生体認証装置及び生体認証システム
【課題】
指静脈認証では、撮像する指が僅かに回転しただけでも撮像される指静脈画像は大きく変化してしまい、画像の再現性が重要な認証装置において問題となる。そこで、指の微妙な回転による画像の変化（バラツキ）を許容できる生体認証装置を提供する。
【解決手段】
生体認証装置にセットした掌の左右で高低差を付けるように掌支持台座を可動させ、掌に高低差を与えることで、撮像領域にセットした指に微量の回転を意図的に与えることができる構造とする。指に微量の回転を意図的に与えた状態の指静脈画像を登録、認証の際に利用して照合結果を得る。
指静脈認証では、撮像する指が僅かに回転しただけでも撮像される指静脈画像は大きく変化してしまい、画像の再現性が重要な認証装置において問題となる。そこで、指の微妙な回転による画像の変化（バラツキ）を許容できる生体認証装置を提供する。
【解決手段】
生体認証装置にセットした掌の左右で高低差を付けるように掌支持台座を可動させ、掌に高低差を与えることで、撮像領域にセットした指に微量の回転を意図的に与えることができる構造とする。指に微量の回転を意図的に与えた状態の指静脈画像を登録、認証の際に利用して照合結果を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は個人認証を行う生体認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金融機関等で本人確認を行う生体認証技術として、静脈や指紋を利用した技術が数多く開発されている。その中で、特に指静脈認証技術は認証精度、セキュリティの面で高い信頼を得て、数多くの製品が市場に流通している。
【０００３】
その指静脈認証技術の一例として、特許文献１には、掌や認証する指の隣り合う指を平面で支える構造とし、指の長軸方向を軸とした指の回転を防止することで登録時と認証時の指静脈画像のバラツキを少なくし、実用レベルの高い認証精度を確保している指静脈認証装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９９４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
指静脈認証装置は、指静脈画像の再現性が認証率に大きく関わる装置であるが、指の静脈自体は立体(３次元)構造であるのに対し、認証に使用される指静脈画像は平面(２次元)であるため、認証対象の指が指の長軸方向を軸として僅かに回転しただけでも撮像される指静脈画像は大きく変化してしまい、画像の再現性が重要な認証装置において問題となる。
【０００６】
特許文献１の生体認証装置においては、掌や、認証する指の隣り合う指を平面で支える構造とすることで、前述した指長軸方向を軸とした指の回転を抑えて、取得する指静脈画像のバラツキを安定させる効果を有している。
【０００７】
しかし、上記技術を用いたとしても、登録時及び認証時にセットした指の状態は、指及び掌をセットする位置や力加減の違いなどにより、微量なりとも基準に対して右又は左に回転してしまうことが多く、この微量な回転による画像の変化が原因で本人認証ができなくなる可能性もあり、さらに高い認証精度を確保する必要がある。
【０００８】
本発明は、指静脈画像の登録、認証の際に起こる指の微妙な回転による画像の変化（バラツキ）を許容できる、より安定した認証精度を実現する生体認証装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
指をセットした状態の時に掌を支える台座を持つ指静脈認証装置において、セットした指の長軸を中心とした左右で任意の高低差を付けるように可動する構造を備える。
【００１０】
ここでいう高低差を付ける構造として、掌を支える台座の一部あるいは全体を上下させる構造、又は掌を支える台座の一部あるいは全体を、セットした指の長軸方向を軸として、任意の角度、左右に回転させることで高低差を作る構造を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、指静脈画像の登録、認証の際に起こる指の微妙な回転による指静脈画像の変化（バラツキ）を許容できる、より安定した認証精度を実現する生体認証装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明に好適な実施の形態を、図１から図１６を参照して詳細に説明する。なお、これらは本発明の一実施例を示すものであり、機能や構成その他を制限するものではない。
【００１３】
最初に、生体認証装置（指静脈認証装置）の構成について説明する。図１は生体認証装置の外観図を示し、図２は生体認証装置の内部構造を示す斜視図を示す。
【００１４】
生体認証装置１００は、指静脈画像を撮像するため、利用者が指をかざす位置を示す撮像領域１０１と、指に近赤外光を照射するＬＥＤ（発光ダイオード）などで構成された光源部を複数実装した光源照射部１０２、指を撮像領域１０１にかざす際に掌を支える掌支持台座（掌支持部）１０４、指静脈画像を撮像する撮像部（カメラ）１０５、撮像したデータの処理や通信などを制御する制御部（制御基板）１０６、撮像部１０５や制御部１０６などのデバイスを覆うケース１０３、モーターなどで構成され、掌支持台座１０４の形状を変化させるように掌支持台座１０４を駆動する駆動部１０７により構成する。なお、図１及び図２に示すように、１対の光源照射部１０２と掌支持台座１０４が平面状のケース１０３から突出する構成となっている。
【００１５】
図３は指静脈画像を取得するため、利用者が生体認証装置１００の撮像領域１０１に指をかざした状態を示している。なお、ここでは生体認証装置１００の制御部１０６が各動作を制御するものとする。利用者は掌支持台座１０４に掌を置き、掌を固定した状態で撮像領域１０１に指をかざす。この指に対し、制御部１０６は光源照射部１０２により側面から近赤外光を照射する。そして、指の腹側から出た光を干渉フィルタ（図示しない）を透過させた上で、撮像部１０５により撮像する。掌支持台座１０４を用いて掌を固定させることにより、安定した画像を取得することができる。
【００１６】
本発明では、この掌支持台座１０４について、セットした指の長軸を中心とした左右で任意の高低差を付けるように可動させることができる構造を特徴としている。本発明の実施形態の例として２通りの構造を示す。
【００１７】
掌支持台座１０４の一部又は全体を上下させる第１の構造について、図４から図６を用いて説明する。また、掌支持台座１０４の一部又は全体を、セットした指の長軸方向を軸として、任意の角度分左右に回転させる第２の構造について、図７から図９を用いて説明する。
【００１８】
第１の構造（図４〜図６）は、掌支持台座１０４を左右方向に３分割し、左から右へ向かって掌支持台座１０４−Ａ、掌支持台座１０４−Ｂ、掌支持台座１０４−Ｃとする。駆動部１０７により、これら３分割された掌支持台座１０４−Ａ、１０４−Ｂ、１０４−Ｃの垂直方向の位置を独立して上下に変動させる構造を持つ。掌支持台座１０４−Ａ、１０４−Ｂ、１０４−Ｃはそれぞれ左側掌支持台座、中央掌支持台座、右側掌支持台座ともいう。
【００１９】
図４では、掌支持台座１０４の左右を同じ高さにしている。この掌支持台座１０４−Ａ、掌支持台座１０４−Ｂ、掌支持台座１０４−Ｃがケース１０３から突出している部分の高さを基本の高さＨ１とする。
【００２０】
図５では、掌支持台座１０４の左側が右側よりも高い構成にしている。駆動部１０７により駆動することで、掌支持台座１０４−ＡをＨ１よりも高い位置Ｈ２に移動させ、掌支持台座１０４−ＢはＨ１のままで、掌支持台座１０４−ＣをＨ１よりも低い位置Ｈ０に駆動している。なお、図５においては、Ｈ０＝０ｍとしている。
【００２１】
また、図６では、掌支持台座１０４の右側が左側よりも高い構成にしている。駆動部１０７により駆動することで、掌支持台座１０４−ＡをＨ１よりも低い位置Ｈ０に駆動し、掌支持台座１０４−ＢはＨ１のままで、掌支持台座１０４−ＣをＨ１よりも高い位置Ｈ２に駆動している。なお、図６においても、Ｈ０＝０ｍとしている。
【００２２】
ここで、分割する数は３つとしているがいくつに設定してもよいし、掌支持台座１０４−Ａ、Ｂ、Ｃの高さもそれぞれ任意に変更することが可能である。また、本実施例のように必ずしも掌支持台座の両側のうち一方を高く他方を低くしなくても良い。例えば、掌支持台座１０４−Ａ、１０４−ＢはＨ１のままで掌支持台座１０４−ＣをＨ２に設定する構成や、支持台座１０４−Ａ、１０４−ＢはＨ１のままで掌支持台座１０４−ＣをＨ０に設定する構成としても同等の効果を得られる。
【００２３】
第２の構造（図７〜図９）は、図７の掌支持台座の左右を同じ高さの状態から、図８、図９の掌支持台座の左右一方のみが高い状態に変化させるため、掌支持台座１０４−Ｄが指長軸方向を軸として回転可動する構造である。
【００２４】
図７では、掌支持台座１０４−Ｄの左右を同じ高さにしている。生体認証装置１００の左右に示す矢印のように、掌支持台座１０４−Ｄが回転可能である。
【００２５】
図８では、掌支持台座１０４−Ｄの左側が右側よりも高い構成にしている。また、図９では、掌支持台座１０４−Ｄの右側が左側よりも高い構成にしている。駆動部１０７により駆動することで、このような変形が可能となる。なお、ケース１０３に対する掌支持台座１０４の角度は任意に変更可能である。
【００２６】
生体認証装置１００の掌支持台座１０４−Ａ、Ｂ、Ｃ（第１の構造）、掌支持台座１０４−Ｄ（第２の構造）に上述のような可動構造を備えることにより、以下の効果が得られるようになる。
【００２７】
生体認証装置１００に指をセットし、図５及び図８のように掌支持台座の左側を右側よりも高い構成にして撮像することで、図４及び図７の時に撮像できる指静脈画像に対して、指が、指長軸方向を軸として右回転した状態での指静脈画像を撮像できる。
【００２８】
また、図６及び図９のように掌支持台座の右側を左側よりも高い構成にして撮像することで、図４及び図７の時に撮像できる指静脈画像に対して、指長軸方向を軸として指が左回転した状態での指静脈画像を撮像できる。
【００２９】
よって、生体認証する指１本に対して、複数のパターンの指静脈画像が撮像できることになり、登録時の複数の画像と、認証時の複数の画像で組み合わせて照合を行うことができるようになる。
【００３０】
ここでは、指を右回転させた可動状態の図８、指を左回転させた可動状態の図９、の各々１通りの状態を示しているが、掌支持台座１０４の可動範囲を段階的に可動できる構造とすることで、可動状態のパターンを増やし、撮像する指静脈画像を増やしてもよい。
【００３１】
また、ここまでは駆動部１０７を用いた例にて説明したが、駆動部１０７を備えずに、利用者により掌支持台座１０４に力を加えられることによって掌支持台座１０４が可動する構造としてもよい。
【００３２】
駆動部１０７を用いる場合には生体認証装置１００が指静脈画像を取得したことを認識して、次の掌支持台座１０４の形態を変更する。例えば、掌支持台座１０４の左右を同じ高さにした状態で指静脈画像を取得したことをきっかけに、制御部１０６が自動的に駆動部１０７を用いて掌支持台座１０４の左側を右側よりも高い状態へと変更させる。これにより、係員による調整作業が無くとも指の傾きが異なる複数種類の指静脈画像を取得できる。
【００３３】
一方、駆動部１０７を用いずに、利用者から加えられた力により掌支持台座１０４の形態を変更する場合には、確実に掌支持台座１０４に高低差がついた状態に変形させるため表示部（ＡＴＭ（自動取引装置）であればタッチパネル、窓口システムであれば利用者向けモニター）に案内を出す構成や係員がそばにいて利用者に指示を出す構成にする。
【００３４】
また、第１の構造及び第２の構造において、掌支持台座１０４が任意の高低差がついた位置まで達した時に反応するスイッチ又はセンサーを有する構造とし、掌支持台座１０４の変形作業が完了したことを知らせる手段を付加してもよい。
【００３５】
次に、図１０〜図１６を用いて、生体情報と登録してから生体認証を行うまでの過程について詳細に説明する。ここではＩＣカード内に指静脈画像（生体情報）を記憶しておき、ＩＣカード内で認証処理を行う例で説明するが、生体情報の記憶する場所はＩＣカードに制限するものではなく金融機関のサーバに指静脈画像を記憶しても良い。また、ここではＩＣカード内で生体認証を行う例で説明するが、生体認証を行う場所はＩＣカードに制限するものではなく金融機関のサーバやＡＴＭで生体認証を行っても良い。
【００３６】
なお、第１の構造（図４から図６）と第２の構造（図７から図９）では、構造は異なるが基本的な構造は共通するので、ここでは第１の構造を例に挙げて説明する。
【００３７】
図１０は本発明を適用した生体認証装置１００の使用例を示す。［登録１］及び［認証１］は、図４の掌支持台座１０４の左右を同じ高さにした生体認証装置１００に指をかざした状態を示している。［登録２］及び［認証２］は、図５の掌支持台座１０４の左側を右側よりも高くした生体認証装置１００に指をかざした状態を示している。［登録３］及び［認証３］は、図６の掌支持台座１０４の右側を左側よりも高くした生体認証装置１００に指をかざした状態を示している。
【００３８】
［登録１］〜［認証３］までのそれぞれの上側の四角で囲った内部には、撮像領域１０１における指の断面図を示している。［登録１］及び［認証１］では、左右が同じ高さの掌支持台座１０４に掌を固定しているため、指が傾いていない状態で指静脈画像の取得が可能である。［登録２］及び［認証２］では、左側が右側よりも高い掌支持台座１０４に掌を固定しているため、指が右側に傾いた状態で指静脈画像を取得することになる。［登録３］及び［認証３］では、右側が左側よりも高い掌支持台座１０４に掌を固定しているため、指が左側に傾いた状態で指静脈画像を取得することになる。
【００３９】
上述の断面図を表示部（ＡＴＭであればタッチパネル、窓口システムであれば利用者向けモニター）に表示して、利用者に掌及び指が傾いている状態を認識させる構成にしても良い。このとき、上述の撮像部１０５とは別にカメラを設けて、掌や指の画像を撮影、表示しても良いし、予め指や掌の画像パターンを用意しておき、掌支持台座１０４の形態から掌及び指の傾きを計算し、それに合わせて用意しておいた指や掌の画像パターンを表示する構成にしても良い。これにより生体認証に不慣れな利用者が正確に指をかざしやすく、また安心感をもって生体認証にのぞむことができる。
【００４０】
図１０では、［登録１］〜［登録３］の３つの登録パターンと［認証１］〜［認証３］の３つの認証パターンとで得られる画像を後述する図１５、１６のように適切に組み合わせて生体認証を実行できることを示す。
【００４１】
図１１は指静脈画像を登録する登録システム（窓口端末１１００及び生体認証装置１００）の全体構成図を示し、図１２は指静脈画像を記憶し生体認証を実行するＩＣカード１２００のブロック構成図を示す。
【００４２】
図１１のように、指静脈画像の登録時には、窓口端末１１００にて生体認証装置１００の動作を制御し、生体認証装置１００内に挿入されたＩＣカード１２００内に生体情報を登録しておく。このとき例えば窓口の係員が操作部１１０２を操作し、表示部１１０１を見ながら作業を進める。そして、図１２に示すＩＣカード１２００の記憶部１２０２に指静脈画像を登録する。
【００４３】
ＩＣカード１２００は、ＩＣカード１２００を制御する制御部１２０１、指静脈画像などのデータやプログラム等の情報を記憶する記憶部１２０２、新たに取得した指静脈画像と記憶部１２０２に予め記憶されていた指静脈画像との照合処理（生体認証処理）を実行する照合部１２０３を備えている。生体認証時には、ＩＣカード１２００の制御部１２０１がＡＴＭ（自動取引装置）１３００の制御部１４０１からの命令を受けて照合部１２０３により照合処理を実行するものであるが、後述する図１５、１６のフローチャートでは簡略化のため制御部１２０１の動作に関しては省略して説明するものとする。
【００４４】
図１３は生体認証装置１００を備えたＡＴＭ１３００の斜視図を示し、図１４はＡＴＭ１３００のブロック図を示す。
【００４５】
図１３では、生体認証装置１００をＡＴＭ１３００と接続し、ＡＴＭ１３００のカード機構部（カードリーダライタ）１３０２に挿入されたＩＣカード１２００内で指静脈画像の照合を実行する。
【００４６】
ＡＴＭ１３００は、利用者に操作案内などを表示し、入力を受け付ける表示入力部（タッチパネル）１３０１、カードの挿入／排出動作、カードの磁気ストライプ又はＩＣカードに記憶されたデータに対し読み書き、カードエンボス部分のイメージ読み取りなどの機能を有するカード機構部１３０２、利用者が紙幣の入出金を行う紙幣入出金口１３０３、硬貨の入出金を行う硬貨入出金口１３０４、通帳の読み書きを行う通帳機構部１３０５、上述の生体認証装置１００を備える。
【００４７】
そしてＡＴＭ１３００は、ＡＴＭ全体を制御する制御部１４０１、様々なデータやプログラム等の情報を記憶する記憶部１４０２、上述の表示入力部１３０１、カード機構部１３０２、生体認証装置１００、紙幣を収納し、鑑別部により真偽鑑別し、収納箱から紙幣入出金口１３０３まで搬送する紙幣機構部１４０３、硬貨を収納し、鑑別部により真偽鑑別し、収納箱から硬貨入出金口１３０４まで搬送する硬貨機構部１４０４を備えている。
【００４８】
図１５は、生体認証のフローチャート（１）である。ここでは指静脈画像を取得して生体認証を実施するたびに指を離させるものとする。例えば生体認証を図１０の[認証１]の指静脈画像を取得すると、利用者にいったん生体認証装置１００から指を離させ、一通り［登録１］〜［登録３］の画像と照合して、不一致であれば、利用者に生体認証装置１００に指を再セットさせ［認証２］の指静脈画像を取得して、［登録１］〜［登録３］の画像と照合する。
【００４９】
図１０に示す［登録１］、［登録２］、［登録３］の状態で指静脈画像データ（以下、それぞれ［登録１］の指静脈画像、［登録２］の指静脈画像、［登録３］の指静脈画像という）を取得し、ＩＣカード１２００内の記憶部１２０２に予め登録しておく（ステップ１５０１）。
【００５０】
次に、生体認証を実行するため、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は図１０に示す［認証１］の状態（生体認証装置１００の掌支持台座１０４に高低差のない状態）で指静脈画像（以下、［認証１］の指静脈画像という）を撮像部１０５により撮像する（ステップ１５０２）。そして、撮像した指静脈画像をＩＣカード１２００の照合部１２０３へ送信する。
【００５１】
ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、照合部１２０３により、生体認証装置１００から受信した［認証１］の指静脈画像と、ＩＣカード１２００の記憶部１２０２に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合処理を実行させる（ステップ１５０３）。すなわち、１番目に［認証１］の指静脈画像と［登録１］の指静脈画像とを比較し、２番目に［認証１］の指静脈画像と［登録２］の指静脈画像とを比較し、３番目に［認証１］の指静脈画像と［登録３］の指静脈画像とを比較し照合して一致するか否かを判断する（ステップ１５０４）。ここで、上記１〜３番目の比較において、２つの画像の一致度がいずれか一つの組み合わせでも閾値以上の値を示していれば認証成功とし、それ以外の場合（いずれの組み合わせでも閾値未満の値を示す）は認証失敗とする。
【００５２】
照合の結果が認証成功であった場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、利用者が希望する取引を実施する。すなわち支払取引のときには紙幣機構部１４０３、硬貨機構部１４０４を用いて利用者が希望する金額の紙幣、硬貨を出金する（ステップ１５０５）。
【００５３】
一方、照合の結果が認証失敗であった場合、駆動部１０７を用いて掌支持台座１０４を左側が右側よりも高い形態へと変形させる。また、表示入力部１３０１に指を再セットする旨の案内を表示する。そして、利用者がその案内に応じて撮像領域１０１に指をかざすと、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は図１０に示す［認証２］の状態（生体認証装置の掌支持部で左側が高くなっている状態）で指静脈画像（以下、［認証２］の指静脈画像という）を撮像部１０５により撮像する（ステップ１５０６）。そして、撮像した指静脈画像をＩＣカード１２００の照合部１２０３へ送信する。
【００５４】
ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、照合部１２０３により、生体認証装置１００から受信した［認証２］の指静脈画像と、記憶部に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合する（ステップ１５０７）。
【００５５】
ステップ１５０４と同様にして、［認証２］の画像が予め記憶部１２０２に記憶していた画像と一致するか否か照合する（ステップ１５０８）。
【００５６】
ステップ１５０８で、照合の結果が認証成功であった場合には上述のステップ１５０５へと進み、照合の結果が認証失敗の場合、駆動部１０７を用いて掌支持台座１０４を右側が左側よりも高い形態へと変形させる。また、表示入力部１３０１に指を再セットする旨の案内を表示する。そして、利用者がその案内に応じて撮像領域１０１に指をかざすと、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は図１０に示す［認証３］の状態（生体認証装置の掌支持部で右側が高くなっている状態）で指静脈画像（以下、［認証３］の指静脈画像という）を撮像部１０５により撮像する（ステップ１５０９）。そして、撮像した指静脈画像をＩＣカード１２００の照合部１２０３へ送信する。
【００５７】
ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、生体認証装置１００から受信した［認証３］の指静脈画像と、記憶部に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合する（ステップ１５１０）。
【００５８】
ステップ１５０４と同様にして、［認証３］の指静脈画像が予め記憶部１２０２に記憶していた画像と一致するか否か照合する（ステップ１５１１）。
【００５９】
ステップ１５１１で、照合の結果が認証成功であった場合には上述のステップ１５０５へと進み、照合の結果が認証失敗の場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１はその旨を表示入力部１３０１に表示する（ステップ１５１２）。
【００６０】
上述の運用方法とすることで、登録時の［登録１］、［登録２］、［登録３］の状態と、認証時の［認証１］、［認証２］、［認証３］の状態の指静脈画像とで組み合わせて照合を行うことが可能となり、どれか１つの組み合わせが一致すれば認証成功というプログラム設定をすることが可能となる。
【００６１】
なお、このフローでは認証時に、［登録１］の指静脈画像から［登録３］の指静脈画像の順に照合を行っているが、この順番を利用者ごとの希望や金融機関の設定に応じて変更することや、利用者毎の照合しやすさの傾向に応じて変更するようにしても良い。さらに、［登録２］及び「認証２」における掌支持台座１０４の左側部分の高さと、［登録３］及び「認証３」における掌支持台座１０４の右側部分の高さとを、一致させず利用者毎の照合しやすさの傾向に応じて変更することも可能である。これにより利便性や認証率の向上を図ることができる。
【００６２】
また、データ容量の制限等により記憶部１２０２に［登録１］〜［登録３］までの３つの指静脈画像を登録できない場合には、［登録１］〜［登録３］のうち１つ又は２つだけを登録する形態にして良い。その場合には図１５のフローよりも認証率は低下するが、従来の運用よりは高い認証率を期待できる。
【００６３】
また、認証時のパターンを［認証１］〜［認証３］までの３つ全てを実行せずに、［認証１］〜［認証３］のうち１つ又は２つだけを実行する形態にして良い。この場合であっても、対応する掌支持部の生体認証装置での登録パターンがあれば認証が可能である（例えば［認証１］〜［認証３］のうち［認証２］のみを実行した場合でも、記憶部に予め［登録２］の指静脈画像があれば生体認証は成功となる）。
【００６４】
図１６は、生体認証のフローチャート（２）である。ここでは生体認証装置１００から指を離させずに連続して３種類の指静脈画像を取得してしまい、その後連続して生体認証を実施する。例えば［認証１］〜［認証３］の指静脈画像を取得し終えてから、［認証１］の指静脈画像と［登録１］〜［登録３］の指静脈画像と照合、［認証２］の指静脈画像と［登録１］〜［登録３］の指静脈画像と照合を実行する。
【００６５】
図１０に示す［登録１］、［登録２］、［登録３］の状態で指静脈画像データを取得し、ＩＣカード１２００内の記憶部１２０２に予め登録しておく（ステップ１６０１）。
【００６６】
次に、生体認証を実行するため、駆動部１０７を用いることで必要に応じて掌支持台座１０４を変形させつつ、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は図１０に示す［認証１］の状態（生体認証装置１００の掌支持台座１０４に高低差のない状態）、［認証２］の状態（生体認証装置１００の掌支持台座１０４で左側が高くなっている状態）、［認証３］の状態（生体認証装置１００の掌支持台座１０４で右側が高くなっている状態）で指静脈画像（以下それぞれ、［認証１］、［認証２］、［認証３］の指静脈画像という）を撮像部１０５により撮像する（ステップ１６０２）。そして、撮像した３つの指静脈画像をＩＣカード１２００の照合部１２０３へ送信する。
【００６７】
ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、照合部１２０３により、生体認証装置１００から受信した［認証１］の指静脈画像と、ＩＣカード１２００の記憶部１２０２に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合処理を実行させる（ステップ１６０３）。すなわち、１番目に［認証１］の指静脈画像と［登録１］の指静脈画像とを比較し、２番目に［認証１］の指静脈画像と［登録２］の指静脈画像とを比較し、３番目に［認証１］の指静脈画像と［登録３］の指静脈画像とを比較し照合して一致するか否かを判断する（ステップ１６０４）。ここで、上記１〜３番目の比較において、２つの画像の一致度がいずれか一つの組み合わせでも閾値以上の値を示していれば認証成功とし、それ以外の場合（いずれの組み合わせでも閾値未満の値を示す）は認証失敗とする。
【００６８】
照合の結果が認証成功であった場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、利用者が希望する取引を実施する。すなわち支払取引のときには紙幣機構部１４０３、硬貨機構部１４０４を用いて利用者が希望する金額の紙幣、硬貨を出金する（ステップ１６０５）。
【００６９】
一方、照合の結果が認証失敗であった場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、照合部１２０３により、生体認証装置１００から受信した［認証２］の指静脈画像と、記憶部に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合する（ステップ１６０６）。
【００７０】
ステップ１６０４と同様にして、［認証２］の画像が予め記憶部１２０２に記憶していた画像と一致するか否か照合する（ステップ１６０７）。
【００７１】
ステップ１６０７で、照合の結果が認証成功であった場合には上述のステップ１６０５へと進み、照合の結果が認証失敗の場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、生体認証装置１００から受信した［認証３］の指静脈画像と、記憶部に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合する（ステップ１６０８）。
【００７２】
ステップ１６０４と同様にして、［認証３］の指静脈画像が予め記憶部１２０２に記憶していた画像と一致するか否か照合する（ステップ１６０９）。
【００７３】
ステップ１６０９で、照合の結果が認証成功であった場合には上述のステップ１６０５へと進み、照合の結果が認証失敗の場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１はその旨を表示入力部１３０１に表示する（ステップ１６１０）。
【００７４】
生体認証のフローチャート（１）では、［認証１］で生体認証を行ったときに成功したと仮定した場合（ステップ１５０４でYESとなり認証成功）には［認証２］や［認証３］の指静脈画像を取得する処理（生体認証のフローチャート（２）のステップ１６０２に相当）が必要ない分だけ、生体認証のフローチャート（２）よりも認証にかかる時間が短くなる利点がある。また、［認証１］で生体認証が失敗し［認証２］で初めて生体認証が成功したと仮定した場合（ステップ１５０８でYESとなり認証成功）には［認証３］の指静脈画像を取得する処理（生体認証のフローチャート（２）のステップ１６０２に相当）が必要ない分だけ、生体認証のフローチャート（２）よりも認証にかかる時間が短くなる利点がある。
【００７５】
一方、生体認証のフローチャート（２）では、［認証１］や［認証２］で生体認証が失敗し［認証３］で初めて生体認証が成功すると仮定した場合に、生体認証のフローチャート（１）と比べて、利用者に指の再セットを案内する処理がなく、取得した指静脈画像を送信する処理の回数が少ないため、生体認証のフローチャート（１）よりも認証時間が短くなる利点がある。
【００７６】
従来の生体認証装置を用いた生体認証では、登録時に高低差のない掌支持台座に掌をのせて取得した指静脈画像しか登録しておらず、認証時にも高低差のない掌支持台座に掌をのせて取得した指静脈画像しか撮像せず、照合の組み合わせは１通りしか実行できないため指静脈情報を登録した本人が生体認証装置に指をかざしたとしても、登録時あるいは認証時に指が回転している等の原因により照合の結果が失敗となってしまう場合が多かった。
【００７７】
本発明を実施することにより、予め指を回転させて取得した指静脈画像を登録及び認証に使用することで、掌支持台座が高低差のない状態で固定された生体認証装置による運用の場合に比べて、登録時と認証時での差異が小さい指静脈画像を照合させることができ、認証成功率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】生体認証装置の外観図。
【図２】生体認証装置の内部構造を示す斜視図。
【図３】生体認証装置に指をかざした状態を示す外観図。
【図４】掌支持台座の左右を同じ高さにした、上下可動形態の生体認証装置の外観図。
【図５】掌支持台座の左側を右側よりも高くした、上下可動形態の生体認証装置の外観図。
【図６】掌支持台座の右側を左側よりも高くした、上下可動形態の生体認証装置の外観図。
【図７】掌支持台座の左右を同じ高さにした、回転可動形態の生体認証装置の外観図。
【図８】掌支持台座の左側を右側よりも高くした、回転可動形態の生体認証装置の外観図。
【図９】掌支持台座の右側を左側よりも高くした、回転可動形態の生体認証装置の外観図。
【図１０】本発明を適用した生体認証装置の使用例の図。
【図１１】登録システムの全体構成図。
【図１２】ＩＣカードのブロック図。
【図１３】生体認証装置を備えたＡＴＭの斜視図。
【図１４】生体認証装置を備えたＡＴＭのブロック図。
【図１５】生体認証のフローチャート（１）。
【図１６】生体認証のフローチャート（２）。
【符号の説明】
【００７９】
１００…生体認証装置、１０１…撮像領域、１０２…光源照射部、１０３…ケース、１０４…掌支持台座、１０５…撮像部、１０６…制御部（生体認証装置の制御部）、１０７…駆動部、１１００…窓口端末、１１０１…表示部、１１０２…操作部、１２００…ＩＣカード、１２０１…制御部（ＩＣカードの制御部）、１２０２…記憶部（ＩＣカードの記憶部）、１２０３…照合部、１３００…ＡＴＭ、１３０１…表示入力部、１３０２…カード機構部、１３０３…紙幣入出金口、１３０４…硬貨入出金口、１３０５…通帳機構部、１４０１…制御部（ＡＴＭの制御部）、１４０２…記憶部（ＡＴＭの記憶部）、１４０３…紙幣機構部、１４０４…硬貨機構部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は個人認証を行う生体認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金融機関等で本人確認を行う生体認証技術として、静脈や指紋を利用した技術が数多く開発されている。その中で、特に指静脈認証技術は認証精度、セキュリティの面で高い信頼を得て、数多くの製品が市場に流通している。
【０００３】
その指静脈認証技術の一例として、特許文献１には、掌や認証する指の隣り合う指を平面で支える構造とし、指の長軸方向を軸とした指の回転を防止することで登録時と認証時の指静脈画像のバラツキを少なくし、実用レベルの高い認証精度を確保している指静脈認証装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９９４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
指静脈認証装置は、指静脈画像の再現性が認証率に大きく関わる装置であるが、指の静脈自体は立体(３次元)構造であるのに対し、認証に使用される指静脈画像は平面(２次元)であるため、認証対象の指が指の長軸方向を軸として僅かに回転しただけでも撮像される指静脈画像は大きく変化してしまい、画像の再現性が重要な認証装置において問題となる。
【０００６】
特許文献１の生体認証装置においては、掌や、認証する指の隣り合う指を平面で支える構造とすることで、前述した指長軸方向を軸とした指の回転を抑えて、取得する指静脈画像のバラツキを安定させる効果を有している。
【０００７】
しかし、上記技術を用いたとしても、登録時及び認証時にセットした指の状態は、指及び掌をセットする位置や力加減の違いなどにより、微量なりとも基準に対して右又は左に回転してしまうことが多く、この微量な回転による画像の変化が原因で本人認証ができなくなる可能性もあり、さらに高い認証精度を確保する必要がある。
【０００８】
本発明は、指静脈画像の登録、認証の際に起こる指の微妙な回転による画像の変化（バラツキ）を許容できる、より安定した認証精度を実現する生体認証装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
指をセットした状態の時に掌を支える台座を持つ指静脈認証装置において、セットした指の長軸を中心とした左右で任意の高低差を付けるように可動する構造を備える。
【００１０】
ここでいう高低差を付ける構造として、掌を支える台座の一部あるいは全体を上下させる構造、又は掌を支える台座の一部あるいは全体を、セットした指の長軸方向を軸として、任意の角度、左右に回転させることで高低差を作る構造を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、指静脈画像の登録、認証の際に起こる指の微妙な回転による指静脈画像の変化（バラツキ）を許容できる、より安定した認証精度を実現する生体認証装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明に好適な実施の形態を、図１から図１６を参照して詳細に説明する。なお、これらは本発明の一実施例を示すものであり、機能や構成その他を制限するものではない。
【００１３】
最初に、生体認証装置（指静脈認証装置）の構成について説明する。図１は生体認証装置の外観図を示し、図２は生体認証装置の内部構造を示す斜視図を示す。
【００１４】
生体認証装置１００は、指静脈画像を撮像するため、利用者が指をかざす位置を示す撮像領域１０１と、指に近赤外光を照射するＬＥＤ（発光ダイオード）などで構成された光源部を複数実装した光源照射部１０２、指を撮像領域１０１にかざす際に掌を支える掌支持台座（掌支持部）１０４、指静脈画像を撮像する撮像部（カメラ）１０５、撮像したデータの処理や通信などを制御する制御部（制御基板）１０６、撮像部１０５や制御部１０６などのデバイスを覆うケース１０３、モーターなどで構成され、掌支持台座１０４の形状を変化させるように掌支持台座１０４を駆動する駆動部１０７により構成する。なお、図１及び図２に示すように、１対の光源照射部１０２と掌支持台座１０４が平面状のケース１０３から突出する構成となっている。
【００１５】
図３は指静脈画像を取得するため、利用者が生体認証装置１００の撮像領域１０１に指をかざした状態を示している。なお、ここでは生体認証装置１００の制御部１０６が各動作を制御するものとする。利用者は掌支持台座１０４に掌を置き、掌を固定した状態で撮像領域１０１に指をかざす。この指に対し、制御部１０６は光源照射部１０２により側面から近赤外光を照射する。そして、指の腹側から出た光を干渉フィルタ（図示しない）を透過させた上で、撮像部１０５により撮像する。掌支持台座１０４を用いて掌を固定させることにより、安定した画像を取得することができる。
【００１６】
本発明では、この掌支持台座１０４について、セットした指の長軸を中心とした左右で任意の高低差を付けるように可動させることができる構造を特徴としている。本発明の実施形態の例として２通りの構造を示す。
【００１７】
掌支持台座１０４の一部又は全体を上下させる第１の構造について、図４から図６を用いて説明する。また、掌支持台座１０４の一部又は全体を、セットした指の長軸方向を軸として、任意の角度分左右に回転させる第２の構造について、図７から図９を用いて説明する。
【００１８】
第１の構造（図４〜図６）は、掌支持台座１０４を左右方向に３分割し、左から右へ向かって掌支持台座１０４−Ａ、掌支持台座１０４−Ｂ、掌支持台座１０４−Ｃとする。駆動部１０７により、これら３分割された掌支持台座１０４−Ａ、１０４−Ｂ、１０４−Ｃの垂直方向の位置を独立して上下に変動させる構造を持つ。掌支持台座１０４−Ａ、１０４−Ｂ、１０４−Ｃはそれぞれ左側掌支持台座、中央掌支持台座、右側掌支持台座ともいう。
【００１９】
図４では、掌支持台座１０４の左右を同じ高さにしている。この掌支持台座１０４−Ａ、掌支持台座１０４−Ｂ、掌支持台座１０４−Ｃがケース１０３から突出している部分の高さを基本の高さＨ１とする。
【００２０】
図５では、掌支持台座１０４の左側が右側よりも高い構成にしている。駆動部１０７により駆動することで、掌支持台座１０４−ＡをＨ１よりも高い位置Ｈ２に移動させ、掌支持台座１０４−ＢはＨ１のままで、掌支持台座１０４−ＣをＨ１よりも低い位置Ｈ０に駆動している。なお、図５においては、Ｈ０＝０ｍとしている。
【００２１】
また、図６では、掌支持台座１０４の右側が左側よりも高い構成にしている。駆動部１０７により駆動することで、掌支持台座１０４−ＡをＨ１よりも低い位置Ｈ０に駆動し、掌支持台座１０４−ＢはＨ１のままで、掌支持台座１０４−ＣをＨ１よりも高い位置Ｈ２に駆動している。なお、図６においても、Ｈ０＝０ｍとしている。
【００２２】
ここで、分割する数は３つとしているがいくつに設定してもよいし、掌支持台座１０４−Ａ、Ｂ、Ｃの高さもそれぞれ任意に変更することが可能である。また、本実施例のように必ずしも掌支持台座の両側のうち一方を高く他方を低くしなくても良い。例えば、掌支持台座１０４−Ａ、１０４−ＢはＨ１のままで掌支持台座１０４−ＣをＨ２に設定する構成や、支持台座１０４−Ａ、１０４−ＢはＨ１のままで掌支持台座１０４−ＣをＨ０に設定する構成としても同等の効果を得られる。
【００２３】
第２の構造（図７〜図９）は、図７の掌支持台座の左右を同じ高さの状態から、図８、図９の掌支持台座の左右一方のみが高い状態に変化させるため、掌支持台座１０４−Ｄが指長軸方向を軸として回転可動する構造である。
【００２４】
図７では、掌支持台座１０４−Ｄの左右を同じ高さにしている。生体認証装置１００の左右に示す矢印のように、掌支持台座１０４−Ｄが回転可能である。
【００２５】
図８では、掌支持台座１０４−Ｄの左側が右側よりも高い構成にしている。また、図９では、掌支持台座１０４−Ｄの右側が左側よりも高い構成にしている。駆動部１０７により駆動することで、このような変形が可能となる。なお、ケース１０３に対する掌支持台座１０４の角度は任意に変更可能である。
【００２６】
生体認証装置１００の掌支持台座１０４−Ａ、Ｂ、Ｃ（第１の構造）、掌支持台座１０４−Ｄ（第２の構造）に上述のような可動構造を備えることにより、以下の効果が得られるようになる。
【００２７】
生体認証装置１００に指をセットし、図５及び図８のように掌支持台座の左側を右側よりも高い構成にして撮像することで、図４及び図７の時に撮像できる指静脈画像に対して、指が、指長軸方向を軸として右回転した状態での指静脈画像を撮像できる。
【００２８】
また、図６及び図９のように掌支持台座の右側を左側よりも高い構成にして撮像することで、図４及び図７の時に撮像できる指静脈画像に対して、指長軸方向を軸として指が左回転した状態での指静脈画像を撮像できる。
【００２９】
よって、生体認証する指１本に対して、複数のパターンの指静脈画像が撮像できることになり、登録時の複数の画像と、認証時の複数の画像で組み合わせて照合を行うことができるようになる。
【００３０】
ここでは、指を右回転させた可動状態の図８、指を左回転させた可動状態の図９、の各々１通りの状態を示しているが、掌支持台座１０４の可動範囲を段階的に可動できる構造とすることで、可動状態のパターンを増やし、撮像する指静脈画像を増やしてもよい。
【００３１】
また、ここまでは駆動部１０７を用いた例にて説明したが、駆動部１０７を備えずに、利用者により掌支持台座１０４に力を加えられることによって掌支持台座１０４が可動する構造としてもよい。
【００３２】
駆動部１０７を用いる場合には生体認証装置１００が指静脈画像を取得したことを認識して、次の掌支持台座１０４の形態を変更する。例えば、掌支持台座１０４の左右を同じ高さにした状態で指静脈画像を取得したことをきっかけに、制御部１０６が自動的に駆動部１０７を用いて掌支持台座１０４の左側を右側よりも高い状態へと変更させる。これにより、係員による調整作業が無くとも指の傾きが異なる複数種類の指静脈画像を取得できる。
【００３３】
一方、駆動部１０７を用いずに、利用者から加えられた力により掌支持台座１０４の形態を変更する場合には、確実に掌支持台座１０４に高低差がついた状態に変形させるため表示部（ＡＴＭ（自動取引装置）であればタッチパネル、窓口システムであれば利用者向けモニター）に案内を出す構成や係員がそばにいて利用者に指示を出す構成にする。
【００３４】
また、第１の構造及び第２の構造において、掌支持台座１０４が任意の高低差がついた位置まで達した時に反応するスイッチ又はセンサーを有する構造とし、掌支持台座１０４の変形作業が完了したことを知らせる手段を付加してもよい。
【００３５】
次に、図１０〜図１６を用いて、生体情報と登録してから生体認証を行うまでの過程について詳細に説明する。ここではＩＣカード内に指静脈画像（生体情報）を記憶しておき、ＩＣカード内で認証処理を行う例で説明するが、生体情報の記憶する場所はＩＣカードに制限するものではなく金融機関のサーバに指静脈画像を記憶しても良い。また、ここではＩＣカード内で生体認証を行う例で説明するが、生体認証を行う場所はＩＣカードに制限するものではなく金融機関のサーバやＡＴＭで生体認証を行っても良い。
【００３６】
なお、第１の構造（図４から図６）と第２の構造（図７から図９）では、構造は異なるが基本的な構造は共通するので、ここでは第１の構造を例に挙げて説明する。
【００３７】
図１０は本発明を適用した生体認証装置１００の使用例を示す。［登録１］及び［認証１］は、図４の掌支持台座１０４の左右を同じ高さにした生体認証装置１００に指をかざした状態を示している。［登録２］及び［認証２］は、図５の掌支持台座１０４の左側を右側よりも高くした生体認証装置１００に指をかざした状態を示している。［登録３］及び［認証３］は、図６の掌支持台座１０４の右側を左側よりも高くした生体認証装置１００に指をかざした状態を示している。
【００３８】
［登録１］〜［認証３］までのそれぞれの上側の四角で囲った内部には、撮像領域１０１における指の断面図を示している。［登録１］及び［認証１］では、左右が同じ高さの掌支持台座１０４に掌を固定しているため、指が傾いていない状態で指静脈画像の取得が可能である。［登録２］及び［認証２］では、左側が右側よりも高い掌支持台座１０４に掌を固定しているため、指が右側に傾いた状態で指静脈画像を取得することになる。［登録３］及び［認証３］では、右側が左側よりも高い掌支持台座１０４に掌を固定しているため、指が左側に傾いた状態で指静脈画像を取得することになる。
【００３９】
上述の断面図を表示部（ＡＴＭであればタッチパネル、窓口システムであれば利用者向けモニター）に表示して、利用者に掌及び指が傾いている状態を認識させる構成にしても良い。このとき、上述の撮像部１０５とは別にカメラを設けて、掌や指の画像を撮影、表示しても良いし、予め指や掌の画像パターンを用意しておき、掌支持台座１０４の形態から掌及び指の傾きを計算し、それに合わせて用意しておいた指や掌の画像パターンを表示する構成にしても良い。これにより生体認証に不慣れな利用者が正確に指をかざしやすく、また安心感をもって生体認証にのぞむことができる。
【００４０】
図１０では、［登録１］〜［登録３］の３つの登録パターンと［認証１］〜［認証３］の３つの認証パターンとで得られる画像を後述する図１５、１６のように適切に組み合わせて生体認証を実行できることを示す。
【００４１】
図１１は指静脈画像を登録する登録システム（窓口端末１１００及び生体認証装置１００）の全体構成図を示し、図１２は指静脈画像を記憶し生体認証を実行するＩＣカード１２００のブロック構成図を示す。
【００４２】
図１１のように、指静脈画像の登録時には、窓口端末１１００にて生体認証装置１００の動作を制御し、生体認証装置１００内に挿入されたＩＣカード１２００内に生体情報を登録しておく。このとき例えば窓口の係員が操作部１１０２を操作し、表示部１１０１を見ながら作業を進める。そして、図１２に示すＩＣカード１２００の記憶部１２０２に指静脈画像を登録する。
【００４３】
ＩＣカード１２００は、ＩＣカード１２００を制御する制御部１２０１、指静脈画像などのデータやプログラム等の情報を記憶する記憶部１２０２、新たに取得した指静脈画像と記憶部１２０２に予め記憶されていた指静脈画像との照合処理（生体認証処理）を実行する照合部１２０３を備えている。生体認証時には、ＩＣカード１２００の制御部１２０１がＡＴＭ（自動取引装置）１３００の制御部１４０１からの命令を受けて照合部１２０３により照合処理を実行するものであるが、後述する図１５、１６のフローチャートでは簡略化のため制御部１２０１の動作に関しては省略して説明するものとする。
【００４４】
図１３は生体認証装置１００を備えたＡＴＭ１３００の斜視図を示し、図１４はＡＴＭ１３００のブロック図を示す。
【００４５】
図１３では、生体認証装置１００をＡＴＭ１３００と接続し、ＡＴＭ１３００のカード機構部（カードリーダライタ）１３０２に挿入されたＩＣカード１２００内で指静脈画像の照合を実行する。
【００４６】
ＡＴＭ１３００は、利用者に操作案内などを表示し、入力を受け付ける表示入力部（タッチパネル）１３０１、カードの挿入／排出動作、カードの磁気ストライプ又はＩＣカードに記憶されたデータに対し読み書き、カードエンボス部分のイメージ読み取りなどの機能を有するカード機構部１３０２、利用者が紙幣の入出金を行う紙幣入出金口１３０３、硬貨の入出金を行う硬貨入出金口１３０４、通帳の読み書きを行う通帳機構部１３０５、上述の生体認証装置１００を備える。
【００４７】
そしてＡＴＭ１３００は、ＡＴＭ全体を制御する制御部１４０１、様々なデータやプログラム等の情報を記憶する記憶部１４０２、上述の表示入力部１３０１、カード機構部１３０２、生体認証装置１００、紙幣を収納し、鑑別部により真偽鑑別し、収納箱から紙幣入出金口１３０３まで搬送する紙幣機構部１４０３、硬貨を収納し、鑑別部により真偽鑑別し、収納箱から硬貨入出金口１３０４まで搬送する硬貨機構部１４０４を備えている。
【００４８】
図１５は、生体認証のフローチャート（１）である。ここでは指静脈画像を取得して生体認証を実施するたびに指を離させるものとする。例えば生体認証を図１０の[認証１]の指静脈画像を取得すると、利用者にいったん生体認証装置１００から指を離させ、一通り［登録１］〜［登録３］の画像と照合して、不一致であれば、利用者に生体認証装置１００に指を再セットさせ［認証２］の指静脈画像を取得して、［登録１］〜［登録３］の画像と照合する。
【００４９】
図１０に示す［登録１］、［登録２］、［登録３］の状態で指静脈画像データ（以下、それぞれ［登録１］の指静脈画像、［登録２］の指静脈画像、［登録３］の指静脈画像という）を取得し、ＩＣカード１２００内の記憶部１２０２に予め登録しておく（ステップ１５０１）。
【００５０】
次に、生体認証を実行するため、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は図１０に示す［認証１］の状態（生体認証装置１００の掌支持台座１０４に高低差のない状態）で指静脈画像（以下、［認証１］の指静脈画像という）を撮像部１０５により撮像する（ステップ１５０２）。そして、撮像した指静脈画像をＩＣカード１２００の照合部１２０３へ送信する。
【００５１】
ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、照合部１２０３により、生体認証装置１００から受信した［認証１］の指静脈画像と、ＩＣカード１２００の記憶部１２０２に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合処理を実行させる（ステップ１５０３）。すなわち、１番目に［認証１］の指静脈画像と［登録１］の指静脈画像とを比較し、２番目に［認証１］の指静脈画像と［登録２］の指静脈画像とを比較し、３番目に［認証１］の指静脈画像と［登録３］の指静脈画像とを比較し照合して一致するか否かを判断する（ステップ１５０４）。ここで、上記１〜３番目の比較において、２つの画像の一致度がいずれか一つの組み合わせでも閾値以上の値を示していれば認証成功とし、それ以外の場合（いずれの組み合わせでも閾値未満の値を示す）は認証失敗とする。
【００５２】
照合の結果が認証成功であった場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、利用者が希望する取引を実施する。すなわち支払取引のときには紙幣機構部１４０３、硬貨機構部１４０４を用いて利用者が希望する金額の紙幣、硬貨を出金する（ステップ１５０５）。
【００５３】
一方、照合の結果が認証失敗であった場合、駆動部１０７を用いて掌支持台座１０４を左側が右側よりも高い形態へと変形させる。また、表示入力部１３０１に指を再セットする旨の案内を表示する。そして、利用者がその案内に応じて撮像領域１０１に指をかざすと、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は図１０に示す［認証２］の状態（生体認証装置の掌支持部で左側が高くなっている状態）で指静脈画像（以下、［認証２］の指静脈画像という）を撮像部１０５により撮像する（ステップ１５０６）。そして、撮像した指静脈画像をＩＣカード１２００の照合部１２０３へ送信する。
【００５４】
ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、照合部１２０３により、生体認証装置１００から受信した［認証２］の指静脈画像と、記憶部に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合する（ステップ１５０７）。
【００５５】
ステップ１５０４と同様にして、［認証２］の画像が予め記憶部１２０２に記憶していた画像と一致するか否か照合する（ステップ１５０８）。
【００５６】
ステップ１５０８で、照合の結果が認証成功であった場合には上述のステップ１５０５へと進み、照合の結果が認証失敗の場合、駆動部１０７を用いて掌支持台座１０４を右側が左側よりも高い形態へと変形させる。また、表示入力部１３０１に指を再セットする旨の案内を表示する。そして、利用者がその案内に応じて撮像領域１０１に指をかざすと、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は図１０に示す［認証３］の状態（生体認証装置の掌支持部で右側が高くなっている状態）で指静脈画像（以下、［認証３］の指静脈画像という）を撮像部１０５により撮像する（ステップ１５０９）。そして、撮像した指静脈画像をＩＣカード１２００の照合部１２０３へ送信する。
【００５７】
ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、生体認証装置１００から受信した［認証３］の指静脈画像と、記憶部に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合する（ステップ１５１０）。
【００５８】
ステップ１５０４と同様にして、［認証３］の指静脈画像が予め記憶部１２０２に記憶していた画像と一致するか否か照合する（ステップ１５１１）。
【００５９】
ステップ１５１１で、照合の結果が認証成功であった場合には上述のステップ１５０５へと進み、照合の結果が認証失敗の場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１はその旨を表示入力部１３０１に表示する（ステップ１５１２）。
【００６０】
上述の運用方法とすることで、登録時の［登録１］、［登録２］、［登録３］の状態と、認証時の［認証１］、［認証２］、［認証３］の状態の指静脈画像とで組み合わせて照合を行うことが可能となり、どれか１つの組み合わせが一致すれば認証成功というプログラム設定をすることが可能となる。
【００６１】
なお、このフローでは認証時に、［登録１］の指静脈画像から［登録３］の指静脈画像の順に照合を行っているが、この順番を利用者ごとの希望や金融機関の設定に応じて変更することや、利用者毎の照合しやすさの傾向に応じて変更するようにしても良い。さらに、［登録２］及び「認証２」における掌支持台座１０４の左側部分の高さと、［登録３］及び「認証３」における掌支持台座１０４の右側部分の高さとを、一致させず利用者毎の照合しやすさの傾向に応じて変更することも可能である。これにより利便性や認証率の向上を図ることができる。
【００６２】
また、データ容量の制限等により記憶部１２０２に［登録１］〜［登録３］までの３つの指静脈画像を登録できない場合には、［登録１］〜［登録３］のうち１つ又は２つだけを登録する形態にして良い。その場合には図１５のフローよりも認証率は低下するが、従来の運用よりは高い認証率を期待できる。
【００６３】
また、認証時のパターンを［認証１］〜［認証３］までの３つ全てを実行せずに、［認証１］〜［認証３］のうち１つ又は２つだけを実行する形態にして良い。この場合であっても、対応する掌支持部の生体認証装置での登録パターンがあれば認証が可能である（例えば［認証１］〜［認証３］のうち［認証２］のみを実行した場合でも、記憶部に予め［登録２］の指静脈画像があれば生体認証は成功となる）。
【００６４】
図１６は、生体認証のフローチャート（２）である。ここでは生体認証装置１００から指を離させずに連続して３種類の指静脈画像を取得してしまい、その後連続して生体認証を実施する。例えば［認証１］〜［認証３］の指静脈画像を取得し終えてから、［認証１］の指静脈画像と［登録１］〜［登録３］の指静脈画像と照合、［認証２］の指静脈画像と［登録１］〜［登録３］の指静脈画像と照合を実行する。
【００６５】
図１０に示す［登録１］、［登録２］、［登録３］の状態で指静脈画像データを取得し、ＩＣカード１２００内の記憶部１２０２に予め登録しておく（ステップ１６０１）。
【００６６】
次に、生体認証を実行するため、駆動部１０７を用いることで必要に応じて掌支持台座１０４を変形させつつ、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は図１０に示す［認証１］の状態（生体認証装置１００の掌支持台座１０４に高低差のない状態）、［認証２］の状態（生体認証装置１００の掌支持台座１０４で左側が高くなっている状態）、［認証３］の状態（生体認証装置１００の掌支持台座１０４で右側が高くなっている状態）で指静脈画像（以下それぞれ、［認証１］、［認証２］、［認証３］の指静脈画像という）を撮像部１０５により撮像する（ステップ１６０２）。そして、撮像した３つの指静脈画像をＩＣカード１２００の照合部１２０３へ送信する。
【００６７】
ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、照合部１２０３により、生体認証装置１００から受信した［認証１］の指静脈画像と、ＩＣカード１２００の記憶部１２０２に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合処理を実行させる（ステップ１６０３）。すなわち、１番目に［認証１］の指静脈画像と［登録１］の指静脈画像とを比較し、２番目に［認証１］の指静脈画像と［登録２］の指静脈画像とを比較し、３番目に［認証１］の指静脈画像と［登録３］の指静脈画像とを比較し照合して一致するか否かを判断する（ステップ１６０４）。ここで、上記１〜３番目の比較において、２つの画像の一致度がいずれか一つの組み合わせでも閾値以上の値を示していれば認証成功とし、それ以外の場合（いずれの組み合わせでも閾値未満の値を示す）は認証失敗とする。
【００６８】
照合の結果が認証成功であった場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、利用者が希望する取引を実施する。すなわち支払取引のときには紙幣機構部１４０３、硬貨機構部１４０４を用いて利用者が希望する金額の紙幣、硬貨を出金する（ステップ１６０５）。
【００６９】
一方、照合の結果が認証失敗であった場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、照合部１２０３により、生体認証装置１００から受信した［認証２］の指静脈画像と、記憶部に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合する（ステップ１６０６）。
【００７０】
ステップ１６０４と同様にして、［認証２］の画像が予め記憶部１２０２に記憶していた画像と一致するか否か照合する（ステップ１６０７）。
【００７１】
ステップ１６０７で、照合の結果が認証成功であった場合には上述のステップ１６０５へと進み、照合の結果が認証失敗の場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１は、生体認証装置１００から受信した［認証３］の指静脈画像と、記憶部に記憶している［登録１］、［登録２］、［登録３］の指静脈画像とを順番にそれぞれ照合する（ステップ１６０８）。
【００７２】
ステップ１６０４と同様にして、［認証３］の指静脈画像が予め記憶部１２０２に記憶していた画像と一致するか否か照合する（ステップ１６０９）。
【００７３】
ステップ１６０９で、照合の結果が認証成功であった場合には上述のステップ１６０５へと進み、照合の結果が認証失敗の場合、ＡＴＭ１３００の制御部１４０１はその旨を表示入力部１３０１に表示する（ステップ１６１０）。
【００７４】
生体認証のフローチャート（１）では、［認証１］で生体認証を行ったときに成功したと仮定した場合（ステップ１５０４でYESとなり認証成功）には［認証２］や［認証３］の指静脈画像を取得する処理（生体認証のフローチャート（２）のステップ１６０２に相当）が必要ない分だけ、生体認証のフローチャート（２）よりも認証にかかる時間が短くなる利点がある。また、［認証１］で生体認証が失敗し［認証２］で初めて生体認証が成功したと仮定した場合（ステップ１５０８でYESとなり認証成功）には［認証３］の指静脈画像を取得する処理（生体認証のフローチャート（２）のステップ１６０２に相当）が必要ない分だけ、生体認証のフローチャート（２）よりも認証にかかる時間が短くなる利点がある。
【００７５】
一方、生体認証のフローチャート（２）では、［認証１］や［認証２］で生体認証が失敗し［認証３］で初めて生体認証が成功すると仮定した場合に、生体認証のフローチャート（１）と比べて、利用者に指の再セットを案内する処理がなく、取得した指静脈画像を送信する処理の回数が少ないため、生体認証のフローチャート（１）よりも認証時間が短くなる利点がある。
【００７６】
従来の生体認証装置を用いた生体認証では、登録時に高低差のない掌支持台座に掌をのせて取得した指静脈画像しか登録しておらず、認証時にも高低差のない掌支持台座に掌をのせて取得した指静脈画像しか撮像せず、照合の組み合わせは１通りしか実行できないため指静脈情報を登録した本人が生体認証装置に指をかざしたとしても、登録時あるいは認証時に指が回転している等の原因により照合の結果が失敗となってしまう場合が多かった。
【００７７】
本発明を実施することにより、予め指を回転させて取得した指静脈画像を登録及び認証に使用することで、掌支持台座が高低差のない状態で固定された生体認証装置による運用の場合に比べて、登録時と認証時での差異が小さい指静脈画像を照合させることができ、認証成功率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】生体認証装置の外観図。
【図２】生体認証装置の内部構造を示す斜視図。
【図３】生体認証装置に指をかざした状態を示す外観図。
【図４】掌支持台座の左右を同じ高さにした、上下可動形態の生体認証装置の外観図。
【図５】掌支持台座の左側を右側よりも高くした、上下可動形態の生体認証装置の外観図。
【図６】掌支持台座の右側を左側よりも高くした、上下可動形態の生体認証装置の外観図。
【図７】掌支持台座の左右を同じ高さにした、回転可動形態の生体認証装置の外観図。
【図８】掌支持台座の左側を右側よりも高くした、回転可動形態の生体認証装置の外観図。
【図９】掌支持台座の右側を左側よりも高くした、回転可動形態の生体認証装置の外観図。
【図１０】本発明を適用した生体認証装置の使用例の図。
【図１１】登録システムの全体構成図。
【図１２】ＩＣカードのブロック図。
【図１３】生体認証装置を備えたＡＴＭの斜視図。
【図１４】生体認証装置を備えたＡＴＭのブロック図。
【図１５】生体認証のフローチャート（１）。
【図１６】生体認証のフローチャート（２）。
【符号の説明】
【００７９】
１００…生体認証装置、１０１…撮像領域、１０２…光源照射部、１０３…ケース、１０４…掌支持台座、１０５…撮像部、１０６…制御部（生体認証装置の制御部）、１０７…駆動部、１１００…窓口端末、１１０１…表示部、１１０２…操作部、１２００…ＩＣカード、１２０１…制御部（ＩＣカードの制御部）、１２０２…記憶部（ＩＣカードの記憶部）、１２０３…照合部、１３００…ＡＴＭ、１３０１…表示入力部、１３０２…カード機構部、１３０３…紙幣入出金口、１３０４…硬貨入出金口、１３０５…通帳機構部、１４０１…制御部（ＡＴＭの制御部）、１４０２…記憶部（ＡＴＭの記憶部）、１４０３…紙幣機構部、１４０４…硬貨機構部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指に対して側面から光を照射する照射部と、
前記照射部により光を照射された指を撮像する撮像部と、
指をセットした状態の時、左右方向に高低差を付けるように掌を支える掌支持部とを有することを特徴とする生体認証装置。
【請求項２】
請求項１記載の生体認証装置であって、
前記掌支持部は、左右方向に複数の掌支持部に分かれて構成し、当該複数の掌支持部の位置がそれぞれ上下に変動することで、高低差を付けることを特徴とする生体認証装置。
【請求項３】
請求項１記載の生体認証装置であって、
前記掌支持部は、左右方向に、左側掌支持部、中央掌支持部、右側掌支持部の３つに分かれて構成し、前記左側掌支持部及び前記右側掌支持部の位置が上下に変動することで、高低差を付けることを特徴とする生体認証装置。
【請求項４】
請求項１記載の生体認証装置であって、
前記掌支持部は、セットした指の長軸方向を軸として当該掌支持部を回転することで、高低差を付けることを特徴とする生体認証装置。
【請求項５】
指に対して側面から光を照射する照射部と、
前記照射部により光を照射された指を撮像する撮像部と、
掌を支え、かつ左右方向に高低差を設けることを可能にする掌支持部と、
前記掌支持部を高低差のない状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した第１の指静脈画像と、前記掌支持部を高低差のある状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した第２の指静脈画像と、を予め記憶する記憶部と、
前記掌支持部を高低差のない状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像と、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像及び／又は第２の指静脈画像とを照合する制御部とを有することを特徴とする生体認証システム。
【請求項６】
請求項５記載の生体認証システムであって、
前記制御部は、前記掌支持部を高低差のない状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像と、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像及び／又は第２の指静脈画像との照合の結果、照合失敗であったとき、前記掌支持部を高低差のある状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像を取得し、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像及び／又は第２の指静脈画像との再照合を実施することを特徴とする生体認証システム。
【請求項７】
指に対して側面から光を照射する照射部と、
前記照射部により光を照射された指を撮像する撮像部と、
掌を支え、かつ左右方向に高低差を設けることを可能にする掌支持部と、
前記掌支持部を高低差のない第１の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した第１の指静脈画像と、前記掌支持部の左側が右側よりも高い第２の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した第２の指静脈画像と、前記掌支持部の右側が左側よりも高い第３の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した第３の指静脈画像とを予め記憶する記憶部と、
前記掌支持部を前記第１の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像と、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像、第２の指静脈画像及び／又は第３の指静脈画像とを照合する制御部とを有することを特徴とする生体認証システム。
【請求項８】
請求項７記載の生体認証システムであって、
前記制御部は、前記掌支持部を前記第１の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像と、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像、第２の指静脈画像及び／又は第３の指静脈画像との照合の結果、照合失敗であったとき、前記掌支持部を前記第２の状態又は第３の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像を取得し、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像、第２の指静脈画像及び／又は第３の指静脈画像との再照合を実施することを特徴とする生体認証システム。
【請求項９】
請求項７又は８記載の生体認証システムであって、
前記第２の状態における前記掌支持部の左側の高さ、及び前記第３の状態における前記掌支持部の右側の高さは、変更可能であることを特徴とする生体認証システム。
【請求項１０】
請求項５乃至９記載の生体認証システムであって、
前記記憶部及び前記制御部はＩＣカードに備えることを特徴とする生体認証システム。
【請求項１】
指に対して側面から光を照射する照射部と、
前記照射部により光を照射された指を撮像する撮像部と、
指をセットした状態の時、左右方向に高低差を付けるように掌を支える掌支持部とを有することを特徴とする生体認証装置。
【請求項２】
請求項１記載の生体認証装置であって、
前記掌支持部は、左右方向に複数の掌支持部に分かれて構成し、当該複数の掌支持部の位置がそれぞれ上下に変動することで、高低差を付けることを特徴とする生体認証装置。
【請求項３】
請求項１記載の生体認証装置であって、
前記掌支持部は、左右方向に、左側掌支持部、中央掌支持部、右側掌支持部の３つに分かれて構成し、前記左側掌支持部及び前記右側掌支持部の位置が上下に変動することで、高低差を付けることを特徴とする生体認証装置。
【請求項４】
請求項１記載の生体認証装置であって、
前記掌支持部は、セットした指の長軸方向を軸として当該掌支持部を回転することで、高低差を付けることを特徴とする生体認証装置。
【請求項５】
指に対して側面から光を照射する照射部と、
前記照射部により光を照射された指を撮像する撮像部と、
掌を支え、かつ左右方向に高低差を設けることを可能にする掌支持部と、
前記掌支持部を高低差のない状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した第１の指静脈画像と、前記掌支持部を高低差のある状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した第２の指静脈画像と、を予め記憶する記憶部と、
前記掌支持部を高低差のない状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像と、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像及び／又は第２の指静脈画像とを照合する制御部とを有することを特徴とする生体認証システム。
【請求項６】
請求項５記載の生体認証システムであって、
前記制御部は、前記掌支持部を高低差のない状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像と、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像及び／又は第２の指静脈画像との照合の結果、照合失敗であったとき、前記掌支持部を高低差のある状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像を取得し、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像及び／又は第２の指静脈画像との再照合を実施することを特徴とする生体認証システム。
【請求項７】
指に対して側面から光を照射する照射部と、
前記照射部により光を照射された指を撮像する撮像部と、
掌を支え、かつ左右方向に高低差を設けることを可能にする掌支持部と、
前記掌支持部を高低差のない第１の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した第１の指静脈画像と、前記掌支持部の左側が右側よりも高い第２の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した第２の指静脈画像と、前記掌支持部の右側が左側よりも高い第３の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した第３の指静脈画像とを予め記憶する記憶部と、
前記掌支持部を前記第１の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像と、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像、第２の指静脈画像及び／又は第３の指静脈画像とを照合する制御部とを有することを特徴とする生体認証システム。
【請求項８】
請求項７記載の生体認証システムであって、
前記制御部は、前記掌支持部を前記第１の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像と、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像、第２の指静脈画像及び／又は第３の指静脈画像との照合の結果、照合失敗であったとき、前記掌支持部を前記第２の状態又は第３の状態に設定して掌を支えて前記撮像部により撮像した指静脈画像を取得し、前記記憶部に記憶された第１の指静脈画像、第２の指静脈画像及び／又は第３の指静脈画像との再照合を実施することを特徴とする生体認証システム。
【請求項９】
請求項７又は８記載の生体認証システムであって、
前記第２の状態における前記掌支持部の左側の高さ、及び前記第３の状態における前記掌支持部の右側の高さは、変更可能であることを特徴とする生体認証システム。
【請求項１０】
請求項５乃至９記載の生体認証システムであって、
前記記憶部及び前記制御部はＩＣカードに備えることを特徴とする生体認証システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００９−７５８９９（Ｐ２００９−７５８９９Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４４６３８（Ｐ２００７−２４４６３８）
【出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
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