JP2021149813A - 認証装置、コンピュータプログラム、および認証システム - Google Patents

Abstract

【課題】認証システムの利便性を高める。【解決手段】認証装置は、被認証者によりなされた動作と規定された動作との一致度が第一閾値Ｔｈ１を上回る場合に、当該動作を対象物に搭載された被制御装置の制御指示として認証する。一致度が第一閾値Ｔｈ１よりも低い第二閾値Ｔｈ２を上回る場合、被認証者によりなされた動作に基づいて、第一閾値Ｔｈ１が変更される。【選択図】図３

Description

本発明は、被認証者を対象物のユーザとして認証する認証処理を行なう認証装置に関連する。本発明は、当該認証装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムにも関連する。本発明は、当該認証装置を含む認証システムにも関連する。

特許文献１は、車両に適用される認証システムを開示している。当該システムにおいては、被制御装置の一例としての施錠装置の動作を制御する制御装置と被認証者が所持するモバイル装置の一例としてのキーとの間で、電波による通信を通じて認証が行なわれる。認証に成功すると、当該車両のドアの施錠が解除される。

特開２０１６−２１１３３４号公報

本発明の目的は、認証システムの利便性を高めることである。

上記の目的を達成するための一態様は、認証装置であって、
被認証者によりなされた動作に対応する動作情報を受け付ける受付部と、
前記動作情報に対応する前記動作と規定された動作との一致度が第一閾値を上回る場合に、当該動作を対象物に搭載された被制御装置の制御指示として認証する第一認証処理を実行し、前記一致度が前記第一閾値よりも低い第二閾値を上回る場合に、前記動作情報に対応する動作に基づいて、前記第一閾値を変更する処理部と、
を備えている。

上記の目的を達成するための一態様は、認証装置の処理部によって実行可能なコンピュータプログラムであって、
実行されることにより、前記認証装置は、
被認証者によりなされた動作に対応する動作情報を受け付け、
前記動作情報に対応する前記動作と規定された動作との一致度が第一閾値を上回る場合に、当該動作を対象物に搭載された被制御装置の制御指示として認証する第一認証処理を実行し、
前記一致度が前記第一閾値よりも低い第二閾値を上回る場合に、前記動作情報に対応する動作に基づいて、前記第一閾値を変更する。

上記の目的を達成するための一態様は、認証システムであって、
被認証者によりなされた動作に対応する動作情報を出力する出力装置と、
前記動作情報に対応する前記動作と規定された動作との一致度が第一閾値を上回る場合に、当該動作を対象物に搭載された被制御装置の制御指示として認証する第一認証処理を実行し、前記一致度が前記第一閾値よりも低い第二閾値を上回る場合に、前記動作情報に対応する動作に基づいて、前記第一閾値を変更する認証装置と、
を備えている。

被認証者により入力された動作と規定された動作との一致度に基づく認証処理においては、両者の間に差異が存在することを前提に第一閾値が設定されることが一般的である。この差異に係る許容範囲を広げるべく第一閾値を低く設定し過ぎると、被認証者が意図しない動作に基づいて認証処理が成立してしまう可能性が高まる。

ある被認証者により入力された動作と規定された動作の一致度が第一閾値を上回る場合、当該被認証者にとっては第一閾値の設定が低い可能性がある。このような場合において第一閾値が高くされる構成によれば、認証処理を成立させうる当該被認証者の意図的な動作の特性を第一閾値の変更に反映できるので、当該被認証者が意図しない動作に基づいて認証処理が成立してしまう可能性を低くできる。また、当該被認証者以外の者による動作に基づいて認証処理が成立してしまう可能性を低くできる。したがって、認証システムの利便性を高めることができる。

また、被認証者により入力された動作と規定された動作との一致度に基づく認証処理においては、入力される動作に被認証者ごとの癖が反映される傾向がある。この癖に起因して、被認証者が規定された動作を入力しているつもりであっても、一致度が第一閾値を上回らない場合がありうる。このような場合において第一閾値が低くされる構成によれば、例えば被認証者に固有の癖などに起因して入力される動作と規定された動作の間に差異がある場合においても、当該差異を小さくするように第一閾値が変更されるので、被認証者により入力された動作が規定された動作とみなされる可能性を高めることができる。したがって、認証システムの利便性を高めることができる。

一実施形態に係る認証システムの機能構成を例示している。 図１の認証システムが適用される車両を例示している。 図１の認証システムの動作の一例を示している。 図１の認証システムの動作の別例を示している。

添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について以下詳細に説明する。図１は、一実施形態に係る認証システム１０の機能構成を例示している。認証システム１０は、図２に例示される被認証者２０の動作を、車両３０に搭載された被制御装置の制御指示として認証する認証処理を実行するためのシステムである。車両３０は、対象物の一例である。

図１に例示されるように、認証システム１０は、撮像装置１１を含んでいる。撮像装置１１は、車両３０における適宜の位置に搭載される。撮像装置１１は、被認証者２０が写り込んだ画像を取得し、当該画像に対応する画像情報Ｉを出力するように構成されている。画像情報Ｉは、アナログデータの形態でもよいし、デジタルデータの形態でもよい。撮像装置１１は、出力装置の一例である。

認証システム１０は、認証装置１２を含んでいる。認証装置１２は、受付部１２１と処理部１２２を備えている。受付部１２１は、撮像装置１１から画像情報Ｉを受け付けるように構成されている。画像情報Ｉがアナログデータの形態である場合、受付部１２１は、Ａ／Ｄコンバータを含む適宜の変換回路を含みうる。処理部１２２は、デジタルデータの形態である画像情報Ｉを処理の対象とする。

処理部１２２は、被認証者２０の動作が写り込んだ画像に対応する画像情報Ｉに基づいてジェスチャ認証処理を実行するように構成されている。ジェスチャ認証処理は、被認証者２０の動作を、車両３０に搭載された被制御装置４０の制御指示として認証する処理である。画像情報Ｉは、動作情報の一例である。ジェスチャ認証処理は、第一認証処理の一例である。

具体的には、処理部１２２は、撮像装置１１より受け付けた画像情報Ｉに対して骨格モデルを適用する処理を行なう。骨格モデルを適用する処理においては、当該骨格モデルにおいて規定された複数の特徴点が撮像装置１１により取得された画像に写り込んだ被認証者２０において検出され、当該複数の特徴点同士が当該骨格モデルにおいて規定された複数の骨格線で接続される。

処理部１２２は、画像情報Ｉより得られる骨格モデルの動きと、不図示の記憶部に予め保存されている規定された動作に対応する骨格モデルの動きとを比較し、両者の一致度を取得する。図３に例示されるように、一致度が規定された第一閾値Ｔｈ１以上である場合、処理部１２２は、画像情報Ｉに基づくジェスチャ認証処理を成立させる。すなわち、画像情報Ｉに対応する被認証者２０の動作と規定された動作の一致度が第一閾値Ｔｈ１以上である場合、処理部１２２は、被認証者２０の動作を、被制御装置４０の制御指示として認証する。

図１に例示されるように、認証装置１２は、出力部１２３を備えている。処理部１２２は、画像情報Ｉに基づくジェスチャ認証処理が成立すると、出力部１２３を通じて制御情報Ｃを出力するように構成されている。制御情報Ｃは、デジタルデータの形態でもよいし、アナログデータの形態でもよい。制御情報Ｃがアナログデータの形態である場合、出力部１２３は、Ｄ／Ａコンバータを含む適宜の変換回路を含みうる。

認証システム１０は、制御装置１３を含んでいる。制御装置１３は、車両３０に搭載されている。制御装置１３は、認証装置１２から出力された制御情報Ｃに基づいて、車両３０に搭載された被制御装置４０の動作を制御するように構成されている。被制御装置４０の例としては、ドアや窓などの開閉体の施錠装置、当該開閉体の開閉装置、エンジン、空調装置、照明装置、音響映像装置、座席位置の調節装置などが挙げられる。

処理部１２２は、被認証者２０により入力された動作と規定された動作の一致度が第二閾値Ｔｈ２を上回る場合に、第一閾値Ｔｈ１を変更するように構成されている。第二閾値Ｔｈ２は、第一閾値Ｔｈ１よりも低い。例えば、第二閾値Ｔｈ２は、被認証者２０に入力された動作が規定された動作と明らかに一致しないと判断しうる程度の一致度として定められる。

図３に示される例においては、処理部１２２は、被認証者２０により入力された動作と規定された動作の一致度が第一閾値Ｔｈ１を上回る場合に、第一閾値Ｔｈ１を高くするように構成されている。黒い丸印は、被認証者２０により入力された動作を表している。

時点ｔ１において被認証者２０により入力された動作と規定された動作との一致度は、第一閾値Ｔｈ１を上回っている。よって、被制御装置４０の動作制御が許可される。したがって、処理部１２２は、第一閾値Ｔｈ１を高くする。本例においては、時点ｔ２において第一閾値Ｔｈ１の変更がなされている。

本例においては、変更量ΔＴｈは、第一閾値Ｔｈ１を上回る一致度と第一閾値Ｔｈ１の差分ΔＭの半分となるように定められている。

その後、時点ｔ３において被認証者２０により入力された動作と規定された動作との一致度は、変更後の第一閾値Ｔｈ１を上回っている。よって、被制御装置４０の動作制御が許可される。したがって、処理部１２２は、第一閾値Ｔｈ１をさらに高くする。本例においては、時点ｔ４において第一閾値Ｔｈ１の変更がなされている。

その後、時点ｔ５において被認証者２０により入力された動作と規定された動作との一致度は、変更後の第一閾値Ｔｈ１を上回っている。よって、被制御装置４０の動作制御が許可される。したがって、処理部１２２は、第一閾値Ｔｈ１をさらに高くする。本例においては、時点ｔ６において第一閾値Ｔｈ１の変更がなされている。

その後、時点ｔ７において被認証者２０により入力された動作と規定された動作との一致度は、変更後の第一閾値Ｔｈ１以下である。時点ｔ７において入力された動作に係る一致度は第一閾値Ｔｈ１の初期値を上回っているが、被制御装置４０の動作制御は禁止される。したがって、処理部１２２は、第一閾値Ｔｈ１の変更を行なわない。

被認証者２０により入力された動作と規定された動作との一致度に基づく認証処理においては、両者の間に差異が存在することを前提に第一閾値Ｔｈ１が設定されることが一般的である。この差異に係る許容範囲を広げるべく第一閾値Ｔｈ１を低く設定し過ぎると、被認証者２０が意図しない動作に基づいて認証処理が成立してしまう可能性が高まる。

ある被認証者により入力された動作と規定された動作の一致度が第一閾値Ｔｈ１を上回る場合、当該被認証者にとっては第一閾値Ｔｈ１の設定が低い可能性がある。このような場合において第一閾値Ｔｈ１が高くされる上記のような構成によれば、認証処理を成立させうる当該被認証者の意図的な動作の特性を第一閾値Ｔｈ１の変更に反映できるので、当該被認証者が意図しない動作に基づいて認証処理が成立してしまう可能性を低くできる。また、当該被認証者以外の者による動作に基づいて認証処理が成立してしまう可能性を低くできる。したがって、認証システム１０の利便性を高めることができる。

上記の例においては、被認証者２０により入力された動作と規定された動作の一致度が第一閾値Ｔｈ１を上回る度に、当該一致度と第一閾値Ｔｈ１の差分ΔＭの半分の量だけ第一閾値Ｔｈ１が高くなるように変更されている。しかしながら、第一閾値Ｔｈ１の変更量と変更の頻度は、適宜に定められうる。

例えば、規定された回数だけ被認証者２０により入力された動作と規定された動作の一致度が第一閾値Ｔｈ１を上回った場合に、第一閾値Ｔｈ１の変更がなされてもよい。この場合、第一閾値Ｔｈ１の変更量は、第一閾値Ｔｈ１を上回る複数個の一致度の代表値でありうる。代表値の例としては、平均値、最高値、最低値、中間値、最頻値などが挙げられる。第一閾値Ｔｈ１の変更量は、一定値であってもよい。

図３に示される例に加えてあるいは代えて、処理部１２２は、被認証者２０により入力された動作と規定された動作の一致度が第二閾値Ｔｈ２を上回り、かつ第一閾値Ｔｈ１以下である場合に、第一閾値Ｔｈ１を低くするように構成されうる。

例えば、図４に例示されるように、規定された回数だけ被認証者２０により入力された動作と規定された動作の一致度が第二閾値Ｔｈ２を上回り、かつ第一閾値Ｔｈ１以下である場合に、処理部１２２は、第一閾値Ｔｈ１を低くするように構成されうる。本例においては、規定された回数は、三回とされている。なお、繰り返しの回数は適宜に変更されうる。

図４に示される例においては、時点ｔ１から時点ｔ２の間に被認証者２０により繰り返し入力された動作と規定された動作との一致度のいずれも、変更後の第一閾値Ｔｈ１以下である。よって、被制御装置４０の動作制御が禁止される。

規定された動作との一致度が第二閾値Ｔｈ２を上回り、かつ第一閾値Ｔｈ１以下である動作が、被認証者２０から規定された回数だけ繰り返し入力されているので、時点ｔ３において第一閾値Ｔｈ１が低くなるように変更されている。

第一閾値Ｔｈ１の変更量は、繰り返し入力された動作と規定された動作の一致度に基づいて定められうる。例えば、繰り返し入力された動作より取得された複数の一致度の代表値に基づいて定められうる。代表値の例としては、平均値、最高値、最低値、中間値、最頻値などが挙げられる。変更量は、一定値であってもよい。図４に示される例においては、変更後の第一閾値Ｔｈ１は、時点ｔ１から時点ｔ２の間に取得された三個の一致度の平均値とされている。

その後、時点ｔ４において被認証者２０から入力された動作と規定された動作との一致度は、当初の第一閾値Ｔｈ１以下であるが、変更後の第一閾値Ｔｈ１を上回っている。したがって、時点ｔ４において被認証者２０から入力された動作に基づいて、被制御装置４０の動作制御が許可される。

被認証者２０により入力された動作と規定された動作との一致度に基づく認証処理においては、入力される動作に被認証者２０ごとの癖が反映される傾向がある。この癖に起因して、被認証者２０が規定された動作を入力しているつもりであっても、一致度が第一閾値Ｔｈ１を上回らない場合がありうる。他方、入力された動作と規定された動作の差異に係る許容範囲を広げるべく第一閾値Ｔｈ１を低く設定し過ぎると、被認証者２０が意図しない動作に基づいて認証処理が成立してしまう可能性が高まる。

上記のような構成によれば、例えば被認証者２０に固有の癖などに起因して入力される動作と規定された動作の間に差異がある場合においても、当該差異を小さくするように第一閾値Ｔｈ１が変更されるので、被認証者２０により入力された動作が規定された動作とみなされる可能性を高めることができる。したがって、認証システム１０の利便性を高めることができる。

加えて、第一閾値Ｔｈ１の変更にあたっては、被認証者２０により入力された動作と規定された動作との一致度が第二閾値Ｔｈ２を上回ることが求められているので、規定された動作との一致度が比較的低い動作を、第一閾値Ｔｈ１の変更を行なうかの判断候補から除外できる。したがって、認証システム１０のセキュリティレベルの低下を抑制できる。

上記の例においては、規定された動作との一致度が第二閾値Ｔｈ２を上回り、かつ第一閾値Ｔｈ１以下である動作が、被認証者２０から規定された回数だけ繰り返し入力された場合に、第一閾値Ｔｈ１が低くなるように変更されている。しかしながら、第一閾値Ｔｈ１を低くするための条件は、適宜に設定されうる。例えば、被認証者２０により入力された動作と規定された動作の一致度が上記の閾値に係る条件を満足する度に、第一閾値Ｔｈ１の変更がなされてもよい。

認証装置１２は、上記のジェスチャ認証処理の実行に先立ち、顔認証処理を行なうように構成されうる。顔認証処理は、被認証者２０の顔が写り込んだ画像に基づいて、被認証者２０を車両３０のユーザとして認証する処理である。顔認証処理は、第二認証処理の一例である。この場合、認証装置１２は、顔認証処理が成立してからジェスチャ認証処理を実行するように構成される。

具体的には、撮像装置１１により取得された被認証者２０の顔が写り込んだ画像に対応する画像情報Ｉと、不図示の記憶部に予め保存されている被認証者２０の顔画像情報とを比較し、両者の一致度を取得する。一致度が規定された閾値を上回る場合、処理部１２２は、画像情報Ｉに基づく顔認証処理を成立させる。

このような構成によれば、車両３０のユーザとして認証された被認証者２０に対してジェスチャ認証処理が適用されるので、認証システム１０のセキュリティレベルを高めることができる。加えて、顔認証処理とジェスチャ認証処理に撮像装置１１を共用できるので、認証システム１０の複雑化を抑制できる。

これまで説明した各機能を有する処理部１２２は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサにより実現されうる。汎用マイクロプロセッサとしては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵが例示されうる。汎用メモリとしては、ＲＯＭやＲＡＭが例示されうる。この場合、ＲＯＭには、上述した処理を実行するコンピュータプログラムが記憶されうる。ＲＯＭは、コンピュータプログラムを記憶している記憶媒体の一例である。プロセッサは、ＲＯＭ上に記憶されたコンピュータプログラムの少なくとも一部を指定してＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭと協働して上述した処理を実行する。上記のコンピュータプログラムは、汎用メモリにプリインストールされてもよいし、通信ネットワークを介して外部サーバからダウンロードされて汎用メモリにインストールされてもよい。この場合、外部サーバは、コンピュータプログラムを記憶している記憶媒体の一例である。

処理部１２２は、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどの上記のコンピュータプログラムを実行可能な専用集積回路によって実現されてもよい。この場合、当該専用集積回路に含まれる記憶素子に上記のコンピュータプログラムがプリインストールされる。当該記憶素子は、コンピュータプログラムを記憶している記憶媒体の一例である。処理部１２２は、汎用マイクロプロセッサと専用集積回路の組合せによっても実現されうる。

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。

上記の実施形態においては、被認証者２０による動作を被制御装置４０の制御指示として認証するためにジェスチャ認証処理が用いられている。しかしながら、被認証者２０に携帯されるモバイル装置５０に搭載された加速度センサによって被認証者２０の動作が検出されてもよい。この場合、モバイル装置５０に加わる加速度に対応する加速度情報が、モバイル装置５０から認証装置１２へ無線送信される。この場合、モバイル装置５０は出力装置の一例であり、加速度情報は動作情報の一例である。加速度情報に基づく認証処理は、第一認証処理の一例である。モバイル装置５０から出力される加速度情報に基づいてモバイル装置５０を携帯する者の動作を検出する手法は周知であるので、詳細な説明は省略する。

この場合、加速度情報に基づく認証処理に先立ち行われる画像情報Ｉに基づく認証処理は、顔認証処理に限られない。ジェスチャ認証や歩容認証などが適宜に採用されうる。

認証装置１２は、車両３０に搭載されてもよいし、適宜の規格に基づく無線通信ネットワークを介して車両３０と通信可能な外部装置として提供されてもよい。認証装置１２が車両３０に搭載される場合、認証装置１２による認証処理と制御装置１３による制御処理は、共通の装置あるいは素子によって行なわれてもよい。認証装置１２が無線通信ネットワークを介して車両３０と通信可能な外部装置として提供される場合、撮像装置１１から出力された画像情報Ｉが、無線通信ネットワークを介して認証装置１２に送信される。処理部１２２による認証処理の結果として出力されうる制御情報Ｃは、当該無線通信ネットワークを介して制御装置１３へ送信される。

認証システム１０は、車両３０以外の移動体にも適用されうる。他の移動体の例としては、鉄道、航空機、船舶などが挙げられる。移動体は、運転者を必要としなくてもよい。

認証システム１０は、移動体以外の対象物にも適用されうる。他の対象物の例としては、住宅、商業施設、校舎、社屋、工場、研究施設などが挙げられる。

１０：認証システム、１１：撮像装置、１２：認証装置、１２１：受付部、１２２：処理部、１３：制御装置、２０：被認証者、３０：車両、４０：被制御装置、５０：モバイル装置、Ｉ：画像情報、Ｔｈ１：第一閾値、Ｔｈ２：第二閾値

Claims (9)

1. 被認証者によりなされた動作に対応する動作情報を受け付ける受付部と、
   前記動作情報に対応する前記動作と規定された動作との一致度が第一閾値を上回る場合に、当該動作を対象物に搭載された被制御装置の制御指示として認証する第一認証処理を実行し、前記一致度が前記第一閾値よりも低い第二閾値を上回る場合に、前記動作情報に対応する動作に基づいて、前記第一閾値を変更する処理部と、
   を備えている、
   認証装置。
2. 前記処理部は、前記一致度が前記第一閾値を上回る場合に、前記動作情報に対応する動作に基づいて、前記第一閾値を高くする、
   請求項１に記載の認証装置。
3. 前記受付部は、被認証者が写り込んだ画像に対応する画像情報を受け付け可能であり、
   前記処理部は、
   前記画像情報に基づいて前記被認証者を移動体のユーザとして認証する第二認証処理を実行し、
   前記第二認証処理が成立した場合に、前記第一認証処理の実行を許可する、
   請求項１または２に記載の認証装置。
4. 前記処理部は、前記画像情報に基づいて前記動作情報を取得する、
   請求項３に記載の認証装置。
5. 前記対象物に搭載されるように構成されている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の認証装置。
6. 前記対象物は、移動体である、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の認証装置。
7. 認証装置の処理部によって実行可能なコンピュータプログラムであって、
   実行されることにより、前記認証装置は、
   被認証者によりなされた動作に対応する動作情報を受け付け、
   前記動作情報に対応する前記動作と規定された動作との一致度が第一閾値を上回る場合に、当該動作を対象物に搭載された被制御装置の制御指示として認証する第一認証処理を実行し、
   前記一致度が前記第一閾値よりも低い第二閾値を上回る場合に、前記動作情報に対応する動作に基づいて、前記第一閾値を変更する、
   コンピュータプログラム。
8. 被認証者によりなされた動作に対応する動作情報を出力する出力装置と、
   前記動作情報に対応する前記動作と規定された動作との一致度が第一閾値を上回る場合に、当該動作を対象物に搭載された被制御装置の制御指示として認証する第一認証処理を実行し、前記一致度が前記第一閾値よりも低い第二閾値を上回る場合に、前記動作情報に対応する動作に基づいて、前記第一閾値を変更する認証装置と、
   を備えている、
   認証システム。
9. 前記出力装置は、前記対象物に搭載されて前記被認証者が写り込んだ画像に対応する画像情報を出力する撮像装置である、
   請求項８に記載の認証システム。

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