JP6825397B2 - 生体認証装置、生体認証方法及び生体認証プログラム - Google Patents

Description

本発明は、生体認証装置、生体認証方法及び生体認証プログラムに関する。

端末を介した重要データへのアクセスに際して、セキュリティを確保するために、例えば生体認証が用いられる。生体認証は、指紋、顔、静脈等の生体特徴を用いて本人確認を行う技術である。生体認証では、取得した生体情報を、予め登録しておいた生体情報と比較（又は、照合）し、登録生体情報と一致するか否かに応じて本人確認を行う。なお、比較する生体情報は、生体情報の特徴を表す生体特徴情報であっても良い。

一方、携帯端末の携帯性は向上しており、携帯端末のセキュリティ機能の利便性が求められている。しかし、携帯端末を利用する状況によっては、携帯端末を固定したり、安定に保持することが難しい。このため、例えば手のひら静脈認証のように、非接触で生体情報を撮影する場合には、手のブレにより取得される生体情報の品質が劣化する。その結果、本人拒否が発生しやすくなり、生体情報を撮影し直す等に要する操作回数及び操作時間が増大して、携帯端末の利便性が損なわれる。

携帯端末の多くには、タッチパネルが備えられている（例えば、特許文献１）。そこで、利用者の指をタッチパネルに接触させ、携帯端末に対する手の位置を安定させた状態で、生体情報を取得することが提案されている。更に、利用者に、指で接触するべきタッチパネル上の位置を逐次表示することで、効率良く生体情報を取得することも提案されている（例えば、特許文献２）。

しかし、手のサイズは、個人差が大きい。このため、固定的な取得方法又は固定的な入力指示では、手の姿勢が不適切な状態で撮影を強いられ、手のひらを安定して撮影することが難しいため、生体認証の認証精度の低下を招く可能性がある。例えば、手のひらを撮影する際、手の小さい利用者は、無理に手を広げた状態で撮影を強いられたり、手の大きい利用者は、無理に手をすぼめた状態で撮影を強いられたりする。

このように、従来の生体認証では、手のひら等の生体部位の生体情報を取得する際に、利用者の生体部位の個人差を考慮していない。このため、無理な姿勢を強いられた等の、不適切な状態で撮影された生体部位を利用して生体認証を行う場合、生体部位を安定して撮影することが難しいため、生体認証の認証精度を向上することは難しい。

国際公開ＷＯ２０１４／１７４６７４号公報 特開２０１４−２１５８６８号公報

従来技術では、利用者の生体部位の個人差を考慮していないため、撮影した生体部位を利用した生体認証の認証精度を向上することは難しい。

そこで、１つの側面では、生体認証の認証精度を向上することのできる生体認証装置、生体認証方法及び生体認証プログラムを提供することを目的とする。

１つの案によれば、生体センサと、タッチパネルと、前記タッチパネルから出力される、前記タッチパネルへの接触を示す接触信号を入力すると共に、前記タッチパネル上への表示を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記タッチパネル上に、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマークを表示し、前記接触信号に基づき、前記利用者が指で当該複数のマークに接触したことを検知すると、少なくとも１つのマークを縮小すると共に、前記生体センサが撮影した前記利用者の手の生体情報を取得する生体認証装置が提供される。

一態様によれば、生体認証の認証精度を向上することができる。

一実施例における端末のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 一実施例における生体認証装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 実施例１によるマークの表示の一例を説明する平面図である。 実施例１によるマークの表示の一例を説明する平面図である。 実施例１における利用者の操作の一例を説明する平面図である。 比較例によるマークの表示の一例を説明する平面図である。 実施例１における生体情報の登録時の処理の一例を説明するフローチャートである。 実施例１における生体情報の認証時の処理の一例を説明するフローチャートである。 実施例２によるマークの表示の一例を説明する平面図である。 実施例３によるマークの表示の一例を説明する平面図である。 実施例４によるマークの表示の一例を説明する平面図である。 実施例５によるマークの表示の一例を説明する平面図である。 実施例６による大きい手の検出の一例を説明する平面図である。 実施例６による小さい手の検出の一例を説明する平面図である。 実施例７による手の傾きの検出の一例を説明する側面図である。 実施例７による手の傾きの検出の一例を説明する側面図である。 実施例８による手のサイズの検出の一例を説明する模式図である。 実施例８による手のサイズの検出の一例を説明する模式図である。

開示の生体認証装置、生体認証方法及び生体認証プログラムでは、タッチパネル上に、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマークを表示し、指が当該複数のマークに接触したことを検知すると、少なくとも１つのマークを縮小すると共に、生体センサが撮影した利用者の手の生体情報を取得する。

以下に、開示の生体認証装置、生体認証方法及び生体認証プログラムの各実施例を図面と共に説明する。

生体認証技術は、指紋、顔、手のひら、虹彩、静脈等の個人毎に異なる特徴的な生体情報を用いて本人確認を行う。例えば、手のひら認証は、手のひら静脈、掌紋、掌形等の生体情報を用いて生体認証を行う。以下の説明では、手のひら認証を例に説明するが、生体認証は手のひら認証に限定されるものではない。

一実施例において、以下に説明する生体認証装置は、端末に搭載可能である。端末は、携帯端末であっても良い。従って、端末には、パーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォン等が含まれる。

図１は、一実施例における端末のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。この例では、端末１は、タブレット、スマートフォン等の携帯端末である。端末１は、図１に示す如く接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、入力デバイス１４、表示デバイス１５、及び生体センサ１６を有する。端末１が通信機能を有する場合には、送受信を行う周知の通信部（図示せず）を更に有しても良い。また、端末１がインターネット等の外部のネットワーク（図示せず）と接続する機能を有する場合には、周知のインタフェース（図示せず）を更に有しても良い。

ＣＰＵ１１は、端末１全体の制御を司る制御部（又は、コンピュータ）の一例である。従って、制御部は、生体認証装置の制御をも司る。ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３は、記憶部の一例である記憶装置２１を形成しても良い。この例では、入力デバイス１４及び表示デバイス１５は、タッチパネル２２に含まれる。

ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納された生体認証プログラムを含むコンピュータプログラムを実行することにより、生体認証装置を含む端末１の種々の機能を実現できる。ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１が実行するコンピュータプログラム、各種データ等を格納する。ＲＯＭ１２は、プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の一例である。ＲＡＭ１３は、各種データの他に登録生体情報を格納する。

タッチパネル２２の入力デバイス１４は、利用者の指によるタッチパネル２２への接触を示す接触信号を出力してＣＰＵ１１に入力する機能を有する。タッチパネル２２の入力デバイス１４が出力する接触信号は、利用者の指が接触したタッチパネル２２上の接触位置又は接触位置の座標、接触位置における利用者の指のタッチパネル２２上での接触面積、接触位置における利用者の指のタッチパネル２２上での接触形状等を示す。タッチパネル２２の入力デバイス１４は、文字等の入力時に、利用者が指で接触した位置が表す文字等の情報をＣＰＵ１１に入力する機能も有する。このような接触信号及び文字等の情報を出力するタッチパネル自体は、周知である。ＣＰＵ１１は、接触信号に基づいて、利用者が指でタッチパネル２２上をスライド操作していることを、周知の方法で検知可能である。

タッチパネル２２の表示デバイス１５は、文字、図、メッセージ等に加え、後述するように、利用者の指の接触位置を示す複数のマーク、タッチパネル２２上の利用者の指の現在位置を含む入力位置、スライド操作する軌跡及び方向等を表示する機能を有する。

生体センサ１６は、この例では非接触式で生体の部位を撮影する機能を有する。生体センサ１６は、少なくともカメラを含み、生体照明光源を含んでも良い。この例では、生体センサ１６は、端末１のタッチパネル２２と同じ表面の、タッチパネル２２の周辺の位置に取り付けられている。

生体センサ１６は、例えば手のひらの静脈、掌紋、掌形、指の静脈等を撮影するカメラで形成可能である。また、生体センサ１６は、例えば手のひらの静脈、指の静脈等を撮影する近赤外波長領域に感度を持つイメージセンサ（又は、カメラ）と近赤外光照明光源とを含む近赤外センサ（又は、近赤外カメラ）で形成可能である。また、生体センサ１６は、近赤外波長領域以外の波長領域に感度を持つカメラと、近赤外センサとの両方を含んでも良い。

図２は、一実施例における生体認証装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図２に示す生体認証装置３１は、生体センサ１６からの生体情報が入力される生体情報取得部３２と、登録・照合部３３と、タッチパネル２２からの接触信号等が入力される接触位置検出部３４と、サイズ検出部３５と、入力指示生成部３６と、表示部３７とを有する。生体情報取得部３２、登録・照合部３３、接触位置検出部３４、サイズ検出部３５、入力指示生成部３６及び表示部３７は、例えば図１に示すＣＰＵ１１により形成可能であり、例えばＣＰＵ１１が形成する制御部に含まれても良い。ＣＰＵ１１は、例えば図１に示す記憶装置２１に記憶されている生体認証プログラムを実行することで、生体情報取得部３２、登録・照合部３３、接触位置検出部３４、サイズ検出部３５、入力指示生成部３６及び表示部３７の機能を実現できる。

先ず、生体情報の登録時の動作について説明する。生体情報の登録時、入力指示生成部３６は、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマークを生成する。後述する複数のマークは、例えば図１に示す記憶装置２１にデフォルトとして記憶されていても良い。この場合、入力指示生成部３６は、記憶装置２１から複数のマークを読み出せば良い。表示部３７は、入力指示生成部３６が生成した複数のマークを、タッチパネル２２上に表示する。利用者が指でタッチパネル２２上の複数のマークに接触すると、タッチパネル２２が、利用者の指が複数のマークに接触したことを示す接触信号を接触位置検出部３４に出力する。接触位置検出部３４は、接触信号に基づき、利用者が指で複数のマークの全てに接触したことを検知すると、接触信号をサイズ検出部３５に出力する。

サイズ検出部３５は、接触信号が示すタッチパネル２２上での接触位置、接触面積、接触形状等に基づいて、利用者の手のサイズを検出する。手のサイズは、指の長さ、指の太さ、手のひらのサイズ等を含む。入力指示生成部３６は、サイズ検出部３５が検出した手のサイズに応じて、縮小する少なくとも１つのマークのタッチパネル２２上の表示位置を調整し、調整したマークの表示位置の指示を表示部３７に出力する。入力指示生成部３６は、接触信号が示すタッチパネル２２上での接触位置、接触位置における接触面積及び接触位置における接触形状のうち、少なくとも１つに基づいて、複数のマークから利用者が指でスライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方の指示をタッチパネル２２に出力しても良い。入力指示生成部３６は、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマークを生成する際に、サイズ検出部３５が検出した手のサイズに基づき、タッチパネル２２上の表示位置が調整された、少なくとも１つのマークを縮小する。表示部３７は、入力指示生成部３６が生成した、縮小された少なくとも１つのマークを含む複数のマークを、タッチパネル２２上に表示する。これにより、利用者が指で接触しているタッチパネル２２上の複数のマークのうち、少なくとも１つのマークが縮小される。

表示部３７は、入力指示生成部３６から、複数のマークから利用者が指でスライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方の指示が入力されると、スライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方をタッチパネル２２上に表示する。つまり、表示部３７は、入力指示生成部３６が生成した、縮小された少なくとも１つのマークを含む複数のマークと、スライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方を、タッチパネル２２上に表示する。接触位置検出部３４は、接触信号に基づき、利用者が指で複数のマークからスライド操作していることを検知できる。接触位置検出部３４がスライド操作していることを検知すると、生体情報取得部３２は、スライド操作中に、生体センサ１６が撮影した利用者の手の生体情報を取得する。生体情報取得部３２は、スライド操作中、生体センサ１６が連続的又は一定間隔で撮影した利用者の手の生体情報を取得しても良い。

なお、生体センサ１６が撮影した利用者の手の生体情報を取得する生体情報取得部３２は、生体情報を読み取る期間活性化される生体センサ１６から出力される生体情報を、スライド操作中の期間のみ取得しても良い。また、生体情報取得部３２は、生体センサ１６をスライド操作中の期間のみ活性化して、生体センサ１６から出力される生体情報を取得するようにしても良い。

このように、接触位置検出部３４が接触信号をサイズ検出部３５に出力し、サイズ検出部３５が検出した利用者の手のサイズに基づいて、入力指示生成部３６が入力指示を更新する。表示部３７は、入力指示生成部３６が出力する更新された入力指示に基づき、複数のマークをタッチパネル２２上に表示する。

生体情報取得部３２は、生体センサ１６が撮影した生体情報を登録・照合部３３に出力する。登録・照合部３３は、生体情報を、例えば図１に示す記憶装置２１に登録する。なお、生体情報取得部３２が登録・照合部３３に出力して登録する生体情報は、生体情報の特徴を表す生体特徴情報であっても良い。生体情報から生体特徴情報を抽出する場合は、周知の方法で生体特徴情報を抽出可能である。サイズ検出部３５が手のサイズを検出しているので、登録・照合部３３が登録する生体情報は、利用者の手のどの部分に相当するのかがわかる。

次に、生体情報の認証時の動作について説明する。生体情報の認証時の動作は、登録・照合部３３の処理を除き、上記生体情報の登録時の動作と同様である。生体情報の認証時には、例えば図１に示す記憶装置２１に登録生体情報が既に登録されている。このため、登録・照合部３３は、生体情報の認証時に生体情報取得部３２が取得した生体情報を、例えば図１に示す記憶装置２１に登録された登録生体情報と照合する。なお、生体情報の特徴を表す生体特徴情報が登録されている場合、生体情報取得部３２が登録・照合部３３に出力して照合する生体情報は、生体情報の特徴を表す生体特徴情報であっても良い。登録・照合部３３は、認証時に取得した生体情報と、登録生体情報とが一致した場合、生体認証が成功したと判定し、利用者の本人であることを表す照合結果を出力する。照合結果は、例えばタッチパネル２２に出力して表示しても、周知の方法で音声出力しても良い。

生体情報取得部３２、接触位置検出部３４、サイズ検出部３５、入力指示生成部３６及び表示部３７は、タッチパネル２２から出力される、タッチパネル２２への接触を示す接触信号を入力すると共に、タッチパネル２２上への表示を制御する制御手段の一例を形成可能である。この制御手段は、タッチパネル２２上に、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマークを表示し、接触信号に基づき、利用者が指で当該複数のマークに接触したことを検知すると、少なくとも１つのマークを縮小すると共に、生体センサ１６が撮影した利用者の手の生体情報を取得する。

この例では、タッチパネル上に指の接触位置を示す複数のマークを表示し、各マーク上への指の接触に応答して、少なくとも1つのマークを縮小させる。これにより、利用者の手のサイズにかかわらず、指の接触位置を指示するマークに、無理な姿勢をとることなく容易に複数の指を接触可能となる。また、利用者が複数の指でスライド操作を開始する時には、少なくとも１つのマークが縮小され、利用者の手のサイズに適した、スライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方の指示をタッチパネル上に表示する。この結果、利用者が端末のタッチパネルに複数の指で接触しながら生体認証を行う際に、利用者の手のサイズの個人差に因らず、生体認証の認証精度を向上することができる。
＜実施例１＞

次に、実施例１について説明する。図３乃至図５は、実施例１によるマークの表示の一例を説明する平面図である。また、図６は、比較例によるマークの表示の一例を説明する平面図である。

図３は、端末１のタッチパネル２２上に、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマーク３１−１，３１−２を表示した初期状態を示す。この例では、マーク３１−２のサイズが、マーク３１−１のサイズより大きい。また、この例では、マーク３１−２は、利用者に無理な姿勢を強いらないよう、図３中縦方向に長くすることでサイズを大きくしている。サイズが小さい方のマーク３１−１に対しては、このマーク３１−１から利用者が指でスライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方を指示する案内３１１を表示する。少なくとも１つのマーク３１−２を、他のマーク３−１のサイズより大きなサイズで表示するため、利用者は、当該利用者の手のサイズに合わせて、指を置き易い位置でマーク３１−１と接触させることができる。生体センサ１６は、端末１のタッチパネル２２と同じ表面の、タッチパネル２２の周辺の位置に取り付けられている。生体センサ１６は、少なくともカメラを含み、生体照明光源１７を含んでも良い。

図４は、図３に示す初期状態のタッチパネル２２上で、利用者が指でマーク３１−１，３１−２に接触した状態を示す。この例では、指が接触したマーク３１−１，３１−２のうち、サイズの大きい方のマーク３１−２のサイズを縮小して表示する。また、マーク３１−１，３１−２上への利用者の指の接触に応答して、スライドする指の図４中縦方向の座標が決定する。これにより、サイズが縮小されたマーク３１−２に対しては、このマーク３１−２から利用者が指でスライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方を指示する案内３１２を表示する。

図５は、実施例１における利用者の操作の一例を説明する平面図である。図５中、図３及び図４と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図５に示す初期状態ＳＴ１では、タッチパネル２２上に、利用者が人差し指と親指で接触する位置を指示するマーク３１−１，３１−２を表示する。この際、利用者の手５００のサイズには個人差があるため、親指で接触する位置を指示するマーク３１−２がマーク３１−１より大きなサイズで表示される。利用者は、人差し指をマーク３１−１に接触させた状態で、手５００のサイズに合わせたマーク３１−２上の位置で親指をマーク３１−２に接触させることができる。このため、利用者に無理な姿勢を強いらないように、タッチパネル２２上に、指で接触する位置を指示するマーク３１−１，３１−２を表示することができる。

図５に示す状態ＳＴ２では、初期状態ＳＴ１にあるタッチパネル２２上で、利用者が指でマーク３１−１，３１−２に接触した状態を示す。この例では、指が接触したマーク３１−１，３１−２のうち、サイズの大きい方のマーク３１−２のサイズを縮小して表示する。また、サイズが縮小されたマーク３１−２に対しては、このマーク３１−２から利用者が指でスライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方を指示する案内３１２を表示する。

図５に示す状態ＳＴ３では、状態ＳＴ２にあるタッチパネル２２上で、利用者がマーク３１−１，３１−２から指をスライド操作した状態を示す。説明の便宜上、スライド操作した分だけ、案内３１１，３１２のハーフトーンの表示がマーク３１−１，３１−２と同じ黒い表示に変化している。また、状態ＳＴ３では、利用者の手５００が、生体センサ１６により手のひらを撮影するのに適した撮影範囲１６０の位置まで移動しているので、生体センサ１６から利用者の生体情報の一例である手のひらの情報を取得する。手のひらの情報は、手のひら静脈、掌紋、掌形等の情報である。

一方、図６に示す比較例では、接触前にタッチパネル２２上に表示されるマーク３１Ａ，３１Ｂのサイズが同じであり、接触直後の状態を示す図４と類似の表示である。また、案内３１１Ａ，３１１Ｂは、対応するマーク３１Ａ，３１Ｂが最初に表示されていた位置から、図６中横方向に延びるように表示される。このため、利用者の手５００のサイズが、設計時に想定した範囲内のサイズであれば、利用者は指をマーク３１Ａ，３１Ｂと比較的容易に接触させることができる。また、利用者が指でスライド操作を行うと、生体センサ１６が手のひらを撮影範囲１６０で撮影できる。しかし、利用者の手５００が設計時に想定した範囲外の大きなサイズ又は小さなサイズの場合、利用者は指をマーク３１Ａ，３１Ｂに接触させるのに、無理な姿勢を強いられてしまう。また、無理な姿勢のまま利用者が指でスライド操作を行うと、生体センサ１６が撮影範囲１６０で手のひらを良好に撮影できない場合がある。つまり、無理な姿勢によっては、生体センサ１６が撮影範囲１６０で撮影できる手のひらが、タッチパネル２２と平行な平面に近い状態ではなく、タッチパネル２２に対して傾斜した面であったり、無理な姿勢のため手のひらがすぼまった状態となり、生体認証に適した生体情報を取得することができない。

一方、実施例１の場合、図５に示す初期状態ＳＴ１では、タッチパネル２２上で少なくとも１つのマーク３１−２が他のマーク３１−１より大きなサイズで表示されるため、利用者が無理な姿勢を強いられることはない。また、自然な姿勢のまま利用者が指でスライド操作を行えるので、生体センサ１６が撮影範囲１６０で手のひらを、手のひらを撮影するのに適した、タッチパネル２２と平行な平面に近い状態で良好に撮影できる。このため、生体センサ１６からは、生体認証に適した手のひら静脈等の生体情報を取得することができる。

図７は、実施例１における生体情報の登録時の処理の一例を説明するフローチャートである。図７に示す登録処理は、図１に示すＣＰＵ１１により実行可能である。図７において、ステップＳ１では、ＣＰＵ１１が、タッチパネル２２上に図５に示す初期状態ＳＴ１の表示を行い、利用者による入力、即ち、指のマーク３１−１，３１−２への接触が行われたか否かを判定する。ステップＳ１の判定結果がＹＥＳになると、ステップＳ２では、ＣＰＵ１１が、タッチパネル２２からの接触信号に基づき、利用者が指でタッチパネル２２上のマーク３１−１，３１−２に接触したことを検出する。ステップＳ２では、ＣＰＵ１１が、接触信号が示すタッチパネル２２上での接触位置、接触面積、接触形状等に基づいて、利用者の手のサイズを検出する。ステップＳ３では、ＣＰＵ１１が、検出した手のサイズに応じて、縮小するマーク３１−２のタッチパネル２２上の表示位置を調整する。これにより、タッチパネル２２上に、図５に示す状態ＳＴ２の表示が行われ、縮小されたマーク３１−２が調整された表示位置に表示される。

利用者は、状態ＳＴ２にあるタッチパネル２２上で、指によるスライド操作を行う。ステップＳ５では、ＣＰＵ１１が、タッチパネル２２上でスライド操作が行われた図５に示す状態ＳＴ３で、生体センサ１６からの生体情報の入力があるか否かを判定する。ステップＳ５の判定結果がＹＥＳになると、ステップＳ６では、ＣＰＵ１１が、生体センサ１６が撮影範囲１６０で撮影して入力された生体情報が、生体認証に適した手のひら静脈等の生体情報であるか否かを判定する。ステップＳ６の判定結果がＮＯであると、処理はステップＳ１へ戻る。一方、ステップＳ６の判定結果がＹＥＳであると、処理はステップＳ７Ａへ進む。ステップＳ７Ａでは、ＣＰＵ１１が、入力された生体情報を、例えば図１に示す記憶装置２１に登録し、処理は終了する。

図８は、実施例１における生体情報の認証時の処理の一例を説明するフローチャートである。図８に示す認証処理は、図１に示すＣＰＵ１１により実行可能である。図８中、図７と同一ステップには同一符号を付し、その説明は省略する。生体情報の認証時には、図７に示す登録処理により、例えば図１に示す記憶装置２１に登録生体情報が既に登録されている。このため、図８に示すステップＳ７Ｂでは、ＣＰＵ１１が、生体情報の認証時に入力された生体情報を、例えば図１に示す記憶装置２１に登録された登録生体情報と照合する。なお、生体情報の特徴を表す生体特徴情報が登録されている場合、照合する生体情報は、生体情報の特徴を表す生体特徴情報であっても良い。また、ステップＳ７Ｂでは、認証時に取得した生体情報と、登録生体情報とが一致した場合、ＣＰＵ１１が、生体認証が成功したと判定し、利用者の本人であることを表す照合結果を出力し、処理は終了する。実施例１によれば、利用者の手のサイズの個人差に因らず、高精度な認証精度が可能となる。
＜実施例２＞

次に、実施例２について説明する。人間工学的には、親指の可動域が他の指に比べて広いため、上記実施例１では、親指で接触する位置を指示するマークを、他の指で接触する位置を指示するマークより大きなサイズでタッチパネル上に表示する。これに対し、実施例２では、図９に示すように、人差し指で接触する位置を指示するマーク３１−１を、他の指で接触する位置を指示するマーク３１−２より大きなサイズでタッチパネル２２上に表示する。図９は、実施例２によるマークの表示の一例を説明する平面図である。図９中、図３及び図４と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。実施例２によれば、利用者の手のサイズ、指のスライド操作の軌跡及び方向等に応じて、大きなサイズでタッチパネル２２上に表示するマークを自由に選定できる。
＜実施例３＞

次に、実施例３について説明する。実施例３では、図１０に示すように、人差し指で接触する位置を指示するマーク３１−１と、親指で接触する位置を指示するマーク３１−２の両方を、大きなサイズでタッチパネル２２上に表示する。図１０は、実施例３によるマークの表示の一例を説明する平面図である。図１０中、図３及び図４と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。実施例３によれば、利用者が人差し指と親指で接触するタッチパネル２２上の位置を指示する両方のマーク３１−１，３１−２に、範囲（又は、マージン）を持たせることができる。実施例３によれば、利用者に、より無理な姿勢を強いらないように、タッチパネル２２上に、指で接触する位置を指示するマーク３１−１，３１−２を表示することができる。
＜実施例４＞

次に、実施例４について説明する。実施例４では、図１１に示すように、３本以上の指で接触する位置を指示するマーク３１−１〜３１−３のうち、例えば１本の指（この例では、親指）で接触する位置を指示するマーク３１−２を、他の指で接触する位置を指示するマーク３１−１，３１−３より大きなサイズでタッチパネル２２上に表示する。マーク３１−３に対しては、案内３１３が表示される。図１１は、実施例４によるマークの表示の一例を説明する平面図である。図１１中、図３及び図４と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。実施例４によれば、利用者が３本以上の指で接触するタッチパネル２２上に、少なくとも１本の指については範囲を持たせて、指で接触する位置を指示するマーク３１−１〜３１−３を表示することができる。実施例４によれば、利用者に、無理な姿勢を強いらないように、且つ、タッチパネル２２上で安定して指のスライド操作が行えるように、指で接触する位置を指示するマーク３１−１〜３１−３を表示することができる。
＜実施例５＞

次に、実施例５について説明する。実施例５では、図１２に示すように、縮小するマーク３１−２に対しては、代表的な案内３１２Ａが表示される。この例では、案内３１２Ａは、図１２中、大きなサイズのマーク３１−２の縦方向に沿った中心部分から案内３１２Ａが横方向に延在する。図１２は、実施例５によるマークの表示の一例を説明する平面図である。図１２中、図３及び図４と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。実施例５によれば、利用者は、指でスライド操作する前に、大きなサイズのマーク３１−２についても、スライド方向等をイメージし易くなる。
＜実施例６＞

次に、実施例６について説明する。上記実施例１〜５では、利用者が指で接触したタッチパネル上の位置に基づいて、利用者の手のサイズを検出する。しかし、例えば手が大きい場合であっても、手をすぼめた状態で指がタッチパネルと接触すると、手のサイズは、実際より小さい手であると検出されてしまう。このように、タッチパネルに対する利用者の手の置き方、姿勢等によっては、手のサイズを誤検出してしまう可能性がある。そこで、実施例６では、利用者の指がタッチパネルに接触した時に生体センサ１６が撮影した画像に基づいて、手のサイズを検出する。図１３は、実施例６による大きい手の検出の一例を説明する平面図であり、図１４は、実施例６による小さい手の検出の一例を説明する平面図である。図１３及び図１４中、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

利用者の手５００−１が大きい場合、図１３の右側に拡大して示すように、生体センサ１６が撮影した画像６０−１中、ハッチングで示す手のひら領域の面積は、背景領域の面積より広くなる。一方、利用者の手５００−２が小さい場合、図１４の右側に拡大して示すように、生体センサ１６が撮影した画像６０−２中、ハッチングで示す手のひら領域の面積は、背景領域の面積より狭くなる。そこで、生体センサ１６が撮影した画像（例えば、画像６０−１，６０−２）中、手のひら領域の面積が閾値以上であるか否かを判定することで、タッチパネル２２に接触した利用者の親指位置が適正であるか否かを判定できる。例えば図５に示す状態ＳＴ２において、生体センサ１６が撮影した画像中の手のひら領域の面積が閾値以上となるように、マーク３１−２の縦方向の長さ（即ち、親指の接触位置）を調整する。実施例６によれば、利用者の手のサイズにかかわらず、生体センサ１６から生体認証に適した生体情報を取得できるように、マーク３１−２を含む複数のマークをタッチパネル２２上に表示することができる。
＜実施例７＞

次に、実施例７について説明する。上記実施例６では、生体センサが撮影した画像から利用者の手のサイズを検出する。これに対し、実施例７では、利用者の手のサイズに加え、タッチパネル２２に対する利用者の手の傾きを検出する。図１５及び図１６は、実施例７による手の傾きの検出の一例を説明する側面図である。利用者の手のひらが、図１５に示すように、タッチパネル２２と平行な平面に近い状態の場合、図１５の左側に拡大して示すように、生体センサ１６が撮影した画像６０−３中、ハッチングで示す手のひら領域の面積は、背景領域の面積より広くなる。一方、利用者の手５００が、タッチパネル２２に対して傾斜した面の場合、図１６の左側に拡大して示すように、生体センサ１６が撮影した画像６０−４中、ハッチングで示す手のひら領域の面積は、背景領域の面積より狭くなる。

ＣＰＵ１１は、生体センサ１６が撮影した画像から撮影対象までの距離、即ち、タッチパネル２２からの手５００の高さ、を検出する周知の機能を有しても良い。この場合、検出した手５００の高さと、生体センサ１６が撮影した画像中の手のひら領域の面積とに基づいて、利用者の手５００のサイズを検出できる。そこで、図１５に示す状態で手５００の高さと生体センサ１６が撮影した画像中の手のひら領域の面積との関係を予め求めておき、図１６に示す状態で得られる手５００の高さと撮影画像中の手のひら領域の面積の関係が予め求めた関係を満たしているか否かを判定することで、タッチパネル２２に対する利用者の手５００の姿勢が適正であるか否かを判定できる。タッチパネル２２に対する利用者の手５００の姿勢が適正ではないと判定された場合、例えば図７及び図８のステップＳ６の判定結果をＮＯとなる。この場合、ＣＰＵ１１は、手のひらがタッチパネル２２と平行な平面に近い状態となるよう手５００の姿勢を修正するよう促すメッセージを出力してから、処理がステップＳ１に戻るようにしても良い。実施例７によれば、利用者に手５００の姿勢を修正するよう効率的に促すことができる。
＜実施例８＞

次に、実施例８について説明する。上記実施例６，７では、利用者の手のサイズを生体センサが撮影した画像から検出するが、実施例８では、利用者の指のタッチパネル２２に対する接触状態に基づいて手のサイズを検出する。図１７及び図１８は、実施例８による手のサイズの検出の一例を説明する模式図である。図１７及び図１８の各々において、上側は平面模式図、下側は側面模式図を示す。

手が小さい利用者が無理やり指を広げてタッチパネル２２上のマークと接触しようとした場合、図１７に示すように、指とタッチパネル２２の角度が浅くなり、指がタッチパネル２２に接触する範囲６０１が広く、且つ、指に沿って細長い形状になる。また、指を広げているため、人差し指と親指は、平面図上でハの字形になる。

一方、手が大きい利用者が無理に手をすぼめてタッチパネル２２上のマークと接触しようとした場合、図１８に示すように、指がタッチパネル２２に接触する範囲６０２が狭く、且つ、指に沿って短い形状になる。また、人差し指と親指は、平面図上で平行に近い形になる。

従って、実施例８によれば、図１７及び図１８に示す如き、利用者の指のタッチパネル２２に対する接触状態に基づいて、手のサイズを検出できる。

＜実施例９＞
次に、実施例９について説明する。上記実施例１〜８において検出された手のサイズは、照合される生体情報の一部として用いることができる。例えば、生体情報の登録時に取得した生体情報と手のサイズの情報とを関連付けて登録しておくことで、生体情報の認証時に利用することができる。例えば、手のサイズ情報の一致度を認証スコアに計上し、認証精度を向上することができる。また、端末１を複数の利用者で共有する場合、複数のテンプレートを検索する順番を手のサイズで決めることにより、認証精度の向上及び認証速度の向上を図ることができる。

＜実施例１０＞
次に、実施例１０について説明する。上記実施例１〜８において検出された手のサイズは、検索情報の一部として用いることができる。端末１を利用する利用者が一人に限定されていれば、生体情報の認証時には、検出した手のサイズに応じて登録された指の位置をタッチパネル２２上に表示することで、利便性の向上と本人拒否率の低減が期待できる。また、最初は登録された指の位置をタッチパネル２２上に表示せず、認証処理が所定回数失敗すると、登録された指の位置をタッチパネル２２上に表示するようにしても良い。

一方、端末１を複数の利用者が利用する場合は、利用頻度や前回利用からの経過時間等を用いて優先順位付けて指位置表示を決定しても良い。この場合、認証処理が所定回数失敗すると、登録位置を次の順位の利用者向けに更新するようにしても良い。

実施例１０によれば、手のサイズを検索情報の一部として用いることにより、認証速度を向上できる。

上記の各実施例では、利用者が右手でタッチパネルを操作する場合について説明したが、利用者が左手でタッチパネルを操作する場合には、例えば図３に示す端末１を時計方向に１８０度回転した状態で、図３に示す表示と左右対称の表示をタッチパネル２２上に表示すれば良い。ただし、タッチパネル２２に対する生体センサ１６の位置に応じて、マークを表示する座標を適宜調整する。

なお、生体認証は手のひら認証に限定されず、指静脈認証等であっても良い。また、手のひら認証は、手のひら静脈認証に限定されず、例えば掌紋、掌形等の生体情報を用いた生体認証であっても良い。

上記の各実施例によれば、タッチパネルに複数の指で接触しながら生体認証を行う際に、利用者の手のサイズの個人差に因らず、高精度な認証精度が可能となる。また、利用者の手のサイズに合わせた自然な入力を支援することで、認証精度が向上できる。

以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
生体センサと、
タッチパネルと、
前記タッチパネルから出力される、前記タッチパネルへの接触を示す接触信号を入力すると共に、前記タッチパネル上への表示を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記タッチパネル上に、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマークを表示し、
前記接触信号に基づき、前記利用者が指で当該複数のマークに接触したことを検知すると、少なくとも１つのマークを縮小すると共に、前記生体センサが撮影した前記利用者の手の生体情報を取得することを特徴とする、生体認証装置。
（付記２）
前記制御手段は、前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整することを特徴とする、付記１記載の生体認証装置。
（付記３）
前記制御手段は、前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置における前記利用者の指の前記タッチパネル上での接触面積に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整することを特徴とする、付記１又は２記載の生体認証装置。
（付記４）
前記制御手段は、前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置における前記利用者の指の前記タッチパネル上での接触形状に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整することを特徴とする、付記１乃至３のいずれか１項記載の生体認証装置。
（付記５）
前記制御手段は、前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置、前記接触位置における接触面積及び前記接触位置における接触形状のうち、少なくとも１つに基づいて、前記複数のマークから前記利用者が指でスライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方の指示を前記タッチパネル上に表示することを特徴とする、付記１乃至４のいずれか１項記載の生体認証装置。
（付記６）
前記制御手段は、前記接触信号に基づき、前記利用者が指で前記複数のマークからスライド操作していることを検知すると、前記スライド操作中に、前記生体センサが撮影した前記利用者の手の前記生体情報を取得することを特徴とする、付記５記載の生体認証装置。
（付記７）
前記制御手段は、前記スライド操作中、前記生体センサが撮影した前記利用者の手の前記生体情報を連続的又は一定間隔に取得することを特徴とする、付記６記載の生体認証装置。
（付記８）
前記生体センサは、前記利用者の手のひら静脈、掌紋、掌形及び指静脈のうち、いずれか１つの画像を撮影することを特徴とする、付記１乃至７のいずれか１項記載の生体認証装置。
（付記９）
タッチパネル上に、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマークを表示し、
前記タッチパネルから出力される、前記タッチパネルへの接触を示す接触信号に基づき、前記利用者が指で当該複数のマークに接触したことを検知すると、少なくとも１つのマークを縮小すると共に、生体センサが撮影した前記利用者の手の生体情報を取得する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする、生体認証方法。
（付記１０）
前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整する、
処理を前記コンピュータが更に実行することを特徴とする、付記９記載の生体認証方法。
（付記１１）
前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置における前記利用者の指の前記タッチパネル上での接触面積に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整する、
処理を前記コンピュータが更に実行することを特徴とする、付記９又は１０記載の生体認証方法。
（付記１２）
前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置における前記利用者の指の前記タッチパネル上での複数のマークの接触形状に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整する、
処理を前記コンピュータが更に実行することを特徴とする、付記９乃至１１のいずれか１項記載の生体認証方法。
（付記１３）
前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置、前記接触位置における前記複数のマークの接触面積及び前記接触位置における前記複数のマークの接触形状のうち、少なくとも１つに基づいて、前記複数のマークから前記利用者が指でスライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方の指示を前記タッチパネル上に表示する
処理を前記コンピュータが更に実行することを特徴とする、付記９乃至１２のいずれか１項記載の生体認証方法。
（付記１４）
前記生体情報は、前記生体センサが撮影した前記利用者の手のひら静脈、掌紋、掌形及び指静脈のうち、いずれか１つの画像であることを特徴とする、付記９乃至１３のいずれか１項記載の生体認証方法。
（付記１５）
コンピュータに、生体認証処理を実行させるプログラムであって、
タッチパネル上に、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマークを表示し、
前記タッチパネルから出力される、前記タッチパネルへの接触を示す接触信号に基づき、前記利用者が指で当該複数のマークに接触したことを検知すると、少なくとも１つのマークを縮小すると共に、生体センサが撮影した前記利用者の手の生体情報を取得する、
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、生体認証プログラム。
（付記１６）
前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整する、
処理を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする、付記１５記載の生体認証プログラム。
（付記１７）
前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置における前記利用者の指の前記タッチパネル上での接触面積に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整する、
処理を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする、付記１５又は１６記載の生体認証プログラム。
（付記１８）
前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置における前記利用者の指の前記タッチパネル上での接触形状に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整する、
処理を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする、付記１５乃至１７のいずれか１項記載の生体認証プログラム。
（付記１９）
前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置、前記接触位置における前記複数のマークの接触面積及び前記接触位置における前記複数のマークの接触形状のうち、少なくとも１つに基づいて、前記複数のマークから前記利用者が指でスライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方の指示を前記タッチパネル上に表示する
処理を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする、付記１５乃至１８のいずれか１項記載の生体認証プログラム。
（付記２０）
前記生体情報は、前記生体センサが撮影した前記利用者の手のひら静脈、掌紋、掌形及び指静脈のうち、いずれか１つの画像であることを特徴とする、付記１５乃至１９のいずれか１項記載の生体認証プログラム。

以上、開示の生体認証装置、生体認証方法及び生体認証プログラムを実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。

１ 端末
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 入力デバイス
１５ 表示デバイス
１６ 生体センサ
２１ 記憶装置
２２ タッチパネル
３１ 生体認証装置
３２ 生体情報取得部
３３ 登録・照合部
３４ 接触位置検出部
３５ サイズ検出部
３６ 入力指示生成部
３７ 表示部

Claims (10)

1. 生体センサと、
   タッチパネルと、
   前記タッチパネルから出力される、前記タッチパネルへの接触を示す接触信号を入力すると共に、前記タッチパネル上への表示を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記タッチパネル上に、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマークを表示し、
   前記接触信号に基づき、前記利用者が指で当該複数のマークに接触したことを検知すると、少なくとも１つのマークを縮小すると共に、前記生体センサが撮影した前記利用者の手の生体情報を取得することを特徴とする、生体認証装置。
2. 前記制御手段は、前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整することを特徴とする、請求項１記載の生体認証装置。
3. 前記制御手段は、前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置における前記利用者の指の前記タッチパネル上での接触面積に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整することを特徴とする、請求項１又は２記載の生体認証装置。
4. 前記制御手段は、前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置における前記利用者の指の前記タッチパネル上での接触形状に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項記載の生体認証装置。
5. 前記制御手段は、前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置、前記接触位置における前記複数のマークの接触面積及び前記接触位置における前記複数のマークの接触形状のうち、少なくとも１つに基づいて、前記複数のマークから前記利用者が指でスライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方の指示を前記タッチパネル上に表示することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項記載の生体認証装置。
6. 前記生体センサは、前記利用者の手のひら静脈、掌紋、掌形及び指静脈のうち、いずれか１つの画像を撮影することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項記載の生体認証装置。
7. タッチパネル上に、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマークを表示し、
   前記タッチパネルから出力される、前記タッチパネルへの接触を示す接触信号に基づき、前記利用者が指で当該複数のマークに接触したことを検知すると、少なくとも１つのマークを縮小すると共に、生体センサが撮影した前記利用者の手の生体情報を取得する、
   処理をコンピュータが実行することを特徴とする、生体認証方法。
8. コンピュータに、生体認証処理を実行させるプログラムであって、
   タッチパネル上に、利用者が指で接触する位置を指示する複数のマークを表示し、
   前記タッチパネルから出力される、前記タッチパネルへの接触を示す接触信号に基づき、前記利用者が指で当該複数のマークに接触したことを検知すると、少なくとも１つのマークを縮小すると共に、生体センサが撮影した前記利用者の手の生体情報を取得する、
   処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、生体認証プログラム。
9. 前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置に基づいて、縮小する前記少なくとも１つのマークの前記タッチパネル上の表示位置を調整する、
   処理を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする、請求項８記載の生体認証プログラム。
10. 前記接触信号が示す前記タッチパネル上での接触位置、前記接触位置における前記複数のマークの接触面積及び前記接触位置における前記複数のマークの接触形状のうち、少なくとも１つに基づいて、前記複数のマークから前記利用者が指でスライド操作する軌跡及び方向の少なくとも一方の指示を前記タッチパネル上に表示する
    処理を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする、請求項８又は９記載の生体認証プログラム。

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