(57)【要約】【課題】接触式ユーザインターフェースによる操作結果である認証情報のみに依存することなく、認証情報が視認可能な痕跡として残らない認証方式を併用した認証システムを提供する。【解決手段】認証システムが、接触式入力部を具備しかつ前記接触式入力部の特定の位置に対するユーザ操作具による接触操作の結果である接触式認証情報を取得する接触式認証装置と、前記接触式認証装置の操作中に所定の空間における前記ユーザ操作具の動きを検出することにより前記ユーザ操作具の所定の位置または速度に基づく運動特性情報を取得する非接触式タッチセンサと、前記接触式認証装置が取得した接触式認証情報と前記非接触式タッチセンサが取得した運動特性情報とを組み合わせた認証情報に基づいて認証処理を行う情報処理装置と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触式入力部を具備しかつ前記接触式入力部の特定の位置に対するユーザ操作具による接触操作の結果である接触式認証情報を取得する接触式認証装置と、
前記接触式認証装置の操作中に所定の空間における前記ユーザ操作具の動きを検出することにより前記ユーザ操作具の所定の位置または速度に基づく運動特性情報を取得する非接触式タッチセンサと、
前記接触式認証装置が取得した接触式認証情報と前記非接触式タッチセンサが取得した運動特性情報とを組み合わせた認証情報に基づいて認証処理を行う情報処理装置と、を備えたことを特徴とする認証システム。
【請求項２】
前記運動特性情報が、前記ユーザ操作具の所定の位置に基づく運動特性情報であって、前記ユーザ操作具が前記接触式入力部の特定の位置に対して接触はしないが鉛直方向で所定の距離に近づいた状態を検出して当該特定の位置に接触したとみなした情報であることを特徴とする請求項１に記載の認証システム。
【請求項３】
前記運動特性情報が、前記ユーザ操作具の所定の速度に基づく運動特性情報であって、前記ユーザ操作具が前記接触式入力部の１つの位置に接触してから別の位置に接触するまでの移動の速度を検出して当該速度が所定の基準速度と比べて速いか遅いかを区別した情報であることを特徴とする請求項１に記載の認証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の手指等を用いた認証システムに関し、特に、タッチパネルを用いた認証システムにおける認証精度および利便性を改善する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金融機関の現金自動預け払い機、いわゆるＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）においては、本人認証のために、操作端末上に設置された物理的な数字ボタンや、あるいはタッチパネルに表示された仮想的な数字ボタンを、正しい手順で操作することで認証情報を入力するのが一般的である。この場合の認証情報としては、数桁の数字列が用いられることが多い。
【０００３】
図１は、一般的な数字ボタンによる認証システムの表示画面の例である。認証システムは、タッチパネル１０上に、ユーザへ認証情報の入力を促すためのメッセージ１１、および、認証情報を入力する手段である複数の数字ボタン１２を表示する。ユーザは、数字ボタン１２に順にタッチすることで指定桁数の数字列を入力する。認証システムは、ユーザにより入力された数字列と、システム側で保持している認証情報が一致するか否かに基づき、認証可否を判定する。
【０００４】
近年普及してきているスマートフォンやタブレット端末においては、他者が操作できないように画面ロックをかける機能が備わっている。これを解除するには、当該端末のタッチパネル上に表示された仮想的な数字ボタンを、正しい手順で操作することで認証情報を入力する必要がある。この場合の認証情報としては、前述のＡＴＭの例と同様に、数桁の数字列が用いられる。
【０００５】
更に、タッチパネル上に表示された格子状の点を手指でなぞることで認証情報を入力する、指リストパターンと呼ばれる方法も存在する。この場合は、手指でなぞった点の軌跡が認証情報となる。
【０００６】
図２は、一般的な指リストパターンによる認証システムの表示画面の例である。認証システムは、タッチパネル２０上に、ユーザへ認証情報の入力を促すためのメッセージ２１、および、認証情報を入力する手段である複数の円形シンボル２２を表示する。ユーザは、円形シンボル２２を順になぞることで指リストパターンを入力する。認証システムは、ユーザにより入力された指リストパターンと、システム側で保持している認証情報が一致するか否かに基づき、認証可否を判定する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＳＭＫ抵抗式タッチパネル http://www.smk.co.jp/page.jsp?id=6014
【非特許文献２】ＬｅａｐＭｏｔｉｏｎ https://www.leapmotion.com/
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術による認証方式では以下のような課題が生じる。
［課題１］従来技術の認証方式は、物理的なボタンやタッチパネルを手指で操作する、いわゆる接触式ユーザインターフェースを使用する。そのため、長期間同一の操作を繰り返していると、正しい認証情報を入力する手順通りの痕跡（機器の汚れや摩耗など）が視認可能な程度に残り、これを手掛りとして認証情報を推測あるいは特定されてしまうというリスクが生じる。
［課題２］従来技術の認証方式は、物理的なボタンやタッチパネル等の接触式ユーザインターフェースを操作した結果である、数字列や指リストパターンのみを認証情報として用いる。そのため、認証情報を記述したメモや正しい操作手順を行っているところを見られたり、あるいは、上記課題１に記したような方法で認証情報が漏れたりしてしまうと、それだけで他者により認証を通過されてしまう。
【０００９】
本発明の目的は、接触式ユーザインターフェースによる操作結果である認証情報のみに依存することなく、認証情報が視認可能な痕跡として残らない方式を併用した認証システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を提供する。
本発明の態様は、認証システムであって、接触式入力部を具備しかつ前記接触式入力部の特定の位置に対するユーザ操作具による接触操作の結果である接触式認証情報を取得する接触式認証装置と、前記接触式認証装置の操作中に所定の空間における前記ユーザ操作具の動きを検出することにより前記ユーザ操作具の所定の位置または速度に基づく運動特性情報を取得する非接触式タッチセンサと、前記接触式認証装置が取得した接触式認証情報と前記非接触式タッチセンサが取得した運動特性情報とを組み合わせた認証情報に基づいて認証処理を行う情報処理装置と、を備えたことを特徴とする。
上記態様において、前記運動特性情報が、前記ユーザ操作具の所定の位置に基づく運動特性情報であって、前記ユーザ操作具が前記接触式入力部の特定の位置に対して接触はしないが鉛直方向で所定の距離に近づいた状態を検出して当該特定の位置に接触したとみなした情報であることが、好適である。
上記態様において、前記運動特性情報が、前記ユーザ操作具の所定の速度に基づく運動特性情報であって、前記ユーザ操作具が前記接触式入力部の１つの位置に接触してから別の位置に接触するまでの移動の速度を検出して当該速度が所定の基準速度と比べて速いか遅いかを区別した情報であることが、好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
本発明においては、接触式認証装置が取得する接触式認証情報に加え、接触式認証装置の操作中における手指等のユーザ操作具の空間における動きを非接触式タッチセンサにより検出して所定の位置または速度に基づく運動特性情報を取得し、接触式認証情報と運動特性情報とを組み合わせて認証情報とし、認証処理に用いる。この認証情報の一部である運動特性情報は、その痕跡が接触式認証装置上に残ることがない。すなわち、接触式認証装置上に接触式認証情報の痕跡が残ったとしても、その痕跡から全ての認証情報が推測あるいは特定されてしまうというリスクを低減することができる。
【００１２】
また、本発明においては、接触式認証装置により取得される数字列や指リストパターン等の接触式認証情報が漏洩した場合でも、それだけでは他者が認証を通過することができない。接触式認証装置に対する入力情報のように人間が認識しやすい形式の接触式認証情報は、覗き見などの方法で容易に盗まれる可能性があるが、運動特性情報のように操作中の手指等の動きを模倣することは困難であるので、より強固な認証が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、従来技術における数字ボタンによる認証システムの例を示す図である。
【図２】図２は、従来技術における指リストパターンによる認証システムの例を示す図である。
【図３】図３は、本発明による認証システムの構成例におけるユーザインターフェースの部分を示した外観図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態における処理のフローチャートを示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態における処理のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図３は、本発明による認証システムの構成例におけるユーザインターフェースの部分を示した外観図である。図３に示したタッチパネル３０、ユーザへ認証情報の入力を促すためのメッセージ３１、および、複数の数字ボタン３２の部分については、図１の装置で示した従来技術の構成例と同じ接触式認証装置である。本発明の認証システムは、その構成の一部として接触式認証装置を備えている。接触式認証装置の別の構成例として図２の装置としてもよく、その場合は数字ボタン３２に替えて、図２の装置で示した指リストパターンの円形シンボル２２とする。
【００１５】
本明細書では、この認証システムにおける接触式認証装置が具備するタッチパネル３０上の数字ボタンや指リストパターン等を「接触式入力部」と称し、接触式入力部に対して操作するためのユーザの手指やペン等を「ユーザ操作具」と称する。接触式入力部の特定の位置に対するユーザ操作具による直接的な接触操作の結果として取得される情報を「接触式認証情報」と称する。例えば、手指により１つの数字ボタンに直接タッチしたときは、その数字が１つの接触式認証情報となる。例えば、手指により複数の数字ボタンに順にタッチしたときは、それらの複数の数字からなる数字列が、接触式認証情報となる。
【００１６】
タッチパネル３０に加えて、本発明による認証システムは、図３に示した非接触式タッチセンサ３３を備えている。「非接触式タッチセンサ」とは、一般的にタッチパネルとともに設けられ、タッチパネルに対して接触することなくタッチ操作と同様の操作を可能とする、非接触センサを備えた装置のことである。例えば、所定の空間における手指等の特定の動きを検出し、検出した動きを情報処理によりタッチパネル上でのクリックやスクロールの操作と対応付けている。このような非接触式タッチセンサの代表的な例は、非特許文献１および非特許文献２に示されている。本発明ではこのような非接触式タッチセンサを利用する。図示の例では、非接触式タッチセンサ３３をタッチパネル３０の周縁上に設置しているが、設置位置はこの位置に限られない。
【００１７】
本システムにおける非接触式タッチセンサ３３は、所定の空間における手指等のユーザ操作具の動きを検出することにより、ユーザ操作具の所定の位置または速度に基づく情報を取得する。この情報を「運動特性情報」と称する。図３では、非接触式タッチセンサ３３の検出対象の空間とそれ以外の空間との境界面３４を点線枠で囲って示している。タッチパネル３０とこの境界面３４との間の空間が、非接触式タッチセンサ３３の検出対象の空間となる。
【００１８】
第１の実施形態として、非接触式タッチセンサ３３が、空間におけるユーザ操作具の所定の位置に基づく運動特性情報を取得する場合について説明する。例えば、手指が、特定の数字ボタンに対して接触はしないが鉛直方向で所定の距離に近づいた状態を以て当該数字ボタンにタッチしたとみなす。この特定の数字ボタンにタッチしたとみなした情報を、運動特性情報とする。このユーザ操作具の所定の位置に基づく運動特性情報を、上記の接触式認証情報と組み合わせて認証情報とすることができる。
【００１９】
第２の実施形態として、非接触式タッチセンサ３３が、空間におけるユーザ操作具の速度に基づく運動特性情報を取得する場合について説明する。例えば、手指が、１つの数字ボタンにタッチしてから別の数字ボタンにタッチするまでの移動の速度を検出し、当該速度が所定の基準速度と比べて速いか遅いかを区別し、運動特性情報とする。このユーザ操作具の所定の速度に基づく運動特性情報を、上記の接触式認証情報と組み合わせて認証情報とすることができる。
【００２０】
またさらに、本発明による認証システムは、図示しないが、認証処理を行う情報処理装置を備えている。情報処理装置は、接触式認証装置が取得した接触式認証情報と、非接触式タッチセンサ３３が取得した運動特性情報とを受け取り、これらを組み合わせた認証情報に基づいて、システム側で保持している認証情報が一致するか否かにより認証可否を判定する処理を行う。接触式認証情報または運動特性情報のいずれか一方のみでは、システム側で保持している認証情報とは一致しない。なお、情報処理装置が行う認証処理の手順自体は公知である。
【００２１】
＜第１の実施形態の例＞
第１の実施形態の一例として、図３に示したユーザインターフェースをもつシステムを用い、ユーザ操作具はユーザの手指とする。本実施形態では、手指により直接タッチパネル３０上の数字ボタン３２にタッチ（以下、接触タッチと呼ぶ）した結果得られた数字（接触式認証情報）と、非接触式タッチセンサ３３により数字ボタン３２に対して鉛直方向で一定の距離に近づいた状態を検出してタッチとみなした（以下、非接触タッチと呼ぶ）結果得られた数字（位置に基づく運動特性情報）とを組み合わせたものを認証情報とする。
【００２２】
図４は、本実施形態の処理の流れの一例を表すフローチャートである。各ステップの処理について以下に説明する。
ステップ４０１：数字ボタン３２に対し、接触タッチがあったか否かを判定する。接触タッチがあればステップ４０２へ、なければステップ４０３へ進む。
ステップ４０２：接触タッチされた位置の数字ボタン３２に対応する数字を取得する。ステップ４０５へ進む。
ステップ４０３：数字ボタン３２に対し、非接触タッチがあったか否かを判定する。接触タッチがあればステップ４０４へ、なければステップ４０１へ進む。
ステップ４０４：非接触タッチされた位置の数字ボタン３２に対応する数字を取得する。ステップ４０５へ進む。
ステップ４０５：ステップ４０２およびステップ４０４で取得した数字を順に並べた数字列が、認証に必要な桁数に達したか否かを判定する。達していればステップ４０６へ、達していなければステップ４０１へ進む。
ステップ４０６：ステップ４０２で取得した数字（接触式認証情報）およびステップ４０４で取得した数字（位置に基づく運動特性情報）を順に並べた数字列を認証情報として突き合わせを行う。
【００２３】
本実施形態によれば、例えば同じ「１２３４」という数字列であっても、「１（接触）→２（非接触）→３（接触）→４（非接触）」や「１（非接触）→２（非接触）→３（接触）→４（接触）」のように、接触または非接触のパターンが異なるものは違う認証情報となるので、認証強度を増すことができる。また、非接触の部分は、操作の痕跡がタッチパネル３０上に残らないので、認証情報の漏えいリスクを低減することができる。
【００２４】
＜第２の実施形態の例＞
第２の実施形態の一例として、図３に示したユーザインターフェースをもつシステムを用い、ユーザ操作具はユーザの手指とする。本実施形態では、手指により直接タッチパネル３０上の数字ボタン３２にタッチした結果得られた数字列（接触式認証情報）と、非接触式タッチセンサ３３により１つの数字ボタン３２から別の数字ボタン３２に移動したときの速度を検出してその速度を評価した情報（速度に基づく運動特性情報）とを組み合わせたものを認証情報とする。
【００２５】
図５は、本実施形態の処理の流れの一例を表すフローチャートである。各ステップの処理について以下に説明する。
ステップ５０１：数字ボタン３２に対し、初回の接触タッチがあったか否かを判定する。接触タッチがあればステップ５０２へ、なければステップ５０１へ進む。
ステップ５０２：接触タッチされた位置の数字ボタン３２に対応する数字を取得する。ステップ５０３へ進む。
ステップ５０３：数字ボタン３２に対し、２回目以降の接触タッチがあったか否かを判定する。接触タッチがあればステップ５０５へ、なければステップ５０４へ進む。
ステップ５０４：非接触式タッチセンサ３３により、現時点の手指の位置を３次元座標として取得する。ステップ５０３へ進む。
ステップ５０５：ステップ５０４で取得してきた手指の位置情報を基に、前回の接触タッチから今回の接触タッチまでの手指の移動の速度を計算する。具体的には、移動の速度は、前回の接触タッチから今回の接触タッチまでの手指の移動距離および時間から計算できる。算出した速度を所定の基準速度と比べて速いか遅いかを判定する。
ステップ５０６：接触タッチされた位置の数字ボタンに対応する数字を取得する。ステップ５０７へ進む。
ステップ５０７：ステップ５０２およびステップ５０６で取得した数字を順に並べた数字列が、認証に必要な桁数に達したか否かを判定する。達していればステップ５０８へ、達していなければステップ５０３へ進む。
ステップ５０８：ステップ５０２およびステップ５０６で取得した数字を順に並べた数字列を認証情報として突き合わせを行う。
【００２６】
本実施例によれば、例えば同じ「１２３４」という数字列であっても、「１→（速）→２→（遅）→３→（速）→４」や「１→（遅）→２→（速）→３→（遅）→４」のように、各数字間の速度パターンが異なるものは違う認証情報となるので、認証強度を増すことができる。また、操作中の手指の速度のような運動特性は、覗き見によって盗まれる可能性は低く、模倣も困難であるので、より強固な認証が実現できる。
【符号の説明】
【００２７】
１０：タッチパネル
１１：ユーザへ認証情報の入力を促すためのメッセージ
１２：認証情報を入力する手段である複数の数字ボタン
２０：タッチパネル
２１：ユーザへ認証情報の入力を促すためのメッセージ
２２：認証情報を入力する手段である複数の円形シンボル
３０：タッチパネル
３１：ユーザへ認証情報の入力を促すためのメッセージ
３２：認証情報を入力する手段である複数の数字ボタン
３３：非接触式タッチセンサ
３４：空間の境界面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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