JP6303485B2 - 生体認証装置及び生体認証方法 - Google Patents

Description

本発明は、生体認証装置及び生体認証方法に関する。

近年、Radio Frequency IDentification (RFID)などの技術を利用した、近距離無線通信可能な、携帯電話機または携帯情報端末といった端末が利用されている。このような近距離無線通信では、通信距離が数10cm程度に限定されるため、利用者が端末を意図的にリーダにかざしたり、あるいは、近づけた場合にのみ端末とリーダ間の通信が成立する。これにより、通信される情報が第三者に漏洩することが防止される。

しかし、利用者が端末を紛失したり、端末が盗難された場合、その端末は第三者に不正利用される危険性がある。こうした危険性に対し、端末の遠隔ロック機能などの対策が用意されている。また、利用者が、生体認証によって認証された場合に限り、非接触ICチップの機能を活性化するといった技術も提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また、携帯端末によっては、生体認証の一種である、指紋認証による近距離無線機能のセキュリティ機能が提供されている。

なお、生体認証は、指紋、顔、静脈などの身体の特徴、あるいは署名、音声などの行動の特徴を用いて本人確認をおこなう技術である。なお、これらの特徴は、生体情報と呼ばれる。生体認証では、予め登録者の生体情報である登録生体情報が、利用者の確認が必要な場面において取得された利用者の生体情報である入力生体情報と比較（照合）される。そして、入力生体情報が登録生体情報と一致した場合に、利用者が登録者本人であると確認される。利用者の確認が必要な場面で正当な生体情報を提示可能なのは登録者本人だけであるため、生体認証は本人確認に利用されている。

非接触ICチップを生体認証の結果に応じて活性化する技術では、非接触ICチップを活性化したまま端末を紛失したり、あるいは端末が盗難された場合、端末が不正利用される危険は免れない。こうした課題に対し、近距離通信デバイスが有効になる有効時間を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００６−５３８０８号公報 特表２００８−５３６３４７号公報

しかしながら、特許文献２に記載の技術では、有効時間が長すぎると端末の不正利用に対する安全性が不十分であり、逆に有効時間が短すぎると端末の使い勝手が悪くなるという問題がある。

一つの側面では、本発明は、認証された利用者以外の者が所定の機能を利用することを抑制する生体認証装置を提供することを目的とする。

一つの実施形態によれば、生体認証装置が提供される。この生体認証装置は、所定の機能を実行する機能部と、利用者の生体情報を取得する生体情報取得部と、利用者までの距離を測定し、その距離の測定値を出力する距離測定部と、登録者の生体情報を表すデータを記憶する記憶部と、取得された利用者の生体情報を登録者の生体情報と照合し、利用者の生体情報と登録者の生体情報が一致する場合、利用者を認証する生体認証部と、利用者が認証された後の距離の測定値の時間的な変化に応じて、所定の機能の利用の可否を判定する判定部と、判定部の判定結果に基づいて、機能部の有効と無効を制御する機能制御部とを有する。

本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。

認証された利用者以外の者が所定の機能を利用することを抑制できる。

生体認証装置の一つの実施形態による無線端末の概略構成図である。 （ａ）は、生体センサと距離センサの配置の一例を示す無線端末の平面図であり、（ｂ）は、生体センサと距離センサの配置の他の一例を示す無線端末の平面図である。 生体センサ、距離センサ及び近距離無線通信部の配置の一例を示す無線端末の側面図である。 制御部の機能ブロック図である。 生体認証実行時から近距離無線通信利用終了時までの、利用者の生体情報を含む部位と距離センサ間の距離の時間変化の一例を示す図である。 利用者の生体情報を含む部位と距離センサ間の距離についての許容範囲の一例を示す図である。 生体認証処理の動作フローチャートである。

以下、図を参照しつつ、一つの実施形態による生体認証装置について説明する。
この生体認証装置は、距離センサを有し、距離センサから生体情報を含む部位までの距離を測定する。この生体認証装置は、生体情報を利用する生体認証処理によって利用者が登録者と認証されてから利用者が生体認証装置の所定の機能を利用する位置に移動するまでの期間において、距離センサによる距離の測定値の時間変化を継続的に監視する。これにより、この生体認証装置は、認証された利用者本人が所定の機能を利用する位置にいるか否かを判定し、認証された利用者本人が所定の機能を利用する位置にいる間に限り、所定の機能を有効化する。

本実施形態では、生体認証装置は無線端末であり、所定の機能は近距離無線通信であるとする。しかし、生体認証装置は、無線端末に限られず、携帯型の様々な装置の何れであってもよく、あるいは据え置き型の装置であってもよい。また所定の機能も近距離無線通信に限られず、例えば、カメラ、電話、メールまたはスケジューラであってもよい。

図１は、生体認証装置の一つの実施形態による無線端末の概略構成図である。図１に示されるように、無線端末１は、生体センサ２と、距離センサ３と、近距離無線通信部４と、記憶部５と、制御部６とを有する。なお、無線端末１は、タッチパネルといったユーザインターフェースをさらに有していてもよい。また無線端末１は、カメラを有していてもよい。さらに無線端末１は、所定の移動体通信規格に従って基地局と無線通信する無線通信部をさらに有していてもよい。

生体センサ２は、生体情報取得部の一例であり、生体認証処理に利用される利用者の生体情報を取得し、その生体情報を表すデータを生成する。本実施形態では、生体センサ２は、生体情報として、手のひらの静脈パターンを取得し、その静脈パターンが表された生体画像を生成する、非接触式の静脈センサを有する。しかし、生体情報は、手のひらの静脈パターン以外の生体情報、例えば、指紋あるいは掌紋であってもよい。また生体センサ２は、接触式の生体センサを有していてもよい。

生体センサ２は、例えば、制御部６から生体情報を取得する命令を受け取ると、利用者の生体情報を取得して生体画像を生成する。そして生体センサ２は、その生体画像を制御部６へ出力する。

距離センサ３は、距離測定部の一例であり、距離センサ３から利用者までの距離を測定する。本実施形態では、距離センサ３は、距離センサ３から利用者までの距離として、距離センサ３から生体認証処理に利用される生体情報を含む利用者の部位（例えば、手）までの距離を測定する。距離センサ３は、例えば、制御部６から測定開始を指示されてから、測定終了を指示されるまでの間、所定の測定周期でその距離を測定する。なお、距離センサ３の測定周期が長すぎると、無線端末１が認証された利用者の手と第三者の手が入れ替わったことを検知できないおそれがある。そこで距離センサ３の測定周期は、人間の動作の反応速度により決まる、利用者の手と第三者の手を入れ替えるのに要する時間よりも十分に短ければよく、例えば、30msec〜100msecに設定される。

例えば、利用者が、無線端末１のユーザインターフェース（図示せず）に対して所定の機能の利用を要求する操作を行ったり、起動ボタン（図示せず）を押下すると、制御部６は距離センサ３に測定開始を指示する。また、利用者が所定の機能の利用を終了したことを制御部６が検知すると、制御部６は、距離センサ３に測定終了を指示する。あるいは、距離センサ３は、無線端末１がオンになっている間、一定周期で利用者までの距離を測定してもよい。

なお、無線端末１が有する距離センサ３の数は一つに限られず、複数であってもよい。また距離センサ３として、光学式の距離センサ、超音波を利用する距離センサなど、様々なタイプの距離センサが利用可能である。
距離センサ３は、生体情報を含む利用者の部位までの距離を測定する度に、その測定値を制御部６へ出力する。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、それぞれ、生体センサ２と距離センサ３の配置の一例を示す無線端末１の平面図である。図２（ａ）に示される例では、無線端末１は、２台の距離センサ３を有する。生体センサ２と２台の距離センサ３は、無線端末１の長手方向に沿って一列に、かつ、同一面に配置される。そして２台の距離センサ３の間に生体センサ２が配置される。これにより、利用者が、生体センサ２に対して生体情報を含む部位を翳して、生体情報を生体センサ２に読みとらせた後に、生体情報を含む部位を無線端末１の長手方向に沿ってどちら側に動かしても、何れかの距離センサ３がその部位までの距離を測定できる。

図２（ｂ）に示される例では、無線端末１は、４台の距離センサ３を有する。この例では、生体センサ２と４台の距離センサ３は、無線端末１の同一面に配置される。そして４台の距離センサ３は、生体センサ２の中心から等距離となり、かつ、隣接する二つの距離センサ３間の距離が全て等しくなるように配置される。これにより、利用者が、生体センサ２に対して生体情報を含む部位を翳して、生体情報を生体センサ２に読みとらせた後に、生体情報を含む部位をどの方向に動かしても、何れかの距離センサ３がその部位までの距離を測定できる。また図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、各距離センサ３と生体センサ２とは、無線端末１の同一面に配置されることが好ましい。これにより、無線端末１は、生体センサ２により生体情報が読み取られてから、利用者がその生体情報を含む部位で無線端末１を保持するまでの期間における、距離センサ３からその生体情報を含む部位までの距離の変化を継続的に測定できる。また各距離センサ３と生体センサ２とが同一面に配置されることにより、無線端末１は、距離センサ３による距離の測定値に基づいて、生体情報を含む部位が、生体センサ２が生体情報を取得するために適切な位置に配置されたか否かを判定できる。

近距離無線通信部４は、所定の機能を実行する機能部の一例であり、所定の近距離無線通信規格に従って、他の機器と無線通信するための通信回路を有する。そして近距離無線通信部４は、制御部６によって有効化されている間に限り、他の機器との間で無線通信する。
なお、近距離無線通信部４が準拠する近距離無線通信規格は、例えば、ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693またはISO/IEC 18092とすることができる。

図３は、生体センサ２、距離センサ３及び近距離無線通信部４の配置の一例を示す無線端末１の側面図である。近距離無線通信部４は、生体センサ２及び距離センサ３が配置された無線端末１の面（以下、便宜上、正面と呼ぶ）と対向する面（以下、便宜上、背面と呼ぶ）に配置される。そのため、利用者は、近距離無線通信を利用する際、無線端末１の背面を通信先の機器へ向けるように無線端末１を保持する。したがって、例えば、利用者が無線端末１の側面を指で保持すると、生体センサ２及び距離センサ３が配置された正面は、手のひらと近接することになる。

記憶部５は、例えば、不揮発性の半導体メモリ及び揮発性の半導体メモリを有する。そして記憶部５は、無線端末１で使用される各種のアプリケーションプログラム及びそれらのアプリケーションプログラムで利用されるデータなどを記憶する。また記憶部５は、生体認証処理を実行するためのプログラムを記憶する。また記憶部５は、少なくとも一人の登録者のユーザ名、ユーザ識別情報及び個人設定情報を記憶する。さらに記憶部５は、登録者それぞれについて、登録者の登録生体情報である左右何れかの手のひらの静脈パターンの特徴を表す照合用データを記憶する。この照合用データは、例えば、登録者の登録時または照合用データの更新時に生成された生体画像から抽出された静脈の端点または分岐点といった特徴的な構造を表す特徴点の位置または種別を含む。あるいは、照合用データは、登録者の登録時または照合用データの更新時に生成された生体画像そのもの、あるいはその生体画像の一部であってもよい。

制御部６は、１個または複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。そして制御部６は、生体センサ２から取得した、利用者の生体情報が表された生体画像を用いた生体認証処理を実行し、その認証処理の結果及び距離センサ３からの距離の測定値に基づいて、近距離無線通信部４を有効化するか否かを判定する。

図４は、制御部６の機能ブロック図である。制御部６は、生体認証部１１と、判定部１２と、機能制御部１３とを有する。生体認証部１１、判定部１２及び機能制御部１３は、例えば、制御部６が有するプロセッサ上で動作するコンピュータプログラムによって実現される機能モジュールである。あるいは、生体認証部１１、判定部１２及び機能制御部１３は、これらの機能を実現する一つの集積回路として、制御部６が有するプロセッサとは別個に実装されてもよい。

生体認証部１１は、生体センサ２から受け取った生体画像に表された利用者の生体情報と、登録者の生体情報とを照合して、利用者を登録者として認証するか否か判定する。

生体認証部１１は、生体画像から、その生体画像に写っている生体情報の特徴を表す照合用データを生成する。例えば、無線端末１がマニューシャマッチングにより照合処理を行う場合、生体認証部１１は、そのマニューシャマッチングで用いられる特徴点を生体画像から抽出する。そして生体認証部１１は、その特徴点の位置またはその特徴点の種類を照合用データとする。

そのために、生体認証部１１は、生体画像上で生体情報を含む部位が写っている被写体領域と、その部位が写っていない背景領域とを区別する。例えば、生体情報を含む部位が写っている画素の輝度値は、生体情報が写っていない画素の輝度値よりも高い。そこで生体認証部１１は、例えば、被写体判定閾値以上の輝度値を持つ画素の集合を被写体領域とし、被写体判定閾値未満の輝度値を持つ画素の集合を背景領域とするよう、生体画像を２値化する。被写体判定閾値は、例えば、予め設定された固定値（例えば、150）、あるいは生体画像内の各画素の輝度値の平均値に設定される。

さらに、生体認証部１１は、被写体領域内で、静脈が写っている画素の集合である静脈領域と静脈が写っていない画素の集合である非静脈領域とを区別する。例えば、静脈が写っている画素の輝度値は、静脈が写っていない画素の輝度値よりも低い。そこで生体認証部１１は、例えば、静脈判定閾値以下の輝度値を持つ画素の集合を静脈領域とし、静脈判定閾値より大きい輝度値を持つ画素の集合を非静脈領域とするよう、被写体領域を２値化する。静脈判定閾値は、例えば、予め設定された固定値（例えば、200）、あるいは被写体領域内の各画素の輝度値の平均値に設定される。

次に、生体認証部１１は、例えば、２値化された被写体領域上で静脈に相当する輝度値を持つ画素の集合に対して細線化処理を行って、静脈が細線化された細線化２値画像を生成する。そして生体認証部１１は、静脈の分岐点または端点の何れかに対応する複数のテンプレートを用いて細線化２値画像を走査することにより、何れかのテンプレートと一致するときの細線化２値画像上の位置を検出する。そして生体認証部１１は、検出された位置の中心画素を、特徴点として抽出する。

なお生体認証部１１は、静脈の端点及び分岐点を特徴点として求める公知の他の方法を用いて、生体画像から特徴点を抽出してもよい。また、生体認証部１１は、生体画像上で静脈パターンの特徴を表す他の特徴量を照合用データとして求めてもよい。例えば、生体認証部１１は、被写体領域を複数のブロックに分割し、ブロックごとの静脈本数を照合用データとして求めてもよい。

また、無線端末１がパターンマッチングにより照合処理を行う場合、生体認証部１１は、生体画像そのもの、あるいは被写体領域の外接矩形領域または内接矩形領域を生体画像から切り出して、照合用データとしてもよい。

一方、生体認証部１１は、登録者の照合用データを記憶部５から読み込む。なお、無線端末１に複数の登録者が登録されている場合には、生体認証部１１は、利用者によるユーザインターフェース（図示せず）の操作を介して、ユーザ名またはユーザ識別番号を受け取る。そして生体認証部１１は、そのユーザ名またはユーザ識別番号に対応する登録者の照合用データを記憶部５から読み込んでもよい。そして生体認証部１１は、利用者の照合用データと、登録者の照合用データとを照合する。そして生体認証部１１は、照合処理の結果として、利用者の生体情報と登録者の生体情報間の類似度を算出する。

生体認証部１１は、マニューシャマッチングを用いる場合、静脈パターンについての登録者の照合用データに含まれる特徴点と、利用者の照合用データに含まれる特徴点との間で一致する特徴点の個数を求める。そして生体認証部１１は、その一致する個数を利用者の静脈パターンについて抽出された特徴点の個数で割ることにより、類似度を算出する。
あるいは、生体認証部１１は、パターンマッチングを用いる場合、生体画像と登録者の静脈パターンが写った生体画像間の相対的な位置を変えつつ、正規化相互相関値を算出する。そして生体認証部１１は、その正規化相互相関値の最大値を類似度とする。

生体認証部１１は、類似度が認証判定閾値以上となる場合、利用者の生体情報と、照合対象となった登録者の生体情報は一致すると判定する。そして生体認証部１１は、利用者を、その登録者として認証する。

一方、生体認証部１１は、類似度が認証判定閾値未満となる場合、利用者の生体情報と照合対象となった登録者の生体情報は一致しないと判定する。この場合には、生体認証部１１は、利用者を認証しない。

認証判定閾値は、登録者本人が利用者である場合にのみ、生体認証部１１が認証に成功するような値に設定されることが好ましい。そして認証判定閾値は、登録者とは異なる他人が利用者である場合には、生体認証部１１が認証に失敗するような値に設定されることが好ましい。例えば、認証判定閾値は、類似度の取りうる最大値と最小値の差に0.7を乗じた値を、類似度の最小値に加えた値とすることができる。

生体認証部１１は、利用者が認証されたか否かの判定結果を判定部１２及び機能制御部１３へ通知する。

判定部１２は、利用者が認証された後の距離の測定値の時間的な変化に応じて、所定の機能（本実施形態では、近距離無線通信部４による近距離無線通信）の利用の可否を判定する。
そのために、判定部１２は、例えば、ユーザインターフェース（図示せず）を介して、利用者が近距離無線通信部４の使用を開始する操作を行うと、距離センサ３に距離の測定の開始を指示する。そして判定部１２は、距離センサ３から受け取った距離の測定値の監視を開始する。判定部１２は、その距離の測定値が、生体センサ２が生体情報を取得するのに適切となる生体センサ２と利用者の生体情報を含む部位間の距離の範囲である適正範囲内に含まれるか否かを判定する。そして判定部１２は、距離の測定値が適正範囲内に入った時点で、生体センサ２へ、生体情報の取得を実行させる命令を送信する。なお、無線端末１が複数の距離センサ３を有している場合、判定部１２は、各距離センサ３からの測定値のうち、何れかの測定値が取得適応範囲に入った時点で生体情報の取得を実行させる命令を送信してもよい。あるいは、判定部１２は、生体センサ２を挟んで対向するように配置された２以上の距離センサ３それぞれからの測定値が取得適応範囲に入った時点で生体情報の取得を実行させる命令を送信してもよい。

また判定部１２は、利用者を認証してから利用者が近距離無線通信の利用を終了するまでの期間、距離センサ３による距離の測定値を継続的に調べる。これにより、判定部１２は、認証された利用者本人が近距離無線通信を利用するか否かを判定する。

図５を参照しつつ、生体認証実行時から近距離無線通信利用終了時までの、利用者の生体情報を含む部位と距離センサ３間の距離の変化について説明する。なお、この例では、図３に示されるように、近距離無線通信部４は、生体センサ２及び距離センサ３が配置された面と対向する面に配置されるものとする。図５において、横軸は時間を表し、縦軸は距離を表す。

グラフ５００に示されるように、利用者の生体情報と登録者の生体情報との照合が行われている期間p1では、利用者は、生体センサ２に生体情報を読み取らせるために、生体センサ２から適切な距離だけ離れた位置に手を置く。その後、無線端末１が利用者の認証に成功すると、利用者は、無線端末１を保持するために、手を無線端末１に近づける。そのため、期間p1の終了から、利用者が無線端末１を把持するまでの期間p2では、距離センサ３から利用者の手までの距離は徐々に短くなる。そして利用者が近距離無線通信を利用している期間p3では、利用者は無線端末１を保持しているので、距離センサ３から利用者の手までの距離は、ほぼ一定に保たれる。利用者が近距離無線通信の利用を終えると、無線端末１の持ち方を変えるか、無線端末１を離すので、距離センサ３から利用者の手までの距離は大きくなる。

このように、認証された利用者本人が無線端末１の何れかの機能を利用する場合、距離センサ３から利用者の生体情報を含む部位までの距離は、生体センサ２が生体情報を読みとるのに適切な距離から、利用者がその機能を利用する際に適した距離まで変化する。そこで判定部１２は、利用者の認証後、距離センサ３による距離の測定値を継続的に監視する。判定部１２は、認証時から機能利用開始までの期間において、距離センサ３から距離の測定値を受け取る度に、距離センサ３から利用者の生体情報を含む部位までの距離の時間変化の想定される軌跡からの測定値のずれ量が許容範囲内にあるか否かを判定する。そして判定部１２は、距離の測定値が、許容範囲から外れることなく、利用者が所定の機能を利用する際の位置に相当する距離になったときに、認証された利用者本人が所定の機能を利用する際の位置へ移動したと判断する。また判定部１２は、利用者が所定の機能の利用開始後において、距離の測定値が、利用者が所定の機能を利用する位置にいる場合に相当する利用者までの距離から外れるか否か判定する。そして判定部１２は、距離の測定値が、利用者が所定の機能を利用する位置にいる場合に相当する利用者までの距離から外れると、利用者がその所定の機能の利用を終えたと判定する。

なお、距離センサ３が複数有る場合、判定部１２は、監視対象の測定値を、例えば、予め指定した距離センサ３からの測定値、あるいは、認証時において測定値が最小となった距離センサ３からの測定値とする。あるいはまた、判定部１２は、監視対象の測定値を、各距離センサ３から得られた最新の測定値の平均値としてもよい。

図６は、利用者の生体情報を含む部位（本実施形態では、手）と距離センサ３間の距離についての許容範囲の一例を示す図である。図６において、横軸は時間を表し、縦軸は距離を表す。時刻t1において、生体認証部１１が利用者の認証に成功したとする。軌跡６００は、認証された利用者本人が、手を生体センサ２が生体情報を読みとるのに適した位置から無線端末１の近距離無線通信を利用するときの位置、すなわち、無線端末１を保持する位置へ移動させるときの平均的な軌跡を表す。そして各時刻において、軌跡６００から±dの幅を持つように許容範囲６１０が設定される。なお、dは、例えば、認証された利用者本人が手を無線端末１を保持する位置へ移動させるときの平均的な軌跡からのずれ量の想定される最大値に設定される。

軌跡６２０及び６２１は、それぞれ、時刻t1以降の距離センサ３による距離の測定値の時間変化を表す。軌跡６２０は、時刻t1から時刻t2までの間、一度も許容範囲６１０から外れず、時刻t2において距離の測定値が、利用者が無線端末１を保持する際の距離センサ３から利用者の手までの距離である端末保持距離dth以下となる。なお、無線端末１のサイズ、利用者の手の大きさ、あるいは物を持つ時の癖などに応じて、距離センサ３から無線端末１を保持する利用者の手までの距離は異なる。そこで、端末保持距離dthは、利用者が無線端末１を保持しているときの距離センサ３から手までの距離の想定される最大値に設定されることが好ましい。あるいは、端末保持距離dthは、あらかじめ登録者ごとに設定され、記憶部５に記憶されてもよい。この場合には、登録者ごとに最適な端末保持距離dthが設定されるので、判定部１２は、利用者が無線端末１を保持したか否かをより適切に判定できる。

距離の測定値が端末保持距離dth以下となった場合、判定部１２は、認証された利用者本人が無線端末１の所定の機能（本実施形態では、近距離無線通信）を利用するために、無線端末１を保持したと判定する。そして判定部１２は、時刻t2において、近距離無線通信部４を有効化することを機能制御部１３へ通知する。そして機能制御部１３は、近距離無線通信部４を有効化する。その後、時刻t3において、距離の測定値が端末保持距離dthを超えると、判定部１２は、認証された利用者本人が無線端末１を離した、すなわち、近距離無線通信を利用する位置とは異なる位置に手を動かしたと判定する。そして判定部１２は、近距離無線通信部４を無効化することを機能制御部１３へ通知する。機能制御部１３は、近距離無線通信部４を無効化する。したがって、無線端末１は、認証された利用者本人が近距離無線通信を利用するために必要かつ十分な期間だけ、近距離無線通信部４を有効化できる。なお、判定部１２は、距離の測定値が端末保持距離dthを超えた期間が所定の猶予期間（例えば、1秒間）未満であれば、近距離無線通信部４を有効化したままにしてもよい。これにより、利用者が無線端末１の持ち方を少し変えただけの場合のように、近距離無線通信部４の利用を停止する意思がないときにまで、近距離無線通信部４が無効化されることが抑制されるので、無線端末１の使い勝手が向上する。

一方、軌跡６２１では、距離の測定値が端末保持距離dth以下になる前の時刻t4において許容範囲６１０から外れている。この場合、判定部１２は、認証された利用者本人は、何らかの理由により無線端末１を保持するのを中止したと判定し、近距離無線通信部４を無効化することを機能制御部１３へ通知する。そして機能制御部１３は、近距離無線通信部４を無効化する。

その後、判定部１２は、距離の測定値の継続監視を停止する。したがって、点線で示されるように、例え、時刻t4よりも後で距離の測定値が端末保持距離dth以下になったとしても、近距離無線通信部４は無効化されたままとなる。このような場合、時刻t4よりも後で無線端末１に近づいたのは、認証された利用者以外の人物である可能性があり、このような場合に近距離無線通信部４を有効化すると、近距離無線通信の機能を不正利用されるおそれがあるためである。

なお、生体センサ２が生体情報を取得する際の、距離センサ３とその生体情報を含む部位間の距離と、利用者が無線端末１の所定の機能を利用する際の距離センサ３とその部位間の距離の関係は、生体センサ２、距離センサ３及び機能部の位置関係によって異なる。例えば、生体センサ２が生体情報を取得する際の、距離センサ３とその生体情報を含む部位間の距離よりも、利用者が無線端末１の所定の機能を利用する際の距離センサ３とその部位間の距離の方が長いこともある。そこで、利用者が認証されてから所定の機能の利用開始までの期間における、距離の測定値に対する許容範囲は、生体センサ２、距離センサ３及び機能部の位置関係に応じて決定されればよい。同様に、利用者が所定の機能を利用する位置に移動したと判断する距離の測定値についての条件も、生体センサ２、距離センサ３及び機能部の位置関係に応じて決定されればよい。

機能制御部１３は、判定部１２の判定結果に基づいて、機能部の有効と無効を制御する。本実施形態では、機能制御部１３は、判定部１２から、無線端末１の所定の機能（本実施形態では、近距離無線通信）を有効化することを指示されると、その所定の機能を実行する機能部（本実施形態では、近距離無線通信部４）を有効化する。例えば、機能制御部１３は、近距離無線通信部４を有効化する際、電源回路（図示せず）を制御して、近距離無線通信部４への電力供給を開始させる。また機能制御部１３は、記憶部５から、近距離無線通信の実行に必要なプログラムを読み込み、そのプログラムを実行することで、利用者が近距離無線通信を利用できるようにする。

一方、機能制御部１３は、判定部１２から、近距離無線通信を無効化することを指示されると、近距離無線通信部４を無効化する。例えば、機能制御部１３は、近距離無線通信部４を無効化する際、電源回路（図示せず）を制御して、近距離無線通信部４への電力供給を停止させる。また機能制御部１３は、近距離無線通信の実行に必要なプログラムの実行を停止する。なお、機能制御部１３は、近距離無線通信部４を無効化する際、利用者の生体認証のために取得された生体画像を破棄してもよい。

図７は、生体認証処理の動作フローチャートである。制御部６は、所定の機能の実行が要求される度に、以下の動作フローチャートに従って生体認証処理を実行する。

判定部１２は、距離センサ３から距離の測定値を受け取る（ステップＳ１０１）。判定部１２は、距離の測定値が、生体情報の取得についての適正範囲内か否か判定する（ステップＳ１０２）。距離の測定値が生体情報の取得についての適正範囲内でなければ（ステップＳ１０２−Ｎｏ）、判定部１２は、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。

一方、距離の測定値が生体情報の取得についての適正範囲内であれば（ステップＳ１０２−Ｙｅｓ）、判定部１２は、生体センサ２へ生体情報を取得させる命令を送信する。そして生体センサ２は、利用者の生体情報を取得し、その生体情報が表された生体画像を生成し、その生体画像を制御部６へ出力する。制御部６は、記憶部５から、登録者の生体情報を表すデータを読み込む。そして生体認証部１１は、受け取った生体画像に写っている生体情報と登録者の生体情報を照合することで、利用者に対する生体認証処理を実行する（ステップＳ１０３）。生体認証部１１は、生体認証処理の結果、利用者を登録者として認証するか否か判定する（ステップＳ１０４）。

生体認証部１１は、利用者の認証に失敗した場合（ステップＳ１０４−Ｎｏ）、機能制御部１３に、近距離無線通信を無効化することを通知する。そして機能制御部１３は、近距離無線通信部４を無効化し（ステップＳ１０５）、その後、制御部６は、生体認証処理を終了する。

一方、生体認証部１１が利用者の認証に成功した場合（ステップＳ１０４−Ｙｅｓ）、判定部１２は、距離センサ３から距離の測定値を受け取る（ステップＳ１０６）。そして判定部１２は、距離の測定値の想定軌跡からのずれが、許容範囲内か否か判定する（ステップＳ１０７）。距離の測定値の想定軌跡からのずれが、許容範囲から外れた場合（ステップＳ１０７−Ｎｏ）、判定部１２は、機能制御部１３に、近距離無線通信を無効化することを通知する。そして機能制御部１３は、近距離無線通信部４を無効化し（ステップＳ１０５）、その後、制御部６は、生体認証処理を終了する。

一方、距離の測定値の想定軌跡からのずれが、許容範囲内である場合（ステップＳ１０７−Ｙｅｓ）、判定部１２は、距離の測定値が端末保持距離dth以下か否か判定する（ステップＳ１０８）。距離の測定値が端末保持距離dthよりも長ければ（ステップＳ１０８−Ｎｏ）、判定部１２は、ステップＳ１０６以降の処理を繰り返す。

一方、距離の測定値が端末保持距離dth以下であれば（ステップＳ１０８−Ｙｅｓ）、判定部１２は、利用者の手が無線端末１を保持した、すなわち、利用者が無線端末１の近距離無線通信を利用する位置に移動したと判定する。そして判定部１２は、機能制御部１３に、近距離無線通信を有効化することを通知する。そして機能制御部１３は、近距離無線通信部４を有効化する（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０９の後、判定部１２は、距離センサ３から距離の測定値を受け取る（ステップＳ１１０）。そして判定部１２は、距離の測定値が端末保持距離dth以下か否か判定する（ステップＳ１１１）。距離の測定値が端末保持距離dth以下であれば（ステップＳ１１１−Ｙｅｓ）、判定部１２は、ステップＳ１１０以降の処理を繰り返す。すなわち、近距離無線通信部４は有効な状態のまま保たれる。

一方、距離の測定値が端末保持距離dthよりも長ければ（ステップＳ１１１−Ｎｏ）、判定部１２は、利用者が無線端末１を離したと判定する。そして判定部１２は、機能制御部１３に、近距離無線通信を無効化することを通知する。そして機能制御部１３は、近距離無線通信部４を無効化し（ステップＳ１０５）、その後、制御部６は、生体認証処理を終了する。

以上に説明してきたように、生体認証装置の一例である無線端末は、利用者の認証に成功した後に、距離センサから利用者の生体情報を含む部位までの距離の測定値を継続的に監視する。そしてこの無線端末は、その距離の測定値の変化の軌跡から、認証された利用者本人が端末を所持しているとみなせる場合に、その所定の機能を有効化する。さらに、この無線端末は、利用者が、生体情報を含む部位を所定の機能を利用する位置から離すと、その所定の機能を無効化する。そのため、この無線端末は、認証された利用者本人が所定の機能を利用する必要かつ十分な期間に限り、その所定の機能を有効化できる。その結果、この無線端末は、第三者がその所定の機能を不正利用することを防止できる。さらに、この無線端末は、利用者を認証した後、所定の機能の利用開始までの間に、距離の測定値が一旦許容範囲から外れると、その後に距離の測定値が所定の機能を利用する位置に相当する距離になったとしても、その所定の機能を有効化しない。そのため、この無線端末は、第三者が認証された利用者に成りすましてその所定の機能を利用することを防止できる。

また、距離センサを、生体認証に利用する生体情報を含む部位までの距離を測定するように配置することで、この無線端末は、生体認証の実行時から所定の機能の利用までの間の利用者の位置の変化を適切に把握できる。そのため、この無線端末は、そのように配置された距離センサによる距離の測定値を継続監視することで、所定の機能を利用しようとする人物が、認証された利用者本人か否かを適切に判定できる。

さらに、距離センサによる距離の測定値の時間変化は、１次元の量にすぎないので、上記の距離の測定値に基づく、所定の機能の有効化または無効化の判定の演算量は非常に少なくてよい。そのため、制御部のプロセッサとして、演算処理能力が低く、安価なプロセッサが利用可能である。

なお、変形例によれば、生体認証装置は、所定の機能を実行する際に利用者が生体認証装置を保持する部分に接触センサを有してもよい。この場合には、生体認証装置は、距離センサによる距離の測定値が端末保持距離以下となり、かつ、接触センサが物体の接触を検知した場合に、利用者の生体情報を含む部位が所定の機能を利用する位置に移動したと判定し、所定の機能を有効化してもよい。この変形例では、一旦、所定の機能を有効化した後、接触センサが物体の接触を検知しなくなると、生体認証装置は、所定の機能を無効化してもよい。

また他の変形例によれば、距離センサは、生体情報を含む部位以外の利用者の部位までの距離を、距離センサから利用者までの距離として測定してもよい。例えば、生体認証装置が、手のひらの静脈パターンまたは指紋など、手に含まれる生体情報を用いて生体認証処理を実行する際、距離センサは、利用者の頭部までの距離を測定してもよい。そして生体認証装置は、利用者が認証を受けた後、利用者の頭部までの距離の測定値を継続的に監視して、認証された利用者が所定の機能を利用する位置にまで移動したか否かを判定してもよい。またこの例では、距離センサは、生体認証装置本体とは異なる位置に配置されてもよい。

さらに他の変形例によれば、認証された利用者が近距離無線通信を利用する位置に移動した際に、近距離無線通信とともに、他の機能も有効化されてもよい。例えば、認証された利用者が無線端末を保持して近距離無線通信が有効化された後に、その利用者が無線端末をリーダに近づけると、リーダ側に設けられた所定の機能が有効化されてもよい。この場合、認証された利用者が無線端末から手を離し、近距離無線通信が無効化されることで、リーダが無線端末と通信できなくなると、リーダは、有効化した機能を無効化する。

さらに他の変形例によれば、利用者は、生体情報以外の認証情報を用いて認証されてもよい。この変形例による認証装置は、上記の実施形態または変形例による生体認証装置における生体情報取得部の代わりに、タッチパネルといった、利用者の認証に必要な認証情報（例えば、利用者の識別情報及びパスワード）を入力するための入力部を有する。そしてこの認証装置は、入力部を介して利用者の識別情報とパスワードを取得すると、制御部の認証部が、その識別情報とパスワードの組み合わせを、記憶部に記憶されている登録者の認証情報である、登録者の識別情報とパスワードの組み合わせと照合する。そして認証部は、入力された利用者の識別情報とパスワードの組み合わせが、登録者の識別情報とパスワードの組み合わせと一致する場合、利用者を認証する。

この変形例においても、所定の機能を実行する機能部を有効化するか否かの判定は、上記の実施形態または変形例と同様に、利用者が認証された後の距離の測定値の時間変化によって行われればよい。
例えば、距離センサは、入力部近傍に配置され、入力部を操作する利用者の手までの距離を、利用者までの距離として測定してもよい。そして判定部が、その利用者の手までの距離の時間変化により、認証された利用者本人が所定の機能を利用する位置に移動したと判定した場合に限り、機能制御部は、その所定の機能を実行する機能部を有効化してもよい。

ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。

以上説明した実施形態及びその変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
所定の機能を実行する機能部と、
利用者の生体情報を取得する生体情報取得部と、
前記利用者までの距離を測定し、該距離の測定値を出力する距離測定部と、
登録者の生体情報を表すデータを記憶する記憶部と、
取得された前記利用者の生体情報を前記登録者の生体情報と照合し、前記利用者の生体情報と前記登録者の生体情報が一致する場合、前記利用者を認証する生体認証部と、
前記利用者が認証された後の前記距離の測定値の時間的な変化に応じて、前記所定の機能の利用の可否を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記機能部の有効と無効を制御する機能制御部と、
を有する生体認証装置。
（付記２）
前記判定部は、前記利用者が認証された後に前記距離の測定値が所定の許容範囲から外れると、前記所定の機能の利用を不可と判定する、付記１に記載の生体認証装置。
（付記３）
前記判定部は、前記距離の測定値が前記所定の許容範囲から外れることなく、前記距離の測定値が閾値以下となる場合に前記所定の機能の利用を可能と判定する、付記２に記載の生体認証装置。
（付記４）
前記判定部は、前記機能部が有効化された後に、前記距離の測定値が前記閾値を超えた場合に、前記所定の機能の利用を不可と判定する、付記２または３に記載の生体認証装置。
（付記５）
前記生体情報は、手の静脈パターンであり、前記距離測定部は、前記利用者の手までの距離を前記利用者までの距離として測定する、付記１〜４の何れかに記載の生体認証装置。
（付記６）
生体情報取得部により取得された利用者の生体情報を、記憶部に記憶されたデータに表された登録者の生体情報と照合し、前記利用者の生体情報と前記登録者の生体情報が一致する場合、前記利用者を認証し、
前記利用者が認証された後に距離測定部により測定された前記利用者までの距離の測定値の時間的な変化に応じて、所定の機能の利用の可否を判定し、
前記所定の機能の利用の可否の判定結果に基づいて、前記機能部の有効と無効を制御する、
ことを含む生体認証方法。
（付記７）
所定の機能を実行する機能部と、
利用者の認証情報を取得する入力部と、
前記利用者までの距離を測定し、該距離の測定値を出力する距離測定部と、
登録者の認証情報を記憶する記憶部と、
取得された前記利用者の認証情報が前記登録者の認証情報と一致する場合、前記利用者を認証する認証部と、
前記利用者が認証された後の前記距離の測定値の時間的な変化に応じて、前記所定の機能の利用の可否を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記機能部の有効と無効を制御する機能制御部と、
を有する認証装置。

１ 無線端末（生体認証装置）
２ 生体センサ
３ 距離センサ
４ 近距離無線通信部
５ 記憶部
６ 制御部
１１ 生体認証部
１２ 判定部
１３ 機能制御部

Claims (7)

1. 所定の機能を実行する機能部と、
   利用者の生体情報を取得する生体情報取得部と、
   前記利用者までの距離を測定し、該距離の測定値を出力する距離測定部と、
   登録者の生体情報を表すデータを記憶する記憶部と、
   取得された前記利用者の生体情報を前記登録者の生体情報と照合し、前記利用者の生体情報と前記登録者の生体情報が一致する場合、前記利用者を認証する生体認証部と、
   前記利用者が認証された後の前記距離の測定値の時間的な変化に応じて、前記所定の機能の利用の可否を判定する判定部と、
   前記判定部の判定結果に基づいて、前記機能部の有効と無効を制御する機能制御部と、
   を有し、
   前記判定部は、前記利用者が認証された後の前記距離の測定値の時間的な変化の軌跡が予め設定される所定の許容範囲から外れることなく有効化範囲に達した場合に前記所定の機能を利用可能と判定し、前記所定の許容範囲は、前記利用者が認証されたときからの経過時間に応じて前記有効化範囲に近づく、生体認証装置。
2. 前記判定部は、前記利用者が認証された後に前記距離の測定値が前記所定の許容範囲から外れると、前記所定の機能の利用を不可と判定する、請求項１に記載の生体認証装置。
3. 前記判定部は、前記機能部が有効化された後に、前記距離の測定値が前記有効化範囲から外れた場合に、前記所定の機能の利用を不可と判定する、請求項２に記載の生体認証装置。
4. 前記生体情報は、手の静脈パターンであり、前記距離測定部は、前記利用者の手までの距離を前記利用者までの距離として測定する、請求項１〜３の何れか一項に記載の生体認証装置。
5. 生体情報取得部により取得された利用者の生体情報を、記憶部に記憶されたデータに表された登録者の生体情報と照合し、前記利用者の生体情報と前記登録者の生体情報が一致する場合、前記利用者を認証し、
   前記利用者が認証された後に距離測定部により測定された前記利用者までの距離の測定値の時間的な変化に応じて、所定の機能の利用の可否を判定し、
   前記所定の機能の利用の可否の判定結果に基づいて、前記機能部の有効と無効を制御する、
   ことを含み、
   前記所定の機能の利用の可否を判定することは、前記利用者が認証された後の前記距離の測定値の時間的な変化の軌跡が予め設定される所定の許容範囲から外れることなく有効化範囲に達した場合に前記所定の機能を利用可能と判定し、前記所定の許容範囲は、前記利用者が認証されたときからの経過時間に応じて前記有効化範囲に近づく、
   生体認証方法。
6. 所定の機能を実行する機能部と、
   利用者の手の静脈パターンを取得する生体情報取得部と、
   前記利用者の手までの距離を測定し、該距離の測定値を出力する距離測定部と、
   登録者の手の静脈パターンを表すデータを記憶する記憶部と、
   取得された前記利用者の手の静脈パターンを前記登録者の手の静脈パターンと照合し、前記利用者の手の静脈パターンと前記登録者の手の静脈パターンが一致する場合、前記利用者を認証する生体認証部と、
   前記利用者が認証された後の前記距離の測定値の時間的な変化に応じて、前記所定の機能の利用の可否を判定する判定部と、
   前記判定部の判定結果に基づいて、前記機能部の有効と無効を制御する機能制御部と、
   を有する生体認証装置。
7. 生体情報取得部により取得された利用者の手の静脈パターンを、記憶部に記憶されたデータに表された登録者の手の静脈パターンと照合し、前記利用者の手の静脈パターンと前記登録者の手の静脈パターンが一致する場合、前記利用者を認証し、
   前記利用者が認証された後に距離測定部により測定された前記利用者の手までの距離の測定値の時間的な変化に応じて、所定の機能の利用の可否を判定し、
   前記所定の機能の利用の可否の判定結果に基づいて、前記機能部の有効と無効を制御する、
   ことを含む生体認証方法。

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