(57)【要約】【課題】  指の有無の検出を行うことにより、指の無い時には赤外光源の照射を行わない個人認証装置を提供する。【解決手段】赤外光源１０２と撮像手段１０４とを備え、赤外光源１０２から指Ｆに赤外光を照射し、指Ｆ内に入射後反射して指Ｆ表面から再放射した赤外光を撮像手段１０４により撮像して取得した生体情報と、予め登録してある生体情報とを照合することにより個人を識別する個人認証装置１００において、撮像手段１０４の撮像方向側に向かって指Ｆに対し赤外光を照射する補助光源１０８を設け、補助光源１０８を点灯したときの光強度ＦＴＢＲｏｎと消灯したときの光強度ＦＴＢＲｏｆｆとを、撮像手段１０４で測定し、ＦＴＢＲｏｎ＞ＦＴＢＲｏｆｆ＋ａのとき、指Ｆがあると判定する生体判定機能を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光源と撮像手段とを備え、前記赤外光源から生体に赤外光を照射し、前記生体内に入射後反射して生体表面から再放射した赤外光を前記撮像手段により撮像して取得した生体情報と、予め登録してある生体情報とを照合することにより個人を識別する個人認証装置において、
前記撮像手段の撮像方向側に向かって前記生体に対し赤外光を照射する補助光源を設け、該補助光源を点灯したときの光強度と消灯したときの光強度とを、前記撮像手段、又は該撮像手段とは別に設けた受光素子で測定し、前記補助光源を点灯したときの光強度の値が、前記補助光源を消灯したときの光強度の値に所定の値を加えた値よりも大きいとき、生体があると判定する生体判定機能を有する
ことを特徴とする個人認証装置。
【請求項２】
赤外光源と撮像手段とを備え、前記赤外光源から生体に赤外光を照射し、前記生体内に入射後反射して生体表面から再放射した赤外光を前記撮像手段により撮像して取得した生体情報と、予め登録してある生体情報とを照合することにより個人を識別する個人認証装置において、
前記赤外光源の一部、又は全部を点灯したときの光強度と消灯したときの光強度とを前記撮像手段、又は、該撮像手段とは別に設けた受光素子で測定し、前記赤外光源を点灯したときの光強度の値が、前記赤外光源を消灯したときの光強度の値に所定の値を加えた値よりも大きいとき、生体があると判定する生体判定機能を有する
ことを特徴とする個人認証装置。
【請求項３】
赤外光源と撮像手段とを備え、前記赤外光源から生体に赤外光を照射し、前記生体内に入射後反射して生体表面から再放射した赤外光を前記撮像手段により撮像して取得した生体情報と、予め登録してある生体情報とを照合することにより個人を識別する個人認証装置において、
前記撮像手段の撮像方向側に向かって前記生体に対し赤外光を照射する補助光源を設け、
前記生体がないときの光強度を、前記撮像手段又は該撮像手段とは別に設けた受光素子で予め測定しておき、
前記予め測定しておいた生体がないときの光強度の値が所定の閾値よりも小さい場合には、前記補助光源を点灯させた後、前記撮像手段又は前記受光素子によって光強度を測定し、該補助光源点灯時における光強度の値が、前記閾値に所定の値を加算した値よりも大きいときに生体があると判定し、また、前記予め測定しておいた生体がないときの光強度の値が前記所定の閾値以上である場合には、前記補助光源を消灯させたまま前記撮像手段或いは前記受光素子によって光強度を測定し、該補助光源消灯時における光強度の値が、前記閾値から所定の値を減算した値よりも小さいときに生体があると判定する、生体判定機能を有する
ことを特徴とする個人認証装置。
【請求項４】
赤外光源と撮像手段とを備え、前記赤外光源から生体に赤外光を照射し、前記生体内に入射後反射して生体表面から再放射した赤外光を前記撮像手段により撮像して取得した生体情報と、予め登録してある生体情報とを照合することにより個人を識別する個人認証装置において、
生体の検出スイッチを設け、該検出スイッチが押されたときに生体があると判定する生体判定機能を有する
ことを特徴とする個人認証装置。
【請求項５】
前記生体判定機能により生体があると判定された後、前記撮像手段により撮像した画像を少なくとも１回以上取り込ませながら、前記赤外光源の光量出力を制御して安定させた後、前記撮像手段により認証処理用の画像を撮像して取得する機能を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の個人認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報を利用した個人認証装置、特に生体情報として指の血管パターンを利用した個人認証装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のドアロック解除やエンジンを始動させるため、従来から鍵が用いられている。この従来から用いられている鍵においては、鍵を盗難された場合や鍵穴のピッキング等により、自動車のオーナー以外の悪意を持った人物に運転されてしまう可能性がある。
【０００３】
そこで、セキュリティを高めるため、生体情報である指紋を鍵の代わりに個人認証の手段として利用して自動車のドアロック解除やエンジンを始動させることが知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００４】
しかしながら、指紋は偽造することが可能であるため、よりセキュリティを高める方法として、生体情報として個人によって異なる指の血管パターンを含む画像を利用する個人認証の方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
この方法は、指に近赤外光の成分を含む光源（本明細書及び請求の範囲において、赤外光源と定義する）から光を照射すると、指を透過して指から再放射される近赤外光の強度分布に指の血管パターン（主として静脈のパターン）の情報が含まれるので、これを撮像手段により検出し、検出した指血管パターンとあらかじめ登録した指血管パターンとの一致、不一致を判定することにより、指血管パターンを登録した個人を特定し認証するものである。
【０００６】
このように生体情報として指の血管パターンを利用して個人認証を行う個人認証装置として、指の腹側或いは側面側に配置された赤外光源から指に向かって赤外光を照射し、指の腹側の画像を撮像手段によって撮像して指の血管パターンを含む画像を取得する個人認証装置が知られている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００７】
かかる個人認証装置においては、赤外光源から指に向かって照射されて指の内部に入射した赤外光は、生体組織で散乱・吸収されながら透過し、一部が照射側に反射（再放射）するが、この反射の程度には個人差があるため、赤外光源の光量出力を制御している。
【０００８】
具体的には、赤外光源の光量出力の制御は、例えば次のようにして行っている。すなわち、撮像手段によって取得した画像の指領域の明るさをフィードバックし、指領域の明るさが目標の明るさよりも小さい場合には光量出力が大きくなり、指領域の明るさが目標の明るさよりも大きい場合には光量出力が小さくなるよう制御し、得られる画像の明るさが目標の明るさとなるように赤外光源の光量出力の制御を行っている。
【特許文献１】特開昭６１−５３９７２号公報
【特許文献２】特開平６−７２２９１号公報
【特許文献３】特開２００１−１８４５０７号公報
【特許文献４】特開２０００−５１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような赤外光源の光量出力の制御においては、指を置かない状態で赤外光源による照射を行った場合、指からの反射光がなく、撮像手段によって取得される画像は背景の画像となり、前記制御を行っているフィードバックループには、赤外光源の光量出力に関係なく常に背景画像の明るさが入力されることになる。この場合、指からの反射光がない分だけ背景画像の明るさが目標の明るさよりも暗くなっている場合には、赤外光源の光量出力が大きくなるようフィードバック制御され、赤外光源からの光量が最大となるよう制御される。これにより、不要な消費電流が増えたり、赤外光源の発熱、劣化の原因となる。
【００１０】
本発明の目的は、指の有無の検出を行うことにより、指の無い時には赤外光源の照射を行わない個人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】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、赤外光源と撮像手段とを備え、前記赤外光源から生体に赤外光を照射し、前記生体内に入射後反射して生体表面から再放射した赤外光を前記撮像手段により撮像して取得した生体情報と、予め登録してある生体情報とを照合することにより個人を識別する個人認証装置において、前記撮像手段の撮像方向側に向かって前記生体に対し赤外光を照射する補助光源を設け、該補助光源を点灯したときの光強度と消灯したときの光強度とを、前記撮像手段、又は該撮像手段とは別に設けた受光素子で測定し、前記補助光源を点灯したときの光強度の値が、前記補助光源を消灯したときの光強度の値に所定の値を加えた値よりも大きいとき、生体があると判定する生体判定機能を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、赤外光源と撮像手段とを備え、前記赤外光源から生体に赤外光を照射し、前記生体内に入射後反射して生体表面から再放射した赤外光を前記撮像手段により撮像して取得した生体情報と、予め登録してある生体情報とを照合することにより個人を識別する個人認証装置において、前記赤外光源の一部、又は全部を点灯したときの光強度と消灯したときの光強度とを前記撮像手段、又は、該撮像手段とは別に設けた受光素子で測定し、前記赤外光源を点灯したときの光強度の値が、前記赤外光源を消灯したときの光強度の値に所定の値を加えた値よりも大きいとき、生体があると判定する生体判定機能を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、赤外光源と撮像手段とを備え、前記赤外光源から生体に赤外光を照射し、前記生体内に入射後反射して生体表面から再放射した赤外光を前記撮像手段により撮像して取得した生体情報と、予め登録してある生体情報とを照合することにより個人を識別する個人認証装置において、前記撮像手段の撮像方向側に向かって前記生体に対し赤外光を照射する補助光源を設け、前記生体がないときの光強度を、前記撮像手段又は該撮像手段とは別に設けた受光素子で予め測定しておき、前記予め測定しておいた生体がないときの光強度の値が所定の閾値よりも小さい場合には、前記補助光源を点灯させた後、前記撮像手段又は前記受光素子によって光強度を測定し、該補助光源点灯時における光強度の値が、前記閾値に所定の値を加算した値よりも大きいときに生体があると判定し、また、前記予め測定しておいた生体がないときの光強度の値が前記所定の閾値以上である場合には、前記補助光源を消灯させたまま前記撮像手段或いは前記受光素子によって光強度を測定し、該補助光源消灯時における光強度の値が、前記閾値から所定の値を減算した値よりも小さいときに生体があると判定する、生体判定機能を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、赤外光源と撮像手段とを備え、前記赤外光源から生体に赤外光を照射し、前記生体内に入射後反射して生体表面から再放射した赤外光を前記撮像手段により撮像して取得した生体情報と、予め登録してある生体情報とを照合することにより個人を識別する個人認証装置において、生体の検出スイッチを設け、該検出スイッチが押されたときに生体があると判定する生体判定機能を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記生体判定機能により生体があると判定された後、前記撮像手段により撮像した画像を少なくとも１回以上取り込ませながら、前記赤外光源の光量出力を制御して安定させた後、前記撮像手段により認証処理用の画像を撮像して取得する機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、赤外光源を点灯して個人認証を行う前に、指置き部に指が置かれているか否かを確実に検出することができる。そして、このような指の有り無しの検出を行うことにより、指がおかれていないときには赤外光源の照射をしないことで、不要な消費電流の増加を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１から図１５を用いて本発明に係る個人認証装置を実施するための最良の形態について説明する。
【００１８】
最初に、図１から図８を用いて、本発明に係る個人認証装置の実施の形態の第１例について説明する。
【００１９】
図１に示す個人認証装置１００は、マイコン１０１と、赤外光源１０２と、指置き部１０３と、撮像手段１０４と、駆動回路１０５と、メモリ１０６と、電源回路１０７とを備えている。また、本例の個人認証装置１００は、指Ｆの検出のために補助光源１０８を備えている。
【００２０】
このような構成要素を備えた個人認証装置１００は、前記赤外光源１０２を点灯させて前記指置き部１０３に置かれた指Ｆに赤外光が照射され、指Ｆに入射後反射して指Ｆの腹側の表面から再放射した反射光が撮像手段１０４に血管パターンを含む指画像として結像され、得られた血管パターンを含む画像を利用して個人認証を行うものである。
【００２１】
前記マイコン１０１は、駆動回路１０５により赤外光源１０２及び補助光源１０８に通電して、該赤外光源１０２及び補助光源１０８から赤外光を前記指置き部１０３に置かれた指Ｆに照射するようになっている。また、マイコン１０１は、指置き部１０３に指Ｆが置かれたか否かの判定や、検出された血管パターンと予め登録されている血管パターンの一致、不一致の判定、或いは、赤外光源１０２の光量制御など個人認証装置１００全体の制御をも行うようになっている。
【００２２】
前記指置き部１０３には、指Ｆが、その腹側を前記撮像手段１０４に向けるようにして置かれる。そして、このようにして指置き部１０３に置かれた指Ｆに向かって、指置き部１０３の両側に設けられた前記赤外光源１０２から赤外光が照射されるようになっている。
【００２３】
前記赤外光源１０２としては、例えば発光ダイオードなどを挙げることができる。赤外光源１０２の駆動は、例えば図２に示す駆動回路１０５による。本例の駆動回路１０５は抵抗１０５ａ〜ｃ、及び、Ｎｃｈ−ＭＯＳトランジスタ１０５ｄより構成される。マイコン１０１は、デューティ比制御可能なＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を出力し、Ｎｃｈ−ＭＯＳトランジスタ１０５ｄを駆動する。この駆動周波数としては、数１０〜数１００ｋＨｚを用いる。ここで、図１に示した撮像手段１０４のイメージセンサ（後述）の受光積分時間（シャッター時間）が、Ｎｃｈ−ＭＯＳトランジスタ１０５ｄの駆動周期よりも充分に大きければ、前記撮像手段のイメージセンサは低域通過特性となる。すなわち、ＤＣ成分のみが受光されることになり、ムラのない画像が得られる。なお、駆動信号として、ＰＷＭ信号のほかに、直流電圧信号、ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号などを用いることも可能である。
【００２４】
赤外光源１０２から指Ｆに向かって照射された赤外光は、指Ｆ内部に入射して散乱し、また指Ｆの血管内の血液のヘモグロビンで吸収される。そして、指Ｆ内部に入射した赤外光は、指Ｆ内部で反射して指Ｆの腹側から再び放射し、撮像手段１０４に血管パターンを含む指画像が結像されるようになっている。
【００２５】
前記撮像手段１０４は、赤外線透過フィルタ、レンズ、及び、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサを備えて構成されている。赤外線透過フィルタは、血管パターンを得るのにノイズとなる波長帯をカットし、血管パターンが含まれる赤外光のみを透過させるために用いられている。そして、撮像手段１０４は、指置き部１０３に向かって撮像するようになっており、前記イメージセンサにより、赤外線透過フィルタを透過した赤外光によって形成される血管パターンを含む指画像を撮像するとともに、その画像の明るさ、すなわち、イメージセンサの撮像範囲ＩＡ（図３参照）の領域（指Ｆの領域）の明るさを測定するようになっている。
【００２６】
撮像手段１０４により撮像した血管パターンを含む画像は光電変換されて電気信号となり、マイコンに取り込まれるようになっている。
【００２７】
ここで、図３を用いて、撮像される血管パターンの一例について説明する。
【００２８】
例えば、指Ｆをイメージセンサの撮像範囲ＩＡの中心に置いた場合、図に示すように、撮像手段１０４で撮像される像として、指Ｆの輪郭と、血管パターンＢＶが得られる。血管パターンＢＶは個人により異なるので、あらかじめ血管パターンＢＶを不揮発性メモリなどで構成される前記メモリ１０６に登録しておく。
【００２９】
図１に戻り、前記補助光源１０８としては、赤外光源１０２と同様、例えば発光ダイオードを挙げることができる。この補助光源１０８は、前記のように撮像手段１０４により血管パターンを含む指画像を撮像して個人認証を行う際に、赤外光源１０２から赤外光を照射する前に、指Ｆが指置き部１０３に置かれているか否かを検出するために用いられるものであり、指置き部１０３に置かれた指Ｆに向かって赤外光が照射されるようになっている。
【００３０】
なお、前記電源回路１０７には、外部の電源ＶＢから電力が供給されている。
【００３１】
このように構成された個人認証装置１００は、エンジン始動装置２００とＬＡＮで接続されており、個人認証装置１００による自動車のエンジン始動の動作は、図１に示したマイコン１０１に記憶されたプログラムにより制御される。以下、マイコン１０１の動作を図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
マイコン１０１に記憶されたプログラムが開始されると、まず、ステップＳ１０に移行し、マイコン１０１は個人認証装置１００の初期化処理を行なう。
【００３３】
次に、ステップＳ２０へ移行する。このステップＳ２０では、先ずステップＳ２２において、所定の範囲（指置き部１０３）内に指Ｆが置かれているかをマイコン１０１が判定し、次にステップＳ２４において、赤外光源１０２の光量制御を行なう。
【００３４】
ここで、図５を用いて、ステップＳ２０における指Ｆの検出方法及び光量制御について具体的に説明する。
【００３５】
このステップＳ２０においては、先ずステップＳ２２ａにおいて、補助光源１０８を点灯させ、次いでステップＳ２２ｂにおいて、指Ｆの領域（イメージセンサの撮像範囲ＩＡの領域）の光の強度ＦＴＢＲｏｎ（請求の範囲にいう補助光源を点灯したときの光強度）を撮像手段１０４が測定する。
【００３６】
次にステップＳ２２ｃにおいて、補助光源１０８を消灯させ、ステップＳ２２ｄにおいて、指Ｆの領域（イメージセンサの撮像範囲ＩＡの領域）の光の強度ＦＴＢＲｏｆｆ（請求の範囲にいう補助光源を消灯したときの光強度）を撮像手段１０４が測定する。
【００３７】
次にステップＳ２２ｅにおいて、補助光源１０８を点灯したときの光の強度ＦＴＢＲｏｎと消灯したときの光の強度ＦＴＢＲｏｆｆとを、前記マイコン１０１が比較する。
【００３８】
ここで、指置き部１０３に指Ｆがある場合には、補助光源１０８を点灯すると補助光源１０８からの光が反射するので、ＦＴＢＲｏｎがＦＴＢＲｏｆｆよりも大きくなる。逆に、指置き部１０３に指Ｆがない場合には、補助光源１０８を点灯しても光が反射しないので、ＦＴＢＲｏｎとＦＴＢＲｏｆｆはほぼ等しくなる。以上のことから、ＦＴＢＲｏｎとＦＴＢＲｏｆｆの比較においては、ＦＴＢＲｏｆｆにオフセットとして所定値ａを加えて判断し、ＦＴＢＲｏｎがＦＴＢＲｏｆｆ＋ａよりも大きければ指Ｆが有ると判断してステップＳ２４ａへ移行する。一方、ＦＴＢＲｏｎがＦＴＢＲｏｆｆ＋ａよりも小さいければ指Ｆが無いと判断してステップＳ２４ｃへ移行する。
【００３９】
ステップＳ２２において指Ｆが有ると判断されてステップＳ２４ａに移行した場合、このステップＳ２４ａにおいては、赤外光源１０２を点灯させた後、撮像手段１０４において画像取込が行われ、ステップＳ２４ｂにおいて赤外光源１０２の光量出力ＬＰの制御を行う。赤外光源１０２の光量出力制御は、例えば図６に示す制御モデルにより行なわれる。
【００４０】
この制御モデルはマイコン１０１内のプログラムにより実行される。画像の目標明るさＴＢＲと撮像手段１０４のイメージセンサで捕らえた指領域の明るさＦＢＲの差分を減算器ＳＵＢにて求め、係数Ｋ１（＞０）を掛けた値に対し、積分要素Ｉで１画像取り込み毎に積分する。ただし、積分要素Ｉ内ではオーバーフローしないようにリミッタにより、最大値、最小値を制限する。その値を、次画像を取得する際の赤外光源１０２の光量出力値ＬＰ＋１としている。つまり、実際に取得した画像の指Ｆの領域の明るさＦＢＲを用いてネガティブフィードバックしている。すなわち、指Ｆの領域の明るさＦＢＲが目標明るさＴＢＲよりも小さい場合、光量出力ＬＰが大きくなり、指Ｆの領域の明るさＦＢＲが目標明るさＴＢＲよりも大きい場合、光量出力ＬＰが小さくなるフィードバックループである。これにより、赤外光源１０２からの光量出力は、指置き部１０３に指Ｆが置かれているときは、指Ｆの腹からの赤外光の放射量に応じて光量が制御されるようになる。
【００４１】
ここで、指置き部１０３に指Ｆが置かれていない場合には再放射光（反射光）がなくなり、背景の画像が取得されることになる。仮に、指Ｆの有無の検出を行わず、指置き部１０３に指Ｆが置かれていない場合にも赤外光源１０２を点灯して光量制御を行うとした場合、フィードバックループには、赤外光源１０２の光量出力に関係なく、常に背景の画像の明るさが入力されることになる。背景が目標値よりも暗い場合、積分要素Ｉへ常に正の数値が入力されることになり、リミッタのｍａｘ値に貼りつく。したがって、指Ｆの有無の検出を行わずに赤外光源１０２を点灯させることとした場合において、指Ｆが無いときは、赤外光源１０２から最大出力で発光されることになる。すなわち、不要な消費電流が増えたり、赤外光源１０２の発熱、劣化の原因となる。
【００４２】
そこで本発明では、ステップＳ２２で指Ｆの検出を行ない、指Ｆが無い場合にはステップＳ２４ｃに移行させて赤外光源１０２を発光させないことにより、不要な消費電流の増加を防いでいる。
【００４３】
図４に戻って、上記のようなステップＳ２０における指検出・光量制御処理が行われた後、ステップＳ３０からステップＳ５０において個人認証が行なわれる。
【００４４】
具体的には、先ず、ステップＳ３０において、マイコン１０１は認証を開始すべきか判定する。この判定は、ステップＳ２４ｅにおける指置き部１０３に指Ｆが置かれたかの判定を利用することにより、或いは、指Ｆを置く指置き部１０３にスイッチを設け、このスイッチがオンしたかどうかにより行なわれる。もし、認証開始でないと判定された場合には、ステップＳ２０に戻り、認証開始と判定された場合には、ステップＳ４０に移行する。
【００４５】
ステップＳ４０では、血管パターンを含む指画像を用いてマイコン１０１が認証処理を行なう。
【００４６】
このステップＳ４０は、具体的には、ステップＳ４１からステップＳ４６までのステップで構成されており、先ず、ステップＳ４１において、マイコン１０１から認証開始信号が入力された撮像手段１０４のイメージセンサにて指Ｆから放射される光の強度分布を光電変換して、マイコン１０１に取り込む。
【００４７】
次に、ステップＳ４２において、赤外光源１０２を消灯する。
【００４８】
次に、ステップＳ４３において、取得された強度分布に対して、マイコン１０１が演算処理を行ない、血管パターンの特徴パラメータを検出する。なお、本ステップにおける処理の方法については、特許文献３（特開２００１−１８４５０７号公報）に開示されているように、積分処理、微分処理を組み合わせたフィルタ処理を行うことにより実現可能である。
【００４９】
次に、ステップＳ４４において、抽出された特徴パラメータと、予めメモリ１０６に記憶された、単数若しくは複数のパラメータとの照合を行なう。ここでは、ステップＳ４３で得られた指Ｆの血管パターンと、メモリ１０６から呼び出した登録血管パターンを比較して、両者の相違の程度を算出する。
【００５０】
次に、ステップＳ４５において、ステップＳ４４で算出された相違の程度から、照合結果の判定を行なう。もし、相違の程度が小さい結果があれば、登録されている本人であると判断し、正規の運転者として認証され、ステップＳ５０へ移行する。また、相違が大きければ、未登録者、または照合失敗として、ステップＳ４６へ移行する。
【００５１】
ステップＳ４６では、メモリ１０６に記憶された全登録データを照合したか判断し、全データが照合されていれば、登録データ無しと判断してステップＳ２０へ戻る。一方、照合していない登録データがあれば、ステップＳ４４へ戻り、照合を繰り返す。
【００５２】
前記ステップＳ４５において正規の運転者として認証されてステップＳ５０に移行した場合には、エンジン始動装置２００に対して、ＬＡＮを経由してエンジン始動許可のコマンドを発行し、エンジンが始動される。
【００５３】
以上のような本例の個人認証装置１００によれば、赤外光源１０２を点灯して個人認証を行う前に、補助光源１０８を点灯及び消灯させて、前記ＦＴＢＲｏｎ＞ＦＴＢＲｏｆｆ＋ａの条件を満たすか否かを判断することにより、指置き部１０３に指Ｆが置かれているか否かを確実に検出することができる。そして、このような指Ｆの有り無しの検出を行うことにより、指Ｆが置かれていないときには赤外光源１０２の照射をしないことで、不要な消費電流の増加を抑えることができる。
【００５４】
なお、ステップＳ２２の指検出において、図７に示すように、受光素子としてホトトランジスタ１１０を撮像手段１０４の近傍に設け、前記撮像手段１０４の代わりに前記ホトトランジスタ１１０により、補助光源１０８を点灯したときの光強度ＦＴＢＲｏｎと補助光源を消灯したときの光強度ＦＴＢＲｏｆｆを測定しても良い。
【００５５】
また、図５のステップＳ２２の指検出処理にて指Ｆを検出した場合、一定期間指Ｆの検出処理をしないようにしてもよい。この一例を図８に示す。この例では、ステップＳ１０における初期化処理（図８では図示省略）後のステップＳ２２の指検出処理にて指Ｆを検出した場合、ステップＳ２３にて変数ｃｏｕｎｔをゼロクリアし、ステップＳ２４で光量制御処理を行なう。
【００５６】
そして、このステップＳ２４のステップＳ２４ａにおける画像取込とステップＳ２４ｂにおける光量制御の後、ステップＳ３０に移行する。ステップＳ３０において、認証開始と判定された場合には、ステップＳ４０の認証処理へ、認証開始でないと判定された場合には、ステップＳ６０へ移行する。
【００５７】
ステップＳ４０に移行した場合には、前記ステップＳ４１からステップＳ４６までの処理を行う（図８ではステップＳ４５のみ図示している）。そして、ステップＳ４６において全データを照合したと判定された場合には、ステップＳ６０へ移行する。
【００５８】
ステップＳ６０においては、ｃｏｕｎｔに１を加え、次のステップＳ６２でｃｏｕｎｔ＜αであれば、ステップＳ２２の指検出処理を行わず、ステップＳ２４に戻って再度光量制御を行ない、ｃｏｕｎｔ＝α、つまり、ステップＳ２４の光量制御がα回ループしていれば、ステップＳ２２の指検出処理へ移行する。
【００５９】
一方、ステップＳ２２の指検出処理で指がないと判定された場合は、ステップＳ２４ｃで赤外光源１０２を消灯させたままとした後、ステップＳ３０の認証開始へ移行せず、ステップＳ２２へ戻って指検出処理を行う。
【００６０】
さらに、本例の変形例として、図９に示すように、補助光源１０８を設けなくてもよい。この場合には、ステップＳ２２の指検出処理において、図１０に示すように、ステップＳ２２ａとステップＳ２２ｃで、補助光源を点灯する代わりに赤外光源１０２の一部又は全部を点灯することにより、指Ｆの検出を行う。
【００６１】
次に、図１１から図１３を用いて、本発明に係る個人認証装置の実施の形態の第２例について説明する。
【００６２】
本例における個人認証装置１００は、図１又は図７と同様の構成であり、各構成の説明については省略する。なお、以下においては図１に示す構成のものを用いて説明を行う。
【００６３】
本例の個人認証装置１００では、先ず、図１１のステップＳ２２０で、個人認証装置１００の電源がｏｎされた直後の初期化処理において、撮像手段１０４によって、指置き部１０３に指Ｆが置かれていないときの背景の光の強度ＢＧＢＲを測定しておく。そして、所定の値ＢＧＢＲｔｈを閾値として、ＢＧＢＲとＢＧＢＲｔｈとをマイコン１０１において比較し、ＢＧＢＲ＜ＢＧＢＲｔｈのときはステップＳ２２１へ、ＢＧＢＲ≧ＢＧＢＲｔｈのときは、ステップＳ２２４へ移行する。
【００６４】
ステップＳ２２１の詳細を図１２に示す。図において、ステップＳ２２０からステップ２２１へ移行した場合には、補助光源１０８を点灯させて指Ｆ領域の明るさＦＴＢＲｏｎを測定し、指の有り無しの検出を行う。
【００６５】
具体的には、先ず、ステップＳ２２２の１画像前：指なし状態へ移行する。ここでは、最初にステップＳ２２２ａへ移行し、補助光源１０８を点灯させる。このとき、赤外光源１０２の光量出力ＬＰはゼロとする。
【００６６】
次に、ステップＳ２２２ｂへ移行し、指の有り無し判定を行なう。具体的には、撮像手段１０４によって指Ｆ領域の明るさＦＴＢＲｏｎを測定し、マイコン１０１がＦＴＢＲｏｎ＞ＢＧＢＲｔｈ＋ｂ（ｂは所定値）を満たすと判断した場合には、指置き部１０３に指Ｆがあると判定して、ステップＳ２２３の１画像前：指あり状態へ移行する。満たさないときはステップＳ２２２ａへ戻る。
【００６７】
ステップＳ２２３に移行した場合、このステップＳ２２３では、先ず、ステップＳ２２３ａへ移行して、補助光源１０８を消灯し、且つ、変数ｃｏｕｎｔをゼロクリアする。次に、ステップＳ２２３ｂへ移行して、赤外光源１０２を点灯し、該赤外光源１０２の光量出力ＬＰの制御を行う。この光量出力ＬＰの制御は、図６に示した制御モデルにより行なわれる。
【００６８】
次に、ステップＳ２２３ｃへ移行し、指置き部１０３に指Ｆが無い可能性の判定を行なう。ここでは、前回より赤外光源１０２の光量出力ＬＰを大きくしたのに、指Ｆ領域の画像の明るさＦＴＢＲ（撮像手段１０４によって測定を行う）が暗くなった（ＬＰ＞ＬＰ−１  ＆  ＦＴＢＲ＜ＦＴＢＲ−１）、或いは、赤外光源１０２の光量出力ＬＰが最大値なのに、指Ｆ部分の画像の明るさＦＴＢＲが暗い（ＬＰ＝最大出力  ＆  ＦＴＢＲ＜ＢＧＢＲ＋ｄ（ｄは所定値））とマイコン１０１が判定した場合には、指Ｆが無い可能性と判断する。条件を満たしたときはステップＳ２２３ｄへ移行し、ｃｏｕｎｔに１を加える。ここで、α回連続で前記条件を満たした場合（ｃｏｕｎｔ≧α）は、指Ｆが無いと判断してステップＳ２２２（ステップＳ２２２ａ）へ移行する。
【００６９】
一方、ステップＳ２２３ｄでｃｏｕｎｔ＜αの場合、まだ指Ｆが有る可能性があると判断して、ステップＳ２２３ｂへ移行する。また、ステップＳ２２３ｃにて前記条件が満たされず、指Ｆが有ると判定された場合は、ステップＳ２２３ｅへ移行してｃｏｕｎｔをゼロクリアしステップＳ２２３ｂへ移行する。これにより、指Ｆが有って赤外光源１０２の光量出力制御の過程でステップＳ２２３ｃを満たしても、指が無いと誤判定されるのを防ぐことが可能である。
【００７０】
一方、ステップＳ２２０からステップＳ２２４に移行した場合（ＢＧＢＲ≧ＢＧＢＲｔｈである場合）について、図１３に基づいて説明する。
【００７１】
ステップＳ２２４へ移行した場合、補助光源１０８を消灯させたまま指Ｆ領域の明るさＦＴＢＲｏｆｆを測定し、指の有り無しの検出を行う。
【００７２】
具体的には、ステップＳ２２０からステップＳ２２４へ移行した場合、まず、ステップＳ２２５の１画像前：指なし状態へ移行する。ここでは、最初にステップＳ２２５ａへ移行し、赤外光源１０２の光量出力ＬＰはゼロにする。このとき、補助光源１０８は消灯させたままとする。
【００７３】
次に、ステップＳ２２５ｂへ移行し、指の有り無し判定を行なう。具体的には、撮像手段１０４によって指Ｆの領域の明るさＦＴＢＲｏｆｆを測定し、マイコン１０１がＦＴＢＲｏｆｆ＜ＢＧＢＲｔｈ−ｃ（ｃは所定値）を満たすと判断した場合には、指置き部１０３に指Ｆが有ると判定して、ステップＳ２２６の１画像前：指あり状態へ移行する。前記条件を満たさないときはステップＳ２２５ａへ戻る。
【００７４】
ステップＳ２２５において指Ｆが有ると判定されてステップＳ２２６へ移行した場合、まず、ステップＳ２２６ａへ移行して、変数ｃｏｕｎｔをゼロクリアする。次にステップＳ２２６ｂへ移行して、赤外光源１０２を点灯させ光量制御を行う。この光量制御は、図６に示した制御モデルにより行なわれる。
【００７５】
次にステップＳ２２６ｃへ移行し、ｃｏｕｎｔに１を加える。ここで、ｃｏｕｎｔ＜β（所定値）の場合、ステップＳ２２６ｂへ戻り、赤外光源１０２の光量制御を行う。一方、β回光量制御されてｃｏｕｎｔ＝β（所定値）を満たした場合、ステップＳ２２６ｄに移行して指置き部１０３に指Ｆが無い可能性の判定を行なう。ここでは、一時的に赤外光源１０２の出力をゼロとして、指Ｆ領域の画像の明るさＦＴＢＲｏｆｆを測定する。明るい場合、すなわちＦＴＢＲｏｆｆ＞ＢＧＢＲｔｈ＋ｅ（ｅは所定値）を満たすとマイコン１０１が判断した場合には、指Ｆが無いと判定し、ステップＳ２２５ａへ移行する。一方、暗い場合、すなわちＦＴＢＲｏｆｆ＞ＢＧＢＲｔｈ＋ｅ（ｅは所定値）を満たさないとマイコン１０１が判断した場合には、指Ｆが有ると判定してステップＳ２２６ａに移行して、ｃｏｕｎｔをゼロクリア後、ステップＳ２２６ｂへ戻って光量制御を行なう。
【００７６】
なお、指有りと判定されているステップＳ２２３、Ｓ２２６において、マイコン１０１が認証開始であると判定したとき、ステップＳ４０の認証処理へ直接移行する。
【００７７】
このような実施の形態の第２例の個人認証装置１００によれば、実施の形態の第１例と同様の効果を有するとともに、背景の明暗に関係なく確実に指の有り無しを検出することができる。従って、本例の個人認証装置１００を、明るさが異なる場所で使用した場合であっても、確実に指の有り無しを検出することができる。
【００７８】
なお、本例において、個人認証装置が図７に示すようにホトトランジスタ１１０を設けた構成である場合には、前記指置き部１０３に指Ｆが置かれていないときの背景の光の強度ＢＧＢＲ、補助光源１０８を点灯させたときの指Ｆ領域の光の強度ＦＴＢＲｏｎ、指置き部１０３に指Ｆが無い可能性の判定において測定される指Ｆ領域の明るさＦＴＢＲの測定は、実施の形態の第１例と同様、ホトトランジスタ１１０によって行う。
【００７９】
次に、図１４及び図１５を用いて、本発明に係る個人認証装置の実施の形態の第３例について説明する。なお、上記実施の形態の第１例と異なる部分についてのみ説明する。
【００８０】
図１４に示すように、本例の個人認証装置１００は、図９に示す個人認証装置に、スイッチを追加したものである。このスイッチ１２０は指置き部１０３にかかるようにして設けられており、指置き部１０３に指Ｆが置かれてスイッチ１２０が押されると、スイッチ１２０からの信号がマイコン１０１に入力されるようになっている。
【００８１】
このような本例の個人認証装置１００では、図１５に示すように、ステップＳ２２の指検出処理は、ステップＳ２２ｆの処理のみを備え、このステップＳ２２ｆにおいて、スイッチ１２０が押されたか否かにより、指置き部１０３に指Ｆが有るか否かを判定する。
【００８２】
ステップＳ２２ｆにおいて、指置き部１０３に指Ｆが無いと判定された場合には、ステップＳ２２ｆの処理を繰り返す。一方、指置き部１０３に指Ｆが有ると判定された場合には、ステップＳ２４へ移行し、赤外光源１０２を点灯した後、ステップＳ２４ａにおいて画像取込を行う。そして、次にステップＳ２４ｂにおいて赤外光源１０２の光量制御を行い、ステップＳ２４ｆに移行する。
【００８３】
ステップＳ２４ｆでは、ステップＳ２４ａとステップＳ２４ｂがｎ回ループされた、又は、赤外光源１０２の光量出力ＬＰが安定したか否かを判定し、判定結果がＯＫであればステップＳ４０の認証処理へ直接移行する（ステップＳ３０（図４参照）の処理は行わない）。
【００８４】
以上のような本例の個人認証装置１００においても、前記実施の形態の第１例の個人認証装置１００と同様の効果を有するとともに、赤外光源１０２の光量出力ＬＰが安定した後に認証処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態の第１例、第２例における個人認証装置の構成の一例を示す図。
【図２】赤外光源の駆動回路の一例を示す図。
【図３】指と血管パターンの撮像例を示す図。
【図４】本発明の実施の形態の第１例におけるマイコンのプログラム動作フローチャートの一例を示す図。
【図５】本発明の実施の形態の第１例における指検出・光量制御のフローチャートの一例を示す図。
【図６】赤外光源の光量出力の制御ブロック図。
【図７】本発明の実施の形態の第１例、第２例における個人認証装置の他の構成例を示す図。
【図８】本発明の実施の形態の第１例における指検出のフローチャートの他の例を示す図。
【図９】本発明の実施の形態の第１例における個人認証装置の他の構成例を示す図。
【図１０】図９に示す個人認証装置における指検出のフローチャートの一例を示す図。
【図１１】本発明の実施の形態の第２例における指検出のフローチャートの一例を示す図。
【図１２】本発明の実施の形態の第２例における指検出のフローチャートの一例を示す図。
【図１３】本発明の実施の形態の第２例における指検出のフローチャートの一例を示す図。
【図１４】本発明の実施の形態の第３例における個人認証装置の構成の一例を示す図。
【図１５】図１４に示す個人認証装置における指検出のフローチャートの一例を示す図。
【符号の説明】
【００８６】
１００    個人認証装置
１０１    マイコン
１０２    赤外光源
１０３    指置き部
１０４    撮像手段
１０５    駆動回路
１０５ａ〜１０５ｃ    抵抗
１０５ｄ    Ｎｃｈ−ＭＯＳトランジスタ
１０６    メモリ
１０７    電源回路
１０８    補助光源
１１０    ホトトランジスタ
１２０    スイッチ
２００    エンジン始動装置
【図１】
2005235049.tif 000003
【図２】
2005235049.tif 000004
【図３】
2005235049.tif 000005
【図４】
2005235049.tif 000006
【図５】
2005235049.tif 000007
【図６】
2005235049.tif 000008
【図７】
2005235049.tif 000009
【図８】
2005235049.tif 000010
【図９】
2005235049.tif 000011
【図１０】
2005235049.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2005235049.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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