(57)【要約】【課題】適した検出しきい値を設定することができる指紋認証装置を提供する。【解決手段】指紋認証装置１は、指紋の登録を行うため、複数回検出面１１に触れさせて得られた検出値のうち、最小の検出値を登録後の指紋の検出のための検出しきい値と定める制御部１４を備えて概略構成されている。また制御部１４は、指紋を登録する場合、予め定められた初期検出しきい値Ｔｈ１を下げた登録検出しきい値Ｔｈ２に切り替えるように構成されている。さらに制御部１４は、追加の指紋を登録するため、検出面１１に触らせて得られた検出値が、それまでに設定された検出しきい値よりも低い検出値であった場合、検出しきい値を低い検出値に更新する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋の登録を行うため、複数回検出面に触れさせて得られた検出値のうち、最小の検出値を登録後の指紋の検出のための検出しきい値と定める認証部を備えた指紋認証装置。
【請求項２】
前記認証部は、指紋を登録する場合、予め定められた初期検出しきい値を下げた登録検出しきい値に切り替える、
請求項１に記載の指紋認証装置。
【請求項３】
前記認証部は、追加の指紋を登録するため、前記検出面に触らせて得られた検出値が、それまでに設定された前記検出しきい値以上の検出値であった場合、前記検出しきい値を更新しない、
請求項１又は２に記載の指紋認証装置。
【請求項４】
前記認証部は、追加の指紋を登録するため、前記検出面に触らせて得られた検出値が、それまでに設定された前記検出しきい値よりも低い検出値であった場合、前記検出しきい値を前記低い検出値に更新する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の指紋認証装置。
【請求項５】
前記認証部は、検出された検出値が前記検出しきい値よりも低い場合、指紋の認証を行わない、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の指紋認証装置。
【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】
従来の技術として、駆動源の始動や停止を指令する始動スイッチと、駆動源を始動させる始動手段と、指紋を読み取る指紋センサと、指紋センサ、始動スイッチからの入力に基づいて始動手段の作動を制御する始動処理を実行する制御手段と、を備えた始動制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この始動制御装置の制御手段は、始動スイッチにより始動が指令されたとき、始動手段による始動を実行する前に、指紋センサが読み取った指紋と予め登録された登録指紋とによる指紋照合を行い、一致判定がなされると、利用者が正当な利用者であると認証して始動手段による始動を許可する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７４０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の始動制御装置は、例えば、指紋を登録している登録者の個人差による誤検出を抑制するため、指紋を読み取る際の検出しきい値を高く設定すると操作指が触れているのに検出されない可能性があり、検出しきい値を低く設定すると誤検出が増加する可能性がある。
【０００６】
従って本発明の目的は、適した検出しきい値を設定することができる指紋認証装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、指紋の登録を行うため、複数回検出面に触れさせて得られた検出値のうち、最小の検出値を登録後の指紋の検出のための検出しきい値と定める認証部を備えた指紋認証装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、適した検出しきい値を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係る指紋認証装置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、指紋認証装置のブロック図の一例である。
【図２】図２（ａ）は、実施の形態に係る指紋認証装置の通常モードから登録モードに移行して指紋の登録を行う動作の一例を説明するための概略図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、更新された更新検出しきい値を用いた通常モードの一例について説明するための概略図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、通常モードから登録モードに移行して指紋の追加登録を行う動作の一例を説明するための概略図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る指紋認証装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る指紋認証装置は、指紋の登録を行うため、複数回検出面に触れさせて得られた検出値のうち、最小の検出値を登録後の指紋の検出のための検出しきい値と定める認証部を備えて概略構成されている。
【００１１】
この指紋認証装置は、登録の際の最小の検出値を登録後の検出しきい値とするので、検出しきい値が一定である場合と比べて、適した検出しきい値を設定することができる。
【００１２】
[実施の形態]
（指紋認証装置１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係る指紋認証装置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、指紋認証装置のブロック図の一例である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。
【００１３】
指紋認証装置１は、生体情報の一つである指紋の認証を行うものである。この指紋認証装置１は、一例として、図１（ａ）に示すように、車両のスタートスイッチ５に配置されているがこれに限定されず、スマートフォンやパーソナルコンピュータなどの電子機器に配置されても良い。
【００１４】
指紋認証装置１は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、指紋の登録を行うため、複数回検出面１１に触れさせて得られた検出値のうち、最小の検出値を登録後の指紋の検出のための検出しきい値（更新検出しきい値Ｔｈ３）と定める認証部としての制御部１４を備えて概略構成されている。
【００１５】
この指紋認証装置１は、一例として、複数の指紋を登録するための登録部１２を備えている。
【００１６】
（スタートスイッチ５の構成）
スタートスイッチ５は、例えば、運転席に着座する操作者の前方や運転席と助手席の間に位置するフロアコンソールなどに配置されている。このスタートスイッチ５は、操作ボタン５０の操作面５１になされたプッシュ操作（オン操作）により、車両の駆動装置の始動、又は始動準備を車両に指示し、その後になされたプッシュ操作（オフ操作）により、駆動装置の停止を指示する。
【００１７】
本実施の形態のスタートスイッチ５は、指紋認証装置１が配置されているので、プッシュ操作が検出されると共に、プッシュ操作の際に検出面１１に接触した操作指の指紋が指紋認証装置１によって認証された場合、駆動装置の始動を指示する信号を出力するように構成されている。
【００１８】
（指紋読取部１０の構成）
指紋読取部１０は、スタートスイッチ５の操作面５１の中央に検出面１１が露出するように配置されている。この指紋読取部１０は、例えば、静電容量式、電界強度測定式、感圧式及び感熱式などの指紋パターンを読み取るように構成されたセンサが用いられる。
【００１９】
本実施の形態の指紋読取部１０は、一例として、静電容量式のセンサである。この指紋読取部１０は、スタートスイッチ５を操作するために操作面５１に接触する操作指との間に生じる静電容量値Ｃを検出すると共に、操作指の指紋を読み取るように構成されている。
【００２０】
この指紋読取部１０は、一例として、検出面１１の下方に、絶縁された状態で交差する複数の電極を有している。指紋読取部１０は、例えば、交差する一方向の１つの電極を駆動し、交差する他方向の電極によって操作指との間に生じる静電容量値Ｃを順次読み取り、画像処理を行って指紋に関する情報、及び読み取りの１周期分の静電容量値Ｃの和である検出値としての総静電容量値ＣＴの情報含む読取情報Ｓ１を生成するように構成されている。指紋読取部１０は、一例として、検出した静電容量をデジタル値に変換して総和を算出する。
【００２１】
本実施の形態では、一例として、検出値として総静電容量値ＣＴを用いるがこれに限定されず、読み取られた静電容量値の最大値やピーク値を検出値としても良い。
【００２２】
なお指紋認証装置１は、例えば、指紋読取部１０が静電容量値Ｃを制御部１４に出力し、制御部１４が総静電容量値ＣＴを算出するように構成されても良い。
【００２３】
（登録部１２の構成）
登録部１２は、一例として、図１（ａ）に示すように、スタートスイッチ５の近傍に配置されたセットボタン１２０、登録ボタン１２１〜登録ボタン１２３を備えて概略構成されている。このセットボタン１２０、登録ボタン１２１〜登録ボタン１２３は、例えば、プッシュボタンとして構成されているがこれに限定されず、タッチスイッチであっても良い。
【００２４】
セットボタン１２０、登録ボタン１２１〜登録ボタン１２３は、指紋を登録する際や指紋を介して登録者を識別する際に押されるボタン群である。
【００２５】
セットボタン１２０には、一例として、「ＳＥＴ」の文字が印刷されている。登録ボタン１２１〜登録ボタン１２３には、一例として、「Ａ」〜「Ｃ」の文字が印刷されている。この「Ａ」〜「Ｃ」は、登録Ａ〜登録Ｃを示している。なお登録ボタンの数や登録可能な数は、任意である。
【００２６】
ここで操作者が指紋を登録する場合、一例として、セットボタン１２０を押した後、指紋を登録したい登録ボタンを押し、検出面１１に操作指を押し当てて行われる。この登録操作では、操作された登録ボタンと指紋のテンプレートとが関連付けられた登録情報１４０が制御部１４に記憶される。
【００２７】
そして登録の後、登録者が指紋を登録した登録ボタンを押し、続いてスタートスイッチ５をオン操作することにより、登録者の指紋と登録情報１４０に登録された指紋のテンプレートとが認証される。
【００２８】
なお指紋のテンプレートとは、指紋の認証に使用されるものであり、指紋の特徴点から構成される。制御部１４は、一例として、読み取られた指紋の特徴点を抽出し、このテンプレートとの一致度を算出することで認証を行う。
【００２９】
登録部１２は、例えば、押された登録ボタンの組み合わせに応じた操作情報Ｓ２を生成し、制御部１４に出力する。制御部１４は、操作情報Ｓ２に基づいて通常モードや登録モードなどを判定する。
【００３０】
ここで変形例として指紋認証装置１は、例えば、登録ボタンの組み合わせに応じて３つより多くの指紋の登録を行うことができるように構成されても良い。指紋認証装置１は、例えば、既に指紋Ａが登録されている場合、登録ボタン１２１「Ａ」と登録ボタン１２２「Ｂ」を押すことにより、同じ登録者の指紋Ａに加えて指紋Ｂを登録することができる。
【００３１】
また他の変形例として指紋認証装置１は、例えば、電子キーとの通信によって指紋の登録者を識別し、同じ登録者の複数の指紋を登録するように構成されても良い。
【００３２】
（制御部１４の構成）
図２（ａ）は、実施の形態に係る指紋認証装置の通常モードから登録モードに移行して指紋の登録を行う動作の一例を説明するための概略図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、更新された更新検出しきい値を用いた通常モードの一例について説明するための概略図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、通常モードから登録モードに移行して指紋の追加登録を行う動作の一例を説明するための概略図である。図２（ａ）〜図３（ｂ）に示す矩形の面積は、総静電容量値ＣＴを示している。また検出された総静電容量値は、Ｃｔとして示している。さらに図２（ａ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）では、テンプレートを作成するため、Ｎ回タッチしたとしてその一部を図示している（一例として、Ｎは１より大きい整数）。
【００３３】
制御部１４は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部１４が動作するためのプログラムと、初期検出しきい値Ｔｈ１と、登録検出しきい値Ｔｈ２と、更新検出しきい値Ｔｈ３と、登録情報１４０と、類似度しきい値１４１と、が格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
【００３４】
制御部１４は、指紋の認証が成立した場合、認証の成立を示す指示信号Ｓ３を出力する。スタートスイッチ５は、プッシュ操作が検出されると共に、指紋の認証成立を示す指示信号Ｓ３が入力することによって駆動装置の始動を指示する。
【００３５】
初期検出しきい値Ｔｈ１は、指紋が登録されていない場合の初期値である。この初期検出しきい値Ｔｈ１は、登録検出しきい値Ｔｈ２よりも高く設定されている。
【００３６】
登録検出しきい値Ｔｈ２は、指紋を登録する登録モードの際に用いられる検出しきい値である。
【００３７】
更新検出しきい値Ｔｈ３は、指紋を登録する際の最小の総静電容量値Ｃｍｉｎに基づいて設定される検出しきい値である。この初期検出しきい値Ｔｈ１、登録検出しきい値Ｔｈ２及び更新検出しきい値Ｔｈ３は、操作指の検出面１１に対するタッチを判定する、言い換えるなら指紋の認証を行うか否かを判定するための検出しきい値である。
【００３８】
類似度しきい値１４１は、読み取られた指紋の特徴点と登録された指紋のテンプレートとを比較した際の一致度に関するしきい値である。制御部１４は、一例として、比較対象の特徴点が１００個であった場合、読み取られた指紋の特徴点とテンプレートの特徴点の一致する数が類似度しきい値１４１の「７０」以上であると操作者を登録された指紋を有する登録者であると認証する。
【００３９】
以下では、指紋の登録について説明する。
【００４０】
・指紋の登録について
制御部１４は、指紋の登録を行う際に複数回得られた総静電容量値Ｃｔのうち、最小の総静電容量値Ｃｍｉｎを更新検出しきい値Ｔｈ３と定めるように構成されている。そして制御部１４は、指紋を登録する場合、予め定められた初期検出しきい値Ｔｈ１を下げた登録検出しきい値Ｔｈ２に切り替えるように構成されている。
【００４１】
具体的には、図２（ａ）に示すように、制御部１４は、例えば、指紋が登録されていない場合、初期検出しきい値Ｔｈ１を設定する。続いて制御部１４は、登録部１２から入力した操作情報Ｓ２に基づいて登録モードが指示されたと判定すると、初期検出しきい値Ｔｈ１から登録検出しきい値Ｔｈ２に検出しきい値を下げ、指紋を検出し易くする。
【００４２】
次に制御部１４は、例えば、必要十分な指紋のテンプレートが作成されるまで検出面１１をＮ回タッチさせ、複数の総静電容量値Ｃｔを得る。なお制御部１４は、登録検出しきい値Ｔｈ２以上の総静電容量値Ｃｔのみを対象とし、この総静電容量値Ｃｔが得られた際の複数の指紋を用いてテンプレートを作成する。
【００４３】
次に制御部１４は、登録検出しきい値Ｔｈ２以上であり、テンプレートが作成されるまで得られた総静電容量値Ｃｔの中で、最小の総静電容量値Ｃｔ（Ｃｍｉｎ）を新たに更新検出しきい値Ｔｈ３と定める。
【００４４】
・登録検出しきい値Ｔｈ２を用いた認証について
制御部１４は、検出された検出値（総静電容量値Ｃｔ）が検出しきい値（更新検出しきい値Ｔｈ３）よりも小さい場合、指紋の認証を行わないように構成されている。
【００４５】
具体的には、制御部１４は、例えば、指紋のテンプレートが作成されて登録モードが終了すると、更新検出しきい値Ｔｈ３を検出しきい値として指紋の認証を行う通常モードに移行する。
【００４６】
そして制御部１４は、指紋読取部１０から読取情報Ｓ１を取得し、まず総静電容量値Ｃｔと更新検出しきい値Ｔｈ３とを比較する。続いて制御部１４は、例えば、図２（ｂ）に示すように、総静電容量値Ｃｔが更新検出しきい値Ｔｈ３以上である場合、続いて指紋の認証を行う。
【００４７】
また制御部１４は、例えば、図２（ｃ）に示すように、総静電容量値Ｃｔが更新しきい値Ｔｈ３より小さい場合、指紋の認証を行わない。
【００４８】
・指紋の追加登録について
制御部１４は、追加の指紋を登録するため、検出面１１に触らせて得られた検出値（総静電容量値Ｃｔ）が、それまでに設定された検出しきい値（更新検出しきい値Ｔｈ３）以上の検出値（総静電容量値Ｃｔ）であった場合、当該検出しきい値（更新検出しきい値Ｔｈ３）を更新しないように構成されている。
【００４９】
また制御部１４は、追加の指紋を登録するため、検出面１１に触らせて得られた検出値（総静電容量値Ｃｔ）が、それまでに設定された検出しきい値（更新検出しきい値Ｔｈ３）よりも低い検出値（総静電容量値Ｃｔ）であった場合、当該検出しきい値（更新検出しきい値Ｔｈ３）を低い検出値（総静電容量値Ｃｔ）に更新するように構成されている。
【００５０】
具体的には、制御部１４は、同じ登録者が追加で指紋を登録する場合、例えば、図３（ａ）に示すように、更新検出しきい値Ｔｈ３を登録検出しきい値Ｔｈ２に下げ、指紋を検出し易くする。
【００５１】
次に制御部１４は、例えば、必要十分な指紋のテンプレートが作成されるまで検出面１１をＮ回タッチさせ、複数の総静電容量値Ｃｔを得る。
【００５２】
次に制御部１４は、登録検出しきい値Ｔｈ２以上であり、テンプレートが作成されるまで得られた総静電容量値Ｃｔの中で、最小の総静電容量値Ｃｔ（Ｃｍｉｎ）と下げる前の更新検出しきい値Ｔｈ３とを比較する。制御部１４は、例えば、図３（ａ）に示すように、最小の総静電容量値Ｃｔ（Ｃｍｉｎ）が更新検出しきい値Ｔｈ３以上である場合、更新検出しきい値Ｔｈ３を更新させないで登録モードを終了する。
【００５３】
ここで制御部１４は、例えば、図３（ｂ）に示すように、最小の総静電容量値Ｃｔ（Ｃｍｉｎ）が更新検出しきい値Ｔｈ３よりも低い場合、更新検出しきい値Ｔｈ３を当該総静電容量値Ｃｔ（Ｃｍｉｎ）に更新して登録モードを終了する。
【００５４】
以下に本実施の形態の指紋認証装置１の登録モードに関する動作の一例について図４のフローチャートに従って説明する。
【００５５】
（動作）
指紋認証装置１の制御部１４は、登録部１２から入力する操作情報Ｓ２に基づいて登録モードが指示されたと判定すると通常モードから登録モードに切り替える（Ｓｔｅｐ１）。そして制御部１４は、そのときに設定されている検出しきい値（初期検出しきい値Ｔｈ１又は更新検出しきい値Ｔｈ３）を登録検出しきい値Ｔｈ２に切り替える（Ｓｔｅｐ２）。
【００５６】
次に制御部１４は、指紋読取部１０から入力する読取情報Ｓ１に基づいて登録検出しきい値Ｔｈ２以上の総静電容量値Ｃｔを有する指紋からテンプレートを作成する。
【００５７】
制御部１４は、ステップ３の「Ｙｅｓ」が成立する、つまりテンプレートが作成されると（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、テンプレートを作成する際に用いた指紋の総静電容量値Ｃｔのうち、最小の総静電容量値Ｃｔ（Ｃｍｉｎ）を更新検出しきい値Ｔｈ３と設定する（Ｓｔｅｐ４）。
【００５８】
ここで制御部１４は、登録モードが追加の指紋を登録するためのモードであった場合、つまり既に更新検出しきい値Ｔｈ３が設定されていた場合、最小の総静電容量値Ｃｔが当該更新しきい値Ｔｈ３より低い場合のみ更新しきい値Ｔｈ３を更新する。
【００５９】
次に制御部１４は、更新検出しきい値Ｔｈ３を設定したのち、登録モードから通常モードに切り替え（Ｓｔｅｐ５）、登録処理を終了する。
【００６０】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る指紋認証装置１は、適した検出しきい値を設定することができる。具体的には、指紋認証装置１は、登録モードで得られた最小の総静電容量値Ｃｔ（Ｃｍｉｎ）を通常モードにおける更新検出しきい値Ｔｈ３とするので、検出しきい値が一定である場合と比べて、登録者に適した検出しきい値を設定することができ、誤検出や検出されないといったことが抑制される。また指紋認証装置１は、指紋のテンプレートが作成されるまでの間、操作者が意図して検出面１１を触った際の最小の総静電容量値Ｃｔ（Ｃｍｉｎ）を更新検出しきい値Ｔｈ３とするので、この構成を採用しない場合と比べて、しきい値としての精度が高い。
【００６１】
指紋認証装置１は、登録モードにおいて検出しきい値を登録検出しきい値Ｔｈ２に下げるので、この構成を採用しない場合と比べて、指紋が検出され易く、適切な最小の総静電容量値Ｃｔ（Ｃｍｉｎ）が得られ易い。
【００６２】
指紋認証装置１は、同じ登録者が指紋を追加で登録する場合、それまでの更新しきい値Ｔｈ３よりも低い最小の総静電容量値Ｃｔ（Ｃｍｉｎ）が得られると更新するので、この構成を採用しない場合と比べて、より適した検出しきい値を設定することができる。また指紋認証装置１は、追加の登録モードにおいて得られた最小の総静電容量値Ｃｔ（Ｃｍｉｎ）がそれまでの更新しきい値Ｔｈ３以上であった場合、更新しないので、適した検出しきい値を維持することができる。
【００６３】
指紋認証装置１は、総静電容量値Ｃｔが更新検出しきい値Ｔｈ３より低い場合、指紋の認証を行わないので、この構成を採用しない場合と比べて、制御部１４の処理負荷が低減される。
【００６４】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
１…指紋認証装置、５…スタートスイッチ、１０…指紋読取部、１１…検出面、１２…登録部、１４…制御部、５０…操作ボタン、５１…操作面、１２０…セットボタン、１２１〜１２３…登録ボタン、１４０…登録情報、１４１…類似度しきい値、Ｔｈ１…初期検出しきい値、Ｔｈ２…登録検出しきい値、Ｔｈ３…更新検出しきい値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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