JP2004355405A - スイープ型指紋認証装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】省エネルギー性の高い、ユーザの指紋を熱センサを用いてスイープ方式で検出して認証するスイープ型指紋認証装置等を提供する。
【解決手段】ユーザが認証のために指紋の入力動作を開始するのを、指検知用センサ１で検知したときに動作開始タイミングであると判断する動作開始タイミング検知部２と、前記動作開始タイミング検知部２による検知に応答して、指紋をスイープ方式で検出する熱センサであるラインセンサ４を動作状態にするために電源の通電などを行い、前記動作開始タイミングからあらかじめ設定しておいた一定時間が経過したとき、または指紋認証が完了したときに、前記ラインセンサ４への電源供給を止めて動作状態を終了させるスイープ型指紋検出動作制御部３とを備える。
【選択図】 図２
【解決手段】ユーザが認証のために指紋の入力動作を開始するのを、指検知用センサ１で検知したときに動作開始タイミングであると判断する動作開始タイミング検知部２と、前記動作開始タイミング検知部２による検知に応答して、指紋をスイープ方式で検出する熱センサであるラインセンサ４を動作状態にするために電源の通電などを行い、前記動作開始タイミングからあらかじめ設定しておいた一定時間が経過したとき、または指紋認証が完了したときに、前記ラインセンサ４への電源供給を止めて動作状態を終了させるスイープ型指紋検出動作制御部３とを備える。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイープ型指紋認証装置に関し、特にユーザの指紋を熱センサを用いてスイープ方式で検出して認証するスイープ型指紋認証装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、指紋認証装置として、様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
上記特許文献１に開示された指紋センサ、指紋照合装置等では、基板上に複数の温度センサ、配線および絶縁膜を積層する際に生ずる温度センサ上の凹部に配設した熱伝導可能な突起部を設けるよう構成されているので、指紋の山部が検出面と確実に接触して、指紋の山部と谷部の伝熱特性を利用して指紋を精度良く検出することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２６９５４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の指紋認証装置は、常時電源を供給しておく方式のため、省エネルギーに反するという問題がある。そのために、特に携帯電話等の省電力機能が必要な機器には使用が困難である。
【０００５】
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、省エネルギー性の高い指紋認証装置等を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明に係るスイープ型指紋認証装置は、ユーザの指紋をセンサを用いてスイープ方式で検出して認証するスイープ型指紋認証装置であって、ユーザの指紋をセンサを用いてスイープ方式で検出するスイープ型指紋検出手段と、指紋を検出する動作に入る動作開始タイミングを検知する動作開始タイミング検知手段と、前記動作開始タイミング検知手段による検知に応答して、前記スイープ型指紋検出手段を動作状態にするスイープ型指紋検出動作制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記スイープ型指紋検出動作制御手段は、前記動作開始タイミングから一定時間が経過したとき、ユーザの指を指検知用センサで検知しなくなったとき、または、指紋認証が完了したとき、前記スイープ型指紋検出手段の動作状態を終了させることを特徴とする。
【０００８】
これによって、スイープ型指紋認証装置は、指検知用センサに入力がないときはユーザが指紋認証動作を行わないと判断し、ラインセンサを非通電にして消費電力を最小限度に押さえ、指検知用センサに入力があったときユーザが指紋認証動作を開始すると判断して、ラインセンサに通電し検出動作可能状態にする。そして、前記動作開始タイミングから一定時間が経過するか、または、指紋認証が完了した場合に指紋認証動作が終了したと判断して、ラインセンサへの通電を止めて動作状態を終了することによって、極めて高度な省エネルギー化が実現できる。
【０００９】
なお、本発明はこのようなスイープ型指紋認証装置として実現することができるだけでなく、スイープ型指紋認証方法として実現したり、汎用のコンピュータをスイープ型指紋認証装置として機能させるプログラムとして実現することもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態におけるスイープ型指紋認証装置を説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、発明の実施の形態１に係るスイープ型指紋認証装置１０の外観図である。図１（ａ）に示すように、スイープ型指紋認証装置１０は、ユーザの指紋を熱センサを用いてスイープ方式で検出する装置であり、指検知用センサ１とラインセンサ４とを備え、使用時には外部機器２０と接続されている。外部機器２０は、例えば携帯電話であり、登録者のみが使用できて、登録者以外は使用が禁止される。指紋の認証動作を行おうとするユーザは、図１（ｂ）に示すように、スイープ型指紋認証装置１０の指検知用センサ１およびラインセンサ４の上部に、指３０の第一関節と第二関節の間付近を置いてから、矢印Ａ方向に向かって指３０をゆっくり滑らかにスライドさせる。
【００１２】
図２は、発明の実施の形態１に係るスイープ型指紋認証装置１０およびスイープ型指紋認証装置１０に接続される外部機器２０のブロック図である。
このスイープ型指紋認証装置１０は、指検知用センサ１、動作開始タイミング検知部２、スイープ型指紋検出動作制御部３、ラインセンサ４および入出力インターフェイス部５から構成される。
【００１３】
指検知用センサ１は、指紋を認証しようとするユーザの指３０がラインセンサ４に近接したことを検知するもので、半導体開閉素子を備え、検出領域内に電界を発生させる近接スイッチである静電容量型近接スイッチなどの非接触式センサである。
【００１４】
動作開始タイミング検知部２は、指検知用センサ１による検知により、スイープ型指紋検出動作制御部３に対して指紋検出動作の開始の信号を送信する。それにより、スイープ型指紋検出動作制御部３は、ラインセンサ４を動作状態にするために電源の通電などを行う。また、後述する方法に従い指紋検出動作の終了を判定して、ラインセンサ４に対しての電源の通電などを止めて動作状態を終了させる。また、入出力インターフェイス部５を通じて検出した線状に区切られた指紋データを外部機器２０に送信する。
【００１５】
ラインセンサ４は、微小な熱センサと突起物がある一定の微小な間隔で帯状に配置されており、突起物が指紋の山部と接触したときに突起物の熱が指紋の山部に移動して、熱センサの温度が下がるようになっている。一方、突起物は指紋の谷部には接触しないので、この場合、熱センサの温度は下がらない。ラインセンサ４は、この一連の温度データを検出して、線状に区切られた指紋データとして、順次スイープ型指紋検出動作制御部３に送る。
【００１６】
入出力インターフェイス部５は、スイープ型指紋検出動作制御部３からの線状に区切られた指紋データを外部機器２０に送信する。
一方、外部機器２０は、入出力インターフェイス部１１、指紋合成部１２、指紋認証部１３、および指紋登録記憶部１４から構成される。
【００１７】
入出力インターフェイス部１１は、スイープ型指紋認証装置１０から送信された線状に区切られた指紋データを受信し、指紋合成部１２に送る。
指紋合成部１２は、各々の線状に区切られた指紋データを、一つの指紋データに合成する。また、指紋認証部１３に合成された一つの指紋データを送る。
【００１８】
指紋認証部１３は、指紋合成部１２から送られた合成された一つの指紋データを受信し、あらかじめ登録されてあるユーザの指紋データを指紋登録記憶部１４から読み出して、相互に比較することで、認証できるかまたは認証できないかを判定する。
【００１９】
次に、以上のように構成されたスイープ型指紋認証装置１０の動作について説明する。
図３は、スイープ型指紋認証装置１０の動作手順を示すフローチャートである。
【００２０】
最初に、動作開始タイミング検知部２は、指検知用センサ１を通電する（Ｓ１）。ここで、指検知用センサ１に入力がない場合には（Ｓ２でＮＯ）、この状態を継続する。指検知用センサ１に入力があった場合（Ｓ２でＹＥＳ）、ユーザが指紋の入力動作を開始したと判断し、動作開始タイミング検知部２はスイープ型指紋検出動作制御部３に対して指紋検出動作の開始の信号を送信し、スイープ型指紋検出動作制御部３はラインセンサ４を通電する（Ｓ３）とともに、指紋の検出動作を終了するためのタイミングを生成するための終了用タイマーをスタートさせ（Ｓ４）、スイープ方式での指紋入力検出動作を行い（Ｓ５）、入出力インターフェイス５を通して外部機器２０に対して取得した線状に区切られた指紋データを送信する（Ｓ６）。スイープ型指紋検出動作制御部３は、外部機器２０からの指紋認証完了信号を受信しなかった場合（Ｓ７でＮＯ）、終了用タイマーと設定時間を比較する（Ｓ９）。受信した場合（Ｓ７でＹＥＳ）、終了用タイマーをリセットし（Ｓ８）、ラインセンサを非通電にする（Ｓ１０）。終了用タイマーとあらかじめ設定された設定時間との比較（Ｓ９）では、終了用タイマーが設定時間に満たないとき（Ｓ９で＜）、スイープ方式での指紋入力検出動作を再び行う（Ｓ５）。終了用タイマーが設定時間に達したときは（Ｓ９で≧）、スイープ型指紋検出動作制御部３はラインセンサ４を非通電にする（Ｓ１０）。
【００２１】
以上のように、本実施の形態におけるスイープ型指紋認証装置は、指検知用センサに入力がないときはユーザが指紋認証動作を行わないと判断し、ラインセンサを非通電にして消費電力を最小限度に押さえ、指検知用センサに入力があったときユーザが指紋認証動作を開始すると判断して、ラインセンサを通電し、一定時間が経過するか、指紋認証完了信号を受信した場合に、ラインセンサへの通電を止めることによって極めて省エネルギー性の高い指紋認証装置を実現することができる。
なお、本実施の形態では、指検知用センサは接触式センサや接触型のスイッチであってもよい。
【００２２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２におけるスイープ型指紋認証装置を説明する。実施の形態１との相違点は、図２における指検知用センサ部１とラインセンサ４部が一体型構造となったことである。
【００２３】
図４は、発明の実施の形態２に係るスイープ型指紋認証装置１０ａおよびスイープ型指紋認証装置１０ａに接続される外部機器２０の外観図である。図４に示すように、スイープ型指紋認証装置１０ａは、指検知用センサ部６ａとラインセンサ部６ｂから構成される一体型センサ６を備える。
【００２４】
図５は、発明の実施の形態２に係るスイープ型指紋認証装置１０ａのブロック図である。
このスイープ型指紋認証装置１０ａは、動作開始タイミング検知部２ａ、スイープ型指紋検出動作制御部３、一体型センサ６および入出力インターフェイス部５から構成される。なお、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２５】
一体型センサ６は、指紋を認証しようとするユーザの指３０が一体型センサ６に近接したことを検知するもので、ラインセンサの一部だけを指検知のためのセンサとして常時通電できるようにしたラインセンサである。
動作開始タイミング検知部２ａは、一体型センサ６の指検知用センサ部６ａの信号を検出して、スイープ型指紋検出動作制御部３に対して指紋検出動作の検出開始の信号を送信する。スイープ型指紋検出動作制御部３は、一体型センサ６のラインセンサ部６ｂを動作状態にするために電源の通電などを行う。また、後述する方法に従い指紋検出動作の終了を判定して、一体型センサ６のラインセンサ部６ｂに対しての電源の通電などを止めて動作状態を終了させる。また、入出力インターフェイス部５を通じて検出した線状に区切られた指紋データを外部機器２０に送信する。
【００２６】
次に、以上のように構成されたスイープ型指紋認証装置１０ａの動作について説明する。
図６は、スイープ型指紋認証装置１０ａの動作手順を示すフローチャートである。
【００２７】
最初に、動作開始タイミング検知部２ａは、一体型センサ６の指検知用センサ部６ａを通電する（Ｓ１１）。一体型センサ６の指検知用センサ部６ａに入力がない場合には（Ｓ１２でＮＯ）、この状態を継続する。一体型センサ６の指検知用センサ部６ａに入力があった場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、動作開始タイミング検知部２ａはユーザが指紋の入力動作を開始したと判断し、スイープ型指紋検出動作制御部３ａに対して指紋検出動作の開始の信号を送信し、スイープ型指紋検出動作制御部３ａは一体型センサ６のラインセンサ部６ｂを通電する（Ｓ１３）とともに、指紋の検出動作を終了するためのタイミングを生成するための終了用タイマーをスタートさせ（Ｓ１４）、スイープ方式での指紋入力検出動作を行い（Ｓ１５）、入出力インターフェイス５を通して外部機器２０に対して取得した線状に区切られた指紋データを送信する（Ｓ１６）。スイープ型指紋検出動作制御部３は、外部機器２０からの指紋認証完了信号を受信しなかった場合（Ｓ１７でＮＯ）、終了用タイマーと設定時間を比較する（Ｓ１９）。受信した場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、終了用タイマーをリセットし（Ｓ１８）、一体型センサ６のラインセンサ部６ｂを非通電にする（Ｓ２０）。終了用タイマーとあらかじめ設定された設定時間との比較（Ｓ１９）では、終了用タイマーが設定時間に満たないとき（Ｓ１９で＜）、スイープ方式での指紋入力検出動作を再び行う（Ｓ１５）。終了用タイマーが設定時間に達したときは（Ｓ１９で≧）、スイープ型指紋検出動作制御部３は一体型センサ６のラインセンサ部６ｂを非通電にする（Ｓ２０）。
【００２８】
以上のように、本実施の形態におけるスイープ型指紋認証装置は、一体型センサの指検知用センサ部に入力がないときはユーザが指紋認証動作を行わないと判断し、ラインセンサを非通電にして消費電力を最小限度に押さえ、一体型センサの指検知用センサ部に入力があったときユーザが指紋認証動作を開始すると判断して、ラインセンサを通電し、一定時間が経過するか、指紋認証完了信号を受信した場合に、一体型センサのラインセンサ部への通電を止めることによって極めて省エネルギー性の高い指紋認証装置を実現することができる。
なお、本実施の形態では、一体型センサは、指検知用センサ部として接触式や非接触式のセンサやスイッチを用いたものであってもよい。
【００２９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３におけるスイープ型指紋認証装置を説明する。実施の形態１との相違点は、図２におけるスイープ型指紋認証装置１０上の指検知用センサ１の替わりに、新たに外部機器上に動作開始スイッチが設けられていることである。
【００３０】
図７は、発明の実施の形態３に係るスイープ型指紋認証装置１０ｂの外観図である。図７に示すように、スイープ型指紋認証装置１０ｂは、ラインセンサ４を備え、使用時には外部機器２０ｂと接続されている。指紋の認証動作を行おうとするユーザは、まず、図７に示すように、外部機器２０ｂ上に設けられた動作開始スイッチ１５を押す。その後のユーザの指紋認証動作の様子は図１（ｂ）と同様である。
【００３１】
図８は、発明の実施の形態３に係るスイープ型指紋認証装置１０ｂおよびスイープ型指紋認証装置１０ｂに接続される外部機器２０ｂのブロック図である。
このスイープ型指紋認証装置１０ｂは、動作開始タイミング検知部２ｂ、スイープ型指紋検出動作制御部３、ラインセンサ４および入出力インターフェイス部５ｂから構成される。なお、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３２】
動作開始タイミング検知部２ｂは、外部機器２０ｂからの動作開始信号を入出力インターフェイス部５ｂを通して受信したとき、スイープ型指紋検出動作制御部３に対して指紋検出動作の検出開始の信号を送信する。スイープ型指紋検出動作制御部３は、ラインセンサ４を動作状態にするために電源の通電などを行う。また、後述する方法に従い指紋検出動作の終了を判定して、ラインセンサ４に対しての電源の通電などを止めて動作状態を終了させる。また、入出力インターフェイス部５ｂを通じて検出した線状に区切られた指紋データを外部機器２０ｂに送信する。
【００３３】
一方、外部機器２０ｂは、入出力インターフェイス部１１ｂ、指紋合成部１２、指紋認証部１３、指紋登録記憶部１４、および接触型の動作開始スイッチ１５から構成される。
動作開始スイッチ１５は、ユーザが指紋の認証動作を開始しようとするときに押すスイッチであって、動作開始スイッチ１５が押されたときには、外部機器２０ｂは、入出力インターフェイス部１１ｂを通してスイープ型指紋認証装置１０ｂに動作開始信号を送信する。
【００３４】
次に、以上のように構成されたスイープ型指紋認証装置１０ｂの動作について説明する。
図９は、スイープ型指紋認証装置１０ｂの動作手順を示すフローチャートである。
【００３５】
最初に、動作開始タイミング検知部２ｂが、外部機器２０ｂからの動作開始信号を受信しない場合には（Ｓ２２でＮＯ）、この状態を継続する。外部機器２０ｂからの動作開始信号があった場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、ユーザが指紋の認証動作を開始したと判断し、動作開始タイミング検知部２ｂはスイープ型指紋検出動作制御部３に対して指紋検出動作の開始の信号を送信し、スイープ型指紋検出動作制御部３はラインセンサ４を通電する（Ｓ２３）とともに、指紋の検出動作を終了するためのタイミングを生成するための終了用タイマーをスタートさせ（Ｓ２４）、スイープ方式での指紋入力検出動作を行い（Ｓ２５）、入出力インターフェイス５ｂを通して外部機器２０ｂに対して取得した線状に区切られた指紋データを送信する（Ｓ２６）。スイープ型指紋検出動作制御部３は、外部機器２０ｂからの指紋認証完了信号を受信しなかった場合（Ｓ２７でＮＯ）、終了用タイマーと設定時間を比較する（Ｓ２９）。受信した場合（Ｓ２７でＹＥＳ）、終了用タイマーをリセットし（Ｓ２８）、ラインセンサを非通電にする（Ｓ３０）。終了用タイマーとあらかじめ設定された設定時間との比較（Ｓ２９）では、終了用タイマーが設定時間に満たないときは（Ｓ２９で＜）、スイープ方式での指紋入力検出動作を再び行う（Ｓ２５）。終了用タイマーが設定時間に達したときは（Ｓ２９で≧）、スイープ型指紋検出動作制御部３はラインセンサ４を非通電にする（Ｓ３０）。
【００３６】
以上のように、本実施の形態におけるスイープ型指紋認証装置は、外部機器上に設けられた動作開始スイッチに入力がないときはユーザが指紋認証動作を行わないと判断し、ラインセンサを非通電にして消費電力を最小限度に押さえ、外部機器上に設けられた動作開始スイッチに入力があったときユーザが指紋認証動作を開始すると判断して、ラインセンサを通電し、一定時間が経過するか、指紋認証完了信号を受信した場合、ラインセンサへの通電を止めることによって極めて省エネルギー性の高い指紋認証装置を実現することができる。
【００３７】
なお、発明の形態３では、指紋の検出動作の開始には接触型のスイッチを用いているが、非接触型の近接スイッチや、ユーザが動作の開始を言葉で発したものを音声認識するものを使用してもよい。
以上、本発明に係るスイープ型指紋認証装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されない。
【００３８】
たとえば、発明の形態１、２、３では、スイープ型指紋認証装置は外部機器と分離した構成をとっているが、これらを統合して一体構造としてもよい。
また、ラインセンサとしては、上記のほかに焦電センサと抵抗線を組み合わせた構成のものなどであってもよい。
【００３９】
また、指紋認証動作の終了判断は、終了用タイマーを使用せず、指検知用センサの入力がなくなったことにより行ってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上の発明から明らかなように、本発明に係るスイープ型指紋認証装置によって、ユーザが指紋の認証を行わないときはラインセンサを非通電にして消費電力を最小限度に押さえ、指紋検出動作を行うときだけラインセンサを通電することによって省エネルギー性の高い指紋認証装置を実現することができる。つまり、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などのバッテリー容量が小さい外部機器と接続して動作させる場合でも、長時間の使用が可能になる。
【００４１】
また、センサ自体の通電時間が短くなることでセンサの故障が少なくなるので、装置の寿命を延ばすことが可能になる。
以上のように、本発明に係るスイープ型指紋認証装置により、消費電力を最小限度に抑えた指紋認証動作が可能になり、その実用的価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスイープ型指紋認証装置の外観図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るスイープ型指紋認証装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るスイープ型指紋認証装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２に係るスイープ型指紋認証装置の外観図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るスイープ型指紋認証装置のブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るスイープ型指紋認証装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３に係るスイープ型指紋認証装置の外観図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るスイープ型指紋認証装置のブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係るスイープ型指紋認証装置の動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 指検知用センサ
２、２ａ、２ｂ 動作開始タイミング検知部
３ スイープ型指紋検出動作制御部
４ ラインセンサ
５、５ｂ 入出力インターフェイス部
６ 一体型センサ
１０、１０ａ、１０ｂ スイープ型指紋認証装置
１１、１１ｂ 入出力インターフェイス部
１２ 指紋合成部
１３ 指紋認証部
１４ 指紋登録記憶部
１５ 動作開始スイッチ
２０、２０ｂ 外部機器
３０ 指
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイープ型指紋認証装置に関し、特にユーザの指紋を熱センサを用いてスイープ方式で検出して認証するスイープ型指紋認証装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、指紋認証装置として、様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
上記特許文献１に開示された指紋センサ、指紋照合装置等では、基板上に複数の温度センサ、配線および絶縁膜を積層する際に生ずる温度センサ上の凹部に配設した熱伝導可能な突起部を設けるよう構成されているので、指紋の山部が検出面と確実に接触して、指紋の山部と谷部の伝熱特性を利用して指紋を精度良く検出することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２６９５４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の指紋認証装置は、常時電源を供給しておく方式のため、省エネルギーに反するという問題がある。そのために、特に携帯電話等の省電力機能が必要な機器には使用が困難である。
【０００５】
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、省エネルギー性の高い指紋認証装置等を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明に係るスイープ型指紋認証装置は、ユーザの指紋をセンサを用いてスイープ方式で検出して認証するスイープ型指紋認証装置であって、ユーザの指紋をセンサを用いてスイープ方式で検出するスイープ型指紋検出手段と、指紋を検出する動作に入る動作開始タイミングを検知する動作開始タイミング検知手段と、前記動作開始タイミング検知手段による検知に応答して、前記スイープ型指紋検出手段を動作状態にするスイープ型指紋検出動作制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記スイープ型指紋検出動作制御手段は、前記動作開始タイミングから一定時間が経過したとき、ユーザの指を指検知用センサで検知しなくなったとき、または、指紋認証が完了したとき、前記スイープ型指紋検出手段の動作状態を終了させることを特徴とする。
【０００８】
これによって、スイープ型指紋認証装置は、指検知用センサに入力がないときはユーザが指紋認証動作を行わないと判断し、ラインセンサを非通電にして消費電力を最小限度に押さえ、指検知用センサに入力があったときユーザが指紋認証動作を開始すると判断して、ラインセンサに通電し検出動作可能状態にする。そして、前記動作開始タイミングから一定時間が経過するか、または、指紋認証が完了した場合に指紋認証動作が終了したと判断して、ラインセンサへの通電を止めて動作状態を終了することによって、極めて高度な省エネルギー化が実現できる。
【０００９】
なお、本発明はこのようなスイープ型指紋認証装置として実現することができるだけでなく、スイープ型指紋認証方法として実現したり、汎用のコンピュータをスイープ型指紋認証装置として機能させるプログラムとして実現することもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態におけるスイープ型指紋認証装置を説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、発明の実施の形態１に係るスイープ型指紋認証装置１０の外観図である。図１（ａ）に示すように、スイープ型指紋認証装置１０は、ユーザの指紋を熱センサを用いてスイープ方式で検出する装置であり、指検知用センサ１とラインセンサ４とを備え、使用時には外部機器２０と接続されている。外部機器２０は、例えば携帯電話であり、登録者のみが使用できて、登録者以外は使用が禁止される。指紋の認証動作を行おうとするユーザは、図１（ｂ）に示すように、スイープ型指紋認証装置１０の指検知用センサ１およびラインセンサ４の上部に、指３０の第一関節と第二関節の間付近を置いてから、矢印Ａ方向に向かって指３０をゆっくり滑らかにスライドさせる。
【００１２】
図２は、発明の実施の形態１に係るスイープ型指紋認証装置１０およびスイープ型指紋認証装置１０に接続される外部機器２０のブロック図である。
このスイープ型指紋認証装置１０は、指検知用センサ１、動作開始タイミング検知部２、スイープ型指紋検出動作制御部３、ラインセンサ４および入出力インターフェイス部５から構成される。
【００１３】
指検知用センサ１は、指紋を認証しようとするユーザの指３０がラインセンサ４に近接したことを検知するもので、半導体開閉素子を備え、検出領域内に電界を発生させる近接スイッチである静電容量型近接スイッチなどの非接触式センサである。
【００１４】
動作開始タイミング検知部２は、指検知用センサ１による検知により、スイープ型指紋検出動作制御部３に対して指紋検出動作の開始の信号を送信する。それにより、スイープ型指紋検出動作制御部３は、ラインセンサ４を動作状態にするために電源の通電などを行う。また、後述する方法に従い指紋検出動作の終了を判定して、ラインセンサ４に対しての電源の通電などを止めて動作状態を終了させる。また、入出力インターフェイス部５を通じて検出した線状に区切られた指紋データを外部機器２０に送信する。
【００１５】
ラインセンサ４は、微小な熱センサと突起物がある一定の微小な間隔で帯状に配置されており、突起物が指紋の山部と接触したときに突起物の熱が指紋の山部に移動して、熱センサの温度が下がるようになっている。一方、突起物は指紋の谷部には接触しないので、この場合、熱センサの温度は下がらない。ラインセンサ４は、この一連の温度データを検出して、線状に区切られた指紋データとして、順次スイープ型指紋検出動作制御部３に送る。
【００１６】
入出力インターフェイス部５は、スイープ型指紋検出動作制御部３からの線状に区切られた指紋データを外部機器２０に送信する。
一方、外部機器２０は、入出力インターフェイス部１１、指紋合成部１２、指紋認証部１３、および指紋登録記憶部１４から構成される。
【００１７】
入出力インターフェイス部１１は、スイープ型指紋認証装置１０から送信された線状に区切られた指紋データを受信し、指紋合成部１２に送る。
指紋合成部１２は、各々の線状に区切られた指紋データを、一つの指紋データに合成する。また、指紋認証部１３に合成された一つの指紋データを送る。
【００１８】
指紋認証部１３は、指紋合成部１２から送られた合成された一つの指紋データを受信し、あらかじめ登録されてあるユーザの指紋データを指紋登録記憶部１４から読み出して、相互に比較することで、認証できるかまたは認証できないかを判定する。
【００１９】
次に、以上のように構成されたスイープ型指紋認証装置１０の動作について説明する。
図３は、スイープ型指紋認証装置１０の動作手順を示すフローチャートである。
【００２０】
最初に、動作開始タイミング検知部２は、指検知用センサ１を通電する（Ｓ１）。ここで、指検知用センサ１に入力がない場合には（Ｓ２でＮＯ）、この状態を継続する。指検知用センサ１に入力があった場合（Ｓ２でＹＥＳ）、ユーザが指紋の入力動作を開始したと判断し、動作開始タイミング検知部２はスイープ型指紋検出動作制御部３に対して指紋検出動作の開始の信号を送信し、スイープ型指紋検出動作制御部３はラインセンサ４を通電する（Ｓ３）とともに、指紋の検出動作を終了するためのタイミングを生成するための終了用タイマーをスタートさせ（Ｓ４）、スイープ方式での指紋入力検出動作を行い（Ｓ５）、入出力インターフェイス５を通して外部機器２０に対して取得した線状に区切られた指紋データを送信する（Ｓ６）。スイープ型指紋検出動作制御部３は、外部機器２０からの指紋認証完了信号を受信しなかった場合（Ｓ７でＮＯ）、終了用タイマーと設定時間を比較する（Ｓ９）。受信した場合（Ｓ７でＹＥＳ）、終了用タイマーをリセットし（Ｓ８）、ラインセンサを非通電にする（Ｓ１０）。終了用タイマーとあらかじめ設定された設定時間との比較（Ｓ９）では、終了用タイマーが設定時間に満たないとき（Ｓ９で＜）、スイープ方式での指紋入力検出動作を再び行う（Ｓ５）。終了用タイマーが設定時間に達したときは（Ｓ９で≧）、スイープ型指紋検出動作制御部３はラインセンサ４を非通電にする（Ｓ１０）。
【００２１】
以上のように、本実施の形態におけるスイープ型指紋認証装置は、指検知用センサに入力がないときはユーザが指紋認証動作を行わないと判断し、ラインセンサを非通電にして消費電力を最小限度に押さえ、指検知用センサに入力があったときユーザが指紋認証動作を開始すると判断して、ラインセンサを通電し、一定時間が経過するか、指紋認証完了信号を受信した場合に、ラインセンサへの通電を止めることによって極めて省エネルギー性の高い指紋認証装置を実現することができる。
なお、本実施の形態では、指検知用センサは接触式センサや接触型のスイッチであってもよい。
【００２２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２におけるスイープ型指紋認証装置を説明する。実施の形態１との相違点は、図２における指検知用センサ部１とラインセンサ４部が一体型構造となったことである。
【００２３】
図４は、発明の実施の形態２に係るスイープ型指紋認証装置１０ａおよびスイープ型指紋認証装置１０ａに接続される外部機器２０の外観図である。図４に示すように、スイープ型指紋認証装置１０ａは、指検知用センサ部６ａとラインセンサ部６ｂから構成される一体型センサ６を備える。
【００２４】
図５は、発明の実施の形態２に係るスイープ型指紋認証装置１０ａのブロック図である。
このスイープ型指紋認証装置１０ａは、動作開始タイミング検知部２ａ、スイープ型指紋検出動作制御部３、一体型センサ６および入出力インターフェイス部５から構成される。なお、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２５】
一体型センサ６は、指紋を認証しようとするユーザの指３０が一体型センサ６に近接したことを検知するもので、ラインセンサの一部だけを指検知のためのセンサとして常時通電できるようにしたラインセンサである。
動作開始タイミング検知部２ａは、一体型センサ６の指検知用センサ部６ａの信号を検出して、スイープ型指紋検出動作制御部３に対して指紋検出動作の検出開始の信号を送信する。スイープ型指紋検出動作制御部３は、一体型センサ６のラインセンサ部６ｂを動作状態にするために電源の通電などを行う。また、後述する方法に従い指紋検出動作の終了を判定して、一体型センサ６のラインセンサ部６ｂに対しての電源の通電などを止めて動作状態を終了させる。また、入出力インターフェイス部５を通じて検出した線状に区切られた指紋データを外部機器２０に送信する。
【００２６】
次に、以上のように構成されたスイープ型指紋認証装置１０ａの動作について説明する。
図６は、スイープ型指紋認証装置１０ａの動作手順を示すフローチャートである。
【００２７】
最初に、動作開始タイミング検知部２ａは、一体型センサ６の指検知用センサ部６ａを通電する（Ｓ１１）。一体型センサ６の指検知用センサ部６ａに入力がない場合には（Ｓ１２でＮＯ）、この状態を継続する。一体型センサ６の指検知用センサ部６ａに入力があった場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、動作開始タイミング検知部２ａはユーザが指紋の入力動作を開始したと判断し、スイープ型指紋検出動作制御部３ａに対して指紋検出動作の開始の信号を送信し、スイープ型指紋検出動作制御部３ａは一体型センサ６のラインセンサ部６ｂを通電する（Ｓ１３）とともに、指紋の検出動作を終了するためのタイミングを生成するための終了用タイマーをスタートさせ（Ｓ１４）、スイープ方式での指紋入力検出動作を行い（Ｓ１５）、入出力インターフェイス５を通して外部機器２０に対して取得した線状に区切られた指紋データを送信する（Ｓ１６）。スイープ型指紋検出動作制御部３は、外部機器２０からの指紋認証完了信号を受信しなかった場合（Ｓ１７でＮＯ）、終了用タイマーと設定時間を比較する（Ｓ１９）。受信した場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、終了用タイマーをリセットし（Ｓ１８）、一体型センサ６のラインセンサ部６ｂを非通電にする（Ｓ２０）。終了用タイマーとあらかじめ設定された設定時間との比較（Ｓ１９）では、終了用タイマーが設定時間に満たないとき（Ｓ１９で＜）、スイープ方式での指紋入力検出動作を再び行う（Ｓ１５）。終了用タイマーが設定時間に達したときは（Ｓ１９で≧）、スイープ型指紋検出動作制御部３は一体型センサ６のラインセンサ部６ｂを非通電にする（Ｓ２０）。
【００２８】
以上のように、本実施の形態におけるスイープ型指紋認証装置は、一体型センサの指検知用センサ部に入力がないときはユーザが指紋認証動作を行わないと判断し、ラインセンサを非通電にして消費電力を最小限度に押さえ、一体型センサの指検知用センサ部に入力があったときユーザが指紋認証動作を開始すると判断して、ラインセンサを通電し、一定時間が経過するか、指紋認証完了信号を受信した場合に、一体型センサのラインセンサ部への通電を止めることによって極めて省エネルギー性の高い指紋認証装置を実現することができる。
なお、本実施の形態では、一体型センサは、指検知用センサ部として接触式や非接触式のセンサやスイッチを用いたものであってもよい。
【００２９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３におけるスイープ型指紋認証装置を説明する。実施の形態１との相違点は、図２におけるスイープ型指紋認証装置１０上の指検知用センサ１の替わりに、新たに外部機器上に動作開始スイッチが設けられていることである。
【００３０】
図７は、発明の実施の形態３に係るスイープ型指紋認証装置１０ｂの外観図である。図７に示すように、スイープ型指紋認証装置１０ｂは、ラインセンサ４を備え、使用時には外部機器２０ｂと接続されている。指紋の認証動作を行おうとするユーザは、まず、図７に示すように、外部機器２０ｂ上に設けられた動作開始スイッチ１５を押す。その後のユーザの指紋認証動作の様子は図１（ｂ）と同様である。
【００３１】
図８は、発明の実施の形態３に係るスイープ型指紋認証装置１０ｂおよびスイープ型指紋認証装置１０ｂに接続される外部機器２０ｂのブロック図である。
このスイープ型指紋認証装置１０ｂは、動作開始タイミング検知部２ｂ、スイープ型指紋検出動作制御部３、ラインセンサ４および入出力インターフェイス部５ｂから構成される。なお、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３２】
動作開始タイミング検知部２ｂは、外部機器２０ｂからの動作開始信号を入出力インターフェイス部５ｂを通して受信したとき、スイープ型指紋検出動作制御部３に対して指紋検出動作の検出開始の信号を送信する。スイープ型指紋検出動作制御部３は、ラインセンサ４を動作状態にするために電源の通電などを行う。また、後述する方法に従い指紋検出動作の終了を判定して、ラインセンサ４に対しての電源の通電などを止めて動作状態を終了させる。また、入出力インターフェイス部５ｂを通じて検出した線状に区切られた指紋データを外部機器２０ｂに送信する。
【００３３】
一方、外部機器２０ｂは、入出力インターフェイス部１１ｂ、指紋合成部１２、指紋認証部１３、指紋登録記憶部１４、および接触型の動作開始スイッチ１５から構成される。
動作開始スイッチ１５は、ユーザが指紋の認証動作を開始しようとするときに押すスイッチであって、動作開始スイッチ１５が押されたときには、外部機器２０ｂは、入出力インターフェイス部１１ｂを通してスイープ型指紋認証装置１０ｂに動作開始信号を送信する。
【００３４】
次に、以上のように構成されたスイープ型指紋認証装置１０ｂの動作について説明する。
図９は、スイープ型指紋認証装置１０ｂの動作手順を示すフローチャートである。
【００３５】
最初に、動作開始タイミング検知部２ｂが、外部機器２０ｂからの動作開始信号を受信しない場合には（Ｓ２２でＮＯ）、この状態を継続する。外部機器２０ｂからの動作開始信号があった場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、ユーザが指紋の認証動作を開始したと判断し、動作開始タイミング検知部２ｂはスイープ型指紋検出動作制御部３に対して指紋検出動作の開始の信号を送信し、スイープ型指紋検出動作制御部３はラインセンサ４を通電する（Ｓ２３）とともに、指紋の検出動作を終了するためのタイミングを生成するための終了用タイマーをスタートさせ（Ｓ２４）、スイープ方式での指紋入力検出動作を行い（Ｓ２５）、入出力インターフェイス５ｂを通して外部機器２０ｂに対して取得した線状に区切られた指紋データを送信する（Ｓ２６）。スイープ型指紋検出動作制御部３は、外部機器２０ｂからの指紋認証完了信号を受信しなかった場合（Ｓ２７でＮＯ）、終了用タイマーと設定時間を比較する（Ｓ２９）。受信した場合（Ｓ２７でＹＥＳ）、終了用タイマーをリセットし（Ｓ２８）、ラインセンサを非通電にする（Ｓ３０）。終了用タイマーとあらかじめ設定された設定時間との比較（Ｓ２９）では、終了用タイマーが設定時間に満たないときは（Ｓ２９で＜）、スイープ方式での指紋入力検出動作を再び行う（Ｓ２５）。終了用タイマーが設定時間に達したときは（Ｓ２９で≧）、スイープ型指紋検出動作制御部３はラインセンサ４を非通電にする（Ｓ３０）。
【００３６】
以上のように、本実施の形態におけるスイープ型指紋認証装置は、外部機器上に設けられた動作開始スイッチに入力がないときはユーザが指紋認証動作を行わないと判断し、ラインセンサを非通電にして消費電力を最小限度に押さえ、外部機器上に設けられた動作開始スイッチに入力があったときユーザが指紋認証動作を開始すると判断して、ラインセンサを通電し、一定時間が経過するか、指紋認証完了信号を受信した場合、ラインセンサへの通電を止めることによって極めて省エネルギー性の高い指紋認証装置を実現することができる。
【００３７】
なお、発明の形態３では、指紋の検出動作の開始には接触型のスイッチを用いているが、非接触型の近接スイッチや、ユーザが動作の開始を言葉で発したものを音声認識するものを使用してもよい。
以上、本発明に係るスイープ型指紋認証装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されない。
【００３８】
たとえば、発明の形態１、２、３では、スイープ型指紋認証装置は外部機器と分離した構成をとっているが、これらを統合して一体構造としてもよい。
また、ラインセンサとしては、上記のほかに焦電センサと抵抗線を組み合わせた構成のものなどであってもよい。
【００３９】
また、指紋認証動作の終了判断は、終了用タイマーを使用せず、指検知用センサの入力がなくなったことにより行ってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上の発明から明らかなように、本発明に係るスイープ型指紋認証装置によって、ユーザが指紋の認証を行わないときはラインセンサを非通電にして消費電力を最小限度に押さえ、指紋検出動作を行うときだけラインセンサを通電することによって省エネルギー性の高い指紋認証装置を実現することができる。つまり、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などのバッテリー容量が小さい外部機器と接続して動作させる場合でも、長時間の使用が可能になる。
【００４１】
また、センサ自体の通電時間が短くなることでセンサの故障が少なくなるので、装置の寿命を延ばすことが可能になる。
以上のように、本発明に係るスイープ型指紋認証装置により、消費電力を最小限度に抑えた指紋認証動作が可能になり、その実用的価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスイープ型指紋認証装置の外観図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るスイープ型指紋認証装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るスイープ型指紋認証装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２に係るスイープ型指紋認証装置の外観図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るスイープ型指紋認証装置のブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るスイープ型指紋認証装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３に係るスイープ型指紋認証装置の外観図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るスイープ型指紋認証装置のブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係るスイープ型指紋認証装置の動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 指検知用センサ
２、２ａ、２ｂ 動作開始タイミング検知部
３ スイープ型指紋検出動作制御部
４ ラインセンサ
５、５ｂ 入出力インターフェイス部
６ 一体型センサ
１０、１０ａ、１０ｂ スイープ型指紋認証装置
１１、１１ｂ 入出力インターフェイス部
１２ 指紋合成部
１３ 指紋認証部
１４ 指紋登録記憶部
１５ 動作開始スイッチ
２０、２０ｂ 外部機器
３０ 指
Claims (10)
- ユーザの指紋をセンサを用いてスイープ方式で検出して認証するスイープ型指紋認証装置であって、
ユーザの指紋をセンサを用いてスイープ方式で検出するスイープ型指紋検出手段と、
指紋を検出する動作に入る動作開始タイミングを検知する動作開始タイミング検知手段と、
前記動作開始タイミング検知手段による検知に応答して、前記スイープ型指紋検出手段を動作状態にするスイープ型指紋検出動作制御手段と
を備えることを特徴とするスイープ型指紋認証装置。 - 前記動作開始タイミング検知手段は、ユーザが指紋の認証動作を開始するのを指検知用センサで検知したときに前記動作開始タイミングであると判断する
ことを特徴とする請求項１記載のスイープ型指紋認証装置。 - 前記スイープ型指紋検出動作制御手段は、前記動作開始タイミングから一定時間が経過したとき、または指紋認証が完了したときに、前記スイープ型指紋検出手段の動作状態を終了させる
ことを特徴とする請求項１または２記載のスイープ型指紋認証装置。 - 前記スイープ型指紋検出動作制御手段は、ユーザの指を前記指検知用センサで検知しなくなったとき、または指紋認証が完了したときに、前記スイープ型指紋検出手段の動作状態を終了させる
ことを特徴とする請求項１または２記載のスイープ型指紋認証装置。 - ユーザの指紋をセンサを用いてスイープ方式で検出する前記スイープ型指紋検出手段と、ユーザの指が前記スイープ型指紋検出手段に近接したことを検知する前記指検知用センサとが、一体型構造となっている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイープ型指紋認証装置。 - 前記動作開始タイミング検知手段は、前記スイープ型指紋認証装置に接続される外部機器上に搭載された動作開始スイッチの信号を受信して、前記動作開始タイミングであると判断する
ことを特徴とする請求項１記載のスイープ型指紋認証装置。 - 前記動作開始タイミング検知手段は、ユーザが発した言葉を音声認識装置により認識することにより、前記動作開始タイミングであると判断する
ことを特徴とする請求項１記載のスイープ型指紋認証装置。 - 前記スイープ型指紋検出手段には、熱センサを使用する
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のスイープ型指紋認証装置。 - ユーザの指紋をセンサを用いてスイープ方式で検出して認証するスイープ型指紋認証装置のための電源の制御方法であって、
前記スイープ型指紋認証装置は、ユーザの指紋をセンサを用いてスイープ方式で検出する前記スイープ型指紋検出手段を備え、
前記電源の制御方法は、
指紋を検出する動作に入るタイミングを検知する動作開始タイミング検知ステップと、
前記動作開始タイミング検知ステップによる検知に応答して、前記スイープ型指紋検出手段への電源供給を開始して動作状態にするスイープ型指紋検出動作制御ステップと
を含むことを特徴とする電源の制御方法。 - ユーザの指紋をセンサを用いてスイープ方式で検出して認証するスイープ型指紋認証装置のためのプログラムであって、
請求項９記載の電源の制御方法をコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003153389A JP2004355405A (ja) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | スイープ型指紋認証装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003153389A JP2004355405A (ja) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | スイープ型指紋認証装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004355405A true JP2004355405A (ja) | 2004-12-16 |
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ID=34048357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003153389A Pending JP2004355405A (ja) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | スイープ型指紋認証装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004355405A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014057828A (ja) * | 2012-09-17 | 2014-04-03 | Tata Consultancy Services Ltd | 生体センサ用格納容器 |
| US12080215B2 (en) | 2020-11-13 | 2024-09-03 | Google Llc | Seamless transition for multiple display brightness modes |
-
2003
- 2003-05-29 JP JP2003153389A patent/JP2004355405A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014057828A (ja) * | 2012-09-17 | 2014-04-03 | Tata Consultancy Services Ltd | 生体センサ用格納容器 |
| US12080215B2 (en) | 2020-11-13 | 2024-09-03 | Google Llc | Seamless transition for multiple display brightness modes |
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