JP4352989B2

JP4352989B2 - 個人認証装置

Info

Publication number: JP4352989B2
Application number: JP2004145777A
Authority: JP
Inventors: ▲吉▼之秋山; 祐一鹿志村; 一朗大坂
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2024-05-17
Also published as: JP2005323892A

Description

本発明は、近赤外光を利用して指静脈パターンを検出する個人認証装置に関するものである。

近年、例えば住宅のドアロック解除の為に、指紋や静脈を用いての個人認証による方法が知られている。

例えば、特許文献１では、生体情報を取得する際、使用者が自分の指や手を読取部や読取部の光源ユニットの下を通さなければならない。

この為、指の位置を確認しづらく、指などが所定の位置からずれ、生体情報が上手く取得出来ず、本人認証がＮＧとなったり、認証に時間がかかる。

特開２００４−５４６９８号公報

従来技術では、生体情報を取得する際、使用者が自分の指や手を読取部や読取部の光源ユニットの下を通さなければならない。

本発明は、指静脈を利用した個人認証装置において、指の置き位置を視覚的に導く手段を備え、前記指の置き位置の一部または全部が可視光を発し、指先と指の根元のスイッチが同時に押された時に指静脈の測定を開始するように構成された個人認証装置とする。

本発明の個人認証装置は、夜や、周囲が暗い時にも光を頼りに指を所定の位置に置くことができる。これにより生体情報が上手く取得でき、本人認証がＮＧとなったり、認証に時間がかかることを少なくできる。

指の位置を確認し易く、所定の位置で指静脈パターンを取得して認証精度を向上させるという目的を、指の置き位置を視覚的に導く手段を備える事により実現した。

図１は、本発明の一実施例であり、指静脈パターンを利用した個人認証装置を自動車のエンジン始動用のシステムに応用した構成図である。

図１に示す個人認証装置１は、マイコン１０，イメージセンサ１１，レンズ１２，近赤外光源１３，表示器１４，音源１９，可視光光源２１，導光材２２，近赤外透過フィルタ１５，近赤外光源１３と表示器１４と音源１９および可視光光源２１の駆動回路１６，マイコン１０に接続された不揮発性メモリ１７，電源回路１８，指静脈パターン取込スイッチ２０，近赤外光を遮断し可視光透過するフィルタ付きカバー３０等から構成される。

指静脈パターン取込スイッチ２０と可視光光源２１と導光材２２は、可視光光源２１が導光材２２全体を光らせ、導光材２２は指静脈パターン取込スイッチ２０と連動するように構成されている。

指６が、可視光光源２１によって光っている指静脈パターン取込スイッチ２０と連動している導光材２２を押すと、近赤外光源１３が指６に向かって照射され、指６内部で反射して、導光材２２と近赤外透過フィルタ１５を通過して、レンズ１２，イメージセンサ
１１に届く。指６の構成要素は近赤外光を散乱し、近赤外光は血液中のヘモグロビンで吸収される為、イメージセンサ１１上に指静脈パターンが結像される。この時、個々の指の太さ等に合わせて、適切な指静脈パターンが撮れる様に近赤外光の光量調整をマイコン
１０にて行う。

なお、近赤外透過フィルタ１５は指静脈パターンを得るのにノイズとなる可視光をカットし、指静脈パターンが含まれる近赤外光のみを透過させる特性を持っている。また、フィルタ付きカバー３０は、指静脈パターンを取得する際に指６の周囲から太陽光などの近赤外光を含む外光が入るのを遮断し、前記近赤外光の光量調整の外乱を排除出来かつ、可視光を通す特性を持っている為、周囲が暗い時でも、使用者が指６の位置や、指を置く導光材２２からの光を確認し易く指静脈パターン取込スイッチ２０に連動した導光材２２を容易に押す事が出来る。

また、個人認証装置１は、指６の上方に何も構造物が無い、反射型の構成となっており、フィルタ付きカバー３０は可視光を透過する。

更に、個人認証装置１の起動状態や個人認証の判定結果等の情報を、表示器１４と音源１９および可視光光源２１，導光材２２から得る事が出来る。

図２は指６をイメージセンサ１１の撮像範囲２５に置いた場合の指６と指静脈パターン７の撮像例を示す。この指静脈パターン７は個人により異なるので、予め指静脈パターン７を不揮発性メモリ１７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，不一致を判定する事により個人を特定する事が出来る。

指静脈パターン取込スイッチ２０がＯＮとなった時、イメージセンサ１１により撮像した指静脈パターン７を電気信号に変換し、マイコン１０に取込開始信号を生成する。電源回路１８には、イグニッションスイッチ２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、エンジン制御ユニット３とは、ＬＡＮ４でつながる構成となっている。認証後エンジン始動スイッチ５を入れるとエンジンが始動する。

図３は本発明の一実施例の構成図であって、指静脈パターン取込スイッチ２０と可視光光源２１により照射される導光材２２を配した図である。周囲が暗い時でも、導光材２２の光に導かれて指６を所定の位置に置く事が出来、指静脈パターン取込スイッチ２０を容易に押せる構造となっている。

図４は本発明の一実施例の構成図であって、指静脈パターン取込スイッチ２０と可視光光源２１を照射される導光材２２をまとめて配した図である。周囲が暗い時でも、導光材２２の光に導かれて指６を所定の位置に置く事が出来、そのまま押す事により、指静脈パターン取込スイッチ２０をＯＮと出来る構造となっている。

図５は本発明の一実施例の構成図であって、指静脈パターン取込スイッチ２０を兼ねた可視光光源２１、あるいは指静脈パターン取込スイッチ２０に発光塗料２３を塗布した図である。周囲が暗い時でも、スイッチ２０にある可視光光源２１や発光塗料２３の光に導かれて、指静脈パターン取込スイッチ２０を容易に押せる構造となっている。

図６は本発明の一実施例の構成図であって、指静脈パターン取込スイッチ２０ａを兼ねた可視光光源２１ａ、あるいは発光塗料２３ａを塗布した指静脈パターン取込スイッチ
２０ａを指先側に、指静脈パターン取込スイッチ２０ｂを兼ねた可視光光源２１ｂ、あるいは発光塗料２３ｂを塗布した指静脈パターン取込スイッチ２０ｂを指元側に配した図である。指静脈パターン取込スイッチ２０ａ，２０ｂが同時に押された時に、指静脈パターンの取込を開始する構成となっている。周囲が暗い時でも、スイッチ２０ａ，２０ｂの位置が分かり易くかつ、指先または指元が指静脈パターン取込スイッチ２０ａ，２０ｂを押している時に指静脈パターン７を取込む為、一定の指静脈パターン７を個人認証に利用出来、ソフトでの補正の為に認証に時間を要したり、認証ミスを低減する事が出来る。

図７は本発明の一実施例の構成図であって、指静脈パターン取込部分である近赤外透過フィルタ１５の両側に発光素子２１ａ，２１ｂまたは、発光塗料２３ａ，２３ｂを配した図である。周囲が暗い時でも、前記発光部の光に導かれて、指６を近赤外透過フィルタ
１５の位置に合わせて、指静脈パターン取込スイッチ２０を容易に押せる構造となっている。

図８は本発明の一実施例の構成図であって、指静脈パターン取込スイッチ２０を兼ねた可視光光源２１と近赤外光を検知するフォトトランジスタ３３ａを撮像素子１１付近に配した図である。周囲が暗い時でも、スイッチ２０にある可視光光源２１に導かれて、指静脈パターン取込スイッチ２０を容易に押せる構造となっている。更に、環境光に近赤外光が含まれている時は、指静脈パターン取得への影響等を、発光素子２１や表示器１４，音源１９にて使用者に知らせる構成となっている。

図９は本発明の一実施例の構成図であって、指静脈パターン取込スイッチ２０を兼ねた可視光光源２１と近赤外光を検知するフォトトランジスタ３３ｂ，３３ｃを配した図である。周囲が暗い時でも、スイッチ２０にある可視光光源２１に導かれて、指静脈パターン取込スイッチ２０を容易に押せる構造となっている。更に、環境光に近赤外光が含まれている時は、指静脈パターン取得への影響等を、発光素子２１や表示器１４，音源１９にて使用者に知らせる構成となっている。

図１０は本発明の一実施例の構成図であって、近赤外光を遮断し可視光透過するフィルタ付きカバー３０，カバー３０を照射する発光素子２４ａ，２４ｂを配した図である。周囲が暗い時でも、発光素子２４ａ，２４ｂによりカバー３０が導光材の役割を果たしカバー３０全体が光る。このカバーの光に導かれて、指静脈パターン取込スイッチ２０を容易に押せる構造となっている。更に、環境光に近赤外光が含まれいてもフィルタ付きカバーである為、近赤外光を遮断出来、かつ指６の位置も確認し易い。更に、個人認証装置１の動作状況を、発光素子２４ａ，２４ｂの色や点灯状態を変化させ使用者に知らせる事が出来る。

図１１は本発明の一実施例の構成図であって、可視光透過するカバー３１に指の絵３２を配した図である。周囲が暗い時でも、導光材２２の光に導かれて指６を所定の位置に置く事が出来、そのまま押す事により、指静脈パターン取込スイッチ２０をＯＮと出来る構造となっている。更に、認証装置に慣れていない人でも、指の絵３２に合わせて指の位置を決める事が出来、一定の指静脈パターン７を個人認証に利用出来、ソフトでの補正の為に認証に時間を要したり、認証ミスを低減する事が出来る。

以上、本実施例によれば、周囲が暗い時でも指静脈パターンを容易に、外光の影響を排除して取得出来、精度の高い生体情報を得られるので、個人認証の精度向上，認証時間の短縮，使用者の使い勝手向上に寄与出来る。

上記は、個人認証装置を自動車の始動システムに応用する実施例として説明したが、自動車のドアの開閉や、玄関，部屋のドアの開閉に利用しても良い。

指静脈パターンを利用した個人認証装置を自動車の始動システムに応用した構成を示した説明図である。（実施例１）指と指静脈パターンの撮像例を示した説明図である。指の置き位置を発光素子と導光材で構成した個人認証装置の構成を示した説明図である。（実施例２）指の置き位置を発光素子と導光材で構成し、スイッチを兼ねさせた個人認証装置の構成を示した説明図である。（実施例３）指先のスイッチを発光素子または、発光塗料で構成した個人認証装置の構成を示した説明図である。（実施例４）指先と指元のスイッチを発光素子または、発光塗料で構成した個人認証装置の構成を示した説明図である。（実施例５）指の置き位置の両側に発光素子または発光塗料を配した個人認証装置の構成を示した説明図である。（実施例６）指先のスイッチを発光素子で構成し、表示器，音源と撮像素子近辺に近赤外線を検知する素子を配した個人認証装置の構成を示した説明図である。（実施例７）指先のスイッチを発光素子で構成し、表示器，音源と指の置き位置の両側に近赤外線を検知する素子を配した個人認証装置の構成を示した説明図である。（実施例８）近赤外光を遮断し可視光透過するフィルタ付きカバーとカバーを導光材として光らせる為の発光素子で構成した個人認証装置の構成を示した説明図である。（実施例９）可視光透過するカバーに指の絵を記し、指の置き位置を発光素子と導光材で構成し、スイッチを兼ねさせた個人認証装置の構成を示した説明図である。（実施例１０）

符号の説明

１…個人認証装置、２…イグニッションスイッチ、３…エンジン制御ユニット、４…
ＬＡＮ、５…エンジン始動スイッチ、６…指、７…指静脈パターン、１０…マイコン、
１１…イメージセンサ、１２…レンズ、１３…近赤外光源、１４…表示器、１５…近赤外透過フィルタ。

Claims

指静脈を利用した個人認証装置において、
指の置き位置を視覚的に導く手段を備え、
前記指の置き位置の一部または全部が可視光を発し、
指先と指の根元のスイッチが同時に押された時に指静脈の測定を開始するように構成された個人認証装置。
請求項１の個人認証装置は、
前記スイッチに発光素子を備えたことを特徴とする個人認証装置。
請求項１の個人認証装置は、
前記スイッチに発光塗料を塗ったことを特徴とする個人認証装置。
請求項１の個人認証装置は、
透明なカバーと前記カバーを照らす可視光の発光素子を備えたことを特徴とする個人認証装置。
請求項１の個人認証装置は、
透明なカバーを備えており、
前記カバーに絵や文字が記載してあることを特徴とする個人認証装置。
請求項４又は５の個人認証装置は、
前記カバーが可視光の一部を透過し、近赤外光を遮断することを特徴とする個人認証装置。