JP6585518B2 - Authentication system, method and program - Google Patents
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Description
この発明は、ユーザの運動を管理する技術に関する。 The present invention relates to a technique for managing a user's exercise.
昨今、ウェアラブル端末を用いた生体認証が現れ始めている。例えば、手首から継続的に心電図を取得することで本人確認をおこない、毎回の認証動作を省略することのできるNymi(例えば、非特許文献1参照。)や外部指紋認証デバイスであるmagatama(例えば、非特許文献2参照。) 等が知られている。 Recently, biometric authentication using a wearable terminal has begun to appear. For example, Nymi (for example, see Non-Patent Document 1) that can perform identity verification by continuously acquiring an electrocardiogram from the wrist and can omit the authentication operation each time, or magatama (for example, for example, an external fingerprint authentication device) (See Non-Patent Document 2).
例えば、外部指紋認証機器である「magatama」は、生体認証機能のないスマートフォンにおいても生体認証機能を使用可能にする。また「Nymi」はリストバンド方のウェアラブル端末であり、手首から心電図を取得し続けることで、本人認証をおこない、従来のIDを用いた認証を不要とする。 For example, “magatama”, which is an external fingerprint authentication device, enables use of a biometric authentication function even in a smartphone without a biometric authentication function. “Nymi” is a wristband wearable terminal that keeps acquiring an electrocardiogram from the wrist to authenticate the person and eliminate the need for authentication using a conventional ID.
しかしながら、上記の技術には未だ問題点(1)(2)がある。(1)Nymiは常時心電図を取得し続けるため、睡眠時や酩酊時といったユーザの注意がスマートフォン等の携帯端末に向いていない場合であっても、言い換えればユーザが携帯端末を手で保持することができない場合であっても、ユーザ以外の人間もユーザの携帯端末を使用することでWebサービスへログインが可能となる。また、(2)magatamaは外部指紋認証デバイスであるため、ユーザによる毎回の認証作業が必要となる。 However, the above techniques still have problems (1) and (2). (1) Since Nymi keeps acquiring electrocardiograms at all times, even if the user's attention such as sleeping or sleeping is not suitable for a mobile terminal such as a smartphone, in other words, the user holds the mobile terminal by hand. Even if it is not possible, a person other than the user can log in to the Web service by using the user's mobile terminal. Further, (2) magatama is an external fingerprint authentication device, and thus requires an authentication operation every time by the user.
この発明の目的は、ユーザが携帯端末を手で保持していない場合には認証をすることができず、ユーザの注意がユーザによる毎回の認証作業が不要となる認証システム、方法及びプログラムを提供することである。 An object of the present invention is to provide an authentication system, method, and program in which authentication cannot be performed when the user does not hold the portable terminal by hand, and the user's attention is not required every time the user performs authentication work. It is to be.
この発明の一態様による認証システムは、認証が必要な場合に振動要求信号をウェアラブル端末に送信する振動要求部と、ウェアラブル端末からユーザの身体を伝わって到達した振動を検出するセンサー部と、到達した振動についてのデータである認証データと記憶部から読み込んだ所定の学習データとが一致するかどうかを判定する判定部とを含む、ユーザの手で保持される携帯端末と、振動要求信号を受信すると振動を発生させる振動部を含み、ユーザの身体に取り付けられたウェアラブル端末と、を含み、判定部において一致していると判定された場合には認証に成功したとする認証システムであって、認証データは、ウェアラブル端末からユーザの身体を伝わって到達した振動の各時刻の振幅の値をフーリエ変換した上で絶対値変換し平方することにより得られる各周波数帯域の信号強度スペクトルPA(i)であり、学習データは、所定の振動の各時刻の振幅の値をフーリエ変換した上で絶対値変換し平方することにより得られる各周波数帯の信号強度スペクトルPL(i)であり、判定部は、信号強度スペクトルPA(i)と信号強度スペクトルPL(i)との差分の絶対値である類似度が所定の閾値以下である場合に、認証データと学習データとが一致していると判定する。
この発明の一態様による認証システムは、認証が必要な場合に振動要求信号をウェアラブル端末に送信する振動要求部と、ウェアラブル端末からユーザの身体を伝わって到達した振動を検出するセンサー部と、到達した振動についてのデータである認証データと記憶部から読み込んだ所定の学習データとが一致するかどうかを判定する判定部とを含む、ユーザの手で保持される携帯端末と、振動要求信号を受信すると振動を発生させる振動部を含み、ユーザの身体に取り付けられたウェアラブル端末と、を含み、判定部において一致していると判定された場合には認証に成功したとする認証システムであって、認証データは、ウェアラブル端末からユーザの身体を伝わって到達した振動である信号の減衰率R及び遅延時間Dであり、学習データは、所定の振動である信号の減衰率の平均値μ r 及び標準偏差σ r と、信号の遅延時間の平均値μ d 及び標準偏差σ d であり、a,bを任意の正の数として、判定部は、認証データにおける信号の減衰率Rがμ r −aσ r ≦R≦μ r +aσ r であり、かつ、認証データにおける遅延時間Dがμ d −bσ d ≦D≦μ d +bσ d である場合に、認証データと学習データとが一致していると判定する。
An authentication system according to an aspect of the present invention includes a vibration request unit that transmits a vibration request signal to a wearable terminal when authentication is required, a sensor unit that detects vibrations that have reached the user's body from the wearable terminal, Receiving a vibration request signal and a portable terminal held by the user, including a determination unit that determines whether the authentication data that is data about the vibration and the predetermined learning data read from the storage unit match Then, including an oscillating unit that generates vibration, including a wearable terminal attached to the user's body, and an authentication system that succeeds in authentication when it is determined that the determination unit matches, The authentication data is converted to an absolute value after Fourier transforming the amplitude value of the vibrations that arrived from the wearable device through the user's body. This is the signal intensity spectrum PA (i) in each frequency band obtained by squaring, and the learning data is obtained by Fourier transforming the amplitude value at each time of a predetermined vibration and then square-converting the absolute value. The signal intensity spectrum PL (i) of each frequency band, and the determination unit has a similarity that is an absolute value of a difference between the signal intensity spectrum PA (i) and the signal intensity spectrum PL (i) being a predetermined threshold value or less. In this case, it is determined that the authentication data matches the learning data .
An authentication system according to an aspect of the present invention includes a vibration request unit that transmits a vibration request signal to a wearable terminal when authentication is required, a sensor unit that detects vibrations that have reached the user's body from the wearable terminal, Receiving a vibration request signal and a portable terminal held by the user, including a determination unit that determines whether the authentication data that is data about the vibration and the predetermined learning data read from the storage unit match Then, including an oscillating unit that generates vibration, including a wearable terminal attached to the user's body, and an authentication system that succeeds in authentication when it is determined that the determination unit matches, The authentication data is the attenuation rate R and delay time D of the signal that is the vibration that has reached the user's body from the wearable terminal, and the learning data , The average value mu r and the standard deviation sigma r attenuation rate signal a predetermined vibration, the average value mu d and standard deviation sigma d of the delay time of the signal, a, as any positive number b, determination unit is a damping factor R of the signal in the authentication data μ r -aσ r ≦ R ≦ μ r + aσ r, and the delay time D in the authentication data μ d -bσ d ≦ D ≦ μ d + bσ d In some cases, it is determined that the authentication data matches the learning data.
ユーザが携帯端末を手で保持していない場合には認証をすることができず、ユーザの注意がユーザによる毎回の認証作業が不要となる。 If the user does not hold the portable terminal by hand, authentication cannot be performed, and the user's attention is not required every time the user performs authentication work.
以下、図面を参照して、認証システム及び方法の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of an authentication system and method will be described with reference to the drawings.
[概要]
毎回の認証作業を必要とせず、ユーザ300が例えばスマートフォンである携帯端末100及びウェアラブル端末200をユーザ300が容易に認識可能な状態(例えば、ユーザ300の皮膚に両端末が接触している状態)で所持していることが認証条件となるシステム及び方法を提案する。例として下記のようなシステム及び方法が考えられる。
[Overview]
A state in which the
前述の認証条件は下記の(2)から(4)に対応するが、ユーザ300が容易に認識可能な条件を満たせば、下記の例のみならずシステムの構成が可能である。
The above-described authentication conditions correspond to the following (2) to (4). However, if the conditions that can be easily recognized by the
(1)ウェアラブル端末200と携帯端末100の相互登録をおこなう。
(1) The
(2)携帯端末100からユーザ300の手首に装着したウェアラブル端末200を振動させる。
(2) The
(3)ウェアラブル端末200によって発生した振動はユーザ300の手指を伝播する。
(3) The vibration generated by the
(4)携帯端末100をウェアラブル端末200と同側の手指に把持し、携帯端末100の各種センサーを用いて振動を検出する。
(4) The
(5)センサーから得られた振動を学習データとして登録する。振動はユーザ300の手指を介して伝播するため、ウェアラブル端末200の発生させた振動と、携帯端末100のセンサーで検知された振動には差異が生じる。この差異は、ユーザ300の手指の特徴(筋骨格系の差)や持ち方の特徴(携帯端末100の傾きや、接触している手の部位)に由来する。
(5) The vibration obtained from the sensor is registered as learning data. Since the vibration propagates through the finger of the
(6)認証時には、前述の(1)から(4)と同様に振動を携帯端末100のセンサーを用いて検出する。認証時に伝播した振動と、(5)で作成した学習データを比較するとで本人確認が可能である。
(6) At the time of authentication, the vibration is detected using the sensor of the
[機能構成]
認証システムは、図1に示すように、携帯端末100、ウェアラブル端末200及びサーバ400を例えば備えている。携帯端末100は、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等の情報携帯端末である。携帯端末100は、ユーザの手で保持され、ウェアラブル端末200はユーザの身体(例えば手首)に取り付けられる。
[Function configuration]
As illustrated in FIG. 1, the authentication system includes, for example, a
携帯端末100は、通信部101、マンマシン部102、センサー部103、判定部104、記憶部105、命令部106及び振動要求部107を例えば備えている。
The
通信部101は、ウェアラブル端末200の通信部201と通信を行う。また、通信部101は、ウェアラブル端末200から受け取ったペアリングデータを記憶部105のデータテーブルに保存する。また、通信部101は、ウェアラブル端末200から受け取ったペアリングデータを振動要求部107に送信する。
The
マンマシン部102は、ユーザ300からの入力を受け付け、命令部106を作動させる。
The
センサー部103は、振動を、加速度センサーおよび角速度センサーを用いて検出し、振動入力データとして記憶部105のデータテーブルに保存する。
The sensor unit 103 detects vibration using an acceleration sensor and an angular velocity sensor, and stores it in a data table of the
判定部104は、記憶部105に保存されている振動入力データ及び振動出力データを用いて学習データ(認証時においては認証データ)を作成する。また、判定部104は、記憶部105に保存されている学習データと、認証時に得られた認証データを用いて、一致判定をおこない、判定結果をサーバ400へ送信する。
The
学習データと認証データは、作成方法は同一であってもよい。 The learning data and the authentication data may be created in the same way.
記憶部105には、図2及び図3に例示するデータテーブルが記憶されている。データテーブルは、端末データ、ペアリングデータ、振動出力データ、振動入力データ、学習データ及び認証データから例えば構成される。
The
端末データは、携帯端末100の機器ID、機器名、端末番号等の携帯端末100に関するデータである。
The terminal data is data related to the
ペアリングデータは、携帯端末100に登録するウェアラブル端末200の機器ID、機器名、端末番号等の携帯端末100とウェアラブル端末200との間のペアリングのために用いられるデータである。
The pairing data is data used for pairing between the
振動出力データは、ウェアラブル端末200に送信する振動の生成情報(振動出力ID、強度、周波数、持続時間等の情報)である。
The vibration output data is vibration generation information (information such as vibration output ID, intensity, frequency, and duration) transmitted to the
振動入力データは、センサー部103から検出した振動の情報(振動入力ID、強度、周波数、時間遅、持続時間等の情報)である。 The vibration input data is information of vibration detected from the sensor unit 103 (information such as vibration input ID, intensity, frequency, time delay, duration, etc.).
学習データは、初期登録において、振動出力データ及び振動入力データを用いて判定部104で生成される。学習データは、学習ID、強度低下、周波数、遅延時間、持続時間差等の情報である。
The learning data is generated by the
認証データは、認証時において振動出力データおよび振動入力データを用いて判定部104で生成される。認証データは、学習ID、強度低下、周波数、遅延時間、持続時間差等の情報である。
The authentication data is generated by the
命令部106は、マンマシン部102に呼び出され、記憶部105に保存されている端末データを通信部101に送信する。また、命令部106は、サーバ400に呼び出され、記憶部105に保存されている端末データを通信部101に送信する。また、命令部106は、通信部101に呼び出され、ウェアラブル端末200から受信したペアリングデータを振動要求部107に送信する。
The
振動要求部107は、命令部106に呼び出され、ペアリングデータを受け取る。受け取ったペアリングデータと一致する記憶部105のデータテーブルに保存されているウェアラブル端末番号が存在する場合、受け取ったウェアラブル端末番号を持つウェアラブル端末200に対して、記憶部105から読み込んだ振動出力データを含む登録振動要求信号又は振動要求信号を送信する。また、振動要求部107は、記憶部105への振動出力データの送信と同時に、振動出力データをセンサー部103に送信する。
The
ウェアラブル端末200は、通信部201、振動部202、記憶部203及びマンマシン部204を例えば備えている。
The
通信部201は、携帯端末100と通信を行う。また、通信部201は、受信した情報を振動部202又は記憶部203に送信する。
The communication unit 201 communicates with the
振動部202は、通信部201から受け取った振動入力データに基づいて振動する。
The
記憶部203には、データテーブルが記憶されている。データテーブルは、端末データ及びペアリングデータから例えば構成される。
The
端末データは、携帯端末100の機器ID、機器名、端末番号等の携帯端末100に関するデータである。
The terminal data is data related to the
ペアリングデータは、携帯端末100に登録するウェアラブル端末200の機器ID、機器名、端末番号等の携帯端末100とウェアラブル端末200との間のペアリングのために用いられるデータである。
The pairing data is data used for pairing between the
マンマシン部204は、ユーザ300からの入力をうけ、記憶部203に保存されているペアリングデータを、通信部201に送信する。
The
なお、認証システム及び方法には、[初期登録フェーズ]及び[認証フェーズ]の処理がある。以下、[初期登録フェーズ]及び[認証フェーズ]のそれぞれの処理について説明する。 Note that the authentication system and method include processes of [initial registration phase] and [authentication phase]. Hereinafter, each process of [initial registration phase] and [authentication phase] will be described.
[初期登録フェーズ]
まず、初期登録フェーズの概要を一例を示しながら説明する。初期登録として、ウェアラブル端末200と例えばスマートフォンである携帯端末100の二機をペアリングする。ユーザ300は一側の手首にウェアラブル端末を装着し、同側手に携帯端末100を把持した状態で、ウェアラブル端末を振動させる。振動は手首や手指を伝播し、同側手に把持された携帯端末100に到達する。携帯端末100は内蔵された加速度センサーおよび角速度センサーを用いて、振動を検出する。検出された振動の波形を学習データとして、携帯端末100のローカルストレージに保存する。また、Webサービスの認証に必要なパスワードおよび、IDを携帯端末100に登録する。
[Initial registration phase]
First, an outline of the initial registration phase will be described with an example. As the initial registration, the
以下、図4を用いて初期登録フェーズの例を説明する。 Hereinafter, an example of the initial registration phase will be described with reference to FIG.
(1-1) ユーザ300は、携帯端末100の画面上に表示された登録ボタンをタップする。
(1-1) The
(1-2) 携帯端末100のマンマシン部102は、登録ボタンのタップをトリガーとして、命令部106を作動させる。命令部106は、記憶部105のデータテーブルに保存されている端末データを通信部101からウェアラブル端末200に送信する。
(1-2) The man-
(1-3) ウェアラブル端末200は、受信した端末データを記憶部203のデータテーブルに保存し、端末データの受信を示すため、振動部202を作動させる。
(1-3) The
(1-4) ユーザ300は手首に装着したウェアラブル端末200が振動したことを確認し、ウェアラブル端末200のマンマシン部204のボタンを押す。
(1-4) The
(1-5) ウェアラブル端末200は、マンマシン部204のボタンが押されたことをトリガーとして記憶部203に保存されているペアリングデータを携帯端末100に送信する。
(1-5) The
(1-6) 携帯端末100の命令部106は、受信したペアリングデータを記憶部105のデータテーブルに保存する。携帯端末100の命令部106は振動要求部107にペアリングデータを送信する。
(1-6) The
(1-7) 振動要求部107は、記憶部105に保存されている振動出力データを含む登録振動要求信号をウェアラブル端末200とセンサー部103に送信する。
(1-7) The
このようにして、初期登録をする場合に、携帯端末の振動要求部107は、登録振動要求信号をウェアラブル端末200に送信する。
In this way, when performing initial registration, the
(1-8) ウェアラブル端末200は、受け取った登録振動要求信号に含まれる振動出力データに従い、振動部202を作動させる。これにより、初期登録時の振動である登録振動が発生する。登録振動は、[認証フェーズ]において、振動部202が認証が必要な場合に発生させる振動と同じ振動である。
(1-8)
このようにして、振動部202は、登録振動要求信号を受信すると、振動部202が認証が必要な場合に発生させる振動と同じ振動である登録振動を発生させる。
In this way, when the
(1-9) 振動部202によりウェアラブル端末200が振動することで、ウェアラブル端末200を装着しているユーザ300の手首が振動する。
(1-9) When the
(1-10) センサー部103はユーザ300の手首の振動を検出し、振動入力データを作成する。センサー部103は振動入力データと(1-7)の処理で振動要求部107から受け取った振動出力データとを判定部104に送信する。
(1-10) The sensor unit 103 detects the wrist vibration of the
このようにして、センサー部103は、ウェアラブル端末200からユーザ300の身体を伝わって到達した登録振動を検出する。
In this way, the sensor unit 103 detects a registered vibration that has arrived from the
(1-11) 判定部104は、受け取った振動入力データと登録振動要求信号に含まれる振動出力データとを使用して、学習データを作成する。
(1-11) The
この学習データの作成アルゴリズムに関してはさまざまな方法が考えられるが、どんな方法を用いてもかまわないものとする。例えば、信号の減衰率や振動伝達の遅延時間等を学習データとして使用することができる。また、センサー部103で検出された各時刻における振動の振幅の値を学習データとしてもよい。 Various methods can be considered for the learning data generation algorithm, but any method may be used. For example, a signal attenuation rate, a vibration transmission delay time, and the like can be used as learning data. Further, the amplitude value of vibration at each time detected by the sensor unit 103 may be used as learning data.
信号の減衰率は、例えば信号の減衰率=(携帯端末100のセンサー部103が検出した振動の強度/ウェアラブル端末200の振動部202が発生させた振動の強度)である。振動伝達の遅延時間は、例えばウェアラブル端末200の振動部202が発生させた振動の開始時間と携帯端末100のセンサー部103が検出した振動の強度の開始時間との間隔である。振動の強度及び遅延時間については図6を例えば参照のこと。振動の強度は、例えば、信号の振幅の最小値と最大値の差の絶対値とする。
The signal attenuation rate is, for example, signal attenuation rate = (intensity of vibration detected by the sensor unit 103 of the
学習データの作成に関して、必要な学習回数はアルゴリズムによって異なるが、どのアルゴリズムを用いてもかまわないものとする。各アルゴリズムの必要に応じて、(1-7)から(1-11)の処理を複数回行ってもよい。例えば、これらの処理を複数回行うことにより信号の減衰率及び遅延時間のそれぞれの平均値及び標準偏差を求め、これらを学習データとしてもよい。 Regarding the creation of learning data, the required number of times of learning varies depending on the algorithm, but any algorithm may be used. The processing from (1-7) to (1-11) may be performed a plurality of times as required by each algorithm. For example, the average value and standard deviation of the signal attenuation rate and delay time may be obtained by performing these processes a plurality of times, and these may be used as learning data.
(1-12) 判定部104は、作成した学習データを記憶部105のデータテーブルに保存する。
(1-12) The
このようにして、判定部104は、検出した到達した登録振動についてのデータである学習データを生成し記憶部105に記憶させる。記憶部105に記憶された学習データのことを、所定の学習データとも呼ぶ。
In this way, the
[認証フェーズ]
まず、認証フェーズの概要を一例を示しながら説明する。ユーザ300がWebサービスを提供するサーバ400にアクセスする際に、Webサービスから携帯端末100に認証要求が発生する。携帯端末100はこの認証要求を受け、ウェアラブル端末200に振動要求を送信する。ウェアラブル端末200は、振動要求を受け、決められたパターンの振動を発生させる。携帯端末100は、伝播した振動を、上述のセンサーを用いて取得する。携帯端末100は認証時に得られた振動の波形と学習データを比較し、一致判定をおこなう。結果が一致の場合、携帯端末100はWebサービスへ登録されたパスワードおよびIDを入力し、認証をおこなう。結果が不一致の場合、Webサービスへの認証を制限する。
[Authentication Phase]
First, an outline of the authentication phase will be described with an example. When the
以下、図5を用いて認証フェーズの例を説明する。 Hereinafter, an example of the authentication phase will be described with reference to FIG.
(2-1) サーバ400から携帯端末100への認証要求が発生したことをトリガーに、携帯端末100の命令部106は記憶部105に保存されている端末データをウェアラブル端末200に出力する。
(2-1) When an authentication request from the
(2-2) 端末データ112を受け取ったウェアラブル端末200は、記憶部203に保存されているペアリングデータを携帯端末100に送信する。
(2-2) The
(2-3) 携帯端末100の命令部106は、受信したペアリングデータを、振動要求部107に送信する。
(2-3) The
(2-4) 振動要求部107は、受け取ったペアリングデータと合致するデータテーブル内のペアリングデータに対して振動出力データを送信する。センサー部103に対して、振動出力データを含む振動要求信号を送信する。
(2-4) The
このようにして、振動要求部107は、認証が必要な場合に振動要求信号をウェアラブル端末200に送信する。
In this way, the
(2-5) ウェアラブル端末200は、受け取った振動要求信号に含まれる振動出力データに従い、振動部202を作動させる。
(2-5)
(2-6) 振動部202によりウェアラブル端末200が振動することで、ウェアラブル端末200を装着しているユーザ300の手首が振動する。
(2-6) When the
(2-7) センサー部103はユーザ300の手首の振動を検出し、振動入力データを作成する。センサー部103は振動入力データと(2-4)の処理で振動要求部107から受け取った振動出力データとを判定部104に送信する。
(2-7) The sensor unit 103 detects the wrist vibration of the
このようにして、センサー部103は、ウェアラブル端末200からユーザ300の身体を伝わって到達した振動を検出する。
In this way, the sensor unit 103 detects the vibration that has reached the
(2-8) 判定部104は、受け取った振動入力データと振動出力データを使用して、認証データを作成する。
(2-8) The
この認証データの作成アルゴリズムに関してはさまざまな方法が考えられるが、どんな方法を用いてもかまわないものとする。例えば、信号の減衰率や振動伝達の遅延時間等を認証データとして使用することができる。また、センサー部103で検出された各時刻における振動の振幅の値を認証データとしてもよい。 Various methods can be considered for the authentication data creation algorithm, but any method may be used. For example, a signal attenuation rate, a vibration transmission delay time, and the like can be used as authentication data. Further, the amplitude value of vibration at each time detected by the sensor unit 103 may be used as authentication data.
信号の減衰率は、例えば信号の減衰率=(携帯端末100のセンサー部103が検出した振動の強度/ウェアラブル端末200の振動部202が発生させた振動の強度)である。振動伝達の遅延時間は、例えばウェアラブル端末200の振動部202が発生させた振動の開始時間と携帯端末100のセンサー部103が検出した振動の強度の開始時間との間隔である。振動の強度及び遅延時間については図6を例えば参照のこと。なお、信号の減衰率は、図6の周波数及び持続時間の少なくとも一方を更に利用して求めてもよい。
The signal attenuation rate is, for example, signal attenuation rate = (intensity of vibration detected by the sensor unit 103 of the
(2-9) 判定部104は、作成した認証データと、記憶部105に保存されている学習データの一致判定をおこない、判定結果をサーバ400に送信する。
(2-9) The
この学習データと認証データの一致判定アルゴリズムに関しては、さまざまな方法が考えられるが、どんな方法を用いてもかまわないものとする。例えば、完全一致の場合のみ一致と判定してもよいし、完全一致ではなく認証データと学習データとの類似度を計算しその類似度が所定の閾値以下である場合に一致と判定してもよい。 Various methods are conceivable for the algorithm for determining the match between the learning data and the authentication data, but any method may be used. For example, it may be determined to be a match only in the case of a complete match, or may be determined to be a match if the similarity between the authentication data and the learning data is calculated instead of a complete match and the similarity is equal to or less than a predetermined threshold. Good.
例えば、学習データにおける信号の減衰率と認証データにおける信号の減衰率との差分の絶対値をΔ減衰率とし、学習データにおける遅延時間と認証データにおける遅延時間との差分の絶対値をΔ遅延時間とし、Δ減衰率及びΔ遅延時間のそれぞれについての非増加関数をFとし、関数FにΔ減衰率及びΔ遅延時間を入力したときの出力値F(Δ減衰率,Δ遅延時間)を類似度とする。 For example, the absolute value of the difference between the signal attenuation rate in the learning data and the signal attenuation rate in the authentication data is Δ attenuation rate, and the absolute value of the difference between the delay time in the learning data and the delay time in the authentication data is Δ delay time. The non-increasing function for each of the Δ attenuation rate and the Δ delay time is F, and the output value F (Δ attenuation rate, Δ delay time) when the Δ attenuation rate and the Δ delay time are input to the function F is the similarity. And
また、センサー部103で検出された各時刻における振動の振幅の値を学習データ又は認証データとした場合には、例えば学習データをフーリエ変換した上で絶対値変換し平方することにより得られる各周波数帯の信号強度スペクトルをPL(i)(ここで、iは周波数(例えば1〜1000Hzであればiは1から1000までの値を1刻みにとる)を表す)とし、認証データをフーリエ変換した上で絶対値変換し平方することにより得られる各周波数帯域の信号強度スペクトルをPA(i)とする。この場合、PL(i)とPA(i)との差分の絶対値を類似度としてもよい。 In addition, when the amplitude value of vibration at each time detected by the sensor unit 103 is used as learning data or authentication data, for example, each frequency obtained by performing a Fourier transform on the learning data and then performing an absolute value conversion and squaring. The signal intensity spectrum of the band is PL (i) (where i represents a frequency (for example, if 1 to 1000 Hz, i represents a value from 1 to 1000 in increments of 1)), and authentication data is Fourier transformed Let PA (i) be the signal intensity spectrum of each frequency band obtained by absolute value conversion and squaring. In this case, the absolute value of the difference between PL (i) and PA (i) may be used as the similarity.
また、学習データとして、信号の減衰率及び遅延時間のそれぞれの平均値及び標準偏差を用いた場合には、学習データの信号の減衰率の平均値μr及び標準偏差σrと、学習データの信号の遅延時間の平均値μd及び標準偏差σdとに基づいて、一致であるかいなかを判定してもよい。例えば、a,bを任意の正の数として、認証データにおける信号の減衰率Rがμr−aσr≦R≦μr+aσrであり、かつ、認証データにおける遅延時間Dがμd−bσd≦D≦μd+bσdである場合に一致と判定し、そうでない場合には一致でないと判定してもよい。 When the average value and standard deviation of the attenuation rate and delay time of the signal are used as learning data, the average value μ r and standard deviation σ r of the attenuation rate of the learning data signal and the learning data Based on the average value μ d of the signal delay time and the standard deviation σ d , it may be determined whether or not they match. For example, a and b are arbitrary positive numbers, the signal attenuation rate R in the authentication data is μ r −aσ r ≦ R ≦ μ r + aσ r , and the delay time D in the authentication data is μ d −bσ If d ≦ D ≦ μ d + bσ d , it may be determined that they match, and otherwise, it may be determined that they do not match.
このようにして、判定部104は、到達した振動についてのデータである認証データと記憶部105から読み込んだ所定の学習データとが一致するかどうかを判定する。
In this way, the
このように、携帯端末100とウェアラブル端末200が同時に所持されていることが認証の必要条件であるため、睡眠時や酩酊時といったユーザ300の注意がスマートフォン等の携帯端末に向いていない場合に、ユーザ300以外の人間もユーザ300の携帯端末を使用することで例えばWebサービスへログインが可能となるといった脅威を防ぐことが可能である。また、認証時に例えば手首に装着したウェアラブル端末200が振動するのみで、能動的な認証動作を必要としないため、利便性に優れる。
Thus, since it is a necessary condition for authentication that the
[プログラム及び記録媒体]
携帯端末100における各処理をコンピュータによって実現する場合、携帯端末100が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、その各処理がコンピュータ上で実現される。
[Program and recording medium]
When each process in the
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。 The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. As the computer-readable recording medium, any recording medium such as a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory may be used.
また、各処理手段は、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより構成することにしてもよいし、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。 Each processing means may be configured by executing a predetermined program on a computer, or at least a part of these processing contents may be realized by hardware.
[変形例]
上記説明した処理は、記載の順にしたがって時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。
[Modification]
The processes described above are not only executed in chronological order according to the order of description, but may be executed in parallel or individually as required by the processing capability of the apparatus that executes the processes.
その他、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。 Needless to say, other modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
100 携帯端末
101 通信部
102 マンマシン部
103 センサー部
104 判定部
105 記憶部
106 命令部
107 振動要求部
200 ウェアラブル端末
201 通信部
202 振動部
203 記憶部
204 マンマシン部
300 ユーザ
400 サーバー
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記振動要求信号を受信すると振動を発生させる振動部を含み、上記ユーザの身体に取り付けられた上記ウェアラブル端末と、を含み、
上記判定部において一致していると判定された場合には上記認証に成功したとする認証システムであって、
上記認証データは、上記ウェアラブル端末からユーザの身体を伝わって到達した振動の各時刻の振幅の値をフーリエ変換した上で絶対値変換し平方することにより得られる各周波数帯域の信号強度スペクトルPA(i)であり、
上記学習データは、所定の振動の各時刻の振幅の値をフーリエ変換した上で絶対値変換し平方することにより得られる各周波数帯の信号強度スペクトルPL(i)であり、
上記判定部は、上記信号強度スペクトルPA(i)と上記信号強度スペクトルPL(i)との差分の絶対値である類似度が所定の閾値以下である場合に、上記認証データと上記学習データとが一致していると判定する、
認証システム。 A vibration request unit that transmits a vibration request signal to the wearable terminal when authentication is required, a sensor unit that detects vibrations that have traveled from the wearable terminal through the user's body, and authentication that is data about the reached vibrations A portable terminal held by the user's hand, including a determination unit that determines whether data and predetermined learning data read from the storage unit match;
Including a vibration unit that generates vibration when receiving the vibration request signal, and the wearable terminal attached to the user's body,
When the determination unit determines that they match, the authentication system assumes that the authentication is successful ,
The authentication data is a signal intensity spectrum PA ( i)
The learning data is a signal intensity spectrum PL (i) of each frequency band obtained by performing an Fourier transform on the amplitude value at each time of a predetermined vibration and then performing an absolute value conversion and squaring,
When the similarity, which is the absolute value of the difference between the signal intensity spectrum PA (i) and the signal intensity spectrum PL (i), is equal to or less than a predetermined threshold, the determination unit and the learning data Is determined to match,
Authentication system .
上記振動要求信号を受信すると振動を発生させる振動部を含み、上記ユーザの身体に取り付けられた上記ウェアラブル端末と、を含み、
上記判定部において一致していると判定された場合には上記認証に成功したとする認証システムであって、
上記認証データは、上記ウェアラブル端末からユーザの身体を伝わって到達した振動である信号の減衰率R及び遅延時間Dであり、
上記学習データは、所定の振動である信号の減衰率の平均値μ r 及び標準偏差σ r と、上記信号の遅延時間の平均値μ d 及び標準偏差σ d であり、
a,bを任意の正の数として、上記判定部は、上記認証データにおける信号の減衰率Rがμ r −aσ r ≦R≦μ r +aσ r であり、かつ、上記認証データにおける遅延時間Dがμ d −bσ d ≦D≦μ d +bσ d である場合に、上記認証データと上記学習データとが一致していると判定する、
認証システム。 A vibration request unit that transmits a vibration request signal to the wearable terminal when authentication is required, a sensor unit that detects vibrations that have traveled from the wearable terminal through the user's body, and authentication that is data about the reached vibrations A portable terminal held by the user's hand, including a determination unit that determines whether data and predetermined learning data read from the storage unit match;
Including a vibration unit that generates vibration when receiving the vibration request signal, and the wearable terminal attached to the user's body,
When the determination unit determines that they match, the authentication system assumes that the authentication is successful ,
The authentication data is an attenuation rate R and a delay time D of a signal that is a vibration that has reached the user's body from the wearable terminal,
The learning data includes an average value μ r and a standard deviation σ r of a signal attenuation rate that is a predetermined vibration, and an average value μ d and a standard deviation σ d of a delay time of the signal ,
a, b as any positive number, the determination unit is a decay rate of the signal in the authentication data R is μ r -aσ r ≦ R ≦ μ r + aσ r, and the delay time in the authentication data D Determines that the authentication data and the learning data match when μ d −bσ d ≦ D ≦ μ d + bσ d ,
Authentication system .
初期登録をする場合に、上記携帯端末の振動要求部は、登録振動要求信号を上記ウェアラブル端末に送信し、
上記振動部は、上記登録振動要求信号を受信すると、上記振動部が認証が必要な場合に発生させる振動と同じ振動である登録振動を発生させ、
上記センサー部は、上記ウェアラブル端末からユーザの身体を伝わって到達した登録振動を検出し、
上記判定部は、上記検出した到達した登録振動についてのデータである学習データを生成し、上記所定の学習データとして上記記憶部に記憶させる、
認証システム。 The authentication system according to claim 1 or 2 ,
When performing initial registration, the vibration request unit of the mobile terminal transmits a registration vibration request signal to the wearable terminal,
When the vibration unit receives the registration vibration request signal, the vibration unit generates a registration vibration that is the same vibration as the vibration generated when the vibration unit requires authentication,
The sensor unit detects a registered vibration that reaches the user's body from the wearable terminal,
The determination unit generates learning data that is data about the detected registration vibration that has arrived, and stores the learning data in the storage unit as the predetermined learning data.
Authentication system.
上記ウェアラブル端末の振動部が、上記振動要求信号を受信すると振動を発生させる振動ステップと、
上記携帯端末のセンサー部が、上記ウェアラブル端末からユーザの身体を伝わって到達した振動を検出するセンサーステップと、
上記携帯端末の判定部が、上記到達した振動についてのデータである認証データと記憶部から読み込んだ所定の学習データとが一致するかどうかを判定する判定ステップと、
上記判定ステップにおいて一致していると判定された場合には上記認証に成功したとする認証方法であって、
上記認証データは、上記ウェアラブル端末からユーザの身体を伝わって到達した振動の各時刻の振幅の値をフーリエ変換した上で絶対値変換し平方することにより得られる各周波数帯域の信号強度スペクトルPA(i)であり、
上記学習データは、所定の振動の各時刻の振幅の値をフーリエ変換した上で絶対値変換し平方することにより得られる各周波数帯の信号強度スペクトルPL(i)であり、
上記判定ステップは、上記信号強度スペクトルPA(i)と上記信号強度スペクトルPL(i)との差分の絶対値である類似度が所定の閾値以下である場合に、上記認証データと上記学習データとが一致していると判定する、
認証方法。 The vibration requesting step of transmitting the vibration request signal to the wearable terminal attached to the user's body when the vibration request unit of the portable terminal held by the user's hand requires authentication,
A vibration step for generating a vibration when the vibration unit of the wearable terminal receives the vibration request signal;
A sensor step in which the sensor unit of the mobile terminal detects vibrations that reach the user's body from the wearable terminal; and
A determination step of determining whether the determination unit of the mobile terminal matches authentication data that is data about the reached vibration and predetermined learning data read from the storage unit;
When it is determined in the determination step that they match, the authentication method is assumed to be successful in the authentication ,
The authentication data is a signal intensity spectrum PA () for each frequency band obtained by Fourier transforming the amplitude value at each time of vibration reaching the user's body from the wearable terminal and then performing an absolute value conversion and squaring. i)
The learning data is a signal intensity spectrum PL (i) of each frequency band obtained by performing an Fourier transform on the amplitude value at each time of a predetermined vibration and then performing an absolute value conversion and squaring,
In the determination step, when the similarity that is the absolute value of the difference between the signal intensity spectrum PA (i) and the signal intensity spectrum PL (i) is equal to or less than a predetermined threshold, the authentication data and the learning data Is determined to match,
Authentication method .
上記ウェアラブル端末の振動部が、上記振動要求信号を受信すると振動を発生させる振動ステップと、
上記携帯端末のセンサー部が、上記ウェアラブル端末からユーザの身体を伝わって到達した振動を検出するセンサーステップと、
上記携帯端末の判定部が、上記到達した振動についてのデータである認証データと記憶部から読み込んだ所定の学習データとが一致するかどうかを判定する判定ステップと、
上記判定ステップにおいて一致していると判定された場合には上記認証に成功したとする認証方法であって、
上記認証データは、上記ウェアラブル端末からユーザの身体を伝わって到達した振動である信号の減衰率R及び遅延時間Dであり、
上記学習データは、所定の振動である信号の減衰率の平均値μ r 及び標準偏差σ r と、上記信号の遅延時間の平均値μ d 及び標準偏差σ d であり、
a,bを任意の正の数として、上記判定部は、上記認証データにおける信号の減衰率Rがμ r −aσ r ≦R≦μ r +aσ r であり、かつ、上記認証データにおける遅延時間Dがμ d −bσ d ≦D≦μ d +bσ d である場合に、上記認証データと上記学習データとが一致していると判定する、
認証方法。 The vibration requesting step of transmitting the vibration request signal to the wearable terminal attached to the user's body when the vibration request unit of the portable terminal held by the user's hand requires authentication,
A vibration step for generating a vibration when the vibration unit of the wearable terminal receives the vibration request signal;
A sensor step in which the sensor unit of the mobile terminal detects vibrations that reach the user's body from the wearable terminal; and
A determination step of determining whether the determination unit of the mobile terminal matches authentication data that is data about the reached vibration and predetermined learning data read from the storage unit;
When it is determined in the determination step that they match, the authentication method is assumed to be successful in the authentication ,
The authentication data is an attenuation rate R and a delay time D of a signal that is a vibration that has reached the user's body from the wearable terminal,
The learning data includes an average value μ r and a standard deviation σ r of a signal attenuation rate that is a predetermined vibration, and an average value μ d and a standard deviation σ d of a delay time of the signal ,
a, b as any positive number, the determination unit is a decay rate of the signal in the authentication data R is μ r -aσ r ≦ R ≦ μ r + aσ r, and the delay time in the authentication data D Determines that the authentication data and the learning data match when μ d −bσ d ≦ D ≦ μ d + bσ d ,
Authentication method .
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