JPS58121480A - 識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 個人の同定をチェックするための信頼されうる方法は、
人の手の寸法、特に何本かの指の長さを計測することに
あると、以前から定められている。

例えば、クレジット・カードを差出した人が当該クレジ
ット・カードの正当な所有者であるかどうかを知りたい
とき、当該カードを差出している人が当該カードの発行
を受けた人であったかどうかを高程の正確さをもって決
定するために、その人の指の長さを蓄積されているデー
タと比較されることができる。

このような識別システムの利点は、双方ともに指の長さ
に基づいた識別システムに関連されている米国特許第３
，５７６．５３８号および同第３．６４８．２４０号に
充分に開示されている。前者の特許は指の長さを決定す
るために機械的なプローブが用い１られたものであって
、このことは多くの人にとって不快なものであることが
見出された。第２の特許はそれについての改良がなされ
たものであって、その表面内に複数個の光ピック・アッ
プ手段が埋込まれている平板状の表面の上に、人は単に
手を支えているだけであり、光は識別プレーＥ上に配せ
られて、人は光ビック・アップ点を走査し、指の長さを
決定することができるものであった。この装置は、指の
爪の長さによって影響されるという不利点があった。か
くして、指の爪が伸びたり、または切られたりしたとき
、正当と認められた人の同定は機械によって立証される
ことが失敗することがある。また、先の発明によって検
出された生物統計学的な情報は、指の先端の位置と指の
間のウェビングだけであった。この限られた量の情報を
もって、■偽の受入れｉおよび０偽の拒否“のエラー比
率は２％−５％の程度であった。

また、先の発明の方法の理由で、簡単なボール紙の切出
しから人工の手を作り出すことは比較的簡単なことであ
った。このことは、先の発明を高度の防御領域で使用す
ることを不適当なものにさせた。

この発明によると、指または手の識別タイプの改良され
た装置が、全体的な装置が手をおくことができる部材内
に含まれるようにして用意されるものである。好適実施
例によれば、カウンタ・スペースを殆どとらず、電力消
費が比較的低い平板状プレートが用いられる。更に、指
の長さおよび指の間のウェビングに沿った全ての有意な
光学的特徴が計測されることができ、その中のいくつか
または全てが有効な識別の決定に用いられる。計測装置
の光学的幾何学形状から、計測は指の爪による加工から
は自由である。

同様にして、該方式は人工の手で克服することが極めて
困難であるが、それはそのようにすることは計測される
多くの特徴について充分な写しを必要とするからである
。

したがって、この発明の目的は、高い光源を必要とせず
手または指の複数の特性を計測する、１本またはそれよ
シ多くの指の特性を決定するタイ、　プの識別装置を提
供するととＫある。

この発明の別異の目的および特徴は、明細書の平衡をと
って明らかにされる。

この発明が更に容易に理解されるためには、添付図面に
即して、単なる一例として、以下の説明がなされる。

ここで、参照記号によって図面を参照すると、基台１２
上に搭載されたハンド・プレート１ｏを含む識別システ
ムが示されている。カード・リーダ１４は、適当なケー
ブル１６（よって識別装置に結合されている。ハンド・
プレート１ｏにはその中に複数本のスロットが設けられ
ており、ここに示されている実施例においては、正常の
手においては扇形状に広がっている、１８．２０．２２
および２４で指示された４本の指のだめのスロットが設
けられている。これに加えて、２本のスロットが２６お
よび２８で指示されて設けられているが、これの目的は
、スロット２２と２４との間と同様に、スロット１８と
２０＼との間に夫々に配せられる指の間の段位置を識別
するためのものである。ハンド・プレートには、また、
人が識別装置上の適切な位置にその手を配することを確
実なものにする設定ピン３０が設けられている。正常に
は、ハンド・プレートは３２で示されるようなフィンガ
・スロットの各々の周囲に穿孔されておシ、通常では、
指股のスロ、ットは穿孔されていない。フィンガ・スロ
ットのこの穿孔操作は手を適切な位置に配することを容
易ならしめ、また、指とハンド・プレートとの間のより
良い接触を確実なものにする。

この発明の好適実施例によると、光源と感光装置との双
方はハンド・プレート１０の下部に設けられたセルの中
に組込まれている。セルは、指の所望の特性を計測する
ために、フィンガ・スロットおよび指股のスロットの上
で上昇し、降下する。

セルのひとつが第７図において拡大されて示されている
。セルは３４で示されており、対向平面滑部３８と共に
円形ボディ部分３６を有している。平面滑部３８は縦方
向スロットのひとつにおける滑動密着部を形成している
。セルはまた第６図および第７図において２０Ｂにおけ
るように横断スロットに密着する平板側面３８に対して
直角をなす平板側面３９を有している。セルの各々には
、ＬＥＤ４０のような光源および光電ビック・アップ・
セル４２が含まれている。かくして、ユニット３４の各
々には、その光源およびビック・アップが内蔵されてお
り、指のようガ発色体がスロット内にあれば、光は光源
から反射されてビック・アップ・セル４２へ戻ることと
なる。

第３図で最も良く示されているように、セル３４の経路
は、伸ばされた指の上向きおよび下降路である。指は、
正常な手においては広がっていることから、セルの経路
は縦成分および構成分の双方をもっている必要がある。

ここで、縦の移行および横の移行の組合せを達成させる
方法について説明される。ハンド・プレート１０の下に
搭載されているものは縦方向ガイド・プレート４４であ
って、これには、ハンド・プレート内のスロットに対応
して、その中に複数本のスロットが設けられている。か
くして、縦方向ガイド・プレートにおけるスロット１８
Ａはハンド・プレートにおけるスロット１８に対応する
ものであり、他も同様である。

縦方向ガイド・プレートの下に搭載されているものは可
動式の横方向ガイド・プレート４６であり、これはロッ
ド４８および５０の上で縦方向の移動のために搭載され
ている。このプレートには、縦方向ガイド・プレートに
おけるスロットに対応して一連の短かいスロットが設け
られている。但し、これらのスロットは縦方向ガイド・
プレートにおけるスロットと直角にされている。かくし
て、スロット１８Ｂはスロッ）　１８Ａに対して直角に
されており、他も同様である。これに加えて、プレート
４６には、プレートの巾の殆ど全部にわたって伸びる横
スロット５２が設けられている。

横方向ドライブ・プレート４６の下にはモータ５４が搭
載されておシ、これはその上に出力シャフト５８の搭載
されたギヤ・ボックス５６を有している。シャフト５８
は、スロット５２に密着したローラ６２が備えられたク
ランク・アーム６０に結合されている。伝達される動き
は第３および第５図を参照することにより最も良く認め
られる。シャフト５８が動きを決めると、ドライブ・プ
レート４６は、２重矢印６４で示される方向で、ロッド
４８および５０に対して上昇し、降下する。これはセル
３４をして横方向と同時に縦方向に動くようにさせる。

２組のスロットの相互作用でセルの各々についてのベク
トルが生成されて、シャフト５８は１回転し、セルの各
々はフィンガ・スロ７）のひとつについてアングリング
経路を上昇し、下降して縦続するようにされる。

赤外光における装置の作用が、操作上の周囲光の効果を
減退させることが好ましい。したがって、赤外光に対し
ては透明であり、可視光に対しては不透明であるストリ
ップ６６は、正常では、ハンド・プレート１０のスロッ
トの各々の下に配せられるとととなる。

ドライブ・プレート４６には、また、その上に一連の暗
線７０を有する透明なグリッド・ブレード６８が設けら
れている。グリッド・プレート６８は、装置３４と実質
的に同様な構成をなす光学センサのアーム７１および７
２の間を通っており、グ　　□リッド６８がビック・ア
ップ７２の上を通ったときに、ドライブ・プレートの位
置を指示するクロフクとじて役立つように、一連のパル
スが生成されるようにされている。

光学的に意味のある特徴は、指に沿った光学的な反射の
計測によって決定される。このような特徴に含まれるも
のは、最大反射点の位置、および、最大点と最小点との
間の反射における中間点である。反射信号の空間的な１
次、２次、３次、・・・・・・・・・Ｎ次の派生したも
のの最大、最小および中間点の位置は基準点としての作
用をする。

指は反射係数が異なっていることから、反射の所定の絶
対値を求めるのではなく、指の反射における差異を調節
する浮動基準点を有する回路を用いる方が好ましいこと
である。奇妙なことに、指の先端がプレートに接触して
いない、指の先端の近傍において反射がピークに連子る
ことか見出されている。この発明の一実施例においては
この利点がとり入れられておシ、そのカット・オフ点は
回路がピーク値に達したあと光ピック・アップが５０％
下降したところである。これは、センサ３４が指７５に
沿って動いていることが示される第９図において例示さ
れている。光ビック・アップの大きさは下部の曲線で示
されている。そこでは、センサが指に溢って動くにつれ
て、７７Ａ、　７７Ｂおよび７７Ｃで示されるような反
射における諸種のピークが注目されることが認められる
。ビック・アップが指の先端の間近に至ったときに、ピ
ーク７９に達する。ここで、センサが更に外側へ動くに
つれて光ビック・アップは徐々に下降し、半値点８１が
トリガとして採用される。同様にして指股の位置が計測
されるものであり、この発明の一実施例においては、そ
の先端および指股の位置によって決定されるような指の
長さだけに基づいて識別が行われる。しかしながら、別
異の実施例においては、点７７Ａ　−Ｃのような別異の
特徴が計測され、後述されるように蓄積されているデー
タとの比較がなされる。

第１１．１２．１３および１４図には、典型的な指の走
査が示されている。反射光の最大値が鋭いピークに達す
ることはなく、最大値が適当な基準値ではないことが認
められる。しかしながら、最小と同様に最大の反射点を
計測し、これらの点の間の中間値をとることによシ、正
当かつ再生可能な基準点かえられる。

有意な計測を確実なもの処する別異の方法は、第１４．
１５および１６図に例示されている。第１５図において
は、第１４図の曲線の１次導関数１鼓が描かれて、蓄積
されているデータと比較されることのできる４３Ａ、　
４３Ｂおよび４３Ｃとして示されたような複数個のピー
クがえられるようにされる。

ここで、第１６図に示されるように、この曲線のとので
きる交差点４５Ａｌ　４５Ｂ、・・・・・・・・・、４
５Ｘにおいて正から負への一連の反転がえられる。より
高次の導関数によれば、更に鋭く規定された点が与えら
れる。かくして、応答曲線の１次、２次およびより高次
の導関数をとることにより、複雑で殆ど感知できない変
化を鋭く規定された点に変換させる′　　ことができる
。

第８図には、検出システムの極めて簡略化された図形が
示されており、センサ４２Ａ、　４２Ｂ、　４２Ｃ，’
４２Ｄ、　４２におよび４２Ｆ（手の４本の指および２
個の指股を表わす）の上に落ちた光は、その入力が光学
的検出回路の各々に結合されたアナログ信号マルチプレ
クサ８３に供給され、この信号はアナログ・マルチプレ
クサの出力に結合されたＡ−Ｄコンバータ８４に供給さ
れ、次いで、マルチプレクサをコントロールし、Ａ−Ｄ
コンバータの出力金受入れるマイクロプロセッサ８５に
供給されることが認められる。グリッド・クロック８６
は、マイクロプロセッサ８５に供給される位置信号を生
成させる０マイクロプロセツサに結合されている磁気カ
ード・リーダ１４は、基準になる手の幾何学的データを
蓄積し、供給する。このやり方で、指の長さのような１
個ま念はそれより多くの特性が決定され、カード上に含
まれているデータまたは離れたデータ源から供給された
データと比較される。

正常では、光源および光センサは手の部分を走査するセ
ルにおけるユニットとして搭載されていることが好まし
いものである。しかしながら、第１０図で示されるよう
に固定光源を用いるようにするととも可能である。ここ
で、固定光源９５は指の端部および表面下部の部分を照
射するものとして用いられておシ、可動セル９７には光
センサだけが含まれている。

当業者にとって、この発明の精神から外れることなく、
その正確な構成において諸種の変更がなされうろことは
明らかなことである。例えば、例示されている平板状プ
レートに代えて、対象が把握する円環状または円形の目
的物にセンサが含まれるようＫすることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を具体化する透視図である。 第２図は、該装置の平面図である。 第３図は、この発明において用いられる走査作用を例示
する図式図である。 第４図は、この発明を実施するのに適当々装置の分散図
である。 第５図は１、ハンド・プレートが除去された装置の平面
図である。 第６図は、第５図におけるライン６−６の拡大された部
分である。 第７図は、走査要素の動きを例示している、部分的に断
面を示す拡大された透視図である。 第８図は、ロジック回路の簡略図である。 第９図は、走査されている指の拡大された部分図と、そ
の応答曲線である。 第１０図は、指を照明する別のやシ方を示す拡大された
部分図でちる。 第１１図は、指の走査による典型的な電圧応答曲線図で
ある。 第１２図は、別異の走査曲線図である。 第１３図は、また別異の走査曲線図である。 第１４図は、別異の走査曲線図である。 第１５図は、１次導関数曲線図、即ち第１４図の１０・
・・・・・・・・ハンド・プレート、１２・・・・・・
・・・基台、１４・・・・・・・・・カード・リーダ、
１６・・・・・・・・・ケーブル、１８、２０．２２．
２４．２６．２８・・・・・・・・・スロット、３０・
・・・・・・・・設定ヒン、３２・・・・・・・・・　
フィンガ・スロット、３４・・・・・・・・・ユニット
、４２・・・・・・・・・ピック・アップ、セル、４４
・・・・・・・・・縦方向ガイドプレート、４６・・・
・・・・・・横方向ガイドプレート、４８．５０・・・
・・・・・・ロッド、５６・・・・・・・・・ギヤ・ボ
ックス、５８・・・・・・・・・シャフト。 （璧）”＄ｌＪ’Ｖ１２ 手続補正書Ｃ方式） ％式％ Ｉ・事件の表示　　特願昭５７−１６３２８Ｑ号２発　
明　の名称 識別装置 ３　補正をする者 事件との関係　　出願人 イ主７升　　　　アメリカ合衆国９５］３１　カリフォ
ルニア州、サン・ジョゼ。 チャコート・アヴエニュー２３１ 名称　　　　ステラ−・システムズ拳イノコーボレーテ
ッド代表者　　　デイヴイツド・ビー・シトロースカス
５手続補正指令書の日付 昭和５８年　１月　５日（発送日昭和５８年　１月２５
日）６　補正により増加する発明の数 ７、補正の対象　　　明細書の図面の簡単な説明の欄明
細書第１８頁第１７行「第１６図は、・・・・・・・・
でちる。」を「第１６図は、同一曲線の２次導（ｄ２ｖ
） 関数　、、２）の曲線図である。」と訂正する。 以　　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　個人識別装置であって： ａ　手を支持するための表面を有する手段、ｂ　前記表
   面内にあるスロット手段であって、指が少なくともその
   一部分をカバーできるようにされている前記スロット手
   段、 Ｃ少なくとも指の下部表面を照射するようにされている
   光源、 ｄ　前記スロット手段の下部で動くことのできる光検出
   手段、 ｅ　前記光源からの反射光量を決定するための手段、お
   よび ｆ　前記反射光に基づく指の特性を決定し、それを蓄積
   されたデータと比較するだめの電子的手段、 が含まれている前記個人識別装置。 、（２）　　前記表面は平面状である、特許請求の範囲
   第（１）項の装置。 （３）　　複数本の指に対応した複数本のスロットを有
   する、特許請求の範囲第（１）項の装置。 （４）　　これに加えて、指の間の指股を決定するため
   に、指のスロットの間にスロットが設けられている特許
   請求の範囲第（２）項の装置。 （５）　　前記スロットは互いに鋭角に伸長して、手の
   指における正常の広がりに近似されている特許請求の範
   囲第（２）項の装置。 （６）　　前記スロット手段の下部に可動の保持手段が
   設けられ、前記保持手段はその中に光源および光検出手
   段を有している、特許請求の範囲第（１）項の装置。 （７）複数本のスロットであって、互いに鋭角に設定さ
   れているもの、および、前記スロットに対応する保持手
   段であって、光源、光検出手段および前記スロットの下
   側に治って前記保持手段を移動させる手段を含むものが
   設けられている、特許請求の範囲第（１）項の装置。 （８）　　固定光源が指に向けて設けられている、特許
   請求の範囲第（１）項の装置。 （９）　　前、配電子的手段には、複数個の光検出回路
   、および、最大反射点、最小反射点および中間点を検出
   して前記点の少なくともひとつを蓄積されているデて夕
   と比較するだめの手段が含まれている、特許請求の範囲
   第（１）項の装置。 Ｑ（ｌ　　前記反射点からα１次、２次またはより高次
   の導関数を導くための手段、および、１個またはそれよ
   シ多くの導関数の有意点を蓄積されているデータと比較
   するための手段が含まれている特許請求の範囲第（１）
   項の装置。 ０υ　前記電子的手段には下記の手段が含まれている、
   特許請求の範囲第（１）項の装置。 ａ　複数個の光検出手段、 ｂ　前記光検出手段の各々に結合された入力を有するア
   ナログ信号マルチプレクサ、Ｃ前記アナログ信号マルチ
   プレクサの出力に結合されたＡ−Ｄコンバータ、 ｄ′　マルチプレクサをコントロールし、Ａ−Ｄコンバ
   ータの出力を受入れるマイクロプロセッサ、 ｅ　前記マイクロプロセッサに結合され、前記光検出手
   段の位置を指示するグリッド・クロック、および ｆ　蓄積されているデータを前記光検出手段によって発
   生されたデータと比較するための手段０ Ｑ７Ｊ　　蓄積されているデータを磁気カードから受入
   れるための磁気カード・リーダが付加的に設けられてい
   る、特許請求の範囲第０１項の装置。 ａ′５　　少なくとも１本の指の下表面の少なくとも一
   部分を照射すること、光学的に意味のある特徴のために
   前記指からの反射光を走査すること、および、前記走査
   の結果を蓄積されているデータと比較すること、が含ま
   れている識別方法。 ０４゛最小の反射と同様に指からの最大の反射が決定さ
   れて、最大および最小の間の中間値が基準点としてとら
   れるようにされた、特許請求の範囲第０２１項の方法。 ０９　反射特性の導関数の特異点が基準点とじてとられ
   る、特許請求の範囲第０２項の方法。