JP2021096725A - 携帯端末及び認証システム - Google Patents

Abstract

【課題】認証される利用者を容易に限定可能な構成を提供する。【解決手段】撮像部１３により撮像された認証用コードＣの撮像画像から読み取られた顔特徴点と、撮像部により撮像された顔の顔画像から抽出された顔特徴点との照合によって、認証が行われる。そして、この認証が成功すると、カードエミュレーション機能でカードエミュレーションしたＩＣカードのカード情報を鍵管理装置２０に対して無線送信するように、制御部により通信部が制御される。【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末及び認証システムに関するものである。

従来、ＩＣカード等の記録媒体から固有の識別情報を読み取って利用者の認証を行う認証システムが知られている。このような認証システムでは、識別情報を読み取った際に当該識別情報に対応する暗証番号等の認証情報をさらに入力させることにより、ＩＣカードの不正利用を防止する等のセキュリティ性の向上が図られている。例えば、下記特許文献１に開示される認証装置では、ＩＣカードをかざす動作の動作パターンを検出するための領域を設けて、登録されたＩＣカードをかざした際に検出された動作パターンが所定パターンであると判断された場合に、そのＩＣカードが認証される。

特開２０１０―０９５８２号公報

ところで、ＩＣカードを利用した認証システムでは、ＩＣカードの貸し借りができてしまうと、第三者であっても認証可能になるため、そのシステムに適合するように利用者を限定できないという問題がある。このため、例えば、ＩＣカードを利用して鍵の持ち出しを所定の利用者に限定するシステムであっても、第三者が貸与等されたＩＣカードで認証成功してしまうと、その第三者が鍵を持ち出し可能になってしまう。この問題は、ＩＣカードを利用した認証に限らず、例えば、入力されたパスワードによって認証を行うシステムでも、第三者にそのパスワードが知られてしまうと、同様に生じるものである。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、認証される利用者を容易に限定可能な構成を提供することにある。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明は、
認証用の情報コード（Ｃ）から読み取った情報を利用した認証が成功した場合に、所定の外部機器（２０）の少なくとも一部の所定の機能が制御可能となる携帯端末（１０）であって、
前記情報コードには、少なくとも利用者の顔画像から抽出した顔特徴点が記録され、
前記所定の機能を制御する際に前記外部機器に対して所定の制御情報を無線送信するための無線通信部（１７）と、
前記無線通信部を制御する通信制御部（１１）と、
撮像部（１３）と、
前記撮像部により撮像された前記情報コードの撮像画像から当該情報コードに記録された情報を読み取る読取部（１１）と、
前記撮像部により撮像された顔の顔画像から顔特徴点を抽出する顔特徴点抽出部（１１）と、
前記読取部により読み取られた顔特徴点と前記顔特徴点抽出部により抽出された顔特徴点との照合によって認証を行う認証部（１１）と、
を備え、
前記通信制御部は、前記認証部による認証が成功すると、前記所定の制御情報を前記外部機器に対して無線送信するように、前記無線通信部を制御することを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

請求項１の発明では、撮像部により撮像された情報コードの撮像画像から読取部により読み取られた顔特徴点と、撮像部により撮像された顔の顔画像から顔特徴点抽出部により抽出された顔特徴点との照合によって、認証部により認証が行われる。そして、認証部による認証が成功すると、所定の制御情報を外部機器に対して無線送信するように、通信制御部により無線通信部が制御される。

これにより、自らの顔画像から抽出された顔特徴点を記録した情報コードを所持していない第三者では、認証が成功することもないので、認証される利用者を容易に限定することができる。特に、本携帯端末が、複数人での共用を前提とするような端末であっても、顔特徴点を記録した情報コードを所持していない者であれば認証が成功しないので、情報コードの発行状況によって認証可能な利用者の範囲を容易に調整することができる。

請求項２の発明では、認証部による認証が成功すると、カードエミュレーション機能でカードエミュレーションしたカードのカード情報として上記所定の制御情報を外部機器に対して近距離無線通信するように、通信制御部により無線通信部が制御される。

これにより、外部機器における所定の機能を動作させる際にＩＣカードの情報を読み取らせるような従来のシステムに対して、ＩＣカードに代えて本発明に係る携帯端末を採用することができる。このため、外部機器を交換等することなく認証される利用者の限定が困難な従来システムから、認証される利用者を容易に限定可能なシステムに置き換えることができる。

請求項３の発明では、認証部による認証が成功すると、認証の成功から所定の短時間が経過するまで、所定の制御情報を外部機器に対して無線送信するように、通信制御部により無線通信部が制御される。

これにより、情報コードを撮像する動作と自分の顔を撮像する動作との２つの認証動作を、外部機器を目の前にしているような近い場所で行う必要があるため、携帯端末に対して不正な認証処理を実施し難くなるので、セキュリティ性を高めることができる。

請求項４の発明では、情報コードには、利用者を特定可能な利用者情報が記録されており、認証部による認証が成功すると、利用者情報を含めた所定の制御情報を外部機器に対して無線送信するように、通信制御部により無線通信部が制御される。

これにより、外部機器では、認証に利用された携帯端末だけでなく、認証に成功した利用者をも特定できるため、認証者に関してより詳細な管理が行えることからセキュリティ性を高めることができる。例えば、同じ携帯端末であっても、利用者情報によって制御可能となる外部機器の機能を切り替えることができる。

請求項５の発明では、認証部による認証結果が位置情報取得部により取得された位置情報に関連付けられて記憶部に記憶される。これにより、携帯端末単体で、認証結果（認証成功した利用者に関する情報や認証成功日時等）に加えて、認証成功した場所の情報も順次蓄積することができる。

請求項６の発明では、請求項１と同様の効果を奏する認証システムを実現できる。

第１実施形態に係る認証システムの構成を概略的に示す説明図である。 図１の携帯端末の電気的構成を例示するブロック図である。 撮像された顔画像データから顔特徴点を抽出する箇所の一部を例示する説明図である。 第１実施形態において携帯端末にてなされる認証処理の流れを例示するフローチャートである。

［第１実施形態］
以下、本発明の携帯端末及び認証システムを具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る認証システム１は、認証に成功した携帯端末１０をＩＣカードとして利用することで外部機器を制御する利用者を限定可能なシステムとして構成されている。より具体的には、例えば、本実施形態では、外部機器として鍵管理装置２０が採用されており、認証に成功した携帯端末１０を鍵管理装置２０にかざすことで許可された鍵を鍵管理装置２０から取り出し可能になる。

まず、携帯端末１０の具体的構成について、図２を用いて説明する。
本実施形態に係る携帯端末１０は、図２に示すように、ＣＰＵ等からなる制御部１１、半導体メモリ等からなる記憶部１２、カメラとして構成される撮像部１３、制御部１１によって表示内容が制御されるタッチパネル１４、タッチパネル１４に対するタッチ操作やキー操作に信号を制御部１１に出力する操作部１５、ＧＰＳ信号等を受信することで当該携帯端末１０の現在位置情報を取得する位置情報取得部１６、上位機器等と通信するための通信部１７などを備えている。

特に、本実施形態に係る携帯端末１０では、通信部１７は、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）に基づく近距離無線通信機能を備えており、このＮＦＣのカードエミュレーション機能を利用することで、ＩＣカードとして利用可能な携帯型の情報処理端末として構成される。このため、通信制御部として機能する制御部１１により無線通信部として機能する通信部１７が制御されることで、一定時間、携帯端末１０をＩＣカードとして機能させることができる。

そして、携帯端末１０では、制御部１１にてなされる認証処理により、撮像部１３にて撮像した顔の顔画像から抽出された顔特徴点と撮像部１３にて撮像した情報コードから読み取った顔特徴点との照合によって行った認証が成功することで、上記カードエミュレーション機能が動作するように構成されている。このため、本実施形態では、予め、本認証システム１を利用可能な利用者の顔画像から顔特徴点が抽出されて、この顔特徴点や社員番号等が記録される情報コード（以下、認証用コードＣともいう）が所定のコード生成装置により生成されて、利用者が所持する社員証Ｒに表示される。

本実施形態では、顔特徴点として、目、眉、鼻、耳、口などの顔器官のそれぞれの大きさや形状、輪郭や顔器官同士の配置位置等の項目が採用されている。そして、コード生成装置により実施される公知の顔特徴点を抽出するための顔特徴点抽出処理に応じて、例えば、図３に例示するように取得した顔画像データＤについて、項目ごとの特徴、例えば、「Ｄ１：目が切れ長」や「Ｄ２：口が大きめ」等のデータが顔特徴点としてそれぞれ算出されて抽出される。

なお、コード生成装置により生成される認証用コードＣは、特定の読取装置のみが読み取り可能に暗号化されて生成されてもよい。また、認証用コードＣは、復号鍵を要しない情報が記録される公開領域と復号鍵を要する暗号化された情報が記録される非公開領域とを備える一部非公開コードのように生成されてもよい。このような一部非公開コードの生成方法や生成される一部非公開コードの具体的構成としては、例えば、特開２００９−９５４７公報、特開２００８−２９９４２２公報などに開示された技術を好適に用いることができる。

次に、鍵管理装置２０の具体的構成について説明する。
本実施形態に係る鍵管理装置２０は、複数の鍵を個別に保管管理する装置であって、登録されたＩＣカード等に対応する鍵が取り出し可能に構成されている。この鍵管理装置２０は、例えば、警備会社であれば、契約先鍵収納ＢＯＸのデジタル管理を行うための装置に相当し、不動産会社であれば、賃貸物件の鍵受け渡し管理を行うための装置に相当する。

鍵管理装置２０には、筐体の上部にＩＣカード等をかざすための読取窓２１が設けられており、この読取窓２１に許可されたカード情報を記録したＩＣカード等がかざされることで、カード情報に対応する鍵が取り出し可能になる。この鍵管理装置２０では、鍵持ち出し時に、読み取られたカード情報やその読取時刻等がその記憶部に記憶されるように構成されている。

次に、認証された状態でカードエミュレーション機能を動作させた携帯端末１０を鍵管理装置２０の読取窓２１にかざすことで対応する鍵を取り出す際に、携帯端末１０の制御部１１にてなされる認証処理について、図４のフローチャートを参照して詳述する。なお、携帯端末１０の記憶部１２には、鍵を取り出し可能に許可されたカード情報が予め記憶されているものとする。

鍵管理装置２０から鍵の取り出しを希望する利用者は、まず、携帯端末１０を持って鍵管理装置２０の近くまで移動する。次に、利用者による所定の操作に応じて、制御部１１にて認証処理が開始されると、図４のステップＳ１０１に示す撮像処理がなされ、撮像部１３を用いて撮像可能な状態になる。そして、撮像画像に対するデコードが成功していない場合には（Ｓ１０３でＮｏ）、ステップＳ１０５にて認証用コードＣをデコードするための処理が繰り返され、撮像画像から顔特徴点の抽出に成功していない場合には（Ｓ１０７でＮｏ）、ステップＳ１０９にて撮像画像から顔特徴点を抽出するための処理が繰り返される。すなわち、認証用コードＣのデコードと撮像画像からの顔特徴点抽出との双方が成功するまで、認証用の情報の取得が完了していないとして（Ｓ１１１でＮｏ）、上記ステップＳ１０１からの処理が繰り返される。なお、デコードが成功した場合と顔特徴点抽出が成功した場合とで異なる発光状態で発光するＬＥＤ等の発光部や音（ブザー等）や音声が利用できるスピーカー部等を設けてもよい。また、上記ステップＳ１０５の処理を実行する制御部１１は、「読取部」の一例に相当し、上記ステップＳ１０９の処理を実行する制御部１１は、「顔特徴点抽出部」の一例に相当し得る。

このような撮像状態で、利用者が、社員証Ｒに表示された認証用コードＣに撮像部１３を向けるとともにその顔に撮像部１３を向けることで、認証用コードＣのデコードに成功し（Ｓ１０３でＹｅｓ）、撮像画像から顔特徴点の抽出に成功すると（Ｓ１０７でＹｅｓ）、認証用の情報の取得が完了と判定される（Ｓ１１１でＹｅｓ）。

このように、デコードと顔特徴点の抽出とがそれぞれ成功すると、ステップＳ１１３の判定処理にて、デコードが成功した時刻と顔特徴点の抽出が成功した時刻との差が規定時間（例えば、２０ｓ）以内であるか否かについて判定される。ここで、デコードが成功した時刻と顔特徴点の抽出が成功した時刻との差が上記規定時間を超えている場合には（Ｓ１１３でＮｏ）、不正に取得した顔写真に撮像部１３を向けているなど、不正行為の可能性があることから、不正利用防止のため、照合処理等を行うことなく、本認証処理が終了する。

一方、デコードが成功した時刻と顔特徴点の抽出が成功した時刻との差が上記規定時間以内である場合には（Ｓ１１３でＹｅｓ）、ステップＳ１１５に示す照合処理がなされる。この処理では、情報コードの撮像画像から読み取られた顔特徴点と、顔の顔画像から抽出された顔特徴点とに基づいて、顔特徴点における全ての項目について一致するか否か照合される。なお、上記ステップＳ１１５の処理を実行する制御部１１は、「認証部」の一例に相当し得る。

そして、顔特徴点における全ての項目が一致する場合には（Ｓ１１７でＹｅｓ）、ステップＳ１１９に示すカードエミュレーションモード起動処理がなされる。この処理では、通信部１７におけるＮＦＣをカードエミュレーション機能で起動することで、当該携帯端末１０がＩＣカードとして利用可能になる。その際、ＩＣカードとして読み取らせるカード情報として、記憶部１２に予め記憶されているカード情報が採用される。すなわち、カード情報という「所定の制御情報」を鍵管理装置（外部機器）２０に対して無線送信するように、制御部１１により通信部１７が制御される。

続いて、ステップＳ１２１の判定処理にて、認証成功してからの時間が所定の短時間（例えば、１０ｓ）を経過しているか否かについて判定される。ここで、認証成功してからの時間が上記所定の短時間を経過していない場合には（Ｓ１２１でＮｏ）、上記ステップＳ１１９からの処理がなされて、カードエミュレーションモードが維持される。

そして、認証成功してからの時間が上記所定の短時間を経過すると（Ｓ１２１でＹｅｓ）、ステップＳ１２３に示すカードエミュレーションモード停止処理がなされ、上記カードエミュレーション機能が停止して、本認証処理が終了する。

すなわち、携帯端末１０は、上記所定の短時間に限ってカードエミュレーションモードとなり、利用者は、上述のようにカードエミュレーションモードとなった携帯端末１０を鍵管理装置２０の読取窓２１にかざすことで、上記カード情報に対応する鍵が取り出し可能になる。

一方、第三者が他人の認証用コードＣに撮像部１３を向けるとともにその顔に撮像部１３を向けている場合には、デコードが成功した時刻と顔特徴点の抽出が成功した時刻との差が上記規定時間以内であっても（Ｓ１１１でＹｅｓ，Ｓ１１３でＹｅｓ）、顔特徴点における各項目が一致しないため、ステップＳ１１７にてＮｏと判定されて、本認証処理が終了する。なお、このような場合には、顔画像や読み取った情報等が認証失敗ログとして記憶部１２に記憶されてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る携帯端末１０及び認証システム１では、撮像部１３により撮像された認証用コードＣの撮像画像から読み取られた顔特徴点と、撮像部１３により撮像された顔の顔画像から抽出された顔特徴点との照合によって、認証が行われる。そして、この認証が成功すると、カードエミュレーション機能でカードエミュレーションしたＩＣカードのカード情報（所定の制御情報）を鍵管理装置（外部機器）２０に対して無線送信するように、制御部１１により通信部１７が制御される。

これにより、自らの顔画像から抽出された顔特徴点を記録した認証用コードＣを所持していない第三者では、認証が成功することもないので、認証される利用者を容易に限定することができる。特に、本携帯端末１０が、複数人での共用を前提とするような端末であっても、顔特徴点を記録した認証用コードＣを所持していない者であれば認証が成功しないので、認証用コードＣの発行状況によって認証可能な利用者の範囲を容易に調整することができる。

そして、鍵管理装置２０のように外部機器における所定の機能を動作させる際にＩＣカードの情報を読み取らせるような従来のシステムに対して、ＩＣカードに代えて本発明に係る携帯端末１０を採用することができる。このため、外部機器を交換等することなく認証される利用者の限定が困難な従来システムから、認証される利用者を容易に限定可能なシステムに置き換えることができる。

特に、制御部１１にてなされる認証処理では、認証が成功すると、認証の成功から所定の短時間が経過するまで（Ｓ１２１にてＹｅｓと判定されるまで）、カード情報（所定の制御情報）を鍵管理装置（外部機器）２０に対して無線送信するように、通信部１７が制御される。

これにより、認証用コードＣを撮像する動作と自分の顔を撮像する動作との２つの認証動作を、鍵管理装置（外部機器）２０を目の前にしているような近い場所で行う必要があるため、携帯端末１０に対して不正な認証処理を実施し難くなるので、セキュリティ性を高めることができる。

本実施形態の第１変形例として、認証用コードＣには、その利用者の顔特徴点及び社員番号に加えて、ＩＣカード利用者として予め登録された個人用のカード情報が記録されてもよい。この個人用のカード情報は、利用者を特定可能な利用者情報となりうるもので、認証が成功することでなされるカードエミュレーションモードにおいて、携帯端末１０を特定する端末情報等とともに「所定の制御情報」として鍵管理装置（外部機器）２０に対して無線送信されるように、制御部１１により通信部１７が制御される。

これにより、鍵管理装置（外部機器）２０では、認証に利用された携帯端末１０だけでなく、認証に成功した利用者をも特定できるため、認証者に関してより詳細な管理が行えることからセキュリティ性を高めることができる。例えば、同じ携帯端末１０であっても、個人用のカード情報（利用者情報）によって制御可能となる鍵管理装置（外部機器）２０の機能を切り替えることができる。より具体的には、例えば、利用者Ａであれば、認証された携帯端末１０を用いて鍵管理装置２０が管理する全ての鍵を持ち出し可能になり、利用者Ｂであれば、認証された携帯端末１０を用いて鍵管理装置２０が管理するうちの一部の鍵を持ち出し可能になるように切り替えることができる。

本実施形態の第２変形例として、携帯端末１０では、認証処理での認証結果が位置情報取得部１６により取得された位置情報と時間情報に関連付けられて記憶部１２に記憶されてもよい。これにより、携帯端末１０単体で、認証結果（認証成功した利用者に関する情報や認証成功日時等）に加えて、認証成功した場所と時間の情報も順次蓄積することができる。また、このように蓄積した認証結果や認証成功した場所の情報等を、所定のタイミングで携帯端末１０から上位機器等に送信することもできる。

なお、本発明は上記実施形態及び変形例等に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
（１）認証に成功した携帯端末１０によって制御される外部機器は、上述した鍵管理装置２０に限らず、銀行や病院、重要施設などセキュリティ性が要求されつつＩＣカードで制御可能な外部機器であってもよい。このため、認証に成功した携帯端末１０は、施解錠だけでなく秘匿情報の表示などの所定の機能を制御する際に、その外部機器に対して所定の制御情報を無線送信することができる。

（２）認証用コードＣは、暗号化された情報コードや一部非公開コードのように生成されることに限らず、例えば、バーコードやＱＲコード（登録商標）のように一般的な読取装置であっても読み取れるような情報コードとして生成されてもよい。また、認証用コードＣは、社員証Ｒに表示されることに限らず、例えば、利用者が所持する許可証などの表示媒体に表示されてもよい。

１…認証システム
１０…携帯端末
１１…制御部（通信制御部，読取部，顔特徴点抽出部，認証部）
１２…記憶部
１３…撮像部
１６…位置情報取得部
１７…通信部（無線通信部）
２０…鍵管理装置（外部機器）
Ｃ…認証用コード

Claims (6)

1. 認証用の情報コードから読み取った情報を利用した認証が成功した場合に、所定の外部機器の少なくとも一部の所定の機能が制御可能となる携帯端末であって、
   前記情報コードには、少なくとも利用者の顔画像から抽出した顔特徴点が記録され、
   前記所定の機能を制御する際に前記外部機器に対して所定の制御情報を無線送信するための無線通信部と、
   前記無線通信部を制御する通信制御部と、
   撮像部と、
   前記撮像部により撮像された前記情報コードの撮像画像から当該情報コードに記録された情報を読み取る読取部と、
   前記撮像部により撮像された顔の顔画像から顔特徴点を抽出する顔特徴点抽出部と、
   前記読取部により読み取られた顔特徴点と前記顔特徴点抽出部により抽出された顔特徴点との照合によって認証を行う認証部と、
   を備え、
   前記通信制御部は、前記認証部による認証が成功すると、前記所定の制御情報を前記外部機器に対して無線送信するように、前記無線通信部を制御することを特徴とする携帯端末。
2. 前記無線通信部は、ＮＦＣのカードエミュレーション機能を備え、
   前記通信制御部は、前記認証部による認証が成功すると、前記カードエミュレーション機能でカードエミュレーションしたカードのカード情報として前記所定の制御情報を前記外部機器に対して近距離無線通信するように、前記無線通信部を制御することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記通信制御部は、前記認証部による認証が成功すると、前記認証の成功から所定の短時間が経過するまで、前記所定の制御情報を前記外部機器に対して無線送信するように、前記無線通信部を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯端末。
4. 前記情報コードには、前記利用者を特定可能な利用者情報が記録され、
   前記通信制御部は、前記認証部による認証が成功すると、前記利用者情報を含めた前記所定の制御情報を前記外部機器に対して無線送信するように、前記無線通信部を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の携帯端末。
5. 当該携帯端末の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記認証部による認証結果が前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に関連付けられて記憶される記憶部と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の携帯端末。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の携帯端末と、
   前記所定の外部機器と、
   を備える認証システムであって、
   前記所定の外部機器は、前記携帯端末から前記所定の制御情報を受信することで、前記所定の機能が利用可能になることを特徴とする認証システム。

Images