(57)【要約】【課題】冬季においても良好に指紋の検出ができる接触部を備えた指紋認証装置を提供する。【解決手段】指を接触させる接触部１と、接触部１で検出した指紋画像を読み取る画像読み取り部２と、画像読み取り部２で検出した指紋情報が予め登録された指紋情報と一致するか照合する照合部３と、接触部１を加熱するための発熱手段４と、接触部１の温度を検出する温度検出部５と、画像読み取り部２及び照合部３を制御する照合制御部６と、発熱手段４の発熱を制御する発熱制御部７を有し、温度検出部５の温度情報を基に発熱制御部７が接触部１の温度が所定温度範囲を維持するよう発熱手段４を断続的に発熱させた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋を検出するために指を接触させる接触部と、前記接触部で検出した指紋画像を読みとる画像読み取り部と、前記画像読み取り部で検出した指紋が予め登録された指紋と一致するか照合する照合部と、前記画像読み取り部及び前記照合部を制御する照合制御部と、前記接触部を加熱するための発熱手段と、を有することを特徴とする指紋認証装置。
【請求項２】
前記接触部の温度を安定させるために前記発熱手段の発熱を断続的に実施する発熱制御部を有することを特徴とする請求項１記載の指紋認証装置。
【請求項３】
前記接触部の温度を検出するための温度検出部を有し、前記発熱制御部は前記温度検出部の検出温度に基づき前記発熱手段の発熱を制御することを特徴とする請求項２記載の指紋認証装置。
【請求項４】
前記発熱制御部による前記発熱手段の断続制御を、予め定められた時間により実施させる時間制御部を有することを特徴とする請求項２記載の指紋認証装置。
【請求項５】
前記照合制御部、前記発熱制御部、前記時間制御部のうち少なくとも２つの制御部を一体に構成したことを特徴とする請求項４記載の指紋認証装置。
【請求項６】
前記発熱手段が、前記照合制御部、前記発熱制御部、前記時間制御部のうち少なくとも１制御部を構成する電子部品であることを特徴とする請求項４又は５記載の指紋認証装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指紋による個人判別を行う指紋認証装置に関し、特に指紋情報を得るために指を接触させる指紋認証装置接触部の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の指紋認証装置を用いて玄関扉等の施錠、解錠を実施する構成を示している。図４において、３０は指紋認証装置、４０は錠制御装置であり、指紋認証装置３０の接触部３１に指を押圧させて指紋画像を写し出させ、その指紋画像を画像読み取り部３２で読み取り、読み取った指紋情報を照合部３３へ送り、照合部３３にて制御部３４の制御により予め保管されている指紋情報と画像読み取り部３２にて読みとった指紋情報を対比照合し、同一の指紋情報であるかの判断を行い、通信部３５を経由して錠制御装置４０へ照合情報を引き渡している。
尚、錠制御装置４０は、この照合情報を受け錠の施錠、解錠、或いは扉の開閉等を制御する。
このような指紋認証装置としては、例えば特許文献１に示すような構成のものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１３５１５８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に示すような指紋認証装置の場合、指紋の読み取りに際し、読み取りの精度は接触部３１に接触させる指表面の発汗量により左右されるため、発汗量が少ない場合は読み取りの精度が悪化し、ひいては総合的な照合精度に悪影響を及ぼしていた。このように、指紋画像検出に際して指の適度な発汗が要求されるが、発汗作用は外気の影響や接触面との温度差の影響を受け、指の温度より接触面の温度が低い場合、発汗は抑制されて良好な指紋検出が難しかった。
そのため、玄関扉を開閉するような指紋認証装置の場合、外気が乾燥する冬季においては、指表面の発汗量は外気の影響を受けて減少するのに加え、指紋照合部の接触面の温度が低下するため、指紋照合時に指の発汗が抑えられ、より一層照合精度を悪化させていた。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、冬季においても良好に指紋の検出ができる接触部を備えた指紋認証装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、指紋を検出するために指を接触させる接触部と、接触部で検出した指紋画像を読みとる画像読み取り部と、画像読み取り部で検出した指紋が予め登録された指紋と一致するか照合する照合部と、画像読み取り部及び照合部を制御する照合制御部と、接触部を加熱するための発熱手段と、を有することを特徴とする。
この構成により、接触部が加熱されるので、冬季であっても接触部が冷たくなることがなく、接触部に接触させた指に適度な発汗を促し、良好な指紋検知が可能となる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、接触部の温度を安定させるために発熱手段の発熱を断続的に実施する発熱制御部を有することを特徴とする。
この構成により、単純なオン／オフ操作により発熱手段を制御するので、発熱量を連続変化させる連続制御に比べて発熱制御部を簡易な構成にできる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、接触部の温度を検出するための温度検出部を有し、発熱制御部は温度検出部の検出温度に基づき発熱手段の発熱を制御することを特徴とする。
このように構成することで、フィードバック制御が可能となり、接触部を常時適温に維持することができる。従って、接触部に接触させた指に適度な発汗を促し、確実に指紋の検知ができる。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、発熱制御部による発熱手段の断続制御を、予め定められた時間により実施させる時間制御部を有することを特徴とする。
この構成により、発熱手段は予め設定された時間で断続制御されるので、フィードバック制御しなくとも接触部の温度を設定した温度範囲に維持することが可能であるし、装置の構成を簡略化できる。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、照合制御部、発熱制御部、時間制御部のうち少なくとも２つの制御部を一体に構成したことを特徴とする。
この構成により、装置構成が複雑になることがないしコストダウンを図ることができる。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項４又は５の発明において、発熱手段が、照合制御部、発熱制御部、時間制御部のうち少なくとも１制御部を構成する電子部品であることを特徴とする。
このように、制御部を発熱手段とすることで、別途専用の発熱手段を設ける必要がないし、従来の回路構成を変更せずに済む。また、発熱手段専用のスペースを設ける必要もない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る指紋認証装置の第１実施形態を示すブロック図であり、指紋認証により錠を操作する構成を示している。
図１において、１０は指紋認証装置、２０は指紋認証装置の認証信号により錠を制御する錠制御装置であり、指紋認証装置１０は、指を接触させる接触部１、指紋画像を読みとる画像読み取り部２、読み取った指紋画像データと登録された指紋画像データとを照合する照合部３、接触部１を加熱する発熱手段４、接触部１の温度を検出する温度検出部５、画像読み取り部２と照合部３を制御する照合制御部６、発熱手段４の発熱を制御する発熱制御部７、外部装置との通信を実施するための通信部９を有し、通信部９を介して錠制御装置２０が接続されている。また、照合制御部６、発熱制御部７は制御部１１内に一体に形成されている。具体的に制御部１１は１つのマイクロコンピュータで構成され、画像読み取り部２、照合部３、発熱手段４の夫々の制御プログラムを記憶して制御している。
【００１３】
このように構成された指紋認証装置１０は次のように認証動作する。接触部１に指が押圧されたら、照合制御部６が指が接触部へ触れたことを検知し、画像読み取り部２を駆動し、指紋の読み取りが行われる。画像読み取り部２が指紋を読み取ったら指紋情報を照合部３へ引き渡す。照合部３は予め照合制御部６内に設けられた記憶部（図示せず）に保管されている指紋情報と画像読み取り部２にて読みとった指紋情報を対比照合し、同一の指紋情報であるかの判断を行う。そして照合制御部は、同一と判断したら通信部９を経由して錠制御装置２０へ認証信号を出力する。錠制御装置２０は、送られてきた認証信号に基づき錠の施錠／解錠又は扉の開閉操作をする。
【００１４】
次に、接触部１の温度制御動作を説明する。温度検出部５により接触部１の温度が検出され、その温度情報を基に発熱制御部７が接触部１の温度を制御する。発熱制御部７は、接触部１が予め定めた温度範囲（例えば３０〜４０℃）を維持するように発熱手段４をオン／オフ操作して断続的に発熱させる。この断続動作時間は、温度検出部５から送られてくる接触部１の温度情報により変更され、例えばオン時間２秒、オフ時間４秒の時間で断続制御され、接触部１の温度は所定の温度範囲内に維持される。
【００１５】
このように、接触部１の温度を検出して発熱制御部７により発熱手段４を発熱させるフィードバック制御をするので、接触部１を常時適温に維持でき、冬季であっても接触部を適温に保つことができる。そのため、接触部に接触させた指に適度な発汗を促すことができ、常に良好な指紋検知ができる。
また、照合制御部と発熱制御部とが一体に形成されるので、装置構成を簡素化できるし、発熱手段を断続的に発熱させる制御とすることで、発熱量を変化させる連続制御に比べて簡易な構成にできる。
【００１６】
尚、発熱手段４は、例えばヒータ（抵抗体）を使用できるし、発熱制御部７は温度検出部５の検出値に合わせて発熱手段４の発熱量を変化させる連続制御をしても良い。また、発熱制御部７と照合制御部６を一体に形成しているが、独立して設けても良い。
【００１７】
図２は指紋認証装置の第２の実施形態を示している。図２の指紋認証装置１０は、接触部１の温度を検知する温度検出部及び発熱専用の発熱手段が無い点で図１と異なり、制御部１１ａには照合制御部６、発熱制御部７に加えて時間制御部８が設けられている。尚、図１に示す第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付与して説明を省略する。また、この実施形態の指紋認証動作は第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
そして、図２では、制御部１１ａが発熱手段４を兼ねており、制御部１１ａを構成するマイクロコンピュータの例えば照合動作時の発熱を利用して接触部１を加熱している。時間制御部８は、発熱手段（制御部１１ａ）４の断続動作時間の設定部を有し、この設定部で設定された時間信号を出力し、発熱制御部７は接触部１への指の接触動作の有無に拘わらず、その信号に基づき発熱手段（制御部１１ａ）４を断続的に発熱、即ち動作させる。
【００１８】
このように、発熱する電子部品である制御部１１ａを発熱手段として使用することで、別途発熱手段を設けることなく接触部１を加熱させることができる。そのため、従来の回路構成を変更せずに済むし、発熱手段専用のスペースを設ける必要もない。また、発熱手段は時間制御部８により予め設定された時間で断続制御されるので、接触部の温度を検知してフィードバック制御しなくとも、接触部の温度を設定した温度範囲に維持することが可能であるし、照合制御部６、発熱制御部７、時間制御部８を一体に形成することで、装置構成が複雑になることがなく、コストダウンを図ることができる。
尚、照合制御部、発熱制御部、時間制御部の３制御部を一体に形成しなくとも、少なくとの２制御部を一体にするだけでも、装置の簡素化に有効である。
【００１９】
図３は指紋認証装置の第３の実施形態を示している。図３の指紋認証装置１０は、温度検出部、発熱手段が無く、更に制御部が分離されている点が図１の構成と異なっている。尚、図１に示す第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付与して説明を省略する。また、この実施形態の指紋認証動作は第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
図３では、制御部は照合制御部６を構成する第１制御部１１ｂと、発熱制御部７と時間制御部８を一体化した第２制御部１１ｃとから構成され、第２制御部１１ｃが発熱手段４を兼ねている。そして第２の実施形態と同様に、時間制御部８の時間信号を受けて、発熱制御部７は断続動作し、自身を発熱させて接触部を加熱操作している。
このように、制御部を分離して発熱制御部７を構成するマイクロコンピュータの動作時に発生する熱を利用して接触部を加熱させてもよい。
【００２０】
尚、上記実施形態では、何れも接触部が低温となった場合のみの対策として発熱手段を用いて説明したが、接触部が高温となった場合に放熱を行い、接触部を適温へ下げる放熱機能を併せ持った発熱手段を用いて、発熱制御部の制御に基づき発熱手段を制御して接触部の温度を保つようにしても良い。
また、第２の実施形態では、照合制御部、発熱制御部、時間制御部を一体化した制御部を発熱手段と兼用させ、第３の実施形態では、発熱制御部及び時間制御部を一体化した制御部を発熱手段と兼用させているが、発熱する電子部品であれば発熱手段を兼用でき、照合制御部、発熱制御部、時間制御部の少なくとも１つを発熱手段と兼用させても良い。また、制御部を構成するマイクロコンピュータに限らず、例えばＡＳＩＣ素子を発熱手段としても良い。
更に、照合制御部等の電子部品が発熱手段を兼ねている場合は、発熱制御部を別途設けず、実際の指紋画像の読み取り動作中の発熱だけを利用して接触部を加熱させても、接触部をある程度加熱することは可能であるし、専用の発熱手段が設けられている場合は、発熱手段を発熱量を変化させる連続的な発熱制御をしても良い。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、接触部が加熱されるので、冬季であっても接触部が冷たくなることがなく、接触部に接触させた指に適度な発汗を促すことができ、良好な指紋検知が可能となる。
また、単純な断続操作により発熱手段を制御するので、発熱量を変化させる連続制御に比べて発熱制御部を簡易な構成にできるし、制御部を発熱手段とすることで、専用の発熱手段を設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す指紋認証装置のブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す指紋認証装置のブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す指紋認証装置のブロック図である。
【図４】従来の指紋認証装置のブロック図である。
【符号の説明】
１・・接触部、２・・画像読み取り部、３・・照合部、４・・発熱手段、５・・温度検出部、６・・照合制御部、７・・発熱制御部、８・・時間制御部、１０・・指紋認証装置、１１，１１ａ・・制御部、１１ｂ・・第１制御部、１１ｃ・・第２制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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