JPH10165382A - 生体検知装置 - Google Patents
生体検知装置Info
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- JPH10165382A JPH10165382A JP8335895A JP33589596A JPH10165382A JP H10165382 A JPH10165382 A JP H10165382A JP 8335895 A JP8335895 A JP 8335895A JP 33589596 A JP33589596 A JP 33589596A JP H10165382 A JPH10165382 A JP H10165382A
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- G06V40/1382—Detecting the live character of the finger, i.e. distinguishing from a fake or cadaver finger
- G06V40/1394—Detecting the live character of the finger, i.e. distinguishing from a fake or cadaver finger using acquisition arrangements
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- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/40—Spoof detection, e.g. liveness detection
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- G—PHYSICS
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- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/22—Electrical actuation
- G08B13/26—Electrical actuation by proximity of an intruder causing variation in capacitance or inductance of a circuit
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡便な回路構成で装置規模の小さい生体検知
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 被検体発振周波数生成部２０は、被検体
１が測定電極１０に接触した場合に被検体１の静電容量
に応じた被検体発振周波数を生成する。被検体認識信号
生成部３０は、被検体発振周波数に対応する被検体認識
信号を生成する。基準信号設定部４０は、被検体１が生
体であるか否かを判断するための基準信号をあらかじめ
設定しておく。生体検知制御部５０は、被検体認識信号
と基準信号とを比較して被検体１が生体であるあ否かの
検知制御を行う。
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 被検体発振周波数生成部２０は、被検体
１が測定電極１０に接触した場合に被検体１の静電容量
に応じた被検体発振周波数を生成する。被検体認識信号
生成部３０は、被検体発振周波数に対応する被検体認識
信号を生成する。基準信号設定部４０は、被検体１が生
体であるか否かを判断するための基準信号をあらかじめ
設定しておく。生体検知制御部５０は、被検体認識信号
と基準信号とを比較して被検体１が生体であるあ否かの
検知制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は生体検知装置に関
し、特に被検体が生体であるか否かを検知する生体検知
装置に関する。
し、特に被検体が生体であるか否かを検知する生体検知
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報化社会の進展に伴い情報処理システ
ムの機密保持に関する技術が発達している。例えば、従
来はコンピュータルームへの入室管理にはＩＤカードが
使用されていたが、紛失や盗難の可能性が大きかった。
このため、ＩＤカードにかわり各個人の指紋等をあらか
じめ登録しておき、入室時に照合する個人照合システム
が導入され始めている。
ムの機密保持に関する技術が発達している。例えば、従
来はコンピュータルームへの入室管理にはＩＤカードが
使用されていたが、紛失や盗難の可能性が大きかった。
このため、ＩＤカードにかわり各個人の指紋等をあらか
じめ登録しておき、入室時に照合する個人照合システム
が導入され始めている。
【０００３】このような個人照合システムは、登録され
ている指紋のレプリカ等を作成すれば検査を通過できる
場合があった。したがって、個人照合システムは指紋照
合だけではなく、被検体が生体であることも検知する必
要がある。
ている指紋のレプリカ等を作成すれば検査を通過できる
場合があった。したがって、個人照合システムは指紋照
合だけではなく、被検体が生体であることも検知する必
要がある。
【０００４】被検体が生体であることを検知する技術に
関しては、特開平３−３８６２１号公報では、皮膚の押
圧依存性を利用した生体検知手段を設けて生体検知を行
っている。
関しては、特開平３−３８６２１号公報では、皮膚の押
圧依存性を利用した生体検知手段を設けて生体検知を行
っている。
【０００５】また、静電容量を利用した一般的な生体検
知装置に関しては、正弦波電圧を用いて、接触する被検
体の静電容量を測定して生体検知を行っている。
知装置に関しては、正弦波電圧を用いて、接触する被検
体の静電容量を測定して生体検知を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のような
従来技術では、被検体に光を照射し、その反射光の反射
率を測定して生体検知を行うため、光源その他の部品点
数が多くなり、回路構成も複雑になるといった問題があ
った。
従来技術では、被検体に光を照射し、その反射光の反射
率を測定して生体検知を行うため、光源その他の部品点
数が多くなり、回路構成も複雑になるといった問題があ
った。
【０００７】また、後述の静電容量を利用した従来技術
に対しても、静電容量を測定するために正弦波電圧発生
器を必要としたため、装置を小型化することが困難であ
るといった問題があった。
に対しても、静電容量を測定するために正弦波電圧発生
器を必要としたため、装置を小型化することが困難であ
るといった問題があった。
【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、簡便な回路構成で装置規模の小さい生体検知
装置を提供することを目的とする。
のであり、簡便な回路構成で装置規模の小さい生体検知
装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、被検体が生体であるか否かを検知する生
体検知装置において、前記被検体が接触する測定電極
と、前記被検体が測定電極に接触した場合に前記被検体
の静電容量に応じた被検体発振周波数を生成する被検体
発振周波数生成部と、前記被検体発振周波数に対応する
被検体認識信号を生成する被検体認識信号生成部と、前
記被検体が前記生体であるか否かを判断するための基準
信号をあらかじめ設定しておく基準信号設定部と、前記
被検体認識信号と前記基準信号とを比較して、前記被検
体が前記生体であるか否かの検知制御を行う生体検知制
御部と、を有することを特徴とする生体検知装置が提供
される。
決するために、被検体が生体であるか否かを検知する生
体検知装置において、前記被検体が接触する測定電極
と、前記被検体が測定電極に接触した場合に前記被検体
の静電容量に応じた被検体発振周波数を生成する被検体
発振周波数生成部と、前記被検体発振周波数に対応する
被検体認識信号を生成する被検体認識信号生成部と、前
記被検体が前記生体であるか否かを判断するための基準
信号をあらかじめ設定しておく基準信号設定部と、前記
被検体認識信号と前記基準信号とを比較して、前記被検
体が前記生体であるか否かの検知制御を行う生体検知制
御部と、を有することを特徴とする生体検知装置が提供
される。
【００１０】ここで、被検体発振周波数生成部は、被検
体が測定電極に接触した場合に被検体の静電容量に応じ
た被検体発振周波数を生成する。被検体認識信号生成部
は、被検体発振周波数に対応する被検体認識信号を生成
する。基準信号設定部は、被検体が生体であるか否かを
判断するための基準信号をあらかじめ設定しておく。生
体検知制御部は、被検体認識信号と基準信号とを比較し
て、被検体が生体であるか否かの検知制御を行う。
体が測定電極に接触した場合に被検体の静電容量に応じ
た被検体発振周波数を生成する。被検体認識信号生成部
は、被検体発振周波数に対応する被検体認識信号を生成
する。基準信号設定部は、被検体が生体であるか否かを
判断するための基準信号をあらかじめ設定しておく。生
体検知制御部は、被検体認識信号と基準信号とを比較し
て、被検体が生体であるか否かの検知制御を行う。
【００１１】また、被検体が生体であるか否かを検知す
る生体検知装置において、前記被検体が接触する複数の
センサと、個々の前記センサから得られる情報の時系列
変化を測定する時系列変化測定部と、前記時系列変化が
一定以上の変化があり、かつ個々の前記センサから得ら
れる前記情報がそれぞれ異なる場合は、前記被検体が前
記生体であると検知する生体検知処理部と、を有するこ
とを特徴とする生体検知装置が提供される。
る生体検知装置において、前記被検体が接触する複数の
センサと、個々の前記センサから得られる情報の時系列
変化を測定する時系列変化測定部と、前記時系列変化が
一定以上の変化があり、かつ個々の前記センサから得ら
れる前記情報がそれぞれ異なる場合は、前記被検体が前
記生体であると検知する生体検知処理部と、を有するこ
とを特徴とする生体検知装置が提供される。
【００１２】ここで、時系列変化測定部は、個々のセン
サから得られる情報の時系列変化を測定する。生体検知
処理部は、時系列変化が一定以上の変化があり、かつ個
々のセンサから得られる情報がそれぞれ異なる場合は、
被検体が生体であると検知する。
サから得られる情報の時系列変化を測定する。生体検知
処理部は、時系列変化が一定以上の変化があり、かつ個
々のセンサから得られる情報がそれぞれ異なる場合は、
被検体が生体であると検知する。
【００１３】さらに、被検体が生体であるか否かを検知
する生体検知装置において、前記被検体が近接する検出
電極と、前記被検体が前記検出電極に近接した場合の静
電容量変化に対応する被検体認識変化率を生成する被検
体認識変化率生成部と、前記被検体認識変化率にもとづ
いて前記被検体が前記生体であるか否かを検知する生体
検知部と、を有することを特徴とする生体検知装置が提
供される。
する生体検知装置において、前記被検体が近接する検出
電極と、前記被検体が前記検出電極に近接した場合の静
電容量変化に対応する被検体認識変化率を生成する被検
体認識変化率生成部と、前記被検体認識変化率にもとづ
いて前記被検体が前記生体であるか否かを検知する生体
検知部と、を有することを特徴とする生体検知装置が提
供される。
【００１４】ここで、被検体認識変化率生成部は、被検
体が検出電極に近接した場合の静電容量変化に対応する
被検体認識変化率を生成する。生体検知部は、被検体認
識変化率にもとづいて被検体が生体であるか否かを検知
する。
体が検出電極に近接した場合の静電容量変化に対応する
被検体認識変化率を生成する。生体検知部は、被検体認
識変化率にもとづいて被検体が生体であるか否かを検知
する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、生体検知装置の第１の実
施の形態の原理ブロック図である。被検体発振周波数生
成部２０は、被検体１が測定電極１０に接触した場合に
被検体１の静電容量に応じた被検体発振周波数を生成す
る。被検体認識信号生成部３０は、被検体発振周波数に
対応する被検体認識信号を生成する。基準信号設定部４
０は、被検体１が生体であるか否かを判断するための基
準信号をあらかじめ設定しておく。生体検知制御部５０
は、被検体認識信号と基準信号とを比較して、被検体１
が生体であるか否かの検知制御を行う。
を参照して説明する。図１は、生体検知装置の第１の実
施の形態の原理ブロック図である。被検体発振周波数生
成部２０は、被検体１が測定電極１０に接触した場合に
被検体１の静電容量に応じた被検体発振周波数を生成す
る。被検体認識信号生成部３０は、被検体発振周波数に
対応する被検体認識信号を生成する。基準信号設定部４
０は、被検体１が生体であるか否かを判断するための基
準信号をあらかじめ設定しておく。生体検知制御部５０
は、被検体認識信号と基準信号とを比較して、被検体１
が生体であるか否かの検知制御を行う。
【００１６】次に、動作について説明する。図２は、第
１の実施の形態の動作手順を示すフローチャートであ
る。 〔Ｓ１〕被検体発振周波数生成部２０は、被検体１が測
定電極１０に接触した場合に被検体１の静電容量に応じ
た被検体発振周波数を生成する。 〔Ｓ２〕被検体認識信号生成部３０は、被検体発振周波
数に対応する被検体認識信号を生成する。 〔Ｓ３〕生体検知制御部５０は、被検体認識信号と基準
信号設定部４０にあらかじめ設定してある基準信号とを
比較して、被検体１が生体であるか否かの検知制御を行
う。
１の実施の形態の動作手順を示すフローチャートであ
る。 〔Ｓ１〕被検体発振周波数生成部２０は、被検体１が測
定電極１０に接触した場合に被検体１の静電容量に応じ
た被検体発振周波数を生成する。 〔Ｓ２〕被検体認識信号生成部３０は、被検体発振周波
数に対応する被検体認識信号を生成する。 〔Ｓ３〕生体検知制御部５０は、被検体認識信号と基準
信号設定部４０にあらかじめ設定してある基準信号とを
比較して、被検体１が生体であるか否かの検知制御を行
う。
【００１７】次に、静電容量を利用した生体検知装置の
原理について説明する。図３は、静電容量を測定する際
の測定回路を示す図である。この測定回路は、シュミッ
トインバータを用いたＣＲ発振器であり、外部測定端子
１０ａと、抵抗Ｒと、シュミットインバータＩＣ１と、
から構成される。外部測定端子１０ａの一方はＧＮＤに
接地し、他方はシュミットインバータＩＣ１の入力端子
に接続する。さらに、シュミットインバータＩＣ１の出
力は、抵抗Ｒを介して入力端子にフィードバックされ
る。そして、外部測定端子１０ａにコンデンサＣｘが接
続すると発振し、方形パルスが出力される。
原理について説明する。図３は、静電容量を測定する際
の測定回路を示す図である。この測定回路は、シュミッ
トインバータを用いたＣＲ発振器であり、外部測定端子
１０ａと、抵抗Ｒと、シュミットインバータＩＣ１と、
から構成される。外部測定端子１０ａの一方はＧＮＤに
接地し、他方はシュミットインバータＩＣ１の入力端子
に接続する。さらに、シュミットインバータＩＣ１の出
力は、抵抗Ｒを介して入力端子にフィードバックされ
る。そして、外部測定端子１０ａにコンデンサＣｘが接
続すると発振し、方形パルスが出力される。
【００１８】次に、動作について説明する。図４は、測
定回路の入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏのタイミングチャ
ートである。（Ａ）のタイミングチャートは、縦軸にシ
ュミットインバータＩＣ１の入力電圧Ｖｉ、横軸には時
間ｔをとってある。（Ｂ）のタイミングチャートは、縦
軸にシュミットインバータＩＣ１の出力電圧Ｖｏ、横軸
には時間ｔをとってある。
定回路の入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏのタイミングチャ
ートである。（Ａ）のタイミングチャートは、縦軸にシ
ュミットインバータＩＣ１の入力電圧Ｖｉ、横軸には時
間ｔをとってある。（Ｂ）のタイミングチャートは、縦
軸にシュミットインバータＩＣ１の出力電圧Ｖｏ、横軸
には時間ｔをとってある。
【００１９】まず、電源投入直後の時間ｔ１ではコンデ
ンサＣｘの電圧はすぐには変化しないのでＶｉ＝Ｌであ
る。よってＶｏ＝Ｈとなる。ＶｏはＨなので抵抗Ｒを通
じてＣｘへの充電が始まる。Ｖｉは次第に上昇し、やが
て時間ｔ２でスレッショルド電圧Ｖ＋に達するとシュミ
ットインバータＩＣ１の出力は反転してＬになる。
ンサＣｘの電圧はすぐには変化しないのでＶｉ＝Ｌであ
る。よってＶｏ＝Ｈとなる。ＶｏはＨなので抵抗Ｒを通
じてＣｘへの充電が始まる。Ｖｉは次第に上昇し、やが
て時間ｔ２でスレッショルド電圧Ｖ＋に達するとシュミ
ットインバータＩＣ１の出力は反転してＬになる。
【００２０】ここからコンデンサＣｘの放電が始まり、
抵抗Ｒを通して電流が流れ、入力電圧Ｖｉは徐々に低下
する。そして、時間ｔ３で入力電圧Ｖｉがスレッショル
ド電圧Ｖ−まで下がったところで出力電圧Ｖｏは反転し
てＨとなり再び上昇する。以後、この動作を繰り返し、
出力には方形波の発振電圧が現れる。
抵抗Ｒを通して電流が流れ、入力電圧Ｖｉは徐々に低下
する。そして、時間ｔ３で入力電圧Ｖｉがスレッショル
ド電圧Ｖ−まで下がったところで出力電圧Ｖｏは反転し
てＨとなり再び上昇する。以後、この動作を繰り返し、
出力には方形波の発振電圧が現れる。
【００２１】以上説明したように、外部測定端子１０ａ
にコンデンサＣｘを接続すると発振し、シュミットイン
バータＩＣ１の出力端子から発振周波数が出力する。し
たがって、外部測定端子１０ａに接触した被検体１が静
電容量を持つならば、その静電容量に対応した発振周波
数が得られることになる。また、この発振周波数が生体
と物体とでは異なるため、被検体が生体であるか否かを
検知することが可能である。
にコンデンサＣｘを接続すると発振し、シュミットイン
バータＩＣ１の出力端子から発振周波数が出力する。し
たがって、外部測定端子１０ａに接触した被検体１が静
電容量を持つならば、その静電容量に対応した発振周波
数が得られることになる。また、この発振周波数が生体
と物体とでは異なるため、被検体が生体であるか否かを
検知することが可能である。
【００２２】次に、第１の実施の形態の第１の具体例に
ついて説明する。図５は、第１の具体例であるアナログ
処理的な回路を示す図である。パルス発振回路２０ａ
は、被検体１が測定電極１０に接触した場合に被検体１
の静電容量に応じた被検体発振周波数を生成する。ロー
パスフィルタ３０ａは、この発振周波数の高周波成分を
除去する。コンパレータ５０ａは、高周波成分が除去さ
れた発振周波数と基準しきい値４０ａとを比較して、被
検体１が生体であるか否かの検知制御を行う。
ついて説明する。図５は、第１の具体例であるアナログ
処理的な回路を示す図である。パルス発振回路２０ａ
は、被検体１が測定電極１０に接触した場合に被検体１
の静電容量に応じた被検体発振周波数を生成する。ロー
パスフィルタ３０ａは、この発振周波数の高周波成分を
除去する。コンパレータ５０ａは、高周波成分が除去さ
れた発振周波数と基準しきい値４０ａとを比較して、被
検体１が生体であるか否かの検知制御を行う。
【００２３】ここでは絶縁体の静電容量に応じた発振周
波数を基準しきい値４０ａとして設定する。そして、こ
の基準しきい値４０ａよりもローパスフィルタ３０ａの
出力である発振周波数が低周波の場合は、被検体１を生
体と検知する。
波数を基準しきい値４０ａとして設定する。そして、こ
の基準しきい値４０ａよりもローパスフィルタ３０ａの
出力である発振周波数が低周波の場合は、被検体１を生
体と検知する。
【００２４】なぜなら被検体１が絶縁体である場合は、
測定電極１０間の静電容量は非常に小さいものとなる。
逆に人間の皮膚だと絶縁体と比べて数十〜数千倍の静電
容量を示す。したがって、発振周波数は静電容量と反比
例するので、絶縁体の発振周波数よりも低周波の発振周
波数を生体とすればよいことになる。
測定電極１０間の静電容量は非常に小さいものとなる。
逆に人間の皮膚だと絶縁体と比べて数十〜数千倍の静電
容量を示す。したがって、発振周波数は静電容量と反比
例するので、絶縁体の発振周波数よりも低周波の発振周
波数を生体とすればよいことになる。
【００２５】次に、パルス発振回路２０ａの内部構成に
ついて説明する。図６は、パルス発振回路２０ａの内部
構成図である。パルス発振回路２０ａは２つのシュミッ
トインバータＩＣ２、ＩＣ３が直列に接続する。シュミ
ットインバータＩＣ３の出力には測定電極１０の一方の
端子が接続し、測定電極１０の他方の端子は抵抗Ｒ１、
Ｒ２に接続する。さらに抵抗Ｒ２はシュミットインバー
タＩＣ２の入力端子に接続し、抵抗Ｒ１はシュミットイ
ンバータＩＣ２の出力端子とシュミットインバータＩＣ
３の入力端子に接続する。
ついて説明する。図６は、パルス発振回路２０ａの内部
構成図である。パルス発振回路２０ａは２つのシュミッ
トインバータＩＣ２、ＩＣ３が直列に接続する。シュミ
ットインバータＩＣ３の出力には測定電極１０の一方の
端子が接続し、測定電極１０の他方の端子は抵抗Ｒ１、
Ｒ２に接続する。さらに抵抗Ｒ２はシュミットインバー
タＩＣ２の入力端子に接続し、抵抗Ｒ１はシュミットイ
ンバータＩＣ２の出力端子とシュミットインバータＩＣ
３の入力端子に接続する。
【００２６】次に、動作について説明する。図７は、パ
ルス発振回路２０ａの電圧ＶA 、電圧ＶB 及び電圧ＶC
のタイミングチャートである。（Ａ）のタイミングチャ
ートは、縦軸にシュミットインバータＩＣ２の入力電圧
ＶA 、横軸には時間をとってある。（Ｂ）のタイミング
チャートは、縦軸にシュミットインバータＩＣ２の出力
電圧ＶB 、横軸には時間をとってある。（Ｃ）のタイミ
ングチャートは、縦軸にシュミットインバータＩＣ３の
出力電圧ＶC 、横軸には時間をとってある。
ルス発振回路２０ａの電圧ＶA 、電圧ＶB 及び電圧ＶC
のタイミングチャートである。（Ａ）のタイミングチャ
ートは、縦軸にシュミットインバータＩＣ２の入力電圧
ＶA 、横軸には時間をとってある。（Ｂ）のタイミング
チャートは、縦軸にシュミットインバータＩＣ２の出力
電圧ＶB 、横軸には時間をとってある。（Ｃ）のタイミ
ングチャートは、縦軸にシュミットインバータＩＣ３の
出力電圧ＶC 、横軸には時間をとってある。
【００２７】まず、時間ｔ１で電圧ＶB がＨからＬにな
った瞬間を考えると、電圧ＶC はＬからＨに反転する。
電圧ＶC がＨになった瞬間にコンデンサＣX に急激に充
電電流が流れ、電荷が蓄えられる。
った瞬間を考えると、電圧ＶC はＬからＨに反転する。
電圧ＶC がＨになった瞬間にコンデンサＣX に急激に充
電電流が流れ、電荷が蓄えられる。
【００２８】電圧ＶA は時間ｔ１から上昇した後、時間
ｔ２でスレッショルド電圧Ｖ＋に達する。ここでは電圧
ＶB は変わらずＬであり、電圧ＶC もＨのままである。
そして、時間ｔ２からコンデンサＣｘの放電が始まり、
抵抗Ｒ１を通して電流が流れ、電圧ＶA は徐々に低下す
る。
ｔ２でスレッショルド電圧Ｖ＋に達する。ここでは電圧
ＶB は変わらずＬであり、電圧ＶC もＨのままである。
そして、時間ｔ２からコンデンサＣｘの放電が始まり、
抵抗Ｒ１を通して電流が流れ、電圧ＶA は徐々に低下す
る。
【００２９】時間ｔ３で電圧ＶA がスレッショルド電圧
Ｖ−まで下がったところで電圧ＶBは反転してＨとなる
ので電圧ＶC はＬとなる。その後、コンデンサＣX は抵
抗Ｒ１を通して再び充電されるため、電圧ＶA は徐々に
上昇し、時間ｔ４でスレッショルド電圧Ｖ＋に達する。
すると電圧ＶB はＨからＬに反転し、電圧ＶC はＬから
Ｈに反転する。以後、この動作を繰り返し電圧ＶC の出
力には方形波の発振電圧が現れる。
Ｖ−まで下がったところで電圧ＶBは反転してＨとなる
ので電圧ＶC はＬとなる。その後、コンデンサＣX は抵
抗Ｒ１を通して再び充電されるため、電圧ＶA は徐々に
上昇し、時間ｔ４でスレッショルド電圧Ｖ＋に達する。
すると電圧ＶB はＨからＬに反転し、電圧ＶC はＬから
Ｈに反転する。以後、この動作を繰り返し電圧ＶC の出
力には方形波の発振電圧が現れる。
【００３０】以上説明したように、第１の実施の形態の
第１の具体例では被検体１の静電容量をＣＲ発振器で測
定して生体検知を行う構成とした。これにより、回路構
成が簡単になり、装置を小型化することが可能になる。
第１の具体例では被検体１の静電容量をＣＲ発振器で測
定して生体検知を行う構成とした。これにより、回路構
成が簡単になり、装置を小型化することが可能になる。
【００３１】次に、第１の実施の形態の第２の具体例に
ついて説明する。第２の具体例は、被検体１が生体の場
合は、発振周波数が小さいということを方形パルスのＨ
またはＬの時間が長いと解釈して生体を検知する場合で
ある。
ついて説明する。第２の具体例は、被検体１が生体の場
合は、発振周波数が小さいということを方形パルスのＨ
またはＬの時間が長いと解釈して生体を検知する場合で
ある。
【００３２】図８は、第１の実施の形態の第２の具体例
であるディジタル処理的な回路を示す図である。パルス
発振回路２０ｂは、被検体１が測定電極１０に接触した
場合に被検体１の静電容量に応じた被検体発振周波数を
生成する。エッジ検出回路３１ｂは、この被検体発振周
波数の出力パルスのＬからＨへのエッジ検出を行う。そ
して、この時の立ち上がり検出信号をカウンタ３２ｂの
カウントスタート信号として送信する。カウンタ３２ｂ
は、この立ち上がり検出信号を受信して、基本クロック
ＣＫでカウントを開始する。
であるディジタル処理的な回路を示す図である。パルス
発振回路２０ｂは、被検体１が測定電極１０に接触した
場合に被検体１の静電容量に応じた被検体発振周波数を
生成する。エッジ検出回路３１ｂは、この被検体発振周
波数の出力パルスのＬからＨへのエッジ検出を行う。そ
して、この時の立ち上がり検出信号をカウンタ３２ｂの
カウントスタート信号として送信する。カウンタ３２ｂ
は、この立ち上がり検出信号を受信して、基本クロック
ＣＫでカウントを開始する。
【００３３】その後、エッジ検出回路３１ｂは、被検体
発振周波数の出力パルスのＨからＬへのエッジ検出を行
う。そして、この時の立ち下がり検出信号をカウンタ３
２ｂのカウントストップ信号として送信する。さらに、
立ち下がり検出信号は、カウンタ３２ｂの出力をラッチ
するラッチ回路３３ｂのラッチイネーブルとして用い
る。そして、ディジタルコンパレータ５０ｂは、ラッチ
回路３３ｂの出力であるカウント値と基準しきい値４０
ｂとを比較して、被検体１が生体であるか否かを検知す
る。
発振周波数の出力パルスのＨからＬへのエッジ検出を行
う。そして、この時の立ち下がり検出信号をカウンタ３
２ｂのカウントストップ信号として送信する。さらに、
立ち下がり検出信号は、カウンタ３２ｂの出力をラッチ
するラッチ回路３３ｂのラッチイネーブルとして用い
る。そして、ディジタルコンパレータ５０ｂは、ラッチ
回路３３ｂの出力であるカウント値と基準しきい値４０
ｂとを比較して、被検体１が生体であるか否かを検知す
る。
【００３４】以上説明したように、第１の実施の形態の
第２の具体例では被検体１の出力パルスのＨまたはＬの
時間幅を基本クロックＣＫでカウントし、そのカウント
値を生体と認める基準しきい値４０ｂと比較して、生体
か否かを検知する構成とした。これにより、回路構成が
簡単になり、装置を小型化することが可能になる。
第２の具体例では被検体１の出力パルスのＨまたはＬの
時間幅を基本クロックＣＫでカウントし、そのカウント
値を生体と認める基準しきい値４０ｂと比較して、生体
か否かを検知する構成とした。これにより、回路構成が
簡単になり、装置を小型化することが可能になる。
【００３５】次に、静電容量の変化率を測定することで
生体検知を行う場合の原理について説明する。上述した
第１及び第２の具体例は、ある瞬間の静電容量値にもと
づいて生体検知を行ったが、一定時間の静電容量の変化
率を測定することで生体検知を行うことも可能である。
生体検知を行う場合の原理について説明する。上述した
第１及び第２の具体例は、ある瞬間の静電容量値にもと
づいて生体検知を行ったが、一定時間の静電容量の変化
率を測定することで生体検知を行うことも可能である。
【００３６】図９は、静電容量の経時変化を示す図であ
る。縦軸に静電容量、横軸に時間をとってある。生体で
ある人間の指の静電容量は、個人差、周囲の環境によっ
ても変わるが、一定時間後は図に示すような飽和状態と
なる。
る。縦軸に静電容量、横軸に時間をとってある。生体で
ある人間の指の静電容量は、個人差、周囲の環境によっ
ても変わるが、一定時間後は図に示すような飽和状態と
なる。
【００３７】また、紙の静電容量は非常に小さく、人の
指と比較して１／１０〜１／１０００倍程度である。さ
らに、ＯＨＰやシリコンゴムの静電容量はほぼ０であ
る。このように、生体である人間の指の静電容量は、あ
る時間まで上昇し、その後飽和するといった特徴を持
ち、生体以外のものは時間に関係なく一定値を示す。し
たがって、一定時間での静電容量の変化率を測定すれば
生体と物体との区別が可能となる。
指と比較して１／１０〜１／１０００倍程度である。さ
らに、ＯＨＰやシリコンゴムの静電容量はほぼ０であ
る。このように、生体である人間の指の静電容量は、あ
る時間まで上昇し、その後飽和するといった特徴を持
ち、生体以外のものは時間に関係なく一定値を示す。し
たがって、一定時間での静電容量の変化率を測定すれば
生体と物体との区別が可能となる。
【００３８】次に、第１の実施の形態の第３の具体例に
ついて説明する。第３の具体例は、上述した静電容量の
変化率を測定することで生体検知を行う場合である。図
１０は、第１の実施の形態の第３の具体例である静電容
量の変化率を利用した回路を示す図である。パルス発振
回路２０ｃは、被検体１が測定電極１０に接触した場合
に被検体１の静電容量に応じた被検体発振周波数を生成
する。エッジ検出回路３１ｃは、エッジ検出開始信号の
制御を受けて、エッジ検出を連続的、または間欠的に行
う。そして、被検体発振周波数の出力パルスのＬからＨ
へのエッジ検出を行う。また、この時の立ち上がり検出
信号をカウンタ３２ｃのカウントスタート信号として送
信する。カウンタ３２ｃは、この立ち上がり検出信号を
受信して、基本クロックＣＫでカウントを開始する。
ついて説明する。第３の具体例は、上述した静電容量の
変化率を測定することで生体検知を行う場合である。図
１０は、第１の実施の形態の第３の具体例である静電容
量の変化率を利用した回路を示す図である。パルス発振
回路２０ｃは、被検体１が測定電極１０に接触した場合
に被検体１の静電容量に応じた被検体発振周波数を生成
する。エッジ検出回路３１ｃは、エッジ検出開始信号の
制御を受けて、エッジ検出を連続的、または間欠的に行
う。そして、被検体発振周波数の出力パルスのＬからＨ
へのエッジ検出を行う。また、この時の立ち上がり検出
信号をカウンタ３２ｃのカウントスタート信号として送
信する。カウンタ３２ｃは、この立ち上がり検出信号を
受信して、基本クロックＣＫでカウントを開始する。
【００３９】その後、エッジ検出回路３１ｃは、被検体
発振周波数の出力パルスのＨからＬへのエッジ検出を行
う。そして、この時の立ち下がり検出信号をカウンタ３
２ｃのカウントストップ信号として送信する。さらに、
立ち下がり検出信号は、カウンタ３２ｃの出力をラッチ
するラッチ回路３３ｃのラッチイネーブルとして用い
る。
発振周波数の出力パルスのＨからＬへのエッジ検出を行
う。そして、この時の立ち下がり検出信号をカウンタ３
２ｃのカウントストップ信号として送信する。さらに、
立ち下がり検出信号は、カウンタ３２ｃの出力をラッチ
するラッチ回路３３ｃのラッチイネーブルとして用い
る。
【００４０】このような動作をエッジ検出開始信号の制
御を受けて、エッジ検出を連続的、または間欠的に行
い、被検体発振周波数の出力パルスの時間幅を複数検出
する。そして、変化率演算回路３４ｃは、これらの複数
のカウント値をもとに時間的なカウント値の変化率を演
算する。ディジタルコンパレータ５０ｃは、その変化率
と生体と認識される基準しきい値４０ｃとを比較し、生
体か否かを検知する。
御を受けて、エッジ検出を連続的、または間欠的に行
い、被検体発振周波数の出力パルスの時間幅を複数検出
する。そして、変化率演算回路３４ｃは、これらの複数
のカウント値をもとに時間的なカウント値の変化率を演
算する。ディジタルコンパレータ５０ｃは、その変化率
と生体と認識される基準しきい値４０ｃとを比較し、生
体か否かを検知する。
【００４１】このように静電容量の変化は発振周波数の
変化に対応するので出力パルスのＨ、またはＬの時間幅
のカウント値が変化するということになる。したがっ
て、このＨまたはＬの時間幅のカウント値の時系的変化
を測定し、大きな変化があるものが生体で、変化のない
（小さな変化しかない）ものは生体以外のものと区別で
きる。
変化に対応するので出力パルスのＨ、またはＬの時間幅
のカウント値が変化するということになる。したがっ
て、このＨまたはＬの時間幅のカウント値の時系的変化
を測定し、大きな変化があるものが生体で、変化のない
（小さな変化しかない）ものは生体以外のものと区別で
きる。
【００４２】以上説明したように、第１の実施の形態の
第３の具体例は、静電容量の時系的変化により被検体１
が生体であるか否かを検知する構成とした。これによ
り、回路構成が簡単になり、装置を小型化することが可
能になる。
第３の具体例は、静電容量の時系的変化により被検体１
が生体であるか否かを検知する構成とした。これによ
り、回路構成が簡単になり、装置を小型化することが可
能になる。
【００４３】次に、一般的な指紋照合装置について説明
する。図１１は、指紋照合装置の構成図である。ＬＥＤ
５０１は、指１ａが接触しているプリズム４００に対し
て発光する。レンズ５０２は、指１ａの指紋の凹凸情報
を表す光信号を集光する。そしてＣＣＤ（Charge Coupl
ed Device)５０３は、この集光信号を電気信号に変換す
る。照合処理部５０４は、あらかじめ登録している凹凸
情報と指１ａの凹凸情報とを照合し、本人のものである
かどうかを判断する。
する。図１１は、指紋照合装置の構成図である。ＬＥＤ
５０１は、指１ａが接触しているプリズム４００に対し
て発光する。レンズ５０２は、指１ａの指紋の凹凸情報
を表す光信号を集光する。そしてＣＣＤ（Charge Coupl
ed Device)５０３は、この集光信号を電気信号に変換す
る。照合処理部５０４は、あらかじめ登録している凹凸
情報と指１ａの凹凸情報とを照合し、本人のものである
かどうかを判断する。
【００４４】次に、第１の実施の形態である生体検知装
置を上記で説明した指紋照合装置に適用した場合の実施
例について説明する。図１２は、生体検知装置を指紋照
合装置に適用した個人照合システムの構成図である。指
紋読み取り部４００上に測定電極１０ｂが設置される。
指紋読み取り部４００はプリズム等の透明体であるの
で、測定電極１０ｂは透明導電膜などを用いる。そし
て、測定電極１０ｂに指１ａが接触すると、指紋読み取
り部４００では、その凹凸情報が読み取られ、指紋照合
処理部５００で登録されている凹凸情報と合致するかど
うかが照合される。
置を上記で説明した指紋照合装置に適用した場合の実施
例について説明する。図１２は、生体検知装置を指紋照
合装置に適用した個人照合システムの構成図である。指
紋読み取り部４００上に測定電極１０ｂが設置される。
指紋読み取り部４００はプリズム等の透明体であるの
で、測定電極１０ｂは透明導電膜などを用いる。そし
て、測定電極１０ｂに指１ａが接触すると、指紋読み取
り部４００では、その凹凸情報が読み取られ、指紋照合
処理部５００で登録されている凹凸情報と合致するかど
うかが照合される。
【００４５】また、生体検知装置１００は測定電極１０
ｂを通じて得た指１ａの静電容量の瞬時値または変化率
から指１ａが生体であるか否かを検知する。その後、比
較判断部６００で、指紋照合処理部５００の結果と、生
体検知装置１００の結果とを比較する。比較した結果が
指紋が登録されている凹凸情報と合致し、かつ生体と検
知されたならば、その指紋は個人のものであると判断さ
れる。
ｂを通じて得た指１ａの静電容量の瞬時値または変化率
から指１ａが生体であるか否かを検知する。その後、比
較判断部６００で、指紋照合処理部５００の結果と、生
体検知装置１００の結果とを比較する。比較した結果が
指紋が登録されている凹凸情報と合致し、かつ生体と検
知されたならば、その指紋は個人のものであると判断さ
れる。
【００４６】以上説明したように本実施例は、ある指紋
の凹凸情報が入力した時、指紋の照合処理と同時に生体
検知処理も行う構成とした。これにより偽造の指紋で照
合処理がＯＫとなっても生体検知処理でＮＧとなるので
偽造入力指紋を確実に排除することが可能になる。
の凹凸情報が入力した時、指紋の照合処理と同時に生体
検知処理も行う構成とした。これにより偽造の指紋で照
合処理がＯＫとなっても生体検知処理でＮＧとなるので
偽造入力指紋を確実に排除することが可能になる。
【００４７】次に、本発明の生体検知装置の第２の実施
の形態について説明する。第２の実施の形態は、生体が
持つ様々な情報が時系列的に変化するという特徴を利用
したものである。図１３は、生体検知装置の第２の実施
の形態の原理ブロック図である。第２の実施の形態は、
被検体１が接触する複数のセンサ２００ａ、２００ｂ〜
２００ｎを持つ。時系列変化測定部２１０は、これらの
個々のセンサ２００ａ〜２００ｎから得られる情報の時
系列変化を測定する。生体検知処理部２２０は、この時
系列変化が一定以上の変化があり、かつ個々のセンサ２
００ａ〜２００ｎから得られる情報がそれぞれ異なる場
合は、被検体１が生体であると検知する。
の形態について説明する。第２の実施の形態は、生体が
持つ様々な情報が時系列的に変化するという特徴を利用
したものである。図１３は、生体検知装置の第２の実施
の形態の原理ブロック図である。第２の実施の形態は、
被検体１が接触する複数のセンサ２００ａ、２００ｂ〜
２００ｎを持つ。時系列変化測定部２１０は、これらの
個々のセンサ２００ａ〜２００ｎから得られる情報の時
系列変化を測定する。生体検知処理部２２０は、この時
系列変化が一定以上の変化があり、かつ個々のセンサ２
００ａ〜２００ｎから得られる情報がそれぞれ異なる場
合は、被検体１が生体であると検知する。
【００４８】次に、動作について説明する。図１４は、
第２の実施の形態の動作手順を示すフローチャートであ
る。 〔Ｓ１０〕センサ２００ａ〜２００ｎは、被検体１の情
報を取得する。 〔Ｓ１１〕時系列変化測定部２１０は、個々のセンサ２
００ａ〜２００ｎから得た情報の時系列変化を測定す
る。 〔Ｓ１２〕生体検知処理部２２０は、この時系列変化が
一定以上の変化があり、かつ個々のセンサ２００ａ〜２
００ｎから得た情報がそれぞれ異なる場合は、被検体１
が生体であると検知する。
第２の実施の形態の動作手順を示すフローチャートであ
る。 〔Ｓ１０〕センサ２００ａ〜２００ｎは、被検体１の情
報を取得する。 〔Ｓ１１〕時系列変化測定部２１０は、個々のセンサ２
００ａ〜２００ｎから得た情報の時系列変化を測定す
る。 〔Ｓ１２〕生体検知処理部２２０は、この時系列変化が
一定以上の変化があり、かつ個々のセンサ２００ａ〜２
００ｎから得た情報がそれぞれ異なる場合は、被検体１
が生体であると検知する。
【００４９】以上説明したように、本発明の第２の実施
の形態は、生体が持つ様々な情報が時系列的に変化する
という特徴を利用した構成とした。これにより偽造のも
のは得られる情報が時系列的に変化しないので生体と物
体との区別が可能となる。さらに、情報を得るポイント
を複数持たせ、それらを比較することでより明確な区別
が可能となる。
の形態は、生体が持つ様々な情報が時系列的に変化する
という特徴を利用した構成とした。これにより偽造のも
のは得られる情報が時系列的に変化しないので生体と物
体との区別が可能となる。さらに、情報を得るポイント
を複数持たせ、それらを比較することでより明確な区別
が可能となる。
【００５０】次に、第２の実施の形態の第１の具体例に
ついて説明する。図１５は、第２の実施の形態の第１の
具体例の構成図である。プリズム４００のような指紋採
取面にセンサに対応する電極２０１ａ、２０１ｂの２本
を設置する。電極２０１ａ、２０１ｂの一方はＧＮＤに
設置し、他方は電源Ｖ１、Ｖ２に接続する。そしてこの
電源Ｖ１、Ｖ２には電流計Ａ１、Ａ２が接続する。比較
制御部２２０ａは、この電流計Ａ１、Ａ２から得た電流
値が時系列的に一定の変化があるか、かつ電流値がそれ
ぞれ異なるかどうかを比較する。そして、電流値が時系
列的に一定の変化があり、かつ電流値がそれぞれ異なる
場合は、生体であると検知する。
ついて説明する。図１５は、第２の実施の形態の第１の
具体例の構成図である。プリズム４００のような指紋採
取面にセンサに対応する電極２０１ａ、２０１ｂの２本
を設置する。電極２０１ａ、２０１ｂの一方はＧＮＤに
設置し、他方は電源Ｖ１、Ｖ２に接続する。そしてこの
電源Ｖ１、Ｖ２には電流計Ａ１、Ａ２が接続する。比較
制御部２２０ａは、この電流計Ａ１、Ａ２から得た電流
値が時系列的に一定の変化があるか、かつ電流値がそれ
ぞれ異なるかどうかを比較する。そして、電流値が時系
列的に一定の変化があり、かつ電流値がそれぞれ異なる
場合は、生体であると検知する。
【００５１】以上説明したように、第２の実施の形態の
第１の具体例は、被検体１の電流値を情報として、それ
が時系列的に変化するかどうかを利用する構成とした。
これにより、偽造のものは得られる情報が時系列的に変
化しないので生体と物体との区別を可能とする。さら
に、回路構成が簡単なので、装置を小型化することが可
能になる。
第１の具体例は、被検体１の電流値を情報として、それ
が時系列的に変化するかどうかを利用する構成とした。
これにより、偽造のものは得られる情報が時系列的に変
化しないので生体と物体との区別を可能とする。さら
に、回路構成が簡単なので、装置を小型化することが可
能になる。
【００５２】また、上記の説明では被検体１の情報を電
流値としたが、静電容量、水分（発汗量）、圧力（押
圧）などでもそれぞれにあったセンサ２００ａ〜２００
ｎを複数設け、それらより得られる時系列的変化をもと
に偽造物の排除を行うことも可能である。
流値としたが、静電容量、水分（発汗量）、圧力（押
圧）などでもそれぞれにあったセンサ２００ａ〜２００
ｎを複数設け、それらより得られる時系列的変化をもと
に偽造物の排除を行うことも可能である。
【００５３】次に、本発明の生体検知装置の第３の実施
の形態について説明する。第３の実施の形態は、検出電
極と被検体間の静電容量変化を利用することで検出電極
と被検体とを非接触状態で生体検知を行うものである。
図１６は、生体検知装置の第３の実施の形態の原理ブロ
ック図である。第３の実施の形態は、被検体１が近接す
る検出電極３００を持つ。被検体認識変化率生成部３１
０は、被検体１が検出電極３００に近接した場合の静電
容量変化に対応する被検体認識変化率を生成する。生体
検知部３２０は、この被検体認識変化率にもとづいて被
検体１が生体であるか否かを検知する。
の形態について説明する。第３の実施の形態は、検出電
極と被検体間の静電容量変化を利用することで検出電極
と被検体とを非接触状態で生体検知を行うものである。
図１６は、生体検知装置の第３の実施の形態の原理ブロ
ック図である。第３の実施の形態は、被検体１が近接す
る検出電極３００を持つ。被検体認識変化率生成部３１
０は、被検体１が検出電極３００に近接した場合の静電
容量変化に対応する被検体認識変化率を生成する。生体
検知部３２０は、この被検体認識変化率にもとづいて被
検体１が生体であるか否かを検知する。
【００５４】次に、動作について説明する。図１７は、
第３の実施の形態の動作手順を示すフローチャートであ
る。 〔Ｓ２０〕検出電極３００は、近接する被検体１の静電
容量を検出する。 〔Ｓ２１〕被検体認識変化率生成部３１０は、被検体１
が検出電極３００に近接した場合の静電容量変化に対応
する被検体認識変化率を生成する。 〔Ｓ２２〕生体検知部３２０は、この被検体認識変化率
にもとづいて被検体１が生体であるか否かを検知する。
第３の実施の形態の動作手順を示すフローチャートであ
る。 〔Ｓ２０〕検出電極３００は、近接する被検体１の静電
容量を検出する。 〔Ｓ２１〕被検体認識変化率生成部３１０は、被検体１
が検出電極３００に近接した場合の静電容量変化に対応
する被検体認識変化率を生成する。 〔Ｓ２２〕生体検知部３２０は、この被検体認識変化率
にもとづいて被検体１が生体であるか否かを検知する。
【００５５】以上説明したように、第３の実施の形態
は、検出電極３００と被検体１間の静電容量変化を利用
して、検出電極３００と被検体１とを非接触状態にする
構成とした。これにより、検出電極３００を保護膜や指
紋を読み取りやすくするような弾性膜でコーティングす
ることができるので、検出電極３００の信頼性、耐久性
を増すことが可能になる。
は、検出電極３００と被検体１間の静電容量変化を利用
して、検出電極３００と被検体１とを非接触状態にする
構成とした。これにより、検出電極３００を保護膜や指
紋を読み取りやすくするような弾性膜でコーティングす
ることができるので、検出電極３００の信頼性、耐久性
を増すことが可能になる。
【００５６】次に、第３の実施の形態の第１の具体例に
ついて説明する。図１８は、第３の実施の形態の第１の
具体例の構成図である。プリズムのような指紋読み取り
部４００上に検出電極３００が設置する、さらに、検出
電極３００にはコーティング膜３０１が貼られる。高周
波発振回路３１１は、検出電極３００に高周波電圧をか
ける。変化率測定部３１２は、指１ａが検出電極３００
に近接した場合の高周波電圧の発振振幅変化率あるいは
周波数変化率を測定する。生体検知部３２０は、この変
化率にもとづいてが生体であるか否かを検知する。
ついて説明する。図１８は、第３の実施の形態の第１の
具体例の構成図である。プリズムのような指紋読み取り
部４００上に検出電極３００が設置する、さらに、検出
電極３００にはコーティング膜３０１が貼られる。高周
波発振回路３１１は、検出電極３００に高周波電圧をか
ける。変化率測定部３１２は、指１ａが検出電極３００
に近接した場合の高周波電圧の発振振幅変化率あるいは
周波数変化率を測定する。生体検知部３２０は、この変
化率にもとづいてが生体であるか否かを検知する。
【００５７】以上説明したように、第３の実施の形態の
第１の具体例は、高周波電圧を測定電極３００にかけ、
高周波電圧の発振振幅変化率あるいは周波数変化率を測
定して静電容量の変化を測定する構成にした。これによ
り、回路構成が簡単になり、装置を小型化することが可
能になる。
第１の具体例は、高周波電圧を測定電極３００にかけ、
高周波電圧の発振振幅変化率あるいは周波数変化率を測
定して静電容量の変化を測定する構成にした。これによ
り、回路構成が簡単になり、装置を小型化することが可
能になる。
【００５８】次に、第３の実施の形態の第２の具体例に
ついて説明する。図１９は、第３の実施の形態の第２の
具体例の構成図である。第２の具体例は、被検体認識変
化率生成部３１０ｂはブリッジ形静電容量検出回路で構
成されるものである。ブリッジ形静電容量検出回路は、
コンデンサＣ１〜Ｃ４がブリッジ形に配置される。ま
た、コンデンサＣ１は被検体１と検出電極３００との間
にできる静電容量である。ブリッジ形静電容量検出回路
はＯＳＣの発振周波数にもとづいてこの静電容量変化を
電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
ついて説明する。図１９は、第３の実施の形態の第２の
具体例の構成図である。第２の具体例は、被検体認識変
化率生成部３１０ｂはブリッジ形静電容量検出回路で構
成されるものである。ブリッジ形静電容量検出回路は、
コンデンサＣ１〜Ｃ４がブリッジ形に配置される。ま
た、コンデンサＣ１は被検体１と検出電極３００との間
にできる静電容量である。ブリッジ形静電容量検出回路
はＯＳＣの発振周波数にもとづいてこの静電容量変化を
電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
【００５９】以上説明したように、第３の実施の形態の
第２の具体例は、ブリッジ形静電容量検出回路を用いて
静電容量の変化を測定する構成にした。これにより、回
路構成が簡単になり、装置を小型化することが可能にな
る。
第２の具体例は、ブリッジ形静電容量検出回路を用いて
静電容量の変化を測定する構成にした。これにより、回
路構成が簡単になり、装置を小型化することが可能にな
る。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の生体検知
装置は、被検体の持つ静電容量を利用して被検体が生体
である否かを検知する構成とした。これにより、回路構
成が簡単になり、装置を小型化することが可能になる。
装置は、被検体の持つ静電容量を利用して被検体が生体
である否かを検知する構成とした。これにより、回路構
成が簡単になり、装置を小型化することが可能になる。
【図１】生体検知装置の第１の実施の形態の原理ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】第１の実施の形態の動作手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図３】静電容量を測定する際の測定回路を示す図であ
る。
る。
【図４】測定回路の入力電圧と出力電圧のタイミングチ
ャートである。（Ａ）は縦軸にシュミットインバータの
入力電圧、横軸に時間をとったタイミングチャートであ
る。（Ｂ）は縦軸にシュミットインバータの出力電圧、
横軸に時間をとったタイミングチャートである。
ャートである。（Ａ）は縦軸にシュミットインバータの
入力電圧、横軸に時間をとったタイミングチャートであ
る。（Ｂ）は縦軸にシュミットインバータの出力電圧、
横軸に時間をとったタイミングチャートである。
【図５】第１の実施の形態の第１の具体例であるアナロ
グ処理的な回路を示す図である。
グ処理的な回路を示す図である。
【図６】パルス発振回路の内部構成図である。
【図７】パルス発振回路の電圧ＶA 、電圧ＶB 及び電圧
ＶC のタイミングチャートである。（Ａ）は縦軸に電圧
ＶA 、横軸に時間をとったタイミングチャートである。
（Ｂ）は縦軸に電圧ＶB 、横軸に時間をとったタイミン
グチャートである。（Ｃ）は縦軸に電圧ＶC 、横軸に時
間をとったタイミングチャートである。
ＶC のタイミングチャートである。（Ａ）は縦軸に電圧
ＶA 、横軸に時間をとったタイミングチャートである。
（Ｂ）は縦軸に電圧ＶB 、横軸に時間をとったタイミン
グチャートである。（Ｃ）は縦軸に電圧ＶC 、横軸に時
間をとったタイミングチャートである。
【図８】第１の実施の形態の第２の具体例であるディジ
タル処理的な回路を示す図である。
タル処理的な回路を示す図である。
【図９】静電容量の経時変化を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態の第３の具体例である静電
容量の変化率を利用した回路を示す図である。
容量の変化率を利用した回路を示す図である。
【図１１】指紋照合装置の構成図である。
【図１２】生体検知装置を指紋照合装置に適用した個人
照合システムの構成図である。
照合システムの構成図である。
【図１３】生体検知装置の第２の実施の形態の原理ブロ
ック図である。
ック図である。
【図１４】第２の実施の形態の動作手順を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１５】第２の実施の形態の第１の具体例の構成図で
ある。
ある。
【図１６】生体検知装置の第３の実施の形態の原理ブロ
ック図である。
ック図である。
【図１７】第３の実施の形態の動作手順を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１８】第３の実施の形態の第１の具体例の構成図で
ある。
ある。
【図１９】被検体認識変化率生成部の内部構成を示す図
である。
である。
１……被検体、１０……測定電極、２０……被検体発振
周波数生成部、３０……被検体認識信号生成部、４０…
…基準信号生成部、５０……生体検知制御部。
周波数生成部、３０……被検体認識信号生成部、４０…
…基準信号生成部、５０……生体検知制御部。
Claims (14)
- 【請求項１】 被検体が生体であるか否かを検知する生
体検知装置において、 前記被検体が接触する測定電極と、 前記被検体が測定電極に接触した場合に前記被検体の静
電容量に応じた被検体発振周波数を生成する被検体発振
周波数生成部と、 前記被検体発振周波数に対応する被検体認識信号を生成
する被検体認識信号生成部と、 前記被検体が前記生体であるか否かを判断するための基
準信号をあらかじめ設定しておく基準信号設定部と、 前記被検体認識信号と前記基準信号とを比較して、前記
被検体が前記生体であるか否かの検知制御を行う生体検
知制御部と、 を有することを特徴とする生体検知装置。 - 【請求項２】 前記被検体発振周波数生成部は、ＣＲ発
振器で構成されることを特徴とする請求項１記載の生体
検知装置。 - 【請求項３】 前記被検体認識信号生成部は、前記被検
体発振周波数の高周波成分を除去して前記被検体認識信
号を生成し、前記基準信号設定部は、絶縁体の静電容量
に応じた発振周波数を前記基準信号として設定すること
を特徴とする請求項１記載の生体検知装置。 - 【請求項４】 前記生体検知制御部は、前記被検体認識
信号が前記基準信号よりも低周波の場合は、前記被検体
を前記生体と検知することを特徴とする請求項３記載の
生体検知装置。 - 【請求項５】 前記被検体認識信号生成部は、前記被検
体発振周波数の出力パルスの時間幅をカウントしたカウ
ント値を前記被検体認識信号とし、前記基準信号設定部
は、前記生体の静電容量に応じた発振周波数の出力パル
スの時間幅をカウントしたカウント値と認識してもよい
下限カウント値を前記基準信号として設定することを特
徴とする請求項１記載の生体検知装置。 - 【請求項６】 前記生体検知制御部は、前記被検体認識
信号が前記基準信号よりも大きいカウント値を持つ場合
は、前記被検体を前記生体と検知することを特徴とする
請求項５記載の生体検知装置。 - 【請求項７】 前記被検体認識信号生成部は、前記被検
体が一定時間前記測定電極に接触した場合の静電容量に
応じた被検体発振周波数の変化率を前記被検体認識信号
とし、前記基準信号設定部は、前記生体が一定時間前記
測定電極に接触した場合の静電容量に応じた発振周波数
の変化率と認識してもよい下限変化率を前記基準信号と
して設定することを特徴とする請求項１記載の生体検知
装置。 - 【請求項８】 前記生体検知制御部は、前記被検体認識
信号が前記基準信号よりも大きい変化率を持つ場合は、
前記被検体を前記生体と検知することを特徴とする請求
項７記載の生体検知装置。 - 【請求項９】 被検体が生体であるか否かを検知する生
体検知装置において、 前記被検体が接触する複数のセンサと、 個々の前記センサから得られる情報の時系列変化を測定
する時系列変化測定部と、 前記時系列変化が一定以上の変化があり、かつ個々の前
記センサから得られる前記情報がそれぞれ異なる場合
は、前記被検体が前記生体であると検知する生体検知処
理部と、 を有することを特徴とする生体検知装置。 - 【請求項１０】 前記センサは、電気抵抗、静電容量、
水分あるいは圧力のいずれかの前記被検体の状態に反応
することを特徴とする請求項９記載の生体検知装置。 - 【請求項１１】 被検体が生体であるか否かを検知する
生体検知装置において、 前記被検体が近接する検出電極と、 前記被検体が前記検出電極に近接した場合の静電容量変
化に対応する被検体認識変化率を生成する被検体認識変
化率生成部と、 前記被検体認識変化率にもとづいて前記被検体が前記生
体であるか否かを検知する生体検知部と、 を有することを特徴とする生体検知装置。 - 【請求項１２】 前記検出電極は、薄膜でコーティング
されることを特徴とする請求項１１記載の生体検知装
置。 - 【請求項１３】 前記被検体認識変化率生成部は、前記
検出電極に高周波電圧をかけ、前記被検体認識変化率を
前記高周波電圧の発振振幅変化率または周波数変化率と
して生成することを特徴とする請求項１１記載の生体検
知装置。 - 【請求項１４】 前記被検体認識変化率生成部は、ブリ
ッジ形静電容量検出回路で構成され、前記被検体認識変
化率を電圧変化率として生成することを特徴とする請求
項１１記載の生体検知装置。
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