(57)【要約】【課題】鍵の安全性を高め指紋データの第三者の不正利用を防止する。【解決手段】  指紋読み取り装置１１と、指紋のイメージデータから所定の演算処理を実行して指紋データを生成する指紋データ生成手段１２と、指紋データをキー側メモリ２３に記憶する指紋登録手段と、新たに読み取って生成した入力指紋データ１３と登録指紋データ１５を比較して、両者が一致したときにのみ、解錠データ生成手段を起動する指紋比較手段１６と、キー固有のキー識別コード１８と登録指紋データ１５とに基づいて解錠データを生成する解錠データ生成手段１９と、解錠データを解錠装置側に転送して登録する解錠データ登録要求手段２１と、施錠された鍵を解錠するために、任意のタイミングで解錠データを解錠装置側に転送して、解錠要求をする解錠要求手段２２とを備える。【選択図】図１
2006097303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋のイメージデータを読み取る指紋読み取り装置と、
前記指紋読み取り装置が読み取った指紋のイメージデータを受け入れて、所定の演算処理を実行して指紋データを生成する指紋データ生成手段と、
前記指紋データ生成手段の生成した指紋データを、登録指紋データとしてキー側メモリに記憶し保存する指紋登録手段と、
前記指紋読み取り装置が新たに読み取った指紋のイメージデータから前記指紋データ生成手段が生成した入力指紋データと、前記キー側メモリに記憶した登録指紋データを比較して、両者が一致したときにのみ、解錠データ生成手段を起動する指紋比較手段と、
前記指紋比較手段により起動され、前記キー側メモリに予め記憶された当該キー固有のキー識別コードと、前記キー側メモリに記憶された登録指紋データとに基づいて、解錠データを生成する解錠データ生成手段と、
前記解錠データ生成手段の生成した解錠データを、解錠装置側に転送して、新たな解錠データを登録する解錠データ登録要求手段と、
前記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、任意のタイミングで前記解錠データ生成手段の生成した解錠データを解錠装置側に転送して、解錠要求をする解錠要求手段とを備えたことを特徴とするキー。
【請求項２】
請求項１に記載のキーにおいて、
前記メモリに記憶された登録指紋データをリセットするリセット手段を備え、
前記指紋登録手段は、登録指紋データがリセットされた状態のときにのみ、新たな指紋データを前記キー側メモリに記憶し保存する処理を実行することを特徴とするキー。
【請求項３】
請求項１に記載のキーにおいて、
前記指紋登録手段は、指紋読み取り装置が読み取った指紋イメージデータに対して一定の演算処理を実行して、所定の形式のデジタル符号化された指紋データを生成することを特徴とするキー。
【請求項４】
キーから解錠データ登録要求を受信すると、解錠データの転送を受け付けて、新たな登録解錠データを、解錠装置側メモリに記憶し保存する処理を実行する解錠データ登録受付手段と、
前記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、前記キーから解錠要求を受信して、解錠データの転送を受け付ける解錠要求受付手段と、
前記解錠装置側メモリに記憶した登録解錠データと、前記解錠要求受付手段が受け付けた解錠データとを比較して、両者が一致したときのみ、解錠制御装置を起動させる解錠データ比較手段と、
前記解錠データ比較手段により起動されて、施錠された鍵を解錠する動作を制御する解錠制御装置と、
前記解錠装置側メモリに記憶された登録解錠データをリセットするリセット手段を備え、
前記解錠データ登録受付手段は、登録解錠データがリセットされた状態のときにのみ、新たな解錠データを前記解錠装置側メモリに記憶し保存する処理を実行することを特徴とする解錠装置。
【請求項５】
キーと、このキーにより鍵を解錠操作される解錠装置を備え、
前記キーは、
指紋のイメージデータを読み取る指紋読み取り装置と、
前記指紋読み取り装置が読み取った指紋のイメージデータを受け入れて、所定の演算処理を実行して指紋データを生成する指紋データ生成手段と、
前記指紋データ生成手段の生成した指紋データを、登録指紋データとしてキー側メモリに記憶し保存する指紋登録手段と、
前記指紋読み取り装置が新たに読み取った指紋のイメージデータから前記指紋データ生成手段が生成した入力指紋データと、前記キー側メモリに記憶した登録指紋データを比較して、両者が一致したときにのみ、解錠データ生成手段を起動する指紋比較手段と、
前記指紋比較手段により起動され、前記キー側メモリに予め記憶された当該キー固有のキー識別コードと、前記キー側メモリに記憶された登録指紋データとに基づいて、解錠データを生成する解錠データ生成手段と、
前記解錠データ生成手段の生成した解錠データを、解錠装置側に転送して、新たな解錠データを登録する解錠データ登録要求手段と、
前記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、任意のタイミングで前記解錠データ生成手段の生成した解錠データを解錠装置側に転送して、解錠要求をする解錠要求手段とを備え、
前記解錠装置は、
キーから解錠データ登録要求を受信すると、解錠データの転送を受け付けて、新たな登録解錠データを、解錠装置側メモリに記憶し保存する処理を実行する解錠データ登録受付手段と、
前記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、前記キーから解錠要求を受信して、解錠データの転送を受け付ける解錠要求受付手段と、
前記解錠装置側メモリに記憶した登録解錠データと、前記解錠要求受付手段が受け付けた解錠データとを比較して、両者が一致したときのみ、解錠制御装置を起動させる解錠データ比較手段と、
前記解錠データ比較手段により起動されて、施錠された鍵を解錠する動作を制御する解錠制御装置と、
を備えたことを特徴とする鍵装置。
【請求項６】
コンピュータを、
指紋読み取り装置が読み取った指紋のイメージデータを受け入れて、所定の演算処理を実行して指紋データを生成する指紋データ生成手段と、
前記指紋データ生成手段の生成した指紋データを、登録指紋データとしてキー側メモリに記憶し保存する指紋登録手段と、
前記指紋読み取り装置が新たに読み取った指紋のイメージデータから前記指紋データ生成手段が生成した入力指紋データと、前記キー側メモリに記憶した登録指紋データを比較して、両者が一致したときにのみ、解錠データ生成手段を起動する指紋比較手段と、
指紋比較手段により起動され、前記キー側メモリに予め記憶された当該キー固有のキー識別コードと、前記キー側メモリに記憶された登録指紋データとに基づいて、解錠データを生成する解錠データ生成手段と、
前記解錠データ生成手段の生成した解錠データを、解錠装置側に転送して、新たな解錠データを登録する解錠データ登録要求手段と、
前記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、任意のタイミングで前記解錠データ生成手段の生成した解錠データを解錠装置に転送して、解錠要求をする解錠要求手段、
として機能させるためのキー用プログラム。
【請求項７】
コンピュータを、
登録解錠データを記憶する解錠装置側メモリと、
前記解錠装置側メモリに記憶された登録解錠データをリセットするリセット手段と、
キーから解錠データ登録要求を受信すると、解錠データの転送を受け付けて、前記解錠装置側メモリの登録解錠データがリセットされた状態のときにのみ、新たな登録解錠データを、解錠装置側メモリに記憶し保存する処理を実行する解錠データ登録受付手段と、
前記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、前記キーから解錠要求を受信して、解錠データの転送を受け付ける解錠要求受付手段と、
前記解錠装置側メモリに記憶した登録解錠データと、前記解錠要求受付手段が受け付けた解錠データとを比較して、両者が一致したときのみ、解錠制御装置を起動させる解錠データ比較手段、
として機能させるための解錠装置用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋照合と認証技術を利用して、ホテルや自動車等の各種鍵の開閉を行うために使用される、キーと解錠装置と鍵装置とキー用プログラムと解錠装置用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生体認証技術の発達にともない、指紋を利用したキーレスエントリシステムが増加している。例えば、携帯電話に指紋を登録してキー操作をする技術や（特許文献１参照）、キーを通じて指紋データを取得して、ホストコンピュータにその指紋データを登録し、侵入者管理等に使用するシステムも開発されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３４０７５号公報
【特許文献２】特開２０００−５５５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記の技術には、次のような解決すべき課題があった。
例えば、ホテルに滞在する人のためにその指紋データをホテル側のコンピュータに登録するのは、個人情報保護の観点から見ると好ましくない。しかし、従来どおり、各部屋に固有の機械的鍵や磁気カードの鍵を使用していると、鍵を紛失したときの処理が面倒になり、不正にスペアキーを作られるおそれもある。レンタカー等のキーについても、同様の課題があった。
本発明は、以上の点に着目してなされたもので、例えば、指紋データを利用した鍵であっても、指紋データを第三者に不正に利用されるおそれの無い、不正利用を防止したキーと解錠装置と鍵装置とキー用プログラムと解錠装置用プログラム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】
【０００４】
本発明の各実施例においては、それぞれ次のような構成により上記の課題を解決する。
〈構成１〉指紋のイメージデータを読み取る指紋読み取り装置と、上記指紋読み取り装置が読み取った指紋のイメージデータを受け入れて、所定の演算処理を実行して指紋データを生成する指紋データ生成手段と、上記指紋データ生成手段の生成した指紋データを、登録指紋データとしてキー側メモリに記憶し保存する指紋登録手段と、上記指紋読み取り装置が新たに読み取った指紋のイメージデータから上記指紋データ生成手段が生成した入力指紋データと、上記キー側メモリに記憶した登録指紋データを比較して、両者が一致したときにのみ、解錠データ生成手段を起動する指紋比較手段と、上記指紋比較手段により起動され、上記キー側メモリに予め記憶された当該キー固有のキー識別コードと、上記キー側メモリに記憶された登録指紋データとに基づいて、解錠データを生成する解錠データ生成手段と、この解錠データ生成手段の生成した解錠データを、解錠装置側に転送して、新たな解錠データを登録する解錠データ登録要求手段と、上記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、任意のタイミングで上記解錠データ生成手段の生成した解錠データを解錠装置側に転送して、解錠要求をする解錠要求手段とを備えたことを特徴とするキー。
【０００５】
指紋のイメージデータを演算処理して指紋データを生成し、その指紋データをキーの中だけに登録し、外部には、キー識別コードを使用して演算された解錠データのみが出力され、指紋データは出力されないから、十分に個人情報の保護ができる。また、指紋データが一致する本人以外の操作では、同一の解錠データを出力できないから、既存の生体データ認識方式と同様の高セキュリティな鍵管理ができる。さらに、固有のキー識別コードを使用しないと解錠データが生成されないから、キーを紛失しても別のキーで新たに解錠データを登録すれば、紛失したキーを悪用されることがない。
【０００６】
〈構成２〉構成１に記載のキーにおいて、上記メモリに記憶された登録指紋データをリセットするリセット手段を備え、上記指紋登録手段は、登録指紋データがリセットされた状態のときにのみ、新たな指紋データを上記キー側メモリに記憶し保存する処理を実行することを特徴とするキー。
【０００７】
管理者等による特別のリセット処理をしない限り、新たな指紋データの登録ができないので、キーを別人に悪用されることがない。
【０００８】
〈構成３〉構成１に記載のキーにおいて、指紋登録手段は、指紋読み取り装置が読み取った指紋イメージデータに対して一定の演算処理を実行して、所定の形式のデジタル符号化された指紋データを生成することを特徴とするキー。
【０００９】
指紋登録手段は指紋イメージデータを直接登録するのでなく、例えば、特徴点を抽出した後に、所定の形式の、特有のデジタル符号化された指紋データに変換してからキーに登録するので、キーに個人情報が残らないという効果がある。
【００１０】
〈構成４〉キーから解錠データ登録要求を受信すると、解錠データの転送を受け付けて、新たな登録解錠データを、解錠装置側メモリに記憶し保存する処理を実行する解錠データ登録受付手段と、上記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、上記キーから解錠要求を受信して、解錠データの転送を受け付ける解錠要求受付手段と、上記解錠装置側メモリに記憶した登録解錠データと、上記解錠要求受付手段が受け付けた解錠データとを比較して、両者が一致したときのみ、解錠制御装置を起動させる解錠データ比較手段と、上記解錠データ比較手段により起動されて、施錠された鍵を解錠する動作を制御する解錠制御装置と、上記解錠装置側メモリに記憶された登録解錠データをリセットするリセット手段を備え、上記解錠データ登録受付手段は、登録解錠データがリセットされた状態のときにのみ、新たな解錠データを上記解錠装置側メモリに記憶し保存する処理を実行することを特徴とする解錠装置。
【００１１】
上記のキーから解錠データを受け入れて登録し、解錠制御を行う。解錠データは外部から読み出しできないし、管理者等による登録解錠データをリセットする処理をしない限り、新たな解錠データの登録ができないので、不正な解錠データの利用や書き換えを防止できる。
【００１２】
〈構成５〉キーと、このキーにより鍵を解錠操作される解錠装置を備え、上記キーは、指紋のイメージデータを読み取る指紋読み取り装置と、上記指紋読み取り装置が読み取った指紋のイメージデータを受け入れて、所定の演算処理を実行して指紋データを生成する指紋データ生成手段と、上記指紋データ生成手段の生成した指紋データを、登録指紋データとしてキー側メモリに記憶し保存する指紋登録手段と、上記指紋読み取り装置が新たに読み取った指紋のイメージデータから上記指紋データ生成手段が生成した入力指紋データと、上記キー側メモリに記憶した登録指紋データを比較して、両者が一致したときにのみ、解錠データ生成手段を起動する指紋比較手段と、上記指紋比較手段により起動され、上記キー側メモリに予め記憶された当該キー固有のキー識別コードと、上記キー側メモリに記憶された登録指紋データとに基づいて、解錠データを生成する解錠データ生成手段と、この解錠データ生成手段の生成した解錠データを、解錠装置側に転送して、新たな解錠データを登録する解錠データ登録要求手段と、上記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、任意のタイミングで上記解錠データ生成手段の生成した解錠データを解錠装置側に転送して、解錠要求をする解錠要求手段とを備え、上記解錠装置は、キーから解錠データ登録要求を受信すると、解錠データの転送を受け付けて、新たな登録解錠データを、解錠装置側メモリに記憶し保存する処理を実行する解錠データ登録受付手段と、上記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、上記キーから解錠要求を受信して、解錠データの転送を受け付ける解錠要求受付手段と、上記解錠装置側メモリに記憶した登録解錠データと、上記解錠要求受付手段が受け付けた解錠データとを比較して、両者が一致したときのみ、解錠制御装置を起動させる解錠データ比較手段と、上記解錠データ比較手段により起動されて、施錠された鍵を解錠する動作を制御する解錠制御装置と、を備えたことを特徴とする鍵装置。
【００１３】
上記のキーと解錠装置とを組み合わせることにより、セキュリティレベルの高い鍵装置を提供できる。
【００１４】
〈構成６〉コンピュータを、指紋読み取り装置が読み取った指紋のイメージデータを受け入れて、所定の演算処理を実行して指紋データを生成する指紋データ生成手段と、上記指紋データ生成手段の生成した指紋データを、登録指紋データとしてキー側メモリに記憶し保存する指紋登録手段と、上記指紋読み取り装置が新たに読み取った指紋のイメージデータから上記指紋データ生成手段が生成した入力指紋データと、上記キー側メモリに記憶した登録指紋データを比較して、両者が一致したときにのみ、解錠データ生成手段を起動する指紋比較手段と、上記指紋比較手段により起動され、上記キー側メモリに予め記憶された当該キー固有のキー識別コードと、上記キー側メモリに記憶された登録指紋データとに基づいて、解錠データを生成する解錠データ生成手段と、この解錠データ生成手段の生成した解錠データを、解錠装置側に転送して、新たな解錠データを登録する解錠データ登録要求手段と、上記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、任意のタイミングで上記解錠データ生成手段の生成した解錠データを解錠装置に転送して、解錠要求をする解錠要求手段、として機能させるためのキー用プログラム。
【００１５】
キーは、例えば、集積回路を埋め込んだカード等により実現できる。そのコンピュータをこのプログラムで制御することができる。
【００１６】
〈構成７〉コンピュータを、登録解錠データを記憶する解錠装置側メモリと、上記解錠装置側メモリに記憶された登録解錠データをリセットするリセット手段と、キーから解錠データ登録要求を受信すると、解錠データの転送を受け付けて、上記解錠装置側メモリの登録解錠データがリセットされた状態のときにのみ、新たな登録解錠データを、解錠装置側メモリに記憶し保存する処理を実行する解錠データ登録受付手段と、上記解錠データの登録後、施錠された鍵を解錠するために、上記キーから解錠要求を受信して、解錠データの転送を受け付ける解錠要求受付手段と、上記解錠装置側メモリに記憶した登録解錠データと、上記解錠要求受付手段が受け付けた解錠データとを比較して、両者が一致したときのみ、解錠制御装置を起動させる解錠データ比較手段、として機能させるための解錠装置用プログラム。
【００１７】
解錠装置にコンピュータを組み込んでこのプログラムを実行させれば、解錠装置を外部ネットワーク等に接続せずに、外部から隔離された閉鎖システムとして動作させることができる。従って、解錠データを盗用されるおそれがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明では、同一のキーを使用しても指紋データが変わると同一の解錠データを生成できないから、キーを別人が使用しても、鍵が開けられない。また、同一人であっても、別のキーでは同一の解錠データを生成できない。解錠装置は、外部から解錠データを読み出す手段が無いので、安全性が高い。キーの内部にのみ、指紋データを記憶し、その指紋データは実際の指紋イメージとは異なるから、個人データが外部に流出しない。なお、本発明において、「施錠された鍵を解錠する」というのは、施錠により開かなくなった扉等を開くように操作することをいう。施錠機構は既知の任意の機構を採用できる。解錠機構は施錠機構に適合するものであればよい。「解錠装置」は、この解錠機構の動作制御をする。キーは利用者に持ち運ばれ、解錠装置の起動に使用される。以下、本発明の実施の形態を実施例ごとに詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明に係る鍵装置の内部構造ブロック図である。
この図に示すキー１０と解錠装置３０とによって鍵装置１を構成する。キー１０は利用者が持ち運び、解錠装置３０はドア等の鍵機構部分に一体に取り付けられる。キー１０や解錠装置３０の外観は、後で図２を用いて説明する。キー１０の内部には、指紋読み取り装置１１と指紋データ生成手段１２と指紋登録手段１４とリセット手段１７とキー側メモリ２３と指紋比較手段１６とキー識別コード１８と解錠データ生成手段１９と解錠データ登録要求手段２１と解錠要求手段２２が設けられている。
【００２０】
指紋読み取り装置１１は、従来技術で説明したような、指を押し当てると指紋のイメージデータを読み取って電子化処理するセンサである。指紋データ生成手段１２と指紋登録手段１４と指紋比較手段１６と解錠データ生成手段１９と解錠データ登録要求手段２１と解錠要求手段２２は、いずれもキー１０の内部に組み込まれたコンピュータを動作させるコンピュータプログラムである。キー側メモリ２３は、入力指紋データ１３と登録指紋データ１５とキー識別コード１８とを記憶している。
【００２１】
解錠データ登録受付手段３１と要求受付手段３２は、キー１０から解錠装置３０に対して所定のデータやコマンドを送信するための入出力インタフェースである。キー１０の解錠データ登録要求手段２１や解錠要求手段２２は、例えば、電気的磁気的あるいは光信号その他の無線結合によるインタフェースであることが好ましい。もちろん、電気接点を持つ機械的なコネクタであっても構わない。
【００２２】
以上のように、キー１０には、指紋読み取り装置１１を設け、本発明では、指紋データをキー１０にのみ登録する。指紋データ生成手段１２は、指紋のイメージデータを受け入れて、所定の演算処理を実行して指紋データを生成する機能を持つ。入力指紋データ１３は、キー側メモリ２３に記憶される。入力指紋データ１３は、指紋の特徴を示すデータで、その形式は任意である。指紋登録手段１４は、予め、指紋データ生成手段１２の生成した指紋データを登録指紋データ１５として、キー側メモリ２３に記憶し保存する機能を持つ。
【００２３】
指紋比較手段１６は、指紋読み取り装置１１が新たに読み取って得た入力指紋データ１３とキー側メモリ２３に記憶された登録指紋データ１５を比較して、一致したときに、解錠データ生成手段１９を起動する機能を持つ。不一致のときはなにもしない。キー１０のキー側メモリ２３には、さらに、全てのキーを区別することができる固有のキー識別コード１８が記憶されている。解錠データ生成手段１９は、登録指紋データ１５とキー識別コード１８から、解錠データを生成する機能を持つ。なお、キー側メモリ２３に記憶された登録指紋データ１５は、管理者による所定のリセット処理により、リセット手段１７を用いてリセットされる。
【００２４】
このリセット処理は、例えば、登録指紋データ１５をゼロクリアする処理である。また、あるいは、所定のキーコードを登録指紋データ１５と置き換える処理である。指紋登録手段１４は、登録指紋データ１５がリセットされた状態にある場合にのみ、入力指紋データ１３を登録指紋データ１５として登録する機能を持つ。それ以外の場合には、新たな指紋データの登録処理をしない。キー１０の利用者は登録処理のみをすることができ、一旦登録をすると書き換えができない。だから、安易に登録指紋データが書き換えられることがない。
【００２５】
また、キー１０の回路をワンチップ集積回路で作成し、登録指紋データ１５やキー識別コード１８を読み出すことができるインタフェースを設けなければ、これらのデータは確実に保護される。しかも、指紋登録手段１４による演算処理を経て生成された入力指紋データ１３であるから、そのまま個人情報として盗用される心配がない。登録指紋データ１５と新たに読み取った入力指紋データ１３との比較は、両者が完全に一致した場合のほか、差異が一定以下の場合には本人のものとして処理することで、実用性を高められる。
【００２６】
一方、解錠データは登録指紋データ１５を使用して生成するから、一意的なデータであり、指紋の読み取り条件によって変化することはない。解錠データ登録要求手段２１は、解錠データ生成手段１９の生成した解錠データを、解錠装置３０側に転送して、解錠データを登録する機能を持つ。解錠要求手段２２は、解錠データ生成手段１９の生成した解錠データを解錠装置３０に転送して、解錠要求をする機能を持つ。
【００２７】
以上のように、はじめに登録指紋データ１５をキー１０に登録し、次に解錠データを解錠装置３０に登録をして、初めて鍵装置が使用可能になる。その後は、指紋読み取り装置１１が読み取って得た入力指紋データ１３が登録指紋データ１５と十分に一致すれば、解錠要求手段２２が解錠データを解錠装置３０に送信して鍵が開けられる。指紋読み取り装置１１が読み取って得た指紋データが十分一致しないと解錠データは生成されず、キー１０から出力もされないから、キーを拾った者がそのキーを不正に使用する手段が無く、安全である。
【００２８】
解錠装置３０は、解錠データ登録受付手段３１と要求受付手段３２と解錠データ比較手段３４とリセット手段３６を備える。これらの手段は、解錠装置３０を制御するコンピュータを動作させるためのプログラムである。解錠装置３０には、解錠装置側メモリ３８が設けられている。ここには、登録解錠データ３３と解錠データ３７とが記憶される。解錠制御装置３５は、解錠データ比較手段３４により制御される鍵の機構部分である。
【００２９】
図１の例ではキー１０の解錠データ登録要求手段２１は、解錠装置３０の解錠データ登録受付手段３１に対し解錠データの登録要求コマンドを送信し、同時に解錠データを転送する。また、キー１０の解錠要求手段２２は、解錠装置３０の要求受付手段３２に対し、解錠要求コマンドと解錠データを送信する。解錠データ登録受付手段３１は、解錠データ登録要求手段２１から解錠データ登録要求を受け付けると、解錠装置側メモリ３８に記憶された登録解錠データ３３の内容を確認する機能を持つ。そして、この登録解錠データ３３がリセットされている状態にある限り、解錠データの登録を受け付ける。
【００３０】
即ち、解錠データ登録要求手段２１から解錠データ登録要求があっても、登録解錠データ３３が有効に存在するときは、新たな解錠データの登録は受け付けられない。なお、登録解錠データ３３のリセット処理は、リセット手段３６の操作により行われる。リセット手段３６の操作は、後で説明するように管理者が特定のリセット用装置を使用しない限り不可能な構造にしておく。一旦登録解錠データ３３が登録されると、その後は、キー１０から解錠データが転送され、解錠要求が来た場合にのみその信号を受け付けて、解錠制御処理をする。
【００３１】
要求受付手段３２は、解錠要求コマンドを受け、解錠データを受信すると、これを一旦解錠装置側メモリ３８に記憶し、解錠データ比較手段３４に通知する。解錠データ比較手段３４は、登録解錠データ３３と解錠データ３７とを解錠装置側メモリ３８から読み出して比較し、両者が一致するかどうかを判断する。解錠データが完全一致の場合にのみ鍵を開けるための制御データを出力する。その出力は解錠制御装置３５に向け転送される。解錠制御装置３５は、鍵を開く装置である。施錠された鍵を既知の任意のメカニズムを使って開放する。
【００３２】
なお、後でも説明するが、この実施例では鍵を解錠する装置の説明だけで、施錠する装置についての説明は含めていない。施錠は、例えば、オートロック装置によりキー無しで無条件で実行されればよいし、施錠に必ずしも認証は必要ない。もちろん解錠データが一致した場合のみ施錠するといった実施形態も可能である。本発明は解錠のためのキーや解錠装置を中心とするものなのでそれ以上の説明は省略する。
【００３３】
図２は、キーと解錠装置の斜視図である。図２の（ａ）はキーの外観斜視図、（ｂ）は施錠機構と解錠機構を含む装置の外観斜視図である。
図２（ａ）に示すように、キー１０は、指紋読み取り装置１１と集積回路２０とヘッド２５とを備える。指紋読み取り装置１１は、例えば、人の親指２７を押し当てたときその圧力を検出し、動作を開始して、親指の指紋のイメージデータを取得する機能を持つ。このデータは、集積回路２０に取り込まれて一定の処理が行われる。
【００３４】
集積回路２０は、ワンチップのマイクロコンピュータである。従って、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭ等の部品が集積回路２０の中に組み込まれている。ヘッド２５は、無線等を利用したキー１０と解錠装置３０との間のデータ転送用インタフェースである。このキー１０は、キャッシュカードやクレジットカードのように極めて簡単な構成にすることができる。従って、セキュリティを考慮して使い捨てにすることもできる。
【００３５】
図１を用いて説明したキー識別コード１８は、全てのキー１０に対して異なるデータとする。従って、たとえ同一人であっても、別のキーを使用したときは同一の解錠データは生成されないから、極めて信頼性の高い鍵装置が実現する。図２（ｂ）の機構は、外観上は周知の構造をしている。この中に施錠機構と解錠機構とが組み込まれている。機構４３は既知のものである。解錠装置３０には、キー１０を差し込んで、鍵の開閉を行うためのスロット４１が設けられている。さらに、解錠装置３０には、集積回路４２が組み込まれている。
【００３６】
集積回路４２も、ワンチップのマイクロコンピュータである。従って、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭ等の部品が集積回路４２の中に組み込まれている。スロット４１は、キー１０のヘッド２５と接続されて、キー１０と解錠装置３０との間のデータ転送を制御するインタフェースである。機構４３は、ピン４４や４５を動作させてドアの開閉などを制御する一般的なメカニズムから構成されている。なお、この解錠装置３０は、本発明では外部に特別な端子を持たず、ネットワークなどにも接続されない独立の閉鎖システムにすることが好ましい。
【００３７】
スロット４１にキー１０が差し込まれたときは、解錠データの入力と、登録要求コマンドもしくは解錠要求コマンドのみが受け付けられる。また、後で説明するように、リセット用のカードが差し込まれた場合には、登録解錠データ３３のリセット処理のみが行われる。その他のデータ入出力用端子は設けられておらず、外部から登録解錠データ３３の読み出しや書き換え等の操作を行うことができない。従って、極めてセキュリティが高い。
【００３８】
図３は、上記の鍵装置各部とリセット装置のブロック図を示す。図３（ａ）は、キー１０のハードウエアブロック図である。キー１０は指紋読み取りセンサ５１と圧力センサ５２を備える。これによりキー１０を図２（ａ）に示したように指でつかんだときに、その圧力を検出して指紋読み取りセンサ５１が動作し、読み取られた指紋のイメージデータが演算回路５３に転送される。演算回路５３の内部には、図１に示したキー側メモリ２３が設けられているが、外部から見ると一体化されており、入力指紋データ１３や登録指紋データ１５を取り出すための端子などがないから安全性が高い。
【００３９】
演算回路５３で生成された解錠データは、解錠データ出力ヘッド５４に出力される。解錠データ出力ヘッド５４は、解錠装置３０側のヘッドと結合して、解錠データやコマンドを送信するために利用される。既に説明したように電気式あるいは磁気式など無線によってこれらのデータが転送される。また、リセット信号入力ヘッド５５は、演算回路５３の内部に登録された登録指紋データ１５をリセットするための信号を受け付けるヘッドである。
【００４０】
図３（ｂ）は、リセット装置のブロック図である。図３（ｃ）は、キー１０をリセットするためのキーリセット装置６１の斜視図である。このキーリセット装置６１は、スロット６８を備え、このスロット６８にキー１０を差し込むと、キー１０のリセット信号入力ヘッド５５がキーリセット装置６１のリセット信号出力ヘッド６５と結合して、リセット処理が実行される。
【００４１】
図３（ｂ）に示すスイッチ回路６７は、キーリセット装置６１のスロット６８にキー１０が差し込まれたときにオンするスイッチである。キー１０が差し込まれると、スイッチ回路６７がオンしてリセット信号生成回路６６を起動する。リセット信号生成回路６６はリセット信号を生成し、リセット信号出力ヘッド６５とリセット信号入力ヘッド５５を通じて演算回路５３にリセット信号を供給する。このリセット信号は、図１に示したリセット手段１７を起動するためのコマンドなどから構成される。
【００４２】
リセット手段１７（図１）はリセットコマンドを受け入れると、登録指紋データ１５を初期値に書き換える機能を持つ。このようにして、キー１０の登録指紋データ１５は、管理者が保管するキーリセット装置６１を使用しない限りリセットされない。また、解錠装置３０のリセットには、キーと同じカード型の解錠装置リセット用カード６２を使用する。図３（ｄ）に示す解錠装置リセット用カード６２も、その内部に、図３（ｂ）に示す全ての回路ブロックを備える。そして、解錠装置リセット用カード６２を解錠装置３０のスロットに差し込むとスイッチ回路６７が動作して解錠装置３０のリセット手段３６が起動し、リセット処理が行われる。
【００４３】
解錠装置３０は、例えば、図３（ｅ）に示すように、解錠データ入力ヘッド７１とリセット信号入力ヘッド７２と演算回路７３とオートロック７４とを備える。演算回路７３は、解錠データ入力ヘッド７１を通じて解錠データを受け入れて解錠データの登録や鍵の開閉制御を行う。リセット信号入力ヘッド７２は、解錠装置リセット用カード６２をスロットに差し込んだときに、解錠装置リセット用カード６２からリセット信号出力ヘッド６５を通じてリセット信号を受け入れる。演算回路７３はこのリセット信号をリセット手段３６にリセットコマンドとして供給し、登録解錠データ３３のリセット処理を行う。
【００４４】
こうして登録解錠データ３３は初期値に書き換えられる。なお、オートロック７４は、解錠処理が終了し一定時間経つと自動的に起動して再びドアを施錠するように動作する。このようなハードウエア構成によって、例えば、ホテルの鍵装置や自動車の鍵装置を実現することができる。
【００４５】
図４は、上記のような鍵装置の具体的な動作を示すフローチャートである。
図４のステップＳ１１からステップＳ２４は、キー１０の中に組み込まれたコンピュータプログラムの動作フローチャートである。まず、ステップＳ１１で、圧力センサ５２による親指等の圧力検出を行う。この圧力が一定以上あった場合には、指紋読み取りセンサ５１が起動する。こうして図１に示した指紋データ生成手段１２に指紋イメージデータが転送される（ステップＳ１２）。
【００４６】
指紋データ生成手段１２は、ステップＳ１３において、入力指紋データ１３を生成し、キー側メモリ２３に記憶する。ステップＳ１４で、指紋登録手段１４は登録指紋データ１５が初期値かどうかの判断をする。即ち、キー側メモリ２３の登録指紋データ１５を記憶した領域に初期値が記録されているかどうかを判断する。初期値であれば、今読み取って生成した指紋データをキー側メモリ２３の所定のアドレスに登録する（ステップＳ１５）。
【００４７】
既に登録指紋データ１５が登録されている場合には、ステップＳ１６において登録指紋データ１５を指紋比較手段１６に入力する。また、ステップＳ１７で、キー側メモリ２３に記憶された入力指紋データ１３を指紋比較手段１６に入力する。指紋比較手段１６では、ステップＳ１８において入力指紋データ１３と登録指紋データ１５との比較演算処理を行う。この場合、一般にデジタルデータの比較演算でよく知られているように、一致するビットと一致しないビットとを抽出し、例えば、一致しないビットの数をカウントする。なお、２値データでなく多値データの場合には、個々の値の差分値を求める。
【００４８】
そして、その合計値を実質的な差分値とし、ステップＳ１９において、所定の閾値と比較する。一般のデータ比較処理の場合には、単に２つのデータが一致しているかどうかを判断すればよい。しかしながら、指紋データの場合には、登録をした場合の読み取り条件と、鍵を開けようとして鍵をつかんだ場合の読み取り条件とが微妙に異なることがある。この場合にあまりに厳格な比較処理をすると鍵を開けることができない。そこで、十分に似ているかどうかを判断するために、いわゆるパターン比較の手法を採用する。
【００４９】
即ち、一定以上の類似度があれば似ている、即ち、同じ指の指紋であると判断する。このために差分値と閾値とを比較するような処理を実行する。閾値は、このためにセキュリティのレベルに応じて設定しておけばよい。ステップＳ２０では閾値以下かどうかを判断する。閾値以下ならば、鍵を開ける。閾値以上であれば、処理を終了してしまう。
【００５０】
閾値以下の場合には、ステップＳ２１に進み、解錠データを生成する。そして、その解錠データを解錠データ登録要求手段２１と解錠要求手段２２とに供給する。キー１０を解錠装置３０に差し込むと、解錠装置３０から既に解錠データが登録済みかどうかの応答が返ってくる。ここで、解錠データが登録済みかどうかをステップＳ２２で判断する。登録済みであれば、ステップＳ２４にジャンプする。まだ登録されていない場合には、ステップＳ２３で解錠データの登録要求を送出する。
【００５１】
これにより新たな解錠データが解錠装置に登録される。また、解錠データが登録済みの場合には、解錠制御のための解錠データを送出すると共に、ステップＳ２４で解錠要求を送出する。なお、これらの処理で利用者は何の判断をする必要もない。最初にキーを親指でつまみ、親指を指紋読み取りセンサ５１の上にのせると、自動的に登録指紋データ１５が登録される。この作業は、ホテルのカウンタで部屋を指定され、新たにキーを受け取ったときに行えばよい。
【００５２】
ホテル側では予めキー１０の登録指紋データ１５をリセットしておき、利用者がキーをつまむとその場で登録指紋データ１５の登録ができる。また、ホテル側では指定した部屋の解錠装置３０の登録解錠データ３３をリセットしておく。従って、そのキー１０を持って解錠装置３０に差し込めば、その時点で解錠データが自動的に登録される。その後は、その利用者がキーを操作して解錠データを解錠装置に送信しない限り解錠装置３０は動作しない。
【００５３】
図５（ａ）は、解錠装置３０の動作フローチャートである。
まず、ステップＳ３１でキー１０から解錠データ登録受付手段３１を通じて解錠データ登録要求を受け付けたとき、ステップＳ３２で解錠装置側メモリ３８の登録解錠データ３３が初期値かどうか判断する。初期値であれば、ステップＳ３３において解錠データを解錠装置側メモリ３８に記憶する処理を実行する。初期値でなければ、ステップＳ３３はパスし、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では登録解錠データ３３を解錠データ比較手段３４に転送する。ステップＳ３５では要求受付手段３２で受け付けた解錠データ３７を解錠データ比較手段３４に転送する。
【００５４】
そして、両者を比較する（ステップＳ３６）。比較の結果、解錠データが一致すると、ステップＳ３７において解錠制御装置３５を起動して解錠する。それ以外の場合には、解錠動作を行わない。通常、不正行為をしようとすれば、解錠装置３０に登録された解錠データを読み出そうとする。しかしながらこの図に示すように、解錠装置３０のインタフェースは、外部から解錠データを受け入れるためのものだけで、それ以外の機能は持たない。解錠装置３０の内部の装置をワンチップマイクロコンピュータなどで構成すれば、解錠装置３０を破壊しない限り内部のデータを読み取ったり、解析することはできない。ネットワークなどにも接続されていないので、極めてセキュリティが高いものになる。
【００５５】
図５（ｂ）はキーのリセット動作フローチャート、（ｃ）は解錠装置のリセット動作フローチャート、（ｄ）はリセット手段の動作フローチャートである。
キーと解錠装置のリセット動作は図３を参照しながら説明する。（ｂ）において、キーリセット装置６１のスロット６８にキー１０（図１）を装着すると、ステップＳ４１でスイッチ回路６７がその装着を検出して、リセット信号生成回路６６を起動する。ステップＳ４２でリセット信号生成回路６６はリセット信号出力ヘッド６５を通じてリセット信号をキー１０に向けて送出する。また、（ｃ）において、ステップＳ５１で解錠装置３０に解錠装置リセット用カード６２を装着したときにも、ステップＳ５２で、解錠装置リセット用カード６２の内部で、全く同様の処理が実行される。
【００５６】
一方、図１において、キー１０の内部では、図５（ｄ）のステップＳ６１でリセット信号が入力すると、リセット手段１７が起動して、キー側メモリ２３に記憶された登録指紋データ１５を初期値に書き換える（ステップＳ６２）。また、解錠装置３０の内部でも、まったく同様の処理が実行され、リセット信号が入力すると、リセット手段３６が起動して、解錠装置側メモリ３８に記憶された登録解錠データ３３を初期値に書き換える。
【００５７】
以上のような装置において、例えば、利用者がキー１０を落としたとする。キー１０を拾った人は、指紋が異なるから不正にドアを開けることはできない。また、キー１０を拾った人は、例えその内部を破壊して登録指紋データ１５を取り出したとしても、この登録指紋データ１５自体は指紋データ生成手段１２で所定の演算処理が施されたデータであり、個人の生体データとは異なるから、不正利用はできない。
【００５８】
一方、ホテル側では管理者が直ちに新しいキー１０を用意し、解錠装置３０の登録解錠データ３３をリセットする。利用者は、改めて新しい解錠データを生成して解錠装置３０に登録すればよい。こうして全く新しい解錠データによってドアが開閉されるようになる。即ち、キーを紛失しても、紛失したキーは放棄して何も問題が発生しない。
【００５９】
また、キー識別コード１８は、キー１０ごとに個別のデータであるから、同一の利用者が別のキー１０で解錠データを生成すると、元の解錠データとは異なるものになる。キー１０を使い捨てにすれば、二度と同じ解錠データが使われることがないので、極めて安全性の高いキーとして利用することができる。なお、複数の利用者が合い鍵となるキーを必要とする場合には、２以上の解錠データを登録できるようにすればよい。ホテルの管理者が部屋の清掃等のために入室する合い鍵も、同様に登録すればよい。解錠装置側を、ネットワーク等に接続されない閉鎖システムとしておけば、外部から解錠データを読み出す手段が無いから、安全性が高い。
【００６０】
従来、携帯電話にキーの機能を持たせる方法があったが、携帯電話を紛失したときは、そのキーを使用した解錠装置を全て交換しなければならず、被害が大きくなった。一方、本発明の場合は無記名のキーだから、たとえ紛失しても、他人に利用されることがなく、無効なキーとなる。キーも解錠装置側も改造等が不要になるという効果がある。以上のようなキーと解錠装置は、特に、不特定の利用者がキーを使用するホテルや賃貸住宅等に最適であるが、住宅、自動車、その他、広い分野にも利用することができる。さらに、カード型のキーに上記キー用プログラムをインストールして、本発明を実施できる。また、外部ネットワーク等と切り離し、キーとの間のインタフェースのみを備える解錠装置に、上記の解錠装置用プログラムをインストールして、本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る鍵装置の内部構造を示す機能ブロック図。
【図２】キーと解錠装置の外観斜視図。
【図３】鍵装置各部とリセット装置のハードウエアブロック図。
【図４】鍵装置の具体的な動作を示すフローチャート。
【図５】解錠装置の具体的な動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６２】
１０  キー、１１  指紋読み取り装置、１２  指紋データ生成手段、１３  入力指紋データ、１４  指紋登録手段、１５  登録指紋データ、１６  指紋比較手段、１７  リセット手段、１８  キー識別コード、１９  解錠データ生成手段、２１  解錠データ登録要求手段、２２  解錠要求手段、２３  キー側メモリ、３０  解錠装置、３１  解錠データ登録受付手段、３２  要求受付手段、３３  登録解錠データ、３４  解錠データ比較手段、３５  解錠制御装置、６  リセット手段、３７  解錠データ、３８  解錠装置側メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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