JP6738042B2

JP6738042B2 - センサー装置、及びｉｃカード

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Publication number: JP6738042B2
Application number: JP2016089151A
Authority: JP
Inventors: 山田　真生; 真生山田; 正和遠山
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2020-08-12
Anticipated expiration: 2036-04-27
Also published as: JP2017198533A

Description

本発明は、ユーザの汗に含まれるアルコール成分を検出可能なセンサー装置の技術分野に関する。

従来、例えば特許文献１に示すようなバイオセンサシステムが提案されている。このバイオセンサシステムは、光入射用の光ファイバ及び受光用の光ファイバを接続してなる光ファイバプローブと、光入射用の光ファイバに特定の波長の紫外線を入射する紫外線発光ダイオードと、紫外線発光ダイオードから入射した入射光により励起されて発生した蛍光を受光用の光ファイバを通して検出する検出器を含み、光ファイバプローブの先端に、脱水素酵素を固定化してなる膜が密着されている。

特開２００９−１６８６７１号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたバイオセンサシステムは大型であり、可搬性が低い。このため、例えばＩＣカードに適用することは困難である。

そこで、本発明は、小型省電力で可搬性が高いセンサー装置、及びＩＣカードを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、紫外線発光ダイオードと、前記紫外線発光ダイオードからの紫外線が照射される脱水素酵素膜材と、ユーザの汗に含まれる成分により前記脱水素酵素膜材において生成された物質が前記紫外線を吸収することで発した蛍光を検出するフォトセンサーと、光透過性樹脂材と、を備えるセンサー装置であって、前記紫外線発光ダイオードと前記フォトセンサーとは基材の厚み方向において互いに重ならないように前記基材上に並べて配置され、前記脱水素酵素膜材は、前記基材の厚み方向において前記フォトセンサー上に配置され、前記光透過性樹脂材は、前記基材の厚み方向において前記紫外線発光ダイオード上に配置されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のセンサー装置において、前記脱水素酵素膜材の上面と前記光透過性樹脂材の上面とは、前記ユーザの指の腹が接触される接触面であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のセンサー装置において、前記紫外線発光ダイオードと前記フォトセンサーとは、前記基材上に設けられた同一の絶縁樹脂材に組み込まれていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３に記載のセンサー装置において、前記フォトセンサーにより検出された蛍光の強度が閾値未満であるか否かを判定する判定手段と、前記ユーザの認証に用いるための生体情報を取得する生体情報取得センサーと、前記生体情報取得センサーにより取得された前記生体情報を用いて前記ユーザの認証を行う認証手段と、前記判定手段により前記強度が閾値未満であると判定され、且つ、前記認証手段による前記認証が成功した場合に、所定の機器に動作許可を示す情報を送信（外部機器へ送信）する送信手段と、を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載のセンサー装置はＩＣカードであることを特徴とする。請求項６に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載のセンサー装置と、ユーザの認証に用いるための生体情報を取得する生体情報取得センサーと、を備えるＩＣカードであって、前記センサー装置と前記生体情報取得センサーとは基材の厚み方向において互いに重ならないように前記基材上に並べて配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、小型省電力で可搬性が高いセンサー装置を提供することができる。

（Ａ）は、本実施形態に係るＩＣカードＣの内部構造の一例を示す平面図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係るＩＣカードＣの内部構造の一例を示す断面図（Ｘ−Ｘ部の断面図）である。（Ａ），（Ｂ）は、バイオメトリックセンサー１１の接触面１１Ｘ、及びアルコールセンサー１２の接触面１２Ｘに、ユーザの指の腹が接触している状態を示す図である。（Ａ）は、アルコールセンサー１２の内部構造の一例を示す平面図であり、（Ｂ），（Ｃ）は、アルコールセンサー１２の内部構造の一例を示す断面図である。本実施形態に係るＩＣカードＣの機能ブロックの一例を示す図である。制御部１３６により実行されるライセンス確認処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、非接触型のＩＣカードに対して本発明のセンサー装置を適用した場合の実施の形態である。なお、ＩＣカードは、免許証、社員カード、個人証明書等として使用される。

先ず、図１等を参照して、ＩＣカードＣの構成及び機能について説明する。図１（Ａ）は、本実施形態に係るＩＣカードＣの内部構造の一例を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、本実施形態に係るＩＣカードＣの内部構造の一例を示す断面図（Ｘ−Ｘ部の断面図）である。

本実施形態に係るＩＣカードＣは、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、バイオメトリックセンサー１１、アルコールセンサー１２、セキュアエレメント１３、及びアンテナ１４等を備える。ＩＣカードＣ、またはアルコールセンサー１２は、本発明のセンサー装置の一例である。バイオメトリックセンサー１１は、ＩＣカードＣを使用するユーザの認証に用いるための生体情報を取得する生体情報取得センサーの一例である。本実施形態では、生体情報として、ユーザの指紋（指の腹における紋）を例にとる。バイオメトリックセンサー１１は、例えば数万個の電極、及びユーザの指の腹が接触する接触面等を有する。この接触面にユーザの指の腹が接触することで、上記電極にはユーザの指の腹における凹凸（つまり、指紋を構成する凹凸）による当該接触面までの近さに応じた量の電荷がたまる。そして、バイオメトリックセンサー１１は、それぞれの電極にたまった電荷の量を検出して数値（つまり、電荷の量に応じた数値）に変換することで指紋を示す生体情報（画像に対応する行列）を取得し、取得した生体情報を配線パターン（図示せず）を介してセキュアエレメント１３へ送信する。

アルコールセンサー１２は、ユーザの身体の状態を示す状態情報を取得する状態情報取得センサーの一例である。本実施形態では、状態情報として、アルコールの濃度を例にとる。アルコールセンサー１２は、ユーザの指の腹が接触する接触面等を有する。この接触面にユーザの指の腹が接触することにより、アルコールセンサー１２は、当該ユーザの汗に含まれるアルコール成分の濃度に応じた蛍光を検出して数値（蛍光の強度に応じた数値）に変換することで当該蛍光の強度を示す状態情報を取得し、取得した状態情報を配線パターン（図示せず）を介してセキュアエレメント１３へ送信する。

また、ＩＣカードＣは、図１（Ｂ）に示すように、基材となる印刷シート２（図１（Ｂ）の例では、下側（裏側）の印刷シート）上に絶縁シート１が積層され、絶縁シート１上に印刷シート３（図１（Ｂ）の例では、上側（表側）の印刷シート）が積層されてなる。つまり、絶縁シート１は、２つの印刷シート２，３間に挟持されている。このような積層構造は、例えばスピンコートや塗布などの方法により形成される。絶縁シート１は、例えば、厚み５０μｍ〜４００μｍ程度のポリイミド等からなる。印刷シート２，３は、それぞれ、例えば、厚み１００μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やＰＥＴ−Ｇ等からなる。なお、印刷シート２には裏面印刷４がなされ、印刷シート３には表面印刷５がなされる。

絶縁シート１には、バイオメトリックセンサー１１、アルコールセンサー１２、セキュアエレメント１３、及びアンテナ１４が装着される。特に、バイオメトリックセンサー１１とアルコールセンサー１２とは印刷シート２の厚み方向Ｙにおいて互いに重ならないように印刷シート２上に並べて配置されている。このように、印刷シート２上に、バイオメトリックセンサー１１とアルコールセンサー１２とを並べて配置することにより、ユーザが指を動かすことなく本人認証（ユーザ認証）とアルコール検知（アルコール成分の検出）を実施できるため、それぞれの処理を連続して実施すれば被験者たるユーザに与える煩わしさを軽減できる。なお、バイオメトリックセンサー１１の接触面１１Ｘ、及びアルコールセンサー１２の接触面１２Ｘには、それぞれ、ユーザの指の腹が、印刷シート３に設けられた貫通孔１０１を通じて接触することができる。

図２（Ａ），（Ｂ）は、バイオメトリックセンサー１１の接触面１１Ｘ、及びアルコールセンサー１２の接触面１２Ｘに、ユーザの指の腹が接触している状態を示す図である。これにより、ユーザの特定の１つの指の腹が、バイオメトリックセンサー１１の接触面１１Ｘと、アルコールセンサー１２の接触面１２Ｘとに、同時に接触することが可能となっている。

また、図１（Ｂ）の例では、バイオメトリックセンサー１１、アルコールセンサー１２、及びセキュアエレメント１３を印刷シート２上に固定的に配置するため、絶縁シート１には、その表面から裏面にかけて貫通孔１０１が設けられている。この貫通孔１０１には、バイオメトリックセンサー１１、アルコールセンサー１２、及びセキュアエレメント１３が組み込まれ（嵌め込まれ）、例えば接着される。バイオメトリックセンサー１１、アルコールセンサー１２、及びセキュアエレメント１３は、それぞれ、絶縁シート１の厚み以下の厚みを有する。なお、セキュアエレメント１３の厚さは、通常５０μｍから２００μｍ程度の範囲となっている。バイオメトリックセンサー１１及びアルコールセンサー１２は、例えば、絶縁シート１に形成された配線パターンを介してセキュアエレメント１３に電気的に接続される。

なお、バイオメトリックセンサー１１、アルコールセンサー１２、及びセキュアエレメント１３の配置方法の別の例として、絶縁シート１の面（上側の面、または下側の面）上にバイオメトリックセンサー１１、アルコールセンサー１２、及びセキュアエレメント１３が配置（例えば接着により配置）されるように構成してもよい。この場合、バイオメトリックセンサー１１、アルコールセンサー１２、及びセキュアエレメント１３が突出する側にはスペーサシート等が積層され（つまり、絶縁シート１と、印刷シート２または３との間にスペーサシート等が設けられ）、且つ、スペーサシート等において、バイオメトリックセンサー１１、アルコールセンサー１２、及びセキュアエレメント１３が当接する部分には、これらの構成要素の高さを吸収できる貫通孔が設けられる。

アンテナ１４は、例えば、絶縁シート１にラミネートしたアルミ箔等にレジストを形成し、フォトエッチング技術でコイル形状のみを残したものである。アンテナ１４は、絶縁シート１面において数ターン程度の巻きとなるように形成される。また、アンテナ１４を形成するコイルの両端は、例えば、絶縁シート１に形成された配線パターンを介してセキュアエレメント１３に電気的に接続される。ＩＣカードＣがリーダライタＲＷに翳されると、リーダライタＲＷからの電磁波によりアンテナ１４のコイルで電力が発生し、当該電力がセキュアエレメント１３へ供給される。さらに、セキュアエレメント１３から配線パターンを介してアルコールセンサー１２及びバイオメトリックセンサー１１へ電力が供給される。なお、ＩＣカードＣは、バイオメトリックセンサー１１、アルコールセンサー１２、セキュアエレメント１３、及びアンテナ１４が装着された絶縁シート１と、印刷シート２，３とが積層された状態で、例えばプレスラミネートされることで生成される。

次に、図３を参照して、アルコールセンサー１２の構成及び機能の詳細について説明する。図３（Ａ）は、アルコールセンサー１２の内部構造の一例を示す平面図であり、図３（Ｂ），（Ｃ）は、アルコールセンサー１２の内部構造の一例を示す断面図（Ｘ−Ｘ部の断面図）である。

アルコールセンサー１２は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、絶縁樹脂材１２１、光透過性樹脂材１２２、脱水素酵素膜材１２３、紫外線発光ダイオード１２４、及びフォトセンサー１２５等を備える。また、アルコールセンサー１２は、絶縁樹脂材１２１上に光透過性樹脂材１２２及び脱水素酵素膜材１２３が積層されてなる。このような積層構造は、例えばスピンコートや塗布などの方法により形成される。絶縁樹脂材１２１は、例えば、厚み４０μｍ〜２００μｍのポリイミド等からなる。光透過性樹脂材１２２及び脱水素酵素膜材１２３は、それぞれ、厚み１０μｍ〜２００μｍ程度であり、光透過性樹脂材１２２及び脱水素酵素膜材１２３の上面は、ユーザの指の腹が上記貫通孔１０１を通じて接触される接触面に相当する。なお、光透過性樹脂材１２２は、紫外線発光ダイオード１２４からの紫外線を透過する材料からなるが、必ずしもアルコールセンサー１２の構成要素として備えられなくてもよい。

絶縁樹脂材１２１には、紫外線発光ダイオード１２４、及びフォトセンサー１２５が装着される。図３（Ｂ）の例では、紫外線発光ダイオード１２４、及びフォトセンサー１２５は、基材（つまり、印刷シート２）上に設けられた同一の絶縁樹脂材１２１に組み込まれており、当該基材の厚み方向Ｙにおいて、紫外線発光ダイオード１２４上に光透過性樹脂材１２２が配置され、フォトセンサー１２５上に脱水素酵素膜材１２３が配置されている。ただし、図３（Ｂ）の例では、紫外線発光ダイオード１２４の発光面１２４Ｘ、及びフォトセンサー１２５の検出面１２５Ｘは絶縁樹脂材１２１により覆われておらず、発光面１２４Ｘは光透過性樹脂材１２２に接し、検出面１２５Ｘは脱水素酵素膜材１２３に接している。図３（Ｂ）に示すアルコールセンサー１２の構造によれば、半導体モジュール（紫外線発光ダイオード１２４、及びフォトセンサー１２５）がすべて樹脂層（絶縁樹脂材１２１）に覆われるため、製品（ＩＣカードＣ）の耐久性を向上することができる。さらに、図３（Ｂ）に示すアルコールセンサー１２の構造によれば、樹脂層とモジュール層に分離することによって２つのモジュールの表面をなだらかに整形しやすくなるため、カードの生産効率を向上することができる。一方、図３（Ｃ）の例では、紫外線発光ダイオード１２４は、絶縁樹脂材１２１上に例えば接着により配置され、フォトセンサー１２５は、その検出面１２５Ｘが絶縁樹脂材１２１により覆われないように絶縁樹脂材１２１に組み込まれており、基材の厚み方向Ｙにおいて、フォトセンサー１２５上に脱水素酵素膜材１２３が配置されている。図３（Ｃ）に示すアルコールセンサー１２の構造によれば、透過性樹脂を使用しないため、部材等の製造コストを安く抑えることができる。図３（Ｂ）と図３（Ｃ）の何れの場合も、紫外線発光ダイオード１２４とフォトセンサー１２５とは上記基材の厚み方向において互いに重ならないように当該基材上に並べて配置される。

紫外線発光ダイオード１２４は、セキュアエレメント１３からの電力供給を受けて、３４０ｎｍ付近の波長（例えば３００〜３７０ｎｍ）の波長の紫外線を発光面１２４Ｘから発する。脱水素酵素膜材１２３には、紫外線発光ダイオード１２４からの紫外線が照射される。脱水素酵素膜材１２３は、例えば、脱水素酵素を担体に固定化することで生成される。担体には、脱水素酵素を固定する土台となり、化学的に安定した材料が用いられる。なお、担体を用いることなく、脱水素酵素自体を固化して脱水素酵素膜材を生成してもよい。

脱水素酵素は、補酵素の存在下においてアルコール（ＣＨ_３ＣＨ_２ＯＨ：エタノール）を酸化してアセトアルデヒド（ＣＨ_３ＣＨＯ）にする反応を触媒する酵素である。脱水素酵素には、例えば、アルコールデヒドロゲナーゼ（EC.1.1.1.1, EC.1.1.1.2, EC.1.1.1.71）が用いられる。補酵素には、ＮＡＤ^＋（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの酸化型）、またはＮＡＤＰ^＋（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸の酸化型）が用いられる。この補酵素は、例えば、脱水素酵素膜材の表面に設けられる。アルコールと、補酵素と、脱水素酵素との酵素反応により、下記（１）または（２）の化学式に示すように、アセトアルデヒドと、ＮＡＤＨ（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの還元型）またはＮＡＤＰＨ（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸の還元型）が生成される。

ＣＨ_３ＣＨ_２ＯＨ＋ＮＡＤ^＋ → ＣＨ_３ＣＨＯ＋ＮＡＤＨ＋Ｈ^＋・・・（１）

ＣＨ_３ＣＨ_２ＯＨ＋ＮＡＤＰ^＋ → ＣＨ_３ＣＨＯ＋ＮＡＤＰＨ＋Ｈ^＋・・・（２）

ここで、ＮＡＤＨまたはＮＡＤＰＨは、ユーザの汗（例えば、ユーザの指の腹から発汗された汗）に含まれるアルコール成分により脱水素酵素膜材１２３において生成される物質であり、アルコールの濃度に依存する。ＮＡＤＨまたはＮＡＤＰＨは、紫外線発光ダイオード１２４から発せられた紫外線を吸収することで、励起された蛍光を発する。つまり、ＮＡＤＨまたはＮＡＤＰＨは、３４０ｎｍ付近の紫外線を吸収することで基底状態から励起状態になり蛍光を発する。

フォトセンサー１２５は、フォトダイオードを備えて構成され、ユーザの汗に含まれるアルコール成分により脱水素酵素膜材１２３において生成されたＮＡＤＨまたはＮＡＤＰＨが３４０ｎｍ付近の紫外線を吸収することで発した蛍光を検出面１２５Ｘを介して検出する。こうして検出された蛍光は、上述したように数値に変換され、状態情報として配線パターンを介してセキュアエレメント１３へ送信される。なお、上述したように発せられた蛍光の波長は、４５０〜５１０ｎｍであるため、フォトセンサー１２５には、４５０〜５１０ｎｍの波長の蛍光を検出するものが採用される。

次に、図４を参照して、セキュアエレメント１３の構成及び機能の詳細について説明する。図４は、本実施形態に係るＩＣカードＣの機能ブロックの一例を示す図である。セキュアエレメント１３は、例えば、ＩＣチップ、または組込み型のＩＣモジュールにより構成される。セキュアエレメント１３は、プログラム記憶部１３１、データ記憶部１３２、送受信部１３３〜１３５、及び制御部１３６等を備え、アンテナ１４及びリーダライタＲＷを介して所定の外部機器との間で通信を行うと共に、アルコールセンサー１２及びバイオメトリックセンサー１１の動作を制御する。なお、外部機器の例として、例えば、車両、船舶、航空機、列車等の乗り物の駆動を制御する制御機器（例えば、ＥＣＵ）、或いは扉の施開錠を制御する制御機器、或いは音声や表示等で警報を出力する警報機器等が挙げられる。

プログラム記憶部１３１及びデータ記憶部１３２は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）とＮＶＭ（Non Volatile Memory:不揮発性メモリ）の少なくとも何れか一方から構成される。プログラム記憶部１３１には、例えばＯＳ（オペレーティングシステム）及びアプリケーション等のプログラムが記憶される。データ記憶部１３２には、ユーザの認証に用いられる照合用の照合データ、及びユーザの身体の状態を判定するための判定基準（例えば閾値）を示す判定基準データ等が記憶される。ここで、照合データには、バイオメトリックセンサー１１により予め取得された生体情報が用いられる。このため、照合データは、ユーザの指の腹における指紋を示す。

送受信部１３３は、アンテナ１４からの配線パターンに接続される接続端子を備え、外部のリーダライタＲＷとの間で通信（非接触通信）を行うためのインターフェイスを担う。送受信部１３４は、アルコールセンサー１２からの配線パターンに接続される接続端子を備え、アルコールセンサー１２との間で通信を行うためのインターフェイスを担う。送受信部１３５は、バイオメトリックセンサー１１からの配線パターンに接続される接続端子を備え、バイオメトリックセンサー１１との間で通信を行うためのインターフェイスを担う。

制御部１３６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び乱数生成器等から構成され、制御部１３６は、外部機器からの要求に応じて、プログラム記憶部１３１に記憶されたプログラムにしたがってライセンス確認処理を実行する。ライセンス確認処理は、外部機器または当該外部機器に接続された装置に動作許可を与えるか（言い換えれば、ライセンス付与するか）どうかを確認する処理である。図５は、制御部１３６により実行されるライセンス確認処理の一例を示すフローチャートである。制御部１３６は、外部機器からの要求に対して、ライセンス確認処理の結果を応答することになる。なお、ライセンス確認処理の結果には、ライセンス有効を示す情報（動作許可を示す情報）、またはライセンス無効を示す情報（動作不許可を示す情報）が含まれる。

このライセンス確認処理において、制御部１３６は、情報取得部１３６１、状態判定部１３６２（判定手段の一例）、ユーザ認証部１３６３（認証手段の一例）、及び情報送信部１３６４（送信手段の一例）として機能する。具体的には、情報取得部１３６１は、送受信部１３４を介してアルコールセンサー１２へ起動信号を送信することで、アルコールセンサー１２を起動させる。アルコールセンサー１２は、起動信号により起動すると、紫外線発光ダイオード１２４から紫外線を発光させ、フォトセンサー１２５により検出された蛍光の強度を示す状態情報を取得し、取得した状態情報を配線パターンを介してセキュアエレメント１３へ送信する。これにより、情報取得部１３６１は、アルコールセンサー１２により取得された状態情報を送受信部１３４を介して受信（取得）する（ステップＳ１）。

また、情報取得部１３６１は、送受信部１３５を介してバイオメトリックセンサー１１へ起動信号を送信することで、バイオメトリックセンサー１１を起動させる。バイオメトリックセンサー１１は、起動信号により起動すると、上述したように、電極にたまった電荷の量を検出して指紋を示す生体情報を取得し、取得した生体情報を配線パターンを介してセキュアエレメント１３へ送信する。これにより、情報取得部１３６１は、バイオメトリックセンサー１１により取得された生体情報を送受信部１３５を介して受信（取得）する（ステップＳ２）。

状態判定部１３６２は、アルコールセンサー１２により取得された状態情報を用いてユーザ状態判定処理を行う（ステップＳ３）。このユーザ状態判定処理において、状態判定部１３６２は、アルコールセンサー１２により取得された状態情報が示す蛍光の強度（ユーザの身体の状態の一例）が判定基準未満であるか（言い換えれば、予め設定された基準を満たすか）否かを判定する。ここで、判定基準は、例えば、データ記憶部１３２に記憶された判定基準データが示す閾値であり、蛍光の強度が閾値以上であれば、アルコールの濃度が基準を超えるものと見做される。状態判定部１３６２は、蛍光の強度が判定基準未満であると判定（つまり、ユーザ状態良好と判定）した場合、ユーザ状態良好を示す情報を記憶（例えば、ユーザ状態良好を示すフラグをオン（１）に設定）する。一方、状態判定部１３６２は、蛍光の強度が判定基準未満でないと判定した場合、ユーザ状態不良を示す情報を記憶（例えば、ユーザ状態良好を示すフラグをオフ（０）に設定）する。

ユーザ認証部１３６３は、バイオメトリックセンサー１１により取得された生体情報を用いてユーザ認証処理を行う（ステップＳ４）。このユーザ認証処理において、ユーザ認証部１３６３は、バイオメトリックセンサー１１により取得された生体情報が示す指紋と、データ記憶部１３２に記憶された照合データが示す指紋とを照合して双方の指紋における複数の特徴点が所定数以上一致しているか否かを判定する。そして、バイオメトリックセンサー１１により取得された生体情報が示す指紋と、照合データが示す指紋とにおける複数の特徴点が所定数以上一致している場合、ユーザ認証部１３６３は、ユーザ認証成功と判定し、ユーザ認証成功を示す情報を記憶（例えば、ユーザ認証成功を示すフラグをオン（１）に設定）する。一方、バイオメトリックセンサー１１により取得された生体情報が示す指紋と照合データが示す指紋とにおける複数の特徴点が所定数以上一致していない場合、ユーザ認証部１３６３は、ユーザ認証失敗と判定し、ユーザ認証失敗を示す情報を記憶（例えば、ユーザ認証成功を示すフラグをオフ（０）に設定）する。なお、上記ユーザ認証処理は、ユーザ状態判定処理の直前に実行されてもよい。

制御部１３は、ユーザ状態良好であり、且つユーザ認証成功であるかを判定する（ステップＳ５）。つまり、ステップＳ３でユーザ状態良好であると判定された（つまり、ユーザ状態良好を示す情報を記憶された）、且つステップＳ４でユーザ認証成功と判定された（つまり、ユーザ認証成功を示す情報を記憶された）か否かが判定される。情報送信部１３６４は、ステップＳ３で状態判定部１３６２により上記状態情報が示す蛍光の強度が判定基準未満である（つまり、ユーザの身体の状態が予め設定された基準を満たす）と判定（つまり、ユーザ状態良好であると判定）され、且つ、ステップＳ４でユーザ認証部１３６３によりユーザ認証成功と判定された場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）に、ライセンス確認処理の結果として、ライセンス有効を示す情報（動作許可を示す情報）を送受信部１３３及びリーダライタＲＷを介して外部機器へ送信（応答）する（ステップＳ６）。一方、情報送信部１３６４は、状態判定部１３６２により上記状態情報が示す蛍光の強度が判定基準未満でないと判定（つまり、ユーザ状態不良と判定）されるか、または、ユーザ認証部１３６３によりユーザ認証失敗と判定された場合（ステップＳ５：ＮＯ）に、ライセンス確認処理の結果として、ライセンス無効を示す情報（動作不許可を示す情報）を送受信部１３３及びリーダライタＲＷを介して外部機器へ送信（応答）する（ステップＳ７）。

こうして送信された情報はアンテナ１４から無線で送信され、リーダライタＲＷにより受信されて外部機器に入力される。例えば外部機器が車両を制御する制御機器である場合、当該制御機器は、ライセンス有効を示す情報を入力すると、当該車両のエンジンを始動させる。また、例えば車両を制御する制御機器は、ライセンス有効を示す情報を入力すると、車両のステアリングまたはシフトレバーのロックを解除する一方、ライセンス無効を示す情報を入力すると、車両のステアリングまたはシフトレバーをロックする。また、例えば外部機器が扉の施開錠を制御する制御機器である場合、当該制御機器は、ライセンス有効を示す情報を入力すると、当該扉を開錠させる。また、例えば外部機器が警報機器である場合は、当該警報機器は、ライセンス無効を示す情報を入力すると、警報を出力する。

なお、情報送信部１３６４は、ライセンス有効または無効を示す情報に代えて、アルコールセンサー１２により取得された状態情報と、バイオメトリックセンサー１１により取得された生体情報とを送受信部１３３及びリーダライタＲＷを介して外部機器へ送信（応答）してもよい。この場合、外部機器は、リーダライタＲＷを介して状態情報及び生体情報を入力すると、当該状態情報が示す蛍光の強度が判定基準未満であるか（言い換えれば、予め設定された基準を満たすか）否かを判定し、当該生体情報を用いてユーザの認証を行うことになる。

以上説明したように、上記実施形態によれば、ＩＣカードＣが備えるアルコールセンサー１２に、脱水素酵素膜材１２３、紫外線発光ダイオード１２４、及びフォトセンサー１２５等を備え、紫外線発光ダイオード１２４とフォトセンサー１２５とは基材としての印刷シート２の厚み方向において互いに重ならないように当該基材上に並べて配置されるように構成したので、小型省電力で可搬性が高いアルコールセンサー１２及びＩＣカードＣを提供することができる。これにより、本実施形態に係るＩＣカードＣを運転免許書に適用することができ、例えば夜間等の車両内に光源が無い場合であっても、アルコール検知が可能になり、さらに、アルコール検知と本人認証とを同時に行うことができる。

なお、上記実施形態においては、本発明のセンサー装置を、非接触型のＩＣカードＣに対して適用した場合について説明したが、本発明のセンサー装置は、接触型のＩＣカード、スマートフォン等の携帯型情報端末（例えば端末の裏側に実装）や固定設置型の認証装置に対しても適用することができる。

また、上記実施形態においては、アルコール成分の濃度を例にとって説明したが、例えば特開２００９−１６８６７１号公報に開示される基質（脱水素酵素の基質）成分の濃度としてもよい。この場合、状態情報取得センサーは、当該成分の濃度を示す状態情報を取得し、当該状態情報をセキュアエレメント１３へ送信する。そして、状態判定部１３７２は、上記成分の濃度が、データ記憶部１３２に予め記憶された判定基準データが示す閾値未満であれば、ユーザの身体の状態が予め設定された基準を満たすと判定する。

また、上記実施形態においては、バイオメトリックセンサー１１は、ユーザの指紋を生体情報として取得するように構成したが、当該ユーザの掌における紋（掌紋）を生体情報として取得するように構成してもよい。この場合、ユーザ認証部１３６３は、バイオメトリックセンサー１１により取得された生体情報が示す掌紋と、データ記憶部１３２に記憶された照合データが示す掌紋とを照合して双方の掌紋における複数の特徴点が所定数以上一致している場合、認証成功と判定する。

或いは、バイオメトリックセンサー１１は、ユーザの掌または指における血管（静脈）パターン（画像）を生体情報として取得するように構成してもよい。この場合、バイオメトリックセンサー１１は、赤外線発光部及び血管撮像部を備え、赤外線発光部により赤外線が掌または指に照射された状態で当該指を撮像部により撮像することで血管パターン（画像）を生体情報として取得する。そして、ユーザ認証部１３６３は、バイオメトリックセンサー１１により取得された生体情報が示す血管パターンと、データ記憶部１３２に予め記憶された照合データが示す血管パターンとを照合して双方の血管パターンにおける複数の特徴点が所定数以上一致している場合、認証成功と判定する。なお、ユーザの掌に代えて手の甲の血管パターンが取得されるように構成してもよい。

１絶縁シート
２，３印刷シート
１１バイオメトリックセンサー
１２アルコールセンサー
１３セキュアエレメント
１４アンテナ
１２１絶縁樹脂材
１２２光透過性樹脂材
１２３脱水素酵素膜材
１２４紫外線発光ダイオード
１２５フォトセンサー
１３１プログラム記憶部
１３２データ記憶部
１３３〜１３５送受信部
１３６制御部
１３６１情報取得部
１３６２状態判定部
１３６３ユーザ認証部
１３６４情報送信部
ＣＩＣカード

Claims

紫外線発光ダイオードと、前記紫外線発光ダイオードからの紫外線が照射される脱水素酵素膜材と、ユーザの汗に含まれる成分により前記脱水素酵素膜材において生成された物質が前記紫外線を吸収することで発した蛍光を検出するフォトセンサーと、光透過性樹脂材と、を備えるセンサー装置であって、
前記紫外線発光ダイオードと前記フォトセンサーとは基材の厚み方向において互いに重ならないように前記基材上に並べて配置され、
前記脱水素酵素膜材は、前記基材の厚み方向において前記フォトセンサー上に配置され、
前記光透過性樹脂材は、前記基材の厚み方向において前記紫外線発光ダイオード上に配置されていることを特徴とするセンサー装置。
前記脱水素酵素膜材の上面と前記光透過性樹脂材の上面とは、前記ユーザの指の腹が接触される接触面であることを特徴とする請求項１に記載のセンサー装置。
前記紫外線発光ダイオードと前記フォトセンサーとは、前記基材上に設けられた同一の絶縁樹脂材に組み込まれていることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサー装置。
前記フォトセンサーにより検出された蛍光の強度が閾値未満であるか否かを判定する判定手段と、
前記ユーザの認証に用いるための生体情報を取得する生体情報取得センサーと、
前記生体情報取得センサーにより取得された前記生体情報を用いて前記ユーザの認証を行う認証手段と、
前記判定手段により前記強度が閾値未満であると判定され、且つ、前記認証手段による前記認証が成功した場合に、所定の機器に動作許可を示す情報を送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至３に記載のセンサー装置。
請求項１乃至４の何れか一項に記載のセンサー装置はＩＣカードであることを特徴とするセンサー装置。
請求項１乃至３の何れか一項に記載のセンサー装置と、ユーザの認証に用いるための生体情報を取得する生体情報取得センサーと、を備えるＩＣカードであって、
前記センサー装置と前記生体情報取得センサーとは基材の厚み方向において互いに重ならないように前記基材上に並べて配置されていることを特徴とするＩＣカード。