(57)【要約】【課題】製造コストを低減でき、また、種々のデバイスを利用可能な指紋認証装置を提供する。【解決手段】情報処理装置２に対してＵＳＢにより接続され、指紋情報を取得する指紋センサ１０と、指紋情報に係る情報を、情報処理装置２に対して送信する通信部３０と、ＵＳＢハブ部２０とを備える指紋認証装置１である。【選択図】図１
2018060291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報処理装置に対してＵＳＢにより接続される指紋認証装置であって、
指紋情報を取得する指紋センサと、
前記指紋情報に係る情報を、前記情報処理装置に対して送信する通信部と、
ＵＳＢハブ部とを備える指紋認証装置。
【請求項２】
請求項１記載の指紋認証装置において、
さらに、前記ＵＳＢハブ部には、外部装置に接続される外部装置接続部が接続されている。
【請求項３】
請求項２記載の指紋認証装置において、
前記外部装置接続部は、無線にて前記外部装置との間で情報を授受する。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の指紋認証装置であって、
前記指紋センサを収容した収容部と、前記情報処理装置に対して接続されるＵＳＢ端子が突出して設けられている端子基部とを有する本体部を備え、前記収容部と端子基部とが所定角度範囲内で相対的に回転する。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の指紋認証装置であって、
前記指紋センサを収納した本体部と、前記情報処理装置に対して接続されるＵＳＢ端子を含む端子部とを有し、当該本体部と情報処理装置の筐体との間の隙間に配される支持部材を備える。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の指紋認証装置であって、
前記指紋センサは、ＵＳＢ端子を含む端子部の挿入方向に対して斜めに配されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣ等に接続されるＵＳＢメモリ等のデバイスの中には、指紋読取センサを備え、この指紋読取センサで読み取った指紋の画像をＰＣ等へ送出して、ＰＣ等において指紋の認証処理が行われるまで、ＵＳＢメモリ内に格納されたデータへのアクセスを制限する機能を有しているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３０３１４０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、上記従来のデバイスでは、指紋読取センサが一体的となっているため、デバイスごとに指紋読取センサの配置等の設計を行う必要があり、製造コストが大きくなる問題点があった。
【０００５】
一方、ＰＣ等の電子機器に接続される指紋認証装置であって、指紋読取センサを有するとともにＵＳＢのレセプタクルを備えて、ＩＣカードリーダ等の周辺装置を着脱可能としているものが考えられている（特許文献１）。しかしながら、この特許文献１に開示された構成は、指紋読取センサと周辺装置との接続をスイッチで切り替えるもので、指紋読取センサとの接続を維持したまま、周辺装置との接続を行うことができず、利用可能な周辺装置（デバイス）に制限がある。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、製造コストを低減でき、また、種々のデバイスを利用可能な指紋認証装置を提供することを、その目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来例の問題点を解決する本発明は、情報処理装置に対してＵＳＢにより接続される指紋認証装置であって、指紋情報を取得する指紋センサと、前記指紋情報に係る情報を、前記情報処理装置に対して送信する通信部と、ＵＳＢハブ部とを備えることとしたものである。これにより、製造コストを低減でき、また、種々のデバイスで利用可能となる。
【０００８】
ここでさらに、前記ＵＳＢハブ部には、外部装置に接続される外部装置接続部が接続されることとしてもよい。また前記外部装置接続部は、無線にて前記外部装置との間で情報を授受することとしてもよい。さらに前記指紋センサを収容した収容部と、前記情報処理装置に対して接続されるＵＳＢ端子が突出して設けられている端子基部とを有する本体部を備え、前記収容部と端子基部とが所定角度範囲内で相対的に回転するようにしてもよい。
【０００９】
また、前記指紋センサを収納した本体部と、前記情報処理装置に対して接続されるＵＳＢ端子を含む端子部とを有し、当該本体部と情報処理装置の筐体との間の隙間に配される支持部材を備えてもよい。この支持部材により、指紋センサ押圧時に、本体部のＵＳＢ端子の突出位置に印加される剪断応力を低減できる。さらに前記指紋センサは、ＵＳＢ端子を含む端子部の挿入方向に対して斜めに配されていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、製造コストを低減でき、また、種々のデバイスで利用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る指紋認証装置の構成とその接続例の概要を表すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る指紋認証装置の概略形状を表す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る指紋認証装置における押圧力の状況を表す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る指紋認証装置の別の例に係る概略形状を表す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る指紋認証装置のさらに別の例に係る概略形状を表す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る指紋認証装置のレセプタクルへの挿入状態例を表す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る指紋認証装置における支持部材の一例の概略形状を表す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る指紋認証装置における支持部材の別の例を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明とともに用いられる図において、その大きさや縦横高さの比、あるいは寸法比率（拡大縮小率）は説明のために実際のものとは異なる場合がある。本発明の実施の形態に係る指紋認証装置１は、ＰＣ等の情報処理装置２に対してＵＳＢ接続され、図１に例示するように、指紋センサ１０を収納した本体部１００と、情報処理装置２に対して接続されるＵＳＢ端子２０１を含む端子部２００（図示しないＵＳＢコントローラを含む）とを備える。この本体部１００には、指紋の画像や指紋の画像から得られた特徴量情報などの指紋情報を取得する指紋センサ１０と、ＵＳＢハブ部２０と、指紋情報に係る情報を、情報処理装置２に対して送信する通信部３０とが収容されている。
【００１３】
本実施の形態の一例では、本体部１００は直方体形状をなし、その上面側に指紋センサ１０を配した構造となっていてもよいし（図２（ａ））、本体部１００は上面を、背面側（ＵＳＢコネクタ側）から正面側（背面に対向する面の側）に向かって下がる斜面とした、実質的に三角柱形状をなし、当該上面側に指紋センサ１０を配した構造となっていてもよい（図２（ｂ））。この図２（ｂ）の例では、指紋センサ１０は、ＵＳＢ端子２０１を含む端子部２００の情報処理装置２への挿入方向に対して斜めに配されることとなる。またいずれの例でも端子部２００のＵＳＢ端子２０１は、本体部１００の背面から突出して設けられ、情報処理装置２のＵＳＢレセプタクルに挿入される。
【００１４】
通常、指紋認証のために利用者が指先を指紋センサ１０に押し当てる際、その押圧力は指紋センサ１０の面に垂直であり、上面の法線方向に力が加わることとなる。従って、本体部１００が図２（ａ）に例示した直方体形状を有する場合、利用者が指先を指紋センサ１０に押し当てると、ＵＳＢ端子２０１を含む端子部２００の情報処理装置２への挿入方向に対して鉛直な方向へ力が加わることとなる。このとき情報処理装置２のＵＳＢレセプタクルに挿入されたＵＳＢ端子２０１は、情報処理装置２の筐体のＵＳＢレセプタクル内に保持された状態にあるため、本体部１００背面のＵＳＢ端子２０１突出位置に剪断応力が生じる。通常、利用者の押圧力は微小なので、この剪断応力は本体部１００の破損をもたらすものではないが、この剪断応力はなるべく小さくすることが好適である。
【００１５】
そこで、図２（ｂ）に例示した構造によれば、指紋認証のために利用者が指先を指紋センサ１０に押し当てたときの押圧力Ｆのうち、鉛直下方の成分Ｆp（本体部１００背面のＵＳＢ端子２０１突出位置に生じる剪断応力に比例する成分）は、図２（ａ）のように押圧力の向きと剪断応力の向きとが一致している場合（図３（ａ）：Ｆp＝Ｆ）に比べ、上面の傾き（水平面に対する角度θ）に応じてｃｏｓθ倍だけ減少する（図３（ｂ）：Ｆp＝Ｆ・ｃｏｓθ）。
【００１６】
またこの本体部１００に収容されているＵＳＢハブ部２０には、外部装置に接続される外部装置接続部４０が接続される。また通信部３０は例えばＵＳＢインタフェースであり、ＵＳＢハブ部２０に接続され、ＵＳＢハブ部２０を介して情報処理装置２にＵＳＢ接続される。すなわち本実施の形態の例では、指紋センサ１０は、ＵＳＢインタフェースを介して情報処理装置２に接続されていることとなる。
【００１７】
また外部装置接続部４０は、例えばＵＳＢケーブルであり、指紋認証装置１の正面側から引き出され、マウスや、ハードディスク装置等のＵＳＢデバイス３に接続されている。このＵＳＢデバイス３は、ＵＳＢトランシーバを備えて、情報処理装置２に対して、指紋認証装置１のＵＳＢハブ部２０を介してＵＳＢ接続される。
【００１８】
情報処理装置２は、図１に例示するように、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、及びインタフェース部１５を含んで構成される。この制御部１１は、ＣＰＵなどのプログラム制御デバイスであり、記憶部１２に格納されたプログラムに従って動作する。本実施の形態の一例では、この制御部１１は、指紋認証前の動作、指紋認証時の動作、指紋認証成功時の動作、及び指紋認証失敗時の動作を行う。
【００１９】
指紋認証前の動作を行う制御部１１は、インタフェース部１５を介して接続された指紋認証装置１と、指紋認証装置１のＵＳＢハブ部２０を介して接続されるＵＳＢデバイス３とを識別する。この段階では、制御部１１はＵＳＢデバイス３をコンフィギュレーション前の状態としておく。また制御部１１は、利用者から指紋認証の動作を開始するべき旨の指示を受けて、指紋認証時の動作を実行する。
【００２０】
指紋認証時の動作を行う制御部１１は、インタフェース部１５を介して接続された指紋認証装置１から指紋情報の入力を受け入れて、予め定められた記憶部１２に登録された指紋情報と照合し、指紋の認証処理を実行する。この指紋の認証処理は広く知られた方法を採用できるので、ここでの詳しい説明を省略する。また制御部１１は、指紋の認証処理の結果、予め登録された指紋情報と、指紋認証装置１から入力された指紋情報とが一致していると判断すると、認証処理が成功したものとして、指紋認証成功時の動作を実行する。制御部１１は、指紋の認証処理の結果、予め登録された指紋情報と、指紋認証装置１から入力された指紋情報とが一致していないと判断すると、認証処理が失敗したものとして、指紋認証失敗時の動作を実行する。
【００２１】
指紋認証成功時の動作を行う制御部１１は、ＵＳＢデバイス３との間でコンフィギュレーションを行い、ＵＳＢデバイス３を使用可能な状態とする。この段階でも、情報処理装置２の制御部１１は、インタフェース部１５を介して接続された指紋認証装置１の指紋センサ１０と、指紋認証装置１のＵＳＢハブ部２０を介して接続された状態にある。一方、指紋認証失敗時の動作を行う制御部１１は、指紋認証に失敗した旨の情報を表示部１４に出力し、ＵＳＢデバイス３との間でコンフィギュレーションを行うことなく、指紋認証前の動作を実行する。これにより、指紋認証に成功するまではＵＳＢデバイス３の機能が利用できない状態となる。
【００２２】
具体的にＵＳＢデバイス３がストレージデバイスである場合、指紋認証前の動作を行っている状態、及び指紋認証時の動作を行っている状態では、ＵＳＢデバイス３は外部装置としては認識されているものの、ストレージデバイスを、データが格納可能なドライブとして認識せず、ファイルシステムへのマウントも行われない。一方、指紋認証に成功したときには、指紋認証成功時の動作が行われることにより、ＵＳＢデバイス３がドライブとして認識され、ファイルシステムへマウントされる。本実施の形態では、この状態でも指紋センサ１０を利用できるため、例えばファイルごとにその所有者を指紋認証する等の処理が可能となっており、このような処理に対応したＵＳＢデバイス３も利用可能となっている。
【００２３】
［指紋認証装置の形状の別の例］
また本実施の形態のある例では、本体部１００は図４に例示するように、端子基部１０１と、収容部１０２とを有し、これら端子基部１０１と、収容部１０２とが互いに回転ヒンジ１０３によって接続されてもよい。この例では、比較的薄型の実質的に四角柱状をなす端子基部１０１の一方の底面（背面）に端子部２００のＵＳＢ端子２０１が突出して設けられる。収容部１０２は、指紋センサ１０と、ＵＳＢハブ部２０と、通信部３０とを収容する。収容部１０２は、図２（ｂ）に例示した本体部１００と同様の形状を有し、上面を、背面側から正面に向かって下がる斜面とした、実質的に三角柱形状をなし、当該上面側に指紋センサ１０を配してなる。
【００２４】
回転ヒンジ１０３は、端子基部１０１の他方の底面（正面）と、収容部１０２の背面とを、その面内で、少なくとも所定の角度範囲（例えば±９０度の範囲）で相対的に回転可能としている。またこの回転ヒンジ１０３は、回転軸に開口が設けられており、ＵＳＢ端子２０１と、ＵＳＢハブ部２０との間の配線がこの開口を通じて行われる。
【００２５】
本実施の形態のこの例では、例えば図４に例示するように、情報処理装置２の筐体側に設けられたＵＳＢレセプタクルが、端子２０１のある背面が床面に対して鉛直となっている場合に、図４（ａ）のように指紋センサ１０を設けた収容部１０２の上面を床面に対して鉛直な状態とした第１の状態と、図４（ｂ）のように端子基部１０１に対して収容部１０２を９０度だけ回転させ、指紋センサ１０を設けた収容部１０２の上面を床面に対して平行な状態とした第２の状態との間で調整可能となる。
【００２６】
［外部装置接続部の別の例］
本実施の形態において外部装置接続部４０が、ＵＳＢケーブルである例について説明したが、本実施の形態はこれに限られない。本実施の形態の別の例では、外部装置接続部４０は、タイプＡ（標準、ミニ、マイクロのいずれでもよい）、タイプＢ（標準、ミニ、マイクロのいずれでもよい）、マイクロＡＢ、またはタイプＣのＵＳＢレセプタクル等、ＵＳＢ端子が挿入される雌型コネクタであってもよい。この例の場合、ＵＳＢデバイス３は自身のＵＳＢコネクタを備え、このＵＳＢレセプタクルである外部装置接続部４０に挿入されて接続される。またこの場合、外部装置接続部４０は、所定長のケーブルの先端にＵＳＢレセプタクルを取り付けたものであってもよい。この場合、指紋認証装置１はＵＳＢ延長ケーブルのように利用可能となる。
【００２７】
また本実施の形態において外部装置接続部４０は、無線にてＵＳＢデバイス３との間で通信を行ってもよい。このような通信の方式としては、ワイヤレスＵＳＢ規格に基づくものがある。
【００２８】
［本体部以外への指紋センサの収容］
またここまでの説明では、指紋センサ１０は本体部１００に収容されるものとしていたが、本実施の形態はこれに限られない。本実施の形態の一例では、図５に例示するように、指紋センサ１０と、ＵＳＢハブ部２０と、通信部３０とが、本体部１００とは別体に設けられる直方体状のケーシング４００内に収容され、端子部２００からの配線が、本体部１００（この例では例えば端子部２００の外装）を通じて、ケーブル３００を介してＵＳＢハブ部２０に接続される。
【００２９】
本実施の形態のこの例では、ケーブルの途中に設けたケーシング４００内に指紋センサ１０が収容されるので、指紋センサ１０に指先を押し当てたときにＵＳＢ端子２０１の取り付け基部に剪断応力が生じることがない。
【００３０】
［支持部材］
さらに情報処理装置２側の筐体やＵＳＢレセプタクルの形状などによっては、図６に例示するように、指紋センサを収納した本体部１００と情報処理装置２の筐体との間に隙間ができる場合、つまり、指紋認証装置１のＵＳＢ端子２０１が挿入方向全長に亘って情報処理装置２側のＵＳＢレセプタクルに収納されず、ＵＳＢレセプタクルの開口側からＵＳＢ端子２０１の一部（Ｘ）が露出する場合がある。
【００３１】
この場合、指紋認証のために利用者が指先を指紋センサ１０に押し当てると、その押圧力によりＵＳＢレセプタクルの開口部下部のＵＳＢ端子２０１に当接する位置が支点となり、本体部１００背面のＵＳＢ端子２０１突出位置に生じる剪断応力がやや大きくなる。そこで、本実施の形態では、このＵＳＢレセプタクルの開口端と、ＵＳＢ端子２０１が突出している本体部１００背面との間に配される支持部材５００を備えてもよい。
【００３２】
具体的にこの支持部材５００は、図７に例示するように、底面がＵ字またはΠ状の凹部を有する形状の柱状部材であり、この凹部が、ＵＳＢ端子２０１の、ＵＳＢレセプタクルの開口端と本体部１００背面との間の隙間に露出している部分に嵌合して、支持部材５００がＵＳＢ端子２０１に係止される。またこの支持部材５００の高さｈは、ＵＳＢレセプタクルの開口端と本体部１００背面との間の隙間の長さＬ（図６）との差がなるべく小さくなる、つまり、予め定めた長さ未満となるようにしておく。図７（ａ）は支持部材５００の一例を表す側面図であり、図７（ｂ）は支持部材５００の一例を表す正面図（底面図）であり、図７（ｃ）は支持部材５００の一例を表す平面図である。
【００３３】
この支持部材５００を、支持部材５００がＵＳＢ端子２０１に係止してＵＳＢレセプタクルの開口端と本体部１００背面との間の隙間に配すると、指紋認証のために利用者が指先を指紋センサ１０に押し当てたときに、その押圧力が支持部材５００の底面を通じて情報処理装置２の筐体に設けられたＵＳＢレセプタクルの開口部近傍部分（支持部材５００が当接する部分）と、本体部１００の背面の支持部材５００が当接する部分とに分散し、本体部１００背面のＵＳＢ端子２０１突出位置に生じる剪断応力を低減できる。
【００３４】
また、この支持部材５００は、情報処理装置２の、ＵＳＢレセプタクルの開口端と本体部１００背面との間の隙間に露出している部分に嵌合するのではなく、ＵＳＢレセプタクルの開口端と本体部１００背面との間の隙間に嵌合して、ＵＳＢレセプタクルの開口端と本体部１００背面とに挟まれて固定されてもよい。
【００３５】
このように支持部材５００の高さｈが、ＵＳＢレセプタクルの開口端と本体部１００背面との間の隙間の長さＬとの差がなるべく小さくなっている、つまり、予め定めた長さ未満となっているようにするため、支持部材５００は比較的硬質なゴム（例えばJIS K 6253において定められるゴム硬度で３５以上）が有する程度の弾性を有してもよい。この例であれば、支持部材５００を高さ方向に押し縮めつつＵＳＢレセプタクルの開口端と本体部１００背面との間の隙間に挿入することで支持部材５００がＵＳＢレセプタクルの開口端と本体部１００背面とに挟まれて固定される。
【００３６】
さらに本実施の形態の別の例では、図８に例示するように、この支持部材５００が本体部１００内に収納可能かつ本体部１００から引き出し可能に構成されてもよい。この例では、支持部材５００は、本体部１００内に収納された位置と、本体部１００の背面から引き出された位置との間で進退可能となっていてもよい。この例では支持部材５００は、少なくともＵＳＢ端子２０１の挿入方向の長さより短い長さ（引き出し可能長ｌ）まで引き出し可能となっており、当該引き出し可能長までの任意の引き出し位置において少なくとも収納方向への移動を規制する手段を有する。この移動を規制する手段としては、図８の例のようにラッチとラッチ爪とを用いる方法のほか、ねじ止めなどの広く知られた種々の方法を採用できるので、ここでの詳しい説明を省略する。
【００３７】
本実施の形態のこの例では、利用者はＵＳＢ端子２０１を情報処理装置２の筐体に設けられたＵＳＢレセプタクルに挿入した後、当該ＵＳＢレセプタクルの開口端に、その先端が当接する位置まで、支持部材５００を本体部１００から引き出し、当該位置で支持部材５００が少なくとも収納方向へ移動することを規制する。
【００３８】
本実施の形態のこの例では、このようにして支持部材５００がＵＳＢ端子２０１に係止してＵＳＢレセプタクルの開口端と本体部１００背面との間の隙間に配され、指紋認証のために利用者が指先を指紋センサ１０に押し当てたときに、その押圧力が支持部材５００の底面を通じて情報処理装置２の筐体に設けられたＵＳＢレセプタクルの開口部近傍部分（支持部材５００が当接する部分）と、本体部１００の背面の支持部材５００が当接する部分とに分散し、本体部１００背面のＵＳＢ端子２０１突出位置に生じる剪断応力を低減できる。
【００３９】
さらに本実施の形態のこの例において、本体部１００の上面を、図２（ｂ）に例示したように背面側から正面に向かって下がる斜面とし、当該上面側に指紋センサ１０を配することで、本体部１００背面のＵＳＢ端子２０１突出位置に生じる剪断応力をより低減できる。
【符号の説明】
【００４０】
１  指紋認証装置、２  情報処理装置、３  ＵＳＢデバイス、１０  指紋センサ、１１  制御部、１２  記憶部、１３  操作部、１４  表示部、１５  インタフェース部、２０  ＵＳＢハブ部、３０  通信部、４０  外部装置接続部、１００  本体部、１０１  端子基部、１０２  収容部、１０３  回転ヒンジ、２００  端子部、２０１  ＵＳＢ端子、３００  ケーブル、５００  支持部材。
【図１】
2018060291.tif 000003
【図２】
2018060291.tif 000004
【図３】
2018060291.tif 000005
【図４】
2018060291.tif 000006
【図５】
2018060291.tif 000007
【図６】
2018060291.tif 000008
【図７】
2018060291.tif 000009
【図８】
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