JP3790153B2

JP3790153B2 - IC card authentication system

Info

Publication number: JP3790153B2
Application number: JP2001363131A
Authority: JP
Inventors: 和男上田
Original assignee: TOUWA CORPORATION
Current assignee: TOUWA CORPORATION
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2021-11-28
Also published as: JP2003162705A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本人証明等に用いられるＩＣカードの認証システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、免許証やＩＤカードなどの本人証明、クレジットカードなど資産使用の便法、さらには建物等の特定領域への進入許可、自動車・家屋等の鍵がわりなど個人を特定する必要のある分野で、様々に個人認証手段としてＩＣカードが用いられている。
その際、使用者が真正の所有者であるかの判別は、本人のみが知り得る暗証番号などの照会が一般的であるが、これが他者によって探知されたりすることで不正に使用されることがある。そこでこれに対し、使用者本人のみ使用できるように、指紋情報を照合するＩＣカードが提示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
暗証番号などの認証情報を磁気記録として保存する旧来のカードなどと異なり、イメージセンサなどを用いて使用者の指紋情報を取得するにはそれらセンサ回路を駆動する電力についても考慮しなければならない。これに関して、認証時に認証装置から電源供給を行なうことも考えられるが、それにはカード側に電源端子を設けなければならないという問題があるため、一般的には、カード内に電源を内蔵することが望ましい。
そこで、通常時は回路を作動させず、照合時のみ回路を作動させる提案が成されている。例えば指紋照合部に、特開２０００−１２３１４３号では生体検知センサを、特開平１１−１９０６９号では感圧センサを設け、それらが反応したときに照合動作を行なう構成を採っている。
しかしながら、上記のようなトリガによって作動する場合、認証時以外でも容易に作動することが考えられる。
本発明の課題は、認証時のみ指紋データ照合動作を行なうようなＩＣカードを用いたＩＣカード認証システムを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては、作動用の電源を内装したＩＣカードの片側の端には、前記内装電源によって接触した使用者の手指の指紋を認識する指紋読取部が配置され、この指紋読取部の裏面には使用者のほかの手指との接触部が形成され、このＩＣカード内には真正所有者を特定する指紋をあらかじめ登録・保存するデータ記憶部と、指紋読取部で認識した指紋が、データ記憶部に登録された真正所有者の指紋と一致するか否かを判別してその結果を判別する照合部とを備え、このＩＣカードには指紋読取部に対し指紋読取の開始動作を指示する指示信号入力部と、照合部の判別結果を出力する結果出力部との二つの端子が設けられており、
このＩＣカードに対応するカードリーダーには、ＩＣカードの厚さよりも広く形成されたスリット溝と、このスリット溝に面して、ＩＣカードの指示信号入力部と結果出力部の二つの端子に対応する、指示信号発生部と情報入力部の端子部分が設けられ、カードリーダーの指示信号発生部はＩＣカードの指示信号入力部に対し照合動作を指示する照合指示信号を出力し、カードリーダーの情報入力部はＩＣカードの結果出力部から出力する判別信号を入力するものとし、
指紋読取部に位置させた指紋情報を登録した指と接触部に位置させたほかの指との間でＩＣカードを挟時して、カードリーダーのスリット溝に挿入移動する動作によって、ＩＣカードはカードリーダーの指示信号発生部から照合指示信号を取得して、指紋読取部から手指の指紋情報を認識してデータ記憶部に登録された指紋との照合を開始し、判別結果を結果出力部からカードリーダーの情報入力部に出力することを特徴とする。
【０００５】
上記構成のＩＣカード認証システムでは、使用者がＩＣカードをカードリーダーに対し認証動作をすると、カードリーダーに具えられた照合指示信号発信部が、カードに具えられた照合指示信号入力部に照合指示信号を出力し、該照合指示信号入力部は照合指示信号の入力に基づいて、照合部に指紋読取部の取得した使用者の指紋とデータ記憶部に登録された真正所有者の指紋データとが一致するか否かの判定を指示し、照合部はその指示に従って一致判定を行なうとともに、その判定結果を出力する。
このように構成すれば、照合指示信号入力部に照合指示信号が入力された場合のみ照合動作を行なうので、平時に無用な照合動作を行なうことを防止でき、カードに内蔵した電源の消耗を防止できる。
【０００６】
また、ＩＣカード認証システムは、次のように構成することもできる。
作動用の電源を内装したＩＣカードの片側の端には、内装電源によって接触した使用者の手指の指紋を認識する指紋読取部が配置され、この指紋読取部の裏面には使用者のほかの手指との接触部が形成され、このＩＣカードには指紋読取部に対し指紋読取の開始動作を指示する指示信号入力部と、指紋読取部で認識した指紋データを出力する結果出力部との二つの端子が設けられており、
このＩＣカードに対応するカードリーダーには、ＩＣカードの厚さよりも広く形成されたスリット溝と、このスリット溝に面して、ＩＣカードの指示信号入力部と結果出力部の二つの端子に対応する、指示信号発生部と情報入力部の端子部分が設けられ、このカードリーダー内には真正所有者を特定する指紋をあらかじめ登録・保存するデータ記憶部と、指紋読取部で認識した指紋と、データ記憶部に登録された真正所有者の指紋とが一致するか否かを判別してその結果を判別する照合部とを備え、カードリーダーの指示信号発生部はＩＣカードの前記指示信号入力部に対し指紋の認識動作を指示する照合指示信号を出力し、カードリーダーの情報入力部はＩＣカードの結果出力部から出力する指紋データを入力するものとし、
指紋読取部に位置させた指紋情報を登録した指と接触部に位置させたほかの指との間でＩＣカードを挟時して、カードリーダーのスリット溝に挿入移動する動作によって、ＩＣカードはカードリーダーの指示信号発生部から照合指示信号を取得して、
指紋読取部から手指の指紋情報を認識し、この指紋情報を結果出力部からカードリーダーの情報入力部に出力し、カードリーダーはこの指紋情報を情報入力部から入力して照合部で真正所有者の指紋とが一致するか否かを判別することを特徴とする。
【０００７】
この場合は、カード内に真正所有者の指紋情報を保存せず、カードリーダー側に保存する構成としているため、指紋情報及び登録者の個人情報を一括管理することができる。
また、この場合はＩＣカードからカードリーダーに対して指紋情報を出力するが、この情報を符号・コード化することで簡略化して送信する構成としても良い。なお、その場合はカードリーダー側に保存される指紋情報も同様の手法にて簡略化されたデータを保存することは言うまでもない。
なお、ＩＣカード認証システム全体に指紋情報を保存するサーバを含み、指紋情報はカードリーダーに保存するわけではなく照合時にダウンロードする構成としても良い。
【０００８】
照合の結果を報知する手段を具えることも考えられる。即ち、ＩＣカードに警告音発生手段を備え照合結果出力部の出力する判別信号が、使用者と真正所有者の不一致を示す場合に警告音を発生させる構成とすることができる。
あるいは、警告音または警告メッセージ発生手段をカードリーダーに備えて、照合結果出力部の出力する判別信号が使用者と真正所有者の不一致を示す場合に、警告音または警告メッセージを発生させる構成とすることができる。
これによって、不正使用あるいは誤用を明瞭かつ速やかに報知することができる。
【０００９】
【本発明の実施の形態】
以下、本発明のＩＣカード認証システムを用いた入退室管理システムの実施例を、図面に基いて説明する。
図１はＩＣカード１の正面図、正面図のＡ−Ａ断面図及びブロック図である。ＩＣカード１にはＣＣＤイメージセンサ２、ＣＰＵ４、照合指示信号入力部５、判別結果出力部６及びスピーカ７が備えられている。
ＩＣカード１は、コアシートの両面をオーバーシート８で覆いプレス形成されている。コアシートには、ＣＣＤイメージセンサ２、ＣＰＵ４、照合指示信号入力部５、判別結果出力部６及びスピーカ７が、その大きさにそれぞれ対応して設けられた孔部に嵌めこまれている。孔部内の空隙は熱特性の良好な封止樹脂にて充填されている。オーバーシート８はＩＣカード１の表面をＣＣＤイメージセンサ２のセンサ面を除いて覆っている。また、プラスチック台座にエングレーブ方式で所有者名や発行番号などの情報が記されている。
【００１０】
ＣＣＤイメージセンサ２は、センサ面上に押される指紋のデータを取得して可変閾値処理を施し二値化する。真正所有者の指紋情報は、カード登録時にＣＣＤイメージセンサ２によって取得され、そのような二値データとしてカードの内容情報とともに記憶部３に収められている。記憶部３にはＰＲＯＭが使用され、カード登録時に取得した真正所有者の指紋情報をそれ以後の書換え不可としている。ＣＰＵ４はワークエリアを有し、該ワークエリアにてＣＣＤイメージセンサ２の取得した使用者の指紋データと記憶部３に収められた真正所有者の指紋データとを比較する。照合指示信号入力部５は電圧駆動されるスイッチング素子を有し、照合指示信号入力として電圧が印加されると、その照合指示信号を増幅してＣＣＤイメージセンサ２、指紋データ記憶部３、ＣＰＵ４及び判別結果出力部６に対し出力する。判別結果出力部６は、ＣＰＵ４の指紋照合判定の結果に基づいて判別結果出力部６の端子６ａを介してカードリーダー１０の認証情報入力部１２に出力する。また、使用者と真正所有者が一致していれば確認を示す音を、不一致であれば警告音をスピーカ７から発生させる。
【００１１】
指紋照合は、登録時と認証時に同じ位置で同じ押圧力でＣＣＤイメージセンサ２に認識されることはないと考えられるので、二つの指紋データの照合においては外形線が相似となるように、一方を基準に他方を回転する。その後、一方の画像の一部を抽出し、他方の画像データの各部に対し両画像が一致ないし近似するように画像を移動して照合する。照合に関しては、最初の照合において同定評価を行ない、以下、微小な並行移動もしくは回転移動を行なうたびに両画像の同定評価を行ない、同定度が高くなった場合は基準位置をその位置へ更新するという動作を繰り返し、両画像が一致するかないしは最も近似した位置へ到達することで照合を完了する。この照合動作によって、二つの指紋データが予め定められた同定率以上を示した場合、一致したと評価する。
【００１２】
図２に示すように、カードリーダー１０は、略直方体の外形にスリット溝１３を有している。スリット溝１３は認証すべきＩＣカード１の厚さより若干広く形成されている。カードリーダー１０には、指示信号発生部１１、認証情報入力部１２、ＣＰＵ１４、記憶部１５及びスピーカ１６が備えられている。指示信号発生部１１と認証情報入力部１２は端子部分１１ａ、１２ａがスリット溝１３に面して設けられており、その面からＩＣカード１との信号の授受が可能となっている。記憶部１５は照合すべきカード使用者のカード内容情報を保存している。ＣＰＵ１４は認証情報入力部１２と記憶部１５とスピーカ１６とに接続して、ＩＣカード認証時に認証情報入力部１２から入力されたカード内容情報を記憶部１６のカード内容情報と照合している。スピーカ１６は、ＣＰＵ１４の照合結果が入室を許可するものであった場合、入室許可のメッセージを再生し、不許可であれば不許可のメッセージを再生する。
【００１３】
図４は本実施例のＩＣカード認証システム２０によって認証を行なう経過を示すフローチャートである。図４はＩＣカード１及びカードリーダー１０の動作についての流れを示している。
カード使用者が認証を行なう場合、図３に示すようにＣＣＤイメージセンサ２に指紋情報を登録した指（この例では右手親指）を当てたまま、ＩＣカード１の摺動端１ａをスリット溝１３の底部１３ａに接触させつつ一方の開口端１３ｂから他端１３ｃに向けて通過させる。
なお、照合指示信号入力部５と判別結果出力部６はカードの下縁（摺動端１ａ）から異なる距離に形成され、指示信号発生部１１と認証情報入力部１２はそれらに対応してスリット溝１３の底部１３ａから略同一の距離に配設されている。これにより、照合指示信号と認証情報とが互いの信号を誤認しないようにされている。
【００１４】
ＩＣカード１が上記の軌道に従って移動すると、照合指示信号入力部５が指示信号発生部１１と対向する位置を通過する。指示信号発生部は常時信号出力としての微弱な電界を発生しており（Ｓ１１）、この電界のもたらす電圧変化が照合指示信号（▲１▼）となって照合指示信号入力部５のスイッチング素子が動作して指紋照合動作が開始される（Ｓ１）。
ＣＣＤイメージセンサ２は指紋照合指示信号の入力に基づいて、受光部の側方の投光部からセンサ面に投光され、受光部がその反射光を受光してセンサ上の指紋を取得していく。取得した指紋データは画素ごとに近傍領域の平均濃度を閾値として二値化する可変閾値処理を施した後、ＣＰＵ４に対し出力される。また、判別結果出力部６の端子６ａが活性化される。
【００１５】
Ｓ２にてＣＰＵ４はこの指紋データを取得し、データ記憶部３に記憶された真正所有者の指紋の二値データを読み出して（Ｓ３）、これをワークエリアにて比較する（Ｓ４）。判別結果出力部６はその結果に従って出力を行なう。これらが一致しなかった場合は、スピーカ７に出力して（Ｓ８）警告音を発生させる（Ｓ９）。一致した場合はデータ記憶部３からＩＣカード１の内容情報を読み出し、端子６ａからデジタル信号のパターンを出力する（Ｓ５）。また、デジタル信号のパターン出力開始とともにカウンタを動作させ（Ｓ６）、カウンタ値が予め定めた値になる（Ｓ７；Ｙ）までＳ２〜Ｓ５を繰り返して信号パターンの出力（▲２▼）を継続する。
【００１６】
ＩＣカード１がスリット溝１３に沿って開口端１３ｂから１３ｃに向けて移動すると、判別結果出力部６と認証情報入力部１２が対向する。そして判別結果出力部の出力するＩＣカードの内容情報を示すデジタル信号のパターン（▲２▼）を認証情報入力部が取得すると（Ｓ１２：Ｙ）、カードリーダーは信号パターンの示すコードと記憶部１５に保存された入室許可者コードとを照合して認証動作を行なう（Ｓ１３）。該当すればスピーカ１６から入室許可のメッセージを再生するとともに入室扉（図示略）の開錠を行なう。該当しなければ、スピーカ１６より入室不許可のメッセージを再生し開錠は行なわない。
【００１７】
このように、認証時以外は回路を作動させることがないためにカード内の電源を消費することが無く、従って使用時に電源切れによって認証不能となる事態を回避することができる。
【００１８】
また、ＩＣカードには指紋登録情報を搭載せずカードリーダー側に指紋登録情報を蓄積することも考えられる。
図６はこの構成を示すブロック図である。
この実施例のＩＣカード認証システム３０では、信号発生部４１からの照合指示信号が指示信号入力部３５へ入力されたのに基づいて、ＣＣＤイメージセンサ３２の取得した指紋データをＣＰＵ３４にて指紋データに対応付けた簡略化したコードに変換して出力し、判別結果出力部３６の端子から指紋データ入力部４２へ向けて出力する。カードリーダー４０の記憶部４５には、同様の手順で作成した真正使用者の指紋データが保存されており、ＣＰＵ４４はこれを読み出して指紋データ入力部４２に入力された指紋データと比較照合を行なう。以下、照合の結果が一致であればスピーカ４６から入室許可のメッセージを再生するとともに、図示しない入室扉を開錠する。また不一致であれば入室不許可のメッセージを再生して開錠は行なわない。
【００１９】
なお、判別結果出力部３６から認証情報入力部４２へ向けての出力は、コード化せずに二値データのまま行なうこともできる。その場合はカードリーダー１０の記憶部４５に蓄積されるデータも同様の二値データが収めておくようにすればよい。
【００２０】
このような構成では、入室許可者の情報を管理側で一括管理することができるとともに、ＩＣカードの指紋データの破壊や改ざんを防止でき、同時にＩＣカードを含む認証システム全体のコストを削減することもできる。
【００２１】
なお、本実施例では入退室管理システムへの適用を示したが、もちろんこれだけに留まるものではなく、免許証、クレジットカード、家屋や自動車などのカードキーなどにも適用できるのは当然である。
また、例えば図５に示すように、ＩＣカード１を縦溝内を通過させる構造でなく、ＩＣカード１のＣＣＤイメージセンサ２上に指を置いたまま、カードリーダー１０の開口１３に対してＩＣカード１を挿入する構成とすることもできる。この場合はＣＣＤイメージセンサ２は指にて挟持しやすいように、ＩＣカード１の中央部後縁寄りに配設されている。こうすれば、ＩＣカード１を挿入して認証を行なった後、最奥部に当接させたまま記憶部３に収納された内容情報を読み出して更新することも容易である。従ってクレジットカードなどの使用の際に、指紋照合による本人認証とそれに継続しての使用とが平易に行なうことができる。また、自動車のフロントパネル部分の近辺に配し、エンジン始動のキーカードを兼ねる認証システムとしても使用できる。
【００２２】
これらの用途として用いる場合でも、認証時以外は回路を作動させることがないためにカード内の電源を消費することが無く、従って使用時に電源切れによって認証不能となる事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＣカードの正面図。
【図２】カードリーダーの一部切り欠き斜視図及びブロック図。
【図３】ＩＣカードの認証動作を示す作用説明図。
【図４】認証動作におけるＩＣカード及びカードリーダーの処理の流れを示すフローチャート。
【図５】ＩＣカードをカードリーダーに挿入して認証を行なう変形例と、その場合の認証動作を示す図。
【図６】真正所有者の指紋データをカードリーダー側に保存する場合の、ＩＣカードとカードリーダーの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１ＩＣカード
２ＣＣＤイメージセンサ
３記憶部
４ＣＰＵ
５照合指示信号入力部
６判別結果出力部
１０カードリーダー
１１指示信号発生部
１２認証情報入力部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an IC card authentication system used for identity verification and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it is necessary to specify an individual such as a personal identification such as a license or ID card, a method of using an asset such as a credit card, permission to enter a specific area such as a building, or a key of a car or a house. Thus, an IC card is used as various personal authentication means.
At that time, it is common to determine whether the user is a genuine owner, such as a personal identification number that only the person can know, but this may be used illegally by being detected by others. There is. Therefore, an IC card for collating fingerprint information is presented so that only the user can use it.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Unlike conventional cards that store authentication information such as a personal identification number as a magnetic record, in order to obtain user fingerprint information using an image sensor or the like, power for driving these sensor circuits must also be considered. In this regard, it is conceivable to supply power from the authentication device at the time of authentication. However, there is a problem that a power supply terminal must be provided on the card side. desirable.
Therefore, a proposal has been made to operate the circuit only at the time of collation without operating the circuit at normal time. For example, the fingerprint collation unit is provided with a living body detection sensor in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-123143, and a pressure sensor in Japanese Patent Laid-Open No. 11-19069, and performs a collation operation when they react.
However, when it operates by the above triggers, it can be considered that it can be easily operated even at the time of authentication.
An object of the present invention is to provide an IC card authentication system using an IC card that performs a fingerprint data collation operation only at the time of authentication.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention, one side edge of the IC card furnished power for operation, recognizes the fingerprint reader fingerprints of the fingers of a user in contact by the interior power source is arranged In addition, a contact portion with other fingers of the user is formed on the back surface of the fingerprint reading portion, and a data storage portion for pre- registering and storing a fingerprint for identifying the genuine owner in the IC card, and a fingerprint reading portion fingerprint in recognized fingerprint, to determine whether to match the fingerprint of the genuine owner registered in the data storage unit and a verification unit to determine the results, this IC card to the fingerprint reader finger示信signal input unit that instructs the reading start operation, two terminals are provided between the result output unit for outputting a determination result of the matching section,
The card reader corresponding to this IC card corresponds to the slit groove formed wider than the thickness of the IC card and the two terminals of the IC card instruction signal input part and result output part facing this slit groove The instruction signal generation unit and the information input unit are provided with terminal portions. The instruction signal generation unit of the card reader outputs a verification instruction signal for instructing the verification operation to the instruction signal input unit of the IC card. The input unit shall input the discrimination signal output from the result output unit of the IC card ,
The IC card is inserted and moved into the slit groove of the card reader by sandwiching the IC card between the finger that has registered the fingerprint information located in the fingerprint reading part and the other finger located in the contact part. A collation instruction signal is obtained from the instruction signal generation unit of the card reader, the fingerprint information of the finger is recognized from the fingerprint reading unit, and collation with the fingerprint registered in the data storage unit is started, and the discrimination result is obtained from the result output unit. It outputs to the information input part of a card reader .
[0005]
In the IC card authentication system configured as described above, when the user authenticates the IC card to the card reader, the verification instruction signal transmission unit provided in the card reader is instructed to verify the verification instruction signal input unit provided in the card. The collation instruction signal input unit outputs, based on the input of the collation instruction signal, the fingerprint of the user acquired by the fingerprint reading unit and the fingerprint data of the genuine owner registered in the data storage unit based on the input of the collation instruction signal. Instructing whether or not they coincide with each other is instructed, and the collation unit performs coincidence determination according to the instruction and outputs the determination result.
With this configuration, since a collation operation is performed only when a collation instruction signal is input to the collation instruction signal input unit, it is possible to prevent unnecessary collation operations during normal times and prevent the power supply built in the card from being consumed. it can.
[0006]
The IC card authentication system can also be configured as follows.
A fingerprint reading unit for recognizing the fingerprint of the user's finger touched by the internal power supply is arranged at one end of the IC card equipped with an operating power source. contact portion between the fingers are formed, second and instruction signal input unit to instruct the start operation of the read fingerprint to the fingerprint reader to the IC card, and the result output unit for outputting the fingerprint data recognized by the fingerprint reading unit There are two terminals,
The card reader corresponding to this IC card corresponds to the slit groove formed wider than the thickness of the IC card and the two terminals of the IC card instruction signal input part and result output part facing this slit groove The terminal portion of the instruction signal generation unit and the information input unit is provided, and in this card reader, a data storage unit that pre-registers and stores a fingerprint that identifies the genuine owner, a fingerprint that is recognized by the fingerprint reading unit, A collation unit for discriminating whether or not the fingerprint of the genuine owner registered in the data storage unit matches, and determining the result, and the instruction signal generation unit of the card reader is the instruction signal input unit of the IC card A collation instruction signal for instructing a fingerprint recognition operation is output to the information reader of the card reader, and the fingerprint data output from the result output unit of the IC card is input.
The IC card is inserted and moved into the slit groove of the card reader by sandwiching the IC card between the finger that has registered the fingerprint information located in the fingerprint reading part and the other finger located in the contact part. Obtain a verification instruction signal from the instruction signal generator of the card reader,
Fingerprint information of the finger is recognized from the fingerprint reading unit, and this fingerprint information is output from the result output unit to the information input unit of the card reader. The card reader inputs this fingerprint information from the information input unit, and the authenticator in the verification unit It is characterized in that it is determined whether or not the fingerprint matches.
[0007]
In this case, since the fingerprint information of the genuine owner is not stored in the card, but stored on the card reader side, the fingerprint information and the registrant's personal information can be managed collectively.
In this case, the fingerprint information is output from the IC card to the card reader. However, the information may be simplified and transmitted by encoding / coding the information. In this case, it goes without saying that the fingerprint information stored on the card reader side also stores data simplified by the same method.
The entire IC card authentication system may include a server for storing fingerprint information, and the fingerprint information may be downloaded at the time of verification instead of being stored in the card reader.
[0008]
It is also conceivable to provide means for notifying the result of collation. In other words, a warning sound can be generated when the IC card is provided with a warning sound generating means and the discrimination signal output from the verification result output unit indicates a mismatch between the user and the genuine owner.
Alternatively, a warning sound or warning message generating means is provided in the card reader, and a warning sound or warning message is generated when the discrimination signal output from the verification result output unit indicates a mismatch between the user and the genuine owner. be able to.
As a result, unauthorized use or misuse can be clearly and promptly notified.
[0009]
[Embodiments of the Invention]
Embodiments of an entrance / exit management system using the IC card authentication system of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of the IC card 1, a cross-sectional view taken along the line AA of the front view, and a block diagram. The IC card 1 includes a CCD image sensor 2, a CPU 4, a collation instruction signal input unit 5, a discrimination result output unit 6, and a speaker 7.
The IC card 1 is press-formed by covering both surfaces of a core sheet with an oversheet 8. In the core sheet, a CCD image sensor 2, a CPU 4, a collation instruction signal input unit 5, a discrimination result output unit 6 and a speaker 7 are fitted in holes provided corresponding to their sizes. The voids in the holes are filled with a sealing resin having good thermal characteristics. The oversheet 8 covers the surface of the IC card 1 except for the sensor surface of the CCD image sensor 2. In addition, information such as the owner name and issue number is written on the plastic pedestal in an engraved manner.
[0010]
The CCD image sensor 2 obtains fingerprint data pushed on the sensor surface and binarizes it by performing variable threshold processing. The fingerprint information of the genuine owner is acquired by the CCD image sensor 2 at the time of card registration, and stored in the storage unit 3 together with the card content information as such binary data. A PROM is used for the storage unit 3, and the fingerprint information of the genuine owner obtained at the time of card registration cannot be rewritten thereafter. The CPU 4 has a work area, and compares the fingerprint data of the user acquired by the CCD image sensor 2 with the fingerprint data of the genuine owner stored in the storage unit 3 in the work area. The collation instruction signal input unit 5 includes a voltage-driven switching element. When a voltage is applied as the collation instruction signal input, the collation instruction signal is amplified and the CCD image sensor 2, fingerprint data storage unit 3, CPU 4, Output to the discrimination result output unit 6. The discrimination result output unit 6 outputs to the authentication information input unit 12 of the card reader 10 via the terminal 6a of the discrimination result output unit 6 based on the result of the fingerprint collation judgment of the CPU 4. In addition, a sound indicating confirmation is generated from the speaker 7 if the user and the genuine owner match, and a warning sound is generated from the speaker 7 if they do not match.
[0011]
The fingerprint collation is considered not to be recognized by the CCD image sensor 2 with the same pressing force at the same position at the time of registration and authentication. Therefore, in the collation of two fingerprint data, Rotate the other with reference to. Thereafter, a part of one image is extracted, and the images are moved and collated so that both images match or approximate each part of the other image data. As for collation, identification evaluation is performed in the first collation, and thereafter, both images are identified and evaluated each time a minute parallel movement or rotational movement is performed. When the degree of identification increases, the reference position is updated to that position. The above operation is repeated, and the collation is completed when the two images match or reach the most approximate position. When the two fingerprint data show a predetermined identification rate or more by this collation operation, it is evaluated that they match.
[0012]
As shown in FIG. 2, the card reader 10 has a slit groove 13 in the outer shape of a substantially rectangular parallelepiped. The slit groove 13 is formed slightly wider than the thickness of the IC card 1 to be authenticated. The card reader 10 includes an instruction signal generation unit 11, an authentication information input unit 12, a CPU 14, a storage unit 15, and a speaker 16. The instruction signal generation unit 11 and the authentication information input unit 12 are provided with terminal portions 11a and 12a facing the slit groove 13, and signals can be exchanged with the IC card 1 from the surface. The storage unit 15 stores card content information of the card user to be verified. The CPU 14 is connected to the authentication information input unit 12, the storage unit 15, and the speaker 16, and collates the card content information input from the authentication information input unit 12 at the time of IC card authentication with the card content information in the storage unit 16. The speaker 16 reproduces an entry permission message when the collation result of the CPU 14 permits entry, and reproduces a disapproval message when disallowed.
[0013]
FIG. 4 is a flowchart showing the progress of authentication by the IC card authentication system 20 of this embodiment. FIG. 4 shows a flow of operations of the IC card 1 and the card reader 10.
When the card user performs authentication, as shown in FIG. 3, the sliding end 1a of the IC card 1 is inserted into the slit groove 13 with the finger (the right thumb in this example) registered with the fingerprint information on the CCD image sensor 2. It is made to pass toward the other end 13c from one opening end 13b, making it contact the bottom part 13a.
The verification instruction signal input unit 5 and the discrimination result output unit 6 are formed at different distances from the lower edge (sliding end 1a) of the card, and the instruction signal generation unit 11 and the authentication information input unit 12 correspond to the slits. The grooves 13 are disposed at substantially the same distance from the bottom 13 a of the groove 13. This prevents the verification instruction signal and the authentication information from misidentifying each other's signal.
[0014]
When the IC card 1 moves along the trajectory, the verification instruction signal input unit 5 passes through a position facing the instruction signal generation unit 11. The instruction signal generator always generates a weak electric field as a signal output (S11), and the voltage change caused by this electric field becomes a verification instruction signal (1), and the switching element of the verification instruction signal input unit 5 The fingerprint collation operation is started by operating (S1).
Based on the input of the fingerprint collation instruction signal, the CCD image sensor 2 projects light onto the sensor surface from the light projecting unit on the side of the light receiving unit, and the light receiving unit receives the reflected light to acquire the fingerprint on the sensor. Go. The obtained fingerprint data is output to the CPU 4 after being subjected to variable threshold processing for binarizing the average density of the neighboring region for each pixel as a threshold. Further, the terminal 6a of the discrimination result output unit 6 is activated.
[0015]
In S2, the CPU 4 obtains the fingerprint data, reads the binary data of the genuine owner's fingerprint stored in the data storage unit 3 (S3), and compares it in the work area (S4). The discrimination result output unit 6 performs output according to the result. If they do not match, they are output to the speaker 7 (S8) and a warning sound is generated (S9). If they match, the content information of the IC card 1 is read from the data storage unit 3, and a digital signal pattern is output from the terminal 6a (S5). The digital signal pattern output is started and the counter is operated (S6), and the signal pattern output (2) is continued by repeating S2 to S5 until the counter value reaches a predetermined value (S7; Y). .
[0016]
When the IC card 1 moves along the slit groove 13 from the open end 13b to 13c, the discrimination result output unit 6 and the authentication information input unit 12 face each other. When the authentication information input unit acquires the digital signal pattern (2) indicating the content information of the IC card output from the discrimination result output unit (S12: Y), the card reader reads the code indicated by the signal pattern and the storage unit 15 The authentication operation is performed by collating with the room permitting person code stored in (S13). If applicable, an entry permission message is reproduced from the speaker 16 and the entry door (not shown) is unlocked. If not applicable, a message not permitting room entry is reproduced from the speaker 16 and unlocking is not performed.
[0017]
As described above, since the circuit is not operated except during the authentication, the power in the card is not consumed. Therefore, it is possible to avoid the situation where the authentication becomes impossible due to the power being cut off during use.
[0018]
It is also conceivable to store fingerprint registration information on the card reader side without mounting fingerprint registration information on the IC card.
FIG. 6 is a block diagram showing this configuration.
In the IC card authentication system 30 of this embodiment, the fingerprint data acquired by the CCD image sensor 32 is processed by the CPU 34 based on the input of the collation instruction signal from the signal generator 41 to the instruction signal input unit 35. Is converted into a simplified code associated with the data and output, and output from the terminal of the discrimination result output unit 36 toward the fingerprint data input unit 42. The authenticating user's fingerprint data created in the same procedure is stored in the storage unit 45 of the card reader 40, and the CPU 44 reads this and compares it with the fingerprint data input to the fingerprint data input unit 42. . Thereafter, if the collation results match, a message for permitting entry from the speaker 46 is reproduced and the entry door (not shown) is unlocked. If they do not match, a message not permitting entry is reproduced and unlocking is not performed.
[0019]
The output from the discrimination result output unit 36 to the authentication information input unit 42 can be performed as binary data without being encoded. In that case, the same binary data may be stored in the data accumulated in the storage unit 45 of the card reader 10.
[0020]
In such a configuration, the information on the authorized person can be collectively managed by the management side, and the fingerprint data of the IC card can be prevented from being destroyed or falsified, and at the same time, the cost of the entire authentication system including the IC card can be reduced. You can also.
[0021]
In this embodiment, the application to the entrance / exit management system has been shown. However, the present invention is not limited to this, and it is naturally applicable to a license, a credit card, a card key of a house, a car, and the like.
Further, for example, as shown in FIG. 5, the IC card 1 is not structured to pass through the vertical groove, but the IC is placed on the opening 13 of the card reader 10 with a finger placed on the CCD image sensor 2 of the IC card 1. A configuration in which the card 1 is inserted may be employed. In this case, the CCD image sensor 2 is disposed near the rear edge of the central portion of the IC card 1 so that it can be easily held by a finger. In this way, after the IC card 1 is inserted and authenticated, it is easy to read and update the content information stored in the storage unit 3 while being in contact with the innermost part. Therefore, when using a credit card or the like, personal authentication by fingerprint verification and subsequent use can be easily performed. It can also be used as an authentication system that is placed near the front panel of an automobile and also serves as a key card for starting the engine.
[0022]
Even when used for these applications, the circuit is not operated except during authentication, so that the power in the card is not consumed, and therefore it is possible to avoid a situation where authentication cannot be performed due to power failure during use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an IC card.
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view and block diagram of a card reader.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram showing an IC card authentication operation.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow of an IC card and a card reader in an authentication operation.
FIG. 5 is a diagram showing a modified example in which authentication is performed by inserting an IC card into a card reader, and an authentication operation in that case.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an IC card and a card reader when fingerprint data of a genuine owner is stored on the card reader side.
[Explanation of symbols]
1 IC card 2 CCD image sensor 3 Storage unit 4 CPU
5 collation instruction signal input unit 6 discrimination result output unit 10 card reader 11 instruction signal generation unit 12 authentication information input unit

Claims

作動用の電源を内装したＩＣカードの片側の端には、前記内装電源によって接触した使用者の手指の指紋を認識する指紋読取部が配置され、この指紋読取部の裏面には使用者のほかの手指との接触部が形成され、
このＩＣカード内には真正所有者を特定する指紋をあらかじめ登録・保存するデータ記憶部と、前記指紋読取部で認識した指紋が、前記データ記憶部に登録された真正所有者の指紋と一致するか否かを判別してその結果を判別する照合部とを備え、
このＩＣカードには前記指紋読取部に対し指紋読取の開始動作を指示する指示信号入力部と、前記照合部の判別結果を出力する結果出力部との二つの端子が設けられており、
このＩＣカードに対応するカードリーダーには、前記ＩＣカードの厚さよりも広く形成されたスリット溝と、このスリット溝に面して、前記ＩＣカードの指示信号入力部と結果出力部の二つの端子に対応する、指示信号発生部と情報入力部の端子部分が設けられ、
前記カードリーダーの指示信号発生部は前記ＩＣカードの前記指示信号入力部に対し照合動作を指示する照合指示信号を出力し、
前記カードリーダーの前記情報入力部は前記ＩＣカードの前記結果出力部から出力する判別信号を入力するものとし、
前記指紋読取部に位置させた指紋情報を登録した指と前記接触部に位置させたほかの指との間で前記ＩＣカードを挟時して、前記カードリーダーのスリット溝に挿入移動する動作によって、
前記ＩＣカードは前記カードリーダーの指示信号発生部から照合指示信号を取得して、前記指紋読取部から手指の指紋情報を認識してデータ記憶部に登録された指紋との照合を開始し、判別結果を結果出力部からカードリーダーの情報入力部に出力することを特徴とするＩＣカード認証システム。 On one side edge of the IC card furnished power for operation, the interior power recognizing fingerprint reader fingerprints of the fingers of a user in contact are arranged by other user on the rear surface of the fingerprint reading unit A contact portion with the fingers of
A data storage unit for pre-registered and stored fingerprints for identifying the authenticity owner in the IC card, fingerprint recognized by the fingerprint reading unit matches the authentic owner of the fingerprint registered in the data storage unit whether determined to the a verification unit to determine the result,
Finger示信signal input unit that instructs to start operation of the read fingerprint against the fingerprint reading section in the IC card, two terminals are provided with the matching portion of the determination result and outputs the result output section,
A card reader corresponding to the IC card has a slit groove formed wider than the thickness of the IC card, and two terminals of the instruction signal input unit and the result output unit of the IC card facing the slit groove. Corresponding to the terminal portion of the instruction signal generation unit and the information input unit,
The instruction signal generation unit of the card reader outputs a verification instruction signal instructing a verification operation to the instruction signal input unit of the IC card ,
The information input unit of the card reader inputs a determination signal output from the result output unit of the IC card ,
By inserting and moving the IC card between the finger that has registered the fingerprint information positioned in the fingerprint reading unit and the other finger positioned in the contact unit, and inserted into the slit groove of the card reader ,
The IC card obtains a collation instruction signal from the instruction signal generation unit of the card reader, recognizes fingerprint information of the finger from the fingerprint reading unit, starts collation with the fingerprint registered in the data storage unit, and discriminates An IC card authentication system that outputs a result from a result output unit to an information input unit of a card reader .

作動用の電源を内装したＩＣカードの片側の端には、前記内装電源によって接触した使用者の手指の指紋を認識する指紋読取部が配置され、この指紋読取部の裏面には使用者のほかの手指との接触部が形成され、
このＩＣカードには前記指紋読取部に対し指紋読取の開始動作を指示する指示信号入力部と、前記指紋読取部で認識した指紋データを出力する結果出力部との二つの端子が設けられており、
このＩＣカードに対応するカードリーダーには、前記ＩＣカードの厚さよりも広く形成されたスリット溝と、このスリット溝に面して、前記ＩＣカードの指示信号入力部と結果出力部の二つの端子に対応する、指示信号発生部と情報入力部の端子部分が設けられ、
このカードリーダー内には真正所有者を特定する指紋をあらかじめ登録・保存するデータ記憶部と、前記指紋読取部で認識した指紋と、前記データ記憶部に登録された真正所有者の指紋とが一致するか否かを判別してその結果を判別する照合部とを備え、
前記カードリーダーの指示信号発生部は前記ＩＣカードの前記指示信号入力部に対し指紋の認識動作を指示する照合指示信号を出力し、
前記カードリーダーの前記情報入力部は前記ＩＣカードの前記結果出力部から出力する指紋データを入力するものとし、
前記指紋読取部に位置させた指紋情報を登録した指と前記接触部に位置させたほかの指との間で前記ＩＣカードを挟時して、前記カードリーダーのスリット溝に挿入移動する動作によって、
前記ＩＣカードは前記カードリーダーの指示信号発生部から照合指示信号を取得して、前記指紋読取部から手指の指紋情報を認識し、この指紋情報を結果出力部からカードリーダーの情報入力部に出力し、前記カードリーダーはこの指紋情報を前記情報入力部から入力して前記照合部で真正所有者の指紋とが一致するか否かを判別することを特徴とするＩＣカード認証システム。 On one side edge of the IC card furnished power for operation, the interior power recognizing fingerprint reader fingerprints of the fingers of a user in contact are arranged by other user on the rear surface of the fingerprint reading unit A contact portion with the fingers of
This IC card is provided with two terminals: an instruction signal input unit for instructing the fingerprint reading unit to start a fingerprint reading operation, and a result output unit for outputting fingerprint data recognized by the fingerprint reading unit. ,
A card reader corresponding to the IC card has a slit groove formed wider than the thickness of the IC card, and two terminals of the instruction signal input unit and the result output unit of the IC card facing the slit groove. Corresponding to the terminal portion of the instruction signal generation unit and the information input unit,
In this card reader, the data storage unit for registering and storing the fingerprint for identifying the genuine owner in advance, the fingerprint recognized by the fingerprint reading unit, and the fingerprint of the genuine owner registered in the data storage unit match. And a collation unit that determines whether or not to determine the result,
The instruction signal generation unit of the card reader outputs a verification instruction signal for instructing a fingerprint recognition operation to the instruction signal input unit of the IC card ,
The information input unit of the card reader inputs fingerprint data output from the result output unit of the IC card,
By inserting and moving the IC card between the finger that has registered the fingerprint information positioned in the fingerprint reading unit and the other finger positioned in the contact unit, and inserted into the slit groove of the card reader ,
The IC card acquires a collation instruction signal from the instruction signal generation unit of the card reader, recognizes fingerprint information of the finger from the fingerprint reading unit, and outputs this fingerprint information from the result output unit to the information input unit of the card reader and, the card reader IC card authentication system, characterized in that to determine whether the fingerprint of the genuine owner by the collation unit by entering the fingerprint information from the information input unit matches.

前記ＩＣカードは警告音発生手段を備え、前記照合結果出力部の出力する判別信号を取得しそれが使用者と真正所有者の不一致を示す場合に、警告音を発生させることを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード認証システム。 The IC card includes a warning sound generating means, and generates a warning sound when the discrimination signal output from the verification result output unit is acquired and indicates a mismatch between the user and the genuine owner. Item 2. The IC card authentication system according to Item 1.

前記カードリーダーは警告音または警告メッセージ発生手段を備え、判別信号入力部に入力された判別信号が使用者と真正所有者の不一致を示す場合に、警告音または警告メッセージを発生させることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣカード認証システム。 The card reader includes a warning sound or warning message generating means, and generates a warning sound or a warning message when the determination signal input to the determination signal input unit indicates a mismatch between the user and the genuine owner. The IC card authentication system according to claim 1 or 2.