JP2010061553A - 指静脈認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カード情報と指静脈情報とを用いる指静脈認証装置の小型化を図る。
【解決手段】本発明の指静脈認証装置は、赤外線発光部、赤外線発光部からの赤外線の照射により、カードに格納したカード情報と指静脈情報とを選択的に取得するキャプチャ部、及び赤外線発光部からの赤外線の発光を制御し、キャプチャ部が取得したカード情報と指静脈情報とを入力し、入力したカード情報と指静脈情報との少なくとも一方に基づいて認証処理を実行する制御部を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、カードに格納された情報を読み取る機構を備えた指静脈認証装置に関する。

種々のシステムのセキュリティのために、指紋、虹彩、静脈パターンなどの生体情報を用いた生体情報認証装置がある。たとえば、赤外線が血管を透過しにくい点に注目した、生体情報としての血管パターンを用いた個人識別装置が特許文献１に開示されている。特許文献１の個人識別装置は、予め記憶した血管パターンの特徴量と、赤外線を照射して受像した血管パターンの特徴量とが一致するか否かを判別する。

特許文献１に開示される生体情報の特徴量を予め記憶しておく媒体として、たとえば特許文献２に開示されているようなＩＣカードがある。特許文献２には、ＡＴＭ（取引処理装置）において、生体情報として指紋を用い、指紋情報をＩＣカードに格納しておくことが開示されている。

生体情報の特徴量を格納する記憶媒体として、特許文献２に開示されるＩＣカードが主として用いられるが、情報記憶カードには、磁気カードや、特許文献３に開示される赤外線吸収材料と赤外線透過材料とを用いたカードもある。

特開平７−２１３７３号公報 特開２００７−１１８０４号公報 特開平７−２６６７５５号公報

特許文献２に開示されるＡＴＭでは、生体認証を用いるために、生体情報の読取装置とＩＣカードの情報を読み取るカードリーダとが必要となる。これはＡＴＭに限らず、カードに記憶した生体情報との照合を用いる生体情報認証装置を組み込む装置やシステムにとっては、小型化を妨げる要因となる。

本発明の指静脈認証装置は、赤外線発光部、赤外線発光部からの赤外線の照射により、カードに格納したカード情報と指静脈情報とを選択的に取得するキャプチャ部、及び赤外線発光部からの赤外線の発光を制御し、キャプチャ部が取得したカード情報と指静脈情報とを入力し、入力したカード情報と指静脈情報との少なくとも一方に基づいて認証処理を実行する制御部を有する。

本発明の望ましい他の態様は、キャプチャ部は、カード情報と指静脈情報とを、時間的に切り替えることにより、選択的に取得する。

本発明の望ましいさらに他の態様は、キャプチャ部は、カード情報と指静脈情報とを、互いに異なる領域を選択することにより、取得する

本発明によれば、カード情報と指静脈情報とを用いる指静脈認証装置の小型化が図れる。したがって、このような指静脈認証装置を組み込む装置やシステムの小型化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の一実施形態は、生体情報として静脈パターン、特に指静脈のパターンを用い、指静脈のパターンを得るための赤外線をカード情報の読み取りにも用い、赤外線の発光部及びキャプチャ部（受光・受像部）を共用する機構とすることにより、カード情報の読み取り機構を備えた指静脈認証装置の小型化を図るものである。より具体的には、赤外線の照射により、カードに格納したカード情報と指静脈情報とを選択的に取得するキャプチャ部を設ける。選択的に取得するためには、時間的に切り替えて取得する実施形態と領域的に区分けして取得する実施形態とがあり、それらを実施例として後述する。

以下に説明するカードは、たとえば特許文献３に示される赤外線吸収材料と赤外線透過材料とを用い、それらの一方により格納情報をパターン（文字パターンでもよい）として形成したカードであり、赤外情報カードまたは単にカードと呼ぶ。したがって、カードの格納情報の読み取りと赤外線によるパターンの受像を同義として用いる。

図１に、指静脈認証装置１０９の外観図を示す。指静脈認証装置１０９の構成は、本装置１０９の制御やＡＴＭなどの上位装置との通信を行う制御部１０１、画像を取得するキャプチャ部１０２、赤外情報カードを挿入し、目視不可能な赤外情報の位置決めをするためのカード挿入ガイド１０３、指を置くための指ガイド１０４、カードが挿入されていることを検知するカード挿入検知センサ１０５、指が置かれていることを検知する生体センサ１０６、指に赤外線光を照射する指照射用赤外線発光部１０７及び赤外情報カード２０１に赤外線光を照射する赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８から構成される。赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８の配置を図１に示すように、装置内部で下方向に照射する配置とすることで、従来の指静脈認証装置と同様に、指ガイド１０４の上部を開放した構造にできるので、指静脈認証装置１０９の小型化を図ることができる。

図２は、本実施例の赤外情報カード読み取り時の動作概略を説明する図である。赤外情報カード２０１がカード挿入ガイド１０３に挿入されると、カード挿入検知センサ１０５がカード挿入検知してカード挿入検知の状態となる。生体センサ１０６は、指３０１が指ガイド１０４に置かれていないので(点線で図示)、生体未検知の状態となる。この場合に、制御部１０１は赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８に対してカード発光命令２０４を出力する。カード発光命令２０４に応答して、赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８が赤外線を照射する。赤外線の赤外情報カード２０１への照射により、キャプチャ部１０２にて赤外情報カード２０１の情報を読み取り、制御部１０１は読み取ったカード情報を入力する。

図３は、本実施例の指静脈読み取り時の動作概略を説明する図である。指３０１が指ガイド１０４に置かれると(実線で図示)、生体センサ１０６が生体検知の状態となる。カード挿入検知センサ１０５は、赤外情報カード２０１がカード挿入ガイド１０３に挿入されていないので(点線で図示)、カード挿入未検知の状態となる。この場合に、制御部１０１は指照射用赤外線発光部１０７に対して指発光命令３０４を出力する。指発光命令３０４に応答して、指照射用赤外線発光部１０７が赤外線２０５を照射する。赤外線の指３０１への照射により、キャプチャ部１０２にて指静脈情報（指静脈パターン）を読み取り、制御部１０１は読み取った指静脈情報を入力する。

制御部１０１は、たとえば、先に入力したカード情報に含まれる指静脈情報の特徴量と、入力した指静脈情報の特徴量を照合することにより、指静脈認証を実行する。

図４は、指３０１と赤外情報カード２０１とが同時に検知された場合の動作概略を説明する図である。赤外情報カード２０１がカード挿入ガイド１０３に挿入され、且つ指ガイド１０４に指が置かれた状態であるので、カード挿入検知センサ１０５はカード挿入検知の状態にあり、生体センサ１０６は生体検知の状態である。

このように指３０１と赤外情報カード２０１とを同時に検知した場合、情報の読み取りは赤外情報カード２０１を優先する。したがって、この場合の制御部１０１による発光命令２０４の出力から読み取ったカード情報の入力に至る動作は、図２を用いて説明した動作と同様となる。この赤外情報カード２０１の読み取りを優先する動作は、指静脈情報と赤外情報カード２０１の情報との赤外情報の重なりを防止する目的であり、通常はこの動作モードを用いる。なお、赤外情報カード２０１の読み取りを優先させるために、指静脈認証装置は、指を置く位置（指ガイド１０４の位置）とキャプチャ部１０２との間に、赤外情報カード２０１が位置決めされる（カード挿入ガイド１０３の位置）構造とする。

なお、図２及び図４と図３とでは、赤外線を受光するキャプチャ部１０２の領域が異なるように図示しているが、これは図示上の都合であり、指照射用赤外線発光部１０７及び赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８への制御部１０１からの発光命令が時間的に切り替えられているので、指照射用赤外線発光部１０７からの赤外線と赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８からの赤外線とを、キャプチャ部１０２の同じ領域で受光しても良い。同じ領域で受光するとは、受光領域が重なっても良いが、全く同じ領域である必要はないという意である。

本実施例によれば、指静脈情報と赤外情報カード２０１の情報とを読み取るための赤外線を選択的に（時間的に切り替えて）発光させ、情報を読み取るキャプチャ部１０２を共用するので、指静脈認証装置１０９の小型化を図ることができる。

本実施例は、指静脈画像と赤外情報カード２０１の画像情報との赤外情報画像の重なりを利用する例である。図５は、赤外情報画像の重なりを利用する動作概略を説明する図である。カード挿入検知センサ１０５及び生体センサ１０６が各々赤外情報カード２０１と指３０１とを検知し、挿入されている赤外情報カード２０１が、後述する重ね合わせ画像情報取得用のカードである場合、制御部１０１は、カード発光命令２０４と指発光命令３０４とを出力する。各々の発光命令に応答して、赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８と指照射用赤外線発光部１０７との両方から赤外線２０５が照射され、キャプチャ部１０２にて赤外情報カード２０１のカード情報と指静脈情報との両方を読み取り、制御部１０１は読み取ったカード情報及び指静脈情報を入力する。これにより指静脈情報と赤外情報カード情報とを用いた認証を実行でき、いずれか一方の情報を用いた認証に比べて高セキュリティを確保できる。

このような指静脈情報と赤外情報カード２０１の情報との重なりを利用する場合、図６に例を示す赤外情報カード２０１を用いる。図６に示す赤外情報カード２０１が、前述の重ね合わせ画像情報取得用のカードである。カード挿入ガイド１０３に赤外情報カード２０１を挿入した状態で、カード２０１と指ガイド１０４（又は指ガイド１０４上の指３０１）が重なる位置を避けた部分を赤外情報格納エリアとする。換言すると、指静脈情報を得るための指照射用赤外線発光部１０７からの赤外線が赤外情報カード２０１を透過するように赤外線透過エリア６０２を赤外情報カード２０１に設け、赤外線透過エリア６０２を除いた他の領域に赤外情報格納エリア６０１を設け、指静脈の画像と赤外情報カード２０１の赤外画像とが重ならないようにする。キャプチャ部１０２が、カード情報と指静脈情報とを同時に取得できることから重ね合わせと表現しているが、情報同士の領域的な重なりはなく、キャプチャ部１０２は互いに異なる領域を選択することになる。この赤外情報格納エリア６０１に、重ね合わせ画像取得用のカードであることを示す情報を格納しておき、この情報を読み取った場合に、重ね合わせ画像を取得するように動作する。

図７は、制御部１０１による重ね合わせ画像取得の処理フローチャートである。カード挿入ガイド１０３に赤外情報カード２０１が挿入されると、カード挿入検知センサ１０５はカードを検知する（Ｆ７００）。制御部１０１は、カードの検知に応答して、赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８へカード発光命令を出力すると（Ｆ７０５）、赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８は赤外線を照射する。赤外線が赤外情報カード２０１に照射され、キャプチャ部１０２で受像した赤外情報カード２０１の画像を入力する（Ｆ７１０）。入力した赤外情報カード２０１の画像情報から、赤外情報カード２０１が重ね合わせ画像取得用の赤外情報カードであるかを判定する（Ｆ７１５）。重ね合わせ画像取得用の赤外情報カードでない場合は、重ね合わせ画像取得の処理を終了する。重ね合わせ画像取得用の赤外情報カードである場合は、カード挿入検知センサ１０５と生体センサ１０６との各々がカード挿入検知の状態と生体検知の状態であるかを判定する（Ｆ７２０）。赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８及び指照射用赤外線発光部１０７へ各々発光命令を出力する（Ｆ７２５）。赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８及び指照射用赤外線発光部１０７からの赤外線の照射に対応して、キャプチャ部１０２から指静脈画像と赤外情報カード画像の重ね合わせ画像を入力する（Ｆ７３０）。入力した画像に対応して所定の認証処理を実行する。すなわち、重ね合わせ画像取得用の赤外情報カードでない場合は、赤外情報カード情報を用いた認証処理を実行し、重ね合わせ画像取得用の赤外情報カードである場合は、赤外情報カード情報と指静脈情報を用いた認証処理を実行する。このようにすることで、赤外情報カード情報に基づく認証と、指静脈情報と赤外情報カード情報との重ね合わせ画像を用いた認証とを、用いられる赤外情報カード２０１によって選択的に実行することができる。

本実施例によれば、指静脈情報と赤外情報カード２０１の情報とを読み取るための赤外線を、キャプチャ部１０２が選択的に（領域的に分けて）受光するので、情報を読み取るキャプチャ部１０２を共用でき、指静脈認証装置１０９の小型化を図ることができる。

本実施例は、赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８を指照射用赤外線発光部１０７が兼ねて（実施例１及び実施例２の赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８及びカード挿入ガイド１０３は不要）、さらに小型化した指静脈認証装置１０９の例である。本実施例では、使用する赤外情報カード２０１を、図８に例示すような幅狭赤外情報カード８０１とする。図８は幅狭赤外情報カード８０１を指ガイド１０４上に置き、上から見た図である。図８に示すように、指ガイド１０４に幅狭赤外情報カード８０１を置き、指照射用赤外線発光部１０７からの赤外線照射により、キャプチャ部１０２で、幅狭赤外情報カードのカード情報を読み込む。この場合、幅狭赤外情報カード８０１は、指ガイド１０４より幅の狭いカード形状である。生体センサ１０６を用いて幅狭赤外情報カード８０１が指ガイド１０４に置かれたことを検出できないなどの必要に応じて、幅狭カード検知センサを設ける。

図９は、幅狭赤外情報カード８０１読み取り時の動作概略を説明する図である。図９は、指ガイド１０４の生体センサ１０６と共に幅狭カード検知センサ９０１を設け、実施例１及び実施例２で説明した赤外情報カード２０１の使用も許容する（赤外情報カード照射用赤外線発光部１０８及びカード挿入ガイド１０３を備える）例を示している。幅狭赤外情報カード８０１が指ガイド１０４に置かれると、幅狭カード検知センサ９０１が幅狭カード検知の状態となり、生体センサ１０６は生体未検知の状態である。カード挿入検知センサ１０５はカード未検知９０４の状態となる。この場合、制御部１０１から指照射用赤外線発光部１０７に対して発光命令９０５が出されて指照射用赤外線発光部１０７から赤外線２０５が照射され、キャプチャ部１０２にて幅狭赤外カード情報を取得し、取得した情報を制御部１０１が入力する。指静脈情報を入力する場合は、指ガイド１０４の幅狭赤外情報カード８０１を指３０１に置き換える。

本実施例によれば、指静脈情報と幅狭赤外情報カードの情報とを読み取るために、指と幅狭赤外情報カードとを指ガイド上に、ユーザが選択的に置き換える(キャプチャ部から見れば、時間的に切り替えられる)ことにより、赤外線発光部及びキャプチャ部１０２を共用するので、指静脈認証装置１０９の小型化を図ることができる。

本実施例は、実施例１〜３に説明した、赤外情報カードの情報並びに指静脈情報及び赤外情報カードの情報を用いて認証する指静脈認証装置１０９の、装置(システム)への適用例である。ここでは、装置(システム)として指静脈認証型鍵管理装置１００１を例に説明する。

図１０は、指静脈認証装置１０９を搭載した指静脈認証型鍵管理装置１００１の概観図である。この指静脈認証型鍵管理装置１００１では、セキュリティレベルの高い鍵１００３とセキュリティレベルの低い鍵１００４の２種類が管理されている。扉１００２は、多機能指静脈認証装置１０９で指静脈情報に基づく指静脈認証及び／または赤外情報カードの情報に基づく赤外情報カード認証のいずれの認証方法であっても、認証されれば開錠され、開かれる。赤外情報カード認証の場合はセキュリティレベルの低い鍵１００４を取り出すことができ、指静脈認証ではセキュリティレベルの高い鍵１００３とセキュリティレベルの低い鍵１００４の両方を取り出すことができる。

本実施例によれば、セキュリティレベルの低、高の管理を一台のシステムで実現でき、セキュリティレベルの低い鍵の取り扱いに関しては、重要な個人情報である指静脈情報を登録、管理する必要はなく、赤外情報カードの配布のみでの運用が可能にある。

指静脈認証装置の外観図である。 赤外情報カード読み取り時の動作概略図である。 指静脈読み取り時の動作概略図である。 指と赤外情報カードが同時に検知された場合の動作概略である。 指静脈画像と赤外情報カードの重なり画像を利用する動作概略図である。 重ね合わせ画像取得用の赤外情報カードの例である。 制御部による重ね合わせ画像取得の処理フローチャートである。 幅狭赤外情報カードを指ガイド上に置き、上から見た図である。 幅狭赤外情報カード読み取り動作概略図である。 指静脈認証装置を搭載した指静脈認証型鍵管理装置の概観図である。

符号の説明

１０１：制御部、１０２：キャプチャ部、１０３：カード挿入ガイド、１０４：指ガイド、１０５：カード挿入検知センサ、１０６：生体センサ、１０７：指照射用赤外線発光部、１０８：赤外情報カード照射用赤外線発光部、１０９：指静脈認証装置、２０１：赤外情報カード、２０４：カード発光命令、２０５：赤外線、３０１：指、３０４：指発光命令、６０１：赤外情報格納エリア、６０２：赤外線透過エリア、８０１：幅狭赤外情報カード、９０１：幅狭カード検知センサ、９０５：発光命令、１００１：指静脈認証型鍵管理装置、１００２：扉、１００３：セキュリティレベルの高い鍵、１００４：セキュリティレベルの低い鍵。

Claims (8)

1. 赤外線発光部、
   前記赤外線発光部からの赤外線の照射により、カードに格納したカード情報と指静脈情報とを選択的に取得するキャプチャ部、及び
   前記赤外線発光部からの赤外線の発光を制御し、前記キャプチャ部が取得した前記カード情報と前記指静脈情報とを入力し、入力した前記カード情報と前記指静脈情報との少なくとも一方に基づいて認証処理を実行する制御部
   を有することを特徴とする指静脈認証装置。
2. 前記キャプチャ部は、前記カード情報と前記指静脈情報とを、時間的に切り替えることにより、選択的に取得することを特徴とする請求項１記載の指静脈認証装置。
3. 前記制御部からの前記赤外線の発光命令に応答して、前記赤外線発光部は、前記カード情報を前記キャプチャ部が取得するためと前記指静脈情報を前記キャプチャ部が取得するためとのいずれか一方のために前記赤外線を照射することを特徴とする請求項２記載の指静脈認証装置。
4. 前記制御部は、前記カード及び前記指静脈情報を得る指の少なくとも一方の検知に応答して、前記赤外線の発光命令を前記赤外線発光部に出力することを特徴とする請求項３記載の指静脈認証装置。
5. 前記制御部は、前記カード及び前記指静脈情報を得る指の検知に応答して、前記カード情報を前記キャプチャ部が取得するための前記赤外線の発光命令を前記赤外線発光部に出力することを特徴とする請求項３記載の指静脈認証装置。
6. 前記キャプチャ部は、前記カード情報と前記指静脈情報とを、互いに異なる領域を選択することにより、取得することを特徴とする請求項１記載の指静脈認証装置。
7. 前記制御部は、前記カード情報に含まれる、前記キャプチャ部が前記カード情報と前記指静脈情報とを互いに異なる領域を選択することにより取得可能なカードであることを示す情報の検出に応答して、前記赤外線発光部からの前記赤外線の発光を制御することを特徴とする請求項６記載の指静脈認証装置。
8. 前記カード情報を取得する前記カードの位置を、前記指静脈情報を取得する指を置く位置と前記キャプチャ部との間とすることを特徴とする請求項１記載の指静脈認証装置。

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