JP2004234040A - 個人認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指の血管パターン、または、指紋パターンを利用した個人認証装置において、登録できない、あるいは認証できない問題を安価で簡単な構成で解決する手段を提供する。
【解決手段】イメージセンサ３１で、指紋パターン、および、赤外光源３３を指に照射し、透過させて得られる指の血管パターンの２種類の生体情報を得られる構成とした。
【効果】安価で簡単な構成で指の血管パターンと指紋パターンの両方の撮像を１つのイメージセンサで撮像し、必要に応じて認証方法を切り替えることが可能な個人認証装置を実現することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間の生体情報を個人の特定の手段として利用する個人認証装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、自動車のドアロック解除や始動するため鍵が用いられており、鍵をイグニッションスイッチ４１に挿入し、回転させることで自動車を始動状態に遷移させることが知られている。このとき、鍵を盗難された場合もしくは鍵穴のピッキング等により、自動車のオーナ以外の悪意を持った人物に運転されてしまう可能性がある。ピッキングもしくは複製鍵使用の防止のため、特開２０００−１０８８４８号公報に記載されているように、鍵の中に埋め込まれたトランスポンダーと呼ばれるＩＣが入っているものだけがエンジンを始動することができるイモビライザー機能を搭載した自動車の始動方法がある。また、よりセキュリティを高めるために、生体情報を利用した自動車のドアロック解除や始動方法が検討されており、例えば、特開昭６１−５３９７２号公報や特開平６−７２２９１ 号公報に開示された方法がある。
【０００３】
この生体情報を利用した個人認証装置として、個人ごとに異なる指紋を利用した方法が最も知られている。この一例として、特開昭５４−８５６００号公報に開示された方法など、数多くの方法がある。
【０００４】
また、他の生体情報を利用した個人認証装置として、特開２００１−１８４５０７号公報に記載の指の血管パターンを使った個人認証の方法を利用することができる。この方法は、指の血管パターンを撮像する撮像手段にはレンズと撮像素子（イメージセンサ）を含む撮像系が用いられ、認証する指血管パターンと登録した指血管パターンが一致すると認証される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１０８８４８号公報
【特許文献２】
特開昭６１−５３９７２号公報
【特許文献３】
特開平６−７２２９１号公報
【特許文献４】
特開昭５４−８５６００号公報
【特許文献５】
特開２００１−１８４５０７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、指紋パターンを利用した個人認証装置においては、個人によっては、指紋がかすれているなどにより指紋パターンが登録できない問題や、指紋パターンを登録しても、認証時に指が乾燥している、あるいは湿っているなど、登録時との指先のコンディションが変わることにより個人の認証ができない問題が指摘されている。
【０００７】
また、安価な方法で偽造指を作製することが可能であるという問題が指摘されている。
【０００８】
一方、指の血管パターンを利用した認証方法では、血管パターンという指の内部の情報を利用しているため、偽造されにくく、指の乾燥や湿潤による問題もないが、指先が冷えた場合に血流が減るために認証されにくいことが考えられる。
【０００９】
そこで本発明の目的は、安価で簡単な構成で上記の問題を解決する手段を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、生体情報を撮像する撮像手段は１つのみ備えてあるが、この撮像手段は２種類以上の生体情報を撮像することを可能とし、個人の特定を行う構成とした。とくに、指紋パターン、および、赤外光源を指に照射し、透過させて得られる指の血管パターンの２種類の生体情報は、１つの撮像手段でこれら両方の情報を得る構成としやすい。したがって、安価に血管パターンと指紋パターンの両方の個人生体情報を利用した個人認証装置を構成することが可能である。また、血管パターンを利用した個人認証装置においては、生体の透過光を利用することから、この情報を撮像することにより生体か、そうでないか見分けることが可能であり、この個人認証装置において、部品の追加無しに偽造指対策に利用可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について、以下、詳細に説明する。
【００１２】
図１に指の血管パターン、および、指紋パターンを利用した個人認証装置を自動車の始動システムに応用した構成図の一例を示す。図１に示す個人認証装置３は、指の血管パターンを用いた認証装置の例であり、マイコン３０，イメージセンサ３１，レンズ３２，赤外光源３３、および３４，赤外線透過フィルタ３５，赤外光源３３、および３４の駆動回路３７，マイコン３０に接続された不揮発性メモリ３６，電源回路３８から構成される。
【００１３】
指の血管パターンを利用した個人認証を行う場合、認証対象である指７を、赤外光源３３と赤外線透過フィルタ３５の間に置く。マイコン３０により駆動回路３７を駆動して赤外光源３３を点灯させると、赤外光は血液のヘモグロビンで吸収されるため、イメージセンサ３１上に血管パターンが結像される。なお、赤外線透過フィルタ３５は血管パターンを得るのにノイズとなる可視光をカットし、血管パターンが含まれる赤外光のみを透過させる特性を持っている。図２に、イメージセンサ３１で撮像される指７と血管パターン７１の撮像例７０ａを示す。この血管パターン７１は個人により異なるので、あらかじめ血管パターン７１を不揮発性メモリ３６に登録しておき、認証時に登録パターンと認証パターンの一致，不一致を判定することにより個人を特定することができる。
【００１４】
一方、指紋パターンを利用した個人認証を行う場合、認証対象である指７を指の血管パターンを利用した個人認証と同じ位置に置く。赤外光源３３を消灯させておくと、指７の表面がイメージセンサ３１に結像される。図３に、イメージセンサで撮像される指７と指紋パターン７２の撮像例７０ｂを示す。この指紋パターン７２も個人により異なるので、あらかじめ指紋パターン７２を不揮発性メモリ３６に登録しておき、認証時に登録パターンと認証パターンの一致，不一致を判定することにより個人を特定することができる。なお、赤外光源３４は、指紋パターン７２を得るのに十分な明るさを得る目的で、必要に応じて点灯する。
【００１５】
イメージセンサ３１により撮像した血管パターン７１、または、指紋パターン７２は光電変換されて電気信号となり、マイコン３０に取り込まれる。電源回路３８には、イグニッションスイッチ４１がＯＮの状態にあるときに、外部から電源４４が供給されている。さらに，エンジン制御装置４２とは、ＬＡＮでつながる構成となっている。さらに、オプションとして、ＩＣカードリーダや、イモビライザ４３とマイコン３０が通信できるように構成される。
【００１６】
個人認証装置３による自動車のエンジン始動の動作は、図１に示したマイコン３０に記憶されたプログラムにより制御される。マイコン３０の動作を図４のフローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートは指の血管パターン、および、指紋パターンのどちらも、基本的には同じ処理で行うことが可能である。
【００１７】
イグニッションスイッチ４１がＯＮ状態に移行すると個人認証装置３全体へ電源が供給され、動作を開始する。マイコン３０は、内蔵されたメモリに記憶されたプログラムに従い動作し始める。まずステップＳ１において必要な初期化を行う。初期化処理の内容は、たとえば、内部のメモリの初期化やイメージセンサ３１の初期設定などが含まれる。次に、ステップＳ２において、認証すべき指７が所定の位置に置かれたかどうかを判定する。もし、指７が置かれていなければ、ステップＳ２に戻る。置かれた場合はステップＳ３に移行し、指の血管パターン７１、または指紋パターン７２の特徴パラメータ抽出処理を行う。本処理の詳細は、後に説明する。次にステップＳ４に移行し、抽出された特徴パラメータと、あらかじめ不揮発性メモリ３６に記憶された単数もしくは複数のパラメータとの照合を行う。ステップＳ５において、照合結果の判定を行う。もし、合致するパラメータが無ければ、未登録者、または照合失敗として、ステップＳ２に戻る。照合結果が合致すれば、正規の運転者として認証されたことになる。次にステップＳ６に移行し、エンジン制御装置４２に対して、ＬＡＮを経由して、始動許可のコマンドを発行し、エンジンが始動される。
【００１８】
図５は図４におけるステップＳ３の処理の詳細を説明するものである。まずステップＳ３ａにおいて、指７を照明する赤外光源３３、または３４を駆動回路３７により点灯する。次に、ステップＳ３ｂにおいて、イメージセンサ３１に結像された映像をマイコン３０に取り込む。次にステップＳ３ｃにおいて、赤外光源３３、または３４を消灯する。次にステップＳ３ｄにおいて、取得された画像に対して、マイコン３０にて演算処理を行い血管パターン７１、または指紋パターン７２の特徴パラメータを抽出する。
【００１９】
この個人認証装置３において、登録される生体情報は各個人で選択可能である。つまり、（１）指の血管パターンのみ、（２）指紋パターンのみ、（３）指の血管パターンと指紋パターンの両方、のいずれかでの登録が可能である。自動車においては複数の利用者がいることが想定され、それらの個人ごとに（１）〜（３）の異なる登録方法をとることが可能である。個人によっては、まれに、（１）の指の血管パターンのみ、あるいは（２）の指紋パターンのみだけしか登録できない場合もある。そこで、認証時には、図４のフローチャートを変えて、図６に示すようなフローチャートとし、例えば、まず指の血管パターンにて認証を行い、不一致の場合、指紋パターンにて認証を行う処理とする。もちろん、指の血管パターンと指紋パターンによる認証の順番を入れ替えて、指紋パターンによる認証を先に行っても良い。また、（３）の両方のパターンを登録した場合には、登録者本人にもかかわらず、最初の照合処理で、何らかの理由で認証結果の不一致が起きた場合、もう片方の認証方法で照合処理が可能となり、登録者本人を認証できる。
【００２０】
また、（３）のように両方のパターンを登録している場合、図７に示すフローチャートのように、まず、指の血管パターンの照合処理をして一致の場合、さらに指紋パターンで照合処理をして一致の場合のみに、エンジンを始動するとする処理としてもよい。これにより、２種の生体情報を利用することから、自動車の対盗難性を高めることができる。この図６，図７のフローチャートのどちらを利用するか、個人の登録時に決定しても良いし、または必要に応じて登録後の切り替えをできるようにしておいても良い。
【００２１】
ところで、指紋パターンを利用した個人認証装置においては、安価な方法で偽造指を作製することが可能であるという問題が指摘されている。図１に示した個人認証装置３の構成においては、血管パターン撮像用の赤外光源３３を利用して、指の透過光強度特性の測定も可能である。これにより、指紋パターンを利用した認証結果が一致しても、透過光強度から指でないと判定されるときは、認証ＮＧとすることにより、偽造指によって認証結果が一致する問題を回避することができる。
【００２２】
本実施例については、指の血管パターンと指紋パターンを利用した個人認証装置を自動車の始動システムに適用した例について説明したが、住宅やビルなどの入室管理用の個人認証装置などにも応用が可能である。また、指の血管パターンと指紋パターンを利用した個人認証装置を例にとり説明したが、イメージセンサの取り付けの工夫により、虹彩認証などを利用した個人認証装置にも応用が可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本実施例によれば、安価で簡単な構成により、指の血管パターンと指紋パターンの２種類の撮像を１つのイメージセンサで撮像することが可能な個人認証装置を実現することができ、ある１種類の認証方法で登録，認証ができない場合、他種の認証方法を簡単に利用することが可能となる。
【００２４】
また、指紋パターンを利用した個人認証装置において、安価な構成により偽造指によって認証結果が一致する問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における個人認証装置を自動車の始動システムに応用した構成図の一例。
【図２】指と血管パターンの撮像例。
【図３】指と指紋パターンの撮像例。
【図４】個人認証装置のマイコンのプログラム動作フローチャート。
【図５】特徴パラメータの処理を説明するフローチャート。
【図６】個人認証装置のマイコンのプログラム動作フローチャート。
【図７】個人認証装置のマイコンのプログラム動作フローチャート。
【符号の説明】
３…個人認証装置、７…指、３０…マイコン、３１…イメージセンサ、３２…レンズ、３３，３４…赤外光源、７１…血管パターン、７２…指紋パターン。

Claims (7)

1. 個人の生体情報を撮像する撮像手段を備え、その情報から個人の特定を行う個人認証装置において、２種類以上の生体情報を撮像する構成としたことを特徴とする個人認証装置。
2. 請求項１において、前記撮像手段は前記個人認証装置に１つのみ備えてあり、かつ２種類以上の生体情報を撮像する構成としたことを特徴とする個人認証装置。
3. 請求項１または２において、前記撮像手段は、指紋パターン、および、赤外光源を指に照射し、透過させて得られる指の血管パターンの２種類の生体情報を得る構成としたことを特徴とする個人認証装置。
4. 請求項１から３のいずれかにおいて、各個人により、いずれか１種類の登録、または、認証方法を選択できる構成としたことを特徴とする個人認証装置。
5. 請求項１から３のいずれかにおいて、いずれか１種類の認証結果が不一致の場合、別種の認証方法により個人の特定をする構成としたことを特徴とする個人認証装置。
6. 請求項１から３のいずれかにおいて、２種類以上の認証方法による個人の特定が不一致の場合、個人の特定をしないことを特徴とする個人認証装置。
7. 指紋パターンを撮像する撮像手段を備え、その情報から個人の特定を行う個人認証装置において、さらに爪側に赤外光源を配置し、照射させ、その透過光強度を得ることにより、指か否かを判定する手段を備えたことを特徴とする個人認証装置。

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