JP2007011965A - 本人認証システム、本人認証方法及び管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】音声認証時にのみでしか作成することができず、かつ、被認証者が自然に発話することができるフレーズを認証用のフレーズとして作成し、提示することができる本人認証システム、本人認証方法及び管理システムを提供する。
【解決手段】本発明の本人認証システムは、本人認証のために被認証者に発音させる認証用フレーズを被認証者に提示する認証用フレーズ提示手段と、被認証者が発した音声を入力し、その入力音声に基づいて被認証者本人であるか否かを認証する音声認証手段とを備える本人認証システムにおいて、認証用フレーズ提示手段は、放送された受信放送情報から抽出したキーワードを認証用フレーズとして提示することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、本人認証システム、本人認証方法及び管理システムに関し、例えば、被認証者が発した音声を入力し、その入力音声に基づいて被認証者本人の認証を行なう本人認証システム、本人認証方法及び管理システムに適用し得る。

従来、この種の装置及び方法として特許文献１に開示される技術がある。特許文献１に開示される従来の技術は、例えば、ユーザ認証が成功してから使用許可される装置・機械があり、予めユーザの複数の生体情報とそれらに対応する簡単な暗号（情報）と格納しておき、ユーザ認証の際、任意に選択した暗号（情報）をユーザに提示し、ユーザがその提示された暗号（情報）に対応する生体情報を入力し、その入力された生体情報に基づいてユーザの認証をするものである。

特開２００５−９２６９７号公報

しかしながら、特許文献１に示す技術は、例えば、長い期間使わなかった装置を使うために久しぶりに認証するとき、人間（ユーザ）の側が暗号（情報）を忘れてしまう場合がある。このような場合には、ユーザ認証の際に暗号（情報）が提示されても、それに対応する生体情報を入力することができず、正しく認証させることができず、装置・機械の使用ができないという問題があった。

また、特許文献１における別例の従来技術では、ユーザ認証の入力情報として、記号に対応した音声を用いることが記載されている。

しかしながら、音声での声紋認証にかえた場合、入力フレーズ以外には、指紋のように手の右左があるわけではなく、親指、小指のように指種のようなバリエーションがあるわけではないので、予め機械が記憶した暗号を表示すると、それに対応する音声入力は一意に定まってしまう。

例えば、盗聴録音や盗撮によって、記号と入力フレーズの関係を搾取された場合、再生速度の俊敏なＨＤＤ式録音再生機を使用して、認証をすり抜ける、いわゆる「なりすまし」が実行できてしまうという問題点があった。

さらに、声紋認証の場合、その認証精度を高めるためには、クリアで自然な発話であることが望ましいが、上記従来技術のように暗号と音声とを対応付けて管理する場合、次に示すような、暗号と音声の間の関係が不自然な場合が生じてしまい、認証性能の劣化生じることがあった。

例えば、認証フレーズを「にんしょうしてちょうだい」とする場合、図２（Ａ）に示すように、それぞれのひらがなの文字がそれぞれの暗号（情報）と割り付けられているものとする。この場合、図２（Ａ）の割り付け順序で１２桁（個）の暗号（情報）が正しく提示された場合には、ユーザは比較的容易にこれを［認証してちょうだい］と自分の理解、発音しやすい意味づけを行ない、自然に発話することができ、自然な声紋入力を行なうことができる。

しかし、同じ１２桁でも図２（Ｂ）のような提示を受けた場合、下記のように「にしんだょちうしいてょう」など、ほとんど日本語とは思えないフレーズの発音することを要求されてしまう。

その結果、自分なりの意味づけをして発話しようとしても、そもそも機械の側が意味づけなしで提示した暗号羅列に、無理やり人間が意味づけを行なうことができないから、相当の工夫をしても発音が不自然になる。

特に、図２（Ｂ）の場合、「☆→だ」、「４→ょ」、「８→ち」、「５→う」の連続部分などは、日常的な言葉の発音からは程遠い発音であり、当然話者の発音も不自然にならざるをえない。

通常、機械が声紋認証を行なう際、入力と比較する正解値として使うのは日常的な発音で採取された音声であるので、このような不自然な発音での入力に対して、声紋が一致しない場合が多発することになる。その結果、装置の正当な使用者であるにもかかわらず、不自然な発話強要のせいで装置を使うことができないという問題点があった。

また、これを避けるために暗号に対して簡単な日常単語を割り当てるなら、人間の記憶できる暗号と単語の対応数には限度があり、おのずと対応する数を少なくせざるを得ない。そうすると、既に説明したように、高性能録音再生機等を用いて比較でき、容易になりすましができてしまう問題点があった。

また、これらを避けるために、認証の際、一時的に簡単な暗算式などを提示して認証をしようとする使用者に要求することも考えられる。しかし、例えば、一桁の暗算であれば１０種の数詞を盗聴録音してしまえば簡単に誤認証が可能になってしまう。

一方で、１０桁もの暗算を要求するようにすれば盗聴音声による誤認証は相当の割合で防止できるが、本来、個別の被認証者には特段の装備を要求しないことが長所である生体認証に、計算のための電卓等を必要とすることになり、生体認証の利点が失われてしまうことになる。

そこで、上述した問題点に鑑み、入力音声に基づいて本人認証を行なう認証システムであって、認証時にのみでしか作成することができず、かつ、被認証者が自然に発話することができるフレーズを認証用のフレーズとして作成し、提示することができる本人認証システム、本人認証方法及び管理システムが求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明の本人認証システムは、本人認証のために被認証者に発音させる認証用フレーズを被認証者に提示する認証用フレーズ提示手段と、被認証者が発した音声を入力し、その入力音声に基づいて被認証者本人であるか否かを認証する音声認証手段とを備える本人認証システムにおいて、認証用フレーズ提示手段は、放送された受信放送情報から抽出したキーワードを認証用フレーズとして提示することを特徴とする。

第２の本発明の本人認証方法は、本人認証のために被認証者に発音させる認証用フレーズを被認証者に提示する認証用フレーズ提示工程と、被認証者が発した音声を入力し、その入力音声に基づいて被認証者本人であるか否かを認証する音声認証工程とを備える本人認証方法において、認証用フレーズ提示工程では、放送された受信放送情報から抽出したキーワードを認証用フレーズとして提示することを特徴とする。

第３の本発明の管理システムは、本人認証システムの認証結果が成功した場合に使用が許可される対象を管理する管理システムにおいて、本人認証システムが第１の本発明の本人認証システムに対応し、本人認証システムによる認証結果が失敗した場合に、対象の動作を制限する動作制限手段を備えることを特徴とする。

本発明の本人認証システム、本人認証方法及び管理システムによれば、入力音声に基づいて本人認証を行なう認証システムであって、認証時にのみでしか作成することができず、かつ、被認証者が自然に発話することができるフレーズを認証用のフレーズとして作成し、提示することができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明の本人認証システム、本人認証方法及び管理システムの第１の実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態は、自動車の盗用防止システムに本発明の本人認証システム、本人認証方法及び管理システムを適用した場合を示す。

なお、本実施形態では、本人認証の認証結果が成功である場合に使用が許可される対象を自動車とした場合を説明するが、その対象はこれに限定されず、例えば、パーソナルコンピュータその他の装置・機械など、音声認証による本人認証するシステムに広く適用できる。また、本人認証機能を備えた入退室管理システムにも適用することができる。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、本実施形態の盗用防止システム１００Ａの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の盗用防止システム１００Ａは、アンテナ１、カーラジオ２、音声部検出器３、不特定話者音声認識部４、認証入力部選択器５、認証入力用表示部６、マイク７、音声検出器８、特定話者音声認識部９、フレーズ一致確認部１０、声紋認証部１１、装置制御部１２、認証結果表示部１３である。

アンテナ１は、図示しない放送局から放送される放送電波を捕捉し、捕捉した電波信号をカーラジオ２に与えるものである。

カーラジオ２は、例えばラジオ受信機が該当し、アンテナ１から電波信号を受け取り、電波信号を復調した音声を音声部検出器３に与えるものである。本実施形態のカーラジオ２は、自動車に搭載されているカーラジオを適用することができる。

音声部検出器３は、カーラジオ２から音声を受け取り、受け取った音声のうち、音楽や効果音等を除いた人間の音声部分（以下、音声区間ともいう）を検出し、その検出した人間音声部分（人間音声区間）を不特定話者音声認識部４に与えるものである。ここで、音声部検出器３による人間音声部分の検出方法は、種々の方法が考えられるが、例えば、文献「“ＨＭＭを用いた環境音識別の検討”，信学技法ＳＰ９９−１０６，ｐ.７９」等に開示されている公知技術を適用することができる。すなわち、音声部検出器３が検出する部分は、ラジオ放送で流れているコマーシャル音楽や効果音やＢＧＭなどの非音声区間と人間音声の音声区間とを区別し、そのうち人間音声部分（人間音声区間）を取り出すものとする。

不特定話者音声認識部４は、音声部検出器３が人間音声部分について、音声認識処理を行ない、その音声認識結果（音声波形）を認証入力部選択器５に与えるものである。ここで、不特定話者音声認識部４による不特定話者の音声認識方法は、種々の方法を採用することができるが、ラジオ放送されている不特定な人の音声を認識することができれば、例えば、文献「易傑他２名，“不特定話者連続音声認識方式の研究”，沖電気研究開発，第１６６号Ｖｏｌ６２，１９９５年４月，先端技術特集，ｐｐ．７−１２」等に開示されている技術を適用できる。

認証入力部選択器５は、不特定話者音声認識部４により音声認識された音声認識結果を受け取り、その音声認識結果の中から認証処理を行なうための認証フレーズとする音声区間を選び出し、その音声区間の音声を文字に変換し、その文字を認証フレーズとして認証入力用表示部６に与えて表示させるものである。

ここで、本実施形態の認証入力部選択器５における認証フレーズの選択方法について説明する。認証入力部選択器５は、音声部検出器３が検出した人間音声部分を受け取り、その部分に前後する非音声区間が所定時間以上である人間音声部分（区間）に対応（同期）する区間を選択するものとする。そして、認証入力部選択器５は、その音声区間の音声を文字に変換する。これにより、ひとつの「フレーズ」や「単語」のように、ひとかたまりの音声区間に対する文字を選択することができる。その結果、被認証者が認証の入力情報を発音しやすくなる。

例えば、図３は、サンプリング周波数１６ｋＨｚでサンプリングした音声であるが、図３（ａ）において、音声部検出前の前非音声区間ＢＶＴを１秒、音声部検出前の後非音声区間ＡＶＴを１秒に設定し、この条件に挟まれた音声検出期間を抜き出した例であり、音声のフレーズ内容としては、「よるのうみは とてもしずかです」と発音されている音声の例である。

また例えば、図３（ｂ）は、例えば、音声部検出前の前非音声区間ＢＶＴを０．５秒、音声部検出前の後非音声区間ＢＶＴを０．５秒に設定すると、「よるのうみは」（区間ＶＴ１）と「とてもしずかです」（区間ＶＴ２）のように言葉のまとまりが２つに区分される。

本実施形態では、人間音声部分の前後の非検出期間（非音声区間）を１秒に設定したが、このようにすると、言葉のまとまりが意味を持った言葉のあつまりになる傾向を利用したものであり、時間設定に関してはこの時間設定に限定しない。この非検出期間の設定が大きければ、比較的長いまとまりのフレーズの部分を切り出し、また、短くなると、あまり意味を持たない音節単位での切り出しに向かう傾向がある。なお、認証入力を自然にすることが望ましいので、非検出期間の設定は少なくとも０．２秒以上が望ましいが、これに限定するものではない。

このようにして、認証入力部選択器５は、上記の設定により、「よるのうみはとてもしずかです」という文字を選択し、認証入力用表示部６に出力するものとする。

また、認証入力部選択器５は、同じフレーズの音声が繰り返し認証フレーズになることを防止するための同一フレーズ排除機能部５ａを有する。これにより、いつも同じフレーズが認証フレーズになることを防止することができる。同一フレーズ排除機能部５ａの方法は、例えば、過去に選択した認証フレーズ（文字でもよいし、波形パターンでもよい）を所定期間格納しておき、今回選択した認証フレーズが過去の認証フレーズと一致した場合には、その今回の認証フレーズを廃棄し、再度ラジオ放送の音声から認証フレーズを選択させるようにする。

認証入力用表示部６は、認証入力部選択器５が選択した認証入力用の文字データを受け取り、その文字データに基づいて認証入力用の認証フレーズを出力するものである。ここで、認証入力用表示部６は、予め設定された適当なコメントを付加して表示させたり、認証フレーズを漢字変換したりしてもよい。

マイク７は、被認証者が発した音声を捕捉し、音声検出器８は、マイク７が捕捉した音声を電気信号に変換し、音声信号を特定話者音声認識部９に与えるものである。

特定話者音声認識部９は、音声検出部８から音声信号を受け取り、その音声信号に基づいて特定者の音声を認識し、その認識結果をフレーズ一致確認部１０に与えるものである。ここで、特定話者音声認識部９における音声認識方法は、種々の方法が考えられるが、予め定められた特定のユーザの音声であることを効率よく認識することができれば、例えば、文献特開２００５−００３９９７号公報に開示されている音声認識方法を適用することができる。

フレーズ一致確認部１０は、認識入力部選択器５から認証フレーズを与えられており、特定話者音声認識部９から音声認識結果を受け取ると、認証用の認証フレーズと特定話者音声認識部９からの音声認識結果とが一致するか否かを判定するものである。また、フレーズ一致確認部１０は、認証フレーズが一致しないと判定した場合、認証失敗と判断し、認証失敗の旨を装置制御部１２に通知する。また、フレーズ一致確認部１０は、認証フレーズが一致すると判定した場合、声紋認証部１１にその旨を通知し声紋認証を実行させる。

ここで、フレーズ一致確認部１０は、文字列の一致を判定するようにしてもよいし、音声波形の一致を判定するようにしてもよい。また、フレーズ一致確認部１０が一致と判定するための認証フレーズと音声認識結果との一致度は、任意に設定することができ、例えば、本実施形態では、認証フレーズの文字列と音声認識結果の文字列との一致度が９０％以上である場合に一致すると判定するものとする。

声紋認証部１１は、フレーズ一致確認部１０から認証フレーズが一致する旨の通知を受けると、特定話者音声認識部９から音声認識された音声信号を受け取り、被認証者の声紋であるか否かの認証を行なうものである。なお、声紋認証部１１における声紋認証の方法は、種々の方法を適用することができ、例えば、被認証者の声紋パターンを予め用意しておき、その被認証者の声紋パターンと特定話者音声認証部９からの認識音声信号との一致を判定する方法などを適用することができる。また、声紋認証部１１は、被認証者の声紋であると判定すると装置制御部１２に対して認証成功の旨を通知し、被認証者の声紋でないと判定すると装置制御部１２に対して認証ＮＧの旨を通知する。

装置制御部１２は、フレーズ一致認証部１０から認証失敗の旨の通知を受信すると、認証入力部選択器５に対して改めてラジオ放送で放送されている音声から新しい認証フレーズを選択させることを指示するものである。なお、装置制御部１２は、認証入力部選択器５に対して認証フレーズの選択指示を要求する回数を予め設定しておくことができ、その回数を超えたときには認証拒否するものとする。

また、装置制御部１２は、声紋認証部１１から認証成功の旨の通知を受けると、認証結果表示部１３に認証成功の旨を表示させるものである。このとき、装置制御部１２は、自動車が駆動可能となる制御信号を図示しない自動車駆動回路に通知するようにしてもよい。また、装置制御部１２は、声紋認証部１１から認証ＮＧの旨の通知を受けると、その旨を表示させる。このときには、自動車の駆動はできないようにできる。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、本実施形態の盗用防止システム１００Ａの動作について図面を参照して説明する。

まず、認証フレーズの選択動作について図４を参照して説明する。図４は、自動車を運転する際に、運転者の認証を行なうための認証フレーズの選択動作を示すフローチャートである。勿論、本実施形態のユーザ認証システムは、この例に限定されない。

図４において、まず運転者が自動車の運転する際、通常通り、運転者により自動車キーが図示しない所定の鍵穴に差し込まれて電源がＯＮする（Ｆ１）。

そうすると、カーラジオ２も電源ＯＮと同時に必ずＯＮの状態になり（Ｆ２）、図示しない放送局アンテナから放送されている放送電波をアンテナ１が捕捉して入力する（Ｆ３）。

このとき、カーラジオ２は、ユーザが予め定めた放送局を選局されており、それに応じた放送電波が入力し、その音声信号が音声部検出器３に与えられる。

音声信号が音声部検出器３に与えられると、音声部検出器３により、音楽や効果音などが除かれた人間音声部分が検出されて、その人間音声部分が不特定話者音声認識部４に与えられる（Ｆ４）。

人間音声部分が不特定話者音声認識部４に与えられると、不特定話者音声認識部４により、音声部検出器３からの音声部分について音声認識処理が行なわれる（Ｆ５）。すなわち、ラジオ放送される放送局毎又は番組等によって変わるアナウンサやナレータ等の不特定な人の音声を認識することができれば広く適用できる。

不特定話者音声認識部４により音声認識処理がなされると、不特定話者音声認識部４において、その音声認識結果に基づいて文字データに変換され、その文字データが認証入力部選択器５に与えられる。

そして、認証入力部選択器５に不特定話者音声認識部４による認識結果が与えられると、その認識結果のうち一部を選択して認証入力用表示部６に与える（Ｆ６）。

ここで、認証入力選択器５における選択方法は、例えば、音声部検出器３において人の音声として検出した部分とそれ以外の前後の部分が長い部分をひとつの選択範囲とするなどすればよい。こうすると音声が人まとまりになった区間すなわちひとつの「フレーズ」や「単語」を選択することになり、後述するように、認証したい話者が発音しやすいからである。

認証入力部選択器５から認証フレーズが与えられると、認証入力用表示部６は、認証入力部選択器５の出力に適当なコメントを付け加えて、図示しない表示装置に表示する（Ｆ７）。

このとき、例えば、図示しない車のダッシュボードに設けられた液晶表示パネルに「認証はじめます。次のフレーズを読み上げてください：よるのうみはとてもしずかです」などと表示できる。もちろん、別途に適宜図示しない漢字変換機能を設けて、ワードプロセッサのごとく漢字変換を行ない「夜の海はとても静かです」などと表示できる。

表示部の表示を見たユーザは、漢字変換されたものであればそのまま、ひらがなの表示であれば適当な意味づけを行ない発話すればよい。

この際、要求する認証フレーズは、もともとアナウンサなどが言葉として放送に供した語句を用いた音声から切り出したものであるから、人間の発話にとって不自然な発話を求めないことになり、発話者にとっても都合がよい。さらに都合がよいことに、このとき生成される認証用入力は、いままさに放送に使われている音声を用いて作成したフレーズであり、将来にわたって再利用される可能性が極めて少ない、いわば”使い捨て”キーワードと同じことになる。

このようにして選択した認証フレーズを用いて運転者の認証を行なう動作について図５を参照して説明する。

上記のようにして、表示装置に「よるのうみは とてもしずかです」という認証フレーズが表示されると（Ｆ１１）、運転者（ユーザ）はこの認証フレーズを発話し、その発話された音声はマイク７により捕捉され、音声検出部８により音声が検出される（Ｆ１２）。

音声検出部８により音声が検出されると、特定話者音声認識部９により、その検出された音声が、当該自動車の運転者の音声であるかの認識が行なわれる（Ｆ１３）。

特定話者音声認識部９により音声認識がなれされると、フレーズ一致確認部１０において、特定話者音声認識部９が認識したフレーズが、認証入力部選択器５が選択した認証フレーズであるか否かの確認が行なわれる（Ｆ１４）。

このとき、フレーズ一致確認部１０は、特定話者音声認識部９から取得した音声波形を文字に変換し、その変換した文字列と認証入力部選択器５からの文字列（認証フレーズ）とを比較して、その一致度が所定の確率（例えば、９０％以上）である場合に、フレーズが一致したと判定する。

なお、フレーズ一致確認部１０は、認証入力部選択器５から認証フレーズの音声波形（認証参照波形）を受け取り、音声波形同士の相互相関の度合いを比較して判定するようにしてもよい。勿論、その他の信号の相関関係から判定するようにしてもよい。

Ｆ１４において、フレーズ一致確認部１０がフレーズ一致しないと判定すると、フレーズ一致確認部１０は装置制御部１２に対してその旨を通知し、装置制御部１２は、改めて放送中の音声から新しいフレーズを作成するよう促す制御信号を認証入力部選択器５に出力し、新しいフレーズを表示させる（Ｆ１５、Ｆ１１）。

このとき、装置制御部１２は、認証回数が予め定めた回数（例えば１０回）を超えたときは、以後の認証を拒否するよう、認証入力部選択器５に選択動作を中止する信号を出力し、認証入力部選択器５は、予め定めた「回数オーバで認証が拒否された」旨の表示信号を認証入力用表示部６に出力すると共に、フレーズ一致確認部１０に対して動作の停止をする制御信号を出力する。

また、フレーズ一致確認を所定回数繰り返してなおも一致しないとき、認証失敗の旨を表示させる（Ｆ１７）。

このとき、例えば、フレーズ一致確認部１０は、装置制御部１２に対して、異常事態発生を意味する緊急信号を出力し、自動車のドアを自動ロックし、一定時間（例えば３０分）内側からは開けることができないようにする。さらに、例えば、装置制御部１２は、図示しない自動車の警報装置が一定時間（例えば３０分）なりっぱなしになるようにし、周囲の注意をひきつけるよう動作させるようにしてもよい。そして、このとき、例えば、カーナビなど位置情報を入手できる機能や自動車電話機能等が装備されていれば自動的に警察等に自車の位置情報と救難信号を通報するようにしてもよい。

一方、Ｆ１４において、フレーズ一致確認部１０がフレーズ一致すると判定すると、フレーズ一致確認部１０はその旨を声紋認証部１１に動作許可を通知する。そして、声紋認証部１１において、特定話者認証部９により認証された音声信号について自動車の運転者（登録者）の声紋であるか否かの声紋認証が行なわれる（Ｆ１６）。この声紋認証は、「個人の音声」が認証できる従来の方法を用いることができる。

声紋認証部１１における声紋認証が失敗した場合、声紋認証部１１は装置制御部１２に対してその旨を通知し、認証失敗の旨を表示させるようにする（Ｆ１７）。このとき、自動車の駆動はできないようにしたり、上述した認証ＮＧの際の動作例をさせたりすることができる。

一方、声紋認証部１１における声紋認証が成功した場合、声紋認証部１１は装置制御部１２に対してその旨を通知し、成功の旨を表示させる（Ｆ１８）。そして、装置制御部１２は、自動車の運転が可能になるよう、例えば、図示しない自動車のエンジン、駆動スイッチ等の各種自動車の装置を動作可能にする（Ｆ１９）。

なお、本実施形態の変形例として、特定話者音声認識部９を不特定話者音声認識部４と共有するようにし、個別の音声は声紋認証部１１のみに識別させるようにしてもよい。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、ラジオ放送された音声に対して不特定話者音声認識処理を行ない、その音声認識結果から認証フレーズを所定の方法で選択するものとしたので、被認証者に対して、不自然な発話を要求することなく、かつ、将来にわたって再利用されにくいフレーズを認証用として選択できる。

また、本実施形態によれば、上記認証フレーズを用いて本人認証することにより、ユーザの暗号忘れ防止ができると共に、その場限りで使いまわしされることがなく、次回の認証入力を予想できないものをフレーズとして使用できる。

その結果、大規模なサーバ装置や、パスワード蓄積／管理センタなどの設備が不要であり、たとえ、音声や認証要求画面を盗聴、盗撮しても、なりすましを行なうことが困難な盗用防止装置を作成できる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の本人認証システム、本人認証方法及び管理システムの第２の実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態も、第１の実施形態と同様に、自動車の盗用防止システムに本発明の本人認証システム、本人認証方法及び管理システムを適用した場合を示す。

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図６は、本実施形態の盗用防止システム１００Ｂの構成を示すブロック図である。図６に示す構成が、図１に示す構成と異なる点は、アンテナ１が文字放送受信アンテナ２２に変わったことであり、カーラジオ２が文字放送受信機２０に変わったことであり、音声部検出器３、不特定話者認識部４がなくなったことであり、認証入力部選択器５が認証入力文字列選択器２１に変わったことである。

これら以外の構成は、図１で説明した構成に対応するため、図１と対応する符号を付すと共に、詳細な機能説明は省略する。

文字放送受信アンテナ２２は、図示しない文字放送局から送信された電波信号を受信し、受信した電波信号を文字放送受信機２０に与えるものである。

文字放送受信機２０は、文字放送受信アンテナ２２が受信した文字放送信号を文字情報に変換して、その変換した文字情報を認証入力文字列選択器２１に与えるものである。

認証入力文字列選択器２１は、文字放送受信機２０から与えられた文字情報の中から認証フレーズとして表示するための文字列を選択するものである。また、認証入力文字列選択器２１は、選択した文字列を認証入力用表示部６に与えて表示させるものである。ここで、認証入力文字列選択器２１が文字列を選択する方法は、種々の方法が考えられるが、例えば、「漢字」、「カタカナ」などの特定の文字種類を選択する方法がある。また、別の方法として、単語辞書などを設けて、文字列の中から特定の品詞の文字列を選択する方法などが考えられる。

また、認証入力文字列選択器２１は、同じフレーズの文字列が繰り返し認証フレーズになることを防止するための同一フレーズ排除機能部２１ａを有する。これにより、いつも同じフレーズが認証フレーズになることを防止することができる。同一フレーズ排除機能部２１ａの方法は、例えば、過去に選択した認証フレーズ（文字列）を所定期間格納しておき、今回選択した認証フレーズが過去の認証フレーズと一致した場合には、その今回の認証フレーズを廃棄し、再度文字放送の文字列から認証フレーズを選択させるようにする。

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、本実施形態のユーザ認証システムによる認証フレーズを選択動作について図７を参照して説明する。

まず、運転者が自動車の運転する際、通常通り、運転者により自動車キーが図示しない所定の鍵穴に差し込まれて電源がＯＮする（Ｆ１）。そうすると、文字放送受信機２０もＯＮとなり（Ｆ２１）、図示しない文字放送局から送信された文字放送の電波を文字放送受信アンテナ２２が捕捉して入力する（Ｆ２２）。

文字放送受信アンテナ２２から文字放送受信信号が与えられると、文字放送受信機２０により、文字放送受信信号は文字変換され、変換された文字情報が認証入力文字列選択器２１に与えられる（Ｆ２３）
文字放送受信機２０から文字情報が与えられると、認証入力文字列選択器２１により、認証フレーズとする文字列が選択される（Ｆ２４）。

ここで、認証入力文字列選択器２１による文字列の選択方法は、例えば、入力された文字情報から、予め定めた部分例えば「漢字」を選択する方法がある。ここでは、漢字を選択するようにしたが、これに限定せず、「カタカナ」など特定の文字種を選択する方法でもよい。また装置に、別途図示しない辞書記億部を設け「名詞」など、予め定めた特定の品詞を選択する方法でもよい。

また例えば、「漢字から始まる３文字」や、「名詞とそれにつづくかな５文字以内」などの選択条件を予め設定しておき、その選択条件を満たす文字列を選択するようにしても良い。要は意味づけの容易な文字列が選ばれれば種々の方法を適用することができる。

認証入力文字列選択器２１により選択された文字列（例えば、「漢字」からなる文字列）が認証入力用表示部６に与えられると、認証入力用表示部６は認証フレーズとして出力する（Ｆ２５）。なお、認証入力文字列選択器２１は、選択した文字列のひらがなをフレーズ一致確認部１０に与えるものとする。フレーズ一致の確認ができるようにするためである。

この認証入力用表示部６の機能は、第１の実施形態のものと対応する機能が発揮できればよいが、本実施形態の例の場合、付加コメントとして、例えば、「音読みしてください」などを表示させればよい。また、当該漢字が読めない運転者に対する配慮として、認証入力用表示部６が、「よみがな」の音声を同時に出力するようにしてもよい。

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態によれば、文字放送される文字列（例えば漢字等）は比較的平易な読みであり、加えて、表意文字であるから、例えば従来技術のように「◎」などの記号と異なり必ず意味を持っているので人間には意味づけしやすい。

さらに、第１の実施形態の構成よりも、さらに装置規模を小さくすることができる。

（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明の本人認証システム、本人認証方法及び管理システムの第２の実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態も、第１の実施形態と同様に、自動車の盗用防止システムに本発明の本人認証システム、本人認証方法及び管理システムを適用した場合を示す。

本実施形態は、自動車のユーザ認証システムに適用したものであるため、必ずしも放送電波の受信が良好でない場合も考えられ、この場合には、認証フレーズの作成ができないことも考えられる。そうすると、電波状態の良い場所に移動したくても、認証しないうちは自動車を動かすことができないという固着事態に陥ってしまい、動作不能から脱出できない。

また、このような事態は、例えば電波状態の良好な都市部から運転を始め、電波の弱い山間部で運転を終了した場合などに実際に発生する事象である。

そこで、本実施形態は、そのような場合に鑑みたものであっていくつかの放送電波のうち、受信状態が最良のものの受信機出力を用いるものである。

（Ｃ−１）第３の実施形態の構成
図８は、本実施形態の盗用防止システム１００Ｃの構成を示すブロック図である。図８に示す構成が、図６に示す第２の実施形態の構成と異なる点は、第２の実施形態の構成に加えて、第１の実施形態で説明した、アンテナ１、カーラジオ２、音声部検出器３、不特定話者音声認識部４を設け、さらに新たに、受信状態判定器３０、スイッチ３１を設け、認証入力文字列選択器２１が認証入力選択器３２になったことである。

受信状態判定器３０は、文字放送受信機２０及び不特定話者音声認識部４に接続し、文字放送局又はラジオ放送局からの電波状態を判定するものである。これにより、いずれかのうち電波状態が良好なほうを選択させることができ、良好な認証フレーズの作成を可能とすることができる。また、受信状態判定器３０における電波状態の判定方法は、例えば、文字放送受信機２０及び不特定話者音声認識部４から与えられる文字数が、予め設定された文字数に速く到達したほうを良好として判定する方法を適用できる。

なお、本実施形態では、受信状態判定器３０は、入力した文字列の到達数に応じて受信状態を判定したが、放送受信の状態を判定することができれば、受信する電波の受信電波強度に基づいて受信状態を判定してもよい。

スイッチ３１は、受信状態判定器３０からの指示に従って、スイッチを切り替えるものである。

（Ｃ−２）第３の実施形態の動作
次に、本実施形態のユーザ認証システムによる認証フレーズの選択動作について図９を参照して説明する。

まず、運転者が自動車の運転する際、通常通り、運転者により自動車キーが図示しない所定の鍵穴に差し込まれて電源がＯＮする（Ｆ１）。

そうすると、カーラジオ２及び文字放送受信機２０もＯＮになり、第１の実施形態で説明したＦ２〜Ｆ５までの処理と、第２の実施形態で説明したＦ２１〜Ｆ２３の処理が行なわれる。

それぞれの処理が行なわれると、文字放送受信機２０と不特定話者音声認識部４から文字列が受信状態判定器３０に与えられ、受信状態判定器３０において、文字放送とラジオ放送のうちいずれの受信が良好であるかが判定される（Ｆ３１）。

例えば、受信状態判定器３０は、入力された文字が予め定めた文字数に速く到達したほうを受信状態良好とみなすようにする。本実施形態では、出力文字が文字種（例えば、かな、漢字等）を問わず、例えば５文字だけ先に出力されたほうの受信機４及び２０を良好と判断するようにする。勿論、設定する文字数は限定されない。

そして、受信状態判定器３０の判定結果に応じて、受信状態判定器３０はスイッチ３１を切り替えさせる（Ｆ３２）。

例えば、受信状態判定器３０がラジオ放送の受信が良好と判定した場合、スイッチ３１を端子ｂ側に接続させ、文字列放送の受信が良好と判定した場合、スイッチ３１を端子ａ側に接続させる。なお、スイッチ３１は初期状態では端子ａに接続されているものとしてよい。

スイッチ３１が切り替えられ、端子ａに接続されているとき、認証入力部選択器３２は、第２の実施形態の認証文字選択器２１と同じ動作をして認証フレーズを選択して出力する。また、端子ｂに接続されているとき、認証入力部選択器３２は、第１の実施形態の認証入力部選択器５と同じ動作をして認証フレーズを選択して出力する（Ｆ３３、Ｆ３４）。

（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、第１及び第２の実施形態と同様な効果を得ることができる。

また、本実施形態によれば、受信状態が良好な放送を選択することで、いずれかの放送電波が弱くても、他の放送電波を利用して認証フレーズを作成することができるので、電波環境に柔軟に対応できる。

（Ｄ）第４の実施形態
次に、本発明の本人認証システム、本人認証方法及び管理システムの第４の実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態も、第１の実施形態と同様に、自動車の盗用防止システムに本発明の本人認証システム、本人認証方法及び管理システムを適用した場合を示す。

図１０は、本実施形態の盗用防止システム１００Ｄの構成を示すブロック図である。本実施形態は、認証入力部選択器５０が、複数の認証フレーズを作成して、それら複数の認証フレーズを保持する点に特徴がある。

このように、複数の認証フレーズを作成して保持することにより、例えば、都市部の地下駐車場などのような電波受信できない場所から自動車を発車させる場合にも認証フレーズを表示させユーザ認証をさせることができる。

図１０では、図１に示す第１の実施形態の構成に本実施形態に係る認証入力部選択器５０を適用した場合の構成を示すが、勿論、第２及び第３の実施形態の構成に、本実施形態の認証入力部選択器５０を適用しても良い。

そこで、以下では、第４の実施形態に特有の構成について詳細に説明し、既に第１の実施形態で説明した構成の詳細な説明は省略する。

本実施形態の認証入力部選択器５０は、上述したように、複数の認証フレーズを作成して、保持するものである。

図１１は、認証入力部選択器５０の内部構成を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施形態の認証入力部選択器５０は、認証入力部選択器５１、認証フレーズ管理部５２、保持部５３、認証フレーズ保持数カウンタ５４を少なくとも有する。

認証入力部選択器５１は、第１の実施形態の認証入力部選択器５と同様に、不特定話者音声認識部４により認識された音声認識結果を受け取り、その音声認識結果の中から認証フレーズとする音声区間を選び出し、その音声区間又はその音声に基づいて変換した文字情報を認証フレーズとして作成するものである。また、認証入力部選択器５１は、作成した認証フレーズを保持部５３に与えて保持させるものである。

ここで、認証入力部選択部５１は、認証フレーズ管理部５２からの指示の下、所定数（例えば、５０個）に達するまで認証フレーズを作成するものとする。

保持部５３は、認証入力部選択器５１が作成した認証フレーズを保持するものである。また、保持部５３は、認証フレーズ管理部５２の指示の下、保持している認証フレーズが読み出されるものである。また、保持部５３は、初期認証用の認証フレーズを保持するようにしても良い。これにより、自動車購入時や、又は所定数の認証フレーズを使い切ってしまったときに、この初期認証用の認証フレーズを使用することができる。

認証フレーズ管理部５２は、認証入力部選択器５１が生成した認証フレーズを管理するものである。認証フレーズ管理部５２は、認証入力部選択器５１が生成した１個の認証フレーズを保持部５３に保持するたびに、認証フレーズ保持数カウンタ５４のカウンタ値を１個増加させるものである。これにより、認証フレーズの蓄積数を管理することができる。

また、認証フレーズ管理部５２は、保持部５３に保持されている認証フレーズのうち１個の認証フレーズを認証入力用表示部６に与えるものである。

ここで、認証フレーズ管理部５２は、保持部５３に保持されている期間が最も長いものから順に認証フレーズを選択して出力するようにしてもよいし、又は、発生させた乱数のうち特定したものに対応する認証フレーズを出力するようにしてもよい。また、運転開始時（例えば、所定数の認証フレームが蓄積されていないとき）には、所定数の認証フレーズが蓄積されるのを待ってから、選択した認証フレーズを出力するようにしてもよい。

さらに、認証フレーズ管理部５２は、認証フレーズの保持数が所定数に達していない場合には、装置制御部１２に対してカウント未達信号を与えるものである。これにより、認証フレーズが所定数に達するまでの間、ラジオ放送の受信を可能とすることができる。

つまり、装置制御部１２は、カウント未達信号を受信している間、カーラジオ２に対してＢＧＮＤ＿ＯＮ信号（カーラジオＯＮ信号）を出力し、ラジオ放送の受信ができるようにしておき、カウント未達信号が受信されなくなると、ＢＧＮＤ＿ＯＮ信号（カーラジオＯＮ信号）の出力を停止する。

なお、このとき、装置制御部１２は、図示しない車内スピーカの動作を制御し、運転者自身がカーラジオのスイッチＯＮ操作をしない限り、音声信号（ラジオ放送の音声）を出力しないようにする。これは、認証フレーズの作成のためだけに、ラジオ放送が出力されることを防止するためである。なお、運転者がカーラジオ２をＯＮにしている場合には、ＢＧＮＤ＿ＯＮ信号（カーラジオＯＮ信号）の出力が停止になっても音声出力されるものとする。

また、認証フレーズ管理部５２は、不特定話者音声認識部４から所定時間（例えば、１５秒間）認識結果を受信しない場合には、既に保持されている認証フレーズを選択して出力できるようにしても良い。

これにより、例えば、受信状態が悪い場合、又は音声部検出器３が音声部分を検出できない場合などの場合でも、既に保持されている認証フレーズを表示することができる。

また、例えば、一回でも自動車が運転中に電波状態の良好な地域を走行すれば新しい複数の使い捨て認証フレーズを複数個入手できる。従って、例えば、運転終了時に地下駐車場などに入り込み、再び自動車を運転するため、電源をいれ、認証を開始しようとすると、電波がないのでカーラジオ２は放送電波を受信できない。このような場合にも認証フレーズを表示させることができる。

（Ｄ−３）第４の実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、第１〜第３の実施形態のそれぞれと同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態によれば、自動車の運転開始時及び又は運転終了時に、放送電波を受信できない場合や認証フレーズを作成できない場合であっても、放送電波受信が良好なときに作成し、保持しておいた認証フレーズを用いることができる。その結果、例えば、都市部地下駐車場などで停車した場合なども、なりすましを防止した認証を行なうことができる。

（Ｅ）他の実施形態
（Ｅ−１）第１〜第４の実施形態では、本発明の本人認証システム、本人認証方法及び管理システムを、自動車の駆動許可者を識別するシステムに適用した場合を例に挙げて説明したが、自動車に限定されず、ユーザ認証が必要なものであれば、広く適用することができる。

例えば、この例として、端末（ＰＣ）の使用許可、ある区画への入退室許可などのユーザ認証システムに適用できる。

（Ｅ−２）第１〜第４の実施形態では、ラジオ放送、文字放送を例として示したが、認証時だけに使われる認証フレーズであって、かつ、被認証者が発音しやすいフレーズを選択することができれば、例えば、テレビ放送される音声のみの音声情報や、インターネット放送などその他の放送情報を利用することができる。

（Ｅ−３）第１、第３及び第４の実施形態では、ラジオ放送の音声を用いる場合を示したが、放送信号の冗長を許す場合、例えば、放送音声信号パケットにキーワード区間開始ビットなどを予め付与するようにすることで、音声部検出器３に相当する構成要件を省くようにしてもよい。

（Ｅ−４）第１〜第４の実施形態において、認証入力用表示部６と認証結果表示部１３とは共用可能な構成であってもよい。

第１の実施形態の盗用防止システムの構成を示すブロック図である。 従来技術を用いた場合の説明図である。 第１の実施形態において検出された音声部検出区間の例を示す図である。 第１の実施形態の盗用防止システムにおけるユーザ認証システムの認証フレーズの選択動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態の盗用防止システムにおけるユーザ認証システムの認証動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態の盗用防止システムの構成を示すブロック図である。 第２の実施形態の盗用防止システムにおけるユーザ認証システムの認証動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態の盗用防止システムの構成を示すブロック図である。 第３の実施形態の盗用防止システムにおけるユーザ認証システムの認証動作を示すフローチャートである。 第４の実施形態の盗用防止システムの構成を示すブロック図である。 第４の実施形態の盗用防止システムにおけるユーザ認証システムの認証動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…アンテナ、２…カーラジオ、３…音声部検出器、４…不特定話者音声認識部、５、３０、５０…認証入力部選択器、６…認証入力用表示部、７…マイク、８…音声検出器、９…特定話者音声認識部、１０…フレーズ一致確認部、１１…声紋認証部、１２…装置制御部、２０…文字放送受信機、２１…認証入力文字列選択器、３０…受信状態判定器、３１…スイッチ、１００Ａ〜１００Ｄ…ユーザ認証システム。

Claims (9)

1. 本人認証のために被認証者に発音させる認証用フレーズを被認証者に提示する認証用フレーズ提示手段と、
   被認証者が発した音声を入力し、その入力音声に基づいて上記被認証者本人であるか否かを認証する音声認証手段と
   を備える本人認証システムにおいて、
   上記認証用フレーズ提示手段は、放送された受信放送情報から抽出したキーワードを上記認証用フレーズとして提示することを特徴とする本人認証システム。
2. 上記認証用フレーズ提示手段は、それぞれ異なる複数種類の放送情報を受信し、それら上記放送情報の受信状況に応じて、上記キーワードの抽出に用いる上記受信放送情報を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の本人認証システム。
3. 上記認証用フレーズ提示手段は、上記キーワードを複数保持しておき、認証時に、上記複数のキーワードの中から選択した１個のキーワードを上記認証用フレーズとして提示することを特徴とする請求項１又は２に記載の本人認証システム。
4. 上記音声認証手段は、上記認証用フレーズ提示手段が提示した上記認証用フレーズを受け取り、その上記認証用フレーズと上記入力音声から認識したフレーズとの一致を確認することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の本人認証システム。
5. 上記音声認証手段は、上記入力音声から認識したフレーズが上記認証用フレーズと一致しないとする不一致回数が所定回数以内の場合、新たな認証用フレーズを上記認証用フレーズ提示手段に提示させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の本人認証システム。
6. 上記放送情報が、音声放送情報及び又は文字放送情報であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の本人認証システム。
7. 本人認証のために被認証者に発音させる認証用フレーズを被認証者に提示する認証用フレーズ提示工程と、
   被認証者が発した音声を入力し、その入力音声に基づいて上記被認証者本人であるか否かを認証する音声認証工程と
   を備える本人認証方法において、
   上記認証用フレーズ提示工程では、放送された受信放送情報から抽出したキーワードを上記認証用フレーズとして提示することを特徴とする本人認証方法。
8. 本人認証システムの認証結果が成功した場合に使用が許可される対象を管理する管理システムにおいて、
   上記本人認証システムが請求項１〜６のいずれかに記載の本人認証システムに対応し、
   上記本人認証システムによる認証結果が失敗した場合に、上記対象の動作を制限する動作制限手段を備えることを特徴とする管理システム。
9. 上記本人認証システムによる認証結果が失敗した場合に、所定の通知方法により予め設定された通知先にその旨を通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の管理システム。
   

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