JP4212825B2 - 個人認証方法とその装置、及び個人認証システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば認証対象者の音声をマイクで集音し、該音声に基づいて本人であるか否かを認証するような個人認証方法とその装置及びそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、音声による個人認証方法として、認証対象者の声紋を利用したものが存在している。該声紋は、音声を時間、周波数及び大きさで表現したパターンであり、この声紋に対して周波数分析を行い、予め登録している個人パターンとマッチングすることで、本人であるか否かを認証している。
【０００３】
この声紋を利用する個人認証は、例えばパーソナルコンピュータに備える場合であれば、近年増加しているマイク付きのパーソナルコンピュータにソフトウェアをインストールするだけで使用でき、スキャナ等の他のハードウェアが不要であるため、虹彩，網膜，指紋等他のバイオメトリクス認証技術と比較してコストパフォーマンスが潜在的に優れている。
【０００４】
このような声紋を利用する方式としては、事前に登録したキーワードと比較するキーワード認証方式と、通常の会話中の自由音声から認証するフリーワード認証方式が存在している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記フリーワード認証方式は、本人の会話を録音して再生すると、その会話内容がどのようなものであっても本人であると認証してしまうため、他人によるなりすましが容易でありセキュリティレベルに問題があった。
【０００６】
また、両方式とも使用するのが声紋であるため、集音時にマイクのノイズが発生すると、声紋の周波数に影響して認証率が低下することとなるため、パーソナルコンピュータに付属のマイクでは不十分であり、高精度のマイクが必要であった。
さらには、認証対象者が風邪をひいた場合等、声質が変化した場合に声紋が一致せず、本人でないと識別されるという問題も存在していた。
【０００７】
この発明は、セキュリティレベルが高く、低コストでノイズの影響が少ない音声による個人認証システムを提案し、個人認証システムの導入を促して社会のセキュリティ問題解決に貢献することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、認証対象者の音声を集音手段で集音し、該音声中の音量変化によって現れる音量特徴部の複数を特徴部抽出手段で抽出し、前記複数の音量特徴部の相関関係に現れる個人特徴情報を個人特徴割出手段で割り出し、記憶手段に記憶した認証対象者別の基準特徴情報と前記個人特徴情報とを比較手段で比較し、該比較結果に基づき認証手段で本人を認証する個人認証方法又はその装置であって、前記音量特徴部を、認証対象者の発音開始部、所定音量を超過する複数の極大音量部、及び発音終了部で構成し、前記相関関係を、少なくとも前記極大音量部間の時間に基づいた前記音量特徴部間の時間比率、及び、前記極大音量部間の音量比率で構成することを特徴とする。
【０００９】
これにより、認証対象者の音声の音量に基づいて本人か否かを確認することができ、ノイズの干渉による影響を受けずに手軽かつ高精度な個人認証が可能になる。
【００１０】
また、音量に基づいて本人か否かを確認するため、風邪等の体調の影響を受けることなく、常時高精度で個人認証することが可能となる。
【００１１】
さらには、周波数特性を認証条件に使用しないため、個人特徴情報の抽出が容易であり、かつ基準特徴情報との比較も容易となり、マッチング時間が短縮できる。これにより、大規模システムで相当数の人数を個人認証するような場合であっても、迅速かつ確実に本人を認証することができる。
【００１２】
音量特徴部間の時間比率で認証することにより、例えば認証対象者が本人であると正しく認識できなかったため再度ゆっくり発音された場合等、認証対象者の気分や体調によって変化する発音スピードに対応することができる。すなわち、発音スピードが変化しても音量特徴部が現れる時間比率は同一若しくはほぼ同一であり、この特性を利用して本人であると認証することが可能になる。
【００１３】
前記集音手段は、ハンドマイク、卓上マイク、ヘッドマイク等、音を集音する集音装置で構成することを含む。
【００１４】
前記特徴音量部は、発音開始部、発音終了部、所定音量を超過する複数の極大音量部で構成する。
前記特徴音量部の抽出は、認証対象者の発音終了後に抽出する、あるいは発音中にリアルタイムで特徴抽出することを含む。
【００１５】
前記相関関係に現れる個人特徴情報は、少なくとも前記極大音量部間の時間に基づいた前記音量特徴部間の時間比率、及び、前記極大音量部間の音量比率で構成する。
また極大音量部が現れる順番との複合で形成することを含む。
【００１６】
前記基準特徴情報は、前記個人特徴情報を同一の認証対象者から複数回サンプリングした平均データ、又は各サンプリングデータの傾向から本人として許容する所定の幅（例えば標準偏差×所定数）を持たせた認証許容データ等の基準データで構成することを含む。
【００１７】
前記比較手段は、前記個人特徴情報と前記基準特徴情報とをマッチングするマッチングプログラムを実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）又はＭＰＵ（マイクロプロセッサ）等の制御装置で構成することを含む。
【００１８】
前記認証手段は、前記比較手段の結果が所定値、所定値以内又は所定値以外であれば本人として認証する認証プログラムを実行するＣＰＵ又はＭＰＵ等の制御装置で構成することを含み、認証結果を出力することを含む。
【００１９】
前記構成により、単語や文章等の言葉を人が発声する際、同一の言葉であれば同一若しくはほぼ同一のアクセントで発音することを利用し、このアクセントを的確に抽出して個人認証を行うことができる。
【００２０】
また好ましい実施の形態として、前記相関関係に、前記極大音量部が現れる順番を更に加えて構成することができる。
【００２１】
またこの発明は、前記集音手段を備えて認証対象者に操作させる操作端末と、前記記憶手段を備えて前記基準特徴情報を管理する管理サーバを通信手段で通信可能に接続し、前記個人認証方法を実行可能に構成した個人認証システムとすることができる。
【００２２】
前記特徴部抽出手段、個人特徴割出手段、記憶手段、比較手段、及び認証手段は、前記管理サーバに備える、又は前記操作端末に備える、あるいは管理サーバと操作端末の両方に備える、若しくは一部を操作端末に備えて残りを管理サーバ備えることを含む。
【００２３】
前記記憶手段は、前記管理サーバ、前記操作端末、又は、前記管理サーバ又は／及び前記操作端末と通信可能なその他の装置（データベースサーバ等）に備えることを含む。
【００２４】
前記構成により、認証対象者の基準特徴情報を管理サーバで一元管理することができ、基準特徴情報の更新及び管理が容易になると共に、利用を許可する認証対象者以外の基準特徴情報が不正に登録されるような不正行為を、管理サーバの管理のみで排除することができる。
【００２５】
また、操作端末を複数備えた場合であっても、認証対象者である利用者は、各操作端末で個人認証を受けることが可能になり、個人毎に操作端末を設置する必要がなく、操作端末の台数削減を実現すると共に利用者の利便性を向上することができる。
【００２６】
またこの発明は、前記個人認証システムに使用する操作端末とすることができる。
これにより、利用者は操作端末を操作して個人認証を受けることが可能になる。
【００２７】
またこの発明は、前記個人認証システムに使用する管理サーバとすることができる。
これにより、基準特徴情報を一元管理することができる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明により、個人認証の導入件数を増大し、セキュリティ強化が望まれる社会の要望に答え、個人認証市場を活性化させ、コンピュータの発達した現代の社会活動の健全性を向上することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
まず、図１に示す個人認証システム１のシステム構成図と共に、個人認証システム１の構成について説明する。
【００３０】
個人認証システム１は、認証データベース（認証ＤＢ）２１を備えた管理サーバ１０と、認証対象者に操作させる複数の操作端末３０，…とを、ハブ（図示省略）を介してＬＡＮケーブル２で接続して構成しており、これにより一企業内のイントラネットを構築している。
【００３１】
前記管理サーバ１０は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１７を搭載した本体１１と、該本体１１に接続したモニタ１４、キーボード１５、マウス１６、及び認証データベース２１を格納したハードディスク２０（後述）とを備えている。
【００３２】
前記認証データベース２１は、図２のデータ説明図に示すように、認証対象者のＩＤ、パスワード、氏名、認証禁止か否かを示す認証禁止フラグ、発音のアクセント数、及び後述する時間比率の平均値ｍ１，ｍ２，…で形成する認証基準データを記憶しており、該認証基準データを本人認証の基準とする。
【００３３】
図１に示した前記操作端末３０は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３７を搭載した本体３１と、該本体３１に接続したモニタ３４、キーボード３５、マウス３６、及び個人認証用のマイク３８とを備えている。
【００３４】
また、前記管理サーバ１０及び前記操作端末３０には、個人認証システム１に必要なソフトウェアとして、図３の斜視図に示すソフトウェアパッケージ５０に同梱の各プログラムをインストール済みである。
【００３５】
該ソフトウェアパッケージ５０は、サーバ用インストールＣＤ−ＲＯＭ５１、サーバ管理者用テクニカルマニュアル５２、端末用インストールＣＤ−ＲＯＭ５３、端末利用者用ユーザマニュアル５４、及びユーザ登録カード５５を、包装ケース５６に収納して構成している。
【００３６】
前記サーバ用インストールＣＤ−ＲＯＭ５１は、認証データベース、特徴割出プログラム、比較認証プログラム、基準登録プログラム、及び基準データ作成プログラムをインストールするサーバ用インストールプログラムを記録している。
【００３７】
前記端末用インストールＣＤ−ＲＯＭ５３は、音声取得プログラム、及び認証依頼プログラムをインストールする端末用インストールプログラムを記録している。
【００３８】
以上に説明したシステム構成により、管理サーバ１０で認証基準データの認証データベース２１への登録及び管理を実行し、操作端末３０を操作する利用者（認証対象者）の音声をマイク３８（操作端末３０側）で集音して、本人であるか否かを認証することができる。
【００３９】
次に、図４の管理サーバ１０の制御回路を示すブロック図と共に、管理サーバ１０の構造について説明する。
【００４０】
管理サーバ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭで構成する制御装置１３を備え、該制御装置１３にＩ／Ｏインータフェース１２を介して以下の各装置を接続している。
【００４１】
モニタ１４は、制御装置１３から受信するＲＧＢ信号に従って、文字、図形、及び記号等の画像を表示する。この画像には、認証データベース２１をメンテナンスするメンテナンス画面や、システム管理者が認証対象者にＩＤを発行する画面を含む。
【００４２】
キーボード１５は、認証対象者にアルファベット、数字、記号を入力させる装置であり、入力されたキー信号を入力信号として制御装置１３に送信する。認証対象者へのＩＤ発行時には、ＩＤ、パスワード、及び氏名といった認証基準データに必要な個人情報の入力を許容する。
【００４３】
マウス１６は、サーバ管理者若しくは認証対象者が制御装置１３に命令を伝えるためのポインティングデバイスであり、座標信号及びクリック信号を入力信号として制御装置１３に送信する。
【００４４】
ＣＤ−ＲＯＭドライブ１７は、ＣＤ−ＲＯＭに記録されたサーバ用インストールプログラム等のデータを読み込み、この読込信号を制御装置１３に送信する。
【００４５】
ＬＡＮボード１９は、操作端末３０と通信を行うための通信装置であり、制御装置１３から受信する通信信号に従って操作端末３０と通信し、該操作端末３０から受信したデータを通信信号として制御装置１３に送信する。
【００４６】
ハードディスク２０は、前述のサーバ用インストールプログラムでインストールした認証データベース２１、特徴割出プログラム（ＰＧ）２２、比較認証プログラム２３、基準登録プログラム２４、及び基準データ作成プログラム２５を記憶しており、制御装置１３から受信する書込信号に従ってデータの更新（認証基準データの更新及びインストールを含む）を実行し、読込信号として必要なデータを制御装置１３に送信する。
【００４７】
以上の構造により、管理サーバ１０は、認証データベース２１のメンテナンスと認証対象者へのＩＤ発行が実行可能になり、操作端末３０と通信して認証対象者の平均値ｍ等を登録し、個人認証することができる。
【００４８】
次に、図５の操作端末３０の制御回路を示すブロック図と共に、操作端末３０の構造について説明する。
【００４９】
操作端末３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭで構成する制御装置３３を備え、該制御装置３３にＩ／Ｏインータフェース３２を介して以下の各装置を接続している。
【００５０】
モニタ３４は、制御装置３３から受信するＲＧＢ信号に従って、文字、図形、及び記号等の画像を表示する。この画像には、認証対象者を特定するためのＩＤ及びパスワード入力画面、認証対象者に認証用キーワードである氏名を発声させて集音する集音画面、認証対象者の認証基準データを登録する際の登録画面等の個人認証に必要な画面を含む。
【００５１】
キーボード３５は、認証対象者にアルファベット、数字、記号を入力させる装置であり、入力されたキー信号を入力信号として制御装置３３に送信する。認証基準データの登録時には、ＩＤ及びパスワードといった認証基準データに必要な入力を許容する。
【００５２】
マウス３６は、制御装置３３に利用者（認証対象者）が命令を伝えるためのポインティングデバイスであり、座標信号及びクリック信号を入力信号として制御装置３３に送信する。
【００５３】
ＣＤ−ＲＯＭドライブ３７は、ＣＤ−ＲＯＭに記録された端末用インストールプログラム等のデータを読み込み、この読込信号を制御装置３３に送信する。
【００５４】
マイク３８は、集音した音声を音声信号として制御装置３３に送信する。これにより、認証対象者を本人と認証するために必要な音声データを取得する。また、認証対象者の認証基準となる認証基準データの作成時にも、登録に必要な認証対象者の音声を取得する。
【００５５】
ＬＡＮボード３９は、管理サーバ１０と通信を行うための通信装置であり、制御装置３３から受信する通信信号に従って管理サーバ１０と通信し、該管理サーバ１０から受信したデータを通信信号として制御装置３３に送信する。
【００５６】
ハードディスク４０は、前述の端末用インストールプログラムでインストールした音声取得プログラム４１及び認証依頼プログラム４２等の必要なデータを記憶しており、制御装置３３から受信する書込信号に従ってデータの更新（インストールを含む）を実行し、読込信号として必要なデータを制御装置３３に送信する。
【００５７】
以上の構造により、認証対象者は操作端末３０のマイク３８に向かって発声し、この音声に基づく個人認証を受けることができる。これによって、個人認証を受けて初めて閲覧可能となる重要データや社外秘データ等の特別データにアクセスする、あるいは他のソフトウェアのアップグレードや環境設定の変更等、実行可能者が限定されている特殊操作を実行するといったことが可能になる。また、操作端末３０から認証対象者としての登録を受けることができるため、登録時の利便性にも優れている。
【００５８】
次に、図６に示す操作端末３０の制御装置３３の動作を示す処理フロー図と共に、管理サーバ１０に認証対象者の認証基準データを登録する処理について説明する。
【００５９】
この登録処理を実行するにあたっては、利用者は予め管理サーバ１０を管理するシステム管理者に依頼して、ＩＤ及びパスワードの発行を受ける。該ＩＤ及びパスワードは、利用者の氏名と共にシステム管理者によって認証データベース２１（図１）に記憶（登録）され、利用者が操作端末３０で前記ＩＤ及びパスワードを入力したとき、前記認証データベース２１に平均値ｍ（図２）等の必要データが未登録であることがトリガーとなって以下の登録処理を実行する。
【００６０】
制御装置３３は、モニタ３４に図７の画面イメージ説明図の（Ａ）に示す登録データ入力画面を表示し（ステップｓ１）、今回の登録で認証対象者となる利用者にＩＤ及びパスワードを入力させる（ステップｓ２）。
【００６１】
制御装置３３は、音声取得プログラム４１を起動し、（Ｂ）に示す音声入力画面をモニタ３４に表示し（ステップｓ３）、利用者に氏名を発音させて、その音声をマイク３８で集音して取得する（ステップｓ４）。
【００６２】
なお、このとき利用者にキーワードとして氏名を発音させるようにしているが、これは氏名の発音がアクセントの抽出に最も適しているからである。すなわち、日常生活において電話で氏名を名乗る等の機会は多く、このとき相手に認識させるためにわかりやすくアクセントを強調して発音する独特の癖が個人毎に存在し、この安定した癖によって音量変化の特徴が他のキーワードよりも顕著に表れると共に、他人によるなりすましを防止する効果も高まる。
【００６３】
もちろん、このキーワードは氏名に限定することなく、利用者が任意のキーワードを音声入力してもかまわず、音声取得プログラム４１は、氏名であろうと他のキーワードであろうと変わりなく利用者の音声を示す音声データを取得することができる。
【００６４】
このようにして取得した音声データは、時刻と音量の２次元グラフにして表示すると、図８の特徴抽出説明図の（Ｄ）に示す複雑な波形グラフｇ１となり、該波形グラフｇ１を取得した時点で音声取得プログラム４１を終了する。
【００６５】
制御装置３３は、利用者に発声させて音声データを取得した回数が１０回未満であるかチェックし、１０回未満であればステップｓ３にリターンし、１０回以上であれば次のステップに進む（ステップｓ５）。
【００６６】
１０回分の音声データを取得すると、該音声データを全て管理サーバ１０に送信する（ステップｓ６）。
【００６７】
前記音声データを受信した管理サーバ１０の制御装置１３は、基準データ作成プログラム２５を起動し、まず前記１０個の音声データの各波形グラフｇ１に対して外形を取得し、（Ｅ）に示すような外形グラフｇ２を１０個作成する（ステップｓ７）。
前記基準データ作成プログラム２５によって、（Ｆ）に示すように、予め定められている音量Ｖａ以上に前記外形グラフｇ２が突出している部分の極大点の時刻を示す特徴時刻ｖ１及びｖ２を抽出し、これと共に音量がノイズの範囲を最初に超えた点の時刻を示す特徴時刻ｖ０、及び音量がノイズの範囲に収まった点の時刻を示す特徴時刻ｖ３を、各外形グラフｇ２毎に抽出する（ステップｓ８）。なお、前記特徴時刻ｖ１及びｖ２は、発声（発話）における認証対象者のアクセントに対応している。
【００６８】
制御装置１３（管理サーバ側）は、まず音声データ（サンプリングデータ）毎に前記特徴時刻ｖ３の時刻から前記特徴時刻ｖ０の時刻を減算した発声時間（ｖ３−ｖ０）を算出し、該発声時間（ｖ３−ｖ０）を各音声データに対する各単位時間、すなわち１．００とする。
【００６９】
音声データ毎に前記単位時間に対する特徴時刻ｖ０からｖ１間の時間比率ｔ１、特徴時刻ｖ１からｖ２間の時間比率ｔ２、…を割り出し、１０回分の音声データによる各時間比率ｔ１、ｔ２、…の平均値ｍ１、ｍ２、…を算出し（ステップｓ９）、前記基準データ作成プログラム２５を終了する。
【００７０】
なお、前記単位時間は、上述のように１０個別々に使用するのではなく、１０回分の発声時間（ｖ３−ｖ０）の平均値で求めた１つの単位時間を使用するように構成しても良い。
【００７１】
制御装置１３は、基準登録プログラム２４を起動し、前記平均値ｍ（ｍ１，ｍ２，…）を認証基準データとして、図２に示した認証データベース２１に登録し、前記基準登録プログラム２４を終了する（ステップｓ１０）。このとき、操作端末３０に登録完了を送信する。なお、このとき前記各平均値ｍに対して標準偏差を求めておいても良い。該標準偏差を利用する場合には、サンプリングデータ（音声データ）の個々のばらつきに対応し、精度の高い個人認証を行うことができる。
【００７２】
前記登録完了を受信した操作端末３０は（ステップｓ１１）、図７の（Ｃ）に示す登録完了画面を表示し（ステップｓ１２）、登録処理を終了する。
【００７３】
以上の動作により、図２に示したように、認証対象者となる利用者の認証基準データを、認証データベース２１に登録することができ、前記利用者を認証対象者として個人認証を実行するためのサーバ環境が整う。
【００７４】
次に、図９及び図１１に示す操作端末３０の制御装置３３の動作を示す処理フロー図と共に、図１０に示す画面イメージ説明図を参照して、認証対象者が操作端末３０で個人認証を受ける処理について説明する。
【００７５】
図５に示した制御装置３３は、モニタ３４に図１０の（Ｇ）に示すＩＤ＆パスワード入力画面を表示し（ステップｎ１）、認証対象者にＩＤとパスワードを入力させる（ステップｎ２）。
【００７６】
前記ＩＤ及びパスワードの認証対象者の認証禁止フラグが１、すなわち認証禁止となっていた場合は（ステップｎ３）、「誤認回数が所定回数を上回っています。システム管理者に再登録を依頼してください。」と認証禁止である旨をモニタ３４に表示し（ステップｎ４）、処理を終了する。
【００７７】
認証禁止フラグが１でなかった場合には、制御装置３３は音声取得プログラム４１を起動し、図１０の（Ｈ）に示す音声入力画面を表示する（ステップｎ５）。
認証対象者に氏名（若しくはキーワード）を発音させ、これをマイク３８で集音する音声入力を実行し、これにより音声データを取得して音声取得プログラム４１を終了する（ステップｎ６）。
【００７８】
制御装置３３は、認証依頼プログラム４２を起動し、前記音声データを管理サーバ１０に送信する（ステップｎ７）。
ここで、前記音声データを受信した管理サーバ１０は、認証対象者が本人か否かを照合する照合処理を実行する（ステップｎ８）。該照合処理については、図１１に示す処理フロー図と共に説明する。
【００７９】
管理サーバ１０の制御装置１３は、特徴割出プログラム２２を起動し、まず前記音声データの波形グラフｇ１（図８の（Ｄ））の外形を取得して、外形グラフｇ２（図８の（Ｅ））を作成する（ステップｐ１）。
前記特徴割出プログラム２２によって、（Ｆ）に示したように、予め定められている音量Ｖａ以上に前記外形グラフｇ２が突出している部分の極大点の時刻を示す特徴時刻ｖ１及びｖ２を抽出し、これと共に音量がノイズの範囲を最初に超えた点の時刻を示す特徴時刻ｖ０、及び音量がノイズの範囲に収まった点の時刻を示す特徴時刻ｖ３を抽出する（ステップｐ２）。
【００８０】
制御装置３３は、前記特徴時刻ｖ３の時刻から前記特徴時刻ｖ０の時刻を減算した発声時間（ｖ３−ｖ０）を算出し、該発声時間（ｖ３−ｖ０）を単位時間、すなわち１．００とする。前記特徴時刻ｖ０からｖ１間の時間比率ｔ１、特徴時刻ｖ１からｖ２間の時間比率ｔ２、…を割り出し、（ステップｐ３）、前記特徴割出プログラム２２を終了する。
【００８１】
制御装置１３は、比較認証プログラム２３を起動し、前記時間比率ｔ１，ｔ２…と認証基準データに記憶の平均値ｍ１，ｍ２とを比較し、その差を算出する（ステップｐ４）。
【００８２】
前記差が予め設定した本人許容誤差（例えば標準偏差×所定数）の範囲内であるか否か（例えば、各時間比率ｔと各平均値ｍの差全てが本人許容誤差以内であるか否か、又は前記差のうち所定数（例えば９割）が本人許容誤差以内であるか否か）によって認証の可否を判断する（ステップｐ５）。
【００８３】
前記認証がＯＫであれば認証結果として認証ＯＫを操作端末３０に送信し（ステップｐ６）、ＮＧであれば認証結果として認証ＮＧを操作端末３０に送信して（ステップｐ７）、比較認証プログラム２３を終了し管理サーバ１０の処理を終了する。
【００８４】
図９に戻って、操作端末３０は認証結果を受信し、認証依頼プログラム４２を終了する（ステップｎ９）。
【００８５】
前記認証結果が認証ＯＫであった場合には（ステップｎ１０）、アクセス許可を出力して、認証対象者が操作端末３０で社外秘データ等のセキュリティデータにアクセスすることを許容し、個人認証処理を終了する（ステップｎ１１）。
【００８６】
認証ＮＧであった場合には、認証エラー画面をモニタ３４に表示し（ステップｎ１２）、エラー回数が所定回数以内であれば（ステップｎ１３）、エラー回数に１追加してステップｎ３にリターンする（ステップｎ１４）。
【００８７】
エラー回数が所定回数を超えた場合（例えば１０回連続して認証ＮＧと判断された場合）には、この認証対象者の認証を禁止するための禁止データ（ＩＤ及び認証禁止フラグで形成）を管理サーバ１０に送信し（ステップｎ１５）、管理サーバ１０で認証データベース２１の該ＩＤ（図２参照）の認証対象者に対して、認証禁止フラグを１に更新し、認証禁止登録を行う（ステップｎ１６）。
【００８８】
以上の動作により、図１２の効果説明図に示すように、例えば認証基準データの作成時には落ち着いて発音したため、（Ｉ）の基準に示すように全体で２．１３秒かけて氏名を入力し、個人認証時には急いで発音したため、（Ｉ）の今回に示すように１．５７秒で氏名を入力した場合にも対応できる。
【００８９】
すなわち、そのままであれば氏名を発音する時間全体が大幅に異なり、比較すると本人でないと認識してしまうところ、時間全体を単位時間（１．００）としてその比率で特徴時刻ｖの比較を行うため、本人であると正しく認証することができる。
これにより、認証対象者を音声で正確に認証することができ、重要データにアクセス可能な利用者を制限して、セキュリティを確保することが可能になる。また、特徴割出プログラム２２及び比較認証プログラム２３を管理サーバ１０にのみ備えることで、認証に関するプログラムを解析されるようなハッキングの危険性を回避することができる。
【００９０】
すなわち、操作端末３０に特徴割出プログラム２２及び比較認証プログラム２３を備えた場合は、操作端末３０に対して手を加えればハッキング可能となるため、全操作端末３０の厳重管理が必要となるが、この実施形態では管理サーバ１０のみを厳重管理すれば、前記ハッキング行為を排除することができる。
【００９１】
さらには、認証対象者が風邪をひいた場合等、声質が変化した場合であっても、この影響を受けることなくアクセント（特徴時刻ｖ１，ｖ２）を抽出できるため、認証対象者の体調に影響されず常時高精度で個人認証することができる。
【００９２】
なお、音量Ｖａの値又は／及び特徴時刻ｖの抽出個数は、管理サーバ１０でシステム管理者が設定できるように構成しても良い。これにより、個人認証システム１を導入する企業や施設毎に、個別の認証基準を設定することができ、認証基準は個人認証システム１の提供者さえも知り得ぬ情報となって、セキュリティレベルを向上することができる。
【００９３】
また、標準偏差による認証基準データとの本人許容誤差をシステム管理者が任意に設定できるように構成しても良い。これにより、個人認証システム１を導入する企業や施設が要求する堅牢度に対し、本人として認証する本人許容誤差（許容レベル）を柔軟に変更して対応することが可能になる。
【００９４】
また、特徴時刻ｖは、音量Ｖａ以上に突出している部分の極大点から抽出したが、最大音量となる極大点から突出量の大きい順に１又は複数の特徴時刻ｖを抽出しても良い。この場合は、例えば３箇所の特徴時刻ｖを抽出すると設定した場合、認証対象者の声量及びマイクの性能の変化により集音レベル（録音レベル）が変化しても常に３箇所の特徴時刻ｖを抽出することとなる。これにより、基準データに対する集音データ全体の音量差の影響を受けずに本人認証することができ、より認証精度を向上することができる。
【００９５】
また、特徴割出プログラム２２、比較認証プログラム２３、基準登録プログラム２４、及び基準データ作成プログラム２５は、全て又は一部（例えば基準登録プログラム２４以外の各プログラム）を操作端末３０に備えても良い。これにより、管理サーバ１０の負荷を軽減して処理速度を向上し、多人数が使用する大規模システムでもストレスなく利用することができる。
【００９６】
また、パスワードはシステム管理者による発行後、利用者が操作端末３０で自由に若しくは所定の制限範囲内で変更可能に構成しても良い。
【００９７】
また、個人認証システム１は、イントラネットに限らずインターネットを介して利用可能に構成しても良く、操作端末３０のハードディスク４０に全てのプログラム及びデータを格納して操作端末３０’を形成し、該操作端末３０’単体で使用可能に構成しても良い。
【００９８】
また、欧米人などの外国人は、日本人よりもアクセント時の音量変化が顕著であるため、個人認証システム１を外国人専用としても良い。
【００９９】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の集音手段は、実施形態のマイク３８に対応し、
以下同様に、
通信手段は、ＬＡＮボード１９，３９に対応し、
記憶手段は、ハードディスク２０に対応し、
特徴部抽出手段は、特徴割出プログラム２２を実行する制御装置１３に対応し、
個人特徴割出手段は、特徴割出プログラム２２を実行する制御装置１３に対応し、
比較手段は、比較認証プログラム２３を実行する制御装置１３に対応し、
認証手段は、比較認証プログラム２３を実行する制御装置１３に対応し、
個人認証装置は、操作端末３０’に対応し、
音量特徴部は、特徴時刻ｖに対応し、
発音開始部は、特徴時刻ｖ０に対応し、
所定音量部は、特徴時刻ｖ１，ｖ２に対応し、
発音終了部は、特徴時刻ｖ３に対応し、
個人特徴情報は、時間比率ｔに対応し、
基準特徴情報は、平均値ｍに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】個人認証システムのシステム構成図。
【図２】認証基準データのデータ説明図。
【図３】ソフトウェアパッケージの斜視図。
【図４】管理サーバの制御回路を示すブロック図。
【図５】操作端末の制御回路を示すブロック図。
【図６】管理サーバの制御装置の動作を示す処理フロー図。
【図７】管理サーバの画面イメージ説明図。
【図８】特徴抽出説明図。
【図９】操作端末の制御装置の動作を示す処理フロー図。
【図１０】操作端末の画面イメージ説明図。
【図１１】操作端末の制御装置の動作を示す処理フロー図。
【図１２】効果説明図。
【符号の説明】
１…個人認証システム
１０…管理サーバ
１３…制御装置
１９…ＬＡＮボード
２０…ハードディスク
２２…特徴割出プログラム
２３…比較認証プログラム
３０…操作端末
３０’…操作端末
３８…マイク
３９…ＬＡＮボード
５１…サーバ用インストールＣＤ−ＲＯＭ
５３…端末用インストールＣＤ−ＲＯＭ
ｖ…特徴時刻
ｔ…時間比率
ｍ…平均値

Claims (7)

1. 認証対象者の音声を集音手段で集音し、
   該音声中の音量変化によって現れる音量特徴部の複数を特徴部抽出手段で抽出し、
   前記複数の音量特徴部の相関関係に現れる個人特徴情報を個人特徴割出手段で割り出し、
   記憶手段に記憶した認証対象者別の基準特徴情報と前記個人特徴情報とを比較手段で比較し、
   該比較結果に基づき認証手段で本人を認証する
   個人認証方法であって、
   前記音量特徴部を、認証対象者の発音開始部、所定音量を超過する複数の極大音量部、及び発音終了部で構成し、
   前記相関関係を、少なくとも前記極大音量部間の時間に基づいた前記音量特徴部間の時間比率、及び、前記極大音量部間の音量比率で構成する
   個人認証方法。
2. 前記相関関係に、前記極大音量部が現れる順番を更に加えて構成する
   請求項１記載の個人認証方法。
3. 認証対象者の音声を集音する集音手段と、
   該音声中の音量変化によって現れる複数の音量特徴部を抽出する特徴部抽出手段と、
   前記音量特徴部の相関関係に現れる個人特徴情報を割り出す個人特徴割出手段と、
   記憶手段に記憶した認証対象者別の基準特徴情報と前記個人特徴情報とを比較する比較手段と、
   該比較結果に基づき本人を認証する認証手段を備えた
   個人認証装置であって、
   前記音量特徴部を、認証対象者の発音開始部、所定音量を超過する複数の極大音量部、及び発音終了部で構成し、
   前記相関関係を、少なくとも前記極大音量部間の時間に基づいた前記音量特徴部間の時間比率、及び、前記極大音量部間の音量比率で構成した
   個人認証装置。
4. 前記相関関係に、前記極大音量部が現れる順番を更に加えて構成する
   請求項３記載の個人認証装置。
5. 前記集音手段を備えて認証対象者に操作させる操作端末と、
   前記記憶手段を備えて前記基準特徴情報を管理する管理サーバを通信手段で通信可能に接続し、
   請求項１又は２に記載の個人認証方法を実行可能に構成した
   個人認証システム。
6. 請求項５記載の個人認証システムに使用する
   操作端末。
7. 請求項５記載の個人認証システムに使用する
   管理サーバ。

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