JP4273103B2 - アクセス認証システムおよびマウス装置、並びに、アクセス認証方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置を使用する際のアクセス認証に指紋を用いる技術に関し、特に、指紋センサを具備するマウス装置を用いてアクセス認証を行う技術に関する。

従来、情報処理装置に利用制限を施すためのアクセス認証に、パスワードによる認証が広く用いられている。パスワードは、入力する桁数を小さくするほど覚えやすいが、安全性は損なわれ、桁数を大きくすると、安全性は高まるものの、覚えにくく入力し難い。そこで、このようなパスワードを取り扱う上での不都合を解消するために、指紋による認証が導入されつつある。

指紋による認証処理は、一般に、使用者が指紋センサに指を触れることで指紋を入力し、指紋画像そのもの又は指紋画像から抽出した特徴量と、あらかじめ登録した指紋情報との照合により行う。そして、照合の結果、両者が対応する場合、認証に成功したと判定する。

ところで、指紋によるアクセス認証を行う際、指紋センサを搭載する場所としては、ユーザが必然的に指を触れるマウス装置が好適であると考えられている。昨今では、指紋センサを具備するマウス装置に多くの製品例が見られる。このようなマウス装置に関する技術として、例えば、後述の特許文献１に記載のものがある。

特許文献１には、接触した指紋の電気信号パターンを形成する手段を本体に組み込んだマウスが提案されている。このマウスが指紋パターンを情報処理装置に出力すると、情報処理装置は、予め登録されたパターンとの比較により認証処理を行い、認証に成功したとき、使用を許可する。

また、従来知られているマウス装置としては、上記マウスのように指紋センサのみを備えるものの他に、センサと共に認証処理機能を備えるマウス装置も存在する。
特開平１１−１４９３４５号公報

特許文献１に記載の手法にあっては、情報処理装置に複数の使用者の指紋パターンが登録されていると考えられる。しかしながら、指紋の照合はパスワードの照合に比べて処理が複雑であり、その複雑な処理が、登録されている全てのパターンを対象に実行されることから、認証結果が判明するまでに時間がかかる。この不都合は、マウス側に認証処理機能が設けられている場合であっても同様に生じ得る。よって、アクセス認証に指紋を導入すると、データ入力が簡略化される反面、処理に時間がかかるという不都合あり、利便性の向上が求められている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、情報処理装置のアクセス認証に指紋を用いる技術において、ユーザの利便性を高め得る手法を提案することを目的とする。

本発明のアクセス認証システムは、情報処理装置と、該情報処理装置のポインティングデバイスであり且つ指紋センサを具備するマウス装置とを備え、前記マウス装置は、自装置の移動の軌跡を示すジェスチャデータを生成する手段と、前記指紋センサの出力信号に基づき指紋データを生成する手段と、ジェスチャデータと指紋データとを相互に関連付けて個人別に登録情報へ登録する手段と、所定のトリガ信号の入力後に生成したジェスチャデータに対応するジェスチャデータを前記登録情報から選定し、該選定したジェスチャデータと対の指紋データを前記トリガ信号の入力後に生成した指紋データと照合し、該照合の結果に基づき前記情報処理装置のアクセス認証の成否を出力する手段とを有する。

本発明のアクセス認証方法は、情報処理装置のポインティングデバイスであり且つ指紋センサを具備するマウス装置が、自装置の移動の軌跡を示すジェスチャデータを生成するステップと、前記指紋センサの出力信号に基づき指紋データを生成するステップと、ジェスチャデータと指紋データとを相互に関連付けて個人別に登録情報へ登録するステップと、所定のトリガ信号の入力後に生成したジェスチャデータに対応するジェスチャデータを前記登録情報から選定し、該選定したジェスチャデータと対の指紋データを前記トリガ信号の入力後に生成した指紋データと照合し、該照合の結果に基づき前記情報処理装置のアクセス認証の成否を出力するステップとを実行するという方法である。

本発明によれば、指紋の照合に先立ち、その照合対象をジェスチャデータを利用して絞り込むことから、登録されている全ての指紋データを対象とした照合は不要となる。これにより、指紋照合の処理量が軽減されるので、アクセス認証を速やかに行うことができる。また、照合対象の絞込みに、マウス装置のジェスチャを利用することから、データを速やかに入力することができ、結果、ユーザにとっての利便性が高められる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１に、本実施形態のシステム構成を示す。本システムは、図１に示すように、情報処理装置であるコンピュータ２００と、コンピュータ２００に接続されたポインティングデバイスであるマウス装置１００とを備える。

図２に、マウス装置１００の基本的なハードウェア構成を示す。マウス装置１００は、マウス装置１００の位置変化に伴い移動信号を出力する移動センサ１０１と、指紋を読み取って指紋画像を出力する指紋センサ１０３と、クリックボタン１０２と、ＣＰＵ１０４と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶デバイス１０５とを備える。

移動センサ１０１は、一般のマウス装置が有するものと同様な回路構成を有するものである。指紋センサ１０３は、指紋を包括する大きさのセンサ面を持つもの、あるいは、指をスライドさせて指紋を読み取るスリット状のセンサ面を持つもの等、従来知られた指紋センサを用いることができる。

また、マウス装置１００は、図１に点線にて示す機能を有する。これらの機能は、記憶デバイス１０５に格納されているプログラムをＣＰＵ１０４が実行することにより実現される機能に対応する。指紋画像処理部１１３は、指紋センサ１０３から得られた指紋画像を、照合に適したデータに変換し指紋データを生成する。指紋照合部１１４は、指紋画像処理部１１３で生成された指紋データと、後述する登録部１１５により予め登録された指紋データとの照合を行い、両者の類似度を出力する。

ジェスチャ生成部１１１は、移動センサ１０１から得られた移動信号を蓄積し、移動の軌跡を示すジェスチャデータを生成する。ジェスチャ照合部１１２は、ジェスチャ生成部１１１が生成したジェスチャデータと、登録部１１５により予め登録されたジェスチャデータとの照合を行い、両者の類似度を出力する。

登録部１１５は、後述の登録動作時に生成した個人の指紋データ及びジェスチャデータを記憶デバイス１０５へ格納し、図１に示すような登録情報１２０として管理する。登録部１１５は、登録情報１２０の管理にあたり、同一の個人から得られた指紋データ及びジェスチャデータに同一のＩＤ番号を割り当て、これにより両データを互いに関連付ける。

認証部１１６は、認証動作時および登録動作処理時におけるコンピュータ２００との通信を制御する機能、及び、アクセス認証の成否を判定する機能のほか、指紋照合部１１４により照合すべき指紋データの候補を登録情報１２０から絞り込む機能を果たす。

図３に示すフローチャートを参照して、マウス装置１００の認証動作について説明する。認証動作とは、あらかじめ登録された個人と、現在の使用者とが同一かどうかを判定するための動作である。

まず、コンピュータ２００のアクセス認証を試みる使用者がマウス装置１００に触れた状態で、認証動作のトリガが発生すると、認証部１１６は認証動作を開始する（ステップＡ１）。認証開始のトリガとしては、例えば、コンピュータ２００からスクリーンセーバー解除時に出力される信号が入力されることや、クリックボタン１０２を数回連続で右クリックすること等を適用することができる。認証部１１６は、認証動作開始のトリガを認識すると、ジェスチャデータの照合を行うべく、移動センサ１０１に対し移動信号の入力を指示する。

ジェスチャ生成部１１１は、移動センサ１０１から入力される移動信号を取得し、それらを順次蓄積することにより、ジェスチャデータを生成する（ステップＡ２）。移動信号の蓄積は、予め設定された記憶終了条件が満たされるまで行われる（ステップＡ３：No→Ａ２）。ジェスチャ生成部１１１は、記憶終了条件が満たされると（ステップＡ３：Yes）、完成したジェスチャデータをジェスチャ照合部１１２へ出力する。

移動信号の記憶終了条件としては、例えば、連続的な右クリック操作をトリガに用いる場合、右クリックによるトリガ発生からの経過時間、又は、最初の右ボタン押下からの総移動距離、あるいは、右ボタンが押下されていないという出力が継続した時間、等を用いることができる。

また、ジェスチャデータとしては、マウス装置１００の移動にクリックボタン１０２の押下を組み合わせることにより、より多くのジェスチャパターンを登録することができる。例えば、右ボタンを押下しつつ移動した軌跡と、右ボタンを押下せずに移動した軌跡との組み合わせなどである。

ジェスチャ照合部１１２は、生成されたジェスチャデータを、登録情報１２０に存在するジェスチャデータと照合することによりジェスチャ類似度を求め、求めた類似度を認証部１１６へ出力する（ステップＡ４）。

認証部１１６は、ジェスチャ照合部１１２から得たジェスチャ類似度に基づいて、指紋照合部１１４が照合する指紋データの候補を登録情報１２０から絞込む。具体的には、ジェスチャ類似度を「Ｊ」、絞込みの閾値を「Ｔｊ」とした場合に、登録情報１２０の中から条件「Ｊ＞Ｔｊ」を満たすジェスチャデータを選定し、そのＩＤを認識する（ステップＡ５）。なお、登録情報１２０から絞り込む数としては、後の指紋照合の処理負担を考慮して、極力少ない数に絞り込まれることが望ましい。絞込みの調整は、閾値（Ｔｊ）を適宜変更することにより可能である。

認証部１１６は、指紋照合の対象となるＩＤを認識すると、これを指紋照合部１１４へ通知すると共に、指紋センサ１０３に対し指紋の読み取りを指示する。指紋画像処理部１１３は、指紋センサ１０３から指紋画像を取得し、その画像を照合に適した形のデータに変換することにより、指紋データを生成する（ステップＡ６）。

指紋照合部１１４は、登録情報１２０の指紋データのうち、認証部１１６から通知されたＩＤの指紋データを参照し、今回生成された指紋データと照合する。具体的には、図１より、例えば認証部１１６からＩＤとして「２」及び「３」が通知された場合、指紋照合部１１４は、これらのＩＤを持つ指紋データ「Ｆ２」及び「Ｆ３」を照合の対象とする。そして、対象の指紋データを今回取得した指紋データと照合することにより指紋類似度を求め、これを認証部１１６へ出力する（ステップＡ７）。

認証部１１６は、指紋照合部１１４からの指紋類似度に基づき、アクセス認証の成否、すなわち現在の使用者が予め登録されている個人かどうかの認証判定を行う。認証判定は、通知された指紋類似度「Ｐ」が、認証閾値「Ｔｐ」に対し、条件「Ｐ＞Ｔｐ」を満たすか否かにより認証の成否を決定する。

認証部１１６は、指紋類似度が条件を満たすと判定した場合（ステップＡ８：Yes）、アクセス認証に成功した旨をコンピュータ２００へ出力し（ステップＡ９）、認証処理を終了する。また、指紋類似度が条件を満たさない場合は（ステップＡ８：No）、認証が失敗である旨を出力する（ステップＡ１０）。

なお、指紋照合の候補が複数存在する場合は、いずれか１つの候補が条件「Ｐ＞Ｔｐ」を満たすことにより認証成功とし、複数の候補が条件を満たす場合、あるいは何れの候補も条件を満たさない場合は、認証失敗とする。認証処理が終了すると、マウス装置１００は、ポインティングデバイスとしての通常の動作を行う。

次に、図４のフローチャートを参照して、マウス装置１００の登録動作について説明する。登録動作とは、個人のデータを登録情報１２０へ登録するための動作である。登録動作は、登録しようとするユーザがマウス装置１００に触れた状態で、クリックボタン１０２による特定の操作、あるいは、コンピュータ２００から認証部１１６に対する登録動作開始の通知により開始される（ステップＢ１）。

登録動作開始の旨を受信すると、認証部１１６は、ジェスチャデータの登録を開始すべく移動センサ１０１に対し移動信号の出力を指示する。ジェスチャ生成部１１１は、前述した認証動作と同様に、所定期間に移動信号を蓄積することによりジェスチャデータを生成する（ステップＢ２、Ｂ３）。この登録動作では、完成したジェスチャデータを登録部１１５へ出力する。

登録部１１５は、受け取ったジェスチャデータに未使用のＩＤを割り当てて記憶デバイス１０５へ格納し（ステップＢ４）、格納した旨を認証部１１６へ通知する。

通知を受けた認証部１１６は、次に、同一人物について指紋データの登録を行うべく、指紋センサ１０３に対し指紋の読み取りを指示する。この指示により指紋センサ１０３が指紋画像を入力すると（ステップＢ５）、指紋画像処理部１１３は、前述の認証動作と同様にして、入力された指紋画像から指紋データを生成する（ステップＢ６）。そして、生成した指紋データを登録部１１５へ出力する。

登録部１１５は、受け取った指紋データに、先にジェスチャデータに付与したＩＤと同一のＩＤを付与して、これを記憶デバイス１０５へ格納する（ステップＢ７）。

認証部１１６は、登録部１１５から指紋データの格納通知を受けると、個人の登録が完了した旨をコンピュータ２００へ通知し（ステップＢ８）、登録動作を終了する。

以上説明した実施形態によれば、指紋の照合に先立ち、その照合対象を登録情報１２０からジェスチャデータを利用して絞り込むことから、登録されている全ての指紋データを対象とした照合は不要となる。また、ジェスチャを利用することにより、マウス装置１００から手を離すことなくデータ入力を行うことができるので、入力を速やかに行うことができ、ユーザにとっての利便性が高められる。しかも、ジェスチャデータ自体は、マウス装置１００が標準的に備える移動センサ１０１を利用して生成されるため、新たなハードウェア構成を追加する必要はない。

本発明の実施形態の構成を示すブロック図である。 実施形態のマウス装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施形態の認証動作の手順を示すフローチャートである。 実施形態の登録動作の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ マウス装置
２００ コンピュータ
１０１ 移動センサ
１０２ クリックボタン
１０３ 指紋センサ
１０４ ＣＰＵ
１０５ 記憶デバイス
１１１ ジェスチャ生成部
１１２ ジェスチャ照合部
１１３ 指紋画像処理部
１１４ 指紋照合部
１１５ 登録部
１１６ 認証部
１２０ 登録情報

Claims (9)

1. 情報処理装置と、該情報処理装置のポインティングデバイスであり且つ指紋センサを具備するマウス装置とを備え、
   前記マウス装置は、
   自装置の移動の軌跡を示すジェスチャデータを生成する手段と、
   前記指紋センサの出力信号に基づき指紋データを生成する手段と、
   ジェスチャデータと指紋データとを相互に関連付けて個人別に登録情報へ登録する手段と、
   所定のトリガ信号の入力後に生成したジェスチャデータに対応するジェスチャデータを前記登録情報から選定し、該選定したジェスチャデータと対の指紋データを前記トリガ信号の入力後に生成した指紋データと照合し、該照合の結果に基づき前記情報処理装置のアクセス認証の成否を出力する手段とを有することを特徴とするアクセス認証システム。
2. 前記マウス装置は、前記登録情報からジェスチャデータを選定するとき、前記トリガ信号の入力後に生成したジェスチャデータと前記登録情報に存在するジェスチャデータとの類似度を求め、求めた類似度が閾値を超えるジェスチャデータを前記登録情報から選定することを特徴とする請求項１記載のアクセス認証システム。
3. 前記マウス装置は、前記登録情報へ登録すべき個人別のジェスチャデータおよび指紋データに同一の識別子を割り当てることを特徴とする請求項１又は２記載のアクセス認証システム。
4. 情報処理装置のポインティングデバイスであり且つ指紋センサを具備するマウス装置であって、
   自装置の移動の軌跡を示すジェスチャデータを生成する手段と、
   前記指紋センサの出力信号に基づき指紋データを生成する手段と、
   ジェスチャデータと指紋データとを相互に関連付けて個人別に登録情報へ登録する手段と、
   所定のトリガ信号の入力後に生成したジェスチャデータに対応するジェスチャデータを前記登録情報から選定し、該選定したジェスチャデータと対の指紋データを前記トリガ信号の入力後に生成した指紋データと照合し、該照合の結果に基づき前記情報処理装置のアクセス認証の成否を出力する手段とを有することを特徴とするマウス装置。
5. 前記登録情報からジェスチャデータを選定するとき、前記トリガ信号の入力後に生成したジェスチャデータと前記登録情報に存在するジェスチャデータとの類似度を求め、求めた類似度が閾値を超えるジェスチャデータを前記登録情報から選定することを特徴とする請求項４記載のマウス装置。
6. 前記登録情報へ登録すべき個人別のジェスチャデータおよび指紋データに同一の識別子を割り当てることを特徴とする請求項４又は５記載のマウス装置。
7. 情報処理装置のポインティングデバイスであり且つ指紋センサを具備するマウス装置が、
   自装置の移動の軌跡を示すジェスチャデータを生成するステップと、
   前記指紋センサの出力信号に基づき指紋データを生成するステップと、
   ジェスチャデータと指紋データとを相互に関連付けて個人別に登録情報へ登録するステップと、
   所定のトリガ信号の入力後に生成したジェスチャデータに対応するジェスチャデータを前記登録情報から選定し、該選定したジェスチャデータと対の指紋データを前記トリガ信号の入力後に生成した指紋データと照合し、該照合の結果に基づき前記情報処理装置のアクセス認証の成否を出力するステップとを実行することを特徴とするアクセス認証方法。
8. 前記マウス装置が、前記登録情報からジェスチャデータを選定するとき、前記トリガ信号の入力後に生成したジェスチャデータと前記登録情報に存在するジェスチャデータとの類似度を求め、求めた類似度が閾値を超えるジェスチャデータを前記登録情報から選定することを特徴とする請求項７記載のアクセス認証方法。
9. 前記マウス装置が、前記登録情報への登録を行う前記ステップにおいて、登録すべき個人別のジェスチャデータおよび指紋データに同一の識別子を割り当てることを特徴とする請求項７又は８記載のアクセス認証方法。

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