JP2006099687A

JP2006099687A - 利用者認証装置

Info

Publication number: JP2006099687A
Application number: JP2004288037A
Authority: JP
Inventors: Takahide Hirai; 敬秀平井; Koichi Sasagawa; 耕一笹川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】カードをかざす等の、利用者の認証のための動作なしに、利用権限と利用意思の両方を有する人のみの利用を許可することができる利用者認証装置を提供する。
【解決手段】人物の位置を検出する位置検出手段４７を備え、利用権限データ判定手段４２で利用権限に関するデータを基に利用権限有りと判定され、身体的特徴データ照合手段４６で身体的特徴データを基に利用権限を有する利用者であると判定され、かつ利用意思判定手段４８で位置検出手段で検出された人物の位置を基に利用意思有りと判定された場合に、利用可否判定手段４９で利用可と判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、利用者認証装置に関し、特に、身体的特徴による認証と利用者装置から送信される利用権限に関するデータによる認証とを組み合わせた利用者認証装置に関するものである。

従来の利用者認証装置としては、例えば、あらかじめ記録した顔と撮影した顔とを比較して認証する顔認証装置がある。また、非接触ＩＣカード等のＩＤコードを記録した媒体を用いて、ＩＤコードにより認証する認証装置がある。
顔認証装置は何も持ち歩く必要がなく、指紋認証のように指を置くという動作の必要がないため利便性は高いが、指紋等の他の身体的特徴を使った認証方式と比較して認証精度が劣るという欠点がある。一方、ＩＤコードによる認証は認証精度はほぼ１００％に近いが、身体的特徴を使っていないため他人のカードを拾ったり盗んだりしても認証されという欠点がある。

また、顔認証とＩＤコード認証とを組み合わせた例として、通過権限データおよび顔データを記憶したＩＣカード等の利用者装置を携帯する利用者が無線通信部の通信エリアＡに入った時に、利用者装置からデータを受信しこれらデータと通過権限データの有効／無効の判定結果をデータ記憶部に記憶し、利用者がゲートを通過する際にカメラの撮像画像から取得した利用者の顔データとデータ記憶部に記憶した顔データを利用者認証部で照合して利用者を特定し、特定した利用者の通過権限データ判定結果が有効である時に利用者の通過を許可するものがある（例えば、特許文献１参照）。
このような構成としたことにより、ＩＣカード等の利用者装置をゲートにかざす必要がなく、顔データの取得に際しては、指紋等のように指を置くという操作の必要がないことから、利用者は、認証のための動作は何もせずにゲートを通過できるということが特徴である。

特開２００３−３３１３２３号公報（第１３−２２段落、第１図）

従来の利用者認証装置は以上のように構成されており、ＩＣカード等の利用者装置をかざす等の利用者の認証に必要な動作をなくすためには、利用者の持つ利用者装置とゲート付近に設置された受信装置との通信可能距離を、例えば約２ｍ程度にするというように長くする必要がある。また、顔による認証を用いる場合、認証精度を高めるために正面に近い顔を撮像する必要がある。そのため、撮像装置の方を意識的に向くというような利用者の認証に必要な動作をなくすためには、顔とほぼ同じ高さに撮像装置を設置する必要がある。その場合、撮像装置の撮影範囲としては、奥行きは少なくとも数ｍ程度を撮像することになる。

そのため、例えばドアを開くことにより通行許可を与える場合には、通行（利用）権限を持つが入室（利用）意思の無い人がドアの前を通過しただけで、通過権限データおよび顔データの認証がなされて無駄にドアが開かれてしまうという問題があった。

また、複数の人が同時にゲートに接近した場合は、通過（利用）権限データおよび顔データを複数人分同時に受信し、顔についても複数人分同時に撮影するという状態が生じ、実際にゲートを通る人と認証する人との対応付けに失敗する可能性がある。対応付けに失敗すると、例えば２人がゲート付近にいて１人だけがゲートを通過した場合、ゲートを通過していない人の通過権限データおよび顔データで認証し、例えば鉄道の改札の場合は誤った課金をする場合があるという問題があった。また、電気錠を設置したドアの開錠により通行許可を与える場合には、通行（利用）権限を持つが入室（利用）意思の無い人がドアの前を通過した場合に、通過権限データおよび顔データの認証がなされてドアが開錠され、通行権限を持たない別の人が入室する場合があるなどの問題点があった。

本発明は、上記のような従来のものの問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は、カードをかざす等の、利用者の認証のための動作なしに、利用権限と利用意思の両方を有する人のみの利用を許可することができる利用者認証装置を提供することである。
また、第２の目的は、カードをかざす等の、利用者の認証のための動作なしに、利用者装置から送信される利用権限に関するデータ（例えばＩＤ）を複数人分同時に受信し、かつ複数人を同時に撮影した場合にも、利用権限と利用意思の両方を有する人のみの利用を許可することができる利用者認証装置を提供するものである。

本発明に係る利用者認証装置は、通信範囲内にある利用者装置から送信される利用権限に関するデータを受信する無線通信手段と、上記無線通信手段で受信した利用権限に関するデータを基に利用権限の有無を判定する利用権限データ判定手段と、撮影範囲内にいる人物を撮影する撮影手段と、利用を許可された利用者の身体的特徴データを保持する身体的特徴データベースと、上記撮影手段で得られた撮影画像から身体的特徴データを抽出する身体的特徴データ抽出手段と、上記身体的特徴データ抽出手段で抽出された身体的特徴データと上記身体的特徴データベースに記録された身体的特徴データとを照合して利用権限を有する利用者か否かを判定する身体的特徴データ照合手段と、上記無線通信手段の通信範囲内にある利用者装置を所持する人物または上記撮影手段で撮影された人物の位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段で得られた人物の位置を基に利用意思の有無を判定する利用意思判定手段と、上記利用権限データ判定手段で利用権限有りと判定され、上記身体的特徴データ照合手段で利用権限を有する利用者であると判定され、かつ上記利用意思判定手段で利用意思有りと判定された場合に、利用可と判定する利用可否判定手段とを備えたものである。

また、利用可否判定手段は、撮影手段で撮影された人物のうち、位置検出手段で検出された位置が利用対象物に最も近い人物が、上記利用権限データ判定手段で利用権限有りと判定され、上記身体的特徴データ照合手段で利用権限を有する利用者であると判定され、かつ上記利用意思判定手段で利用意思有りと判定された場合に、利用可と判定するものである。

上記のように本発明によれば、利用権限データ判定手段で利用権限有りと判定され、身体的特徴データ照合手段で利用権限を有する利用者であると判定され、かつ無線通信手段の通信範囲内にある利用者装置を所持する人物または撮影手段で撮影された人物の位置が所定の範囲内にあり利用意思判定手段で利用意思有りと判定された場合に、利用可と判定するので、カードをかざす等の、利用者の認証のための動作をなくすために、利用権限に関するデータを受信する無線通信手段の通信距離が長い場合等にも、利用権限と利用意思の両方を有する人のみの利用を許可することができる。

また、撮影手段で撮影された人物のうち、位置検出手段で検出された位置が利用対象物に最も近い人物が、利用権限データ判定手段で利用権限有りと判定され、身体的特徴データ照合手段で利用権限を有する利用者であると判定され、かつ利用意思判定手段で利用意思有りと判定された場合に、利用可と判定するので、カードをかざす等の、利用者の認証のための動作なしに、しかも、利用権限に関するデータを複数人分同時に受信しかつ複数人を同時に撮影した場合にも、利用権限と利用意思の両方を有する人のみの利用を許可することができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による利用者認証装置の構成を示すブロック図である。
以下では、利用を許可する対象がゲートであり、身体的特徴データが顔に関するデータである場合を例に説明する。
利用者は利用者装置１を所持しており、利用者装置１は、利用者の利用権限に関するデータとして例えばＩＤが記憶された記憶部および利用者のＩＤを送信可能な無線通信部とを備えている。

本実施の形態による利用者認証装置１００は、例えば通行を許可するゲートの近傍に置かれ、利用者装置１から送信される利用者のＩＤを受信可能な所定の通信エリアを有する無線通信装置（無線通信手段に相当する。）２と、撮影範囲内にいる人物の主に顔を撮影する撮影装置（撮影手段に相当する。）３と、無線通信装置２から得られた利用者のＩＤと撮影手段３から得られた撮影画像とを用いて利用者の通行の可否を判定する通行可否判定装置４とを備えている。
通行可否判定部４９での判定結果は、ゲートの開閉を制御するゲート開閉制御装置５に送られる。

通行可否判定装置４は、通行を許可された利用者のＩＤを保持するＩＤデータベース（利用権限データベースに相当する。）４１、ＩＤデータベース４１に記録されたＩＤと利用者装置１から受信したＩＤとを照合して利用権限の有無を判定するＩＤ照合部（利用権限データ判定手段に相当する。）４２、撮影された画像から顔の位置を検出する顔位置検出部４３、検出した顔の画像部分を切り出す顔画像切り出し部４４、通行を許可された利用者の顔画像を保持する顔データベース（身体的特徴データベースに相当する。）４５、顔データベース４５に記録された顔画像と顔画像切り出し部４４で切り出した顔画像とを照合して利用権限を有する利用者か否かを判定する顔データ照合部（身体的特徴データ照合手段に相当する。）４６、顔位置検出部４３で検出した画像上の顔の位置から現実世界の人物の位置を演算する人物位置演算部（無線通信手段２の通信範囲内にある利用者装置１を所持する人物または撮影手段５で撮影された人物の位置を検出する位置検出手段に相当する。）４７、人物位置演算部４７で演算された人物の位置が所定の範囲内にある場合に利用意思有と判定する通行意思判定部（利用意思判定手段に相当する。）４８、並びにＩＤ照合部４２、顔データ照合部４６および通行意思判定部４８の結果から通行の可否を判定する通行可否判定部（利用可否判定手段に相当する。）４９を有している。
なお、本実施の形態では、顔位置検出部４３と顔画像切り出し部４４とで、撮影手段で得られた撮影画像から身体的特徴データを抽出する身体的特徴データ抽出手段を構成している。

利用者装置１としては、例えば非接触ＩＣカードなどの電波式ＩＤ送信装置が用いられる。電波式ＩＤ送信装置１はバッテリを持ち自ら電波を発信するものであっても、バッテリを持たないＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグのように電波式ＩＤ受信装置２から受けた電波を電源として動き自身の持つＩＤを発信するものであってもよい。
無線通信装置２としては、例えばＲＦＩＤリーダーなどの電波式ＩＤ受信装置が用いられる。

撮影範囲内にいる人物を撮影する撮影装置３としては、例えばＣＣＤカメラが用いられる。
通行可否判定装置４としては、例えばパソコン等の情報処理装置が用いられ、内部に、演算を行うＣＰＵや演算結果などの各種情報を記憶するＲＡＭ、バッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、各制御および演算プログラムを格納したＲＯＭ等を有している。

次に、本実施の形態による利用者認証装置における処理の流れについて説明する。
電波式ＩＤ受信装置２は、利用を許可する対象であるゲートの近傍に置かれており、電波式ＩＤ受信装置２の通信エリア内にある利用者装置１から送信される利用者のＩＤは、電波式ＩＤ受信装置２により受信される。
ＩＤデータベース４１にはあらかじめ通行を許可する利用者（利用権限を有する利用者）のＩＤコードが記録されており、ＩＤ照合部４２により、受信したＩＤコードとＩＤデータベース４１に記録されたＩＤコードとが照合され、通行が許可された利用者か否か（利用権限を有する利用者か否か）が判定される。このＩＤは利用者毎に個別に割り当てられたものであってもよく、通行が許可された利用者全体で共通のものであってもよいが、他の処理との連携を考慮すると利用者毎に個別に割り当てられたものであることが望ましい。

一方、電波式ＩＤ受信装置２によって利用者のＩＤを受信すると、撮影装置３としてのカメラ（ＣＣＤカメラ）は撮影範囲内にいる人物の主に顔を撮影する。カメラ３は人物の顔が撮影可能な位置に設置されるが、顔照合の精度を高めるためには顔の正面より撮影することが望ましい。したがって、利便性を考慮して、認証のための利用者の動作をなくすために、顔の高さとほぼ同じ位置にカメラ３を設置するのが望ましい。顔の高さとカメラ３の高さが大きく異なっていれば、利用者にカメラ３の方向を覗きこむ等の動作を強いることになる。もし、利用者がカメラ３を覗きこまなければ、正面顔が撮影できなくなり、照合の精度が低下する。

撮影した画像から、顔位置検出部４３により、画像上の顔の位置を検出する。さらに、顔画像切り出し部４４により顔の部分のみを切り出す。顔データベース４５にはあらかじめ通行を許可する利用者（利用権限を有する利用者）の顔画像が記録されており、顔データ照合部４６において、顔画像切り出し部４４により切り出した顔画像と顔データベース４５に記録された顔画像とが照合され、通行が許可された利用者か否か（利用権限を有する利用者か否か）が判定される。

また、人物位置演算部４７で、顔位置検出部４３により検出された画像上の顔の位置から現実世界の人物の位置を演算する。現実世界の人物の位置とは、好ましくはゲートと人物との相対位置である。撮影装置（ＣＣＤカメラ）３とゲートの位置をあらかじめ情報として取り込んでいれば、撮影装置３と人物の相対位置がわかれば、ゲートと人物との相対位置を演算することができる。また、撮影装置３のレンズの焦点距離、撮影装置３の撮像素子のサイズ、撮影装置３のレンズの光軸と人物の歩く地面との位置関係、および実際の顔の平均的な大きさは既知であるため、撮影装置３と人物との相対位置（距離）は、顔検出部４３により検出された画像上の顔の位置および顔の大きさから演算することができる。

位置検出手段で得られた人物の位置が所定の範囲内にある場合に、すなわち、人物位置演算部４７により演算されたゲートと人物との相対距離が所定距離以内である場合に、通行意思判定部４８により、その人物は通行の意思が有ると判定する。なお、上記所定の範囲としては、無線通信手段である電波式ＩＤ受信装置２の通信エリアおよび撮影装置（ＣＣＤカメラ）３の撮影範囲よりもゲートに近い範囲であり、例えば電波式ＩＤ受信装置２の通信エリアがゲートから２ｍ以内、撮影装置（ＣＣＤカメラ）３の撮影範囲がゲートから５ｍ以内である場合には、例えば上記所定距離は０．５ｍというように、電波式ＩＤ受信装置２の通信エリアおよび撮影装置３の撮影範囲とはっきり区別できる範囲が適宜選ばれる。

次に、通行可否判定部４９では、ＩＤ照合部４２、顔データ照合部４６および通行意思判定部４８の各判定結果から通行可否を判定し、判定結果をゲート開閉制御装置５に出力する。
ゲート開閉制御装置５は、通行可否判定部４９から通行可の判定結果を受け取った場合にはゲートを開き、通行不可の判定結果を受け取った場合にはゲートを閉じたままとする。

以下、主に通行可否判定部４９の動作についてさらに具体的に説明する。
まず、顔位置検出部４３により顔が１つだけ検出された場合について説明する。この場合には、ＩＤ照合部４２、顔データ照合部４６で共に許可を得た利用者である、すなわち利用権限有りと判定され、かつ通行意思判定部４８で通行意思有りと判定された場合に、通行可否判定部４９で通行可と判定する。

次に、顔位置検出部４３により複数の顔が検出された場合について説明する。撮影装置３の撮影範囲内にいる人物が２人の場合を例にとり、検出された顔を顔Ａおよび顔Ｂとする。
顔データ照合部４６では、顔Ａおよび顔Ｂのそれぞれについて、利用権限を有する利用者か否かを判定する。
また、人物位置演算部４７では、顔Ａおよび顔Ｂのそれぞれについて、顔位置検出部４３により検出された画像上の顔の位置から現実世界の人物の位置（好ましくはゲートと人物との相対位置）を演算し、通行意思判定部４８では、人物の位置が所定の範囲内にある場合に、すなわち、人物位置演算部４７により演算されたゲートと人物との相対距離が所定距離以内である場合に、通行の意思が有ると判定する。
つまり、顔Ａおよび顔Ｂのそれぞれについて、顔照合による通行権限の有無、ゲートと人物との相対距離、通行意思の有無の３つの情報が得られる。
また、電波式ＩＤ受信装置２によりＩＤが受信されていれば、ＩＤ照合部４２により通行権限の有無を判定する。ただし、撮影装置３の撮影範囲と電波式ＩＤ受信装置２の受信範囲は同じでない場合が多いので、電波式ＩＤ受信装置２により受信されるＩＤが２つとは限らない。

次に、通行可否判定部４９では、顔Ａおよび顔Ｂのうちゲートと人物との相対距離が短い方の顔についての顔データ照合部４６での判定結果が通行権限有で、かつ通行意思判定部４８での判定結果が通行意思有である場合に、電波式ＩＤ受信装置２により受信されたＩＤのＩＤ照合部４２での判定結果が通行権限有りであれば、通行可と判定する。

なお、利用者毎に個別のＩＤを与え、利用者毎にＩＤデータベース４１と顔データベース４５との対応付けをしている場合は、顔照合とＩＤ照合とで同じ人物であると判定されているか否かを、通行可否判定部４９における判定の基準に加える。すなわち、通行可否判定部４９では、顔Ａおよび顔Ｂのうちゲートと人物との相対距離が短い方の顔（ここでは仮に顔Ａとする）についての顔データ照合部４６での判定結果が通行権限有で、かつ通行意思判定部４８での判定結果が通行意思有であり、電波式ＩＤ受信装置２により受信されたＩＤが顔Ａに対応したＩＤＡであり、ＩＤ照合部４２での判定結果が通行権限有りであれば、通行可と判定する。

このような構成としたことにより、ＩＣカード等の利用者装置をかざす等の利用者の認証のための動作なしに、ＩＤコードを複数人分同時に受信し、かつ顔についても複数人分同時に撮影した場合にも、実際にゲートを通る人と認証する人との対応付けをおこなうことができる。このため、ゲートが例えば鉄道の改札である場合は、誤った課金をすることを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、利用権限データ判定手段（ＩＤ照合部４２）で利用権限有りと判定され、身体的特徴データ照合手段（顔データ照合部４６）で利用権限を有する利用者であると判定され、かつ無線通信手段の通信範囲内にある利用者装置を所持する人物または上記撮影手段で撮影された人物の位置が所定の範囲内にあり利用意思判定手段で利用意思有りと判定された場合に、利用可と判定するので、カードをかざす等の、利用者の認証のための動作をなくすために、利用権限に関するデータを受信する無線通信手段の通信距離が長かったり、撮影手段の撮影範囲が広かったりした場合にも、利用権限と利用意思の両方を有する人のみの利用を許可することができる。
したがって、例えばドアを開くことにより通行許可を与える場合に、通行（利用）権限を持つが入室（利用）意思の無い人がドアの前を通過しただけで、通過権限データおよび顔データの認証がなされて無駄にドアが開かれてしまうのを防止することができる。

また、撮影手段（撮影装置３）で撮影された人物のうち、位置検出手段（人物位置演算部４７）で検出された位置が利用対象物に最も近い人物が、利用権限データ判定手段（ＩＤ照合部４２）で利用権限有りと判定され、身体的特徴データ照合手段（顔データ照合部４６）で利用権限を有する利用者であると判定され、かつ利用意思判定手段（通行意思判定部４８）で利用意思有りと判定された場合に、利用可と判定するので、カードをかざす等の、利用者の認証のための動作なしに、しかも、利用権限に関するデータを複数人分同時に受信しかつ複数人を同時に撮影した場合にも、通行権限と通行意思の両方を有する人のみの通行を許可することができる。
したがって、電気錠を設置したドアの開錠により通行許可を与える場合に、通行（利用）権限を持つが入室（利用）意思の無い人がドアの前を通過した場合に、通過権限データおよび顔データの認証がなされてドアが開錠され、通行権限を持たない別の人が入室するのを防止することができる。
さらに、利用者毎に個別のＩＤを与え、利用者毎にＩＤデータベース４１と顔データベース４５との対応付けをしている場合は、複数の人が同時にゲートに接近し、通過（利用）権限データを複数人分同時に受信し、顔についても複数人分同時に撮影するという状態が生じても、実際にゲートを通る人と認証する人との対応付けに失敗する可能性はない。したがって、例えば２人がゲート付近にいて１人だけがゲートを通過した場合、ゲートを通過していない人の通過権限データで認証し、例えば鉄道の改札の場合は誤った課金をするのを防止することができる。

また、利用を許可された利用者の利用権限に関するデータを保持する利用権限データベース（ＩＤデータベース４１）を備え、利用権限データ判定手段（ＩＤ照合部４２）は、利用権限データベースに記録された利用権限に関するデータと無線通信手段（電波式ＩＤ受信装置２）で受信した利用権限に関するデータとを照合して利用権限の有無を判定するので、カードをかざす等の、利用者の認証のための動作をなくすために、利用権限に関するデータを受信する無線通信手段の通信距離が長かったり、撮影手段の撮影範囲が広かったりした場合にも、利用権限と利用意思の両方を有する人のみの利用を許可することができる。

また、身体的特徴データは顔の特徴データであり、撮影手段（撮影装置３）は人物の主に顔を撮影し、身体的特徴データ抽出手段は、撮影手段で得られた撮影画像から顔の位置を検出する顔位置検出手段（顔位置検出部４３）と、顔位置検出手段で検出した顔の画像部分を切り出す顔画像切り出し手段（顔画像切り出し部４４）とを備えるので、カードをかざす等の、利用者の認証のための動作をなくすために、利用権限に関するデータを受信する無線通信手段の通信距離が長かったり、撮影手段の撮影範囲が広かったりした場合にも、利用権限と利用意思の両方を有する人のみの利用を許可することができる。

また、位置検出手段（人物位置演算部４７）は、撮影手段（撮影装置３）で得られた撮影画像を用いて撮影手段で撮影された人物の位置を検出するので、位置検知のための別のセンサを必要としない。

また、利用意思判定手段（通行意思判定部４８）は、位置検出手段（人物位置演算部４７）で得られた人物の位置が所定の範囲内にある場合に利用意思有りと判定するので、カードをかざす等の、利用者の認証のための動作をなくすために、利用権限に関するデータを受信する無線通信手段の通信距離が長かったり、撮影手段の撮影範囲が広かったりした場合にも、利用権限と利用意思の両方を有する人のみの利用を許可することができる。

また、利用権限に関するデータは利用者毎に個別に与えられたＩＤであり、利用者毎に利用権限データベース（ＩＤデータベース４１）と身体的特徴データベース（顔データベース４５）との対応付けがなされているので、ＩＣカード等の利用者装置をかざす等の利用者の認証のための動作なしに、ＩＤコードを複数人分同時に受信し、かつ顔についても複数人分同時に撮影した場合にも、実際にゲートを通る人と認証する人との対応付けをおこなうことができる。このため、ゲートが例えば鉄道の改札である場合は、誤った課金をすることを防ぐことができる。

なお、上記実施の形態では、撮影装置３は、電波式ＩＤ受信装置２によって利用者のＩＤを受信した時に撮影範囲内にいる人物を撮影する場合について説明したが、これに限るものではなく、撮影装置３はその撮影範囲内にいる人物を常に撮影モニタしていてもよい。この場合、電波式ＩＤ受信装置２による利用者のＩＤの受信を契機として顔位置検出部４３以降の動作が開始される。

実施の形態２．
実施の形態１では、位置検出手段で得られた人物の位置が所定の範囲内にある場合に、すなわち、ゲートと利用者の相対位置が一定距離以内になると、通行意思判定部４８により通行の意思が有ると判定するとした。一方、撮影装置３による顔撮影から人物位置演算部４８での人物位置検出までの処理を繰り返しおこなうと、人物の位置の軌跡を得ることができる。そこで、本実施の形態では、利用意思判定手段（通行意思判定部４８）は、この軌跡から人物がゲートの方向に向かっているか否かを判定し、人物がゲートの方向に向かっている場合に利用（通行）の意思があると判定する。

本実施の形態による利用者認証装置の構成を示すブロック図は実施の形態１と同じである。以下では主に、実施の形態１との相違点について説明する。
本実施の形態では、撮影手段（撮影装置３）は所定時間毎（例えば０．１秒毎）に撮影範囲内にいる人物を撮影し、顔位置検出部４３では、撮影手段で人物が撮影されるたびに撮影された画像から顔の位置を検出し、人物位置演算部（位置検出手段）では、撮影手段で人物が撮影されるたびに撮影された人物の位置を検出し、利用意思判定手段（通行意思判定部４８）は、上記位置検出手段で得られた時系列の人物の位置から通行の意思の有無を判定する。すなわち、利用意思判定手段（通行意思判定部４８）は、上記位置検出手段で得られた時系列の人物の位置から、人物が利用対象物であるゲートの方向に向かっているか否かを判定し、人物がゲートの方向に向かっている場合に利用（通行）の意思があると判定する。

このような構成したことにより、実施の形態１の効果に加えて、より正確に利用者の通行意思を判定することができる。

実施の形態３．
実施の形態１では、人物の主に顔を撮影し、撮影した人物の顔の、画像上の位置からゲートと人物との相対位置を演算した。これに対して、本実施の形態では、顔だけでなく体全体を撮影し、撮影した人物の体全体の画像上の位置からゲートと人物との相対位置を演算する。このように体全体の、画像上の位置からゲートと人物との相対位置を演算することにより、複数の人物が撮影され、画像上で体が重なっている場合には、体の重なっている様子から人物間の相対位置関係を知ることができる。例えば、撮影手段に最も近い人物は体全体のどこにも欠けが無く、どこかに欠けがある人物は撮影手段に最も近い人物ではないと言える。

なお、本実施の形態において、撮影手段で撮影するのは、体全体に限らず、例えば上半身のみであってもよい。

実施の形態４．
実施の形態１の利用者認証装置を電気錠のついたドアにおける通過許可を判定する装置として使用する場合、ドアに向かって左右両側から入るそれぞれの利用者に対応するためには、カメラの視野角の問題からドアの左右それぞれに撮影装置３を設置することが望ましい。このように２台の撮影装置３を設置した場合は、撮影範囲を広げるという効果に加えて、人間の目と同様に２台のカメラの視差を利用することでより正確な利用者の位置検知が可能である。

したがって、このような構成したことにより、実施の形態１の効果に加えて、より正確に利用者の通行意思を判定することができる。

実施の形態５．
実施の形態１では撮影装置３で撮影した顔の位置情報から人物とゲートとの相対位置を演算した。
これに対し、本実施の形態では、電波式ＩＤを位置検知に利用する。電波式ＩＤは利用者の持つ送信側とゲート付近に設置された受信側の最低１対から構成されるが、電波は伝搬距離に応じて減衰する性質があることから、受信側で電波の強度を測定することにより電波式ＩＤ送信装置１を持つ利用者と電波式ＩＤ受信装置２の設置されたゲートとの距離を測定することが可能である。

このような構成したことにより、顔の位置情報を用いることなく人物の位置を検出することができ、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態６．
図２は本発明の実施の形態６による利用者認証装置の構成を示すブロック図である。
実施の形態１では、撮影装置３で撮影した顔の位置情報から利用者（人物）とゲートとの相対位置を演算した。また、実施の形態５では、無線通信手段（電波式ＩＤ受信装置２）で受信した利用者装置（電波式ＩＤ発信装置１）からの信号の強度を測定することにより、人物の位置を検出した。
これに対し、本実施の形態では、撮影装置３および無線通信手段（電波式ＩＤ受信装置２）とは独立した、レーダ式に代表される距離測定装置６を位置検知に使用する。

このような構成したことにより、顔の位置情報を用いることなく、また、電波式ＩＤ発信装置１）からの信号の強度を測定することなく、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態７．
実施の形態１では、顔データ照合部４６において、顔画像切り出し部４４で切り出した顔画像と顔データベース４５に記録された各顔画像とを一致するまでを照合するので、顔画像切り出し部４４で切り出した顔画像が顔データベース４５に記録された利用権限を有する顔画像ではない場合、例えば撮影された顔の数が２、顔データベース４５に記憶された顔画像の数が１０００であるとすると、２×１０００回の照合が必要になる。

これに対し、本実施の形態では、利用者毎に顔データベース４５に記録された顔とＩＤデータベース４１に記録されたＩＤをあらかじめ対応づけておき、顔データ照合部４６では、ＩＤ照合部４２により照合されたＩＤに対応付けられた顔のみを候補として照合する。したがって、照合の回数が大幅に少なくなる。例えば撮影された顔の数が２、受信したＩＤの数が３、顔データベース４５に記憶された顔の数が１０００であるとすると、２×３回の照合で済む。

このように、本実施の形態では、身体的特徴データ照合手段（顔データ照合部４６）は、利用権限データ判定手段（ＩＤ照合部４２）により照合されたＩＤに対応付けられた身体的特徴データのみを候補として身体的特徴データ抽出手段（顔位置検出部４３、顔画像切り出し部４４）で抽出された身体的特徴データと照合するので、実施の形態１で得られる効果に加えて、顔データ照合に要する時間を大幅に低減することができる。

実施の形態８．
実施の形態１では、ＩＤ照合部４２、顔データ照合部４６でともに許可を得た利用者であると照合され、かつ通行意思判定部４８で通行意思有りと判定された場合に通行可と判定した。しかし、顔による認証は照明条件の変化、顔の経年変化等で正当な利用者であっても照合に失敗する場合がある。
そこで、本実施の形態では、ＩＤ照合部４２で照合され、顔データ照合部４６で照合に失敗した場合には、撮影した顔を記録することで通行を許可する。

このように、本実施の形態では、利用可否判定手段（通行可否判定部４９）は、利用権限データ判定手段（ＩＤ照合部４２）で利用権限有りと判定され、身体的特徴データ照合手段（顔データ照合部４６）で利用権限を有する利用者ではないと判定され、かつ利用意思判定手段（通行意思判定部４８）で利用意思有りと判定された場合に、利用可と判定すると共に身体的特徴データ抽出手段（顔位置検出部４３、顔画像切り出し部４４）で抽出された身体的特徴データ（顔データ）を保存するので、実施の形態１で得られる効果に加えて、正当な利用者の身体的特徴データ照合（顔照合）に失敗した場合でも利用（通行）を許可することができ、利用権限に関するデータ（ＩＤ）を盗む等の不正な利用者に対しては顔を記録することによる抑止効果が期待できると共に、実際に不正に利用（ゲートを通過）した場合に不正な利用者の身体的特徴データ（顔データ）を証拠として残すことができる。

なお、上記各実施の形態では、利用を許可する対象（利用対象物）がゲートである場合について説明したが、利用を許可する対象はこれに限るものではなく、例えば計算機等の装置であってもよい。

なお、上記各実施の形態では、利用権限に関するデータとして利用者のＩＤを用いた場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、利用権限の有無や種類を直接表すデータであってもよい。

また、上記各実施の形態では、身体的特徴データが顔に関するデータである場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば虹彩、網膜などであってもよく、さらに特定の仕草などであってもよい。

さらに、上記各実施の形態では、身体的特徴データとして顔画像そのものを用いた場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、顔画像を基に算出され比較することにより一致、不一致が判定可能な数値データであってもよい。具体的には、本人と他人の識別判定が可能な利用者の顔の特徴を数値化したものであって、例えば、顔の構成要素（目、鼻、口、眉、頬等）の形状と、互いの配置関係等を数値で表したものが挙げられる。

本発明の実施の形態１による利用者認証装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態６による利用者認証装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１電波式ＩＤ送信装置（利用者装置）、２電波式ＩＤ受信装置（無線通信手段）、３顔撮影装置（撮影手段）、４通行可否判定装置、４１ＩＤデータベース（利用権限データベース）、４２ＩＤ照合部（利用権限データ判定手段）、４３顔位置検出部、４４顔画像切り出し部、４５顔データベース（身体的特徴データベース）、４６顔データ照合部（身体的特徴データ照合手段）、４７人物位置演算部（位置検出手段）、４８通行意思判定部（利用意思判定手段）、４９通行可否判定部（利用可否判定手段）、５ゲート開閉制御装置、６距離測定装置、１００利用者認証装置。

Claims

通信範囲内にある利用者装置から送信される利用権限に関するデータを受信する無線通信手段と、
上記無線通信手段で受信した利用権限に関するデータを基に利用権限の有無を判定する利用権限データ判定手段と、
撮影範囲内にいる人物を撮影する撮影手段と、
利用を許可された利用者の身体的特徴データを保持する身体的特徴データベースと、
上記撮影手段で得られた撮影画像から身体的特徴データを抽出する身体的特徴データ抽出手段と、
上記身体的特徴データ抽出手段で抽出された身体的特徴データと上記身体的特徴データベースに記録された身体的特徴データとを照合して利用権限を有する利用者か否かを判定する身体的特徴データ照合手段と、
上記無線通信手段の通信範囲内にある利用者装置を所持する人物または上記撮影手段で撮影された人物の位置を検出する位置検出手段と、
上記位置検出手段で得られた人物の位置を基に利用意思の有無を判定する利用意思判定手段と、
上記利用権限データ判定手段で利用権限有りと判定され、上記身体的特徴データ照合手段で利用権限を有する利用者であると判定され、かつ上記利用意思判定手段で利用意思有りと判定された場合に、利用可と判定する利用可否判定手段と
を備えたことを特徴とする利用者認証装置。
利用可否判定手段は、撮影手段で撮影された人物のうち、位置検出手段で検出された位置が利用対象物に最も近い人物が、上記利用権限データ判定手段で利用権限有りと判定され、上記身体的特徴データ照合手段で利用権限を有する利用者であると判定され、かつ上記利用意思判定手段で利用意思有りと判定された場合に、利用可と判定することを特徴とする請求項１記載の利用者認証装置。
利用を許可された利用者の利用権限に関するデータを保持する利用権限データベースを備え、利用権限データ判定手段は、上記利用権限データベースに記録された利用権限に関するデータと上記無線通信手段で受信した利用権限に関するデータとを照合して利用権限の有無を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の利用者認証装置。
身体的特徴データは顔の特徴データであり、
撮影手段は人物の主に顔を撮影し、
身体的特徴データ抽出手段は、上記撮影手段で得られた撮影画像から顔の位置を検出する顔位置検出手段と、上記顔位置検出手段で検出した顔の画像部分を切り出す顔画像切り出し手段とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の利用者認証装置。
位置検出手段は、撮影手段で得られた撮影画像を用いて撮影手段で撮影された人物の位置を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の利用者認証装置。
利用意思判定手段は、位置検出手段で得られた人物の位置が所定の範囲内にある場合に利用意思有りと判定することを特徴とする請求項１または２に記載の利用者認証装置。
撮影手段は所定時間毎に撮影範囲内にいる人物を撮影し、位置検出手段は撮影手段で人物が撮影されるたびに撮影された人物の位置を検出し、利用意思判定手段は上記位置検出手段で得られた時系列の人物の位置から通行の意思の有無を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の利用者認証装置。
位置検出手段は、無線通信手段で受信した利用者装置からの信号の強度を測定することにより、無線通信手段の通信範囲内にある利用者装置を所持する人物の位置を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の利用者認証装置。
利用権限に関するデータは利用者毎に個別に与えられたＩＤであり、利用者毎に利用権限データベースと身体的特徴データベースとの対応付けがなされていることを特徴とする請求項３記載の利用者認証装置。
身体的特徴データ照合手段は、利用権限データ判定手段により照合された、ＩＤに対応付けられた身体的特徴データのみを、身体的特徴データ抽出手段で抽出された身体的特徴データと照合することを特徴とする請求項９記載の利用者認証装置。
利用可否判定手段は、利用権限データ判定手段で利用権限有りと判定され、身体的特徴データ照合手段で利用権限を有する利用者ではないと判定され、かつ上記利用意思判定手段で利用意思有りと判定された場合に、利用可と判定すると共に身体的特徴データ抽出手段で抽出された身体的特徴データを保存することを特徴とする請求項１または２に記載の利用者認証装置。