JP2007249585A - 認証装置およびその制御方法、認証装置を備えた電子機器、認証装置制御プログラム、ならびに該プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】認証における成済ましの効果的な防止とユーザの利便性の維持とを実現する。
【解決手段】携帯電話機の顔認証部３０では、顔画像照合部３２は、撮影部１３を介して顔画像取得部３１が取得した認証対象者の顔画像を、記憶部２１の顔特徴ＤＢ４０に含まれる顔特徴情報と照合して適合度を算出する。一方、閾値決定部３５は、ＧＰＳ用受信部１４を介して位置情報取得部３３が取得した自機の位置情報に基づいて、評価ＤＢ４１を検索して閾値を決定する。認証部３６は、顔画像照合部３２が算出した適合度と、閾値決定部３５が決定した閾値とを比較して、顔認証の成否を判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、認証対象者から入力された認証用入力情報に基づく認証の成否を閾値に従って判断する認証装置およびその制御方法、認証装置を備えた電子機器、認証装置制御プログラム、ならびに該プログラムを記録した記録媒体に関するものである。特に、本発明は、顔認証などの生体認証を行う認証装置などに関するものである。

近年、インターネットの普及、デジタル放送の開始、モバイル革命に見られるように、デジタル技術の進展により、通信ネットワークが急速に高度化しつつある。なかでも、モバイルの分野における携帯電話機は、多機能化かつ高機能化され、それに伴い個人的な情報を多く含むようになっている。現在では、携帯電話機を用いて、有線または無線の通信ネットワークを介して電子情報や画像情報の送受信を行うことができ、さらに上記通信ネットワークを介して商品売買、銀行決裁、株取引などの電子商取引を行うことができるようになっている。

したがって、携帯電話機は、多機能化および高機能化に伴い、時および場所を問わずに使用する機会が増えている。その一方で、時および場所を問わずに使用する機会が増えると、移動途中で盗難に遭遇したり、不注意によって紛失したりすることによって他人の手に渡る機会も増えることになる。

このため、携帯電話機の紛失や盗難時に秘密性の高い情報を保護するために、セキュリティの強化に対する要請が高まっている。特に、電子商取引の機能を携帯電話機に搭載する場合、セキュリティの確保は必須の条件となる。このような要請に応えるべく、従来の暗証番号、パスワードなどに比べてセキュリティの確保が容易な生体認証が提案されている。なかでも、顔認証は、普段の生活で人がごく普通に行っている他人の識別方法と同じで抵抗が少ないこと、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子を有する携帯電話機が普及し、少ない投資で搭載可能なこと、などから採用されるケースが増加している。
特開２００３−２４８６６１号公報（２００３年９月５日公開） 特開２００５−１４９５２７号公報（２００５年６月９日公開） 特開２００２−１８３７３４号公報（２００２年６月２８日公開） 特開２００３−１２２４４３号公報（２００３年４月２５日公開） 特開２００４−１３４９８９号公報（２００４年４月３０日公開） 特開２００５−１５７９７９号公報（２００５年６月１６日公開）

しかしながら、生体認証に限らず、認証技術には、他人が本人になりすますいわゆる「成済まし」の問題が常に付きまとう。例えば、パスワードや暗証番号では、盗み見などにより番号が漏れてしまえば、容易に成済ましが行われることになる。また、比較的セキュリティが高いとされる指紋認証でも、擬指による成済ましが可能であることが報告されている。顔認証では、画像を元に認証を行うため、写真を用いることで容易に成済ましが可能である。

この成済ましを防止するには、認証を厳格にする、すなわち内部パラメータである判定閾値を厳しくし、登録データとの一致度が高い場合にのみ認証を与える方法が考えられる。しかしながら、この方法の場合、本人でありながら、認証の結果本人ではないと判断される可能性が高くなるため、正規のユーザ（以下、単に「ユーザ」と称する。）の利便性が低下することになる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、成済ましを効果的に防止でき、ユーザの利便性を維持できる認証装置などを提供することにある。

本発明に係る認証装置は、認証対象者から入力された認証用入力情報に基づく認証の成否を閾値に従って判断する認証装置において、上記課題を解決するため、自装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、該位置情報取得手段から、前記認証用入力情報の入力時における自装置の位置情報である認証位置情報を取得し、取得した認証位置情報に基づいて前記閾値を決定する閾値決定手段とを備えることを特徴としている。

具体的には、本発明に係る認証装置は、上記の構成において、前記閾値決定手段が前記閾値を決定する要因となる情報である要因情報を、自装置の位置情報と対応付けて管理する要因ＤＢを記憶する記憶部をさらに備えており、前記閾値決定手段は、前記位置情報取得手段から前記認証位置情報を取得し、取得した認証位置情報に対応する要因情報を前記要因ＤＢから取得し、取得した要因情報を用いて前記閾値を決定することを特徴としている。

また、本発明に係る認証装置の制御方法は、認証対象者から入力された認証用入力情報に基づく認証の成否を閾値に従って判断する認証装置の制御方法であって、前記認証用入力情報の入力時における自装置の位置情報である認証位置情報を取得し、取得した認証位置情報に基づいて前記閾値を決定することを特徴としている。

ここで、上記認証用入力情報の例としては、顔画像、指紋画像などの生体情報、ユーザしか知り得ない複数の質問に対する回答などの個人情報、などが挙げられる。また、上記閾値は、例えば、上記生体情報の適合度、上記回答の正答率などに設定される。

上記の構成および方法によれば、自装置の位置に応じて認証の閾値を変更できる。したがって、例えば、自装置が存在する可能性の低い場所では閾値を高く設定して厳しい認証を行うことにより、成済ましを効果的に防止できる。また、例えば、自装置が存在する可能性の高い場所では閾値を低く設定して緩やかな認証を行うことにより、ユーザの利便性を維持できる。

ところで、一般に、成済ましによる事件の発生頻度は、地域によって異なる。そこで、このような一般的な情報に基づいて、前記要因ＤＢを出荷時に初期設定しておいてもよい。

また、本発明に係る認証装置では、前記要因ＤＢにおける要因情報を更新する更新手段をさらに備えてもよい。要因情報を更新できることにより、例えばユーザの行動様式といった特定の情報に基づいて前記要因情報を変更できるので、成済ましの効果的な防止と、ユーザの利便性の維持とを精度良く行うことができる。

なお、上記更新手段による更新は、ユーザからの指示基づいて行ってもよい。

また、本発明に係る認証装置では、前記更新手段は、自装置の位置情報と対応付けられた要因情報を、該位置を自装置が訪れた頻度を反映した要因情報に更新してもよい。この場合、自装置が訪れた位置の頻度に基づいて要因情報を更新するので、ユーザの行動様式に沿った要因情報に自動的に変更できる。したがって、ユーザに負担を強いることなく、成済ましを効果的に防止することと、ユーザの利便性を維持することとを精度良く行うことができる。

ところで、ユーザが認証を行った位置から離れるにつれて、成済ましが行われる可能性が高くなると考えられる。

そこで、本発明に係る認証装置では、前記認証に前回成功したときの位置を示す前回認証位置情報を記憶する記憶部をさらに備えており、前記閾値決定手段は、前記位置情報取得手段から前記認証位置情報を取得し、取得した認証位置と、前記記憶部が記憶する前回認証位置との距離に基づいて前記閾値を決定してもよい。この場合、前回認証位置からの距離によって閾値を変更できるので、ユーザの利便性を維持しつつ、成済ましの効果的な防止を精度良く行うことができる。

ところで、一般に、成済ましによる事件の発生頻度は、時間帯によって異なる。また、認証を行う時間帯は、ユーザによって異なる。また、ユーザが認証を行った時点から時間が経過するにつれて、成済ましが行われる可能性が高くなると考えられる。

そこで、本発明に係る認証装置では、時刻情報を取得する時刻情報取得手段をさらに備えており、前記閾値決定手段は、前記位置情報取得手段から前記認証位置情報を取得すると共に、前記時刻情報取得手段から、前記認証用入力情報の入力時刻を示す認証時刻情報を取得し、取得した認証位置情報および認証時刻情報に基づいて前記閾値を決定することが好ましい。この場合、自装置の位置と共に認証時刻に応じて閾値を変更できるので、ユーザの利便性の維持と成済ましの効果的な防止とさらに精度良く行うことができる。

また、本発明に係る認証装置では、前記認証に前回成功したときの位置および時刻を示す前回認証位置情報および前回認証時刻情報を記憶する記憶部をさらに備えており、前記閾値決定手段は、前記位置情報取得手段および前記時刻情報取得手段から前記認証位置情報および前記認証時刻情報を取得し、取得した認証位置と前回認証位置との距離と、取得した認証時刻と前回認証時刻との期間とに基づいて前記閾値を決定してもよい。この場合、前回認証位置からの距離と前記認証時刻からの時間とによって閾値を変更できるので、ユーザの利便性の維持と成済ましの効果的な防止とをさらに精度良く行うことができる。

本発明に係る認証装置では、前記認証の結果情報および前記認証用入力情報の中の少なくとも一方を出力する出力手段をさらに備えてもよい。なお、出力手段は、前記記憶部に出力してもよいし、外部のサーバに送信してもよい。また、認証結果情報には認証位置情報を含むことが好ましい。

この場合、出力される認証結果情報および／または認証用入力情報に基づいて、成済ましが発生したときの調査を容易に行うことができるので、成済ましの早期発見および抑止を期待できる。

なお、上記ユーザは、１人でもよいし、複数人でもよい。複数人の場合、ユーザごとに前記要因ＤＢを記憶部に記憶してもよい。

なお、移動体によって運搬される電子機器であって、上記構成の認証装置を備える電子機器であれば、上述と同様の効果を奏することができる。ここで、移動体としては、人、車両が挙げられる。すなわち、本発明に係る電子機器としては、携帯型電子機器や車載型電子機器などが該当する。

なお、上記認証装置における各手段を、認証装置制御プログラムによりコンピュータ上で機能させることができる。さらに、上記認証装置制御プログラムをコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶させることにより、任意のコンピュータ上で上記認証装置制御プログラムを実行させることができる。

以上のように、本発明に係る認証装置は、自装置の位置に応じて認証の閾値を変更できるので、成済ましを効果的に防止できると共に、ユーザの利便性を維持できるという効果を奏する。

本発明の一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。図２は、本実施形態である携帯電話機の外観を示している。図示のように、携帯電話機（電子機器）１０は、ユーザの操作を受け付ける操作部１１と、各種の情報を表示する表示部１２と、ユーザなどの被写体を撮影する撮影部１３とが主面側に設けられている。なお、同図には示していないが、携帯電話機１０の筐体内には携帯電話用のアンテナとＧＰＳ（Global Positioning Systems）用のアンテナとが設けられている。

本実施形態では、携帯電話機１０は、撮影部１３で撮影した認証対象者の顔画像（認証用入力情報）を用いて顔認証を行う顔認証部（認証装置）３０（図３参照）と、自機の位置情報を取得するためのＧＰＳ用受信部１４とを内蔵している。顔認証部３０は、携帯電話機１０の位置情報に基づいて、顔認証部３０における顔認証の成否の判断基準となる閾値を決定している。これにより、例えば、携帯電話機１０が存在する可能性の低い場所では閾値を高く設定することにより、認証を厳格に行うことができるので、成済ましを効果的に防止できる。また、携帯電話機１０が存在する可能性の高い場所では閾値を低く設定することにより、正規のユーザが認証されない可能性を低減できるので、ユーザの利便性を維持できる。

なお、本実施形態では、携帯電話機１０は、ＧＰＳを利用して位置情報を取得しているが、自機と通信する基地局の位置情報を該基地局から取得して、自機の位置を判断してもよい。また、携帯電話機１０と通信可能な複数の基地局を検出し、検出した複数の基地局の位置情報に基づいて携帯電話機１０の位置情報を算出する外部サーバから位置情報を取得してもよい。

図３は、携帯電話機１０の概略構成を示している。図示のように、携帯電話機１０は、操作部１１、表示部１２、撮影部１３、ＧＰＳ用受信部１４、制御部２０、記憶部２１、音声出力部２２、音声入力部２３、および電話用通信部２４を備える構成である。

操作部１１は、ユーザから各種の入力を受け付けるものであり、入力用ボタン、キーボード、テンキー、マウスなどのポインティングデバイス、タッチパネル、その他の入力デバイスによって構成されている。操作部１１は、ユーザが操作した情報を操作データに変換して制御部２０に送信する。

表示部１２は、ＬＣＤ（液晶表示素子）、ＣＲＴ（陰極線管）、プラズマディスプレイなどの表示デバイスによって構成されている。表示部１２は、制御部２０から受信した表示データに基づいて、文字や画像などの各種の情報を表示出力する。

撮影部１３は、内部に例えばレンズ群、絞り、撮像素子などを備えたデジタルカメラを搭載している。撮像素子の例としては、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）イメージセンサなどが挙げられる。撮影部１３は、被写体の撮影を行って撮影画像を取得し、撮影画像のデータに変換して制御部２０に送信する。

ＧＰＳ用受信部１４は、ＧＰＳ衛星からの無線信号をＧＰＳ用アンテナを介して受信し、受信した無線信号を処理するものである。ＧＰＳ用受信部１４は、処理したデータを制御部２０に送信する。

カレンダクロック１５は、現在の日時を測定するものであり、測定した現在の日時を示す日時情報を制御部２０に送信する。なお、カレンダクロック１５は、現在の年月も測定することが望ましい。また、カレンダクロック１５の日時は、ユーザが操作部１１を操作することにより設定してもよいし、タイムサーバから通信ネットワークを介して正確な時刻情報を取得して自動的に設定してもよい。

制御部２０は、携帯電話機１０内における上述した各種構成の動作を統括的に制御する。制御部２０は、例えばＣＰＵ（central processing unit）およびメモリを含むコンピュータによって構成される。そして、各種構成の動作制御は、制御プログラムをコンピュータに実行させることによって行われる。このプログラムは、例えばフラッシュメモリなどのリムーバブルメディアに記録されているものを読み込んで使用する形態であってもよいし、ハードディスクなどにインストールされたものを読み込んで使用する形態であってもよい。また、電話用通信部２４を介して上記プログラムをダウンロードしてハードディスクなどにインストールして実行する形態なども考えられる。なお、制御部２０の詳細については後述する。

記憶部２１は、上記したハードディスクなどの不揮発性の記憶装置によって構成されるものである。この記憶部２１に記憶される内容としては、上記した制御プログラム、ＯＳ（operating system）プログラム、およびその他各種プログラム、撮影部１３における動作設定値、撮影した画像の画像データ、入力された文字データなどが挙げられる。撮影部１３における動作設定値としては、装置出荷時やメンテナンス時などに設定されるホワイトバランスの値、撮影画像の明暗などを調整する際の画像処理に関する各種パラメータ値などが挙げられる。なお、記憶部２１の詳細については後述する。

音声出力部２２は、制御部２０からの音声データを音波に変換して外部に出力するものである。具体的には、音声出力部２２は、Ｄ／Ａ変換器、スピーカ、イヤホンなどを備える。音声入力部２３は、外部から入力された音波を音声データに変換して制御部２０に送信するものである。具体的には、音声入力部２３は、マイクロホン、Ａ／Ｄ変換器などを備える。

電話用通信部２４は、携帯電話システムにおける基地局と無線通信を行うものである。すなわち、電話用通信部２４は、制御部２０からの通信データを無線通信に適した形式に変換し、変換した無線信号を電話用アンテナ２４ａを介して基地局に送信する。また、電話用通信部２４は、基地局から電話用アンテナ２４ａを介して受信した無線信号を通信データに変換して、制御部２０に送信する。

本実施形態では、制御部２０は、ユーザ本人を確認するため顔認証を行う顔認証部３０を備えている。図１は、顔認証部３０の概略構成と、記憶部２１が記憶し、かつ顔認証部３０が利用する各種データとを示している。図示のように、顔認証部３０は、顔画像取得部３１、顔画像照合部３２、位置情報取得部（位置情報取得手段）３３、日時情報取得部（時刻情報取得手段）３４、閾値決定部（閾値決定手段）３５、認証部３６、および認証結果出力部（出力手段）３７を備える構成である。また、記憶部２１は、顔特徴ＤＢ（データベース）４０、評価ＤＢ（要因ＤＢ）４１、認証履歴ＤＢ４２、および認証ログ４３を記憶している。

まず、記憶部２１が記憶するデータ４０〜４３の詳細について説明する。顔特徴ＤＢ４０は、顔認証に必要な情報である顔特徴情報を含むものである。顔認証ＤＢ４０は、認証すべき顔、または認証すべき人ごとに特徴量データを含んでいる。なお、記憶部２１に記憶すべき特徴量データは、利用される顔認証技術に依存する。

評価ＤＢ４１は、閾値を決定する要因となる情報である要因情報として、携帯電話機１０を本人以外の者（他人）が有する可能性を評価した数値である評価値を含むものである。評価ＤＢ４１は、認証を行う位置および時間帯ごとに評価値を含んでいる。なお、評価ＤＢ４１の詳細については後述する。

認証履歴ＤＢ４２は、認証に成功したときの位置情報および日時情報を履歴情報として含んでいる。なお、認証履歴ＤＢ４２は、前回認証に成功したときの位置情報（前回認証位置情報）および日時情報（前回認証時刻情報）のみを履歴情報として含んでもよい。また、認証ログ４３は、認証を行ったときの日時情報と、該認証の成否とを時間順に含むものである。

図６は、認証履歴ＤＢ４２のデータ構造の一例を示している。図示のように、認証履歴ＤＢ４２は、前回認証に成功したときの位置情報として、緯度情報および経度情報を秒単位で格納すると共に、前回認証に成功したときの日時情報を、基準時からの経過秒数で格納している。なお、緯度情報、経度情報、および日時情報は、それぞれ４バイトで認証履歴ＤＢ４２に格納される。

次に、顔認証部３０の各構成３１〜３７の詳細について説明する。顔画像取得部３１は、撮影部１３に指示して被写体の撮影画像を取得し、取得した撮影画像の中から照合対象となる顔画像を取得するものである。この顔画像の取得には、肌色領域を検出したり、顔の輪郭を検出したり、顔の特徴点を検出したりするなど、公知の顔認識技術を利用することができる。顔画像取得部３１は、取得した顔画像のデータを顔画像照合部３２に送信する。

顔画像照合部３２は、公知の顔認証技術を利用して、顔画像取得部３１が取得した顔画像から顔の特徴情報を抽出し、抽出した特徴情報と、記憶部２１の顔特徴ＤＢ４０に格納された顔特徴情報とを照合するものである。顔画像照合部３２は、上記照合の結果、顔特徴ＤＢ４０の顔特徴情報と適合する度合を示す適合度を算出し、認証部３６に送信する。なお、顔認証技術の例としては、固有顔法、ＬＦＡ（Local Feature Analysis）法、グラフマッチング法、ニューラルネットワーク法、制約相互部分空間法、摂動空間法、および周波数解析法が挙げられる。

位置情報取得部３３は、ＧＰＳ用受信部１４から、携帯電話機１０の現在位置を示す位置情報を取得するものである。位置情報取得部３３は、取得した位置情報を、閾値決定部３５に送信する。

日時情報取得部３４は、カレンダクロック１５から、現在の日時を示す日時情報を取得するものである。日時情報取得部３４は、取得した日時情報を、閾値決定部３５および認証結果出力部３７に送信する。なお、日時情報取得部３４は、ＧＰＳを利用して、ＧＰＳ用受信部１４から現在の日時情報を取得しても良い。

閾値決定部３５は、認証実行時において、位置情報取得部３３からの現在の位置情報（認証位置情報）と、日時情報取得部３４からの現在の日時情報（認証時刻情報）と、認証履歴ＤＢ４２に含まれる前回認証時の位置情報（前回認証位置情報）および日時情報（前回認証時刻情報）と、評価ＤＢ４１とを利用して、上記適合度の閾値を決定するものである。閾値決定部３５は、決定した閾値を認証部３６に送信する。なお、閾値決定部３５の詳細については後述する。

認証部３６は、認証の成否を判断するものである。認証部３６は、認証の成否を示す認証結果を認証結果出力部３７に送信する。

具体的には、認証部３６は、まず、顔画像照合部３２からの適合度と閾値決定部３５からの閾値とを比較する。比較の結果、上記適合度が上記閾値以上である場合、認証部３６は、撮影部１３が撮影した顔画像の特徴情報が、顔特徴ＤＢ４０に含まれる顔特徴情報と一致すると推定し、認証に成功したと判断する。一方、上記適合度が上記閾値未満である場合、認証部３６は、撮影部１３が撮影した顔画像の特徴情報が、顔特徴ＤＢ４０に含まれる顔特徴情報と不一致であると推定し、認証に失敗したと判断する。

認証結果出力部３７は、認証部３６における認証結果を出力するものである。具体的には、認証結果出力部３７は、認証結果を表示部１２に表示させる。また、認証結果出力部３７は、認証の成否に関わらず、認証部３６が認証を行った日時を日時情報取得部３４から取得して認証日時とし、この認証日時と上記認証結果との情報を認証ログ４３に格納する。

認証に成功した場合には、認証結果出力部３７は、認証部３６が認証を行った位置を位置情報取得部３３から取得して認証位置とし、この認証位置と上記認証日時との情報を認証履歴ＤＢ４２に格納する。一方、認証に失敗した場合には、認証結果出力部３７は、顔画像取得部３１から顔画像を取得し、取得した顔画像、上記認証結果、上記認証位置、および上記認証日時の情報を、電話用通信部２４を介して所定のサーバに送信する。これにより、成済ましが発生したときの調査を容易に行うことができるので、成済ましの早期発見および抑止を期待できる。

次に、閾値決定部３５および評価ＤＢ４１の詳細について図４〜図６を参照して説明する。図４は、閾値決定部３５および評価ＤＢ４１の概略構成と、閾値決定部３５および評価ＤＢ４１に関連する構成とを示している。まず、評価ＤＢ４１の詳細について説明する。図４に示されるように、評価ＤＢ４１は、初期設定用評価ＤＢ４１ａ、ユーザ設定用評価ＤＢ４１ｂ、および頻度設定用評価ＤＢ４１ｃを含んでいる。また、図１には示してないが、顔認識部３０は、ユーザ設定更新部（更新手段）５０および頻度設定更新部（更新手段）５１を備えている。

初期設定用評価ＤＢ４１ａは、携帯電話機１０のメーカまたは通信事業者が設定した評価値を、認証を行う位置および時間帯ごとに含むものである。一般に、成済ましによる事件の発生頻度は、地域によって異なる。そこで、このような一般的な情報に基づいて、初期設定用評価ＤＢ４１ａを出荷時に初期設定しておくことにより、ユーザが評価値を設定しなくても、認証を行う位置および時間帯ごとに或る程度妥当な評価値を取得することができる。

なお、初期設定用評価ＤＢ４１ａの評価値の更新は、通信ネットワークおよび電話用通信部２４を介して行うことができ、また、メーカまたは通信事業者の店舗にてファームウェアを更新することにより行うことができる。

ユーザ設定用評価ＤＢ４１ｂは、ユーザが設定した評価値を、認証を行う位置および時間帯ごとに含むものである。すなわち、ユーザ設定用評価ＤＢ４１ｂにおける評価値は、ユーザが設定可能な可変値である。ユーザ設定用評価ＤＢ４１ｂの評価値は、ユーザによる操作部１１の操作に基づいてユーザ設定更新部５０が更新する。したがって、ユーザの行動様式に沿った評価値に変更できる。

頻度設定用評価ＤＢ４１ｃは、携帯電話機１０が移動した位置の頻度に基づいて設定された評価値を、認証を行う位置および時間帯ごとに含むものである。すなわち、頻度設定用評価ＤＢ４１ｃにおける評価値は、携帯電話機１０の移動履歴に応じて変化する可変値である。頻度設定用評価ＤＢ４１ｃの評価値は、頻度設定更新部５１が位置情報取得部３３および日時情報取得部３４からの現在の位置情報および日時情報を所定のタイミングで取得し、取得した位置情報および日時情報に対応する評価値を所定数だけ減算することにより更新する。したがって、ユーザに負担を強いることなく、ユーザの行動様式に沿った評価値に自動的に変更できる。

図５は、評価ＤＢ４１ａ〜４１ｃに共通するデータ構造の一例を示している。本実施例では、上記認証を行う位置として以下のように細分化されたものを利用する。まず、日本国内での使用を前提として、日本全土を緯度１度ごとかつ経度１度ごとのメッシュ状に分割する。以下、この分割された領域を「バンク」と称する。バンクは、日本付近では、経線方向に約９０ｋｍ、緯線方向に約１１０ｋｍの領域に相当する。

各バンクは、さらに緯度３分ごとかつ経度３分ごとのメッシュ状に分割する。すなわち、各バンクは、緯度方向に２０分割、経度方向に２０分割の合計４００分割されることになる。以下、この分割された小領域を「エリア」と称する。

各エリアに関して、さらに１日を３時間ごとに分割する。そして、分割された時間帯ごとに評価値を格納する。すなわち、エリアごとに８個の評価値を各評価ＤＢ４１ａ〜４１ｃに格納することになる。

図５に示されるように、各評価ＤＢ４１ａ〜４１ｃは、バンク毎に、バンクの緯度情報および経度情報と、エリアごとかつ時間帯ごとの評価値を含んでいる。すなわち、１バンク当り８×４００＝３２００個の評価値を評価ＤＢ４１が含むことになる。なお、各評価値は、２の補数で表現される１バイトの数値（−１２８〜１２７）で評価ＤＢ４１に格納される。

評価値は、各評価ＤＢ４１ａ〜４１ｃから以下のように取り出される。すなわち、まず、現在位置を含むバンクを、各バンクデータの先頭の経度情報および緯度情報に基づいて検索する。検索の結果、該当するバンクが見つかったら、該バンク中の現在エリアと現在時刻とに対応する評価値を取り出すことになる。

また、頻度設定更新部５１が頻度設定用評価ＤＢ４１ｃを更新する具体例は以下の通りである。すなわち、頻度設定用評価ＤＢ４１ｃは、出荷時には全てのエリアの評価値を最大値（１２７）としておく。そして、携帯電話機１０が同一エリアに５分以上留まっている場合、頻度設定更新部５１は、該当エリアの評価値を−１だけ減算する更新を行う。なお、評価値が最小値（−１２８）である場合、上記更新は行わない。

次に、閾値決定部３５の詳細について図４を参照して説明する。図示のように、閾値決定部３５は、初期評価値取得部５２、ユーザ評価値取得部５３、頻度評価値取得部５４、移動距離算出部５５、経過時間算出部５６、距離経過評価値取得部５７、および閾値算出部５８を備える構成である。

初期評価値取得部５２は、位置情報取得部３３および日時情報取得部３４からの現在の位置情報および日時情報を取得し、取得した現在の位置情報および日時情報に対応する評価値を、初期設定用評価ＤＢ４１ａから検索し、初期評価値として取得するものである。初期評価値取得部５２は、取得した初期評価値を閾値算出部５８に送信する。

ユーザ評価値取得部５３は、上述のように取得した現在の位置情報および日時情報に対応する評価値をユーザ設定用評価ＤＢ４１ｂから検索し、ユーザ評価値として取得するものである。ユーザ評価値取得部５３は、取得したユーザ評価値を閾値算出部５８に送信する。

頻度評価値取得部５４は、上述のように取得した現在の位置情報および日時情報に対応する評価値を頻度設定用評価ＤＢ４１ｃから検索し、頻度評価値として取得するものである。頻度評価値取得部５４は、取得した頻度評価値を閾値算出部５８に送信する。

移動距離算出部５５は、位置情報取得部３３から現在の位置情報を取得するとともに、認証履歴ＤＢ４２から前回の認証成功時の位置情報を取得して、前回の認証成功時の位置から移動した距離を算出するものである。移動距離算出部５５は、算出した移動距離情報を距離経過評価値取得部５７に送信する。

経過時間算出部５６は、日時情報取得部３４から現在の日時情報を取得するとともに、認証履歴ＤＢ４２から前回の認証成功時の日時情報を取得して、前回の認証成功時の日時から経過した時間を算出するものである。経過時間算出部５６は、算出した経過時間情報を距離経過評価値取得部５７に送信する。

距離経過評価値取得部５７は、移動距離算出部５５からの移動距離情報と、経過時間算出部５６からの経過時間情報とに基づいて評価値を算出し、距離経過評価値として取得するものである。距離経過評価値取得部５７は、取得した距離経過評価値を閾値算出部５８に送信する。

移動距離算出部５５、経過時間算出部５６、および距離経過評価値取得部５７における具体的な処理は以下の通りである。すなわち、移動距離算出部５５は、位置情報取得部３３から取得した現在の緯度から、認証履歴ＤＢ４２から取得した緯度を減算した緯度差を秒単位で算出するとともに、位置情報取得部３３から取得した現在の経度から、認証履歴ＤＢ４２から取得した経度を減算した経度差を秒単位で算出する。一方、経過時間算出部５６は、日時情報取得部３４から取得した現在の日時から、認証履歴ＤＢ４２から取得した日時を減算した経過時間を秒単位で算出する。

次に、距離経過評価値取得部５７は、移動距離算出部５５が算出した緯度差および経度差を時間に換算する。この換算は、角度１秒を時間１５秒として行われる。次に、距離経過評価値取得部５７は、時間に換算した緯度差の大きさと、時間に換算した経度差の大きさと、経過時間算出部５６が算出した経過時間とを合計して、合計値（秒）を算出する。そして、距離経過評価値取得部５７は、他の評価値と同様に２の補数で表現される１バイトの数値（−１２８〜１２７）とするため、算出した合計値から２５６を引いて２で割り、最大値を１２７にクリップして、すなわち１２７以上の値を１２７として、距離経過評価値とする。

閾値算出部５８は、初期評価値取得部５２からの初期評価値と、ユーザ評価値取得部５３からのユーザ評価値と、頻度評価値取得部５４からの頻度評価値と、距離経過評価値取得部５７からの距離経過評価値とに基づいて、閾値を算出するものである。閾値算出部５８は、算出した閾値を認証部３６に送信する。

閾値算出部５８における具体的な処理は以下の通りである。なお、閾値および適合度の範囲を０〜１０００とし、平均的な認証時の閾値を５００とする。閾値が大きいと、認証の成功に必要な適合度が大きくなるので、厳しい認証となる。一方、閾値が小さいと、認証の成功に必要な適合度が小さくなるので、緩やかな認証となる。

閾値算出部５８における具体的な処理は以下の通りである。すなわち、閾値算出部５８は、全評価値、すなわち初期評価値、ユーザ評価値、頻度評価値、および距離経過評価値を平均した平均評価値を算出する。そして、閾値算出部５８は、閾値の範囲０〜１０００に合わせるため、算出した平均評価値を２倍し５００を加えて閾値とする。すなわち、閾値は２４４〜７５４の値を取り得ることになる。なお、閾値算出部５８は、各評価値に対し重み付けを行った上で平均してもよい。

以上より、本実施形態の携帯電話機１０では、ユーザ評価値取得部５３および頻度評価値取得部５４が取得した評価値を利用して、閾値算出部５８が閾値を算出する。また、距離経過評価値取得部５７が、前回認証時の位置および距離に基づいて評価値を算出し、算出した評価値を利用して閾値算出部５８が閾値を算出する。これにより、ユーザの行動様式に沿った閾値とすることができる。したがって、成済ましの効果的な防止と、ユーザの利便性の維持とを精度良く行うことができる。

なお、携帯電話機１０のユーザは、１人でもよいし、複数人でもよい。複数人の場合、各ユーザに依存するＤＢ、すなわち、ユーザ設定評価ＤＢ４１ｂおよび頻度設定用ＤＢ４１ｃをユーザごとに作成して記憶部２１に記憶することが望ましい。

図７は、上記構成の携帯電話機１０における処理動作を示している。図示のように、まず、ポーリングタイマを初期化する（ステップＳ１。以下、単に「Ｓ１」と記載することがある。他のステップについても同様である。）。

次に、ポーリングがある場合（Ｓ２にてＹＥＳ）、ＧＰＳ用受信部１４およびカレンダクロック１５より現在の位置情報および日時情報を取得し（Ｓ３）、取得した情報に基づいて頻度設定用評価ＤＢ４１ｃを更新する（Ｓ４）。この処理（Ｓ２〜Ｓ４）は、認証を開始するまで続けられる（Ｓ５にてＮＯ）。

認証を開始すると（Ｓ５にてＹＥＳ）、撮影部１３が撮影して顔画像取得部３１が顔画像を取得する（Ｓ６）。次に、顔画像照合部３２が、上記顔画像から顔の特徴情報を抽出して顔特徴ＤＢ４０に格納された顔特徴情報と照合し、適合度を算出する（Ｓ７）。

次に、位置情報取得部３３が取得した現在の位置情報と、日時情報取得部３４が取得した現在の時刻情報とに対応する初期評価値、ユーザ評価値、および頻度評価値を、それぞれ、初期評価値取得部５２が初期設定用評価ＤＢ４１ａを検索して取得し（Ｓ８）、ユーザ評価値取得部５３がユーザ設定用評価ＤＢ４１ｂを検索して取得し（Ｓ９）、かつ頻度評価値取得部５４が頻度設定用評価ＤＢ４１ｃを検索して取得する（Ｓ１０）。

次に、位置情報取得部３３が取得した現在の位置情報と、認証履歴ＤＢ４２が格納する前回の認証成功時の位置情報とに基づいて、移動距離算出部５５が前回の認証成功時の位置からの移動距離を算出する（Ｓ１１）。また、日時情報取得部３４が取得した現在の日時情報と、認証履歴ＤＢ４２が格納する前回の認証成功時の日時情報とに基づいて、経過時間算出部５６が前回の認証成功時の日時からの経過時間を算出する（Ｓ１１）。そして、移動距離算出部５５が算出した移動距離と、経過時間算出部５６が算出した経過時間とに基づいて、距離経過評価値を算出する（Ｓ１１）。なお、ステップＳ８、Ｓ９、Ｓ１０、およびＳ１１は、任意の順番で行ってもよいし、同時に行ってもよい。

次に、上記の初期評価値、ユーザ評価値、頻度評価値、および距離経過評価値を、閾値算出部５８が集計して、閾値を算出する（Ｓ１２）。次に、認証部３６は、顔画像照合部３２が算出した適合度と、閾値算出部５８が算出した閾値とを比較することにより、認証の成否を判断して、認証結果を取得し（Ｓ１３）、認証結果を認証ログ４４に記録する（Ｓ１４）。

次に、閾値が所定値以上である場合（Ｓ１５）、上記認証結果のログを、電話用通信部２４を介して、外部のサーバに送信する（Ｓ１６）。ここで、上記所定値は、平均的な認証時の閾値である５００であることが望ましい。さらに、上記認証の結果、認証に失敗した場合（Ｓ１７にてＹＥＳ）、顔画像取得部３１が取得した顔画像を、電話用通信部２４を介して、外部のサーバに送信する（Ｓ１８）。

一方、上記認証の結果、認証に成功した場合（Ｓ１９にてＹＥＳ）、認証位置および認証日時の情報を認証履歴ＤＢ４２に格納する（Ｓ２０）。格納された認証位置および認証日時の情報が、以後の認証にて利用されることになる。その後、処理動作を終了する。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態では、認証手段として顔認証を利用しているが、指紋認証、静脈認証など、その他の生体認証を利用することができる。この場合、利用される生体認証の適合度に閾値を設定することになる。なお、近時の携帯電話機１０の大部分は撮影機能を有しているため、顔認証を利用する場合の方が、その他の生体認証を利用する場合に比べて、生体認証のためのハードウエアを新たに追加する必要がない点で有利である。

さらに、生体認証以外の認証技術も利用できる。例えば、ユーザしか知り得ない複数の質問を行い、その正答率に閾値を設定することが考えられる。

また、上記実施形態では、本願発明を携帯電話機１０に適用しているが、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノート型ＰＣ（Personal Computer）、ポータブルＤＶＤなどの携帯型電子機器や、車両に搭載される電子機器など、移動体によって運搬される電子機器であって、生体認証を行うことができる任意の電子機器に本願発明を適用可能である。

また、上記実施形態では、携帯電話機１０の現在の位置情報と日時情報とを利用しているが、日時情報を省略することもできる。この場合、日時情報に関する構成を省略することができる。この場合、成済ましの効果的な防止とユーザの利便性の維持という効果が多少低下する。しかしながら、評価ＤＢ４１は、評価値を時間帯毎に格納する必要がなくなるので、格納する評価値の数を８分の１にすることができる。また、経過時間算出部５６を省略することができる。したがって、携帯電話機１０の構成を簡略化することができる。

最後に、携帯電話機１０の各ブロック、特に制御部２０は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。

すなわち、携帯電話機１０は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである携帯電話機１０の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記携帯電話機１０に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、携帯電話機１０を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

以上のように、本発明に係る認証装置は、自装置の位置に応じて認証の閾値を変更することにより、成済ましを効果的に防止でき、ユーザの利便性を維持できるので、携帯型電子機器や車両搭載型電子機器など、移動体によって運搬されうる任意の電子機器に適用可能である。

本発明の一実施形態である携帯電話機における顔認証部の概略構成と、記憶部が記憶する各種データとを示すブロック図である。 上記携帯電話機の外観を示す正面図である。 上記携帯電話機の概略構成を示すブロック図である。 上記顔認証部における閾値決定部と、上記記憶部が記憶する評価ＤＢとの概略構成と、上記閾値決定部および評価ＤＢに関連する構成とを示すブロック図である。 上記評価ＤＢにおける初期設定用評価ＤＢ、ユーザ設定用評価ＤＢ、および頻度設定用評価ＤＢに共通するデータ構造の一例を表形式で示す図である。 上記記憶部が記憶する認証履歴ＤＢのデータ構造の一例を表形式で示す図である。 上記携帯電話機における処理動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 携帯電話機（電子機器）
１１ 操作部
２１ 記憶部
３０ 顔認証部（認証装置）
３３ 位置情報取得部（位置情報取得手段）
３４ 日時情報取得部（時刻情報取得手段）
３５ 閾値決定部（閾値決定手段）
３７ 認証結果出力部（出力手段）
５０ ユーザ設定更新部（更新手段）
５１ 頻度設定更新部（更新手段）
５２ 初期評価値取得部
５３ ユーザ評価値取得部
５４ 頻度評価値取得部
５７ 距離経過評価値取得部
５８ 閾値算出部

Claims (12)

1. 認証対象者から入力された認証用入力情報に基づく認証の成否を閾値に従って判断する認証装置において、
   自装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   該位置情報取得手段から、前記認証用入力情報の入力時における自装置の位置情報である認証位置情報を取得し、取得した認証位置情報に基づいて前記閾値を決定する閾値決定手段とを備えることを特徴とする認証装置。
2. 前記閾値決定手段が前記閾値を決定する要因となる情報である要因情報を、自装置の位置情報と対応付けて管理する要因ＤＢを記憶する記憶部をさらに備えており、
   前記閾値決定手段は、前記位置情報取得手段から前記認証位置情報を取得し、取得した認証位置情報に対応する要因情報を前記要因ＤＢから取得し、取得した要因情報を用いて前記閾値を決定することを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
3. 前記要因ＤＢにおける要因情報を更新する更新手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の認証装置。
4. 前記更新手段は、自装置の位置情報と対応付けられた要因情報を、該位置を自装置が訪れた頻度を反映した要因情報に更新することを特徴とする請求項３に記載の認証装置。
5. 前記認証に前回成功したときの位置を示す前回認証位置情報を記憶する記憶部をさらに備えており、
   前記閾値決定手段は、前記位置情報取得手段から前記認証位置情報を取得し、取得した認証位置と、前記記憶部が記憶する前回認証位置との距離に基づいて前記閾値を決定することを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
6. 時刻情報を取得する時刻情報取得手段をさらに備えており、
   前記閾値決定手段は、前記位置情報取得手段から前記認証位置情報を取得すると共に、前記時刻情報取得手段から、前記認証用入力情報の入力時刻を示す認証時刻情報を取得し、取得した認証位置情報および認証時刻情報に基づいて前記閾値を決定することを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
7. 前記認証に前回成功したときの位置および時刻を示す前回認証位置情報および前回認証時刻情報を記憶する記憶部をさらに備えており、
   前記閾値決定手段は、前記位置情報取得手段および前記時刻情報取得手段から前記認証位置情報および前記認証時刻情報を取得し、取得した認証位置と前回認証位置との距離と、取得した認証時刻と前回認証時刻との期間とに基づいて前記閾値を決定することを特徴とする請求項６に記載の認証装置。
8. 前記認証の結果情報および前記認証用入力情報の中の少なくとも一方を出力する出力手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
9. 移動体によって運搬される電子機器であって、請求項１ないし８の何れか１項に記載の認証装置を備えることを特徴とする電子機器。
10. 認証対象者から入力された認証用入力情報に基づく認証の成否を閾値に従って判断する認証装置の制御方法であって、
    前記認証用入力情報の入力時における自装置の位置情報である認証位置情報を取得し、取得した認証位置情報に基づいて前記閾値を決定することを特徴とする認証装置の制御方法。
11. 請求項１ないし８の何れか１項に記載の認証装置を動作させるための認証装置制御プログラムであって、コンピュータを上記各手段として機能させるための認証装置制御プログラム。
12. 請求項１１に記載の認証装置制御プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能な記録媒体。

Images