JP5997662B2 - 生体認証装置、生体認証方法および入退室管理システム - Google Patents

Description

本発明は、生体情報の入力順序に応じて、制御内容を変える技術に関する。

近年、入退室管理システムでは、扉のそばに設置された認証装置は、扉に対する制御内容を複数の中から選択できる機能を有することを求められている。例えば、認証装置は複数の釦を備えていて、この釦が押下された後に操作者の認証を行う。各釦には、予め、電気錠を常に解錠することを示す連続解錠制御や電気錠を常に施錠することを示す連続施錠制御等が割り当てられていて、操作者の認証が成功した場合には、押下した釦に対応する制御が実行される。制御の種類を増加する場合には、制御内容に対応する釦の数を増すといった変更が必要となる。

また、認証装置の分野では、指紋、指静脈、顔、虹彩および音声といった個人の身体的特徴（生体情報）を用いて認証を行う生体認証技術が進展してきている。
特許文献１には、生体情報（指紋または音声）の入力順序と指示情報とを関連付けておくことによって、生体情報の入力順序に対応する指示情報を伝達する技術が開示されている。

特開２００４−２７２８９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ユーザ識別子を入力することでユーザを識別した後、その識別したユーザの生体データを用いて認証処理を実行している。つまり、生体情報を入力する前に、ユーザ識別子の別入力が必要とされている。そのため、ユーザがユーザ識別子を忘れてしまった場合には、生体認証を行えないという問題がある。また、生体情報の入力を受け付ける装置だけでなく、ユーザ識別子の入力を受け付ける装置を備える必要があるという問題もある。
そこで、本発明では、生体情報だけの入力を用いて、生体情報の入力順序に応じて制御内容を変える技術を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の生体認証装置は、生体情報の入力を受け付けて生体データを取得する生体入力部と、ユーザを識別するユーザＩＤごとに、認証時の１番目に取得した生体データと照合するための登録済の生体データを示す開始生体データ、取得した生体データの入力順序と制御内容との対応関係を定めた動作決定順序情報および照合に用いる複数の登録済の生体データを関連付けて記憶している記憶部と、認証時の１番目に取得した生体データと前記開始生体データとを照合して前記１番目に取得した生体データに関連する前記ユーザＩＤを絞り込み、その認証時の２番目以降に取得した各生体データと前記１番目に取得した生体データとを照合し、その照合結果から類似しないと判定した場合、前記２番目以降に取得した各生体データと前記絞り込まれたユーザＩＤの登録済の生体データとを照合して前記２番目以降に取得した生体データのユーザＩＤおよび当該取得した生体データの入力順序を特定して前記制御内容を決定し、当該照合結果から類似すると判定した場合、入力が終了したと判定する認証処理部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、生体情報だけの入力を用いて、生体情報の入力順序に応じて制御内容を変える技術を提供することができる。

生体認証装置を含む入退室管理システムの構成例を示す図である。 個人情報の一例を示す図である。 生体情報の一例を示す図である。 入力順序情報の一例を示す図である。 認証条件情報の一例を示す図である。 認証条件設定画面の一例を示す図である。 生体情報の登録処理のフロー例を示す図である。 登録更新した個人情報および生体情報の一例を示す図であり、（ａ）は登録更新後の個人情報を表し、（ｂ）は登録更新後の生体情報を表す。 開始指選択画面の一例を示す図である。 動作決定指選択画面の一例を示す図である。 入力順序情報の登録更新例を示す図である。 認証処理のフロー例を示す図である。

ここで、本発明を実施するための形態（以降、「本実施形態」と称す。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

（入退室管理システム）
はじめに、生体認証装置１０を含む入退室管理システム５００の構成例について、図１を用いて説明する。
入退室管理システム５００は、１台以上の生体認証装置１０、１台以上の生体情報登録装置２０、１台以上の扉制御装置５０を備える。生体認証装置１０と生体情報登録装置２０との間、生体情報登録装置２０と１台以上の端末４０との間、および生体認証装置１０と扉制御装置５０との間は、ネットワーク３０によって、通信可能に接続されている。また、扉制御装置５０は、１台以上の扉５１と通信可能に接続されている。なお、それらの接続形態は、有線または無線のいずれであってもよい。

生体認証装置１０は、扉５１のそばに設置され、ユーザの生体情報の入力を受け付けて生体データを取得し、認証処理を実行し、取得した生体データが登録済の場合（認証成功の場合）には、扉５１を制御するための扉制御情報を生成する機能を有する。また、生体認証装置１０は、生成した扉制御情報を、扉５１の解錠または施錠を制御する扉制御装置５０に送信する機能を有する。なお、生体認証装置１０の詳細な機能については後記する。

本実施形態では、生体データは、指静脈データの場合で説明するが、必ずしも指静脈データに限られることはなく、指紋、指静脈、顔、虹彩および音声といった個人の身体的特徴を表すデータであればよい。

また、生体認証装置１０に認証させる指の入力順序は、開始指（１本）、動作決定指（１本以上）、終了指（開始指と同じ指）の順とする。開始指は、認証時の１番目に入力する指であって、ユーザごとに予め決められている。動作決定指は、扉５１の制御内容を選択して決定するために入力する指のことであって、ユーザごとに指の入力順序が予め決められている。前記した扉制御情報は、指の入力順序に対応するように生成される。終了指は、認証時の最後に入力する指のことであって、開始指と同じ指とする。

生体情報登録装置２０は、ユーザの認証のために登録する生体データを受け付けて、その生体データを登録し、登録した生体データ（登録済の生体データ）を生体認証装置１０に送信する機能を有する。また、生体情報登録装置２０は、認証条件の設定を行い、当該認証条件を生体認証装置１０に送信する機能を有する。そして、生体認証装置１０は、生体情報登録装置２０から受信した登録済の生体データおよび認証条件に基づいて、認証処理を実行する。なお、生体情報登録装置２０の詳細な機能については後記する。

端末４０は、例えば、パソコンであり、生体情報登録装置２０に記憶される入力順序情報２２３の登録および更新のために使用される。なお、入力順序情報２２３は、動作決定指の入力順序と扉５１の制御内容とを関連付けた情報であり、その詳細については後記する。
扉制御装置５０は、生体認証装置１０から受信した扉制御情報に基づいて、扉５１の施錠の状態や解錠の状態を制御する機能を有する。また、扉５１は、不図示の電気錠を備え、扉制御装置５０によって施錠または解錠を実行する。

（生体情報登録装置）
次に、生体情報登録装置２０の機能例の詳細について、図１を用いて説明する。生体情報登録装置２０は、処理部２１、記憶部２２および通信部２３を備える。
通信部２３は、通信インタフェースであり、端末４０や生体認証装置１０との間で情報を送受信する機能を有する。
記憶部２２は、例えば、メモリまたはハードディスク等の記憶装置であり、個人情報２２１、生体データ情報２２２、入力順序情報２２３および認証条件情報２２４を記憶している。なお、生体データ情報２２２、入力順序情報２２３および認証条件情報２２４それぞれは、通信部２３を介して、生体認証装置１０の生体データ情報１２１、入力順序情報１２２および認証条件情報１２３に複写される。また、記憶部２２に記憶されている各情報の詳細については後記する。

処理部２１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメインメモリによって構成され、記憶部２２に記憶されているアプリケーションプログラムをメインメモリに展開して、表示部２１１、生体入力部２１２および登録処理部２１３の各機能を具現化している。

表示部２１１は、入力を促すメッセージや処理部２１における処理情報等を、不図示の表示装置に出力する機能を有する。
生体入力部２１２は、ユーザの生体情報の入力を受け付けて生体データを取得する機能を有する。ここで、「生体データを取得する」とは、入力された生体情報から認証処理に用いるデータを抽出し、データを所定の形式に変換する（つまり、テンプレート化する）ことを意味している。

登録処理部２１３は、テンプレート化された生体データを記憶部２２の生体データ情報２２２に登録（記憶）する機能を有する。なお、生体データ情報２２２に登録（記憶）された生体データを、「登録済の生体データ」と称す。

（生体認証装置）
次に、生体認証装置１０の機能例について、図１を用いて説明する。生体認証装置１０は、処理部１１、記憶部１２および通信部１３を備える。

通信部１３は、通信インタフェースであり、生体情報登録装置２０との間で情報を送受信する機能を有する。また、通信部１３は、扉制御装置５０に対して、扉５１の施錠解錠を制御するための扉制御情報を送信する機能を有する。

記憶部１２は、メモリまたはハードディスクであり、生体データ情報１２１、入力順序情報１２２および認証条件情報１２３を記憶している。なお、生体データ情報１２１、入力順序情報１２２および認証条件情報１２３それぞれは、通信部１３を介して、生体情報登録装置２０の生体データ情報２２２、入力順序情報２２３および認証条件情報２２４を複写されたものである。

処理部１１は、マイコンで構成され、図示しないＣＰＵおよびメインメモリを有し、記憶部１２に記憶されているアプリケーションプログラムをメインメモリに展開して、生体入力部１１１、認証処理部１１２、表示部１１３および扉制御部１１４の各機能を具現化している。

生体入力部１１１は、ユーザの生体情報の入力を受け付けて生体データを取得する機能を有する。
認証処理部１１２は、生体入力部１１１によって取得された生体データに対して、生体データ情報１２１、入力順序情報１２２および認証条件情報１２３を参照しつつ認証処理を実行する機能を有する。

表示部１１３は、入力を促すメッセージや処理部１１における処理情報等を、不図示の表示装置に出力する機能を有する。また、表示部１１３は、例えば、不図示の赤色と緑色の２色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）および警報発生部を備えており、認証結果に応じて、ＬＥＤのいずれかを点灯したり、警報発生部から警報を発生したりする機能を有する。
扉制御部１１４は、認証処理部１１２によって認証成功と判定された場合、扉５１の施錠の状態や開錠の状態を制御するための扉制御情報を生成し、その生成した扉制御情報を該当する扉５１の扉制御装置５０に送信する機能を有する。

次に、記憶部２２に記憶されている個人情報２２１、生体データ情報２２２、入力順序情報２２３および認証条件情報２２４の詳細について説明する。なお、記憶部１２に記憶されている生体データ情報１２１、入力順序情報１２２および認証条件情報１２３は、それぞれ生体データ情報２２２、入力順序情報２２３および認証条件情報２２４を複写したものであるので、説明を省略する。

個人情報２２１には、不図示の入力装置（キーボードやマウス等）を介して、入力されたユーザ個人に関する情報が記憶される。個人情報２２１は、具体的には、図２に示すように、少なくとも、ユーザＩＤ、指ＩＤ、指名称および連絡先を関連付けた情報を記憶している。

ユーザＩＤは、ユーザを識別する情報である。指ＩＤは、登録する指を識別する情報である。指名称は、指の名前を表す情報であり、指の一般的な呼び名の先頭に「左」と付けた場合には左手の指を表し、「右」と付けた場合には右手の指を表す。例えば、「左中指」は左手の中指を表し、「右人差指」は右手の人差指を表す。連絡先は、ユーザの連絡先を示す情報である。なお、図２では、ユーザＩＤごとに５個の指ＩＤが登録できるように記載されているが、登録数は５個に限られることはない。また、指名称が登録されていない欄には、ｎｕｌｌ値が登録されるが、図２ではユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０５」に示すように「未登録」と表記している。

生体データ情報２２２には、個人情報２２１に登録された指ＩＤの生体データまたはその生体データの記憶場所が記憶される。生体データ情報２２２は、具体的には、図３に示すように、少なくとも、ユーザＩＤ、指ＩＤ、データ種別および誤認証リストを関連付けた情報を記憶している。

ユーザＩＤは、図２に示す個人情報２２１のユーザＩＤと同じである。指ＩＤは、図２に示す個人情報２２１の指ＩＤと同じである。データ種別は、生体データまたはその生体データの記憶場所を表し、図２では「指静脈データ」を記憶していることが示されている。なお、データ種別が登録されていない欄には、ｎｕｌｌ値が登録されるが、図３ではユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０５」に示すように「未登録」と表記している。

誤認証リストは、生体データを登録（記憶）する時に、登録処理部２１３によって「類似する」と判定されるユーザＩＤおよび指ＩＤを示した情報である。「類似する」とは、例えば、類似度が所定の閾値以上であった場合を表している。具体的には、図３では、ユーザＩＤ「１０００１」の指ＩＤ「０４」は、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０２」に類似すると判定され、その欄には「１０００３−０２」と登録（記憶）される。また、ユーザＩＤ「１０００２」の指ＩＤ「０１」は、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０３」に類似すると判定され、その欄には「１０００３−０３」と登録（記憶）される。また、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０２」は、ユーザＩＤ「１０００１」の指ＩＤ「０４」に類似すると判定され、その欄には「１０００１−０４」と登録（記憶）される。また、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０３」は、指ＩＤ「１０００２」の指ＩＤ「０１」に類似すると判定され、その欄には「１０００２−０１」と登録（記憶）される。

入力順序情報２２３には、認証時に認証させる指の入力順序と動作ＩＤ（認証成功後の扉５１の制御内容を示す動作種別を識別する情報）とが関連付けられて記憶される。この入力順序情報２２３は、ユーザによって端末４０を介して更新される。入力順序情報２２３は、具体的には、図４に示すように、少なくとも、ユーザＩＤ、開始指、動作ＩＤおよび動作決定指順序リストを関連付けた情報を記憶している。

ユーザＩＤは、図２に示す個人情報２２１のユーザＩＤと同じである。開始指は、認証時の１番目に入力する指であり、ユーザによって決められる。なお、開始指は、図３に示す生体データ情報２２２に登録されている生体データ（登録済の生体データ）の中から決められる。ただし、開始指は、動作決定指順序リストに登録されている動作決定指の本数の最小値が１本である時、誤認証リストに登録されている他の同一ユーザＩＤの指の本数が２本以上存在する場合において、他の同一ユーザＩＤの指に類似しないと判定された指ＩＤの中から決定されなければならない。この理由は、生体情報の入力を、開始指（１本）、動作決定指（１本）の順で行うので、開始指および動作決定指の双方が、他の同一ユーザの指と類似すると判定されてしまう場合、ユーザＩＤを判別することができなくなってしまうためである。また、動作ＩＤは、動作種別（制御内容）に対して付された識別情報である。

動作決定指順序リストは、開始指の後に続けて入力される（すなわち、認証時の２番目以降に入力される）指の入力順序を示している。この入力順序は、ユーザによって決められる。例えば、ユーザＩＤ「１０００１」の動作ＩＤ「Ｆ１」の場合、動作決定指順序リストには指ＩＤ「０２」が登録されている。この指ＩＤ「０２」は、図２に示す個人情報２２１のユーザＩＤ「１０００１」で指ＩＤ「０２」の時の指名称を参照すると、「左人差指」である。また、ユーザＩＤ「１０００１」の動作ＩＤ「Ｆ２」の場合、動作決定指順序リストには指ＩＤ「０３，０５」が登録されている。このように、動作決定指順序リストに「０３，０５」と複数登録されている場合には、指ＩＤ「０３」「０５」の順に、入力する必要があることを示している。ところで、指ＩＤ「０３」は、図２に示す個人情報２２１のユーザＩＤ「１０００１」で指ＩＤ「０３」の時の指名称を参照すると、「左薬指」である。また、指ＩＤ「０５」は、図２に示す個人情報２２１のユーザＩＤ「１０００１」で指ＩＤ「０５」の時の指名称を参照すると、「右人差指」である。

なお、動作決定指は、開始指以外から選択される。また、動作決定指順序リストに登録される指ＩＤの数の最小値は、図５に示す認証条件情報２２４によって決められる。

次に、認証条件情報２２４について、図５を用いて説明する。認証条件情報２２４は、入退室管理システム５００のシステム管理者によって生成および更新される。
認証条件情報２２４は、図５に示すように、少なくとも、動作ＩＤ、動作種別、動作決定指最小入力本数および再判定で不可の場合の動作を関連付けたものである。
動作ＩＤは、図４に示す入力順序情報２２３の動作ＩＤと同じである。動作種別は、「一時解錠」「連続解錠」「連続施錠」「警戒設定」「警戒解除」等の制御内容を表している。

動作決定指最小入力本数は、動作ＩＤごとに、入力されるべき最小の動作決定指の本数を設定するための情報である。例えば、図５では、動作ＩＤ「Ｆ１」の場合、動作決定指最小入力本数は「１」である。すなわち、動作ＩＤ「Ｆ１」の認証条件を満足するためには、動作決定指最小入力本数は１以上でなければならない。図４に示す入力順序情報２２３においてユーザＩＤ「１０００１」の動作ＩＤ「Ｆ１」を参照すると、指ＩＤ「０２」が設定され、ユーザＩＤ「１０００２」の動作ＩＤ「Ｆ１」の場合は指ＩＤ「０２，０３」が設定されており、いずれも認証条件を満足していることが分かる。

また、動作決定指最小入力本数を「１」から「２」に設定することは、開始指の選択肢の数を増すことになり、ユーザの利便性を向上させることができるとともに、生体認証装置１０のセキュリティを向上させることができる。その理由を以下に説明する。
動作決定指最小入力本数が「１」の場合で、かつ誤認証リストに他の同一ユーザＩＤの２本以上の指ＩＤが登録されている場合、他の同一のユーザＩＤの指に類似すると判定された指は、開始指から除外されなければならない。また、動作決定指最小入力本数が「２」の場合で、かつ誤認証リストに他の同一ユーザＩＤの３本以上の指ＩＤが登録されている場合、他の同一のユーザＩＤの指に類似すると判定された指は、開始指から除外されなければならない。一般的に、誤認証リストに他の同一ユーザＩＤの指が登録される確率は、１本が登録される場合、２本が登録される場合、３本が登録される場合の順に急激に小さくなる傾向がある。つまり、動作決定指最小入力本数を「１」から「２」に設定することは、開始指の選択肢の数を増すことになり、ユーザの利便性を向上させることができる。また、動作決定指最小入力本数を「１」から「２」に設定することにより、認証時の動作決定指の入力本数が増加するため、生体認証装置１０のセキュリティを向上させることができる。

次に、図５に示す認証条件情報２２４の「再判定で不可の場合の動作」について説明する。「再判定で不可の場合の動作」における再判定とは、認証処理によってユーザＩＤおよび動作ＩＤが特定された後、認証処理部１１２によって前記認証処理が認証条件を満足しているか否かを判定することである。つまり、再判定で不可の場合とは、再判定によって認証条件を満足していない場合のことである。そして、再判定で不可の場合の動作は、「許可」または「禁止」のいずれかである。「許可」の場合には、再判定で不可の場合であっても、認証成功の場合と同様に、扉５１を制御するための扉制御情報が生成され、扉５１が制御される。ただし、「禁止」の場合には、扉制御情報が生成されず、扉５１は制御されない。

ここで、この再判定の処理を実行する理由について説明する。
生体データの登録者数が増加していった場合、取得した生体データと登録済の生体データとの双方が類似すると判定されて誤認証リスト（図３参照）に登録される指の数が増加していく。この場合、前記したように、図５に示す認証条件情報２２４の動作決定指最小入力本数を大きくするように変更すれば、生体認証装置１０のセキュリティを向上させることができる。つまり、再判定の処理を実行する理由は、生体データの登録者数の増減に伴って、図５に示す認証条件情報２２４の動作決定指最小入力本数が適宜変更されていくので、その変更に対応できるようにするためである。
そこで、認証処理部１１２は、再判定のための認証条件として、（１）入力された開始指および動作決定指の双方の誤認証リストに、他の同一ユーザＩＤが含まれていないこと、（２）動作決定指の入力本数が動作決定指最小入力本数以上であること、の２条件について満足するか否かを判定する。

図６は、認証条件情報２２４（図５参照）の動作決定指最小入力本数および再判定で不可の場合の動作に対して条件を設定するための入力画面の一例を示したものである。動作の欄には、図５に示す認証条件情報２２４の動作種別の欄と同様に、「一時解錠」「連続解錠」「連続施錠」「警戒設定」「警戒解除」が記載されている。設定内容の欄には、図５に示す認証条件情報２２４の「動作決定指最小入力本数」および「再判定で不可の場合の動作」が示されている。そして、条件の欄には、「動作決定指最小入力本数」に対しては数字の入力を受け付ける欄、「再判定で不可の場合の動作」に対してはプルダウンメニューによって動作の選択を受け付ける欄が設けられている。

（登録処理フロー）
次に、生体情報の登録処理フロー例について、図７を用いて説明する（適宜、図１〜４参照）。また、登録処理フローの説明の中で、図８（ａ）（ｂ）を用い、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０５」を登録するケースを具体例として説明する。なお、図８（ａ）は、登録更新後の個人情報２２１ａを表し、図８（ｂ）は、登録更新後の生体データ情報２２２ａを表す。また、図８（ａ）（ｂ）では、この登録処理フローで登録されるデータの欄には、黒白グラデーションを付している。

まず、ステップＳ７０１の処理の前に、生体情報登録装置２０の処理部２１は、不図示の入力装置（マウスまたはキーボード等）から、個人データとして、少なくともユーザＩＤ、指ＩＤ、指名称および連絡先を取得し、ユーザＩＤおよび連絡先を記憶部２２の個人情報２１１（図２参照）に記憶（登録）している。また、処理部２１は、入力された「右薬指」を、指名称として一時記憶する。
そして、ステップＳ７０１では、生体入力部２１２は、登録する生体情報（指）の入力を受け付けて、登録する生体データ（指静脈データ）を取得する。

ステップＳ７０２では、登録処理部２１３は、取得した生体データと、登録するユーザＩＤの登録済の生体データとを照合する。例えば、図８（ｂ）に示す生体データ情報２２２ａにおいて、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０５」の生体データを登録する場合、当該生体データ（指静脈データ）と、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０１」〜「０４」の登録済の生体データ（登録済の指データ）とを照合する。

ステップＳ７０３では、登録処理部２１３は、類似する登録済の生体データがあるか否かを判定する。
類似する登録済の生体データがあると判定した場合（ステップＳ７０３でＹｅｓ）、処理はステップＳ７０４へ進み、類似する登録済の生体データがないと判定した場合（ステップＳ７０３でＮｏ）、処理はステップＳ７０５へ進む。

ステップＳ７０４では、登録処理部２１３は、登録失敗と判定し、登録失敗に関するメッセージを表示部２１１に表示する。そして、ステップＳ７０４の実行後、処理は終了する。

ステップＳ７０５では、登録処理部２１３は、個人情報２２１の指名称に、一時記憶していた「右薬指」を登録し、生体データ情報２２２のデータ種別に「（指静脈データ）」を登録する。その結果、図８（ａ）の個人情報２２１ａには、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０５」に対応して、指名称の欄に「右薬指」が記憶（登録）される。また、図８（ｂ）に示すように、生体データ情報２２２ａには、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０５」に対応して、データ種別の欄に「（指静脈データ）」が記憶（登録）される。

ステップＳ７０６では、登録処理部２１３は、登録した生体データを、登録するユーザＩＤ以外の登録済の生体データと照合する。例えば、図８（ｂ）に示す生体データ情報２２２ａにおいて、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０５」の生体データを登録する場合、当該生体データと、ユーザＩＤ「１０００１」「１０００２」の指ＩＤすべての登録済の生体データとを照合する。

ステップＳ７０７では、登録処理部２１３は、類似する登録済の生体データがあるか否かを判定する。
類似する登録済の生体データがあると判定した場合（ステップＳ７０７でＹｅｓ）、処理はステップＳ７０８へ進み、類似する登録済の生体データがないと判定した場合（ステップＳ７０３でＮｏ）、処理は終了する。

ステップＳ７０８では、登録処理部２１３は、図３に示す生体データ情報２２２の誤認証リストに類似する指を登録する。例えば、図８（ｂ）に示す生体データ情報２２２ａにおいて、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０５」の生体データを登録する場合、ユーザＩＤ「１０００１」の指ＩＤ「０２」と類似すると判定されて、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０５」の誤認証リストの欄に「１０００１−０２」が登録される。また、ユーザＩＤ「１０００１」の指ＩＤ「０２」の誤認証リストの欄に「１０００３−０５」が登録される。なお、「１０００１−０２」は、ユーザＩＤ「１０００１」の指ＩＤ「０２」であることを表したもの、「１０００３−０５」は、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０５」であることを表したものである。

次に、図４に示す入力順序情報２２３に、ユーザＩＤ「１０００３」の開始指および動作決定指順序リストを登録する場合について、図９、図１０、図１１を用いて説明する（適宜、図８（ａ）（ｂ）参照）。

まず、ユーザＩＤ「１０００３」の開始指の登録処理について説明する。本発明では、特許文献１に記載の技術に示されていたようなユーザ識別子を用いることなく、生体情報だけで認証を実行する。したがって、ユーザ識別子の入力を省略するために、登録されているすべての生体データと照合を行って、ユーザを特定する必要がある。そのため、ユーザごとに開始指として１つの生体データが決められていれば、ユーザを特定するための認証処理は、１：Ｎ（ＮはユーザＩＤ数）で済むことになる。

図９は、ユーザＩＤ「１０００３」の開始指選択画面の一例を示している。図９には、開始指の候補として、右中指「０１」、右人差指「０３」、左人差指「０４」が表示され、選択入力できるようにラジオボタン（二重丸）が表示されている。また、図５に示す認証条件情報２２４を参照すると、動作決定指最小入力本数は「１」である。したがって、開始指の候補は、誤認証リスト中に２本以上の指が記憶されているユーザＩＤが存在しているものを除いて決められる。具体的には、図８（ｂ）に示す生体データ情報２２２ａの誤認証リストを参照すると、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０２」および「０５」は、ユーザＩＤ「１０００１」の指と類似する。この類似する指は、個人情報２２１ａを参照して、この指ＩＤ「０２」の指名称が「左中指」であり、指ＩＤ「０５」の指名称が「右薬指」であることが分かる。したがって、図９に示す開始指の候補として、右中指「０１」、右人差指「０３」、左人差指「０４」が表示されることになる。

そして、図９に示す開始指選択画面では、右人差指「０３」のラジオボタンが選択されている。その結果、図１１に示す登録更新後の入力順序情報２２３ａには、ユーザＩＤ「１０００３」の開始指の欄に、「０３」が記憶（登録）される。

次に、図４に示す入力順序情報２２３に、ユーザＩＤ「１０００３」の動作ＩＤ「Ｆ１」に対応する動作決定指順序リストを登録する場合について説明する。図１０は、動作決定指選択画面の一例を示している。図１０には、動作決定指の候補として、右中指「０１」、左中指「０２」、左人差指「０４」、右薬指「０５」が表示され、選択入力できるようにラジオボタン（二重丸）が表示されている。動作決定指の候補は、開始指に設定された右人差指「０３」を除いたものである。したがって、図９に示す開始指の候補として、右中指「０１」、左中指「０２」、左人差指「０４」、右薬指「０５」が表示されることになる。

そして、図１０に示す動作決定指選択画面では、右中指「０１」のラジオボタンが選択されている。なお、動作ＩＤ「Ｆ１」の動作決定指最小入力本数は、図５に示す認証条件情報２２４を参照すると、「１」である。したがって、図１１に示す入力順序情報２２３ａには、ユーザＩＤ「１０００３」の動作決定指順序リストの欄に、「０１」が記憶（登録）される。なお、動作決定指最小入力本数が「２」の場合には、動作決定指の入力順序に従って、ラジオボタンが選択されればよい。

（認証処理フロー）
次に、認証処理のフロー例について、図１２を用いて説明する。ここでは、開始指、動作決定指（１本）、終了指の順で入力されたものとして説明する。

まず、処理フローの説明の前に、終了指を開始指に同じとした理由について説明する。
図１１の入力順序情報２２３ａの動作決定指順序リストから分かるように、認証時の指の入力本数は、同じユーザＩＤであっても動作ＩＤごとに異なる。また、動作決定指の入力順序は途中まで同じ場合があるので、入力の終了を判断するためには指の入力が所定時間無いことを確認するか、または終了指が入力されたことによって指入力の終了を明示的に示すか、のどちらかの手段を必要とする。そこで、本発明では、終了指を用いている。

また、終了指を開始指と同じ指に決めているので、処理部１１は、認証時の１番目に入力された指の生体データを一時的に記憶し、一時記憶した生体データと２番目以降に入力された指の生体データとを照合することで、双方が類似する場合には、終了指が入力されたことが分かる。このことは、生体認証装置１０のコストを低く抑えるために、処理速度が遅いマイコンを用いる場合に有効である。

つまり、マイコンの処理速度が遅い場合であっても、認証時の１番目に入力された指と、２番目以降に入力された指とが同じか否かを判定することは長い時間を要しない。しかし、認証時の１番目に入力された指のユーザＩＤを特定するためには、ユーザＩＤすべての開始指の生体データと照合しなければならず、マイコンの処理速度が遅いことによって、長い時間を要する。そのため、開始指のユーザＩＤが未だ特定されていない状態であっても、処理部１１は、一時記憶した１番目の生体データと２番目以降に入力された指の生体データとを照合して双方が類似していれば、終了指であることを容易に判別することができる。このことから、開始指と終了指とを同じにしてあれば、少なくとも、終了指の入力が終了したことだけは長い時間を要せずに認識できるという利点がある。

また、指の入力ごとに照合結果（認証成功または失敗）をユーザに提示した場合、悪意を持ったユーザの試行に対しての認証成功のヒントを与えることになってしまう。そこで、本発明では、開始指、動作決定指、終了指の順で一連の入力を受け付けて、終了指が入力されたことを判定した後で、認証結果を表示するようにすることができる。

ステップＳ１２０１では、生体入力部１１１は、認証時の１番目の入力を受け付ける。
ステップＳ１２０２では、生体入力部１１１は、生体データ（指静脈データ）を取得する。

ステップＳ１２０３では、生体入力部１１１は、生体データの取得が完了すると、生体データの取得が完了したことを示す完了通知を表示部１１３に送信する。
ステップＳ１２０４では、表示部１１３は、完了通知を受信し、受付完了を表示する。そして、表示部１１３は、受付完了の表示とともに第１パターンの警報（例えば、ピッ）を警報発生部から発生する。また、表示部１１３は、次の指の入力を促すメッセージを表示してもよい。

ステップＳ１２０５では、生体入力部１１１は、生体データの取得が完了すると、生体データを含む認証要求を認証処理部１１２に送信する。
ステップＳ１２０６では、認証処理部１１２は、認証要求を受信し、その認証要求から生体データを抽出し、抽出した生体データを一時記憶するとともに、開始指の特定処理を開始する。具体的には、認証処理部１１２は、認証時の１番目に取得した生体データと、図１１の入力順序情報２２３ａに示されるすべてのユーザＩＤの開始指の生体データ（開始生体データ）とを照合し、ユーザＩＤを絞り込むための処理を開始する。なお、開始指の特定処理は、照合する数が大量にあるため、長い時間を必要とされる。

次に、ステップＳ１２１１では、生体入力部１１１は、次の指（動作決定第１指）の入力を受け付ける。ここで、次の指は、認証時の２番目に取得する指となる。この時、認証処理部１１２において、開始指の特定処理が終了していなければ、その特定処理を一旦中断し、ステップＳ１２１１〜Ｓ１２１６までの処理を優先する。
ステップＳ１２１２では、生体入力部１１１は、生体データ（指静脈データ）を取得する。

ステップＳ１２１３では、生体入力部１１１は、生体データの取得が完了すると、生体データの取得が完了したことを示す完了通知を表示部１１３に送信する。
ステップＳ１２１４では、表示部１１３は、完了通知を受信し、受付完了を表示する。そして、表示部１１３は、受付完了の表示とともに第１パターンの警報（例えば、ピッ）を警報発生部から発生する。

ステップＳ１２１５では、生体入力部１１１は、生体データの取得が完了すると、生体データを含む認証要求を認証処理部１１２に送信する。
ステップＳ１２１６では、認証処理部１１２は、認証要求を受信し、その認証要求から生体データを抽出し、抽出した生体データを、ステップＳ１２０６において一時記憶しておいた生体データ（すなわち、１番目に取得した生体データ）と照合する。ここで、認証処理部１１２が１番目に取得した生体データとの照合を行う理由は、動作決定指の入力本数は動作ＩＤによって異なるので、終了指が入力されたか否かを判定するためである。そして、認証処理部１１２は、照合結果から類似しない（終了指でない）と判定した場合、動作決定第１指の入力であったと判定し、その２番目に取得した生体データを一時記憶し、中断していた開始指の特定処理を再開する。また、表示部１１３は、次の指の入力を促すメッセージを表示してもよい。

次に、ステップＳ１２２１では、生体入力部１１１は、次の指（終了指）の入力を受け付ける。ここで、次の指は、認証時の３番目に取得する指となる。この時、認証処理部１１２において、開始指の特定処理が終了していなければ、その特定処理を一旦中断し、ステップＳ１２２１〜Ｓ１２２７までの処理を優先する。
ステップＳ１２２２では、生体入力部１１１は、生体データ（指静脈データ）を取得する。

ステップＳ１２２３では、生体入力部１１１は、生体データの取得が完了すると、生体データの取得が完了したことを示す完了通知を表示部１１３に送信する。
ステップＳ１２２４では、表示部１１３は、完了通知を受信し、受付完了を表示する。そして、表示部１１３は、受付完了の表示とともに第１パターンの警報（例えば、ピッ）を警報発生部から発生する。

ステップＳ１２２５では、生体入力部１１１は、生体データの取得が完了すると、生体データを含む認証要求を認証処理部１１２に送信する。
ステップＳ１２２６では、認証処理部１１２は、認証要求を受信し、その認証要求から生体データを抽出し、抽出した生体データを、ステップＳ１２０６において一時記憶しておいた生体データ（すなわち、１番目に取得した生体データ）と照合する。ここで、認証処理部１１２が１番目に取得した生体データとの照合を行う理由は、動作決定指の入力本数は動作ＩＤによって異なるので、終了指が入力されたか否かを判定するためである。

ステップＳ１２２７では、認証処理部１１２は、照合結果から類似する（終了指である）と判定した場合、生体入力部１１１に対して、終了指の入力を確認したことを示す終了通知を送信する。生体入力部１１１は、終了通知を受信した場合、表示部１１３に「認証中」等の表示をさせ、予め決められた所定時間またはステップＳ１２３４の処理が終了するまで、指の入力を受け付けないようにする。そして、認証処理部１１２は、類似する（終了指である）と判定した場合、終了指が入力されたことを一時記憶し、中断していた開始指の特定処理を再開する。そして、開始指の特定処理が終了した時点で、１番目に取得した生体データに関連するユーザＩＤが絞り込まれる。

ステップＳ１２２８では、認証処理部１１２は、絞り込まれたユーザＩＤの登録済の生体データを用いて、動作決定第１指の特定処理を実行する。具体的には、認証処理部１１２は、２番目に取得した生体データと絞り込まれたユーザＩＤの登録済の生体データとを照合して、動作決定第１指およびそのユーザＩＤを決定する。なお、動作決定第１指の特定処理は、ユーザＩＤが絞り込まれているので、短時間で終了することができる。

ステップＳ１２３１では、動作決定第１指が特定され、かつ終了指の入力がなされている場合、認証処理部１１２は、動作決定第１指に対応する動作ＩＤを含む認証結果を示す認証結果通知を表示部１１３に送信する。
ステップＳ１２３２では、表示部１１３は、認証結果通知を受信し、認証結果が認証成功であった場合、緑色のＬＥＤを点灯するとともに、第１パターンの警報（例えば、ピッ）を警報発生部から発生する。また、表示部１１３は、認証結果通知を受信し、認証結果が認証失敗であった場合、赤色のＬＥＤを点灯するとともに、第２パターンの警報（例えば、ピピピッ）を警報発生部から発生する。

ステップＳ１２３３では、認証処理部１１２は、特定した動作ＩＤを示す制御要求を扉制御部１１４に送信する。
ステップＳ１２３４では、扉制御部１１４は、制御要求を受信し、動作ＩＤを抽出し、その抽出した動作ＩＤに基づいて扉を制御するための扉制御情報を生成する。

次に、認証処理フローの具体例として、ユーザＩＤ「１０００３」が、開始指として指ＩＤ「０３」、動作決定第１指として指ＩＤ「０１」、終了指として指ＩＤ「０３」を入力した場合を例として、以下に図１２に示す処理フローと照らし合わせて説明する。

ステップＳ１２０２において、生体入力部１１１が認証時の１番目に入力された開始指の生体データ（開始生体データ）を取得する。そして、ステップＳ１２０６において、認証処理部１１２が開始指の生体データを受信し、図１１に示す入力順序情報２２３ａに登録されている開始指の登録済の生体データすべてと照合を行う。具体的には、認証処理部１１２は、ユーザＩＤ「１０００１」の指ＩＤ「０１」、ユーザＩＤ「１０００２」の指ＩＤ［０１］、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０３」と照合を行う。

開始指特定処理が終了した時、図８（ｂ）の生体データ情報２２２ａの誤認証リストに示されているように、認証処理部１１２は、受信した開始指の生体データが、ユーザＩＤ「１０００２」またはユーザＩＤ「１０００３」の指であることを認識する。つまり、認証処理部１１２は、ユーザＩＤを絞り込むことができる。

次に、ステップＳ１２２８において、認証処理部１１２は、動作決定第１指の生体データと、図１１に示す入力順序情報２２３ａの動作決定指順序リストに登録されているユーザＩＤ「１０００２」の開始指ＩＤ「０１」以外の４本、およびユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０１」の１本との照合を行う。そして、認証処理部１１２は、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０１」を動作決定第１指として特定する。その理由は、図８（ｂ）に示す生体情報２２２ａの誤認証リストから明らかなように、ユーザＩＤ「１０００３」の指ＩＤ「０１」と類似する生体データはないためである。さらに、ステップＳ１２２６において、認証処理部１１２は、終了指を既に取得しているので、ユーザの一連の操作が、ユーザＩＤ「１０００３」によって行われた動作ＩＤ「Ｆ１（一時解錠）」であると決定することができる。

なお、動作決定指の本数がＮ（Ｎ≧２）であった場合には、ステップＳ１２１１〜Ｓ１２１６の処理をＮ回繰り返す。そして、ステップＳ１２２８では、動作決定第２指〜第Ｎ指を特定する処理を実行する。

以上説明したように、本発明の生体認証装置１０は、予め決められている開始指、動作ＩＤに対応して入力する指の入力順序を予め決められた動作決定指、開始指と同じであり入力の終了を示す終了指の順で生体情報の入力を受け付けて生体データを取得する。そして、生態認証装置１０は、図１２に示すように、認証処理を実行して、入力したユーザＩＤと動作決定指の入力順序に応じた動作ＩＤを決定する。

具体的には、生体認証装置１０は、ユーザＩＤ、開始指の生体データ（認証時の１番目に取得した生体データ）、動作ＩＤ、動作ＩＤに対応する指の入力順序を定めた動作決定指順序リストおよび照合に用いる複数の指の登録済の生体データを関連付けて記憶している記憶部１２と、生体入力部１１１と、認証処理部１１２とを備える。生体入力部１１１は、生体情報の入力を受け付けて生体データを取得する。また、認証処理部１１２は、認証時の１番目に取得した生体データと開始生体データとを照合して１番目に取得した生体データに関連するユーザＩＤを絞り込み、その認証時の２番目以降に取得した各生体データと１番目に取得した生体データとを照合する。そして、認証処理部１１２は、その照合結果から双方が類似しないと判定した場合、２番目以降に取得した各生体データと絞り込まれたユーザＩＤの登録済の生体データとを照合して２番目以降に取得した生体データのユーザＩＤおよび当該生体データの入力順序を特定して制御内容を決定する。また、認証処理部１１２は、当該照合結果から双方が類似すると判定した場合、入力が終了したと判定する。

このような構成を備えることにより、生体認証装置１０は、生体情報だけの入力を用いて、生体情報の入力順序に応じて制御内容を変えることができる。また、開始指を予め決めたことは、生体入力部１１１から認証時の１番目に取得された生体データのユーザＩＤを絞り込むための演算量を、開始指を予め決めない場合に比較して、大幅に低減する効果を有している。

なお、本実施形態では、生体認証装置１０の記憶部１２に記憶されている生体データ情報１２１、入力順序情報１２２および認証条件情報１２３それぞれは、生体情報登録装置の記憶部２２に記憶されている生体データ情報２２２、入力順序情報２２３および認証条件情報２２４と同じであるものとして説明した。しかし、ユーザごとに通行権限が設定されている場合には、通行権限を設定されたユーザに関する情報だけを生体認証装置１０が取得し、記憶部１２に記憶するようにしても構わない。

また、図１２では、認証処理部１１２において、開始指の特定処理が終了していなければ、その特定処理を一旦中断し、ステップＳ１２１１〜Ｓ１２１６までの処理や、ステップＳ１２２１〜１２２７までの処理を優先するように説明した。しかし、処理部１１の処理負荷に余裕がある場合には、開始指の特定処理を中断せずに、並列に処理しても構わない。

また、本実施形態では、表示部１１３は、例えば、不図示の赤色と緑色の２色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を備えており、認証結果に応じて、ＬＥＤのいずれかを点灯するように記載したが、ＬＥＤの代わりに、不図示の表示装置に表示をするようにしても構わない。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも、説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある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が可能であり、ある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。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、生体認証装置１０の各機能等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、処理部１１の各機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、またはＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１０ 生体認証装置
１１ 処理部
１２ 記憶部
１３ 通信部
２０ 生体情報登録装置
２１ 処理部
２２ 記憶部
２３ 通信部
３０ ネットワーク
５０ 扉制御装置
５１ 扉
１１１ 生体入力部
１１２ 認証処理部
１１３ 表示部
１１４ 扉制御部
２１１ 表示部
２１２ 生体入力部
２１３ 登録処理部
１２１，２２２，２２２ａ 生体情報
１２２，２２３，２２３ａ 入力順序情報
１２３，２２４ 認証条件情報
２２１，２２１ａ 個人情報
５００ 入退室管理システム

Claims (5)

1. 生体情報の入力を受け付けて生体データを取得する生体入力部と、
   ユーザを識別するユーザＩＤごとに、認証時の１番目に取得した生体データと照合するための登録済の生体データを示す開始生体データ、取得した生体データの入力順序と制御内容との対応関係を定めた動作決定順序情報および照合に用いる複数の登録済の生体データを関連付けて記憶している記憶部と、
   認証時の１番目に取得した生体データと前記開始生体データとを照合して前記１番目に取得した生体データに関連する前記ユーザＩＤを絞り込み、その認証時の２番目以降に取得した各生体データと前記１番目に取得した生体データとを照合し、その照合結果から類似しないと判定した場合、前記２番目以降に取得した各生体データと前記絞り込まれたユーザＩＤの登録済の生体データとを照合して前記２番目以降に取得した生体データのユーザＩＤおよび当該取得した生体データの入力順序を特定して前記制御内容を決定し、当該照合結果から類似すると判定した場合、入力が終了したと判定する認証処理部と、
   を備えることを特徴とする生体認証装置。
2. 前記ユーザＩＤの開始生体データは、
   当該ユーザＩＤの登録済の生体データが他の同一ユーザＩＤの登録済の生体データに類似すると判定される数が、前記動作決定順序情報の入力順序に定められている前記生体データの数の最小値に１を加算して算出した合算数以上存在する場合において、
   前記他の同一ユーザＩＤの登録済の生体データに類似しないと判定された当該ユーザＩＤの登録済の生体データの中から決定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の生体認証装置。
3. 扉を制御する情報を示す扉制御情報を前記制御内容に基づいて生成する扉制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生体認証装置。
4. 生体情報の入力を受け付けて、その生体情報に対して認証処理を実行する生体認証装置の生体認証方法であって、
   前記生体認証装置は、
   ユーザを識別するユーザＩＤごとに、認証時の１番目に取得した生体データと照合するための登録済の生体データを示す開始生体データ、取得した生体データの入力順序と制御内容との対応関係を定めた動作決定順序情報および照合に用いる複数の登録済の生体データを関連付けて記憶している記憶部を備え、
   生体情報の入力を受け付けて生体データを取得する生体入力ステップ、
   認証時の１番目に取得した生体データと前記開始生体データとを照合して前記１番目に取得した生体データに関連する前記ユーザＩＤを絞り込むステップ、
   その認証時の２番目以降に取得した各生体データと前記１番目に取得した生体データとを照合する照合ステップ、
   その照合結果から類似しないと判定した場合、前記２番目以降に取得した各生体データと前記絞り込まれたユーザＩＤの登録済の生体データとを照合して前記２番目以降に取得した生体データのユーザＩＤおよび当該取得した生体データの入力順序を特定して前記制御内容を決定するステップ、
   当該照合結果から類似すると判定した場合、入力が終了したと判定するステップ
   を実行することを特徴とする生体認証方法。
5. 生体情報の入力を受け付けて生体データを取得する生体入力部、
   ユーザを識別するユーザＩＤごとに、認証時の１番目に取得した生体データと照合するための登録済の生体データを示す開始生体データ、取得した生体データの入力順序と制御内容との対応関係を定めた動作決定順序情報および照合に用いる複数の登録済の生体データを関連付けて記憶している記憶部、
   認証時の１番目に取得した生体データと前記開始生体データとを照合して前記１番目に取得した生体データに関連する前記ユーザＩＤを絞り込み、その認証時の２番目以降に取得した各生体データと前記１番目に取得した生体データとを照合し、その照合結果から類似しないと判定した場合、前記２番目以降に取得した各生体データと前記絞り込まれたユーザＩＤの登録済の生体データとを照合して前記２番目以降に取得した生体データのユーザＩＤおよび当該取得した生体データの入力順序を特定して前記制御内容を決定し、当該照合結果から類似すると判定した場合、入力が終了したと判定する認証処理部、
   扉を制御する情報を示す扉制御情報を前記制御内容に基づいて生成する扉制御部、
   前記扉制御情報を扉制御装置に送信する通信部、
   を有する生体認証装置と、
   前記扉制御情報を受信して扉を制御する前記扉制御装置と、
   を備えることを特徴とする入退室管理システム。