JP4998050B2 - 生体認証プログラム、生体認証装置及び生体認証方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータに利用者により生体の一部の画像が入力された入力生体画像と、該入力生体画像の比較対象として予め登録された登録者の参照生体画像とを照合することにより生体認証処理を実行させる生体認証プログラム、生体認証装置及び生体認証方法に関する。

近年、セキュリティの強化等の理由から、機密等を有する重要なスペースに出入りする者（以下、利用者）が正当な権限を有する人物（以下、関係者）であるか否かを生体データを用いて認証する生体認証装置が広く普及している。

この生体認証装置では、あらかじめ関係者の生体の一部（例えば、静脈、指紋、虹彩、顔など）を参照生体画像として登録しておき、利用者により生体の一部の画像が入力された入力生体画像と参照生体画像とを照合処理することにより関係者確認を行っている。

かかる照合処理は、複雑な画像処理を伴うことが多く、１回の照合に時間を要することが多いため、登録された関係者の人数が多いほど、１つの入力生体画像に対して多数の参照生体画像を照合する認証（１：Ｎ認証）を行う必要があるが、この１：Ｎ認証を行う場合には、利用者がその場で待たされる時間が長くなり、利便性を損なってしまう。

それを回避するために、ＩＤカードやテンキーを通じて利用者の個人識別情報を取得し、その個人識別情報に対応する参照生体画像を取り出し、この参照生体画像と入力された入力生体画像との照合（１：１認証）を行う方法が用いられているが、この方法では、利用者の待機時間を短くすることができる反面で、認証時に２回のアクションが必要となるため、操作面における利便性が低下してしまう。

これらのことから、特許文献１では、認証依頼を受け付けた認証依頼時刻の履歴から各時間帯ごとの認証依頼頻度を算出しておき、該時間帯ごとの認証依頼頻度に基づいて照合時における認証対象者の検索順番情報を生成し、認証依頼を受け付けた時刻により認証対象者の指紋情報を検索して指紋を照合する指紋認証システムが開示されている。

特開２００１−３３８２９８号公報

しかしながら、上記した従来技術（特許文献１）は、認証依頼頻度が高い時間帯に生体認証が行われることを前提としたものであるため、利用者が履歴にない時間帯に生体認証を行おうとした時には検索順位は高く設定されず、依然として、１つの入力生体画像に対して多数の参照生体画像を照合する必要があり、生体認証処理の遅延化を招くという問題がある。

このため、複数の参照生体画像との照合（１：Ｎ認証）を行う場合に、入力生体画像に対応する参照生体画像との照合を行うまでの時間をいかにして短縮し、生体認証処理を高速化させるかが極めて重要な課題となっている。

そこで、本発明は、上述した従来技術による課題（問題点）を解消するためになされたものであり、入力生体画像に対応する参照生体画像との照合を行うまでの時間を短縮し、もって生体認証処理を高速化させることができる生体認証プログラム、生体認証装置及び生体認証方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る生体認証プログラムは、利用者により生体の一部の画像が入力された入力生体画像と、該入力生体画像の比較対象として予め登録された登録者の参照生体画像とを照合することにより生体認証処理をコンピュータに実行させる生体認証プログラムであって、当該コンピュータにネットワークを介して接続された他装置から前記登録者及びその登録者による他装置の利用時刻を取得する取得手順と、前記取得手順により取得された前記他装置の利用時刻から該登録者が当該コンピュータに到着する時刻を予測する到着時刻予測手順と、前記到着時刻予測手順により予測された前記登録者の到着予測時刻を所定の記憶部に保持する到着予測時刻保持手順と、前記到着予測時刻保持手順により保持された前記登録者の到着予測時刻に基づいて、前記参照生体画像の照合順を決定する照合順決定手順と、を実行させることを特徴とする。

また、本発明に係る生体認証プログラムは、前記照合順決定手順は、前記到着予測時刻保持手順により保持された前記登録者の到着予測時刻が早い順に前記照合順を決定することを特徴とする。

また、本発明に係る生体認証プログラムは、前記照合順決定手順は、前記到着予測時刻保持手順により保持された前記登録者の到着予測時刻から所定期間が経過した場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする。

また、本発明に係る生体認証プログラムは、前記照合順決定手順は、前記到着予測時刻保持手順により保持された前記登録者の到着予測時刻よりも所定期間以前である場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする。

また、本発明に係る生体認証プログラムは、前記到着予測時刻保持手順は、前記到着時刻予測手順により予測された前記登録者の到着予測時刻に関する統計情報をさらに保持し、前記照合順決定手順は、前記到着予測時刻保持手順により保持された前記登録者の到着予測時刻とその統計情報から現在時刻の存在確率を算出し、該算出した存在確率が高い順に前記照合順を決定することを特徴とする。

また、本発明に係る生体認証プログラムは、前記照合順決定手順は、前記存在確率が所定値以下である登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする。

また、本発明に係る生体認証プログラムは、前記コンピュータに、更に、前記登録者又は複数の登録者ごとに前記他装置から当該コンピュータまでの移動履歴を所定の記憶部に保持する移動履歴保持手順を実行させるとともに、前記到着時刻予測手順は、前記移動履歴保持手順により保持された移動履歴を参照して、前記登録者が前記コンピュータに到着する時刻を予測することを特徴とする。

また、本発明に係る生体認証プログラムは、前記コンピュータに、更に、前記取得手順により取得された前記他装置の利用時刻と、当該コンピュータにて前記生体認証処理が行われた認証時刻とに基づいて、前記移動履歴保持手順により保持される移動履歴を更新する移動履歴更新手順をさらに実行させることを特徴とする。

また、本発明に係る生体認証システムは、利用者により生体の一部の画像が入力された入力生体画像と、該入力生体画像の比較対象として予め登録された登録者の参照生体画像とを照合することにより生体認証を行う生体認証装置を有する生体認証システムであって、前記生体認証装置以外の他装置から前記登録者及びその登録者による他装置の利用時刻を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記他装置の利用時刻から該登録者が前記生体認証装置に到着する時刻を予測する到着時刻予測手段と、を有する予測装置を備え、前記生体認証装置は、前記到着時刻予測手段により予測された前記登録者の到着予測時刻を所定の記憶部に保持する到着予測時刻保持手段と、前記到着予測時刻保持手段により保持された前記登録者の到着予測時刻に基づいて、前記参照生体画像の照合順を決定する照合順決定手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る生体認証方法は、コンピュータが、利用者により生体の一部の画像が入力された入力生体画像と、該入力生体画像の比較対象として予め登録された登録者の参照生体画像とを照合することにより生体認証処理を行う生体認証方法であって、前記コンピュータが、当該コンピュータにネットワークを介して接続された他装置から前記登録者及びその登録者による他装置の利用時刻を取得する取得工程と、前記取得工程により取得された前記他装置の利用時刻から該登録者が当該コンピュータに到着する時刻を予測する到着時刻予測工程と、前記到着時刻予測工程により予測された前記登録者の到着予測時刻を所定の記憶部に保持する到着予測時刻保持工程と、前記到着予測時刻保持工程により保持された前記登録者の到着予測時刻に基づいて、前記参照生体画像の照合順を決定する照合順決定工程と、を実行することを特徴とする。

本発明によれば、生体認証処理を実行させるコンピュータにネットワークを介して接続された他装置から登録者及びその登録者による他装置の利用時刻を取得し、取得した他装置の利用時刻から該登録者が当該コンピュータに到着する時刻を予測し、予測した登録者の到着予測時刻を所定の記憶部に保持し、保持した登録者の到着予測時刻に基づいて、参照生体画像の照合順を決定するように構成したので、他装置に存在した登録者が到着した時にその登録者の参照生体画像の照合順を高めることができ、複数の参照生体画像との照合（１：Ｎ認証）を行う場合に、生体認証処理を高速化させることが可能になる。

また、本発明によれば、保持しておいた登録者の到着予測時刻が早い順に照合順を決定するように構成したので、到着する蓋然性が一定以上存在する登録者の参照生体画像の照合順を高くすることができ、入力生体画像に対応する参照生体画像との照合を行うまでの時間を短縮することが可能になる。

また、本発明によれば、保持しておいた登録者の到着予測時刻から所定期間が経過した場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定するように構成したので、到着予測はなされていない一方で潜在的に到着可能性のある登録者の照合順を高めることができ、到着する蓋然性が実効的に高い登録者の照合順のみを高くすることが可能になる。

また、本発明によれば、保持しておいた登録者の到着予測時刻よりも所定期間以前である場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定するように構成したので、到着予測はなされていない一方で潜在的に到着可能性のある登録者の照合順を高めることができ、到着する蓋然性が実効的に高い登録者の照合順のみを高くすることが可能になる。

また、本発明によれば、登録者の到着予測時刻に関する統計情報をさらに保持しておき、保持しておいた登録者の到着予測時刻とその統計情報から現在時刻の存在確率を算出し、該算出した存在確率が高い順に照合順を決定するように構成したので、登録者が到着する蓋然性が実効的に高い時にその登録者の参照生体画像の照合順を高くすることができ、入力生体画像に対応する参照生体画像との照合を行うまでの時間を効果的に短縮することが可能になる。

また、本発明によれば、存在確率が所定値以下である登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定するように構成したので、到着予測はなされていない一方で潜在的に到着可能性のある登録者の照合順を高めることができ、到着する蓋然性が実効的に高い登録者の照合順のみを高くすることが可能になる。

また、本発明によれば、登録者又は複数の登録者ごとに他装置からの移動履歴を所定の記憶部に保持しておき、保持しておいた移動履歴を参照して、登録者が到着する時刻を予測するように構成したので、登録者の個人特性に適合した到着時間を予測することができ、参照生体画像の照合順を正確に決定することが可能になる。

また、本発明によれば、他装置の利用時刻と、生体認証処理が行われた認証時刻とに基づいて、保持している移動履歴を更新するように構成したので、登録者の移動特性に適合した移動履歴を保持することができ、登録者が到着する時刻を正確に予測することが可能になる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る生体認証システム（生体認証方法）の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る生体認証システムを実施例１として説明した後に、本発明に含まれる他の実施例を実施例２として説明する。

以下の実施例１では、実施例１に係る生体認証システムの概要および特徴、この生体認証システムを構成する各装置の構成および処理の流れを順に説明する。

［概要および特徴（実施例１）］
まず最初に、図１を用いて、本実施例１に係る生体認証システムの概要および特徴を説明する。図１は、実施例１に係る生体認証システムの概要及び特徴を説明するための説明図である。なお、本実施例１では、所定のスペースごとに設けられた扉を特定の関係者（登録者）に解放するために複数の認証装置（少なくとも１つの生体認証装置を含む）が扉の解錠制御装置に併設されており、かかる状況を利用して生体認証装置にて複数の登録者の参照生体画像との照合（１：Ｎ認証）を行う生体認証システムを説明する。

同図に示すように、この生体認証システム１は、利用者の生体認証を行う生体認証装置３０と、他の場所に配設されている他の認証装置９０と、他の認証装置９０から生体認証装置３０までの到着時刻を予測する予測サーバ１０とがネットワーク３を介して相互に通信可能に接続された構成となる。なお、このネットワーク３は、ＩＰネットワークであってもよいし、直接ケーブルで接続されたネットワークであってもよい。

他の認証装置９０は、利用者認証を行う認証装置であり、生体認証装置３０が配設されるスペースとは別の箇所に配設されている。かかる他の認証装置９０にて行われる利用者認証は、利用者の生体データを用いた生体認証であってもよいし、ＩＤカードに記録された識別子或いは暗証番号を用いたＩＤ認証であってもかまわない。なお、本実施例１では、他の認証装置９０にて何らかの認証を行うこととしているが、利用者の識別情報を取得することができれば必ずしも認証を行う必要はなく、他の認証装置９０の代わりに利用者を特定する利用者特定端末を設けてもかまわない。

ここで、本実施例１に係る生体認証システム１において、予測サーバ１０では、他の認証装置９０から登録者及びその登録者による他の認証装置９０の認証時刻を取得し（１）、該取得した登録者による他の認証装置９０の認証時刻から該登録者が生体認証装置３０に到着する時刻を予測し（２）、該予測した登録者の到着予測時刻を生体認証装置３０に通知し（３）、生体認証装置３０では、予測サーバ１０により通知された登録者の到着予測時刻を保持しておき、該保持しておいた登録者の到着予測時刻に基づいて、入力生体画像と照合する参照生体画像の順序（照合順）を決定する（４）点にその特徴がある。

すなわち、この生体認証システム１では、何時、どの登録者が他の認証装置９０に存在していたかをもとに、その登録者が生体認証装置３０に何時訪れるかを予測し、生体認証装置３０に訪れると予測した到着予測時刻の近傍では、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者に比して高くなるように照合順を決定することで、他の認証装置９０に存在した登録者が生体認証装置３０に到着した時にその登録者の参照生体画像の照合順を高め、入力生体画像に対応する参照生体画像との照合を行うまでの時間を短縮することができるようにしている。

したがって、本実施例１に係る生体認証システム１によれば、他の認証装置９０に存在した登録者が生体認証装置３０に到着した時にその登録者の参照生体画像の照合順を高めることができ、複数の参照生体画像との照合（１：Ｎ認証）を行う場合に、生体認証処理を高速化させることが可能になる。

また、本実施例１に係る生体認証システム１によれば、１：１認証を行わずとも生体認証処理を高速化させることができ、ＩＤカードやテンキーを通じて利用者の識別子の入力を受け付ける必要がなく、生体認証システムの利便性を向上させることも可能である。さらに、生体認証処理を高速化させるために利用者に新たな識別用機器などを持たせる必要もなく、また、生体認証装置３０にも新たな識別装置（例えば顔認証装置、カメラ、ＲＦ−ＩＤなど）を搭載する必要もない。

［生体認証システムの構成］
続いて、本実施例１に係る生体認証システムの各装置（予測サーバ１０及び生体認証装置３０）の構成を説明する。なお、ここでは、（１）予測サーバ１０の構成を説明した後に、（２）生体認証装置３０の構成を説明することとする。

（１）予測サーバ１０の構成
前述したように、ここでは、図２を用いて、本実施例１に係る予測サーバ１０の構成を説明する。図２は、実施例１に係る予測サーバ１０の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この予測サーバ１０は、各種装置（例えば、生体認証装置３０及び他の認証装置９０）との間で各種通信の制御を行う通信制御ＩＦ部１１と、認証時刻データＤＢ１２と、移動履歴データＤＢ１３と、制御部１４とを有する。

認証時刻データＤＢ１２は、他の認証装置９０から受信した認証時刻データを記憶（格納）するデータベースであり、具体的には、かかる認証時刻データとして、登録者を一意に特定するための識別子（登録者ＩＤ）、認証結果及び認証時刻を記憶している。

移動履歴データＤＢ１３は、他の認証装置９０から生体認証装置３０までの移動履歴データを記憶（格納）するデータベースであり、具体的には、登録者ごとに、移動履歴データとして、移動元の認証装置（他の認証装置９０）から移動先の認証装置（生体認証装置３０）に到着するまでに要する移動時間に関する履歴をマトリクス状に記憶している。例えば、図３に示す例では、「行」が移動元の認証装置の装置番号を指し、「列」が移動先の認証装置の装置番号を指しており、３行４列目の要素には、装置番号０３の認証装置から装置番号０４の認証装置に到着するまでに要する移動時間に関する履歴、例えば最小値、最大値、平均、分散及び最終更新日時などの情報が記憶されている。

制御部１４は、予測サーバ１０を全体制御する制御部であり、到着時刻予測部１４ａと、移動履歴更新部１４ｂとを有する。実際には、これらの機能部に対応するプログラムを図示しないＲＯＭや不揮発性メモリに記憶しておき、これらのプログラムをＣＰＵにロードして実行し、到着時刻予測部１４ａ及び移動履歴更新部１４ｂにそれぞれ対応するプロセスを実行させることになる。

このうち、到着時刻予測部１４ａは、他の認証装置９０から認証時刻データを受信した場合に、他の認証装置９０の認証時刻から該登録者が生体認証装置３０に到着する時刻を予測する処理部である。例えば、図４−１に示すように、装置番号０１〜Ｎまでの認証装置が予測サーバ１０に接続されており、さらに、これらすべての認証装置が生体認証装置とした時に、装置番号０３（他の認証装置９０）から認証時刻データを受信したならば、図４−２に示すように、移動履歴データＤＢ１３の３行目の要素に記憶される移動履歴データをすべて読み出し、３行１列目の移動履歴データをもとに装置番号０３から装置番号０１への到着予測時刻（＝認証時刻＋平均移動時間）を算出し、３行２列目の移動履歴データをもとに装置番号０３から装置番号０２への到着予測時刻を算出し、・・・、３行Ｎ列目の移動履歴データをもとに装置番号０３から装置番号Ｎへの到着予測時刻を算出し、これらの到着予測時刻及びその統計情報（例えば、最小値、最大値、平均や分散など）を装置番号０１〜Ｎ（生体認証装置３０）に配信する。

このように、登録者ごとに他の認証装置９０から生体認証装置３０までの移動履歴を移動履歴データＤＢ１３に記憶しておき、該記憶しておいた移動履歴を参照して、登録者が生体認証装置３０に到着する時刻を予測することで、登録者の個人特性に適合した到着時間を予測することができ、参照生体画像の照合順を正確に決定することができる。

移動履歴更新部１４ｂは、他の認証装置９０における認証時刻と、生体認証装置３０にて生体認証が行われた認証時刻とに基づいて、移動履歴データＤＢ１３の移動履歴データを更新する処理部である。例えば、図４−１に示すように、装置番号０３（他の認証装置９０）から認証時刻データを受信した場合には、図４−２に示すように、到着時刻予測部１４ａにより移動元を装置番号０３の生体認証装置３０とした到着予測時刻が全ての装置番号０１〜Ｎ（生体認証装置３０）に配信されるが、この時、登録者により装置番号０４の生体認証装置３０にて生体認証が行われた場合には、装置番号０４の役割が生体認証装置３０から他の認証装置９０となり、装置番号０４（他の認証装置９０）により認証時刻データが返信されるので、装置番号０３における認証時刻と装置番号０４における認証時刻との差分から得られる移動時間をもとに移動履歴データＤＢ１３の３行４列目の移動履歴データを更新する。

このように、移動履歴データＤＢ１３の移動履歴データを更新することとしたのは、登録者の移動特性に適合した移動履歴を保持し、もって登録者が生体認証装置３０に到着する時刻を正確に予測するためである。

（２）生体認証装置３０の構成
次に、図５を用いて、本実施例１に係る生体認証装置３０の構成を説明する。図５は、実施例１に係る生体認証装置３０の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この生体認証装置３０は、生体データ入力部３１と、通信制御ＩＦ部３２と、生体データＤＢ３３と、到着予測データＤＢ３４と、制御部３５とを有する。

このうち、生体データ入力部３１は、利用者の生体の一部を生体データとして入力する画像入力手段であり、例えば、利用者の手のひらの血管の形状（手のひら静脈）を撮像してその静脈画像を入力生体画像として照合処理部３５ｂに出力する。なお、本実施例１では、生体データとして静脈画像を用いる例を説明するが、指紋、虹彩、顔などの生体データを用いる場合についても本発明を同様に適用できる。

通信制御ＩＦ部３２は、各種装置（例えば、予測サーバ１０、他の認証装置９０及び図示しない解錠制御装置等）との間で各種通信の制御を行う処理部である。生体データＤＢ３３は、登録者の生体データを記憶（格納）するデータベースであり、例えば、登録者（関係者）の静脈画像を参照生体画像として記憶している。また、到着予測データＤＢ３４は、到着時刻予測部１４ａから受信した到着予測時刻及びその統計情報（例えば、最小値、最大値、平均や分散など）を記憶（格納）するデータベースである。

制御部３５は、生体認証装置３０を全体制御する制御部であり、照合順管理部３５ａと、照合処理部３５ｂとを有する。実際には、これらの機能部に対応するプログラムを図示しないＲＯＭや不揮発性メモリに記憶しておき、これらのプログラムをＣＰＵにロードして実行し、照合順管理部３５ａ及び照合処理部３５ｂにそれぞれ対応するプロセスを実行させることになる。

このうち、照合順管理部３５ａは、到着予測データＤＢ３４に記憶された登録者の到着予測時刻に基づいて、入力生体画像と照合する参照生体画像の順序を決定する処理部である。詳細は図６及び図７を用いて後述するが、到着予測データＤＢ３４に記憶された登録者の到着予測時刻とその統計情報から現在時刻の存在確率を算出し、該算出した存在確率が高い登録者の参照生体画像の順に照合順リスト（参照生体画像の照合順が定められたリスト）を並べ替える。

照合処理部３５ｂは、生体データ入力部３１を通じて受け付けた入力生体画像と、生体データＤＢ３３に記憶された参照生体画像とを照合する処理部である。詳細は図８を用いて後述するが、照合順管理部３５ａにより作成された照合順リストに従って生体データＤＢ３３に記憶された参照生体画像を入力生体画像と照合処理し、所定値以上の類似度が得られるまで、入力生体画像と照合する参照生体画像を照合順リストに従って変更しつつ、照合処理を継続して行う。

［処理の流れ］
次に、本実施例１に係る生体認証システムの各種処理の手順を説明する。なお、ここでは、本発明の主たる特徴である照合順管理部３５ａの（１）照合順決定処理を説明してから、照合処理部３５ｂによって行われる（２）照合処理を説明する。

（１）照合順決定処理
前述したように、ここでは、図６を用いて、本実施例１に係る照合順決定処理を説明する。図６は、実施例１に係る照合順決定処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、生体認証装置３０の電源がオン状態である場合に照合順管理部３５ａにより再帰的に行われる処理である。

同図に示すように、照合順管理部３５ａは、直近に照合順リストを並べ替えてから一定期間が経過するまでは（ステップＳ６０１否定）待機状態にあり、一定期間（例えば、１秒）が経過すると（ステップＳ６０１肯定）、到着予測データＤＢ３４を参照して、到着予測時刻が指定された利用者が存在するか否かを判定する（ステップＳ６０２）。

ここで、到着予測時刻が指定された利用者が存在する場合（ステップＳ６０２肯定）に、照合順管理部３５ａは、到着予測データＤＢ３４に記憶された統計情報（平均及び分散）を式（１）に代入して、現在時刻における各登録者の存在確率を算出し（ステップＳ６０３）、現在時刻における存在確率が高い順に照合順リスト（参照生体画像の照合順が定められたリスト）を並べ替え（ステップＳ６０４）、上記したステップＳ６０１〜ステップＳ６０３までの処理を生体認証装置３０の電源がオフ状態になるまで繰り返し行う。

例えば、図７の例を用いて、照合順リストの遷移例を説明する。この例では、単純に２人の場合について示すが、３人以上の場合も同様である。まず、ユーザＡ及びユーザＢの到着予測時刻及びその統計情報を予測サーバ１０が受け取ったＴ１の時点では、ユーザＡ及びユーザＢの両者とも存在確率がゼロであるため、照合順リストの順序を変える必要はない。そして、Ｔ２の時点では、ユーザＡの存在確率と他のユーザの存在確率とを比較すると、ユーザＡの存在確率が高いので照合順リストの上位にユーザＡを定める。また、Ｔ３の時点では、ユーザＡの存在確率とユーザＢの存在確率の比較を開始する。ここで、Ｔ３の時点では、ユーザＡの存在確率の方が高いため、照合順リストはユーザＡ、ユーザＢ、他のユーザの順となる。その後、ユーザＡが到着せず、Ｔ４の時点では、ユーザＢの存在確率がユーザＡの存在確率を上回るため、照合順リストはユーザＢ、ユーザＡ、他のユーザと変化する。その後、Ｔ５の時点では、ユーザＢが到着して生体認証が行われ、ユーザＢを照合順リストの上位におく必要がなくなるため、他のユーザよりも下位に移動する。また、この時点ではユーザＡは到着していないが、他のユーザの到着予測時刻及びその統計情報を予測サーバ１０から受信していないため、ユーザＡの照合順は上位にとどめられている。

（２）照合処理
次に、図８を用いて、本実施例１に係る照合処理を説明する。図８は、実施例１に係る照合処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、生体認証装置３０の電源がオン状態である場合に照合処理部３５ｂにより再帰的に行われる処理である。

同図に示すように、照合処理部３５ｂは、生体データ入力部３１を通じて入力生体画像を受け付けるまでは（ステップＳ８０１否定）待機状態にあり、入力生体画像を受け付けると（ステップＳ８０１肯定）、照合順管理部３５ａから照合順リストを取得する（ステップＳ８０２）。

続いて、照合処理部３５ｂは、照合順管理部３５ａにより作成された照合順リストに従って生体データＤＢ３３に記憶された参照生体画像を読み出し（ステップＳ８０３）、該読み出した参照生体画像と入力生体画像とを照合処理する（ステップＳ８０４）。

このとき、参照生体画像及び入力生体画像の類似度が所定値以上である場合（ステップＳ８０５肯定）には、照合処理部３５ｂは、解錠制御装置に対して認証ＯＫ報知を行ったり、図示しないランプ等を介して認証ＯＫ報知（例えば、緑ランプ点灯）を行った後に（ステップＳ８０６）、移動履歴データＤＢ１３にフィードバックをかけるために、認証時刻データ（例えば、登録者ＩＤ、認証結果及び認証時刻）を予測サーバ１０に転送し（ステップＳ８０７）、上記したステップＳ８０１からの処理を生体認証装置３０の電源がオフ状態になるまで繰り返し行う。

一方、参照生体画像及び入力生体画像の類似度が所定値未満である場合（ステップＳ８０５否定）には、照合処理部３５ｂは、すべての参照生体画像と比較が終了するまで（ステップＳ８０８否定）、上記したステップＳ８０３〜ステップＳ８０５までの処理を行い、入力生体画像との類似度が所定値以上である参照生体画像が存在すれば（ステップＳ８０５肯定）、解錠制御装置に対して認証ＯＫ報知を行ったり、図示しないランプ等を介して認証ＯＫ報知（例えば、緑ランプ点灯）を行うとともに（ステップＳ８０６）、認証時刻データを予測サーバ１０に転送し（ステップＳ８０７）、上記したステップＳ８０１〜ステップＳ８０９までの処理を生体認証装置３０の電源がオフ状態になるまで繰り返し行う。

また、すべての参照生体画像と比較が終了しても類似度が所定値以上であるものが見出せない場合（ステップＳ８０８肯定）には、照合処理部３５ｂは、図示しないランプ等を介して認証ＮＧ報知（例えば、赤ランプ点灯）を行い（ステップＳ８０９）、認証時刻データを予測サーバ１０に転送し（ステップＳ８０７）、上記したステップＳ８０１〜ステップＳ８０９までの処理を生体認証装置３０の電源がオフ状態になるまで繰り返し行う。

上述してきたように、本実施例１に係る生体認証システム１によれば、予測サーバ１０にて他の認証装置９０から登録者及びその登録者による他装置の利用時刻を取得させ、取得させた他の認証装置９０の認証時刻から該登録者が生体認証装置３０に到着する時刻を予測させ、生体認証装置３０にて登録者の到着予測時刻を所定の記憶部に保持させ、保持させた登録者の到着予測時刻に基づいて、参照生体画像の照合順を決定させるように構成したので、他の認証装置９０に存在した登録者が生体認証装置３０に到着した時にその登録者の参照生体画像の照合順を高めることができ、複数の参照生体画像との照合（１：Ｎ認証）を行う場合に、生体認証処理を高速化させることが可能である。

また、本実施例１に係る生体認証システム１によれば、登録者の到着予測時刻に関する統計情報をさらに保持しておき、該保持しておいた登録者の到着予測時刻とその統計情報から現在時刻の存在確率を算出し、該算出した存在確率が高い順に前記照合順を決定するように構成したので、登録者が生体認証装置３０に到着する蓋然性が実効的に高い時にその登録者の参照生体画像の照合順を高くすることができ、入力生体画像に対応する参照生体画像との照合を行うまでの時間を効果的に短縮することが可能である。

また、本実施例１に係る生体認証システム１によれば、他の認証装置９０から生体認証装置３０までの到着時刻を予測する予測サーバ１０と、利用者の生体認証を行う生体認証装置３０とを別々に構成したので、多数の認証装置が存在する場合（図４−１及び図４−２参照）に到着時刻を一元的に予測するとともに、生体認証装置３０のソフトウェア面での改変を最小限に抑えることができる。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。

（１）到着予測時間の配信
例えば、上記の実施例１では、全部の認証装置（生体認証装置を含む）に予測サーバ１０による到着予測時刻を配信することとしたが、特定の生体認証装置３０のみに配信するようにしてもよい。例えば、移動履歴データＤＢ１３に記憶された移動履歴データに特定の装置番号と装置番号の間でしか行き来が行われない傾向がある場合（例えば、装置番号０３から他の装置番号の生体認証装置に行く確率を算出し、装置番号０３から装置番号０４へ行く確率がその他へ行く確率よりも際立って高い場合など）には、一部の生体認証装置（装置番号０３）のみに到着予測時間を配信するようにしてもよい。

（２）移動履歴データＤＢの構成
また、上記の実施例１では、各登録者ごとの移動履歴データを管理することとしたが、必ずしも登録者ごとに管理する必要はない。例えば、登録する関係者の人数が少ない場合などには、サンプルの母数を増やし、統計的な有意性を向上させる観点から一部の登録者又は全登録者の移動履歴データを共通管理するようにしてもかまわない。

（３）照合順制御
例えば、上記の実施例１では、照合順管理部３５ａは存在確率が高い順に照合順を決定することとしたが、存在確率が所定値以下である登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定するようにしてもよい。すなわち、生体認証装置３０が予測サーバ１０から到着予測時刻を受信していたとしても、たとえば他の認証装置９０と生体認証装置３０との間の平均移動時間が１５分としたときには、５分以内に生体認証装置３０に到着するよりも他の登録者が生体認証装置３０で生体認証を行おうとする可能性の方が高い。このため、到着予測がなされた登録者であっても存在確率が所定値以下である場合に他の登録者よりも照合順を低くすれば、到着予測はなされていない一方で潜在的に到着可能性のある登録者の照合順を高めることができ、到着する蓋然性が実効的に高い登録者の照合順のみを高くすることが可能になる。

また、上記の実施例１では、確率分布を用いて存在確率を算出することとしたが、他の統計手法を用いることもできるとともに、より簡易な手法を用いることもできる。例えば、予測サーバ１０から到着予測時刻を受信した時に、到着予測時刻もしくはその到着予測時刻の前後の所定時間について登録者の到着予測時刻が早い順に照合順を決定すれば、到着する蓋然性が一定以上存在する登録者の参照生体画像の照合順を高くすることができ、入力生体画像に対応する参照生体画像との照合を行うまでの時間を短縮することが可能である。

さらに、同様に、到着予測はなされていない一方で潜在的に到着可能性のある登録者の照合順を高める観点から、登録者の到着予測時刻から所定期間が経過した場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定したり、また、登録者の到着予測時刻よりも所定期間以前である場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定するようにしてもよい。

（４）システム構成等
また、上記の実施例１では、本発明に密接に関連する機能部（すなわち、到着時刻予測部１４ａ、移動履歴更新部１４ｂ、照合順管理部３５ａ、移動履歴データＤＢ１３及び到着予測データＤＢ３４等）を予測サーバ１０及び生体認証装置３０それぞれに分散した例を説明したが、図９に示すように、これらの機能部を生体認証装置３０に集約することもできる。

（５）プログラム
ところで、上記の実施例１では、生体認証システムについて説明したが、生体認証システムが有する構成をソフトウェアによって実現することで、同様の機能を有する生体認証プログラムを得ることができる。そこで、ここでは、生体認証プログラムを実行するコンピュータについて説明する。

図１０は、実施例２に係る生体認証プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このコンピュータ３００は、ＲＡＭ３１０と、ＣＰＵ３２０と、ＨＤＤ３３０と、ＬＡＮインタフェース３４０と、入出力インタフェース３５０とを有する。

ＲＡＭ３１０は、プログラムやプログラムの実行途中結果などを記憶するメモリであり、ＣＰＵ３２０は、ＲＡＭ３１０からプログラムを読み出して実行する中央処理装置である。ＨＤＤ３３０は、プログラムやデータを格納するディスク装置であり、ＬＡＮインタフェース３４０は、コンピュータ３００を無線ＬＡＮ経由もしくはＬＡＮケーブルで他のコンピュータに接続するためのインタフェースであり、入出力インタフェース３５０は、ディスプレイなどの入出力装置を接続するためのインタフェースである。

そして、このコンピュータ３００において実行される生体認証プログラム３１１は、ＬＡＮインタフェース３４０を介して接続された他のコンピュータシステムのデータベースなどに記憶され、これらのデータベースから読み出されてコンピュータ３００にインストールされる。そして、インストールされた生体認証プログラム３１１は、ＨＤＤ３３０に記憶され、ＲＡＭ３１０に読み出されてＣＰＵ３２０によって実行される。

（付記１）利用者により生体の一部の画像が入力された入力生体画像と、該入力生体画像の比較対象として予め登録された登録者の参照生体画像とを照合することにより生体認証処理をコンピュータに実行させる生体認証プログラムであって、
当該コンピュータに
ネットワークを介して接続された他装置から前記登録者及びその登録者による他装置の利用時刻を取得する取得手順と、
前記取得手順により取得された前記他装置の利用時刻から該登録者が当該コンピュータに到着する時刻を予測する到着時刻予測手順と、
前記到着時刻予測手順により予測された前記登録者の到着予測時刻を所定の記憶部に保持する到着予測時刻保持手順と、
前記到着予測時刻保持手順により保持された前記登録者の到着予測時刻に基づいて、前記参照生体画像の照合順を決定する照合順決定手順と、
を実行させることを特徴とする生体認証プログラム。

（付記２）前記照合順決定手順は、前記到着予測時刻保持手順により保持された前記登録者の到着予測時刻が早い順に前記照合順を決定することを特徴とする付記１に記載の生体認証プログラム。

（付記３）前記照合順決定手順は、前記到着予測時刻保持手順により保持された前記登録者の到着予測時刻から所定期間が経過した場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする付記２に記載の生体認証プログラム。

（付記４）前記照合順決定手順は、前記到着予測時刻保持手順により保持された前記登録者の到着予測時刻よりも所定期間以前である場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする付記２に記載の生体認証プログラム。

（付記５）前記到着予測時刻保持手順は、前記到着時刻予測手順により予測された前記登録者の到着予測時刻に関する統計情報をさらに保持し、
前記照合順決定手順は、前記到着予測時刻保持手順により保持された前記登録者の到着予測時刻とその統計情報から現在時刻の存在確率を算出し、該算出した存在確率が高い順に前記照合順を決定することを特徴とする付記１に記載の生体認証プログラム。

（付記６）前記照合順決定手順は、前記存在確率が所定値以下である登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする付記５に記載の生体認証プログラム。

（付記７）前記コンピュータに、更に、
前記登録者又は複数の登録者ごとに前記他装置から当該コンピュータまでの移動履歴を所定の記憶部に保持する移動履歴保持手順を実行させるとともに、
前記到着時刻予測手順は、前記移動履歴保持手順により保持された移動履歴を参照して、前記登録者が前記コンピュータに到着する時刻を予測することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の生体認証プログラム。

（付記８）前記コンピュータに、更に、
前記取得手順により取得された前記他装置の利用時刻と、当該コンピュータにて前記生体認証処理が行われた認証時刻とに基づいて、前記移動履歴保持手順により保持される移動履歴を更新する移動履歴更新手順をさらに実行させることを特徴とする付記７に記載の生体認証プログラム。

（付記９）利用者により生体の一部の画像が入力された入力生体画像と、該入力生体画像の比較対象として予め登録された登録者の参照生体画像とを照合することにより生体認証を行う生体認証装置を有する生体認証システムであって、
前記生体認証装置以外の他装置から前記登録者及びその登録者による他装置の利用時刻を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記他装置の利用時刻から該登録者が前記生体認証装置に到着する時刻を予測する到着時刻予測手段と、
を有する予測装置を備え、
前記生体認証装置は、
前記到着時刻予測手段により予測された前記登録者の到着予測時刻を所定の記憶部に保持する到着予測時刻保持手段と、
前記到着予測時刻保持手段により保持された前記登録者の到着予測時刻に基づいて、前記参照生体画像の照合順を決定する照合順決定手段と、
を備えたことを特徴とする生体認証システム。

（付記１０）前記照合順決定手段は、前記到着予測時刻保持手段により保持された前記登録者の到着予測時刻が早い順に前記照合順を決定することを特徴とする付記９に記載の生体認証システム。

（付記１１）前記照合順決定手段は、前記到着予測時刻保持手段により保持された前記登録者の到着予測時刻から所定期間が経過した場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする付記１０に記載の生体認証システム。

（付記１２）前記照合順決定手段は、前記到着予測時刻保持手段により保持された前記登録者の到着予測時刻よりも所定期間以前である場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする付記１０に記載の生体認証システム。

（付記１３）前記到着予測時刻保持手段は、前記到着時刻予測手段により予測された前記登録者の到着予測時刻に関する統計情報をさらに保持し、
前記照合順決定手段は、前記到着予測時刻保持手段により保持された前記登録者の到着予測時刻とその統計情報から現在時刻の存在確率を算出し、該算出した存在確率が高い順に前記照合順を決定することを特徴とする付記９に記載の生体認証システム。

（付記１４）前記照合順決定手段は、前記存在確率が所定値以下である登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする付記１３に記載の生体認証システム。

（付記１５）前記予測装置は、
前記登録者又は複数の登録者ごとに前記他装置から前記生体認証装置までの移動履歴を所定の記憶部に保持する移動履歴保持手段をさらに備え、
前記到着時刻予測手段は、前記移動履歴保持手段により保持された移動履歴を参照して、前記登録者が前記生体認証装置に到着する時刻を予測することを特徴とする付記９〜１４のいずれか一つに記載の生体認証システム。

（付記１６）前記予測装置は、
前記取得手段により取得された前記他装置の利用時刻と、前記生体認証装置にて前記生体認証が行われた認証時刻とに基づいて、前記移動履歴保持手段により保持される移動履歴を更新する移動履歴更新手段をさらに備えたことを特徴とする付記１５に記載の生体認証システム。

（付記１７）コンピュータが、利用者により生体の一部の画像が入力された入力生体画像と、該入力生体画像の比較対象として予め登録された登録者の参照生体画像とを照合することにより生体認証処理を行う生体認証方法であって、
前記コンピュータが、
当該コンピュータにネットワークを介して接続された他装置から前記登録者及びその登録者による他装置の利用時刻を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得された前記他装置の利用時刻から該登録者が当該コンピュータに到着する時刻を予測する到着時刻予測工程と、
前記到着時刻予測工程により予測された前記登録者の到着予測時刻を所定の記憶部に保持する到着予測時刻保持工程と、
前記到着予測時刻保持工程により保持された前記登録者の到着予測時刻に基づいて、前記参照生体画像の照合順を決定する照合順決定工程と、
を実行することを特徴とする生体認証方法。

（付記１８）前記照合順決定工程は、前記到着予測時刻保持工程により保持された前記登録者の到着予測時刻が早い順に前記照合順を決定することを特徴とする付記１７に記載の生体認証方法。

（付記１９）前記照合順決定工程は、前記到着予測時刻保持工程により保持された前記登録者の到着予測時刻から所定期間が経過した場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする付記１８に記載の生体認証方法。

（付記２０）前記照合順決定工程は、前記到着予測時刻保持工程により保持された前記登録者の到着予測時刻よりも所定期間以前である場合に、当該登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする付記１８に記載の生体認証方法。

（付記２１）前記到着予測時刻保持工程は、前記到着時刻予測工程により予測された前記登録者の到着予測時刻に関する統計情報をさらに保持し、
前記照合順決定工程は、前記到着予測時刻保持工程により保持された前記登録者の到着予測時刻とその統計情報から現在時刻の存在確率を算出し、該算出した存在確率が高い順に前記照合順を決定することを特徴とする付記１７に記載の生体認証方法。

（付記２２）前記照合順決定工程は、前記存在確率が所定値以下である登録者の参照生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように決定することを特徴とする付記２１に記載の生体認証方法。

（付記２３）前記コンピュータが、更に、
前記登録者又は複数の登録者ごとに前記他装置から当該コンピュータまでの移動履歴を所定の記憶部に保持する移動履歴保持工程を実行するとともに、
前記到着時刻予測工程は、前記移動履歴保持工程により保持された移動履歴を参照して、前記登録者が前記コンピュータに到着する時刻を予測することを特徴とする付記１７〜２２のいずれか一つに記載の生体認証方法。

（付記２４）前記コンピュータが、更に、
前記取得工程により取得された前記他装置の利用時刻と、当該コンピュータにて前記生体認証処理が行われた認証時刻とに基づいて、前記移動履歴保持工程により保持される移動履歴を更新する移動履歴更新工程をさらに実行することを特徴とする付記２３に記載の生体認証方法。

以上のように、本発明に係る生体認証プログラム、生体認証システム及び生体認証方法は、複数の参照生体画像との照合を行う場合に、生体認証処理を高速化させることができる生体認証プログラム、生体認証装置及び生体認証方法に適している。

実施例１に係る生体認証システムの概要および特徴を説明するための説明図である。 実施例１に係る予測サーバの構成を示す機能ブロック図である。 移動履歴データＤＢの構成例を示す図である。 到着時間予測部による処理内容を説明するための説明図（１）である。 到着時間予測部による処理内容を説明するための説明図（２）である。 実施例１に係る生体認証装置の構成を示す機能ブロック図である。 実施例１に係る照合順決定処理の手順を示すフローチャートである。 到達予測時刻と照合順リストの関係を表す図である。 実施例１に係る照合処理の手順を示すフローチャートである。 実施例２に係る生体認証装置の構成を示す機能ブロック図である。 実施例２に係る生体認証プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。

符号の説明

１ 生体認証システム
３ ネットワーク
１０ 予測サーバ
１１ 通信制御ＩＦ部
１２ 認証時刻データＤＢ
１３ 移動履歴データＤＢ
１４ 制御部
１４ａ 到着時刻予測部
１４ｂ 移動履歴更新部
３０ 生体認証装置
３１ 生体データ入力部
３２ 通信制御ＩＦ部
３３ 生体データＤＢ
３４ 到着予測データＤＢ
３５ 制御部
３５ａ 照合順管理部
３５ｂ 照合処理部

Claims (6)

1. 他の生体認証装置との間で少なくとも一部の登録者の生体画像を共有して記憶する生体認証装置に実行させる生体認証プログラムであって、
   各生体認証装置とネットワークを介して接続されたサーバ装置から前記登録者と前記登録者が当該生体認証装置に到着すると予測された到着予測時刻および移動時間に関する統計情報とを取得する取得手順と、
   前記到着予測時刻および前記移動時間に関する統計情報を用いて、前記登録者が当該生体認証装置に存在する存在確率の分布を算出する算出手順と、
   前記登録者の存在確率の分布にしたがって、各登録者の生体画像の照合順序が定義された照合順リストを記憶する記憶部に記憶された照合順リストを更新する更新手順と
   を実行させることを特徴とする生体認証プログラム。
2. 前記更新手順は、前記存在確率が所定値以下である登録者の生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように前記照合順リストを更新することを特徴とする請求項１に記載の生体認証プログラム。
3. 他の生体認証装置との間で少なくとも一部の登録者の生体画像を共有して記憶する生体認証装置であって、
   各登録者の生体画像の照合順序が定義された照合順リストを記憶する記憶部と、
   各生体認証装置とネットワークを介して接続されたサーバ装置から前記登録者と前記登録者が当該生体認証装置に到着すると予測された到着予測時刻および移動時間に関する統計情報とを取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された到着予測時刻および移動時間に関する統計情報を用いて、前記登録者が当該生体認証装置に存在する存在確率の分布を算出する算出部と、
   前記算出部によって算出された登録者の存在確率の分布にしたがって、前記記憶部に記憶された照合順リストを更新する更新部と
   を有することを特徴とする生体認証装置。
4. 前記更新部は、前記存在確率が所定値以下である登録者の生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように前記照合順リストを更新することを特徴とする請求項３に記載の生体認証装置。
5. 他の生体認証装置との間で少なくとも一部の登録者の生体画像を共有して記憶する生体認証装置に用いる生体認証方法であって、
   前記生体認証装置が、
   各生体認証装置とネットワークを介して接続されたサーバ装置から前記登録者と前記登録者が当該生体認証装置に到着すると予測された到着予測時刻および移動時間に関する統計情報とを取得する取得工程と、
   前記到着予測時刻および前記移動時間に関する統計情報を用いて、前記登録者が当該生体認証装置に存在する存在確率の分布を算出する算出工程と、
   前記登録者の存在確率の分布にしたがって、各登録者の生体画像の照合順序が定義された照合順リストを記憶する記憶部に記憶された照合順リストを更新する更新工程と
   を実行することを特徴とする生体認証方法。
6. 前記更新工程は、前記存在確率が所定値以下である登録者の生体画像の照合順が他の登録者よりも低くなるように前記照合順リストを更新することを特徴とする請求項５に記載の生体認証方法。

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