JP2019008702A - 認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生体認証を利用した認証装置において、サービス利用におけるユーザー利便性を向上させることができる装置を提供する。【解決手段】ユーザーの生体情報を取得する取得部と、予め登録された生体情報を格納する格納部と、取得部で取得された生体情報と格納部に格納されている生体情報とを比較し、双方の生体情報の類似度に基づいた認証判定値を求める処理部と、異なるサービスがそれぞれ割り当てられた複数の閾値と認証判定値とに基づいて、ユーザーに提供可能なサービスを決定する決定部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、生体認証を利用した認証装置に関する。

例えば特許文献１乃至３に、人の生体的な特徴（生体情報）によって本人であるか否かの判断を行ういわゆる生体認証を利用して、ユーザーにサービスを提供する装置が、開示されている。生体情報には、顔、指紋、虹彩、及び静脈などの身体的外観に基づく身体的特徴と、音声や署名などの行動特性に基づく行動的特徴とがある。

生体認証の成功／失敗の判定に用いられる閾値は、本人の認証を失敗してしまう本人拒否の割合（本人拒否率）と、他人の認証を成功させてしまう他人許容の割合（他人許容率）とを考慮して、最適な値に設定されることが望ましい。

特開２００３−２３７５０４号公報 国際公開第２００９／０９６４７５号 特開２０１５−１７０１０１号公報

通常の生体認証処理では、高セキュリティ性を確保するために、生体認証の成功／失敗の判定に用いられる閾値が、最も高いセキュリティが求められるサービスに合わせて高いレベルで設定される。このため、セキュリティ性がそれほど重要でないサービスの使用に際しては、高いレベルの閾値による生体認証処理が過剰となる虞がある。

例えば、顔認証においてメガネを付けた程度であれば認証を成功してもよい場面であっても、設定している閾値が高いためマスクを外した正確かつ精細な生体情報で再認証しなければならないなど、過剰な生体認証処理はユーザーの利便性を低下させる。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、サービス利用におけるユーザー利便性を向上させることができる認証装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、生体認証を利用した認証装置であって、ユーザーの生体情報を取得する取得部と、予め登録された生体情報を格納する格納部と、取得部で取得された生体情報と格納部に格納されている生体情報との類似度に基づいた認証判定値を求める処理部と、異なるサービスがそれぞれ割り当てられた複数の閾値と認証判定値とに基づいて、ユーザーに提供可能なサービスを決定する決定部と、を備えることを特徴とする。

この本発明の一態様による認証装置では、提供されるサービスに求められるセキュリティのレベルに応じて、サービスに異なる複数の閾値を予め割り当てておく。そして、ユーザーの生体情報の類似度に基づいた認証判定値が複数の閾値のうちどの閾値を満足するかによって、このユーザーに提供可能なサービスを決定する。

この制御によれば、例えば、セキュリティ性がそれほど重要でないサービスに対して低いレベルの閾値を設定しておくことで、読み取られたユーザーの生体情報がそれほど正確かつ精細でなくても、算出された認証判定値が閾値を満足して生体認証が成功する確率を上昇させることができる。よって、セキュリティ性がそれほど重要でないサービスを容易な認証で使用することができるため、サービス利用におけるユーザー利便性が向上する。

また、この一態様においては、複数の閾値のうち、ユーザーの生体情報の類似度に基づいた認証判定値が満足する全ての閾値に割り当てられたサービスを、ユーザーに提供可能なサービスとして決定することができる。

例えば、決定部は、第１閾値に第１レベルのサービスを、第２閾値に第２レベルのサービスを、第３閾値に第３レベルのサービスを、それぞれ割り当てておいて、認証判定値が第３閾値以上かつ第２閾値未満である場合には、第３レベルをユーザーに提供可能なサービスとして決定し、認証判定値が第２閾値以上かつ第１閾値未満である場合には、第２レベル及び第３レベルをユーザーに提供可能なサービスとして決定し、認証判定値が第１閾値以上である場合には、第１レベル、第２レベル、及び第３レベルをユーザーに提供可能なサービスとして決定することができる。これにより、ユーザー利便性がさらに向上する。

上記生体情報は、顔、指紋、虹彩、網膜、声紋、静脈、及びＤＮＡの情報の少なくとも１つを含むことができる。また、本発明の一態様による認証装置は、車両に搭載されてもよい。認証装置が車両に搭載される場合、取得部は、車室内に設置された読み取りデバイスで読み取られたユーザーの生体情報を取得するようにしてもよい。

また、本発明の他の一態様は、生体認証を利用した認証装置のプロセッサが実行する認証方法であって、プロセッサは、ユーザーの生体情報を取得し、取得された生体情報と予め登録された生体情報との類似度に基づいた認証判定値を求め、異なるサービスがそれぞれ割り当てられた複数の閾値と認証判定値とに基づいて、ユーザーに提供可能なサービスを決定することを特徴とする。

この本発明の他の一態様による認証方法では、提供されるサービスに求められるセキュリティのレベルに応じて、サービスに異なる複数の閾値を予め割り当てておく。そして、ユーザーの生体情報の類似度に基づいた認証判定値が複数の閾値のうちどの閾値を満足するかによって、このユーザーに提供可能なサービスを決定する。

この認証方法によれば、例えば、セキュリティ性がそれほど重要でないサービスに対して低いレベルの閾値を設定しておくことで、読み取られたユーザーの生体情報がそれほど正確かつ精細でなくても、算出された認証判定値が閾値を満足して生体認証が成功する確率を上昇させることができる。よって、セキュリティ性がそれほど重要でないサービスを容易な認証で使用することができるため、サービス利用におけるユーザー利便性が向上する。

以上述べたように、本発明によれば、生体認証を利用した認証装置において、サービス利用におけるユーザー利便性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る認証装置の構成を説明する概略図 閾値に割り当てられたサービスの一例を示す図 認証装置の認証処理部が実行する認証処理の手順を説明するフローチャート

［概要］
本発明は、生体認証を利用した認証装置である。この装置では、提供するサービスに求められるセキュリティ性に応じて、各サービスに閾値を予め割り当てておく。そして、ユーザー認証が成功した時には、ユーザーの生体情報の類似度に基づいて算出される認証判定値が満足する閾値に割り当てられたサービスをユーザーに提供可能なサービスとして決定する。これにより、セキュリティ性がそれほど重要でないサービスを容易な認証で使用することができるため、ユーザー利便性が向上する。

［認証装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る認証装置１０の構成を説明する概略図である。図１に示す本実施形態に係る認証装置１０は、生体情報取得部１１と、生体情報格納部１２と、認証処理部１３と、サービス決定部１４と、を備えている。

以下に示す本実施形態では、乗用車などの車両に認証装置１０が設置され、サービスとして車両の操作の提供が行われる場合を一例に、本発明を説明する。なお、本実施形態に係る認証装置１０は、本実施形態で説明する車両以外にも、例えば、建物や部屋などの予め定められた領域への入退室を許可したり、現金自動預け払い機（ＡＴＭ）などにおいて金銭の引き出しや振り込みを許可したりするといった、サービスの提供にあたって生体認証処理を必要とする様々な場所に設置可能である。

生体情報取得部１１は、人の生体情報を取得することができる。より具体的には、生体情報取得部１１は、車両を利用するユーザーによって入力された生体情報（以下「入力生体情報」という）を取得することができる。入力生体情報は、車室内外に１つ又は複数設置された所定の読み取りデバイス（図示せず）で読み取ることができる。生体情報としては、人の顔、指の指紋や静脈、眼球の虹彩、網膜、声紋、及びＤＮＡなどが考えられる。

例えば、この読み取りデバイスには、車両のダッシュボードやインストルメントパネル付近に設置されて、着座した乗員の顔画像を取得できるカメラセンサーなど、を用いることができる。また例えば、読み取りデバイスには、車両のドアハンドル付近に設置されて、指紋を検出できる指紋センサーなど、を用いることができる。生体情報取得部１１によって取得された入力生体情報は、認証処理部１３へ出力される。なお、読み取りデバイスには、上述したもの以外にも周知のデバイスを用いることが可能である。

生体情報格納部１２は、例えばメモリで構成され、人の生体情報を格納することができる。より具体的には、生体情報格納部１２は、登録された１人以上のユーザーの生体情報（以下「登録生体情報」という）を予め格納している。この登録生体情報は、生体情報取得部１１を介して事前に生体情報格納部１２へ格納されてもよいし、例えばスマートフォンからのデータ送信などによって生体情報取得部１１以外の構成から事前に生体情報格納部１２へ格納されてもよい。

認証処理部１３は、生体情報取得部１１で取得された入力生体情報と、生体情報格納部１２に格納されている登録生体情報とを比較する。そして、認証処理部１３は、入力生体情報と登録生体情報との類似度に基づいた認証判定値Ｄ（スコア）を求めることによって、車両を利用するユーザーの認証を行う。より具体的には、認証処理部１３は、双方の生体情報の類似度から求められる認証判定値Ｄがユーザーの本人性を認証する基準となる所定の閾値以上である場合に、車両を利用するユーザーの生体認証を成功と判断する。

このとき、認証処理部１３は、入力生体情報から抽出される特徴点が登録生体情報の特徴点とどの程度一致又は近似しているかなどに応じた認証判定値Ｄを、算出することができる。より具体的には、認証処理部１３は、双方の生体情報の間に一致又は近似している特徴点が多いほど、高い認証判定値Ｄを算出する。なお、生体情報から特徴点を抽出する手法には、周知の技術を適用することができるため、ここでの詳細な説明は省略する。

例えば、ある登録ユーザーを顔画像で生体認証する場合、読み取りデバイスであるカメラに対して正面を向いた顔画像の方が、カメラに対して少し斜めを向いた顔画像よりも特徴点が一致又は近似する箇所が多くなると考えられる。よって、正面を向いた顔画像の認証判定値Ｄは、少し斜めを向いた顔画像の認証判定値Ｄよりも高く算出される。また例えば、マスクやメガネをしていない顔画像の方が、マスクやメガネをしている顔画像よりも特徴点が一致又は近似する箇所が多くなると考えられる。よって、マスクやメガネをしている顔画像の認証判定値Ｄは、マスクやメガネをしていない顔画像の認証判定値Ｄよりも高く算出される。

このように、認証処理部１３は、登録生体情報と入力生体情報との間における類似度が大きいものと小さいものとの違いを、求める認証判定値Ｄの高さ（大きさ）を変化させることによって示すことができる。この認証処理部１３によって求められた認証判定値Ｄは、サービス決定部１４へ出力される。

サービス決定部１４は、入力生体情報について認証処理部１３で求められた認証判定値Ｄに基づいて、ユーザーに提供可能なサービスを決定する。ここで、サービスを決定するにあたり、サービス決定部１４は、異なるサービスがそれぞれ割り当てられた複数の閾値を有している。図２に、閾値に割り当てられたサービスの一例を示す。典型的には、以下に説明するように、提供されるサービスに求められるセキュリティ性に応じて閾値が設定される。

例えば、サービスとして車両の操作を考えた場合、車両のエンジン始動の許可や車載ナビゲーション装置を介した課金処理（ホテル予約、アプリ購入など）の許可には、最も高いセキュリティが要求される。よって、これらのサービス（第１レベル）に対しては、高い閾値（以下「第１閾値Ｔ１」という）が設定される。また、ユーザーのスマートフォンを介した車両に蓄積されたメールの確認やスケジュールの読み出しの許可には、ある程度高いセキュリティが要求される。よって、これらのサービス（第２レベル）に対しては、中間の閾値（以下「第２閾値Ｔ２」という。Ｔ２＜Ｔ１）が設定される。また、車両のシートポジション設定（カスタマイズ）の許可には、それほど高いセキュリティは要求されない。よって、このサービス（第３レベル）に対しては、低い閾値（以下「第３閾値Ｔ３」という。Ｔ３＜Ｔ２）が設定される。なお、サービス決定部１４が有する閾値は、３つに限られるものではなく、図２に示すようにサービスのレベル数ｎ（ｎは任意の整数）に応じて任意に設定可能である。

上記設定例において、認証処理部１３によって求められた認証判定値Ｄが、例えば第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を満足しなくても（超えなくても）第３閾値Ｔ３を満足する（超える）場合には、第３レベルのサービスがユーザーに提供可能であると判定される。すなわち、セキュリティ性が要求されないシートポジション設定などであれば、上述した顔画像を用いた生体認証においてカメラに対して正面を向き直したりマスクやメガネを外したりして再度認証処理を行うことなく、直ちに使用することができることになる。よって、サービス利用におけるユーザー利便性が向上する。

また、上記設定例において、認証処理部１３によって求められた認証判定値Ｄが、例えば第２閾値Ｔ２までしか満足しない（超えない）場合に車両のエンジンを始動するためには、上述した顔画像を用いた生体認証においてカメラに対して正面を向き直したりマスクやメガネを外したりして、第１閾値Ｔ１を満足する（超える）ための正確かつ精細な生体情報による認証処理が再度要求される。これによって、高いセキュリティが要求されるサービスに対しては、高い安全性が確保される。

上述した生体情報取得部１１、生体情報格納部１２、認証処理部１３、及びサービス決定部１４の全部又は一部は、典型的には中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）のようなプロセッサ、メモリ、及び入出力インターフェースなどを含んだ電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）として構成され得る。この電子制御ユニットは、メモリに格納された所定のプログラムをＣＰＵが読み出して実行することによって、上述した機能を実現することが可能である。

［認証装置による制御］
図３は、本発明の一実施形態に係る認証装置１０の認証処理部１３が実行する認証処理の手順を説明するフローチャートである。この図３では、第１レベル〜第３レベルのサービスについて第１閾値Ｔ１〜第３閾値Ｔ３が割り当てられている例を説明するが、本例以外の数で割り当てられるケースであっても本例と同様に処理可能なことは、図３から容易に理解されるであろう。

図３に示す認証処理は、例えば、生体情報取得部１１によってユーザーの生体情報が取得されることによって開始される。

ステップＳ３０１：この処理では、生体情報取得部１１で取得されたユーザーの生体情報（入力生体情報）と生体情報格納部１２に格納されている生体情報（登録生体情報）との類似度に基づいて、認証判定値Ｄが算出される。そして、認証判定値Ｄが算出されると、ステップＳ３０２に処理が進む。

ステップＳ３０２：この処理では、ステップＳ３０１で算出された認証判定値Ｄが、予め設けられた複数の閾値のいずれを満足するか否かが判断される。本実施例では、認証判定値Ｄが、第１閾値Ｔ１以上となるか、第２閾値Ｔ２以上かつ第１閾値Ｔ１未満となるか、第３閾値Ｔ３以上かつ第２閾値Ｔ２未満となるか、及び第３閾値Ｔ３未満となるか、が判断される。

認証判定値Ｄが第１閾値Ｔ１以上であると判断された場合（Ｄ≧Ｔ１）、ステップＳ３０３に処理が進む。認証判定値Ｄが第２閾値Ｔ２以上かつ第１閾値Ｔ１未満であると判断された場合（Ｔ１＞Ｄ≧Ｔ２）、ステップＳ３０４に処理が進む。認証判定値Ｄが第３閾値Ｔ３以上かつ第２閾値Ｔ２未満であると判断された場合（Ｔ２＞Ｄ≧Ｔ３）、ステップＳ３０５に処理が進む。認証判定値Ｄが第３閾値Ｔ３未満であると判断された場合（Ｔ３＞Ｄ）、ユーザー本人の認証が失敗したものと判定されて本認証処理が終了する。

ステップＳ３０３：この処理では、第１閾値Ｔ１に割り当てられた第１レベルのサービスが、ユーザーに提供可能なサービスとして決定される。本実施例では、上記第１閾値Ｔ１が割り当てられた第１レベルのサービスと共に、第１レベルのサービスよりもセキュリティが要求されない第２閾値Ｔ２が割り当てられた第２レベルのサービス及び第３閾値Ｔ３が割り当てられた第３レベルのサービスも、ユーザーに提供可能なサービスとして決定される。この決定によって、本認証処理が終了する。

ステップＳ３０４：この処理では、第２閾値Ｔ２に割り当てられた第２レベルのサービスが、ユーザーに提供可能なサービスとして決定される。本実施例では、上記第２閾値Ｔ２が割り当てられた第２レベルのサービスと共に、第２レベルのサービスよりもセキュリティが要求されない第３閾値Ｔ３が割り当てられた第３レベルのサービスも、ユーザーに提供可能なサービスとして決定される。この決定によって、本認証処理が終了する。

ステップＳ３０５：この処理では、第３閾値Ｔ３に割り当てられた第３レベルのサービスが、ユーザーに提供可能なサービスとして決定される。この決定によって、本認証処理が終了する。

［本実施形態の作用及び効果］
以上のように、本発明の一実施形態に係る認証装置１０によれば、提供されるサービスに求められるセキュリティ性の重要度に応じて、各サービスに異なる複数の閾値を予め割り当てておく。そして、ユーザーの生体情報の類似度に基づいて求められる認証判定値が満足する閾値に割り当てられたサービスをユーザーに提供可能なサービスとして決定する。

この制御によれば、例えば、セキュリティ性がそれほど重要でないサービス（第３レベルのシートポジション設定）に対して予め低い閾値（第３閾値Ｔ３）を設定しておくことで、読み取られたユーザーの生体情報がそれほど正確かつ精細でなくても、算出された認証判定値が低い閾値を満足する確率を上昇させることができる。よって、セキュリティ性がそれほど重要でないサービスを容易な認証で使用することができるため、サービス利用におけるユーザー利便性が向上する。

［応用例］
上記実施形態で説明した顔画像から認証処理を行うような場合には、カメラなどが生体情報として顔画像を常に取得しており、ユーザーは意識することなく認証処理が実行されることになる。このような場合には、現在どのレベルまで認証されているのか又はどのサービスが使用できるのかなどを示した情報を、ユーザーに提示してもよい。例えば、マルチインフォメーションディスプレイやナビゲーション装置の画面に、認証レベルの情報を表示したり、使用可能なサービスだけを表示したりすることによって、ユーザーに通知することができる。よって、ユーザー利便性をさらに向上させることができる。

また、例えばドア開錠のためにドアハンドルに設けられた指紋センサーのように、サービスを使用する際にその都度認証処理を要求するような場合には、認証された結果を所定の時間だけ維持するように制御してもよい。このように認証結果を時限制御すれば、例えば、登録ユーザーが高レベルの認証処理を成功させた後車両から離れたすきに、第三者がエンジンを始動させてしまうといったことを防止できる。よって、セキュリティ性をさらに向上させることができる。

また、サービスを使用する際にそのサービスに対応した専用の読み取りデバイスを用いて認証処理を行うような場合には、認証成功と判断するための閾値を予め固定的に設定しておくことも可能である。例えば、ドアミラーの角度を変更するためにミラー調整スイッチに設けられた指紋センサーから入力される生体情報の認証には、セキュリティが低い第３閾値Ｔ３を設定し、エンジン始動のためのスタートボタンに設けられた指紋センサーから入力される生体情報の認証には、セキュリティが最も高い第１閾値Ｔ１を設定する、ということが可能である。

本発明の認証装置は、生体認証を利用した認証装置に利用可能であり、特にサービス利用におけるユーザー利便性を向上させたい場合などに有用である。

１０ 認証装置
１１ 生体情報取得部
１２ 生体情報格納部
１３ 認証処理部
１４ サービス決定部

Claims (6)

1. 生体認証を利用した認証装置であって、
   ユーザーの生体情報を取得する取得部と、
   予め登録された生体情報を格納する格納部と、
   前記取得部で取得された生体情報と前記格納部に格納されている生体情報との類似度に基づいた認証判定値を求める処理部と、
   異なるサービスがそれぞれ割り当てられた複数の閾値と前記認証判定値とに基づいて、前記ユーザーに提供可能なサービスを決定する決定部と、を備える、
   認証装置。
2. 前記決定部は、前記複数の閾値のうち前記認証判定値が満足する全ての閾値に割り当てられたサービスを、前記ユーザーに提供可能なサービスとして決定する、
   請求項１に記載の認証装置。
3. 前記決定部は、
   第１閾値に第１レベルのサービスを、第２閾値に第２レベルのサービスを、第３閾値に第３レベルのサービスを、それぞれ割り当てており、
   前記認証判定値が前記第３閾値以上かつ前記第２閾値未満である場合には、前記第３レベルを前記ユーザーに提供可能なサービスとして決定し、前記認証判定値が前記第２閾値以上かつ前記第１閾値未満である場合には、前記第２レベル及び前記第３レベルを前記ユーザーに提供可能なサービスとして決定し、前記認証判定値が前記第１閾値以上である場合には、前記第１レベル、前記第２レベル、及び前記第３レベルを前記ユーザーに提供可能なサービスとして決定する、
   請求項２に記載の認証装置。
4. 前記生体情報は、顔、指紋、虹彩、網膜、声紋、静脈、及びＤＮＡの情報の少なくとも１つを含む、
   請求項１に記載の認証装置。
5. 前記認証装置は車両に搭載され、
   前記取得部は、車室内に設置された読み取りデバイスで読み取られたユーザーの生体情報を取得する、
   請求項１に記載の認証装置。
6. 生体認証を利用した認証装置のプロセッサが実行する認証方法であって、
   前記プロセッサは、
   ユーザーの生体情報を取得し、
   取得された生体情報と予め登録された生体情報との類似度に基づいた認証判定値を求め、
   異なるサービスがそれぞれ割り当てられた複数の閾値と前記認証判定値とに基づいて、前記ユーザーに提供可能なサービスを決定する、認証方法。

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