(57)【要約】【課題】指の静脈パターンを容易に取得することができるとともに、小型で安価な個人認証装置を提供する。【解決手段】検出機構２は、板状の基体４ａと、基体４ａの表面において長手方向に一列に並んでいる複数の受光素子４ｂとを有しているラインセンサ４（検出部）と、ラインセンサ４の上方に設けられた近赤外線のみを透過するフィルタ５と、基体４ａの表面において受光素子４ｂと並列に設けられた複数の光源６とを有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証対象者の指をなぞらせる細窓部に対し近赤外線を照射する照射手段と、
前記近赤外線のうち、前記指の内部で反射された反射近赤外線を感知する受光素子を少なくとも一列に複数並べた検出部とを備えていることを特徴とする個人認証装置。
【請求項２】
なぞらせた前記指から連続して反射される前記反射近赤外線を、前記検出部に一次元データとして時系列取得させ、これらの一次元データを組合せて認証用データを生成する認証用データ生成手段と、
生成された前記認証用データと、すでに登録されている前記認証対象者の登録データとの照合を行う照合手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の個人認証装置。
【請求項３】
前記認証用データ生成手段が、前記一次元データを合成した二次元の静脈パターンからなる認証用データを生成するものであることを特徴とする請求項２に記載の個人認証装置。
【請求項４】
前記認証用データ生成手段が、前記一次元データを時系列に並べた連続一次元データからなる認証用データを生成するものであることを特徴とする請求項２に記載の個人認証装置。
【請求項５】
データを記憶できるデータ記憶手段と、
前記認証用データ生成手段によって生成された認証用データを、前記認証対象者の登録データとして前記データ記憶手段に登録する登録手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の個人認証装置。
【請求項６】
前記細窓部における前記指の載置又は移動を検知する検知器をさらに備えており、
前記検出部における一次元データの時系列取得が、前記検知器と連動して処理されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の個人認証装置。
【請求項７】
前記細窓部に対して直線的に認証対象者の指をなぞらせるために、前記細窓部を途中に有する直線上のガイド溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項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、個人認証装置に関するものであり、特に指の静脈パターンを認識することによって個人認証を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、身体的特徴を利用した個人認証方法としては指紋認証が最も普及しているが、指の物理的な状態（汗や脂の付着など）による認証の失敗や偽造の問題がある。これに対し、近年、手の平や手の甲、指の血管（静脈）パターンを利用した個人認証技術が開発されている（例えば、下記特許文献１など）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２９５６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の静脈パターンを利用した個人認証技術では、静脈パターン画像を取得するためにカメラを使用している。そのため撮影対象との間に、ある程度の撮影距離又は空間が必要なため装置が大きくなり小型化が難しい。
【０００５】
そこで、本発明は、指の静脈パターンを容易に取得することができるとともに、小型で安価な個人認証装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の個人認証装置は、認証対象者の指をなぞらせる細窓部に対し近赤外線を照射する照射手段と、前記近赤外線のうち、前記指の内部で反射された反射近赤外線を感知する反射近赤外線受光素子を少なくとも一列に複数並べた検出部とを備えている。
【０００７】
上記構成により、指の静脈パターンを容易に取得することができるとともに、小型で安価な個人認証装置を提供できる。
【０００８】
本発明の個人認証装置においては、なぞらせた前記指から連続して反射される前記反射近赤外線を、前記検出部に一次元データとして時系列取得させ、これらの一次元データを組合せて認証用データを生成する認証用データ生成手段と、生成された前記認証用データと、すでに登録されている前記認証対象者の登録データとの照合を行う照合手段とをさらに備えていることが好ましい。
【０００９】
上記構成により、静脈パターンを認証用データとして確実に取得することができるとともに、容易に個人認証を行うことができる。
【００１０】
本発明の個人認証装置においては、前記認証用データ生成手段が、前記一次元データを合成した二次元の静脈パターンからなる認証用データを生成するものであることが好ましい。別の観点として、前記認証用データ生成手段が、前記一次元データを時系列に並べた連続一次元データからなる認証用データを生成するものであってもよい。
【００１１】
上記構成により、静脈パターンを認証用データとして容易にデータ化できるとともに、この認証用データを個人認証に容易に利用することができる。
【００１２】
本発明の個人認証装置においては、データを記憶できるデータ記憶手段と、前記認証用データ生成手段によって生成された認証用データを、前記認証対象者の登録データとして前記データ記憶手段に登録する登録手段とをさらに備えていることが好ましい。
【００１３】
上記構成により、その場で認証対象者の認証用データを生成できるとともにデータ記憶手段に登録できるので、該認証対象者が認証用データ登録後すぐに利用できる。
【００１４】
本発明の個人認証装置においては、前記細窓部における前記指の載置又は移動を検知する検知器をさらに備えており、前記検出部における一次元データの時系列取得が、前記検知器と連動して処理されることが好ましい。
【００１５】
上記構成により、指が細窓部に載置された際に検出部による反射近赤外線の検出を始めることができるとともに、指の移動も検知するので、この移動に合わせて検出部における一次元データの時系列取得が可能となる。これにより、正確な一次元データを取得できるので、認証用データを正確に生成することができ、精度の高い個人認証を行うことができる。
【００１６】
本発明の個人認証装置においては、前記細窓部に対して直線的に認証対象者の指をなぞらせるために、前記細窓部を途中に有する直線上のガイド溝が設けられていることが好ましい。
【００１７】
上記構成により、指を細窓部になぞらせた際のブレを防止できるので、より精度の高い個人認証を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る個人認証装置における指載置部１の概略構成側面図である。図２は、図１の個人認証装置における指載置部１の概略構成平面図である。図３は、図１の指載置部１における検出機構２を拡大した概略構成側面図である。図４は、図３の検出機構２におけるラインセンサ４及び光源６を示す図である。なお、図３においてのラインセンサ４及び光源６は、図４におけるIII−III矢視断面でもある。図５は、本発明の実施形態に係る個人認証装置の制御部及び管理部とラインセンサ４及び光源６との関係を示すブロック図である。
【００１９】
本実施形態の個人認証装置は、指載置部１を有するとともに、後述するラインセンサ４や光源６を制御する制御部１１と、制御部１１での結果が出力される管理部１２とを有している。
【００２０】
指載置部１は、指１０の静脈パターンを検出する検出機構２と、この検出機構２を中央部付近に備える板部材３とを有している。
【００２１】
検出機構２は、図３及び図４に示すように、板状の基体４ａと、基体４ａの表面において長手方向に一列に並んでいる複数の受光素子４ｂとを有しているラインセンサ４（検出部）と、ラインセンサ４の上方に設けられた近赤外線のみを透過するフィルタ５と、基体４ａの表面において受光素子４ｂと並列に設けられた複数の光源６とを有している。なお、図示しないが、一変形例として、上述のような複数の受光素子４ｂからなる基体４ａの長手方向に沿った列を、基体４ａの短手方向に複数並べてなる検出機構２としてもよい。
【００２２】
フィルタ５は、指１０がなぞられる細窓部５ａを表面に有している。細窓部５ａの周囲には、指１０の載置又は移動を検知する指検知器（図示せず）が設けられている。具体的には、押圧されたことによって指１０の載置を検知するスイッチや、画像の常時監視による変化を検出して指１０の移動を検知するものなどが挙げられる。
【００２３】
光源６は、近赤外線を細窓部５ａ上部の指１０に向けて発射するものである。受光素子４ｂは、光源６から発射された近赤外線のうち、指１０の内部で反射された近赤外線を受光（感知）できるように配設されている。
【００２４】
制御部１１は、予め設定されたプログラムに従って制御動作を行うＣＰＵ１３と、データを記憶できる記憶部１４（データ記憶手段）と、個人認証の照合結果などを表示できる表示出力部１５と、認証対象者などによってパスワードなどの操作入力が可能な操作入力部１６と、ラインセンサ４から画像を取り込むための画像入力Ｉ／Ｆ（インタフェース）１７と、光源６を制御するための光源制御Ｉ／Ｆ１８と、制御部１１で処理された個人認証の照合結果信号を出力できる結果出力Ｉ／Ｆ１９とを有している。
【００２５】
ＣＰＵ１３は、図示しないプログラムＲＯＭ及び制御ＲＡＭと接続されており、これらとともにいわゆるマイクロコンピュータ（図示せず）を形成している。ＲＯＭには、各部などへ送信するための各種制御指令（コマンド）等が格納されている。当該コマンドとしては、例えば、（１）近赤外線が照射された指１０の内部から連続して反射される反射近赤外線を、ラインセンサ４に一次元データとして時系列取得させ、これらの一次元データを組合せて認証用データを生成する処理に関するコマンド（認証用データ生成手段）、（２）認証用データと、すでに登録されている認証対象者の登録データとを照合する処理に関するコマンド（照合手段）、（３）生成された認証用データを、認証対象者の登録データとして記憶部１４に登録する処理に関するコマンド（登録手段）、（４）（３）の登録処理に登録用ＩＤ番号を割り当てる処理に関するコマンド、（５）検出器から送信された信号に基づいて、指１０が細窓部５ａに載置されたかどうかを判定する処理に関するコマンド、（６）表示出力部１５に対する表示制御に関するコマンド等が格納されている。
【００２６】
上記（１）の認証用データの生成に関するコマンドにおいては、一次元データを合成した二次元の静脈パターンからなる認証用データを生成するものであってもよいし、一次元データを時系列に並べた連続一次元データからなる認証用データを生成するものであってもよい。
【００２７】
上記の各種コマンドは、所定条件の成立を契機としてＣＰＵ１３によってＲＯＭから呼び出されてＲＡＭにセットされる。そして、ＲＡＭにセットされたコマンドは所定のタイミングで表示出力部１５などの制御したい部分に供給される。各部は、供給されたコマンドに基づいて各種の処理を実行する。
【００２８】
記憶部１４は、上述のマイクロコンピュータによって、上述のように生成された認証用データが、認証対象者の登録データとして登録されるものであるとともに、個人認証のための照合の際に、情報が引き出されるものである。
【００２９】
管理部１２は、制御部１１から出力された個人認証の結果を受けて、これに伴った他の制御（例えば、認証対象者に対し所定の部屋への入室許可を発行し、扉などを開錠）を行う部位である。この管理部１２は、いわゆるパソコンでもよい。
【００３０】
次に、本実施形態の個人認証装置における対象者の個人データの登録処理、及び、認証対象者の照合処理について説明する。
【００３１】
（対象者の個人データの登録処理）
上述のマイクロコンピュータによって、対象者の個人データの登録処理が実行されると、図６の処理ルーチンに示すように、登録処理の初期化が行われた後（Ａ１）、登録用ＩＤ番号が１つ割り当てられる（Ａ２）。次に、対象者の指１０が細窓部５ａ上部に載置されたかどうかが、指検出器（図示せず）から送信された信号に基づいて、上述のマイクロコンピュータによって判定される（Ａ３）。載置されなかったと判定された場合（Ａ３、ＮＯ）、再度、対象者の指が細窓部５ａ上部に載置されたかどうかが判定される。対象者の指１０が載置されたと判定された場合（Ａ３、ＹＥＳ）、一次元データ取得処理に実行が移行される（Ａ４）。この一次元データ取得処理では、光源制御Ｉ／Ｆ１８を介した命令によって光源６から発射された近赤外線のうち指１０で反射した近赤外線をラインセンサ４で検出し、画像入力Ｉ／Ｆ１７によって画像信号として取り込んだ後、記憶部１４に一時的に記憶蓄積させておくという処理が実行される。
【００３２】
次に、指１０が移動したかどうかが、指検出器（図示せず）から送信された信号に基づいて、上述のマイクロコンピュータによって判定される（Ａ５）。指１０が移動したと判定された場合（Ａ５、ＹＥＳ）、再度、一次元データ取得処理に実行が移行される（Ａ４）。指が移動している限りは、これらの処理が繰り返されることになる。指１０が移動したと判定されなかった場合（指１０が検出されなくなった場合を含む）（Ａ５、ＮＯ）、認証用データを生成するのに必要な一次元データの取得が終了しているかどうかが判定される（Ａ６）。例えば、一時的に指１０の移動が停止され、必要な一次元データの取得が終了していないと判定された場合（Ａ６、ＮＯ）、再度、一次元データ取得処理に実行が移行され（Ａ４）、指１０が移動したかどうかも判定される（Ａ５）。必要な一次元データの取得が終了したと判定された場合（Ａ６、ＹＥＳ）、取得された全一次元データを組合せて認証用データを生成する処理に実行が移行される（Ａ７）。
【００３３】
このときの認証用データを生成する処理においては、一次元データを合成した二次元の静脈パターンからなる認証用データを生成する処理、若しくは、一次元データを時系列に並べた連続一次元データからなる認証用データを生成する処理のどちらか、あるいはどちらも実行することとしてもよい。
【００３４】
そして、上述のようにして生成された認証用データを登録用ＩＤ番号に関連付けされた登録データとして記憶部１４に登録する（記憶させる）処理に実行が移行され（Ａ８）、終了する。
【００３５】
（認証対象者の照合処理）
上述のマイクロコンピュータによって、認証対象者の照合処理が実行されると、図７の処理ルーチンに示すように、照合処理の初期化が行われる（Ｂ１）。次に、対象者の指１０が細窓部５ａ上部に載置されたかどうかが、指検出器（図示せず）から送信された信号に基づいて、上述のマイクロコンピュータによって判定される（Ｂ２）。載置されなかったと判定された場合（Ｂ２、ＮＯ）、初期化されるとともに（Ｂ１）、再度、対象者の指が細窓部５ａ上部に載置されたかどうかが判定される。対象者の指１０が載置されたと判定された場合（Ｂ２、ＹＥＳ）、一次元データ取得処理に実行が移行される（Ｂ３）。ステップＢ３〜ステップＢ６までは、上述した対象者の個人データの登録処理におけるステップＡ４〜ステップＡ７までと同様の処理が実行される。
【００３６】
そして、ステップＢ６において生成された認証用データと、上述した対象者の個人データの登録処理などによって、すでに登録されている登録データとが一致しているかどうかの判定処理（照合処理）に実行が移行される（Ｂ７）。一致しないと判定された場合（Ｂ７、ＮＯ）、最初からやり直しとなり、登録処理の初期化に実行が移行される（Ｂ１）。一致したと判定された場合（Ｂ７、ＹＥＳ）、結果出力Ｉ／Ｆ１９を介して管理装置へ結果を出力する処理に実行が移行され（Ｂ８）、これに伴った他の制御が管理装置において行われる。その後、最初に戻って、登録処理の初期化処理に実行が移行された上で、別の認証対象者のアクセスを待機する（指を検出できる）状態（Ｂ２）としておくこともできる。
【００３７】
本実施形態によれば、指の静脈パターンを容易に取得することができるとともに、小型で安価な個人認証装置を提供できる。また、静脈パターンをデータ化することができるので、認証用データとして容易且つ確実に取得することができるとともに、容易に個人認証を行うことができる。
【００３８】
また、その場で認証対象者の認証用データを生成できるとともに記憶部に登録できるので、該認証対象者が認証用データ登録後すぐに、本実施形態の個人認証装置を利用できるようになる。
【００３９】
また、指１０が細窓部５ａに載置された際に検出機構２による反射近赤外線の検出を始めることができるとともに、指１０の移動も検知するので、この移動に合わせてラインセンサ４における一次元データの時系列取得が可能となる。これにより、正確な一次元データを取得できるので、認証用データを正確に生成することができ、精度の高い個人認証を行うことができる。
【００４０】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態の変形例として、図８や図９に示すように、細窓部に対して直線的に認証対象者の指をなぞらせるためのガイド溝がある指載置部を用いた個人認証装置としてもよい。以下に図８及び図９に示した指載置部について具体的に説明する。なお、上記実施形態と同様の部位に関しては、その説明を省略することがある。
【００４１】
図８は、本発明の実施形態に係る個人認証装置の変形例１の指載置部を示す図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）のVII−VII矢視断面図である。本変形例の指載置部２１は、上記実施形態における検出機構２と同様の検出機構２２と、この検出機構２２を中央部付近に備える板部材２３とを有している。検出機構２２は、上記実施形態の細窓部５ａと同様の細窓部２５ａを有している。また、板部材２３の表面において、細窓部２５ａの両端部を中央部で挟むように並列に設けられたガイド溝形成部材２４ａ、２４ｂからなるガイド溝２４を有している。
【００４２】
図９は、本発明の実施形態に係る個人認証装置の変形例２の指載置部を示す図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）のVIII−VIII矢視断面図である。本変形例の指載置部３１は、上記実施形態における検出機構２と同様の検出機構３２と、この検出機構３２を中央部付近に備える板部材３３とを有している。検出機構３２は、上記実施形態の細窓部５ａと同様の細窓部３５ａを有している。また、板部材３３の表面において、細窓部３５ａを中央部に配する凹部形状のガイド溝３４を有している。
【００４３】
図８及び図９に示した指載置部を有する個人認証装置によると、上記実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、指を細窓部になぞらせた際のブレを防止できるので、より精度の高い個人認証を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態に係る個人認証装置における指載置部１の概略構成側面図である。
【図２】図１の個人認証装置における指載置部の概略構成平面図である。
【図３】図１の指載置部における検出機構を拡大した概略構成側面図である。
【図４】図３の検出機構におけるラインセンサ及び光源を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る個人認証装置の制御部及び管理部とラインセンサ４及び光源６との関係を示すブロック図である。
【図６】対象者の個人データの登録処理ルーチンにおけるフローチャートである。
【図７】認証対象者の照合処理ルーチンにおけるフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る個人認証装置の変形例１の指載置部を示す図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）のVII−VII矢視断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る個人認証装置の変形例２の指載置部を示す図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）のVIII−VIII矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１、２１、３１    指載置部
２、２２、３２    検出機構
３、２３、３３    板部材
４    ラインセンサ（検出部）
５    フィルタ
５ａ、２５ａ、３５ａ  細窓部
６    光源
１０  指
１１  制御部
１２  管理部
１３  ＣＰＵ
１４  記憶部
１５  表示出力部
１６  操作入力部
１７  画像入力Ｉ／Ｆ
１８  光源制御Ｉ／Ｆ
１９  結果出力Ｉ／Ｆ
２４、３４  ガイド溝
【図１】
2007301060.tif 000003
【図２】
2007301060.tif 000004
【図３】
2007301060.tif 000005
【図４】
2007301060.tif 000006
【図５】
2007301060.tif 000007
【図６】
2007301060.tif 000008
【図７】
2007301060.tif 000009
【図８】
2007301060.tif 000010
【図９】
2007301060.tif 000011