WO2021186628A1 - ゲート装置、認証システム、ゲート制御方法及び記憶媒体 - Google Patents

ゲート装置、認証システム、ゲート制御方法及び記憶媒体 Download PDF

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WO2021186628A1
WO2021186628A1 PCT/JP2020/012045 JP2020012045W WO2021186628A1 WO 2021186628 A1 WO2021186628 A1 WO 2021186628A1 JP 2020012045 W JP2020012045 W JP 2020012045W WO 2021186628 A1 WO2021186628 A1 WO 2021186628A1
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gate
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intruder
gate device
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井上 淳一
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日本電気株式会社
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    • G07C2209/63Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a gate device, an authentication system, a gate control method, and a storage medium.
  • Patent Document 1 describes that it is possible to prevent unauthorized passage by an unauthenticated person while maintaining the convenience of walk-through face recognition with a simple configuration.
  • the face recognition system disclosed in Patent Document 1 includes an image acquisition means, a storage means, a face matching means, and an authorization means.
  • the image acquisition means captures the authentication area and sequentially acquires the input images.
  • the storage means stores the registered face image of the user registered in advance.
  • the face matching means collates the face image of the person extracted from the input image with the registered face image, and authenticates that the person is the user.
  • the authorization means permits the passage of the person. Even if the face recognition system disclosed in Patent Document 1 is authenticated as a legitimate user by face recognition, if the certifier is located far from the camera, the pass is not permitted and the certifier is sent to the camera side. Allow passage when an approach is detected.
  • Patent Document 1 there is an authentication method in which a user is photographed at a walking pace and face recognition is performed without stopping the user in front of the camera.
  • an area sensor is used to detect that the user has reached a predetermined area in front of the gate device.
  • the authentication process starts.
  • the detection range of the area sensor it is desirable to extend the detection range of the area sensor in order to take a picture of the person to be authenticated without stopping in front of the camera.
  • the detection range of the area sensor is extended, there is a high possibility that the authentication process using the face image of the user who does not pass through the gate device is finally executed. If the gate opens when the user is successfully authenticated, it may allow a third party who has not succeeded in authentication to pass through the gate.
  • the face recognition system disclosed in Patent Document 1 performs image processing (image processing for determining whether or not the size of a person is equal to or larger than a predetermined value) that the certifier is located near the gate device. Is judged.
  • image processing image processing for determining whether or not the size of a person is equal to or larger than a predetermined value
  • the size (height) of a person varies greatly from person to person, and there is no guarantee that the gate will open at the correct timing in the person's position determination method using image processing. For example, a tall user is more likely to be determined to be approaching the gate device even if he / she is far from the gate device, and there is room for the third party to pass through the gate.
  • a main object of the present invention is to provide a gate device, an authentication system, a gate control method, and a storage medium that contribute to preventing the passage of unauthenticated users.
  • the acquisition unit that acquires the biometric information of the authentication target person existing in the authentication area and the authentication request unit that transmits the authentication request including the acquired biometric information to the server device.
  • the determination unit and the server device which detect the intruder by using a sensor for detecting an intruder into the own device and determine whether the intruder and the authentication target person are the same person.
  • a gate device including a gate control unit that controls a gate so that the authentication target person can pass through when the authentication by the user is successful and the entry person and the authentication target person are the same person. Will be done.
  • a server device that stores biometric information of each of a plurality of system users and executes an authentication process using the plurality of biometric information
  • the gate device includes the device, and the gate device acquires the biometric information of the authentication target person existing in the authentication area, and transmits the authentication request including the acquired biometric information to the server device, the authentication request.
  • a determination unit and a server that detect the intruder by using the unit and a sensor for detecting an intruder into the own device, and determine whether the intruder and the authentication target person are the same person.
  • An authentication system including a gate control unit that controls a gate so that the authentication target person can pass through when the authentication by the device is successful and the entry person and the authentication target person are the same person. Provided.
  • the gate device the biometric information of the authentication target person existing in the authentication area is acquired, the authentication request including the acquired biometric information is transmitted to the server device, and the authentication request is sent to the own device.
  • the intruder is detected by using the sensor for detecting the intruder, and it is determined whether or not the intruder and the authentication target person are the same person, the authentication by the server device is successful, and the authentication is performed.
  • a gate control method for controlling a gate so that the authentication target person can pass through when the intruder and the authentication target person are the same person.
  • the computer mounted on the gate device is subjected to a process of acquiring the biometric information of the authentication target person existing in the authentication area and an authentication request including the acquired biometric information as a server device.
  • a computer-readable storage medium is provided.
  • a gate device an authentication system, a gate control method, and a storage medium that contribute to preventing the passage of an unauthenticated user are provided.
  • the effect of the present invention is not limited to the above. According to the present invention, other effects may be produced in place of or in combination with the effect.
  • the gate device 100 includes an acquisition unit 101, an authentication request unit 102, a determination unit 103, and a gate control unit 104 (see FIG. 1).
  • the acquisition unit 101 acquires the biometric information of the authentication target person existing in the authentication area.
  • the authentication request unit 102 transmits an authentication request including the acquired biometric information to the server device.
  • the determination unit 103 detects an intruder by using a sensor for detecting an intruder into the own device, and determines whether or not the intruder and the person to be authenticated are the same person.
  • the gate control unit 104 controls the gate so that the authentication target person can pass through when the authentication by the server device is successful and the intruder and the authentication target person are the same person.
  • the gate device 100 acquires the biometric information of the user who has reached the authentication area, and requests the server device to perform an authentication process using the acquired biometric information. In parallel with the authentication process by the server device, the gate device 100 detects a user who enters the internal area of the own device (the area surrounded by the main body of the gate device 100). At that time, since the gate device 100 uses a highly reliable means such as a passage sensor for detecting an intruder, reliable detection (detection of an intruder) is performed. The gate device 100 opens the gate when it is determined that a user who has succeeded in authentication has entered. As a result, it is possible to prevent an unauthenticated user from passing through the gate.
  • a highly reliable means such as a passage sensor for detecting an intruder
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the authentication system according to the first embodiment.
  • the authentication system includes a plurality of gate devices 10-1 to 10-3 and a server device 20.
  • gate device 10 In the following description, unless there is a particular reason for distinguishing the gate devices 10-1 to 10-3, it is simply referred to as "gate device 10".
  • the configuration shown in FIG. 2 is an example, and is not intended to limit the number of gate devices 10.
  • the authentication system may include at least one gate device 10.
  • the gate device 10 and the server device 20 are configured to enable communication by a wired or wireless communication means.
  • the server device 20 may be installed in the same building as the gate device 10, or may be installed on a network (cloud).
  • the gate device 10 is, for example, a device installed at an airport or a station.
  • the gate device 10 controls the passage of the user.
  • the gate device 10 allows the passage of a user who has succeeded in authentication by the server device 20 (hereinafter, referred to as a successful authentication person).
  • the gate device 10 does not allow the passage of a user who has not been authenticated by the server device 20 or a user who has failed in authentication (hereinafter referred to as an authentication failure person).
  • an authentication failure person a user who has not been authenticated by the server device 20 will be referred to as an "unauthenticated person".
  • the server device 20 is a device that performs authentication processing. Specifically, the server device 20 stores biometric information of a user (system user) who can pass through the gate device 10. The server device 20 executes an authentication process using the biometric information acquired from the gate device 10 and the biometric information stored in advance, and notifies the gate device 10 of the authentication result (authentication success, authentication failure).
  • the gate device 10 opens the gate when it is determined that the authentication result is "authentication successful” and the authenticated person has entered the internal area of the own device, and allows the person to be authenticated to pass through. In other words, even if the gate device 10 receives the "authentication success" from the server device 20, the gate device 10 does not open the gate unless the successful authentication person has entered the internal area of the own device.
  • the biometric information of the user is, for example, data (feature amount) calculated from physical characteristics peculiar to an individual such as a face and an iris pattern (pattern).
  • the biometric information of the user may be image data such as a face image and an iris image.
  • the biometric information of the user may include the physical characteristics of the user as information.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the appearance of the gate device 10 according to the first embodiment.
  • the gate device 10 includes a face recognition module 11.
  • the face recognition module 11 is attached to the main body of the gate device 10.
  • the face recognition module 11 includes a camera 12.
  • the "main body" of the gate device 10 is a structure that forms the center of the gate device 10, and is a member that comes into contact with the floor and has a face recognition module or the like attached.
  • the face recognition module 11 includes a dimming LED (Light Emitting Diode) (not shown) and a display 13.
  • the gate device 10 controls the environment (light emitted to the user) at the time of acquiring the face image of the user by using the LED for dimming.
  • the gate device 10 uses the display 13 to notify the user of a necessary message or the like. For example, the gate device 10 displays the authentication result (authentication success, authentication failure) by the server device 20.
  • the gate device 10 includes a display 14.
  • the gate device 10 uses the display 14 to notify the user of a necessary message or the like.
  • the gate device 10 displays the authentication result (authentication success, authentication failure) by the server device 20.
  • the gate device 10 may notify the user of a necessary message using a speaker (not shown).
  • the gate device 10 includes an area sensor 15.
  • the area sensor 15 is a sensor for detecting whether or not a person exists in a predetermined area (area surrounded by a dotted line in FIG. 3) set in front of the gate device 10.
  • the area sensor 15 can be configured by using a sensor using infrared rays (so-called motion sensor).
  • the gate device 10 When the gate device 10 confirms that a person exists in the predetermined area based on the detection signal from the area sensor 15, the gate device 10 controls the camera 12 and acquires image data.
  • the area where the area sensor 15 detects the presence of a person is referred to as an “authentication area”.
  • the gate device 10 When the gate device 10 detects that a person is present in the authentication area, the gate device 10 images a user located in the authentication area.
  • the gate device 10 includes an in-gate sensor 16.
  • the in-gate sensor 16 is a sensor for detecting that a person has entered the inside of the own device (gate device 10).
  • the in-gate sensor 16 for example, a sensor composed of a light transmitting device and a light receiving device (so-called a passing sensor using light) can be used.
  • the light transmitting device and the light receiving device are installed so as to face each other (two devices are installed on the inner wall of the main body).
  • the transmitting device constantly transmits light, and the receiving device receives the transmitted light.
  • the gate device 10 determines that a person has entered the inside of the gate device 10 when the receiving device cannot receive the light.
  • FIG. 3 illustrates one of the two devices constituting the in-gate sensor 16.
  • a plurality of pairs of in-gate sensors 16 may be provided at substantially equal intervals in the traveling direction of a person.
  • the gate device 10 includes a gate 17.
  • the gate device 10 confirms that the user exists in the authentication area, the gate device 10 acquires the user's face image.
  • the gate device 10 generates a feature amount (biological information) from the acquired image, and transmits an authentication request including the generated feature amount to the server device 20.
  • the gate device 10 opens the gate 17 when it is determined that the authentication by the server device 20 is successful and the authenticated person has entered the own device.
  • the gate device 10 closes the gate 17 after the successfully authenticated person passes through the gate 17.
  • the method of the gate 17 is not particularly limited, and is, for example, a flapper gate that opens and closes a flapper provided from one side or both sides of the passage, a turnstile gate in which three bars rotate, and the like.
  • the face recognition module 11 is installed at a predetermined angle with respect to the direction in which the user walks toward the gate device 10.
  • FIG. 4 is a view (plan view) showing a case where the gate device 10 is viewed from above.
  • the face recognition module 11 is installed at an angle ⁇ with respect to the direction in which the user walks (the direction perpendicular to the gate 17).
  • the angle ⁇ is selected (adjusted) so that the camera 12 can image the user U in the authentication area.
  • the angle ⁇ is reduced, only the vicinity of the gate device 10 can be imaged, and there is a possibility that the user enters the inside of the gate device 10 before the authentication process using the face image is completed. In this case, the user needs to stop and wait until the authentication process is completed, and it cannot be said that a comfortable walk-through has been realized.
  • the angle ⁇ is increased, it becomes possible to image a long distance of the gate device 10. In this case, it is advantageous to realize a comfortable walk-through, but there is a possibility that even a user who is not walking toward the own device will be authenticated. For example, in the example of FIG.
  • the gate device 10-1 takes an image of a user who is not walking toward the gate device 10-1, and requests the server device 20 for authentication.
  • the angle ⁇ is preferably selected from the range of 30 to 60 degrees.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a processing configuration (processing module) of the gate device 10 according to the first embodiment.
  • the gate device 10 includes a communication control unit 201, an authentication target person detection unit 202, a biometric information acquisition unit 203, an authentication request unit 204, an intruder determination unit 205, and a gate control unit 206.
  • a message output unit 207 and a storage unit 208 are included.
  • the communication control unit 201 is a means for controlling communication with other devices. Specifically, the communication control unit 201 receives data (packets) from the server device 20. Further, the communication control unit 201 transmits data to the server device 20. The communication control unit 201 delivers the data received from the other device to the other processing module. The communication control unit 201 transmits the data acquired from the other processing module to the other device. In this way, the other processing module transmits / receives data to / from the other device via the communication control unit 201.
  • the authentication target person detection unit 202 is a means for detecting the authentication target person (user who is the target of the authentication process) in the authentication area.
  • the authentication target person detection unit 202 detects a person (user) existing in the authentication area based on the detection signal from the area sensor 15. When the output of the area sensor 15 indicates that there is a user in the authentication area, the authentication target person detection unit 202 notifies the biometric information acquisition unit 203 to that effect.
  • the biometric information acquisition unit 203 is a means for acquiring the biometric information of the person to be authenticated existing in the authentication area.
  • the biometric information acquisition unit 203 acquires the notification relating to "there is a user in the authentication area" from the authentication target person detection unit 202, the biometric information acquisition unit 203 controls the camera 12 and images the user located in the authentication area.
  • the biological information acquisition unit 203 attempts to extract a face image (face area) from the obtained image. For example, the biological information acquisition unit 203 extracts a face image (face region) from the image data by using a learning model learned by CNN (Convolutional Neural Network). Alternatively, the biological information acquisition unit 203 may extract a face image by using a technique such as template matching.
  • a face image face area
  • CNN Convolutional Neural Network
  • the biological information acquisition unit 203 When the face image can be extracted, the biological information acquisition unit 203 generates a feature amount (feature vector composed of a plurality of feature amounts) from the face image. Specifically, the biological information acquisition unit 203 extracts feature points from the acquired face image. Since the existing technique can be used for the extraction process of the feature points, the detailed description thereof will be omitted. For example, the biological information acquisition unit 203 extracts eyes, nose, mouth, and the like as feature points from the face image. After that, the biological information acquisition unit 203 calculates the position of each feature point and the distance between each feature point as a feature amount, and generates a feature vector (vector information that characterizes the face image) composed of a plurality of feature amounts.
  • a feature vector vector composed of a plurality of feature amounts
  • the biometric information acquisition unit 203 delivers the generated feature amount (feature vector) to the authentication request unit 204.
  • the authentication request unit 204 is a means for requesting the server device 20 for the authentication process of the authentication target person.
  • the authentication request unit 204 generates an authentication request including a feature amount (biological information) acquired from the biometric information acquisition unit 203 and transmits it to the server device 20.
  • the authentication request unit 204 generates an authentication request including an identifier of the own device (hereinafter referred to as a gate identifier), a feature amount, and the like (see FIG. 6).
  • a gate identifier an identifier of the own device
  • a feature amount an identifier of the gate device 10
  • the gate identifier a MAC (Media Access Control) address or an IP (Internet Protocol) address of the gate device 10 can be used.
  • the authentication request unit 204 transmits the authentication request to the server device 20, the feature amount included in the request is handed over to the intruder determination unit 205.
  • the authentication request unit 204 receives a response from the server device 20 to the authentication request.
  • the authentication request unit 204 delivers the response (authentication success, authentication failure) from the server device 20 to the gate control unit 206.
  • the intruder determination unit 205 detects the intruder by using the in-gate sensor 16 for detecting the intruder in the own device (gate device 10), and determines whether the intruder and the person to be authenticated are the same person. It is a means for judging.
  • the intruder determination unit 205 monitors (polls) the output of the sensor 16 in the gate. When the output of the sensor 16 in the gate indicates "there is an intruder inside", the intruder determination unit 205 determines whether or not the intruder and the person to be authenticated match. Specifically, the intruder determination unit 205 controls the camera 12 and acquires a face image in the same manner as the biometric information acquisition unit 203.
  • the intruder determination unit 205 calculates the feature amount (feature amount of the intruder) from the obtained face image.
  • the intruder determination unit 205 determines whether or not the calculated feature amount (feature amount of the intruder) and the feature amount acquired from the authentication request unit 204 substantially match. Specifically, the intruder determination unit 205 calculates the degree of similarity between the above two features. For the similarity, a chi-square distance, an Euclidean distance, or the like can be used. The farther the distance is, the lower the similarity is, and the shorter the distance is, the higher the similarity is. When the similarity is equal to or higher than a predetermined value, the intruder determination unit 205 determines that the two feature quantities are substantially the same (the intruder and the person to be authenticated are the same person).
  • the intruder determination unit 205 detects an intruder based on the detection signal from the passage sensor (sensor 16 in the gate) using light. After that, the intruder determination unit 205 performs a one-to-one collation using two feature amounts (the feature amount of the intruder and the feature amount of the person to be authenticated).
  • the one-to-one verification one-to-one verification using the biometric information of the intruder and the biometric information of the authentication target person, it is determined whether or not the intruder and the authentication target person are the same person.
  • the intruder determination unit 205 determines that the intruder and the person to be authenticated are the same person, the intruder determination unit 205 notifies the gate control unit 206 to that effect.
  • the gate control unit 206 is a means for controlling the gate 17 included in the gate device 10.
  • the gate control unit 206 opens the gate 17 when the authentication result of the server device 20 is "authentication success" and the intruder and the authentication target person are the same person. In other words, the gate control unit 206 does not open the gate 17 in principle unless the above conditions (authentication success, the intruder and the person to be authenticated are the same person) are satisfied.
  • the gate control unit 206 closes the gate 17 after a user who is permitted to pass by using a distance sensor or the like passes through the gate 17.
  • the message output unit 207 is a means for outputting a message to be notified to the user.
  • the message output unit 207 notifies the user of a necessary message by using the displays 13, 14 and the speaker.
  • the storage unit 208 is a means for storing information necessary for the operation of the gate device 10.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the gate device 10 according to the first embodiment.
  • the gate device 10 detects whether or not there is an authentication target person in the authentication area (step S101). If the person to be authenticated is not detected (step S101, No branch), the gate device 10 repeats the process of step S101.
  • the gate device 10 images the user (authentication target person) located in the authentication area and acquires a face image (step S102).
  • the gate device 10 calculates the feature amount from the face image (step S103).
  • the gate device 10 transmits an authentication request including the calculated feature amount to the server device 20, and receives a response (authentication result) to the authentication request (step S104).
  • the gate device 10 determines whether or not there is an intruder inside the own device (step S105). If the intruder cannot be detected even after a predetermined time has elapsed from the start of the intruder detection process (step S105, No branch), the gate device 10 executes the process according to step S109.
  • step S105 determines whether or not the intruder and the person to be authenticated are the same person (step S106). If the intruder and the person to be authenticated are not the same person (step S106, No branch), the gate device 10 executes the process according to step S109.
  • step S106 determines whether or not the authentication result acquired from the server device 20 is "authentication successful" (step S107). .. If the authentication result is "authentication failure", the gate device 10 executes the process according to step S109. Needless to say, the process according to step S107 may be executed before the process according to step S105.
  • the gate device 10 opens the gate 17 (step S108).
  • the gate device 10 controls the gate 17 so that the person to be authenticated can pass through when the gate opening condition (successful authentication and the person to be authenticated and the person to be authenticated are the same person) is satisfied.
  • the gate device 10 may display on the displays 13 and 14 that the authentication target person has been successfully authenticated.
  • step S109 the gate device 10 executes error processing (step S109). Specifically, when the intruder cannot be detected within the predetermined period (step S105, No branch), the gate device 10 discards the authentication result acquired from the server device 20. When the intruder and the person to be authenticated are different (step S106, No branch), the gate device 10 displays the fact on the displays 13 and 14. If the authentication by the server device 20 fails (step S107, No branch), the gate device 10 displays that fact on the displays 13 and 14.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a processing configuration (processing module) of the server device 20 according to the first embodiment.
  • the server device 20 includes a communication control unit 301, a user registration unit 302, an authentication unit 303, and a storage unit 304.
  • the communication control unit 301 is a means for controlling communication with other devices. Specifically, the communication control unit 301 receives data (packets) from the gate device 10. Further, the communication control unit 301 transmits data to the gate device 10. The communication control unit 301 delivers the data received from the other device to the other processing module. The communication control unit 301 transmits the data acquired from the other processing module to the other device. In this way, the other processing module transmits / receives data to / from the other device via the communication control unit 301.
  • the user registration unit 302 is a means for system registration of a user (system user) who can pass through the gate device 10.
  • the user registration unit 302 acquires biometric information (for example, a face image) of a user who can pass through the gate device 10 by any means.
  • the gate device 10 when the gate device 10 is a device installed at an airport, the system user uses the WEB (web) page of the airline company or the kiosk terminal installed at the airport to provide biometric information and personal information (name, passport number, etc.). ) Is input to the server device 20.
  • the gate device 10 when the gate device 10 is a device installed at a ticket gate of a station, the system user inputs biological information, personal information, and the like to the server device 20 from a WEB page of a railway company or the like or a terminal installed at the station.
  • the user registration unit 302 calculates the feature amount from the face image.
  • the user registration unit 302 registers the biometric information of the system user (for example, the feature amount calculated from the face image) in the "user database”.
  • the user registration unit 302 registers the user ID (Identifier) for identifying the system user and personal information (for example, name, nationality, gender, etc.) and biometric information in the user database as necessary. (See FIG. 9).
  • the user database shown in FIG. 9 is an example, and other items may be stored in association with biometric information (features). For example, the "face image" may be registered in the user database.
  • the authentication unit 303 is a means for processing the authentication request received from the gate device 10. Specifically, the authentication unit 303 sets the biometric information (feature amount) included in the authentication request as a collation target, and performs collation processing with the biometric information registered in the user database.
  • the authentication unit 303 sets the feature amount extracted from the authentication request as a collation target, and sets one-to-N (N is a positive integer) with a plurality of feature amounts registered in the user database. , And so on) Perform collation.
  • the authentication unit 303 calculates the degree of similarity between the feature amount (feature vector) to be collated and each of the plurality of feature amounts on the registration side.
  • the authentication unit 303 sets "authentication success” if a feature amount having a similarity degree equal to or higher than a predetermined value is registered in the user database.
  • the authentication unit 303 sets "authentication failure” if a feature amount having a similarity degree equal to or higher than a predetermined value is not registered in the user database.
  • the authentication unit 303 identifies the feature amount having a similarity degree with the matching target feature amount or more and having the highest similarity degree among the plurality of feature amounts registered in the user database. ..
  • the authentication unit 303 transmits the user ID and personal information corresponding to the specified feature amount to another module or the gate device 10 as needed. For example, if the gate device 10 is a device installed at an airport, the progress of the procedure (passing check-in, passing security check, etc.) is managed using the information (name, passport number, etc.) specified by the authentication unit 303. NS. For example, if the gate device 10 is a device installed at a ticket gate of a station, the charge settlement process or the like is performed using the specified information.
  • the storage unit 304 stores various information necessary for the operation of the server device 20.
  • a user database is constructed in the storage unit 304.
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing an example of the operation of the authentication system according to the first embodiment. Prior to the operation shown in FIG. 10, it is assumed that the system user has been registered in advance.
  • the gate device 10 detects an authentication target person located in the authentication area (step S01).
  • the gate device 10 may take measures so that the user can recognize that the authentication process is being executed when the authentication target person is detected.
  • the gate device 10 may display the face image of the person to be authenticated on the displays 13 and 14.
  • the gate device 10 may display a message or symbol (for example, an arrow or the like) prompting the user to enter the internal area of the gate device 10 from the authentication area on the displays 13 and 14.
  • the gate device 10 acquires the biometric information of the authentication target person (user located in the authentication area) and transmits an authentication request including the biometric information to the server device 20 (step S02).
  • the server device 20 executes an authentication process using the biometric information included in the authentication request and the biometric information registered in the user database (step S11).
  • the server device 20 transmits the authentication result (authentication success, authentication failure) to the gate device 10 (step S12).
  • the gate device 10 determines whether or not the person to be authenticated has entered the own device in parallel with the authentication process of the server device 20 (detection of an intruder; step S03).
  • the gate device 10 confirms whether or not the condition for opening the gate 17 (gate opening condition) is satisfied (step S04). Specifically, the gate device 10 confirms whether the authentication is successful and whether the intruder and the person to be authenticated are the same person.
  • the gate device 10 opens the gate 17 if the gate opening condition is satisfied (step S05).
  • the authentication system acquires the biometric information of the user who has reached the authentication area, and executes the authentication process using the acquired biometric information. Further, in parallel with the authentication process, the gate device 10 detects a user who enters the own device. At that time, since the gate device 10 uses a highly reliable means such as a "passing sensor" for detecting an intruder, reliable detection (detection of an intruder) that is not affected by the height of the user or the like is performed. The gate device 10 opens the gate 17 when it is determined that a user who has succeeded in authentication has entered. As a result, in the authentication system according to the first embodiment, the gate 17 can be opened at the timing when the successful authentication person reaches the inside of the gate device 10, preventing the unauthenticated user from passing through and being comfortable. Walkthrough can be realized.
  • the gate 17 is opened when the person to be authenticated enters the inside of the gate device 10 has been described.
  • a third party authentication failure person, unauthenticated person
  • an authentication system for preventing a third party from passing through the gate 17 will be described together with the authentication target person. That is, in the second embodiment, it will be described that the successful authentication person takes advantage of passing through the gate device 10 to prevent other third parties from "tailgating" passing through the gate device 10.
  • the configuration of the authentication system according to the second embodiment can be the same as that of the first embodiment, the description corresponding to FIG. 2 will be omitted. Further, since the processing configuration of the gate device 10 and the server device 20 according to the second embodiment can be the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted. Hereinafter, the differences between the first and second embodiments will be mainly described.
  • the intruder determination unit 205 of the gate device 10 controls the camera 12 to take an image of the intruder. do.
  • the intruder determination unit 205 determines that "tailgating occurs”.
  • the intruder determination unit 205 detects the occurrence of tailgating, it notifies the gate control unit 206 to that effect.
  • the gate control unit 206 does not open the gate 17 when tailgating occurs. That is, the gate opening condition according to the second embodiment is "successful authentication, the person to be authenticated and the intruder are the same person, and no tailgating".
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the gate device 10 according to the second embodiment.
  • the same processing is designated by the same reference numerals (steps), and duplicate description will be omitted.
  • the gate device 10 analyzes the image to determine whether or not piggybacking has occurred (step S110). If tailgating has occurred (step S110, Yes branch), the gate device 10 executes error processing (step S109). For example, the gate device 10 outputs a message to the effect that the piggybacking has been detected and the tailgating person goes out.
  • the gate device 10 may perform processing such as detection of an intruder (step S105) and detection of tailgating occurrence (step S110).
  • step S110 If tailgating has not occurred (step S110, No branch), the gate device 10 executes the processes after step S106.
  • the gate device 10 outputs a predetermined message (for example, a message urging the tailgating person to go out) when the piggybacking occurrence is detected. Further, the gate device 10 may change the message to be output according to the analysis result of the image data captured by the intruder determination unit 205.
  • a predetermined message for example, a message urging the tailgating person to go out
  • the intruder determination unit 205 images an intruder based on the detection signal of the in-gate sensor 16.
  • the intruder determination unit 205 determines whether or not the obtained image data includes two or more face images.
  • the intruder determination unit 205 determines whether or not the image data includes the face image of the person to be authenticated. For example, the intruder determination unit 205 determines whether or not the image data includes a face image having a feature amount substantially matching the feature amount acquired from the authentication request unit 204.
  • the intruder determination unit 205 notifies the message output unit 207 of the determination result.
  • the message output unit 207 outputs a message prompting the tailgating to go outside. For example, the message output unit 207 outputs a message such as "please lower the person behind".
  • the message output unit 207 outputs a message urging two or more intruders to go out of the gate device 10. For example, the message output unit 207 outputs a message such as "Please lower all people in the gate".
  • the message output unit 207 may change the output message depending on whether or not the image data includes the face image of the authentication target person. That is, the gate device 10 may analyze the image data obtained by imaging the intruder and change the output message according to the result.
  • the gate device 10 acquires image data including an intruder and determines whether or not the acquired image data includes two or more face images. judge.
  • the gate device 10 determines that "tailgating occurs" when the image data includes two or more face images. That is, the gate device 10 controls the gate 17 so that the person to be authenticated can pass through when the image data does not include two or more face images. As a result, it is possible to prevent a third party from passing through the gate 17 together with the person to be authenticated.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the gate device 10. Since the face recognition module 11, the camera 12, and the like have already been described, these elements are not shown in FIG.
  • the gate device 10 includes a processor 311, a memory 312, an input / output interface 313, a communication interface 314, and the like.
  • the components such as the processor 311 are connected by an internal bus or the like so that they can communicate with each other.
  • the gate device 10 may include hardware (not shown) or may not include an input / output interface 313 if necessary. Further, the number of processors 311 and the like included in the gate device 10 is not limited to the example of FIG. 12, and for example, a plurality of processors 311 may be included in the gate device 10.
  • the processor 311 is a programmable device such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), and a DSP (Digital Signal Processor). Alternatively, the processor 311 may be a device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). The processor 311 executes various programs including an operating system (OS).
  • OS operating system
  • the memory 312 is a RAM (RandomAccessMemory), a ROM (ReadOnlyMemory), an HDD (HardDiskDrive), an SSD (SolidStateDrive), or the like.
  • the memory 312 stores an OS program, an application program, and various data.
  • the input / output interface 313 is an interface of a display device or an input device (not shown).
  • the display device can be the display 14.
  • the input device may be a touch panel integrated with the display 14.
  • the communication interface 314 is a circuit, module, or the like that communicates with another device.
  • the communication interface 314 includes a NIC (Network Interface Card) and the like.
  • the function of the gate device 10 is realized by various processing modules.
  • the processing module is realized, for example, by the processor 311 executing a program stored in the memory 312.
  • the program can also be recorded on a computer-readable storage medium.
  • the storage medium may be a non-transient such as a semiconductor memory, a hard disk, a magnetic recording medium, or an optical recording medium. That is, the present invention can also be embodied as a computer program product.
  • the program can be downloaded via a network or updated using a storage medium in which the program is stored.
  • the processing module may be realized by a semiconductor chip.
  • server device 20 can be configured in the same manner as the gate device 10, and its basic hardware configuration is not different from that of the gate device 10, so the description thereof will be omitted.
  • the gate device 10 is equipped with a computer, and the function of the gate device 10 can be realized by causing the computer to execute a program. Further, the gate device 10 executes the gate control method by the program.
  • the application destination of the gate device 10 disclosed in the present application is not particularly limited.
  • an "airport" is exemplified as an application destination (installation place) of the gate device 10 disclosed in the present application.
  • the gate device 10 may be used as a part of the device that bears the examination system using biometric authentication performed at the airport.
  • identity verification confirmation of whether or not the photographed face image and the face image described in the passport match
  • face data face image or feature amount
  • flight information and passport information are associated and stored.
  • a token for examination by biometric authentication is generated.
  • the gate device 10 disclosed in the present application is installed in various examination areas (for example, security checkpoints) in the airport, and the gate device 10 collates the face image registered at the time of check-in with the face image captured by the own device. , Authenticate the user.
  • the biometric information related to the feature amount generated from the face image is transmitted from the gate device 10 to the server device 20 has been described.
  • the "face image" itself may be transmitted from the gate device 10 to the server device 20 as biometric information.
  • the server device 20 may generate a feature amount from the acquired face image and execute an authentication process (1 to N collation). Even when the face image itself is transmitted to the server device 20, the gate device 10 determines the identity of the person to be authenticated and the intruder by using the feature amount generated from the face image.
  • the determination regarding the identity of the person to be authenticated and the intruder is executed by the gate device 10, but the determination may be executed by the server device 20.
  • the gate device 10 acquires the biometric information of the intruder into the internal area and transmits it to the server device 20.
  • the server device 20 may collate the biometric information included in the authentication request with the biometric information of the intruder, and determine the identity of the authentication target person and the intruder.
  • the in-gate sensor 16 is used to detect the intruder, but the intruder may be detected by analyzing the image obtained from the camera 12.
  • the so-called client-server system in which the gate device 10 transmits an authentication request to the server device 20 and the server device 20 processes the request has been described.
  • the authentication process executed by the server device 20 may be executed by the gate device 10. That is, some or all the functions of the server device 20 may be realized by the gate device 10.
  • the gate device 10 may detect the person to be authenticated in the authentication area by using an image obtained from the stereo camera instead of the area sensor 15. Specifically, the gate device 10 analyzes two images obtained from the stereo camera (analysis using parallax) and calculates the position of the user (authentication target person) based on the face recognition module 11. do. The gate device 10 determines that "there is an authentication target person" if the calculated position is within the predetermined authentication area.
  • the gate device 10 may accurately grasp the positional relationship of a plurality of intruders (authentication target person, tailgating person) by using a stereo camera.
  • the gate device 10 may change the message associated with tailgating based on the position of the intruder. For example, the gate device 10 outputs a message such as "Please leave the gate for the person behind” when a tailgating person (authentication failure person, unauthenticated person) follows the person to be authenticated. On the other hand, the gate device 10 outputs a message such as "Please exit the gate if the person in front of you" when the person to be authenticated follows the tailgating person.
  • one image data may include two or more face images.
  • the gate device 10 may use the size of the face image (face area) included in the image data to prevent erroneous determination of tailgating. For example, when the size of the face region included in the image data and the distance between the eyes are smaller than a predetermined value, the gate device 10 ignores such a face region and determines that tailgating occurs.
  • piggybacking may be detected using a camera different from the camera 12 installed in the face recognition module 11. That is, even if a "piggybacking detection camera" is installed at an angle or the like so that misjudgment of piggybacking does not occur, and the gate device 10 detects the occurrence of piggybacking using the image data obtained from the camera. good.
  • the gate device 10 may send an authentication request to the server device 20 for each of the plurality of authentication target persons, or may send one authentication request for the plurality of authentication target persons to the server device 20.
  • an ID authentication ID
  • the server device 20 notifies the gate device 10 of the authentication result (authentication success, authentication failure) using the authentication ID and the authentication target person ID.
  • the gate device 10 changes the criteria for tailgating determination. For example, when an authentication request is transmitted to the server device 20 for two authentication target persons, the gate device 10 is gate 17 if there are two intruders and both of the two intruders are authentication target persons. To open the gate. In this case, the gate device 10 may determine that "tailgating occurs" when the image data includes three or more face images.
  • the gate device 10 may change the control of the dimming LED according to the purpose of the acquired image (face image; biological information). For example, the gate device 10 may change the luminous intensity depending on whether the person to be authenticated in the authentication area is imaged or the person entering the device is imaged.
  • a plurality of gate devices 10 may be interlocked and operated in cooperation with each other.
  • the server device 20 may also transmit a response to an authentication request obtained from one gate device 10 to another gate device 10.
  • the authentication result for the authentication request acquired from the gate device 10-1 may be transmitted to each of the gate devices 10-1 to 10-3.
  • the biometric information of the authentication target person generated by the gate device 10-1 is transmitted from the gate device 10-1 to the other gate devices 10-2 and 10-3.
  • the biometric information of the person to be authenticated may be transmitted from the server device 20 to other gate devices 10-2 and 10-3.
  • the form of data transmission / reception between the gate device 10 and the server device 20 is not particularly limited, but the data transmitted / received between these devices may be encrypted.
  • the face image and the feature amount calculated from the face image are personal information, and in order to appropriately protect the personal information, it is desirable that encrypted data be transmitted and received.
  • the gate device 10 is installed in a limited space of an existing facility, for example.
  • the length of the gate device 10 in the traveling direction of the person passing through the gate device 10 may be about 1.5 meters, which is shorter than the length of 2 to 3 meters, which is the length of a general face recognition gate.
  • the distance to the gate 17 can be, for example, 96 centimeters (corresponding to one and a half steps of an adult male stride).
  • the length of the authentication area in the traveling direction is preferably about 30 cm to 60 cm.
  • each embodiment may be used alone or in combination. For example, it is possible to replace a part of the configuration of the embodiment with the configuration of another embodiment, or to add the configuration of another embodiment to the configuration of the embodiment. Further, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of the embodiment with another configuration.
  • the present invention is suitably applicable to an authentication system installed at an airport, a station, or the like.
  • the acquisition unit that acquires the biometric information of the person to be authenticated in the authentication area
  • An authentication request unit that sends an authentication request including the acquired biometric information to the server device
  • a determination unit that detects the intruder by using a sensor for detecting an intruder into the own device and determines whether the intruder and the authentication target person are the same person.
  • the gate control unit controls the gate so that the authentication target person can pass through.
  • a gate device The acquisition unit that acquires the biometric information of the person to be authenticated in the authentication area.
  • An authentication request unit that sends an authentication request including the acquired biometric information to the server device
  • a determination unit that detects the intruder by using a sensor for detecting an intruder into the own device and determines whether the intruder and the authentication target person are the same person.
  • the determination unit acquires the biometric information of the intruder, and by one-to-one collation using the biometric information of the intruder and the biometric information of the authentication target person, whether the intruder and the authentication target person are the same person.
  • the gate device according to Appendix 1 which determines whether or not.
  • the determination unit acquires image data including the intruder, and determines whether or not the acquired image data includes two or more face images.
  • the gate device according to Appendix 1 or 2 wherein the gate control unit controls the gate so that the person to be authenticated can pass through when the image data does not include two or more face images.
  • [Appendix 4] The gate device according to Appendix 3, further comprising an output unit that outputs a predetermined message when the image data includes two or more face images.
  • [Appendix 5] The gate device according to Appendix 4, wherein the output unit changes a predetermined message to be output depending on whether or not the image data includes a face image of the person to be authenticated.
  • [Appendix 6] The acquisition unit acquires the face image of the person to be authenticated and obtains the face image of the person to be authenticated.
  • the gate device according to any one of Supplementary note 1 to 5, wherein the authentication request unit transmits the authentication request including a feature amount generated from the face image of the authentication target person to the server device.
  • the gate device connected to the server device and Including The gate device is The acquisition unit that acquires the biometric information of the person to be authenticated in the authentication area, An authentication request unit that transmits an authentication request including the acquired biometric information to the server device, and A determination unit that detects the intruder by using a sensor for detecting an intruder into the own device and determines whether the intruder and the authentication target person are the same person.
  • the gate control unit controls the gate so that the authentication target person can pass through. Authentication system.
  • the gate device Acquires the biometric information of the person to be authenticated in the authentication area, The authentication request including the acquired biometric information is transmitted to the server device, and the authentication request is transmitted to the server device.
  • the intruder is detected by using a sensor for detecting an intruder into the own device, and it is determined whether or not the intruder and the authentication target person are the same person.
  • a gate control method for controlling a gate so that the authentication target person can pass through when the authentication by the server device is successful and the entry person and the authentication target person are the same person.
  • Gate device 11 Face authentication module 12 Camera 13 Display 14 Display 15 Area sensor 16 In-gate sensor 17 Gate 20 Server device 101 Acquisition unit 102, 204 Authentication request unit 103 Judgment unit 104, 206 Gate control unit 201, 301 Communication control unit 202 Authentication target person detection unit 203 Biometric information acquisition unit 205 Intruder determination unit 207 Message output unit 208, 304 Storage unit 302 User registration unit 303 Authentication unit 3 11 Processor 312 Memory 313 Input / output interface 314 communication interface

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Abstract

認証されていない利用者の通過を防止するゲート装置を提供する。ゲート装置、取得部と、認証要求部と、判定部と、ゲート制御部と、を備える。取得部は、認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する。認証要求部は、取得された生体情報を含む認証要求をサーバ装置に送信する。判定部は、自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて進入者を検出すると共に、進入者と認証対象者が同一人物か否かを判定する。ゲート制御部は、サーバ装置による認証が成功し、且つ、進入者と認証対象者が同一人物である場合に、認証対象者が通過できるようにゲートを制御する。

Description

ゲート装置、認証システム、ゲート制御方法及び記憶媒体
 本発明は、ゲート装置、認証システム、ゲート制御方法及び記憶媒体に関する。
 顔認証を用いたサービスの普及が始まっている。例えば、空港における各種手続き(例えば、チェックイン、荷物預け入れ、セキュリティチェック等)に顔認証の適用が始まっている。顔認証を用いたサービスはゲート装置を用いて提供されることが多い(特許文献1、2参照)。
 例えば、特許文献1には、簡易な構成で、ウォークスルー顔認証の利便性を維持しながら、未認証者の不正通行を防止可能とする、と記載されている。特許文献1に開示された顔認証システムは、画像取得手段と、記憶手段と、顔照合手段と、認可手段と、を備える。画像取得手段は、認証領域を撮影して入力画像を順次取得する。記憶手段は、予め登録された利用者の登録顔画像を記憶する。顔照合手段は、入力画像から抽出された人物の顔画像と登録顔画像とを照合し、当該人物が前記利用者であることを認証する。認可手段は、入力画像における認証された人物を示す領域の大きさが所定以上のとき、当該人物の通行を許可する。特許文献1に開示された顔認証システムは、顔認証により正規利用者と認証されたとしても、その認証者がカメラから離れた位置にいる場合は通行許可せず、認証者のカメラ側への接近を検出した時点で通行を許可する。
特開2015-001790号公報 特開2019-133364号公報
 特許文献1に開示されたように、カメラの前に利用者を立ち止まらせることなく、ウォーキングペースで利用者を撮影して顔認証を行う認証方式がある。ウォーキングペースの顔認証を行う場合、エリアセンサを用いて、ゲート装置前方の所定のエリアに利用者が到達したことを検知する。所定のエリアに利用者が到達したことが検知されると、認証処理が始まる。
 ここで、認証対象者をカメラの前に立ち止まらせることなく撮影するためには、エリアセンサの検知範囲を延伸することが望ましい。しかし、エリアセンサの検知範囲を延伸すると、最終的にはゲート装置を通過しない利用者の顔画像を用いた認証処理が実行される可能性が高くなる。利用者の認証に成功したことを契機にゲートが開くと、認証に成功していない第三者によるゲート通過を許す可能性がある。
 この点、特許文献1に開示された顔認証システムは、認証者がゲート装置の近くに位置していることを画像処理(人の大きさが所定値以上か否かを判定する画像処理)にて判定している。しかし、人の大きさ(身長)は個人差が大きく、画像処理を利用した人物の位置判定手法ではゲートが正しいタイミングで開く保証がない。例えば、背の高い利用者はゲート装置から遠い位置にいてもゲート装置に近づいていると判定される傾向が強くなり、上記第三者によるゲート通過の余地がある。
 本発明は、認証されていない利用者の通過を防止することに寄与する、ゲート装置、認証システム、ゲート制御方法及び記憶媒体を提供することを主たる目的とする。
 本発明の第1の視点によれば、認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する、取得部と、前記取得された生体情報を含む認証要求をサーバ装置に送信する、認証要求部と、自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定する、判定部と、前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する、ゲート制御部と、を備える、ゲート装置が提供される。
 本発明の第2の視点によれば、複数のシステム利用者それぞれの生体情報を記憶し、前記複数の生体情報を利用した認証処理を実行する、サーバ装置と、前記サーバ装置と接続されたゲート装置と、を含み、前記ゲート装置は、認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する、取得部と、前記取得された生体情報を含む認証要求を前記サーバ装置に送信する、認証要求部と、自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定する、判定部と、前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する、ゲート制御部と、を備える、認証システムが提供される。
 本発明の第3の視点によれば、ゲート装置において、認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得し、前記取得された生体情報を含む認証要求をサーバ装置に送信し、自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定し、前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する、ゲート制御方法が提供される。
 本発明の第4の視点によれば、ゲート装置に搭載されたコンピュータに、認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する処理と、前記取得された生体情報を含む認証要求をサーバ装置に送信する処理と、自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定する処理と、前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する処理と、を実行させるためのプログラムを記憶する、コンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。
 本発明の各視点によれば、認証されていない利用者の通過を防止することに寄与する、ゲート装置、認証システム、ゲート制御方法及び記憶媒体が提供される。なお、本発明の効果は上記に限定されない。本発明により、当該効果の代わりに、又は当該効果と共に、他の効果が奏されてもよい。
一実施形態の概要を説明するための図である。 第1の実施形態に係る認証システムの概略構成の一例を示す図である。 第1の実施形態に係るゲート装置の外観の一例を示す図である。 第1の実施形態に係るゲート装置の平面図の一例を示す図である。 第1の実施形態に係るゲート装置の処理構成の一例を示す図である。 認証要求の一例を示す図である。 第1の実施形態に係るゲート装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第1の実施形態に係るサーバ装置の処理構成の一例を示す図である。 利用者データベースの一例を示す図である。 第1の実施形態に係る認証システムの動作の一例を示すシーケンス図である。 第2の実施形態に係るゲート装置の動作の一例を示すフローチャートである。 ゲート装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 認証要求の一例を示す図である。 認証要求の一例を示す図である。
 はじめに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。また、特段の釈明がない場合には、各図面に記載されたブロックはハードウェア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表す。各図におけるブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号(データ)の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。なお、本明細書及び図面において、同様に説明されることが可能な要素については、同一の符号を付することにより重複説明が省略され得る。
 一実施形態に係るゲート装置100は、取得部101と、認証要求部102と、判定部103と、ゲート制御部104と、を備える(図1参照)。取得部101は、認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する。認証要求部102は、取得された生体情報を含む認証要求をサーバ装置に送信する。判定部103は、自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて進入者を検出すると共に、進入者と認証対象者が同一人物か否かを判定する。ゲート制御部104は、サーバ装置による認証が成功し、且つ、進入者と認証対象者が同一人物である場合に、認証対象者が通過できるようにゲートを制御する。
 ゲート装置100は、認証エリアに到達した利用者の生体情報を取得し、当該取得された生体情報を用いた認証処理をサーバ装置に依頼する。サーバ装置による認証処理と並行して、ゲート装置100は、自装置の内部エリア(ゲート装置100の本体により囲まれたエリア)に進入する利用者を検出する。その際、ゲート装置100は、進入者の検出に、例えば、通過センサのような確実性の高い手段を用いるので、確実な検出(進入者の検出)が行われる。ゲート装置100は、認証に成功した利用者が進入したと判定した場合に、ゲートを開く。その結果、認証されていない利用者がゲートを通過することが防止できる。
 以下に具体的な実施形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
[第1の実施形態]
 第1の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
 図2は、第1の実施形態に係る認証システムの概略構成の一例を示す図である。図2を参照すると、認証システムは、複数のゲート装置10-1~10-3と、サーバ装置20と、を含む。
 以降の説明において、ゲート装置10-1~10-3を区別する特段の理由がない場合には、単に「ゲート装置10」と表記する。図2に示す構成は例示であって、ゲート装置10の台数等を限定する趣旨ではない。認証システムは、少なくとも1台以上のゲート装置10を含んでいればよい。
 ゲート装置10とサーバ装置20は、有線又は無線の通信手段により通信が可能に構成されている。サーバ装置20は、ゲート装置10と同じ建物内に設置されていてもよいし、ネットワーク(クラウド)上に設置されていてもよい。
 ゲート装置10は、例えば、空港や駅に設置される装置である。ゲート装置10は、利用者の通行を制御する。ゲート装置10は、サーバ装置20による認証が成功した利用者(以下、認証成功者と表記する)の通行を許可する。ゲート装置10は、サーバ装置20による認証が行われていない利用者や認証に失敗した利用者(以下、認証失敗者と表記する)の通行を許可しない。以降の説明において、サーバ装置20による認証が行われていない利用者を「未認証者」と表記する。
 サーバ装置20は、認証処理を行う装置である。具体的には、サーバ装置20は、ゲート装置10を通過できる利用者(システム利用者)の生体情報を記憶する。サーバ装置20は、ゲート装置10から取得した生体情報と予め記憶された生体情報を用いた認証処理を実行し、認証結果(認証成功、認証失敗)をゲート装置10に通知する。
 ゲート装置10は、認証結果が「認証成功」、且つ、認証成功者が自装置の内部エリアに進入していると判定した場合にゲートを開き、認証対象者の通過を許可する。換言すれば、ゲート装置10は、サーバ装置20から「認証成功」を受信したとしても、認証成功者が自装置の内部エリアに進入していなければゲートを開くことはない。
 利用者の生体情報には、例えば、顔、虹彩の模様(パターン)といった個人に固有な身体的特徴から計算されるデータ(特徴量)が例示される。あるいは、利用者の生体情報は、顔画像、虹彩画像等の画像データであってもよい。利用者の生体情報は、利用者の身体的特徴を情報として含むものであればよい。
 続いて、第1の実施形態に係る認証システムに含まれる各装置の詳細について説明する。以降の説明では、生体情報として利用者の「顔画像」を例にとり説明を行う。
[ゲート装置]
 図3は、第1の実施形態に係るゲート装置10の外観の一例を示す図である。
 図3を参照すると、ゲート装置10は、顔認証モジュール11を備えている。顔認証モジュール11は、ゲート装置10の本体に取り付けられている。顔認証モジュール11は、カメラ12を備える。なお、ゲート装置10の「本体」とは、ゲート装置10の中心をなす構造体であり、床と接触し、顔認証モジュール等が取り付けられた部材である。
 顔認証モジュール11は、調光用のLED(Light Emitting Diode)(図示せず)、ディスプレイ13を備える。ゲート装置10は、調光用のLEDを用いて利用者の顔画像取得時における環境(利用者に照射される光)を制御する。ゲート装置10は、ディスプレイ13を用いて、利用者に対して必要なメッセージ等を通知する。例えば、ゲート装置10は、サーバ装置20による認証結果(認証成功、認証失敗)に関する表示を行う。
 ゲート装置10は、ディスプレイ14を備える。ゲート装置10は、ディスプレイ14を用いて、利用者に対して必要なメッセージ等を通知する。例えば、ゲート装置10は、サーバ装置20による認証結果(認証成功、認証失敗)に関する表示を行う。あるいは、ゲート装置10は、スピーカー(図示せず)を用いて必要なメッセージを利用者に通知してもよい。
 ゲート装置10は、エリアセンサ15を備える。エリアセンサ15は、ゲート装置10の前方に設定された所定エリア(図3にて点線で囲まれたエリア)に人が存在するか否かを検出するためのセンサである。エリアセンサ15は、赤外線を利用したセンサ(所謂、人感センサ)を用いて構成することができる。
 ゲート装置10は、エリアセンサ15からの検出信号に基づき上記所定エリアに人が存在することを確認すると、カメラ12を制御し、画像データを取得する。以降の説明において、エリアセンサ15が人の存在を検出するエリアを「認証エリア」と表記する。ゲート装置10は、認証エリアに人が存在することを検出すると、当該認証エリアに所在する利用者を撮像する。
 ゲート装置10は、ゲート内センサ16を備える。ゲート内センサ16は、自装置(ゲート装置10)の内部に人が進入したことを検出するためのセンサである。ゲート内センサ16には、例えば、光の送信デバイスと受信デバイスにより構成されたセンサ(所謂、光を用いた通過センサ)を利用できる。例えば、光の送信デバイスと受信デバイスのそれぞれが対向するように設置される(本体の内壁に2つのデバイスが設置される)。送信デバイスは、光を常時送信し、受信デバイスは、当該送信された光を受信する。ゲート装置10は、受信デバイスが光を受信できなかった場合に、ゲート装置10の内部に人が進入したと判定する。なお、図3では、ゲート内センサ16を構成する2つのデバイスのうち一方のデバイスを図示している。ゲート内センサ16は、人の進行方向に略等間隔に複数対設けられても良い。
 ゲート装置10は、ゲート17を備える。ゲート装置10は、認証エリアに利用者が存在することを確認すると、利用者の顔画像を取得する。ゲート装置10は、取得した画像から特徴量(生体情報)を生成し、当該生成した特徴量を含む認証要求をサーバ装置20に送信する。ゲート装置10は、サーバ装置20による認証に成功し、且つ、認証成功者が自装置に進入していると判定された場合に、ゲート17を開く。ゲート装置10は、認証成功者がゲート17を通過した後に、ゲート17を閉じる。
 ゲート17の方式は、特に限定されるものではなく、例えば、通路の片側又は両側から設けられたフラッパーが開閉するフラッパーゲート、3本バーが回転するターンスタイルゲート等である。
 顔認証モジュール11は、利用者がゲート装置10に向かって歩いてくる方向に対して所定の角度傾けて設置されている。図4は、ゲート装置10の上方から当該装置を見下ろした場合を示す図(平面図)である。
 図4に示すように、顔認証モジュール11は、利用者が歩いてくる方向(ゲート17に対して垂直な方向)に対して角度θ傾けて設置されている。なお、角度θは、カメラ12が認証エリア内の利用者Uを撮像可能となるように選択(調整)される。
 角度θを小さくするとゲート装置10の近傍しか撮像できず、顔画像を用いた認証処理が終了する前に利用者がゲート装置10の内部に進入する可能性がある。この場合、利用者は認証処理が終了するまで立ち止まって待機する必要があり快適なウォークスルーが実現できているとは言えない。対して、角度θを大きくするとゲート装置10の遠方まで撮像できるようになる。この場合、快適なウォークスルーの実現には有利であるが、自装置に向かって歩いていない利用者まで認証してしまう可能性がある。例えば、図2の例では、ゲート装置10-1に向かって歩いていない利用者をゲート装置10-1が撮像し、サーバ装置20に認証を要求してしまう。このように、角度θが大きすぎると、無駄な認証処理が発生する可能性がある。システムの管理者、運用者は、上記のような顔認証モジュール11の設定角度θに起因する利害得失を考慮し、最適な角度を決定するのが望ましい。なお、発明者らが鋭意検討した結果、角度θは30~60度の範囲から選択されるのが望ましいことが判明した。
 図5は、第1の実施形態に係るゲート装置10の処理構成(処理モジュール)の一例を示す図である。図5を参照すると、ゲート装置10は、通信制御部201と、認証対象者検出部202と、生体情報取得部203と、認証要求部204と、進入者判定部205と、ゲート制御部206と、メッセージ出力部207と、記憶部208と、を含む。
 通信制御部201は、他の装置との間の通信を制御する手段である。具体的には、通信制御部201は、サーバ装置20からデータ(パケット)を受信する。また、通信制御部201は、サーバ装置20に向けてデータを送信する。通信制御部201は、他の装置から受信したデータを他の処理モジュールに引き渡す。通信制御部201は、他の処理モジュールから取得したデータを他の装置に向けて送信する。このように、他の処理モジュールは、通信制御部201を介して他の装置とデータの送受信を行う。
 認証対象者検出部202は、認証エリアの認証対象者(認証処理の対象となる利用者)を検出する手段である。認証対象者検出部202は、エリアセンサ15からの検出信号に基づき認証エリアに存在する人(利用者)を検出する。認証対象者検出部202は、エリアセンサ15の出力が「認証エリアに利用者あり」を示す場合、その旨を生体情報取得部203に通知する。
 生体情報取得部203は、認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する手段である。生体情報取得部203は、認証対象者検出部202から「認証エリアに利用者あり」に係る通知を取得すると、カメラ12を制御し、認証エリアに所在する利用者を撮像する。
 生体情報取得部203は、得られた画像から顔画像(顔領域)の抽出を試みる。例えば、生体情報取得部203は、CNN(Convolutional Neural Network)により学習された学習モデルを用いて、画像データの中から顔画像(顔領域)を抽出する。あるいは、生体情報取得部203は、テンプレートマッチング等の手法を用いて顔画像を抽出してもよい。
 顔画像が抽出できた場合、生体情報取得部203は、当該顔画像から特徴量(複数の特徴量からなる特徴ベクトル)を生成する。具体的には、生体情報取得部203は、取得した顔画像から特徴点を抽出する。なお、特徴点の抽出処理に関しては既存の技術を用いることができるのでその詳細な説明を省略する。例えば、生体情報取得部203は、顔画像から目、鼻、口等を特徴点として抽出する。その後、生体情報取得部203は、特徴点それぞれの位置や各特徴点間の距離を特徴量として計算し、複数の特徴量からなる特徴ベクトル(顔画像を特徴づけるベクトル情報)を生成する。
 生体情報取得部203は、生成した特徴量(特徴ベクトル)を認証要求部204に引き渡す。
 認証要求部204は、認証対象者の認証処理をサーバ装置20に要求する手段である。認証要求部204は、生体情報取得部203から取得した特徴量(生体情報)を含む認証要求を生成し、サーバ装置20に送信する。
 例えば、認証要求部204は、自装置の識別子(以下、ゲート識別子と表記する)、特徴量等を含む認証要求を生成する(図6参照)。なお、ゲート識別子には、ゲート装置10のMAC(Media Access Control)アドレスやIP(Internet Protocol)アドレスを用いることができる。
 また、認証要求部204は、認証要求をサーバ装置20に送信する際、当該要求に含まれる特徴量を進入者判定部205に引き渡す。
 認証要求部204は、認証要求に対するサーバ装置20からの応答を受信する。認証要求部204は、サーバ装置20からの応答(認証成功、認証失敗)をゲート制御部206に引き渡す。
 進入者判定部205は、自装置(ゲート装置10)への進入者を検出するためのゲート内センサ16を用いて進入者を検出すると共に、進入者と認証対象者が同一人物か否かを判定する手段である。進入者判定部205は、ゲート内センサ16の出力を監視(ポーリング)する。ゲート内センサ16の出力が「内部に進入者あり」を示す場合、進入者判定部205は、当該進入者と認証対象者が一致するか否かを判定する。具体的には、進入者判定部205は、生体情報取得部203と同様に、カメラ12を制御し、顔画像を取得する。進入者判定部205は、得られた顔画像から特徴量(進入者の特徴量)を計算する。
 進入者判定部205は、当該計算した特徴量(進入者の特徴量)と認証要求部204から取得した特徴量(認証対象者の特徴量)が実質的に一致するか否かを判定する。具体的には、進入者判定部205は、上記2つの特徴量間の類似度を計算する。当該類似度には、カイ二乗距離やユークリッド距離等を用いることができる。なお、距離が離れているほど類似度は低く、距離が近いほど類似度が高い。進入者判定部205は、類似度が所定の値以上の場合に、2つの特徴量は実質的に一致(進入者と認証対象者は同一人物)と判定する。
 このように、進入者判定部205は、光を用いた通過センサ(ゲート内センサ16)からの検出信号に基づき進入者を検出する。その後、進入者判定部205は、2つの特徴量(進入者の特徴量、認証対象者の特徴量)を用いた1対1照合を実施する。当該1対1照合(進入者の生体情報と認証対象者の生体情報を用いた1対1照合)により、進入者と認証対象者が同一人物か否かが判定される。
 進入者判定部205は、進入者と認証対象者が同一人物であると判定した場合、その旨をゲート制御部206に通知する。
 ゲート制御部206は、ゲート装置10が備えるゲート17を制御する手段である。ゲート制御部206は、サーバ装置20の認証結果が「認証成功」、且つ、進入者と認証対象者が同一人物である場合に、ゲート17を開く。換言すれば、ゲート制御部206は、上記条件(認証成功、進入者と認証対象者が同一人物)が満たされなければ原則としてゲート17を開くことはない。ゲート制御部206は、距離センサ等を用いて通行が許可された利用者がゲート17を通過した後にゲート17を閉じる。
 メッセージ出力部207は、利用者に通知するメッセージを出力する手段である。メッセージ出力部207は、ディスプレイ13、14やスピーカー等を用いて必要なメッセージを利用者に通知する。
 記憶部208は、ゲート装置10の動作に必要な情報を記憶する手段である。
 図7は、第1の実施形態に係るゲート装置10の動作の一例を示すフローチャートである。
 ゲート装置10は、認証エリアに認証対象者が存在するか否かを検出する(ステップS101)。認証対象者が検出されないと(ステップS101、No分岐)、ゲート装置10はステップS101の処理を繰り返す。
 認証対象者が検出されると(ステップS101、Yes分岐)、ゲート装置10は、認証エリアに位置する利用者(認証対象者)を撮像し、顔画像を取得する(ステップS102)。
 ゲート装置10は、顔画像から特徴量を計算する(ステップS103)。
 ゲート装置10は、当該計算された特徴量を含む認証要求をサーバ装置20に送信し、当該認証要求に対する応答(認証結果)を受信する(ステップS104)。
 ゲート装置10は、自装置の内部に進入者が存在するか否かを判定する(ステップS105)。進入者の検出処理を開始して所定時間経過しても進入者が検出できないと(ステップS105、No分岐)、ゲート装置10はステップS109に係る処理を実行する。
 所定期間の間に進入者が検出されると(ステップS105、Yes分岐)、ゲート装置10は、進入者と認証対象者が同一人物か否かを判定する(ステップS106)。進入者と認証対象者が同一人物でなければ(ステップS106、No分岐)、ゲート装置10はステップS109に係る処理を実行する。
 進入者と認証対象者が同一人物であれば(ステップS106、Yes分岐)、ゲート装置10は、サーバ装置20から取得した認証結果が「認証成功」であるか否かを判定する(ステップS107)。認証結果が「認証失敗」であれば、ゲート装置10はステップS109に係る処理を実行する。なお、ステップS107に係る処理は、ステップS105に係る処理の前に実行されても良いことは勿論である。
 認証結果が「認証成功」であれば、ゲート装置10は、ゲート17を開門する(ステップS108)。ゲート装置10は、ゲート開門条件(認証成功、且つ、進入者と認証対象者が同一人物)が満たされる場合に、認証対象者が通過できるようにゲート17を制御する。その際、ゲート装置10は、認証対象者の認証に成功した旨をディスプレイ13、14に表示してもよい。
 上記条件が満たされない場合(ステップS105、S106、S107のいずれかにおいてNo分岐)、ゲート装置10は、エラー処理を実行する(ステップS109)。具体的には、所定期間の間に進入者を検出できない場合(ステップS105、No分岐)、ゲート装置10は、サーバ装置20から取得した認証結果を破棄する。進入者と認証対象者が異なる場合(ステップS106、No分岐)、ゲート装置10は、その旨をディスプレイ13、14に表示する。サーバ装置20による認証に失敗した場合(ステップS107、No分岐)、ゲート装置10は、その旨をディスプレイ13、14に表示する。
[サーバ装置]
 図8は、第1の実施形態に係るサーバ装置20の処理構成(処理モジュール)の一例を示す図である。図8を参照すると、サーバ装置20は、通信制御部301と、利用者登録部302と、認証部303と、記憶部304と、を含む。
 通信制御部301は、他の装置との間の通信を制御する手段である。具体的には、通信制御部301は、ゲート装置10からデータ(パケット)を受信する。また、通信制御部301は、ゲート装置10に向けてデータを送信する。通信制御部301は、他の装置から受信したデータを他の処理モジュールに引き渡す。通信制御部301は、他の処理モジュールから取得したデータを他の装置に向けて送信する。このように、他の処理モジュールは、通信制御部301を介して他の装置とデータの送受信を行う。
 利用者登録部302は、ゲート装置10を通過できる利用者(システム利用者)をシステム登録する手段である。利用者登録部302は、任意の手段を用いてゲート装置10を通過できる利用者の生体情報(例えば、顔画像)を取得する。
 例えば、ゲート装置10が空港に設置された装置の場合、システム利用者は、航空会社のWEB(ウェブ)ページや空港に設置されたキオスク端末を用いて生体情報や個人情報(氏名、旅券番号等)をサーバ装置20に入力する。あるいは、ゲート装置10が駅の改札に設置された装置の場合、システム利用者は、鉄道会社等のWEBページや駅に設置された端末から生体情報、個人情報等をサーバ装置20に入力する。
 利用者登録部302は、顔画像を取得した場合には、当該顔画像から特徴量を計算する。利用者登録部302は、システム利用者の生体情報(例えば、顔画像から計算された特徴量)を「利用者データベース」に登録する。利用者登録部302は、必要に応じて、システム利用者を識別する利用者ID(Identifier)や個人情報(例えば、氏名、国籍、性別等)と生体情報を対応付けて利用者データベースに登録する(図9参照)。図9に示す利用者データベースは例示であって、他の項目が生体情報(特徴量)と対応付けて記憶されていてもよい。例えば、「顔画像」が利用者データベースに登録されていてもよい。
 認証部303は、ゲート装置10から受信した認証要求を処理する手段である。具体的には、認証部303は、認証要求に含まれる生体情報(特徴量)を照合対象に設定し、利用者データベースに登録された生体情報との間で照合処理を行う。
 より具体的には、認証部303は、認証要求から取り出した特徴量を照合対象に設定し、利用者データベースに登録されている複数の特徴量との間で1対N(Nは正の整数、以下同じ)照合を実行する。
 認証部303は、照合対象の特徴量(特徴ベクトル)と登録側の複数の特徴量それぞれとの間の類似度を計算する。認証部303は、類似度が所定の値以上の特徴量が利用者データベースに登録されていれば「認証成功」に設定する。認証部303は、類似度が所定の値以上の特徴量が利用者データベースに登録されていなければ「認証失敗」に設定する。
 また、認証部303は、利用者データベースに登録された複数の特徴量のうち、照合対象の特徴量との間の類似度が所定の値以上、且つ、最も類似度が高い特徴量を特定する。認証部303は、当該特定された特徴量に対応する利用者IDや個人情報を必要に応じて、他のモジュールやゲート装置10に送信する。例えば、ゲート装置10が空港に設置された装置であれば、認証部303により特定された情報(氏名、旅券番号等)を用いて手続きの進捗(チェックイン通過、セキュリティチェック通過等)が管理される。例えば、ゲート装置10が駅の改札に設置された装置であれば、上記特定された情報を用いて料金の精算処理等が行われる。
 記憶部304は、サーバ装置20の動作に必要な各種情報を記憶する。記憶部304には、利用者データベースが構築される。
 図10は、第1の実施形態に係る認証システムの動作の一例を示すシーケンス図である。なお、図10の動作に先立ち、システム利用者の登録は予め行われているものとする。
 ゲート装置10は、認証エリアに所在する認証対象者を検出する(ステップS01)。なお、ゲート装置10は、認証対象者を検出した際、認証処理が実行中であることを利用者が認識できるような対応をしてもよい。例えば、ゲート装置10は、認証対象者の顔画像をディスプレイ13、14に表示してもよい。あるいは、ゲート装置10は、認証エリアからゲート装置10の内部エリアに進入するように促すメッセージや記号(例えば、矢印等)をディスプレイ13、14に表示してもよい。
 ゲート装置10は、認証対象者(認証エリアに所在する利用者)の生体情報を取得し、生体情報を含む認証要求をサーバ装置20に送信する(ステップS02)。
 サーバ装置20は、認証要求に含まれる生体情報と、利用者データベースに登録された生体情報と、を用いた認証処理を実行する(ステップS11)。
 サーバ装置20は、認証結果(認証成功、認証失敗)をゲート装置10に送信する(ステップS12)。
 ゲート装置10は、サーバ装置20の認証処理と並行して認証対象者が自装置に進入したか否かを判定する(進入者の検出;ステップS03)。
 ゲート装置10は、ゲート17を開門するための条件(ゲート開門条件)が満たされているか否かを確認する(ステップS04)。具体的には、ゲート装置10は、認証成功、且つ、進入者と認証対象者が同一人物か否かを確認する。
 ゲート装置10は、ゲート開門条件が満たされていれば、ゲート17を開門する(ステップS05)。
 以上のように、第1の実施形態に係る認証システムは、認証エリアに到達した利用者の生体情報を取得し、当該取得された生体情報を用いた認証処理を実行する。また、認証処理と並行して、ゲート装置10は、自装置に進入する利用者を検出する。その際、ゲート装置10は、進入者の検出に「通過センサ」のような確実性の高い手段を用いるので、利用者の身長等に影響されない確実な検出(進入者の検出)が行われる。ゲート装置10は、認証に成功した利用者が進入したと判定した場合に、ゲート17を開く。その結果、第1の実施形態に係る認証システムでは、認証成功者がゲート装置10の内部に到達したタイミングでゲート17を開くことができ、認証されていない利用者の通過を防止すると共に、快適なウォークスルーを実現できる。
[第2の実施形態]
 続いて、第2の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
 第1の実施形態では、認証対象者がゲート装置10の内部に進入した場合にゲート17を開門する場合について説明した。しかし、当該対応では認証に成功していない第三者(認証失敗者、未認証者)が認証対象者と一緒にゲート17を通過できる余地がある。
 第2の実施形態では、認証対象者と一緒に、第三者がゲート17を通過することを防止する認証システムについて説明する。即ち、第2の実施形態では、認証成功者がゲート装置10を通過することに乗じて他の第三者もゲート装置10を通過する「共連れ」を防止することを説明する。
 第2の実施形態に係る認証システムの構成は第1の実施形態と同一とすることができるので図2に相当する説明を省略する。また、第2の実施形態に係るゲート装置10、サーバ装置20の処理構成も第1の実施形態と同一とすることができるので、その説明を省略する。以下、第1及び第2の実施形態における相違点を中心に説明する。
 第2の実施形態に係るゲート装置10の進入者判定部205は、ゲート内センサ16の検出信号に基づく検出結果が「内部に進入者あり」の場合、カメラ12を制御して進入者を撮像する。進入者判定部205は、取得した画像に2以上の顔画像が含まれている場合、「共連れ発生」と判断する。
 進入者判定部205は、共連れ発生を検出すると、その旨をゲート制御部206に通知する。
 ゲート制御部206は、共連れが発生している場合、ゲート17を開門しない。即ち、第2の実施形態に係るゲート開門条件は「認証成功、認証対象者と進入者が同一人物、及び共連れなし」となる。
 図11は、第2の実施形態に係るゲート装置10の動作の一例を示すフローチャートである。図7と図11に示すフローチャートにおいて同じ処理については同じ符号(ステップ)を付し重複する説明を省略する。
 進入者を検出すると(ステップS105、Yes分岐)、ゲート装置10は画像を解析することで共連れが発生しているか否かを判定する(ステップS110)。共連れが発生していれば(ステップS110、Yes分岐)、ゲート装置10は、エラー処理を実行する(ステップS109)。例えば、ゲート装置10は、共連れを検出した旨と共に、共連れ者は外部にでるようにメッセージを出力する。
 エラー処理の実行後、ゲート装置10は、改めて進入者の検出(ステップS105)、共連れ発生の検出(ステップS110)等の処理を行ってもよい。
 共連れが発生していなければ(ステップS110、No分岐)、ゲート装置10は、ステップS106以降の処理を実行する。
[第2の実施形態に係る変形例]
 上述のように、ゲート装置10は、共連れ発生を検出すると、所定のメッセージ(例えば、共連れ者は外部にでることを促すメッセージ)を出力するのが望ましい。さらに、ゲート装置10は、進入者判定部205が撮像した画像データの解析結果に応じて出力するメッセージを変更してもよい。
 具体的には、進入者判定部205は、ゲート内センサ16の検出信号に基づいて進入者を撮像する。進入者判定部205は、得られた画像データに2以上の顔画像が含まれるか否かを判定する。2以上の顔画像が含まれる場合、進入者判定部205は、当該画像データに認証対象者の顔画像が含まれるか否かを判定する。例えば、進入者判定部205は、認証要求部204から取得した特徴量と実質的に一致する特徴量を持つ顔画像が画像データに含まれるか否かを判定する。
 進入者判定部205は、判定結果をメッセージ出力部207に通知する。
 画像データに2以上の顔画像が含まれ、且つ、認証対象者の顔画像が含まれる場合は、認証対象者と共に第三者(共連れ者)がゲート装置10の内部に進入していることを示す。この場合、メッセージ出力部207は、共連れ者は外部に出ることを促すメッセージを出力する。例えば、メッセージ出力部207は、「後ろの人は下がってください」といったようなメッセージを出力する。
 画像データに2以上の顔画像が含まれ、且つ、認証対象者の顔画像が含まれない場合は、ゲート装置10への進入者(2以上の進入者)はゲート17を通過することはできない。このような場合、メッセージ出力部207は、2以上の進入者はゲート装置10の外部に出ることを促すメッセージを出力する。例えば、メッセージ出力部207は、「ゲート内の全ての人は下がってください」といったようなメッセージを出力する。
 このように、メッセージ出力部207は、画像データに認証対象者の顔画像が含まれるか否かに応じて、出力するメッセージを変更してもよい。即ち、ゲート装置10は、進入者を撮像して得られる画像データを解析し、その結果に応じて出力するメッセージを変更してもよい。
 以上のように、第2の実施形態に係る認証システムでは、ゲート装置10は、進入者を含む画像データを取得すると共に、取得された画像データに2以上の顔画像が含まれるか否かを判定する。ゲート装置10は、画像データに2以上の顔画像が含まれる場合に「共連れ発生」と判断する。即ち、ゲート装置10は、画像データに2以上の顔画像が含まれない場合に、認証対象者が通過できるようにゲート17を制御する。その結果、認証対象者と一緒に第三者がゲート17を通過することを防止できる。
 続いて、認証システムを構成する各装置のハードウェアについて説明する。図12は、ゲート装置10のハードウェア構成の一例を示す図である。なお、顔認証モジュール11、カメラ12等については既に説明を行っているので図12にはこれらの要素を図示していない。
 ゲート装置10は、プロセッサ311、メモリ312、入出力インターフェイス313及び通信インターフェイス314等を備える。上記プロセッサ311等の構成要素は内部バス等により接続され、相互に通信可能に構成されている。
 但し、図12に示す構成は、ゲート装置10のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。ゲート装置10は、図示しないハードウェアを含んでもよいし、必要に応じて入出力インターフェイス313を備えていなくともよい。また、ゲート装置10に含まれるプロセッサ311等の数も図12の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のプロセッサ311がゲート装置10に含まれていてもよい。
 プロセッサ311は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等のプログラマブルなデバイスである。あるいは、プロセッサ311は、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のデバイスであってもよい。プロセッサ311は、オペレーティングシステム(OS;Operating System)を含む各種プログラムを実行する。
 メモリ312は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等である。メモリ312は、OSプログラム、アプリケーションプログラム、各種データを格納する。
 入出力インターフェイス313は、図示しない表示装置や入力装置のインターフェイスである。表示装置は、ディスプレイ14とすることができる。入力装置は、ディスプレイ14と一体となったタッチパネルでもよい。
 通信インターフェイス314は、他の装置と通信を行う回路、モジュール等である。例えば、通信インターフェイス314は、NIC(Network Interface Card)等を備える。
 ゲート装置10の機能は、各種処理モジュールにより実現される。当該処理モジュールは、例えば、メモリ312に格納されたプログラムをプロセッサ311が実行することで実現される。また、当該プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント(non-transitory)なものとすることができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。また、上記プログラムは、ネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。
 なお、サーバ装置20もゲート装置10と同様に構成可能であり、その基本的なハードウェア構成はゲート装置10と相違する点はないので説明を省略する。
 ゲート装置10は、コンピュータを搭載し、当該コンピュータにプログラムを実行させることでゲート装置10の機能が実現できる。また、ゲート装置10は、当該プログラムによりゲート制御方法を実行する。
[変形例]
 なお、上記実施形態にて説明した認証システムの構成、動作等は例示であって、システムの構成等を限定する趣旨ではない。
 本願開示のゲート装置10の適用先は特に限定されない。例えば、本願開示のゲート装置10の適用先(設置場所)として「空港」が例示される。具体的には、空港にて行われる生体認証を用いた審査システムを担う装置の一部としてゲート装置10が用いられてもよい。当該審査システムでは、チェックイン時に本人確認(撮影顔画像とパスポートに記載された顔画像が一致するか否かの確認)が行われ、顔データ(顔画像または特徴量)、フライト情報及びパスポート情報が対応付けられて記憶される。本人確認が終了すると、生体認証にて審査を行うためのトークンが生成される。空港内の各種審査エリア(例えば、保安検査場)に本願開示のゲート装置10が設置され、ゲート装置10はチェックイン時に登録された顔画像と自装置にて撮像した顔画像を照合することで、利用者を認証する。
 上記実施形態では、ゲート装置10からサーバ装置20に顔画像から生成された特徴量に係る生体情報が送信される場合について説明した。しかし、ゲート装置10からサーバ装置20に「顔画像」そのものが生体情報として送信されてもよい。サーバ装置20は、取得した顔画像から特徴量を生成し、認証処理(1対N照合)を実行してもよい。なお、顔画像そのものがサーバ装置20に送信された場合であっても、ゲート装置10は、顔画像から生成された特徴量を用いて認証対象者と進入者の同一性を判定する。
 上記実施形態では、認証対象者と進入者の同一性に関する判定はゲート装置10にて実行されているが、当該判定はサーバ装置20にて実行されてもよい。この場合、ゲート装置10は、内部エリアへの進入者の生体情報を取得し、サーバ装置20に送信する。サーバ装置20は、認証要求に含まれる生体情報と上記進入者の生体情報を照合し、認証対象者と進入者の同一性を判定すればよい。
 上記実施形態では、ゲート内センサ16を用いて進入者の検出を行っているが、カメラ12から得られる画像を解析することで進入者の検出が行われてもよい。
 上記実施形態では、ゲート装置10が認証要求をサーバ装置20に送信し、サーバ装置20が当該要求を処理する、所謂、クライアントサーバシステムについて説明した。しかし、サーバ装置20にて実行される認証処理はゲート装置10にて実行されてもよい。即ち、サーバ装置20の一部又は全部の機能はゲート装置10にて実現されてもよい。
 上記実施形態では、カメラ12は単眼のカメラであることを前提としているが、カメラ12は、奥行方向を測定できるデプスカメラ(ステレオカメラ)であってもよい。この場合、ゲート装置10は、エリアセンサ15に代えてステレオカメラから得られる画像を用いて認証エリアの認証対象者を検出してもよい。具体的には、ゲート装置10は、ステレオカメラから得らえる2枚の画像を解析(視差を利用した解析)し、顔認証モジュール11を基準とした利用者(認証対象者)の位置を計算する。ゲート装置10は、当該計算された位置が予め定めた認証エリア内であれば、「認証対象者あり」と判断する。
 あるいは、ゲート装置10は、ステレオカメラを利用して複数の進入者(認証対象者、共連れ者)の位置関係を正確に把握してもよい。ゲート装置10は、進入者の位置に基づいて共連れ発生に伴うメッセージを変更してもよい。例えば、ゲート装置10は、認証対象者の後ろに共連れ者(認証失敗者、未認証者)が続いている場合には、「後ろの人はゲートから出てください」といったメッセージを出力する。対して、ゲート装置10は、共連れ者の後ろに認証対象者が続いている場合には、「前の人はゲートから出てください」といったメッセージを出力する。
 上記実施形態では、ゲート装置10への進入者を検出した際に得られた画像データに2以上の顔画像が含まれる場合には「共連れ発生」と判断される場合について説明した。しかし、共連れが発生していない場合(顔認証モジュール11の設置状況等により共連れが発生していない場合)でも、1枚の画像データに2以上の顔画像が含まれる可能性がある。ゲート装置10は、画像データに含まれる顔画像(顔領域)のサイズを利用し、共連れの誤判定を防止してもよい。例えば、ゲート装置10は、画像データに含まれる顔領域のサイズや目間の距離が所定値よりも小さい場合には、そのような顔領域を無視して共連れ発生の判断を行う。
 あるいは、顔認証モジュール11に設置されたカメラ12とは異なるカメラを用いて共連れ発生が検出されてもよい。即ち、共連れの誤判定が起きないような角度等に「共連れ検出用のカメラ」が設置され、ゲート装置10は当該カメラから得られる画像データを用いて共連れ発生の検出を行ってもよい。
 上記実施形態では、認証エリアに1人の利用者が存在する場合を前提としている。しかし、実際には、認証エリアに複数の利用者が存在する場合も考えられる。つまり、1枚の画像データに複数の認証対象者が写ることも想定される。この場合、ゲート装置10は、複数の認証対象者それぞれについて認証要求をサーバ装置20に送信してもよいし、複数の認証対象者に関する1つの認証要求をサーバ装置20に送信してもよい。前者の場合、1台のゲート装置10から送信される認証要求を区別するため、認証要求を区別するID(認証ID)を認証要求に含めるのが望ましい(図13参照)。後者の場合、1つの認証要求に含まれる各特徴量(生体情報)を区別するため、認証対象者のID(認証対象者ID)と対応する特徴量の組を認証要求に含めるのが望ましい(図14)。サーバ装置20は、認証IDや認証対象者IDを用いて認証結果(認証成功、認証失敗)をゲート装置10に通知する。
 複数の認証対象者についての認証を同時に(並行して)サーバ装置20に要求した場合には、ゲート装置10は、共連れ判定の基準を変更するのが望ましい。例えば、2人の認証対象者について認証要求をサーバ装置20に送信した場合、ゲート装置10は、進入者が2人であって当該2人の進入者が共に認証対象者であれば、ゲート17を開門する。この場合、ゲート装置10は、画像データに3以上の顔画像が含まれる場合に「共連れ発生」と判断してもよい。
 ゲート装置10は、取得する画像(顔画像;生体情報)の目的に応じて調光用のLEDの制御を変更してもよい。例えば、ゲート装置10は、認証エリアの認証対象者を撮像する場合と自装置への進入者を撮像する場合で光度を変更してもよい。
 複数のゲート装置10が連動、連携して動作してもよい。具体的には、サーバ装置20は、一のゲート装置10から取得した認証要求に対する応答を他のゲート装置10にも送信してもよい。例えば、図2の例では、ゲート装置10-1から取得した認証要求に対する認証結果がゲート装置10-1~10-3のそれぞれに送信されてもよい。この場合、ゲート装置10-1にて検出された認証対象者がゲート装置10-2に向かったとしても(ゲート装置10-2に進入しても)、当該認証対象者はゲート装置10-2を通過することができる。なお、この場合、ゲート装置10-1が生成した認証対象者の生体情報は、ゲート装置10-1から他のゲート装置10-2、10-3に送信される。あるいは、サーバ装置20から認証対象者の生体情報が他のゲート装置10-2、10-3に送信されてもよい。
 ゲート装置10とサーバ装置20の間のデータ送受信の形態は特に限定されないが、これら装置間で送受信されるデータは暗号化されていてもよい。顔画像や当該顔画像から算出される特徴量は個人情報であり当該個人情報を適切に保護するためには、暗号化されたデータが送受信されることが望ましい。
 ゲート装置10は、例えば、既存の施設の限られたスペースに設置することも想定される。この場合、ゲート装置10を通過する人の進行方向におけるゲート装置10の長さは、一般的な顔認証ゲートの長さである2~3メートルに比べて短い約1.5メートルとすることができ、ゲート17までの距離を例えば96センチメートル(成人男性の歩幅の1歩半に相当)とすることができる。ゲート装置10の長さを約1.5メートルとした場合、進行方向における認証エリアの長さは、約30センチメートルから60センチメートルとするのが好ましい。
 上記説明で用いた流れ図(フローチャート、シーケンス図)では、複数の工程(処理)が順番に記載されているが、実施形態で実行される工程の実行順序は、その記載の順番に制限されない。実施形態では、例えば各処理を並行して実行する等、図示される工程の順番を内容的に支障のない範囲で変更することができる。
 上記の実施形態は本願開示の理解を容易にするために詳細に説明したものであり、上記説明したすべての構成が必要であることを意図したものではない。また、複数の実施形態について説明した場合には、各実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。例えば、実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることや、実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、実施形態の構成の一部について他の構成の追加、削除、置換が可能である。
 上記の説明により、本発明の産業上の利用可能性は明らかであるが、本発明は、空港や駅等に設置される認証システムなどに好適に適用可能である。
 上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
[付記1]
 認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する、取得部と、
 前記取得された生体情報を含む認証要求をサーバ装置に送信する、認証要求部と、
 自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定する、判定部と、
 前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する、ゲート制御部と、
 を備える、ゲート装置。
[付記2]
 前記判定部は、前記進入者の生体情報を取得し、前記進入者の生体情報と前記認証対象者の生体情報を用いた1対1照合により、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定する、付記1に記載のゲート装置。
[付記3]
 前記判定部は、前記進入者を含む画像データを取得すると共に、前記取得された画像データに2以上の顔画像が含まれるか否かを判定し、
 前記ゲート制御部は、前記画像データに2以上の顔画像が含まれない場合に、前記認証対象者が通過できるように前記ゲートを制御する、付記1又は2に記載のゲート装置。
[付記4]
 前記画像データに2以上の顔画像が含まれる場合には所定のメッセージを出力する、出力部をさらに備える、付記3に記載のゲート装置。
[付記5]
 前記出力部は、前記画像データに前記認証対象者の顔画像が含まれるか否かに応じて、前記出力される所定のメッセージを変更する、付記4に記載のゲート装置。
[付記6]
 前記取得部は、前記認証対象者の顔画像を取得し、
 前記認証要求部は、前記認証対象者の顔画像から生成された特徴量を含む前記認証要求を前記サーバ装置に送信する、付記1乃至5のいずれか一に記載のゲート装置。
[付記7]
 前記判定部は、光を用いた通過センサからの検出信号に基づき前記進入者を検出する、付記1乃至6のいずれか一に記載のゲート装置。
[付記8]
 前記認証エリアの前記認証対象者を検出する、検出部をさらに備える、付記1乃至7のいずれか一に記載のゲート装置。
[付記9]
 前記検出部は、赤外線を利用した人感センサからの検出信号に基づき前記認証対象者を検出する、付記8に記載のゲート装置。
[付記10]
 複数のシステム利用者それぞれの生体情報を記憶し、前記複数の生体情報を利用した認証処理を実行する、サーバ装置と、
 前記サーバ装置と接続されたゲート装置と、
 を含み、
 前記ゲート装置は、
 認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する、取得部と、
 前記取得された生体情報を含む認証要求を前記サーバ装置に送信する、認証要求部と、
 自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定する、判定部と、
 前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する、ゲート制御部と、
 を備える、認証システム。
[付記11]
 ゲート装置において、
 認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得し、
 前記取得された生体情報を含む認証要求をサーバ装置に送信し、
 自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定し、
 前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する、ゲート制御方法。
[付記12]
 ゲート装置に搭載されたコンピュータに、
 認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する処理と、
 前記取得された生体情報を含む認証要求をサーバ装置に送信する処理と、
 自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定する処理と、
 前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する処理と、
 を実行させるためのプログラムを記憶する、コンピュータ読取可能な記憶媒体。
 なお、引用した上記の先行技術文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は例示にすぎないということ、及び、本発明のスコープ及び精神から逸脱することなく様々な変形が可能であるということは、当業者に理解されるであろう。即ち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得る各種変形、修正を含むことは勿論である。
10、10-1~10-3、100 ゲート装置
11 顔認証モジュール
12 カメラ
13 ディスプレイ
14 ディスプレイ
15 エリアセンサ
16 ゲート内センサ
17 ゲート
20 サーバ装置
101 取得部
102、204 認証要求部
103 判定部
104、206 ゲート制御部
201、301 通信制御部
202 認証対象者検出部
203 生体情報取得部
205 進入者判定部
207 メッセージ出力部
208、304 記憶部
302 利用者登録部
303 認証部
311 プロセッサ
312 メモリ
313 入出力インターフェイス
314 通信インターフェイス

Claims (12)

  1.  認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する、取得部と、
     前記取得された生体情報を含む認証要求をサーバ装置に送信する、認証要求部と、
     自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定する、判定部と、
     前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する、ゲート制御部と、
     を備える、ゲート装置。
  2.  前記判定部は、前記進入者の生体情報を取得し、前記進入者の生体情報と前記認証対象者の生体情報を用いた1対1照合により、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定する、請求項1に記載のゲート装置。
  3.  前記判定部は、前記進入者を含む画像データを取得すると共に、前記取得された画像データに2以上の顔画像が含まれるか否かを判定し、
     前記ゲート制御部は、前記画像データに2以上の顔画像が含まれない場合に、前記認証対象者が通過できるように前記ゲートを制御する、請求項1又は2に記載のゲート装置。
  4.  前記画像データに2以上の顔画像が含まれる場合には所定のメッセージを出力する、出力部をさらに備える、請求項3に記載のゲート装置。
  5.  前記出力部は、前記画像データに前記認証対象者の顔画像が含まれるか否かに応じて、前記出力される所定のメッセージを変更する、請求項4に記載のゲート装置。
  6.  前記取得部は、前記認証対象者の顔画像を取得し、
     前記認証要求部は、前記認証対象者の顔画像から生成された特徴量を含む前記認証要求を前記サーバ装置に送信する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のゲート装置。
  7.  前記判定部は、光を用いた通過センサからの検出信号に基づき前記進入者を検出する、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のゲート装置。
  8.  前記認証エリアの前記認証対象者を検出する、検出部をさらに備える、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のゲート装置。
  9.  前記検出部は、赤外線を利用した人感センサからの検出信号に基づき前記認証対象者を検出する、請求項8に記載のゲート装置。
  10.  複数のシステム利用者それぞれの生体情報を記憶し、前記複数の生体情報を利用した認証処理を実行する、サーバ装置と、
     前記サーバ装置と接続されたゲート装置と、
     を含み、
     前記ゲート装置は、
     認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する、取得部と、
     前記取得された生体情報を含む認証要求を前記サーバ装置に送信する、認証要求部と、
     自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定する、判定部と、
     前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する、ゲート制御部と、
     を備える、認証システム。
  11.  ゲート装置において、
     認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得し、
     前記取得された生体情報を含む認証要求をサーバ装置に送信し、
     自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定し、
     前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する、ゲート制御方法。
  12.  ゲート装置に搭載されたコンピュータに、
     認証エリアに存在する認証対象者の生体情報を取得する処理と、
     前記取得された生体情報を含む認証要求をサーバ装置に送信する処理と、
     自装置への進入者を検出するためのセンサを用いて前記進入者を検出すると共に、前記進入者と前記認証対象者が同一人物か否かを判定する処理と、
     前記サーバ装置による認証が成功し、且つ、前記進入者と前記認証対象者が同一人物である場合に、前記認証対象者が通過できるようにゲートを制御する処理と、
     を実行させるためのプログラムを記憶する、コンピュータ読取可能な記憶媒体。
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