JPH10268960A - 指照合機能付き情報機器及び機器におけるシステムの起動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、電源起動を行う以前、あるいは動
作途中に指照合を行い、指照合装置による個人認証を通
過した段階で以降の起動の動作が行えるような、指照合
機能付き情報機器、及び情報機器におけるシステムの起
動方法を提供、もしくは構築することを主な特徴とす
る。 【解決手段】 情報機器４１筺体の任意箇所に指照合装
置８４（図８）を実装配置し、この指照合装置によりシ
ステム立ち上げ前、もしくは立ち上げ途中であらかじめ
登録してある指情報４１２との比較照合（認証制御部４
３）を行い、比較照合の結果によってはシステムの立ち
上げもしくはシステム立ち上げ操作の継続を禁止（ブー
ト制御部４１１）する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、指照合機能付き情
報機器、及び情報機器におけるシステムの起動方法に関
する。

【０００２】

【従来技術の説明】ハードウェア技術の進歩により、個
人ユースのパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと称す
る）の値段が下がり１台を１人が専有できるようになっ
た。これに伴いＰＣに住所録やスケジュールなどの個人
情報を記録するようになり、そのためＰＣ本体自身のセ
キュリティの確保も製品を提供する上で重要な課題とな
った。

【０００３】ＰＣ本体にセキュリティを施す手段として
は、ＰＣ本体に個人認証の仕組みを設けるものが最も多
い。現状ではパスワードなどのソフトウェアでのセキュ
リティの仕組みを設けるのが大部分であるが、パスワー
ドを忘れてしまうなどの事故も少なくなく、ソフトウェ
アでのセキュリティよりも決して忘れることがない人間
の指を用いた照合での個人認証機能を施した方が信頼性
及び運用性の面では安心である。

【０００４】指照合を用いて個人認証を行う方式として
は特願昭６３−３３０９１５のように光学的に指全体の
画像を取り込み、その画像の画素値を指の長手方向と直
交する方向に加算して得られる信号を用いる方式があ
る。しかしながら、この方式では光学系が必要な為に装
置の小型化に限界があり、ＰＣに搭載することが難し
い。

【０００５】更に、指照合のチェックの動作は今までの
ＰＣを起動するまでの動作に新たに入って来るもので、
ユーザに余計な処理を負担させるという印象を与えかね
ない。

【０００６】また、セキュリティチェックをＰＣを立ち
上げる時の最後の場面で実施すると、他人のＰＣを使用
した場合に間違いに気づくまで時間を要し、効率的では
ない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ＰＣ
のセキュリティ確保の手段として指照合の方式は有効な
手段になり得る可能性はあるが、装置の小型化に難があ
ること、ならびに、ＰＣを起動するまでの動作に付加さ
れる照合の処理がユーザの負担になるような印象を与え
かねないといった欠点があった。更には、ＰＣを起動す
るまでのなるべく早い段階でセキュリティチェックを行
うといった要求を満たす必要があった。

【０００８】ところで、指照合のための装置として従来
の光学系に代わり、指の長手方向と直交する方向に長い
複数の線状電極を指の長手方向に配列し、指を押しつけ
たときの隣り合う電極間の抵抗値を指の長手方向に順次
読み取り合成した信号を用いる方法が特願平５−３２３
４８１号で提案されている。

【０００９】一方、ＰＣの立ち上げ、特に電源を起動す
る動作の前に起動の動作を行っている途中で指照合を行
えるような工夫を施せば余分な動作という印象が薄れ、
認証もＰＣを起動する動作の初期の段階で実施され、他
人のＰＣを使用した場合に早い時期に誤りに気づくこと
ができる。

【００１０】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、例えば、ノートタイプのＰＣにおいて、ディス
プレイが搭載される蓋を開けて電源を起動する、あるい
は、ＰＣ本体の側面、奥面にある電源スイッチに手を延
ばして起動を行うといった電源起動を行う以前、あるい
は動作途中に指照合を行い、指照合装置による個人認証
を通過した段階で以降の起動の動作が行えるような、指
照合機能付き情報機器、及び情報機器におけるシステム
の起動方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の情報機器におけ
るシステムの起動方法は、情報機器筺体の任意箇所に指
照合装置を実装配置し、この指照合装置によりシステム
立ち上げ前、もしくは立ち上げ途中であらかじめ登録し
てある指情報との比較照合を行い、比較照合の結果によ
ってはシステムの立ち上げもしくはシステム立ち上げ操
作の継続を禁止することを特徴とする。

【００１２】また、指照合機能を持つ情報機器は、指情
報を個人認証データとしてあらかじめ登録するリード／
ライト装置と、指を置いた際に指を押しつけた時の電極
の抵抗値を読み取り、システムに取り込むパターン入力
部と、パターン入力部を介して入力される抵抗値から特
徴量を算出し、リード／ライト装置を介して個人認証デ
ータとの照合を行い個人認証を行う認証制御部と、シス
テム立ち上げ前、もしくはシステム起動の中途で上記認
証制御部により個人認証を行い、本人確認がなされたと
きに起動処理もしくは以降の起動処理の継続を行うブー
ト制御部とを具備することを特徴とする。

【００１３】このことにより、一連の動作の途中で違和
感なく指照合による個人認証を行うことができ、ユーザ
は負担を感じること無くセキュリティのチェックを行え
た後に自身の情報機器を起動することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明において用いられ
る電極アレイ入力による指照合装置の読み取り部分の内
部構造を示すブロック図である。まず、この図を用いて
電極アレイ入力による指照合について説明する。図にお
いて、１は線状電極アレイで、電極間隔は１／１０mm程
度とする。電極の数、即ち、電極アレイ１の長手方向の
長さは、通常、指の先端から第２関節を完全に含む長さ
とする。電極１に信号検出すべき指を電極配列方向に対
して直交方向に押しつける。この時の隣り合う電極間の
指表面の抵抗値を指の長さ方向にアナログスイッチ２を
切り替えて順次読み取る。n 個の電極に対して指を押し
つけたとき、隣接する接触子電極間で接触する指の接触
面積に応じて電極間の抵抗値が変化する。この時のｉ番
目の電極間抵抗値をＲ（ｉ）とする。隣接する２つの電
極間に図に示す通り基準抵抗Ｒｒｅｆ４と定電圧電源Ｖ
ｏ３をアナログスイッチ２を介して接続する。この時の
基準抵抗Ｒｒｅｆ４の両端の電位差Ｖ（ｉ）は図６に示
す式（１）で与えられる。

【００１５】アナログスイッチ２を切り替えて、この電
位差を指の長さ方向に順次読み取り、サンプルホールド
回路５を通してＡ／Ｄ変換器６によってデジタル信号に
変換される。タイミングパルス発生器７はアナログスイ
ッチ２の切り替え及び、サンプルホールド回路５のサン
プルタイミングを制御する信号を生成する。その信号は
例えば、図２に示すようになる。即ち、信号の立ち下が
りでアナログスイッチ２を切り替え、立ち上りでサンプ
ルホールド回路５で（１）式に示す電位差Ｖ（ｉ）をホ
ールドする。このようにして得られた信号Ｖ（ｉ）は、
例えば図３に示すようになる。

【００１６】図３は、投影信号の一例を示したものであ
る。即ち、指と電極の接触面積が広い部分ではＶ（ｉ）
は大きな値を持ち、第１関節、第２関節部分にある横皺
では接触面積が狭くなるためにＶ（ｉ）は小さな値を持
ち、その部分でＶ（ｉ）は急峻なディップを持つ。以降
ではこのＶ（ｉ）を投影信号と呼ぶこととする。

【００１７】図４は、指照合機能を備えた情報処理装置
の構成例を示すブロック図である。図４に示す実施例で
は、ＰＣ等の情報処理装置４１に指照合装置４２〜４５
が搭載されている。パターン入力部４２は指と図１に示
す電極１との接触面積の違いにより指全体の投影信号Ｖ
（ｉ）を取り込むセクションである。認証制御部４３は
後述する本人か否かの照合に関する処理を行う部分であ
る。読み取り書き込み装置４４は、上記認証制御部４３
での照合処理において、予め情報処理装置４１内のＲＡ
Ｍもしくはハードディスクのメモリ領域に登録してある
本人のデータ（個人認証データ４１２）の読み取り、も
しくは逆に本人データを個人認証データ４１２へ書き込
む処理を行う部分である。バックアップ電源４５はこれ
ら認証処理に必要な電源を提供するものである。

【００１８】指照合装置４２〜４５で本人であるという
照合が確認できた場合、情報処理装置４１内のブート制
御部４１１において、情報処理装置４１を起動する手続
きの開始を許可し、制御していくものである。具体的に
図５、図６に示すフローチャートに従い本発明実施例の
動作について詳細に説明する。

【００１９】まず、ＰＣ等の情報処理装置４１が起動し
ていない状態で図１に示す照合装置に指を置く（ステッ
プ５１）。その段階で、認証制御部４３が図５に示す手
順で個人認証を行う（ステップ５２）。その結果、認証
制御部４３が本人であるか否かを判断し（ステップ５
３）、本人であれば処理がブート制御部４１１に移り、
ＰＣ等の情報機器４１の起動手続きを開始する。

【００２０】さて、上記ステップ５２での個人認証の手
法について図６に示すフローチャートならびに図７に示
す計算式を用いて説明する。まずはパターン入力部４２
が投影信号Ｖ（ｉ）を取り込む（ステップ５２１）。続
いて処理が認証制御部４３に移り、個人認証データ４１
２内にある登録されている投影信号（以下、辞書信号Ｖ
ｄ（ｉ）と呼ぶ）とステップ５２１で抽出した投影信号
Ｖ（ｉ）との照合計算を行う（ステップ５２２）。

【００２１】照合は次の手順で相違度Ｅを計算すること
により実現する。まず辞書信号Ｖｄ（ｉ）と投影信号Ｖ
（ｉ）の位置合わせを行う。Ｖｄ（ｉ）とｍだけずらし
たＶ（ｉ＋ｍ）との２乗誤差をある範囲にわたって和算
したものをＳ（ｍ）とする。ｍ≧０のとき、図６に示す
（２）式で示され、ｍ＜０のとき（３）式で示される。
但し、ＮはＶ（ｉ）の要素の数とする。Ｓ（ｍ）はＶ
（ｉ＋ｍ）とＶｄ（ｉ）との一致度を表すパラメータで
あり、Ｓ（ｍ）の値が小さい程一致していることを示
す。位置合わせはｍをある範囲で変化させ、最もＳ
（ｍ）の値が小さくなるときのＭを位置ずれ量と呼び、
このＭのところで位置合わせができたとする。

【００２２】次に、図７に示す式（４）もしくは（５）
を用いて相違度Ｅを計算する。Ｍ≧０のとき（４）式、
Ｍ＜０のとき（５）式を用いる。但しＮはＶ（ｉ）の要
素の数とする。式（４）（５）のＥは、位置合わせされ
た入力信号Ｖ（ｉ＋Ｍ）と辞書信号Ｖｄ（ｉ）の２乗誤
差をある範囲にわたって和算したものを同じ範囲の辞書
信号Ｖｄ（ｉ）の２乗和で正規化したものである。Ｅは
位置合わせされた入力信号Ｖ（ｉ＋Ｍ）と辞書信号Ｖｄ
（ｉ）の相違度を表したもので、Ｅの値が大きいほど両
信号の違いが大きく、値が小さいほど両信号が似ている
ことを示す。

【００２３】この相違度Ｅを予め定めておいた閾値ＴＨ
と比較し（ステップ５２３）、Ｅ≦ＴＨならば本人と判
断して処理を終了し（ステップ５２４）、それ以外の場
合は他人と判断して処理を終了する（ステップ５２
５）。

【００２４】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではない。例えば、個人の照合に際して本人である
という情報をＰＣ内に存在するハードディスクにあらか
じめ記録してある例を示したが、例えば、ＩＣカードに
その情報を記録し、ＩＣカードと投影信号の照合でＩＣ
カードの本人であるとし、ＩＣカードの有無で起動の動
作がかかるようにして、本人照合のデータベースをＰＣ
内に持たなくて済むようにしてもよい。更に、本発明実
施例のように、個人認証の結果に応じてブートローダを
制御するのではなく、電源部を制御することにより個人
認証で本人と判断されなければ通電を遮断するような仕
組みにしてもよい。また、本発明実施例では、指照合専
用の電源を設けたが、例えばＰＣ本体内部存在する時刻
の情報を随時計測するために必要な内部電源などを利用
して照合装置専用の電源を設けない方法も考えられる。

【００２５】図８〜図１２は、本発明において使用され
る指照合装置の実装配置のイメージを示す図である。図
では、ディスプレイユニットを搭載した蓋８１がヒンジ
機構８３を介しキーボードユニットを含むＰＣ本体８２
とは回動自在に組み立てられたノートタイプのＰＣが例
示されており、それぞれ、蓋を閉じた未使用状態でＰＣ
筺体蓋面手前、ＰＣ筺体蓋手前前方、見開き状態で左側
面、後面、ＰＣ本体手前に指照合装置８４を実装配置し
た例を示す。

【００２６】図８、図９に示す例では、指認証の結果、
失敗した場合に蓋の開閉をロックして機器の使用を禁止
するロック機構の搭載も考えられる。また、図１０、図
１１に示す例では、電源スイッチに指照合装置が実装配
置され、指照合の結果が電源スイッチによる起動処理に
反映される。即ち、指認証の結果、失敗した場合には電
源スイッチによる起動を無効としたり、起動処理を中途
で終えることになる。このような処理をブート制御部に
持たせる必要がある。図１２に示す例は、指照合装置８
４は、キーボードに打刻しているブラインドタッチのホ
ームポジション上から近接する位置に配置されている。

【００２７】以上説明のように本発明は、ディスプレイ
が搭載される蓋を開けて電源を起動する、あるいは、Ｐ
Ｃ本体の側面、奥面にある電源スイッチに手を延ばして
起動を行うといった電源起動を行う以前の動作途中に指
照合を行い、指照合装置による個人認証を通過した段階
で以降の起動の動作が行えるような電源立ち上げ方法、
及び、この方法を実現する情報処理装置を構築もしくは
提供するものである。このことにより、一連の動作の途
中で違和感なく指照合による個人認証を行うことがで
き、ユーザは負担を感じること無くセキュリティのチェ
ックを行えた後に自分のＰＣを起動することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明のように本発明によれば、ＰＣ
等情報機器の起動を行う動作の途中に個人認証を行うこ
とで、個人認証を行うための動作を別途行うことが不要
となり、あるいはシステム起動前に個人認証が行え、機
器を間違える等早い段階で知り得ることができる。ま
た、指照合装置を例えばノートタイプのＰＣの蓋の開閉
部分近傍に配置することで蓋を開いてディスプレイユニ
ットを見開き状態に設定する前に指照合が行える。ま
た、指照合を蓋のロック機構と連動させることにより、
本人以外、蓋を開けて使用することができないようにす
ることも可能である。

【００２９】更に、指照合装置を情報機器の側面もしく
は裏面にある電源スイッチに実装、あるいは電源スイッ
チ近傍に配置することにより、電源スイッチと連動、も
しくは電源スイッチを入れる手の動作の途中で認証が行
える。また、指照合装置をキーボードの側面、もしくは
キーボード表面の下の辺りに配置して、電源スイッチを
入れる手の動作の途中で認証が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において使用される電極アレイ式指照合
装置の読み取り部分の動作原理を示す図。

【図２】電極アレイのサンプリングのタイミングを示す
図。

【図３】投影信号の一例を示す図。

【図４】本発明の指照合機能付き情報機器の構成例を示
すブロック図。

【図５】本発明実施例の動作を示すフローチャート。

【図６】本発明実施例の動作を示すフローチャート。

【図７】指照合、認証のための計算式を示す図。

【図８】指照合装置の実装配置例を示す図。

【図９】指照合装置の実装配置例を示す図。

【図１０】指照合装置の実装配置例を示す図。

【図１１】指照合装置の実装配置例を示す図。

【図１２】指照合装置の実装配置例を示す図。

【符号の説明】

１…線状電極、２…アナログスイッチ、３…定電圧電
源、４…基準抵抗、５…サンプロホールド回路、６…Ａ
／Ｄコンバータ、７…タイミングパルス発生器、４１…
情報機器、４２…パターン入力部、４３…認証制御部、
４４…リード／ライト回路、４５…バックアップ電源、
８１…ディスプレイ蓋、８２…ＰＣ本体、８３…ヒンジ
機構、８４…指認証装置、４１１…ブート制御部、４１
２…個人認証データベース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東間 秀之 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式会 社東芝青梅工場内 (72)発明者 足立 克己 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式会 社東芝青梅工場内 (72)発明者 内田 智 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 (72)発明者 栗原 弘一 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (72)発明者 大沢 真一 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (72)発明者 冨澤 研二 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報機器筺体の任意箇所に指照合装置を
   実装配置し、この指照合装置によりシステム立ち上げ
   前、もしくは立ち上げ途中であらかじめ登録してある指
   情報との比較照合を行い、比較照合の結果によってはシ
   ステムの立ち上げもしくはシステム立ち上げ操作の継続
   を禁止することを特徴とする情報機器におけるシステム
   の起動方法。
2. 【請求項２】 指照合装置は、指の長手方向と直交する
   方向に長い複数の線状電極を指の長手方向に配列し、指
   を押しつけたとき隣接する電極間の抵抗値を指の長手方
   向に順次読み取った信号を用い指照合することを特徴と
   する請求項１記載の情報機器におけるシステム起動方
   法。
3. 【請求項３】 指照合装置を情報機器の側面もしくは裏
   面に配置される電源スイッチを含む近傍に実装配置し、
   電源スイッチの起動と連携して指照合を行い、システム
   の起動を制御することを特徴とする請求項１記載の情報
   機器におけるシステムの起動方法。
4. 【請求項４】 指情報を個人認証データとしてあらかじ
   め登録するリード／ライト装置と、指を置いた際に指を
   押しつけた時の電極の抵抗値を読み取り、システムに取
   り込むパターン入力部と、パターン入力部を介して入力
   される抵抗値から特徴量を算出し、リード／ライト装置
   を介して個人認証データとの照合を行い個人認証を行う
   認証制御部と、システム立ち上げ前、もしくはシステム
   起動の中途で上記認証制御部により個人認証を行い、本
   人確認がなされたときに起動処理もしくは以降の起動処
   理の継続を行うブート制御部とを具備することを特徴と
   する指照合機能を持つ情報機器。
5. 【請求項５】 指照合を行うためのバックアップ電源を
   更に持つことを特徴とする請求項４記載の指照合機能を
   持つ情報機器。
6. 【請求項６】 ディスプレイユニットを搭載した蓋がキ
   ーボードを含む本体とはヒンジ機構を介して回動自在に
   設置され、システム使用時は蓋面を見開き状態に設定
   し、不使用時にはキーボードを覆うように設定される情
   報機器の筺体構造を用い、上記指照合が失敗したときに
   不使用状態に設定をロックするロック機構を更に具備す
   ることを特徴とする請求項４記載の指照合機能を持つ情
   報機器。
7. 【請求項７】 電源スイッチに指照合装置を実装配置
   し、電源スイッチの押下と共に指認証を行い、失敗した
   ときに電源スイッチの押下によるシステムの起動を無効
   とすることを特徴とする請求項４記載の指照合機能を持
   つ情報機器。
8. 【請求項８】 指照合装置を見開き状態におけるキーボ
   ード入力のホームポジション位置を含む近傍に実装配置
   することを特徴とする請求項４記載の指照合機能を持つ
   情報機器。