(57)【要約】【課題】ユーザが自然な姿勢で、指紋認証を行なわせることが可能な小型記憶装置を提供する。【解決手段】筺体１２の略中央部には被検出対象の指の向きが前記筺体の長手方向と直交するように配向される指紋読み取りセンサ１３を配設している。また、筺体１２の内部には、所定のデータを記憶するデータメモリと、指紋読み取りセンサにより読み取られる指紋画像データを予め記憶されている指紋データに基づいて指紋照合を可能とする認証部と、この認証部による照合結果に対応してデータメモリに対する前記電子機器からのアクセスの可否を制御する制御部とを有し、認証部は指紋読み取りセンサにて読み取られる指紋画像データと前記記憶されている指紋データとの照合に際して前記指紋画像データの上下を逆にした照合が可能である。【選択図】図１
2009251988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体と、
前記筺体の一端に配置され、電子機器と抜き差しして接続するための端子とを有し、
前記筺体には、被検出対象の指の上下の向きを前記端子の抜き差し方向に対して略垂直になるよう読み取る指紋読み取りセンサが配置され、
前記筺体の内部には、所定のデータを記憶するデータメモリと、
前記指紋読み取りセンサにより読み取られる指紋画像データを、予め読み取られた指紋に基づいて作成された指紋データを用いて指紋照合する認証部と、
この認証部による照合結果に対応して前記データメモリに対する前記電子機器からのアクセスの可否を制御する制御部とを有し、
前記認証部は、前記指紋読み取りセンサにより読み取られた前記指紋画像データと、同読み取られた指紋画像データの上下の向きを反転させた指紋画像データとの少なくとも一方を用いて照合を行なうことを特徴とする小型記憶装置。
【請求項２】
前記指紋読み取りセンサは、スイープ型の指紋読み取りセンサであることを特徴とする請求項１に記載の小型記憶装置。
【請求項３】
前記認証部は、前記指紋読み取りセンサに読み取られた指紋画像データが認証されない場合は、前記指紋画像データの上下の向きを反転させて、この反転させた指紋画像データを用いて照合を行なうことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の小型記憶装置。
【請求項４】
前記指紋読み取りセンサは、読み取り対象の指紋を有する指の動きを検出するタッチパッドとしての機能を有し、
前記認証部は、前記指紋読み取りセンサが検出した前記指の動きに基づいて、前記読み取られた指紋の向きを検出し、
前記検出された指紋の向きが、指紋の上下の向きと一致する場合は、前記読み取った指紋画像データを用いて照合を行い、
前記検出された指紋の向きが、指紋の上下の向きと一致しない場合は、前記読み取った指紋画像データの上下の向きを反転させて前記照合を行なうことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の小型記憶装置。
【請求項５】
前記端子は、本小型記憶装置の筺体の一端に配置されるとともに、
前記筺体には前記端子の抜き差し方向に対して略垂直に横切る溝状部分が形成されており、
前記読み取りセンサは、前記溝状部分の略中央部に配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の小型記憶装置。
【請求項６】
前記認証部は、前記データメモリに記憶されるとともに、前記端子を用いて接続した前記電子機器に、前記指紋読み取りセンサにより読み取らせた指紋画像データを指紋照合させるアプリケーション・プログラムにより構成されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の小型記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のデータを記憶する小型記憶装置に関し、特に指紋を基に使用者の認証を行なう小型記憶装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定のインタフェースに準じてパーソナルコンピュータ等の電子機器とデータの送受信を行なうことが可能な小型記憶装置が知られている。例えば、インタフェースとしてＵＳＢ（Universal Serial Bus）を用いてデータを送受信する小型記憶装置では、パーソナルコンピュータとＵＳＢポートを介して接続し、このＵＳＢポートを介してパーソナルコンピュータとの間で、データのやり取りを行なうことが可能である。
また、小型記憶装置に記憶されたデータに対するセキュリティーの観念からこのような小型記憶装置に対しても、使用者を限定するためのプロテクトが施される場合がある。
【０００３】
具体的には、指紋認証に係る技術を用いて、記憶されたデータに対するアクセスの許可の可否を行なう小型記憶装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
このような小型記憶装置では、ユーザは、小型記憶装置の筺体に取り付けられたセンサに指紋を読み取らせ、読み取らせた指紋が登録された指紋情報等と一致すると認証された場合に、小型記憶装置に記憶されたデータに対してアクセスすることが可能となる。
【特許文献１】特開表２００４−５１９７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１４は、パーソナルコンピュータに接続される小型記憶装置と、前記小型記憶装置を介して指紋認証を行なわせるユーザとの位置関係を説明する図である。従来の小型記憶装置１に配置されるセンサの読み取り方向は、指紋の上下方向をポートの着脱方向に対して略水平に読み取るよう構成されており、図１４に示すように画面に対向して位置したユーザがコンピュータ２に接続された小型記憶装置１のセンサに指を載置するためには、登録した指を備える腕を図に示す矢印のように動かす必要があった。そのため、ユーザは指紋認証を行なわせるために、無理な体勢を強いられる場合があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ユーザが自然な姿勢で、指紋認証を行なわせることが可能な小型記憶装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一局面では、筺体と、前記筺体の一端に配置され、電子機器と抜き差しして接続するための端子とを有し、前記筺体には、被検出対象の指の上下の向きを前記端子の抜き差し方向に対して略垂直になるよう読み取る指紋読み取りセンサが配置され、前記筺体の内部には、所定のデータを記憶するデータメモリと、前記指紋読み取りセンサにより読み取られる指紋画像データを、予め読み取られた指紋に基づいて作成された指紋データを用いて指紋照合する認証部と、この認証部による照合結果に対応して前記データメモリに対する前記電子機器からのアクセスの可否を制御する制御部とを有し、前記認証部は、前記指紋読み取りセンサにより読み取られた前記指紋画像データと、同読み取られた指紋画像データの上下の向きを反転させた指紋画像データとの少なくとも一方を用いて照合を行なう構成としてある。
【０００７】
上記のように構成された発明では、小型記憶装置は、筺体と、筺体の一端に配置され、電子機器と抜き差しして接続するための端子とを有する。また、筺体には、被検出対象の指の上下の向きを前記端子の抜き差し方向に対して略垂直になるよう読み取る指紋読み取りセンサが配置され、筺体の内部には、所定のデータを記憶するデータメモリと、指紋読み取りセンサにより読み取られる指紋画像データを、予め読み取られた指紋に基づいて作成された指紋データを用いて指紋照合する認証部と、この認証部による照合結果に対応して前記データメモリに対する前記電子機器からのアクセスの可否を制御する制御部とを有する。更に、認証部は、指紋読み取りセンサにより読み取られた指紋画像データと、同読み取られた指紋画像データの上下の向きを逆にした指紋画像データとを用いて照合を行なう。
そのため、ユーザが被検出対象たる指紋を有する指を、電子機器に対して略垂直な状態で前方に伸ばして小型記憶装置の筺体の指紋読み取りセンサに検出させることができるとともに、読み取られた指紋画像データの上下の向きが反対である場合でも、指紋画像データの上下の向きを反転させて指紋認証を行なわせることができる。
【０００８】
好ましくは、前記指紋読み取りセンサは、スイープ型の指紋読み取りセンサである。
上記のように構成された発明では、スイープ型の指紋読み取りセンサを使用するものに対しても本発明を適応することができる。
【０００９】
好ましくは、前記認証部は、前記指紋読み取りセンサに読み取られた指紋画像データが認証されない場合は、前記指紋画像データの上下の向きを反転させ、この反転させた指紋画像データを用いて照合を行なう。
上記のように構成された発明では、読み取られた指紋画像データの上下方向が指紋の上下方向と一致しない場合にのみ、指紋画像データの上下の向きを反転させるため、指紋認証に係る処理を低減させることができる。
【００１０】
本発明の他の局面として、前記指紋読み取りセンサは、読み取り対象の指紋を有する指の動きを検出するタッチパッドとしての機能を有し、前記認証部は、前記タッチパッドが検出した前記指の動きに基づいて、前記読み取られた指紋の向きを検出し、前記検出された指紋の向きが、指紋の上下の向きと一致する場合は、前記読み取った指紋画像データを用いて照合を行い、前記検出された指紋の向きが、指紋の上下の向きと一致しない場合は、前記読み取った指紋画像データの上下の向きを反転させて前記照合を行なう。
上記のように構成された発明では、指紋の上下の向きを検出し、この検出結果に基づいて指紋画像データの上下の向きを反転させるため、指紋認証に係る処理をより低減させることができる。
【００１１】
好ましくは、前記端子は、本小型記憶装置の筺体の一端に配置されるとともに、前記筺体には前記端子の抜き差し方向に対して略垂直に横切る溝状部分が形成されており、前記読み取りセンサは、前記溝状部分の略中央部に配設されている。
上記のように構成された発明では、溝状部分の両側面が被検出対象たる指をガイドする役割を果たすため、安定的に指を指紋認証させることができる。
【００１２】
また、指紋を認証する処理は小型記憶装置内で実行されるものに限定されず、端子を用いて接続された電子機器に指紋認証を行なわせるものであってもよい。
そのため、本発明の他の局面として、前記認証部は、前記データメモリに記憶されるとともに、前記端子を用いて接続した前記電子機器に、前記指紋読み取りセンサにより読み取らせた指紋画像データを指紋照合させるアプリケーション・プログラムにより構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
１．第１の実施の形態：
（１）ＵＳＢメモリの構成：
（２）パーソナルコンピュータの構成：
（３）指紋認証処理：
（４）指紋認証の方法：
２．第２の実施の形態：
３．第３の実施の形態：
４．その他の実施の形態：
【００１４】
１．第１の実施の形態：
（１）ＵＳＢメモリの構成：
図１は、本発明に係るＵＳＢメモリの外観を示す斜視図である。ＵＳＢメモリ１００は、扁平な矩形形状の筺体１２と、筺体１２の一端に配置されて、筺体１２の長手方向と平行に抜き差ししてパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記載する）のＵＳＢポートとＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に準じて電気的に接続する機能を備えるＵＳＢコネクタ（端子）１１と、筺体１２の略中央部に、指紋を読み取るための機能を備えるタッチパッド（指紋読み取りセンサ）１３とを備えている。
【００１５】
筺体１２は、ＵＳＢメモリ１００の構成要素を収容する機能の他、ユーザの指をタッチパッド１３の指紋読み取りセンサ（後述）上部に安定的に載置可能にするガイドとしての機能をも備えている。筺体１２の長手方向の略中央部には上面をえぐるようにしつつ当該筺体１２の短手方向に横切る溝状部分１４が形成され、タッチパッド１３は、同溝状部分１４の略中央部に、被検出対象の指の向きが筺体１２の長手方向と直交するように配向されるよう配設されている。そのため、溝状部分１４は、内部側面が指紋を認証させる指をタッチパッド１３上部に配置するためのガイドとしての役割を果たし、底面１４ａが鍔状に広がる座部として形成されていることで、指を安定的に載置させて指紋を読み取らせることができる。
なお、筺体１２の形状はこれに限定されないことは言うまでもない。つまり、溝状部分１４等は、必須の構成ではない
【００１６】
図２は、パーソナルコンピュータに接続される本発明に係るＵＳＢメモリと、ＵＳＢメモリを介して指紋認証を行なわせるユーザとの位置関係を説明する図である。ユーザがＰＣ２００の画面に対向するよう位置した状態で、ＵＳＢメモリ１００をＰＣ２００の右側側面に配置されたＵＳＢポート２０１に接続した場合（図２（Ａ））、ユーザはこの位置関係を保ったままタッチパッド１３の上に特定の指を載置し、図に示す方向（図中上から下へ）に指を動かすと、タッチパッド１３の読み取り方向と指の動きの向きとが一致し、読み取られた指紋画像データの上下の向きは指の上下の向きと一致する。このため、読み取られた指紋画像データは認証される。
【００１７】
一方、ＰＣ２００のＵＳＢポート２０１が図中左側面に配置されている場合、ＵＳＢメモリ１００を図中左側面に配置されたＵＳＢポート２０１に接続すると、タッチパッド１３の読み取り方向は上記した順方向と逆方向となる。そのため、この状態でユーザが図示する方向（図中上から下へ）に指を動かした場合（図２（Ｂ））、タッチパッド１３の読み取り方向と指の動きの向きが一致しないため、読み取られた指紋画像データの上下の向きは指の上下の向きと一致しない。このため、読み取られた指紋画像データは認証されない。
【００１８】
そこで、本発明に係る小型記憶装置では、ＰＣ２００にＵＳＢメモリ１００を接続させた状態で、ユーザが指を画面に対して垂直に向けて指紋認証を行なわせることを可能とするとともに、ＵＳＢメモリ１００のタッチパッド１３の読み取り方向と、センサ上部に載置された指の向きが一致しない場合であっても、指紋認証を行なえる構成としてある。
【００１９】
図３は、ＵＳＢメモリの構成を説明するブロック図である。ＵＳＢメモリ１００の筺体１２内部には、記憶領域としての機能を備えるＦＬＡＳＨメモリ（データメモリ）４０，５０と、ＵＳＢメモリ１００の駆動を制御する機能を備えるコントローラ３０と、ＰＣ２００とコントローラ３０との間に介在して、ＰＣ２００との間でデータの授受を可能にする機能を備えるＰＣ・Ｉ／Ｆ２０と、タッチパッド１３とを備えている。また、コントローラ３０は、ＰＣ・Ｉ／Ｆ２０と、タッチパッド１３と、ＦＬＡＳＨメモリ４０，５０とにバス６０を介してそれぞれ接続している。
【００２０】
ＰＣ・Ｉ／Ｆ２０は、ＰＣ２００との間でデータの送受を可能にする機能を備えている。本発明に係るＰＣ・Ｉ／Ｆ２０は、ＵＳＢ規格によりＵＳＢメモリ１００とＰＣ２００との間でデータの送受を可能にするものである。そのため、ＰＣ・Ｉ／Ｆ２０は、ＵＳＢコネクタ１１や、ＵＳＢコネクタ１１を介して受信したデータをコントローラ３０が受信可能な形式に変換する回路等の要素を含むものである。
【００２１】
コントローラ３０は、ＵＳＢメモリ１００の駆動を制御する機能を備えている。具体的には、コントローラ３０は、ＦＬＡＳＨメモリ４０，５０に対するアクセスを制御するための機能を備えるアクセス制御部３１、ＦＬＡＳＨメモリ５０に記憶されたデバイス・ドライバ（後述）をＰＣ・Ｉ／Ｆ２０を介してＰＣ２００に送信する機能を備えるデバイス・ドライバ送信部３２、タッチパッド１３の駆動を制御する機能を備えるデバイス制御部３３、タッチパッド１３が生成した指紋画像データをＦＬＡＳＨメモリ５０又はＰＣ２００のいずれかに送信する機能を備える指紋画像データ送信部３４とを備えている。
上記したコントローラ３０の各部は、図示しない演算部と、この演算部に上記各部の機能を付与するアプリケーション・プログラムにより実行されるものであってもよいし、各部をその機能を備えるＩＣ（Integrated Circuit）により構成するものであってもよい。
【００２２】
図４は、本実施の形態に係るタッチパッド１３を説明する図である。実施の形態におけるタッチパッド１３は、指紋を読み取る機能を備える指紋読み取りセンサ１３ａと、この指紋読み取りセンサ１３ａが読み取った指紋を指紋画像データに変換する制御部１３ｂとを備えている。また、制御部１３ｂは、指紋読み取りセンサ１３ａが読み取った指の動きを解析して、指紋読み取りセンサ１３ａに対する指の相対的な動きを検出することも可能である。そのため、タッチパッド１３は、指紋読み取り機能に加えて、指紋読み取りセンサ１３ａを用いてユーザからの操作を受け入れるアナログ入力装置としての機能をも備えている。
【００２３】
本実施の形態に係るタッチパッド１３の指紋読み取りセンサ１３ａは、静電容量方式のスイープ型である。指紋読み取りセンサ１３ａは、受像素子としての複数のキャパシタアレイを直線状にＭ個配列させてセンサ面に載置される指の幅と略同寸のアレイ郡を形成するとともに、このアレイ郡を指の読み取り方向に対して２列配列させて構成されている。指紋読み取りセンサ１３ａが生成する画像データの１ピクセルはキャパシタアレイの検出領域に対応しており、各アレイ郡が読み取ったＭ個の画素は指紋における上下方向に短冊状に区切られたフレーム画像を形成する。制御部１３ｂは、上記フレーム画像を時系列的に組み合わせ、フレーム間の同一の画像の修正を行うことで、指紋全体での画像を形成する。
なお、指紋読み取りセンサ１３ａは、感熱方式や光学方式であってもよく、更に、スイープ型以外にも、面型静電容量センサ、プリズム型センサ、指内散乱光方式センサを用いるものであってもよい。
【００２４】
ＦＬＡＳＨメモリ４０，５０は、所定のデータ等を記憶する機能を備えている。ＦＬＡＳＨメモリ４０，５０は、ＵＳＢメモリ１００における記憶領域として機能し、その主たる機能として、ＰＣ・Ｉ／Ｆ２０を介して入力されたデータを記憶する。また、ＦＬＡＳＨメモリ５０は、その管理領域に、ＰＣ２００に指紋認証処理を含めたセキュリティー機能を実行させるための機能を付与するデバイス・ドライバ３００を記憶している。さらに、ＦＬＡＳＨメモリ５０の管理領域には、管理情報や、ＵＳＢメモリ１００のアクセスに対するセキュリティーをパスワードを用いて行なう際に参照される参照用パスワード等も記憶されている。
【００２５】
デバイス・ドライバ３００は、複数の機能を備えるアプリケーション・ソフトから成るプログラムとしてＦＬＡＳＨメモリ５０に記憶されている。その一例として、デバイス・ドライバ３００には、タッチパッド１３が生成した指紋画像データをＰＣ２００に照合させる機能を付与する指紋認証プログラム（指紋認証部）や、この指紋認証の際に、ＰＣ２００にディスプレイ（後述）を用いてユーザが視覚可能なＵＩ（User Interface）画面を表示させる機能を付与するＵＩ表示プログラム等が含まれている。
【００２６】
（２）パーソナルコンピュータの構成：
図５は、パーソナルコンピュータ２００の構成を説明するブロック図である。本発明における主たる機能を実現するためのＰＣ２００は、ＰＣ２００の駆動を制御するための機能を備えるメイン制御部２１０と、ＵＳＢメモリ１００と接続するＵＳＢポートをその構成要素に含み、ＵＳＢメモリ１００とメイン制御部２１０との間でデータの送受を可能にするための機能を備えるＵＳＢ・Ｉ／Ｆ２４０と、キーボート及びマウス等により構成される入力装置２３０と、画像を表示する機能を備えるディスプレイ２２０とを備えている。また、メイン制御部２１０と、ＵＳＢ・Ｉ／Ｆ２４０と、入力装置２３０と、ディスプレイ２２０との間には、バス２５０が介在しており、このバス２５０を介してデータの送受信を行なうことができる。
【００２７】
メイン制御部２１０は、ＰＣ２００の駆動を制御するための機能を備えている。具体的には、メイン制御部は、演算中枢としての機能を備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１と、ＣＰＵ２１１に所定の処理を実行するための機能を付与するプログラム等を記憶するハードディスク２１３と、ＣＰＵ２１１がデータを処理するワークエリアとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）２１２と、ディスプレイ２２０、入力装置２３０、ＵＳＢ・Ｉ／Ｆ２４０等のハードウェアと、ＣＰＵ２１１との間に介在して、データの送受信を可能にするＩ／Ｆ２１４とを備えている。また、メイン制御部２１０内の各部は、バス２１５を介して接続されており、このバス２１５を介してデータの送受信を実行する。
【００２８】
ハードディスク（以下、ＨＤＤと記載）２１３には、ＯＳ（Operating System）４００が記憶されており、このＯＳ４００により、ＣＰＵ２１１はＰＣ２００における各種ハードウェアを制御することが可能となる。更には、ＣＰＵ２１１は、ＵＳＢ・Ｉ／Ｆ２４０を介してＵＳＢメモリ１００からロードされたデバイス・ドライバ３００の機能をＯＳ４００の機能に組み込むことにより、デバイス・ドライバ３００により付与される種々の機能を実行することが可能となる。
【００２９】
（３）指紋認証処理：
図６は、ＵＳＢメモリ及びＰＣを用いて実行される指紋認証の流れを概略的に説明する流れ図である。以下、図６を参照しつつ、第１の実施の形態に係る指紋認証処理を説明する。第１の実施の形態における指紋認証処理は、ＵＳＢメモリ１００とＰＣ２００とが一体となって指紋認証を実現するものである。
【００３０】
ユーザが所定の操作によりＰＣ２００を起動させると、ＣＰＵ２１１はＨＤＤ２１３に記憶されたＯＳ４００をＲＡＭ２１２に展開し、ＯＳ４００の機能の基、各ハードウェアの制御を開始する。この状態で、ＵＳＢメモリ１００をＰＣ２００のＵＳＢポートに接続すると、ＵＳＢメモリ１００のコントローラ３０はＰＣ２００に接続されたことを検知し、デバイス・ドライバ送信部３２の機能により、ＦＬＡＳＨメモリ５０に記憶されたデバイス・ドライバ３００をＰＣ・Ｉ／Ｆ２０を介してＰＣ２００にロードする（Ｓ１１０）。ＰＣ２００では、メイン制御部２１０がＵＳＢ・Ｉ／Ｆ２４０を介して受信したデバイス・ドライバ３００をＨＤＤ２１３に記憶する（ステップＳ４１０）。この後、ＣＰＵ２１１はＯＳ４００及びＲＡＭ２１２に展開されるデバイス・ドライバ３００により付与される機能に基づいて本発明の指紋認証に係る処理を実行していく。
【００３１】
ＰＣ２００は、ユーザからの指紋認証における初期登録を受け付ける（Ｓ４２０）。この初期登録は、指紋画像データを認証する際に、この指紋画像データと照合されるテンプレート・データ（指紋データ）を作成するためのものである。テンプレート・データは、初期登録により読み取られた指紋に基づいて作成されるデータであり、認証の手法によって作成されるテンプレート・データは様々である。この実施の形態では、認証アルゴリズムとして特徴点抽出方式を基に説明を行なうため、作成されるテンプレート・データはこの特徴点抽出方式に即して説明される。
【００３２】
図７は、ディスプレイ２２０に表示される初期設定画面を説明する図である。初期設定画面は、ユーザがＰＣ２００の画面上のアイコン等を操作して初期設定画面の表示を選択することで、ＣＰＵ２１１がデバイス・ドライバ３００のＵＩ表示プログラム及びＯＳ４００の機能によりディスプレイ２２０に表示するものである。初期設定画面では、テンプレート・データの元情報となる指紋を登録する指をユーザに選択させるための掌の画像５００と、ＵＳＢメモリ１００のタッチパッド１３を用いて読み取られた指紋に基づく指紋画像データが表示される指紋表示領域画像５１０とを備えて構成されている。
【００３３】
ディスプレイ２２０に初期設定画面が表示された状態で、ユーザがＵＳＢメモリ１００のタッチパッド１３に指を載置し、指を特定方向に動かすと、コントローラ３０はデバイス制御部３３の機能の基、タッチパッド１３に指紋を読み取らせ、生成した指紋画像データをＰＣ２００に送信する（Ｓ１２０）。具体的には、タッチパッド１３は読み取った指紋情報を画像データに変換し、コントローラ３０に出力する。コントローラ３０は、指紋画像データ送信部３４の機能の基、ＰＣ・Ｉ／Ｆ２０を介して指紋画像データをＰＣ２００に出力する。
【００３４】
ＣＰＵ２１１は、受信した指紋画像データに基づいてテンプレート・データを作成する（ステップＳ４３０）。ＣＰＵ２１１は、受信した指紋画像データをＲＡＭ２１２に一時記憶した後、指紋表示領域画像の元データに重畳させて表示する（図７（ｂ））。この状態で例えば、ユーザがアイコン操作等により表示された指紋画像をテンプレート・データを生成するための元画像として選択すると、ＣＰＵ２１１は選択された指紋画像に基づいてテンプレート・データを作成し、ＨＤＤ２１３に一時記憶する。テンプレート・データは、ＵＳＢメモリ１００のＦＬＡＳＨ・メモリ４０，５０に記憶されるものであってもよい。
なお、ここまでが、初期登録の流れである。
【００３５】
次に、指紋認証の流れを説明する。ユーザがＵＳＢメモリ１００のタッチパッド１３を所定の動作で操作すると、コントローラ３０は、タッチパッド１３を通じてこの操作を受信し、指紋認証処理を開始する（ステップＳ１３０）。具体的には、コントローラ３０はＰＣ・Ｉ／Ｆ２０を通じてＰＣ２００に対して指紋認証を開始するための信号を送信する。
【００３６】
ＰＣ２００では、ＣＰＵ２１１が、ＵＳＢ・Ｉ／Ｆ２４０を介してこの信号を受信すると、デバイス・ドライバ３００の機能の基、指紋認証画面をディスプレイ２２０に表示させる（ステップＳ４４０）。
【００３７】
図８は、ディスプレイ２２０に表示される指紋認証画面を説明するための図である。指紋認証画面は、ユーザに指紋認証をする際の操作を説明する操作説明画面５２０と、タッチパッド１３を介して読み取られた指紋に対応した指紋画像データを表示する指紋画像表示領域５３０とで構成されている。ユーザが操作説明画像に表示された操作に従いつつ、ＵＳＢメモリ１００のタッチパッド１３に指紋を読み取らせると、タッチパッド１３は読み取った指紋情報を画像データに変換し、コントローラ３０に出力する。その後、コントローラ３０は、ＰＣ・Ｉ／Ｆ２０を通じて指紋画像データをＰＣ２００に送信する（ステップＳ１４０）。
【００３８】
ＰＣ２００は、受信した指紋画像データをテンプレート・データと照合して指紋認証を行なう（ステップＳ４５０）。まず、ＣＰＵ２１１は、ＵＳＢ・Ｉ／Ｆ２４０を通じて指紋画像を受信し、指紋画像表示領域５３０の元データに重畳させて、読み取った指紋画像を表示する（図８（ｂ））。次に、ＣＰＵ２１１は、デバイス・ドライバ３００の機能の基、登録されたテンプレート・データをＨＤＤ２１３から読み出し、指紋画像データと照合する。このときＣＰＵ２１１が実行する指紋認証は、後述する（４）指紋認証の方法にて詳細に説明する。
【００３９】
ＣＰＵ２１１は指紋認証の結果に基づいてＵＳＢメモリ１００のＦＬＡＳＨメモリ４０，５０へのアクセスの許可を判断する（ステップＳ４６０）。ＣＰＵ２１１は、指紋画像データとテンプレート・データとの照合結果により、照合された指紋画像データが登録されたユーザのものであると判断した場合は、ユーザによるＵＳＢメモリ１００に対するアクセスを許可する。具体的には、ＣＰＵ２１１は、ＵＳＢ・Ｉ／Ｆ２４０を介して、ＵＳＢメモリ１００のＦＬＡＳＨメモリ４０，５０の記憶領域（ユーザ領域）にアクセスを行い、所定のデータの読み書きを実行する。無論、ステップＳ４５０の照合結果により、指紋画像データが登録されたユーザのものであると判断されない場合は、ＣＰＵ２１１はＦＬＡＳＨメモリ４０，５０へのアクセスを許可しない。
【００４０】
（４）指紋認証の方法
図９及び図１０を参照しつつ、指紋認証の方法を詳細に説明する。図９は、図６におけるステップＳ４５０の指紋認証をより詳細に説明する流れ図である。また、図１０は、指紋認証を説明するためのイメージ図である。本実施の形態での指紋認証に係るアルゴリズムは、ＵＳＢメモリ１００がＰＣ２００の左右どちらの側面に設置されたＵＳＢポート２０１と接続しても、指紋認証を的確に実行できるよう、ＣＰＵ２１１が、タッチパッド１３が生成した指紋画像データの上下の向きをＲＡＭ２１２上で反転させつつ照合を行なうものである。
【００４１】
まず、ＣＰＵ２１１は指紋画像データを受信すると、デバイス・ドライバ３００の機能に基づいて画像データの位置補正を行う（ステップＳ３１０）。図１０（ａ）に示すように、指紋画像データは、指紋読み取りセンサ１３ａが時系列的に読み取ることで生成された複数のフレーム画像Ｎ（Ｎ：１〜８）を繋ぎ合わせて形成されている。また、この位置補正では、入力された指紋画像データを、ＨＤＤ２１３に記憶されたテンプレート・データと照合させやすくするために、中心軸の角度やその位置を補正する処理であるが、従来技術であるため説明を省略する。
【００４２】
次に、ＣＰＵ２１１は、テンプレート・データをＨＤＤ２１３から読み出し、指紋画像データと照合する（ステップＳ３２０）。本実施の形態では、入力された指紋画像データを特徴点抽出方式を用いて指紋認証する。より具体的には、図１０に示すように、指紋画像データにおける特徴点をその照合の際の比較対象として利用するものである。ここで特徴点とは、例えば、指紋の隆線における端点Ｅや分岐点Ｂであり、この特徴点の座標及び位置関係とを抽出して比較対象データとして利用するものである。テンプレート・データの作成の際、初期登録により読み取られた指紋画像データは、その特徴点のデータのみを残して処分されるため、指紋画像データは記憶されず、セキュリティーを高めることが可能となる。
【００４３】
ＣＰＵ２１１は、指紋画像データが登録されたユーザのものであると判断した場合は（ステップＳ３３０）、入力された指紋画像データを認証する。具体的には、指紋画像データから特徴点を抽出し、この抽出された特徴点の座標又は座標の位置関係がテンプレート・データとして記憶した特徴点の座標又は位置関係と一致している場合は、ＣＰＵ２１１は指紋画像データが登録されたユーザのものであると判断する。
【００４４】
一方、ＣＰＵ２１１は、指紋画像データが登録されたユーザのものでないと判断した場合は、指紋画像データの上下の向きを反転させる（ステップＳ３４０）。図１１は、上下方向に１８０度反転された指紋画像データを説明するためのイメージ図である。ＣＰＵ２１１は、ＲＡＭ２１２に展開された指紋画像データの上下の向きを１８０度反転させた新たな指紋画像データを生成する（図１１（ｂ））。このとき画像データを反転させる手法としては、複数のフレーム画像Ｎを下から順番に組みかえるものであっても良いし、フレーム画像が組み合わされた指紋画像データから新たな画像データを生成するものであってもよい。さらに、ＣＰＵ２１１は反転させた指紋画像データに対しても位置補正を行なう（ステップＳ３５０）。
【００４５】
ＣＰＵ２１１は、反転させた指紋画像データと、テンプレート・データとを照合する（ステップＳ３６０）。このとき、指紋が読み取られた方向が指紋の上下の向きに対して逆方向になるよう、ＵＳＢメモリ１００がＰＣ２００に接続されている場合は、当然、指紋画像データの上下方向は反転しているため、指紋画像データの上下の向きを反転させることで指紋画像データの上下の向きは正しい向きに修正されるはずである。そのため、ＣＰＵ２１１は反転させた指紋画像データの特徴点と、テンプレート・データの特徴点とが一致すると判定した場合は（ステップＳ３７０）、指紋画像データを認証する。また、ＣＰＵ２１１は、反転させた指紋画像データの特徴点がテンプレート・データと一致しないと判断した場合は、指紋画像データを認証しない（ステップＳ３８０）。
以上、第１の実施の形態における認証アルゴリズムの説明を終了する。
【００４６】
２．第２の実施の形態：
図１２は、第２の実施の形態における指紋認証を説明する流れ図である。この実施の形態では、読み取られた指紋の向きを事前に検出し、指紋の向きが逆方向に読み取られている場合は、読み取った指紋画像データの上下方向を反転させて指紋の照合を行う。なお、この流れ図も、図９同様に、図６におけるステップＳ４５０で実行される処理であるため、図６において説明されるその他処理の説明は省略する。
【００４７】
ＣＰＵ２１１は、読み取られた指紋の向きを検出する（ステップＳ１３１０）。タッチパッド１３は、指紋読み取りセンサ１３ａに接触した指の動きの向きを検出する機能を備えているため、タッチパッド１３は検出した指の動きに基づいて指紋の読み取られた向きを検出する。
つまり、図２に示すように、ＵＳＢメモリ１００をＰＣ２００の右側面に接続させた状態で指を所定方向に動かした場合（図２（Ａ））と、ＵＳＢメモリ１００をＰＣ２００の左側に接続させた状態で指を同方向に動かした場合（図２（Ｂ））とでは、タッチパッド１３が検出する指の動きは正反対となる。また、ＵＳＢメモリ１００をＰＣ２００の右側面に接続した状態で、指を指紋読み取りセンサ１３ａに対して読み取らせた指紋画像データが上下に正しい向きであるなら、ＵＳＢメモリ１００をＰＣ２００の左側面に接続した状態で指を同方向に動かして読み取らせた指紋の向きは逆となる。そのため、ＣＰＵ２１１は、タッチパット１３が検出した指の動きが逆方向（図２（Ｂ））である場合は指紋の上下の向きが逆であると判断する。
【００４８】
読み取られた指紋の向きが正しい方向である場合（ステップＳ１３２０）は、ＣＰＵ２１１は指紋画像データを反転させることなく照合を行なう。まず、ＣＰＵ２１１は、指紋画像データに対して位置補正を行い（ステップＳ１３３０）。次に、ＣＰＵ２１１は、指紋画像データをテンプレート・データを用いて照合する（ステップＳ１３４０）。
【００４９】
読み取られた指紋の向きが逆方向である場合は（ステップＳ１３２０）、ＣＰＵ２１１は、指紋画像データの上下方向に１８０度反転させる（ステップＳ１３５０）。そして、ＣＰＵ２１１は、反転させた指紋画像データの位置補正を行い（ステップＳ１３６０）、指紋画像データをテンプレート・データを用いて照合する（ステップＳ１３７０）。
上記したどちらの場合でも、ＣＰＵ２１１が指紋画像データが登録されたユーザの指紋であると判定した場合は（ステップＳ１３８０）、指紋画像データを認証する。また、指紋画像データが登録されたユーザの指紋ではないと判断した場合は、認証を拒否する（ステップＳ１３９０）。
【００５０】
第２の実施形態では、先に指紋の読み取られた方向を検出するため、指紋の読み取られた方向が逆方向であっても指紋画像データの照合を１回で終了することが可能となり、ＣＰＵ２１１が実行する処理を軽減させることができる。
【００５１】
３．第３の実施の形態：
この実施の形態では、タッチパッド１３が読み取った指紋画像データに対する照合をＵＳＢメモリ１００内で照合し、指紋認証を行なう。ＵＳＢメモリ１００により指紋が認証された場合は、他の実施の形態と同様にユーザは、ＦＬＡＳＨメモリ４０，５０に対するアクセスを許可される。
【００５２】
図１３は、第３の実施の形態に係るＵＳＢメモリ１００を説明するブロック図である。第３の実施の形態に係るＵＳＢメモリ１００は、ＦＬＡＳＨメモリ５０の管理領域にコントローラ３０に指紋認証を実行させる機能を付与する認証部としてのアプリケーション・ソフト６００と、指紋認証を行なう際に使用されるテンプレート・データ６１０とを記憶している。そのため、ユーザがタッチパッド１３の指紋読み取りセンサ１３ａに指紋を読み取らせた場合は、読み取った指紋画像データに基づいて例えば図５における一連の処理をコントローラ内で簡潔させることができる。そのため、ＰＣ等の電子機器にアプリケーション・ソフトを記憶させることなく指紋認証を行なうことができるため、電子機器のメモリを効率的に使用することが可能となる。
【００５３】
４．その他の実施の形態
１〜３に係る実施の形態では、小型記憶装置として、ＵＳＢメモリをその例に上げて説明を行なったが、小型記憶装置としてはＵＳＢメモリに限定されない。例えば、小型記憶装置としてＰＣカードであってもよい。
【００５４】
また、認証アルゴリズムとしては、特徴点抽出方式に限定されず、テンプレートマッチング方式であってもよい。
【００５５】
更に、読み取られた指紋の方向を検出する手法としては、指紋画像データにおける指の輪郭をパターンマッチング等の従来の技術を用いて読み取るものであってもよい。
【００５６】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。
上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること、上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること、上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること、は本発明の一実施例として開示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係るＵＳＢメモリの外観を示す斜視図である。
【図２】パーソナルコンピュータに接続される本発明に係るＵＳＢメモリと、ＵＳＢメモリを介して指紋認証を行なわせるユーザとの位置関係を説明する図である。
【図３】ＵＳＢメモリの構成を説明するブロック図である。
【図４】本実施の形態に係るタッチパッド１３を説明する図である。
【図５】パーソナルコンピュータ２００の構成を説明するブロック図である。
【図６】ＵＳＢメモリ及びＰＣを用いて実行される指紋認証の流れを概略的に説明する流れ図である。
【図７】ディスプレイ２２０に表示される初期設定画面を説明する図である。
【図８】ディスプレイ２２０に表示される指紋認証画面を説明するための図である。
【図９】図６におけるステップＳ４５０の指紋認証をより詳細に説明する流れ図である。
【図１０】指紋認証を説明するためのイメージ図である。
【図１１】上下方向に１８０度反転された指紋画像データを説明するためのイメージ図である。
【図１２】第２の実施の形態における指紋認証を説明する流れ図である。
【図１３】第３の実施の形態に係るＵＳＢメモリ１００を説明するブロック図である。
【図１４】パーソナルコンピュータに接続される小型記憶装置と、前記小型記憶装置を介して指紋認証を行なわせるユーザとの位置関係を説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１１…ＵＳＢコネクタ、１２…筺体、１３…タッチパッド、１３ａ…指紋読み取りセンサ、１３ｂ…制御部、１４…溝、１４ａ…底面、２０…ＰＣ・Ｉ／Ｆ、３０…コントローラ、３１…アクセス制御部、３２…デバイス・ドライバ送信部、３３…デバイス制御部、３４…指紋画像データ送信部、４０，５０…ＦＬＡＳＨメモリ、６０…バス、１００…ＵＳＢメモリ、２００…パーソナルコンピュータ、２０１…ＵＳＢポート、２１０…メイン制御部、２１１…ＣＰＵ、２１２…ＲＡＭ、２１３…ハードディスク（ＨＤＤ）、２１４…Ｉ／Ｆ、２１５…バス、２２０…ディスプレイ、２３０…入力装置、２４０…ＵＳＢ・Ｉ／Ｆ、２５０…バス、３００…デバイス・ドライバ、４００…ＯＳ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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