JP2015187805A

JP2015187805A - 認証システム及び認証器

Info

Publication number: JP2015187805A
Application number: JP2014065081A
Authority: JP
Inventors: 裕哉山本; Hiroya Yamamoto
Original assignee: Secom Co Ltd
Current assignee: Secom Co Ltd
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-10-29
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: JP6199221B2

Abstract

【課題】利用者に装着された認証器が装着センサによる取り外し検知を回避して取り外され、他人に装着される。【解決手段】認証器２の生体認証結果に基づきユーザによる所定行為の許否を判定する。認証器２は、装着を検知する装着センサ３２と、装着状態にてユーザの生体情報を取得する生体情報取得部５２と、取得生体情報と照合用生体情報との詳細照合処理または詳細照合処理より緩やかな照合基準で行う粗照合処理によりユーザについて生体認証を行う生体情報評価部５４と、詳細照合処理による生体認証の成功を示す認証結果を認証器２が装着されている状態にて保持する記憶部４４と、粗照合処理にて不一致が判定されると認証器２の装着状態が異常であると判定する装着状態監視部５０とを有する。生体情報評価部５４は、装着を検知したとき詳細照合処理による生体認証を行い、認証結果を保持しているときは所定の監視周期で粗照合処理による生体認証を行う。【選択図】図２

Description

本発明は利用者に装着され生体情報を取得する認証器を用いた認証システム及びそれに用いられる認証器に関する。

従来、利用者に装着される認証器を用いて入退室管理を行う技術が提案されている（下記特許文献１，２）。

さらに、手首に装着し、手首の静脈パターンを用いた生体認証機能を備えたリストバンド型の認証器も提案されている（下記特許文献３）。当該認証器は生体認証を行うので本人確認をより厳格に行うことができ、ビルの入退室管理やイベント会場の入場者管理をより高精度に行うことができる。また、装着した際に生体認証されると、装着状態を監視し取り外されるまでは認証結果を有効とすることで、出入口の通過ごとに生体認証処理を行う場合より出入口での判定時間の短縮や消費電力の低減を図ることができる。

特開平５−１８２０３８号公報特開２００１−０３４７３４号公報特開２００２−３１２３２４号公報

装着された認証器が何らかの方法で取り外し検知を回避して取り外されたり、例えばリストバンド型の認証器などで緩く装着したことにより手首から脱落することが考えられる。この場合、一旦、成立した生体認証の有効状態を保持する構成では、取り外された認証器を拾得した者などによる不正利用が可能となってしまうという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、出入口等における認証時間の短縮や消費電力の低減を図りつつ、認証器の不正な取り外しを検出可能な認証システム及び認証器を提供することを目的とする。

本発明に係る認証システムは、生体認証機能を持つ装着型の認証器を用い、当該認証器の認証結果に基づき利用者による所定行為の許否を判定するシステムであって、前記認証器が前記利用者に装着されていることを検知する装着検知手段と、利用者に装着された状態にて当該利用者の生体情報を取得する生体情報取得手段と、前記取得した取得生体情報と照合用生体情報との詳細照合処理または当該詳細照合処理より緩やかな照合基準で行う粗照合処理により前記利用者について生体認証を行う生体認証手段と、前記詳細照合処理による生体認証が成功したことを示す認証結果を前記認証器が装着されている状態において保持する記憶手段と、前記粗照合処理にて不一致が判定されると、前記認証器の装着状態が異常であると判定する装着状態監視手段と、を有し、前記生体認証手段は、前記装着を検知したとき前記詳細照合処理による生体認証を行い、前記認証結果を保持しているときは所定の監視周期で前記粗照合処理による生体認証を行う。

本発明に係る上記認証システムにおいて、前記粗照合処理の前記照合基準は、前記取得した生体情報と前記照合用生体情報との位置合わせの許容範囲が前記詳細照合処理よりも緩和されている構成とすることができる。

本発明に係る上記認証システムにおいて、前記生体認証手段は、前記粗照合処理における不一致度に従って前記監視周期を変化させる構成とすることができる。

本発明に係る上記認証システムにおいて、前記詳細照合処理では、前記照合用生体情報として予め登録された生体情報を用い、前記粗照合処理では、前記照合用生体情報として、前記詳細照合処理による生体認証が成功したときの前記取得生体情報を用いる構成とすることができる。

本発明に係る認証器は、利用者に装着され、生体認証により装着者が正規の利用者であるか判定する認証器であって、当該認証器が利用者に装着されていることを検知する装着センサと、利用者に装着された状態にて当該利用者の生体情報を取得する生体情報センサと、前記取得した生体情報と照合用生体情報との詳細照合処理または当該詳細照合処理より緩やかな照合基準で行う粗照合処理により前記利用者について生体認証を行う生体認証手段と、前記詳細照合処理による生体認証が成功したことを示す認証結果を前記認証器が装着されている状態において保持する記憶手段と、前記粗照合処理にて不一致が判定されると、前記認証器の装着状態が異常であると判定する装着状態監視手段と、を有し、前記生体認証手段は、前記装着を検知したとき前記詳細照合処理による生体認証を行い、前記認証結果を保持しているときは所定の監視周期で前記粗照合処理による生体認証を行う。

本発明によれば、出入口等における認証時間の短縮や消費電力の低減を図りつつ、認証器の不正な取り外しを検出可能となる。

本発明の実施形態である入場管理システムの概略の構成を示す模式図である。本発明の実施形態における認証器の概略の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態における管理装置の概略の構成を示すブロック図である。認証器における装着検知時の動作を示す概略のフロー図である。管理装置の動作を示す概略のフロー図である。管理主装置からの要求に対する認証器の動作を示す概略のフロー図である。認証器における装着監視処理の動作を示す概略のフロー図である。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

［入場管理システムの構成］
図１は本発明の実施形態である入場管理システムの概略の構成を示す模式図である。本システムは、認証器２、管理装置４を含んで構成される。管理装置４は管理主装置６、タグリーダ８及び無線中継器１０を含み、管理区域１２に配置される。さらに管理装置４は、管理区域１２に入ろうとする人を検知し、また管理区域１２内での人を追跡する装置を備えることができる。管理区域１２は、ユーザ（利用者）１４の入場を管理する場所であり、例えば、建物内、工場敷地やコンサート等のイベント会場などに設定することができる。管理区域１２内には１又は複数の指定区域１６が設定される。管理区域１２が会社の建物である場合には、社員などであるユーザ１４が所属する部署の部屋が指定区域１６となり得る。管理区域１２が工場敷地である場合には、例えば、敷地内の建物又は建物内の部屋を指定区域１６とすることができる。また管理区域１２がイベント会場である場合には会場に設定した座席ブロックを指定区域１６とすることができる。管理区域１２の入口から指定区域１６の入口までには或る程度の距離、空間が設けられる。以下、管理区域１２のうち指定区域１６以外の領域を非指定領域と呼ぶことにする。

本実施形態では管理区域１２は会社の建物とし、指定区域１６は各部署などの部屋として説明する。これに対応して以下、管理区域１２への入場を入館と称し、指定区域１６への入場を入室と称する。この場合、非指定領域として例えば、建物入口付近のエントランスホールや廊下などが存在し得る。

管理区域１２の入口にはゲート２０が設置され、指定区域１６の入口にはドア２２が設けられる。例えば、ゲート２０は人感センサを備え、ゲート２０を通過しようとする者を検知し、認証を得ずに通過しようとする者（侵入者）をブロックしたり、アラームを発したりする機能を有する。なお、ゲート２０を通過しようとする者の検知は監視カメラの画像にて行うこともできる。また、管理区域１２内の人の追跡は監視カメラの画像を用いて行うことができる。

例えば当該会社の社員が本システムのユーザ１４となり、認証器２はユーザ１４それぞれに与えられ、複数台存在し得る。また、訪問者などは受け付け窓口などで認証器２を借りることができる。認証器２はユーザ１４がゲート２０を通過して管理区域１２に入る（入館する）際、及びさらにドア２２を解錠して指定区域１６に入る（入室する）際に認証を受けるために用いられる。本実施形態の入場管理システムでは、管理区域１２への入館、指定区域１６への入室を利用者による所定行為とし、認証器２を利用してその許否を判定する。認証器２はユーザ１４に装着されて利用される。例えば、本実施形態では認証器２はリストバンド型であり、ユーザ１４の手首に装着することができる。なお、図１では認証器２を手首に装着しているユーザ１４と、認証器２をカバンに入れて携行しているユーザ１４とを示している。なお、認証器２は、装着された状態で例えば、社員と訪問者との区別などが可能なように色や形態を異ならせることができる。

後述するように認証器２は無線タグ、無線通信機能を内蔵し、管理区域１２の入口及び指定区域１６の入口に設置されたタグリーダ８は当該無線タグの情報を読み取って管理主装置６に送信し、また無線中継器１０は認証器２と管理主装置６との間の無線通信を中継するために必要に応じて設置される。

以下、本システムの主要な構成要素について個別に説明する。

図２は認証器２の概略の構成を示すブロック図である。認証器２は無線タグ３０、装着センサ３２、生体情報センサ３４、動きセンサ３６、無線通信部３８、出力部４０、制御部４２、記憶部４４及びバッテリ４６を有する。上述したように認証器２は手首に装着されるリストバンド型（環状）とし、認証器２の本体には可撓性を持つゴムや樹脂等の素材が用いられる。したがって、手首への着脱が容易であり、手首に巻きつけて装着させると適度に手首と密着固定される。

無線タグ３０は識別信号を発信する発信器であり、バッテリ４６からの供給電力を使用し、タグリーダ８との間で１〜数メートルの距離で無線通信を行う。具体的には、無線タグ３０は、自己を他の無線タグから識別可能とする識別コード（タグ識別情報）としてタグＩＤを記憶しており、タグリーダ８から所定周波数の質問波を受信すると、その質問内容に応じて自己のタグＩＤ、認証器２の装着状態（装着フラグ）、或いは生体認証の結果（生体認証フラグ）を含む。

装着センサ３２は、認証器２がユーザ１４に装着されていることを検知する装着検知手段である。本実施形態では認証器２は手首に装着されるリストバンドであり、装着センサ３２は装着時に近接する人体を検知する。例えば、装着センサ３２として静電容量型や焦電型の近接センサを用いることができる。なお、リストバンドの端部を装着時に接続させる構造とし，端部同士の接続を接点スイッチ又は通電状態により検知する等、他の方法を採用することもできる。

生体情報センサ３４は、ユーザ１４を識別し生体認証に用いることができる生体情報を取得するセンサである。生体情報センサ３４は基本的には、認証器２の装着箇所の近傍における人体から生体情報を検知する。例えば、リストバンド型の認証器２は、近赤外線を用いて手首の静脈パターンを撮影する生体情報センサ３４を搭載する。なお、取得しようとする生体情報に応じて生体情報センサ３４の種類及び認証器２の装着形態は変更することができる。例えば、指輪型の認証器として指の静脈パターンを用いてもよい。また、生体情報を指紋パターンとし、認証器を装着した状態における外側面に指紋センサを搭載することもでき、さらには生体情報を虹彩パターンとし、認証器２を生体情報センサ３４として虹彩を撮影するカメラを搭載した眼鏡型とすることもできる。

動きセンサ３６は、人体の装着部位の動きを検知するためのセンサであり、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサである。

無線通信部３８は管理主装置６との間でデータの送受信を行う。無線通信部３８は基本的には、無線タグ３０の読み取りに用いられるＮＦＣ (Near Field Communication)等の近距離無線よりも通信距離が長い通信技術を用いる。例えば、特定小電力無線を用いることができる。

出力部４０は制御部４２からユーザ１４へメッセージや所定の状態を通知するための手段である。例えば、出力部４０として、ＬＥＤや液晶表示デバイス等の表示手段や、ブザー、スピーカ等の音声出力手段、認証器２を振動させるバイブレータなどを用いることができる。本実施形態では、出力部４０として、認証器２側の状態や管理主装置６側から通知された状態を色で区別して表示するＬＥＤを搭載し、またブザー及びバイブレータを搭載する。

制御部４２は装着状態監視部５０、生体情報取得部５２及び生体認証部５４を有する。具体的には制御部４２はマイクロプロセッサを用いて構成され、当該プロセッサにて実行されるプログラムにより各種動作を実現し、例えば装着状態監視部５０、生体情報取得部５２及び生体認証部５４として機能する。

装着状態監視部５０は装着センサ３２の検知信号を入力し、認証器２がユーザ１４の身体に装着されているか否かを監視する装着状態監視手段である。また、生体認証部５４の認証結果を受けて装着状態が正しく維持されているか否か、すなわち装着状態の異常を判定する。本実施形態において装着状態の異常とする状況は、取り外しを検知することなく認証器２から手首から脱着（不正取外し）された状況や、不正取外しされた認証器２を他人が装着している状況、ユーザ１４が装着していても初期の装着位置から大きくずれた位置に装着されており本人が装着を継続しているか確認できない状況、などである。

生体情報取得部５２は生体情報センサ３４を制御し、生体情報センサ３４と共に、認証器２を装着したユーザ１４から生体情報（被照合生体情報）を取得する生体情報取得手段を構成する。

生体認証部５４は、生体情報センサ３４で読み取った生体情報（取得生体情報）を記憶部４４に格納された登録生体情報７０と一致するか照合することで、ユーザ１４についての生体認証処理を行う生体認証手段である。生体認証処理の手法は画像パターンマッチングや抽出特徴点の一致度合い算出など、既知の手法を採用できる。なお、以下の説明では、生体情報を照合して一致判定することを「生体認証を行う」と表現し、生体認証が成功（成立）していることを「生体認証されている」と表現する場合がある。

本実施形態では後述するように、指定区域１６への入場許可（入室許可）の判定に際して生体認証の成立を要件とする。生体認証部５４は、照合処理として詳細照合処理と、粗照合処理との２つを使い分ける。生体認証部５４は、詳細照合処理により生体認証が成功した場合、その認証結果を後の入室許否判定に備えて保持しておき、認証器２が取り外される（脱着）か又は粗照合処理による生体認証が失敗すると認証結果を破棄する。なお、一定時間が経過すると認証結果を破棄してもよい。詳細照合処理は、ユーザ１４に対する入室許可のための生体認証を行う処理である。一方、粗照合処理は、詳細照合処理により生体認証されたユーザ１４に関し、その後に取得される生体情報について行われる照合処理である。詳細照合処理が入室許可に際しての本人確認のために比較的厳格な照合基準で行われるのに対し、粗照合処理は認証器２の装着主の不正な入れ替わり、又は認証器２の身体からの脱落を検知することを意図しており、詳細照合処理よりも緩やかな照合基準で行われる。つまり、装着主がユーザ１４本人のままであれば認証器２の装着位置が多少ずれてしまっていても粗照合処理で容易に生体認証されるのに対し、装着主が他人に入れ替わっていると照合基準を緩和した粗照合処理でも生体認証されにくい。このように粗照合処理は他人可能性を判断することに主眼を置く処理である点で詳細照合処理と相違する。

記憶部４４は、制御部４２にて用いる各種制御プログラムや、自己を識別する識別情報等を記憶する。記憶部４４により記憶される識別情報には、例えば、認証器２に付与された端末ＩＤ（タグＩＤ）や通信用アドレスが含まれる。また、記憶部４４には、認証器２の所有者から予め取得した生体情報である登録生体情報７０や、生体情報取得部５２により取得された生体情報である取得生体情報７２や、認証器２の状態（例えば装着フラグや生体認証フラグ）及び管理装置４から通知された状態（例えば許否判定の結果）が格納される。登録生体情報７０は認証器２が利用者に貸与される以前に書き込まれる生体情報であり、取得生体情報７２は予め定められた１又は所定数を上限として随時更新される生体情報である。

バッテリ４６は、認証器２の各部に駆動電力を供給する内蔵電源である。

図３は管理装置４の概略の構成を示すブロック図である。管理区域１２の入口のタグリーダ８を管理区域タグリーダ８ａとし、指定区域１６の入口のタグリーダ８を指定区域タグリーダ８ｂとする。管理区域タグリーダ８ａ、指定区域タグリーダ８ｂ及び無線中継器１０は管理主装置６と通信可能に接続される。

管理主装置６は、制御部８０、記憶部８２及び通信インターフェース８４を含んで構成される。通信インターフェース８４は、制御部８０と、タグリーダ８及び認証器２との通信を制御する。

制御部８０は、入館許否判定部９０、入室許否判定部９２及び帯同監視部９４を有する。具体的には制御部８０はＣＰＵ(Central Processing Unit)やマイクロプロセッサを用いて構成され、それらにて実行されるプログラムにより各種動作を実現し、例えば、上述の入館許否判定部９０、入室許否判定部９２及び帯同監視部９４として機能する。

入館許否判定部９０は管理区域１２へのユーザ１４の入場に際し、その許否を判定する手段である。入館許否判定部９０は認証器２から発信されたタグＩＤや装着フラグなどに基づき入館許否を判定する。

入室許否判定部９２は非指定領域から指定区域１６へのユーザ１４の入場に際し、その許否を判定する入場許否判定手段である。入室許否判定部９２は認証器２から発信されたタグＩＤや装着フラグ、或いは生体認証フラグなどに基づき入室許否を判定する。

帯同監視部９４は無線タグ３０からのタグＩＤ（識別信号）を受信して、管理区域１２へ入場するユーザ１４が認証器２を帯同しているか否かを監視する帯同監視手段である。なお、認証器２を帯同している状態は、認証器２がユーザ１４に装着された状態だけでなく、ユーザ１４が携行するカバンなどの中に認証器２を入れた状態などを含む。

記憶部８２は、例えば、無線タグ３０のタグＩＤを登録したテーブルや、制御部８０で実行される処理プログラムなどを記憶する。また、入館許否判定、入室許否判定の結果として通行履歴が記録される。

タグリーダ８はその周囲に存在する認証器２の無線タグ３０の検知及び識別に用いられる。具体的には、タグリーダ８は、その周囲領域へ質問波を周期的に送出し、それに対する無線タグからの応答波を検知することによって無線タグ３０を検出する。タグリーダ８は応答波を復調して、それを送信した無線タグ３０のタグＩＤを取得する。なお、ユーザ１４は多数であり得るため、アンチコリジョン機能（複数同時読み取り機能）を有するタグリーダ８を用いることが好適である。これにより、例えば、出勤時間帯に多数のユーザ１４がゲート２０を通過しようとする場合でも、それらの認証器２の無線タグ３０から、一斉かつ漏れなく、タグＩＤを取得することが可能となる。

［入場管理システムの動作］
次に本システムの動作について説明する。

図４は認証器２の装着検知状態での動作を示す概略のフロー図である。装着状態監視部５０は装着センサ３２の出力を監視し、装着センサ３２が人に認証器２が装着されたことを検知しない状態では、例えば記憶部４４に格納される装着フラグをリセット状態とする。この状態では認証器２はスリープモードに設定され、消費電力を抑制する。なお、スリープ状態でも無線タグ３０はタグリーダ８からの質問波に対して応答波を返す。

装着センサ３２が人への認証器２の装着を検知するとスリープモードは解除され、図４に示す動作を開始し、装着状態監視部５０は装着フラグをセット状態とする（ステップＳ２）。例えば、出力部４０のＬＥＤは非装着状態では消灯し、装着状態となると白色で点灯する。生体情報取得部５２は生体情報センサ３４を制御して、装着している人から生体情報を読み取る（ステップＳ４）。生体認証部５４は読み取った生体情報を被照合生体情報として、これと記憶部４４に格納された登録生体情報７０と照合し類似度を求める（ステップＳ６）。この処理は詳細照合処理で行われる。その結果、類似度が予め定めた照合基準を満たし、被照合生体情報が登録生体情報７０と一致すると判断される場合には、生体認証が成立すると判定される（ステップＳ８にて「Ｙｅｓ」の場合）。また例えば、記憶部４４に格納される生体認証フラグがセット状態とされ（認証結果の保持）、また出力部４０のＬＥＤを青色で点灯させるなどしてユーザ１４に通知される（ステップＳ１０）。

読み取った生体情報で生体認証が不成立であった場合（ステップＳ８にて「Ｎｏ」の場合）、生体情報取得部５２、生体認証部５４は生体情報の読み取り及び認証処理を例えば所定回数だけ繰り返す。例えば、装着検知時に初期値“０”にセットされるカウンタを用いて反復回数を計数する。具体的には、Ｓ８で生体認証の不成立の場合はカウンタの値を“１”増加させ（ステップＳ１２）、予め定めた上限回数ＮＲ未満であれば（ステップＳ１４にて「Ｎｏ」の場合）、生体情報の読み取り（ステップＳ４）及び詳細照合処理（ステップＳ６）を行う。一方、カウント値が上限回数ＮＲに達した場合には（ステップＳ１４にて「Ｙｅｓ」の場合）、例えば、制御部４２は認証器２を使用禁止モードに設定し、認証器２の動作を停止させる（ステップＳ１６）。

なお、装着検知後、装着センサ３２が人から認証器２が取り外されたことを検知すると、装着状態監視部５０は装着フラグをリセット状態にする。この場合、装着状態監視部５０は生体認証フラグもリセットし、既に成立していた生体認証は無効とされるが、再度、装着すれば図４の処理が行われる。したがって、認証器２の装着時に生体認証されていれば認証器２が取り外されるまでは同一人物が使用していると擬制し、生体認証の成立を維持する。一方、ステップＳ１６にて認証器２を使用禁止にする場合には、その後、認証器２を取り外し、改めて装着し直しても使用禁止は解除しないようにする。

詳細照合処理による生体認証が成立した場合は（ステップＳ８にて「Ｙｅｓ」の場合）ステップＳ１０の処理後、粗照合処理の反復が開始される（ステップＳ２０〜Ｓ２４）。具体的には、生体情報センサ３４、生体情報取得部５２は、予め定められた監視周期で被照合生体情報の取得を繰り返す（ステップＳ２０）。生体認証部５４は被照合生体情報が得られるたびに、粗照合処理を行う（ステップＳ２２）。ステップＳ２０，Ｓ２２は粗照合処理にて一致と判断され生体認証の成立（装着状態の維持）が判定される間（ステップＳ２４にて「Ｙｅｓ」の場合）繰り返される。

一方、粗照合処理Ｓ２２にて不一致と判断され生体認証の不成立が判定されると（ステップＳ２４にて「Ｎｏ」の場合）、装着状態監視部５０は認証器２の装着状態が異常であると判定し（ステップＳ２６）、指定区域１６への不正入室が許容されることを防ぐため記憶部４４の生体認証フラグをリセットする（ステップＳ２８）。そして、装着異常が発生したことを無線中継器１０を介して管理主装置６へ通報する（ステップＳ３０）。装着異常の通知を受けた管理主装置６は、管理者用モニタ（図示せず）を介してシステム管理者や警備員に報知する。なお、装着異常と判定した時点では装着異常状態であることを記録しておくに留め、次に管理区域１２または指定区域１６を入退場する際のタグリーダ８との通信時に装着異常を送信し、タグリーダ８側で警報を発する構成とすることもできる。

例えば、粗照合処理Ｓ２２では、被照合生体情報と登録生体情報７０（照合用生体情報）との位置合わせの精度に関する照合基準が詳細照合処理よりも緩和される。具体的には、被照合生体情報及び登録生体情報７０の静脈パターンの特徴点を照合するに際し、両パターン間の特徴点の一致度合いを算出する前処理として両パターン間の位置・角度のずれを補正する位置合わせが行われる。粗照合処理では、この位置合わせの許容範囲、すなわち位置や角度の調整幅が詳細照合処理より緩く設定される。例えば、詳細照合処理では位置合わせの許容回転角が２０°であるのに対し、粗照合処理では利用者の動きによる装着位置のずれを吸収するために許容回転角を４０°とする。このように、粗照合処理では詳細照合処理よりも位置合わせに大きな誤差を許容して両パターンの照合が行われる。また、位置合わせの許容範囲に代えて、或いは併用して、静脈パターンの一致／不一致を判断する類似度のしきい値を、詳細照合処理よりも粗照合処理で低く設定してもよい。詳細照合では他人は当然に不一致になることが期待される一方、本人の棄却率も大きくなる。これに対して、詳細照合で本人確認され、その後も取り外しが検知されていない状況では、基本的には同一人物が装着し続けている可能性が高いと考えられる。よって、粗照合では他人でも一致となる可能性が高まるものの本人は一般には一致することが期待される。この粗照合で不一致になるのは他人であるか、本人であっても装着状態が異常である場合であり、他人と判断しても誤報とはなりにくいし、仮にユーザ１４本人であるとしても異常として処理する妥当性がある。

生体認証部５４は、粗照合処理における被照合生体情報と登録生体情報７０との不一致度に従って監視周期を変化させるように構成することも可能である。例えば、不一致度は粗照合処理で得られた類似度と一致／不一致の判定のしきい値との差で定義することができる。類似度が低くしきい値との差が小さいほど、監視周期を短くし、監視を強化することで他人への認証器２の受け渡しなどの不正行為を検知し易くなり、また当該行為の発生を迅速に検知できる。また、認証器２が普通に装着されていれば類似度はそれほど低くならないことが期待されるので、通常は比較的長い監視周期とされ、照合処理に伴う認証器２のバッテリ４６の消耗を抑制することができる。なお、生体認証の不成立の判定（ステップＳ２４）は、粗照合処理が複数回連続して失敗した場合としてもよい。この場合、粗照合処理で不一致判定したとき、次の粗照合までの監視周期を短くするとともに、粗照合が失敗したことを出力部４０にて利用者へ通知する。これにより利用者は認証器２の位置ずれを修正し、装着異常と誤判定される事態を防ぐことができる。

図５は管理装置４の動作を示す概略のフロー図である。図６は管理主装置６からの要求に対する認証器２の動作を示す概略のフロー図である。図７は認証器２における装着監視処理の動作を示す概略のフロー図である。以下、処理を指すステップの記号“Ｓ＃”におけるステップ番号＃は、図５に示す管理装置４の動作については１００番台を付し、図６に示す認証器２の動作については２００番台を付し、図７に示す認証器２の動作については３００番台を付して、これらの図を参照しつつ、本システムの動作を説明する。

認証器２は、管理区域タグリーダ８ａから発信される質問波を受信すると、図６に示される動作を開始する。

認証器２は管理区域タグリーダ８ａから質問波を受信すると、記憶部４４に格納しているタグＩＤ及び装着フラグの値を認証用データとして無線タグ３０により送信する（ステップＳ２００）。このときスリープモードにある場合はスリープモードは解除される。

管理装置４側では、ゲート２０を通過しようとする者について管理区域タグリーダ８ａが無線タグ３０を検知すると（ステップＳ１００にて「Ｙｅｓ」の場合）、管理区域タグリーダ８ａは無線タグ３０から受信したタグＩＤを管理主装置６に送る。管理主装置６では帯同監視部９４が、受信したタグＩＤが記憶部８２に登録されている認証器２のタグＩＤであるかを調べる。そして、タグＩＤが登録されているものであれば、入場者は認証器２を帯同したユーザ１４であると判断される（ステップＳ１０２にて「Ｙｅｓ」の場合）。この場合、入館許否判定部９０は、当該ユーザ１４を無線タグ３０のタグＩＤのみに基づいて認証し、入館許可を判定する（ステップＳ１０４）。そして、入館許否判定部９０は入館許可したことを当該認証器２に通知する（ステップＳ１０６）。

タグＩＤによる認証がされた場合（ステップＳ１０２にて「Ｙｅｓ」の場合）には、さらに管理主装置６は受信した認証用データにて認証器２の装着状態を確認する。

管理主装置６は認証器２が装着状態である場合には（ステップＳ１０８にて「Ｙｅｓ」の場合）、装着状態であることを把握した上で入館許可していることを示す状態（グリーンステータスと呼ぶことにする）を記憶部８２に記録する（ステップＳ１１０）。

一方、認証器２が未装着状態である場合には（ステップＳ１０８にて「Ｎｏ」の場合）、管理主装置６は認証器２に対し装着に関する監視指示を送信する（ステップＳ１１２）。この場合には、管理主装置６は、未装着状態であるが入館許可していることを示す状態（イエローステータスと呼ぶことにする）、及び入館許可時刻を記憶部８２に記録する（ステップＳ１１０）。

記憶部８２に登録されたタグＩＤが入場者から検知されない場合は、当該入場者は無線タグ３０のタグＩＤによる認証を受けられない（ステップＳ１０２にて「Ｎｏ」の場合）。この場合、入館許否判定部９０は入館不許可を判定する（ステップＳ１１４）。この入館不許可の判定は当該未登録の認証器２に通知される（ステップＳ１１６）。

認証器２は、管理主装置６がグリーンステータスと判断した場合には、管理主装置６から入館許可通知を受信し（ステップＳ２０２にて「Ｙｅｓ」の場合）、かつ監視指示を受信しない（ステップＳ２０４にて「Ｎｏ」の場合）。この場合、認証器２は例えば、出力部４０のＬＥＤを緑色に点灯してユーザ１４に通知する（ステップＳ２０６）。

また、認証器２は、管理主装置６がイエローステータスと判断した場合には、管理主装置６から入館許可通知を受信し（ステップＳ２０２にて「Ｙｅｓ」の場合）、かつ監視指示を受信する（ステップＳ２０４にて「Ｙｅｓ」の場合）。この場合、認証器２は例えば、出力部４０のＬＥＤを黄色に点灯してユーザ１４に通知し（ステップＳ２０８）、装着監視処理Ｓ２１０を実行する。

また、認証器２は、認証用データを送信した後、管理主装置６から入館不許可通知を受信した場合（ステップＳ２０２にて「Ｎｏ」の場合）、例えば、出力部４０のＬＥＤを赤色に点灯してユーザ１４に通知する（ステップＳ２１２）。

ここで図７を用いて装着監視処理Ｓ２１０を説明する。認証器２は管理主装置６から監視指示を受信すると、装着状態監視部５０が装着監視処理を開始する。装着状態監視部５０は管理主装置６から通知される入館許可時刻、又は監視指示の受信時刻からの経過時間Ｔを計時しつつ、装着センサ３２の出力を監視する。

装着状態監視部５０は経過時間Ｔが所定の猶予時間（第１監視期間）Ｔ１に達するまでに（ステップＳ３００にて「Ｎｏ」の場合）装着が検知されるかを監視する（ステップＳ３０２）。装着が検知されずに（ステップＳ３０２にて「Ｎｏ」の場合）ＴがＴ１に達すると（ステップＳ３００にて「Ｙｅｓ」の場合）、装着状態監視部５０は非装着信号を出力し、ユーザ１４に認証器２の装着を指示する目的で例えば、出力部４０のブザーやバイブレータを動作させて、ユーザ１４に警告をする（ステップＳ３０４）。

その後、装着状態監視部５０は経過時間Ｔが所定の上限時間（第２監視期間）Ｔ２（＞Ｔ１）に達するまでは（ステップＳ３０６にて「Ｎｏ」の場合）、装着検知の監視を継続する（ステップＳ３０２）。その結果、装着が検知されずに（ステップＳ３０２にて「Ｎｏ」の場合）ＴがＴ２に達すると（ステップＳ３０６にて「Ｙｅｓ」の場合）、装着状態監視部５０は異常と判断し例えば、無線通信部３８を介して管理主装置６に通報して装着監視処理を終了する（ステップＳ３０８）。例えば、管理主装置６は当該異常の通報を受けた場合、入館許可を取消し、以降その認証器２による認証を受け付けなくする。また、認証器２自身を使用禁止モードに設定させてもよい。

異常通報を受けた管理主装置６は入館許可の取消を無線中継器１０を介して認証器２に通知すると共に、入館不許可であることを示す状態（レッドステータスと呼ぶことにする）を記憶部８２に記録する。また、この場合、管理主装置６は警備員等に不審者検知を知らせ対処を促す等の動作を行うことができる。認証器２は入館許可の取消の通知を受けた場合には例えば、出力部４０のＬＥＤの発光を黄色から赤色に切り換えてユーザ１４に通知する。

一方、経過時間ＴがＴ２に達するまでに装着が検知された場合は（ステップＳ３０２にて「Ｙｅｓ」の場合）、認証器２は図４を用いて説明した装着検知時の動作を実行すると共に（ステップＳ３１０）、再び装着状態の変化を監視する（ステップＳ３０２）。このとき、認証器２は例えば出力部４０のＬＥＤの発光を黄色から緑色に切り換えてユーザ１４に通知する。

以上、管理装置４側にて管理区域タグリーダ８ａが無線タグ３０を検知した場合（ステップＳ１００にて「Ｙｅｓ」の場合）の動作を説明した。次に、指定区域タグリーダ８ｂが無線タグ３０を検知した場合（ステップＳ１５０にて「Ｙｅｓ」の場合）の動作を説明する。

認証器２は指定区域タグリーダ８ｂからの質問波を受けると、スリープモードの場合は解除し、記憶部４４に格納しているタグＩＤ、装着フラグ及び生体認証フラグの値を認証用データとして無線タグ３０により送信する。

指定区域１６の入口に設置された指定区域タグリーダ８ｂは、無線タグ３０から受信したタグＩＤを管理主装置６に送る。管理主装置６の入室許否判定部９２は、受信したタグＩＤが、当該指定区域１６への入室を許可されたユーザ１４の認証器２のものとして記憶部８２に登録されているかを調べる。そして、タグＩＤが登録されているものであればタグＩＤによる認証が成立する（ステップＳ１５２にて「Ｙｅｓ」の場合）。この場合、管理主装置６は認証用データにて認証器２の装着状態を確認する（ステップＳ１５４）。

入室許否判定部９２は、認証器２が装着状態であり（ステップＳ１５４にて「Ｙｅｓ」の場合）、かつ生体認証フラグがセット状態である場合に（ステップＳ１５６にて「Ｙｅｓ」の場合）、指定区域１６への入場許可（入室許可）と判定する（ステップＳ１６０）。そして、入室許否判定部９２は入室許可したことを当該認証器２に通知する（ステップＳ１６２）。例えば、当該通知を受けた認証器２は、ＬＥＤを緑色で所定時間点滅させて、入室許可されたことをユーザ１４に通知する。また管理主装置６は記憶部８２への状態記録を行う（ステップＳ１６４）。例えば、管理主装置６は記憶部８２にグリーンステータスの情報に加えて、指定区域１６へ入場したこと、及びその時刻を記録する。また管理主装置６は入室許可を与えたユーザ１４が入ろうとする指定区域１６のドア２２を所定時間解錠する。

一方、タグＩＤの認証が不成立であった場合（ステップＳ１５２にて「Ｎｏ」の場合）、非装着状態であった場合（ステップＳ１５４にて「Ｎｏ」の場合）、及び生体認証されていない場合（ステップＳ１５６にて「Ｎｏ」の場合）は、入室許否判定部９２は入室を許可しない（ステップＳ１７０）。入室不許可の通知を受けた認証器２は、例えば出力部４０のＬＥＤを赤色に点灯してユーザ１４に通知する。

管理主装置６はステップＳ１００，Ｓ１５０それぞれのイベントの発生時における処理が終了した場合や、それらいずれのイベントも起こらなかった場合（ステップＳ１５０にて「Ｎｏ」の場合）には、図５のフローの最初に戻り、イベントの発生の監視を継続する。

上述したように、本発明に係る入場管理システムは、ユーザ１４に装着される認証器２を用いて入場管理を行うものであるが、管理区域１２への入場に際しては、無線タグ３０による認証がされれば、認証器２が装着されていなくてもユーザ１４の入場を許可する。これにより、管理区域１２の入口でユーザ１４が認証器２を装着しようとすることによる混雑の発生を回避することができる。

また、認証器２が装着されている間は生体認証されたことを保持し、入室許可の判定に生体認証結果を用いることで、指定区域１６への入場を好適に管理できる。特に、認証器２の装着後は装着センサ３２が認証器２の取り外しを検知し損ねても、粗照合で装着主の入れ替わりなどを監視するので、指定区域１６への入場許可の精度・信頼度を確保することができる。

［変形例］
上述の実施形態では、認証器２がユーザ１４に装着されているか否かを監視する装着状態監視手段は認証器２に搭載したが、これを管理主装置６に搭載することもできる。この場合、装着センサ３２の出力を認証器２から管理主装置６へ無線送信し、管理主装置６にて装着の有無の判断を行う。

また、装着検知手段も管理装置４側に設けることができる。例えば、認証器２がユーザ１４の見えやすい部位に装着される場合において、管理区域１２等に設置した監視カメラの画像にて認証器２の像を検出し、ユーザ１４の像との位置関係に基づいて認証器２の装着を検知することもできる。

さらに、生体認証部５４は、詳細照合処理では照合用生体情報としてユーザ１４から予め取得され登録された登録生体情報７０を用い、粗照合処理では照合用生体情報としてユーザ１４が認証された詳細照合処理において使用された被照合生体情報（取得生体情報）を用いる構成とすることができる。この構成では、図４に示すステップＳ８にて生体認証が成立した場合の被照合生体情報を粗照合に用いる参照生体情報として記憶部４４に格納し、粗照合処理ではこれを照合用生体情報として用いる。登録生体情報７０はその登録時にどのような位置・角度で読み取ったかはわからず、また登録からの期間が長くなるとユーザ１４の生体情報に経時変化が生じている可能性もある。これに対し、詳細照合処理での被照合生体情報は粗照合処理での被照合生体情報と位置・角度など装着状態が近いことが期待でき、また時間的にも近い。よって、上述の構成では本人が棄却される可能性をより低減でき、好適に他人や異常装着を検知できる。

また、上述の実施形態では、指定区域１６への入室許否判定でのみ生体認証の成否を確認する構成としたが、管理区域１２への入館許否判定にて生体認証の成否を確認する構成としてもよい。この場合、認証器２はユーザ１４が管理区域１２に入館する前に装着される。

以上、入場管理システムに本発明の認証システム及び認証器を適用した実施形態について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、コンピュータのログイン管理や、自動販売機等における年齢確認、イベントの入場者確認用のチケットなど、本人確認が必要な様々なシーンに適用可能である。

２認証器、４管理装置、６管理主装置、８タグリーダ、１０無線中継器、１２管理区域、１４ユーザ、１６指定区域、２０ゲート、２２ドア、３０無線タグ、３２装着センサ、３４生体情報センサ、３６動きセンサ、３８無線通信部、４０出力部、４２制御部、４４記憶部、４６バッテリ、５０装着状態監視部、５２生体情報取得部、５４生体認証部、７０登録生体情報、７２取得生体情報、８０制御部、８２記憶部、８４通信インターフェース、９０入館許否判定部、９２入室許否判定部、９４帯同監視部。

Claims

生体認証機能を持つ装着型の認証器を用い、当該認証器の認証結果に基づき利用者による所定行為の許否を判定する認証システムであって、
前記認証器が前記利用者に装着されていることを検知する装着検知手段と、
利用者に装着された状態にて当該利用者の生体情報を取得する生体情報取得手段と、
前記取得した取得生体情報と照合用生体情報との詳細照合処理または当該詳細照合処理より緩やかな照合基準で行う粗照合処理により前記利用者について生体認証を行う生体認証手段と、
前記詳細照合処理による生体認証が成功したことを示す認証結果を前記認証器が装着されている状態において保持する記憶手段と、
前記粗照合処理にて不一致が判定されると、前記認証器の装着状態が異常であると判定する装着状態監視手段と、
を有し、
前記生体認証手段は、前記装着を検知したとき前記詳細照合処理による生体認証を行い、前記認証結果を保持しているときは所定の監視周期で前記粗照合処理による生体認証を行うこと、
を特徴とする認証システム。
請求項１に記載の認証システムにおいて、
前記粗照合処理の前記照合基準は、前記取得した生体情報と前記照合用生体情報との位置合わせの許容範囲が前記詳細照合処理よりも緩和されていること、を特徴とする認証システム。
請求項１に記載の認証システムにおいて、
前記生体認証手段は、前記粗照合処理における不一致度に従って前記監視周期を変化させること、を特徴とする認証システム。
請求項１に記載の認証システムにおいて、
前記詳細照合処理では、前記照合用生体情報として予め登録された生体情報を用い、
前記粗照合処理では、前記照合用生体情報として、前記詳細照合処理による生体認証が成功したときの前記取得生体情報を用いること、
を特徴とする認証システム。
利用者に装着され、生体認証により装着者が正規の利用者であるか判定する認証器であって、
当該認証器が利用者に装着されていることを検知する装着センサと、
利用者に装着された状態にて当該利用者の生体情報を取得する生体情報センサと、
前記取得した生体情報と照合用生体情報との詳細照合処理または当該詳細照合処理より緩やかな照合基準で行う粗照合処理により前記利用者について生体認証を行う生体認証手段と、
前記詳細照合処理による生体認証が成功したことを示す認証結果を前記認証器が装着されている状態において保持する記憶手段と、
前記粗照合処理にて不一致が判定されると、前記認証器の装着状態が異常であると判定する装着状態監視手段と、
を有し、
前記生体認証手段は、前記装着を検知したとき前記詳細照合処理による生体認証を行い、前記認証結果を保持しているときは所定の監視周期で前記粗照合処理による生体認証を行うこと、
を特徴とする認証器。