JP2015001843A

JP2015001843A - 生体認証装置

Info

Publication number: JP2015001843A
Application number: JP2013126257A
Authority: JP
Inventors: 勝也坂野; Katsuya Sakano; 敦博今泉; Atsuhiro Imaizumi
Original assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Current assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2015-01-05
Also published as: CN104239849A

Abstract

【課題】生体が適正に置かれた場合を確実に検知し、不適な置き方の場合には適切な置き方になるように誘導する生体認証装置を提供する。【解決手段】生体２９０を置く位置に位置ガイドおよび生体を置く位置を示すマーキング２８０を設けるとともに、生体が置かれたこと検知するセンサー（タッチセンサー）２４１〜２４４を設け、適正な生体の置き方となっているかどうかを検知する。検知の結果、適正な置き方になっていると判断する場合は、生体の登録または認証を実施する。【選択図】図２

Description

本発明は生体認証装置に関する。

従来より、磁気カードやＩＣカードの認証用として暗証番号が広く普及している。近年、遺失や盗難等による不正行使の恐れも少ないセキュリティ方式として、指紋や虹彩、血管パターンといった個人の体の一部を鍵として用いる生体認証が注目されている。中でも、血管パターンを用いた認証方法は、指紋のように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ので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。

これら生体認証は、金融機関の自動機の個人認証において広く普及しつつある。特に、指の静脈を用いた指静脈認証装置は、手軽さや認証しやすいとの観点から脚光を浴びている。

生体認証装置において本人認証を実施する場合、本人を誤って拒絶してしまう本人拒否となる要因の１つに、適正な生体の置き方となっていない場合があげられる。

例えば、特許文献１では、側面のカメラで撮像した画像を用いて指の置き方を正しく誘導している。

特開２００９−１７８３００

従来の指静脈認証装置は指の置き方に自由度がある為に、指の登録時と認証時の指の置き方が大きく違うと認証率が低下してしまう。また、指を強く置いた場合、血流が止まり、静脈パターンを正しく習得できない場合があった。

生体認証装置について、被験者に対し、適正な生体の置き方となるよう誘導し、かつ血流が止まるような置き方を回避することに課題がある。

本発明による生体認証装置は一例として、光源と、生体部位を透過した前記光源からの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血管パターンを抽出し生体登録パターンとして登録し、前記生体登録パターンにより個人認証を行う処理部と、前記生体部位の配置を示すガイド部と、前記ガイド部の内側の領域に位置し、前記生体部位の撮像範囲の先方に対応する第1の生体検知部と、前記ガイド部の内側の領域に位置し、前記生体部位の撮像範囲の右の側面に対応する第２の生体検知部と、前記ガイド部の内側の領域に位置し、前記生体部位の撮像範囲の左の側面に対応する第３の生体検知部と、前記ガイド部の内側の領域に位置し、前記生体部位の撮像範囲の長軸方向において前記第１の生体検知部と反対側の端部に設けられる空隙部とを有し、前記処理部は、前記第1の生体検知部と、前記第２の生体検知部と、前記第３の生体検知部とが前記生体部位の接触を検知するとき、前記生体登録パターンを登録しかつ前記生体登録パターンの個人認証を行うことを特徴とする。ここで、前記空隙部に設けられる第4の生体検知部をさらに有し、前記処理部は、前記第1の生体検知部と、前記第２の生体検知部と、前記第３の生体検知部とが前記生体部位の接触を検知し、かつ前記第４の生体検知部が前記生体部位の接触を検知しないとき、前記生体登録パターンを登録しかつ前記生体登録パターンの個人認証を行うこととしてもよい。

生体が適正に置かれた場合を確実に検知し、置き方の誤りによる本人拒否を低減することができる。また、不適な置き方と判断する場合には生体の登録および認証を中断して適切な置き方になるように誘導することができる。

装置構成図装置外観図装置縦断面図装置横断面図置き方の検知を説明する図置き方の検知を説明する図生体の圧迫の検知を説明する図装置縦断面図装置横断面図

本発明による実施例を図１〜図７を用いて説明する。

本実施形態における生体認証装置の構成を説明する。図１は、本実施形態における生体認証装置１００の構成図であり、撮像部１２０、光源部１３０、第１の生体検知部１４１、第２の生体検知部１４２、第３の生体検知部１４３、第４の生体検知部１４４、通信部１５０、制御部１１０によって構成される。また生体認証装置１００は、通信部１５０を介して、上位端末１７０と接続される。

制御部１１０は、生体認証装置１００の各部の制御を実施するとともに、第１の生体検知部、第２の生体検知部、第３の生体検知部、第４の生体検知部、によって生体の接触の有無を検知し、生体が適正な置き方で置かれているかどうかを判定し、正しく置かれていると判定する場合は、光源部１３０の光量を生体の撮像に好適な状態に調整した上で、撮像部１２０で生体を撮像し、取得された生体画像から本人認証時の特徴情報となる血管パターンを抽出し、抽出された血管パターンを本人認証するための照合に適切なデータ形態に変換し、これを生体登録データとして通信部１５０を介して上位端末１７０へ出力する（登録処理）。

また制御部１１０は、第１の生体検知部、第２の生体検知部、第３の生体検知部、第４の生体検知部、によって生体の接触の有無を検知し、生体が適正な置き方で置かれているかどうかを判定し、正しく置かれていると判定する場合は、光源部１３０の光量を生体の撮像に好適な状態に調整した上で、撮像部１２０で生体を撮像し、取得された生体画像から本人認証時の特徴情報となる血管パターンを抽出し、得られた生体登録パターンとあらかじめ登録した生体登録パターンとを照合して一致度を算出し、算出した一致度が所定の閾値を超えるか否かによって本人認証を実施し、認証結果を通信部１５０を介して上位端末１７０へ出力する（認証処理）。

図2（ａ）は、本実施形態における生体認証装置の、生体を置く位置ガイドおよびマーキングの外観図である。また図２（ｂ）は、第２の実施形態における生体認証装置の、生体を置く位置ガイドおよび生体を置く位置を示すマーキングの上面図である。

生体認証装置２００は、生体部位の置き位置を生体部位を取り囲むように傾斜した土手状のガイド２７０を設けることで、生体の置き位置を示すと共に、生体の置き方の自由度を制限し、正しい置き方へ誘導することができる。またガイド２８０の頂部は、図示するように、生体部位の置き位置であることを視覚的に示すためのマーキング２８０を設けてもよい。これは認証装置の周辺とは異なる色とすることで、生体の置き位置であることを視覚的に示すものである。

また生体認証装置２００は、撮像部２２０によって、生体部位２９０の生体情報の撮像を行う。

また第１の生体検知部２４１、第２の生体検知部２４２、第３の生体検知部２４３、第４の生体検知部２４４によって、生体の接触の有無を検知し生体の置き方の判定を行う。なお、第１の生体検知部２４１、第２の生体検知部２４２、第３の生体検知部２４３、第４の生体検知部２４４は、ガイド２７０およびマーキング２８０の内側の領域に配置することで、生体部位の適正な置き方を判断することができる。また、第２の生体検知部２４２、第３の生体検知部２４３は、傾斜した土手状のガイドの傾斜形状の斜面に設けることで、生体部位の側面と接触する配置とする。

以上の構成によって、生体を置いた際の生体の動きの自由度を制限して自然に適正な置き方へ誘導するのと同時に、生体部位の適正な置き方の判定を行うことができる。また、マーキングをさらに用いる場合には、さらに使用者へ生体を置く位置を視覚的に提示することができる。

本実施形態における生体認証装置の配置を図３および図４によって説明する。

図３は、本実施形態における生体認証装置３００の縦断面図であり、撮像部３２０、光源部３３０、第１の生体検知部３４１、第２の生体検知部３４２、第３の生体検知部３４３、第４の生体検知部３４４は、生体部位３９０の生体情報を検知するために配置される。

撮像部３２０は、生体部位３９０の中央正面（指の腹側）を撮像する位置にある。光源部３３０は、生体部位３９０の背面側（指の背面側）から、生体部位の撮像される範囲へ向けて近赤外光を照射する。

第１の生体検知部３４１は、生体部位３９０の撮像範囲の先側に対応する位置位置にある。生体部位が触れていることを検知するときに適正な置き方であると判定し、触れていないことを検知するときに不適な置き方であると判定される。

第２の生体検知部３４２および第３の生体検知部３４３は、生体部位３９０の撮像範囲の左右の側面(指の腹側の脇面)に対応する位置にある。第２の生体検知部３４２は左側面が触れ、第３の生体検知部３４３は他方側の右側面が触れる位置にある。生体部位が触れていることを検知するときに適正な置き方であると判定し、触れていないと検知するときに不適な置き方であると判定される。

第４の生体検知部３４４は、生体部位３９０の撮像範囲の根元側の正面位置、すなわち生体部位３９０の撮像範囲の長軸方向において第１の生体検知部１と反対側の端部にある。この部位は圧迫によって血流が妨げられる位置となるため、生体部位が触れていないと検知するときに適正な置き方であると判定し、触れていると検知する場合は生体が圧迫されており不適な置き方であると判定される。
なお、生体検知部３４１〜３４４における生体の検知の手段としては、静電容量の変化によって物体の有無を検知する静電センサー（タッチセンサー）を用いることができる。または、物体が触れることにって、ON／OFFが切り替わるメカニカルスイッチや、その他のスイッチであってもよい。

図４は、本実施形態における生体認証装置４００の横断面図であり、撮像部４２０、光源部４３０、第２の生体検知部４４２、第３の生体検知部４４３、第４の生体検知部４４４は、生体部位４９０の生体情報を検知するために配置される。また、図４では第１の生体検知部は省略されている。

撮像部４２０は、生体部位４９０の中央正面（指の腹側）を撮像する位置にある。

光源部４３０は、生体部位４９０の背面側（指の背面側）から、生体部位の撮像される範囲へ近赤外光を照射する。

第２の生体検知部４４２および第３の生体検知部４４３は、生体部位４９０の撮像範囲の左右の側面（指の腹側の側面）が触れる位置にある。第２の生体検知部４４２は左側面が触れ、第３の生体検知部４４３は他方側の右側面が触れる位置にある。第２の生体検知部４４２および第３の生体検知部４４３は、生体部位４９０の左右の側面が触れていることを検知するものであるが、左右が共に触れていると検知する際に適正な置き方であると判定される。

第４の生体検知部４４４は、生体部位４９０の撮像範囲の根元側の正面位置、すなわち生体部位３９０の撮像範囲の長軸方向において第１の生体検知部１と反対側の端部にある。この部位は生体の圧迫によって血流が妨げられる位置となるため、生体部位が触れていないと検知するときは適正な置き方であると判定し、触れていると検知する場合は生体が圧迫されて不適な置き方であると判定される。なお、第４の生体検知部４４４については、ガイド２７０の内側の領域の空隙部１０００に設置する。例えば、図示するように、生体認証装置４００の底面に向かって凸の窪み領域として設ける。これにより、空隙部１０００は、生体部位４９０がガイド２７０に対して適切な圧力で接しているときには実質的に入り込まない形状のため、第４の生体検知部４４４に生体部位が触れていないことを検知する状態となる。生体の置き方の判定方法を図５、図６、図７によって説明する。

図５（ａ）は、生体が適正に置かれた際の状態を説明する図である。第１の生体検知部は、生体部位５９１の撮像範囲の先側が触れており、「生体有り」と判定される。第２の生体検知部および第３の生体検知部は、生体部位５９１の撮像範囲の左右の側面が触れており、「生体有り」と判定される。第４の生体検知部は、生体部位５９１が触れていない状態にあり、「生体無し」と判定される。この部位は触れることで生体が圧迫されて血流が妨げられることとなるため、触れていない状態が好ましい。以上の状態をもって、生体が適正に置かれたものと判定することができる。

図５（ｂ）は、生体部位の先端部分のみ触れた状態を説明する図である。第２の生体検知部および第３の生体検知部のどちらかまたは両方が生体部位５９２に触れておらず、「生体無し」と判定される。この状態では、図５（ａ）の検知結果と異なり、生体の置き方が適正ではないため、生体認証の登録処理・認証処理を中断するとともに、生体の先端部のみが触れた置き方であることを上位端末へ通知し、適正な置き方とするためのガイダンスを上位端末によって表示することができる。

図５（ｃ）は、生体部位の根元部分のみが触れた状態を説明する図である。第１の生体検知部が生体部位５９３に触れておらず、「生体無し」と判定される。この状態では、図５（ａ）の検知結果と異なり、生体の置き方が適正ではないため、生体認証の登録処理・認証処理を中断するとともに、指の根元側のみが触れた置き方であることを上位端末へ通知し、適正な置き方とするためのガイダンスを上位端末によって表示することができる。

図６（ａ）は、生体が適正に置かれた際の状態を別の方向から説明する図である。第２の生体検知部および第３の生体検知部は、生体部位６９１の撮像範囲の左右の側面が触れており、「生体有り」と判定される。第４の生体検知部は、生体部位６９１に触れていない状態にあり、「生体無し」と判定される。この部位は触れることで生体が圧迫されて血流が妨げられることとなるため、触れていない状態が好ましい。以上の状態をもって、生体が適正に置かれたものと判定することができる。

図６（ｂ）は、生体部位の左側面部分のみが触れた状態を説明する図である。第３の生体検知部が生体部位６９２のに触れておらず、「生体無し」と判定される。この状態では、図６（ａ）の検知結果と異なり、生体の置き方が適正ではないため、生体認証の登録処理・認証処理を中断するとともに、指先のみが触れた置き方であることを上位端末へ通知し、適正な置き方とするためのガイダンスを上位端末によって表示することができる。

図６（ｃ）は、生体部位の右側面部分のみが触れた状態を説明する図である。第２の生体検知部が生体部位６９３のに触れておらず、「生体無し」と判定される。この状態では、図６（ａ）の検知結果と異なり、生体の置き方が適正ではないため、生体認証の登録処理・認証処理を中断するとともに、指先のみが触れた置き方であることを上位端末へ通知し、適正な置き方とするためのガイダンスを上位端末によって表示することができる。

図７（ａ）、図７（ｂ）は、生体部位７９０を押し付けた置き方としており圧迫された状態を説明する図である。生体登録または生体認証の操作において、生体部位を押付けて置かれることで、生体部位が沈み込み、第４の生体検知部が生体部位７９０の根元側の正面と接触しており、「生体有り」と判定される。この部位が触れると圧迫されて血流が妨げられることとなり、静脈認証装置のおいて好ましくない状態と言えるため、指が押し付けられて不適な置き方であることを上位端末へ通知し、適正な置き方とするためのガイダンスを上位端末によって表示することができる。

以上の構成によって、生体が適正に置かれた場合は生体の登録および認証を実施し、不適な置き方の場合は生体の登録および認証を中断して適切な置き方になるように誘導することで、置き方の不適切さによる本人拒否処理を低減することができる。

本発明の第２の実施形態を図８によって説明する。

第２の実施形態における生体認証装置の配置を図８および図９によって説明する。なお、制御部の機能や、上位端末との関連性は、実施例１での第4の生体検知部の扱いと下記に記載する内容を除いてほぼ同様である。

図８は、本実施形態における生体認証装置３００の縦断面図であり、撮像部８２０、光源部８３０、第１の生体検知部８４１、第２の生体検知部８４２、は生体部位８９０の生体情報を検知するために配置される。撮像部８２０は、生体部位８９０の中央正面を撮像する位置にある。光源部８３０は、生体部位８９０の背面側から、生体部位の撮像される範囲へ向けて近赤外光を照射する。第１の生体検知部８４１は、生体部位８９０の撮像範囲の先側に対応する位置にある。生体部位が触れていれば適正な置き方であると判定し、触れていなければ不適な置き方であると判定される。第２の生体検知部８４２、第３の生体検知部８４３は、生体部位８９０の撮像範囲の左右の側面（指の腹側の脇面）に対応する位置にある。生体部位が触れていると検知するとき適正な置き方であると判定し、触れていないと検知するとき不適な置き方であると判定される。なお、生体検知部における生体の検知の手段としては、静電容量の変化によって物体の有無を検知する静電センサー（タッチセンサー）を用いることができる。または、物体が触れることにって、ON／OFFが切り替わるメカニカルスイッチや、その他のスイッチであってもよい。

図９は、本実施形態における生体認証装置９００の横断面図であり、撮像部９２０、光源部９３０、第２の生体検知部９４２、は生体部位９９０の生体情報を検知するために配置される。

また、図９では第１の生体検知部は省略されている。撮像部９２０は、生体部位９９０の中央正面を撮像する位置にある。光源部９３０は、生体部位９９０の背面側から、生体部位の撮像される範囲へ近赤外光を照射する。第２の生体検知部９４２、第３の生体検知部９４３は、生体部位９９０の撮像範囲の左右の側面が触れる位置にある。生体部位が触れていれば適正な置き方であると判定し、触れていなければ不適な置き方であると判定される。また、ガイドの内側の領域の空隙部９８０は、撮像範囲の根元側の正面位置、すなわち生体部位９９０の撮像範囲の長軸方向において第１の生体検知部と反対側の端部に設けられ、生体部位を圧迫して血流が妨げられることの無いよう、空間を設けて生体と接触しない構造としている。

本実施例では、第１生体検知部、第２生体検知部および第３生体検知部の全てが生体の接触有りと検知したときに、適正な指の置き方であると判定し、登録処理または認証処理を実施するものとする。

また、第１生体検知部、第２生体検知部および第３生体検知部のいずれかが生体無しと検知するときは、不適な指の置き方であると判定し、生体認証の登録処理・認証処理を中断するとともに、生体の先端部のみが触れた置き方であることを上位端末へ通知して、適正な置き方とするためのガイダンスを上位端末によって表示することができる。

以上の構成によって、より簡易な構成により、生体が適正に置かれた場合は生体の登録および認証を実施し、不適な置き方の場合は生体の登録および認証を中断して適切な置き方になるように誘導することで、置き方の誤りによる本人拒否を低減することができる。

１００…生体認証装置
１１０…制御部
１２０…撮像部
１３０…光源部
１４１…第１の生体検知部
１４２…第２の生体検知部
１４３…第３の生体検知部
１４４…第４の生体検知部
１５０…通信部
１７０…上位端末
２２０…撮像部
２４１…第１の生体検知部
２４２…第２の生体検知部
２４３…第３の生体検知部
２４４…第４の生体検知部
２７０…置き位置のガイド
２８０…置き位置のマーキング
２９０…生体部位
３００…生体認証装置
３２０…撮像部
３３０…光源部
３４１…第１の生体検知部
３４２…第２の生体検知部
３４３…第３の生体検知部
３４４…第４の生体検知部
３９０…生体部位
４００…生体認証装置
４２０…撮像部
４３０…光源部
４４２…第２の生体検知部
４４３…第３の生体検知部
４４４…第４の生体検知部
４９０…生体部位
５９１…生体部位
５９２…生体部位
５９３…生体部位
６９１…生体部位
６９２…生体部位
６９３…生体部位
７９０…生体部位
８００…生体認証装置
８２０…撮像部
８３０…光源部
８４１…第１の生体検知部
８４２…第２の生体検知部
８４３…第３の生体検知部
８９０…生体部位
９００…生体認証装置
９２０…撮像部
９３０…光源部
９４２…第２の生体検知部
９４３…第３の生体検知部
９８０…空隙部
９９０…生体部位
１０００…空隙部

Claims

光源と、
生体部位を透過した前記光源からの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血管パターンを抽出し生体登録パターンとして登録し、前記生体登録パターンにより個人認証を行う処理部と、
前記生体部位の配置を示すガイド部と、
前記ガイド部の内側の領域に位置し、前記生体部位の撮像範囲の先方に対応する第1の生体検知部と、
前記ガイド部の内側の領域に位置し、前記生体部位の撮像範囲の右の側面に対応する第２の生体検知部と、
前記ガイド部の内側の領域に位置し、前記生体部位の撮像範囲の左の側面に対応する第３の生体検知部と、
前記ガイド部の内側の領域に位置し、前記生体部位の撮像範囲の長軸方向において前記第１の生体検知部と反対側の端部に設けられる空隙部とを有し、
前記処理部は、前記第1の生体検知部と、前記第２の生体検知部と、前記第３の生体検知部とが前記生体部位の接触を検知するとき、前記生体登録パターンを登録しかつ前記生体登録パターンの個人認証を行うことを特徴とする生体認証装置。
前記ガイド部は傾斜形状であり、前記第２の生体検知部と前記第３の生体検知部とは、前記傾斜形状の斜面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の生体認証装置。
前記空隙部に設けられる第4の生体検知部をさらに有し、
前記処理部は、前記第1の生体検知部と、前記第２の生体検知部と、前記第３の生体検知部とが前記生体部位の接触を検知し、かつ前記第４の生体検知部が前記生体部位の接触を検知しないとき、前記生体登録パターンを登録しかつ前記生体登録パターンの個人認証を行うことを特徴とする請求項１乃至２に記載の生体認証装置。
前記空隙部は、前記生体部位が前記ガイド部に適切な圧力で接しているときには実質的に入り込まない形状であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の生体認証装置。
前記処理部は、前記第４の生体検知部が前記生体部位の接触を検知するとき、前記生体部位の配置を適正にするためのガイダンス表示のための制御を行うことを特徴とする請求項３乃至４に記載の生体認証装置。
前記処理部は、前記第４の生体検知部が前記生体部位の接触を検知するとき、前記生体登録パターンの登録および前記生体登録パターンの個人認証を中断することを特徴とする請求項３乃至５に記載の生体認証装置。
前記第1の生体検知部、前記第２の生体検知部、及び前記第３の生体検知部は、静電センサーまたはメカニカルスイッチであることを特徴とする請求項１乃至６に記載の生体認証装置。
前記第1の生体検知部、前記第２の生体検知部、前記第３の生体検知部及び前記第4の生体検知部は、静電センサーまたはメカニカルスイッチであることを特徴とする請求項３乃至６に記載の生体認証装置。