JP2008079680A - 生体情報認証装置及び生体情報による個人認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生体情報認証に於いて、生体の成長による生体情報の変化を適切に判定して、照合用原本を更新できるようにした生体情報認証装置を提供する。
【解決手段】少なくとも、認証対象生体情報を取得する生体情報採取装置４と、照合用生体情報を記録する記録装置２と、認証対象生体情報と照合用生体情報によって認証を行う生体情報認証プログラム１１を備えたＰＣ本体１とが通信自在に接続される生体情報認証装置１００であって、生体情報認証プログラム１１は、認証対象生体情報と照合用生体情報との類似度を算出する類似度算出手段１１１と、類似度が所定の一致条件を満たしているかを判定することによって認証を行う類似度判定認証手段１１２と、類似度が、前記一致条件とは異なる所定の入替条件を満たす場合に、照合用生体情報を前記認証対象生体情報で更新する更新手段１１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体情報を利用して個人を認証する生体情報認証装置及び生体情報による個人認証方法に関するものである。

近年、ピッキングによる住宅等への不正侵入、パスワード盗撮等による他人の銀行口座への侵入、コンピュータネットワークへの不正侵入などの事件が増加している。
こうした不正行為に対応するため、より偽造が困難であり、本人であることの保証能力が高い「鍵」として、生体情報が使用されるようになってきている。

例えば、住宅の鍵を電子錠にして、予め本人の指紋、虹彩、顔写真、血管パターンなどの生体情報を登録しておき、開錠要求者の生体情報を取得（以下「採取」と記載する場合もある）して照合を行い、一致した場合に開錠するといった装置が実用化されている。同様の方法は、銀行のＡＴＭや、ＰＣ起動時の本人確認等に於いても使用されている。

生体情報認証を行うためには、まず照合用原本としての生体情報を何らかの方法で採取して記録する必要がある。又、認証時に於いては、生体情報を取得する機能（生体情報取得機能）、及び取得した生体情報を照合用原本と対比して一致しているかどうかを判定する機能（一致判定機能）が必要となる。

生体情報取得機能に関しては、例えば特許文献１のように、赤外線を指に照射して、指静脈の血管像を赤外線カメラで撮影することで、指静脈パターンの画像データを取得する装置が知られている。指紋、虹彩、顔写真等による生体情報認証についても、生体情報を取得するためのさまざまな装置や方法が提案されている。

ここで、一致判定機能に関しては、生体情報認証に独特の問題が存在する。即ち、同一の生体情報を採取する場合でも、採取条件によって採取結果は異なるため、照合用原本として採取・記録した生体情報と、認証時に採取した生体情報を単純に比較しても、一致することはない。例えば、指静脈の血管の太さは一日の時間帯によって多少異なるし、成長によって変化する。

このため、生体情報認証に於いては、照合用原本として採取・記録した生体情報画像と、認証時に採取した生体情報画像が類似しているかどうかを判定し、所定の基準以上に類似している場合には、一致しているとみなすことになる。
具体的には、生体情報画像の類似度を計算し、類似度が一定値（以下「閾値」と記載する）以上であれば本人であると判定する方法が一般的に行われている。
即ち、ｎ人の生体情報が照合用原本として記録されている場合、認証時に採取された生体情報を、このｎ人の生体情報と照合して類似度を計算し、そのうち類似度が最も高いものについて閾値と比較し、類似度が閾値以上であれば認証成功とするのである（以下、この方法を「１対Ｎ認証」と記載する。）。

又、生体情報と対にして識別コードを登録しておき、認証時には生体情報を採取するほかに識別コードの入力を要求し、まず、識別コードの一致判定によって生体情報の照合用原本を決定し、採取した生体情報と比較して類似度が閾値以上であれば認証成功とする方法も行われている（以下、この方法を「１対１認証」と記載する。）。

１対Ｎ認証、１対１認証のいずれについても、人間の成長に伴う生体情報の経年変化により、徐々に照合用原本との類似度が低下する。このため、特許文献２のように、認証に成功する度に、照合用原本の生体情報を新たに採取した生体情報で置き換える技術が知られている。
特開２００３−１８７２３５号公報 特開２００６−１４９４５号公報

特許文献２のように、認証に成功する度に、照合用原本の生体情報を新たに採取した生体情報で置き換えた場合、例えば、指静脈パターンによる認証を行う場合、たまたま指に怪我をしたために血流が変わり、その状態で認証した場合には、一時的な異常状態における生体情報により、照合用原本が置き換えられてしまう。
又、採取装置への指の置き方が少しずれていたために閾値をわずかに上回る類似度で認証されたような場合にも、照合用原本が置き換えられてしまう。

その結果、怪我から回復した後の認証や、指の置き方が少しずれて認証した後の指を正しい位置に置いた場合の認証時に、類似度が閾値未満となり、本人であるにもかかわらず認証できないという事態が発生する可能性がある。

従って、照合用原本の置き換えにあたっては、単に正常に認証できた場合に置き換えるのではなく、一時的な異常値であるかどうかを判定し、一時的な異常値については、例え認証成功したとしても照合用原本とはしないようにする必要がある。即ち、生体の成長に伴う変化であることを推定する必要がある。

以上の現状に鑑み、本発明は、生体情報認証に於いて、生体の成長による生体情報の変化を適切に判定して、照合用原本を更新できるようにした生体情報認証装置及び生体情報による個人認証方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項１に係る発明は、少なくとも、認証対象生体情報を取得する生体情報取得手段と、照合用生体情報を記録する生体情報記録手段と、前記認証対象生体情報と前記照合用生体情報によって認証を行う生体情報認証手段を備えたコンピュータとが通信自在に接続される生体情報認証装置であって、
前記生体情報認証手段は、
前記認証対象生体情報と前記照合用生体情報との類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度が所定の一致条件を満たしているかを判定することによって認証を行う類似度判定認証手段と、
前記類似度が、前記一致条件とは異なる所定の入替条件を満たす場合に、前記照合用生体情報を前記認証対象生体情報で更新する更新手段と、
を備えることを特徴とする生体情報認証装置を提供するものである。

請求項２に係る発明は、前記生体情報認証手段は、
前記認証対象生体情報の類似度を含む照合履歴を前記生体情報記録手段に記録する照合履歴記録手段と、
直近の所定数の前記認証対象生体情報の照合履歴から、類似度の経年変化を表す近似関数を導き出す近似関数導出手段と、
前記近似関数に基づき、次回認証時の類似度を予測する類似度予測手段と、
予測された次回認証時の類似度と予め設定された入替値とを比較する予測類似度比較手段と、
比較結果に基づき、次回認証時の予測類似度が前記入替値以下の場合には、前記照合用生体情報を最新の認証対象生体情報に更新する類似度予測更新手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の生体情報認証装置を提供するものである。

請求項３に係る発明は、認証対象として取得した認証対象生体情報と、照合用原本として予め記録装置に記録した照合用生体情報との類似度を算出し、前記類似度が所定の一致条件を満たしているかを判定することによって認証を行う、コンピュータを用いた生体情報による個人認証方法であって、
前記類似度が、前記一致条件とは異なる所定の入替条件を満たす場合に、前記照合用生体情報を前記認証対象生体情報で更新することを特徴とする、生体情報による個人認証方法を提供するものである。

請求項４に係る発明は、前記認証対象生体情報の類似度を含む照合履歴を記録し、
直近の所定数の前記認証対象生体情報の照合履歴から、類似度の経年変化を表す近似関数を導き出し、
前記近似関数に基づき、次回認証時の類似度を予測し、
予測された次回認証時の類似度と予め設定された入替値とを比較し、
比較結果に基づき、次回認証時の予測類似度が前記入替値以下の場合には、前記照合用生体情報を最新の認証対象生体情報に更新することを特徴とする、請求項３記載の生体情報による個人認証方法を提供するものである。

本発明の請求項１記載の発明によれば、生体情報認証手段は、
認証対象生体情報と照合用生体情報との類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度が所定の一致条件を満たしているかを判定することによって認証を行う類似度判定認証手段と、
前記類似度が、前記一致条件とは異なる所定の入替条件を満たす場合に、前記照合用生体情報を前記認証対象生体情報で更新する更新手段と、
を備える生体情報認証装置を提供するので、生体情報認証に於いて、生体の成長による生体情報の変化を判定して照合用原本を更新できる生体情報認証装置を提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、前記生体情報認証手段は、
前記認証対象生体情報の類似度を含む照合履歴を前記生体情報記録手段に記録する照合履歴記録手段と、
直近の所定数の前記認証対象生体情報の照合履歴から、類似度の経年変化を表す近似関数を導き出す近似関数導出手段と、
前記近似関数に基づき、次回認証時の類似度を予測する類似度予測手段と、
予測された次回認証時の類似度と予め設定された入替値とを比較する予測類似度比較手段と、
比較結果に基づき、次回認証時の予測類似度が前記入替値以下の場合には、前記照合用生体情報を最新の認証対象生体情報に更新する類似度予測更新手段と、
を備えるので、請求項１記載の発明の効果に加え、類似度の経年変化を表す近似関数に基づき、次回認証時の類似度を予測し、予測類似度と予め設定された入替値とを比較することにより、照合用生体情報を最新の認証対象生体情報に更新することが可能となり、成長による生体情報の変化を適切に判定して照合用原本を更新することができる。

請求項３記載の発明によれば、認証対象として取得した認証対象生体情報と、照合用原本として予め記録装置に記録した照合用生体情報との類似度を算出し、前記類似度が所定の一致条件を満たしているかを判定することによって認証を行う、コンピュータを用いた生体情報による個人認証方法であって、
前記類似度が、前記一致条件とは異なる所定の入替条件を満たす場合に、前記照合用生体情報を前記認証対象生体情報で更新する生体情報による個人認証方法を提供するので、請求項１記載の発明と同様の効果が期待できる。

請求項４記載の発明によれば、前記認証対象生体情報の類似度を含む照合履歴を記録し、
直近の所定数の前記認証対象生体情報の照合履歴から、類似度の経年変化を表す近似関数を導き出し、
前記近似関数に基づき、次回認証時の類似度を予測し、
予測された次回認証時の類似度と予め設定された入替値とを比較し、
比較結果に基づき、次回認証時の予測類似度が前記入替値以下の場合には、前記照合用生体情報を最新の認証対象生体情報に更新するので、請求項３記載の発明の効果に加え、請求項２記載の発明と同様の効果が期待できる。

以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る生体情報認証装置（以下「本発明に係る生体情報認証装置」又は「本生体情報認証装置」と記載する）のブロック構成図である。

本発明に係る生体情報認証装置１００は、利用者がＰＣ本体１を使用したい場合、あるいは図示していないが、ＰＣ本体１と通信可能に接続されたネットワークシステム、機器等（以下「外部システム等」と記載する）を使用したい場合等に、利用に先立って、利用者の利用権限を認証するために使用される。即ち、認証成功した場合には、利用者はＰＣ本体１及び／又は外部システム等を利用することができ、認証失敗した場合には、利用者はＰＣ本体１及び／又は外部システム等を利用することができない。

この目的を達成するために、本生体情報認証装置１００は、ＰＣ本体１、照合用生体情報を記録する生体情報記録手段である記録装置２、入力装置３、認証対象生体情報を取得する生体情報取得手段である生体情報採取装置４、及び表示装置５から構成される。記録装置２、入力装置３、生体情報採取装置４、及び表示装置５は、それぞれ、ＰＣ本体１に通信可能に接続されている。

ＰＣ本体１は、図示していないがＣＰＵ、内部メモリ、内部バス、外部インタフェース装置等の一般的なコンピュータ機能を備えたＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）であり、認証対象生体情報と照合用生体情報によって認証を行う生体情報認証手段である生体情報認証プログラム１１が起動自在に格納されている。生体情報認証プログラム１１は、ＰＣ本体１のＣＰＵによって使用され、これにより生体情報認証機能が実現される。尚、以降は、説明を簡潔にするため、生体情報認証プログラム１１自身が生体情報認証処理を実行するかのように記載するが、当然ながら、実際の処理主体はＰＣ本体１のＣＰＵ等のハードウェアである。

生体情報認証プログラム１１は、認証対象生体情報と照合用生体情報との類似度を算出する類似度算出手段１１１と、類似度が所定の一致条件を満たしているかを判定することによって認証を行う類似度判定認証手段１１２と、類似度が、前記一致条件とは異なる所定の入替条件を満たす場合に、照合用生体情報を認証対象生体情報で更新する更新手段１１３とを備えている。
更に、生体情報認証プログラム１１は、認証対象生体情報の類似度を含む照合履歴を前記記録装置２に記録する照合履歴記録手段１１４と、直近の所定数の対象生体情報の照合履歴から、類似度の経年変化を表す近似関数を導き出す近似関数導出手段１１５と、近似関数に基づき、次回認証時の類似度を予測する類似度予測手段１１６と、予測された次回認証時の類似度と予め設定された入替値とを比較する予測類似度比較手段１１７とを備え、更に又、予測類似度比較手段１１７による比較結果に基づき、次回認証時の予測類似度が入替値以下の場合には、照合用生体情報を最新の認証対象生体情報に更新する、前記更新手段１１３の一実施態様としての類似度予測更新手段１１８を備えている。

記録装置２には、照合用ファイル２１が記録されている。照合用ファイル２１は、生体情報認証プログラム１１が認証処理を実行するために参照・更新するファイルである。照合用ファイル２１には、後述するように全ての認証対象者の照合用生体情報等が記録される。尚、照合用ファイル２１を作成する処理については、本発明の目的と直接関係がないため、その説明を省略する。

入力装置３は、ＰＣ本体１の利用者（以下「操作者」と記載する場合がある）が、ＰＣ本体１の機能を利用するために使用する機器であり、具体的にはマウス、キーボードなどを指す。
生体情報採取装置４は、利用者の認証対象生体情報を撮像し、生体情報の画像データを作成するための機器である。本生体情報認証装置１００の生体情報採取装置４は、指内部の静脈パターンを赤外線によって撮影し、指静脈パターン画像を作成する機器である。
表示装置５は、ディスプレイ等であり、利用者への指示情報を表示する等の目的で使用する。

図２は、本発明の一実施形態に係る照合用ファイル２１のデータ構成図である。
照合用ファイル２１は、認証対象者（ｍ人）分の照合用レコード２００から構成される。
各照合用レコード２００は、識別コード２０１、生体情報２０２、閾値２０３、照合履歴数２０４、照合年月日・時刻２０６、及び類似度２０７から構成される。尚、照合年月日・時刻２０６、類似度２０７を合わせて、照合履歴２０５と記載する。

識別コード２０１は、各照合用レコード２００を一意に識別するためのコードである。識別コード２０１は、照合用ファイル２１作成時に例えば照合用レコード２００記録順に連続通番を付与すればよい。

生体情報２０２は、認証対象者を照合するための照合用生体情報であり、照合用ファイル２１作成時に、各認証対象者の静脈パターンを赤外線によって撮影し、指静脈パターン画像として記録したものである。

閾値２０３は、認証時に作成した指静脈パターン画像が、生体情報２０２と、どの程度類似していれば認証成功とするかの基準値が記録される。後述するように、認証時に作成した指静脈パターン画像と生体情報２０２を対比して類似度２０７を計算し、類似度２０７＞閾値２０３であれば認証成功とする。閾値２０３は、照合用ファイル２１作成時に、システムが定めた所定の値を設定してもよいし、例えば認証対象者毎に設定すべき値を入力させ、これを設定してもよい。

照合履歴数２０４は、照合履歴２０５の記録数を示す情報であり、照合用ファイル２１作成時には「０」が設定されている。
照合履歴２０５は、当該生体情報２０２について認証成功した場合の照合年月日・時刻２０６、及び、その際の類似度２０７が記録される。従って、照合用ファイル２１作成時には照合履歴２０５は記録されていない。

以上で、本発明に係る生体情報認証装置１００の説明を終え、以下、当該装置を使用した生体情報認証における処理の流れについて説明する。
尚、当然ながら、認証処理の前提として、照合用レコード２００を作成する処理（認証対象者についての識別コード２０１、生体情報２０２及び閾値２０３を記録し、照合履歴数２０４に「０」を設定する処理）が行われるが、当該処理内容は説明を省略する。以降は、照合用レコード２００が作成済みであるという前提で説明を進める。

図３は、本発明の一実施の形態に係る生体情報認証のフローチャートである。
ＰＣ本体１が起動されると、生体情報認証プログラム１１がローディング後、起動され、生体情報認証プログラム１１は表示装置５に認証要求画面を表示する（Ｓ３０１）。図６に認証要求画面の例を示す。尚、ＰＣ本体１の起動と、生体情報認証プログラム１１の起動とを連動させず、生体情報認証プログラム１１を別途起動させる構成でも良い。
生体情報認証プログラム１１は、この状態で、認証要求画面右下部の「照合開始」ボタンが、入力装置３の操作によりクリックされるのを待ち続ける。尚、生体情報認証プログラム１１が稼動している状態では、ＰＣ本体１は、「照合開始」ボタンのクリック以外の操作は受け付けない。

操作者が「照合開始」ボタンをクリックすると、生体情報認証プログラム１１は、この操作を検知して（Ｓ３０２）、生体情報採取装置４に、操作者の指静脈パターン画像を送付するように要求する（Ｓ３０３）。生体情報採取装置４は、この要求を受けて指静脈パターンを撮影し画像ファイルを作成してＰＣ本体１に送付する。

生体情報認証プログラム１１は、図示しない照合手段によって、送付された指静脈パターン画像と、全ての照合用レコード２００の生体情報２０２を照合し、類似度算出手段１１１によって、それぞれの類似度２０７を計算する。尚、指静脈パターンの照合方法、類似度２０７の計算方法については、周知技術であるのでここでは説明を省略するが、以降は、類似度２０７の値として、０（完全不一致）から１．０（完全一致）までの値が計算され、数値が大きいほど類似しているという前提で説明する。生体情報認証プログラム１１は、類似度判定認証手段１１２によって、得られた各類似度２０７のうち最大値を選択し、当該最大類似度を得ることができた照合用レコード２００を認証候補とする（Ｓ３０４）。

次に、生体情報認証プログラム１１は、当該照合用レコード２００の閾値２０３と、類似度２０７を比較し、類似度２０７＞閾値２０３となる場合（Ｓ３０５でＹＥＳの場合）、認証成功とみなす。
この場合、生体情報認証プログラム１１は、更新手段１１３によって、認証候補とした照合用レコード２００を更新して、処理を終了する（Ｓ３０６）。この結果、操作者はＰＣ本体１を操作することが可能になる。尚、照合用レコード２００の更新処理については後述する。

一方、類似度≦閾値の場合（Ｓ３０５でＮＯの場合）は、認証失敗とみなし、生体情報認証プログラム１１は、所定のリトライ回数に到達したかどうかを判定する。具体的には、生体情報認証プログラム１１が起動されて以降、類似度２０７と閾値２０３の比較処理（Ｓ３０５）を行った回数をカウントしておき、この回数と予め定めた回数（例えば１０回）と比較する。

所定のリトライ回数に到達していない場合には、生体情報認証プログラム１１は、生体情報採取装置４に、操作者の指静脈パターン画像を送付するように再度要求する（Ｓ３０３）。

所定のリトライ回数に到達した場合、生体情報認証プログラム１１は、表示装置５に所定時間（例えば１秒間）だけエラー画面を表示した（Ｓ３０８）後、表示装置５に認証要求画面を再度表示し（Ｓ３０１）、この状態で、認証要求画面右下部の「照合開始」ボタンが、入力装置３の操作によりクリックされるのを待ち続ける。図７にエラー画面の例を記載する。尚、この場合、類似度２０７と閾値２０３の比較処理（Ｓ３０５）を行った回数は、新たに０回から計算しなおす。

以上の説明で明らかなように、類似度２０７≦閾値２０３の場合には、所定のリトライ回数に到達したか否かに係らず、結局は再度の照合を行うことになる。にもかかわらず、所定のリトライ回数に到達したかの判定を行う理由は、下記の通りである。

操作者が認証要求画面の「照合開始」ボタンをクリックした後、生体情報採取装置４に指を設定するまでに、多少の時間を要する可能性がある。一方、一般に生体情報採取装置４には、操作者の指が設定されているかどうかを自動的に判断する機能が設けられていない。このため、生体情報採取装置４は、操作者が「照合開始」ボタンをクリックしたことで、生体情報認証プログラム１１から指静脈パターン画像の送付要求がなされた場合には、指が設定されているか否かに係らず撮影を行い、指静脈パターン画像を作成することになる。指が設定されていない場合には、当然、認証失敗することになるが、エラー画面を表示しても、操作者には認証失敗の理由が分からない。従って、操作者が生体情報採取装置４に指を設定するまでの間の認証失敗については、エラー画面を表示しないようにするため、いわば時間を稼ぐ目的で所定のリトライ回数に到達したかの判定を行っているのである。

図４は、照合用レコード２００の更新処理（Ｓ３０６）の詳細を示すフローチャートである。
生体情報認証プログラム１１は、認証成功した場合に、照合履歴記録手段１１４によって、当該認証に係る指静脈パターン画像が採取された年月日・時刻を照合年月日・時刻２０６、当該認証に係る類似度を類似度２０７として、認証候補とした照合用レコード２００に追加記録する。又、照合履歴数２０４に１を加算する。ここで、指静脈パターン画像が採取された年月日・時刻は、生体情報採取装置４で取得して、指静脈パターン画像と共にＰＣ本体１に送付しても良いし、生体情報認証プログラム１１が指静脈パターン画像を受け取った年月日・時刻を、指静脈パターン画像が採取された年月日・時刻とみなしても良い。

次に、生体情報認証プログラム１１は、近似関数導出手段１１５によって、当該照合用レコード２００の照合履歴２０５から、類似度の経年変化を表す近似関数を導き出す（Ｓ４０２）。

図５は、近似関数導出の例を示す模式図である。
図５に於いては、現時点で既に１１回の認証が成功しており、従って照合履歴２０５が１１個記録されている。図５下部の表は、１１個の照合履歴２０５の記録内容を時系列に並べたものである。表に於いて、「照合年月日」と記載しているのが、照合年月日・時刻２０６に記録された情報のうち年月日部分であり、「類似度」と記載しているのが、類似度２０７に記録された情報の内容である。尚、この例では１１個の照合履歴２０５について、それぞれ照合年月日が異なるため、時系列に並べる上で時刻は不要であり、このため表では記載を省略している。

生体情報認証プログラム１１は、類似度の値を変数ｙ、類似度の並び順（１、２、３・・・）を変数ｘとして、ｙの値を近似するｘの関数ｆ（ｘ）を導き出す。例えば、ｆ（ｘ）の一次関数とし、最小２乗法によって近似させることで、容易にｆ（ｘ）を導き出すことができる。

図５上部のグラフは、視覚的に分かりやすくするために、Ｘ軸を認証回、Ｙ軸を類似度とするグラフ上に、１１個の類似度２０７をプロットし、これについての近似関数をグラフ表示したものである。ここで、Ｌ５１は、１１個の照合履歴２０５が記録された時点での近似線であり、Ｌ５２は、それ以前の５個の照合履歴２０５が記録された時点での近似線である。又、この例では閾値を０．８５、入替値を０．９とし、グラフ上の該当値を、それぞれＸ軸に平行な線で表示している。尚、「入替値」の意味については下記で説明する。

生体情報認証プログラム１１は、以上のようにして近似関数ｆ（ｘ）を導き出した後、類似度予測手段１１６によって、次回認証時の類似度を予測する（Ｓ４０３）。具体的には、例えば１１個の照合履歴２０５を記録した状態であれば、次回は１２回目の認証になるので、Ｌ５１の近似関数ｆ（ｘ）について類似度ｆ（１２）を計算すればよい。同様に、５個の照合履歴２０５を記録した状態であれば、次回は６回目の認証になるので、Ｌ５２の近似関数ｆ（ｘ）について類似度ｆ（６）を計算すればよい。

生体情報認証プログラム１１は、次に、予測類似度比較手段１１７によって、計算した次回認証時の類似度と入替値を比較し（Ｓ４０４）、次回認証時の類似度が入替値以下の場合には、類似度予測更新手段１１８によって、生体情報２０２を、今回の認証時に採取した指静脈パターン画像で更新する（Ｓ４０５）。即ち、類似度が一定値を下回ると予測される場合には、類似度低下による認証失敗が発生する前に、認証成功した最新の指静脈パターン画像で照合用の生体情報２０２を置き換えるわけである。

例えば、図５の例では、５個の照合履歴２０５が記録された時点での次回（６回目）の予測類似度は入替値より大きいため、現時点（５回目の認証時点）での類似度が入替値より小さくても、生体情報２０２の更新は行わない。逆に、１１個の照合履歴２０５が記録された時点での次回（１２回目）の予測類似度は入替値より小さいため、現時点（１１回目の認証時点）での類似度が入替値より大きくても、生体情報２０２の更新を行う。

このようにすることで、一度だけの異常値による影響を小さくし、適切な時点で、生体情報２０２の置き換えを行うことができる。又、この場合、例えば２回目の認証で採取した指静脈パターン画像の類似度がたまたま低かった場合に、３回目の認証での予測類似度が不当に低くなる虞がある。このため、所定数（例えば１０個）の照合履歴２０５が記録されるまでは、照合履歴２０５を記録するのみで、生体情報２０２の更新は行わないようにすべきである。具体的には、図４に於いて、ステップＳ４０１の処理後に、照合履歴数２０４を所定値と比較し、所定値未満であれば処理を終了するようにすれば良い。
このようにした場合も、毎日のように使用するＰＣ起動時の認証であれば、所定値を適正な値にしておけば、ある日突然、類似度が閾値を下回り認証失敗するといった事態は発生しない。

尚、生体情報２０２を、今回の認証時に採取した指静脈パターン画像で更新（Ｓ４０５）した場合には、照合履歴数２０４に０を設定し、照合履歴２０５を消去すべきである。このようにすることにより、以降の認証時における類似度の近似関数導出にあたり、所定期間以上過去の類似度２０７による影響をなくすことができる。

又、照合履歴数２０４に０を設定するのでなく、照合履歴数２０４から所定数（例えば５）を減算し、照合履歴２０５のうち照合年月日・時刻２０６が古いものから順に、減算した数だけを消去するようにしても良い。あるいは、照合履歴数２０４の最大値を、例えば２０というように定めておき、新たに照合履歴２０５を記録することで、当該最大値を超過する場合には、照合履歴数２０４に１を加えず、照合履歴２０５のうち、照合年月日・時刻２０６が最も古いものを消去するようにしても良い。このようにすることで、近似関数導出に使用する類似度２０７について、連続性を保つことができ、生体情報の経年変化（成長による変化）を、より適切に把握することができる。

以上、１対Ｎ認証の場合を例に挙げて説明したが、本発明は１対１認証についても適用可能である。
又、ＰＣの起動時における認証だけでなく、ネットワークへのログイン、銀行のＡＴＭ端末使用、自動車のドアロック解除、自宅の電気錠開錠等、さまざまな場面における認証に適用することができる。
更に、指静脈パターンだけでなく、指以外の部位（例えば掌、網膜等）における血管パターン、指紋、虹彩、声紋、顔画像等の生体情報認証に適用することも可能である。

本発明による生体情報認証装置のブロック構成図である。 本発明による照合用ファイルのデータ構成図である。 本発明による生体情報認証のフローチャートである。 本発明による照合用レコードの更新処理のフローチャートである。 本発明による近似関数導出の例を説明する模式図である。 本発明による生体情報認証要求の表示画面の例である。 本発明による生体情報認証におけるエラーの表示画面の例である。

符号の説明

１００ 生体情報認証装置
１１１ 類似度算出手段
１１２ 類似度判定認証手段
１１３ 更新手段
１１４ 照合履歴記録手段
１１５ 近似関数導出手段
１１６ 類似度予測手段
１１７ 予測類似度比較手段
１１８ 類似度予測更新手段

Claims (4)

1. 少なくとも、認証対象生体情報を取得する生体情報取得手段と、照合用生体情報を記録する生体情報記録手段と、前記認証対象生体情報と前記照合用生体情報によって認証を行う生体情報認証手段を備えたコンピュータとが通信自在に接続される生体情報認証装置であって、
   前記生体情報認証手段は、
   前記認証対象生体情報と前記照合用生体情報との類似度を算出する類似度算出手段と、
   前記類似度が所定の一致条件を満たしているかを判定することによって認証を行う類似度判定認証手段と、
   前記類似度が、前記一致条件とは異なる所定の入替条件を満たす場合に、前記照合用生体情報を前記認証対象生体情報で更新する更新手段と、
   を備えることを特徴とする生体情報認証装置。
2. 前記生体情報認証手段は、
   前記認証対象生体情報の類似度を含む照合履歴を前記生体情報記録手段に記録する照合履歴記録手段と、
   直近の所定数の前記認証対象生体情報の照合履歴から、類似度の経年変化を表す近似関数を導き出す近似関数導出手段と、
   前記近似関数に基づき、次回認証時の類似度を予測する類似度予測手段と、
   予測された次回認証時の類似度と予め設定された入替値とを比較する予測類似度比較手段と、
   比較結果に基づき、次回認証時の予測類似度が前記入替値以下の場合には、前記照合用生体情報を最新の認証対象生体情報に更新する類似度予測更新手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の生体情報認証装置。
3. 認証対象として取得した認証対象生体情報と、照合用原本として予め記録装置に記録した照合用生体情報との類似度を算出し、前記類似度が所定の一致条件を満たしているかを判定することによって認証を行う、コンピュータを用いた生体情報による個人認証方法であって、
   前記類似度が、前記一致条件とは異なる所定の入替条件を満たす場合に、前記照合用生体情報を前記認証対象生体情報で更新することを特徴とする、生体情報による個人認証方法。
4. 前記認証対象生体情報の類似度を含む照合履歴を記録し、
   直近の所定数の前記認証対象生体情報の照合履歴から、類似度の経年変化を表す近似関数を導き出し、
   前記近似関数に基づき、次回認証時の類似度を予測し、
   予測された次回認証時の類似度と予め設定された入替値とを比較し、
   比較結果に基づき、次回認証時の予測類似度が前記入替値以下の場合には、前記照合用生体情報を最新の認証対象生体情報に更新することを特徴とする、請求項３記載の生体情報による個人認証方法。
   

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