(57)【要約】【課題】操作性を向上できる認証装置を提供する。【解決手段】対象が放射する赤外線を検出することにより、対象の移動方向を検出する方向検出部１と、予め対象の移動方向のパターンを記憶するパターン記憶部３と、方向検出部１が検出した対象の移動方向のパターンとパターン記憶部３が記憶するパターンとを照合するパターン照合部２１と、パターン照合部２１が照合する２つのパターンが合致する場合において、認証成立とする認証処理部２２とを備える。【選択図】図１
2014075024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象が放射する赤外線を検出することにより、前記対象の移動方向を検出する方向検出部と、
予め前記対象の移動方向のパターンを記憶するパターン記憶部と、
前記方向検出部が検出した前記対象の移動方向のパターンと前記パターン記憶部が記憶するパターンとを照合するパターン照合部と、
前記パターン照合部が照合する２つのパターンが合致する場合において、認証成立とする認証処理部と
を備えることを特徴とする認証装置。
【請求項２】
前記対象は指であり、前記方向検出部は、指の本数を区別して前記対象の移動方向を検出することを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
【請求項３】
前記方向検出部は、焦電素子によって赤外線を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の認証装置。
【請求項４】
前記焦電素子は、正方格子状に配列されることを特徴とする請求項３に記載の認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で認証を行う認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等、ボタンやタッチパネル等の入力装置への操作を無効とするロック機能を有する携帯端末が知られている。このような携帯端末は、ユーザが、ボタンやタッチパネルに対して、操作を行うことにより、鍵が入力されてロックが解除される。（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３３７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ボタンやタッチパネルによる操作では、指紋等の跡が残り、紛失時に他者にロックを解除される恐れがある。更に、押したボタンや、操作に応じて反応する画面を覗かれることにより、他者に鍵を知られやすいという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点を鑑み、本発明の態様は、安全性の高い認証装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、対象が放射する赤外線を検出することにより、前記対象の移動方向を検出する方向検出部と、予め前記対象の移動方向のパターンを記憶するパターン記憶部と、前記方向検出部が検出した前記対象の移動方向のパターンと前記記憶部が記憶するパターンとを照合するパターン照合部と、前記パターン照合部が照合する２つのパターンが合致する場合において、認証成立とする認証処理部とを備える認証装置であることを要旨とする。
【０００７】
また、本発明の態様に係る認証装置においては、前記対象は指であり、前記パターン照合部は、指の本数を区別して前記対象の移動方向のパターンを照合することができる。
【０００８】
また、本発明の態様に係る認証装置においては、前記方向検出部は、焦電素子によって赤外線を検出することができる。
【０００９】
また、本発明の態様に係る認証装置においては、前記焦電素子は、正方格子状に配列されることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、安全性の高い認証装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る認証装置の基本的な構成を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る認証装置が備える方向検出部を説明する模式的なブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る認証装置が、対象の移動方向により認証を行う場合を説明する模式的な図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る認証装置が備える受光素子を説明する模式的な図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る認証装置が備える赤外線検出部の出力を図示した一例である。
【図６】本発明の実施の形態に係る認証装置が備える赤外線検出部の出力を図示した一例である。
【図７】本発明の実施の形態に係る認証装置が、タッチパネルに対する操作により認証を行う場合を説明する模式的な図である。
【図８】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る認証装置が備える方向検出部が、対象である１本の指の移動方向を検出する場合を説明する模式的な図である。（ｂ）は、（ａ）に示す場合の赤外線検出部の出力を図示した一例である。
【図９】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る認証装置が備える方向検出部が、対象である２本の指の移動方向を検出する場合を説明する模式的な図である。（ｂ）は、（ａ）に示す場合の赤外線検出部の出力を図示した一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の実施の形態に例示した装置の構成、方法に特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１３】
（認証装置）
本発明の実施の形態に係る認証装置は、図１に示すように、方向検出部１と、処理部２と、パターン記憶部と、表示部４と、タッチパネル５と、通信部６とを備える。
【００１４】
方向検出部１は、対象が放射する赤外線を検出することにより、対象の移動方向を検出する。方向検出部１は、図２に示すように、受動型赤外線センサである赤外線検出部１１と、赤外線検出部１１が出力する信号を処理する信号処理部１２とを備える。
【００１５】
赤外線検出部１１は、赤外線を受光する４つの受光素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、それぞれ、受光素子１３ａ〜１３ｄが出力する電流を変換して出力する信号変換部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄとを備える。
【００１６】
受光素子１３ａ〜１３ｄは、正方格子状に配列された焦電素子からなる。受光素子１３ａ〜１３ｄは、それぞれ、焦電効果により、赤外線量の変化に基づく電流を出力する。図２に示す例では、受光素子１３ａ，１３ｃの配列方向及び受光素子１３ｂ，１３ｄの配列方向が左右方向、受光素子１３ａ，１３ｂの配列方向及び受光素子１３ｃ，１３ｄの配列方向が上下方向となっている。
【００１７】
信号変換部１４ａ〜１４ｄは、それぞれ、受光素子１３ａ〜１３ｄが出力する電流を電圧信号に変換し、電圧信号を増幅した検出信号Ｓａ〜Ｓｄを、信号処理部１２に出力する。赤外線検出部１１は、その他、サーモパイル、量子型赤外線センサ等を採用することができる。
【００１８】
信号処理部１２は、所定時間内に入力された検出信号Ｓａ〜Ｓｄの各タイミングに基づいて、対象の移動方向を検出する。信号処理部１２は、検出した対象の移動方向を、処理部２に出力する。信号処理部１２は、対象が、周囲温度に対して高温の場合、周囲温度に対して低温の場合のいずれ場合も、検出信号Ｓａ〜Ｓｄの波形に基づいて、対象である手Ｈの移動方向を検出することができる。
【００１９】
処理部２は、パターン照合部２１と、ロック処理部（認証処理部）２２と、表示処理部２３とを備える。パターン照合部２１は、方向検出部１が検出した対象の移動方向のパターンと、パターン記憶部が記憶するパターンとを照合する。ロック処理部２２は、パターン照合部２１が照合する２つのパターンが合致するか否かにより、認証の可否を判定する。ロック処理部２２は、パターン照合部２１が照合する２つのパターンが合致する場合において、認証成立と判定する。表示処理部２３は、映像を表示する表示部４の動作を制御する。処理部２は、その他、本発明の実施の形態に係る認証装置の動作に必要な種々の演算を処理する。
【００２０】
パターン記憶部は、予め設定された、対象の移動方向のパターンを記憶する。パターン照合部２１は、パターン記憶部が記憶するパターンと、方向検出部１が検出した対象の移動方向のパターンとを照合する。パターン記憶部は、その他、本発明の実施の形態に係る認証装置が実行するプログラムやファイルを記憶する記憶域、演算の処理に必要な一時記憶域として使用される。
【００２１】
表示部４は、映像を表示する画面を有する。表示部４は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置からなる。タッチパネル５は、表示部４の画面に対応して設置され、ユーザのタッチに応じた信号を処理部２に出力するポインティングデバイスである。通信部６は、外部と無線通信する為のモジュールであり、通話を行ったり、インターネット接続を行ったりすることができる。
【００２２】
本発明の実施の形態に係る認証装置は、例えば図３に示すように、ロック機能を搭載する携帯端末Ｘであり、対象としてのユーザの手Ｈ又は手Ｈの指の移動方向に応じて認証の可否を判定し、判定に応じてロックを解除することができる。
【００２３】
赤外線検出部１１の受光素子１３ａ〜１３ｄは、図４に示すように、それぞれ、検出領域Ｚａ〜Ｚｄを有する。検出領域Ｚａ〜Ｚｄを合わせた検出領域Ｚ０は、例えば、角度θが６０°程度であり、距離Ａが２ｃｍ〜３０ｃｍ値度である。
【００２４】
赤外線検出部１１は、手Ｈが検出領域Ｚ０に進入するとき、図５に示すように、正のピーク値Ｐ１を有する検出信号Ｓａ〜Ｓｄを出力する。反対に、手Ｈが検出領域Ｚａ〜Ｚｄから離れるとき、赤外線検出部１１は、負のピーク値Ｐ２を有する検出信号Ｓａ〜Ｓｄを出力する。
【００２５】
信号処理部１２は、受光素子１３ａ〜１３ｄの配列パターンに基づいて、図６に示すように、信号変換部１４ａ〜１４ｄが出力する検出信号Ｓａ〜Ｓｄの波形と、タイミングの差違とから、対象である手Ｈの移動方向を検出することができる。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態に係る認証装置としての携帯端末Ｘが、操作を無効とするロック機能を有し、ユーザが、手Ｈの動作によって認証を行い、ロックを解除する場合の処理の一例を説明する。先ず、ロック処理部２２は、所定の条件に応じて、携帯端末Ｘに対する操作を無効とするロックを設定する。
【００２７】
例えば、ユーザは、携帯端末Ｘの前方において、右から左方向に手Ｈの指を移動させる。受光素子１３ａ〜１３ｄの検出領域Ｚａ〜Ｚｄは、携帯端末Ｘの前方に位置する。方向検出部１は、赤外線検出部１１が、手Ｈの指が放射する赤外線を検出することにより、信号処理部１２が、手Ｈの指の移動方向を検出する。
【００２８】
パターン照合部２１は、信号処理部１２が検出した手Ｈの指の移動方向のパターンと、パターン記憶部３が記憶するパターンとを照合する。パターン照合部２１が照合する２つのパターンが合致する場合、パターン照合部２１は、認証成立と判定し、設定したロックを解除する。
【００２９】
例えば、パターン記憶部３が、上、上、右、左という移動方向のパターンを記憶する場合、ユーザは、携帯端末Ｘの前方において、手Ｈ又は手Ｈの指を、順に、上、上、右、左
【００３０】
と移動させることにより、ロックを解除することができる。このとき、例えば、表示処理部２３は、４つの小領域を画面に表示し、１つの移動方向について、パターン照合部２１により合致と判定されるたびに、順に小領域に合致を示す表示を行うようにしてもよい。
【００３１】
例えば、携帯端末Ｘが、タッチパネル５に対して操作を行うことにより認証を行う場合、図７に示すように、指紋や軌跡がタッチパネル５等に残り、紛失時に他者にロックを解除される恐れがある。
【００３２】
本発明の実施の形態に係る認証装置によれば、対象である手Ｈの移動方向に応じて、非接触で認証処理を行うことができるので、指紋等の跡が残ることがなく、安全性が高い。  また、本発明の実施の形態に係る認証装置によれば、認証時の指の移動範囲を小さくでき、また、操作箇所が特定しにくいので、押したボタンや、操作に応じて反応する画面を覗かれることにより、他者に認証の鍵を知られる可能性を低減できる。
【００３３】
また、本発明の実施の形態に係る認証装置によれば、受動型赤外線センサである赤外線検出部１１を用いて対象の移動方向を検出するので、赤外線発光素子を備え、対象からの反射光を検出する能動型赤外線センサと比べて、消費電力を低減できる。
【００３４】
また、本発明の実施の形態に係る認証装置によれば、受動型赤外線センサである赤外線検出部１１を用いて対象の移動方向を検出するので、画像処理により対象の移動方向を検出するカメラ方式に比べて、方向の検出速度が速く、検出精度が高い。なお、能動型赤外線センサを使用する場合、検出精度を高めるには、発光素子の間欠駆動を速める必要があり、消費電力が増加してしまう。
【００３５】
また、本発明の実施の形態に係る認証装置によれば、対象である手Ｈが放射する赤外線を、焦電素子によって検出することにより、手Ｈの移動方向を検出するので、暗所においても、操作を高精度に検出することができる。
【００３６】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３７】
既に述べた実施の形態の説明では、方向検出部１は、指の本数を区別して対象の移動方向を検出するようにしてもよい。赤外線検出部１１は、図８（ａ）に示すように、指が１本の場合、図８（ｂ）に示すように、１つのピーク値を有する検出信号Ｓを出力する。一方、赤外線検出部１１は、図９（ａ）に示すように、指が２本の場合、図９（ｂ）に示すように、２つのピーク値を有する検出信号Ｓを出力する。また、この場合、パターン記憶部３は、指の本数を区別した移動方向のパターンを記憶する。パターン照合部２１は、指の本数が区別された、パターン記憶部３が記憶するパターンと、方向検出部１が検出した移動方向のパターンとを照合することにより、認証の可否を判定するようにすればよい。
【００３８】
この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。  
【符号の説明】
【００３９】
１  方向検出部
３  パターン記憶部
１３ａ〜１３ｄ  受光素子
２１  パターン照合部
２２  ロック処理部（認証処理部）
【図１】
2014075024.tif 000003
【図２】
2014075024.tif 000004
【図３】
2014075024.tif 000005
【図４】
2014075024.tif 000006
【図５】
2014075024.tif 000007
【図６】
2014075024.tif 000008
【図７】
2014075024.tif 000009
【図８】
2014075024.tif 000010
【図９】
2014075024.tif 000011