(57)【要約】【課題】指の置き状態を外部から目視できる指置台を設けて、指の掌側の静脈の圧迫による認証率低下を回避する。【解決手段】指静脈により生体認証する指静脈認証装置は、光源部と、撮像部と、指の静脈に基づく情報を抽出する制御部と、指が置かれる指置き台と、指置き台上に設けられ、指の第１の端部の位置を示す第１のガイド部と、指の第１の端部が、第１のガイド部が指定する第１の指定位置に接触していることを検知する第１のセンサと、指置き台と対向する位置に配置され、第２の端部を第２の指定位置に誘導する第２のガイド部と、指の第２の端部が、第２のガイド部が指定する第２の指定位置に接触していることを検知する第２のセンサと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指静脈により生体認証する指静脈認証装置において、
近赤外光を照射する光源部と、
使用者の指を透過した前記光源部からの近赤外光を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像から静脈パターンを抽出する制御部と、
前記指が置かれる指置き台と、
前記指置き台上に設けられ、前記指の第１の端部の位置を示す第１のガイド部と、
前記指の第１の端部が、前記第１のガイド部が指定する第１の指定位置に接触していることを検知する第１のセンサと、
前記指置き台と対向する位置に配置され、前記第２の端部を第２の指定位置に誘導する第２のガイド部と、
前記指の第２の端部が、前記第２のガイド部が指定する第２の指定位置に接触していることを検知する第２のセンサと、
を備える
ことを特徴とする、指静脈認証装置。
【請求項２】
前記第１のセンサが、前記指の第１の端部が前記第１の指定位置に接触していることを検知した場合に点灯する第１の検知部材と、
前記第２のセンサが、前記指の第２の端部が前記第２の指定位置に接触していることを検知した場合に点灯する第２の検知部材と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の指静脈認証装置。
【請求項３】
前記第１のガイド部は、前記指の指先側の位置を示し、
前記第２のガイド部は、前記指の根本側の位置を示し、
前記第１のガイド部が前記第２のガイド部より下方に位置する
ことを特徴とする、請求項２に記載の指静脈認証装置。
【請求項４】
前記第１のセンサと前記第２のセンサとを対向する面に配置する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の指静脈認証装置。
【請求項５】
前記第１のセンサは、前記指の掌側に配置し、
前記第２のセンサは、前記指の甲側に配置する、
ことを特徴とする、請求項４に記載の指静脈認証装置。
【請求項６】
前記第１のガイド部は、所定の高さを有し、
前記第１のガイド部と前記第２のガイド部との空間の間隔は、前記第１のガイド部の高さより狭い
ことを特徴とする、請求項５に記載の指静脈認証装置。
【請求項７】
前記撮像部は前記指置き台の内部に設けられ、
前記指置き台の内部に設けられた傾斜形状の撮像部土台の上に前記撮像部を設ける
ことを特徴とする、請求項１に記載の指静脈認証装置。
【請求項８】
前記指置き台を傾斜形状とする
ことを特徴とする、請求項１に記載の指静脈認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指静脈認証装置に関し、ガイド機構を備えた指静脈認証装置に適用して好適なるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、金融機関で磁気カードやＩＣカードの個人認証手段として、指紋や虹彩、血管パターンといった個人の生体情報を用いる生体認証が注目されている。特に、指の掌側の静脈パターンを用いた指静脈認証方式は、指紋のような犯罪捜査を連想させたり、虹彩のように直接眼球に光を照射したりすることがないため心理的抵抗感が少なく、また、容易に観測できる生体表面ではなく内部の特徴のため、偽造が困難という利点がある。
【０００３】
このような指静脈認証装置で本人認証を行う場合に、指の置き方が一定でないことが原因で、本人であるにも関わらず本人認証に失敗するケースがある。本人認証に失敗するケースの一つとして、指を装置に置く際に指の掌側を強く押し付ける事例がある。この指の掌側の押し付けによって指の血管が圧迫され、静脈パターンが変化してしまうことが認証に失敗する要因となっている。
【０００４】
例えば特許文献１では、この指の押し付けを回避する技術として、指を挿入する挿入孔を筐体に設け、当該筐体の内部上面に指の甲側を接触させながら指を置く認証装置が開示されている。また、特許文献２では、指を挿入する挿入孔の入り口上部に指押当て部を設け、指の根元を前記押当て部に当てながら指を置く認証装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−９９１４９号公報
【特許文献２】特開２００４−４９７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１及び特許文献２では、認証装置に設けられた挿入孔を通して指を筐体内部に挿入するため、使用者自身が指の位置や指の置き状態を目視で確認することができないという問題があった。また、挿入孔入り口にだけ指押当て部を設けた場合、指の根元から指先までの置き方が固定できないため、指の置き方に自由度が生じ、指の登録時と認証時の指の置き方が変わる可能性が高く、認証率の低下につながるという問題があった。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、指静脈に基づく情報を用いた個人認証の認証率低下を回避することが可能な指静脈認証装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために本発明においては、指静脈により生体認証する指静脈認証装置において、近赤外光を照射する光源部と、使用者の指を透過した前記光源部からの近赤外光を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像から静脈パターンを抽出する制御部と、前記指が置かれる指置き台と、前記指置き台上に設けられ、前記指の第１の端部の位置を示す第１のガイド部と、前記指の第１の端部が、前記第１のガイド部が指定する第１の指定位置に接触していることを検知する第１のセンサと、前記指置き台と対向する位置に配置され、前記第２の端部を第２の指定位置に誘導する第２のガイド部と、前記指の第２の端部が、前記第２のガイド部が指定する第２の指定位置に接触していることを検知する第２のセンサと、を備えることを特徴とする、指静脈認証装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、指の静脈の認証率低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る指静脈認証装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態にかかる指静脈認証装置の外観を示す概念図である。
【図３】同実施形態にかかる指置き台に指を置いた時の指静脈認証装置の断面図である。
【図４】同実施形態にかかる指静脈認証装置の指の挿入側から見た図である。
【図５】同実施形態にかかる指静脈認証装置を上部から見た図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る指静脈認証装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１２】
（１）第１の実施の形態
図１を参照して、本実施の形態にかかる指静脈認証装置の構成について説明する。図１は、指静脈認証装置１００の構成図を示す。図１に示すように、指静脈認証装置１００は、制御部１０１、光源部１０２、撮像部１０３、指先センサ１０４、指先ＬＥＤ１０５、指置きセンサ１０６、指置きＬＥＤ１０７及び通信部１０８から構成される。また、指静脈認証装置１００は、通信部１０８を介して上位端末１０９に接続される。上位端末１０９としては、紙幣取扱装置、自動取引装置、自動取引装置の上位装置にあたるホストなども含まれる。
【００１３】
制御部１０１は、プロセッサ、メモリ、これらを接続するバスなどを含むものであってよい。制御部１０１は、指静脈認証装置１００の各構成部の動作を制御する。具体的に、制御部１０１は、指先センサ１０４によって指先が指静脈認証装置１００に接触しているかを検知し、指先が接触していると判定した場合は指先ＬＥＤ１０５を点灯させる。また、指置きセンサ１０６によって指根元が指静脈認証装置１００に接触しているかを検知し、指根元が接触していると判定した場合は指置きＬＥＤ１０７を点灯させる。
【００１４】
また、指先と指根元がともに指静脈認証装置に接触していると判定した場合には、光源部１０２から指の静脈の撮像に最適な量の光を照射させ、撮像部１０３にて指の静脈を撮像させる。
【００１５】
制御部１０１は、静脈パターンを登録する際に、以下の処理を実行する。すなわち、制御部１０１は、制御部１０１内で取得した静脈画像から、本人認証時の特徴データとなる静脈パターンを抽出し、これを本人認証用の登録データに変換し、通信部１０８を介して上位端末１０９へ送信する。
【００１６】
また制御部１０１は、静脈パターンを認証する際に、以下の処理を実行する。すなわち、制御部１０１は、指先センサ１０４によって指先が指静脈認証装置１００に接触しているかを検知し、指先が接触していると判定した場合は指先ＬＥＤ１０５を点灯させる。また指置きセンサ１０６によって指根元が指静脈認証装置１００に接触しているかを検知し、指根元が接触していると判定した場合は指置きＬＥＤ１０７を点灯させる。
【００１７】
そして、制御部１０１は、指先と指根元がともに指静脈認証装置１００に接触していると判定した場合には、光源部１０２から指の静脈の撮像に最適な量の光を照射させ、撮像部１０３にて指の静脈を撮像する。そして、制御部１０１内で取得した静脈画像から本人認証時の特徴データとなる静脈パターンを抽出し、得られた静脈パターンと予め取得した登録データとを照合して類似度を算出する。算出した類似度がある決められた閾値を超えるか否かにより本人認証を行い、通信部１０８を介して認証結果を上位端末１０９へ送信する。なお、静脈パターンを登録する際の制御部１０１の処理及び静脈パターンを認証する際の制御部１０１の処理の一部又は全部を上位端末１０９の制御部（プロセッサ、メモリ、バスなどを含む）などで実施してもよい。
【００１８】
次に、指静脈認証装置１００の外観について説明する。図２は、本実施形態における指静脈認証装置の外観図である。図２に示すように、指静脈認証装置１００は、指を置くための指置き台２１０と、指置き台２１０の上面に近赤外光以外の光を遮断するフィルタ２１３を設ける。
【００１９】
さらに、フィルタ２１３の先端に指先ガイド部２１１を設け、指置き台２１０を覆う形で、あるいは指置き台２１０に対向するように指置き誘導ガイド部２１２を設ける。指先ガイド部２１１は、指置き台２１０の上面に突起するように設けられ、指先に沿うように弓型形状に形成されている。指置き台２１０、指先ガイド部２１１、指置き誘導ガイド２１２は、プラスチックなどで成型されていてもよい。
【００２０】
これにより、指置き誘導ガイド部２１２から挿入された指は、指先ガイド部２１１に接触して指先ガイド部２１１より先に挿入されずに固定される。さらに、指先ガイド部２１１と指置き誘導ガイド部２１２との隙間の間隔を、指先ガイド部２１１の高さよりも狭くすることにより、指が指先ガイド部２１１と指置き誘導ガイド部２１２との間を通過しない構造としている。
【００２１】
また、指先ガイド部２１１が弓型形状に形成されているため、利用者に不快感を与えることなく、指先を定位置に固定させることができる。
【００２２】
指置き誘導ガイド部２１２は、指の甲を覆うように指の長さ方向に沿ってアーチ状に形成され、指置きアーチ形状の一部が延在して指置き台に設置される。指置きアーチ形状の一部から延在した設置部材は柱状に形成され、指置き誘導ガイド部２１２を指置き台に固定する。指置きアーチ形状内に光源部３０２や指置きセンサ１０６などが内蔵されるため、指置きアーチ形状の一部から延在した設置部材は、指置きアーチ形状を支えるための太さを必要とする。
【００２３】
また、指置き誘導ガイド部２１２は、指先側の第一の端部が、指根本側の第二の端部より下方に位置するように指置き台２１０に設置される。これにより、指置き誘導ガイド部２１２に挿入された指先が下方となるようにガイドすることができ、指静脈認証装置１００の上方からの指の出し入れが容易となる。
【００２４】
また、指静脈認証装置１００を設置する接地面の水平面と指置き台２１０との角度より、接地面の水平面と指置き誘導ガイド部２１２との角度を広角としている。これにより、指置き台２１０と指置き誘導ガイド部２１２との間に空間を設けることができ、指静脈認証装置１００の上方からの指の出し入れが容易となる。
【００２５】
また、指置き台２１０と、指置き誘導ガイド部２１２の指置きアーチ形状との間に空間を設け、さらに、指置き誘導ガイド部２１２の指側の形状を、指置き台２１０に対して傾斜形状とすることにより、斜め上部方向からの指の挿入をガイドし、指静脈認証装置１００の上方からの指の出し入れが容易となる。また、指置き台２１０と指置き誘導ガイド部２１２の指置きアーチ形状との間に空間を設けているため、静脈撮像の対象となる指以外の指や手の平の自由度を維持することができる。
【００２６】
本実施の形態では、図２に示すように、指置き台２１０の接地面が水平である場合を例示して説明したが、かかる例に限定されない。例えば、指置き台２１０の接地面が垂直面であったり、斜面であったりしてもよい。この場合も、指置き台２１０と指置き誘導ガイド部２１２との位置を上記構成とすることにより、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
指先センサ１０４により指先ガイド部２１１に指が接触したことを検知すると点灯する指先ＬＥＤ１０５、及び、指置きセンサ１０６により指置き誘導ガイド部２１２に指が接触したことを検知すると点灯する指置きＬＥＤ１０７を誘導ガイド部２１２の上面に配置する。
【００２８】
このように、指先センサ１０４及び指置きセンサ１０６の２つのセンサの検知結果を表す２つの検知部材である指先ＬＥＤ１０５及び指置きＬＥＤ１０７を、指置き誘導ガイド部２１２の上面の同一面に配置することにより、異なる位置となる指先及び指元の位置の状態を一目で確認することが可能となる。さらに、指先センサ１０４の上方に指先ＬＥＤ１０５を配置し、指置きセンサ１０６の上方に指置きＬＥＤ１０７を配置することにより、指先の位置または指元の位置のいずれが指定された位置に置かれていないかを容易に把握させることができる。なお、指先センサ１０４、指置きセンサ１０６は、圧力センサ、静電センサ、光センサ、又は赤外線センサなどであってよい。
【００２９】
次に、図３を参照して、指静脈認証装置１００を使用した、指の置き方の誘導方法について説明する。図３は、指静脈認証装置に指を置いた状態において、図２の(a)-(b)の切断面を(Ｘ)方向へ見た時の断面を示している。
【００３０】
図３に示すように、使用者はまず指置き台２１０の先端にある指先ガイド部２１１に指３１４の先を接触させ、さらに指３１４の甲全体を指置き誘導ガイド部２１２に押し当てながら指を固定させる。
【００３１】
このように、本実施の形態では、指先を指先ガイド部２１１に固定し、さらに、指の甲全体を指置き誘導ガイド部２１２に固定させる置き方となっている。また、指先センサ１０４を指の掌側に配置し、指置きセンサ１０６を指先センサ１０４と対向する面、すなわち指の甲側に配置している。これにより、指の置き方の自由度を抑制した状態で、指静脈を撮像することが可能となる。
【００３２】
さらに、指の甲側を指置き誘導ガイド部２１２に沿って固定させているため、指３１４の掌側と指置き台２１０との間に空間が生じ、指の掌側の押し付けを回避しつつ自由度の少ない置き方へ導きやすい構造としている。
【００３３】
また、指置き誘導ガイド部２１２は、指３１４を完全に覆い囲む形状ではないため、指静脈認証装置１００の外部から使用者自身または使用者を補助する第三者が指３１４の置き方を目視で確認することもできる。
【００３４】
また、指先ガイド部２１１から指先側の指置き台２１０の上面直下には、指先センサ１０４が設けられている。指先センサ１０４により指３１４の接触が検知されると、指先ＬＥＤ１０５が点灯される。これにより、使用者に指先が正しく指先ガイド部２１１に触れていることを通知することができる。
【００３５】
また、指置き誘導ガイド部２１２内部の指根元側付近には、指置きセンサ１０６が設けられている。指置きセンサ１０６により指３１４の接触が検知されると、指置きＬＥＤ１０７が点灯される。これにより、使用者に指の甲の根元が正しく指置き誘導ガイド部２１２に触れていることを通知することができる。
【００３６】
光源部３０２は、指置き誘導ガイド部２１２の内部に指先側から指根元側に向けて直列に設けられる。指先センサ１０４及び指置きセンサ１０６が指の接触を検知すると、光源部３０２から指３１４に対して近赤外光が照射される。このとき光源部３０２の指根元側の光源は指先側の光源に比べて指３１４までの距離が短いため、指３１４に対して指先から指根元まで均一な光量を照射するためには、指根元側の光源は指先側の光源よりも照射する光量を抑えるのが望ましい。そのため、光源の配置位置に応じて照射する光量を制御する処理を設けてもよいし、指先側と指根元側とで照射される光量が異なる光源を設けてもよい。
【００３７】
なお、図３では、光源部３０２は指３１４の上面から照射する形態としているが、本実施の形態の如く照射方式を限定するものではなく、指３１４の下面、斜めなどから照射する方式の指静脈認証装置１００に対しても本発明を適用することは可能である。
【００３８】
撮像部３０３は、指置き台２１０の内部に設けられる。撮像部３０３は、光源部３０２から照射された近赤外光を、フィルタ２１３を介して受光して指３１４の静脈を撮像する。このとき、指３１４は、指先ガイド部２１１と指置き誘導ガイド部２１２によって置き方が固定されているため、指置き台２１０に対する指３１４の傾斜角度も一定となる。この傾斜と平行した傾斜形状の撮像部土台３１５を指置き台２１０の中に設け、その上に撮像部１０３を設けることで、指３１４と撮像部３０３の撮像面が平行な位置関係となる。これにより、撮像部１０３から指３１４の指先側および指根元側までの距離が一定となり、指３１４の静脈を均一的に撮像することができる。
【００３９】
図４は、図２の指静脈認証装置１００を(Ｙ)方向に見た図、すなわち、指静脈認証装置１００の指の挿入側から見た場合を示す。
【００４０】
指置き誘導ガイド部２１２は、指の甲側の丸みに合わせたアーチ状の形状をしており、フィルタ２１３を覆う形で指置き台２１０の上に設けられる。これにより、指静脈認証装置の上方からの外光がフィルタ２１３に入り込むのを防ぐ効果がある。なお、図４では、フィルタ２１３の左右には仕切りを設けておらず、フィルタ２１３や指置き台２１０を清掃しやすい形状としているが、埃などの異物混入を防ぐためにフィルタ２１３の左右に仕切り板を配置してもよい。
【００４１】
図５は、図２の指静脈認証装置１００を(Ｚ)方向へ見た時の図、すなわち、指静脈認証装置１００を上部から見た場合を示す。
【００４２】
指置き誘導ガイド部２１２の上面に、指先が置かれたとこを視覚的に通知するための指先ＬＥＤ１０５と、指の甲が置かれたことを視覚的に通知するための指置きＬＥＤ１０７が設けられている。上記したように、指先ＬＥＤ１０５により指先が定位置に置かれたかを確認させ、指置きＬＥＤ１０７により指元が定位置に置かれたかを確認させることができる。このように、指先側の上部に指先ＬＥＤ１０５を配置し、指元側の上部に指置きＬＥＤ１０７を配置させることにより、指先と指元が定位置に置かれているかを一目で確認させることができる。
【００４３】
本実施の形態では、指置き誘導ガイド部２１２の上部に指先ＬＥＤ１０５及び指置きＬＥＤ１０７を配置しているが、かかる例に限定されず、ＬＥＤを誘導ガイド部２１２の前面や側面に設けたり、指置き台２１０に設けたりしてもよい。
【００４４】
（２）第２の実施の形態
図６に、本実施の形態にかかる、指静脈認証装置１００´の断面図を示す。本実施の形態の指静脈認証装置１００´は、第１の実施の形態とは、図３に示す指静脈認証装置１００の指置き台２１０を傾斜形状とした指置き台２１０´を備える点で異なっている。
【００４５】
本実施の形態の指静脈認証装置１００´は、傾斜形状の指置き台２１０´を備える点以外は第１の実施の形態と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。本発明の指静脈認証装置は、このように、第１の実施の形態に示した水平形状の指置き台に限定することなく、図６に示すような指３１４の傾斜と撮像部土台３１５と平行する傾斜形状とした指置き台２１０´としても同様の効果を得ることができる。
【００４６】
このように指置き台２１０´のを傾斜形状とすることにより、指置き台２１０´に設けられたフィルタ２１３と撮像部土台３１５とが平行の位置関係となる。これにより、撮像部１０３が、光源部３０２から照射されフィルタ２１３に入射した近赤外光を漏れ無く受光することが可能となる。
【００４７】
以上、第１の実施形態、第２の実施形態を用いて詳細に説明をしてきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、指置き台上の第一のガイド部と、指置き台に対向する第二のガイド部と、それぞれのガイド部に検知センサを有するものであればよい。当該構成により、指の掌面と甲面の接触を検知することが可能となり、指静脈の登録又は認証を行う際に、指の静脈情報を安定して取得したり抽出したりすることが可能となる。さらには、指置き台と指との間に空間を設ける構成をとっていてもよい。これにより、圧迫による指の静脈情報の乱れを抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００４８】
１００    指静脈認証装置
１０１    制御部
１０２    光源部
１０３    撮像部
１０４    指先センサ
１０６    指置きセンサ
１０８    通信部
１０９    上位端末
２１０    指置き台
２１１    指先ガイド部
２１２    誘導ガイド部
２１３    フィルタ
３０２    光源部
３０３    撮像部
３１４    指
３１５    撮像部土台
【図１】
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【図２】
2016224692.tif 000004
【図３】
2016224692.tif 000005
【図４】
2016224692.tif 000006
【図５】
2016224692.tif 000007
【図６】
2016224692.tif 000008