationen im weiteren Sinne) aus dem nichtflüchtigen Speicher 216 auszulesen (Schritt S353). Die Personenverifizierungsinformationen (Fingerabdruckdetailpunktinformationen; Registrierungsinformationen im weiteren Sinne), die im Voraus registriert wurden, sind im nichtflüchtigen Speicher 216 in einem verschlüsselten Zustand gespeichert. Der Decodierer 22 decodiert die Personenverifizierungsinformationen, die aus dem nichtflüchtigen Speicher 216 ausgelesen werden, und gibt die decodierten Personenverifizierungsinformationen an die CPU 210 aus.
Die CPU 210 vergleicht die Personenverifizierungsinformationen, die vom Decodierer 220 ausgegeben werden, mit dem Fingerabdruckbild, das im DRAM 214 gespeichert ist (Schritt S354).
Wenn die Personenverifizierungsinformationen, die vom Decodierer 220 ausgegeben werden, bei Schritt S354 (Schritt S354: N) mit dem Fingerabdruckbild, das im DRAM 214 gespeichert ist, nicht übereinstimmen, erzeugt die CPU 210 ein Bild, welches das Ergebnis, wie beispielsweise „Verifizierung fehlgeschlagen", anzeigt, und speichert das Bild im VRAM 224 (Schritt S355).
Die CPU 210 befiehlt der Anzeigesteuereinheit 222, das Bild, das im VRAM 224 gespeichert ist, anzuzeigen (Schritt S356). Die Anzeigesteuereinheit 222 sendet ein bestimmtes Signal an die Anzeige 226, und die Anzeige 226 zeigt das Bild an, das im VRAM 224 gespeichert ist.
Wenn die Personenverifizierungsinformationen, die vom Decodierer 220 ausgegeben werden, bei Schritt S354 (Schritt S354: J) mit dem Fingerabdruckbild, das im DRAM 214 gespeichert ist, übereinstimmen, liest die CPU 210 die Karteninformationen (zum Beispiel Banksaldo) der verifizierten Person durch den Decodierer 220 aus dem nichtflüchtigen Speicher 216 aus (Schritt (S357) und speichert die Karteninformationen im DRAM 214. Die CPU 214 kann Informationen mit außen austauschen und die Informationen im DRAM 214 speichern.
Die CPU 210 wählt die anzuzeigenden Informationen aus den Informationen aus, die im DRAM 214 gespeichert sind, und erzeugt ein Bild, das den ausgewählten Informationen entspricht (Schritt S358). Die Informationen über das erzeugte Bild werden im VRAM 224 gespeichert. Die CPU 210 befiehlt der Anzeigesteuereinheit 222, das Bild, das im VRAM 224 gespeichert ist, anzuzeigen (Schritt S359). Die Anzeigesteuereinheit 222 sendet ein bestimmtes Signal an die Anzeige 226, und die Anzeige 226 zeigt das Bild an, das im VRAM 224 gespeichert ist.
2.2.2 Prüfverfahren
Das Informationsgerät 100 verwendet Detailpunkte eines Fingerabdruckbildes, wenn es das Fingerabdruckbild prüft, um die Verarbeitungslast zu verringern. Zum Beispiel ver wendet die Prüfung eine Verteilung von Detailpunkten, die erhalten werden, indem wiederholt kontrolliert wird, ob die Detailpunktinformationen (Position des Detailpunkts) eines Fingerabdrucks, wie die Personenverifizierungsinformationen, die aus dem nichtflüchtigen Speicher 216 ausgelesen werden, mit den Positionen von Detailpunkten, die aus dem erfassten Fingerabdruckbild extrahiert wurden, während sie bewegt wurden übereinstimmen oder nicht.
Außerdem können numerische Informationen für jeden Detailpunkt bereitgestellt werden. Da es in diesem Fall genügt, zu bestimmen, ob die numerischen Werte für jeden Detailpunkt eines Fingerabdrucks miteinander übereinstimmen oder nicht, kann die Verarbeitungslast, die für eine wiederholte Prüfung von Fingerabdruckbildern notwendig ist, weiter verringert werden.
Als die numerischen Informationen, die zu den Detailpunkten eines Fingerabdrucks addiert werden, kann ein numerischer Wert, der basierend auf der Lagebeziehung zu anderen Detailpunkten berechnet wird, angegeben werden. Die folgende Beschreibung veranschaulicht den Fall, in dem die Verbindungsbeziehung zwischen jedem Detailpunkt in einen numerischen Wert umgewandelt wird, und den Fall, in dem die Beziehung zwischen Liniensegmenten, die Detailpunkte und Leisten eines Fingerabdruckbildes verbinden, in einen numerischen Wert umgewandelt werden.
2.2.2.1 Umwandeln von Liniensegmenten in einen numerischen Wert
In diesem Verfahren werden Detailpunkte mit dem nächsten Detailpunkt und zweitnächsten Detailpunkten durch gerade Linien verbunden. Dies ermöglicht es, eine Mehrzahl von Liniensegmenten von jedem Detailpunkt zu zeichnen, wodurch die Längen der Liniensegmente und der Winkel, der durch die Liniensegmente gebildet wird, für jeden Detailpunkt als numerische Informationen bereitgestellt werden können. Da es in dem Fall, in dem jeder Detailpunkt mit den Registrierungsinformationen mit numerischen Informationen über jeden Detailpunkt verglichen wird, genügt, einfach nur die numerischen Werte für jeden Detailpunkt zu vergleichen, kann daher eine komplizierte Prüfungsverarbeitung, die Genauigkeit erfordert, mit weniger Verarbeitungslast durchgeführt werden.
14 stellt ein Beispiel für das Verbinden von Detailpunkten eines Fingerabdruckbildes dar.
Leistengabelungen werden als Detailpunkte in dieser Figur verwendet. Eine Mehrzahl von Liniensegmenten wird von jedem Detailpunkt gezeichnet. Wenn ein Detailpunkt P als ein Beispiel genommen wird, ist der nächste Detailpunkt zum Detailpunkt P ein Detailpunkt P', und der zweitnächste Detailpunkt zum Detailpunkt P ist ein Detailpunkt P''. Der nächste Detailpunkt zu einem Detailpunkt P''' ist der Detailpunkt P', und der zweitnächste Detailpunkt zum Detailpunkt P''' ist der Detailpunkt P. Daher wird der Detailpunkt P mit drei Liniensegmenten mit dem Detailpunkt P als Ausgangspunkt verbunden, konkret einem Liniensegment, welches den Detailpunkt P und den Detailpunkt P' verbindet, einem Liniensegment, welches den Detailpunkt und den Detailpunkt P'' verbindet, und einem Liniensegment, welches den Detailpunkt P und den Detailpunkt P''' verbindet. Die numerischen Informationen, welche den Winkel, der durch zwei Liniensegmente gebildet wird, die aus den drei Liniensegmenten ausgewählt werden, und die Länge jedes Liniensegments umfassen, werden zu jedem Detailpunkt addiert.
Daher werden N (N ist eine ganze Zahl von zwei oder höher) Verbindungslinien von jedem Detailpunkt gezeichnet, und es werden N Elemente von Liniensegmentlängeninformationen für jeden Detailpunkt entsprechend den N Verbindungslinien bereitgestellt. Außerdem werden _NC₂ Elemente von Winkelin formationen bestimmt. In 15A sind drei Verbindungslinien mit einem Detailpunkt P₁ als Ausgangspunkt gezeichnet, und es werden drei Elemente von Liniensegmentlängeninformationen und ₃C₂ (= 3) Elemente von Winkelinformationen für jeden Detailpunkt P₁ bereitgestellt. Unter der Voraussetzung, dass die drei Liniensegmente als L₁₂, L₁₃ und L₁₄ bezeichnet werden und der Winkel, der durch das Liniensegment L_1i und das Liniensegment L_1j gebildet wird, als θ_1ij bezeichnet wird, werden (L₁₂, L₁₃, L₁₄, θ₁₂₃, θ₁₄₂ und θ₁₄₃) für den Detailpunkt P₁ als die Fingerabdruckinformationen bereitgestellt, die zur Überprüfung und zum Vergleich verwendet werden. Die charakteristischen numerischen Werte werden jedem Detailpunkt auf diese Weise zugeordnet ( 15B).
Wie in 16 dargestellt, können Skalarproduktwerte IP von zwei Liniensegmenten als Informationen bereitgestellt werden, die mit einem Detailpunkt verbunden sind. Die _NC₂-Skalarprodukte IP werden für einen Detailpunkt bereitgestellt, von welchem N Liniensegmente gezeichnet sind. In 15A werden drei Skalarprodukte IP_1ij (= L_1i·L_ij·cosθ_1ij) bereitgestellt.
Jeder Detailpunkt und die numerische Informationscharakteristik des Detailpunkts werden auf diese Art und Weise bereitgestellt. Wenn k Detailpunkte im Fingerabdruck vorhanden sind, werden k Elemente von numerischen Informationen erhalten, die den k Detailpunkten entsprechen. Im Falle des Prüfens oder Vergleichens der Fingerabdrucke wird bestimmt, ob die numerischen Informationen innerhalb eines bestimmten Fehlerbereichs übereinstimmen oder nicht, und es wird eine Personenverifizierung oder ein Fingerpositionsvergleich basierend auf der Übereinstimmungsrate durchgeführt. Wie in 15C dargestellt, wird in dem Fall, in dem die Liniensegmentlängeninformationen und die Winkelinformationen für den Detailpunkt bereitgestellt werden, ein Detailpunkt Pi, der durch die charakteristischen numeri schen Informationen (L_i1, L_i2, L_i3, θ_i12, θ_i13 und θ_i24) charakterisiert ist, in Bezugsinformationen (Registrierungsinformationen zum Zeitpunkt der Prüfung oder Detailpunktinformationen im letzten Rahmen zum Zeitpunkt des Vergleichs) erkannt, und ein Detailpunkt P_j, der durch die charakteristischen numerischen Informationen (L_j1, L_j2, L_j3, θ_j12, θ_j13 und θ_j23) charakterisiert ist, wird in den gesammelten Informationen (Detailpunktinformationen, die im aktuellen Rahmen erhalten werden) erkannt. Wenn wenigstens zwei Elemente von Liniensegmentlängeninformationen und der Winkel, der durch diese Liniensegmente gebildet wird, in den numerischen Informationen zwischen den Detailpunkten P_i und P_j übereinstimmen, können de Detailpunkte P_i und P_j so bestimmt werden, dass die dieselben Detailpunkte sind. Beim Prüfen eines Fingerabdrucks sollten wenigstens vier Detailpunkte mit den Detailpunkten in den Registrierungsinformationen übereinstimmen. Beim Positionsvergleich sollten wenigstens zwei (idealerweise drei oder mehr) Detailpunkte zwischen dem vorhergehenden Rahmen und dem aktuellen Rahmen übereinstimmen.
Obwohl Detailpunkte ungeachtet von Leistengabelungen und Leistenendungen verbunden werden können, können sie selektiv verbunden werden. Leistengabelungen können miteinander verbunden werden, und Leistenendungen können miteinander verbunden werden. Durch Berücksichtigen von Verbindungsbedingungen kann eine genaure Prüfung erreicht werden.
2.2.2.2 Umwandeln einer Beziehung zwischen Leisten in einen numerischen Wert
In diesem verfahren werden Detailpunkte durch eine gerade Linie verbunden. Da die Linien, die Detailpunkte verbinden, Leisten eines Fingerabdruckbildes schneiden, kann die Anzahl von Malen, die eine Linie, die mit einem Detailpunkt verbunden ist, die Leisten schneidet, als die numerischen Informationen bereitgestellt werden. Da es in dem Fall, in dem jeder Detailpunkt mit den registrierten Informationen mit den numerischen Informationen über jeden Detailpunkt verglichen wird, genügt, einfach nur die numerischen Werte für jedes Liniensegment zu vergleichen, welches die Detailpunkte verbindet, kann die Prüfungsverarbeitung, welche kompliziert ist und für welche Genauigkeit erforderlich ist, bei Verringern der Verarbeitungslast durchgeführt werden.
17A ist ein Beispiel für das Verbinden von Detailpunkten eines Fingerabdruckbildes.
Liniensegmente verbinden demnach Detailpunkte. Zum Beispiel wird der Detailpunkt P mit den Detailpunkten P' und P'' durch Liniensegmente verbunden. Das Liniensegment LL₁, das den Detailpunkt P und den Detailpunkt P' verbindet und keine Leiste eines Fingerabdrucks schneidet, liefert „0" als die numerischen Informationen (oder Leisteninformationen) „0", und das Liniensegment LL₂, das den Detailpunkt P und den Detailpunkt P'' verbindet und vier Leisten schneidet, liefert „4" als die numerischen Informationen.
Dies ermöglicht es, die Leisteninformationen, welche die Anzahl von Malen umfassen, die das Liniensegment LL_x, das von jedem Detailpunkt zu einem anderen Detailpunkt gezeichnet wird, Leisten eines Fingerabdrucks kreuzt, für jeden Detailpunkt bereitzustellen, wie in 17B dargestellt. Konkret wird eine Kombination der Anzahl von Malen, die zwei Liniensegmente Leisten eines Fingerabdrucks kreuzen, für die Detailpunkte P und P' als die Leisteninformationen bereitgestellt. Eine Kombination der Anzahl von Malen, die vier Liniensegmente Leisten eines Fingerabdrucks kreuzen, wird für den Detailpunkt P'' als die Leisteninformationen bereitgestellt. Da es genügt, einfach nur die Detailpunkte zu vergleichen, indem die Anzahl von Malen verwendet wird, die die Liniensegmente Leisten eines Fingerabdrucks kreuzen, die in den Leisteninformationen für jeden Detailpunkt enthalten sind, kann eine Prüfungsverarbeitung bei Verringern der Verarbeitungslast durchgeführt werden.
2.2.3 Anzeigeansteuerungsverarbeitung
Ein spezifisches Beispiel einer Anzeigeansteuerungsverarbeitung, die nach der Verifizierungsverarbeitung durchgeführt wird, die in 13 dargestellt ist, wird im Folgenden beschrieben.
18 stellt ein Beispiel eines Ablaufs einer Anzeigeansteuerungsverarbeitung des Informationsgeräts 100 dar.
Wenn durch die Verifizierungsverarbeitung, die in 13 dargestellt ist, bestimmt wird, dass das erfasste Fingerabdruckbild das Fingerabdruckbild der registrierten Person ist, führt die CPU 210 des Informationsgeräts 100 die folgende Anzeigeansteuerungsverarbeitung gemäß dem Programm durch, das im ROM 212 gespeichert ist.
Die CPU 210 befiehlt der Sensorsteuereinheit 228, die Fingerabdruckinformationen zu sammeln (Schritt S370). In diesem Beispiel befiehlt die CPU 210 der Sensorsteuereinheit 228, mit dem Erfassen eines Fingerabdruckbildes zu beginnen. Die Sensorsteuereinheit 228 sendet ein bestimmtes Signal an den Fingerabdrucksensor (Abschnitt zum Sammeln von personenbezogenen Informationen) 232, und der Fingerabdrucksensor 232 liest die Fingerabdruckinformationen. Wie in 12A und 12B dargestellt, sind die Fingerabdruckinformationen, die in Pixeleinheiten gelesen werden, im Sensor-RAM 230 gespeichert, derart dass ein Blatt eines Fingerabdruckbildes erhalten wird.
In dem Fall, in dem der Fingerabdrucksensor 232 Fingerabdruckbilder bei einer bestimmten Rahmenfrequenz wiederholt erfasst, ist, wenn die in 13 dargestellte Verifizierungsverarbeitung in einem Rahmenzyklus beendet wird, ein Fingerabdruckbild (zum Beispiel Rahmen f), das bei Schritt S370 erfasst wird, ein Fingerabdruckbild in einem Rahmen benachbart zu dem Rahmen (zum Beispiel Rahmen (f + 1)) eines Fingerabdruckbildes, das bei Schritt S352 in 13 erfasst wurde.
Die CPU 2210 liest das Bildanalyseprogramm (Routine) aus dem ROM 212 aus und analysiert das Fingerabdruckbild, das im Sensor-RAM 230 gespeichert ist (Schritt S370). Dies ermöglicht es, Detailpunkte eines Fingerabdruckbildes zu extrahieren und Koordinaten der Detailpunkte auf dem Fingerabdrucksensor zu bestimmen. Als Detailpunkte eines Fingerabdruckbildes werden Leistengabelungen und Leistenendungen verwendet. Analyseergebnisse eines Fingerabdruckbildes, welche die Detailpunktinformationen umfassen, wie beispielsweise die Position (Koordinaten) des extrahierten Detailpunkts, werden im DRAM 214 gespeichert.
Die CPU 210 vergleicht die neuen Fingerabdruckbildanalyseergebnisse mit den alten Fingerabdruckbildanalyseergebnissen, um die Bewegung des Fingers auf dem Fingerabdrucksensor zu spezifizieren (Schritt S372). Die neuen Fingerabdruckbildanalyseergebnisse sind Analyseergebnisse für das Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbild (zweites Fingerabdruckbild), das in Schritt S371 erhalten wird. Die alten Fingerabdruckbildanalyseergebnisse sind Analyseergebnisse für das Fingerabdruckbild für die Überprüfung (erstes Fingerabdruckbild), das bei Schritt S351 in der Verifizierungsverarbeitung erhalten wurde, die in 13 dargestellt ist.
Genauer gesagt, werden k Detailpunkte aus dem Fingerabdruckbild für die Überprüfung erhalten, das zum Zeitpunkt t1 erfasst und durch die folgende Gleichung (8) ausgedrückt wird.
Es werden m (m ist eine ganze Zahl) Detailpunkte aus dem Anzeigeansteuerungsfingerabdruckbild erhalten, das zum Zeitpunkt t2 erfasst und durch die folgende Gleichung (9) ausgedrückt wird.
BITTE GLEICHUNG EINSETZEN (9)
Ein Parallelverschiebungsvektor d und eine Rotationstransformation S werden auf den Vektor r_t1,α angewendet, um einen Vektor r'_t1,α zu erhalten, wie durch die folgende Gleichung (10) dargestellt wird.
Der Parallelverschiebungsvektor d wir durch die folgenden Gleichung (11) ausgedrückt.
Die Rotationstransformation S wird durch die folgende Gleichung (12) ausgedrückt.
Die resultierende Vektor r'_t1,α (Gleichung (10) und der Vektor r_t2,β (Gleichung (9)) werden verglichen, und der Transformationsvorgang wird wiederholt, während die Werte für x_d, y_d und θ geändert werden, bis die Vektoren zum Beispiel wenigstens in drei Punkten übereinstimmen. In dem Fall, in dem der Vektor r'_t1,α und der Vektor r_t2,β nicht übereinstimmen, auch wenn der Transformationsvorgang eine vorbestimmte Anzahl von Malen wiederholt wird, wird bestimmt, dass das Fingerabdruckbild nicht das Fingerabdruckbild einer zu verifizierenden Person ist.
Sowohl die Prüfungsverarbeitung bei Schritt S354, die in 13 dargestellt ist, als auch die Vergleichsverarbeitung bei Schritt S372, die in 18 dargestellt ist, werden durch Verwenden von Detailpunkten von Fingerabdruckbildern durchgeführt. Die Prüfungsverarbeitung vergleicht die Registrierungsinformationen mit einem Fingerabdruckbild für die Überprüfung. Die Vergleichsverarbeitung vergleicht das Fingerabdruckbild für die Überprüfung mit dem Anzeigenansteuerungsfingerabdruckbild. Da die Prüfungsverarbeitung bestimmt, ob ein Fingerabdruckbild das Fingerabdruckbild einer registrierten Person ist oder nicht, ist es vorzuziehen, dass die Prüfungsverarbeitung genauer als die Vergleichsverarbeitung durchgeführt wird. Daher ist es vorzuziehen, die Prüfungsverarbeitung durch Aufstellen von Bedingungen, dass wenigstens vier Detailpunkte mit den registrierten Detailpunkten übereinstimmen, durch Überprüfen des Fingerabdruckbildes mit den Registrierungsinformationen unter Verwendung der Fingerabdruckbilder, die in einer Mehrzahl von Rahmen erfasst sind, oder durch häufiges Prüfen der Fingerabdruckbilder (zum Beispiel in jedem Rahmen oder in einem Intervall von mehreren Rahmen) durchzuführen. Da die Vergleichsverarbeitung einfach nur das Fingerabdruckbild im letzten Rahmen mit dem Fingerabdruckbild im aktuellen Rahmen vergleicht, ist es möglich, die Bewegungsdistanz, die Bewegungsrichtung, die Bewegungsgeschwindigkeit und den Drehwinkel zu berechnen, wenn wenigstens zwei Detailpunkte übereinstimmen.
19 stellt Fingerabdrücke in einem Rahmen f und im nächsten Rahmen (f + 1) dar.
In dieser Figur werden die Detailpunkte jedes Fingerabdruckbildes durch Verwenden von schwarzen Punkten dargestellt. Wenn die Detailpunkte P_f,1 bis P_f,3 im Rahmen f mit den Detailpunkten P_f+1,1 bis P_f+1,3 im Rahmen (f + 1) durch Wiederholen der zuvor beschriebenen Transformationsvorgänge verbunden werden, können der Parallelverschiebungsvektor d und die Rotationstransformation S berechnet werden. Konkret können die Bewegungsdistanz, die Bewegungsrichtung, die Bewegungsgeschwindigkeit und der Drehwinkel spezifiziert werden.
Wenn die Bewegung des Fingers bei Schritt S372, der in 18 dargestellt ist, spezifiziert werden kann, erzeugt die CPU 210 ein neues Bild, das der Bewegung des Fingers entspricht, aus den Informationen, die im DRAM 214 gespeichert sind (Schritt S373), und speichert die neuen Bildinformationen im VRAM 224. Da der Parallelverschiebungsvektor d und die Rotationstransformation S bei Schritt S372 spezifiziert werden, kann ein Bild, in welchem der Anzeigebereich im Anzeigeraum in Proportion zur parallelen Bewegungsdistanz |d| auf dem Fingerabdrucksensor 232 bewegt wird, oder ein Bild, in welchem der Anzeigeraum in einem Zustand bewegt wird, in welchem der Anzeigebereich fixiert ist, erzeugt werden. Die Rotationstransformation S wird auf den Anzeigeraum in derselben Weise angewendet, wie zuvor beschrieben.
Die CPU 2190 befiehlt der Anzeigesteuereinheit 222, das Bild anzuzeigen, das im VRAM 224 gespeichert ist (Schritt S374). Die Anzeigesteuereinheit 222 sendet ein bestimmtes Signal an die Anzeige, und die Anzeige 226 zeigt das Bild an, das im VRAM 224 gespeichert ist.
Wenn die Verarbeitung fertig ist (Schritt S375: J), ist die Verarbeitung abgeschlossen (ENDE). Wenn die Verarbeitung nicht fertig ist (Schritt S375: N), wird der Arbeitsablauf zu Schritt S370 zurückversetzt.
In dem Fall, in dem es notwendig ist, neue Informationen (zum Beispiel neues Banksaldo) für einen längren Zeitraum durch Verwenden der Karte zu speichern, sendet die CPU 210 die neuen Informationen an den Codierer 218. Der Codierer 218 verschlüsselt die neuen Informationen und speichert die verschlüsselten Informationen im nichtflüchtigen Speicher 216.
20 stellt ein Beispiel eines Anzeigraums und eines Anzeigebereichs dar.
Wie in 20 dargestellt, kann in dem Fall, in dem ein beliebiger Bereich eines Anzeigeraums 400 als der Anzeigebereich der Anzeige 226 eingestellt werden kann, eine Anzeigeansteuerung durchgeführt werden, bei welcher ein Anzeigebereich 410 auf dem Anzeigebereich bewegt wird oder der Anzeigeraum 400 in einem Zustand bewegt wird, in welchem der Anzeigebereich 410 fixiert ist.
Der Anzeigebereich 410 im Rahmen f wird bei einer Position eingestellt, die in 21 dargestellt ist. 22 stellt ein Bild dar, das durch Verwenden des Parallelverschiebungsvektors d und der Rotationstransformation S erhalten wird, die durch Vergleichen von Detailpunkten eines Fingerabdruckbildes, das im Rahmen f extrahiert wird, mit Detailpunkten eines Fingerabdruckbildes, das im nächsten Rahmen (f + 1) extrahiert wird, berechnet werden.
Dies ist ein Bild, das erhalten wird, wenn ein Finger auf dem Fingerabdrucksensor 232 nach unten bewegt und im Uhrzeigersinn gedreht wird und der Anzeigebereich 410 in Bezug auf den fixierten Anzeigeraum 400 nach unten bewegt und im Uhrzeigersinn (Vorwärtsrichtung) gedreht wird. Alternativerweise ist dies ein Bild, das erhalten wird, wenn ein Finger auf dem Fingerabdrucksensor nach oben bewegt und gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird und der Anzeigeraum 400 in Bezug auf den fixierten Anzeigenbereich 410 nach oben bewegt und gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, derart dass der Anzeigeraum 400 durch den Finger in einem Zustand gezogen wird, in welchem der Anzeigebereich fixiert ist (Rückwärtsrichtung).
2.2.4 Berechnungsbeispiele
Die Bildinformationen, welche entsprechend der Bewegung des Fingers auf dem Fingerabdrucksensor bei S373, der in 18 dargestellt ist, geändert werden, werden zum Beispiel durch Durchführen der folgenden Operation für den Anzeigeraum im Rahmen f erzeugt.
In der folgenden Beschreibung wird die Rahmenfrequenz des Fingerabdrucksensors 232 als f_FP (Hz) bezeichnet und die Rahmenfrequenz der Anzeige 226 wird als f_DIS (Hz) bezeichnet.
Der Parallelverschiebungsvektor d und die Rotationstransformation S (θ) zwischen dem Fingerabdruckbild, das im Rahmen bei Zeitpunkt t1 erfasst wird, und dem Fingerabdruckbild, das im nächsten Rahmen (t2 = t1 + 1/f_FP) erfasst wird, werden folgendermaßen berechnet.
Der Parallelverschiebungsgeschwindigkeitsvektor ν wird durch die folgende Gleichung (13) ausgedrückt. ν = ⨍FP·d (13)
Di Rotationsgeschwindigkeit ν wird durch die folgende Gleichung (14) ausgedrückt. ν = fFPν·θ (14)
Die Scrollmenge des Anzeigebereichs auf dem Anzeigeraum oder die Bewegungsmenge des Zeigers wird bestimmt, vorausgesetzt, dass der Scrollbewegungskoeffizient k_sd ist (wenn K_sd = 1, ist die Bewegung des Fingers dieselbe wie die Scrollgeschwindigkeit oder ist die Bewegung des Fingers dieselbe wie die Bewegungsgeschwindigkeit des Zeigers) und der Rotationsgeschwindigkeitskoeffizient k_sr ist (wenn k_sr = 1, stimmt die Rotationsgeschwindigkeit des Fingers mit dem Scrolldrehwinkel überein oder stimmt die Rotationsgeschwindigkeit des Fingers mit der Rotationsgeschwindigkeit des Zeigers überein).
Der Parallelverschiebungsvektor d_dis zwischen dem Rahmen f und dem nächsten Rahmen (f + 1) wird so berechnet, wie durch die folgende Gleichung (15) dargestellt.
Der Drehwinkel θ_dis wird so berechnet, wie durch die folgende Gleichung (16) dargestellt.
Daher wird die Rotationstransformation S_dis (θ_dis) so berechnet, wie durch die folgende Gleichung (17) dargestellt.
Daher kann der Anzeigebereich, der im Rahmen (f + 1) anzuzeigen ist, durch Berechnen des Vektors r_dis im Rahmen f folgendermaßen spezifiziert werden. r dis = Sdis(θdis)(r dis + d dis) (18)(Transformation in Vorwärtsrichtung)
oder r dis = Sdis(–θdis)(r dis – d dis) (18) (Transformation in Rückwärtsrichtung)
Die Position des Zeigers nach seiner Bewegung kann auf dieselbe Art und Weise, wie zuvor beschrieben, berechnet werden. Im Falle des Bewegens des Zeigers ist es vorzuziehen, dass der Zeiger in der Vorwärtsrichtung in Bezug auf den Anwender bewegt wird.
Der Scrollbewegungskoeffizient k_sd und der Rotationsgeschwindigkeitskoeffizient k_sr sind vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 2 (0,5 < k_sd < 2 und 0,5 < k_sr < 2). Dies ermöglicht es, dass die Bewegung des Fingers beinahe synchron mit der Bewegung des Anzeigebildschirms ist, wodurch die Handhabung (Betrieb oder Steuerung) des Informationsgeräts (Informationsvorrichtung) komfortabel wird.
3. Frequenzschalten
Da die IC-Karte oder dergleichen, auf welche das Informationsgerät 100 angewendet wird, eine tragbare Art ist, muss die Menge von Leistungsverbrauch klein sein. Daher kann der Leistungsverbrauch dadurch gesenkt werden, dass die Rahmenfrequenz (Erfassungsfrequenz) des Fingerabdrucksensors unter Berücksichtigung der Verwendungsbedingungen für den Fingerabdrucksensor 232 veränderlich gemacht wird.
23 stellt ein Beispiel für eine Steuerungsverarbeitung einer Rahmenfrequenz des Fingerabdrucksensors dar.
Die folgende Beschreibung veranschaulicht den Fall, in dem eine Scrollsteuerung nach der Fingerabdruckprüfung durchgeführt wird.
Der Fingerabdrucksensor 232 wird in einen Niedergeschwindigkeitsbetrieb versetzt (Schritt S450). Der Niedergeschwindigkeitsbetrieb ist eine Betriebsart, in welcher der Fingerabdrucksensor ein Fingerabdruckbild zum Beispiel auf einer Rahmenfrequenz von 0,3 bis 3 Hz erfasst. Der Fingerabdrucksensor wird in den Niedergeschwindigkeitsbetrieb versetzt, wenn der Fingerabdrucksensor der Bewegung des Fingers nicht unbedingt folgen muss. Daher ist es vorzuziehen, einen unnötigen Leistungsverbrauch durch Erfassen des Fingerabdrucks mit einer niedrigen Geschwindigkeit zu verringern.
Nachdem der Fingerabdruck im Niedergeschwindigkeitsbetrieb gesammelt wurde (Schrott S451), wird das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Fingerabdruckbildes bestimmt (Schritt S452).
Wenn bestimmt wird, dass kein Fingerabdruckbild erfasst ist (Schritt S452: N), wird bestimmt, dass der Finger nicht mit dem Fingerabdrucksensor in Kontakt ist. Daher wird der Arbeitsablauf zu Schritt S451 zurückversetzt, und es wird ein Fingerabdruck gesammelt.
Wenn bestimmt wird, dass ein Fingerabdruckbild erfasst ist (Schritt S452: J), werden Detailpunkte des Fingerabdruckbildes extrahiert, und die Positionen der extrahierten Detailpunkte werden gespeichert (Schritt S453).
Der Fingerabdrucksensor 232 wird dann in einen Hochgeschwindigkeitsbetriebmodus versetzt (Schritt S454). Der Hochgeschwindigkeitsbetriebmodus ist eine Betriebsart, in welcher der Fingerabdrucksensor ein Fingerabdruckbild zum Beispiel auf einer Rahmenfrequenz von 10 bis 100 Hz erfasst. Der Fingerabdrucksensor wird in den Hochgeschwindigkeitsbetrieb versetzt, wenn der Fingerabdrucksensor der Bewegung des Fingers folgen muss und es notwendig ist, das Fingerabdruckbild mit hoher Geschwindigkeit zu erfassen. Es ist jedoch vorzuziehen, den Fingerabdrucksensor auf einer minimalen Frequenz zu betreiben, welche es dem Fingerabdrucksensor ermöglicht, der Bewegung des Fingers zu folgen, um den Leistungsverbrauch zu senken. Eine ideale Frequenz ist 20 bis 40 Hz.
Nachdem der Fingerabdruck im Hochgeschwindigkeitsbetrieb gesammelt wurde (Schritt S455), wird das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Fingerabdruckbildes bestimmt (Schritt S456).
Wenn bestimmt wird, dass kein Fingerabdruckbild erfasst ist (Schritt S456: N), wird bestimmt, dass ein Finger nicht mit dem Fingerabdrucksensor in Kontakt ist. Daher wird die Scrollsteuerung beendet (Schritt S457) und die Verarbeitung ist abgeschlossen (ENDE).
Wenn bestimmt wird, dass ein Fingerabdruckbild erfasst ist (Schritt S456: J), werden Detailpunkte des Fingerabdruckbildes extrahiert (Schritt S458), und die extrahierten Detailpunkte werden mit den Detailpunkten des Fingerabdrucks verglichen, der im Niedergeschwindigkeitsbetrieb gesammelt und bei Schritt S453 gespeichert wurde (Schritt S459).
Ein Bild, das auf der Anzeige 226 anzuzeigen ist, wird durch Durchführen einer Scrollsteuerung entsprechend der Bewegungsdistanz, der Bewegungsrichtung, der Bewegungsgeschwindigkeit und dem Drehwinkel geändert.
Die Position des Detailpunkts vor seiner Bewegung wird bei der Position des bei Schritt S458 extrahierten Detailpunkts nach seiner Bewegung aktualisiert (Schritt S461). Der Arbeitsablauf wird zu Schritt S455 zurückversetzt, und eine Scrollsteuerung wird entsprechend der Bewegung des nächsten Fingerabdrucks, der durch den Fingerabdrucksensor 232 gesammelt wird, wiederholt.
Ein unnötiger Leistungsverbrauch kann durch Berücksichtigen der Verwendungsbedingungen für den Fingerabdrucksensor 232 und Erhöhen der Erfassungsgeschwindigkeit nur in dem Fall, in dem das Fingerabdruckbild mit hoher Geschwindigkeit erfasst werden muss, gesenkt werden. Die Prüfungsverarbeitung ist in 23 weggelassen. Es ist vorzuziehen, dass die Rahmenfrequenz, wenn wenigstens das Fingerabdruckbild erfasst wird, das für die Überprüfung verwendet wird (erstes Fingerabdruckbild), niedriger als die Rahmenfrequenz ist, wenn das Fingerabdruckbild erfasst wird, das zur Anzeigeansteuerung verwendet wird (zweites Fingerabdruckbild).
In dem Fall, in dem der Fingerabdrucksensor 232 die Fingerabdruckbilder periodisch erfasst, ist es vorzuziehen, zu ermöglichen, dass der Fingerabdrucksensor nur in dem Fall in Betrieb ist, in dem das Fingerabdruckbild erfasst wird.
24 stellt einen Finger 500 eines Anwenders dar, der durch den Fingerabdrucksensor 232 des Informationsgeräts 100, das auf eine IC-Karte angewendet wird, zu verifizieren ist.
Wie in 9 dargestellt, ist der dielektrische Kapazitätserkennungsfilm 299 auf der Erkennungsfläche des Fingerabdrucksensors 232 ausgebildet. Wenn daher erkannt werden kann, ob der Finger des Anwenders mit dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilm 299 in Kontakt ist oder nicht, kann der Betrieb des Fingerabdrucksensors 232, welcher den Fingerabdruck periodisch abtastet, beendet werden oder die Betriebsfrequenz des Fingerabdrucksensors 232 kann entsprechend den Erkennungsergebnissen herabgesetzt werden.
25 stellt ein Beispiel für eine Frequenzsteuerungsverarbeitung des Fingerabdrucksensors je nachdem, ob ein Finger mit der Erkennungsfläche in Kontakt ist oder nicht, dar.
Wenn der Finger des Anwenders mit dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilm 299 in Kontakt ist (Schritt S510: J), wird der Fingerabdrucksensor 232 in den Hochgeschwindigkeitsbetrieb (Schritt S511) versetzt, und es wird Fingerabdruckbild durch den Fingerabdrucksensor 232 bei einer hohen Rahmenfrequenz erfasst (Schritt S512).
Wenn der Finger des Anwenders nicht dem dielektrischen Kapazitätserkennungsfilm 299 in Kontakt ist, (Schritt S510: N), wird der Fingerabdrucksensor 232 in den Niedergeschwindigkeitsbetrieb versetzt, wodurch ein unnötiger Leistungsverbrauch durch Herabsetzen der Rahmenfrequenz verhindert wird.
Nachdem der Fingerabdruck im Hochgeschwindigkeitsbetrieb gesammelt oder der Fingerabdrucksensor 232 in den Niedergeschwindigkeitsbetrieb versetzt wurde, wird der Arbeitsablauf zu Schritt S510 zurückversetzt, wenn die Verarbeitung nicht abgeschlossen ist (Schritt S514: N).
Da der Fingerabdrucksensor nur in dem Fall, in dem das Fingerabdruckbild mit hoher Geschwindigkeit erfasst werden muss, auf einer hohen Frequenz betrieben wird, kann ein unnötiger Leistungsverbrauch gesenkt werden. In 25 wird der Fingerabdrucksensor 232 in den Niedergeschwindigkeitsbetrieb versetzt. Der Fingerabdrucksensor 232 kann jedoch auch in einen Bereitschaftsbetrieb versetzt werden, in welchem nur ein notwendiger Abschnitt betrieben wird und die Frequenz des Fingerabdrucksensors beendet wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt. Es sind verschiedene Modifikationen und Änderungen innerhalb des Geistes und des Rahmens der vorliegenden Erfindung möglich.
Die zuvor beschriebene Ausführungsform veranschaulicht den Fall, in dem eine Anzeigeansteuerung entsprechend der Bewegung des Fingers durchgeführt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Bewegung des Fingers als das Fingerabdruckbild erfasst werden, wenn der Finger in einer spezifischen Richtung bewegt wird (zum Beispiel in der Richtung der x-Achse oder Richtung der y-Achse bewegt wird oder 90° im Uhrzeigersinn um die x-Achse oder y-Achse gedreht wird), und die Funktion des Informationsgeräts kann entsprechend der Änderung des Fingerabdruckbildes (zum Beispiel einer Änderung der Position der Detailpunkte des Fingerabdruckbildes) geändert werden. Zum Beispiel kann die Betriebsart des Informationsgeräts umgeschaltet werden, oder eine bestimmte Funktion kann beendet werden, oder das Informationsgerät kann ausgeschaltet werden. In dem Fall, in dem das Informationsgerät Funktionen als eine Kreditkarte oder andere Karten wie die IC-Karte aufweist, können die Funktionen jeder Karte entsprechend der Bewegung des Fingers umgeschaltet werden. In dem Fall, in dem eine Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung eine Mehrzahl von Funktionen aufweist, können die Funktionen wie beispielsweise Wiedergabefunktion, Schnellvorlauffunktion und Rückspulfunktion, geschaltet werden.
In 1 oder 4 kann das Informationsgerät den Bilderzeugungsabschnitt 40 und den Anzeigeabschnitt möglicherweise nicht enthalten. In diesem Fall kann ein Informationsgerät bereitgestellt werden, welches basierend auf den Ver gleichsergebnissen der Vergleichsabschnitte 30 und 130 als den Betriebsinformationen gesteuert wird.
Ein Teil der Anforderungen jedes Anspruchs der vorliegenden Erfindung könnte von einem abhängigen Anspruch, der von diesem Anspruch abhängt, weggelassen werden. Außerdem könnte ein Teil der Anforderungen jedes unabhängigen Anspruchs der vorliegenden Erfindung so ausgeführt werden, dass er von irgendeinem anderen unabhängigen Anspruch abhängt.

Claims

Informationsgerät (10), umfassend: einen Fingerabdruckserfassungsabschnitt (20), welcher ein Fingerabdruckbild erfasst; einen Vergleichsabschnitt (30), welcher ein erstes Fingerabdruckbild, das durch den Fingerabdruckerfassungsabschnitt (20) erfasst wird, mit einem zweiten Fingerabdruckbild, das durch den Fingerabdruckserfassungsabschnitt (20) in einem bestimmten Zeitintervall nach der Erfassung des ersten Fingerabdruckbildes erfasst wird, vergleicht; einen Bilderzeugungsabschnitt (40), welcher basierend auf dem Vergleichsergebnis des Vergleichsabschnitts (30) ein Bild erzeugt; einen Anzeigeabschnitt (50), welcher das Bild anzeigt, das durch den Bilderzeugungsabschnitt (40) erzeugt wird, und gekennzeichnet durch einen Detailpunktextraktionsabschnitt (60), welcher Detailpunkte der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder extrahiert, wobei: der Vergleichsabschnitt (30) Positionen der Detailpunkte der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder vergleicht; und der Bilderzeugungsabschnitt (40) eine Bewegungsrichtung, eine Bewegungsdistanz und einen Drehwinkel zwischen entsprechenden zwei Detailpunkten der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder verwendet und ein Bild erzeugt.
Informationsgerät nach Anspruch 1, umfassend: einen Prüfabschnitt (110), welcher das erste Fingerabdruckbild mit Registrierungsinformationen (120), welche vorher registriert wurden, prüft, wobei der Vergleichsabschnitt (30) das erste Fingerabdruckbild mit dem zweiten Fingerabdruckbild vergleicht, wenn der Prüfabschnitt (110) bestimmte, dass das erste Fingerabdruckbild mit den Registrierungsinformationen (120) identisch ist.
Informationsgerät nach Anspruch 2, wobei der Prüfabschnitt (110) basierend auf einem Detailpunkt des ersten Fingerabdruckbildes bestimmt, ob das erste Fingerabdruckbild mit den Registrierungsinformationen (120) identisch ist oder nicht.
Informationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Detailpunkt wenigstens eines von einer Leistengabelung und einer Leistenendung eines Fingerabdrucks umfasst.
Informationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Frequenz beim Erfassen wenigstens des ersten Fingerabdruckbildes niedriger als eine Frequenz beim Erfassen des zweiten Fingerabdruckbildes ist, wenn der Fingerabdruckerfassungsabschnitt (20) ein Fingerabdruckbild periodisch erfasst.
Informationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Fingerabdruckabschnitt (20): eine Erkennungsfläche zum Erfassen eines Fingerabdruckbildes aufweist; auf einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb umschaltet, um auf einer ersten Frequenz zu arbeiten, wenn ein Finger mit der Erkennungsfläche in Kontakt ist; und auf einen Niedergeschwindigkeitsbetrieb umschaltet, um auf einer zweiten Frequenz zu arbeiten, wenn ein Finger nicht mit der Erkennungsfläche in Kontakt ist.
Informationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Bilderzeugungsabschnitt (40) ein Bild erzeugt, das basierend auf dem Vergleichsergebnis des Vergleichsabschnitts (30) gescrollt wird.
Informationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Bilderzeugungsabschnitt (40) ein Bild erzeugt, indem er einen Zeiger veranlasst, sich basierend auf dem Vergleichsergebnis des Vergleichsabschnitts (30) zu bewegen.
Anzeigeansteuerungsverfahren, welches einen Anzeigeabschnitt mittels eines erfassten Fingerabdruckbildes ansteuert, wobei das Anzeigeansteuerungsverfahren umfasst: Erfassen eines ersten Fingerabdruckbildes und anschließend eines zweiten Fingerabdruckbildes in einem bestimmten Zeitintervall nach der Erfassung des ersten Fingerabdruckbildes; Vergleichen der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder; Ändern eines Anzeigebildes basierend auf dem Vergleichsergebnis der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder; und gekennzeichnet durch Extrahieren von Detailpunkten der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder; und Verwenden einer Bewegungsrichtung, einer Bewegungsdistanz und eines Drehwinkels zwischen entsprechenden zwei Detailpunkten der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder und Ändern des Anzeigebildes.
Anzeigeansteuerungsverfahren nach Anspruch 9, umfassend: Prüfen des ersten Fingerabdruckbildes mit den Registrierungsinformationen, welche vorher registriert wurden; und Vergleichen der ersten und zweiten Fingerabdruckbilder, wenn bestimmt wurde, dass das erste Fingerabdruckbild mit den Registrierungsinformationen identisch ist.
Anzeigeansteuerungsverfahren nach Anspruch 10, umfassend: Bestimmen auf der Basis eines Detailpunkts des ersten Fingerabdruckbildes, ob das erste Fingerabdruckbild mit den Registrierungsinformationen identisch ist oder nicht.
Anzeigeansteuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Detailpunkte wenigstens eines von einer Leistengabelung und einer Leistenendung eines Fingerabdrucks umfassen.
Anzeigeansteuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei eine Frequenz beim Erfassen wenigstens des ersten Fingerabdruckbildes niedriger als eine Frequenz beim Erfassen des zweiten Fingerabdruckbildes ist, wenn ein Fingerabdruckbild periodisch erfasst wird.
Anzeigeansteuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei: eine Betriebsart auf einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb umgeschaltet wird, um auf einer ersten Frequenz zu arbeiten, wenn ein Finger mit der Erkennungsfläche in Kontakt ist, und auf einen Niedergeschwindigkeitsbetrieb umgeschaltet wird, um auf einer zweiten Frequenz zu arbeiten, wenn ein Finger nicht mit der Erkennungsfläche in Kontakt ist.
Anzeigeansteuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei ein Bild erzeugt wird, das basierend auf dem Vergleichsergebnis gescrollt wird.
Anzeigeansteuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei ein Bild erzeugt wird, indem ein Zeiger veranlasst wird, sich basierend auf den Vergleichsergebnissen zu bewegen.