JP2005087354A - 個人認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
高精度で、正確な個人認証が可能な個人認証装置を提供することにある。
【解決手段】
イメージセンサ１１５は、赤外透過フィルタ１３０を介して検出された指の血管パターンを検出する。マイコン１１０は、検出された血管パターンと予めメモリ１５０に登録されている血管パターンが一致すると、ＥＣＵ２００に一致信号を送り、エンジン始動を可能とする。スイッチ１６２，１６４が、赤外透過フィルタ１３０を挟んで配置され、指が所定の位置に置かれたことを検出し、２個のスイッチがオンとなったとき、マイコン１１０は、個人認証を開始する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、人間の生体情報を認証の手段として利用する個人認証装置に係り、特に、生体情報として血管パターンを用いる場合に好適な個人認証装置に関する。

従来、例えば、自動車のドアロック解除や始動する為に鍵が用いられており、鍵をイグニッションスイッチに挿入し、回転させる事で自動車を始動状態に遷移させる事が知られている。この従来から用いられている鍵においては、鍵を盗難された場合や鍵穴のピッキング等により、自動車のオーナ以外の悪意を持った人物に運転されてしまう可能性がある。そこで、例えば、特開昭６１−５３９７２号公報や特開平６−７２２９１号公報に記載されているように、指紋のような生体情報を用いて、個人認証し、自動車のドアロック解除やエンジンを始動するものが知られている。

また、例えば、特開平５−１５１３４４号公報に記載のように、指紋のような生体情報を検出する際に、指を置く位置を一定にするために、マークを設けることが知られている。

特開昭６１−５３９７２号公報 特開平６−７２２９１号公報 特開平５−１５１３４４号公報

しかしながら、特開平５−１５１３４４号公報に記載のように、指紋などを検出する場合には、マークを設けることも有効であるが、指の血管パターンを生体情報として用いて個人認証する場合には、マークだけでは正確な個人認証ができないという問題が発生する。

すなわち、指紋は、検出部に指先を押し付けた場合には、その平面状に指紋が展開するため、平面的な情報として捉えられる。しかし、指の血管パターンの場合には、指の内部の静脈を生体情報として用いるため、３次元情報である。したがって、例えば、指先は検出部に押し付けられているが、指の根元側が検出部から離れている場合には、検出される血管パターンが異なってしまい、登録されている個人が認証を行った場合でも、未登録のパターンと誤検出することになる。

本発明の目的は、高精度で、正確な個人認証が可能な個人認証装置を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、指若しくは掌の血管パターンを検出する検出部と、この検出部により検出された血管パターンと予め登録されている血管パターンの一致不一致により個人認証する個人認証装置において、前記検出部を挟んで配置され、指若しくは掌を検出する少なくとも２個の検出手段と、この２個の検出手段がオンとなったとき、個人認証を開始する制御手段を備えるようにしたものである。
かかる構成により、高精度で、正確な個人認証を行い得るものとなる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記２個の検出手段がともにオンでない場合には、その旨を通知する通知手段を備えるようにしたものである。

（３）上記（１）において、好ましくは、前記検出部は指の血管パターンを検出するとともに、前記検出部の近傍に配置され、少なくとも２本の指に対するガイド部を備えるようにしたものである。

（４）上記（３）において、好ましくは、前記ガイド部は、Ｕ字状底部と、その両側に配置された側壁部を備えるようにしたものである。

（５）上記（１）において、好ましくは、前記検出部は指の血管パターンを検出するとともに、前記検出部の近傍に配置され、指の先端部に対するガイド部を備えるようにしたものである。

本発明によれば、高精度で、正確な個人認証が可能となる。

以下、図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態による個人認証装置の構成及び動作について説明する。本実施形態では、個人認証装置を自動車の始動システムに適用した例について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による個人認証装置の構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による個人認証装置の構成を示すブロック図である。

個人認証装置１００は、マイコン１１０と、イメージセンサ１１５と、レンズ１２０と、赤外光源１２５と、赤外透過フィルタ１３０と、表示器１３５と、音源１４０と、駆動回路１４５と、不揮発性メモリ１５０、電源回路１５５と、指置き部１６０とを備えている。

被認証物である指Ｆが指置き部１６０に置かれると、赤外光源１２５が出射した赤外光が、指Ｆに照射される。赤外光は、血液のヘモグロビンで吸収されるため、イメージセンサ１１５上には、レンズ１２０によって血管のパターン，すなわち、静脈パターンが結像される。ここで、赤外透過フィルタ１３０は、血管パターンを得るのにノイズとなる可視光をカットし、血管パターンが含まれる赤外光のみを透過させるために用いられている。

ここで、図２を用いて、血管パターンの一例について説明する。

図２は、本発明の一実施形態による個人認証装置で検出される血管パターンの説明図である。

例えば、指Ｆをイメージセンサ１１５の撮像範囲ＩＡの中心に置いた場合、図２に示すように、イメージセンサ１１５によって検出される像としては、指Ｆの輪郭と、血管パターンＢＶが得られる。血管パターンＢＶは個人により異なるので、予め血管パターンＢＶを不揮発性メモリ１５０に登録しておき、認証時に登録パターンと認証パターンの一致，不一致を判定することにより個人を特定することができる。認証時には、指Ｆの輪郭を基準とし、その輪郭内に血管パターンＢＶがどのように配置されているかによって認証を行うようにしている。

マイコン１１０は、イメージセンサ１１５によって検出された指Ｆの血管パターンと、メモリ１５０内に予め登録されている血管パターンを比較して、両者が近似していれば登録されている本人であると判断し、相違が大きければ未登録の他人であると判断する。マイコン１１０は、一致不一致の情報を、駆動回路１４５を駆動して、表示器１３５表示し、また、音源１４０により通知する。

電源回路１５５には、イグニッションスイッチ（ＩＧＮ−ＳＷ）２１０がＡＣＣ，ＯＮの状態にある時に、外部から電源が供給されている。更に、個人認証装置１００とエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）２００は、ＬＡＮでつながれている。

マイコン１１０は、一致を検出すると、一致情報をＥＣＵ２００に転送する。ＥＣＵ２００は、一致情報が入力している状態で、イグニッションスイッチ２１０がエンジンスタートの状態になると、エンジンを始動する。なお、エンジン始動スイッチ２２０を別途設けて、マイコン１１０は、一致しているときに、エンジン始動スイッチ２２０がオンなると、ＥＣＵ２００にエンジン始動信号を送出して、ＥＣＵ２００がエンジンを始動するようにしてもよいものである。

次に、指置き部１６０の構成について説明する。指置き部１６０には、２個のスイッチ１６２，１６４と、ガイド部１６６，１６８とを備えている。スイッチ１６２，１６４は、押しボタン式，静電容量式のものである。スイッチ１６２は、指Ｆの先端部に近い位置に配置されている。スイッチ１６４は、血管パターンを検出するための検出部に相当する赤外透過フィルタ１３０の位置を挟んで、指Ｆの付け根側に配置されている。すなわち、スイッチ１６２，１６４は、血管パターンの検出部を挟んで配置されている。スイッチ１６２およびスイッチ１６４がともにオンとなっているとき、指Ｆは、検出部にぴたりと密着していることが判定できる。

指の血管パターンにより個人認証する場合には、指の内部の静脈を生体情報として用いるため、３次元情報である。したがって、例えば、指先は検出部に押し付けられているが、指の根元側が検出部から離れている場合には、検出される血管パターンが異なるため、登録されている個人が認証を行った場合でも、未登録のパターンと誤検出することになる。それに対して、本実施形態では、２個のスイッチ１６２，１６４を用いて、これらを検出部を挟む位置に配置することにより、両方のスイッチがオンであれば、指が検出部に密着している状態であるので、常に同じ状態で血管パターンの検出が可能となり、誤検出を防止し得るものとなる。

静電容量式スイッチを用いることにより、使用者が触れるだけで認証を開始するため、使用者の負荷が少なく、また、偽造された被認証物と区別することができる。

なお、スイッチ１６２，１６４として遮光式スイッチを用いることもできる。この場合には、ガイド部１６６を図示の状態よりも指Ｆの前後方向にさらに延在させ、その一方の側壁に発光部を備え、他方の側壁に受光部を備え、ガイド部１６６に置かれた指Ｆが赤外透過フィルタ１３０に密着するほど近接したとき、発光部からの光が指Ｆによって遮られてスイッチがオンするように構成する。遮光式スイッチとすることにより、スイッチ自体には触れることが無いため、使用者への負荷が少なく、また、ガラス等でスイッチ部分を覆うことができるため、防汚，防水構造としやすいものである。

次に、図３を用いて、ガイド部１６６の構成について説明する。
図３は、本発明の一実施形態による個人認証装置に用いられるガイド部の斜視図である。

ガイド部１６６は、２個のＵ字状の底部１６６Ｕ１，１６６Ｕ２と、それぞれの底部の両側に形成された３個の横壁部１６６Ｓ１，１６６Ｓ２，１６６Ｓ３とから構成されている。ガイド部１６６には、２本の指Ｆ１，Ｆ２が置かれる。例えば、人差し指により認証する場合、指Ｆ１が人差し指であり、指Ｆ２が中指である。従って、底部１６６Ｕ１の下には、図１に示した赤外透過フィルタ１３０が配置されている。

１本の指だけを検出部に置くようにすると、指が指の軸周りに回転した状態で置かれる場合が生じる。指の血管パターンにより個人認証する場合には、指の内部の静脈を生体情報として用いるため、３次元情報である。したがって、例えば、指が回転した状態で検出部に押し付けられると、赤外光源１２５からの透過光によって形成される血管パターンの形状は、正常に指が置かれた場合に検出される血管パターンが異なるため、登録されている個人が認証を行った場合でも、未登録のパターンと誤検出することになる。それに対して、本実施形態では、２本の指を配置可能なガイド部１６６を設けることにより、２本の指の根元は手に連続しているため、指の軸方向の回転が起こりにくくなっている。したがって、常に同じ状態で血管パターンの検出が可能となり、誤検出を防止し得るものとなる。

ここで、ガイド部１６６が、２個のＵ字状の底部１６６Ｕ１，１６６Ｕ２を備えることにより、指ＦがＵ字状の底部１６６Ｕ１，１６６Ｕ２にフィットしてさらに指の軸方向の回転を起こりにくくなる。また、Ｕ字状の底部１６６Ｕ１，１６６Ｕ２の中心を、レンズ１２０の中心軸と一致させることにより、指Ｆがレンズ１２０の中心からずれることを防止できる。また、ガイド部１６６が、底部の両側に形成された３個の横壁部１６６Ｓ１，１６６Ｓ２，１６６Ｓ３を備えることにより、指の左右方向のずれが生じにくくなるため、パターンの一致を判定する認証作業も短時間で行える。

なお、底部の形状は、Ｕ字状に限らず、平面状とすることもできる。この場合側壁の存在により、左右方向の指の移動が制限され、パターン一致の判定作業を短時間で行うことができる。

ガイド１６８は、指Ｆの先端部に配置されており、ガイド１６８よりも奥まで指が挿入されることを防止している。したがって、ガイド１６８に指Ｆの先端を押しつける位置まで常に挿入することにより、指Ｆの長手方向の位置ずれを防止して、パターン一致の判定時間を短縮することができる。

以上のように、本実施形態では、ガイド部１６６，１６８を備えることにより、指Ｆは、イメージセンサ１１５に対して常に同じ位置に置かれるようになり、誤検出を防止でき、また、パターン一致の判定時間を短縮することができる。

次に、図４を用いて、本発明の一実施形態による個人認証装置の動作について説明する。
図４は、本発明の一実施形態による個人認証装置の動作を示すフローチャートである。

ステップｓ１００において、イグニッションスイッチ（ＩＧＮ−ＳＷ）２１０がＡＣＣ又はＯＮの状態になると、電源回路１５５には、外部から電源が供給され、個人認証装置１００に通電される。そして、ステップｓ１０５において、マイコン１１０は、駆動回路１４５に制御信号を出力して、表示器１３５のランプを緑の点滅にする。

次に、ステップｓ１１０において、マイコン１１０は、スイッチ１６２，１６４（ＳＷ１，ＳＷ２）がともにＯＮになったか否かを判定する。スイッチ１６２，１６４のいずれかがＯＮもしくは両方ＯＦＦの時は、ステップｓ１０５に戻り、ランプの緑点滅を繰り返し、指が正常な検出位置に置かれていないことを表示する。スイッチ１６２，１６４がともにＯＮになると、ステップｓ１１５において、マイコン１１０は、イメージセンサ１１５から血管パターンを取込を開始し、取込が完了したか否かを判定する。

データ取込が完了すると、ステップｓ１２０において、マイコン１１０は、駆動回路１４５に制御信号を出力して、音源１４０からデータ取込完了音（例えば、「ピッー」という音）を発生して、データ取込完了を通知する。

次に、ステップｓ１２５において、マイコン１１０は、イメージセンサ１１５によって検出された指Ｆの血管パターンと、メモリ１５０内に予め登録されている血管パターンを比較して、両者が近似していれば登録されている本人であると判断し、相違が大きければ未登録の他人であると判断する。そして、本人と判断された場合には、認証ＯＫとして、ステップｓ１４０に進み、他人と判断される場合には認証ＮＧとして、ステップｓ１３０に進む。

他人と判断され、認証ＮＧの場合には、ステップｓ１３０において、マイコン１１０は、駆動回路１４５に制御信号を出力して、表示器１３５のランプを赤の点灯にするとともに、ステップｓ１３５において、音源１４０から警告音（例えば、「ピッピッピッ」という音）は発生して、認証ＮＧを通知する。

一方、本人と判断され、認証ＯＫの場合には、ステップｓ１４０において、マイコン１１０は、駆動回路１４５に制御信号を出力して、表示器１３５のランプを緑の点灯にして、認証ＯＫを通知する。そして、ステップｓ１４５において、マイコン１１０は、ＥＣＵ２００に対して、一致信号を出力する。

ＥＣＵ２００は、一致情報が入力している状態で、イグニッションスイッチ２１０がエンジンスタートの状態になると、エンジンを始動する。

なお、上述の説明では、指静脈を生体情報の例として説明したが、生体情報は掌の静脈であってもよいものである。この場合にも、掌の静脈を検出する検出部を挟んで、２カ所のスイッチを設けて、掌が正しく検出部に置かれたか否かを判定する。また、個人認証装置を自動車の始動システムに応用する例として説明したが、自動車のドアの開閉に適用してもよいものである。

以上説明したように本実施形態によれば、被認証物である指や掌の血管パターンの生体情報を一定の位置で取得できるので、認証時の誤動作を低減することができる。

本発明の一実施形態による個人認証装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による個人認証装置で検出される血管パターンの説明図である。 本発明の一実施形態による個人認証装置に用いられるガイド部の斜視図である。 本発明の一実施形態による個人認証装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１００…個人認証装置
１１０…マイコン
１１５…イメージセンサ
１２０…レンズ
１２５…赤外光源
１３０…赤外透過フィルタ
１５０…不揮発性メモリ
１６２，１６４…スイッチ
１６６，１６８…ガイド
２００…ＥＣＵ
２１０…イグニッションスイッチ
Ｆ…指
ＢＶ…血管パターン

Claims (5)

1. 指若しくは掌の血管パターンを検出する検出部と、この検出部により検出された血管パターンと予め登録されている血管パターンの一致不一致により個人認証する個人認証装置において、
   前記検出部を挟んで配置され、指若しくは掌を検出する少なくとも２個の検出手段と、
   この２個の検出手段がオンとなったとき、個人認証を開始する制御手段を備えたことを特徴とする個人認証装置。
2. 請求項１記載の個人認証装置において、
   前記２個の検出手段がともにオンでない場合には、その旨を通知する通知手段を備えたことを特徴とする個人認証装置。
3. 請求項１記載の個人認証装置において、
   前記検出部は指の血管パターンを検出するとともに、
   前記検出部の近傍に配置され、少なくとも２本の指に対するガイド部を備えたことを特徴とする個人認証装置。
4. 請求項３記載の個人認証装置において、
   前記ガイド部は、Ｕ字状底部と、その両側に配置された側壁部を備えたことを特徴とする個人認証装置。
5. 請求項１記載の個人認証装置において、
   前記検出部は指の血管パターンを検出するとともに、
   前記検出部の近傍に配置され、指の先端部に対するガイド部を備えたことを特徴とする個人認証装置。
   
   

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