JP2004515850A - 生物測定データによって機能を制御する装置 - Google Patents

Abstract

本発明は生物測定データによって機能を制御する（特に、アクセス制御）装置に関し、本装置は、生物測定データを記録する少なくとも１つのカメラ（２）と、権限を有する人物の生物測定データを格納する少なくとも１つのメモリ（５）と、制御対象ユニット、例えばドアロック、（７）を接続する少なくとも１つのインターフェイスを有する演算及び制御ユニット（３）と、を有し、少なくとも１つのカメラ（２）は、演算及び制御ユニット（３）に接続された着脱自在の記録モジュール（１）内に配置されている。便利で、多様で、安価であり、且つ誤魔化すのが困難な装置を提供するべく、符号化又は暗号化手段（２６）及び個別の復号及び解読手段（２７）が記録モジュール（１）及び演算及び制御ユニット（３）又は制御対象ユニット（７）にそれぞれ設けられる。更に、記録モジュール（１）及び／又は演算及び制御ユニット（３）には、識別又は認証ユニット（２２）を設けることができる。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、生物測定データによって機能を制御する（特に、アクセス制御）装置に関し、本装置は、生物測定データを記録する少なくとも１つのカメラと、権限を有する人物の生物測定データを格納する少なくとも１つのメモリと、制御対象ユニット、例えばドアロック、を接続する少なくとも１つのインターフェイスを有する演算及び制御ユニットと、を有し、少なくとも１つのカメラは、演算及び制御ユニットに接続された着脱自在の記録モジュール内に配置されている。
【０００２】
（背景技術）
人間は、顔、唇の動き、虹彩、又は指紋などの生物測定データによって明瞭に識別することができる。従って、これらのデータは、アクセス制御や自動車用のイモビライザ（盗難防止装置）などの人間に関連した機能の制御に特に適しており、従来の方法とは異なり、パスワードやピンコードの入力を必ずしも必要としていない。このため、パスワードやコードの流出による不正使用が防止されると共に、パスワードやピンコードを記憶する必要がなく、当然、忘れる恐れもないことから権限を有する人々の安心感を増すことになる。生物測定データを認識するシステムの信頼性を向上させるべく、多くの場合、複数の生物測定特性を同時に記録及び評価しているが、このようにすれば、特性の中の１つが変化した場合にも（例えば、風邪のために声が変化したり、特定の状況のために顔の表情が変化した場合にも）信頼性の高い動作が確保される。尚、その明瞭さから、とりわけ、顔の画像が最も重要な特性となっている。
【０００３】
このような生物測定データによって機能を制御する装置を適用できる分野は、高セキュリティ区域に対するアクセス制御、自動車用のイモビライザ、コンピュータや機械に対するアクセス制御、時間記録システム、更には、個人レベルの調節作業（例：自動車の座席やバックミラーの位置の調節）にまで及んでいる。制御対象の機能（例：ロック）に応じ、権限を有する人物がスイッチ等を適切に操作し、その結果、登録された生物測定データが保存されている生物測定データと一致すれば、所望の機能を得ることになる。
【０００４】
現在使用されている種類の装置は、例えば、国際公開特許第ＷＯ９８／１１５０１Ａ２号明細書に開示されている。この明細書では、指紋を記録する装置について説明しており、指紋を記録するカメラが着脱自在の記録モジュール内に配置され、このカメラは、例えば、シリアルインターフェイスを介してコンピュータに接続することができる。
【０００５】
国際公開特許第ＷＯ９８／４７０９６Ａ１号明細書には、ユーザーの指紋から導出されたデータを登録及び送信する携帯型の装置が示されており、データは好ましくは赤外線又は高周波によって演算ユニットに送信される。
【０００６】
独国実用新案第ＤＥ２９５，０４，６６０Ｕ１号明細書では、カメラによって顔の特徴を記録すると共にマイクロホンによって声を記録するアクセス制御装置について説明しており、保存されている権限を有する人物のパラメータと特性パラメータが一致した場合に特定の機能が制御される。尚、顔の画像化の際に外来光の影響でしばしば問題が発生するため、外来光を抑制するべく、カメラの前面にフィルタが配置されている。
【０００７】
コンピュータに対するアクセスを制御する実行可能な方法の１つは、国際公開特許第ＷＯ００／３８０９６Ａ１号明細書、並びに国際公開特許第ＷＯ００／３８１０５Ａ１号明細書に説明されているように、例えば、上部に指センサーを配置したコンピュータ用マウスによって提供される。
【０００８】
欧州公開特許第ＥＰ１，０３１，４７９Ａ２号明細書には、指紋などの人間の生物測定特性を登録し、保存されている生物測定特性と一致した場合に、ドアを開錠したり、イグニッションロックを無効にしたりする自動車用の生物測定センサーについて説明されている。
【０００９】
生物測定データによってアクセス制御等を行うこれらの既存システムの多くは、非常にサイズが大きく、様々な適用分野に適合させることができない。又、前述のタイプの現在入手可能な装置のほとんどは比較的高価であり、従って、特にプライベートな領域において広く適用されるには至っていない。更に、アクセス制御等を行う既存のシステムは安全性に問題があり、使用が特定の適用分野に限定されている。
【００１０】
従って、本発明の目的は、便利であって、その用途が多様であり、且つ安価に製造できる、生物測定データによって機能を制御する装置を提供することであり、この装置は、可能な限り安全であって、騙したり誤魔化したりすることが容易ではなく、既存の装置の欠点を回避、或いは少なくとも軽減するものである。
【００１１】
本発明の目的は、記録モジュール及び演算及び制御ユニット、又は制御対象ユニットに、それぞれ符号化又は暗号化手段及び対応する復号及び解読手段を配置ことによって達成される。記録モジュールがモジュール式で着脱自在の構造であるため、非常に小型化されると共に、多様な方法で所望の場所に設置することができる。演算及び制御ユニットは、パーソナルコンピュータやマイクロプロセッサなどによって構成することができる。又、この演算及び制御ユニットには、複数の記録モジュールを接続可能であり、この結果、多機能性が更に増強される。符号化又は暗号化手段を記録モジュールに、そして、対応する復号及び解読手段を演算及び制御ユニット又は制御対象ユニットにそれぞれ配置することにより、特に記録モジュールと演算及び制御ユニット又は制御対象ユニット間、或いは演算及び制御ユニットと制御対象ユニット間でのデータ送信の安全性を向上させることができる。同様に、このような符号化及び復号手段により、データの圧縮、即ち、記録モジュールと演算及び制御ユニット間における効率的な送信を実現することもでき、この機能は、遠距離の場合に特に重要である。データを暗号化することにより、例えば、権限を有さない人物が記録モジュールと演算及び制御ユニット間の接続を切断し、権限を有する人物のビデオ記録データのビデオ信号を挿入して高セキュリティエリアにアクセスすることを防止することができる。
【００１２】
本発明によれば、１つ又は複数の記録モジュールと演算及び制御ユニット間の接続は、プラグイン接続、ケーブル、又は例えば赤外線又は高周波手段を介した無線方式によって実現することができる。１つ又は複数の記録モジュールと演算及び制御ユニット間の距離は原則的に任意である。例えば、高周波によって関連データを送信すれば、現実にいかなる距離であっても接続可能であり、携帯電話ネットワーク等を利用することによって送信を実現することができる。尚、無線接続の場合には、当然のことながら、必要な送信及び受信装置を記録モジュールと演算及び制御ユニットの両方に設けなければならない。又、記録モジュールには別個の電源が必要であり、この電源は、個別の太陽電池などによって構成することも可能である。
【００１３】
少なくとも１つのカメラの視野を照射するべく、光源（特に、赤外光源）を記録モジュールに提供するのが有利であり、例えば、赤外線ダイオードをカメラの周りに配置する。特殊な光源を使用することにより、例えば、写真（例：アクセス権限を有する人物の写真）による装置の不正使用を効果的に防止することもできる。赤外線領域の感度が高いカメラを使用すれば、人間の熱放射を感知することが可能であり、この結果、熱を放射しない権限を有する人物の写真を偽物と識別することができる。
【００１４】
同様に、少なくとも１つの光源を記録モジュールに提供し、可視光を放射して検出対象の人物の注意を引き、顔とこれに対応する生物測定データを効果的に記録することも可能である。
【００１５】
又、この目的を達成するべく、少なくとも１つのラウドスピーカ、或いはラウドスピーカ用のインターフェイスを記録モジュールに提供してもよい。個別の信号又は音声メッセージにより、記録対象の人物にカメラの方を向かせることができる。又、このようなラウドスピーカを使用すれば、例えば、ユーザーをガイドするべく、その他のメッセージを発することも可能である。
【００１６】
記録対象の人物の声を記録するべく、少なくとも１つのマイクロホン、或いはマイクロホン用のインターフェイスが記録モジュールに提供される。
【００１７】
背景雑音を抑制するべく、フィルタを記録モジュールに提供することも可能であり、このフィルタは、好都合なことに、第２のマイクロホンを使用して背景雑音を記録するべく機能する。
【００１８】
情報を視覚的に表示したり、ユーザーをガイドするべく、少なくとも１つのディスプレイ、或いはディスプレイを接続するためのインターフェイスを記録モジュールに提供することができる。このディスプレイは、例えば、ＬＣＤやＴＦＴモニターなどの数値又はアルファベットを表示するディスプレイ又はスクリーンであってよい。
【００１９】
更なる機能を提供するべく、識別又は認証ユニット、或いは識別又は認証ユニットを接続するためのインターフェイスを記録モジュール及び／又は演算及び制御ユニットに提供することができる。例えば、カードリーダなどによって構成可能なこの識別又は認証ユニットにより、安全性を更に向上させたり、使用可能な分野を拡大することができる。例えば、権限を有する人物は、追加のコードと生物測定データの組が保存された磁気カード等を携行する。この結果、権限を有する人物が正しく識別され且つ追加のコードが認可されたものであると見なされた場合にのみ、生物測定データによる機能の制御が可能になる。この方法によれば、高セキュリティエリアを効果的に保護することが可能である。更に、この方法によれば、例えば、ＡＴＭを制御する装置を製作することが可能であり、この場合、個別のクレジットカード又は銀行カードを挿入した際の人間の識別が、これまでのようにピンコードの入力によってではなく、その人物の生物測定データによって行われることになる。
【００２０】
人間の接近を感知するべく、接近センサー、或いは接近センサー用のインターフェイスを記録モジュールに提供するのが有利である。この結果、人間が接近すると、カメラが自動的に作動するようにできる。
【００２１】
少なくとも１つのカメラと任意選択の光源を保護するべく、保護用のガラス板を少なくとも１つのカメラの前及び／或いは１つ又は複数の光源の前に配置する。
【００２２】
人物の注意を引くと共に記録対象の人物が自己チェックすることができるよう、鏡又は反射面を少なくとも１つのカメラの背後及び／或いは１つの又は複数の光源の背後に配置してもよい。
【００２３】
手動によって作動させたり特定情報の入力を可能にするべく、操作スイッチやキーボード等を記録モジュール及び／又は演算及び制御ユニットに提供することができる。例えば、操作スイッチを投入することにより、装置の動作を開始させることができる。
【００２４】
記録モジュールにメモリを提供すれば、生物測定データを記録モジュールに保存しておくことができる。又、このメモリは、ユーザーをガイドするためなどのプログラムシーケンスの保存にも使用可能である。
【００２５】
更に、コンピュータ（特に、マイクロプロセッサ）を記録モジュールに配置すれば、記録した生物測定データと保存されている生物測定データとの比較を記録モジュールにおいて実行することができる。
【００２６】
権限を有する人物の生物測定データを格納するための少なくとも１つのメモリが演算及び制御ユニットに含まれていれば、演算及び制御ユニットにおいて生物測定データの比較を実行することができる。
【００２７】
この代わりに、或いはこれに加えて、権限を有する人物の生物測定データを格納する少なくとも１つのメモリを有する中央コンピュータに演算及び制御ユニットを接続することも可能であり、この場合には、関連データの比較は、演算及び制御ユニットではなく、中央コンピュータで実行されることになる。この場合、演算及び制御ユニットがクライアントで、中央コンピュータがサーバーとして機能するため、ネットワーク構造で複数の演算及び制御ユニットを中央コンピュータに接続することができる。
【００２８】
（発明を実施するための最良の形態）
図１は、生物測定データによって機能を制御する装置を示しており、この装置は、生物測定データを記録するべく内部に少なくとも１つのカメラ２が配置された少なくとも１つの記録モジュール１を有している。カメラ２としは、非常にサイズの小さなユニット、例えば適切な光学系を有するＣＣＤ（電荷結合素子）画像コンバータ、が有利である。そして、記録モジュール１は、演算及び制御ユニット３に対して着脱自在に配置されており、演算及び制御ユニット３は、コンピュータ４、メモリ５、及び制御対象ユニット、例えばドアロック、７を接続するための少なくとも１つのインターフェイス６を有している。この演算及び制御ユニット３と記録モジュール１間の着脱自在性は、プラグイン接続８によって実現することができ、記録モジュール１は、演算及び制御ユニット３上に直接配置したり、或いは適切な接続ケーブルによって演算及び制御ユニット３から適切な距離を置いて配置することができる。又、この記録モジュール１と演算及び制御ユニット３間の接続は、無線、例えば赤外線又は高周波接続、１０によるものであってもよく、このためには、個別の送信機と受信機が記録モジュール１と演算及び制御ユニット３に必要となる。一般的な通信方法、例えば携帯電話ネットワーク、を利用すれば、遠隔地に存在する記録モジュール１と演算及び制御ユニット３間を接続することができる。無論、この接続は、その他の無線接続を使用しても実現可能である。更に、例えば、インターネットなどのデータネットワークによるデータ接続も可能である。記録モジュール１と演算及び制御ユニット３間のインターフェイスは、例えば、コンピュータのＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）周辺機器用に設計されたバスシステムやシリアル又はパラレルのコンピュータインターフェイスなどの一般的なインターフェイスによって構成することができる。例えば、ドアにアクセスするべく、人間が個別の記録モジュール１の前に立ってカメラ２を覗き込むと、対応するその人物の顔や指紋の画像が記録され、このデータが、プラグイン接続８、ケーブル９、又は接続１０を介して演算及び制御ユニット３に送信される。そして、この演算及び制御ユニット３において、画像データから個別の特徴的な生物測定データがコンピュータ４によって判定され、メモリに保存されている権限を有する人物の特徴的な生物測定データと比較される。そして、その人物の生物測定データが、保存されている生物測定データと一致すれば、インターフェイス６を介して制御対象ユニット、例えばドアロック、７が開錠されることになる。これに加えて、ポジティブなレポートを記録モジュール１に送付することも可能である。一方、人物の生物測定データがメモリ５に保存されている生物測定データと一致しない場合には、制御対象ユニット、例えばドアロック、７は作動せず、任意選択でエラーレポートが記録モジュール１に送付される。システムの不正使用を防止したり、或いは不正使用を少なくとも困難にするべく、符号化又は暗号化手段２５及び対応する復号及び解読手段を記録モジュール１及び演算及び制御ユニット３、並びに制御対象ユニット７、例えばドアロック（図３を参照）、にそれぞれ配置する。
【００２９】
図２は、本発明の実施例を透視図で示している。記録モジュール１は、カメラ２を有しており、このカメラは保護ガラス板１２の背後に配置するのが有利である。そして、カメラ２の視野を照射するべく、光源（特に、赤外光源）１３をカメラ２の周りに提供することができる。更に、光源１４をカメラ２の近傍に提供して可視光を放射し、その光によって記録対象の人物の注意を引くことも可能である。更に、ディスプレイ１１、或いはディスプレイ用のインターフェイスを記録モジュール１に提供することもできる。この記録モジュール１は、前述の使用可能なそれぞれの手段によって演算及び制御ユニット２に接続することができる。この演算及び制御ユニット３は、市販のパーソナルコンピュータ又はマイクロコンピュータによって構成可能である。
【００３０】
図３は、生物測定データによって機能を制御する本発明による装置のブロックダイアグラムを示している。記録モジュール１は、少なくとも１つのカメラ２を有しており、このカメラの周りには、カメラ２の視野を照射するべく光源（特に、赤外光源）１３を配置することができる。尚、これらのカメラ２及び赤外光源１３は、保護ガラス板１２の背後に配置するのが有利である。光の供給が過度に減少するため、カメラ２の前に通常配置されている半透明の鏡は使用しない。この代わりに、鏡１５又は反射面をカメラ２及び光源１３の背後に提供することが可能であり、この鏡又は反射面は、人物の注意を引くと共に自己チェックを可能にするべく機能する。尚、カメラ２の前に位置する人物の注意を引くには、可視光を放射する光源１４が有用である。又、この目的には、個別の音響信号を放射するラウドスピーカ１６も有用であり、このラウドスピーカ１６は、指示を与えるために使用することもできる。記録対象の人物の声を記録し、更に、質問等を受け付けるべく、マイクロホン１７を記録モジュール１に配置するか、或いは適切なインターフェイスを介して接続するのが有利である。背景雑音を抑制するべく、フィルタを記録モジュール１に提供することも可能であり、このフィルタによって、マイクロホン１７が記録する有用な信号から第２のマイクロホン（図示していない）が記録する背景雑音を分離する。尚、このフィルタは、演算及び制御ユニット３に配置することも可能であり、或いは演算及び制御ユニット３に提供されているコンピュータによって実現することもできる。又、情報を提供したり、ユーザーをガイドするべく、ディスプレイ１１を記録モジュール１に提供したり、適切なインターフェイスを介して接続することもできる。このディスプレイ１１は、単一行又は複数行のディスプレイ或いはスクリーンであってよい。任意選択の操作として、操作キーやキーボード等を記録モジュール１及び／又は演算及び制御ユニット３に提供してもよい。権限を有する人物の生物測定データを保存したり、ユーザーをガイドするプログラムシーケンスを保存したりするべく、記録モジュール１にメモリ２１を配置することもできる。例えば、カメラ２によって記録した画像から生物測定データの演算を実行したり、保存されている生物測定データとの比較を実行する場合には、コンピュータ（特に、マイクロプロセッサ）（図示されていない）を記録モジュール１に配置するのが有利である。更に機能を追加するべく、識別又は認証ユニット２２を記録モジュール１及び／又は演算及び制御ユニット３に提供するか、或いは適切なインターフェイスを介して接続することができる。例えば、カードリーダとして設計されるこのような識別又は認証ユニットによって、例えば、キャッシュディスペンサ（ＡＴＭ）の機能を実現することができる。更に、このような識別又は認証ユニット２２を使用すれば、権限を有する人物は、生物測定データ以外に追加のコードをも提示しなければならないため、安全性を更に向上させることができる。このような識別又は認証ユニット２２を使用すれば、記録モジュール１と演算及び制御ユニット３間及び制御対象ユニット７間でのそれぞれの送信の際に固有のデータの符号化又は暗号化を実現することができる。権限を有する人物は、例えば、モジュールやチップカード等を保持し、それを接触又は非接触モードで記録モジュール１の識別又は認証ユニット２２内に挿入することによって権限を有していることを証明することができる。記録対象の人物の接近を感知するべく、接近センサーを記録モジュール１に配置するか、或いは個別のインターフェイスを介して接続するのが有利である。演算及び制御ユニット３を操作したり情報を提供するべく、ディスプレイ又はスクリーン２４を演算及び制御ユニット３に提供する。メモリ５は、権限を有する人物の生物測定データを格納するべく演算及び制御ユニット３において機能することができる。この代わりに、適切な接続を介して演算及び制御ユニット３に接続されている中央コンピュータ２５のメモリ内に権限を有する人物のデータを提供することも可能である。この演算及び制御ユニット３と中央コンピュータ２５間の接続は、例えば、インターネットなどの利用可能な媒体を利用することによって実現できる。このような中央コンピュータ２５には、複数の演算及び制御ユニット３を接続するのが有利である。送信データの安全性を向上させるべく、適切な符号化及び暗号化手段及び復号及び解読手段を記録モジュール１、演算及び制御ユニット３、並びに中央コンピュータ２５（図示していない）に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による装置のブロックダイアグラム。
【図２】
本発明による装置の実施例の透視図。
【図３】
装置全体のブロックダイアグラム。

Claims (19)

1. 生物測定データによって機能を制御するための、特にアクセス制御のための装置であって、
   生物測定データを記録する少なくとも１つのカメラ（２）と、
   権限を有する人物の生物測定データを格納する少なくとも１つのメモリ（５）と、
   制御対象ユニット（７）例えばドアロックを前記少なくとも１個のカメラ（２）に接続する少なくとも１つのインターフェイス（６）を有する演算及び制御ユニット（３）、を有し、
   前記少なくとも１つのカメラ（２）は、演算及び制御ユニット（３）に接続された着脱自在の記録モジュール（１）内に配置されているものにおいて、
   前記記録モジュール（１）及び前記演算及び制御ユニット（３）、又は前記制御対象ユニット（７）のぞれぞれに符号化又は暗号化手段（２６）及び対応する復号及び解読手段（２７）が配置されることを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）は、プラグイン接続（８）を介して前記演算及び制御ユニット（３）に接続されていることを特徴とする装置。
3. 請求項１に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）は、ケーブル（９）を介して前記演算及び制御ユニット（３）に接続されていることを特徴とする装置。
4. 請求項１に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）は、例えば赤外線又は高周波を介した無線方式によって前記演算及び制御ユニット（３）に接続されていることを特徴とする装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の装置であって、前記少なくとも１つのカメラ（２）の視野を照射するべく、前記記録モジュール（１）に光源、特に、赤外光源、（１３）を提供することを特徴とする装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の装置であって、登録対象の人物の注意を引くべく、前記記録モジュール（１）に少なくとも１つの光源（１４）を提供することを特徴とする装置。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）に少なくとも１つのラウドスピーカ（１６）又はラウドスピーカ（１６）用のインターフェイスを備えることを特徴とする装置。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）に少なくとも１つのマイクロホン（１７）又はマイクロホン（１７）用のインターフェイスを備えることを特徴とする装置。
9. 請求項８に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）に背景雑音を抑制するためのフィルタを備えることを特徴とする装置。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）に少なくとも１つのディスプレイ（１８）又はディスプレイ（１８）用のインターフェイスを備えることを特徴とする装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）及び／又は前記演算及び制御ユニット（３）に識別又は認証ユニット（２２）或いは識別又は認証ユニット（２２）を接続するためのインターフェイスを備えることを特徴とする装置。
12. 請求項１乃至１１の何れか１項に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）に接近センサー（２３）又は接近センサー（２３）用のインターフェイスを備えることを特徴とする装置。
13. 請求項１乃至１２の何れか１項に記載の装置であって、前記少なくとも１つのカメラ（２）及び／或いは１つ又は複数の光源（１３、１４）の前に保護ガラス板（１２）等を備えることを特徴とする装置。
14. 請求項１乃至１３の何れか１項に記載の装置であって、前記少なくとも１つのカメラ（２）及び／或いは１つ又は複数の光源（１３、１４）の背後に鏡（１５）又は反射面を配置することを特徴とする装置。
15. 請求項１乃至１４の何れか１項に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）及び／又は前記演算及び制御ユニット（３）に操作キーやキーボード（１９、２０）等を備えることを特徴とする装置。
16. 請求項１乃至１５の何れか１項に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）にメモリ（２１）を配置することを特徴とする装置。
17. 請求項１乃至１６の何れか１項に記載の装置であって、前記記録モジュール（１）にコンピュータ、特にマイクロプロセッサ、を配置することを特徴とする装置。
18. 請求項１乃至１７の何れか１項に記載の装置であって、前記演算及び制御ユニット（３）は、権限を有する人物の生物測定データを格納する少なくとも１つのメモリ（５）を有することを特徴とする装置。
19. 請求項１乃至１８の何れか１項に記載の装置であって、前記演算及び制御ユニット（３）は、権限を有する人物の生物測定データを格納する少なくとも１つのメモリを有する中央コンピュータ（２５）に接続されることを特徴とする装置。