JP6535548B2 - Biometric authentication apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は、人間の生体情報を利用して個人を認証する装置および方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for authenticating an individual using human biometric information.

近年、ウェアラブル情報端末やヘルスケア向け端末など、腕に巻き付けて装着するリストバンド型の情報デバイスが注目を集めている。こうしたリストバンド型デバイスは、個人が常時身に着け続ける特性から、健康情報やGPSを用いた移動情報など個人のプライバシーに関わる情報を容易に収集し記録・管理・活用できる。また、個人と一体化して常時稼働している電子デバイスであることから、無線通信など電子的な手段を用いることで、装着した状態のままで特別な動作を行わなくても容易に電子マネーの決済や電子チケットの確認等が可能になる。そのため、個人の権利を証明する、利便性の高い個人ID発信機としての用途も期待されている。   In recent years, wristband type information devices such as wearable information terminals and terminals for healthcare, which are wound around arms and attached, have attracted attention. Such a wristband type device can easily collect, record, manage and utilize information related to the privacy of the individual, such as health information and mobility information using GPS because of the characteristics that the individual wears constantly. In addition, since it is an electronic device that is integrated with an individual and is always in operation, electronic means such as wireless communication can be used to facilitate electronic money without performing special operations while being worn. It is possible to check payment and electronic tickets. Therefore, the application as a highly convenient personal ID transmitter which proves an individual's right is also expected.

一方、こうした個人情報と密接に関わるデバイスには、情報を保護するセキュリティ技術の搭載が不可欠である。上述した用途のうち、前者のプライバシー情報を扱うことについては、個人情報へのアクセスを本人以外ができないようにすることが肝要であり、後者のID発信についても本人が意図しない送信ができないよう保護する必要がある。そのため、情報アクセスや情報発信を行う際、確実に本人がその意思を持っていることを確認できるような本人認証手段をデバイスに装備することが求められている。   On the other hand, devices that are closely related to such personal information require the installation of security technology that protects the information. Among the above-mentioned applications, it is important to prevent the access to personal information except for the person to handle the privacy information of the former, so that transmission of the latter's ID can not be performed unintentionally by the person. There is a need to. Therefore, when performing information access or information transmission, it is required that the device be equipped with an identification method that can confirm that the person has the intention with certainty.

また、リストバンドのような、小型で持ち運びが容易なデバイスの場合、紛失や盗難に遭うリスクが高いことから、本人の手から離れた場合には即座にデバイスの動作をロックできる仕組みを取り込むことも重要である。さらには、電子チケット等の大規模な商用サービスでの利用を考えた場合、発券者側にとっても不正転売等で本人以外が利用できる状況は望ましくないため、チケットを購入した本人が確実に装着していることをより厳密に保証できることが望まれている。特に不正転売の場合は、本人が不正に加担することも想定する必要がある。   In addition, in the case of a small, easy-to-carry device such as a wristband, there is a high risk of being lost or stolen, so that a mechanism that can lock the operation of the device immediately when removed from the person's hand It is also important. Furthermore, when considering use in large-scale commercial services such as electronic tickets, it is not desirable for the ticket issuing party to use it for unauthorized resale, so the person who purchased the ticket must wear it securely. It is desirable to be able to guarantee that it is more strictly. In the case of illegal resale, in particular, it is necessary to assume that the person will be involved in fraudulently.

特開2002-312324Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-312324

特許文献1において提示された手首の静脈パターンの利用方法には、生体認証手段としての性能面において改善の余地がある。具体的には、特許文献1では、バンドの裏側に装備したラインセンサで静脈パターンを観測するが、かかる手法では、個人を判別するのに十分な面積のパターンを観測することができない。   The method of using the vein pattern of the wrist presented in Patent Document 1 has room for improvement in terms of performance as a biometric means. Specifically, in Patent Document 1, a vein pattern is observed by a line sensor provided on the back side of a band, but such a method can not observe a pattern of an area sufficient to identify an individual.

一般に、静脈パターンによる認証では、複数の静脈の走行線が織りなす網目紋様の個人性に着目して認証を行うが、バンドの幅程度の範囲では数本の静脈が横切るだけで網目紋様にはならず、その中から個人特徴を抽出することは難しい。網目紋様が形成されるには少なくとも手首全体を計測する必要がある。   In general, in vein pattern authentication, authentication is performed by focusing on the individuality of a mesh pattern woven by running lines of a plurality of veins, but within a band width range, if only a few veins cross, the mesh pattern is It is difficult to extract personal features from it. It is necessary to measure at least the entire wrist to form a mesh pattern.

上記の課題を解決するため、本願発明における生体認証装置は、バンド部が形成する輪の内側に向けて所定の波長帯域の光を照射する光源部と、バンド部が形成する輪の内側を広角に撮影する撮像部と、静脈パターンの特徴量を記憶する記憶部と、撮像部が広角に撮像した画像から静脈パターンの特徴量を抽出し、抽出した特徴量と、記憶部に記憶された特徴量とを比較し、比較の結果、類似度が所定値を上回る場合に、生体認証装置を活性化する制御を実行するCPUと、を備える。   In order to solve the above problems, the biometric device according to the present invention widens the inside of the ring formed by the band portion and the light source portion that emits light of a predetermined wavelength band toward the inside of the ring formed by the band portion. An imaging unit for capturing an image, a storage unit for storing a feature amount of a vein pattern, and an extracted feature amount of a vein pattern from an image captured at a wide angle by the imaging unit, and an extracted feature amount and a feature stored in the storage unit And a CPU that executes control to activate the biometric device if the comparison result shows that the degree of similarity exceeds a predetermined value as a result of comparison.

本願発明によれば、手首の静脈が網目模様を形成するための十分な面積を撮影することができ、認証精度を向上させることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to capture an area sufficient for a vein of the wrist to form a mesh pattern, and to improve authentication accuracy.

リストバンド型デバイスの外見を示す図である。FIG. 2 shows the appearance of a wristband device. リストバンド型デバイスの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a wristband type | mold device. リストバンド型デバイスの利用形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the utilization form of a wristband type | mold device. 装着時および定常状態におけるリストバンドの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the wristband at the time of mounting | wearing and in a steady state. リストバンド型デバイスの利用形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the utilization form of a wristband type | mold device. リストバンド型デバイスの利用形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the utilization form of a wristband type | mold device. リストバンド型デバイスの演算部が実行する処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process which the calculating part of a wristband type | mold device performs. 撮像された画像からノイズ情報を除去する処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which removes noise information from the imaged image. リストバンド型デバイスの利用形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the utilization form of a wristband type | mold device. リストバンド型デバイスの利用形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the utilization form of a wristband type | mold device. リストバンド型デバイスを利用したサービスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the service using a wristband type | mold device. リストバンド型デバイスを利用したサービスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the service using a wristband type | mold device.

以下、本発明の実施形態の例を、図面を用いて説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described using the drawings.

本実施例では、リストバンド型デバイスを装着した手首の静脈パターンを用いた本人認証手段によって、本人が正しく装着したときのみ本体の制御権限の拡張と無効化が行える生体認証方法の例を説明する。図1は本発明を実現するリストバンド型デバイスの外観の一例であり、図2は、図1のデバイスの構成に関する概略図である。   In this embodiment, an example of a biometric authentication method in which the control authority of the main body can be extended and invalidated only when the person wears correctly by the person authentication means using the vein pattern of the wrist wearing the wristband type device will be described. . FIG. 1 is an example of the appearance of a wristband type device that implements the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of the configuration of the device of FIG.

図1は、腕時計に似た形態としたリストバンド型デバイスの例であり、腕時計同様、大きく本体100とバンド103の2つの部品から構成される。   FIG. 1 shows an example of a wristband type device in a form resembling a wristwatch, which, like the wristwatch, is roughly composed of two parts, a main body 100 and a band 103.

本体100には、タッチパネル操作が可能なディスプレイ101が搭載され、必要に応じて物理的に動作指示可能なボタン102も用意される。本体100の内部には演算ユニットが搭載され、一般のスマートホンのようにアプリケーションの実行や情報提示、通信等を行うことができる。   A display 101 capable of touch panel operation is mounted on the main body 100, and a button 102 capable of physically instructing operation can also be prepared as necessary. An arithmetic unit is mounted inside the main body 100, and can execute an application, present information, communicate, etc. like a general smart phone.

バンド103には、手首の掌側の面に当たる部分に、カメラ104と光源105が配置されている。手首の静脈を撮影するためには、可視光であれば緑の波長帯域とカメラ、あるいは波長700nm-1000nm程度の近赤外線に感度のあるカメラとその波長域の光源の組合せが好適である。近赤外線を利用する場合、カメラには近赤外域以外の波長の光をカットするフィルタを装着することで、静脈パターン以外の余計な情報が撮影画像に映り込むのを抑制することができる。   In the band 103, the camera 104 and the light source 105 are disposed in a portion corresponding to the palm side surface of the wrist. In order to photograph a vein of the wrist, a combination of a green wavelength band and a camera for visible light, or a camera sensitive to near infrared light having a wavelength of about 700 nm to 1000 nm and a light source in that wavelength range is preferable. When near-infrared light is used, the camera can be equipped with a filter that cuts off light of wavelengths other than the near-infrared region, whereby unnecessary information other than the vein pattern can be prevented from being reflected in the captured image.

また、リストバンドにはバンドを一周するように導線が装備され、微小の電流を流すことで導通の確認ができるようになっている。リストバンド型デバイスの着脱の際、バンド部を開放したり留めたりするための嵌合部106は導線の接合部にもなっており、バンド部を閉じると導通し、開くと断線状態になる。この導通状態はリストバンド型デバイス本体の演算装置で電気的にチェックできる。バンド部の長さは個人の手首の太さに合わせて調整可能であり、初期設定時に腕から容易に抜けない長さに調節する。この導線の材料に抵抗を持ったものを用いることで、導線の長さに応じて抵抗値が増加し、この特性を利用することでバンド部の全周長を電気的に計測することができる。認証用データの登録時に、この抵抗値を記憶しておけば、登録後にバンド部を伸ばし、容易に腕から抜けやすくして不正な第三者への貸与を行うといったことを抑止できる。具体的には、抵抗値確認で変更があった場合、認証を行えないようにする。   In addition, the wristband is equipped with a conductor so as to go around the band, and conduction can be confirmed by supplying a minute current. When the wrist band type device is attached and detached, the fitting portion 106 for opening and closing the band portion is also a joint portion of the conducting wire, and when the band portion is closed, it becomes conductive and becomes open when it is opened. This conduction state can be electrically checked by the computing device of the wrist band type device body. The length of the band is adjustable according to the thickness of the individual's wrist, and at the time of initial setting, it is adjusted so as not to easily come off the arm. By using a material having resistance as the material of the wire, the resistance value increases according to the length of the wire, and by utilizing this characteristic, it is possible to electrically measure the entire circumferential length of the band portion. . If the resistance value is stored at the time of registration of the authentication data, it is possible to extend the band portion after the registration and make it easy for the user to easily pull out from the arm, thereby preventing lending to an unauthorized third party. Specifically, when there is a change in resistance value confirmation, authentication can not be performed.

図2は、図1のデバイス構成に関する概略図である。   FIG. 2 is a schematic diagram of the device configuration of FIG.

デバイス本体に内蔵された演算部200は、さらにCPU201、メモリ202、秘密記憶領域203、インタフェース(I/F)204から構成され、内部バスによって相互に接続される。これらは、高速化等の目的で、相互に専用バスで接続される場合もある。   The operation unit 200 built in the device body is further composed of a CPU 201, a memory 202, a secret storage area 203, and an interface (I / F) 204, which are mutually connected by an internal bus. These may be mutually connected by a dedicated bus for the purpose of speeding up and the like.

CPU201はプログラムを実行する演算装置である。後述する認証処理もこのCPUが実行する。   The CPU 201 is an arithmetic device that executes a program. The CPU also executes an authentication process described later.

メモリ202は処理プログラム本体や処理に必要なデータを格納する。恒久的に保持したいデータは、図中には記載しないが、フラッシュメモリなどの記録媒体と接続して書き込みや読み出しを行うこともできる。   The memory 202 stores the processing program main body and data necessary for the processing. Although data to be held permanently is not described in the drawing, it can also be connected to a recording medium such as a flash memory to perform writing and reading.

秘密記憶領域203は、特別な権限、典型的には暗号鍵等による特別なアクセス方法を知らないと外部から読み書きできない特殊なメモリであり、本人の静脈パターンデータなど保護優先度の高い情報の格納や、後述するサービス提供者によるデバイス認証に利用する。   The secret storage area 203 is a special memory that can not be read from outside without knowing a special authority, typically a special access method using an encryption key, etc., and stores information with high protection priority such as vein pattern data of the user. Or, it is used for device authentication by the service provider described later.

インタフェース204は、演算部と他の様々な機能ブロックとをつなぎ、データのやり取りを行うためのものである。たとえば通信部205と接続した場合には、演算部から各種の通信が行えるようになる。通信の種類としては、スマートホンなどの親機として設定されたデバイスとの間でデータの授受をしてもよいし、直接インターネットに接続して情報を得てもよい。また、無線で通信可能なセキュリティ装置と通信を行ってもよい。たとえば、PKI (Public Key Infrastructure)のようにデバイス内に秘匿した秘密鍵を使って、本デバイスがPKIで守られた情報やサービスにアクセスする権限を正当に持つことを証明するプロセスを採用すれば、信頼性の高い取引を行うことができる。具体的には、買い物の際、本リストバンド型デバイスを近づけるだけで、このデバイスに紐づけられた決済権限に基づいて、安全に取引を成立させることができる。上記PKIにおける鍵は秘密記憶領域203内で厳重に管理され、デバイスの所有者本人でも容易に改変することができない設定とするのが望ましい。
演算部200には、インタフェース204を介して、手首の静脈パターンを利用した個人認証を行うための機能ブロックが接続されている。
The interface 204 is for connecting the arithmetic unit and various other functional blocks to exchange data. For example, when connected to the communication unit 205, various types of communication can be performed from the arithmetic unit. As the type of communication, data may be exchanged with a device set as a parent device such as a smartphone, or information may be obtained by directly connecting to the Internet. Also, communication may be performed with a security device that can communicate wirelessly. For example, if you adopt a process such as Public Key Infrastructure (PKI), using a secret key hidden in the device to prove that this device has the right to access PKI protected information and services. Can make reliable transactions. Specifically, at the time of shopping, just by bringing the wristband type device closer, it is possible to securely complete a transaction based on the payment authority associated with the device. It is desirable that the key in the above-mentioned PKI is strictly managed in the secret storage area 203 and can not be easily modified even by the owner of the device.
A functional block for performing personal authentication using the vein pattern of the wrist is connected to the calculation unit 200 via the interface 204.

画像入力器206は、カメラ104と接続され、手首300の静脈パターンを撮影し、デジタルデータとして演算部に伝える。   The image input unit 206 is connected to the camera 104, captures the vein pattern of the wrist 300, and transmits the image as digital data to the computing unit.

画像入力器206は、カメラの出力信号を演算部で扱い易い形式に変換する機能を持つ。撮影画像はメモリ202に格納され、CPU201がこれを処理する。この際、光量制御部207に接続された光源105が手首に光を照射し、CPU201が実行するプログラムによって、撮影画像において静脈パターンが最も鮮明になるよう、光源の出力をフィードバック制御する。   The image input unit 206 has a function of converting the output signal of the camera into a format that can be easily handled by the operation unit. The photographed image is stored in the memory 202, and the CPU 201 processes it. At this time, the light source 105 connected to the light amount control unit 207 irradiates light to the wrist, and a program executed by the CPU 201 performs feedback control of the output of the light source so that the vein pattern becomes clearest in the photographed image.

光量制御部207は指定された値に対応する強度で光源が光を放つよう、PWM(Pulse Width Modulation)制御等により出力する電気のエネルギー量を調節する機能を持つ。   The light amount control unit 207 has a function of adjusting the amount of electrical energy to be output by PWM (Pulse Width Modulation) control or the like so that the light source emits light at an intensity corresponding to the designated value.

また、上述のバンド嵌合部106も同様にインタフェース204を介して接続され、手首への装着状態を演算部から常時モニタリングできるようになっている。   Further, the above-mentioned band fitting portion 106 is similarly connected via the interface 204 so that the wearing state on the wrist can be constantly monitored from the calculation portion.

図2には、他にも、装着状態をより多角的かつ正確に検出するための各種センサを併記してある。バンドの手首への接触を検出するタッチセンサ208、手首からどれくらい離れたかを検出する距離センサ209、などである。別の実施例で利用する生体認証センサ210もここで記載してある。   FIG. 2 also shows various sensors for detecting the mounting state more diversely and accurately. The touch sensor 208 detects contact of the band with the wrist, and the distance sensor 209 detects how far away from the wrist it is. A biometric sensor 210 for use in another embodiment is also described herein.

タッチディスプレイ101は、リストバンド型デバイス装着ユーザからの指示の入力や情報の提示を行うために用いられる。   The touch display 101 is used to input an instruction from the wristband type device wearing user and to present information.

図3は、本発明の利用形態の一例を示す図である。具体的には、リストバンド型デバイスを手首に装着する動作の中で本人認証を行うケースを想定しており、腕300が掌側を上に向けた状態で描かれている。   FIG. 3 is a view showing an example of a use form of the present invention. Specifically, it is assumed that the user authentication is performed in the operation of attaching the wristband type device to the wrist, and the arm 300 is drawn with the palm side facing upward.

線301は静脈を示し、手首全体に広がって、全体で大きな網目模様を形成している。この網目模様は個人差があることがわかっており、パターン形状の違いで個人識別が可能である。しかしながら、この部位の静脈は太く、複数存在する静脈同士の距離は数ミリメートルないし数センチメートルに及び、静脈の曲率半径は大きく、分岐の間隔も同様に数センチメートルになることも珍しくない。そのため、バンド部の幅程度の範囲の静脈パターンを観測しただけでは、個人を特徴づける静脈間の位置関係や屈曲、分岐といった情報が十分に含まれない。したがって、十分な精度を得るためには、図中の302で示したように比較的広範囲の静脈パターンを撮影する必要がある。
そこで、静脈パターンを広範囲に撮影するため、手首からの距離をとり、広角カメラにて撮影する。カメラ自体は近年小型化が進んでおり、リストバンド型デバイスの中に図1のようにして収めることが可能である。また、カメラのレンズに広角なものを選ぶことで、手首からの距離が数センチメートル程度でも手首全体を撮影することができる。
Line 301 represents a vein, which extends across the wrist to form a large mesh pattern throughout. It is known that this mesh pattern has individual differences, and individual identification is possible by the difference in pattern shape. However, the veins at this site are thick, the distance between multiple veins is several millimeters to several centimeters, the curvature radius of the veins is large, and it is not uncommon for the distance between branches to be several centimeters as well. Therefore, simply observing the vein pattern in the range of about the width of the band portion does not sufficiently include information such as the positional relationship between veins characterizing the individual, bending, and bifurcation. Therefore, in order to obtain sufficient accuracy, it is necessary to image a relatively wide range of vein patterns as indicated by 302 in the figure.
Therefore, in order to capture a vein pattern in a wide range, the distance from the wrist is taken and captured by a wide-angle camera. The camera itself has been miniaturized in recent years, and can be accommodated in a wristband type device as shown in FIG. In addition, by selecting a wide-angle camera lens, the entire wrist can be photographed even if the distance from the wrist is several centimeters or so.

なお、本発明における広角カメラとは、カメラと被写体との距離が短くても広い範囲を撮影できる、すなわち広角撮影が可能なカメラを意味する。広角撮影に適したレンズをカメラに装着することで、広角カメラとなる。但し、短い被写体距離で広い範囲を撮影できるレンズほど撮影画像の歪みや周辺の明るさ不足といった画質への悪影響があるため、手首全体が撮影でき、かつ操作に不自由がない程度に手首との距離を短くできる適切なレンズを採用する必要がある。また、静脈パターンを鮮明に撮影するため、専用の光源をカメラの周囲に用意し、手首に向けて照射する。静脈を流れる血液中のヘモグロビンは、近赤外線を吸収する特性があり、手首に近赤外線を当てると、表皮から皮下に浸透し後方散乱によって光は戻ってくるが、そのうち静脈部分から戻る光については吸収によって減衰し、相対的に暗く映る。この特性によって静脈パターンをコントラストよく撮影することができる。このような反射光撮影方式の場合、生体内部に浸透し後方散乱する戻り光だけでなく、表皮で反射して静脈の存在とは関係なしに戻ってくる光もあり、それが静脈パターンのコントラストを低下させたり、表皮付近にある傷や肌荒れを強調したりして認証精度に影響を与える場合がある。手首の静脈は、その先の掌や指の静脈に比べて太く、表皮も相対的に薄いため後方散乱光が強く、反射光方式でも高いコントラストを得やすいが、より画質を高めるためには、たとえば偏光フィルタを組み合わせることで、反射光の影響を抑えるようにしてもよい。また、強い光がスポットのように当たると、その光点が静脈パターン特徴の抽出に悪影響を与えることもあるので、手首全体に分散して光が照射されるよう光源と手首との間に拡散板などを配置するとよい。   The wide-angle camera in the present invention means a camera capable of photographing a wide range even if the distance between the camera and the subject is short, that is, capable of wide-angle photographing. By attaching a lens suitable for wide-angle shooting to the camera, it becomes a wide-angle camera. However, a lens that can shoot a wide range with a short subject distance adversely affects the image quality such as distortion of the captured image and lack of brightness around, so the entire wrist can be photographed and the operation with the wrist is performed without inconvenience. It is necessary to adopt an appropriate lens that can reduce the distance. In addition, a dedicated light source is prepared around the camera and illuminated toward the wrist in order to clearly capture the vein pattern. Hemoglobin in the blood flowing through veins has the property of absorbing near infrared rays, and when the near infrared rays are applied to the wrist, light penetrates from the epidermis to the skin subcutaneously and light is returned by back scattering. It is attenuated by absorption and appears relatively dark. This characteristic makes it possible to capture a vein pattern with good contrast. In the case of such a reflected light imaging method, not only return light that penetrates and backscatters inside the living body, but also light that is reflected by the epidermis and returns regardless of the presence of veins, which is the contrast of the vein pattern In some cases, the accuracy of authentication may be affected by lowering The veins on the wrist are thicker than veins on the palms and fingers of the tip and the skin is relatively thin, so the backscattered light is strong and it is easy to obtain high contrast even with the reflected light method. For example, the influence of reflected light may be suppressed by combining polarization filters. In addition, when intense light strikes like a spot, the light spot may adversely affect the extraction of vein pattern features, so a diffusion plate is placed between the light source and the wrist so that the light is emitted dispersed throughout the wrist. It is good to arrange etc.

図4は、装着時および定常状態におけるリストバンド型デバイスの構造を示す図である。   FIG. 4 is a view showing the structure of the wristband type device at the time of wearing and in a steady state.

先に述べたように、図3は、リストバンド型デバイスを手首に装着する際に本人認証を行うケースを想定している。このケースの場合、装着の際に、図4に示すように、まずバンド部103の一方(ここでは本体100のある側)が手首の甲側に密着した状態となり、次いで掌側にある嵌合部106で分離したバンド部を再結合する手順をとる。この際、リストバンド型デバイス中の、カメラが内蔵された部分401の素材がその形態を崩さない程度の硬度を有し、そのカメラ内蔵部がバンド内のジョイント402を支点として稼働するように設計することが望ましい。そのようにすることで、装着時にはカメラ部分が手首の真上に位置すると同時に、手首とカメラの間に距離を確保した状況を作り出すことができる。装着の瞬間に認証を行うことで、リストバンド型デバイスを使用するユーザは、認証を行うための余計な操作なしに、装着時の自然な動作の中に認証操作を組み込むことができる。   As described above, FIG. 3 assumes a case where personal identification is performed when the wristband type device is worn on the wrist. In this case, at the time of wearing, as shown in FIG. 4, first, one side (here, the side with the main body 100) of the band portion 103 is in close contact with the back side of the wrist, and then the fitting on the palm side A procedure is taken to recombine the band parts separated in the part 106. At this time, the material of the portion 401 in the wrist band type device with a built-in camera has a hardness that does not break its shape, and the camera built-in portion is designed to operate with the joint 402 in the band as a fulcrum It is desirable to do. By doing so, it is possible to create a situation in which the camera portion is located directly above the wrist at the time of wearing and at the same time the distance between the wrist and the camera is secured. By performing authentication at the moment of installation, the user using the wristband type device can incorporate the authentication operation into the natural operation at the time of installation without any extra operation for performing authentication.

このとき、バンド部を最大に開いた状態で、カメラが手首を向き、焦点も合い、さらにはそこに正しく光が照射されるよう光源の向きを規定(図4中に示したカメラと光源から伸びる矢印)しておくことで、装着時にはただバンド部を最大に開くことで、常に同じ距離、同じ画角の静脈撮影画像を得ることができる。このとき、バンド部の回転を最大位置で一時的にロックする機構を設ければ、認証時のカメラ部の揺れが抑えられ、より安定的
に撮影ができ、精度の高い認証を行うことができる。
At this time, with the band portion opened to the maximum, the camera is directed to the wrist, focused, and the direction of the light source is specified so that the light is correctly emitted there (from the camera and the light source shown in FIG. By extending the arrow, it is possible to obtain a vein photographed image of the same distance and the same angle of view by simply opening the band portion at the maximum at the time of wearing. At this time, if a mechanism for temporarily locking the rotation of the band portion at the maximum position is provided, the shake of the camera unit at the time of authentication can be suppressed, more stable photographing can be performed, and highly accurate authentication can be performed. .

認証が成功したときには、バンド部の本体側に設けられたタッチセンサ400にて腕との接触状態を判定する。この接触状態が維持されたままバンド部が閉じられ、嵌合部106の接合による導通が検出できた場合には、本人が正しく装着したと看做し、リストバンド型デバイス本体の制御権限を拡張する。   When the authentication is successful, the touch sensor 400 provided on the main body side of the band unit determines the contact state with the arm. If the band is closed while this contact state is maintained, and conduction can be detected due to the joining of the fitting portion 106, it is considered that the user has correctly installed the device, and the control authority of the wristband type device is expanded. Do.

ここで、タッチセンサ400による確認を必要としたのは、本人が装着し認証に成功した後、第三者に不正に貸与する可能性を考慮したためである。すなわち、タッチセンサ400はリストバンド型デバイスを貸し与えるときに生ずる腕からのデバイス着脱を検出するために用いられる。このとき、図のような小面積のタッチセンサひとつだけでは、たとえばタッチセンサに第三者の指等を当て、腕に触れているものと見せかけた上で登録者本人の手首静脈で認証を行い、そのまま第三者が指を当てたまま持ち去るといった方法で不正の抜け道とされる可能性がある。そこで、リストバンド型デバイスのバンド部全体に複数のタッチセンサ、もしくは面状に接触を検知できる大面積のタッチセンサを装備し、手首に巻きついた状態であることを厳密に検出することで不正のリスクをさらに低減することができる。   Here, confirmation by the touch sensor 400 is necessary because the possibility of illegally lending to a third party is taken into consideration after the person wears and authentication is successful. That is, the touch sensor 400 is used to detect attachment / detachment of the device from the arm that occurs when the wristband device is lent. At this time, with only one touch sensor with a small area as shown in the figure, for example, place the finger of a third person on the touch sensor, make it appear as if touching the arm, and authenticate with the registrant's own wrist vein. There is a possibility that it will be an escape route in a way that a third party leaves it with the finger on. Therefore, a plurality of touch sensors or a large-area touch sensor capable of detecting contact in the form of a surface is equipped all over the band portion of the wristband type device, and it is illegal to strictly detect that it is wound around the wrist. Risk can be further reduced.

この他にも、センサを多角的に組み合わせることや、認証用のカメラで捉えた手首静脈パターンが、バンドが閉じられるまで連続的に撮影され存在し続けることを確認する等により、認証した本人の腕からデバイスが移動していないことを精度よく検出することが可能である。   In addition to this, it is possible to combine the sensors in various ways, or confirm that the wrist vein pattern captured by the camera for authentication is continuously captured and continued until the band is closed, etc. It is possible to accurately detect that the device has not moved from the arm.

ここで、デバイス本体の制御権限の拡張とは、具体的には、デバイスが対応できるサービスを広げるモード切り替えのことである(活性化と呼ぶこともある)。たとえば、買い物等の決済時には少額のプリペイド分までしか利用できないが、この拡張状態であれば、クレジット機能を用いた高額な決済まで行える、といった具合である。権限拡張を本人認証の結果として行うことで、本人以外は実行されたくないサービスでも、本デバイスを装着しているだけで安全かつ手間無く当該サービスを利用することが可能である。   Here, the expansion of the control authority of the device body is specifically a mode switching that extends the service that the device can support (sometimes called activation). For example, at the time of settlement such as shopping, only a small amount of prepaid can be used, but in this extended state, it is possible to make an expensive settlement using a credit function. By performing the authority expansion as a result of the person authentication, even for a service that is not desired to be executed by persons other than the person, it is possible to use the service safely and without trouble just by wearing the device.

デバイスが制御権限拡張状態に入ると、ディスプレイ101に、権限が拡張されたことを示すインジケータが表示され、ユーザはいつでも制御権限の状態を確認することができることとなる。一方、リストバンド型デバイスを外すと、タッチセンサ400が腕を検知できなくなり、さらに嵌合部106も断線するため、それらいずれか一方もしくは両方を検知して即座に制御権限拡張が無効化される。これによって、リストバンド型デバイスが何者かに強奪されたような場合でも制御権限が即座に無効化され、被害を最小限に食い止めることができる。   When the device enters the control authority expansion state, the display 101 displays an indicator indicating that the authority is expanded, and the user can confirm the state of the control authority at any time. On the other hand, when the wrist band type device is removed, the touch sensor 400 can not detect the arm, and the fitting portion 106 is also disconnected. Therefore, one or both of them are detected to immediately invalidate the control authority expansion. . By this, even if the wristband device is stolen by someone, the control authority is immediately revoked, and the damage can be minimized.

図5は、図3で示した手首静脈認証の派生形態である。図3の構成では、装着動作と認証が一体化しており、装着時に一度認証に成功すれば装着中は制御権限が拡張された状態が維持されることを前提としている。これにより権限拡張に関する特別な操作を省略し、簡便な使い勝手を提供している。   FIG. 5 is a modification of the wrist vein authentication shown in FIG. In the configuration of FIG. 3, it is assumed that the mounting operation and the authentication are integrated, and if authentication is successful once at the time of mounting, the state in which the control authority is expanded is maintained during the mounting. In this way, special operations related to the extension of authority are omitted, and convenient usability is provided.

しかしながら、用途によっては、ユーザ自身の判断で、権限拡張や無効化を随時行えるようにしたい場合もある。図5の形態は、それを可能にするものであり、リストバンド型デバイスを装着した状態で、バンド部の一部を引っ張る操作で手首の静脈パターンによる認証ならびに権限拡張を随時行えるようにする。   However, depending on the application, there are also cases where it is desired to be able to extend or revoke the authority at any time at the discretion of the user. The form of FIG. 5 makes it possible, and in the state of wearing the wristband type device, the operation of pulling on a part of the band part enables the authentication and the authority extension by the vein pattern of the wrist to be performed at any time.

図5に示した構成例では、バンド部の一部が伸縮可能な部材500で構成されており、装着された定常状態からバンド部の一部をつまんで引っ張ると、カメラ部が手首から離れ、静脈パターンを撮影するに好適な距離に到達する。   In the configuration example shown in FIG. 5, a part of the band part is constituted by the expandable member 500, and when the part of the band part is pinched and pulled from the mounted steady state, the camera part is separated from the wrist; A distance suitable for imaging a vein pattern is reached.

部材500は、カメラ部が適正位置に達したところで伸びなくなるよう伸縮長が調整されており、ユーザが力任せに引っ張っても適正位置を通り過ぎることがないようになっている。また、ユーザがバンド部のどこを引っ張ればよいかわかりやすいように、バンド部の一部には把手501をつけることができる。把手501を用いることでユーザにとってバンド部が掴み易くなる効果があるほか、把手をカメラ部の近傍に配置することで、指で掴む箇所とカメラ部とを一致させることができ、指で感じる引っ張り限界距離と、カメラ側の適正撮影距離とをより正確に合わせることができる。   The extension length of the member 500 is adjusted so that the member 500 does not extend when the camera portion reaches the proper position, so that the user does not pass through the proper position even if pulled by force. In addition, a handle 501 can be attached to part of the band portion so that the user can easily understand where to pull in the band portion. The use of the handle 501 has the effect of making it easier for the user to grasp the band portion, and by arranging the handle near the camera portion, it is possible to match the portion grasped with a finger with the camera portion It is possible to more accurately match the limit distance and the proper shooting distance on the camera side.

一方、部材500をバネのような弾性素材にすることで、認証が完了すれば、自律的に元の位置に戻すこともできる。これによって、指でバンドを引っ張って認証し、終われば指を離すだけといった簡便な操作で認証を行うことができる。   On the other hand, by making the member 500 an elastic material such as a spring, if the authentication is completed, it can also be returned to the original position autonomously. In this way, authentication can be performed by a simple operation such as pulling the band with a finger to perform authentication, and then releasing the finger.

尚、上記の形態は、バンド部を引っ張ったときに輪が広がり、その瞬間であれば、容易に腕からリストバンド型デバイスを抜き取ることが可能になってしまう。そのため、認証中は上述したタッチセンサ400による接触検知、もしくは認証用カメラの連続撮影により、撮影される画像に大きな変化がないこと確認することを基本原理とする静止検知を実行し、腕からの抜き取りが認められれば制御権限拡張は行わないように設定することが望ましい。   In the above-mentioned form, when the band portion is pulled, the ring spreads, and at that moment, the wrist band type device can be easily pulled out from the arm. Therefore, during authentication, stillness detection is performed based on the basic principle of confirming that there is no significant change in the captured image by the above-described touch detection by the touch sensor 400 or continuous shooting of the authentication camera, and It is desirable to set so that control authority extension is not performed if extraction is permitted.

尚、制御権限拡張状態の切り替えについては、認証動作と必ずしも同期させる必要はない。すなわち、一度拡張状態になり、その後連続装着が確認されていれば、装着が続いている間はボタン操作だけで拡張と解除を相互に移行できるようにしてもよい。これによって、リストバンド型デバイスの本人確認手段としての利用許可期間をユーザ自身が自由かつ簡単に設定できる。   The switching of the control authority extension state is not necessarily synchronized with the authentication operation. That is, once in the expanded state and then the continuous mounting is confirmed, the expansion and the release may be mutually transferred only by the button operation while the mounting is continued. As a result, the user can freely and easily set the usage permission period of the wristband type device as the personal identification means.

図6は、図5からさらに派生した形態の一例である。バンド部からカメラ部を引っ張ったときに輪が広がって腕からデバイスが抜き取ることが物理的にできないよう、バンド部を二層構造とし、カメラ部のみ独立して離れるようにしている。二層構造とするため、手首の上にはバンドの一層目600が残され、バンド部を腕から抜くことが困難であり、かつ装着中かどうかを導通により確認し続けることができる。   FIG. 6 is an example of a form further derived from FIG. The band portion has a two-layer structure so that only the camera portion is separated independently so that when the camera portion is pulled from the band portion, the ring is expanded and the device can not physically be pulled out from the arm. In order to form a two-layer structure, a single layer 600 of the band is left on the wrist, making it difficult to remove the band portion from the arm, and whether or not wearing is continued can be confirmed by conduction.

一方で、この一層目部材の存在が手首の静脈パターンの撮影に悪影響を与えることがある。具体的には、600が不透明な素材であれば静脈パターンがバンド部の太さ分だけ隠されることになる。パターンの一部が大きく損なわれた状態で正確な認証は困難である。   On the other hand, the presence of the first layer member may adversely affect the imaging of the vein pattern on the wrist. Specifically, if the material 600 is an opaque material, the vein pattern will be hidden by the thickness of the band portion. Accurate authentication is difficult when part of the pattern is largely lost.

そこで、一層目600を透明な素材とし、静脈パターンが映るようにする。あるいは、一層目600を非常に細いワイヤー等で構成することで、隠されるパターンの面積を最低限にし、認証精度の劣化を抑える。あるいは、ワイヤー部分を特殊な色や模様とすることで、静脈パターン撮影の際、その特定の色や模様を使ってワイヤー部分を容易に検出可能とし、その部分を認証時のパターン照合の対象から明示的に除外することで精度をさらに改善することができる。   Therefore, the first layer 600 is made of a transparent material so that a vein pattern can be seen. Alternatively, by configuring the first layer 600 with a very thin wire or the like, the area of the pattern to be hidden is minimized, and the deterioration of the authentication accuracy is suppressed. Alternatively, by setting the wire portion to a special color or pattern, it is possible to easily detect the wire portion using a specific color or pattern when taking a vein pattern, and the portion is selected from the pattern matching target at the time of authentication. The explicit exclusion can further improve the accuracy.

同様の処理は、一層目600を透明な素材とした場合にも有効であり、透明な素材でも端の部分は線として映りやすいため、それを同様に除外する。一層目と二層目の間をつなぐ部材の剛性が十分に高ければ、カメラの撮影画像中に映る一層目は常に同じ位置に見えるため、予め透明素材の境界線が映り込む部分を記憶しておくことで、境界線に当たる部分を計算によって検出できる。同様の手法でワイヤー部分の検出を行うことも可能である。   The same process is also effective when the first layer 600 is made of a transparent material, and even the transparent material is excluded as it is likely to appear as a line at the end portion. If the rigidity of the member connecting the first layer and the second layer is high enough, the first layer seen in the captured image of the camera always looks the same position, so remember the part where the border of the transparent material is reflected in advance By setting, it is possible to detect the part that hits the boundary by calculation. It is also possible to detect the wire portion in the same manner.

図7は、以上で述べてきた利用形態を実現するリストバンド型デバイスの演算部で実行される認証プログラムのフローチャートの一例である。特に図3の利用形態に即した処理の流れとなっている。   FIG. 7 is an example of a flowchart of an authentication program executed by the operation unit of the wristband type device for realizing the usage mode described above. In particular, the flow of processing conforms to the usage form of FIG. 3.

処理701は認証プログラムのスタートポイントを示し、処理702で初期化を行う。初期化処理では、端末のオペレーションシステムの起動、アプリや各種機能ブロックの初期化を行い、認証以外の端末本来の機能を実行できる状態にする。   A process 701 indicates a start point of the authentication program, and initialization is performed in a process 702. In the initialization process, the terminal's operation system is activated, applications and various functional blocks are initialized, and the terminal's original functions other than authentication can be executed.

処理703では、処理702の初期化処理の途中、もしくは終了後に、認証に関わる端末の状態について、本デバイスのハードやソフトに変更が加わっていないかセルフチェックを行う。これは前述したように、たとえば端末の電源が切れた状態でバンド部のバンド長を伸ばしておき、腕から容易に抜けやすくした状態で起動することにより、制御権限拡張後、容易に第三者へのデバイスを引き渡しやすくするといった不正改造を防止するためである。具体的には、長さに応じて抵抗値が変わる線材で導通をチェックし、抵抗値を記憶することで変更を検知する。あるいは、図1の嵌合部106で互いに接合する1組のジョイント部品のうち少なくとも一方がバンド部上を移動可能とし、それによってバンド部が形成する輪の大きさを調節する形式をとる場合には、そのジョイント部品の位置で決まる輪の円周長で決まる抵抗値を用いる。このバンド長の他にも、認証用カメラの向きが反転して、バンド部の外側を向いていないか等、本人の手首に装着されていなくても認証が成功してしまう恐れのある不正改造をチェックする。   In the process 703, during or after the initialization process of the process 702, a self-check is performed as to whether the hardware or software of the device has been modified with respect to the state of the terminal involved in the authentication. As described above, for example, the band length of the band portion is extended while the power of the terminal is off, and activation is performed in a state in which it is easily removed from the arm. The purpose is to prevent unauthorized modification such as making it easier to hand over the device. Specifically, the continuity is checked with a wire whose resistance value changes according to the length, and the change is detected by storing the resistance value. Alternatively, at least one of a pair of joint parts joined to each other by the fitting portion 106 of FIG. 1 is movable on the band portion, thereby adjusting the size of the ring formed by the band portion. Uses a resistance value determined by the circumferential length of the wheel determined by the position of the joint component. In addition to this band length, the direction of the camera for authentication is reversed, and it may not be facing the outside of the band part, etc. Improper remodeling that the authentication may be successful even if it is not attached to the wrist of the person. Check

処理704は、処理703の結果、デバイスの整合性が確認できなった場合に、デバイスの起動自体や認証機能を無効化したり、本人の生体情報の再登録を促す等の処理を行う。   In step 704, when the integrity of the device can not be confirmed as a result of step 703, the device activation itself and the authentication function are invalidated, and the user's biometric information is urged to be re-registered.

処理705では、デバイスが腕に装着された状態になっているかどうかをチェックする。チェックにあたっては、バンド部が輪を形成して導通があること、タッチセンサ400が腕と近接距離にあること、等を判定に用いる。これらのチェックは常時行うと電力を消費し、デバイスのバッテリー持ち時間を低下させるため、1秒ごとといったように、バンド部の不正な着脱を見逃さない範囲で間隔を置き、電力を消費しない状態を設ける。こうして行った装着チェックにおいて、バンド部が腕に装着された状態と検出されれば、特に何もせず待機状態に戻り、所定の周期で処理705を繰り返す。   Operation 705 checks if the device is worn on the arm. In the check, it is used for determination that the band portion forms a ring and there is conduction, that the touch sensor 400 is at a close distance to the arm, or the like. Since these checks always consume power and reduce the battery life of the device, they should be spaced in such a range that they do not overlook unauthorized attachment or detachment of the band, such as every second. Set up. If it is detected in the wearing check performed in this way that the band part is worn on the arm, nothing is done to return to the standby state, and the process 705 is repeated at a predetermined cycle.

なお、図7の例では処理705を処理703の後に実施するように記載しているが、所定の条件下では処理705を省略可能である。すなわち、デバイスの制御権限が拡張された活性化状態である場合に限り処理705を実施することとしてもよい。   Although the example in FIG. 7 describes that the process 705 is performed after the process 703, the process 705 can be omitted under predetermined conditions. That is, the process 705 may be performed only when the control authority of the device is in the expanded activation state.

処理706では、処理705で装着状態でないことが検出された場合に、制御権限拡張状態のデバイスの権限拡張を、即座に無効化する。この際、ディスプレイ101に表示する権限状態を、無効状態を示すものに変更する処理を、併せて行ってもよい。   In process 706, when it is detected in the process 705 that the device is not in the attached state, the authority expansion of the device in the control authority expansion state is invalidated immediately. At this time, a process of changing the authority state displayed on the display 101 to one indicating an invalid state may be performed together.

処理707以降では、手首の静脈パターンを用いた認証を実行する。但し、バンド部が外れた状態の間中ずっと認証をトライし続ける必要はなく、適切なタイミングでのみ処理を行えばよい。これにより、不必要な電力消費や、手首の静脈がまったく映らないことが明らかな状態で認証を試みる無駄を省くことができる。不必要な条件での認証を行わないことは、認証精度を高める効果もある。ここでの適切なタイミングとは、具体的には、図4左側の図に示したような、リストバンド型デバイスの一部が腕に近接し、かつバンド部が最大に開いた状態を指す。この状態であれば、手首静脈をボケなく、適切な照明方向で撮影することができる。最大に開いた状態かどうかは、ジョイント402が最大回転した場合に接点が入るような機構を設けておくことで容易に検出可能である。   In and after step 707, authentication using the vein pattern of the wrist is performed. However, it is not necessary to keep trying authentication all the way while the band part is out, and it is only necessary to process at an appropriate timing. This can eliminate unnecessary power consumption and the waste of trying authentication when it is clear that no veins on the wrist are seen. Not performing authentication under unnecessary conditions also has the effect of improving authentication accuracy. Here, the appropriate timing specifically refers to a state in which a part of the wristband device is close to the arm and the band portion is maximally open as shown in the left side of FIG. In this state, the wrist vein can be photographed with an appropriate illumination direction without blurring. It can be easily detected by providing a mechanism in which the contact is made when the joint 402 is maximally rotated.

処理707では、手首の静脈パターンの撮影を行う。すでに述べている通り、基本的に光源105で手首を照らし、それをカメラ104にて撮影する。こうした光を利用する撮影方式では、屋外で太陽の下で認証を行う場合等に、外光の影響を強く受けて画質が劣化しやすい。このとき、外光よりも十分に強い人工光を与えれば、撮影される画像においては人工光の影響が支配的になる。もちろん、光を強くすると電力消費が増えるため、非常に短い間隔でフラッシュ的に光源を光らせ、露光時間を短く設定(1/1000秒程度)したカメラにて撮影を行うことで、外光の影響を抑えることができる。また、操作性の観点からは、カメラ部をあまり遠くまで離さなくても認証できることが望ましい。至近距離で手首をなるべく広く撮るためには、広角撮影が不可欠である。但し、広角撮影の場合、撮影画像が歪んだり(樽型歪み等)、画像の周辺部ほど暗くなったりしやすくなる。これはすなわち、カメラ位置と手首との僅かなずれが生じただけで、撮影される画像の歪み方が大きく異なることを意味し、同じ手首を撮影した画像であっても、歪んだままの画像から抽出した特徴同士は照合が難しくなる。   In step 707, the vein pattern of the wrist is photographed. As described above, basically, the light source 105 illuminates the wrist and the camera 104 captures an image. In a photographing method using such light, in the case where authentication is performed outdoors under the sun, the image quality is easily deteriorated due to the influence of external light. At this time, if artificial light sufficiently stronger than external light is given, the influence of the artificial light becomes dominant in the photographed image. Of course, when the light is intensified, the power consumption increases, so the light source is flashed at very short intervals and shooting with a camera with a short exposure time (about 1/1000 seconds), the effect of external light Can be reduced. In addition, from the viewpoint of operability, it is desirable that authentication can be performed without separating the camera unit too far. Wide-angle shooting is essential to capture the wrist as wide as possible at close range. However, in the case of wide-angle shooting, it is likely that the photographed image is distorted (barrel distortion or the like) or darker in the periphery of the image. This means that even if a slight shift between the camera position and the wrist occurs, the way in which the image being taken is distorted differs significantly, and the image as it is when the same wrist is taken, It becomes difficult to match the features extracted from.

処理708は、前述の歪みや明るさムラを正規化し、特徴抽出する処理である。この処理により、安定した認証が可能となる。なお、特徴抽出処理は、静脈認証技術に用いられている一般的な処理で対応可能である。   A process 708 is a process of normalizing the above-described distortion and brightness unevenness and extracting features. This process enables stable authentication. Note that the feature extraction process can be handled by a general process used in vein authentication technology.

また同様に、撮影画像中には、対象とする静脈パターン以外にも背景や手首表面の皺といったノイズとなる情報が映り込んでいる。処理708では、それを除去するフィルタ処理を併せて行うことで、認証をさらに安定させることができる。このうち、背景と手首とを切り分ける簡便かつ高精度な方法として、リストバンド型デバイス自体の映り込みを利用することができる。詳細は、図8で後述する。   Similarly, in the captured image, in addition to the target vein pattern, information that is noise such as wrinkles in the background or the surface of the wrist is reflected. In the process 708, the authentication can be further stabilized by additionally performing a filtering process to remove it. Among them, the reflection of the wrist band type device itself can be used as a simple and highly accurate method of separating the background and the wrist. Details will be described later with reference to FIG.

処理709では、得られた静脈パターン特徴を、予め登録しておいた本人の静脈パターン特徴と比較し、類似性を判定する処理である。具体的には、得られた静脈パターン特徴と、予め登録しておいた静脈パターン特徴の類似度が所定値を上回るか否かを判定する。当該処理で、所定値を上回る場合には処理710に進み、そうでなければ処理705にループする。   In process 709, the obtained vein pattern feature is compared with the vein pattern feature of the user registered in advance to determine the similarity. Specifically, it is determined whether the similarity between the obtained vein pattern feature and the vein pattern feature registered in advance exceeds a predetermined value. In the process, if it exceeds the predetermined value, the process proceeds to the process 710, otherwise loops to the process 705.

処理710では、デバイスの制御権限拡張を行い、ディスプレイ101にその状態を示す表示を行い、処理705にループする。図7のフローチャートでは、認証処理は1回だけとしているが、処理707から709を何度か繰り返し実施してもよい。そうすることで、本人を間違って拒否する確率を低減することができる。この場合、繰り返しは5秒〜10秒程度の一定時間内で終わるようにし、それ以上は本人ではなく第三者が成り済ましを図ろうとしている確率が高いと判定し、連続して試行されないようにするとよい。   In process 710, the control authority of the device is expanded, and a display indicating the state is displayed on the display 101, and the process loops to process 705. Although the authentication process is performed only once in the flowchart of FIG. 7, the processes 707 to 709 may be repeated several times. By doing so, the probability of false rejection of the person can be reduced. In this case, the repetition should be completed within a fixed time of about 5 seconds to 10 seconds, and it will be judged that there is a high probability that a third party, not the person, will try to impersonate and that attempts will not be made continuously. It is good to do.

なお、上記フローチャートでは、図3もしくは図4の利用形態を想定して説明したが、図5の利用形態も基本的な流れは共通である。例えばデバイスが装着状態のとき、認証を行いたいタイミングで認証処理707〜710を実行すればよい。もちろん、把手501等でカメラ部が引っ張られたことを自動的に検出して、認証処理が始まるよう設定しても構わない。この場合、把手501にスイッチ機能を設けても良いし、伸縮可能な部材500に、バンド部が伸びたことを検出する機構を設けても良い。いずれにしても、カメラ部が引っ張られた状態をCPU201が検知し、認証プログラムを自動実行する。   In the above-described flowchart, although the description has been made on the assumption of the use form of FIG. 3 or FIG. 4, the basic flow is common to the use form of FIG. 5. For example, when the device is in the attached state, the authentication processes 707 to 710 may be executed at the timing when authentication is desired. Of course, it may be set that the authentication process starts by automatically detecting that the camera unit is pulled by the handle 501 or the like. In this case, the handle 501 may be provided with a switch function, or the extendable and contractible member 500 may be provided with a mechanism for detecting the extension of the band portion. In any case, the CPU 201 detects a state in which the camera unit is pulled and automatically executes the authentication program.

また、これまでの説明では、リストバンド型デバイスの演算部200の中ですべての処理を実行する例を示したが、小型のデバイスに内蔵できるCPUの性能は十分なものを用意できない場合もある。そこで、負荷のかかる処理の一部を、たとえば、より大型のスマートホンやクラウド上のサーバで実行してもよい。但し、生体情報は保護すべき情報であるので、装置外に送信するときは情報を暗号化する、もしくはデータを分割して個々の単位では個人を特定できないようにした上で異なるサーバに割り振って実行し最後に統合する、といった工夫が必要である。   In addition, although the example in which all the processing is executed in the operation unit 200 of the wristband type device has been described above, there may be cases where sufficient CPU performance can not be prepared that can be incorporated in a small device. . Therefore, part of the processing that is loaded may be performed, for example, on a server on a larger smartphone or cloud. However, since the biometric information is the information to be protected, when transmitting outside the device, encrypt the information or divide the data so that individual units can not be identified and then allocate to different servers. It is necessary to devise to execute and integrate at the end.

図8は、前述の処理708において、リストバンド型デバイス自体の映り込みを利用してノイズ情報を除去する処理を説明するための図である。この図は、リストバンド型デバイスのカメラから撮影した手首と静脈パターンの例を示している。   FIG. 8 is a diagram for explaining the process of removing noise information using the reflection of the wrist band type device itself in the process 708 described above. This figure shows an example of a wrist and vein pattern taken from a camera of a wristband device.

この例の撮像画像中には、中央に腕300が映っており、その上に静脈パターン301が見えていて、腕以外の部分は認証には不必要な背景となっている。この画像にはバンド部103が映っており、嵌合部106も見えている。バンド部は通常の背景には存在しないため、その特殊性を利用して、バンド部の存在する部分を腕と背景との境界線であると精度良く判定することができる。   In the captured image of this example, an arm 300 appears at the center, and a vein pattern 301 is seen above it, and portions other than the arm are unnecessary backgrounds for authentication. The band portion 103 is shown in this image, and the fitting portion 106 is also visible. Since the band portion does not exist in the normal background, it is possible to accurately determine that the portion in which the band portion is present is a boundary between the arm and the background by using the special feature.

バンド部は腕の一部にかかっているだけであるが、腕の輪郭は滑らかに連続的な弧を描くため、バンド部との境界部分を基点にして連続的にエッジを辿ることで精度良く腕領域を切り分けることができる。こうして切り出された腕領域の中から静脈パターンを抽出し、認証に用いる。   Although the band part only covers a part of the arm, the contour of the arm draws a smooth and continuous arc, so it is possible to accurately trace the edge continuously from the boundary part with the band part The arm area can be divided. A vein pattern is extracted from the arm region thus cut out and used for authentication.

尚、図8の撮影例では、バンド部が画像内に最も大きく収められるよう、カメラの撮影画像が一般に横長であることを利用し、腕が縦になって映る形で撮影している。こうした観点に寄らず、腕の静脈パターンが広範囲に撮影できることを重視する場合には、腕の輪郭線が収まるように撮影しながら、撮影画像中の腕の占有面積が最も大きくなるよう、腕が横に映る形で撮影してもよい。   In the shooting example shown in FIG. 8, in order to fit the band portion to the largest size, taking advantage of the fact that the shot image of the camera is generally horizontally long, the image is shot with the arm in the vertical position. Regardless of this point of view, when emphasis is placed on the possibility of wide-ranging imaging of the vein pattern of the arm, the arm occupies the largest area of the arm in the captured image while imaging so that the outline of the arm fits. You may shoot in a form that appears to the side.

実施例1では、リストバンド型デバイスを装着した状態でのみ観測できる手首の生体情報を用いることで、本人が装着したときだけデバイスが活性化される方式について述べたが、図9に示す方式では、デバイスを装着する部位の生体情報に限らなくても、デバイスを装着した本人が認証を行っていることを判定する方法について述べる。   In the first embodiment, a method is described in which the device is activated only when worn by the user by using biological information of the wrist that can be observed only when the wristband type device is worn. A method of determining that the person who wears the device is performing authentication will be described even if the information is not limited to the biological information of the part where the device is to be worn.

図9では、リストバンド型デバイス100において、装着した腕とは異なる別の腕の指先の情報を用いて認証を行っている。   In FIG. 9, in the wristband type device 100, authentication is performed using the information of the fingertip of another arm different from the worn arm.

図中の102は、図1の説明時には単なるボタンスイッチとしていたが、その位置に生体認証センサ201が埋め込まれたものとして、操作例を描いている。そして、この認証センサ201が実施例1の手首静脈認証と同じ役割を担うことになる。   Although 102 in the drawing is a simple button switch at the time of the explanation of FIG. 1, an operation example is drawn on the assumption that the biometric authentication sensor 201 is embedded at that position. And this authentication sensor 201 will play the same role as the wrist vein authentication of the first embodiment.

しかしながら、この場合、リストバンド型デバイスの正当な権利者本人でなくても、成り済まそうとする者が腕にリストバンド型デバイスを装着し、正当な権利者が認証センサに指先を当てて認証を成功させてしまえば、その後は制御権限拡張が維持されたままになってしまう。権利者が不正に加担しなくても、指紋認証等の生体の生死を問わない認証方式の場合、権利者の指を切って盗み取り、認証が成功させられるリスクもある。   However, in this case, even if you are not the rightful owner of the wristband device, the person who wants to imitate wears the wristband device on his arm, and the right holder applies his fingertip to the authentication sensor for authentication. If successful, then the control authority extension will be maintained. In the case of an authentication method in which the right or wrong person does not take part in fraudulently, such as fingerprint authentication or the like which does not require life or death of the living body, there is a risk that the right holder's finger is cut off and stolen to make the authentication successful.

そこで、認証センサ201での認証時に、装着者本人の指が使われているかを厳密に判定できる機構を用意する。   Therefore, at the time of authentication by the authentication sensor 201, a mechanism capable of strictly determining whether the finger of the wearer is used is prepared.

すなわち、リストバンド型デバイス装着者本人の指かどうかを判定するため、個人の身体のどこででも観測可能な共通の生体情報に着目する。たとえば、心拍や脈拍は、心臓の鼓動に伴う電気パルスや血流の変化が、場所により強弱はあれども身体のどこからでも検知できる。したがって、こうした身体に共通の生体情報が、リストバンド型デバイスが装着されている腕と、認証に用いる指先とから等しく検出できた場合、本人が正しく認証を行っているものと判定できる。特に心拍、脈拍の場合は、生きている人間の一部としてつながっている必要があり、生体の一部を切り取ったりしても認証は不可能である。   That is, in order to determine whether the wristband type device wearer is the finger or not, attention is paid to common biological information that can be observed anywhere on the individual's body. For example, heart rate and pulse can be detected from the change of the electric pulse and blood flow accompanying the beating of the heart, anywhere in the body from anywhere in the body. Therefore, when such biological information common to the body can be equally detected from the arm on which the wristband type device is attached and the fingertip used for authentication, it can be determined that the user is correctly authenticated. In particular, in the case of heart rate and pulse, it is necessary to be connected as a part of a living person, and even if a part of the living body is cut out, authentication is impossible.

図10は、上記を実現するリストバンド型デバイスの構成の一例である。バンド部の腕と接する面には既出のタッチセンサ400に加えて、心拍・脈拍センサ1000が備わっている。このセンサ1000によって、装着されている腕から心拍・脈拍情報を検出する。   FIG. 10 is an example of the configuration of a wrist band type device for realizing the above. In addition to the touch sensor 400 already described, a heart rate and pulse sensor 1000 are provided on the surface of the band portion in contact with the arm. The sensor 1000 detects heart rate and pulse information from the worn arm.

一方、デバイス本体の表側には認証センサ201が組み込まれている。指紋や静脈パターンといった、個人を識別可能な生体情報を採取すると同時に、心拍・脈拍も取得できるセンサを用いる。指紋センサの場合であれば、一般的な静電容量式のセンサの周り、もしくは一部に、医療用測定機器であるパルスオキシメータの脈拍測定の原理を簡略化した、光センサと発光光源との対をコンパクトに一体実装してもよい。これによって指紋と脈拍とが同時に得られる。この実装方式は計測する原理が異なるため、それぞれの生体情報観測が相互に干渉しにくいという利点がある。   On the other hand, an authentication sensor 201 is incorporated on the front side of the device body. A sensor that can acquire heart rate and pulse at the same time as collecting biometric information that can identify an individual such as a fingerprint or a vein pattern is used. In the case of a fingerprint sensor, an optical sensor and a light emission source, which simplify the principle of pulse measurement of a pulse oximeter which is a medical measuring instrument, around or in part of a general capacitance sensor The pair may be compactly integrated. This allows fingerprints and pulse to be obtained simultaneously. Since this mounting method is different in measurement principle, there is an advantage that each biological information observation does not easily interfere with each other.

また別の認証方法として、指先の静脈パターンを認証に用いる方法もある。指先に近赤外光を透過もしくは反射させ、カメラで指先の静脈パターンを撮影する。これを使って本人認証を行う。このとき、近赤外光は血液中のヘモグロビンを吸収する特性があるため、指先の撮影画像は、指先に含まれるヘモグロビン量、すなわち血液量に応じて全体の明るさが変化する。心臓の拍動に応じて血流は脈動し、指先の血液量も同様に脈動するため、指先の撮影画像の全体輝度を時系列に解析すると、脈拍が求まる。   Another authentication method is to use the vein pattern of the fingertip for authentication. The fingertip transmits or reflects near-infrared light, and the camera captures a vein pattern of the fingertip. Use this to authenticate your identity. At this time, since the near infrared light has a characteristic of absorbing hemoglobin in blood, the overall brightness of the photographed image of the fingertip changes in accordance with the amount of hemoglobin contained in the fingertip, that is, the blood volume. The blood flow is pulsated according to the pulsation of the heart, and the blood volume of the fingertip is similarly pulsated. Therefore, when the overall luminance of the photographed image of the fingertip is analyzed in time series, the pulse can be obtained.

したがって、指先の静脈を本人確認に用いると、認証用のセンサと脈拍検出用のセンサを共通にできて低コスト化が図れるほか、本人確認に用いている撮像画像そのものから脈拍が求まるので、その脈拍情報が本人のものといえる信頼性が極めて高い。   Therefore, if the vein of the fingertip is used for identity verification, the sensor for authentication and the sensor for pulse detection can be made common, and cost reduction can be achieved, and the pulse can be determined from the captured image itself used for identity verification. It is extremely reliable that the pulse information can be said to be that of the person.

こうして腕と指先の2ヶ所から得た心拍や脈拍が同一身体から検出されたかどうかを判定する。簡便な解析方法としては、2ヶ所の心拍のパルスが同期していることを確認する方法がある。特に脈拍の場合、部位によって心臓からの距離の違いで血液の到達する時刻がずれるので遅延は生ずるが、血液量が増えたり減ったりする周期は共通である。脈拍の波形をさらに詳細に解析し、個人を特徴づける情報を抽出して照合を行うことで、さらに同一身体の情報であることを厳密に確認することもできる。   In this way, it is determined whether the heartbeat and pulse obtained from two places of the arm and the fingertip are detected from the same body. As a simple analysis method, there is a method of confirming that the pulses of two heartbeats are synchronized. In particular, in the case of a pulse, a delay occurs because the time of arrival of the blood is shifted due to the difference in distance from the heart depending on the site, but a cycle in which the blood volume increases or decreases is common. The waveform of the pulse can be further analyzed in detail, and information characterizing the individual can be extracted and collated to further confirm that it is information of the same physical body.

尚、認証処理実施例1の利用形態向けに説明した処理フローと同様であり、認証処理の具体的な方法のみ異なる。したがって、バンド部の装着検知処理は共通であり、装着時に認証処理を行うことで制御権限が拡張され、外すと解除される点も同様である。   The process flow is the same as the process flow described for the usage mode of the authentication process example 1, and only the specific method of the authentication process is different. Therefore, the attachment detection process of the band portion is common, and the control authority is expanded by performing the authentication process at the time of attachment, and the same applies to the point of being released when removed.

上記で述べたリストバンド型デバイスについて、そのデバイスの正当な利用権限を有する本人の生体情報が正しく登録され、さらには、そのデバイスが出力する本人確認用の情報と正しく紐づけられているかを厳密に保証するシステム運営方法について説明する。   With regard to the wristband type device described above, it is strictly determined whether the biometric information of the person who has the legitimate usage right of the device is correctly registered and further that the device is correctly associated with the information for identity verification output. Explain how to guarantee the system operation.

本発明のリストバンド型デバイスは、生体情報の登録をデバイス所有者本人が行うことを想定している。しかしながらその場合、デバイスに登録された情報がユーザ本人のものであることを保証することが難しい。より望ましくは、サービス事業者が、ユーザがデバイスに生体情報や本人確認情報を登録する過程を逐一見届けた上で情報の信頼性を担保する必要があるが、多数のユーザに活用してもらおうとした場合、それに要する時間とコストが膨大になる。より迅速かつ効率的に確認できる方法が必要である。そこで、生体情報や本人確認情報の登録と、それらの正当性の確認とを分離し効率化を図る。   The wristband type device of the present invention assumes that the device owner himself / herself performs registration of biometric information. However, in that case, it is difficult to guarantee that the information registered in the device is the user's own. More desirably, it is necessary for the service provider to deliver the process in which the user registers the biometric information and the identification information on the device one by one and guarantee the reliability of the information. If you do, it will take a lot of time and cost. There is a need for a method that can be checked more quickly and efficiently. Therefore, the registration of biometric information and personal identification information and the confirmation of their legitimacy are separated to improve efficiency.

以上で示してきたように、本発明のリストバンド型デバイスにおいては、デバイス本体が制御権限拡張状態にあるときは、少なくとも装着している本人が生体登録したと、高い確率で判定できる。そこで、正当性を確認する際には、ユーザに事前に制御権限拡張状態にしてもらい、最初にそれを確認できれば、あとは運転免許証やパスポート等の身分証明書で一般的な本人確認を行い、その情報とリストバンド型デバイスに登録された本人確認情報が一致することを確かめるだけでよい。そして、デバイスに認証済みの署名を書き込めば、その先はデバイスの登録情報が変更されない限り、署名と権限拡張状態の2つのチェックで本人が使用していることを保証できる。認証する側にとっても、登録作業まで見届ける必要がなくなり、デバイスの認証がスムーズに行える。この際、たとえば、リストバンド型デバイスが容易に腕から外れるような長さに調整されているなど不正の画策が疑われる場合は、デバイスの認証を行わないこともできる。   As described above, in the wristband type device of the present invention, when the device body is in the control authority expansion state, it can be determined with high probability that at least the person wearing the device has performed biometric registration. Therefore, when confirming the legitimacy, have the user set the control authority in advance in advance, and if it can be confirmed first, then general identity verification is carried out using a driver's license or an identification card such as a passport. It is only necessary to confirm that the information matches the identification information registered in the wristband device. Then, by writing a certified signature to the device, the destination can guarantee that the user is using it with two checks of the signature and the authority extension status, unless the device registration information is changed. Also for the authenticating side, it is not necessary to see registration work, and device authentication can be performed smoothly. At this time, if it is suspected that a fraudulent measure is taken, such as, for example, the wristband type device is adjusted to such a length as to easily come off the arm, authentication of the device may not be performed.

もちろん、登録情報や署名が容易に書き換えられるようでは意味がない。図2のブロック図の中で示したように、リストバンド型デバイス内の演算部には、秘密記憶領域203が設けられている。この記憶領域は、広く使われているICカードと同様、物理的にも論理的にも厳重に保護され、一部の領域はアクセスするために非公開の特別な手順を必要とするよう設定ができ、データも暗号化して格納する。この記憶領域203に生体情報と本人確認情報を格納しておくことで、本体が盗まれても、生体情報を容易に改竄されたり置き換えられたりできなくなる。この記憶領域203の一部に、本デバイスのセキュリティ機能を利用しようとする特定のサービス事業者だけが読み書きできる記憶領域を設け、本デバイスについて、正当な本人の生体情報と、その本人を表す本人確認情報とが正しく紐づけられていると、その事業者が確認した場合に、このデバイスが信頼済みであることを証明する署名を書き込んでおく。この署名は、リストバンド型デバイスの持ち主でも、他の第三者でもアクセスできないよう保護される。署名を行ったサービス事業者は、厳格な本人確認が必要なサービスを提供する際、リストバンド型デバイス内での本人認証によって制御権限拡張がされているかどうかに加え、自らが秘密領域内に書き込んだ署名の確認も行う。このようにデバイス自体の認証を行うことによって、本人以外の成り済ましをさらに効果的に防ぐことができる。この署名は、サービス事業者自身が個別に行っても良いし、複数の事業者が共通に用いることを目的に、公に認知された認証機関によって署名を行うようにしてもよい。   Of course, there is no point in being able to easily rewrite registration information and signatures. As shown in the block diagram of FIG. 2, a secret storage area 203 is provided in the operation unit in the wristband type device. This storage area, like the widely used IC card, is physically and logically strictly protected, and some areas are set to require a special procedure that is not private to access Yes, encrypt and store data. By storing the biometric information and the identification information in the storage area 203, even if the main body is stolen, the biometric information can not be easily falsified or replaced. A part of the storage area 203 is provided with a storage area which can be read and written only by a specific service provider who intends to use the security function of the device, and the biometric information of the right person and the person representing the person for the device. If the operator confirms that the confirmation information is correctly linked, write a signature that proves that this device is trusted. This signature is protected from access by either the wristband device owner or any other third party. When the service provider who has made a signature provides a service that requires strict identity verification, in addition to whether or not the control authority has been expanded by identity authentication in the wristband type device, the service provider writes itself in the secret domain. We also check the signature. By authenticating the device itself in this way, it is possible to more effectively prevent impersonation of persons other than the person. This signature may be made individually by the service provider itself or may be signed by a publicly recognized certification body for the purpose of being shared by a plurality of providers.

図11は、本発明のデバイスを用いた自動改札サービスの一例である。ユーザは本デバイスを装着し、制御権限拡張状態にしておけば、本デバイスと改札機との間で、秘密が保持された無線回線によって通信が行われ、改札機にカードをかざす操作も必要なしに通過ができる。   FIG. 11 is an example of an automatic ticket gate service using the device of the present invention. If the user wears this device and keeps the control authority expanded, communication is performed between the device and the ticket gate by the wireless circuit with secret, and there is no need to hold the card over the ticket gate. Pass through.

具体的には、まず改札機から検札のリクエストがリストバンド型デバイスに届き、リストバンド型デバイスが契約しているサービス事業者からのリクエストかどうかを確認する。そうであれば秘密記憶領域203にアクセスして、そのサービスに対応する事業者もしくはその事業者が委託している公的認証機関が書きこんだ署名を読み出し、デバイスが制御権限拡張状態であることを示す署名情報とともに、改札機に送信する。改札機側は2つの署名情報を分析し、両者とも正当と認められれば、サービスを提供する。この場合は、ゲートを閉じることなく通し、ユーザへの課金が必要であれば課金を行う。   Specifically, first, a request for a ticket check from the ticket gate arrives at the wristband type device, and the wristband type device checks whether it is a request from a service provider that has a contract. If so, the secret storage area 203 is accessed to read the signature written by the company corresponding to the service or the public certification organization commissioned by the company, and the device is in the control authority extended state. Together with the signature information indicating. The ticket gate analyzes the two pieces of signature information and provides services if both are recognized as legitimate. In this case, the user passes through without closing the gate, and charging is performed if it is necessary to charge the user.

こうしたリストバンド型デバイスを用いて本人確認が容易になると、これまで時間がかかるとか、不自由な操作をユーザに求められない等の理由で適用できなかった場所やサービスでも本人確認を使えるケースが広がる。マーケティングにおいては客の行動を示す様々な情報を掻き集めビッグデータ解析を行うが、誰がどのような行動をとったかの情報の信頼性が高まるほど、より付加価値の高い解析結果が得られる可能性がある。   If identity verification is facilitated using such a wristband type device, there may be cases where identity verification can be used even in places or services that could not be applied because it takes a long time or an inconvenient operation can not be requested by the user. spread. In marketing, we collect various information indicating customer behavior and perform big data analysis, but the more reliable the information on who performed what kind of behavior, the more value-added analysis result may be obtained .

以上の説明では、リストバンド型デバイスを例にして述べたが、リストバンド型デバイスを足首に適用したり、よりスケールダウンした指輪型デバイスに用いたりするなど、バンド付きのデバイスであれば同様に利用可能であることは言うまでもない。   In the above description, the wristband type device has been described as an example, but if the wristband type device is applied to the ankle or used in a more downscaled ring type device, etc., it is the same as the banded device. It goes without saying that it can be used.

図12は、本発明におけるデバイスを利用したチケットレス入場サービスの概略図である。本サービスでは、事前に自宅や店舗窓口等で、鉄道や航空機等の切符やイベントのチケットを購入しておくと、利用当日に本発明のリストバンド型デバイスを装着しているだけで乗車や入場が可能になる。   FIG. 12 is a schematic view of a ticketless entry service using a device according to the present invention. In this service, if you purchase tickets for trains and aircrafts and tickets for events at your home or store window in advance, you can get in and out just by wearing the wristband device of the present invention on the day of use. Becomes possible.

ここでは自宅でイベントのチケットをネット購入し、会場にデバイスを使って入場する例について順を追って説明する。ユーザはまず自宅やコンビニ等の窓口でインターネットに接続されたコンピュータ1201やタブレット端末等を用い、チケットを購入するためのインターネットサイトのサーバ1202にアクセスする。チケット購入手続きは、基本的には現在広く行われている一般的な方法に準拠する。次に、ホームページ画面から、参加したいイベントの種類を選び、その開催日時を選択し、クレジットカードや振り込みといった支払い方法を決めて決済する。このとき、リストバンド型デバイスを使って本人認証を行うことで、住所やメールアドレスといった個人情報の入力を省略することができる。デバイスにクレジットカード情報を紐づけておけば、決済情報の入力も省略できる。この本人認証にあたっては、リストバンド型デバイスとコンピュータ1201との間に通信手段を設け(Wi-FiやBluetooth(登録商標)といった標準プロトコルを利用できる)、アプリケーションを通じてデータ転送を可能にする。そして、リストバンド型デバイスとサーバ1202の間でも直接もしくは間接的に通信可能とする。この状態で、ユーザは上述した方法でデバイスの制御権限拡張を行うことで、デバイス100とサーバ1202の間で最も安全な手段が選択されて認証が行われる。たとえば、デバイスのID情報をそのまま送るのではなく、何らかの方法で暗号化したり、チャレンジレスポンス方式で認証を行う等により、不正なデバイスが通信内容を横取りしたり成り済ましたりするのを防ぐ。こうしてリストバンド型デバイスを本人が装着している状態と確認でき、そのリストバンド型デバイスで認証された本人情報を取得できれば、それに紐づけてサーバは、リクエストされたイベントに対応するチケットを発行する。尚、リストバンド型デバイスによる決済を行う場合には、ユーザの意思と関係なく処理が行われてしまわないように、デバイス100上に確認用のメッセージを表示し、それに対する確認の操作を行わない限り決済に進めなくする等の安全性を高める工夫を加えることができる。   Here, we will purchase an event ticket online at home and walk through an example of using a device to enter the venue. First, a user accesses a server 1202 of an internet site for purchasing tickets using a computer 1201 or a tablet terminal connected to the Internet at a window such as a home or a convenience store. The ticket purchase procedure basically conforms to a general method that is widely practiced at present. Next, from the home page screen, select the type of event you want to participate in, select the date and time of the event, decide the payment method such as credit card and transfer, and settle. At this time, it is possible to omit the input of personal information such as an address and an e-mail address by performing identity authentication using a wristband type device. If credit card information is linked to the device, input of payment information can be omitted. In this personal authentication, a communication means is provided between the wristband type device and the computer 1201 (a standard protocol such as Wi-Fi or Bluetooth (registered trademark) can be used), and data transfer is enabled through the application. Also, communication can be made directly or indirectly between the wristband device and the server 1202. In this state, the user performs the control authority expansion of the device by the method described above, whereby the most secure means is selected between the device 100 and the server 1202 and authentication is performed. For example, instead of transmitting the device ID information as it is, the unauthorized device can prevent the communication content from being intercepted or corrupted by encrypting it in some way or performing authentication using a challenge response method. In this way, if it is possible to confirm that the wristband type device is worn by the user and if it is possible to acquire the personal information authenticated by the wrist band type device, then the server is linked to it and issues a ticket corresponding to the requested event. . When the settlement is performed by the wristband device, a confirmation message is displayed on the device 100 so that the process is not performed regardless of the user's intention, and the confirmation operation is not performed on the message. It is possible to add a device to improve the security, such as not proceeding to settlement as much as possible.

チケット発行が正常に完了すると、リストバンド型デバイスで認証された本人情報とチケット情報(イベント種別や日時など)と当該デバイスの識別子とが組にされてサーバ1202が管理するデータベース1203へ格納される。ここで管理される本人情報は、デバイス100を一意に対応づけられればよいので、名前や住所といった個人情報自体を含む必要はない。不用意な情報流出を防ぐためには、格納する情報を最小限に制限するとよい。   When ticket issuance is normally completed, the personal information authenticated by the wristband type device, ticket information (such as event type and date and time), and the identifier of the device are combined and stored in the database 1203 managed by the server 1202 . Since the personal information managed here only needs to be uniquely associated with the device 100, it is not necessary to include personal information itself such as a name and an address. In order to prevent inadvertent information leakage, it is recommended to limit the stored information to the minimum.

イベント当日は、リストバンド型デバイスを装着し制御権限拡張状態にしたユーザが、イベント会場に設置された改札機に近づくと、図11を用いて説明したような通信が行われ、本人確認が実行される。改札機は、リストバンド型デバイスから読み取った本人確認情報と、開場中のイベント情報と、当該リストバンドデバイス型デバイスの識別子とを合わせてサーバ1202に送る。サーバはデータベース1203に事前格納された情報と照合して、真正のチケットであるかどうかを判定し、照合結果を改札機に送信する。但し、ネットワーク経由による判定は、一定の通信時間を必要とし、一度に大量の来場者が集中するような大規模イベントの場合、処理しきれずに改札口で大行列を作る可能性がある。ここで、改札は一般にイベントごとに行うことが多く、一つのイベント当たりの入場者数は、サーバで管理すべき入場者全体の数に比べれば圧倒的に少ないため、改札機に搭載できるコンピュータの能力でも十分に記憶し処理することができる。そこで、予めサーバ1202から、イベントごとの来場者のデータのみを、改札機に内蔵、もしくはイベント会場に設置され、改札機と高速接続が可能なコンピュータにダウンロードしておき、そのコンピュータによってチケットの有効判定処理を行う。イベントごとにデータは入れ替えられてローカルに処理可能となり、通信時間を抑えた、高速なスループットで判定が実現される。   On the day of the event, when the user wearing the wristband type device and in the control authority extended state approaches the ticket gate installed at the event hall, the communication as described using FIG. 11 is performed, and the identity verification is performed. Be done. The ticket gate sends to the server 1202 the identity verification information read from the wristband type device, the open event information, and the identifier of the wristband device type device. The server collates the information stored in advance in the database 1203 to determine whether the ticket is an authentic ticket, and transmits the collation result to the ticket gate. However, in the case of a large-scale event where determination via a network requires a certain communication time and a large number of visitors are concentrated at one time, there is a possibility that a large matrix will be formed at the ticket gate without being able to be processed. In this case, it is common to carry out a ticket gate every event, and the number of visitors per event is far smaller than the total number of visitors to be managed by the server. Even the ability can be fully stored and processed. Therefore, from the server 1202, only the data of the visitors for each event is installed in the ticket gate or installed in the event hall and downloaded to a computer that can be connected to the ticket gate at high speed, and the ticket is validated by that computer. Perform determination processing. Data is replaced for each event and can be processed locally, and the determination is realized with high-speed throughput with reduced communication time.

以上の方法により、サーバまたは改札機によりチケットが有効と判定されると、改札機はその旨を伝えるメッセージ表示もしくはランプや音等による通知を行い、ユーザに応答する。もし、無効と判定された場合には、警報を発し、必要に応じてフラッパーゲートなどの物理的な遮断機でユーザの通過を阻止する。但し、本発明の改札機では、従来のような紙やカードのような形のある媒体を所定位置にかざすといった操作が不要のため、ユーザにとっては、リストバンド型デバイスを付け忘れたのか、リストバンド型デバイスの制御権限拡張をし忘れたのか、あるいはリストバンド型デバイス自体に不具合があったのか、無効とされる理由が多様でわかりにくいという問題がある。そこで、無効の理由を改札機の画面や音声アナウンス等を使ってより具体的に伝えるようにする。   According to the above method, when it is determined that the ticket is valid by the server or the ticket gate, the ticket gate responds by displaying a message to that effect or notifying by a lamp, a sound, or the like. If it is determined to be invalid, an alarm is issued, and if necessary, a physical barrier such as a flapper gate prevents the user from passing. However, in the ticket gate according to the present invention, it is not necessary for the user to put on a conventional medium such as paper or card to a predetermined position. There is a problem that it is difficult to understand why the control authority of the band type device is not expanded or the reason why the wrist band type device itself is defective or invalidated. Therefore, the reason for the invalidity is more specifically notified using the screen of the ticket gate or the voice announcement.

本発明のデバイスを用いれば、他にも様々な機能を提供することができる。たとえば、オフィスや自宅のコンピュータに、制御権限拡張されたリストバンド型デバイスをかざすだけでログインできるようになる。デバイスが制御権限拡張状態でコンピュータに十分近接して存在していれば、その間はそのコンピュータから接続する、認証が必要な様々なサーバに対しても自動的に当人の権限で接続することを許可するようにしてもよい。また、コンピュータからデバイスが一定距離以上離れた場合には自動的に画面をロックしたり、システムからログアウトし、また近づくと自動でログインしたりするような設定にすることもできる。デバイスとの距離は、たとえば、リストバンド型デバイスとコンピュータとの間の通信電波強度などで測定することができる。   Various other functions can be provided using the device of the present invention. For example, it is possible to log in by simply holding a wristband device with expanded control authority over an office or home computer. If the device exists in close proximity to the computer in the control authority extended state, automatically connect to the various servers that require authentication from that computer during that time as well as connecting with the authority of the person. You may make it permit. In addition, the screen can be automatically locked when the device is separated from the computer by a predetermined distance or more, the system can log out of the system, and the system can automatically log in when approaching. The distance to the device can be measured, for example, by the communication radio wave strength between the wristband device and the computer.

同様に、コンピュータだけでなく、店舗の決済端末や銀行の自動現金預払機(ATM)、あるいは自動車や住宅といった用途にも適用可能である。制御権限拡張状態であれば、現在よりも利用限度額を増やした電子マネー機能を提供したり、ATMに近づけば、金額を入力するだけで現金をおろすことができるようにしたりと利便性を高められる。もちろん、車や住宅の鍵替わりにすることもできる。   Similarly, the present invention is applicable not only to computers, but also to payment terminals of stores, automatic teller machines (ATMs) of banks, or applications such as automobiles and homes. If the control authority is in the expanded state, the electronic money function can be provided with a higher credit limit than the present, or if it approaches the ATM, cash can be dropped simply by entering the amount, and the convenience is enhanced. Be Of course, it can also be used as a key for cars and homes.

このように、本発明により、本人が装着していることがより正確に判定できるID発信デバイスが実現でき、他人でも簡単に使えてしまう従来のIDカード等に比べ、暗証番号の入力などといった、これまで本人確認厳格化のためにユーザに強いてきた様々な面倒な手順を省くことが可能である。   As described above, according to the present invention, an ID transmitting device can be realized which can more accurately determine that the user is wearing the device, and such as inputting of a personal identification number as compared with the conventional ID card etc. It is possible to eliminate various troublesome procedures which have been forced on the user for the purpose of stricter identification.

103:バンド部 104:撮像部 105:光源部 201:CPU 202:メモリ203:記憶領域 103: Band unit 104: Imaging unit 105: Light source unit 201: CPU 202: Memory 203: Storage area

Claims (6)

手首に装着されるバンド部を備える生体認証装置において、
前記バンド部が形成する輪の内側に向けて所定の波長帯域の光を照射する光源部と、
前記バンド部が形成する輪の内側を広角撮影する撮像部と、
静脈パターンの特徴量を記憶する記憶部と、
前記撮像部が広角撮影した画像から静脈パターンの特徴量を抽出し、当該抽出した特徴量と、前記記憶部に記憶された特徴量とを比較し、当該比較の結果、類似度が所定値を上回る場合に、当該生体認証装置を活性化する制御を実行するCPUと、
所定の操作により前記撮像部を手首に対し遠方に移動させる移動機構と、
を備え
前記移動機構は、前記撮像部を手首に対し遠方に所定距離を移動させた際の位置で前記撮像部の移動を一時的に制限する機構を備え、
前記移動機構は、前記バンド部を弾性体とすることにより形成され、
前記所定距離は、前記撮像部の位置が撮像適正位置となるように前記バンド部の伸縮帳の限界距離が設定されている、ことを特徴とする生体認証装置。
In a biometric authentication device including a band unit attached to a wrist,
A light source unit that emits light of a predetermined wavelength band toward the inside of the ring formed by the band unit;
An imaging unit that performs wide-angle imaging of the inside of the ring formed by the band unit;
A storage unit that stores feature quantities of vein patterns;
The image processing unit extracts a feature of a vein pattern from the image captured at a wide angle, compares the extracted feature with the feature stored in the storage unit, and as a result of the comparison, the similarity has a predetermined value If it exceeds, a CPU that executes control to activate the biometric authentication device;
A moving mechanism for moving the imaging unit far from the wrist by a predetermined operation;
Equipped with
The movement mechanism includes a mechanism for temporarily restricting the movement of the imaging unit at a position at which the imaging unit is moved a predetermined distance away from the wrist.
The moving mechanism is formed by using the band portion as an elastic body,
The biometric authentication device according to claim 1, wherein the predetermined distance is set such that a limit distance of the expansion and contraction pad of the band unit is set such that a position of the imaging unit is an imaging appropriate position .
請求項1に記載の生体認証装置において、
前記バンド部が手首の外縁に輪を形成して閉じた状態か否かを検出する装着確認部を更に備え、
前記CPUは、前記閉じた状態が検出された場合には、当該生体認証装置の活性化状態を維持する制御を実行し、前記バンド部が手首の外縁に輪を形成して閉じていない状態が検出された場合には、当該生体認証装置の活性化状態を解除する制御を実行することを特徴とする生体認証装置。
In the biometric authentication device according to claim 1,
The band section further includes a mounting confirmation section for detecting whether or not the band section is closed by forming a ring on the outer edge of the wrist,
When the closed state is detected, the CPU executes control to maintain the activated state of the biometric device, and the band portion forms a ring at the outer edge of the wrist and is not closed. A biometric authentication apparatus characterized by executing control to release the activation state of the biometric authentication apparatus when it is detected.
請求項に記載の生体認証装置において、
前記バンド部の所定箇所が二重構造を形成し、
前記CPUは、撮影された画像から静脈パターンの特徴量を抽出する処理において、撮影された画像に含まれる前記バンド部の画像情報を除外するフィルタ処理を実行することを特徴とする生体認証装置。
In the biometric authentication device according to claim 2 ,
The predetermined portion of the band portion forms a double structure,
The biometric authentication device according to claim 1, wherein the CPU extracts the image information of the band portion included in the captured image in the processing of extracting the feature of the vein pattern from the captured image.
請求項1に記載の生体認証装置と、サーバと、入場ゲート装置と、を備える入場管理システムにおいて、
前記サーバは、生体認証装置の識別子を記憶するDBと、
前記入場ゲート装置から受信した生体認証装置の識別子を前記DBから検索する検索部と、
前記入場ゲート装置に前記検索の結果を送信する送信部と、を備え、
前記入場ゲート装置は、活性化状態の生体認証装置から当該生体認証装置の識別子を受信し、当該識別子を前記サーバに送信する送受信部と、
前記サーバから受信した情報に基づきゲートの開閉を制御する制御部と、を備えることを特徴とする入場管理システム。
An entrance management system comprising the biometric authentication device according to claim 1, a server, and an entrance gate device,
The server stores a biometric authentication device identifier, and
A search unit for searching the DB for the identifier of the biometric authentication device received from the entrance gate device;
A transmitting unit for transmitting the result of the search to the entrance gate device;
The entrance gate device receives the identifier of the biometric authentication device from the biometric authentication device in the activated state, and transmits / receives the identifier to the server;
And a control unit configured to control opening and closing of the gate based on the information received from the server.
請求項1に記載の生体認証装置と、入場ゲート装置と、を備える入場管理システムにおいて、
前記入場ゲート装置は、生体認証装置の識別子を記憶するDBと、
活性化状態の生体認証装置から当該生体認証装置の識別子を受信する受信部と、
当該受信した識別子を前記DBから検索する検索部と、
当該検索の結果に基づきゲートの開閉を制御する制御部と、を備えることを特徴とする入場管理システム。
An entrance management system comprising the biometric authentication device according to claim 1 and an entrance gate device.
The entrance gate device stores a identifier of a biometric authentication device;
A receiver for receiving an identifier of the biometric device from the activated biometric device;
A search unit configured to search the received identifier from the DB;
And a control unit that controls the opening and closing of the gate based on the result of the search.
請求項1に記載の生体認証装置と、入場ゲート装置と、を用いた入場管理方法において、
前記入場ゲート装置が、活性化状態の生体認証装置から当該生体認証装置の識別子を受信し、
受信した識別子を、生体認証装置の識別子が記憶されているDBから検索し、
当該検索の結果に基づきゲートの開閉を制御する、ことを特徴とする入場管理方法。
In an entrance management method using the biometric authentication device according to claim 1 and an entrance gate device,
The entrance gate device receives an identifier of the biometric device from the activated biometric device,
The received identifier is retrieved from the DB in which the identifier of the biometric device is stored,
Controlling the opening and closing of the gate based on the result of the search.
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