JP2011141880A - 指紋認証装置、指紋認証方法、指紋認証プログラム及び携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指紋認証に関し、検知形態による誤差を払拭して指紋認証機能を向上させる。
【解決手段】指紋を検知する指紋センサ部（４）と、指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録する登録部（指紋データ格納領域１０４）と、登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、指紋センサ部から得た入力データと比較する比較部（制御部８）とを含む構成としている。複数の登録データから比較対象を選択して入力データと比較するので、認証精度が向上し、認証機能が高められる。
【選択図】図１３

Description

本発明は、指紋認証機能を備える携帯電話機等に用いることができる指紋認証に関し、指紋検出部と指紋検出対象である指との相対的な位置の変化に対応させた指紋認証装置、指紋認証方法、指紋認証プログラム及び携帯端末装置に関する。

携帯電話機等の携帯端末装置には、利用者を特定するために指紋認証機能を備えるものが普及している。このような指紋認証に関し、特許文献１には、装置本体に認証入力手段を備え、指紋入力手段から受け取った指紋画像の特徴抽出を行い、その指紋特徴が登録されている指紋特徴に存在するか否かを調べるものが開示されている。

特開２０００−２７０３８５公報

ところで、指紋認証は入力指紋情報が登録指紋情報にあるか否かで行うので、入力指紋情報が登録指紋情報に合致しなければ、本人であることを確認することができない。携帯電話機のように、例えば、２つの筐体部をヒンジ部で連結して開閉可能に構成された機器では、指紋検出部が特定の箇所に設置されていても、開かれた筐体部から指紋入力を行う場合と、閉じられた筐体部から指紋入力を行う場合では、指紋検出部に対する指紋の入力形態が異なる場合があり、このような使用形態により検出パターンが変化するため、認証検出率が低下すると、認証に手間取るといった不都合も予想される。このため、利用者は、指紋検出部に対する指や、指の置かれる向きを意識する等、不都合を感じる場合がある。

このような課題について、特許文献１にはその開示や示唆はなく、それを解決するための構成の開示や示唆もない。

そこで、本発明の目的は、指紋認証に関し、検知形態による誤差を払拭して指紋認証機能を向上させることにある。

また、本発明の他の目的は、指紋認証機能を向上させた携帯端末装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、検知形態の異なる複数の指紋データを登録し、その指紋データから比較対象を選択し、入力指紋データと比較することにより、指紋の認証機能を向上させている。

上記目的を達成するため、本発明の第１の側面は、指紋認証装置であって、指紋を検知する指紋センサ部と、前記指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録する登録部と、前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較する比較部とを含む構成としてもよい。斯かる構成によれば、複数の登録データから比較対象を選択して入力データと比較するので、認証精度が向上し、認証機能が高められる。

上記目的を達成するためには、上記指紋認証装置において、メッセージを表示する表示部と、前記指紋センサ部に対する指紋の検知形態を表すメッセージを前記表示部に表示させ、前記指紋センサ部から得られた複数の指紋データを前記登録部に登録させる処理部とを備える構成としてもよい。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。

上記目的を達成するため、本発明の第２の側面は、指紋認証方法であって、指紋を検知する処理と、指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録部に登録する処理と、前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較する処理とを含む構成である。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。

上記目的を達成するため、本発明の第３の側面は、コンピュータに実行させる指紋認証プログラムであって、指紋を検知するステップと、指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録部に登録するステップと、前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較するステップとを含む構成である。

上記目的を達成するため、本発明の第４の側面は、携帯端末装置であって、指紋を検知する指紋センサ部と、前記指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録する登録部と、前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較する比較部とを含む構成である。斯かる構成によれば、複数の登録データから比較対象を選択して入力データと比較するので、認証精度が向上し、認証機能が高められた携帯端末装置を実現することができる。

本発明によれば、次のような効果が得られる。

(1) 指紋の検知形態を表す検出情報を認証処理に参照するので、使用形態による認証誤差を低減でき、認証機能を向上させることができる。

(2) 指紋の検知形態を表す検出情報を参照する認証処理を携帯電話機等の携帯端末装置に用いれば、指紋認証の精度が高められ、認証機能を向上させた携帯端末装置を実現できる。

第１の実施の形態に係る携帯電話装置の構成例を示すブロック図である。 携帯電話装置の機能部の構成例を示す斜視図である。 携帯電話装置の指紋センサ部に対する指紋入力の形態の一例を示す図である。 携帯電話装置の指紋センサ部に対する指紋入力の形態の一例を示す図である。 指紋データ登録のメインルーチンの処理手順を示すフローチャートである。 指紋データ登録処理の処理手順を示すフローチャートである。 表示部に表示される表示メッセージを示す図である。 指紋認証のメインルーチンの処理手順を示すフローチャートである。 指紋データ入力処理の処理手順を示すフローチャートである。 指紋認証処理の処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る指紋データ登録処理の処理手順を示すフローチャートである。 認証処理の処理手順を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る携帯電話装置の構成例を示す図である。 指紋データ登録のメインルーチンの処理手順を示すフローチャートである。 指紋データ登録処理の処理手順を示すフローチャートである。 表示部に表示される表示メッセージを示す図である。 指紋認証のメインルーチンの処理手順を示すフローチャートである。 指紋データ入力処理の処理手順を示すフローチャートである。 指紋認証処理の処理手順を示すフローチャートである。 第４の実施の形態に係る携帯電話装置に関する指紋データ登録処理の処理手順を示すフローチャートである。 指紋データ入力処理の処理手順を示すフローチャートである。 指紋認証処理の処理手順を示すフローチャートである。 その他の実施の形態に係るパーソナルコンピュータを示す図である。

〔第１の実施の形態〕

本発明の第１の実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、携帯電話装置の構成例を示すブロック図、図２は、携帯電話装置の機能部の構成例を示す斜視図である。図１及び図２において、同一部分には同一符号を付してある。この携帯電話装置は指紋認証装置又は携帯端末装置の一例であって、本発明が携帯電話装置に限定されるものではない。

携帯電話装置２は、指紋認証装置、又は指紋認証装置を備える電子機器又は携帯端末装置の一例である。この携帯電話装置２には、本人か他人かを指紋により認証する指紋認証機能を備えており、この指紋認証機能は、指紋センサ部４、形態検出部６、制御部８、メモリ部１０、操作入力部１２、表示部１４等によって実現される。指紋センサ部４は、指紋の入力部であって、ユーザの指の接触等により入力される指紋を検知する。この検知により、指紋パターンデータ又は指紋が持つ特徴データが得られるが、これらを指紋データと称する。指紋認証は、携帯電話装置２の他人の使用制限等、セキュリティ強化のために用いられ、指紋認証によって本人確認ができない場合には、携帯電話装置２の全機能又は一部機能の使用を制限し、認証ができた場合には、携帯電話装置２の全ての機能又は選択された一部機能の使用制限の解除を行う。この指紋認証に用いられる指紋センサ部４には、静電容量、抵抗変化、光等を媒介とする指紋検知を用いてもよい。

形態検出部６は、携帯電話装置２の使用形態として例えば、開かれた状態か閉じられた状態かを検出する。指紋センサ部４に検知される指紋は指紋センサ部４に当てられる指の角度、即ち、指紋センサ部４と指との位置によって検知形態が変化するが、この検知形態は携帯電話装置２の使用形態に依存している。そこで、この実施の形態の携帯電話装置２（図２）では、開閉２つ折り構造であることから、形態検出部６を備えて開状態か閉状態かを検出し、その状態を表す形態データを制御部８に通知する。この場合、携帯電話装置２が２つの筐体部を備え、各筐体部をスライドさせて伸縮させるものでは、そのスライド状態を検出すればよいし、２つの筐体部を２軸ヒンジを用いて開閉及び回転するものでは、その開閉又は表裏の状態を検出すればよい。このような携帯電話装置２の状態が指紋センサ部４に対する指からの指紋の検知形態を直接的に検知する構成としてもよい。

制御部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）等で構成され、メモリ部１０に格納されたプログラムの実行等の処理を行うデータの比較部であるとともに、処理部であって、指紋センサ部４や形態検出部６の制御やそれらの検知信号の処理を行い、指紋認証処理では、指紋認証用の指紋データ登録、指紋認証時には指紋データの入力、入力データ又は登録データのデータ補正等の処理を行う。

メモリ部１０は、制御部８でアクセスされるＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）等の記録媒体で構成され、ＲＯＭには制御部８で実行される指紋登録プログラム１０１、指紋認証プログラム１０２、その他のプログラム１０３が格納され、ＲＡＭはワークエリアとして用いられる。また、メモリ部１０には、指紋データを格納する指紋データ格納領域１０４、形態データを格納する形態データ格納領域１０５が設定されている。

操作入力部１２は、キーボード等を備えて電話番号入力や表示部１４に表示されたカーソルの操作等を行う。表示部１４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で構成され、操作入力部１２からの入力情報、制御部８で処理されている制御内容、その制御結果等を表示する。

また、この携帯電話装置２には、無線部２０、ベースバンド信号処理部２２、音声処理部２４、電源制御部２６等が備えられている。無線部２０は、アンテナ２８を備えて無線により通話やパケット通信等を行う。ベースバンド信号処理部２２は、音声信号のベースバンド信号処理や受信した無線信号から音声信号の取出し等を行う。音声処理部２４は、マイクロフォンやスピーカ等を備えて送話音声の入力や受話音声の出力等の信号処理を行う。また、電源制御部２６は、バッテリ３０からの給電により制御部８等の各種機能部の電力供給や、バッテリ３０の充電制御を行う。

この携帯電話装置２では、図２に示すように、合成樹脂や金属で形成された第１及び第２の筐体部３２、３４が備えられ、これら筐体部３２、３４はヒンジ部３６を以て連結され、ヒンジ部３６を中心に開閉されて折畳み可能である。筐体部３２には、形態検出部６、操作入力部１２、無線部２０、ベースバンド信号処理部２２、音声処理部２４、電源制御部２６、アンテナ２８等が実装され、筐体部３４には、指紋センサ部４、制御部８、メモリ部１０、表示部１４が実装されているとともに、スピーカ３８が搭載されている。形態検出部６は例えば、磁気スイッチ及びマグネットで構成され、マグネットを筐体部３４側に配置し、筐体部３４によって移動するマグネットの磁界を検知することにより、筐体部３２、３４が閉状態か否かの状態を検知する。

次に、携帯電話装置２の指紋センサ部４に対する指紋の入力形態について、図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４は、指紋センサ部、その指紋センサ部に対する指紋入力の形態の一例を示す図である。図３及び図４において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してある。

図３の（Ａ）に示すように、携帯電話装置２では、筐体部３４のヒンジ部３６の近傍に指紋センサ部４が設置されている。そこで、閉じられた携帯電話装置２では、図３の（Ｂ）に示すように、指紋センサ部４を上側にして筐体部３４を手で把持しつつ、人指し指４０を指紋センサ部４に当てて走査（スキャン）することにより、指紋を入力する。

図４の（Ａ）に示すように、開かれた携帯電話装置２では、アンテナ２８を上側にすると、筐体部３４側にある指紋センサ部４は、図３の（Ａ）の状態からすると、反転した状態となる。この状態は、形態検出部６の筐体部３２、３４の開閉状態の検出により、形態データとして出力される。この場合、図４の（Ｂ）に示すように、筐体部３２を把持しつつ、人指し指４０を指紋センサ部４に当てて走査することにより、指紋を感知させることができる。この場合の指紋データは、図３の（Ｂ）の指紋データに対して反転した状態、即ち、１８０度だけ変転した検知形態となっているとともに、携帯電話装置２の指紋センサ部４を貫く仮想中心軸Ｏを基準に取ると、人差し指４０の方向は角度θだけ変移している。また、この角度θは、個人差によって変化することが予想される。このため、このような検知形態では、指紋センサ部４に検知される指紋を表す指紋データには、このような角度θを踏まえた形態データの補正が必要である。

次に、指紋データの登録について、図５、図６及び図７を参照して説明する。図５は、指紋データの登録のメインルーチンの処理手順を示すフローチャート、図６は、指紋データ登録処理の処理手順を示すフローチャート、図７は、表示部に表示される表示メッセージを示す図である。

指紋認証には指紋データの登録が必要である。そこで、図５に示すように、携帯電話装置２を起動し、指紋登録プログラム１０１を実行させることにより、メニュー画面から設定メニューを選択し、その設定メニューからセキュリティモードに移行し、指紋登録に入り、指紋データ登録処理を実行する（ステップＳ１）。

この指紋データ登録処理では、図６に示すように、形態検出部６の検出情報として筐体部３２、３４の開閉状態を表す形態データを取得し（ステップＳ１１）、表示部１４に表示されたメッセージ（図７のＡ）に基づき、指紋センサ部４に指を載せる。指紋センサ部４では指置きの有無が検出され（ステップＳ１２）、指が検出されるまで、この状態を維持し、指が検出された場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）には、指紋の読込み操作として指紋スキャンを行う（ステップＳ１３）。指紋スキャンによる入力データが正常であるか否かの判定が行われ（ステップＳ１４）、異常又は無効である場合には（ステップＳ１４のＮＯ）、表示部１４に表示されたメッセージ（図７のＢ）に従ってステップＳ１２から再度の指紋入力を行う。入力データが正常であれば（ステップＳ１４のＹＥＳ）、その入力データに係る指紋データを指紋データ格納領域１０４に格納するとともに、その指紋データに対応する形態データを形態データ格納領域１０５に格納し（ステップＳ１５）、ステップＳ１（図５）に戻る。この場合、指紋データ格納領域１０４の指紋データと形態データ格納領域１０５の形態データとは関係付けられており、指紋データは指紋のパターンデータ又は特徴データの何れでもよいことは既述の通りである。

この処理において、筐体部３２、３４の形態データの取得の後、図７の（Ａ）に示すように、表示部１４の画面４２には、ユーザに対する告知情報として、
「センサに指を押し当て、指紋を読み込ませてください。」
なるメッセージが表示される。また、スキャンデータが異常又は無効の場合（ステップＳ１４のＮＯ）には、図７の（Ｂ）に示すように、再入力を促す告知情報として、
「再度、指紋を読み込ませてください。」
なるメッセージが表示される。このような告知情報により、ユーザは指紋センサ部４に指紋を読み込ませることができる。

次に、指紋認証について、図８、図９及び図１０を参照して説明する。図８は、指紋認証のメインルーチンの処理手順を示すフローチャート、図９は、指紋データ入力処理の処理手順を示すフローチャート、図１０は、指紋認証の処理手順を示すフローチャートである。

指紋認証では、図８に示すように、携帯電話装置２を起動し、指紋認証プログラム１０２を実行させることにより、メニュー画面から認証メニューを選択し、その認証メニューから指紋認証に入り、指紋データ入力処理を実行し（ステップＳ２１）、入力処理の後、認証処理（ステップＳ２２）が実行される。

この指紋データ入力処理では、図９に示すように、形態検出部６の検出情報として筐体部３２、３４の開閉状態を表す形態データを取得し（ステップＳ３１）、表示部１４に表示されたメッセージ（図７のＡ）に基づき、指紋センサ部４に指を載せる。指紋センサ部４では指置きの有無が検出され（ステップＳ３２）、指が検出されるまで、この状態を維持し、指が検出された場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）には、指紋の読込み操作として指紋のスキャンを行う（ステップＳ３３）。検知された指紋の入力データが正常であるか否かの判定が行われ（ステップＳ３４）、異常又は無効である場合には（ステップＳ３４のＮＯ）、表示部１４に表示されたメッセージ（図７のＢ）に従ってステップＳ３２から再度の指紋入力を行う。入力データが正常であれば（ステップＳ３４のＹＥＳ）、これにより指紋データが取得される（ステップＳ３５）。この指紋データが指紋認証に用いられる。

指紋認証処理では、図１０に示すように、登録されている形態データと検出された形態データが一致しているか否か、即ち、登録時と入力時の開閉状態が一致しているか否かが形態データを用いて判定され（ステップＳ４１）、一致している場合には（ステップＳ４１のＹＥＳ）、登録データと入力データとの比較が行われ（ステップＳ４２）、一致していれば（ステップＳ４２のＹＥＳ）、一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ４３）、この認証処理を終了する。

また、形態が不一致であれば（ステップＳ４１のＮＯ）、入力データの検知形態を一致させる処理として、入力データを所定角度として例えば、１８０度だけ回転させるデータ補正を施し、形態を一致させる（ステップＳ４４）。この場合、登録データにデータ補正を施して形態を一致させてもよい。

このようにして形態を一致させた後、登録データと入力データとを比較し（ステップＳ４２）、一致していれば（ステップＳ４２のＹＥＳ）、一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ４３）、この処理を終了し、また、不一致であれば（ステップＳ４２のＮＯ）、不一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ４５）、この認証処理を終了する。不一致の場合には、本人確認が不調となり、機能抑止等の制御が行われる。

この実施の形態によれば、指紋データの登録の後、指紋認証のための指紋データの入力の際に携帯電話装置２の使用形態を表す形態データを取り込み、指紋認証時に入力データ及び登録データに形態データによるデータ補正を施すので、ユーザが指紋認証時の認証操作の制約から開放される。特に、可動部分を持つ携帯電話装置２（図２〜図４）では、使用形態によって、指紋センサ部４の検知形態が変化することによりデータ不一致となる不都合を回避でき、指紋センサ部４に操作し易い指や指の置かれる向き（角度）を意識することなく、指紋認証を行える。この結果、本人認証の検出率を向上させることができる。

〔第２の実施の形態〕

次に、本発明の第２の実施の形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、指紋データ登録処理の処理手順を示すフローチャート、図１２は、認証処理の処理手順を示すフローチャートである。

この実施の形態においても、図１及び図２に示す携帯電話装置２が使用され、登録処理にあっては、図５に示すフローチャート、認証処理にあっては、図８及び図９に示すフローチャート、画面処理にあっては、図７に示すメッセージが用いられるので、その説明は省略する。

この実施の形態にあっては、指紋データに形態データを対応付けて指紋データ格納領域１０４に登録し、この登録データに基づいて認証処理を行っている。

この指紋データ登録処理では、図１１に示すように、形態検出部６の検出情報として筐体部３２、３４の開閉状態を表す形態データを取得し（ステップＳ５１）、表示部１４に表示されたメッセージ（図７のＡ）に基づき、指紋センサ部４に指を載せる。指紋センサ部４では指置きの有無が検出され（ステップＳ５２）、指が検出されるまで、この状態を維持し、指が検出された場合（ステップＳ５２のＹＥＳ）には、指紋の読込み操作として指紋のスキャンを行う（ステップＳ５３）。検知された指紋の入力データが正常であるか否かの判定が行われ（ステップＳ５４）、異常又は無効である場合には（ステップＳ５４のＮＯ）、表示部１４に表示されたメッセージ（図７のＢ）に従ってステップＳ５２から再度の指紋入力を行う。入力データが正常であれば（ステップＳ５４のＹＥＳ）、指紋データと形態データをメモリ部１０の指紋データ格納領域１０４に格納する（ステップＳ５５）。形態データは指紋データに対応付けて格納され、ステップＳ１（図５）に戻る。この場合、指紋データは、指紋のパターンデータ又は特徴データの何れでもよいことは既述の通りである。

次に、指紋認証については、図１２に示すように、対応付けられて登録されている登録形態データ及び登録指紋データに、入力形態データ及び入力指紋データが比較され（ステップＳ６１）、一致している場合には（ステップＳ６１のＹＥＳ）、一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ６２）、この認証処理を終了する。

また、不一致であれば（ステップＳ６１のＮＯ）、不一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ６３）、この認証処理を終了する。

このような処理によっても、上記実施の形態と同様に、指紋入力の指や指の置かれる向き（角度）に捕らわれることなく、指紋認証が行え、本人認証の検出率を向上させることができる。

〔第３の実施の形態〕

次に、本発明の第３の実施の形態について、図１３、図１４、図１５及び図１６を参照して説明する。図１３は、この実施の形態に係る携帯電話装置の構成例を示す図、図１４は、指紋データ登録のメインルーチンの処理手順を示すフローチャート、図１５は、指紋データ登録処理の処理手順を示すフローチャート、図１６は、表示部に表示される表示メッセージを示す図である。図１３、図１６において、図１、図２及び図７と同一部分には同一符号を付してある。

この実施の形態に用いられる携帯電話装置２は、図１３に示すように、形態検出部６（図１）に代えて、指紋センサ部４から複数の異なる形態の指紋データを取り込むように構成したものである。その他の構成は、第１の実施の形態と同一であるので、その説明は省略する。

この実施の形態においても、指紋認証には指紋データの登録が必要である。そこで、図１４に示すように、携帯電話装置２を起動し、指紋登録プログラム１０１を実行させることにより、メニュー画面から設定メニューを選択し、その設定メニューからセキュリティモードに移行し、指紋登録に入り、指紋データ登録処理を実行する（ステップＳ７０）。

この指紋データ登録処理では、図１５に示すように、表示部１４に表示されたメッセージ（図１６のＡ）に基づき、指紋センサ部４に指を載せる。指紋センサ部４では指置きの有無が検出され（ステップＳ７１）、指が検出されるまで、この状態を維持し、指が検出された場合（ステップＳ７１のＹＥＳ）には、指紋の読込み操作として指紋のスキャンを行う（ステップＳ７２）。検知された指紋の入力データが正常であるか否かの判定が行われ（ステップＳ７３）、異常又は無効である場合には（ステップＳ７３のＮＯ）、表示部１４に表示されたメッセージ（図１６のＢ）に従ってステップＳ７１から再度の指紋入力を行う。入力データが正常であれば（ステップＳ７３のＹＥＳ）、形態Ｎとして指紋データを指紋データ格納領域１０４に格納し（ステップＳ７４）、その形態を表す数値Ｎが規定数Ｎｅであるか否かを判定し（ステップＳ７５）、Ｎが規定数Ｎｅと同一であるかそれ以上である場合（Ｎ≧Ｎｅ）には、指紋データ登録処理を終了し、ステップＳ７０（図１４）に復帰し、Ｎが規定数Ｎｅに満たない場合（Ｎ＜Ｎｅ）には、Ｎをインクリメント（Ｎ＝Ｎ＋１）し（ステップＳ７６）、表示部１４に表示されたメッセージ（図１６のＣ）に従って入力処理を行い、形態Ｎを規定数Ｎｅに到達させ、ステップＳ７０（図１４）に復帰する。

この処理において、指紋入力の際、図１６の（Ａ）に示すように、表示部１４の画面４２には、ユーザに対する告知情報として、
「センサに指を押し当て、指紋を読み込ませてください。」
なるメッセージが表示される。また、入力データが異常又は無効の場合（ステップＳ７３のＮＯ）には、図１６の（Ｂ）に示すように、再入力を促す告知情報として、
「再度、指紋を読み込ませてください。」
なるメッセージが表示される。また、形態を変えて入力する場合には、図１６の（Ｃ）に示すように、その告知情報として、
「次の形態で指紋を読み込ませて下さい。」
なるメッセージが表示されると同時に、入力形態の表示が画面４２上に生成される。このような告知情報により、ユーザは指紋センサ部４に種々の形態で指紋を読み込ませることができる。

次に、指紋認証について、図１７、図１８及び図１９を参照して説明する。図１７は、指紋認証のメインルーチンの処理手順を示すフローチャート、図１８は、指紋データ入力処理の処理手順を示すフローチャート、図１９は、指紋認証の処理手順を示すフローチャートである。

指紋認証には、図１７に示すように、携帯電話装置２を起動し、指紋認証プログラム１０２を実行させることにより、メニュー画面から認証メニューを選択し、その認証メニューから指紋認証に入り、指紋データ入力処理を実行し（ステップＳ８１）、入力処理の後、認証処理（ステップＳ８２）が実行される。

この指紋データ入力処理では、図１８に示すように、表示部１４に表示されたメッセージ（図１６のＡ）に基づき、指紋センサ部４に指を載せる。指紋センサ部４では指置きの有無が検出され（ステップＳ９１）、指が検出されるまで、この状態を維持し、指が検出された場合（ステップＳ９１のＹＥＳ）には、指紋の読込み操作として指紋のスキャンを行う（ステップＳ９２）。検知された入力データが正常であるか否かの判定が行われ（ステップＳ９３）、入力データが異常又は無効である場合には（ステップＳ９３のＮＯ）、表示部１４に表示されたメッセージ（図１６のＢ）に従ってステップＳ９１から再度の指紋入力を行う。入力データが正常であれば（ステップＳ９３のＹＥＳ）、指紋データが取得される（ステップＳ９４）。これらの指紋データが指紋認証に用いられる。

そして、指紋認証処理では、図１９に示すように、登録されている異なる形態を表すＮの登録データと入力データとが比較され（ステップＳ１０１）、これらが一致している場合には（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ１０２）、この認証処理を終了する。

また、形態Ｎの登録データと入力データとが不一致であれば（ステップＳ１０１のＮＯ）、形態Ｎが規定数Ｎｅであるか否かを判定し（ステップＳ１０３）、Ｎが規定数Ｎｅと同等かそれ以上である場合（Ｎ≧Ｎｅ）には（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、形態Ｎの登録データに対して入力データは不一致であり、不一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ１０４）、この認証処理を終了する。

また、Ｎが規定数Ｎｅに満たない場合（Ｎ＜Ｎｅ）には（ステップＳ１０３のＮＯ）、Ｎが規定数Ｎｅに到達するまで、形態Ｎの変更、即ち、Ｎをインクリメントし（Ｎ＝Ｎ＋１）（ステップＳ１０５）、Ｎの更新に応じて登録データから選択される異なる形態の登録データと入力データとの比較処理を続行する。登録データと入力データとが一致した場合には（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ１０２）、登録データと入力データとが一致しなければ、不一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ１０４）、この認証処理を終了する。

そして、入力データが登録データに一致すれば、携帯電話装置２では、機能抑止の解除や、機能抑止の設定が行われ、登録データに入力データが不一致の場合には、本人確認が不調となり、機能抑止を解除することができない。

以上のように、この実施の形態では、異なる形態の複数の指紋データが登録され、形態の異なる登録データから比較対象を選択して入力データと比較するので、ユーザが指紋認証時の認証操作の制約から開放される。既述したように、図２〜図４に示すように、可動部分を持つ携帯電話装置２において、使用形態によって指紋センサ部４の検出パターンが変化することによる不都合を回避でき、指紋センサ部４に操作し易い指や指の置かれる向き（角度）を意識することなく、指紋認証を行える。この実施の形態によっても、本人認証の検出率を向上させることができる。

〔第４の実施の形態〕

次に、本発明の第４の実施の形態について、図２０、図２１及び図２２を参照して説明する。図２０は、指紋データ登録処理の処理手順を示すフローチャート、図２１は、指紋データ入力処理の処理手順を示すフローチャート、図２２は、指紋認証の処理手順を示すフローチャートである。

この実施の形態にあっては、図１３に示す携帯電話装置２が用いられ、指紋データの登録処理にあっては、図１４に示すフローチャート、認証処理にあっては、図１７に示すフローチャート、画面処理にあっては、図７に示すメッセージが用いられるので、これらの説明は省略する。

そこで、この指紋データ登録処理では、図２０に示すように、表示部１４に表示されたメッセージ（図７のＡ）に基づき、指紋センサ部４に指を載せる。指紋センサ部４では指置きの有無が検出され（ステップＳ１１１）、指が検出されるまで、この状態を維持し、指が検出された場合（ステップＳ１１１のＹＥＳ）には、指紋の読込み操作として指紋のスキャンを行う（ステップＳ１１２）。検知された入力データが正常であるか否かの判定が行われ（ステップＳ１１３）、入力データが異常又は無効である場合には（ステップＳ１１３のＮＯ）、表示部１４に表示されたメッセージ（図７のＢ）に従ってステップＳ１１１から再度の指紋入力を行う。入力データが正常であれば（ステップＳ１１３のＹＥＳ）、入力された指紋データが指紋データ格納領域１０４に格納され（ステップＳ１１４）、この処理を終了する。（図１４）。

また、指紋認証で実行される指紋データ入力処理では、図２１に示すように、表示部１４に表示されたメッセージ（図７のＡ）に基づき、指紋センサ部４に指を載せる。指紋センサ部４では指置きの有無が検出され（ステップＳ１２１）、指が検出されるまで、この状態を維持し、指が検出された場合（ステップＳ１２１のＹＥＳ）には、指紋の読込み操作として指紋のスキャンを行う（ステップＳ１２２）。検知された入力データが正常であるか否かの判定が行われ（ステップＳ１２３）、入力データが異常又は無効である場合には（ステップＳ１２３のＮＯ）、表示部１４に表示されたメッセージ（図７のＢ）に従ってステップＳ１２１から再度の指紋入力を行う。入力データが正常であれば（ステップＳ１２３のＹＥＳ）、指紋データを取得し（ステップＳ１２４）、指紋データ入力処理に復帰し、認証処理に移行する（図１７）。

そして、認証処理では、図２２に示すように、入力データと登録データとが比較され（ステップＳ１３１）、それらが一致していれば（ステップＳ１３１のＹＥＳ）、一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ１３２）、この認証処理を終了する。

また、登録データと入力データとが不一致であれば（ステップＳ１３１のＮＯ）、入力データを所定角度θｎだけ変転させ、その変転角度θｎが最大角度θｍａｘとして例えば、２７０〔°〕であるか否かを判定し（ステップＳ１３３）、変転角度θｎ＝θｍａｘ≧２７０〔°〕であれば（ステップＳ１３３のＹＥＳ）、角度θｎを変化させても入力データと登録データとが一致しないことから、不一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ１３４）、この認証処理を終了する。

また、入力データの変転角度θｎが最大角度θｍａｘ未満であれば（ステップＳ１３３のＮＯ）、現在の角度θｎに変転ステップ角度Δθを加算し（θｎ＝θｎ＋Δθ）（ステップＳ１３５）、この変転ステップ角度Δθを例えば、９０〔°〕とすれば、入力データを９０〔°〕だけ変転させて入力データにデータ補正を施し（ステップＳ１３６）、比較処理を継続する（ステップＳ１３１〜１３４）。その変転角度θｎが最大角度θｍａｘに到達する間に、登録データに入力データが一致すれば（ステップＳ１３１のＹＥＳ）、一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ１３２）、不一致であれば（ステップＳ１３１のＮＯ）、不一致を表す判定結果が得られ（ステップＳ１３４）、この処理を終了する。

この実施の形態では、入力データの角度を変転させているが、出力データの角度を変転させて比較処理を行ってもよい。

このように上記実施の形態によっても、登録データ又は入力データの角度を変化させて両者の比較を行うので、図２〜図４に示すように、可動部分を持つ携帯電話装置２の使用形態によって、指紋センサ部４の検出パターンが変化することによる不都合を回避でき、指紋センサ部４に操作し易い指や指の置かれる向き（角度）を意識することなく、指紋認証を行え、本人認証の検出率を向上させることができる。

〔その他の実施の形態〕

(1) 上記実施の形態では、指紋認証装置又は指紋認証機能を備える電子機器として携帯電話装置２を例示したが、本発明は、単体の指紋認証装置として構成してもよく、また、図２３に示すように、パーソナルコンピュータ４４に適用させてもよく、その他の電子機器、自動車等、各種の機器に適用することができ、上記実施の形態の携帯電話装置に限定されるものではない。図２３において、図１、図１３と同一部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

(2) この検知形態の検出は、指紋センサ部４に対する指の方向等を直接検出してもよく、また、携帯電話装置２の操作から指の接触方向等を予測する検知であってもよい。

(3) 上記実施の形態では、折り畳み型の携帯電話機を想定して、筐体部３２、３４の開閉の２状態としているが、筐体部がスライド型又は２軸ヒンジ型の携帯電話機では、それぞれの筐体部のスライドや回転等の変位形態に応じて、指紋データの登録、又は認証データの回転を行ってもよい。

次に、以上述べた本発明の各実施の形態から抽出される技術的思想を請求項の記載形式に準じて付記として列挙する。本発明に係る技術的思想は上位概念から下位概念まで、様々なレベルやバリエーションにより把握できるものであり、以下の付記に本発明が限定されるものではない。

（付記１） 指紋を検知する指紋センサ部と、
前記指紋センサ部に対する指紋の検知形態を検出する形態検出部と、
前記指紋センサ部で検知された前記指紋を表す指紋データを登録する登録部と、
前記登録部の登録データと前記指紋センサ部から得た入力データとを前記検知形態によってデータ補正を施して比較する比較部と、
を含むことを特徴とする指紋認証装置。

斯かる構成によれば、入力データ又は登録データの検知形態を表す形態データを認証処理に用いてデータ補正を施すので、認証精度が向上し、認証機能が高められる。

（付記２） 付記１の指紋認証装置において、
前記登録部に前記指紋データと前記検知形態を表す形態データとを対応付けて登録させたことを特徴とする指紋認証装置。

（付記３） 指紋を検知する指紋センサ部と、
前記指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録する登録部と、
前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較する比較部と、
を含むことを特徴とする指紋認証装置。

（付記４） 付記３の指紋認証装置において、
メッセージを表示する表示部と、
前記指紋センサ部に対する指紋の検知形態を表すメッセージを前記表示部に表示させ、前記指紋センサ部から得られた複数の指紋データを前記登録部に登録させる処理部と、
を備えることを特徴とする指紋認証装置。

（付記５） 指紋を検知する指紋センサ部と、
前記指紋センサ部で検知された前記指紋を表す指紋データを登録する登録部と、
前記登録部の登録データと前記指紋センサ部から得た入力データとを予想される検知形態に補正して比較する比較部と、
を含むことを特徴とする指紋認証装置。

（付記６） 指紋を検知する処理と、
前記指紋の検知形態を検出する処理と、
検知された前記指紋を表す指紋データを登録する処理と、
登録データと入力データとを前記検知形態によってデータ補正を施して比較する処理と、
を含むことを特徴とする指紋認証方法。

（付記７） 付記６の指紋認証方法において、
前記指紋データと前記検知形態を表す形態データとを対応付けて登録させる処理を含むことを特徴とする指紋認証方法。

（付記８） 指紋を検知する処理と、
指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録部に登録する処理と、
前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較する処理と、
を含むことを特徴とする指紋認証方法。

（付記９） 付記８の指紋認証方法において、
前記指紋の検知形態を表すメッセージを表示する処理を含むことを特徴とする指紋認証方法。

（付記１０） 指紋を検知する処理と、
前記指紋を表す指紋データを登録する処理と、
登録データと入力データとを予想される検知形態に補正して比較する処理と、
を含むことを特徴とする指紋認証方法。

（付記１１） コンピュータに実行させる指紋認証プログラムであって、
指紋を検知するステップと、
前記指紋の検知形態を検出するステップと、
検知された前記指紋を表す指紋データを登録するステップと、
登録データと入力データとを前記検知形態によってデータ補正を施して比較するステップと、
を含むことを特徴とする指紋認証プログラム。

（付記１２） 付記１１の指紋認証プログラムにおいて、
前記指紋データと前記検知形態を表す形態データとを対応付けて登録させる処理を含むことを特徴とする指紋認証プログラム。

（付記１３） コンピュータに実行させる指紋認証プログラムであって、
指紋を検知するステップと、
指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録部に登録するステップと、
前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較するステップと、
を含むことを特徴とする指紋認証プログラム。

（付記１４） 付記１３の指紋認証方法において、
前記指紋の検知形態を表すメッセージを表示する処理を含むことを特徴とする指紋認証プログラム。

（付記１５） コンピュータに実行させる指紋認証プログラムであって、
指紋を検知するステップと、
前記指紋を表す指紋データを登録するステップと、
登録データと入力データとを予想される検知形態に補正して比較するステップと、
を含むことを特徴とする指紋認証プログラム。

（付記１６） 指紋を検知する指紋センサ部と、
前記指紋センサ部に対する指紋の検知形態を検出する形態検出部と、
前記指紋センサ部で検知された前記指紋を表す指紋データを登録する登録部と、
前記登録部の登録データと前記指紋センサ部から得た入力データとを前記検知形態によってデータ補正を施して比較する比較部と、
を含むことを特徴とする携帯端末装置。

斯かる構成によれば、入力データ又は登録データの検知形態を表す形態データを認証処理に用いてデータ補正を施すので、認証精度が向上し、認証機能が高められた携帯端末装置を実現することができる。

（付記１７） 付記１６の携帯端末装置において、
前記登録部に前記指紋データと前記検知形態を表す形態データとを対応付けて登録させたことを特徴とする携帯端末装置。

（付記１８） 指紋を検知する指紋センサ部と、
前記指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録する登録部と、
前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較する比較部と、
を含むことを特徴とする携帯端末装置。

（付記１９） 付記１８の携帯端末装置において、
メッセージを表示する表示部と、
前記指紋センサ部に対する指紋の検知形態を表すメッセージを前記表示部に表示させ、前記指紋センサ部から得られた複数の指紋データを前記登録部に登録させる処理部と、
を備えることを特徴とする携帯端末装置。

（付記２０） 指紋を検知する指紋センサ部と、
前記指紋センサ部で検知された前記指紋を表す指紋データを登録する登録部と、
前記登録部の登録データと前記指紋センサ部から得た入力データとを予想される検知形態に補正して比較する比較部と、
を含むことを特徴とする携帯端末装置。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明は、指紋認証機能を備える携帯電話機等に用いることができる指紋認証に関し、検知形態の異なる登録された複数の指紋データから比較対象を選択して入力データと対比、指紋認証を行うので、認証機能の精度を向上させることができ、有用である。

２ 携帯電話装置
４ 指紋センサ部
６ 形態検出部
８ 制御部
１０ メモリ部
１４ 表示部
１０４ 指紋データ格納領域
１０５ 形態データ格納領域

Claims (5)

1. 指紋を検知する指紋センサ部と、
   前記指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録する登録部と、
   前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較する比較部と、
   を含むことを特徴とする指紋認証装置。
2. 請求項１の指紋認証装置において、
   メッセージを表示する表示部と、
   前記指紋センサ部に対する指紋の検知形態を表すメッセージを前記表示部に表示させ、前記指紋センサ部から得られた複数の指紋データを前記登録部に登録させる処理部と、
   を備えることを特徴とする指紋認証装置。
3. 指紋を検知する処理と、
   指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録部に登録する処理と、
   前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較する処理と、
   を含むことを特徴とする指紋認証方法。
4. コンピュータに実行させる指紋認証プログラムであって、
   指紋を検知するステップと、
   指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録部に登録するステップと、
   前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較するステップと、
   を含むことを特徴とする指紋認証プログラム。
5. 指紋を検知する指紋センサ部と、
   前記指紋センサ部に検知させた異なる形態の複数の指紋データを登録する登録部と、
   前記登録部にある複数の登録データから比較対象を選択し、前記指紋センサ部から得た入力データと比較する比較部と、
   を含むことを特徴とする携帯端末装置。

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