JP2006309490A - 生体認証システム - Google Patents

Abstract

【課題】 認証により高い安全性を確保しつつ、認証のために人の流れを滞らせることがないようにする。
【解決手段】
エリア１に入場する際に通過する通用門２に設置された端末５のカメラで入場しようとした者の顔を撮影する。撮影した顔を登録者の顔と照合し、一致したらその者を認証する。この際、認証の成否は記録するが、認証に失敗した者の入場は必ずしも制限しない。エリア１に入場した者が建屋３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに入場しようとしたときは、入口に設置された端末６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄのカメラで再び顔を撮影する。このとき通用門２を通過する際に記録された認証成否の情報を参照し、前回の認証が失敗していた場合に前回の認証が成功していた場合よりも厳しい条件で判定が行われるように、照合方法を選択する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入門管理などに利用される生体認証システムに関する。詳しくは、認証手続のために人の流れや作業が滞ることが好ましくない環境での利用に適した生体認証システムに関する。

入力された情報を予め登録されている情報と照合することによって個人認証を行い、登録者のみがサービス、情報、施設などを利用できるようにしたシステムが、数多く知られている。また、認証ポイントが多段階に設置されたシステムも提案されている。例えば、特許文献１には、集合住宅の共用出入口と各部屋の出入口とで、それぞれ認証を行うシステムが開示されている。このシステムによれば、集合住宅の住人もしくは訪問者は、共用出入口と部屋出入口の二箇所で認証を受けて、はじめて部屋に入ることができる。このため、共用出入口でのみ認証を受けるシステムや、部屋出入口でのみ認証を受けるシステムに比べ、安全性が高い。
特開２００２−３５２２９１号公報

共用出入口と個別出入口とで多段階に認証を行う方式は、集合住宅の入場管理に限らず、例えば研究所や工場の入場あるいは勤怠管理にも適用可能である。しかし、研究所や工場の通用門や玄関は、集合住宅の共用出入口と異なり、所定時間帯、すなわち始業時間の直前に人の流れが集中する。このため、通用門で時間がかかる認証手続を要求すると行列ができてしまい、始業に差し支えるおそれがある。

通用門で認証手続を要求しなければ、そのような問題は発生しないが、入場時に全くチェックを行わないということは、安全面で好ましくない。

本発明は、認証により高い安全性を確保し、且つ、認証のために人の流れや作業を滞らせることがないシステムを提供することを目的とする。

本発明の認証システムは、１人以上の登録者の生体情報を記憶し得る登録情報記憶媒体と、第１認証手段および第２認証手段の少なくとも２種類の認証手段を備える。

第１認証手段は、所定の関門に設置された第１の生体情報取得装置により被照合者から採取された生体情報を、登録情報記憶媒体に記憶された登録者の生体情報のうち少なくとも一の生体情報と照合し、いずれかの生体情報と一致したときに被照合者を認証する手段である。また、第１認証手段は、認証の成否を示す情報を所定の記憶媒体に記憶せしめる機能を備える。

第２認証手段は、第２の生体情報取得装置により前記関門を通過した被照合者から採取された生体情報を、登録情報記憶媒体に記憶された登録者の生体情報のうち少なくとも一の生体情報と照合し、いずれかの生体情報と一致したときに被照合者を認証する手段である。

そして、第２認証手段は、前記所定の記憶媒体内の情報を参照することにより、被照合者が第１認証手段により認証された被照合者であるか否かを判定し、第１認証手段により認証されなかった被照合者を対象として照合を行うときの照合精度が、第１認証手段により認証された被照合者を対象として照合を行うときの照合精度よりも高くなるように照合方法を設定して前記照合を行う。

本発明の一実施形態では、登録情報記憶媒体は、登録者１人分の生体情報を記憶し得る可搬型記憶媒体である。可搬型記憶媒体としては、ＩＣカードや無線タグが考えられる。

可搬型記憶媒体に個々の登録者の生体情報を記憶する場合には、第１認証手段は前記第１の生体情報取得装置の設置場所付近に、第２認証手段は前記第２の生体情報取得装置の設置場所付近に設置する。これらの装置は、可搬型記憶媒体から生体情報を読み取って、生体情報取得装置により被照合者から採取された生体情報と照合し、一致したときに被照合者を認証する。なお、この形態では、可搬型記憶媒体に認証の成否を示す情報を記憶せしめるとよい。

また、本発明の他の実施形態では、登録情報記憶媒体は、複数の登録者の生体情報を該登録者のＩＤ情報と対応付けて記憶し得る大容量記憶媒体である。また、第１認証手段および第２認証手段は、入力されたＩＤ情報と対応付けられて記憶されている生体情報を前記大容量記憶媒体から読み出して、第１の生体情報取得装置により被照合者から採取された生体情報と照合し、一致したときに前記被照合者を認証する手段である。この形態では、第１認証手段および第２認証手段の設置場所は、生体情報取得装置の設置場所と同じでも異なっていてもよい。なお、この形態では、登録情報が記憶されている大容量記憶媒体に、認証の成否を示す情報を、登録者のＩＤ情報と対応付けて記憶せしめるとよい。

また、本発明のさらに他の実施形態では、登録情報記憶媒体は、複数の登録者の生体情報を記憶し得る大容量記憶媒体である。登録情報はＩＤ情報と対応付けられていてもよいが、ＩＤ情報との対応付けは必須ではない。また、第１認証手段および第２認証手段は、生体情報取得装置により被照合者から採取された生体情報を、大容量記憶媒体に記憶された複数の登録者の生体情報と順次照合し、いずれかの生体情報と一致したときに前記被照合者を認証する。この形態では、認証の成否を示す情報として、第１の生体情報取得装置により被照合者から採取された生体情報のうち、第１認証手段により認証されなかった被照合者の生体情報を記憶してもよい。このような生体情報は、登録情報が記憶されている大容量記憶媒体に記憶せしめてもよいし、他の記憶媒体に記憶せしめてもよい。

本発明のシステムは、所定の関門は認証の成否に関わらず通行を許可し、関門通過後に再び認証が必要になったときに、前回認証に失敗した者に対し認証に成功した者よりも厳しい判定を行なうので、認証手続のために行列ができてしまうことを回避しつつ、高い安全を確保することができる。

以下、生体認証により多段階に入場を制限するシステムを例示しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、入場管理を行うエリアと認証端末の配置例を示す図である。図に示すように、エリア１には通用門２と、複数の建屋３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄがあり、エリア１と建屋３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄには予め登録された登録者のみ入場が許可されている。

通用門２には認証端末５が設置されている。エリア１に入場しようとする者は、通用門２を通過する際、認証端末５に対し所定の操作を行うことにより、認証を受ける。但し、通用門２には入場を物理的に制限するゲートなどは配置されていない。このため、認証端末５の操作を行った結果認証を受けられなかったとしても、警備員が引き止めるなどしない限り、入場は制限されない。

一方、建屋３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄの入口には、それぞれ、通常は施錠されたドア４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄと、認証端末６ａ、６ｂ、６ｃおよび６ｄが設置されている。各建屋に入場しようとする者は、認証端末６ａ、６ｂ、６ｃあるいは６ｄに対し所定の操作を行うことにより、認証を受ける。認証を受けられた場合には、ドア４ａ、４ｂ、４ｃあるいは４ｄが開錠される。認証に失敗した場合には、ドアは開錠されないので、その者は建屋に入場することはできない。

図２は、上記入場管理を実現する入場管理システムの一構成例を示す図である。この入場管理システム１００は、本発明の生体認証システムの第１実施形態に相当する。入場管理システム１００は、図１に示した認証端末５、６ａ、６ｂ、６ｃおよび６ｄと、各登録者に配布されるＩＣカード７により構成される。認証端末５、６ａ、６ｂ、６ｃおよび６ｄは、いずれもＩＣカード７に記憶されている情報の読取りおよび書込み機能を備えており、ＩＣカード７を介して情報を交換することができる。本実施形態では、ＩＣカード７として非接触型ＩＣカードを用いるが、接触型ＩＣカードや無線タグでも同様のシステムを構築することができる。

図３は、認証端末５の概略構成を示す図である。認証端末５は、壁などの垂直面に設置可能な箱型の装置であり、ＣＣＤカメラ８と、カードリーダ／ライタ９と、小型液晶ディスプレイ１０と、スピーカ１１を備えている。

また、認証端末５は、内部に、ＣＰＵとメモリを備えた制御基板もしくは半導体装置などからなる制御部を備えている。制御部のメモリには認証プログラムが記憶されており、ＣＣＤカメラ８による撮影、カードリーダ／ライタ９による情報の読み書き、小型液晶ディスプレイ１０やスピーカ１１への出力は、この認証プログラムにより制御される。

ＣＣＤカメラ８は、認証を受けようとする者の顔を撮影し、顔画像データを取得する。認証精度の観点からは、ＣＣＤカメラ８は３５万画素以上の解像度を有することが好ましい。また、認証を受けようとする者の身長に合わせて、向きを変更できるカメラであれば、なお好ましい。

カードリーダ／ライタ９は、ＩＣカード７に対して電波を発信するアンテナ、その電波に応じてＩＣカード７が発信した情報を読み取って認証端末内のメモリに記憶する読取制御部、および認証端末内のメモリに記憶されている情報をＩＣカード７に転送する書込制御部からなる。

小型液晶ディスプレイ１０は、認証を受けようとする者に対するメッセージを出力するためのものである。小型液晶ディスプレイ１０は、文字のみ表示可能なディスプレイでも画像表示可能なディスプレイでもよい。スピーカ１１は、認証を受けようとする者に対し、端末の操作手順を指示する音声ガイダンスや、操作誤りに対する警告音を出力するためのものである。

認証端末６ａ、６ｂ、６ｃおよび６ｄは、外観、構造ともに、認証端末５と同じである。但し、認証端末６ａ、６ｂ、６ｃおよび６ｄの制御部のメモリには、認証端末５とは異なる認証プログラムが記憶されている。認証端末５と、認証端末６ａ、６ｂ、６ｃおよび６ｄの認証プログラムの処理については後述する。

ＩＣカード７は、システムへの登録が行なわれたときに発行され、以後、登録者により携帯される。ＩＣカード７には、カード発行時に、そのカードを携帯する登録者のＩＤ、所属部署、役職、氏名、顔に係る情報その他の登録情報が記録される。ＩＤは、数字、文字、記号の組み合わせからなる固定長のデータである。所属部署および役職は数字、記号あるいは文字のデータとして記憶される。また、顔に係る情報は、顔画像そのものを表す画像データと、その顔画像データから抽出された複数種類の特徴量を表すデータ（以下、特徴量データ）からなる。顔そのものを表す画像データは、顔画像の表示が必要な場合に利用され、特徴量データは、顔の照合で利用される。また、ＩＣカード７には、ＩＣカード７が認証端末５にかざされた日時と、そのときの認証の成否を示す認証成否情報が記録される。

続いて、エリア１や建屋３に入場しようとする者、すなわち認証を受けようとする者が行なう操作と、操作が行われたときの各認証端末の処理（認証端末に組み込まれているプログラムの処理）について説明する。

図４は、通用門２に設置された認証端末５が行う処理を示すフローチャートである。認証端末５による認証を受けようとする者が、ＩＣカード７を認証端末５のアンテナ部にかざすと、認証端末５のカードリーダ／ライタ９はＩＣカード７から登録情報を読み取り、制御部のメモリに転送する（Ｓ１０１）。

続いて認証端末５は、ＣＣＤカメラ８を制御することにより、認証を受けようとする者の顔撮影を行う（Ｓ１０２）。品質のよい顔画像を得るためには、例えば音声ガイダンスによりＣＣＤカメラ８との距離や顔の向きを指示してもよい。あるいは、認証端末４ａ、４ｂの付近に照明を配置し、撮影時に顔が明るく照らされるよう、撮影と連動して照明を制御してもよい。この処理により、認証端末４ａ、４ｂは、認証を受けようとする者の顔画像データを取得する。

次に認証端末５は、ステップＳ１０２において取得した顔画像データから所定の特徴量を抽出し、ＩＣカード７から読み取った登録情報に含まれる顔の特徴量データと比較することにより、２つの顔を照合する（Ｓ１０３）。前述のように特徴量は複数種類あるので、まず特徴量ごとに比較を行ない、一致の度合い（類似度）を数値に換算する。そして、複数種類の特徴量について求めた数値の累積値に基づいて、ステップＳ１０２で撮影された顔が、ＩＣカード７に記憶されている顔の特徴をどの程度含んでいるかを判断する。

認証端末５は、累積値が所定の閾値を越えていれば、ステップＳ１０２で撮影された顔は、ＩＣカード７に記憶されている顔を表していると判断し、認証に成功したことを示す認証成否情報をＩＣカード７に記録する（Ｓ１０４）。この際、認証端末５は、小型液晶ディスプレイ１０に、認証に成功したことを示すメッセージを表示する（Ｓ１０５）。

一方、累積値が所定の閾値を下回っていたときには、認証端末５は、ステップＳ１０２で撮影された顔はＩＣカード７に記憶されている顔と一致しないと判断し、認証に失敗したことを示す認証成否情報をＩＣカード７に記録する（Ｓ１０４）。

認証に失敗した場合には、認証端末５は小型液晶ディスプレイ１０へのメッセージ出力は行わない。あるいは、エラーメッセージを出力するとしても、認証を受けられなかった者が立ち止まることによって人の流れが滞るようなことがないようなメッセージとする（Ｓ１０５）。すなわち、カード操作のやり直しを要求するようなメッセージとはせず、例えば、別の認証端末でもエラーが発生したら係員に通知するよう促すメッセージなどとする。

図５は、建屋入口に設置された認証端末６ａ、６ｂ、６ｃおよび６ｄ（以下、認証端末６とする）が行う処理を示すフローチャートである。認証端末６による認証を受けようとする者がＩＣカード７を認証端末６のアンテナ部分にかざすと、認証端末のカードリーダ／ライタ９は、ＩＣカード７から登録情報と、認証成否情報が記録されている場合には認証成否情報とを読取り、制御部のメモリに転送する。

認証端末６は、読み取った認証成否情報を参照することにより、認証端末５による認証の成否を確認する（Ｓ２０２）。認証端末５が認証に成功していた場合には、顔の一致／不一致の判定に用いられる閾値を所定値Ｎに設定する（Ｓ２０３）。一方、認証端末５が認証に失敗していた場合には、閾値を所定値Ｎよりも高い値Ｈに設定する（Ｓ２０４）。本実施形態では、２種類の値Ｎ，Ｈは予めメモリに記憶されており、ステップＳ２０３、Ｓ２０４における設定により選択的に使い分けられる。

続いて認証端末６は、ＣＣＤカメラ８を制御することにより、認証を受けようとする者の顔撮影を行う（Ｓ２０５）。認証端末５と同様、この際、音声ガイダンスを流したり、照明を制御したりしてもよい。この処理により、認証端末６は、認証を受けようとする者の顔画像データを取得する。

次に認証端末６は、ステップＳ２０５で撮影された顔から抽出された特徴量データを、ＩＣカード７から読み取られた登録情報に含まれる特徴量データと比較することにより、２つの顔を照合する（Ｓ２０６）。具体的には、特徴量ごとに比較を行ない、一致の度合い（類似度）を数値に換算し、複数種類の特徴量について求めた数値の累積値に基づいて、ステップＳ２０５で撮影された顔が、ＩＣカード７に記憶されている顔の特徴をどの程度含んでいるかを判断する。

認証端末６は、累積値がステップＳ２０３あるいはＳ２０４で設定された閾値を越えていれば、ステップＳ２０５で撮影された顔は、ＩＣカード７に記憶されている顔と一致すると判断し、認証に成功したことを示す認証成否情報をＩＣカード７に記録する（Ｓ２０７）。また、認証端末６は、小型液晶ディスプレイ１０に、認証に成功したことを示すメッセージを表示するとともに、建屋入口のドアの制御部に対し、ドアの開錠を指示する信号を送信する（Ｓ２０８）。

一方、累積値がステップＳ２０３あるいはＳ２０４で設定された閾値を下回っていたときには、認証端末６は、ステップＳ２０５で撮影された顔はＩＣカード７に記憶されている顔と一致しないと判断し、認証に失敗したことを示す認証成否情報をＩＣカード７に記録する（Ｓ２０７）。この際、認証端末６は、スピーカ１１から警告音を出力するなどして、認証失敗をシステム管理者に通知する（Ｓ２０８）。

認証端末６がＩＣカード７に記録した認証成否情報は、他の認証端末６により参照され、利用される。例えば、認証端末６ａにおいて閾値を高く（Ｈに）設定して照合を行った結果認証に成功した場合には、認証成否情報は認証成功を示す情報に更新される。この場合、次にその認証成否情報を参照した認証端末は、閾値をもとの値Ｎに設定して照合判定を行う。

入場管理システム１００によれば、認証端末５による認証を受けられなかった者が通用門２で足止めされることがないので、人の流れが滞り、通用門２に行列ができてしまう心配がない。また、認証を受けられないままエリア１に入場した者に対しては、各建屋の入口で認証を受けるときに、通用門で認証された者よりも高精度な照合方法が適用される。言い換えれば、登録者か否かの判定で、通用門で認証された者よりも厳しい判定基準が適用される。よって、万一入場が許可されていない者をエリア１に入場させてしまったとしても、各建屋への入場は阻止することができる。各建屋に入場する者は、通用門２を通過する者の数よりは少ないため、通用門２に比べれば行列ができ難い。あるいは、認証端末６を、建屋入口ではなく、建屋内の各部屋の入口に設置するようにすれば、行列はさらにでき難くなる。

なお、通用門２のように外光の影響が強い場所では、正規の登録者について認証エラーが発生することもある。入場管理システム１００では、そのような場合には正規の登録者に対し高精度な照合方法が適用されてしまうことになるが、正規の登録者であれば判定基準を厳しくしても照合結果は一致するはずである。したがって、照合方法の精度を高めることより正規の登録者の入場に支障をきたす恐れもない。

また、入場管理システム１００は、認証端末を認証が必要な箇所に設置し、登録者にＩＣカードを発行するだけでよいので、安価かつ容易にシステムを構築することができる。

なお、本実施形態において、顔画像に代えて、指紋画像、静脈画像、虹彩画像など他の生体情報を利用して認証を行った場合でも、同様の効果が得られることは言うまでもない。

（第２実施形態）
次に、登録者全員の登録情報を認証サーバによりまとめて管理する入場管理システム２００を示す。第１実施形態と同じく図１に示したエリアおよび建屋の入場管理を行なう場合を例示して説明する。但し本実施形態では、通用門２には入力端末１２が設置され、各建屋入口には入力端末１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄが、それぞれ設置されている。入力端末は、認証に必要な情報を取得して認証サーバに転送するための端末である。この入力端末は、それ自身は認証機能を備えていない。

図６は、入場管理システム２００の構成例を示す図である。入場管理システム２００は、上記入力端末１２、１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄと、登録者の情報を格納したストレージ１４、認証サーバ１５、およびそれらを接続するネットワーク１６により構成される。ストレージ１４と認証サーバ１５とが、本発明の生体認証システムの実施形態に相当する。

入力端末１２は、概観、構造ともに第１実施形態の認証端末５とほぼ同じで、ＣＣＤカメラ、小型液晶ディスプレイ、スピーカおよび制御部を備えている。但し、カードリーダ／ライタに代えて、入力キーを備えている点が、第１実施形態の認証端末５と異なる。

入力キーは、ＩＤに含まれる文字、数字、記号などに対応しており、ＩＤの入力に用いられる。入力キーの構造は、ＩＤ入力が可能であれば特に限定されない。例えば記号ごとのボタンを配置した構造や、タッチパネルに記号ごとの仮想ボタンを表示した構造などが考えられる。

入力端末１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄは、外観、構造ともに入力端末１２と同じである。但し、制御部のメモリには、入力端末１２とは異なるプログラムが記憶されている。入力端末１２と、入力端末１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄのプログラムの処理については後述する。

ストレージ１４には、登録者の所属部署、役職、氏名、顔に係る情報その他の登録情報が、登録者のＩＤと対応付けられて記憶されている。ＩＤ、顔に係る情報の詳細は、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。ストレージ１４には、認証サーバ１５が入力端末１２，１３ａ、１３ｂ、１３ｃあるいは１３ｄから認証の依頼を受けたときの日時と認証の成否を示す認証成否情報も記録される。ストレージ１４に格納された登録情報および認証成否情報は、認証サーバ１５に組み込まれているデータベースソフトにより管理される。

なお、本実施形態では、図に示すようにストレージ１４内のデータは認証サーバ１５が直接管理しているが、ネットワーク１６に接続された他のコンピュータにデータベースソフトを組み込むことにより、認証サーバとは別に独立したデータベースを構築してもよい。また、ストレージ１４として、ネットワークストレージを採用してもよい。

次に、認証サーバ１５について説明する。認証サーバ１５は、汎用のサーバコンピュータに認証プログラムを組み込むことにより構成される。認証プログラムは、入力端末１２、１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄから認証サーバ１５に転送される情報を、ストレージ１４に格納されている情報と照合する処理を、認証サーバ１５に実行させる。認証サーバ１５が実行する処理については、後述する。

ネットワーク１６は、入力端末と認証サーバ間、入力端末間での情報転送が可能なものであれば仕様は問わない。有線に限らず無線でもよく、通信プロトコルも任意のプロトコルを採用することができる。

以上、システムの構成について説明したが、次に、エリア１、建屋３ａ、３ｂ、３ｃあるいは３ｄに入場しようとする者、すなわち認証を受けようとする者が行なう操作と、操作が行われたときの入場管理システム２００の処理について説明する。

図７は、入力端末１２の処理を示すフローチャートである。通用門２において認証を受けようとする者は、まず入力キーを操作して入力端末１２に自分のＩＤを入力する。入力端末１２は入力されたＩＤを受け付け、制御部のメモリに記憶する（Ｓ３０１）。

続いて入力端末１２は、ＣＣＤカメラを制御することにより、認証を受けようとする者の顔撮影を行なう（Ｓ３０２）。この際、第１実施形態の場合と同様、品質のよい顔画像を得るために何らかの工夫をすることが好ましい。この処理により、入力端末１２は、認証を受けようとする者の顔画像データを取得する。

次に入力端末１２は、ステップＳ３０１で取得したＩＤの情報と、ステップＳ３０２で取得した顔画像データを認証サーバ１５に転送して認証を依頼する（Ｓ３０３）。入力端末１２は、認証サーバ１５から認証結果の情報を受信し、小型液晶ディスプレイに、認証に成功したこと、あるいは失敗したことを示すメッセージを表示する（Ｓ３０４）。なお、メッセージの内容については、第１実施形態の場合と同様、認証を受けられなかった者を足止めしないような内容とすることが必要である。

図８は、入力端末１２から認証を依頼された認証サーバ１５の処理を示すフローチャートである。認証サーバ１５は、まず入力端末１２から転送されたＩＤを検索キーとしてストレージ１４に記憶されている登録情報の検索を行い、該当する登録情報を取得する（Ｓ４０１）。該当する登録情報が存在しない場合には、認証に失敗したことを示すメッセージを入力端末１２に送信する（図示せず）。

続いて、認証サーバ１５は、入力端末１２から転送された顔画像データから抽出した特徴量を、ストレージ１４から取得した登録情報に含まれる顔の特徴量データと比較することにより、２つの顔を照合する（Ｓ４０２）。特徴量データの照合による判定方法は、第１実施形態の説明の中で示した方法と同様とする。

認証サーバ１５は、照合結果が一致したときは該当する登録情報の認証成否を示すフラグをオンにし、照合結果が一致しなかったときは同フラグをオフにすることにより、ストレージ１４に認証の成否を記録する（Ｓ４０３）。なお、本実施形態では、各登録者の登録情報に入力端末の数と同数のフラグデータが含まれており、各端末での認証成否をそれぞれ記録しておくことができる。続いて、認証サーバ１５は入力端末１２に、認証成否情報を送信することにより認証成否を通知する（Ｓ４０４）。

図９は、建屋入口に設置された入力端末１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄ（以下、入力端末１３とする）が行なう処理を示すフローチャートである。建屋入口において認証を受けようとする者は、まず入力キーを操作して入力端末１３に自分のＩＤを入力する。入力端末１３は入力されたＩＤを受け付け、制御部のメモリに記憶する（Ｓ５０１）。

続いて入力端末１３は、ＣＣＤカメラを制御することにより、認証を受けようとする者の顔撮影を行なう（Ｓ５０２）。この際、第１実施形態の場合と同様、品質のよい顔画像を得るために何らかの工夫をすることが好ましい。この処理により、入力端末１３は、認証を受けようとする者の顔画像データを取得する。

次に入力端末１３は、ステップＳ５０１で取得したＩＤの情報と、ステップＳ５０２で取得した顔画像データを認証サーバ１５に転送して認証を依頼する（Ｓ５０３）。入力端末１３は、認証サーバ１５から認証成否の情報を受信する（Ｓ５０４）。

認証成功の場合には、入力端末１３は、小型液晶ディスプレイに、認証に成功したことを示すメッセージを表示するとともに、建屋入口のドアの制御部に対し、ドアの開錠を指示する信号を送信する。一方、認証失敗の場合にはドアは開錠せず、小型液晶ディスプレイに警告メッセージを出力する（Ｓ５０５）。

図１０は、入力端末１３から認証を依頼された認証サーバ１５の処理を示すフローチャートである。認証サーバ１５は、まず入力端末１２から転送されたＩＤを検索キーとしてストレージ１４に記憶されている登録情報の検索を行い、該当する登録情報と認証成否情報を取得する（Ｓ６０１）。該当する登録情報が存在しない場合には、認証に失敗したことを示すメッセージを入力端末１３に送信する（図示せず）。

認証サーバ１５は、取得した認証成否情報を参照することにより、その登録者について前回照合を行ったときの認証成否を確認する（Ｓ６０２）。前回認証に成功していた場合には、照合のアルゴリズムとして、入力端末１２から認証依頼を受けたときと同じく特徴量を照合するアルゴリズムを選択する（Ｓ６０３）。一方、前回認証に失敗していた場合には、特徴量の抽出は行わずに顔画像同士をパターン照合するアルゴリズムを選択する（Ｓ６０４）。認証サーバ１５は、入力端末１３から転送された情報と、ストレージ１４から読み出した情報と、選択された照合アルゴリズムとを用いて、顔の照合を行う（Ｓ６０５）。特徴量抽出による照合では照合される顔の向きが多少異なっていても同一人物と判定されるが、パターン照合ではパターンが一致しなければ他人と判定されるので、前回認証に失敗していた場合には、成功していた場合よりも判定が厳しくなる。

認証サーバ１５は、照合結果が一致したときは該当する登録情報の認証成否を示すフラグをオンにし、照合結果が一致しなかったときは同フラグをオフにすることにより、ストレージ１４に認証の成否を記録する（Ｓ６０６）。続いて、認証サーバ１５は、認証成否情報を送信して、入力端末１３に認証成否を通知する（Ｓ６０７）。

第２実施形態のシステムは、第１実施形態のシステムと同様、認証エラーの発生により人の流れが滞り、通用門２に行列ができてしまうことを防止でき、万一入場が許可されていない者をエリア１に入場させてしまったとしても、各建屋への入場は阻止することができる。

また、第１実施形態と異なり、登録情報は認証サーバ１５が管理するので、ＩＣカードの偽造による不正入場を防止することができる。また、認証処理は認証サーバ１５が行うため、ＣＰＵ性能の低い入力端末では実行できないような計算量の多い照合アルゴリズムを採用することもできる。また照合アルゴリズムの変更など、プログラムを更新する場合には認証サーバ１５のプログラムのみを更新すればよいので、プログラムを一元管理することができ、システム管理者の負担が少ない。

また、本実施形態において、顔画像に代えて、指紋画像、静脈画像、虹彩画像など他の生体情報を利用して認証を行った場合でも、同様の効果が得られることは明らかである。

（第３実施形態）
次に、ＩＣカード操作やキー入力が不要な入場管理システム３００を示す。第１実施形態、第２実施形態と同じく、図１に示したエリアおよび建屋の入場管理を行なう場合を例示して説明する。但し、本実施形態では、通用門２には監視カメラ１７が、各建屋入口には監視カメラ１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび１８ｄが設置されている。監視カメラ１７、１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび１８ｄは、いずれも無線通信機能を備えており、撮影した映像を後述する認証サーバに転送することができる。

図１１は、入場管理システム３００の構成例を示す図である。入場管理システム３００は、上記監視カメラ１７、１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび１８ｄと、登録者の情報を格納したストレージ１９、認証サーバ２０、およびそれらを接続する無線ネットワークにより構成される。ストレージ１９と認証サーバ２０とが、本発明の生体認証システムの実施形態に相当する。

監視カメラ１７は、通用門２の外から中へと移動する者の顔を正面から撮影できる位置に設置されている。監視カメラ１７は１台でもよいが、好ましくは通用門２の左右に複数台の監視カメラを設置して、いずれかの監視カメラにより顔の正面の画像を捉えられるようにするとよい。また、監視カメラ１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび１８ｄは、各建屋の入口のドアの前に立った者の顔を正面から撮影できる位置に設置されている。ストレージ１９および認証サーバ２０の構成やストレージ１９に記憶される情報は、第２実施形態と概ね同じであるが、認証サーバ２０に組み込まれている認証プログラムは第２実施形態の認証サーバ１５に組み込まれているプログラムとは異なる。

監視カメラ１７は、通用門２付近の場景を常時撮影しており、撮影された動画像はリアルタイムに認証サーバ２０に転送される。監視カメラ１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび１８ｄは、監視カメラ１７と同様、建屋入口付近の場景を常時撮影するものとしてもよいが、人がドアの前に立ったときにのみ静止画撮影を行なうカメラとしてもよい。人がドアの前に立ったか否かは、例えばドア付近に人感センサを設置しておくことにより検知することができる。

図１２は、監視カメラ１７から映像が送られてきたときの認証サーバ２０の処理を示すフローチャートである。認証サーバ２０は、まず受信した映像から画像処理により顔を検出する（Ｓ７０１）。監視カメラの映像は第１実施形態の認証端末や第２実施形態の入力端末で取得した画像と異なり、複数の顔が含まれている可能性があるので、それぞれの顔を検出する。さらに検出した顔から特徴量を抽出する。

続いて、ストレージ１９に記憶されている任意の登録者の登録情報を読み込み（Ｓ７０２）、登録情報に含まれる特徴量データを、検出した顔から抽出した特徴量データと比較することにより、２つの顔を照合する（Ｓ７０３）。特徴量の比較による照合方法は、第１実施形態の説明の中で示した方法と同様であり、判定の閾値はＮとする。

認証サーバ２０は、ステップＳ７０４の判定で、照合結果が一致したときは該当する登録情報の認証成否を示すフラグをオンにして、認証に成功したことをストレージ１９に記録する（Ｓ７０５）。一方、照合結果が一致しなかったときは、ストレージ１９から次の登録情報を取得して、ステップＳ７０２〜Ｓ７０４の処理を繰り返す。ストレージ１９に記憶されている全登録者の登録情報との照合が済み（Ｓ７０６）、最後まで一致する顔がみつからなかった場合には、ステップＳ７０１で検出された顔画像と、その顔画像から抽出した特徴量データを、認証失敗者の顔情報としてストレージ１９もしくは他の記憶媒体に記憶せしめる（Ｓ７０７）。

図１３は、監視カメラ１８ａ、１８ｂ、１８ｃあるいは１８ｄから画像が転送されてきたときの認証サーバ２０の処理を示すフローチャートである。認証サーバ２０は、ストレージ１９もしくは前記他の記憶媒体から、認証失敗者の顔情報を読み込み（Ｓ８０１）、顔情報に含まれる特徴量データを監視カメラの画像から抽出された顔の特徴量データと比較することにより、２つの顔を照合する（Ｓ８０２）。

認証サーバ２０は、ステップＳ８０３の判定で、照合結果が一致したときは、顔の一致／不一致の判定に用いられる閾値を監視カメラ１７からの映像について照合を行ったときの閾値と同じ値Ｎに設定する（Ｓ８０４）。

一方、照合結果が一致しなかったときは、ストレージ１９などから次の認証失敗者の顔情報を読み込み、ステップＳ８０１〜Ｓ８０３の処理を繰り返す。ストレージ１９などに記憶されている全認証失敗者について照合が済み（Ｓ８０５）、最後まで一致する顔がみつからなかった場合には、閾値を値Ｎよりも低い値Ｌに設定する。すなわち、第１実施形態では入門時の認証に失敗した場合に、建屋入口での認証チェックを厳しくしたが、第３実施形態では、入門時の認証に成功した場合に、建屋入口での認証チェックを緩くする。

続いて、認証サーバ２０は、ストレージ１９内に記憶されている登録情報を読み込み（Ｓ８０７）、監視カメラ１８ａの画像から抽出された顔の特徴量データを登録情報に含まれる特徴量データと比較することにより、２つの顔を照合する（Ｓ８０８）。このときの照合判定の閾値は、ステップＳ８０４あるいはＳ８０６で設定された閾値が用いられる。

認証サーバ２０は、ステップＳ８０９の判定で、照合結果が一致したときは、認証の成功を監視カメラの設置場所にあるドア制御装置に通知し、ドアを開錠させる（Ｓ８１０）。一方、照合結果が一致しなかったときは、ストレージ１９から次の登録情報を読み込んで、ステップＳ８０７〜Ｓ８０９の処理を繰り返す。ストレージ１９に記憶されている全登録情報との照合が済み（Ｓ８１１）、最後まで一致する顔がみつからなかった場合には、認証に失敗した顔画像データをシステムの管理者に送信して不正侵入の可能性を警告する（Ｓ８１２）。この場合、建屋のドアは開錠されない。

第３実施形態のシステムでは、通用門２を通過しようとする者は端末操作などを要求されることなく、ただ通用門２を通過すればよいので、認証エラーの発生により人の流れが滞り、通用門２に行列ができてしまうことを完全に防止できる。また、認証に失敗した者の顔情報が認証サーバに記憶されるため、不正入場者を捜索する際に顔情報を利用することができる。その他、第２実施形態のシステムと同様の利益を享受できることは言うまでもない。

（他の実施形態）
以上、本発明の第１、第２および第３実施形態として、通用門と建屋入口において、２段階に認証を行う入場管理システムを例示したが、本発明は３段階以上に認証を行うシステムにも適用可能であり、また２回目以降の認証は入場管理を目的とするものに限られない。

例えば、門で１段階目の認証を受け、建屋入口で２段階目の認証を受け、さらに業務システムにログインする際に３段階目の認証を受けるシステムにも適用できる。この場合には、１段階目のみならず２段階目の認証の成否の情報も記録しておき、３段階目では１段階目、２段階目の認証成否情報を参照して、照合精度を設定する方法が考えられる。例えば、１段階目の認証に失敗していても２段階目の認証に成功していれば、通常の照合精度で照合を行う方法、あるいは１段階目、２段階目の両方とも認証に成功している場合は閾値Ｌ、１段階目または２段階目のいずれか一方で認証に成功している場合は閾値Ｎ、１段階目、２段階目ともに認証に失敗している場合には閾値Ｈというように、３種類の閾値を切り替える方法などが考えられる。

以上、本発明について複数の実施形態を例示して説明したが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載事項によってのみ定められるべきであり、上記実施形態に限定されないことは、言うまでもない。

入場管理を行うエリアと認証端末の配置例を示す図 第１実施形態におけるシステムの構成を示す図 認証端末の概略構成を示す図 第１実施形態における認証端末（門）の処理を示すフローチャート 第１実施形態における認証端末（建屋入口）処理を示すフローチャート 第２実施形態におけるシステムの構成例を示す図 第２実施形態における入力端末（門）の処理を示すフローチャート 第２実施形態における認証サーバの１段階目の認証処理を示すフローチャート 第２実施形態における入力端末（建屋入口）の処理を示すフローチャート 認証サーバの２段階目の認証処理を示すフローチャート 第３実施形態におけるシステムの構成例を示す図 第３実施形態における認証サーバの１段階目の認証処理を示すフローチャート 第３実施形態における認証サーバの２段階目の認証処理を示すフローチャート

符号の説明

１００，２００，３００ 入場管理システム、
１ 入場管理を行なうエリア、 ２ 門、 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 建屋、
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 建屋入口、 ５，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 認証端末、
７ ＩＣカード、 ８ ＣＣＤカメラ、 ９ カードリーダ／ライタ、
１０ 小型液晶ディスプレイ、 １１ スピーカ、
１２，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 入力端末、 １４ ストレージ、
１５ 認証サーバ、 １６ ネットワーク、
１７、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ 監視カメラ、 １９ ストレージ、
２０ 認証サーバ

Claims (7)

1. １人以上の登録者の生体情報を記憶し得る登録情報記憶媒体と、
   所定の関門に設置された第１の生体情報取得装置により被照合者から採取された生体情報を、前記登録情報記憶媒体に記憶された登録者の生体情報のうち少なくとも一の生体情報と照合し、いずれかの生体情報と一致したときに前記被照合者を認証する第１認証手段と、
   第２の生体情報取得装置により前記関門を通過した被照合者から採取された生体情報を、前記登録情報記憶媒体に記憶された登録者の生体情報のうち少なくとも一の生体情報と照合し、いずれかの生体情報と一致したときに前記被照合者を認証する第２認証手段とを備えた生体認証システムであって、
   前記第１認証手段が、認証の成否を示す情報を所定の記憶媒体に記憶せしめ、
   前記第２認証手段が、
   前記所定の記憶媒体内の情報を参照することにより、被照合者が前記第１認証手段により認証された被照合者であるか否かを判定し、
   前記第１認証手段により認証されなかった被照合者を対象として照合を行うときの照合精度が、前記第１認証手段により認証された被照合者を対象として照合を行うときの照合精度よりも高くなるように照合方法を設定して前記照合を行うことを特徴とする生体認証システム。
2. 前記登録情報記憶媒体は、登録者１人分の生体情報を記憶し得る可搬型記憶媒体であり、
   前記第１認証手段および前記第２認証手段は、前記可搬型記憶媒体から前記生体情報を読み取って、前記生体情報取得装置により被照合者から採取された生体情報と照合し、一致したときに前記被照合者を認証する装置であって、前記第１認証手段は前記第１の生体情報取得装置の設置場所付近に、前記第２認証手段は前記第２の生体情報取得装置の設置場所付近に、それぞれ設置されることを特徴とする請求項１記載の生体認証システム。
3. 前記所定の記憶媒体は前記可搬型記憶媒体であることを特徴とする請求項２記載の生体認証システム。
4. 前記登録情報記憶媒体は、複数の登録者の生体情報を該登録者のＩＤ情報と対応付けて記憶し得る大容量記憶媒体であり、
   前記第１認証手段および前記第２認証手段は、入力されたＩＤ情報と対応付けられて記憶されている生体情報を前記大容量記憶媒体から読み出して、第１の生体情報取得装置により被照合者から採取された生体情報と照合し、一致したときに前記被照合者を認証する手段であることを特徴とする請求項１記載の生体認証システム。
5. 前記所定の記憶媒体は前記大容量記憶媒体であり、
   前記認証の成否を示す情報は、前記登録者のＩＤ情報と対応付けて記憶されることを特徴とする請求項４記載の生体認証システム。
6. 前記登録情報記憶媒体は、複数の登録者の生体情報を記憶し得る大容量記憶媒体であり、
   前記第１認証手段および前記第２認証手段は、生体情報取得装置により被照合者から採取された生体情報を、前記大容量記憶媒体に記憶された複数の登録者の生体情報と順次照合し、いずれかの生体情報と一致したときに前記被照合者を認証する手段であることを特徴とする請求項１記載の生体認証システム。
7. 前記第１認証手段が、前記認証の成否を示す情報として、前記第１の生体情報取得装置により被照合者から採取された生体情報のうち前記第１認証手段により認証されなかった被照合者の生体情報を所定の記憶媒体に記憶せしめることを特徴とする請求項６記載の生体認証システム。

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