JP6433525B2 - 個人認証装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体情報を用いた個人認証装置に関し、特に、セキュリティ性の向上を図った個人認証装置に関するものである。

従来、生体情報を用いた個人認証装置が提案されている。このような個人認証装置としては、例えば、指紋情報を用いた個人認証装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

指紋情報を用いた従来の個人認証装置においては、利用者が検出部に指腹を押し当てると、検出部にて利用者の指紋情報を検出する。指紋情報とは、指紋の画像等である。また、指紋情報を用いた従来の個人認証装置は、検出した指紋情報から、特徴点を抽出する。特徴点とは、例えば、指紋内において特徴的な形状を示す特徴箇所の形状と、該特徴箇所の位置情報である。例えば、抽出部は、指紋画像を碁盤目状（グリッド状）に分割し、特徴箇所がどの領域に存在するのかを検出し、特徴箇所の位置情報を抽出する。抽出された特徴点は、個人毎に記憶部に記憶される。すなわち、利用者がＡ氏である場合、記憶部は、抽出された特徴点を、Ａ氏の個人情報として記憶する。

また、指紋情報を用いた従来の個人認証装置は、抽出部で抽出した特徴点と、記憶部に記憶された特徴点とを比較し、利用者を特定する個人特定部を備えている。具体的には、個人特定部は、記憶部に記憶されている個人情報の中から、抽出部で抽出した特徴点と一致するもの（換言すると、所定の類似度を超えるもの）を検索する。そして、個人特定部は、そのような個人情報を見つけた場合、利用者が当該個人情報を有する個人であると特定する。例えば、抽出部で抽出した特徴点が記憶部に記憶されているＡ氏の個人情報と一致する場合、個人特定部は、利用者がＡ氏であると特定する。

なお、生体情報を用いた従来の個人認証装置としては、手（例えば指）の血管の形状情報を用いた個人認証装置、及び、掌紋情報を用いた個人認証装置等も知られている。

特開平０７−０２９００３号公報

近年、指紋のダミー（複製）の作製技術が向上している。このため、指紋情報を用いて個人認証を行う従来の個人認証装置においては、Ｂ氏がＡ氏の指紋のダミーを指腹に貼り付け、従来の個人認証装置で個人認証を行った場合、従来の個人認証装置はＢ氏をＡ氏であると認識してしまう。すなわち、指紋情報を用いて個人認証を行う従来の個人認証装置においては、Ｂ氏が容易にＡ氏になりすますことができ、セキュリティ性が悪いという課題があった。
この課題は、血管形状情報を用いた従来の個人認証装置、及び、掌紋情報を用いた従来の個人認証装置においても発生する。つまり、Ｂ氏がＡ氏の血管形状又は掌紋のダミーを貼り付け、これら従来の個人認証装置で個人認証を行った場合、これら従来の個人認証装置はＢ氏をＡ氏であると認識してしまう。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、従来よりもセキュリティ性を向上させることができる個人認証装置を得ることを目的とする。

本発明に係る個人認証装置は、利用者の指紋情報、掌紋情報及び手の血管形状情報のうちの少なくとも１つを検出する検出部と、前記検出部の検出結果から、利用者の特徴点を抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出した特徴点を、個人毎に記憶する記憶部と、前記抽出部で抽出した特徴点と、前記記憶部に記憶された特徴点とを比較し、利用者を特定する個人特定部と、親指の末節の指腹が一方の端部である第１端部に接触し、親指以外の指が側面部に接触するように、利用者に握られる筒状のグリップと、を備え、前記グリップは、前記検出部として、前記側面部に接触する指の指紋情報又は血管形状情報を検出する側面部側検出部を少なくとも備え、前記第１端部から突出し、利用者が前記グリップを握った際、親指の第１関節に引っ掛かる第１ストッパーと、該グリップの軸方向に延びるように前記側面部から突出し、利用者が前記グリップを握った際に、前記側面部側検出部によって指紋情報又は血管形状情報を検出される指の少なくとも１つの第２関節に引っ掛かる第２ストッパーと、を備えているものである。

本発明に係る個人認証装置は、第１ストッパーが親指の第１関節に引っ掛った状態で利用者がグリップ１０を握る。これにより、利用者がグリップを握る毎に、毎回、グリップに対して、親指の末節の位置が略同じ位置に固定される。このため、第１ストッパーが親指の第１関節に引っ掛った状態で利用者がグリップを握ると、毎回、各指及び各指の関節も必然的に略同じ位置となる。そして、この状態において、検出部は、利用者の指紋情報、掌紋情報及び手の血管形状情報のうちの少なくとも１つを検出する。このため、利用者が同一人物であれば、検出部の検出結果、及び該検出結果から抽出部によって抽出される特徴点の位置は、毎回、略同じ位置となる。一方、利用者が異なる人物である場合、利用者毎に、グリップを握った状態における各指及び各指の関節の位置が異なってくる。利用者毎に、手の大きさ（手の平の大きさ、各指節の長さ）が異なるからである。すなわち、Ａ氏がグリップを握った場合と、Ｂ氏がグリップを握った場合とでは、検出部の検出範囲のなかにおいて、情報が検出される範囲が異なってくる。

このため、Ｂ氏がＡ氏のダミー情報（指紋、血管形状又は掌紋のダミー）を手に貼り付け、グリップを握った場合、検出部は、Ａ氏がグリップを握った場合と同形状の情報（指紋形状、血管形状、掌紋形状）を検出する。しかしながら、Ｂ氏がＡ氏のダミー情報を手に貼り付け、グリップを握った場合、検出部で検出される特徴点の位置、すなわち抽出部で抽出される特徴点の位置は、Ａ氏がグリップを握った場合と異なる。Ａ氏とＢ氏とでは、手の大きさが異なるからである。したがって、本発明に係る個人認証装置においては、Ｂ氏がＡ氏のダミー情報を手に貼り付け、グリップを握っても、特徴点の位置の違いから、利用者はＡ氏ではないと認識することができる。すなわち、本発明に係る個人認証装置においては、Ｂ氏がＡ氏のダミー情報を手に貼り付け、グリップを握っても、Ｂ氏がＡ氏になりすますことを防止できる。したがって、本発明に係る個人認証装置は、セキュリティ性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る個人認証装置を示す概略図である。 本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る個人認証装置の検出部で検出した指紋画像を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る個人認証装置の検出部で検出した指紋画像を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップの別の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップのさらに別の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップのさらに別の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップのさらに別の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップのさらに別の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る個人認証装置を示す概略図である。 本発明の実施の形態２に係る個人認証装置の第１撮影装置で撮影された画像を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る個人認証装置の別の一例を示す概略図である。 図１２で示した個人認証装置の第２撮影装置で撮影された画像を示す図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る個人認証装置を示す概略図である。また、図２は、本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップの一例を示す図である。なお、図２（ａ）は、グリップ１０の斜視図である。図２（ｂ）は、グリップ１０の上端部１０ａ近傍を示す側面図である。また、図２（ｃ）は、利用者９０の手５０がグリップ１０を握った状態を示す側面図である。
本実施の形態１に係る個人認証装置１００は、グリップ１０及び制御装置４０を備えている。

筒状のグリップ１０は、利用者９０に握られるものである。このグリップ１０は、親指５１の末節５１ａの指腹５１ｂが上端部１０ａに接触し、親指５１以外の指（人差し指５２、中指５３、薬指５４、小指５５）が側面部１０ｂに接触するように、利用者９０に握られる。なお、グリップ１０の軸方向に垂直な断面形状（図２（ｂ）における横断面形状）は、利用者９０が握りやすい形状であれば特に限定されるものではなく、略楕円形状、略長丸形状、略卵形形状等とすることができる。このグリップ１０は、上端部１０ａから例えば上方へ突出する第１ストッパー１１を備えている。
ここで、上端部１０ａが、本発明の第１端部に相当する。

第１ストッパー１１は、利用者９０がグリップ１０を握った際、親指５１の第１関節５１ｃに引っ掛かるものである。このため、第１ストッパー１１が親指５１の第１関節５１ｃに引っ掛かりやすいように、第１ストッパー１１は、先端部が鋭角に尖った断面形状となっている。このようにグリップ１０を構成することにより、利用者９０がグリップ１０を握った際、第１ストッパー１１が親指５１の第１関節５１ｃに引っ掛かる。すなわち、利用者９０がグリップ１０を握る毎に、毎回、グリップ１０に対して、親指５１の末節５１ａの位置が略同じ位置に固定される。このため、第１ストッパー１１が親指５１の第１関節５１ｃに引っ掛った状態で利用者９０がグリップ１０を握ると、毎回、各指及び各指の関節も必然的に略同じ位置となる。なお、親指５１の末節５１ａの指腹５１ｂが上端部１０ａに確実に接触し（浮かないようにし）、親指５１の末節５２ａの位置を確実に固定するには、グリップ１０の上端部１０ａから突出する第１ストッパー１１の高さは、１．５ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。

また、グリップ１０は、利用者９０の指紋情報を検出する検出部３０を備えている。グリップ１０に設けられる検出部３０は少なくとも１つあればよいが、本実施の形態１では、検出部３０として、グリップ１０の上端部１０ａに設けられた端部側検出部３１と、グリップ１０の側面部１０ｂに設けられた側面部側検出部３２とを備えている。端部側検出部３１は、親指５１の末節５１ａの指腹５１ｂの指紋情報（指紋の画像等）を検出するものである。側面部側検出部３２は、グリップ１０の側面部１０ｂに接触する指の指紋情報（指紋の画像等）を検出するものである。なお、本実施の形態１では、側面部側検出部３２は、人差し指５２の末節５２ａと対向する位置に設けられ、人差し指５２の末節５２ａの指腹５２ｂの指紋情報を検出する。なお、側面部側検出部３２を複数設け、グリップ１０の側面部１０ｂに接触する複数の指から指紋情報を検出してもよい。

ここで、指紋情報（指紋の画像等）の検出に用いられる検出部３０は、特に限定されるものではなく、公知の種々の検出部を用いることができる。

制御装置４０は、検出部３０で検出された指紋情報に基づき、個人認証を行うものである。制御装置４０は、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）で構成される。

制御装置４０が専用のハードウェアである場合、制御装置４０は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置４０が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。

制御装置４０がＣＰＵの場合、制御装置４０が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置４０の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。

なお、制御装置４０の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。

本実施の形態１に係る制御装置４０は、機能部として、抽出部４１、記憶部４２、個人特定部４３を備えている。抽出部４１は、検出部３０が検出した指紋情報（検出結果）から、利用者９０の特徴点を抽出するものである。記憶部４２は、抽出部４１で抽出した特徴点を、個人毎に記憶するものである。個人特定部４３は、抽出部４１で抽出した特徴点と、記憶部４２に記憶された特徴点とを比較し、利用者９０を特定するもの（利用者９０が誰なのかを特定するもの）である。なお、上述のように、指紋情報（指紋の画像等）の検出に用いられる検出部３０は、特に限定されるものではなく、公知の種々の検出部を用いることができる。このため、抽出部４１の特徴点の抽出手法も、特に限定されるものではなく、公知の種々の特徴点の抽出手法を用いることができる。

また、本実施の形態１に係る個人認証装置１００は、動力源として、バッテリー４５を用いている。そして、個人認証装置１００の構成のうち、電力を供給されることにより動作する構成（制御装置４０、検出部３０等）は、バッテリー４５から電力が供給される。すなわち、個人認証装置１００は、商用電源と接続されていない構成となっている。近年、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等を商用電源に接続した際、商用電源の電力供給配線を介してハッキングされる事例が発生している。本実施の形態１に係る個人認証装置１００は、動力源としてバッテリー４５を用いているので、このようなハッキングを防止でき、セキュリティ性を向上させることができる。

また、本実施の形態１に係る個人認証装置１００は、内部にグリップ１０が配置されるボックス１を備えている。このボックス１の一側面部には開口部が形成されている。利用者９０は、当該開口部からボックス１内に手５０を挿入してグリップ１０を握り、検出部３０によって指紋情報が検出される。ボックス１を設けることにより、検出部３０によって指紋情報を検出する際、外乱光の影響を抑制できる。

続いて、このように構成された個人認証装置１００の動作について説明する。

［記憶動作］
個人認証を行うためには、まず、記憶部４２に個人の特徴点を記憶させておく必要がある。このため、利用者９０が初めて個人認証装置１００を使用する場合、以下のように、利用者９０の特徴点を記憶部４２に記憶させる。

図３は、本発明の実施の形態１に係る個人認証装置の検出部で検出した指紋画像を示す図である。なお、図３は、検出部３０のいずれか（端部側検出部３１又は側面部側検出部３２）で検出した指紋画像である。
利用者９０は、ボックス１の一側面部に形成された開口部から該ボックス１内に手５０を挿入し、グリップ１０を握る。この際、利用者９０は、第１ストッパー１１を親指５１の第１関節５１ｃに引っ掛け、親指５１の末節５１ａの指腹５１ｂが上端部１０ａに接触し、親指５１以外の指が側面部１０ｂに接触するように、グリップ１０を握る。

利用者９０がこの様にグリップ１０を握ることにより、親指５１の末節５１ａの指腹５１ｂが端部側検出部３１に接触し（押し当てられ）、人差し指５２の末節５２ａの指腹５２ｂが側面部側検出部３２に接触する（押し当てられる）。この状態において、端部側検出部３１は、親指５１の末節５１ａの指腹５１ｂの指紋情報を検出する。また、側面部側検出部３２は、人差し指５２の末節５２ａの指腹５２ｂの指紋情報を検出する。検出部３０（端部側検出部３１及び側面部側検出部３２）は、例えば、指紋情報として、図３に示すような指紋６０の画像を検出する。

抽出部４１は、検出部３０の検出結果から特徴点を抽出する。抽出部４１は、例えば、指紋６０内において特徴的な形状を示す特徴箇所の形状と、該特徴箇所の位置情報とを、特徴点６０ａとして抽出する。この際、抽出部４１は、例えば、指紋６０の画像を碁盤目状（グリッド状）に分割し、特徴箇所がどの領域（マス目）に存在するのかを検出し、特徴点６０ａの位置情報を抽出する。最後に、記憶部４２は、抽出部４１で抽出した特徴点６０ａを、利用者９０の特徴点６０ａとして記憶する。例えば、利用者９０がＡ氏の場合、記憶部４２は、抽出部４１で抽出した特徴点６０ａを、Ａ氏の個人情報として記憶する。なお、図３では、特徴点として１つの特徴点６０ａのみ抽出しているが、複数の特徴点を抽出しても勿論よい。

［個人認証動作］
個人認証を行う場合、利用者９０は、上記記憶動作時と同様に、ボックス１の一側面部に形成された開口部から該ボックス１内に手５０を挿入しグリップ１０を握る。また、検出部３０（端部側検出部３１及び側面部側検出部３２）は、上記記憶動作時と同様に、利用者９０の指紋情報（指紋６０の画像）を検出する。また、抽出部４１は、上記記憶動作時と同様に、検出部３０が検出した利用者９０の指紋情報から特徴点６０ａを抽出する。

個人特定部４３は、抽出部４１で抽出した特徴点６０ａと、記憶部４２に記憶された特徴点６０ａとを比較し、利用者９０が誰なのかを特定する。具体的には、個人特定部４３は、記憶部４２に記憶されている個人情報の中から、抽出部４１で抽出した特徴点６０ａと一致するもの（換言すると、所定の類似度を超えるもの）を検索する。そして、個人特定部４３は、そのような個人情報を見つけた場合、利用者９０が当該個人情報を有する個人であると特定する。例えば、抽出部４１で抽出した特徴点６０ａが記憶部４２に記憶されているＡ氏の個人情報と一致する場合、個人特定部４３は、利用者９０がＡ氏であると特定する。また例えば、抽出部４１で抽出した特徴点６０ａが記憶部４２に記憶されているいずれの個人情報とも一致しない場合、個人特定部４３は、利用者９０が記憶部４２に特徴点６０ａが記憶されていない人物（換言すると、個人認証装置１００に登録されていない人物）であると特定する。

上述のように、第１ストッパー１１が親指５１の第１関節５１ｃに引っ掛った状態で利用者９０がグリップ１０を握ると、毎回、各指及び各指の関節が略同じ位置となる。このため、利用者９０がグリップ１０を握る毎に発生する、端部側検出部３１に対する親指５１の末節５１ａの指腹５１ｂの位置ずれを抑制できる。また、利用者９０がグリップ１０を握る毎に発生する、側面部側検出部３２に対する人差し指５２の末節５２ａの指腹５２ｂの位置ずれを抑制できる。すなわち、利用者９０がグリップ１０を握る毎に発生する、指紋内の特徴点の位置ずれを抑制することができる。したがって、個人認証装置１００は、上述のような個人認証により、精度良く個人認証を行うことができる。

ここで、近年、指紋のダミー（複製）の作製技術が向上している。このため、指紋情報を用いて個人認証を行う従来の個人認証装置においては、Ｂ氏がＡ氏の指紋のダミーを指腹に貼り付け、従来の個人認証装置で個人認証を行った場合、従来の個人認証装置はＢ氏をＡ氏であると認識してしまう。すなわち、Ｂ氏がＡ氏になりすますことができる。一方、本実施の形態１に係る個人認証装置１００は、次の様に、この様ななりすましを防止することができ、個人認証装置１００のセキュリティ性を向上させることができる。

図４は、本発明の実施の形態１に係る個人認証装置の検出部で検出した指紋画像を示す図である。なお、図４は、検出部３０のいずれか（端部側検出部３１又は側面部側検出部３２）で検出した指紋画像である。また、図４（ａ）は、Ａ氏が個人認証装置１００を用いた際の、指紋画像である。また、図４（ｂ）は、Ｂ氏がＡ氏の指紋のダミーを指腹に貼り付け、個人認証装置１００を用いた際の、指紋画像である。

第１ストッパー１１が親指５１の第１関節５１ｃに引っ掛った状態で利用者９０がグリップ１０を握った場合、利用者９０が同一人物であれば、毎回、各指及び各指の関節が略同じ位置となる。一方、利用者９０が異なる人物である場合、利用者毎に、各指及び各指の関節の位置が異なってくる。利用者９０毎に、手５０の大きさ（手の平の大きさ、各指節の長さ）が異なるからである。すなわち、図４に示すように、Ａ氏がグリップ１０を握った場合と、Ｂ氏がグリップ１０を握った場合とでは、検出部３０内の指紋情報検出範囲のなかで、指紋情報が検出される範囲が異なってくる。

このため、図４（ａ）と図４（ｂ）からわかるように、Ｂ氏がＡ氏の指紋のダミーを指腹に貼り付け、グリップ１０を握った場合、検出部３０は、Ａ氏がグリップ１０を握った場合と同形状の指紋６０を検出する。しかしながら、図４（ａ）と図４（ｂ）からわかるように、Ｂ氏がＡ氏の指紋のダミーを指腹に貼り付け、グリップ１０を握った場合、検出部３０で検出される指紋６０の特徴点６０ａの位置（すなわち、抽出部４１で抽出される特徴点６０ａの位置）が、Ａ氏がグリップ１０を握った場合と異なる。Ａ氏とＢ氏とでは、手の大きさが異なるからである。したがって、本実施の形態１に係る個人認証装置１００においては、Ｂ氏がＡ氏の指紋のダミーを指腹に貼り付け、グリップ１０を握っても、特徴点６０ａの位置の違いから、利用者９０はＡ氏ではないと認識することができる。すなわち、本実施の形態１に係る個人認証装置１００においては、Ｂ氏がＡ氏の指紋のダミーを指腹に貼り付け、グリップ１０を握っても、Ｂ氏がＡ氏になりすますことを防止できる。したがって、本実施の形態１に係る個人認証装置１００は、セキュリティ性を向上させることができる。

ところで、指紋情報を用いた従来の個人認証装置においては、利用者が検出部に指腹を押し当てるときの圧力は、毎回変化しやすい。そして、検出部に指腹を押し当てるときの圧力が異なると、特徴点の位置も異なってくる。このため、検出部に指腹を押し当てるときの圧力変動により、認証ミスが生じてしまう。つまり、Ａ氏が検出部で指紋情報を検出して抽出部で特徴点を抽出した際、個人特定部は、利用者をＡ氏と特定できなくなってしまう。一方、人間がグリップ１０を握る強さは、毎回略同一の強さとなる。このため、本実施の形態１のように、グリップ１０に指紋情報を検出する検出部３０を設けることにより、検出部３０に指腹を押し当てるときの圧力変動による特徴点の位置ずれを抑制できる。したがって、本実施の形態１に係る個人認証装置１００は、このような点においても、個人認証精度を向上させることができる。

なお、本実施の形態１では、検出部３０において指紋情報を検出したが、検出部３０において手５０の血管の形状情報を検出するようにしてもよい。この際、血管形状情報の検出に用いられる検出部３０は、特に限定されるものではなく、公知の種々の検出部を用いることができる。また、抽出部４１の特徴点の抽出手法も、特に限定されるものではなく、公知の種々の特徴点の抽出手法を用いることができる。グリップ１０に血管形状情報を検出する検出部３０を設けた場合でも、個人認証装置１００のセキュリティ性を向上させることができる。Ｂ氏がＡ氏の血管形状情報のダミーを手に貼り付け、グリップ１０を握っても、手５０の大きさの違いによって特徴点の位置がＡ氏と異なり、利用者９０はＡ氏ではないと認識することができるからである。

また、検出部３０を手の平と対向する位置に設け、検出部３０において掌紋情報を検出するようにしてもよい。この際、掌紋情報の検出に用いられる検出部３０は、特に限定されるものではなく、公知の種々の検出部を用いることができる。また、抽出部４１の特徴点の抽出手法も、特に限定されるものではなく、公知の種々の特徴点の抽出手法を用いることができる。グリップ１０に掌紋情報を検出する検出部３０を設けた場合でも、個人認証装置１００のセキュリティ性を向上させることができる。Ｂ氏がＡ氏の掌紋情報のダミーを手に貼り付け、グリップ１０を握っても、手５０の大きさの違いによって特徴点の位置がＡ氏と異なり、利用者９０はＡ氏ではないと認識することができるからである。

また、上述したグリップ１０に、以下のようなストッパーをさらに設けてもよい。検出部３０で検出する毎に発生する特徴点の位置ずれをさらに抑制でき、上述の個人認証精度向上効果及びセキュリティ性向上効果をさらに得ることができる。

図５は、本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップの別の一例を示す図である。なお、図５（ａ）は、グリップ１０の斜視図である。また、図５（ｂ）は、利用者９０の手５０がグリップ１０を握った状態において、人差し指５２近傍を横方向に切断した断面図である。

図５に示すグリップ１０は、図２で示した第１ストッパー１１に加えて、第２ストッパー１２を備えている。グリップ１０に、側面部１０ｂに接触する指の指紋情報又は血管形状情報を検出する側面部側検出部３２を備えている場合、第２ストッパー１２を設けるとよい。第２ストッパー１２は、グリップ１０の軸方向（図５（ａ）では上下方向）に延びるように、側面部１０ｂから突出している。この第２ストッパー１２は、利用者９０がグリップ１０を握った際、側面部側検出部３２で情報を検出される指の少なくとも１つの第２関節に引っ掛かるものである。このため、第２ストッパー１２が側面部１０ｂに接触する指の第２関節に引っ掛かりやすいように、第２ストッパー１２は、先端部が鋭角に尖った断面形状となっている。なお、図５（ｂ）では、人差し指５２の第２関節５２ｃに第２ストッパー１２が引っ掛かっている状態を示している。

側面部１０ｂに接触する指の第２関節に第２ストッパー１２を引っ掛け、グリップ１０を握ることにより、グリップ１０の側面部１０ｂに接触する指の、グリップ１０の周方向の位置をより確実に固定できる。つまり、側面部側検出部３２に対するグリップ１０の側面部１０ｂに接触する指の、グリップ１０の周方向の位置ずれをより抑制できる。このため、側面部側検出部３２で検出する毎に発生する特徴点の位置ずれをさらに抑制でき、上述の個人認証精度向上効果及びセキュリティ性向上効果をさらに得ることができる。なお、グリップ１０の側面部１０ｂに接触する指が側面部１０ｂに確実に接触し（浮かないようにし）、側面部１０ｂに接触する指の位置を確実に固定するには、グリップ１０の側面部１０ｂから突出する第２ストッパー１２の高さは、３ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。

図６は、本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップのさらに別の一例を示す図である。なお、図６（ａ）は、グリップ１０の斜視図である。図６（ｂ）は、グリップ１０の平面図である。また、図６（ｃ）は、利用者９０の手５０がグリップ１０を握った状態を示す側面図である。

図６に示すグリップ１０は、図２で示した第１ストッパー１１に加えて、第３ストッパー１３を備えている。なお、図６では、グリップ１０に、図５で示した第２ストッパー１２も設けている。グリップ１０に、側面部１０ｂに接触する指の指紋情報又は血管形状情報を検出する側面部側検出部３２を備えている場合、第３ストッパー１３を設けるとよい。第３ストッパー１３は、例えばグリップ１０の周方向に延びるように、側面部１０ｂから突出している。この第３ストッパー１３は、利用者９０がグリップ１０を握った際、側面部側検出部３２で情報を検出される指の少なくとも１つの側部と接触するものである。図６（ｃ）では、人差し指５２の下側の側部と接触している。

側面部１０ｂに接触する指の側部に第３ストッパー１３を接触させ、グリップ１０を握ることにより、グリップ１０の側面部１０ｂに接触する指の、グリップ１０の軸方向の位置をより確実に固定できる。つまり、側面部側検出部３２に対するグリップ１０の側面部１０ｂに接触する指の、グリップ１０の軸方向の位置ずれをより抑制できる。このため、側面部側検出部３２で検出する毎に発生する特徴点の位置ずれをさらに抑制でき、上述の個人認証精度向上効果及びセキュリティ性向上効果をさらに得ることができる。なお、側面部１０ｂに接触する指の位置を確実に固定するには、グリップ１０の側面部１０ｂから突出する第３ストッパー１３の高さは、７ｍｍ以上が好ましい。

図７は、本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップのさらに別の一例を示す図である。なお、図７（ａ）は、グリップ１０の斜視図である。図７（ｂ）は、グリップ１０の平面図である。また、図７（ｃ）は、利用者９０がグリップ１０の上端部１０ａに親指５１の末節５１ａの指腹５１ｂを乗せた状態を示す平面図である。

図７に示すグリップ１０は、図２で示した第１ストッパー１１に加えて、第４ストッパー１４を備えている。グリップ１０に、上端部１０ａに接触する親指５１の指紋情報又は血管形状情報を検出する端部側検出部３１を備えている場合、上端部１０ａに第４ストッパー１４を設けるとよい。第４ストッパー１４は、上端部１０ａから例えば上方へ突出している。また、第４ストッパー１４は、親指５１の末節５１ａの指腹５１ｂが上端部１０ａに接触するように、利用者９０がグリップ１０を握った際、親指５１の末節５１ａの両側部と対向する位置に設けられている。

グリップ１０に第４ストッパー１４を備えることにより、親指５１の末節５１ａの位置をより確実に固定できる。つまり、端部側検出部３１に対する親指５１の横方向の位置ずれをより抑制できる。このため、端部側検出部３１で検出する毎に発生する特徴点の位置ずれをさらに抑制でき、上述の個人認証精度向上効果及びセキュリティ性向上効果をさらに得ることができる。

図８は、本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップのさらに別の一例を示す図である。なお、図８（ａ）は、グリップ１０の斜視図である。図８（ｂ）は、グリップ１０の平面図である。また、図８（ｃ）は、利用者９０がグリップ１０の上端部１０ａに親指５１の末節５１ａの指腹５１ｂを乗せた状態を示す側面図である。
図８に示すグリップ１０は、図２で示したグリップ１０の上端部１０ａに、第５ストッパー１５を設けている。第５ストッパー１５は、上端部１０ａから例えば上方へ突出している。また、第５ストッパー１５は、グリップ１０の上端部１０ａを平面視した際、第１ストッパー１１とは反対側の端部に設けられている。すなわち、第５ストッパー１５は、利用者９０がグリップ１０を握った際、親指５１の先端部と対向する位置に設けられている。

手５０が大きい利用者９０の場合、第１ストッパー１１が親指５１の第１関節５１ｃに引っ掛った状態でグリップ１０を握った際、親指５１の末節５１ａの指腹５１ｂが上端部１０ａ（換言すると端部側検出部３１の検出範囲）からはみ出してしまい、親指５１の末節５１ａから指紋情報又は血管形状情報を検出できない場合がある。この場合、利用者９０は、第５ストッパー１５に親指５１の先端部を当接させて、グリップ１０を握るとよい。これにより、端部側検出部３１にて指紋情報又は血管形状情報を検出することができる。また、第５ストッパー１５が第１ストッパー１１の替わりとして機能し、利用者９０がグリップ１０を握ると、毎回、各指及び各指の関節が略同じ位置となる。このため、第５ストッパー１５に親指５１の先端部を当接させてグリップ１０を握っても、上述の個人認証精度向上効果及びセキュリティ性向上効果を得ることができる。

図９は、本発明の実施の形態１に係る個人認証装置のグリップのさらに別の一例を示す斜視図である。
図９に示すグリップ１０は、利用者９０がグリップ１０を握った際に手５０と接触する位置に、汗等を検出する生体センサー２を備えている。例えば、Ｂ氏がＡ氏の手５０を切断し、当該手５０にグリップ１０を握らせるとする。この場合、グリップ１０が生体センサー２を備えていなければ、Ｂ氏は、個人認証装置１００にＡ氏であると思わせることが可能となる。すなわち、Ｂ氏がＡ氏になりすますことができる。一方、グリップ１０が生体センサー２を備えている場合、グリップ１０を握っている手が生存している人間の手５０か否かを検出できる。このため、グリップ１０が生体センサー２を備えている場合、Ｂ氏がＡ氏の手５０を切断し、当該手５０にグリップ１０を握らせても、Ｂ氏が個人認証装置１００にＡ氏であると思わせることを防止できる。すなわち、Ｂ氏がＡ氏になりすますことを防止できる。このため、個人認証装置１００のセキュリティ性をさらに向上させることができる。

なお、上述の第２ストッパー１２〜第５ストッパー１５、生体センサー２は、各々単独でグリップ１０に設けられてもよく、これらのうちの複数（例えば全部）がグリップ１０に設けられていてもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、指紋情報、血管形状情報及び掌紋情報のうちの少なくとも１つを用いる手法により、個人認証を行った。当該手法とは異なる個人認証の手法も併用することにより、個人認証装置１００の個人認証精度及びセキュリティ性をさらに向上させることができる。例えば、以下に示すように、グリップ１０を握っている利用者９０の手５０を外側から撮影した画像を用いて個人認証を行うことにより、個人認証装置１００の個人認証精度及びセキュリティ性をさらに向上させることができる。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図１０は、本発明の実施の形態２に係る個人認証装置を示す概略図である。
本実施の形態２に係る個人認証装置１００は、実施の形態１で説明した構成に加え、撮影装置２０を備えている。撮影装置２０は、例えばカメラ又はスキャナ等であり、グリップ１０を握った状態の利用者９０の手５０を外側から撮影するものである。詳しくは、本実施の形態２に係る個人認証装置１００は、撮影装置２０として、利用者９０がグリップ１０を握っている状態において、親指５１側から利用者９０の手５０を撮影する第１撮影装置２１を有している。第１撮影装置２１は、例えば、利用者９０が手５０を挿入するボックス１の上部壁の下部に、下方を撮影するように取り付けられている。すなわち、第１撮影装置２１は、上方から、ボックス１内の利用者９０の手５０を撮影する。

続いて、このように構成された個人認証装置１００の動作について説明する。なお、抽出部４１で抽出された特徴点を用いての個人認証の手法（記憶部４２及び個人特定部４３の動作）は、上記と同様である。このため、以下では、撮影装置２０で撮影した画像から、抽出部４１が利用者９０の特徴点を抽出する動作について説明する。

図１１は、本発明の実施の形態２に係る個人認証装置の第１撮影装置で撮影された画像を示す図である。
利用者９０は、ボックス１の一側面部に形成された開口部から該ボックス１内に手５０を挿入し、実施の形態１で説明したようにグリップ１０を握る。そして、第１撮影装置２１は、グリップ１０を握った状態の利用者９０の手５０を撮影する。これにより、図１１に示す画像が得られる。

抽出部４１は、第１撮影装置２１が撮影した利用者９０の拳（グリップ１０を握った状態の手５０）の画像から特徴点６１を抽出する。特徴点６１は、例えば、指の関節にできるシワの形状及び位置、親指５１と人差し指５２との間にできるシワ６２の形状及び位置、指の関節の位置、並びに、指先の位置の少なくとも１つである。指の関節にできるシワとは、例えば、人差し指５２の第１関節にできるシワ６３、人差し指５２の第２関節にできるシワ６４、及び、人差し指５２の第３関節にできるシワ６５等である。指の関節の位置とは、指の関節の出っ張った位置であり、例えば、中指５３の第３関節の凸部６６、人差し指５２の第２関節の凸部６７、人差し指５２の第３関節の凸部６８等である。なお、上述の特徴点６１は、あくまでも一例である。

また、抽出部４１は、次のように、特徴点６１の位置を抽出する。詳しくは、図１１に示すように、抽出部４１は、第１撮影装置２１が撮影した利用者９０の拳の画像を、碁盤目状（グリッド状）に分割する。そして、抽出部４１は、特徴点６１がどの領域（マス目）に存在するのかを検出し、特徴点６１の位置情報を抽出する。

ここで、個人認証装置１００の特徴点６１の抽出範囲である、グリップ１０を握っている状態の手５０の画像は、指紋検出範囲よりも大きい。このため、指紋を用いた従来の個人認証装置が指紋検出範囲を分割するときと同じ数に、グリップ１０を握っている状態の手５０の画像を分割した場合、分割された領域の一つ一つの大きさを、指紋を用いた従来の個人認証装置の場合よりも大きくできる。また、人間がグリップ１０を握る強さは、毎回略同一の強さとなる。このため、グリップ１０を握っている状態の手５０にできる特徴点６１は、毎回略同一の位置となる。このため、本実施の形態２に係る個人認証装置１００は、個人の認証ミスを低減することができ、個人認証精度をさらに向上させることができる。

また、グリップ１０を用いた本実施の形態２に係る個人認証装置１００においては、個人認証装置１００のセキュリティ性を向上させることもできる。詳しくは、グリップ１０を握った際に手５０にできる特徴点６１の形状及び位置は、グリップ１０の形状が変わると異なってくる。このため、Ｂ氏がＡ氏になりすますために、Ａ氏の手５０のダミー（複製）を作製しようとしても、グリップ１０と同形状のグリップを用意しなければ、Ａ氏の手５０のダミーを作製できない。このため、グリップ１０を用いた本実施の形態２に係る個人認証装置１００においては、Ｂ氏がＡ氏になりすますことを防止でき、セキュリティ性を向上させることができる。

なお、グリップ１０に第３ストッパー１３を設けた場合、第３ストッパー１３があまり高すぎると、第１撮影装置２１で利用者９０の拳を撮影した際、第３ストッパー１３が指からはみ出してしまう。このため、第１撮影装置２１で利用者９０の拳を撮影した際、第３ストッパー１３が指からはみ出してしまうことを抑制するには、グリップ１０の側面部１０ｂから突出する第３ストッパー１３の高さは、１０ｍｍ以下が好ましい。

図１２は、本発明の実施の形態２に係る個人認証装置の別の一例を示す概略図である。また、図１３は、図１２で示した個人認証装置の第２撮影装置で撮影された画像を示す図である。
図１２に示すように、個人認証装置１００は、図１０で示した個人認証装置１００の構成に加え、撮影装置２０として第２撮影装置２２を備えてもよい。図１３に示すように、第２撮影装置２２は、利用者９０がグリップ１０を握っている状態において、人差し指５２、中指５３、薬指５４及び小指５５と対向する側から利用者９０の手５０を撮影する。換言すると、第２撮影装置２２は、グリップ１０の側面部１０ｂ側から、ボックス１内の利用者９０の手５０を撮影する。これにより、抽出部４１は、第２撮影装置２２で撮影した画像からも、利用者９０の特徴点６１を抽出することができる。このため、個人を特定するための情報である特徴点６１をより多く抽出できることとなり、個人認証する際のセキュリティ性を向上させることができる。

１ ボックス、２ 生体センサー、１０ グリップ、１０ａ 上端部（第１端部）、１０ｂ 側面部、１１ 第１ストッパー、１２ 第２ストッパー、１３ 第３ストッパー、１４ 第４ストッパー、１５ 第５ストッパー、２０ 撮影装置、２１ 第１撮影装置、２２ 第２撮影装置、３０ 検出部 ３１ 端部側検出部、３２ 側面部側検出部、４０ 制御装置、４１ 抽出部、４２ 記憶部、４３ 個人特定部、４５ バッテリー、５０ 手、５１ 親指、５１ａ 末節、５１ｂ 指腹、５１ｃ 第１関節、５２ 人差し指、５２ａ 末節、５２ｂ 指腹、５２ｃ 第２関節、５３ 中指、５４ 薬指、５５ 小指、６０ 指紋、６０ａ 特徴点、６１ 特徴点、６２ シワ、６３ シワ、６４ シワ、６５ シワ、６６ 凸部、６７ 凸部、６８ 凸部、９０ 利用者、１００ 個人認証装置。

Claims (6)

1. 利用者の指紋情報、掌紋情報及び手の血管形状情報のうちの少なくとも１つを検出する検出部と、
   前記検出部の検出結果から、利用者の特徴点を抽出する抽出部と、
   前記抽出部で抽出した特徴点を、個人毎に記憶する記憶部と、
   前記抽出部で抽出した特徴点と、前記記憶部に記憶された特徴点とを比較し、利用者を特定する個人特定部と、
   親指の末節の指腹が一方の端部である第１端部に接触し、親指以外の指が側面部に接触するように、利用者に握られる筒状のグリップと、
   を備え、
   前記グリップは、
   前記検出部として、前記側面部に接触する指の指紋情報又は血管形状情報を検出する側面部側検出部を少なくとも備え、
   前記第１端部から突出し、利用者が前記グリップを握った際、親指の第１関節に引っ掛かる第１ストッパーと、
   該グリップの軸方向に延びるように前記側面部から突出し、利用者が前記グリップを握った際に、前記側面部側検出部によって指紋情報又は血管形状情報を検出される指の少なくとも１つの第２関節に引っ掛かる第２ストッパーと、
   を備えていることを特徴とする個人認証装置。
2. 前記グリップは、
   前記側面部の周方向に延びるように前記側面部から突出し、利用者が前記グリップを握った際に、前記側面部側検出部によって指紋情報又は血管形状情報を検出される指の少なくとも１つの側部と接触する第３ストッパーを備えていることを特徴とする請求項１に記載の個人認証装置。
3. 前記グリップは、
   前記検出部として、前記第１端部に、該第１端部に接触する親指の末節の指紋情報又は血管形状情報を検出する端部側検出部を少なくとも備え、
   前記第１端部から突出し、利用者が前記グリップを握った際に、親指の両側部と対向する第４ストッパーを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の個人認証装置。
4. 前記グリップは、
   前記検出部として、前記第１端部に、該第１端部に接触する親指の末節の指紋情報又は血管形状情報を検出する端部側検出部を少なくとも備え、
   前記第１端部から突出し、利用者が前記グリップを握った際に、親指の先端部と対向する第５ストッパーを備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の個人認証装置。
5. 前記グリップは、
   利用者が前記グリップを握った際に利用者の手と接触する位置に、生体センサーを備えていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の個人認証装置。
6. 動力源としてバッテリーを用いていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の個人認証装置。

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