JP2021180839A

JP2021180839A - 血流認証装置用端末機器及びこれを用いた入退室制御装置

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Publication number: JP2021180839A
Application number: JP2021082060A
Authority: JP
Inventors: 幸三須下; Kozo Sujimo
Original assignee: Bionics Co Ltd
Current assignee: Bionics Co Ltd
Priority date: 2020-05-15
Filing date: 2021-05-14
Publication date: 2021-11-25
Anticipated expiration: 2041-05-14
Also published as: JP7458643B2

Abstract

【課題】女性など血管が細い状況であっても血流パターンを鮮明に撮像して個人認証の精度を向上させるとともに、使用者の健康情報も取得することができる血流認証装置の用に供する血流認証装置用端末機器を提供することを課題とする。【解決手段】指を挿入する挿入孔２１が設けられる筐体２０と、筐体２０の内部に近赤外光を照射する近赤外光源３０と、近赤外光源３０に並設される赤色光源３１と、指Ｆを透過した近赤外光を撮像する第一撮像部４０と、指Ｆの指先Ｆ３側に近赤外光源３０及び赤色光源３１に対向して設置された第二撮像部４１を備える血流認証装置用端末機器１０により解決することができた。【選択図】図１

Description

本発明は、人間の指を透過した光を撮像して得られる血管パターンを利用して個人認証を行う血流認証装置用端末機器及び血流認証装置に関するものである。

従来、個人認証を行う個人認証技術として指紋認証が公知であるが、他人の指紋は偽造が可能であるという問題から、血管パターンに基づく血流認証が発達してきている。

当該血流認証は、血管パターンが個々に独立しており、同形状のものが存在しないとされている。また、血管が外見から判断し難いことから、偽造が困難であり、高精度にて認証することができるものである。

例えば、特許文献１には、指を載置する基台と、基台の一端に位置し基台に載置した指の指先の前方に設置され、指先前方から指の甲に向けて指先から指元まで光を照射する光源と、基台に載置した指の腹側で指の直下に対応して基台に設置され、光源から出射した照射光が指を透過して得られるこの指の血管像を撮像する撮像装置とを備える血流認証装置用端末機器が開示されている。

特開２０１４−９９１４９号

特許文献１に開示された血流認証装置用端末機器では、寒いときや女性など血管が細くなっているような状況では、血流パターンが不鮮明となることがあり、個人認証の精度が低下するおそれがあった。さらに、特許文献１に開示された血流認証装置用端末機器では、制御装置によって光量などを調節したり、得られた血流パターンを重ね合わせたりなどの種々の調整によって血流パターンを鮮明なものとすれば個人認証の精度を向上することができるが、個人の健康状態を測定することはできなかった。

そこで、本発明はこのような問題点を解決するものであって、女性など血管が細い状況であっても血流パターンを鮮明に撮像して個人認証の精度を向上させるとともに、使用者の健康情報も取得することができる血流認証装置の用に供する血流認証装置用端末機器を提供することを課題とする。

〔１〕本発明は、指（Ｆ）を挿入する挿入孔（２１）が設けられる筐体（２０）と、前記挿入孔（２１）の内壁面に前記指（Ｆ）の腹（Ｆ２）側を接触させることなく、前記内壁面に前記指（Ｆ）の甲（Ｆ１）側を接触させて挿入される前記指（Ｆ）の甲（Ｆ１）側に対して、前記筐体（２０）の内部に近赤外光を照射する近赤外光源（３０）と、前記近赤外光源（３１）に並設される赤色光源（３１）と、前記近赤外光源（３０）及び前記赤外光源（３１）から照射され、前記指（Ｆ）を透過した近赤外光及び赤色光を前記近赤外光源（３０）及び前記赤外光源（３１）と対向する位置にて撮像する第一撮像部（４０）と、前記指（Ｆ）の指先（Ｆ３）側に前記近赤外光源（３０）及び前記赤色光源（３１）に対向して設置された第二撮像部（４１）と、を備えることを特徴とする血流認証装置用端末機器（１０）である。

〔２〕そして、前記内壁面に接触される前記指（Ｆ）の前記指先（Ｆ３）に対応した位置に設置され、前記指先（Ｆ３）の当接により前記指先（Ｆ３）の位置決めを行うとともに、前記指先（Ｆ３）の接触を検知する指先検知センサ（５０）と、前記内壁面に接触される前記指の指元（Ｆ５）に対応した位置に設置され、前記指元の接触を検知する指元検知センサ（６０）を備えることを特徴とする前記〔１〕に記載の血流認証装置用端末機器（１０）である。

〔３〕そして、挿入された前記指の両側に配設された磁石（７０）を備えることを特徴とする前記〔１〕又は前記〔２〕に記載の血流認証装置用端末機器（１０）である。

〔４〕そして、前記〔１〕から前記〔３〕のいずれか１項に記載の血流認証装置用端末機器（１０）と、前記血流認証装置用端末機器（１０）の制御及び前記血流認証装置用端末機器（１０）に挿入された指（Ｆ）に関する個人認証を行う認証制御装置を備える血流認証装置と、前記血流認証装置と連動し、扉又は前記扉に隣接する壁に取り付けられ、対応する前記扉又は前記扉に隣接する壁と係止する係止手段を有する錠装置を備えることを特徴とする入退室制御装置である。

本発明の血流認証装置用端末機器では、女性など血管が細い状況であっても血流パターンを鮮明に撮像して個人認証の精度を向上させるとともに、個人認証を行うときに併せて使用者の健康情報も取得可能な血流認証装置の用に供することができる。

本発明の第一実施例における血流認証装置用端末機器の使用時における縦断面図である。本発明の第一実施例における血流認証装置用端末機器の未使用時における縦断面図である。本発明の第一実施例における血流認証装置用端末機器の使用時におけるＡ−Ａ断面図である。本発明の第一実施例における血流認証装置用端末機器の使用時におけるＢ−Ｂ断面図である。本発明の第一実施例における血流認証装置用端末機器を用いた血流認証装置において、血流認証のプロセスを示すフローチャート図である。本発明の第二実施例における血流認証装置用端末機器の使用時における図３に相当する断面図である。

以下、本発明の実施の形態における血流認証装置用端末機器を図面に基づいて説明する。当該血流認証装置用端末機器を用いる血液認証装置は、被認証者の指の甲側を上方側に配置し、掌側を下方側に配置した状態で筐体の挿入孔に挿入し、当該挿入孔における内壁面の上方側に指の甲側を当接させた状態で血管パターンを撮像し、認証を行うものである。

本発明に係る血流認証装置用端末機器１０は、被認証者の血管パターンの認証、近赤外光源３０、赤色光源３１、指検知センサ５０、指検知センサ６０、第一撮像装置４０、第二撮像装置４１等の制御、そして、登録した又は撮像した血管パターンの記憶、酸素飽和度（ＳｐＯ２）の記憶、マッチング処理等による個人認証を行う認証制御装置（図示しない）に接続されて血流認証装置を構成する。血流認証装置用端末機器は、図１から図４、又は図６に示すように、主に、血液パターンを撮像する被認証者の指Ｆを挿入する筐体２０、赤外光源３０、赤色光源３１、第一撮像装置４０、第二撮像装置４１、指先検知センサ５０、指元検知センサ６０、磁石７０などを備えている。

筐体２０には、血液パターンを撮像する被認証者の指Ｆを挿入する挿入孔２１が設けられる。当該筐体２０には、挿入孔２１の上方側に近赤外光源３０及び赤色光源３１となるＬＥＤが並設され、挿入孔２１の軸方向に沿って複数対配置されて内包されている。一方、筐体２０において、挿入孔２１の下方側である指Ｆの腹Ｆ２側には近赤外光源３０及び赤色光源３１と対向する位置にて第一撮像装置４０が配置され、指Ｆの指先Ｆ３側には近赤外光源３０及び赤色光源３１に対向する位置にて第二撮像装置４１が配置される。

また、挿入孔２１の上方側に位置する内壁面には、近赤外光源３０、赤色光源３１が透光可能なアクリル等の合成樹脂製の透光板２２を介在させており、被認証者の指Ｆが近赤外光源３０、赤色光源３１に直接接触することを防止している。

更に、筐体２０の上方側に位置する内壁面には、図３に示すように、挿入孔２１の軸方向に沿って配置される近赤外光源３０、赤色光源３１を中心として、左右一対の支持部２３が下方に突設して設けられる。

支持部２３は、血流認証を行う被認証者の指Ｆの両側面を支持するものである。具体的には、被認証者の指Ｆが近赤外光源３０、赤色光源３１の直下に位置し、筐体２０における挿入孔２１の内壁面と被認証者の指Ｆの甲Ｆ１側が接触した状態で、当該指Ｆの両側面を支持するものである。

当該支持部２３は、左右一対から構成されるものであり、両者は所定の間隙を有した状態で挿入孔２１の内壁面に沿って上方から下方へ突設して設置される。すなわち、挿入孔２１の形状によっては、当該軸方向に対して直線状であってもよいし、曲線状であってもよいものである。また、支持部２３は、指Ｆの長手方向の略全長に対応した長さで形成されるとともに、図３に示すように略「ハ」の字のように形成されてもよく、また、指Ｆと当接する部分が指の側面に沿うように、図６に示すように略「く」の字のような屈曲形状又は略円弧状に形成されてもよい。このようにして形成される支持部２３は、可視光及び近赤外光を遮光する材料にて形成される。これにより、近赤外光源３０及び赤色光源３１から第一撮像装置４０及び第二撮像装置４１への光の回り込みを低減することができ、撮像時におけるハレーションが生じるのを抑制することができる。

また、支持部２３は、認証する１本の指Ｆを支持するものであるが、当該支持部２３の片側又は両側にも同様の支持部を設けることもできる。このように、複数の支持部を設けることで、認証を行う指Ｆ以外の隣接する他の指を支持することができる。これにより、支持部に支持された指Ｆが当該指Ｆの軸に沿って回動する、いわゆるローリングを防止することができる。ローリングを防止することで、撮像画像の一定化を図ることができ、より鮮明な血管パターンを撮像することができる。

さらに、左右それぞれの支持部２３には、図３、図４、図６などに示すように、磁石７０が、挿入された指Ｆを挟むように配設されている。本実施形態では、支持部２３の指Ｆ側に磁石７０が配設されているがこれに限られるものでなく、支持部２３における指Ｆ側とは反対側の面に磁石７０が配設されていてもよい。また、本実施形態では、磁石７０が、筐体２０における挿入孔２１の軸方向、すなわち挿入された指Ｆの長手方向に沿って支持部２３に２個ずつ配設されているが、これに限られるものでなく、１個又は３個以上の複数個配設されてもよいのはもちろんである。

そして、挿入孔２１に挿通される指Ｆの指先Ｆ３に対応した位置には指先検知センサ５０が設けられ、当該指Ｆの指元に対応した位置には指元検知センサ６０が設けられる。また、筐体２０において、第一撮像装置４０の上方には近赤外光及び赤色光以外の光を透過しないフィルタ８０が設けられる。

近赤外光源３０は、先端部に集光レンズを備えたＬＥＤ等の近赤外光を発光する部材である。近赤外光源３０から照射される近赤外光の波長が７００ｎｍ以上２５００ｎｍ未満であることが好ましい。この近赤外光が、被認証者の指Ｆを透過して被認証者の指Ｆにおける血管パターンを浮かび上がらせる。より具体的には、指Ｆの動脈において、ヘモグロビンは酸素と結合して酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ２）となり流れているところ、その酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ２）が波長９４０ｎｍの近赤外光をよく吸収することで、指Ｆの透光性に差が生じて血流パターンを撮像することができる。本実施例において、近赤外光源３０は、後述する赤色光源３１と一の部材としてパッケージ化されているが、他の実施例において、近赤外光源３０と赤色光源３１を別部材としてパッケージして独立した光源とすることもできる。また、本実施例においては、指Ｆの長手方向に沿って、近赤外光源３０と赤色光源３１をパッケージ化して５個のＬＥＤ灯として配列されるが、これらの個数に限られるものではない。また、近赤外光源３０と赤色光源３１をそれぞれ細長い形状の発光素子として形成することもできる。当該近赤外光源３０から照射される光量や照射時間は、光量調節手段によって制御することができる。

赤色光源３１は、先端部に集光レンズを備えたＬＥＤ等の赤色光を発光する部材である。赤色光源３１から照射される赤色光の波長が６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ未満であることが好ましく、６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満であることがより好ましい。この赤色光が、被認証者の指Ｆを透過して被認証者の指Ｆにおける血管パターンを浮かび上がらせる。より具体的には、指Ｆの静脈において、ヘモグロビンは酸素と遊離して還元ヘモグロビン（Ｈｂ）となり流れているところ、その還元ヘモグロビン（Ｈｂ）が波長６６０ｎｍの赤色光をよく吸収することで、指Ｆの透光性に差が生じて血流パターンを撮像することができる。当該赤色光源３１から照射される光量や照射時間は、光量調節手段によって制御することができる。

このように、近赤外光源３０と赤色光源３１という波長の異なる光源を使用することで、動脈及び静脈を撮像することができるので、女性など血管が細い状況であっても血流パターンを鮮明に撮像して個人認証の精度を向上させることができる。また、動脈中の酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ２）と、静脈中の還元ヘモグロビン（Ｈｂ）の比率を算出して、動脈血液の酸素飽和度（ＳｐＯ２）を測定することができる。この酸素飽和度（ＳｐＯ２）の測定を通じて健康管理を行うことができる。酸素飽和度（ＳｐＯ２）の正常値は９７〜１００％であるため、一段階又は数段階に区分された所定の閾値より低いときには、ＣＯＶＩＤ−１９などのウイルス性肺炎など種々の原因が考えられ、速やかに医療機関に掛かることが好ましことが分かる。例えば、血流認証装置用端末機器を使用者が出入りする住宅用建物やオフィスなどで扉の解錠等を目的として使用されたときに、各個人の日々の酸素飽和度（ＳｐＯ２）を個人認証と同時に測定して管理することができ、各個人の個体差を踏まえてより正確な健康状態の変化を捉えることができる。また、血流認証装置用端末機器を遠隔医療システムなどと無線又は有線により接続することで、各個人の健康情報が医療機関においても管理することが可能となり、不調になった個人を迅速に救出することも可能となる。

第一撮像装置４０は、近赤外光源３０及び赤色光源３１より照射される光のうち、指Ｆ及びフィルタ８０を透過して得られる血管パターンを撮像するものである。当該第一撮像装置４０は、撮像素子、レンズを含む光学系、撮像駆動用回路を備えてなり、挿入孔２１の下方側、すなわち、フィルタ８０のさらに下方側において、被認証者の指Ｆを挟んで近赤外光源３０と対向する指Ｆの腹Ｆ２側の下方の位置に設置される。具体的には、第一撮像装置４０における光軸が、近赤外光源３０が設置される長手方向の略中央部の下方位置にて設置される。また、第一撮像装置４０は、指紋等を認識させない為に、被認証者における掌側の表皮から僅かに指の内側に合焦させている。また、第一撮像装置４０により撮影された、動脈中における酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ２）による吸光度と静脈中における還元ヘモグロビン（Ｈｂ）による吸収度から、演算処理手段により動脈血液の酸素飽和度（ＳｐＯ２）を測定することができる。

第二撮像装置４１は、挿入孔２１に挿入された指Ｆの指先Ｆ３側に近赤外光源３０及び赤色光源３１に対向して、指Ｆの指先Ｆ３に対応した位置に設置された撮像装置である。近赤外光源３０及び赤色光源３１より照射される光のうち指先Ｆ３を透過した光から得られる血管パターンを撮像し、動脈中における酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ２）による吸光度と静脈中における還元ヘモグロビン（Ｈｂ）による吸収度から、演算処理手段により動脈血液の酸素飽和度（ＳｐＯ２）を測定するものである。酸素飽和度（ＳｐＯ２）を測定するにあたり、指の中ほどより指先Ｆ３における動脈及び静脈の方が、酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ２）及び還元ヘモグロビン（Ｈｂ）による吸収度を測定しやすく、酸素飽和度（ＳｐＯ２）の精度が高くなることから、第二撮像装置４１は、指Ｆの指先Ｆ３に対応した位置であって、指先検知センサ５０よりも下方に設置されている。第一実施形態において、第二撮像装置４１は、図１、図２などに示すように、透光板２２の下方に配設された回動軸４１１を中心に回動可能であり、バネである付勢部材Ｓによって挿入された指Ｆに近づくように付勢されている第二撮像装置保持部４１２の先端側に配設されている。これにより、指Ｆが挿入されると、第二撮像装置４１は指Ｆにおおよそ当接することで、周囲からの光の回り込みを受けにくくなり指先Ｆ３を透過した近赤外光及び赤色光から得られる血管パターンをより明確に撮像することができる。このように、第二撮像装置４１は、酸素飽和度（ＳｐＯ２）を測定することに特化して、敢えて第一撮像装置４０とは別部材として設けられている。当該第二撮像装置４１は、第一撮像装置４０と同様に、撮像素子、レンズを含む光学系、撮像駆動用回路を備えてなる。また、第二撮像装置４１も、被認証者における指Ｆの腹Ｆ２側の表皮から指の内側に合焦させている。

指先検知センサ５０は、筐体２０の挿入孔２１に挿通される被認証者の指先Ｆ３を検知するものである。当該指先検知センサ５０は、透光板２２の下方に配設された指先検知センサ保持部５１の指Ｆの指先Ｆ３に対応する位置に設置され、例えば金属製の部材等から形成される。被認証者の指先Ｆ３が指先検知センサ５０に接触することにより、挿入孔２１における軸方向の指先Ｆ３の位置決めを行うとともに、当該接触を電気的に検知する。具体的には、指先検知センサ５０の表面がアルミニウムなどの導電性材料からなり、静電容量変化により、接触を検知する。

また、指先検知センサ５０は、被認証者の指先Ｆ３が当接し、且つ、被認証者の指Ｆの爪Ｆ４が当接しない高さを有して設置される。例えば、第一実施形態のように筐体２０における挿入孔２１の内壁面の上方から下方に突出させた略Ｌ字状の指先検知センサ保持部５１の先端に設置してもよいし、挿入孔２１の内壁面の上方から下方に向けるとともに、被認証者の爪Ｆ４が挿通し得る孔部を設けた部材の先端に設置してもよいものである。

指元検知センサ６０は、筐体２０の挿入孔２１に挿通される被認証者の指元Ｆ５を検知するものである。当該指元検知センサ６０は、支持部２３に支持された指Ｆの指元Ｆ５に対応する位置に設置され、例えば短形の金属板等から形成される。被認証者の指元Ｆ５が指元検知センサ６０に接触することにより、当該接触を電気的に検知する。具体的には、指元検知センサ６０の表面がアルミニウムなどの導電性材料からなり、静電容量変化により、接触を検知する。

また、指元検知センサ６０は、被認証者の指Ｆが近赤外光源３０の直下に位置し、且つ、筐体２０における挿入孔２１の内壁面と被認証者の指Ｆの甲Ｆ１側が接触した状態で、指元Ｆ５の甲Ｆ１側に接触するよう設置される。指元検知センサ６０において指元Ｆ５が接触する下端面は、指元Ｆ５の形状に合うように、略円弧状に形成することが望ましい。これにより、被認証者の指元Ｆ５の支持を確実に行うことができ、指Ｆの検知を確実に行うことができる。

そして、指先検知センサ５０及び指元検知センサ６０の双方が被認証者の指Ｆを検知することで、指に見立てた擬似的な指ではなく生体であることが判別することができる。このようにして、指先検知センサ５０及び指元検知センサ６０の双方にて被認証者の指Ｆであることが確認できてから、検知血流認証動作が開始するように制御することが好ましい。

さらに、指先検知センサ５０と指元検知センサ６０において、指先検知センサ５０が高電位で指元検知センサ６０が低電位、又は指先検知センサ５０が低電位で指元検知センサ６０が高電位となるように、被認証者の健康に影響を及ばさない程度に所定の電位差が設けられている。指先検知センサ５０と指元検知センサ６０の間に電位差があることにより、動脈及び中の正負イオンが流れ易くなり、指先Ｆ３にまで血流が届くため、指先Ｆ３で測定する酸素飽和度（ＳｐＯ２）の精度を向上することができる。

磁石７０は、挿入された指Ｆの両側、すなわち、図３、図４、図６などに示すように、指Ｆの左右両側に配設されている。より具体的には、磁石７０は、挿入孔２１の内壁面に沿って左右一対に所定の間隔を開けて突設された支持部２３に配設されている。このように配設された磁石７０により、動脈及び静脈中の正負イオンが、ローレンツ力により血管の延伸方向とは垂直な方向に移動することで起電力が生じる。さらにこの起電力により、血液中のイオンが増加することにより、自律神経に影響を与えて血流の循環がよくなる。このようにして、女性など血管が細い状況であっても指先Ｆ３までも血流を十分に送ることができ、血流パターンがより明確に撮影することで認証精度を安定させることができ、さらに、指先Ｆ３で測定する酸素飽和度（ＳｐＯ２）の精度を向上することができる。磁石７０としては、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石などの永久磁石、電磁石などが好ましい。

このようにして血流認証装置用端末機器１０は構成され、これに認証制御装置（図示しない）を接続することで構成される血流認証装置について、図５を参照して説明する。認証制御装置は、被認証者の血管パターンの認証、近赤外光源３０や赤色光源３１の点灯、指先検知センサ５０、指元検知センサ６０、第一撮像装置４０、第二撮像装置４１等の制御、そして、登録した又は撮像した血管パターンの記憶、マッチング処理等による個人認証を行うものである。

図５に示すように、以下に、血流認証に関するプロセスについて説明する。血流認証装置において電源が入っており、スタンバイ状態であるとき、まず、ステップＳ１１において、被認証者の動作により、指先検知センサ５０及び指元検知センサ６０の双方にて指Ｆを検知したか否かを判定する。当該判定は血流認証装置用端末機器１０に接続される認証制御装置にて行われる。判定結果が肯定の場合には、挿入された物体が生体である指ＦとしてステップＳ１２に進み認証動作を開始し、否定の場合には、生体でないとして認証動作を開始せずその旨を音声として出力したりブザー音などを鳴らしたりするなどして適切でないことを通知して血流認証プロセスを終了する。

ステップＳ１２においては、上記認証制御装置により近赤外光源３０を発光させ、被認証者の指Ｆの甲Ｆ１側から光を照射する。そして、例えば、光量調節手段における所定の設定により、ＩＲ−ＬＥＤの照度が安定したところでステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３においては、上記認証制御装置により第一撮像装置４０及び第二撮像装置４１を作動させ、主として指Ｆの動脈の血管パターンの撮像を行う。撮像された画像は、認証制御装置に供給される。第一撮像装置４０における撮像においては、適宜の照度毎に複数枚を撮像した後、所定の領域を切り出してつなぎ合わせて、１枚の指Ｆの画像とするものであってもよいし、所定の照度から１枚のみを撮像するものであってもよい。画像処理については、これに限られることなく、適宜処理を組み合わせて行うこともできる。第二撮像装置４１においては、赤色光源３１と照度を合わせて撮像することが好ましい。

ステップＳ１４においては、上記認証制御装置により近赤外光源３０を消灯させる。これは、次の赤色光源３１の点灯時に、近赤外光源３０が同時に点灯しないためである。近赤外光源３０を消灯させてから、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５においては、上記認証制御装置により赤色光源３１を発光させ、被認証者の指Ｆの甲Ｆ１側から光を照射する。そして、例えば、光量調節手段における所定の設定により、ＩＲ−ＬＥＤの照度が安定したところでステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６においては、上記認証制御装置により第一撮像装置４０及び第二撮像装置４１を作動させ、主として指Ｆの静脈の血管パターンの撮像を行う。撮像された画像は、認証制御装置に供給される。第一撮像装置４０における撮像においては、適宜の照度毎に複数枚を撮像した後、所定の領域を切り出してつなぎ合わせて、１枚の指Ｆの画像とするものであってもよいし、所定の照度から１枚のみを撮像するものであってもよい。画像処理については、これに限られることなく、適宜処理を組み合わせて行うこともできる。第二撮像装置４１においては、近赤外光源３０と照度を合わせて撮像することが好ましい。

ステップＳ１７においては、上記認証制御装置により赤色光源３１を消灯させる。近赤外光源３０を消灯させてから、ステップＳ１８に進む。なお、本実施形態において、先に近赤外光源３０を点灯させて動脈を撮像し、次に赤色光源３１を点灯させて静脈を撮像しているが、他の実施形態において、先に赤色光源３１を点灯させて静脈を撮像、次に近赤外光源３０を点灯させて動脈を撮像してもよいことはもちろんである。

ステップＳ１８においては、認証制御装置にて、ステップＳ１３及びステップＳ１６において第一撮像装置４０にて撮像された画像と、被認証者の登録画像とが一致するか否かを判定する。このとき、血流認証においては、本実施例においては従来と同様にして、血流の形状をパターン抽出し画像処理を施し、特徴点抽出及び特徴点マッチングを用いて行われるが、その他のマッチング処理を採用することもできる。

血流認証の結果、撮像した画像と登録画像とが一致、又は所定の一致率以上であれば、上記認証制御装置は、当該被認証者を適合者であると判定し、ステップＳ１９に進む。一方、当該被認証者を適合者でないと判定した場合、その旨を音声として出力したりブザー音などを鳴らしたりするなどして適合者でないことを通知して血流認証プロセスを終了する。

ステップＳ１９において、ステップＳ１３及びステップＳ１６において第二撮像装置４１にて撮像した画像より、明度などの情報を動脈及び静脈の吸光度の差として取り扱い、上記認証制御装置に組み込まれた演算処理手段により動脈血液の酸素飽和度（ＳｐＯ２）を算出して、上記認証制御装置に組み込まれた記憶手段に、被認証者の氏名等の識別情報と関連付けて保存する。そして、適合者信号を送出して、血流認証プロセスが終了する。

そして、ステップＳ１９における適合者信号をトリガーとして、電気等で作動する錠装置の開錠又は施錠の少なくとも一方の錠操作を行うことが可能である。具体的には、使用者が出入りする住宅用建物やオフィスなどで、扉又は前記扉に隣接する壁に取り付けられ、血流認証装置用端末機器１０を備える血流認証装置と有線又は無線にて連動する錠装置において、血流認証装置から通知される適合者信号を受信したときに、例えば、開錠プロセスとして、錠装置に備えられたデッドボルトなどの扉又は前記扉に隣接する壁と係止する係止手段を錠装置に収納し、扉を開けられるようにする。そして、施錠プロセスにおいても同様に、血流認証装置から通知される適合者信号を受信したときに、係止手段を錠装置から扉又は前記扉に隣接する壁へ突出させて、対応する扉又は前記扉に隣接する壁と係止し、前記扉を開けられないようにする。これは、扉に錠装置が設けられている場合には、係止手段がその扉に隣接する壁と係止し、又は、扉に隣接する壁に錠装置が設けられている場合には、係止手段がその扉と係止するなどという趣旨である。また、必要に応じて、過去に保存された酸素飽和度（ＳｐＯ２）の履歴を閲覧することが可能であったり、所定の閾値より低いときには被認証者に注意や警告を発したりするようにすることもできる。なお、このとき、血流認証装置用端末機器１０を、扉に設けてもよいし、その扉に隣接する壁に設けてもよい。このようにして、血流認証装置用端末機器１０及び認証制御装置を備える血流認証装置と、錠装置を備える入退室制御装置とすることができる。

以上、説明した本発明に係る血流認証装置用端末機器１０及び血流認証装置によれば、筐体２０に設けられる挿入孔２１における内壁面の下方側に指Ｆの腹Ｆ２側を接触させることなく、内壁面の上方側に指Ｆの甲Ｆ１側を接触させて挿入し、指Ｆの甲Ｆ１側に対して筐体２０の内部上方から近赤外光源３０及び赤色光源３１の光を照射して血管パターンの撮像を行うものである。これにより、血流認証装置の使用に習熟していない被認証者であっても、指Ｆの腹Ｆ２側に分布する血管が圧迫されることがなく、女性など血管が細い状況であっても血流パターンを鮮明に撮像することができる。よって、撮像効果が低下することによる認識率の低下を防止するとともに、従来に比べてより鮮明な画像を得ることができる。

さらに、説明した本発明に係る血流認証装置用端末機器１０及び血流認証装置によれば、指先Ｆ３にまで血流を行き渡らせることができるため、精度の高い酸素飽和度（Ｓｐ０２）を測定することができる。このため、上述したように、血流認証装置用端末機器１０を備える血流認証装置と連動する錠装置を扉又は前記扉に隣接する壁に設けることで、精度の高い個人認証で高いセキュリティーを提供することができるとともに、日常生活の中で酸素飽和度（Ｓｐ０２）の測定を通じて健康チェックも同時に行うことができる。そして、被認証者個人を特定出来るため、血流認証装置を遠隔診断システム等と連携させることで、被認証者ごとの酸素飽和度（Ｓｐ０２）を遠隔の医療機関等で管理することが可能となり、医師や人工知能等によるチェック後その個人のスマートフォン等の通信手段に助言や医療機関での検査実施等の助言も可能になる。また、被認証者個人を特定できる為、その被認証者個人における過去一定期間の酸素飽和度（Ｓｐ０２）の平均値を算出し、その平均値からそのボラタリティの大きさからの異常値判断も遠隔で行えるようになる。このようにして、平均寿命が延びている昨今において、鍵を開けたり閉めたりという日常的行動によって予防医学的貢献を実現し、健康寿命を延ばすことに大きく貢献することができる。

また、上記実施例においては、被認証者の指Ｆの甲Ｆ１側を上方側に配置し、腹Ｆ２側を下方側に配置した状態で筐体２０の挿入孔２１に挿入し、当該挿入孔２１における内壁面の上方側に指Ｆの甲Ｆ１側を当接させた状態で血管パターンを撮像し、認証を行うものであったが、これに限られることなく、指Ｆの甲Ｆ１側に対して筐体２０の内部に近赤外光源３０及び赤色光源３１の光を照射して血管パターンの撮像を行うものであればよい趣旨である。

例えば、被認証者の指Ｆの甲Ｆ１側を下方側に配置し、腹Ｆ２側を上方側に配置した状態で筐体２０の挿入孔２１に挿入し得るよう構成することもできるし、甲Ｆ１側を右側又は左側に配置し、腹Ｆ２側を左側又は右側に配置した状態で挿入孔２１に挿入し得るよう構成することもできる。更には、甲Ｆ１側を上下左右方向以外に傾斜させて配置した状態で挿入孔２１に挿入し得るよう構成することもできる。

さらに、筐体２０の挿入孔２１の形状、指先検知センサ５０及び指元検知センサ６０の形状、寸法等を適宜変更して実施することが可能である。また、一部構成を省略することができるし、一部抽出した構成とすることができるのは勿論である。

１０血流認証装置用端末機器
２０筐体
２１挿入孔
２２透光板
２３支持部
３０近赤外光源
３１赤色光源
４０第一撮像装置
４１第二撮像装置
４１１回動軸
４１２第二撮像装置保持部
５０指先検知センサ
５１指先検知センサ保持部
６０指元検知センサ
７０磁石
８０フィルタ
Ｆ指
Ｓ付勢部材

Claims

指を挿入する挿入孔が設けられる筐体と、
前記挿入孔の内壁面に前記指の腹側を接触させることなく、前記内壁面に前記指の甲側を接触させて挿入される前記指の甲側に対して、前記筐体の内部に近赤外光を照射する近赤外光源と、
前記近赤外光源に並設される赤色光源と、
前記近赤外光源及び前記赤外光源から照射され、前記指を透過した近赤外光及び赤色光を前記近赤外光源及び前記赤外光源と対向する位置にて撮像する第一撮像部と、
前記指の指先側に前記近赤外光源及び前記赤色光源に対向して設置された第二撮像部と、
を備えることを特徴とする血流認証装置用端末機器。
前記内壁面に接触される前記指の前記指先に対応した位置に設置され、前記指先の当接により前記指先の位置決めを行うとともに、前記指先の接触を検知する指先検知センサと、
前記内壁面に接触される前記指の指元に対応した位置に設置され、前記指元の接触を検知する指元検知センサを備えることを特徴とする請求項１に記載の血流認証装置用端末機器。
挿入された前記指の両側に配設された磁石を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の血流認証装置用端末機器。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の血流認証装置用端末機器と、前記血流認証装置用端末機器の制御及び前記血流認証装置用端末機器に挿入された指に関する個人認証を行う認証制御装置を備える血流認証装置と、
前記血流認証装置と連動し、扉又は前記扉に隣接する壁に取り付けられ、対応する前記扉又は前記扉に隣接する壁と係止する係止手段を有する錠装置を備えることを特徴とする入退室制御装置。