JP2004112172A

JP2004112172A - 遠隔認証システムおよび遠隔制御システム

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Publication number: JP2004112172A
Application number: JP2002269972A
Authority: JP
Inventors: Kinya Nagako; 長子　欣彌; Yusuke Kaneda; 兼田　祐輔
Original assignee: Bionics Co Ltd
Current assignee: Bionics Co Ltd
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】血管画像によって確実に認証を行うことができる遠隔認証システムおよび遠隔制御システムを提供すること。
【解決手段】遠隔制御システムは、通信網１６、１７を介してデータ通信が可能な携帯電話機１２、指の血管画像を撮影し、送信する手段を備えた端末装置１１、血管画像データを受信して登録画像との照合を行うことによって認証を行うデータセンタ１０、データセンタから受信した認証情報に基づいて端末装置からの制御の可否を判断する手段を備えた被制御装置である介護ロボット１３とを備える。本発明によれば、血管画像により確実な認証ができ、セキュリティの高い遠隔制御ができる。また、端末側のハードウェア構成を最小限必要なものに限定することにより小型化でき、携帯が可能である。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遠隔認証システムおよび遠隔制御システムに関し、特に、血管画像によって認証を行うことができる遠隔認証システムおよび遠隔制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、生体認証方法の１つとして、手の血管の画像によって認証を行う方式が提案されている。例えば特表平０８−５０８４１９号公報には、手の甲の静脈パターン画像を取り込んで個体の認証を行う装置が記載されている。その他、関連する公知文献として下記のものがある。特開平０７−０２１３７３、特開平１１−２０３４５２、特開平１０−１２７６０９、特開平０７−１７１１３７、特開平１１−１９７１３５、特開平１１−０１５９４８、特開平１１−１０２４３１、特開平１１−３４７０１５、特開２０００−００５１４８
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の方式においては、鮮明な血管の画像が得られない、装置が小型化できず、携帯ができない、あるいは本人以外の者が認証を得てしまう恐れがあるという問題点があった。
本発明の目的は、前記のような従来技術の問題点を解決し、血管画像によって確実に認証を行うことができる遠隔認証システムおよびこの認証システムを利用した遠隔制御システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の遠隔認証システムは、通信網と接続し、データあるいは制御情報の通信が可能な携帯通信手段および血管画像を撮影し、前記携帯通信手段を介してデータセンタ装置へ送信する認証用撮影手段を備えた端末装置と、通信網を介して前記端末装置と接続され、端末装置から送信される血管画像データを受信して登録画像との照合を行うことによって認証を行い、認証情報を出力するデータセンタ装置とを備えたことを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の遠隔制御システムは、上記遠隔認証システムに、更に通信網を介して前記端末装置および前記データセンタ装置と接続可能であり、前記データセンタ装置から受信した認証情報に基づいて前記端末装置からの制御の可否を判断する制御許可手段を備えた被制御装置とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、血管画像による認証を行うので確実な認証ができ、また、認証機能を端末とセンターに分離し、端末側のハードウェア構成を最小限必要なものに限定することにより、小型化が可能であり、認証用端末装置も携帯可能である。更に、認証結果を使用してセキュリティの高い遠隔制御ができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の遠隔制御システムの構成を示すブロック図である。認証用端末装置１１は例えば指の血管画像を撮影する手段を備え、また携帯電話機、ＰＨＳ、無線ＬＡＮ等の携帯通信装置１２を使用して移動体ネットワーク１７に接続可能である。移動体ネットワーク１７は、例えばインターネット１６等の通信網と接続されており、インターネット１６にはデータセンタ１０および被制御装置の一例である介護ロボット１３も接続されている。なお、介護ロボット１３は移動体ネットワーク１７に接続されていてもよい。
【０００８】
データセンタ１０は、公知のＷｅｂサーバ等により構成され、詳細は後述するが、認証用端末装置１１から指の血管画像を受信し、予め登録されている画像と照合することによって本人認証を行う。介護ロボット１３はデータセンタ１０からの認証結果および認証用端末装置１１からの制御要求信号に基づき後述する動作を行う。
【０００９】
図２は、被制御装置の一例である介護ロボット装置１３の構成を示すブロック図である。通信サーバ２０は、インターネット１６あるいは移動体ネットワーク１７との通信を行うと共に、後述するロボットの遠隔制御処理も実行する。ロボットコントローラ２１および介護ロボット本体２２としては公知の任意の装置も利用可能であり、後述する介護ロボットに関する処理は通信サーバ２０によって実行される。
【００１０】
図３は、本発明の認証用端末装置１１の構成を示すブロック図である。１チップコンピュータ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ４１、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート、クロック回路、割り込み回路等を内蔵した市販されている１チップコンピュータである。ＣＣＤカメラインターフェイス回路３３は、ＣＣＤ赤外線カメラユニット３１から出力されるデジタル画像情報（多値輝度データ）をコンピュータ３０に取り込む。ＣＣＤカメラ３１およびレンズ３２は赤外線の領域において感度を有するものであれば、市販されている通常のものを使用可能である。
【００１１】
パラレルＩ／Ｏポート３４はスタートスイッチ３６の状態を読み込むと共に、表示用ＬＥＤ３５、赤外線照明用ＬＥＤ３７のオン／オフを制御する。シリアル通信回路３８は、例えば携帯電話機を使用してデータ通信を行う場合に携帯電話機１２と通信を行うためのシリアル通信インターフェイス回路である。電源回路３９は内蔵する電池４０から電力を入力して所望の電圧の電源を端末内の回路に供給する。
【００１２】
図４は、本発明の認証用端末装置１１の構成を示す斜視図である。端末装置１１は本体１１と蓋４５に分かれており、蓋４５にはスタートスイッチ３６および表示用ＬＥＤ３５が配置されている。また、端末の側面には指を挿入する孔４６が設けられており、蓋４５内の孔４６の上部には照明用赤外線ＬＥＤが配置され、本体１１の孔４６の下部にはＣＣＤ赤外線カメラ３１が配置されている。
【００１３】
反射光による撮影では手の表面近くにある静脈しか撮影することができないが、本発明においては、図示するように赤外線の透過光により画像を入力することにより、手の内部の動脈パターンまで鮮明に撮影をすることができる。また、赤外線は骨を透過するので、骨は写らない。
【００１４】
図５は、本発明の遠隔制御システムにおける端末およびデータセンターの制御プログラムの内容を示すフローチャートである。まず、端末側の処理について説明する。Ｓ１０においては、使用者が携帯電話機１２を操作してデータセンタ１０に発呼する。Ｓ１１においては、センターからの信号を受信することによって接続が完了したことが確認できるまで待つ。そして接続が完了した場合には携帯電話機の画面にその旨を表示する。
【００１５】
Ｓ１２においては、認証用端末装置１１のスタートスイッチが押下されるまで待つ。ここで、使用者は認証用端末装置１１の孔４６に認証すべき指を挿入して、スタートスイッチ３６を押下する。Ｓ１３においては、照明用の赤外線ＬＥＤを駆動し、Ｓ１４においては、ＣＣＤカメラ３１から指の赤外線画像データを取り込み、Ｓ１５においては赤外線ＬＥＤをオフにする。
Ｓ１６においては、取り込んだ画像データを公知の方式で圧縮してデータセンターへ送信する。Ｓ１７においては、データセンターから認証が完了したことを示す信号が受信されるまで待ち、図６のＳ３１に移行する。なお、認証が失敗した場合にはＳ１２に戻って認証をやり直すようにしてもよい。
【００１６】
次に、データセンター側の処理について説明する。Ｓ２０においては、端末からの着信を待ち、Ｓ２１においては、通信網の発信者番号通知機能を利用して携帯電話機１２の発信電話番号を取得する。なお、網に通知機能がない場合には端末から自動あるいは手動でＩＤを送信させる。Ｓ２２においては、取得した電話番号（ＩＤ）が予め登録されている電話番号リスト中に存在するか否かによって登録有りか否かが判定され、判定結果が肯定の場合にはＳ２３に移行する。
【００１７】
Ｓ２３においては、端末に対して画像データの送信を要求するデータを送信する。Ｓ２４においては、端末から送信された画像データの受信が完了するまで待つ。Ｓ２５においては、圧縮されている画像データを伸張処理し、Ｓ２６においては、画像データに対して濃淡変化を強調するための２次元フィルタ処理を行う。
【００１８】
Ｓ２７においては、細かいノイズを取り除くためのノイズ除去フィルタ処理を行い、Ｓ２８においては、登録画像との相関値を算出して、本人か否かを判定する。この際、一方の画像の位置をずらして複数の相関値を算出し、相関値の最大値を採用する。この処理により、例えば位置が２ｍｍ程度ずれていても正しく認識することができる。
【００１９】
Ｓ２９においては、前記相関値が所定の値以上であるか否かによって認証ＯＫか否かが判定され、判定結果がＯＫである場合にはＳ３０に移行して、端末へは認証完了情報を、介護ロボットには制御許可情報を送信して接続を切断する。この制御許可情報にはＩＤである電話番号情報、認証した時刻情報等が含まれている。データセンターの処理はこれで終了する。
【００２０】
図６は、本発明の遠隔制御システムにおける端末および被制御装置である介護ロボットの制御プログラムの内容を示すフローチャートである。まず、端末側の処理から説明する。Ｓ３１においては、移動体ネットワークを介してインターネットに介護ロボットへの接続切り替えを要求する。あるいは、使用者が一旦接続を切断し、手動で介護ロボットへの接続を行う。Ｓ３２においては、介護ロボットへの接続が完了するまで待つ。
【００２１】
Ｓ３３においては、ＩＤである電話番号を送出する。なお、移動体ネットワークの発信番号通知機能を利用して介護ロボット側において発信番号が取得できる場合にはこれを利用する。Ｓ３４においては、介護ロボットから制御許可信号を受信することによって制御可能であることが判明するまで待つ。
【００２２】
Ｓ３５においては、使用者が携帯電話機１２を使用して制御信号を送出し、介護ロボットからの応答表示を確認する。Ｓ３６においては、使用者が終了操作を行ったことを検出したか否かによって終了か否かを判定し、結果が否定の場合にはＳ３５に戻るが、肯定の場合にはＳ３７に移行して介護ロボットに対して終了を通知して接続を切断し、処理を終了する。
【００２３】
次に、介護ロボット側の処理を説明する。Ｓ４０においては着信があるまで待つ。Ｓ４１においては、接続相手がデータセンターであるか否（即ち、端末）かが判定され、センターである場合にはＳ４２に移行するが、端末の場合にはＳ４３に移行する。Ｓ４２においては、ＩＤである電話番号情報、認証した時刻情報等が含まれている認証許可データをセンターから受信して保存し、処理を終了する。
【００２４】
Ｓ４３においては、端末からＩＤである電話番号を受信する。なお、移動体ネットワークの発信番号通知機能を利用して介護ロボット側において発信番号が取得できる場合にはこれを利用する。
Ｓ４４においては、受信されたＩＤ（電話番号）の端末からの制御が許可されているか否かが判定される。この判定は、例えばＩＤの受信時刻から所定の時間（例えば５分）以内にデータセンターから当該ＩＤについて許可データが受信されているか否かによって行われる。そして、判定結果が肯定の場合にはＳ４５に移行して制御許可信号を送出する。
【００２５】
Ｓ４６においては、端末から制御信号が受信されるまで待つ。Ｓ４７においては、受信した制御信号に基づき、介護ロボットを制御し、端末に応答（制御結果）を送信する。Ｓ４８においては、端末からの指示が制御の終了であるか否か、あるいは接続が切断されたか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはＳ４６に戻るが、肯定の場合にはＳ４９に移行する。Ｓ４９においては、接続を切断し、該当する許可情報をクリアして処理を終了する。
【００２６】
図７は、本発明のデータセンターにおける登録処理の内容を示すフローチャートである。血管画像の登録処理はデータセンターにおいて行う例を示すが、認証用端末装置を利用して遠隔登録できるようにすることも可能である。データセンターのサーバには認証用端末装置が接続されており、当初は例えば遠隔制御管理者１名の認証用データのみが登録されている。そして、当該管理者が遠隔制御を許可する者と共に以下に示す登録処理を行う。
【００２７】
Ｓ５０においては、まず管理者の認証処理が行われる。管理者の認定処理は、ＩＤが予め定められたものである他は図５のＳ２６からＳ２８までの処理と同一である。Ｓ５１においては、管理者の認証がＯＫか否かが判定され、結果が否定の場合には処理を終了するが、肯定の場合にはＳ５２に移行する。
【００２８】
Ｓ５２においては、新規登録するＩＤ（電話番号）を入力する。Ｓ５３においては、新規登録者の認証用血管画像データを２回入力する。Ｓ５４においては、２回入力された血管画像の相関値を計算し、所定値以上であるか否かによって一致しているか否かを判定し、不一致の場合にはＳ５３に戻って入力処理をやり直す。Ｓ５５においては、認証用の血管画像データをＩＤ番号と関連付けて記憶／保存する。
【００２９】
以上、本発明の実施例を開示したが、本発明には下記のような変形例も考えられる。実施例においては、照合用には血管画像データを使用する例を開示したが、例えば、指紋、声紋、筆跡、眼底血管パターン、瞳の虹彩パターンなどその他の認証用データを認証用あるいは生体確認用に併用してもよい。
【００３０】
実施例に、更に生体であることを確認する手段を付加してもよい。生体確認方法としては直流あるいは交流におけるインピーダンス、温度、血液（赤血球）の流れ（動き）等を測定／検出する方法が考えられる。
実施例においては、透過光により画像を撮影する例を開示したが、反射光によって撮影を行ってもある程度の血管パターンの撮影は可能である。
【００３１】
実施例においては、ＣＣＤカメラおよび照明用ＬＥＤ等からなる認識機構を縦に配置する例を開示したが、認識機構を横向きに配置し、指を垂直面に押し付けるように構成してもよい。このような構造とすることにより、認識窓にゴミ等が付着し難くなる。
【００３２】
実施例においては、携帯通信手段として携帯電話機を使用する例を開示したが、通信手段としては、例えばインターネットに無線あるいは有線回線を介して接続可能なパソコンやＰＤＡを使用してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、血管画像による認証を行うので確実な認証ができ、また、認証機能を端末とセンターに分離し、端末側のハードウェア構成を最小限必要なものに限定することにより、小型化が可能であり、認証用端末装置を携帯可能であるという効果がある。また、認証結果を使用してセキュリティの高い遠隔制御ができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遠隔制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】介護ロボット装置１３の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の認証用端末装置１１の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の認証用端末装置１１の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の遠隔制御システムにおける端末およびデータセンターの制御プログラムの内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の遠隔制御システムにおける端末および被制御装置である介護ロボットの制御プログラムの内容を示すフローチャートである。
【図７】本発明の登録処理の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…データセンタ、１１…認証用端末装置、１２、１４…携帯電話機、１３…介護ロボット、１６…インターネット、１７…移動体ネットワーク、２０…通信サーバ、２１…ロボットコントローラ、２２…介護ロボット

Claims

通信網と接続し、データあるいは制御情報の通信が可能な携帯通信手段および血管画像を撮影し、前記携帯通信手段を介してデータセンタ装置へ送信する認証用撮影手段を備えた端末装置と、
通信網を介して前記端末装置と接続され、端末装置から送信される血管画像データを受信して登録画像との照合を行うことによって認証を行い、認証情報を出力するデータセンタ装置と、
を備えたことを特徴とする遠隔認証システム。
前記認証用撮影手段は、
認識すべき指の位置決め手段と、
認識すべき指に赤外線を照射する赤外線発光手段と、
前記指に対して前記赤外線発光手段と反対側に配置された赤外線画像撮影手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の遠隔認証システム。
通信網と接続し、データあるいは制御情報の通信が可能な携帯通信手段および血管画像を撮影し、前記携帯通信手段を介してデータセンタ装置へ送信する認証用撮影手段を備えた端末装置と、
通信網を介して前記端末装置と接続され、端末装置から送信される血管画像データを受信して登録画像との照合を行うことによって認証を行い、認証情報を被制御装置へ送信するデータセンタ装置と、
通信網を介して前記端末装置および前記データセンタ装置と接続可能であり、前記データセンタ装置から受信した認証情報に基づいて前記端末装置からの制御の可否を判断する制御許可手段を備えた被制御装置と
を備えたことを特徴とする遠隔制御システム。
前記制御許可手段は、前記データセンタ装置から特定の端末装置に関する制御許可情報を受信してから所定の時間内に当該端末装置から遠隔制御の要求を受信した場合にのみ制御を許可することを特徴とする請求項３に記載の遠隔制御システム。