JP2010092122A - 認証システム、生体認証装置、及び生体認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生体情報を利用し、セキュリティレベルを異ならせた多段階の認証を行う生体認証に関し、後段階に行くにつれてセキュリティ・レベルを上げ、本来認証を受けられない他人の受け入れを防止するとともに、本人の受け入れ拒否を防止することで、使用者の利便性を高めることにある。
【解決手段】多段階の生体認証装置（１０、２０、３０）を備え、順にセキュリティレベルの高いエリアに進む認証システム（２）において、前段階の認証において取得した生体情報（１０６、２０６、３０６）を次段階の生体認証装置に送信し、登録されている登録生体情報（１０２、２０２、３０２）と併せて本人照合を行う構成である。
【選択図】図２

Description

本発明は、指紋や静脈等の生体情報を用いて認証を行う生体認証に関し、特に、セキュリティレベルを異ならせた多段階の認証システムを構成して認証を高度化し、他人の成りすましによる認証や、本人受入れエラー等を防止する認証システム、生体認証装置、及び生体認証方法に関する。

多数の人が出入りする建造物等では、個人情報や秘密情報を管理する電算機室等、高度なセキュリティが要請されるエリアが設定されるが、そのエリアからの情報の漏洩を防止するため、部外者の出入を制限する入退出管理が行われている。このような入退出管理には、指紋や静脈や顔画像や虹彩等、人体の特徴を利用して本人確認を行う生体認証技術が使われている。認証システムの利用例として、例えば、特定の敷地内に入るためのセキュリティレベル、その敷地内の特定の建物に入るためのセキュリティレベル、その建物の中の電算機室等の特定のエリアへ入るためのセキュリティレベルをそれぞれ異ならせている。そして、一度の生体認証を受けて高いレベルのセキュリティエリアに入ることはできず、何度かの生体認証を繰り返し受けて、徐々に高レベルのセキュリティへと進むように設定することが知られている。

即ち、敷地内に入る時、建物に入る時、電算機室に入る時の３回の生体認証を行い、段階的に高いセキュリティレベルのエリアに進入可能にしている。

また、入退出管理以外に、例えば、パソコンや通信ネットワークの利用においても、複数回の生体認証を段階的に行って、徐々に権限の高い操作を可能にするシステムが知られている。

多段階の認証を行うことについて、特許文献１には、ユーザ１の会員ＩＤとパスワードのうち、前者は認証支援システム３が、後者はエントランス管理サーバ６が個別に秘密に管理し、ユーザ１は携帯電話２から会員ＩＤを認証支援システム３に送り、そこで発信番号と会員ＩＤを用いて第１段階の認証が行われる。これが成功すると、認証支援システム３はワンタイムＩＤをユーザ１に発行し、エントランス管理サーバ６にも通知する。次に、ユーザ１は建物エントランスの入力装置５３にワンタイムＩＤとパスワードを入力により、エントランス管理サーバ６がワンタイムＩＤとパスワードとを用いて第２段階の個人認証を行う構成が開示されている。

また、特許文献２には、複数の生体情報入力手段、その生体情報と登録情報との照合を行う照合手段を備え、それぞれの照合結果を基にした生体情報の類似度分布に応じて、本人判定に用いるしきい値を設定することが開示されている。

また、特許文献３には、複数の異なる生体的特徴について、それぞれ生体的特徴を表す複数の照合データと前記生体的特徴毎の認証データとの類似度合いを表す複数の照合スコアを生成することが開示されている。

また、本人判定を行うためのしきい値の算出について、特許文献４には、、本人分布の平均値μｔおよび標準偏差σｔで規定されるマハラノビス距離と、他人分布の平均値μｏおよび標準偏差σｏで規定されるマハラノビス距離とが一致するように、しきい値Ｘｔｈを決定することが開示されている。
特開２００５−１２８８４７公報 特開２００２−２３０５５３公報 特開平１１−２５３４２６公報 特開２００６−５９０７１公報

ところで、このような多段階の認証において、後段階になる程、前段階よりもセキュリティを高める構成とする場合、全ての段階において、例えば指紋情報等の同じ生体タイプを用いるのは限界がある。即ち、生体認証は本質的に、本人であっても常に全く同じ生体情報をセンシングできるわけではなく、生体情報を取得する度に多少のブレが生じるという性質がある。特に、取得後に日時が経った生体情報同士を比較すると、このブレが比較的大きくなってしまう。このブレを許容するために、生体認証では、本人と判定する生体情報の範囲を少し広めに取って認証を行わなければならない。ブレを全く許容しないと本人であっても他人とみなされて拒絶されてしまう問題が生じる。

このように全ての生体認証において、本人か他人かを識別する生体情報の範囲をある程度広めに設定しなければならず、セキュリティと利便性の兼ね合いで、この範囲を調整できるが、狭めるには限界がある。高セキュリティが必要なケースにおいて、本人と識別する範囲をあまりにも狭めてしまうと、本人までが全く利用できなくなってしまい、利便性が損なわれることになる。

そのため、例えば、図１８に示すように、セキュリティを高めつつ利用権限を有する本人の利用を確保するため、後段階に行くにつれて本人と識別する範囲を徐々に狭めることで多少のセキュリティを高める程度のことしかできない。この場合の各認証装置５１０、５２０、５３０は、例えば、図１９に示すように、各段階の認証において独立して機能させている。このような構成では、図１８のように段階的に認証範囲５０２、５０４、５０６を狭めても、本人の受入れエラーを防止するために、ある程度広い範囲を認証範囲とするので、後段階の認証に行っても広い範囲を本人とみなしてしまう。従って、この範囲にたまたま生体情報が合致してしまった他人を誤って本人とみなしてしまう他人受入れエラーが発生してしまう危険性が高い。

斯かる要求や課題について、特許文献１ないし特許文献４にはその開示や示唆はなく、それを解決する構成等についての開示や示唆はない。

そこで、本発明の目的は、多段階の生体認証に関し、後段階に行くにつれてセキュリティ・レベルを上げ、本来認証を受けられない他人の受入れを防止することにある。

また、本発明の他の目的は、セキュリティ・レベルを上げつつ、本人の受入れ拒否を防止することで、使用者の利便性を高めることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、各段階の認証装置に登録された認証範囲の異なる登録情報と、前段階において各認証装置が取得し、認証を受けた各生体情報とを利用して、認証を行う構成である。即ち、所定期間内に前段階までの認証装置が取得した生体情報を利用して照合を行い、予め各認証装置に登録された登録情報の認証範囲と、前段階までの各認証装置に取り込まれた生体情報の認証範囲との共通範囲に入る生体情報のみを認証する。斯かる構成により、多段階の認証において、前段階までの本人の入力生体情報を利用することで、許可しない他人の受入れを防止できるとともに、本人の受入れを拒否するのを防止することができ、上記目的が達成される。

そこで、上記目的を達成するため、本発明は、複数の認証段階を設定して認証を行う認証システムであって、利用者から取得した第１の生体情報を第１の登録情報と照合して認証を行い、認証を受けた第１の生体情報を第２段階の認証装置に送信する第１段階の認証装置と、利用者から取得した第２の生体情報と、第２の登録情報及び第１の生体情報とを照合して認証を行い、前記第１の生体情報及び／又は、認証を受けた第２の生体情報とを第３段階の認証装置に送信する第２段階の認証装置と、利用者から取得した第３の生体情報と、第３の登録情報、第１の生体情報及び／又は第２の生体情報とを照合して認証を行う第３段階の認証装置とを含むことである。

斯かる構成によれば、複数段階の認証段階を設定し、前段階で受入れられた生体情報を次段階で用いられ、即ち、生体情報の多重的な利用により、認証連鎖が行われるので、許可しない他人の受入れを防止できるとともに、本人の受入れを拒否するのを防止することができ、上記目的を達成することができる。

上記目的を達成するためには、上記認証システムにおいて、好ましくは、前記第２段階以降の認証装置が、特定の段階の認証情報又は前段階までの認証情報を有しない場合、認証を拒絶する構成としてもよく、また、各段階の認証装置が認証範囲を異ならせた登録情報を記憶し、前段階までに取得した１又は複数の各生体情報による認証範囲と、前記登録情報による認証範囲との共通部分を認証範囲とする構成としてもよい。斯かる構成によっても、上記目的を達成することができる。

上記目的を達成するため、本発明は、複数の認証段階で構成する認証システムであって、前段階までの認証装置で取得した生体情報を次段階の認証装置が取得し、登録情報と共に該生体情報を利用して認証を行うことである。

斯かる構成によれば、前段階までの認証装置において、認証を受けていない他人が、本人に成りすまして認証を受けるのを防止でき、上記目的を達成することができる。

上記目的を達成するため、本発明は、生体情報によって認証を行う生体認証装置であって、前記生体情報を取得する生体情報取得手段と、前記生体情報と登録された生体情報とを照合する照合手段と、他の生体認証装置との間で生体情報及び認証情報の送受を行う通信手段とを備え、前記照合手段での照合により、認証を得た場合、取得した前記生体情報及び認証情報を他の生体認証装置に送信することである。斯かる構成によっても、上記目的を達成することができる。

上記目的を達成するためには、上記認証装置において、好ましくは、他の生体認証装置から受信した生体情報を記憶してからの経過時間を計時する計時手段を備え、該計時手段が所定時間の経過を示した場合には、前記他の生体認証装置から受信した生体情報との認証は行わない構成としてもよい。斯かる構成によっても、上記目的を達成することができる。

上記目的を達成するため、本発明は、生体情報によって認証を行う生体認証方法であって、前記生体情報を取得するステップと、前記生体情報と登録された生体情報とを照合するステップと、他の生体認証装置との間で生体情報及び認証情報の送受を行うステップとを含み、認証を得た場合に、取得した前記生体情報及び認証情報を次段階の認証に利用することである。斯かる構成によっても、上記目的を達成することができる。

上記目的を達成するため、本発明は、複数段階の生体認証によって認証を行う生体認証方法であって、利用者の第１の生体情報を取得するステップと、前記第１の生体情報と、予め登録された第１の登録生体情報とを照合するステップと、前記第１の生体情報を、次段階の生体認証装置に送信するステップと、利用者の第２の生体情報を取得するステップと、前記第２の生体情報と、予め登録された第２の登録生体情報及び前記第１の生体情報とを照合するステップとを含むことである。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。

本発明によれば、次のような効果が得られる。

(1) 多段階の各生体認証装置に登録された生体情報とともに、認証範囲のブレが少ない一定期間内に取得された生体情報を多重的に利用するので、他人の受入れを防止でき、セキュリティの強化を図ることができる。

(2) 前段階までに認証された生体情報と、一定期間内で取得した生体情報を用いて認証を行うので、本人の受入れ拒否を防止でき、認証精度の向上とともに、ユーザの認証の煩わしさを防止できる。

そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

〔第１の実施の形態〕

第１の実施の形態について、図１、図２及び図３を参照する。図１は、第１の実施の形態に係る認証システムの構成を示す図、図２は、認証システムの認証範囲を示す図、図３は、生体認証装置における生体情報の処理について示す図である。なお、図１、図２及び図３に示す内容は一例であって、これに限られるものではない。

この認証システム２には、例えば、予め目的を設定した３つのセキュリティ・エリア４、６、８があり、それぞれ目的に応じたセキュリティ・レベルが設定されている。具体的には、敷地内への進入の許可について設定された低レベルのセキュリティ・エリア４、また、この敷地内にある建物内等への入出を許可する中レベルのセキュリティ・エリア６、建物内の電算室等のような、一定の権限を持つ者のみの入出を許可する高レベルのセキュリティ・エリア８がある。

そこで、各セキュリティ・エリア４、６、８には、入出の権限を有する者か否かを判断するための生体認証装置１０、２０、３０が設置されている。これらの生体認証装置１０、２０、３０は、入室を求めるユーザ（利用者）１２から指紋等の生体情報を取得し、予め登録されている同種の登録生体情報と一致するか、又は一定の範囲内にあるか否かの判断を行う。

従って、高レベルのセキュリティ・エリア８への入室を目的としたユーザ１２に対し、複数段階の認証を求める。そして、この認証システム２では、各生体認証装置１０、２０、３０で取得したユーザ１２の生体情報を次の段階の認証に利用する構成である。

この場合、図２に示すように、予め生体認証装置１０、２０、３０に登録情報（登録生体情報）１０２、２０２、３０２によって決められた認証範囲１０４、２０４、３０４と、各段階の認証において取得した生体情報１０６、２０６によって決まる一定の範囲１０８，２０８との共通範囲を、各段階の認証範囲２１０、３１０とすることで、セキュリティを高めている。

即ち、既述のように、本人であっても常に全く同じ生体情報をセンシングできるわけではなく、生体情報を入力する度に多少のブレが生じる。そして、長時間が経過した生体情報同士を比較すると、さらに大きなブレが生じてしまう。しかし、逆に比較的短時間の間であれば、この生体情報のブレは少ない。通常、生体認証に用いるために生体情報を登録した後に、何日も経ってから認証を行うことを考慮し、本人の生体でも比較的大きなブレが発生していることを想定して、広い範囲を本人と識別する必要がある。しかし、この認証システム２では、登録された生体情報に加えて、前段階までの生体認証装置１０、２０で新たに入力した生体情報を認証条件に取り入れ、その利用当日に限定することで、狭いブレ範囲内に入った生体情報を本人と識別している。

ここで、上記の認証範囲１０４，２０４，３０４や生体情報１０６、２０６に基づく一定の範囲１０８、２０８の設定方法について説明する。例えば、指紋情報を利用した認証方式の場合、登録した指紋情報と、入力した指紋情報とを照合し、その類似度を算出して認証を行う。この類似度の算出においては、例えば、登録した指紋情報と入力した指紋情報の分岐点や切れ目（端点）といった特徴点を抽出し、それらの位置や方向等の情報を数値化して照合する特徴点方式を利用する。そして、その類似度に対して一定の閾値を設定し、認証範囲としている。

なお、この特徴点方式の場合、特徴点の一致数に基づいて類似度を決めているが、他のファクタを用いてもよく、このような類似度の一致点の数や割合に限定されない。また、類似度の算出については、特徴点方式に限られず、パターンマッチング方式等を利用した算出方法や、その他、指紋情報以外の生体情報を用いる場合には、それに応じて適した算出方法を利用してもよい。

次に、認証システム２における認証処理について、図３を参照する。

（第１段階の認証）

第１段階の認証では、ユーザ１２が生体認証装置１０に対して、第１の生体情報１０６である第１段目の撮像データ１１２を入力し、予め登録されている第１の登録情報１０２との照合を行う。この認証では、図２に示すように、第１の登録情報１０２に基づく認証範囲内１０４に、第１の生体情報１０６が入っていれば、第１段階の認証では、本人であると判定される。また、この第１の登録情報１０２に基づく認証範囲１０４内に、第１の生体情報１０６が入っていない場合には、他人であると判定されアクセスが拒否される。

そして、第１の生体認証装置１０では、認証結果により本人であると判断された場合は、ユーザ１２から取得した第１段目の撮像データ１１２（１０６）を第２の生体認証装置２０に送信する。

（第２段階の認証）

第２段階の認証では、第１の生体認証装置１０から送信された第１段目の撮像データ１１２（１０６）が、予め第２の生体認証装置２０に登録されている第２の登録情報２０２の範囲に入るか否かの判断を行う。この処理では、生体認証装置２０に設定された登録情報２０２による認証範囲２０４に対して、第１の生体情報１０６に基づく認証範囲１０８との共通範囲を第２の認証範囲２１０とするものである。即ち、図２に示すように、第１の生体情報１０６が生体認証装置２０の登録情報２０２の範囲内になければ、本来、指紋等の生体情報を入力したユーザ１２は、生体認証装置２０での認証を受けられない者であり、その認証を受けられない生体情報を基にして第２の認証範囲２１０を作成する必要がないからである。従って、第１の生体情報１０６が、この登録情報２０２の認証範囲２０４内にない場合は、エラーと判断して、第２段階の認証を行わないこととする。

第１の生体情報１０６が第２の登録情報２０２による認証範囲２０４内にあると判断すれば、ユーザ１２が第２の生体認証装置２０に入力した第２段目の撮像データ２１２（２０６）を取り込み、第２の認証範囲２１０（図２）内にあるか否かの判断として、第２の登録情報２０２と、第１段目の撮像データ１１２との照合を行う。そして、この第２段階の照合により本人と確認された場合には、認証を受けることができる。

（第３段階の認証）

第３段階の認証では、第２段階の認証処理と同様に、第２の生体認証装置２０から第２段目の撮像データ２１２（２０６）を送信させ、取得する。また、第３の生体認証装置３０は、第２の生体認証装置２０に対して、取得している第１段目の撮像データ１１２（１０６）も受信する。そして、図２に示すように、取得した第１の生体情報１０６及び第２の生体情報２０６が、第３の生体認証装置３０の登録情報３０２の認証範囲３０４内にあることを確認したら、生体情報１０６、２０６に基づく認証範囲１０８、２０８及び登録情報３０２に基づく認証範囲３０４との共通範囲を第３の認証範囲３１０として決定する。

これにより、第３の生体認証装置３０で取得した第３段目の撮像データ３１２と、第３の認証範囲３１０との照合処理として、第３の登録情報３０２、第１段目の撮像データ１１２及び第２段目の撮像データ２１２との照合を行う。そして、本人と判断された場合、即ち、図２に示す第３の認証範囲３１０内にあると判断された場合には、認証を受けることができる。

次に、入力した生体情報と、認証範囲との関係について、図４、図５、図６及び図７を参照する。図４は、登録情報と、本人と判定される生体情報の範囲との関係を示す図、図５は、第１段階の認証と第２段階の認証をユーザ本人が行った場合の照合結果を示す図、図６は、第２段階の認証を他人が行った場合の照合結果を示す図、図７は、第１段階の生体情報を考慮した第２段階の認証範囲を示す図である。なお、図４、図５、図６及び図７は、一例であって、これに限定されるものではない。

図４に示すように、予め登録した登録情報４２に対して、例えば、生体情報の類似度等により本人と判定する閾値４３や、本人と判定される生体情報の範囲４４を設定する。認証処理は、登録情報４２の登録を行ってからある程度の時間が経過した後に行われる。例えば、生体情報の入力位置のズレや、ユーザの体調変化による生体情報の変化等を考慮して、本人と判定される生体情報の範囲４４は、広い範囲を本人と判定するように設定されている。

ところが、本人と判定される生体情報の範囲４４内において、１日の中での生体データのブレ（変化）は、それほど大きくなく、一定の範囲４５内に収まる。即ち、この一定の範囲４５外であっても、ユーザ本人による認証であれば、登録情報４２を基づいた本人と判定される生体情報の範囲４４に入るが、ユーザとよく似た生体情報を持つ他人が認証を行った場合には、その他人をユーザ本人と判定してしまうおそれがあり、他人受入れエラーが増大する。

そこで、この認証システム２における認証方法では、第１段階で認証を受けた第１の生体情報１０６に基づく一定の範囲１０８を、例えば、その日のユーザ本人の特徴条件として設定している。

ユーザ本人が第１段階の認証及び第２段階の認証を行った場合の例を図５に示す。ここで、図５Ａは、第１段階の認証結果を示す図であり、図５Ｂは、第２段階の認証結果を示す図である。

第１段階の認証では、図５Ａに示すように、第１の登録情報１０２に基づく認証範囲１０４内にユーザ本人の生体情報１０６があり、認証を受けることができる。このとき、ユーザの生体情報１０６は、その日の本人の生体情報のブレ範囲４５内にある。

そして、第２段階の認証では、図５Ｂに示すように、第２段階の認証処理で入力した第２の生体情報２０６が、第２の登録情報２０２に基づく認証範囲２０４内にあり、同様に、その日の本人の生体データのブレ範囲４５内にある。

即ち、ユーザ本人による認証であれば、入力した生体情報１０６、２０６は、生体認証装置１０、２０が設定している認証範囲１０４、２０４の内の一定の範囲４５内に位置することになる。

次に、第１段階の認証をユーザ本人が行い、第２段階の認証を他人が行った場合の認証結果の例を図６に示す。この場合、図６Ａは、第１段階の認証結果を示す図であり、図６Ｂは、第２段階の認証結果を示す図である。

第１段階の認証はユーザ本人が行っているので、その認証結果は、図６Ａに示すように、登録情報１０２に基づく認証範囲１０４内にあり、また、その日の本人の生体情報のブレ範囲４５内にある。

これに対し、第２段階の認証を、ユーザ本人に非常によく似た生体情報を持つ他人が行った場合、図６Ｂに示すように、第２の登録情報２０２に基づく認証範囲２０４内にはあるが、その日の本人の生体情報のブレ範囲４５から外れる結果となる。即ち、ユーザに非常によく似た生体を持っていることで、設定されている認証範囲２０４の条件を満たすことができても、その日のみに現われる特徴までも持つことは困難である。

従って、この認証システム２では、図７Ａに示すように、ユーザ本人が入力した第１の生体情報１０６が、第１段階の認証をクリアした場合、第２段階の認証では、図７Ｂに示すように、第１段階の認証において入力した第１の生体情報１０６を中心に認証範囲１０８を設定する。即ち、この認証範囲１０８を１日の中での生体情報のブレ範囲を考慮した認証範囲として設定している。このため、複数段階の認証の設定において、前段階で受け入れられた生体情報を次段階で用い、斯かる生体情報の多重的な利用により、認証連鎖が行われている。そして、第２の生体認証装置２０に入力された第２の生体情報２０６について、予め登録されている第２の登録情報２０２に基づく認証範囲２０４と、第１の生体情報１０６に基づく認証範囲１０８とが重なる範囲２１０について認証を与える。

この場合、図７Ｂに示す第２段階の認証において入力された生体情報２０６は、第２の登録情報２０２に基づく認証範囲２０４内にはあるが、第１の生体情報１０６に基づく認証範囲１０８内にはないので、第２段階の認証を受けることはできない。

なお、上記の例では、第２段階までの認証範囲について例示したが、第３段階以降において、第１の生体情報１０６に基づく認証範囲１０８に加えて、第２段階以降に認証を受けた生体情報に基づく認証範囲の条件を重ねていき、その共通部分を新たな認証範囲としてもよい。

また、複数段階で構成される認証システム２において、途中の段階からの認証を受けようとした場合であっても、前段階までの生体情報がなければ認証を受けることができない構成とすることで、不正侵入等を防止することができ、認証精度とともに、セキュリティ・レベルを向上させることができる。

斯かる構成のように、その日のユーザ本人の特徴条件を付加し、生体情報の多重的な利用により、認証連鎖が行われるので、生体情報がよく似た他人が不正に認証を受けようとしても、第１段階の認証でユーザ本人が入力した、その日の第１の生体情報の特徴に類似していないければ認証を受けることができず、セキュリティを高めることができる。また、１日における特徴の変化が少ないことから、第１段階で入力した第１の生体情報がユーザ本人によるものであれば、全ての段階の認証許可を受けられるはずであり、この認証方法によりユーザ本人が認証を受けられなくなることはなく、セキュリティ・レベルが上がるとともに、利便性を高められる。

以上説明した実施の形態について、その他の特徴事項や利点を以下に列挙する。

(1) この認証システム２では、複数段階のうちの任意の段階の生体認証において、その段階の生体認証のために利用者の生体情報を取得し、その取得した生体情報と、その段階の認証のために予め登録済の登録生体情報とを照合することで、その段階での個人認証を行い、ここで、個人認証が成功し登録済みの本人と確認された際には、この段階で取得した生体情報を、次段階の認証装置に送信し、前記生体情報を受信した次段階の認証装置は、前段階と同様に、この段階の生体認証のために利用者の生体情報を取得し、この段階の認証のために予め登録済の登録生体情報と照合し、この照合で合致した際に、さらにこの段階で利用者から取得した生体情報と前段階で受信した生体情報との照合を行い、これが合致した場合に本人が特定される構成である。

(2) この認証システム２では、個人認証を行った後、ここで取得した生体情報を、さらにその次段階の認証装置へ送信して個人認証を行い、斯かる手順を何段階も連続して行う構成を備えている。

(3) この認証システム２では、次段階の生体認証を行う際に、その段階の認証のために予め登録済の生体情報と、その前段階から受信した生体情報とを合成する。この合成した生体情報と、この段階において取得した利用者の生体情報とを照合し、本人確認する構成である。

(4) 任意の段階で取得した生体情報を次段階へ送信する際に、その段階で取得した生体情報と、その段階が前段階から受信した生体情報とを合成（追加及び加工）した生体情報を次の段階へ送信し、次の段階では、受け取った合成生体情報を用いて生体認証を行い、本人確認を行う構成である。

(5) 任意の段階において取得した生体情報を認証成功後に次の段階に送信するとともに、その段階における次回以降の生体認証に用いるために記憶し、その段階において同一の利用者が再度認証をする際に、既述したように、予め登録された生体情報と、記憶している利用者から前回に取得した生体情報とを用いて個人認証する構成である。

(6) 第１段階で正規の利用者が生体認証を行った後、第１段階で取得した最新の生体情報が第２段階以降に送信されるので、最新の利用者の生体情報を用いてその日の認証を行うことができ、予め登録しておいた生体情報だけを用いて個人認証する場合に比べ、本人拒否エラー率を増加させることなく、他人受入れエラー率を大幅に減少させ、認証精度を高めることができる。このように多段階の入退室認証を順に通過してより高いセキュリティレベルのエリアに進むような多段階認証システムにおいて、第２段階以降の認証精度を自動的に向上することができる。

(7) 例えば、第１段階の低レベルのセキュリティ・エリアには入ることを許されているが第２段階の中レベルのセキュリティ・エリアに入ることが許されていない利用者において、第１段階の認証装置は自分の登録情報で正常に通過した後、第２段階の認証において、他人に成りすまして不正に通過しようとしても認証を受けられないようにできる。このような場合、従来手法では、第２段階の認証装置が本人とみなす範囲は比較的広く、他人受入れエラー率が大きいため、不正な侵入者を本人として受け入れてしまった。本発明では、第２段階の認証装置が本人とみなす範囲は従来例よりもかなり狭く、他人受入れエラー率が小さいため、不正な侵入者を従来例よりも高い確率で拒絶することができる。

(8) 認証装置間の通信に関わるハードが既に有れば、そのハード的な変更がほとんど必要なく、ソフト的な変更だけで済むので、コスト対効果が大である。

〔第２の実施形態〕

次に、第２の実施の形態に係る個人認証装置について、図８及び図９を参照する。図８は、第２の実施の形態に係る第１段階、第２段階及び第３段階の生体認証装置の機能構成例を示す図、図９は、生体認証装置のハードウェア構成例を示す図である。なお、図８及び図９において、図１や図３等と同一構成には、同一の符号を付している。また、図８及び図９構成は一例であって、これに限られるものではない。

この認証システム２は、例えば、図８に示すように、生体認証装置１０、２０、３０の３段階の認証で構成されている。そして、第１段階の生体認証装置１０は、最も低いセキュリティ・レベルでの認証を行い、第１のドア５０の開閉制御を行うとともに、その日のユーザの特徴情報として利用する第１の生体情報１０６を取得する。例えば、指紋や静脈等の情報を取得する生体情報取得手段として、カメラ等で構成される生体情報取得センサ１２０、取得生体情報記憶部１２２、登録生体情報記憶部１２４、生体情報照合部１２６、ドア開閉制御部１２８、生体情報送信部１３０等で構成されている。

また、第２段階の生体認証装置２０では、ユーザが入力した第２の生体情報２０６に対して、第２の登録情報２０２と、第１段階の生体認証装置１０から送信された第１の生体情報１０６とを利用して認証を行い、第２のドア５２の開閉制御を行う。そこで、この第２段階の生体認証装置２０は、生体情報取得センサ２２０、取得生体情報記憶部２２２、登録生体情報記憶部２２４、生体情報照合部２２６、ドア開閉制御部２２８、生体情報送信部２３０、受信生体情報照合部２３２、受信生体情報記憶部２３４等で構成されている。

同様に、第３段階の生体認証装置３０は、第３のドア５４の開閉制御を行い、生体情報取得センサ３２０、取得生体情報記憶部３２２、登録生体情報記憶部３２４、生体情報照合部３２６、ドア開閉制御部３２８、生体情報送信部３３０、受信生体情報照合部３３２、受信生体情報記憶部３３４等で構成されている。

なお、ここでは３段階で説明しているが、これに限られず、２段階の場合や４段階以上の場合も同様である。

生体情報取得センサ１２０、２２０、３２０は、各認証段階において、認証を受けようとするユーザの生体情報１０６、２０６、３０６を撮像等により取得する手段である。取得生体情報記憶部１２２、２２２、３２２は、取得した生体情報１０６、２０６、３０６を記憶する手段であって、生体情報照合部１２６、２２６、３２６や生体情報送信部１３０、２３０、３３０に対して、生体情報１０６、２０６、３０６を提供する。

登録生体情報記憶部１２４、２２４、３２４は、各段階の生体認証装置１０、２０、３０に予め登録された登録生体情報１０２、２０２、３０２を記憶した記憶手段であって、生体情報の照合を行う場合には、記憶している登録生体情報１０２、２０２、３０２を生体情報照合部１２６、２２６、３２６に対して提供する。

生体情報照合部１２６、２２６、３２６は、入力された生体情報１０６、２０６、３０６と、登録生体情報１０２、２０２、３０２との照合を行い、また、第２段階以降の認証では、前段階までの生体情報１０６、２０６とも照合を行う照合手段である。そして、照合処理の結果、認証を受けることができる生体情報である場合には、ドア開閉制御部１２８、２２８、３２８に対して通知する。また、同時に、生体情報送信部１３０、２３０、３３０にも照合処理の結果を通知し、入力された生体情報１０６、２０６、３０６について、認証処理を受けたことを、次の段階の生体認証装置に通知させる。

ドア開閉制御部１２８、２２８、３２８は、生体情報照合部１２６、２２６、３２６からの照合結果を受けて、認証が得られた生体情報について、各段階のドア５０、５２、５４の開閉制御を行う。各段階における生体情報送信部１３０、２３０、３３０は、生体情報照合部１２６、２２６、３２６での照合により、本人であると判定された場合には、各段階で取得した生体情報、及びそれ以前の段階から送信されてきた生体情報を、次の段階の生体認証装置へと送信する手段である。この場合、第２段階以降の生体情報送信部２３０、３３０は、各段階において取得した生体情報１０６、２０６、３０６だけを送信しても良いし、或は、受信生体情報記憶部２３４、３３４に記憶された前段階の生体情報と、その段階で取得した生体情報を合成して送信してもよい。

なお、この合成処理は、生体情報取得センサ１２０、２２０、３２０等で取得した生体情報１０６、２０６、３０６の複数の画像情報を単に並べてもよく、また、例えば、生体情報が指紋等の特徴量を用いている場合には、その特徴量の位置や数等を演算して、本人確認の照合に利用することができる形式の新たな特徴量に再構成する等、生体情報の特徴に応じて合成処理を行うようにしてもよい。

第２段階以降の生体認証装置２０、３０に備えられている受信生体情報照合部２３２、３３２は、前段階の生体情報送信部１３０、２３０から送信された生体情報を利用して、登録生体情報２０２、３０２の照合処理を行い、受信生体情報記憶部２３４、３３４に記憶する。そして、第２段階以降の認証処理では、予め登録された登録生体情報２０２、３０２との照合を行うとともに、受信生体情報記憶部２３４、３３４に記憶されている前段階までの生体情報１０６、２０６との照合を行い、全ての生体情報に対して認証が受けられる場合にのみ、そのユーザが登録者本人であると確認することができる。

次に、各段階の生体認証装置を構成するコンピュータのハードウェア構成例について、図９を参照する。なお、図９に示す構成は一例であって、これに限られるものではない。また、各段階の生体認証装置が以下の構成を有しているが、同一構成に対しては同一符号を付している。

各段階の生体認証装置１０、２０、３０は、例えば、プロセッサ（Processor)８０、ＲＡＭ（Random-Access Memory）８２、プログラム記憶部８４、データ記憶部８６、通信部８０、入力部９０、タイマ・カレンダ部９２、表示部９４等で構成されている。

プロセッサ８０は、各生体認証装置１０、２０、３０の基本的な動作等を制御するＯＳ(Operating System)の他、生体情報取得処理や登録情報の読み出し、照合処理、ドア開閉制御等を実行させるためのアプリケーションプログラム等の演算処理を実行する手段であり、また、データ記憶部８６や通信部８８とのデータの授受や各機能部の制御を行う。

ＲＡＭ８２は、前記プログラムの演算処理等を実行するためのワークエリアであって、各制御プログラム等を動作させて、生体情報照合部１２６、２２６，３２６（図８）やドア開閉制御部１２８、２２８、３２８、受信生体情報照合部２３２、３３２を構成する。

プログラム記憶部８４は、上記のように、ＯＳや、認証のための照合処理プログラム、ドア開閉制御プログラム等が記憶されている。データ記憶部８６は、データベース（ＤＢ）であって、例えば、生体情報取得センサ１２０、２２０、３２０から送信したユーザの生体情報１０６、２０６、３０６を記憶する取得生体情報記憶部１２２、２２２、３２２、登録生体情報１０２、２０２、３０２を記憶する登録生体情報記憶部１２４、２２４、３２４、前段階の生体認証装置から送信された生体情報や、その段階における照合結果等を記憶する受信生体情報記憶部２３４、３３４等を構成する。

通信部８８は、例えば、無線若しくは有線により、次の段階の生体認証装置２０、３０に対して、動作指示を送信したり、取得した生体情報１０６、２０６、３０６等を送信している。また、入力部９０は、カメラ等で構成される生体情報取得センサ１２０、２２０、３２０を構成する他、例えば、生体認証装置１０、２０、３０に対してキーボードやマウス等を備えて、情報を入力する構成としてもよい。

タイマ・カレンダ部９２は、時刻情報や年月日等の情報を有する計時手段、又は、外部から時刻等の情報を収集する手段であって、例えば、第１段階の生体認証装置１０において取得した第１の生体情報１０６に基づく認証範囲１０８（図２Ｂ）について、その日のブレ範囲４５（図７Ａ）を考慮するために生体情報が入力されたときからの時間をカウントするようにしてもよく、又はカレンダ機能によって、日付による制御を行うようにしてもよい。また、表示部９４は、例えば、認証処理を行うための手順を指示したり、照合結果を表示したりするモニタ等の表示手段である。

次に、複数の生体認証装置を備えた認証システム２における認証方法、及び認証プログラムについて、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４及び図１５を参照する。図１０は、認証方法及び認証プログラムの処理を示すフローチャート、図１１は、第１段階の生体認証装置の認証処理を示フローチャート、図１２は、第１段階の生体認証装置からの生体情報の受取処理を示すフローチャート、図１３は、第２段階の生体認証装置の認証処理を示すフローチャート、図１４は、第２段階の生体認証装置からの生体情報の受取処理を示すフローチャート、図１５は、第３段階の生体認証装置の認証処理を示すフローチャートである。なお、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４及び図１５に示す処理内容は一例であって、これに限定されるものではない。

この実施の形態の認証処理では、３つの段階の認証処理を行う場合について例示している。図１０に示すように、第１段階の生体認証装置１０において認証処理（ステップＳ１）を行い、この認証処理において認証を受けた場合、第２段階の生体認証装置２０では、前段階の生体認証装置１０からユーザが入力した第１の生体情報１０６を取得するため、生体情報の受取処理を行う（ステップＳ２）。そして、第２段階の生体認証装置２０において、登録生体情報及び第１の生体情報１０６を利用して認証処理を行う（ステップＳ３）

同様に、第３段階の生体認証装置３０において、第２段階の生体認証装置２０から、第１の生体情報１０６及び第２の生体情報２０６の受取処理を行う（ステップＳ４）。そして、第２段階の生体認証装置２０から受取った生体情報１０６、２０６と、登録生体情報３０２とを利用して、第３段階の認証処理を行う（ステップＳ５）。

このうち、第１段階の生体認証装置１０による認証処理（ステップＳ１）について、図１１を参照する。この認証処理では、ユーザ１２が入力した生体情報１０６と、登録生体情報１０２との照合を行い、このユーザ１２が認証を受けられる者か否か、即ち、データベース８６内に、このユーザ１２の生体情報が登録されているか否かの判定を行う。そして、認証を受けられる場合には、このユーザ１２の生体情報１０６等を第２段階の生体認証装置２０に送信する。

まず、生体認証装置１０に対して、認証を受けたいユーザ１２が提示した生体情報１０６の画像を生体情報取得センサ１２０のカメラで撮像する（ステップＳ１１）。取得した画像情報から、特定の生体特徴情報を抽出し、この生体特徴情報をＶ１として、例えば、データベース８６にある取得生体情報記憶部１２２に記憶させる（ステップＳ１２）。この生体特徴情報Ｖ１は、例えば、指紋画像や、静脈画像から抽出できる特徴点や、掌画像から抽出できる輪郭線の情報等を取得するものであり、また、抽出する情報は１つに限られず、複数の種類の情報を個別に、又は組み合わせて記憶するようにしてもよい。

取得した生体特徴情報Ｖ１と、第１段階の生体認証装置１０のデータベースＤＢ１（８６）にある登録生体情報記憶部１２４から、登録されてある登録生体情報１０２を読み出し、生体情報照合部１２６において、１：Ｎ照合を行う（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の照合処理において、一致する生体情報が有った場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、生体認証装置１０の表示部９４に正規のユーザであると確認できた旨の表示を行うとともに、ドア開閉制御部１２８により、第１のドア５０の解錠処理を行う（ステップＳ１５）。

そして、生体情報送信部１３０から第２段階の生体認証装置２０に対して、認証を受けたユーザのＩＤと生体特徴情報Ｖ１（生体情報１０６）とを送信する（ステップＳ１６）。

また、ステップＳ１４において、一致する生体情報が無い場合（ステップＳ１４のＮＯ）、例えば、表示部９４に、登録された正規のユーザとは確認できなかった旨の表示を行い（ステップＳ１７）、再度生体情報の撮像からやり直す旨の表示を行い（ステップＳ１８）、ステップＳ１１に戻る。

次に、第２段階の生体認証装置２０における、第１段階の生体認証装置１０からの生体情報１０６の受取処理（ステップＳ２：図１０）について、図１２を参照する。

この受取処理では、第１段階の認証を受けたユーザ１２の生体特徴情報Ｖ１（生体情報１０６）等が、第２段階の認証を受けられるものであるか否かの判断を行い、認証を受けられるものである場合には、認証処理に移行する。即ち、既述のように、第１段階の認証を受けることができた生体情報１０６であっても、その生体情報１０６が第２段階の登録範囲２０４内に無ければ、本人による認証でないからである。

第１段階の認証処理において、生体特徴情報Ｖ１（生体情報１０６）を入力したユーザ１２が登録された者（本人）と確認された場合、そのＩＤと生体特徴情報Ｖ１を受け取る（ステップＳ２１）。このＩＤを元に、第２段階の生体認証装置２０のデータベースＤＢ２（８６）にある登録生体情報記憶部２２４から、対応するユーザの登録生体特徴情報Ｒ２（登録生体情報２０２）を検索する（ステップＳ２２）。

読み出した登録生体特徴情報Ｒ２と生体特徴情報Ｖ１とを受信生体情報照合部２３２において照合し（ステップＳ２３）、その結果、生体情報が一致したか否かの判断を行う（ステップＳ２４）。この照合処理は、図２において説明したように、第１段階の認証において取得した生体情報１０６が、登録生体情報２０２に基づく認証範囲２０４内にあるか否かの判定を行っている。即ち、第１段階の認証において、登録されている本人自身が正しく認証を受けているのであれば、第２段階の認証においても、認証を受けられるはずである。しかし、第１段階の認証において、不正により認証を受けている場合や、他人が登録した本人に成りすまして認証を受けている場合には、ここでダブルチェックをすることになり、第２段階の生体認証装置２０により不正なデータを記憶するのを防止することができる。これにより、第１段階の認証を誤って他人が通過した場合でも、第２段階以降で認証を受けられない。

生体情報が一致した場合（ステップＳ２４のＹＥＳ）には、生体特徴情報Ｖ１が第２段階の生体認証装置２０に登録された正規のユーザのものであると確認でき（ステップＳ２５）、生体特徴情報Ｖ１を第２段階の生体認証装置２０のデータベースＤＢ２（８６）にある受信生体情報記憶部２３４に記憶する（ステップＳ２６）。このとき、受信生体情報記憶部２３４において、このユーザＩＤで登録した生体特徴情報Ｖ１を検索可能な状態にしておく。

また、ステップＳ２４の照合処理において、生体情報が一致しない場合（ステップＳ２４のＮＯ）には、第１段階の生体認証装置１０から受け取った生体特徴情報Ｖ１が不正なデータ、あるいは他人のデータであるとみなして、拒絶する（ステップＳ２７）。この場合、不正な認証であることを第２段階の生体認証装置２０の表示部９４に表示させるようにしてもよい。

第２段階の認証処理（ステップＳ３：図１０）について、図１３を参照する。なお、図１３において、図１１と同一処理については、詳細な説明を省略する。

この認証処理では、第１段階の認証と同様に、ユーザ１２が入力した生体情報２０６と登録生体情報２０２との照合を行うとともに、生体情報２０６と第１段階の生体情報１０６との照合を行う。そして、第２段階の生体認証装置２０に設定された登録生体情報２０２の認証範囲２０４内にあるか否かの判断を行うとともに、第１段階の生体情報１０６との認証によって、例えば、第１段階で認証を受けたユーザの、その日の生体情報の特徴と一致するか否かの判断を行う。

まず、第２段階の生体認証装置２０において、認証を受けたいユーザ１２の生体情報２０６を新たに取得する（ステップＳ３１）。生体情報の取得は、ステップＳ１１と同様に、生体情報取得センサ２２０のカメラによる撮像等により、生体情報の画像等を取得する。

取得した生体画像から、生体特徴情報Ｖ２を抽出し、取得生体情報記憶部２２２に記憶する（ステップＳ３２）。生体特徴情報Ｖ２と、データベースＤＢ２（８６）内の登録生体情報記憶部２２４に予め登録されている登録生体情報２０２とで１：Ｎ照合を行い（ステップＳ３３）、一致する生体情報が有るか否かの判断を行う（ステップＳ３４）。

一致する生体情報が有った場合（ステップＳ３４のＹＥＳ）、次に、第１段階の生体認証装置１０において取得した、その日の生体情報１０６との照合処理に移行する。まず、生体特徴が一致したユーザのＩＤを元に、データベースＤＢ２（８６）にある受信生体情報記憶部２３４内を検索し、生体特徴情報Ｖ１（生体情報１０６）が存在するか否かを調べる（ステップＳ３５）。その結果、生体特徴情報Ｖ１が記憶されている場合（ステップＳ３６のＹＥＳ）には、生体特徴情報Ｖ１が、データベースＤＢ２（８６）に登録されてからの経過時間が、有効期間内であるか否かのチェックを行う（ステップＳ３７）。即ち、図７Ｂに示すように、第１段階の認証において、取得した生体特徴情報Ｖ１に対して、その特徴情報のブレが少ない、例えば、その日の生体情報１０６を認証の条件とするため、第１段階の認証を受けてからの経過期間のチェックを行う。この経過期間のチェックは、タイマ・カレンダ部９２において行う。

経過期間が有効期間内である場合（ステップＳ３８のＹＥＳ）には、生体特徴情報Ｖ２と生体特徴情報Ｖ１を生体情報照合部２２６で照合させ（ステップＳ３９）、照合結果が一致した場合（ステップＳ４０のＹＥＳ）には、表示部９４に照合結果が一致した旨の表示を行うとともに、ドア開閉制御部２２８によって、第２のドア５２の解錠処理を行う（ステップＳ４１）。そして、本人と確認したユーザのＩＤと生体特徴情報Ｖ１及びＶ２を生体情報送信部２３０で第３段階の生体認証装置３０に送信する（ステップＳ４２）。

また、ステップＳ３４において、データベースＤＢ２（８６）内の登録生体情報記憶部２２４に一致する生体情報が無かった場合（ステップＳ３４のＮＯ）、登録された正規のユーザとは確認できないことから、例えば、表示部９４にその旨の表示を行い（ステップＳ４３）、再度、生体情報の入力のやり直しを促す表示等を行う（ステップＳ４４）。

また、ステップＳ３６において、受信生体情報記憶部２３４に生体特徴情報Ｖ１が無い場合（ステップＳ３６のＮＯ）、認証を求めているユーザが、第１段階の認証を通過していない者と判断し（ステップＳ４５）、ステップＳ４４の生体情報の入力し直しを促す表示を行う。

ステップＳ３８において、有効期間内でない場合（ステップＳ３８）には、第１段階の認証を受けてから時間が経過し過ぎており、第２段階の認証を行えないと判断し（ステップＳ４６）、ステップＳ４４の表示を行う。

ステップＳ４０において、第１段階の認証において入力した生体特徴情報と一致しない場合（ステップＳ４０のＮＯ）には、登録された正規のユーザとは確認できないと判断し（ステップＳ４７）、ステップＳ４４の表示を行う。

次に、第３段階の生体認証装置３０における、生体情報の受取処理（ステップＳ４：図１０）について、図１４を参照する。なお、図１４の処理において、図１２と同一内容の処理については、詳細な説明を省略する。

この生体情報の受取処理でも上記と同様に、前段階までの生体情報１０６、２０６が第３段階の認証を受けられるものか否かの判断を行い、何れも認証可能である場合にのみ、第３段階における照合情報として利用する。

第２段階の認証において、本人と確認されたユーザのＩＤと、第１段階の認証及び第２段階の認証において取得した生体特徴情報Ｖ１、Ｖ２を受取り（ステップＳ５１）、登録されているユーザＩＤを元に、第３段階の生体認証装置３０のデータベースＤＢ３（８６）の登録生体情報記憶部３２４から、ＩＤが一致するユーザの登録生体特徴情報Ｒ３（登録生体情報３０２）を検索する（ステップＳ５２）。

次に、ステップＳ２３及びステップＳ２４と同様に、前段階の生体認証装置１０、２０から受取った生体特徴情報Ｖ１、Ｖ２が、第３段階の登録生体情報３０２の認証範囲３０４に含まれるものか否かの判断を行うため、生体特徴情報Ｖ１、及び生体特徴情報Ｖ２と登録生体特徴情報Ｒ３とが一致するか否かの判断を受信生体情報照合部３３２で行う（ステップＳ５３〜ステップＳ５６）。生体特徴情報Ｖ１、Ｖ２が登録生体特徴情報Ｒ３の認証範囲３０４にある場合（ステップＳ５４のＹＥＳ、及びステップＳ５６のＹＥＳ）、正規のユーザによる生体情報であると確認でき（ステップＳ５７）、生体特徴情報Ｖ１、Ｖ２をデータベースＤＢ３（８６）の受信生体情報記憶部３３４に記憶させる（ステップＳ５８）。

また、ステップＳ５４又はステップＳ５６の判断において、生体特徴情報Ｖ１、又は生体特徴情報Ｖ２の何れかが一致しない場合（ステップＳ５４のＮＯ又はステップＳ５６のＮＯ）、第１段階の認証、又は第２段階の認証において、取得した生体特徴情報Ｖ１又はＶ２が不正なデータ又は他人のデータであるとみなして、拒絶し、受信生体情報記憶部３３４に記憶させない（ステップＳ５９、ステップＳ６０）。

次に、第３段階の生体認証装置における認証処理（ステップＳ５：図１０）について、図１５を参照する。図１５において、図１１及び図１３と同一処理については、その説明を省略する。

第３段階の認証においても、上記の認証処理と同様に、ユーザ１２が入力した生体情報３０６と登録生体情報３０２との照合を行い、認証範囲３０４にある場合には、前段階までの生体認証装置１０、２０で認証を受けた生体情報１０６、２０６との照合を行う。全ての生体情報との照合により認証を受けられると判定された場合にのみ、第３段階の認証を受けられる。

生体情報取得センサ３２０で、認証を受けるユーザ１２の生体情報３０６を撮像し（ステップＳ７１）、この画像情報から生体特徴情報Ｖ３を抽出して、取得生体情報記憶部３２２に記憶する（ステップＳ７２）。そして、この生体特徴情報Ｖ３と登録生体情報記憶部３２４内の特徴情報とで１：Ｎ照合を行い（ステップＳ７３）、一致する登録生体情報３０２がある場合（ステップＳ７４のＹＥＳ）には、その登録されたユーザのＩＤを元に、生体特徴情報Ｖ１、Ｖ２があるかを調べる（ステップＳ７５）。

受信生体情報記憶部３３４内に、対応するＩＤの生体特徴情報Ｖ１、Ｖ２がある場合（ステップＳ７６のＹＥＳ）、生体特徴情報Ｖ１、Ｖ２がデータベースＤＢ３（８６）に登録されてからの経過期間をチェックし（ステップＳ７７）、両方とも有効期間内である場合（ステップＳ７８のＹＥＳ）には、生体特徴情報Ｖ３生体特徴情報Ｖ１、Ｖ２との照合を行う（ステップＳ７９〜ステップＳ８２）。

生体特徴情報Ｖ３が、生体特徴情報Ｖ１、Ｖ２の何れの認証範囲１０８、２０８（図２）にも一致した場合（ステップＳ８０のＹＥＳ、及びステップＳ８２のＹＥＳ）、本人と確認できた旨の表示や、ドア開閉制御部３２８による第３のドア５４の解錠処理を行う（ステップＳ８３）。また、これ以降に認証がある場合には、そのＩＤ及び生体特徴情報Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を送信する（ステップＳ８４）。

ステップＳ７４において、一致する生体特徴が無い場合（ステップＳ７４のＮＯ）、ステップＳ８５に移行し、ステップＳ４３及びステップＳ４４（図１３）と同様の処理を行う。また、生体特徴情報Ｖ１、Ｖ２の何れか、又は全てが受信生体情報記憶部３３４に無い場合には、ユーザ１２が第１段階、又は第２段階の認証を通過していないとみなし（ステップＳ８７）、ステップＳ８６の処理に移行する。

ステップＳ７８において、有効期間内の認証でない場合（ステップＳ７８のＮＯ）、ステップＳ８８に移行し、ステップＳ４６（図１３）と同様の処理を行う。

ステップＳ８０又はステップＳ８２の照合処理で一致しない場合（ステップＳ８０のＮＯ、ステップＳ８２のＮＯ）には、正規のユーザであると確認できないので（ステップＳ８９、ステップＳ９０）、ステップＳ８６の処理に移行する。

なお、上記の第２段階及び第３段階の認証処理においては、入力された生体情報に対し、予め登録された登録生体情報との照合を先に行っているが、これに限られず、前段階の生体認証装置１０、２０から取得した生体情報１０６、２０６との照合を先に行う構成であってもよい。

斯かる構成により、前段階での認証情報を利用するとともに、所定の有効期間におけるユーザ本人の特徴条件を付加することで、生体情報がよく似た他人が不正に認証を受けようとしても認証を受けることができず、セキュリティを高めることができる。また、所定の有効期間における特徴の変化が少ないことから、第１段階で入力した第１の生体情報１０６がユーザ本人によるものであれば、全ての段階の認証許可を受けられるはずであり、この認証方法によりユーザ本人が認証を受けられなくなることはなく、利便性を高めることができる。

〔第３の実施形態〕

次に、第３の実施の形態について、図１６を参照する。図１６は、第３の実施の形態に係る生体認証装置の機能ブロック図である。なお、図１６において、図８に示す構成と同一部分には、同一符号を付し、説明を省略する。また、図１６に示す構成は、一例であって、これに限定されるものではない。

この実施の形態に係る生体認証装置１０では、例えば、データ記憶部８６（図９）内に前回取得生体情報記憶部１３２を備える構成である。これにより、照合処理において登録者本人であるとの認証を受けた場合、取得した生体情報１０６を第２段階の生体認証装置２０に送信するとともに、前回取得生体情報記憶部１３２に記憶させる構成である。

この前回取得生体情報記憶部１３２に記憶された生体情報１０６は、同一のユーザが、再度、第１段階の認証を受けようとする場合、通常通りに、予め登録された登録生体情報１０２との照合を行うとともに、前回取得した生体情報１０６とも照合を行い、両方の照合によって本人と確認された場合に認証する。

斯かる構成により、第１段階の認証において、第２段階以降の認証制度を高めることができる。また、何度も入退出を繰り返す場合に、第２段階以降の入室時に、他人が本人に成りすます等の事態を防止することができる。

また、所定期間が経過しても、登録生体情報１０２に比べて生体情報のブレ範囲が比較的少ないので、前回取得生体情報記憶部１３２にある、例えば数日以内の生体情報１０６を照合時に利用するようにすれば、後日の最初の照合処理においても、照合精度を高めることができる。

なお、前回取得生体情報を利用した認証は、第１段階の生体認証装置１０のみに限られず、第２段階以降の生体認証装置２０、３０に備えるようにしてもよい。また、第２段階以降の生体認証装置２０、３０に備える場合には、例えば、当日中に入手した前段階の生体認証装置から取得した生体情報の認証範囲よりも広い照合範囲を設定するようにしてもよい。

〔第４の実施の形態〕

第４の実施の形態について、図１７を参照する。図１７は、第４の実施の形態に係る認証システムの生体情報の処理を示す図である。図１７において、図３と同一処理、同一構成は横溢符号を付し、説明を省略する。

この認証システム２では、第２段階以降の登録情報２０２、３０２を前段階の生体認証装置で取得した撮像データ１１２（１０６）、２１２（２０６）を元に作成する構成である。即ち、各段階の認証には、例えば、３枚ずつの登録情報１０２、２０２、３０２が登録されている。この場合、第１段階の認証において、ユーザ１２が入力した撮像データ１１２（１０６）と、登録されている登録生体情報１０２との照合処理を行う。本人であるとの認証を受けた場合、このユーザから取得した撮像データ１１２（１０６）を生体情報送信部１３０によって、第２段階の生体認証装置２０に送信する。撮像データ１１２（１０６）を受信した第２段階の生体認証装置２０では、例えば、予め登録されている登録生体情報２０２と受信した撮像データ１１２（１０６）とを照合し、認証範囲２０４（図２）内にあると判断できる場合には、受信した撮像データ１１２（１０６）を、３枚の生体情報からなる登録生体情報２０２の内の１つ、又は全部として、新たな登録生体情報２０２を作り直す構成である。

斯かる構成により、後段階の認証にいくにつれて、入力した生体情報と照合する登録生体情報の数が増加して、認証処理に時間がかかるという事態を防止することができる。また、上記の実施の形態と同様に、前段階で認証を受け、登録生体情報による認証範囲内の生体情報であり、例えばその日の生体情報を利用して、新たな登録生体情報を作るので、セキュリティ・レベルを高められるとともに、本人の受入れエラーを防止することができる。

なお、この実施の形態に係る、新たな登録生体情報は、取得した生体情報を、次の段階の認証に利用するものであり、また、所定期間（例えば一日間、又は次回の認証まで）内の認証に利用する登録生体情報を作成するものであって、その認証が終われば、作成した登録生体情報を破棄して、元の登録生体情報に切り替えることから、生体認証装置における学習機能とは異なる。

〔その他の実施の形態〕

(1) 上記実施の形態では、各段階の生体認証装置１０、２０、３０がそれぞれ、照合処理や送信処理等を行うＰＣ等の構成を備えているが、これに限られず、例えば、各生体認証装置１０、２０、３０には、カメラ等の生体情報の取得手段（生体情報取得センサ１２０、２２０、３２０）、表示手段（表示部９４）等を備え、認証システム２の全体のデータベース８６を管理し、また、処理プログラムの演算処理を集中的に行う管理コンピュータ（ＰＣ）を備える構成としてもよい。斯かる構成によっても、上記目的を達成することができる。

(2) 上記実施の形態では、各段階の認証を異なる部屋へのドアの解錠制御の例を示しているが、これに限られず、同一の部屋への入出の認証処理に利用してもよい。この場合、例えば、同一の建物等に対して、同日に入出を繰り返すような場合、入室の回数（認証を受けた回数）によって、次の入出時に認証を受ける段階を変える構成であってもよい。即ち、入出回数に応じて、認証範囲を変えるとともに、その日の一番最初に認証を受けた生体情報を利用して、次段階からの認証を行う構成とする。斯かる構成によれば、入退出の途中から、生体情報が似ている他人が、本人に成りすまして認証を受けるという事態を防止することができ、セキュリティ・レベルの向上を図ることができる。

次に、以上述べた本発明の実施の形態から抽出される技術的思想を請求項の記載形式に準じて付記として列挙する。本発明に係る技術的思想は上位概念から下位概念まで、様々なレベルやバリエーションにより把握できるものであり、以下の付記に本発明が限定されるものではない。

（付記１） 複数の認証段階を設定して認証を行う認証システムであって、
利用者から取得した第１の生体情報を第１の登録情報と照合して認証を行い、認証を受けた第１の生体情報を第２段階の認証装置に送信する第１段階の認証装置と、
利用者から取得した第２の生体情報と、第２の登録情報及び第１の生体情報とを照合して認証を行い、前記第１の生体情報及び／又は、認証を受けた第２の生体情報とを第３段階の認証装置に送信する第２段階の認証装置と、
利用者から取得した第３の生体情報と、第３の登録情報、第１の生体情報及び／又は第２の生体情報とを照合して認証を行う第３段階の認証装置と、
を含むことを特徴とする認証システム。

（付記２） 付記１の認証システムにおいて、
前記第２段階以降の認証装置が、特定の段階の認証情報又は前段階までの認証情報を有しない場合、認証を拒絶することを特徴とする認証システム。

（付記３） 付記１の認証システムであって、
各段階の認証装置が認証範囲を異ならせた登録情報を記憶し、前段階までに取得した１又は複数の各生体情報による認証範囲と、前記登録情報による認証範囲との共通部分を認証範囲とすることを特徴とする認証システム。

（付記４） 付記１の認証システムであって、
各認証段階において取得した生体情報に、一定の認証範囲を設定して次段階以降の認証条件とすることを特徴とする認証システム。

（付記５） 複数の認証段階で構成する認証システムであって、
前段階までの認証装置で取得した生体情報を次段階の認証装置が取得し、登録情報と共に該生体情報を利用して認証を行うことを特徴とする認証システム。

（付記６） 生体情報によって認証を行う生体認証装置であって、
前記生体情報を取得する生体情報取得手段と、
前記生体情報と登録された生体情報とを照合する照合手段と、
他の生体認証装置との間で生体情報及び認証情報の送受を行う通信手段と、
を備え、
前記照合手段での照合により、認証を得た場合、取得した前記生体情報及び認証情報を他の生体認証装置に送信することを特徴とする生体認証装置。

（付記７） 付記６の生体認証装置において、
他の生体認証装置で認証を受けた生体情報を記憶する記憶部を備え、
前記照合手段では、前記生体情報と、前記登録された生体情報及び他の生体認証装置で認証を受けた生体情報との照合を行うことを特徴とする生体認証装置。

（付記８） 付記７の生体認証装置において、
他の生体認証装置から生体情報を受信した場合、この生体認証装置に登録された生体情報と、該生体情報との照合を行い、前記登録された生体情報に基づく認証範囲に無い場合には、受信した生体情報を前記記憶部に記憶させないことを特徴とする生体認証装置。

（付記９） 付記７の生体認証装置において、
前記記憶部内に他の生体認証装置での認証情報が無い場合、照合処理を行わないことを特徴とする生体認証装置。

（付記１０） 付記６の生体認証装置において、
他の生体認証装置から受信した生体情報を記憶してからの経過時間を計時する計時手段を備え、
該計時手段が所定時間の経過を示した場合には、前記他の生体認証装置から受信した生体情報との認証は行わないことを特徴とする生体認証装置。

（付記１１） 生体情報によって認証を行う生体認証方法であって、
前記生体情報を取得するステップと、
前記生体情報と登録された生体情報とを照合するステップと、
他の生体認証装置との間で生体情報及び認証情報の送受を行うステップと、
を含み、
認証を得た場合に、取得した前記生体情報及び認証情報を次段階の認証に利用することを特徴とする生体認証方法。

（付１２） 付記１１の生体認証方法において、
他の生体認証装置で認証を受けた生体情報を記憶するステップと、
前記生体情報と、前記登録された生体情報及び他の生体認証装置で認証を受けた生体情報との照合を行うステップと、
を含むことを特徴する生体認証方法。

（付記１３） 付記１１の生体認証方法において、
他の生体認証装置から生体情報を受信した場合、この生体認証装置に登録された生体情報と、該生体情報との照合を行うステップとを含み、
前記登録された生体情報に基づく認証範囲に無い場合には、受信した生体情報を記憶しないことを特徴とする生体認証方法。

（付記１４） 付記１１の生体認証方法において、
記憶部内に他の生体認証装置での認証情報が無い場合、照合処理を行わないことを特徴とする生体認証方法。

（付記１５） 付記１１の生体認証方法において、
他の生体認証装置から受信した生体情報を記憶してからの経過時間を計時するステップを含み、
所定時間の経過を示した場合には、前記他の生体認証装置から受信した生体情報との認証は行わないことを特徴とする生体認証方法。

（付記１６） 複数段階の生体認証によって認証を行う生体認証方法であって、
利用者の第１の生体情報を取得するステップと、
前記第１の生体情報と、予め登録された第１の登録生体情報とを照合するステップと、
前記第１の生体情報を、次段階の生体認証装置に送信するステップと、
利用者の第２の生体情報を取得するステップと、
前記第２の生体情報と、予め登録された第２の登録生体情報及び前記第１の生体情報とを照合するステップと、
を含むことを特徴とする生体認証方法。

（付記１７） 付記１６の生体認証方法において、
各段階の生体認証装置に登録されている登録生体情報と、前段階の生体認証装置から取得した生体情報とを照合するステップを含み、
前段階までの生体情報が、各段階の登録生体情報の認証範囲に無い場合、認証を拒絶することを特徴とする生体認証方法。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための最良の形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明は、生体情報を利用し、セキュリティレベルを異ならせた多段階認証に関し、予め各段階の生体認証装置に登録された生体情報に併せて、前段階までに認証を受けた生体情報に基づく認証範囲を利用して認証を行うことで、次段階に行くに従って、他人の成りすましにより誤認証を防止でき、本人の受入れエラーを防止できる等、有用である。

第１の実施の形態に係る認証システムの構成を示す図である。 認証システムの認証範囲を示す図である。 生体認証装置における生体情報の処理について示す図である。 登録情報と、本人と判定される生体情報の範囲との関係を示す図である。 第１段階の認証と第２段階の認証をユーザ本人が行った場合の照合結果を示す図である。 第２段階の認証を他人が行った場合の照合結果を示す図である。 第１段階の生体情報を考慮した第２段階の認証範囲を示す図である 第２の実施の形態に係る第１段階、第２段階及び第３段階の生体認証装置の機能構成例を示す図である。 生体認証装置のハードウェア構成例を示す図である。 認証方法及び認証プログラムの処理を示すフローチャートである。 第１段階の生体認証装置の認証処理を示フローチャートである。 第１段階の生体認証装置からの生体情報の受取処理を示すフローチャートである。 第２段階の生体認証装置の認証処理を示すフローチャートである。 第２段階の生体認証装置からの生体情報の受取処理を示すフローチャートである。 第３段階の生体認証装置における認証処理を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る生体認証装置の機能ブロック図である。 第４の実施の形態に係る認証システムの生体情報の処理を示す図である。 多段階認証における認証範囲の従来例を示す図である。 従来の多段階の生体認証装置の構成例を示す図である。

符号の説明

２ 認証システム
４ 低レベルのセキュリティ・エリア
６ 中レベルのセキュリティ・エリア
８ 高レベルのセキュリティ・エリア
１０ 第１段階の生体認証装置
２０ 第２段階の生体認証装置
３０ 第３段階の生体認証装置
１０２、２０２、３０２ 登録情報
１０４、２０４、３０４ 登録情報に基づく認証範囲
１０６、２０６、３０６ 生体情報
１０８、２０８ 生体情報によって決まる一定の範囲
２１０、３１０ 認証範囲
１２０、２２０、３２０ 生体情報取得センサ
１２２、２２２、３２２ 取得生体情報記憶部
１２４、２２４、３２４ 登録生体情報記憶部
１２６、２２６、３２６ 生体情報照合部
１２８、２２８、３２８ ドア開閉制御部
１３０、２３０、３３０ 生体情報送信部
２３２、３３２ 受信生体情報照合部
２３４、３３４ 受信生体情報記憶部
８０ プロセッサ
８２ ＲＡＭ
８４ プログラム記憶部
８６ データ記憶部（データベース）
８８ 通信部
９０ 入力部
９２ タイマ・カレンダ部
９４ 表示部
１３２ 前回取得生体情報記憶部

Claims (8)

1. 複数の認証段階を設定して認証を行う認証システムであって、
   利用者から取得した第１の生体情報を第１の登録情報と照合して認証を行い、認証を受けた第１の生体情報を第２段階の認証装置に送信する第１段階の認証装置と、
   利用者から取得した第２の生体情報と、第２の登録情報及び第１の生体情報とを照合して認証を行い、前記第１の生体情報及び／又は、認証を受けた第２の生体情報とを第３段階の認証装置に送信する第２段階の認証装置と、
   利用者から取得した第３の生体情報と、第３の登録情報、第１の生体情報及び／又は第２の生体情報とを照合して認証を行う第３段階の認証装置と、
   を含むことを特徴とする認証システム。
   
2. 請求項１の認証システムにおいて、
   前記第２段階以降の認証装置が、特定の段階の認証情報又は前段階までの認証情報を有しない場合、認証を拒絶することを特徴とする認証システム。
   
3. 請求項１の認証システムであって、
   各段階の認証装置が認証範囲を異ならせた登録情報を記憶し、前段階までに取得した１又は複数の各生体情報による認証範囲と、前記登録情報による認証範囲との共通部分を認証範囲とすることを特徴とする認証システム。
   
4. 複数の認証段階で構成する認証システムであって、
   前段階までの認証装置で取得した生体情報を次段階の認証装置が取得し、登録情報と共に該生体情報を利用して認証を行うことを特徴とする認証システム。
   
5. 生体情報によって認証を行う生体認証装置であって、
   前記生体情報を取得する生体情報取得手段と、
   前記生体情報と登録された生体情報とを照合する照合手段と、
   他の生体認証装置との間で生体情報及び認証情報の送受を行う通信手段と、
   を備え、
   前記照合手段での照合により、認証を得た場合、取得した前記生体情報及び認証情報を他の生体認証装置に送信することを特徴とする生体認証装置。
   
6. 請求項５の生体認証装置において、
   他の生体認証装置から受信した生体情報を記憶してからの経過時間を計時する計時手段を備え、
   該計時手段が所定時間の経過を示した場合には、前記他の生体認証装置から受信した生体情報との認証は行わないことを特徴とする生体認証装置。
   
7. 生体情報によって認証を行う生体認証方法であって、
   前記生体情報を取得するステップと、
   前記生体情報と登録された生体情報とを照合するステップと、
   他の生体認証装置との間で生体情報及び認証情報の送受を行うステップと、
   を含み、
   認証を得た場合に、取得した前記生体情報及び認証情報を次段階の認証に利用することを特徴とする生体認証方法。
   
8. 複数段階の生体認証によって認証を行う生体認証方法であって、
   利用者の第１の生体情報を取得するステップと、
   前記第１の生体情報と、予め登録された第１の登録生体情報とを照合するステップと、
   前記第１の生体情報を、次段階の生体認証装置に送信するステップと、
   利用者の第２の生体情報を取得するステップと、
   前記第２の生体情報と、予め登録された第２の登録生体情報及び前記第１の生体情報とを照合するステップと、
   を含むことを特徴とする生体認証方法。

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