(57)【要約】【課題】利用者を認証する際に信頼性が高い個人認証装置を提供する。【解決手段】人体に接していることを検出する脈拍検出部１７と、指紋情報を検出する指紋検出センサ１２と、特定の人物の指紋情報を記憶しておくＲＡＭ２８と、前記脈拍検出部１７が人体に接していることを前提としたうえで、前記指紋検出センサ１２によって検出された指紋情報と前記ＲＡＭ２８に記憶された指紋情報とが一致するか否かを判別し、これら各情報が一致した場合に、前記人体検出部１７を自らの人体に接触させかつ前記指紋検出センサ１２に指紋情報を検出させた人物を前記特定の人物と認証する制御部２６とを備える。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に接していることを検出する人体検出手段と、
生体情報を検出する生体情報検出手段と、
特定の人物の生体情報を記憶しておく記憶手段と、
前記人体検出手段が人体に接していることを前提としたうえで、前記生体情報検出手段によって検出された生体情報と前記記憶手段に記憶された生体情報とが一致するか否かを判別し、これら各情報が一致した場合に、前記人体検出手段を自らの人体に接触させかつ前記生体情報検出手段に生体情報を検出させた人物を前記特定の人物と認証する判別手段とを備える個人認証装置。
【請求項２】
前記人体検出手段が、人体の血液動態の変化を検出する機能を有し、
前記人体検出手段が、前記血液動態の変化に基づいて人体に接しているか否かを判別する機能を有する請求項１記載の個人認証装置。
【請求項３】
前記人体検出手段が、前記血液動態の変化にゆらぎが検出された場合に人体に接していると見なす機能を有する請求項２記載の個人認証装置。
【請求項４】
前記人体検出手段が、人体に接する第１の電極と、前記第１の電極とは別の箇所で同人体に接する第２の電極とを備え、前記第１、第２の電極間の通電の有無を検出する機能を有する請求項１から請求項３のいずれか１項記載の個人認証装置。
【請求項５】
前記生体情報検出手段が、指先を押し当てられることで指紋情報を検出する機能を有し、
前記第２の電極が、前記指先を押し当てられる部分に配設される請求項４記載の個人認証装置。
【請求項６】
前記人体検出手段が、前記第１、第２の電極間に通電される電流の電位差の変化を検出する機能を有し、
前記人体検出手段が、前記電位差の変化に基づいて人体に接しているか否かを判別する機能を有する請求項４または５記載の個人認証装置。
【請求項７】
前記人体検出手段が、前記電位差の変化に基づいて得られる情報が人体の心拍情報に相当する場合に人体に接していると見なす機能を有する請求項６記載の個人認証装置。
【請求項８】
前記人体検出手段が、前記心拍情報にゆらぎが検出された場合に人体に接していると見なす機能を有する請求項７記載の個人認証装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体情報を用いて個人を認証する個人認証装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、個人を判別するための手段として、指紋等の生体情報を利用して個人を特定する個人認証装置が提供されている。一般に、この種の個人認証装置は、特定の人物の指紋情報を予め登録しておき、認証の際、人物の指紋を読み取って登録してある指紋情報と照合する。読み取られた指紋情報と登録された指紋情報とが一致した場合に認証を行った人物が、登録された指紋情報の人物であると判定する。この指紋情報を認証の方法として利用する個人認証装置は、ＩＤとパスワードにより認証する方法と比較すると、他の人物がＩＤとパスワードを取得し正当な利用者に成りすまして認証を受けることが難しいので、より確実に正当な利用者であるか否かの判定を行うことが可能である。
【０００３】
従来、この種の個人認証装置として、指紋情報を検出する指紋検出部と、人体に装着されていることを検出する装着センサとを備えたものが提供されている。この個人認証装置は、指紋検出部で本人であるか否かを判別するための指紋情報を検出し、装着センサがオンであるときに、その指紋情報を外部に送信するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来の個人認証装置として、指紋を検出する指紋検出部と、脈拍データを検出する脈拍センサとを備えたものも提供されている。この個人認証装置において、脈拍センサは、指紋検出部で検出された指紋情報が人体のものであるか否かを判別するために、脈拍データを検出するものである。このため脈拍センサが人体に装着されているかを検出するものではない（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２００３１５号公報（段落番号００１０〜００１１、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−１８４４９０号公報（段落番号００８５〜００８６、第１４、１５図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した特許文献１記載の個人認証装置は、指紋検出部で指紋情報を検出し、バックルの両端に設けられたスイッチ電極が接触することにより装着センサをオンにし、外部に指紋情報を送信するものである。したがって、装着センサは、人体と装着センサとが接していることを検出するものではない。このため、指紋情報をコピーした義指等を用いれば、他の人物が認証された人物に成りすまして認証を受けることが容易に可能であるので、信頼性に欠けるという問題があった。
【０００７】
また、上述した特許文献２記載の個人認証装置は、指紋検出部に検出された指紋情報が、人体のものであるか否かを脈拍センサにより判別するものであり、人体に装着されているかを判別しない。このため、特許文献１記載の個人認証装置は、他の人物が認証された人物に成りすますことが容易に可能となるので、携行時の信頼性が低いという問題があった。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、正当な利用者を認証する際の信頼性が高い個人認証装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
請求項１に係る発明は、人体に接していることを検出する人体検出手段と、生体情報を検出する生体情報検出手段と、特定の人物の生体情報を記憶しておく記憶手段と、前記人体検出手段が人体に接していることを前提としたうえで、前記生体情報検出手段によって検出された生体情報と前記記憶手段に記憶された生体情報とが一致するか否かを判別し、これら各情報が一致した場合に、前記人体検出手段を自らの人体に接触させかつ前記生体情報検出手段に生体情報を検出させた人物を前記特定の人物と認証する判別手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
ここでいう生体情報とは、例えば指紋、虹彩、特定部位の血管の配置、顔の各部位の配置を指し、個々の人物を特定するうえで非常に有効な情報である。本発明によれば、生体情報検出手段によって検出された生体情報が記憶手段に記憶された生体情報と一致することに加えて、認証を受けようとする人物が、前記生体情報の照合を行う時点で人体検出手段に接していることを判断基準とすることにより、その人物が前記特定の人物であるか否かを判別する際の精度が高まる。その結果、正当な利用者を認証する際の信頼性が向上する。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記人体検出手段が、人体の血液動態の変化を検出する機能を有し、前記人体検出手段が、前記血液動態の変化に基づいて人体に接しているか否かを判別する機能を有することを特徴とする。
【００１２】
ここでいう血液動態とは、例えば血圧、血流、腎血流量、心臓拍出量、心拍、脈拍を指し、生体のみに確認される状態または状態量であって、人体検出手段によって検出される物体が人体であることの有力な根拠である。本発明によれば、人体検出手段が、生体にのみ確認される状態または状態量である血液動態を検出することを判断基準とすることにより、人体検出手段が人体以外のものを人体と誤って検出する可能性が低くなるので、認証を受けようとする人物が人体検出手段に接しているか否かを判別する際の精度がさらに高まる。その結果、正当な利用者を認証する際の信頼性が向上する。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前記人体検出手段が、前記血液動態の変化にゆらぎが検出された場合に人体に接していると見なす機能を有することを特徴とする。
【００１４】
ここでいうゆらぎとは、血液動態の変化の仕方が、時々に応じて微妙に異なることを指し、生体のみに確認される現象であって、人体検出手段によって検出される物体が人体であることのさらに有力な根拠である。本発明によれば、人体検出手段が、生体のみに確認される血液動態のゆらぎを検出することを判断基準とすることにより、人体検出手段が人体以外のものを人体と誤って検出する可能性がさらに低くなるので、認証を受けようとする人物が人体検出手段に接しているか否かを判別する際の精度がさらに高まる。その結果、正当な利用者を認証する際の信頼性が向上する。
【００１５】
請求項４に係る発明は、前記人体検出手段が、人体に接する第１の電極と、前記第１の電極とは別の箇所で同人体に接する第２の電極とを備え、前記第１、第２の電極間の通電の有無を検出する機能を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、第１の電極に接する人体と、第２の電極に接する人体とが同一である場合にのみ、第１、第２の電極間の通電が検出される。これによると、人体検出手段が、認証を受けようとする人物がひとりであると見なせるので、認証を受けようとする人物が前記特定の人物であるか否かを判別する際の精度がさらに高まる。その結果、正当な利用者を認証する際の信頼性が向上する。
【００１７】
請求項５に係る発明は、前記生体情報検出手段が、指先を押し当てられることで指紋情報を検出する機能を有し、前記第２の電極が、前記指先を押し当てられる部分に配設されることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、第１の電極に接する人体と、生体情報検出手段に押し付けられた指先を含む人体とが同一である場合にのみ、第１、第２の電極間の通電が検出される。これによると、認証を受けようとする人物がひとりであってかつ生体情報検出手段に指紋情報を検出させた人物と同一であると見なせるので、認証を受けようとする人物が前記特定の人物であるか否かを判別する際の精度がさらに高まる。その結果、正当な利用者を認証する際の信頼性が向上する。
【００１９】
請求項６に係る発明は、前記人体検出手段が、前記第１、第２の電極間に通電される電流の電位差の変化を検出する機能を有し、前記人体検出手段が、前記電位差の変化に基づいて人体に接しているか否かを判別する機能を有することを特徴とする。
【００２０】
第１、第２の電極間に通電される電流の電位差に変化が生じるとすれば、両電極間に介在する物体に抵抗の変化が起こっていることになり、その物体が人体であることの有力な根拠となる。本発明によれば、人体検出手段が、第１、第２の電極間において電位差の変化を検出することを判断基準とすることにより、人体検出手段が人体以外のものを人体と誤って検出する可能性が低くなるので、認証を受けようとする人物が人体検出手段に接しているか否かを判別する際の精度がさらに高まる。その結果、正当な利用者を認証する際の信頼性が向上する。
【００２１】
請求項７に係る発明は、前記人体検出手段が、前記電位差の変化に基づいて得られる情報が人体の心拍情報に相当する場合に人体に接していると見なす機能を有することを特徴とする。
【００２２】
第１、第２の電極がともにひとりの人物に接し、かつ心臓の部分を挟んで取り付けられているとすれば、電位差の変化は心臓の脈動によって引き起こされると考えられ、その変化を調べることで血液動態のひとつである心拍情報を知見することも可能になる。心拍情報が得られるということは、第１、第２の電極間に介在する物体が人体であることのさらに有力な根拠である。本発明によれば、人体検出手段が、第１、第２の電極間の電位差の変化に基づいて得られる情報が人体の心拍情報に相当することを判断基準とすることにより、人体検出手段が人体以外のものを人体と誤って検出する可能性がさらに低くなるので、認証を受けようとする人物が人体検出手段に接しているか否かを判別する際の精度がさらに高まる。その結果、正当な利用者を認証する際の信頼性が向上する。
【００２３】
請求項８に係る発明は、前記人体検出手段が、前記心拍情報にゆらぎが検出された場合に人体に接していると見なす機能を有することを特徴とする。
【００２４】
ここでいうゆらぎとは、心拍情報の変化の仕方が、時々に応じて微妙に異なることを指し、生体のみに確認される現象であって、人体検出手段によって検出される物体が人体であるさらに有力な根拠である。本発明によれば、人体検出手段が、生体のみに確認される現象である心拍情報のゆらぎを検出することを判断基準とすることにより、人体検出手段が人体以外のものを人体と誤って検出する可能性がさらに低くなるので、認証を受けようとする人物が人体検出手段に接しているか否かを判別する際の精度がさらに高まる。その結果、正当な利用者を認証する際の信頼性が向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する
図１は、この発明を適用した腕時計型の個人認証装置１を人体に装着した状態を示す図であり、図において符号２は人体の腕、符号３は人体の指先である。個人認証装置１は、腕２に装着されるバンド４と、このバンド４に設けられた機器本体５とを備えてなるものである。個人認証装置１の詳細は、図２、３に示されており、図２において、バンド４は、バンド本体６と、バンド本体６を腕２に装着する際に、このバンド本体６を腕２に固定するためのバックル７、８とを備えたものである。機器本体５は、筐体９の内部に図６に示す制御装置１０を構成する各種の電子回路を備えたものであり、その前面には表示部１１と、指紋検出センサ（生体情報検出手段）１２と、一方の第１の電極１３とを備えたものである。また、図３に示すように筐体９の裏側には、他方の第２の電極１４が設けられている。腕２が第２の電極１４に接し、かつ指先３が第１の電極１３に接することにより、閉回路１５が形成される。これにより、第１の電極１３と第２の電極１４と人体１６との間に電流が検出され、この検出結果に基づいて制御装置１０は心拍情報を検出するものである。
指紋検出センサ１２は、図２に示すように、検出すべき指紋の領域を矢印Ａ方向に向けてスキャンさせることにより、指紋情報を検出するものである。
【００２６】
図２に示すようにバンド本体６の内面には、脈拍検出部（人体検出手段）１７が設けられており、この脈拍検出部１７は図示しない線路により、筐体９内の制御装置１０に接続されている。
脈拍検出部１７は、図５に示すように、発光ダイオード２１と、発光ダイオード２１により発せられた光を受信するフォトダイオード２２と、発光ダイオード２１の光量を調整する抵抗２３と、信号を増幅するアンプ２４とを備えたものである。この脈拍検出部１７は、個人認証装置１が人体に装着されると、一方の発光ダイオード２１から人体に向けて光を照射し、他方のフォトダイオード２２で反射光を受信する。この際、脈拍検出部１７は、人体内の脈拍データ（血液動態）を検出信号として捕捉し、この信号をアンプ２４によって増幅するように構成されたものである。
【００２７】
図６は、図２において筐体９の内部に備えられた制御装置１０の機能ブロック図を示すものである。指紋検出センサ１２からの出力は、指紋データ検出回路２５を介して制御部（判別手段）２６に入力される。また、脈拍検出部１７からの出力は、生体データ検出回路２７を介して制御部２６に入力される。ＲＡＭ２８（記憶手段）は、一時的に個人の情報を記憶するものであり、ＲＯＭ２９は、制御部２６のプログラムを保存するものである。図２に示す筐体９の側面に設けられた操作部３０を操作することより、操作回路３１が検出しようとする情報に応じて認証を行った場合に、制御部２６は、ＲＡＭ２８およびＲＯＭ２９の協働作業により記憶された指紋データと、指紋検出センサ１２により検出された指紋データとに基づいて２つの情報が一致するかを判別する。制御部２６は、表示回路３２により表示部１１にその判別結果を表示させるとともに、データ送受信部３３により外部にその判別結果を送信するものである。なお、指紋データ３４、ＩＤデータ３５等は、必要に応じて検出結果を格納しておくようにするものである。また、タイマー回路３６は、脈拍を測定する時間間隔を設定するものである。
【００２８】
次に、上記の構成からなる個人認証装置１の操作について説明する。
個人認証装置１を使用するには、図１に示すように、認証を受けようとする人物は、一方の腕２に装着し、図２に示す操作部３０を押圧操作して設定の切り替えを行う。
図７に示すように指紋情報記憶モードに設定されると、脈拍検出部１７が検出可能な状態となる（Ｓ１１）。脈拍検出部１７は、脈拍データの取り込みを行い（Ｓ１２）、制御部２６に出力する。脈拍検出部１７の検出結果に基づいて、制御部２６は、脈拍検出部１７から脈拍データの取り込みが行われるか否かの判別を行う（Ｓ１３）。このとき、制御部２６は、脈拍データの検出が行われているならば、指紋の検出が可能な状態とし（Ｓ１４）、脈拍データの検出が行われていないならば、エラー出力として、表示部１１に表示する。
【００２９】
指紋検出が可能な状態となると、制御部２６は、検出される人が指紋検出センサ１２に指先３をかざすことにより、指紋検出センサ１２から指紋情報が読み込まれる（Ｓ１５）。指紋検出センサ１２によって読み込まれた指紋情報に基づいて制御部２６は、指紋情報の特徴を抽出し（Ｓ１６）、抽出された指紋情報を特徴データとしてＲＡＭ２８に保存する（Ｓ１７）。
【００３０】
認証を行う場合には、人体の腕２に装着された状態で操作部３０を操作し、認証モードに設定する。これにより制御部２６は、図８に示すようにタイマー処理を行い、脈拍を周期的に検出するための時間間隔を設定し（Ｓ２１）、脈拍検出部１７による検出を可能な状態とする（Ｓ２２）。脈拍検出部１７は、脈拍データの取り込みを行い（Ｓ２３）、制御部２６に出力する。脈拍検出部１７の検出情報に基づいて、制御部２６は、脈拍検出部１７から脈拍データの取り込みが行われるか否かの判別を行う（Ｓ２４）。このとき、制御部２６は、脈拍データの検出が行われているならば、指紋検出が可能な状態とし、脈拍データの検出が行われていないならば、エラー出力として、表示部１１に表示する。
【００３１】
指紋検出が可能な状態となると、制御部２６は、指紋情報の検出が行われたか否かの判別を行う（Ｓ２５）。指紋検出センサ１２が、かざされた指の指紋情報を検出したのであれば、指紋検出センサ１２により検出された指紋情報は制御部２６に読み込まれる（Ｓ２６）。また、指紋情報を検出しなかったのであれば、Ｓ２１に戻される。
指紋検出センサ１２によって読み込まれた指紋情報に基づいて制御部２６は、指紋情報の特徴を抽出し、抽出された指紋情報の特徴データを、ＲＡＭ２８に保存された特定の人物の指紋データと照合する。照合結果が一致すれば、制御部２６は、検出された人物が特定の人物だと認証し、その情報をデータ送受信部３３により送信可能な状態とする。
【００３２】
脈拍のゆらぎの検出を行う場合には、図９に示すように、脈拍検出部１７が人体の脈拍データを検出する（Ｓ３１）。検出された脈拍データに基づいて生体データ検出回路２７は、脈拍を検出し（Ｓ３２）、検出結果を制御部２６に出力する。制御部２６は、脈拍が正常範囲であるか否かを判別する（Ｓ３３）。脈拍が正常範囲であるのならば、制御部２６は、ＲＡＭ２８にこの脈拍を基準データとして保存する（Ｓ３４）。また、脈拍が正常範囲でなければ、この脈拍を破棄しＳ３１に戻る。
【００３３】
脈拍の基準データがＲＡＭ２８に保存され一定時間経過すると、脈拍検出部１７は、次の脈拍データの検出を行う（Ｓ３５）。検出された脈拍データに基づいて、生体データ検出回路２７は脈拍を検出し、検出結果を制御部２６に出力する。制御部２６は、検出された脈拍が正常範囲であるか否かを判別し（Ｓ３６）、正常範囲であれば、基準データであるＲＡＭ２８に記憶された脈拍と、脈拍検出部１７が検出した脈拍との比較を行う（Ｓ３７）。制御部２６は、基準データである脈拍と、脈拍検出部１７が検出した脈拍とが一致した場合には、脈拍のゆらぎが検出できなかったということであるため、エラー出力を表示部１１に送信する。また、基準データである脈拍と、脈拍検出部１７が検出した脈拍が一致しなかった場合には、脈拍のゆらぎが検出できたということであるため、脈拍検出部１７が検出した脈拍は、人体のものであると制御部２６に判別され、指紋情報の検出が可能となる。
【００３４】
以上説明したように、この発明によれば、指紋検出センサ１２によって検出された指紋情報がＲＡＭ２８に記憶された指紋情報と一致することに加えて、認証を受けようとする人物が、上記の指紋情報の照合を行う時点で人体検出部１７を装着していることを判断基準とすることにより、その人物が前記特定の人物であるか否かを判別する際の精度が高まる。その結果、正当な利用者を認証する際の信頼性が向上できる。
また、脈拍検出部１７は人体の検出情報として脈拍データを検出しているため、認証を受けようとする人物が個人認証装置１を装着していることをより正確に検出することができる。
【００３５】
なお、上記構成において、人体に接しているか否かを血液動態のひとつである脈拍情報に基づいて判別しているが、上記したその他の血液動態に基づいて判別してもよい。また、第１、第２の電極１３、１４間の通電の有無や、両電極間の電位差の変化から求められる心拍情報に基づいて判別してもよい。特に、心拍情報を用いる場合にはそのゆらぎを検出して精度を向上させることも可能である。これにより、制御部２６は、個人認証装置１が人体に装着してあるか否かを判別する際の精度がさらに高まる。その結果、正当な利用者を認証する際の信頼性が向上する。
また、上記構成において、特定の人物の認証を生体情報のひとつである指紋情報に基づいて行っているが、上記したその他の生体情報に基づいて認証を行ってもよい。
また、上記構成に加えて、個人認証装置が、買い物の決済、改札の通過、入退出管理等を行う機能を備えてもよい。これらの機能により、個人認証装置は、利用者に信頼性の高いサービスを提供することができる。
また、上記構成に加えて、制御部２６は、個人認証装置１が装着者の腕からはずされた場合に、認証結果を無効とする機能を備えてもよい。これにより、他の人物が、認証された個人認証装置１を取得して、認証された人物に成りすますことを防止できる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、生体情報検出手段によって検出された生体情報が記憶手段に記憶された生体情報と一致することに加えて、認証を受けようとする人物が、前記生体情報の照合を行う時点で人体検出手段に接していることを判断基準とすることにより、その人物が前記特定の人物であるか否かを判別する際の精度が高まる。その結果、正当な利用者を認証する際の信頼性が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における実施の形態に係る個人認証装置を人体に装着した説明図である。
【図２】この発明における実施の形態に係る個人認証装置の概略構成を示す説明図である。
【図３】この発明における実施の形態に係る個人認証装置の要部を示す説明図である。
【図４】この発明における実施の形態に係る個人認証装置の使用方法を示す説明図である。
【図５】この発明における実施の形態に係る個人認証装置の腰部の回路構成を示す概略構成図である。
【図６】この発明における実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
【図７】この発明における実施の形態に係る個人認証装置の使用方法を説明したフローチャートである。
【図８】この発明における実施の形態に係る個人認証装置の使用方法を説明したフローチャートである。
【図９】この発明における実施の形態に係る個人認証装置の使用方法を説明したフローチャートである。
【符号の説明】
１２  指紋検出センサ（生体情報検出手段）
１７  脈拍検出部（人体検出手段）
２６  制御部（判別手段）
２８  ＲＡＭ（記憶手段）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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