(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋センサ機能を有し押下された位置に応じて異なる指示を入力するキーと、
前記指紋センサによって検知された指紋を登録するメモリと、
前記メモリに登録されている指紋と新たに前記指紋センサによって検知された指紋とを照合する指紋照合部と、
前記指紋照合部の照合結果、前記指紋が一致したときのみ前記キーから指示を入力できるように切り替える切替部とを備えることを特徴とする移動無線装置。
【請求項２】
前記キーが押下されたときに、該キーにおける押下位置に基づいて入力される指示を検出する検出部を備えることを特徴とする請求項１記載の移動無線装置。
【請求項３】
前記指紋センサは複数のセル又は圧電素子が備えてられており、前記指紋の凹凸に応じて前記各セル又は前記各圧電素子から出力される信号のレベルに基づいて指紋を検知することを特徴とする請求項１又は２記載の移動無線装置。
【請求項４】
前記指紋センサは発光素子が備えられており、前記発光素子から照射された光の反射光に基づいて指紋を検知することを特徴とする請求項１又は２記載の移動無線装置。
【請求項５】
前記指紋センサは１５ｍｍ角以上の大きさであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の移動無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動無線装置及びそれを用いたネットワーク商取引システムに関し、特に、指紋センサを搭載した移動無線装置及びそれを用いたネットワーク商取引システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機などの移動無線装置は、急速に種々の機能が搭載されており、今後、携帯電話機を用いた電子商取引によって商品等を購入したり、購入した商品の決済をすることが予測される。そのため、商品等の購入者を特定することにより、いたずらや盗難品である携帯電話機などによって電子商取引における商品等の購入を防止したり、携帯電話機で決済する個人を認証する機能が求められている。
【０００３】
また、携帯電話機は、一般に数字キーなどを押下してもそれを無効にする機能（以下、「キーロック」と称する。）が設けられており、予め登録等した暗証番号を入力することによりキーロックの設定、解除を行っている。
【０００４】
図８は、特開２０００−１６５３７８号公報に記載されている指紋認証装置のブロック図である。図８に示す指紋認証装置は移動無線装置に搭載されており、移動無線装置機の電源スイッチ１００に指紋読取部２００を設けている。電源スイッチ１００を押すと、指紋認証部４００において指紋認証が行なわれ、その結果、指紋登録部３００に登録した指紋と一致している場合には、移動無線装置機を動作させる。
【０００５】
さらに、マイクロフォン（マイク）６００から入力された音声の声紋を、声紋登録部７００に登録された声紋と声紋認証部８００において照合し、それらが一致したら通話可能とする。通話を開始した後に、一定時間経過したら、タイマ部９００により移動無線装置本体の電源をオフにする。動作状態のままでの紛失や盗難の場合でも、不正使用を防止できる。
【０００６】
また、電源スイッチ１００を押すという簡単な操作だけで指紋認証ができ、移動無線装置機のセキュリティを高めることができる。また、通話キーに多段キーを用いて、半押しで指紋認証と乱数発生を行ない、全押しで通話を行なうようにすることもできる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術は、電源スイッチの指紋読み取り部（以下、「指紋センサ」と称する。）を設けているものの、移動無線装置の小型化に伴って、電源スイッチが小さくなると、十分な指紋認証が行えない場合がある。具体的には、指紋センサの大きさは、指紋を精度よく検出するためには、指がほぼ完全に指紋センサ上に置かれる必要があるので、１５ｍｍ角程度の大きさが必要であると考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は、携帯電話機などの移動無線装置の小型化にともなって搭載しているキーが小さくなっても、指紋を精度よく認証できるようにすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の移動無線装置は、指紋センサ機能を有し押下された位置に応じて異なる指示を入力するキーと、前記指紋センサによって検知された指紋を登録するメモリと、前記メモリに登録されている指紋と新たに前記指紋センサによって検知された指紋とを照合する指紋照合部と、前記指紋照合部の照合結果、前記指紋が一致したときのみ前記キーから指示を入力できるように切り替える切替部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記移動無線装置と、前記移動無線装置の使用者に対して商品又は役務を提供する提供者が取り扱う提供用端末と、前記提供用末と前記移動無線装置とを接続するネットワークとを備えたネットワーク商取引システムであって、前記提供用端末は、前記使用者指紋を登録する登録手段と、前記移動無線装置に対して前記ネットワークを介して指紋を返信するように要求する要求手段と、前記要求手段による要求に応じて前記移動無線装置から前記ネットワークを介して返信される指紋を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された指紋と前記登録手段によって登録されている指紋とを照合する照合手段とを備え、前記照合手段による照合の結果に基づいて前記商品又は役務を提供することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
「構成の説明」
図１は、本発明の実施形態に係る携帯電話機の模式的な外観図である。図１には、基地局との間で電波の送受信を行うアンテナ１と、指紋センサ機能を有しており発呼、この切断等の指示を入力するキー２と、電話番号を入力したり表示部６の表示内容をスクロールする数字キー３と、主として通話時にユーザの声を集音するマイクロフォン４と、主として通話時に相手の声を出力するスピーカ５と、日時・電話番号・電子商取引時の指示等を表示する表示部６とを示している。
【００１３】
なお、符号２は、指紋センサとして用いている場合には、指紋センサ２として説明する。
【００１４】
図２は、図１の内部構成図を示す模式的なブロック図である。図２には、各々複数のセルが２次元に配列されている領域２１〜２３を有する指紋センサ２と、指紋センサ２からの出力をＣＰＵ２４による設定に従って指紋照合部２７と演算部２８〜３０とのいずれかに出力する分岐部２５と、指紋センサ２から出力された信号とメモリ３４に登録されている指紋とを照合する指紋照合部２７と、予め携帯電話機の使用者等が自己の指紋を登録するメモリ２６と、各領域２１〜２３に配列されているセルから出力されるセル信号の和を算出する演算部２８〜３０と、演算部２８〜３０の出力を比較するコンパレータ部３１と、領域２１〜２３にそれぞれ対応して設けられコンパレータ部３１の比較結果に応じて領域２１〜２３が押下された旨の信号を出力するキー制御部３２〜３４と、キー制御部３２〜３４や指紋総合部２７の出力に基づいて各種制御信号を生成するＣＰＵ２４とを示している。
【００１５】
なお、各セルは、ピッチが５０〜１００μｍで配列した微小なセンサー画素のセルである。また、ＣＰＵ２４と分岐部２５とにより切替部を構成しており、演算部２８〜３０とコンパレータ部３１とにより検出部を構成している。
【００１６】
図３は、図２の領域２１〜２３の拡大図である。図３には上記のようにセル４３が２次元の配列されている様子を図示している。各領域２１〜２３は、たとえば物理的に線が引かれることによって区分されていても、そうでなくてもよいが、指紋センサ２として使用する場合には全ての領域２１〜２３の全てから出力される信号を用いて指紋照合を行うようにしている。
【００１７】
また、各領域２１〜２３をキー２として用いる場合には、各領域２１〜２３に配列されているセル４３から出力されるセル信号に基づいて、いずれの指示が入力されたかを判別するようにしている。
【００１８】
図４は、図３の断面図であり、ユーザが指紋センサ２に指４２を置いた様子を示している。指４２には指紋の隆起している隆線部４０と、そうでない谷部４１とがあり、指紋センサ２にユーザが指４２を置くと、シリコンの半導体素子などからなる各セル４３は指紋の凹凸部をいわゆる静電容量方式などによって検知する。
【００１９】
すなわち図４に示すように、隆線部４０と谷部４１とでは、それぞれ各セル４３までの距離や面積が異なるので、それらの間で静電容量が異なり、静電容量の相違に基づいて指紋の凹凸部を検知する。なお、指紋センサ２は、圧力方式や光方式などの他の方式を採用してもよい。
【００２０】
ちなみに圧力方式とは、基板表面を導電性の圧電材料等によって覆うことにより、指４２を指紋センサ２に置いたときに、隆線部４０だけが圧電材料等に接触するので、隆線部４０と接触する圧電材料下の抵抗の変化に基づいて指紋を検知する方式をいう。光方式とは基板に発光素子を設けて、ユーザが指紋センサ２に指を置いたときに、発光素子から指に対して光を当てて、指紋の凹凸部に応じた光の反射角度に基づいて指紋を検知する方式をいう。
【００２１】
「動作の説明」
つぎに、本実施形態に係る携帯電話機の動作について説明する。なお、以下の説明では、各領域２１〜２３に、それぞれたとえば通話の開始の際に押下される「通話キー」、通話の終了の際に押下される「切キー」、上記したキーロックの設定及び解除の際に押下される「ファンクションキー」としての機能を設定している場合を例とし、さらに携帯電話機には、「指紋の登録」、「指紋センサーに指を置く」、「電子商取引」などを実行可能とするメニューを備えており、また、たとえば数字キーの「４」、「６」、「２」、「８」を、表示内容をそれぞれ左右上下にスクロールするのに用いることができるように設定している。
【００２２】
まず、図１に示す携帯電話機のユーザは、携帯電話機本体の電源をオンした状態で、たとえば領域２３を押下すると、表示部６に種々のメニューが表示される。そして、ユーザが表示部６に表示されている各種メニューの中から、所要のキーを押下して「指紋の登録」という旨のメニューを選択、決定すると、ＣＰＵ２４は、表示部６に「指紋センサーに指を置いてください。」という旨を表示する。
【００２３】
ユーザがその指示に応じて指紋センサ２に指を置くと、領域２１〜２３に配列されている各セルからそれぞれ信号が出力される。各領域２１〜２３から出力された信号は、分岐部２５に入力され、指紋照合部２７側へ出力される。換言すると、指紋の登録の際には、ＣＰＵ２４から分岐部２５に対して、入力した信号を指紋照合部２７側へ出力するように設定されている。
【００２４】
つづいて、指紋照合部２７は、分岐部２５から出力された信号をスルーして、それらをメモリ２６に登録する。なお、ユーザの指がたとえば図６（ａ）に示すように領域２１，２２にしか接触していない場合や、図６（ｂ）に示すように領域２２，２３にしか接触していない場合などには、表示部６に「指紋センサの中央部に指を移動させてください」という旨を表示して、指紋照合の際に用いる量を増やして、指紋照合の確実性を担保するようにしている。
【００２５】
以上説明した手順によって、携帯電話機のユーザの指紋がメモリ２６に登録される。なお、この後にメモリ２６は登録が完了した旨の信号をＣＰＵ２４に対して出力する。すると、ＣＰＵ２４は、分岐部２５に対して、入力された信号を演算部２８側へ出力するように設定する。
【００２６】
つぎに、キーロックの設定及び解除の動作について説明する。キーロックの設定を行う場合には、たとえば、ユーザが図１に示す携帯電話機で通話していないときに、領域２３を押下すると、表示部６に種々のメニューが表示される。そして、ユーザが各種メニューの中から、所要のキーなどを押下してキーロックに関するメニューを選択、決定すると、ＣＰＵ２４は、たとえば「指紋センサーに指を置いてください。」という旨を表示部６に表示する。また、ＣＰＵ２４は、分岐部２５への入力信号を指紋照合部２７側へ出力するように設定する。
【００２７】
それから、表示部６に表示されている指示に従って、ユーザが指紋センサ２に指を置くと、領域２１〜２３のそれぞれから信号が出力される。各領域２１〜２３から出力された信号は、分岐部２５に入力され、指紋照合部２７側へ出力される。つづいて、指紋照合部２７は、分岐部２５から出力された信号の入力をトリガとして、メモリ２６に登録されているユーザの指紋を参照して、指紋の照合を行う。
【００２８】
なお、ユーザの指がたとえば図６（ａ）に示すように領域２１，２２にしか接触していない場合や、図６（ｂ）に示すように領域２２，２３にしか接触していない場合などには、表示部６に「指紋センサの中央部に指を移動させてください」という旨を表示して、指紋照合が行えるようにしている。
【００２９】
指紋照合の結果はＣＰＵ２４へ送られる。ＣＰＵ２４は、メモリ２６に登録されている指紋と、指紋センサ２から指紋照合にあたり検知された指紋とが一致しているという旨の結果が送られてきた場合には、表示部６にたとえば鍵の形をした絵を表示する。
【００３０】
一方、メモリ２６に登録されている指紋と、指紋センサ２から指紋照合にあたり検知された指紋とが一致していないという旨の結果が送られてきた場合には、表示部２６にたとえば「指紋が照合できませんでした。」という旨を表示する。また、ＣＰＵ２４は、分岐部２５への入力信号を演算部２８側へ出力するように設定し、キーロックの設定が終了する。
【００３１】
また、設定しているキーロックを解除するためには、たとえば、ユーザが図１に示す携帯電話機で通話していないときに、領域２３を押下することによって、表示部６に表示される種々のメニューの中から、キーロックに関するメニューを選択、決定すると、表示部６には、たとえば「指紋センサーに指を置いてください。」という旨が表示され、分岐部２５は入力信号を指紋照合部２７側へ出力するように設定される。
【００３２】
それから、表示部６に表示されている指示に従って、ユーザが指紋センサ２に指を置くと、キーロックの設定時の手順の同様の手順によって指紋の照合が行われ、メモリ２６に登録されている指紋と、指紋センサ２から指紋照合にあたり検知された指紋とが一致しているという旨の結果が送られてきた場合には、表示部６に表示している鍵の形をした絵を消す。
【００３３】
一方、メモリ２６に登録されている指紋と、指紋センサ２から指紋照合にあたり検知された指紋とが一致していないという旨の結果が送られてきた場合には、表示部２６にたとえば「指紋が照合できませんでした。」という旨を表示する。さらに、分岐部２５に対して入力信号を演算部２８側へ出力するように設定し、設定しているキーロックが解除される。
【００３４】
なお、以上キーロックの設定及び解除の手順について説明したが、その他にも、通話の禁止の設定及び解除や、登録している電話番号の呼出、削除の禁止の設定及び解除など、携帯電話機に一般的に備えられている種々の機能の設定及び解除の際にも、キーロックの設定及び解除の際の手順と同様の手順により指紋の照合を行えるようにしている。
【００３５】
つぎに、キー２として使用する場合の動作について説明する。なお、説明の都合上、各領域２１〜２３に配列されているセルに代えて、押下の有無だけを検知する圧電素子を配列した場合を例とする。
【００３６】
上記のように、指紋照合の後には、分岐部２５は入力信号を演算部２８〜３０側へ出力するように設定されているので、ユーザが領域２１〜２３のいずれかを押下した際に各領域２１〜２３から出力される信号は、演算部２８〜３０側へ出力される。そのため、たとえばユーザが図６（ａ）に示すような態様で領域２１を押下すると、領域２１から分岐部２５へ信号が出力される。このとき、領域２２からも分岐部２５へ信号が出力される。
【００３７】
分岐部２５へ出力された各信号は、演算部２８，２９で各圧電素子の信号の和が算出され、演算結果がコンパレータ部３１へ出力される。具体的には、図６（ａ）では、たとえば概念的には１８個の圧電素子のうち、領域２１では１５個の圧電素子から信号が出力され、領域２２では４個の圧電素子から信号が出力され、領域２３では０個の圧電素子から信号が出力されるので、各圧電素子は押下された場合には「１」、押下されない場合には「０」が出力されるとすれば、演算部２８からコンパレータ部３１には「１５」が出力され、演算部２９からコンパレータ部３１には「４」が出力され、演算部３０からコンパレータ部３１には「０」が出力される。
【００３８】
コンパレータ部３１では各出力を比較して、一番大きい領域を制御するキー制御部を駆動する。ここでは、領域２１からの信号に基づく演算結果が一番大きいので、領域２１に対応して設けられているキー制御部３２が駆動される。すると、キー制御部３２は、ＣＰＵ２４に対して領域２１が押下された旨の信号を出力する。ＣＰＵ２４は、この信号を入力すると発呼可能状態にする。
【００３９】
また、同様に、図６（ｂ）や図５に示す態様で、それぞれ領域２３，２２が押下された場合にも、ＣＰＵ２４にはそれぞれ領域２３，２２が押下された旨の信号が入力され、種々のメニューが表示部６に表示されたり、通話の切断がされる。
【００４０】
なお、通話時には、マイクロフォン４でユーザの発した声を集音し、集音した声に基づく音声信号を符号、変調した高周波信号をアンテナ１及び管轄される基地局等を介して相手側へ送信し、また相手側から基地局等を介して送信された高周波信号をアンテナ１によって受信し、その信号を復調、複合した電気信号に基づく音声信号をスピーカ５から出力する。
【００４１】
さらに、コンパレータ部３１における動作は、上記の手順に代えて、たとえば各領域２１〜２３の中央付近や端部付近の特定の１個または複数個の圧電素子から出力される信号の和を相互に比較することにより、どのキーがユーザに押下されたかを早く特定するようにしてもよい。
【００４２】
つぎに、図１に示す携帯電話機を電子商取引によって商品を購入する際に使用したり、購入した商品の決済をする際に使用する場合の動作について説明する。まず、ユーザは電子商取引における商品又は役務の提供者の操作する提供用端末に、商品等の購入代金の引き落とし先の銀行口座の口座番号や自己の指紋などを登録しておく。
【００４３】
そして、ユーザがたとえば領域２３を押下することによって表示部６に表示される各種メニューのうち、「電子商取引」という旨のメニューを選択、決定すると、携帯電話機は管轄される基地局等を介してインターネットなどのネットワークに接続される。
【００４４】
つづいて、ユーザがたとえばＷＷＷ（world wide web）などの情報サービスを通じて、インターネット上で商品等の販売を行っている者が開設しているホームページにアクセスすると、表示部６に各種商品等のカタログ等が表示される。そして、ユーザが表示されているカタログの中から所望の商品等を選択する。
【００４５】
つづいて、電子商取引における商品等の提供者は、携帯電話機に対して、予め登録してあるユーザの銀行の口座番号などを送信する。すると、携帯電話機では、その口座番号などが表示され、ユーザに対して表示内容に誤りがないかの確認を促す。ユーザが表示内容に誤りがない旨を電子商取引における商品等の販売元に対して返信すると、つづいて携帯電話機に対して、ユーザが指紋センサ２に指４２をおくように促す指示が送信される。
【００４６】
ユーザがこの指示に応じて指紋センサ２上に指４２を置くと、指紋センサ２からの信号が符号、変調され、インターネットを介して電子商取引における商品等の提供者側に対して返信される。そして、この販売元で登録されている指紋と返信された信号とが一致していれば、登録されている銀行口座から商品等の購入代金の引き落としを行うとともに後日郵送などによって購入商品等がユーザに届けられる。
【００４７】
一方、商品等の提供者側で登録されている指紋と携帯電話機側から返信された指紋とが一致していなければ、商品等の販売を行わず、その旨を携帯電話機側へ送信する。この際、ユーザは再度、指紋センサ２を用いて自己の指紋を商品等の提供者側へ返信し直すことが可能であるが、指紋の返信を数回繰り返しても、提供者側で登録されている指紋と返信された信号とが一致していないと判断されれば、セキュリティ確保のためたとえば強制的に提供者側で携帯電話機との接続が切断される。
【００４８】
なお、以上本実施形態では、指紋センサー２をたとえば３つの指示を入力できるキー２と兼用した場合を例に説明したが、図７に示すようにたとえば４つの指示を入力できるキーと兼用してもよく、携帯電話機の小型化により各キーに要求される大きさに応じた数のキーと兼用するようにすればよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の移動無線装置によると、キーロックなどの際や、電子商取引における商品等の購入や、購入代金の決済の際に、使用者本人であるかどうかの認証を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯電話機の模式的な外観図である。
【図２】図１の内部構成図を示す模式的なブロック図である。
【図３】図２の領域２１〜２３の拡大図である。
【図４】図３の断面図である。
【図５】図３の領域２２を中心に指を置いた際に指紋センサで認識される指紋を示す図である。
【図６】図３の領域２１又は２３を中心に指を置いた際に指紋センサで認識される指紋を示す図である。
【図７】図１の携帯電話機の指紋センサの他の例を示す図である。
【図８】従来の指紋認証装置のブロック図である。
【符号の説明】
１  アンテナ
２  キー（指紋センサ）
３  数字キー
４  マイクロフォン
５  スピーカ
６  表示部
２１〜２３  領域
２４  ＣＰＵ
２５  分岐部
２６  メモリ
２７  指紋照合部
２８〜３０  演算部
３１  コンパレータ部
３２〜３４  キー制御部
４０  隆線部
４１  谷部
４２  指
４３  セル
【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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