JP2015176555A - 通信端末及び通信端末の認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの意思に反して認証が行われることを防止できる通信端末及び通信端末の認証方法を提供する。
【解決手段】通信端末１では、ユーザの顔画像に基づいて当該ユーザが登録ユーザであるかを判断し、さらに、通信端末１側からの指示に基づく視線の動作に基づいて認証の可否を判断する。この通信端末１では、ユーザが登録ユーザであることを特定した上で、指示された動作パターンに従ってユーザが視線を動かした場合に限って認証を行うので、ユーザの意思に反して認証が行われることを防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信端末及び通信端末の認証方法に関する。

従来、通信端末においては、セキュリティの確保の観点から様々な認証方法が開発されてきた。例えば特許文献１に記載の個人識別装置では、顔画像カメラにより取得された顔画像データの認証を行う顔画像認証手段と、指紋センサにより取得された指紋データの認証を行う指紋認証手段とが設けられている。また、例えば特許文献３に記載の認証装置では、本人を特定する生体情報として、顔、指紋、声紋、目（虹彩・網膜パターン）などが用いられている。

特開２００６−１９２０１１号公報 特開２００５−０３６５２３号公報

しかしながら、上述したような生体情報をユーザの認証に用いる場合であっても、例えば本人が睡眠状態にある状況下で悪意のある第三者がユーザの身体を操作すれば、当該ユーザの意思に反して通信端末の認証が行われてしまうことも考えられる。このような問題に対しては、認証に用いる生体情報を単純に組み合わせただけでは解決することが困難となっている。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、ユーザの意思に反して認証が行われることを防止できる通信端末及び通信端末の認証方法を提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明に係る通信端末は、ユーザの顔画像を取得する顔画像取得手段と、予め登録された登録ユーザの顔画像を記憶する顔画像データベースと、顔画像取得手段によって取得されたユーザの顔画像が顔画像データベースに記憶された登録ユーザの顔画像に一致するか否かを判断する顔画像判断手段と、顔画像判断手段によってユーザの顔画像が登録ユーザの顔画像に一致すると判断された場合に、ユーザに対して所定の動作パターンで視線を動かすように指示する動作指示手段と、顔画像取得手段によって取得されたユーザの顔画像に基づいて、ユーザの視線が動作指示手段によって指示された動作パターンに一致しているか否かを判断する動作判断手段と、動作判断手段によってユーザの視線が動作指示手段で指示された動作パターンに一致していると判断された場合にユーザを認証する認証手段と、を備える。

この通信端末では、ユーザの顔画像に基づいて当該ユーザが登録ユーザであるかを判断し、さらに、通信端末側からの指示に基づく視線の動作に基づいて認証の可否を判断する。この通信端末では、ユーザが登録ユーザであることを特定した上で、指示された動作パターンに従ってユーザが視線を動かした場合に限って認証を行うので、ユーザの意思に反して認証が行われることを防止できる。

また、通信端末は、ユーザの指紋画像を取得する指紋画像取得手段と、登録ユーザの指紋画像を記憶する指紋画像データベースと、指紋画像取得手段によって取得されたユーザの指紋画像が指紋画像データベースに記憶された登録ユーザの指紋画像に一致するか否かを判断する指紋画像判断手段と、を更に備え、動作判断手段は、指紋画像判断手段によってユーザの指紋画像が登録ユーザの指紋画像に一致すると判断された場合に、ユーザに対して所定の動作パターンで視線を動かすように指示してもよい。この場合、指紋画像を更に用いることで認証の精度を一層高めることができる。

また、通信端末は、指紋画像取得手段がユーザの指紋画像を取得する際に、ユーザの体温を検出する温度検出手段を更に備え、温度検出手段は、指紋画像取得手段がユーザの指紋画像を取得した後にユーザの体温を継続的に検出し、認証手段は、ユーザの認証が完了するまでの間に温度検出手段によって検出された温度が予め設定された閾値未満となった場合に、ユーザの認証を中止してもよい。この場合、人体以外の器具などを用いて不正な認証が行われることを一層確実に防止できる。

また、通信端末は、顔画像判断手段によってユーザの顔画像が登録ユーザの顔画像に一致すると判断された場合に、所定の動作パターンを生成する動作生成手段を更に備え、動作指示手段は、動作生成手段によって生成された動作パターンに基づいてユーザに対して視線を動かすように指示してもよい。この場合、顔画像の判断を行う度に視線の動作パターンが生成されるので、ユーザの意思に反して認証が行われることを一層確実に防止できる。

また、本発明に係る通信端末の認証方法は、ユーザの顔画像を取得する顔画像取得ステップと、顔画像取得ステップにおいて取得されたユーザの顔画像が顔画像データベースに記憶された登録ユーザの顔画像に一致するか否かを判断する顔画像判断ステップと、顔画像判断ステップにおいてユーザの顔画像が登録ユーザの顔画像に一致すると判断された場合に、ユーザに対して所定の動作パターンで視線を動かすように指示する動作指示ステップと、顔画像取得ステップにおいて取得されたユーザの顔画像に基づいて、ユーザの視線が動作指示ステップにおいて指示された動作パターンに一致しているか否かを判断する動作判断ステップと、動作判断ステップにおいてユーザの視線が動作指示ステップで指示された動作パターンに一致していると判断された場合にユーザを認証する認証ステップと、を備える。

この通信端末の認証方法では、ユーザの顔画像に基づいて当該ユーザが登録ユーザであるかを判断し、さらに、通信端末側からの指示に基づく視線の動作に基づいて認証の可否を判断する。この通信端末の認証方法では、ユーザが登録ユーザであることを特定した上で、指示された動作パターンに従ってユーザが視線を動かした場合に限って認証を行うので、ユーザの意思に反して認証が行われることを防止できる。

本発明によれば、ユーザの意思に反して認証が行われることを防止できる。

本発明の第１実施形態に係る通信端末の機能的な構成要素を示すブロック図である。 図１に示した通信端末の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る通信端末の機能的な構成要素を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る通信端末及び通信端末の認証方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
［第１実施形態］

図１は、本発明の第１実施形態に係る通信端末の機能的な構成要素を示すブロック図である。同図に示す通信端末１は、例えば携帯電話機である。通信端末１は、物理的には、ＣＰＵといった演算装置、ＲＡＭ、ＲＯＭといった記憶装置、プッシュボタン等の操作部、ネットワークカードといった通信モジュールなどを備えている。通信端末１の各機能は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵの制御下で通信モジュールや操作部などを動作させ、ＲＡＭ等のデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

通信端末１は、ユーザを認証する認証機能を有し、機能的な構成要素として、例えば指紋画像取得部（指紋画像取得手段）１０１と、ユーザ情報データベース（指紋画像データベース、顔画像データベース）１０２と、指紋画像判断部（指紋画像判断手段）１０３と、撮像部（顔画像取得手段）１０４と、顔画像判断部（顔画像判断手段）１０５と、動作生成部（動作生成手段）１０６と、動作判断部（動作判断部）１０７と、動作指示部（動作指示手段）１０８と、認証部（認証手段）１０９とを備えて構成されている。

指紋画像取得部１０１は、ユーザの指紋画像を取得する部分である。指紋画像取得部１０１は、例えば通信端末１の一部に設けられた指紋センサによって構成されている。指紋センサは、指がセンサに接触したときの電極の電荷の変化によって指紋の凹凸を検出し、凹凸量を画像に変換することにより指紋画像を取得する。指紋画像取得部１０１は、取得した指紋画像を指紋画像判断部１０３に出力する。

ユーザ情報データベース１０２は、予め登録されたユーザ（以下、「登録ユーザ」と称す）の情報が記憶されている部分である。本実施形態では、ユーザ情報データベース１０２は、登録ユーザの指紋画像を記憶する指紋画像データベース、及び登録ユーザの顔画像を記憶する顔画像データベースとして機能し、登録ユーザの指紋画像と顔画像とが関連付けられて記憶されている。

指紋画像判断部１０３は、指紋画像取得部１０１によって取得されたユーザの指紋画像がユーザ情報データベース１０２に記憶された登録ユーザの指紋画像に一致するか否かを判断する部分である。指紋画像判断部１０３は、指紋画像取得部１０１から指紋画像を受け取ると、当該指紋画像に基づいてユーザ情報データベース１０２を参照する。そして、指紋画像判断部１０３は、指紋画像取得部１０１によって取得されたユーザの指紋画像が登録ユーザの指紋画像に一致する場合には、撮像部１０４に対して撮像の開始を指示する指示情報を出力する。

撮像部１０４は、ユーザの顔画像を取得する部分である。撮像部１０４は、指紋画像判断部１０３から指示情報を受け取ると、例えばユーザの顔周辺を撮像し、顔画像判断部１０５に出力する。顔画像の取得にあたって、撮像部１０４は、例えば取得した画像データの濃淡情報からユーザの眉間の位置を特定し、画像データ中の顔画像の抽出を行う。撮像部１０４による撮像を行う際、ユーザに対して撮像部１０４に正対するように動作指示部１０８に指示を表示してもよい。また、撮像部１０４は、抽出した顔画像からユーザの目の位置を特定し、目画像の抽出を行う。撮像部１０４は、取得した目画像を動作判断部１０７に出力する。

顔画像判断部１０５は、撮像部１０４によって取得されたユーザの顔画像がユーザ情報データベース１０２に記憶された登録ユーザの顔画像に一致するか否かを判断する部分である。顔画像判断部１０５は、撮像部１０４から顔画像を受け取ると、当該顔画像に基づいてユーザ情報データベース１０２を参照する。そして、顔画像判断部１０５は、撮像部１０４によって取得されたユーザの顔画像が録ユーザの顔画像に一致する場合には、動作生成部１０６に対して動作パターンの生成を指示する指示情報を出力する。

動作生成部１０６は、ユーザの視線についての動作パターンを生成する部分である。動作生成部１０６は、顔画像判断部１０５から指示情報を受け取ると、ユーザの視線についての動作パターンを生成し、動作判断部１０７に出力する。動作パターンは、例えば基準となる位置に対する上下左右の移動順序、移動回数、移動量、或いはこれらの組み合わせ等によって表されるパターンである。動作生成部１０６は、顔画像判断部１０５から指示情報を受け取る度に異なる動作パターンを生成する。

動作判断部１０７は、ユーザの視線が動作指示部１０８によって指示された動作パターンに一致しているか否かを判断する部分である。動作判断部１０７は、動作生成部１０６から動作パターンを受け取ると、当該動作パターンを動作指示部１０８に出力する。動作パターンの出力後、動作判断部１０７は、例えば所定時間が経過するまで撮像部１０４からの目画像の入力を受け付ける。そして、動作判断部１０７は、撮像部１０４から受け取った目画像に基づいてユーザの視線の動作パターンを検出し、ユーザの視線が動作指示部１０８によって指示された動作パターンに一致していると判断した場合に、判断結果を示す判断結果情報を認証部１０９に出力する。

動作指示部１０８は、ユーザに対して所定の動作パターンで視線を動かすように指示する部分である。動作指示部１０８は、例えばディスプレイなどの表示部によって構成される。動作指示部１０８は、動作判断部１０７から動作パターンを受け取ると、当該動作パターンに示される視線の動作をディスプレイに表示し、ユーザに対して視線の操作を促す。このとき、ディスプレイには、基準となる位置を示すマーカ等をあわせて表示することが好ましい。

認証部１０９は、動作判断部１０７によってユーザの視線が動作指示部１０８で指示された動作パターンに一致していると判断された場合にユーザの認証を行う部分である。すなわち、認証部１０９は、動作判断部１０７から判断結果情報を受け取った場合に、ユーザの認証を行う。

続いて、上述した通信端末１の動作について説明する。図２は、通信端末１の動作を示すフローチャートである。

同図に示すように、通信端末１では、認証の開始にあたって、まず、ユーザの指紋画像の取得がなされる（ステップＳ０１）。次に、ユーザの指紋画像が登録ユーザの指紋画像と一致するか否かの判断がなされる（ステップＳ０２）。ステップＳ０２において、ユーザの指紋画像が登録ユーザの指紋画像と一致していないと判断された場合、ユーザの認証は行われず、処理が終了する。

ステップＳ０２において、ユーザの指紋画像が登録ユーザの指紋画像と一致していると判断された場合、ユーザの顔画像の取得がなされる（ステップＳ０３）。次に、ユーザの顔画像が登録ユーザの顔画像と一致するか否かの判断がなされる（ステップＳ０４）。ステップＳ０４において、ユーザの顔画像が登録ユーザの顔画像と一致していないと判断された場合、ユーザの認証は行われず、処理が終了する。

ステップＳ０４において、ユーザの顔画像が登録ユーザの顔画像と一致していると判断された場合、動作指示部１０８による視線の動作パターンの指示がなされる（ステップＳ０５）。視線の動作パターンの指示の後、撮像部１０４で取得される目画像に基づいてユーザの視線の動作の検出がなされ、ユーザの視線の動作が動作パターンと一致しているか否かが判断される（ステップＳ０６）。ステップＳ０６において、ユーザの視線の動作が動作パターンと一致していないと判断された場合、ユーザの認証は行われず、処理が終了する。一方、ステップＳ０６において、ユーザの視線の動作が動作パターンと一致していると判断された場合、ユーザの認証が行われる（ステップＳ０７）。

以上説明したように、通信端末１では、ユーザの顔画像に基づいて当該ユーザが登録ユーザであるかを判断し、さらに、通信端末１側からの指示に基づく視線の動作に基づいて認証の可否を判断する。この通信端末１では、ユーザが登録ユーザであることを特定した上で、指示された動作パターンに従ってユーザが視線を動かした場合に限って認証を行うので、ユーザの意思に反して認証が行われることを防止できる。

また、通信端末１では、指紋画像判断部１０３によってユーザの指紋画像が登録ユーザの指紋画像に一致すると判断された場合に、動作指示部１０８がユーザに対して所定の動作パターンで視線を動かすように指示するようになっている。このように、指紋画像を更に用いることで認証の精度を一層高めることができる。本実施形態では、登録ユーザの指紋画像と顔画像とがユーザ情報データベース１０２で関連付けられており、登録ユーザの顔画像と一致したユーザの顔画像から目画像を抽出して視線の動作パターンの判断を行うので、認証の精度を向上できる。

また、通信端末１では、顔画像判断部１０５によってユーザの顔画像が登録ユーザの顔画像に一致すると判断された場合に、所定の動作パターンを生成する動作生成部１０６を備えている。これにより、顔画像の判断を行う度に視線の動作パターンが生成されるので、ユーザの意思に反して認証が行われることを一層確実に防止できる。
［第２実施形態］

図３は、本発明の第２実施形態に係る通信端末１の機能的な構成要素を示すブロック図である。同図に示すように、第２実施形態に係る通信端末２は、温度検出部（温度検出手段）２０１を更に備える点で、第１実施形態に係る通信端末１と相違している。他の点については、第１実施形態と同様である。

温度検出部２０１は、指紋画像取得部１０１がユーザの指紋画像を取得する際に、ユーザの体温を検出する部分である。温度検出部２０１は、例えば指紋画像取得部１０１の指紋センサと同一位置或いは近傍に配置され、指紋画像取得部１０１がユーザの指紋画像を取得した後、ユーザの体温を継続的に検出する。温度検出部２０１は、検出結果を示す結果情報を認証部１０９に出力する。

認証部１０９は、本実施形態では、ユーザの体温についての閾値を予め保有している。認証部１０９は、温度検出部２０１から結果情報を受け取ると、当該結果情報に含まれるユーザの体温と閾値とを比較する。そして、認証部１０９は、認証が完了する前にユーザの体温が閾値未満となった場合は、指紋画像、顔画像、及び動作パターンの一致・不一致の如何にかかわらず、ユーザの認証を中止する。

このような通信端末２においても、ユーザの顔画像に基づいて当該ユーザが登録ユーザであるかを判断し、さらに、通信端末１側からの指示に基づく視線の動作に基づいて認証の可否を判断する。すなわち、通信端末２においても、ユーザが登録ユーザであることを特定した上で、指示された動作パターンに従ってユーザが視線を動かした場合に限って認証を行うので、ユーザの意思に反して認証が行われることを防止できる。また、通信端末２においても、指紋画像を更に用いることで認証の精度を一層高めることができる。

さらに、通信端末２では、ユーザの認証が完了するまでの間に温度検出部２０１によって検出された温度が予め設定された閾値未満となった場合に、ユーザの認証を中止するようになっている。これにより、人体以外の器具などを用いて不正な認証が行われることを一層確実に防止できる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、通信端末１，２として携帯電話機を例示したが、認証を必要とする通信端末であればよく、ＡＴＭ端末、ゲート開閉装置、車載装置といった他の端末にも適用可能である。また、動作指示部１０８の動作指示として、ディスプレイへの動作パターンの表示を例示したが、音声その他の報知手段を用いてもよい。

１，２…通信端末、１０１…指紋画像取得部（指紋画像取得手段）、１０２…ユーザ情報データベース（指紋画像データベース、顔画像データベース）、１０３…指紋画像判断部（指紋画像判断手段）、１０４…撮像部（顔画像取得手段）、１０５…顔画像判断部（顔画像判断手段）、１０６…動作生成部（動作生成手段）、１０７…動作判断部（動作判断部）、１０８…動作指示部（動作指示手段）、１０９…認証部（認証手段）、２０１…温度検出部（温度検出手段）。

Claims (5)

1. ユーザの顔画像を取得する顔画像取得手段と、
   予め登録された登録ユーザの顔画像を記憶する顔画像データベースと、
   前記顔画像取得手段によって取得された前記ユーザの顔画像が前記顔画像データベースに記憶された前記登録ユーザの顔画像に一致するか否かを判断する顔画像判断手段と、
   前記顔画像判断手段によって前記ユーザの顔画像が前記登録ユーザの顔画像に一致すると判断された場合に、前記ユーザに対して所定の動作パターンで視線を動かすように指示する動作指示手段と、
   前記顔画像取得手段によって取得された前記ユーザの顔画像に基づいて、前記ユーザの視線が前記動作指示手段によって指示された動作パターンに一致しているか否かを判断する動作判断手段と、
   前記動作判断手段によって前記ユーザの視線が前記動作指示手段で指示された動作パターンに一致していると判断された場合に前記ユーザを認証する認証手段と、を備えた通信端末。
2. ユーザの指紋画像を取得する指紋画像取得手段と、
   前記登録ユーザの指紋画像を記憶する指紋画像データベースと、
   前記指紋画像取得手段によって取得された前記ユーザの指紋画像が前記指紋画像データベースに記憶された前記登録ユーザの指紋画像に一致するか否かを判断する指紋画像判断手段と、を更に備え、
   前記動作判断手段は、前記指紋画像判断手段によって前記ユーザの指紋画像が前記登録ユーザの指紋画像に一致すると判断された場合に、前記ユーザに対して所定の動作パターンで視線を動かすように指示する請求項１記載の通信端末。
3. 前記指紋画像取得手段が前記ユーザの指紋画像を取得する際に、前記ユーザの体温を検出する温度検出手段を更に備え、
   前記温度検出手段は、前記指紋画像取得手段が前記ユーザの指紋画像を取得した後に前記ユーザの体温を継続的に検出し、
   前記認証手段は、前記ユーザの認証が完了するまでの間に前記温度検出手段によって検出された温度が予め設定された閾値未満となった場合に、前記ユーザの認証を中止する請求項２記載の通信端末。
4. 前記顔画像判断手段によって前記ユーザの顔画像が前記登録ユーザの顔画像に一致すると判断された場合に、前記所定の動作パターンを生成する動作生成手段を更に備え、
   前記動作指示手段は、前記動作生成手段によって生成された前記動作パターンに基づいてユーザに対して視線を動かすように指示する請求項１〜３のいずれか一項記載の通信端末。
5. ユーザの顔画像を取得する顔画像取得ステップと、
   前記顔画像取得ステップにおいて取得された前記ユーザの顔画像が顔画像データベースに記憶された登録ユーザの顔画像に一致するか否かを判断する顔画像判断ステップと、
   前記顔画像判断ステップにおいて前記ユーザの顔画像が前記登録ユーザの顔画像に一致すると判断された場合に、前記ユーザに対して所定の動作パターンで視線を動かすように指示する動作指示ステップと、
   前記顔画像取得ステップにおいて取得された前記ユーザの顔画像に基づいて、前記ユーザの視線が前記動作指示ステップにおいて指示された動作パターンに一致しているか否かを判断する動作判断ステップと、
   前記動作判断ステップにおいて前記ユーザの視線が前記動作指示ステップで指示された動作パターンに一致していると判断された場合に前記ユーザを認証する認証ステップと、を備えた通信端末の認証方法。

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