JP2003085540A - ユーザインターフェース、認証装置、デバイス、携帯型情報端末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被認証者にとっても利便性を高めることので
きるユーザインターフェース、認証装置、デバイス、携
帯型情報端末を低コストで提供することを目的とする。 【解決手段】 キーボード３０等のユーザインターフェ
ースの一部に識別情報取得部を設け、ユーザがユーザイ
ンターフェースに対するホームポジション、つまりユー
ザインターフェースに触れる際に無意識もしくは必然的
にとる位置をとったときに、ユーザの識別情報を取得す
る構成とした。また、識別情報取得部は、ユーザの血管
配置パターンや静脈の配置パターンを識別情報として取
得することができ、ユーザと非接触の状態においても識
別情報を取得することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、個人認証を行う、
ユーザインターフェース、認証装置、デバイス、携帯型
情報端末に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、指紋や声紋、虹彩や鼓膜の血
管分布を、個人認証手段として用いるものがあった。例
えば、セキュリティ用途では、出入り口のドアの近傍に
設けられた認証装置に指を押し当て、この認証装置で指
紋を検出し、予め登録された指紋に合致すると認証され
た場合にのみ、ドアを開錠するのである。また、声紋や
虹彩等を用いる場合も、同様に、認証装置に対して発
声、あるいは目を対向させ、検出された声紋や虹彩のパ
ターンが予め登録されたものである場合に、ドアが開錠
されたりするようになっている。このような指紋や声
紋、虹彩等は、同じパターンを有する者は数万人以上に
一人といったオーダーであるため、個人認証を行うため
の手段として優れた一面を有しており、近年、上記した
ようなセキュリティ用途をはじめとして、広い分野で用
いられつつある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
認証装置を用いて個人認証を行う場合には、認証を受け
る被認証者は、認証装置の検出部に対し、指を押し当て
たり、目を対向させたり、発声したり、認証を受けるた
めの特別な動作を行わなければならないという問題があ
り、利便性に向上の余地がある。また、指紋や虹彩のパ
ターンは非常に微細であり、認証精度を高めるためには
高い解像度でのパターン検出を行う必要がある。このた
め、認証装置におけるパターンの検出部にコストがかか
り、これもシステムの低コスト化の妨げとなっている。

【０００４】ところで、近年、例えば被認証者の手の甲
の静脈パターンを検出し、これを用いて認証を行うこと
も検討されている（MacGregor P,Welford R,“Veinchec
k Lends A Hand For High Security”,E0968 Sensor Re
view,vol. 12,No. 3,1992,page.19-23,EN）。静脈パ
ターンは、指紋や虹彩のパターンに比較すれば粗いた
め、認証装置では、大幅に低い解像度でのパターン検出
が可能となる。しかし、このように手の甲の静脈パター
ンを用いる場合であっても、被認証者は、認証を受ける
には、認証装置の検出部に対して手の甲を対向させると
いう特別な動作を行わなければならないということに変
わりはなく、上記問題の有効な解決策とはなり得ない。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたも
ので、被認証者にとっても利便性を高めることのできる
ユーザインターフェース、認証装置、デバイス、携帯型
情報端末を低コストで提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的のもと、本発
明のユーザインターフェースは、ユーザが当該ユーザイ
ンターフェースを使用する際に自然にとる位置、すなわ
ちユーザインターフェースに対するホームポジションを
とったときに、識別情報取得部がユーザの識別情報を取
得し、この識別情報を識別情報出力部が出力することを
特徴としている。ここで、ユーザインターフェースとし
ては、例えばパーソナルコンピュータにおけるキーボー
ド、マウス、ジョイスティック、自動車におけるハンド
ル、シフトレバー等が挙げられる。また、ユーザが当該
ユーザインターフェースを使用する際に自然にとる位
置、つまりユーザインターフェースに対するホームポジ
ションの例としては、キーボードに文字を入力する際に
指を基本的な位置に置くこと、マウスを操作する際にマ
ウスのグリップ部分を手の平で覆うこと、自動車を運転
する際にハンドルやシフトレバーを握ること、などが挙
げられる。このように、本発明では、ユーザがユーザイ
ンターフェースに対するホームポジションをとったとき
にユーザの識別情報が取得されるため、ユーザは特別な
動作を行う必要がない。ユーザインターフェースとして
はこの他に、マウスを操作する際に手首が対向するマウ
スパッド、ドアを開閉操作するときに触れるドアノブ、
カバンを持つときに触れる取っ手、携帯電話等の携帯型
情報端末を使用する際に保持する携帯型情報端末の背面
も、本発明ではユーザインターフェースとして含めるこ
とができる。

【０００６】本発明のユーザインターフェースにおい
て、識別情報取得部は、例えば血管配置パターンを赤外
線等で読みとれば、ユーザと接触状態にある場合のみな
らず、ユーザと非接触の状態であっても識別情報を取得
することができる。つまり、ユーザの身体の一部が識別
情報取得部に接触していなくとも、近接していれば識別
情報が取得されるため、ユーザが識別情報取得部に身体
の一部、例えば手の平等を押圧させたりする必要は何ら
生じない。また、識別情報取得部は、ユーザの血管配置
パターンを検出し、当該血管配置パターンを識別情報と
して取得することができる。血管パターンの検出には、
磁界を発生し、この磁界中を通る血液の流れを検出する
手法、超音波ビームによる検出手法等を用いることがで
きる。さらに、赤外線発光部で赤外線を発光し、その反
射光を反射光検出部で検出することによって、ユーザの
静脈の配置パターンを識別情報として検出することもで
きる。ここで、動脈と静脈では酸素含有量が異なるため
赤外線の吸収率が異なり、これによって静脈の配置パタ
ーンを検出することができるのである。なお、識別情報
出力部によって出力される識別情報としては、検出した
血管配置パターン、静脈の配置パターンをそのまま、あ
るいは一部のみを出力し、外部で認証処理を行うことも
できるが、ユーザインターフェース自体で、検出した血
管配置パターン、静脈の配置パターンに基づいて認証を
行い、その認証の可否を出力することも可能である。

【０００７】さらに本発明は、識別情報取得部と認証部
と認証結果出力部とを備える認証装置を提供する。本発
明における認証装置は、被認証者の操作対象、例えばキ
ーボード、マウス等のユーザインターフェースに設けら
れる。そして、識別情報取得部は、被認証者が操作対象
を操作する際に被認証者の手首または手の平が対向する
位置、つまり、被認証者の動作を考慮した位置に設けら
れていることを特徴としている。より具体的には、識別
情報取得部は被認証者が操作対象を操作する際に、被認
証者の識別情報を取得し、この識別情報に基づいて認証
部が認証を行い、次いで認証結果出力部が認証部におけ
る認証結果を出力するのである。これにより、被認証者
は認証を受けるための特別な動作を要求されることな
く、無意識のうちに認証を受けることができる。また、
識別情報取得部は、被認証者に赤外線を照射し、その反
射光に基づいて被認証者の静脈の配置パターンを識別情
報として取得することができる。さらに、本発明の認証
装置において、予め登録された被認証者の登録情報が格
納された登録情報格納部と、識別情報取得部で取得され
た識別情報と登録情報格納部に格納された登録情報を照
合する情報照合部とをさらに備え、認証結果出力部が、
情報照合部での照合結果を認証結果として出力すること
もできる。

【０００８】さらに発明は、ユーザの静脈の配置パター
ンを識別情報として取得し、この識別情報に基づいてな
された認証結果に基づき、ユーザ毎に特定の処理を行う
ことを特徴とするデバイスを提供する。ここで、デバイ
スとしては、例えばパーソナルコンピュータ等の入力装
置、自動車、自転車、オートバイ等の移動体、あるいは
ドア、等が広く包含される。本発明のデバイスにおい
て、識別情報取得手段は、ユーザの操作を受け付ける操
作手段に設けられている。周知の通り、パーソナルコン
ピュータ等の入力装置における操作手段としてはキーボ
ード、マウス、ジョイスティックなど、自動車等の移動
体における操作手段としてはハンドル、シフトレバーな
どが挙げられる。また、処理手段が行う特定の処理は、
デバイスの種類によって様々なものが考えられる。例え
ば、デバイスがパーソナルコンピュータである場合に
は、アクセス制限の他、ユーザ毎に入力設定の変更、画
面設定の変更等を特定の処理として行うことができる。

【０００９】さらに本発明の携帯型情報端末は、外部か
らの入力を受け付ける操作部を有しており、この操作部
の背面に赤外線発光部を設けることを特徴としている。
より詳しくは、赤外線発光部は、当該携帯型情報端末を
保持する被認証者の身体所定部位、例えば被認証者の手
に向けて赤外線を発光し、反射光検出部は赤外線発光部
から発光された赤外線の被認証者からの反射光を検出す
る。次いで、イメージ取得部は反射光検出部で検出され
た反射光に基づき、被認証者の赤外線吸収率の違いによ
るイメージを取得し、情報出力部がイメージ取得部で取
得されたイメージに基づく情報を出力するのである。本
発明の携帯型情報端末では赤外線発光部を操作部の背面
に設けているため、被認証者に認証を受けるための特別
の動作を要求することなく、被認証者のイメージ情報を
取得することができる。なぜなら、被認証者は通常、自
らの手の平に携帯型情報端末を保持した状態で操作を行
うため、被認証者の手の平が操作部の背面に接触または
近接するのが常であるからである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す本実施の形
態に基づいてこの発明を詳細に説明する。本実施の形態
では、被認証者（ユーザ）の静脈パターン（血管配置パ
ターン、静脈配置パターン）による認証を行い、コンピ
ュータ端末へのアクセス制限等を行う認証システムを例
に挙げる。はじめに、図１および図２を用いて、被認証
者の静脈パターンによる認証が可能である理由を説明す
る。図１は、人体の腕の内側（手の平側）における静脈
パターンの例を示すものである。この図１の（ａ）〜
（ｃ）に示すように、静脈パターンは個人毎に千差万別
である。しかも、指紋は人体の一部にしか存在しないの
に対し、静脈パターンは人体の至るところに存在してい
る。また、静脈パターンは経年変化がほとんど見受けら
れないため、従来技術で挙げた手の甲の静脈パターンと
同様、個人認証に用いることが可能である。

【００１１】なお、人体の腕の内側（手の平側）におけ
る静脈パターンが個人毎に千差万別であるのと同様に、
人体の手の平における静脈パターンや人体の指先におけ
る静脈パターンも個人毎に千差万別である。よって、人
体の腕の内側（手の平側）における静脈パターンのみな
らず、人体の手の平における静脈パターンや人体の指先
における静脈パターンについても個人認証に用いること
が可能である。

【００１２】図２は静脈血の吸収スペクトルと静脈検出
に用いる近赤外光の帯域を示したものである。図２に示
したように、本実施の形態では、波長が７５０〜９５０
ナノメータ（ｎｍ）の範囲で光学的に静脈パターンを撮
影することを提案する。７５０〜９５０ナノメータ（ｎ
ｍ）の範囲では、ヘモグロビン以外に大きな吸収帯を持
つ生体物質は存在しないため、静脈のみを撮影すること
が可能となる。ここで、波長が７５０〜９５０ナノメー
タ（ｎｍ）の範囲で光学的に人体の腕の内側（手の平
側）の静脈パターンを撮影した例を示すと、上述の図１
のようになる。

【００１３】次に、認証デバイス（認証装置）１０にお
ける静脈パターン検出に関わる構成を図３を用いて説明
する。図３に示すように、認証デバイス１０は、被認証
者（ユーザ）２０の認証デバイス１０への近接もしくは
接触を検出するセンサ１１、予め登録された静脈パター
ンのデータ（被認証者の登録情報）が格納された登録デ
ータ格納部（登録情報格納部）１２、被認証者２０の静
脈パターンを検出する静脈パターン検出部（識別情報取
得部、識別情報取得手段、イメージ情報取得部）１３、
静脈パターン検出部１３で検出された静脈パターンを解
析し、登録データ格納部１２に格納された静脈パターン
と照合して認証判定を行う認証判定部（認証部、情報照
合部、認証手段）１４、認証判定部１４での認証判定結
果を送出する結果送出部（識別情報出力部、認証結果出
力部、イメージ情報出力部）１５、とを備える。なお、
センサ１１としては、人の近接による静電容量の変化を
利用した近接スイッチ、光の反射や光電スイッチを利用
した近接スイッチ等、従来より用いられているものを使
用することができる。

【００１４】ところで、登録データ格納部１２には、予
め所定の被認証者２０の静脈パターンのデータが登録さ
れている。この登録は、事前に被認証者２０が自らの身
体の所定の位置、例えば後述する各適用例のように、手
の平や手首等を静脈パターン検出部１３に対向させるこ
とによって、静脈パターン検出部１３に自らの静脈パタ
ーンを検出させ、さらに登録のための所定の操作を行う
ことによって、検出されたデータを登録データ格納部１
２に格納させることで行われる。

【００１５】静脈パターン検出部１３は、赤外線を発光
する発光部（赤外線発光部）１６と、発光部１６から発
光された赤外線が被認証者２０で反射したときの反射光
を検出するため、１次元のＣＣＤ（Charge Coupled Dev
ice:電荷結合素子）等を用いたラインセンサからなる反
射光検出部１７とを有している。ここで、発光部１６
は、例えば図４に示すように、複数の発光ランプ１６ａ
を並べることによってライン状に形成することができ
る。また、反射光検出部１７は、図４に示したように、
発光部１６の両側に一対が配置されるようにすることが
できる。静脈パターン検出部１３による静脈パターンの
検出は、被認証者２０の身体所定部位が静脈パターン検
出部１３に接触している場合に限らず、近接している場
合、つまり、被認証者２０が静脈パターン検出部１３に
非接触の場合であっても可能である。これは、静脈パタ
ーンによる認証は、指紋認証のように微細な凹凸を検出
する必要がなく、静脈パターンをイメージとして取り込
むことが可能であることに基づく。よって、静脈パター
ンを反射光検出部１７が検出する場合には、指紋の微細
な凹凸を検出する際の解像度よりも低い解像度での検出
が可能である。

【００１６】上記のような構成を有する認証デバイス１
０は、被認証者２０の操作対象に設けられる。そして、
後述するように、認証デバイス１０、より具体的には静
脈パターン検出部１３を、被認証者２０の操作対象にお
いてどのような位置に配置するかが、本発明においては
極めて重要である。以下、上記のような構成の適用例と
して、被認証者２０の操作対象がユーザインターフェー
スである場合（適用例１〜６）、操作対象がドアノブで
ある場合（適用例７）、操作対象が携帯電話である場合
（適用例８）について説明する。

【００１７】（適用例１）図５は、キーボード（ユーザ
インターフェース、操作対象、操作手段）３０における
静脈パターン検出部１３の配置を示したものである。こ
こで、周知のように、キーボード３０はパーソナルコン
ピュータ（デバイス）の一部を構成する。すなわち、パ
ーソナルコンピュータは、本体、モニタ等の他、入力装
置としてのキーボード３０を備えたもので、本適用例で
はキーボード３０に認証デバイス１０を設ける例を示
す。キーボード３０に認証デバイス１０を設ける場合に
は、図５（ａ）に示すように、被認証者２０の手首近傍
の静脈パターンを検出する。図５（ｂ）に示すように、
キーボード３０は、複数のキー３１と、外枠３２とを有
している。外枠３２には、静脈パターン検出部１３が設
けられている。静脈パターン検出部１３は外枠３２の全
周に設ける必要はなく、被認証者２０の静脈パターンを
効果的に取得できる位置に設ければよい。つまり、被認
証者２０が１０本の指を使ってキーボード３０に文字入
力をする際には、通常、いわゆるホームポジションと呼
ばれる位置に指を置く。ここで、キーボード３０に対す
るホームポジションとは、キーボード３０を見ずに入力
を行う「タッチタイピング」の際に、指を置く基本の
手、腕の位置のことをいい、具体的には、ＱＷＥＲＴＹ
配列のキーボードでは、左手の小指から順に「Ａ」、
「Ｓ」、「Ｄ」、「Ｆ」、右手の人差し指から順に
「Ｊ」、「Ｋ」、「Ｌ」、「；」に置いた状態がホーム
ポジションである。このホームポジションは、被認証者
２０がキーボード３０を使用する際に自然にとる位置で
あり、このホームポジションと認証を関連付けることに
よって、被認証者２０に認証のためのみの操作を強いる
必要がなくなる。つまり、被認証者２０がホームポジシ
ョンをとった状態で、被認証者２０の手首近傍と対向す
るような位置に静脈パターン検出部１３を設けることに
より、被認証者２０の静脈パターンを効果的に取得する
ことができる。

【００１８】図５（ｂ）に示したキーボード３０を被認
証者２０が使用する場合、被認証者２０の指がホームポ
ジションに置かれると、静脈パターン検出部１３は、被
認証者２０の手首近傍に対向することとなる。すなわ
ち、図１中の符号（イ）で囲んだ範囲に、静脈パターン
検出部１３が対向する。この状態で、静脈パターン検出
部１３の発光部１６で赤外線を発光すると、図１中の符
号（ロ）、（ハ）で示すライン状の部分での反射光が、
反射光検出部１７によって検出される。これにより、符
号（ロ）、（ハ）に示す部分で、静脈が存在する位置の
パターンが検出できるのである。

【００１９】図６は、上記認証デバイス１０において静
脈パターンを検出する流れを示している。この処理は、
認証デバイス１０に被認証者２０が接触もしくは近接し
た際に行われるものである。まず、センサ１１は、認証
デバイス１０に被認証者２０が接触もしくは近接したか
否かを常時（所定時間毎でも可）監視している。ここ
で、被認証者２０が認証デバイス１０に接触もしくは近
接したことをセンサ１１が検出したとする（ステップＳ
１０１）。すると、これを受けて、発光部１６から被認
証者２０の手首（または手の平）近傍に所定の出力レベ
ルの赤外線が発光される（ステップＳ１０２）。なお、
発光部１６の発光のタイミング、発光レベルの調整は、
認証判定部１４によって制御される。

【００２０】ステップＳ１０２において被認証者２０に
発光された赤外線が、被認証者２０の一部で反射される
と、この反射光を反射光検出部１７が検出する。反射光
検出部１７は、反射光を検出すると、図１に示した符号
（ロ）、（ハ）の部分における被認証者２０の静脈パタ
ーンのイメージを取り込む（ステップＳ１０３）。ステ
ップＳ１０３において、被認証者２０の静脈パターンの
イメージが取り込まれると、このデータは認証判定部１
４に送られ、続くステップＳ１０４に進む。認証判定部
１４では、得られた静脈パターンのイメージから、所定
のロジックに基づき、静脈パターンの特徴を抽出する。
つまり、被認証者２０の赤外線が照射された部分の皮下
組織の違いによる反射光の違い（赤外線の吸収率の違
い）を光学的に解析する処理を行うのである（ステップ
Ｓ１０４）。

【００２１】続いて、特徴を抽出した静脈パターンと、
登録データ格納部１２に格納された静脈パターンを照合
し（ステップＳ１０５）、双方が一致するか否かが判定
される（ステップＳ１０６）。双方が一致すれば、認証
がなされたと判定され（ステップＳ１０７）、ステップ
Ｓ１０８に進む。

【００２２】一方、特徴を抽出した静脈パターンと、登
録データ格納部１２に格納された静脈パターンが一致し
なければ、ステップＳ１０９において認証不可として判
定された後、ステップＳ１０８に進む。しかる後、結果
送出部１５は、認証判定部１４での認証判定結果（照合
結果）、すなわち認証不可という結果を適宜タイミング
で出力する（ステップＳ１０８）。この出力は、例え
ば、パーソナルコンピュータ本体やモニタにて音声また
は文字で出力される。これにより、被認証者２０は自ら
が認証不可と判定された旨を容易に認識することができ
る。

【００２３】ステップＳ１０７において認証がなされた
と判定された場合には、しかる後、結果送出部１５は、
認証判定部１４での認証判定結果を適宜タイミングで出
力する（ステップＳ１０８）。なお、ステップＳ１０８
における出力は、例えばデバイス側の操作部、例えば、
キーボード３０、マウス等を被認証者２０が操作した場
合に行ってもよい。ここで、上述の通り、図５に示した
キーボード３０はパーソナルコンピュータ、ノートパソ
コン等の一部であるから、この場合には、認証判定結果
はデバイス側、例えばパーソナルコンピュータの制御部
等に適宜タイミングで出力される。ここで、この認証判
定結果に応じて、例えばパーソナルコンピュータ等への
被認証者２０のアクセスを許可するのみならず、パーソ
ナルコンピュータ等の設定を被認証者２０に合わせた仕
様とすることもできる。つまり、認証判定結果が送出さ
れるデバイス（例えば、パーソナルコンピュータ、ノー
トパソコン、ＰＤＡ）側の入力設定等をパーソナライズ
するために認証判定結果を用いることができる。例え
ば、認証がなされた被認証者２０が日本語入力をする人
であれば、パーソナルコンピュータ側の入力設定が自動
的に日本語入力用に設定されるようにすることができ
る。また、例えば家族でパーソナルコンピュータを共用
している場合であって、被認証者２０が子供であると判
定された場合には、パーソナルコンピュータ側の画面設
定や入力設定が子供用のものに切り替わるようにしても
よい。このような被認証者２０に応じた特定の処理は、
例えばデバイス側のＣＰＵに行わせることができる。

【００２４】なお、認証成立後、センサ１１がある規定
時間を超えて被認証者２０の接触または近接を検出しな
い場合には、認証判定部１４においてこれを検出し、結
果送出部１５では、判定結果のデータを消去するように
なっている。これにより、認証がリセットされるのであ
る。例えば、認証成立後、ユーザがパーソナルコンピュ
ータを起動させた状態のまま長時間席を外したり、パー
ソナルコンピュータの電源をＯＦＦにするのを忘れたま
ま外出してしまうようなこともあり得るが、この場合に
おいて引き続き認証可と判断されるのでは、セキュリテ
ィ上好ましくないためである。

【００２５】以上、上記認証デバイス１０における静脈
パターンを検出する流れを説明したが、この流れについ
ては以下の適用例についても同様である。

【００２６】（適用例２）図７は、マウス（ユーザイン
ターフェース、操作対象、操作手段）４０における静脈
パターン検出部１３の配置を示したものである。ここ
で、周知のように、マウス４０はパーソナルコンピュー
タ（デバイス）の一部を構成する。すなわち、パーソナ
ルコンピュータは、本体、モニタ等の他、入力装置とし
てのマウス４０を備えたもので、本適用例ではマウス４
０に認証デバイス１０を設ける例を示す。マウス４０に
認証デバイス１０を設ける場合には、図７（ａ）に示す
ように、被認証者２０の手の平近傍の静脈パターンを検
出する。これは、被認証者２０がマウス４０を操作する
際には、通常、被認証者２０はマウス４０のグリップ部
分４１を手の平で覆うような動作をする。つまり、この
動作を行ったときの手の位置が、マウス４０に対する被
認証者２０のホームポジションである。よって、適用例
２では、マウス４０のグリップ部分４１に静脈パターン
検出部１３を配置している。なお、被認証者２０が手の
平を若干丸めたようにしてグリップ部分４１に手の平を
置き、手の平にくぼみができるような場合であっても、
静脈パターンに基づく認証は可能である。この場合に
は、例えば登録データ格納部１２に格納されている被認
証者２０の静脈パターンに所定の変換処理を加え、手の
平にくぼみができた状態での静脈パターンを生成し、実
際に撮影された静脈パターンとの照合を行うようにすれ
ばよい。

【００２７】（適用例３）図８は、マウスパッド（ユー
ザインターフェース、操作対象、操作手段）５０におけ
る静脈パターン検出部１３の配置を示したものである。
ここで、周知のように、マウスパッド５０はパーソナル
コンピュータの一部であるマウス４０とともに用いられ
るものであり、本実施の形態においてはマウスパッド５
０もパーソナルコンピュータの一部、つまりデバイスの
一部として扱うものとする。マウスパッド５０に認証デ
バイス１０を設ける場合には、図８（ａ）に示すよう
に、被認証者２０の手首近傍の静脈パターンを検出す
る。図８（ｂ）に示すように、被認証者２０は通常、手
首を軸として手の平に包含されているマウス４０をマウ
スパッド５０上で操作するため、被認証者２０の手首近
傍がマウスパッド５０に接触または近接することにな
る。つまり、この動作を行ったときの手の位置が、マウ
スパッド５０に対する被認証者２０のホームポジション
である。よって、適用例３では、マウスパッド５０の一
部に静脈パターン検出部１３を配置している。マウスパ
ッド５０に認証デバイス１０を設ける場合の認証判定結
果の送出は、例えばマウスパッド５０に設けられた静脈
パターン検出部１３をパーソナルコンピュータの本体に
接続することにより行うことができる。

【００２８】（適用例４）図９は、自動車のハンドル
（ユーザインターフェース、操作対象、操作手段）６０
における静脈パターン検出部１３の配置を示したもので
ある。自動車のハンドル６０を認証デバイス１０として
使用する場合には、図９（ａ）に示すように、被認証者
２０の手の平近傍の静脈パターンを検出する。ここで、
周知のように、自動車（デバイス）には運転席に自動車
の操作手段としてハンドル６０が備えられており、ハン
ドル６０は自動車の一部を構成する。そして、被認証者
２０が運転席に座った場合には、図９（ｂ）に示すよう
に、被認証者２０から見てハンドル６０の右端部分６１
ａおよび左端部分６１ｂを、被認証者２０は通常握るこ
ととなる。つまり、この動作を行ったときの手の位置
が、ハンドル６０に対する被認証者２０のホームポジシ
ョンである。よって、適用例４では、ハンドル６０の右
端部分６１ａおよび左端部分６１ｂに静脈パターン検出
部１３を配置している。

【００２９】認証判定部１４での認証判定結果の用途例
としては、以下のようなものが挙げられる。例えば、ハ
ンドル６０における認証判定結果を自動車のエンジン制
御系統に送出することで、登録データ格納部１２に登録
されていない被認証者２０によるエンジン始動を拒否し
たり、クラクションを鳴らすことができる。よって、自
動車の盗難防止を効果的に防止することができる。ま
た、例えば、複数の被認証者２０の静脈パターンが登録
データ格納部１２に登録されている場合において、認証
判定結果に基づき各被認証者２０の予め登録された体型
に応じて運転席のシートの配置・高さを変更させるよう
にしてもよい。さらに、例えば、自動車の所有者の子供
の静脈パターンを登録データ格納部１２に登録してお
き、子供の静脈パターンが認証された場合には、自動的
に自動車のクラクションが鳴るようにしてもよい。

【００３０】（適用例５）図１０は、自動車のシフトレ
バー（ユーザインターフェース、操作対象、操作手段）
７０における静脈パターン検出部１３の配置を示したも
のである。自動車のシフトレバー７０に認証デバイス１
０を設ける場合には、図１０（ａ）に示すように、被認
証者２０の手の平近傍の静脈パターンを検出する。ここ
で、周知のように、自動車（デバイス）には運転席近傍
に自動車の操作手段としてシフトレバー７０が備えられ
ており、シフトレバー７０は自動車の一部を構成する。
図１０に示したようなシフトレバー７０を操作する際に
は、被認証者２０は必然的にシフトレバー７０のノブ部
分の上面７１を覆うように手の平を置くこととなる。つ
まり、この動作を行ったときの手の位置が、シフトレバ
ー７０に対する被認証者２０のホームポジションであ
る。よって、適用例５では、シフトレバー７０のノブ部
分上面７１に静脈パターン検出部１３を配置している。
認証判定部１４での認証判定結果の用途としては、上述
の適用例４と同様なものが考えられる。

【００３１】（適用例６）自動車のシフトレバー７０に
認証デバイス１０を設ける場合において、静脈パターン
検出部１３をシフトレバー７０のノブ部分上面７１に配
置した例を適用例４では示したが、図１１に示すような
配置としてもよい。つまり、自動車のシフトレバー７０
に認証デバイス１０を設ける場合には、図１１（ａ）に
示すように、被認証者２０の手首近傍の静脈パターンを
検出することもできる。上述の通り、被認証者２０がシ
フトレバー７０を操作する際には、被認証者２０は必然
的にシフトレバー７０のノブ部分の上面７１を覆うよう
に手の平を置くこととなるが、このホームポジションが
とられた際には、図１１（ｂ）に示すように、被認証者
２０の手首はシフトレバー７０の軸部７２と斜めに対向
することとなる。よって、適用例６では、図１１（ｃ）
に示すように、シフトレバー７０の軸部７２の一部に静
脈パターン検出部１３を配置している。ここで、静脈パ
ターン検出部１３を構成する発光部１６からは、被認証
者２０がシフトレバー７０に対してのホームポジション
をとった際に、被認証者２０の手首に赤外線が照射され
るよう、軸部７２に対して所定の角度をなして斜めに赤
外線が照射される。認証判定部１４での認証判定結果の
用途としては、上述の適用例４と同様なものが考えられ
る。

【００３２】（適用例７）図１２は、ドアノブ（ユーザ
インターフェース、操作対象、操作手段）８０における
静脈パターン検出部１３の配置を示したものである。こ
こで、周知のように、ドアノブ８０はドア（デバイス）
８１の構成要素である。ドアノブ８０に認証デバイス１
０を設ける場合には、図１２（ａ）に示すように、被認
証者２０の手の平近傍の静脈パターンを検出する。被認
証者２０がドアを開閉する際には、被認証者２０は必然
的にドアノブ８０を手の平で覆うこととなる。つまり、
この動作を行ったときの手の位置が、ドアノブ８０に対
する被認証者２０のホームポジションである。よって、
適用例７では、ドアノブ８０の一部に静脈パターン検出
部１３を配置している。認証判定部１４による認証判定
結果は、例えばセキュリティ用に用いることができ、認
証判定結果が認証可である場合にのみドアを開錠するよ
うにすれば、登録者以外の建物内部への侵入を阻止する
ことができる。また、認証判定結果が認証不可である場
合にはドアの開錠は行わないようにするとともに例えば
警報機が鳴るようにしてもよい。

【００３３】（適用例８）図１３は、携帯電話（ユーザ
インターフェース、操作対象、携帯型情報端末）９０に
おける静脈パターン検出部１３の配置を示したものであ
る。携帯電話９０に認証デバイス１０を設ける場合に
は、図１３（ａ）に示すように、被認証者２０の手の平
近傍の静脈パターンを検出する。被認証者２０が携帯電
話９０の操作を行う場合には、図１３（ｂ）、（ｃ）に
示すように、操作部９１（操作手段）の背面９２にて携
帯電話９０を保持する。つまり、この動作を行ったとき
の手の位置が、携帯電話９０に対する被認証者２０のホ
ームポジションである。よって、適用例８では、携帯電
話９０の背面９２の一部に静脈パターン検出部１３を配
置している。ここで、携帯電話９０に指紋認証検出部を
設けるとすれば、携帯電話９０の操作部９１に直交する
面（携帯電話９０の側面）に検出部を設けることが考え
られる。ところが、携帯電話９０の持ち方は人によって
多種多様であり、被認証者２０が携帯電話９０を操作す
る際に被認証者２０の指が携帯電話９０の側面に接触す
るとは限らず、被認証者２０は認証のためのみの操作を
行う必要があった。これに対し、本実施の形態のよう
に、被認証者２０のホームポジションを考慮して静脈パ
ターン検出部１３を配置することにより、認証のための
みの操作を被認証者２０に強いる必要がなくなる。

【００３４】認証判定部１４での認証判定結果の用途例
としては、以下のようなものが挙げられる。例えば、認
証判定部１４による認証判定結果が認証可である場合に
のみ携帯電話９０を使用することができるようにすれ
ば、携帯電話９０を紛失した際に他人による悪用を防止
することができる。また、例えば複数人で携帯電話９０
を共用しており、複数の被認証者２０の静脈パターンが
登録データ格納部１２に登録されている場合であって
も、電子決済等の処理については特定の者のみが行える
ような制限を設けるようにしてもよい。以上、適用例８
として、携帯電話９０に認証デバイス１０を設ける場合
の静脈パターン検出部１３の配置を示したが、家庭内の
電話についても同様な位置、つまり、被認証者２０が受
話器を保持した際に被認証者２０の手の平が対向するよ
うな位置に静脈パターン検出部１３を設けることができ
る。また、電子手帳やＰＤＡに認証デバイス１０を設け
る場合についても、被認証者２０がこれらを操作する際
には電子手帳やＰＤＡの操作面の背面に被認証者２０の
手の平が接触または近接するようなホームポジションを
とる。よって、電子手帳やＰＤＡに認証デバイス１０を
設ける場合についても、デバイスの操作面の背面に手の
平の静脈パターンを検出する静脈パターン検出部１３を
設けることが有効である。

【００３５】上述したような認証デバイス１０および認
証デバイス１０を適用した各種のユーザインターフェー
ス等では、静脈パターン検出部１３において、被認証者
２０の手の平近傍また手首近傍の静脈パターンを検出す
ることによって、認証を行う構成とした。これにより、
指紋や虹彩を用いた場合と同様の個人認証を行うことが
可能となる。しかも、静脈パターンは指紋や虹彩等のパ
ターンに比べれば大幅に粗いので、認証判定部１４で照
合処理を行うのに要求されるパターン解像度が低くて済
み、また赤外線の発光部１６と反射光検出部１７で構成
される静脈パターン検出部１３も、従来技術における指
紋検出部よりも構造も簡易であるため、認証デバイス１
０の低コスト化を図ることができる。しかも、静脈パタ
ーン検出部１３の配置は、被認証者２０が認証デバイス
１０が設けられているユーザインターフェース等を使用
する際に自然にとる位置、換言すればユーザインターフ
ェースに対するホームポジションに基づき設定されてい
る。これにより被認証者２０は、認証を受けるためだけ
に特別な動作を行うことなく、無意識のうちに静脈パタ
ーンの検出を受けることができる。よって、被認証者２
０にとっての利便性が大幅に向上するのである。

【００３６】また、上記の実施の形態では、手の平近傍
の静脈パターンまたは手首近傍の静脈パターンを検出す
る例を示したが、静脈パターンはこれらに限られるもの
でなく、ユーザインターフェースに対する被認証者２０
のホームポジションによっては、例えば指先の静脈パタ
ーンを検出するようにしてもよい。指先の静脈パターン
を検出するという発想は、一見、指紋による認証と類似
するように見えるが、指先の静脈パターンを検出する場
合には認証判定部１４で照合処理を行うのに要求される
パターン解像度が低くて済み、従来技術における指紋検
出部よりも構造も簡易であるため、認証デバイス１０の
低コスト化を図ることができるという効果を奏する。し
かも、指先が認証デバイス１０に必ずしも密着していな
くとも、指先が認証デバイス１０に近接していれば指先
の静脈パターンを検出することは可能であるため、指紋
認証よりも高い認証精度が期待できる。

【００３７】なお、上記の実施の形態では、静脈パター
ン検出部１３を、ライン状の発光部１６とその両側の反
射光検出部１７とで構成するようにしたが、これに限る
ものではなく、例えば、これらをドットマトリクス状に
配置する等、他の構成とすることも可能である。また、
上記の実施の形態では操作対象としてキーボード３０、
マウス４０等を挙げたが、本発明における操作対象はこ
れらに限定されるものではなく、カバンや机の引出を操
作対象としてもよい。例えば、カバンの取っ手に静脈パ
ターン検出部１３を設け、手の平近傍の静脈パターンを
検出するようにしてもよい。また、机の引出の取っ手部
分に静脈パターン検出部１３を設け、指先の静脈パター
ンを検出するようにしてもよい。そして、認証判定部１
４での認証判定結果を、カバンや引出の開閉、ロック解
除に用いることによってセキュリティ等の用途に用いる
ことができる。

【００３８】なお、上記の実施の形態では、静脈パター
ンの検出手段として赤外線を用いる構成としたが、これ
に限るものではなく、適宜他の手段を用いることもでき
る。例えば、ユーザインターフェースや操作対象の一部
に複数の静電容量検出素子をドットマトリクス状に配置
して設け、血流による静電容量変化から血管分布を検出
することもできる。また、ユーザインターフェースや操
作対象の一部に超音波ビーム照射手段を設け、この超音
波ビーム照射手段から被認証者２０の腕の内側に照射さ
れた超音波ビームが、移動反射体である血球により反射
される反射波を検出手段で検出する構成としても良い。
この場合、反射波の周波数（受信周波数）が、超音波ビ
ーム照射手段における超音波ビームの送信周波数に比
べ、ドップラ効果によって血球の移動速度に応じて偏移
するので、これに基づいて得られる血液の流速分布から
血管の分布パターンが得られる。

【００３９】さらに、図４に示した発光部１６の発光ラ
ンプ１６ａに代えて複数の磁気ヘッドを磁界発生手段と
して設け、この磁気ヘッドによって発光部１６が連続す
る方向に沿った磁界を発生させ、その近傍に生じる電圧
や電流等の電気的な変化を検出する検出手段を設ける構
成とすることも可能である。すなわち、磁界発生手段で
磁界を与えると、この磁界に直交する方向に荷電粒子を
多く含む血液が通過したときに、誘導起電力が生じる。
ここで、磁界の磁束密度をＢ、血管径をｄ、血液の流速
をｖ、誘導起電力ｅは、 ｅ＝Ｂｄｖ となる。ここで、磁束密度Ｂ、血管径ｄの値を一定に
し、誘導起電力ｅを検出すれば、血液の流速ｖを測定で
きる。このように検出できる血液の流速分布から、血管
の存在を特定することができ、血管の分布パターンを得
ることができるのである。なお、測定した流速ｖを基
に、血液の流量Ｑが、 Ｑ＝π×（ｄ／２）²×ｖ で求められる。ここで、磁場を発生させる励磁方法に
は、直流式と交流式があるが、誘導起電力ｅが微弱であ
り、また直流式には雑音や増幅器のドリフト等の問題が
あるため、正弦波や方形波を用いる交流式を用いるのが
好ましい。

【００４０】なお、上記の実施の形態の認証デバイス１
０では、手首近傍の静脈パターン、手の平近傍の静脈パ
ターンのいずれかを検出するような構成としたが、これ
らを組み合わせて使用することももちろん可能である。
例えば、図１０および図１１に示した自動車のシフトレ
バー７０において、ノブ部分の上面７１には手の平近傍
の静脈パターンを検出する静脈パターン検出部１３を、
シフトレバー７０の軸部７２には手首近傍の静脈パター
ンを検出する静脈パターン検出部１３をそれぞれ設ける
ようにしてもよい。これ以外にも、本発明の主旨を逸脱
しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択し
たり、他の構成への変更、上記実施の形態で挙げた構成
の組み替え、一部の省略等が可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
システムの簡素化を図るとともに被認証者にとっても利
便性を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 静脈パターンの例を示す図である。

【図２】 静脈血の吸収スペクトルと静脈検出に用いる
近赤外光の帯域を示す図である。

【図３】 認証デバイスの構成を示す図である。

【図４】 静脈パターン検出部の構成を示す図である。

【図５】 キーボードに認証デバイスを設ける場合の静
脈パターン検出部の配置を示す図である。

【図６】 認証デバイスにおいて静脈パターンを検出す
る流れを示す図である。

【図７】 マウスに認証デバイスを設ける場合の静脈パ
ターン検出部の配置を示す図である。

【図８】 マウスパッドに認証デバイスを設ける場合の
静脈パターン検出部の配置を示す図である。

【図９】 自動車のハンドルに認証デバイスを設ける場
合の静脈パターン検出部の配置を示す図である。

【図１０】 自動車のシフトレバーに認証デバイスを設
ける場合であって、手の平部分の静脈パターンを検出す
るような位置に静脈パターン検出部を配置した状態を示
す図である。

【図１１】 手首部分の静脈パターンを検出するような
位置に静脈パターン検出部を配置した状態を示す図であ
る。

【図１２】 ドアノブに認証デバイスを設ける場合の静
脈パターン検出部の配置を示す図である。

【図１３】 携帯電話に認証デバイスを設ける場合の静
脈パターン検出部の配置を示す図である。

【符号の説明】

１０…認証デバイス（認証装置）、１１…センサ、１２
…登録データ格納部（登録情報格納部）、１３…静脈パ
ターン検出部（識別情報取得部、識別情報取得手段、イ
メージ情報取得部）、１４…認証判定部（認証部、情報
照合部、認証手段）、１５…結果送出部（識別情報出力
部、認証結果出力部、イメージ情報出力部）、１６…発
光部（赤外線発光部）、１７…反射光検出部、２０…被
認証者（ユーザ）、３０…キーボード（ユーザインター
フェース、操作対象、操作手段）、４０…マウス（ユー
ザインターフェース、操作対象、操作手段）、５０…マ
ウスパッド（ユーザインターフェース、操作対象、操作
手段）、６０…ハンドル（ユーザインターフェース、操
作対象、操作手段）、７０…シフトレバー（ユーザイン
ターフェース、操作対象、操作手段）、８０…ドアノブ
（ユーザインターフェース、操作対象、操作手段）、９
０…携帯電話（ユーザインターフェース、操作対象、携
帯型情報端末）、９１…操作部（操作手段）、９２…背
面

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザが触れるユーザインターフェース
   であって、 前記ユーザインターフェースの一部に設けられ、前記ユ
   ーザが当該ユーザインターフェースを使用する際に自然
   にとる位置をとったときに前記ユーザの識別情報を取得
   する識別情報取得部と、 前記識別情報を出力する識別情報出力部と、を備えるこ
   とを特徴とするユーザインターフェース。
2. 【請求項２】 前記識別情報取得部は、前記ユーザと非
   接触の状態で前記識別情報を取得することを特徴とする
   請求項１に記載のユーザインターフェース。
3. 【請求項３】 前記識別情報取得部は、前記ユーザの血
   管配置パターンを検出し、当該血管配置パターンを前記
   識別情報として取得することを特徴とする請求項１に記
   載のユーザインターフェース。
4. 【請求項４】 前記識別情報取得部は、赤外線を発光す
   る赤外線発光部と、前記赤外線発光部から発光された赤
   外線の反射光を検出する反射光検出部とを備えて、前記
   ユーザの静脈の配置パターンを前記識別情報として取得
   することを特徴とする請求項１に記載のユーザインター
   フェース。
5. 【請求項５】 被認証者の操作対象に設けられた認証装
   置であって、 前記被認証者が前記操作対象を操作する際に、前記被認
   証者の識別情報を取得する識別情報取得部と、 前記識別情報に基づいて認証を行う認証部と、 前記認証部における認証結果を出力する認証結果出力部
   と、を備え、 前記識別情報取得部は、前記被認証者が前記操作対象を
   操作する際に前記被認証者の手首または手の平が対向す
   る位置に設けられていることを特徴とする認証装置。
6. 【請求項６】 前記識別情報取得部は、前記被認証者に
   赤外線を照射し、その反射光に基づいて前記被認証者の
   静脈の配置パターンを前記識別情報として取得すること
   を特徴とする請求項５に記載の認証装置。
7. 【請求項７】 前記認証装置は、予め登録された前記被
   認証者の登録情報が格納された登録情報格納部と、 前記識別情報取得部で取得された前記識別情報と前記登
   録情報格納部に格納された登録情報を照合する情報照合
   部と、をさらに備え、 前記認証結果出力部は、前記情報照合部での照合結果を
   前記認証結果として出力することを特徴とする請求項５
   に記載の認証装置。
8. 【請求項８】 ユーザの操作を受け付ける操作手段と、 前記操作手段に設けられ、前記ユーザの身体所定部位に
   赤外線を照射し、その反射光に基づいて前記ユーザの静
   脈の配置パターンを識別情報として取得する識別情報取
   得手段と、 前記識別情報に基づいて認証を行う認証手段と、 前記認証手段における認証結果に基づき、前記ユーザ毎
   に特定の処理を行う処理手段と、を備えることを特徴と
   するデバイス。
9. 【請求項９】 外部からの入力を受け付ける操作部を有
   する携帯型情報端末であって、 前記操作部の背面に設けられ、当該携帯型情報端末を保
   持する被認証者の身体所定部位に向けて赤外線を発光す
   る赤外線発光部と、 前記赤外線発光部から発光された赤外線の前記身体所定
   部位からの反射光を検出する反射光検出部と、 前記反射光検出部で検出された反射光に基づき、前記被
   認証者の赤外線吸収率の違いによるイメージを取得する
   イメージ取得部と、 前記イメージ取得部で取得されたイメージに基づく情報
   を出力する情報出力部と、を備えることを特徴とする携
   帯型情報端末。