(57)【要約】【課題】登録されている本人の情報と実際の本人の情報とが異なる場合でも、精度の良い認証を行うことができる個人認証装置を提供する。【解決手段】認証対象者に関する入力情報を登録情報と照合し、類似度に基づいて認証し、入力情報のうち、類似度が所定値よりも低い特定部分を判定する顔認証判定部１１と、特定部分に関する事項について認証対象者と対話し、認証対象者の応答に基づいて第１認証手段の照合結果を検証するユーザ対話処理部１２とを備えることにより、照合元データベース１５の登録情報との照合結果に基づいて認証対象者を認証し、類似度が低い特定部分を判定し、認証対象の運転者に対して特定部分に関する事項について対話することができる。このため、照合結果が妥当であるか否かを検証することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証対象者の認証を行う個人認証装置であって、
前記認証対象者に関する入力情報を登録情報と照合し、類似度に基づいて認証を行う第１認証手段と、
前記入力情報のうち、前記類似度が所定値よりも低い特定部分を判定する特定部分判定手段と、
前記特定部分に関する事項について前記認証対象者と対話し、前記認証対象者の応答に基づいて前記第１認証手段の照合結果を検証する検証手段と、
を備える個人認証装置。
【請求項２】
前記検証手段により前記第１認証手段の照合結果が妥当であると検証した場合には、前記第１認証手段の認証手法とは異なる認証手法を用いて前記認証対象者の認証を行う第２認証手段を備える請求項１に記載の個人認証装置。
【請求項３】
前記第２認証手段により認証が成功した場合、前記入力情報を前記登録情報として蓄積する情報蓄積手段を備える請求項１又は２に記載の個人認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個人の認証を行う装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、個人の認証を行う装置として、入力情報と登録情報とを照合して認証を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の装置は、登録された顔画像と入力した顔画像とを照合して個人の認証を行うものであって、入力した顔画像の一部が隠れる場合には、隠れている顔の一部を想起して補完し認証を行うものである。
【特許文献１】特開２００７−１４８８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の装置にあっては、登録者と同一人であっても例えばその容姿を大きく変化させた場合や隠れている顔の一部が大きい場合には、精度の良い補完を行うことができないことにより適切な認証が行えないおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明はこのような技術課題を解決するためになされたものであって、登録されている本人の情報と実際の本人の情報とが異なる場合でも、精度の良い認証を行うことができる個人認証装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明に係る個人認証装置は、認証対象者の認証を行う個人認証装置であって、認証対象者に関する入力情報を登録情報と照合し、類似度に基づいて認証を行う第１認証手段と、入力情報のうち、類似度が所定値よりも低い特定部分を判定する特定部分判定手段と、特定部分に関する事項について認証対象者と対話し、認証対象者の応答に基づいて第１認証手段の照合結果を検証する検証手段とを備えて構成される。
【０００６】
この発明によれば、登録情報との照合結果に基づいて認証対象者を認証するとともに、類似度が低い特定部分を判定し、認証対象者に対して特定部分に関する事項について対話することにより、照合結果が妥当であるか否かを検証することができる。このように、類似度が低い特定部分が存在する場合には当該類似度が低い理由を対話することにより検証できるので、例えば容姿を変更した本人である可能性を検証することができる。よって、精度の良い認証を行うことができる。
【０００７】
ここで、個人認証装置において、検証手段により第１認証手段の照合結果が妥当であると検証した場合には、第１認証手段の認証手法とは異なる認証手法を用いて認証対象者の認証を行う第２認証手段を備えることが好適である。
【０００８】
このように構成することで、第１認証手段の照合結果が妥当である場合には、第１認証手段の認証手法とは別の認証手法を用いて認証することにより、精度の良い認証を行うことができる。
【０００９】
さらに、個人認証装置において、第２認証手段により認証が成功した場合、入力情報を登録情報として蓄積する情報蓄積手段を備えることが好適である。このように構成することにより、部分的に類似度が低くなる場合の登録情報を蓄積できるので、次回以降の認証を迅速かつ的確に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、登録されている本人の情報と実際の本人の情報とが異なる場合でも、精度の良い認証を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
本実施形態に係る個人認証装置は、例えば、運転者を認証する認証システムを搭載した車両に好適に採用されるものである。
【００１３】
最初に、本実施形態に係る個人認証装置を備える車両の概要から説明する。図１は、本実施形態に係る個人認証装置１を備える車両の概要図である。図１に示す車両３は、例えば、３Ｄ画像カメラ２０及び個人認証装置１を備えている。
【００１４】
３Ｄ画像カメラ２０は、運転者の画像を取得する機能を有しており、運転者の容姿を三次元的に取得することが可能に構成されている。ここで、図２を用いて３Ｄ画像カメラ２０の配置について説明する。図２は、３Ｄ画像カメラ２０の配置の一例を示す概要図である。図２に示すように、３Ｄ画像カメラ２０は、ルームミラー２１近傍に配置されており、運転席に着座した運転者（認証対象者）の上半身全体の容姿を撮像できるように配置されている。また、３Ｄ画像カメラ２０は、撮像した画像を個人認証装置１へ出力する機能を有している。
【００１５】
個人認証装置１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random AccessMemory）等を備えている。さらに、個人認証装置１は、３Ｄ画像情報処理部１０及び照合元データベース１５を有している。照合元データベース１５は、登録運転者に関する認証情報、例えば、顔に関する画像情報（顔情報）、声紋、暗証番号等が格納されたデータベースである。３Ｄ画像情報処理部１０は、照合元データベース１５を参照可能に構成されているとともに、顔認証判定部（第１認証手段、特定部分判定手段）１１、ユーザ対話処理部（検証手段）１２、個人認証判定部（第２認証手段）１３及び再登録処理部（更新手段）１４を備えている。
【００１６】
顔認証判定部１１は、３Ｄ画像カメラ２０が出力した運転者の画像情報、及び、照合元データベース１５に格納された顔画像に基づいて、運転席に着座している運転者が登録運転者であるか否かを認証する機能を有している。顔認証判定部１１は、例えば、３Ｄ画像カメラ２０が出力した運転者の画像情報から顔情報を抽出する機能、抽出した顔情報を角度や遠近について補正する機能、抽出した顔情報から目、鼻、口等の特徴点を抽出する機能、抽出した顔情報の輝度情報や空間位置情報（特徴量）を取得する機能等を有している。また、顔認証判定部１１は、認証対象の運転者の顔情報と、照合元データベース１５に格納された登録運転者の顔情報とを照合し、各特徴量の類似度を算出する機能を有している。例えば、照合レベル（特徴量が一致する度合い）が高い場合ほど、類似度を高く設定する機能を有している。
【００１７】
また、顔認証判定部１１は、各特徴量の平均の類似度が所定値以上である場合には、認証対象の運転者と登録運転者とが同一人物であると認証する機能を有している。一方、顔認証判定部１１は、各特徴量の平均の類似度が閾値以上でない場合には、顔のどの部分の類似度が低いのかを判定する機能を有している。例えば、照合した特徴量のうち所定値より小さい類似度となる特定部分を取得する機能を有している。また、顔認証判定部１１は、類似度の低い特定部分に関する情報をユーザ対話処理部１２へ出力する機能を有している。
【００１８】
ユーザ対話処理部１２は、顔認証判定部１１が出力した類似度の低い特定部分を入力し、類似度の低い特定部分に関する事項について認証対象の運転者と対話する機能を有している。また、ユーザ対話処理部１２は、運転者の応答を入力し、顔認証判定部１１の照合結果を検証する機能を有している。例えば、ユーザ対話処理部１２は、類似度が低い特定部分に起こり得る変化とその変化に関する感想、話題、質問等を格納したデータベース（不図示）を参照可能に構成されており、類似度が低い特定部分ごとに会話内容を変更する機能を有している。そして、ユーザ対話処理部１２は、感想、話題、質問等に対する認証対象の運転者の応答を入力し、会話内容が肯定的であるか否かを判定する機能を有している。また、ユーザ対話処理部１２は、会話内容が肯定的である場合には、顔認証判定部１１の照合結果が妥当であると判定する機能を有している。また、ユーザ対話処理部１２は、検証結果を個人認証判定部１３へ出力する機能を有している。
【００１９】
個人認証判定部１３は、ユーザ対話処理部１２の検証結果を入力し、照合結果が妥当である場合には、顔認証判定部１１とは別の判定手法を用いて、認証対象の運転者の認証を行う機能を有している。例えば、個人認証判定部１３は、声紋照合による認証、暗証番号照合による認証、マスターキーによる認証、又は、指紋照合による認証を行う機能を有している。また、個人認証判定部１３は、認証結果を再登録処理部１４へ出力する機能を有している。
【００２０】
再登録処理部１４は、個人認証判定部１３が出力した認証結果に基づいて、認証が成功した場合には、３Ｄ画像カメラ２０が取得した画像情報を、登録運転者の他の画像として照合元データベース１５に登録する機能を有している。
【００２１】
次に、本実施形態に係る個人認証装置１の動作について説明する。図３、４は、本実施形態に係る個人認証装置１の動作を示すフローチャートである。図３、４に示す制御処理は、例えばイグニッションオンされてから、あるいは車両３に備わる実行ボタンがオンされたタイミングで実行される。
【００２２】
図３に示すように、個人認証装置１は、顔情報取得処理から開始する（Ｓ１０）。Ｓ１０の処理は、顔認証判定部１１が実行し、３Ｄ画像カメラ２０から認証対象の運転者の画像情報を入力する処理である。Ｓ１０の処理が終了すると、顔情報の照合処理へ移行する（Ｓ１２）。
【００２３】
Ｓ１２の処理は、顔認証判定部１１が実行し、Ｓ１０の処理において入力した認証対象の運転者の顔情報と、照合元データベース１５に格納された登録運転者の顔情報とを照合する処理である。顔認証判定部１１は、例えば、Ｓ１０の処理において入力した認証対象の運転者の画像情報から顔情報を抽出する。そして、抽出した顔情報を角度や遠近について補正し、目、鼻、口等の特徴点を抽出する。そして、抽出した顔情報の輝度情報や空間位置情報等の特徴量を取得する。そして、顔認証判定部１１は、取得した特徴量に基づいて、認証対象の運転者の顔情報と、照合元データベース１５に格納された登録運転者の顔情報とを照合し、照合レベルが高いほど各特徴量の類似度を高く算出する。そして、顔認証判定部１１顔全体の平均類似度を算出する。Ｓ１２の処理が終了すると、照合判定処理へ移行する。
【００２４】
Ｓ１４の処理は、顔認証判定部１１が実行し、Ｓ１２の処理において算出した平均類似度が所定値以上であるか否かを判定する処理である。顔認証判定部１１は、所定値として例えば７０％を用いて照合結果を判定する。Ｓ１４の処理において、所定値以上の類似度であると判定した場合には、Ｓ２４の処理へ移行する（Ｓ２４）。
【００２５】
Ｓ２４の処理は、顔認証判定部１１が実行し、認証対象の運転者と登録運転者とが同一人物であると認証する処理（認証成功とする処理）である。顔認証判定部１１は、セキュリティを解除する処理を行う。Ｓ２４の処理が終了すると、図３、４に示す制御処理を終了する。
【００２６】
一方、Ｓ１４の処理において、Ｓ１２の処理で算出した平均類似度が所定値以上でないと判定した場合には、特定部分抽出処理へ移行する（Ｓ１６）。Ｓ１６の処理は、顔認証判定部１１が実行し、Ｓ１２の処理で算出した特徴量の類似度が極端に低い部分を抽出する処理である。顔認証判定部１１は、例えば類似度が５％以下となった画素が存在する顔の部分を類似度が低い特定部分として抽出する。Ｓ１６の処理が終了すると、対話処理へ移行する（Ｓ１８）。
【００２７】
Ｓ１８の処理は、ユーザ対話処理部１２が実行し、認証対象の運転者と対話する処理である。ユーザ対話処理部１２は、例えば、顔の部分ごとの感想、話題、質問等が格納されているデータベースを参照し、Ｓ１６の処理で抽出した特定部分に関する事項について認証対象の運転者と会話する。そして、質問や感想に対する認証対象の運転者からの応答を入力する。例えば、特定部分が髪型や髪の色である場合には、「髪を切りましたね。涼しげで似合っていますよ。」「いい髪の色ですね。」等の台詞を、スピーカ（不図示）を介して認証対象の運転者に語りかける。そして、マイク（不図示）を介して認証対象の運転者の応答を入力する。また、例えば、特定部分が目元の場合には、「今日は日差しが強いですね。眩しいですね。」「今、伊達メガネが流行っているね。流行に敏感だね。」等の台詞を、スピーカを介して認証対象の運転者に語りかけ、マイクを介して認証対象の運転者の応答を入力する。また、例えば、特定部分が口元の場合には、「最近、風邪が流行っているね。」「今日は花粉が多いね。」「花粉症の季節が来たね。」等の台詞を、スピーカを介して認証対象の運転者に語りかけ、マイクを介して認証対象の運転者の応答を入力する。Ｓ１８の処理が終了すると、会話内容判定処理へ移行する（Ｓ２０）。
【００２８】
Ｓ２０の処理は、ユーザ対話処理部１２が実行し、Ｓ１８における認証対象の運転者の応答が肯定的であるか否かを判定する処理である。例えば、「髪を切りましたね。涼しげで似合っていますよ。」「いい髪の色ですね。」という台詞を語りかけた場合であって、認証対象の運転者が「有難う。」「美容師さんに薦められてね。」と応答した場合には、ユーザ対話処理部１２は認証対象の運転者の応答が肯定的であると判定する。この場合、認証対象の運転者は散髪や髪の色を染めたため、髪部分の類似度が低下していると判定することができる。また、例えば、「今日は日差しが強いですね。眩しいですね。」「今、伊達メガネが流行っているね。流行に敏感だね。」という台詞を語りかけた場合であって、認証対象の運転者が「そうだね。」「お洒落でしょ。」と応答した場合には、ユーザ対話処理部１２は認証対象の運転者の応答が肯定的であると判定する。この場合、認証対象の運転者はサングラス、伊達メガネ等を着用しているため、目元の類似度が低下していると判定することができる。また、例えば、「最近、風邪が流行っているね。」「今日は花粉が多いね。」「花粉症の季節が来たね。」という台詞に対して認証対象の運転者が「そうなんだよ。」「嫌な季節がきたね。」と応答した場合には、ユーザ対話処理部１２は認証対象の運転者の応答が肯定的であると判定する。この場合、認証対象の運転者はマスクを着用しているため、口元の類似度が低下していると判定することができる。これらの会話パターンは、例えば、Ｓ１８の処理で参照した顔の部分ごとの感想、話題、質問等が格納されているデータベースに、感想、話題、質問等と関連付けされて格納されている。ユーザ対話処理部１２は、データベースを参照することにより、認証対象の運転者の応答が肯定的である否かを判定することができる。
【００２９】
Ｓ２０の処理において認証対象の運転者の応答が肯定的でないと判定した場合には、会話が噛み合わないということであり、照合結果に誤りがあったため類似度が低下したと考えられる。このため、類似度が低いと判定した特定部分の照合結果自体が誤りであるものとしてシステムエラーとし（Ｓ２４）、顔情報入力処理へ再度移行する（Ｓ１０）。そして、認証成功又は認証対象の運転者の応答が肯定的となるまでＳ１０〜Ｓ１８の処理を繰り返し実行する。なお、Ｓ１０〜Ｓ１８の処理繰り返し回数が所定の回数（例えば３回）を超えた場合には、図３、４の制御処理を終了するように動作してもよい。
【００３０】
一方、Ｓ２０の処理において認証対象の運転者の応答が肯定的であると判定した場合には、類似度が低いと判定した特定部分の照合結果は正しいものであると、対話により確認できたこととなる。このため、登録運転者の画像情報と認証対象運転者の画像情報とは、特定部分が異なるが、登録運転者である可能性があるといえる。このため、個人認証処理へ移行する（Ｓ２６）。
【００３１】
Ｓ２６の処理は、個人認証判定部１３が実行し、顔画像の照合以外の認証手法により認証を行う処理である。例えば、個人認証判定部１３は、Ｓ２０の処理で入力した認証対象の運転者の声紋と、照合元データベース１５に登録された登録運転者の声紋とを照合して認証する。このように、声紋データを用いた認証を行うことにより、認証対象の運転者に係る声紋データの取得を自然な会話により行うことができるので、認証対象の運転者に意識させることなく認証することが可能となる。また、音声により暗証番号の入力を促し、認証対象の運転者が入力した番号と、登録運転者の暗証認証とを照合させて認証してもよい。例えば、マスクを装着した認証対象の運転者に対して、スピーカを介して「花粉症の季節のため、ユーザ照合レベルが低下しております。申し訳ありませんが暗証番号を入力して下さい。」と語りかけて暗証番号の入力を促す。このように、理由と共に暗証番号の入力を促すことで、ただ単に「マスクを外して下さい」と命令される場合に比べて認証対象の運転者に与える不快感を軽減することができる。同様に、音声により車両３のマスターキーの挿入を促して認証する場合や、指紋認証としてもよい。声紋、暗証番号、キー又は指紋等による認証が完了すると、Ｓ２６の処理を終了し、認証結果判定処理へ移行する（Ｓ２８）。
【００３２】
Ｓ２８の処理は、個人認証判定部１３が実行し、Ｓ２６の認証が成功したか否かを判定する処理である。Ｓ２６の処理で認証が成功したと判定した場合には、再登録要求判定処理へ移行する（Ｓ３０）。
【００３３】
Ｓ３０の処理は、再登録処理部１４が実行し、運転者から再登録の要求があるか否かを判定する処理である。例えば、再登録処理部１４は、認証が成功した運転者に対して、「照合元データベースに再登録いたしますか？」と質問し、運転者からの回答に基づいて再登録の要求があるか否かを判定する。Ｓ３０の処理において、再登録の要求があった場合には、再登録処理へ移行する（Ｓ３２）。
【００３４】
Ｓ３２の処理は、再登録処理部１４が実行し、Ｓ１０の処理で入力した類似度が低い特定部分を有する画像を、登録運転者の画像として登録する処理である。なお、登録運転者の画像と置き換えて登録してもよい。Ｓ３２の処理が終了すると、認証成功処理へ移行する（Ｓ３４）。
【００３５】
Ｓ３４の処理は、個人認証判定部１３が実行し、認証対象の運転者が登録運転者と同一人物であると判定したため、セキュリティを解除する処理である。Ｓ３４の処理が終了すると、図３、４に示す制御処理を終了する。
【００３６】
一方、Ｓ２８の処理において、Ｓ２６の処理で認証が成功していないと判定した場合には、認証失敗処理へ移行する（Ｓ３６）。Ｓ３６の処理は、認証対象の運転者が登録運転者と別人であると判定したため、セキュリティを解除しない処理である。Ｓ３６の処理が終了すると、図３、４に示す制御処理を終了する。
【００３７】
一方、Ｓ３０の処理において、再登録の要求がない場合には、認証成功処理へ移行する（Ｓ３４）。
【００３８】
以上で図３、４に示す制御処理を終了する。図３、４に示す制御処理を実行することにより、例えば、散発、脱色、着色、エクステンション追加等により登録者の容姿が急激に変化した場合、あるいはサングラス、伊達メガネ、マスク、サンバイザー等を着用している場合には、その変化を検出して検出内容の妥当性を対話（掛け合い）によりさりげなく検証することができる。これにより、顔の一部が類似しないと判定した場合において、実際には類似しているが画像解像度の低下等によるシステムエラーで類似しないのか、あるいは、本人であるがイメージチェンジ等の急激な容姿変更により類似しないのかを切り分けることができるので、精度良く認証することが可能となる。
【００３９】
上述したように、本実施形態に係る個人認証装置１によれば、照合元データベース１５の登録情報との照合結果に基づいて認証するとともに、類似度が低い特定部分を判定し、認証対象の運転者に対して特定部分に関する事項について対話することにより、照合結果が妥当であるか否かを検証することができる。このように、類似度が低い特定部分が存在する場合には当該類似度が低い理由を対話することにより検証できるので、例えば容姿が変更されている本人であるか否かを検証することができる。よって、精度の良い認証を行うことができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る個人認証装置１によれば、顔認証判定部１１の照合結果が妥当である場合には、顔認証判定部１１の認証手法とは別の認証手法、例えば、声紋認証、パスワード認証、キー認証又は指紋認証をすることにより、精度の良い認証を行うことができる。
【００４１】
さらに、本実施形態に係る個人認証装置１によれば、部分的に類似度が低くなる場合の登録情報を照合元データベース１５に蓄積できるので、次回以降の認証ではサングラスやマスクを着用していても認証することが可能となり、結果、迅速かつ的確な認証をすることができる。
【００４２】
なお、上述した実施形態は本発明に係る個人認証装置の一例を示すものである。本発明に係る個人認証装置は、実施形態に係る個人認証装置に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る個人認証装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００４３】
例えば、上述した実施形態では、顔認証判定部１１が３Ｄ画像カメラ２０から画像を入力して最初の認証を行う例を説明したが、最初の認証は画像認証である必要は無く、例えば、マイクを用いた声紋認証やタッチパネルを用いた指紋認証であってもよい。
【００４４】
また、上述した実施形態では、個人認証判定部１３及び再登録処理部１４を備えることにより、２回目の認証及び再登録を実行する例を説明したが、個人認証判定部１３及び再登録処理部１４は、要求される性能に応じて備えなくても良い。
【００４５】
さらに、上述した実施形態では、個人認証判定部１３が声紋認証、パスワード認証、キー認証又は指紋認証を行う例を説明したが、これらを組み合わせて実行した場合であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施形態に係る個人認証装置を備える車両の構成概要を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る個人認証装置の３Ｄ画像カメラの配置を説明する概要図である。
【図３】実施形態に係る個人認証装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係る個人認証装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１…個人認証装置、３…車両、１１…顔認証判定部（第１認証手段、特定部分判定手段）、１２…ユーザ対話処理部（検証手段）、１３…個人認証判定部（第２認証手段）、１４…再登録処理部（情報蓄積手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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