(57)【要約】【課題】利用者の利便性を保ちながら利用者以外による詐称を効果的に防止できること。【解決手段】乱数発生部１０６で発生した乱数に基づき、指表示部１０７では認証に用いる指を指示する。指表示部１０７で指定された指を指紋入力部１０３を用いて読み取り、比較部１０４へ送る。比較部１０４は、予め登録パターン格納部１０１から送られた指紋パターンとこの指紋パターンを比較し、類似性を計算してその結果を判定部１０５へ送る。判定部１０５では、その類似性から本人であるか否かを判定し結果を出力する。装置が毎回入力すべき指を乱数で指定するため、どの指が指定されるか利用者には分からず、不正な利用者が疑似指を用いてもその指が指定される確率が低く詐称を防止できる。【選択図】　　　図１
2004102446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め登録された利用者の各指の指紋情報と、入力された指紋情報と比較して利用者本人であるか判定をする指紋照合装置において、
利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から選択し指示する指選択手段と、前記指定手段によって指定された指に関し、登録された指紋情報と入力された指紋情報を比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づき利用者本人であるか否かを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする指紋照合装置。
【請求項２】
予め登録された利用者の各指の指紋情報と、入力された指紋情報と比較して利用者本人であるか判定をする指紋照合装置において、
利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から選択する指選択手段と、
所定のシフト量が設定され、該シフト量に基づき前記指選択手段が選択した指と異なる指を指示させるシフト手段と、
前記指定手段によって指定された指に関し、登録された指紋情報と入力された指紋情報を比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づき利用者本人であるか否かを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする指紋照合装置。
【請求項３】
前記指選択手段は、
前記指定する指を複数にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の指紋照合装置。
【請求項４】
前記指選択手段は、
利用者に対し前記入力すべき指の順番を指示することを特徴とする請求項３に記載の指紋照合装置。
【請求項５】
予め登録された利用者の各指の指紋情報と、入力された指紋情報と比較して利用者本人であるか判定をする指紋照合装置において、
利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から選択する指選択手段と、
前記指選択手段が選択した指を除く指を選択し指示させる排他的指選択手段と、
前記排他的指選択手段によって指定された指に関し、登録された指紋情報と入力された指紋情報を比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づき利用者本人であるか否かを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする指紋照合装置。
【請求項６】
前記比較手段は、
前記指選択手段が選択した指に関する第２の比較結果による類似度と、前記排他的指選択手段が選択した指に関する第１の比較結果による類似度をそれぞれ算出し、
前記第２の比較結果の類似度が前記第１の比較結果の類似度よりも大きいときには本人照合を棄却することを特徴とする請求項５に記載の指紋照合装置。
【請求項７】
前記指選択手段は、
利用者が利用していない指のうち特定の指を選択することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の指紋照合装置。
【請求項８】
前記指選択手段は、
過去に選択した指の情報を記憶し、新たに指示する指を予め定めた一定な指の順番で行うことを特徴とする請求項７に記載の指紋照合装置。
【請求項９】
前記指選択手段は、
利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から複数同時に選択し指示することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の指紋照合装置。
【請求項１０】
前記指紋情報以外の前記利用者の指に関する情報を収集する指情報収集手段を備え、
前記比較手段は、前記指紋情報を用いた本人照合とともに、前記指情報収集手段によって収集された指に関する情報を用いた本人照合を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の指紋照合装置。
【請求項１１】
前記指情報収集手段は、前記利用者の指に関する情報として、指と指のなす角度を収集することを特徴とする請求項１０に記載の指紋照合装置。
【請求項１２】
前記指情報収集手段は、前記利用者の指に関する情報として、指と指の長さの差を収集することを特徴とする請求項１０に記載の指紋照合装置。
【請求項１３】
前記指情報収集手段は、前記利用者の指に関する情報として、指と指の間隔を利用することを特徴とする指紋照合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、指紋を用いて利用者の本人認証を行う指紋照合装置に関し、特に、指紋の詐称等を防止できる指紋照合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、個人を特定するために設定されたＩＤナンバーやパスワードを見破る行為が頻発しており、個人を特定するために身体的特徴を利用しようとする傾向が強くなっている。個人の身体的特徴を利用するためには、音声による話者の特定や指紋を用いた判定などが一般的であり、それぞれ実用化されつつある。このなかでも特に詐称し難いとされているものに指紋照合がある。しかしながら、疑似指を作成し、指紋認証を破ることが可能なことが文献報告されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
また、利用者が複数の指の指紋を入力して登録しておき、その入力順序通りに入力されたと照合されたときに正しい利用者であると判定するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、２度の指紋照合行為を実施し、両方で本人であることが確認できたときのみ、正しい利用者であると判定するものがある。この２回の指紋照合に用いる指は同じ指でも良いほか、指を変えても良い（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
なお、指紋照合に関する方法は多数の文献や特許が公開されている。（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−７６４５０号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６７２８０号公報
【非特許文献１】
安部ひろき著「ログから見る不正アクセスの現状」電子情報通信学会誌、２００１年１０月、ｐ．７３０
【非特許文献２】
田村秀行編「コンピュータ画像処理：応用実践編（第３巻）」第１章、総研出版、１９９２年
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１による技術では、複雑な順番を設定すればするほど、詐称は難しくなるが、複雑になるほど本人が順番を覚えにくいという欠点があり、本人が入力しているにもかかわらず、正しく本人と判定されない場合が生じる問題がある。また、特許文献２による技術では、例えば、詐称者が何らかの方法で、本人の人差し指の疑似指を作って持っていた場合、これを２回利用することによって、突破できる可能性が高くなる。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、利用者の利便性を保ちながら利用者以外による詐称を効果的に防止できる指紋照合装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる指紋照合装置は、予め登録された利用者の各指の指紋情報と、入力された指紋情報と比較して利用者本人であるか判定をする指紋照合装置において、利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から選択し指示する指選択手段と、前記指定手段によって指定された指に関し、登録された指紋情報と入力された指紋情報を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき利用者本人であるか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
この請求項１の発明によれば、利用者に対し認証に必要な指紋の指を選択し指示するため、毎回認証に必要な指を特定できないため、疑似指を用いた不正認証を防止できる。この際、利用者に対する利便性を維持できる。
【００１１】
また、請求項２の発明にかかる指紋照合装置は、予め登録された利用者の各指の指紋情報と、入力された指紋情報と比較して利用者本人であるか判定をする指紋照合装置において、利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から選択する指選択手段と、所定のシフト量が設定され、該シフト量に基づき前記指選択手段が選択した指と異なる指を指示させるシフト手段と、前記指定手段によって指定された指に関し、登録された指紋情報と入力された指紋情報を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき利用者本人であるか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この請求項２の発明によれば、利用者が予めシフト量を知っていることにより、指示された指をそのまま用いた場合に利用者本人でないと判断できるようになり、認証を強要された場合であっても認証の防止が図れるようになる。
【００１３】
また、請求項３の発明にかかる指紋照合装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記指選択手段は、前記指定する指を複数にしたことを特徴とする。
【００１４】
この請求項３の発明によれば、複数の指に対して認証を行うことにより、本人認証の精度と信頼性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、請求項４の発明にかかる指紋照合装置は、請求項３に記載の発明において、前記指選択手段は、利用者に対し前記入力すべき指の順番を指示することを特徴とする。
【００１６】
この請求項４の発明によれば、指の順番を指示することにより、複数の指を用いて本人認証を行い疑似指等を用いた不正認証を防止できるようになる。
【００１７】
また、請求項５の発明にかかる指紋照合装置は、予め登録された利用者の各指の指紋情報と、入力された指紋情報と比較して利用者本人であるか判定をする指紋照合装置において、利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から選択する指選択手段と、前記指選択手段が選択した指を除く指を選択し指示させる排他的指選択手段と、前記排他的指選択手段によって指定された指に関し、登録された指紋情報と入力された指紋情報を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき利用者本人であるか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
この請求項５の発明によれば、利用者の全ての指を対象として指を選択することにより、毎回の認証時に必要な指が異なり疑似指等による不正認証を防止でき装置の信頼性を向上できるようになる。
【００１９】
また、請求項６の発明にかかる指紋照合装置は、請求項５に記載の発明において、前記比較手段は、前記指選択手段が選択した指に関する第２の比較結果による類似度と、前記排他的指選択手段が選択した指に関する第１の比較結果による類似度をそれぞれ算出し、前記第２の比較結果の類似度が前記第１の比較結果の類似度よりも大きいときには本人照合を棄却することを特徴とする。
【００２０】
この請求項６の発明によれば、複数の指に関する類似度を用いて本人認証の精度向上を図り、照合処理についても不正時に本人照合自体を棄却する等厳正化を図ることができる。
【００２１】
また、請求項７の発明にかかる指紋照合装置は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の発明において、前記指選択手段は、利用者が利用していない指のうち特定の指を選択することを特徴とする。
【００２２】
この請求項７の発明によれば、常に異なる指を用いた認証を行うことにより、疑似指等を用いた不正認証の防止を図ることができる。
【００２３】
また、請求項８の発明にかかる指紋照合装置は、請求項７に記載の発明において、前記指選択手段は、過去に選択した指の情報を記憶し、新たに指示する指を予め定めた一定な指の順番で行うことを特徴とする。
【００２４】
この請求項８の発明によれば、過去に用いた指の情報により毎回異なる指を用いた認証が行えるようになり、不正認証を防止できるようになる。
【００２５】
また、請求項９の発明にかかる指紋照合装置は、請求項１〜８のいずれか一つに記載の発明において、前記指選択手段は、利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から複数同時に選択し指示することを特徴とする。
【００２６】
この請求項９の発明によれば、複数の指を同時に認証することにより、疑似指等を用いた不正認証が行われても認証を防止し装置の信頼性を向上できるようになる。
【００２７】
また、請求項１０の発明にかかる指紋照合装置は、請求項１〜９のいずれか一つに記載の発明において、前記指紋情報以外の前記利用者の指に関する情報を収集する指情報収集手段を備え、前記比較手段は、前記指紋情報を用いた本人照合とともに、前記指情報収集手段によって収集された指に関する情報を用いた本人照合を行うことを特徴とする。
【００２８】
この請求項１０の発明によれば、指紋情報と共に利用者の多の指に関する情報を用いて本人認証することにより、本人認証の精度と装置の信頼性を向上できるようになる。
【００２９】
また、請求項１１の発明にかかる指紋照合装置は、請求項１０に記載の発明において、前記指情報収集手段は、前記利用者の指に関する情報として、指と指のなす角度を収集することを特徴とする。
【００３０】
この請求項１１の発明によれば、利用者の指を読み取るときの置き具合により得られる指の角度情報を用いて本人認証の精度向上が図れるようになる。
【００３１】
また、請求項１２の発明にかかる指紋照合装置は、請求項１０に記載の発明において、前記指情報収集手段は、前記利用者の指に関する情報として、指と指の長さの差を収集することを特徴とする。
【００３２】
この請求項１２の発明によれば、利用者の指を読み取るときの置き具合によって得られる指と指の長さの差を用いて本人認証の精度向上が図れるようになる。
【００３３】
また、請求項１３の発明にかかる指紋照合装置は、請求項１０に記載の発明において、前記指情報収集手段は、前記利用者の指に関する情報として、指と指の間隔を利用することを特徴とする。
【００３４】
この請求項１３の発明によれば、利用者の指を読み取るときの置き具合によって得られる指と指の間隔を用いて本人認証の精度向上が図れるようになる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる指紋照合装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の指紋照合装置の実施の形態１の構成を示すブロック図である。指紋照合装置は、指紋照合をするために予め本人の名前やパスワードを入力する個人名入力部１００と、特定の指の指紋パターンを登録しておく登録パターン格納部１０１と、利用者が指を乗せることで指紋パターンが入力される指紋入力部１０３と、登録された指紋パターンと入力された指紋パターンの一致度（類似性）がどの程度であるか計算する比較部１０４と、類似性がどの程度であれば本人とするかを判定する判定部１０５を備える。本発明ではさらに乱数発生部１０６と、入力が必要な指を利用者に表示する指表示部１０７を備えている。
【００３７】
次に、本発明の指紋照合装置の動作を順に説明する。まず、実際の使用の前に、本人であることを登録する。登録は、左右、５本の指の指紋と、その人の名前、パスワード等が対応付けられて登録され、登録パターン格納部１０１に記憶される。
【００３８】
実際に本人であることの判定は次のように行われる。まず、利用者が自分が誰であるか、名前または、パスワードを入力する。それと同時に乱数発生部１０６で乱数を発生し、指の指定をする。例えば乱数は０から９までの１桁の数字とし、０から４までが順に右手の親指、人差し指、中指、薬指、小指に相当し、５から９が左手の同様の指に該当するとしておく。乱数の発生で１桁の数字が得られると、その数字が示す指が決まることになる。そこで指表示部１０７では、例えば「右手、中指」のような表示をすると同時に登録パターン格納部１０１へ表示した指の情報を伝える。登録パターン格納部１０１では、先に入力されたパスワードあるいは人名に一致する指紋パターンの中から、乱数で指定された指のパターンを取り出し、比較部１０４に送る。
【００３９】
利用者は、指表示部１０７で指定された指を指紋入力部１０３を用いて読み取らせ、装置側ではその指紋パターンを作り、比較部１０４へ送る。比較部１０４は、予め登録パターン格納部１０１から送られた指紋パターンと、この未知の指紋パターンを比較し、類似性を計算してその結果を判定部１０５へ送る。判定部１０５では、その類似性から本人であるか否かを判定し結果を出力する。
【００４０】
これによって、装置側から毎回入力すべき指を指定し、しかも乱数によって指が指定されるために、どの指が指定されるか利用者には分からないので、仮に不正な利用者が疑似指を作って持っていたとしても、その指が指定される確率は低く、詐称しにくい装置を得ることができる。一般に、疑似指を作ることは困難であって、利用者本人の協力無くして左右全ての疑似指を作ることはほぼ不可能である。したがって、この発明の装置によれば、本人判定の信頼性を向上できるようになる。
【００４１】
この実施の形態では、指の指定を乱数の発生で行ったが、これに限定するものではなく、次の指が予測できないものであればどのような方法であっても良いことは言うまでもない。さらに指の表示も文字で表示しても、合成音などの音で指定しても良い。ここで、本発明は入力する指の指示に特徴を有し、これによって詐称を防ぐものであり、指紋の照合方法は限定されない。様々なパターンを使ってどのようなやり方で行っても良く、指紋照合の一般的な方法は多数の文献や特許が公開されており（前述した非特許文献２参照）、それを利用することができる。指紋から照合用のパターンを作成する方法についても既存の技術を利用できる。
【００４２】
（実施の形態２）
図２は、本発明の指紋照合装置の実施の形態２の構成を示すブロック図である。図１と同一の構成には同一の符号を附してある。実施の形態２では、一度に複数の指を指定する構成である。この実施の形態では、乱数発生部１０６で必要な指の回数だけ乱数を発生させて、一度に指の指定を行う。なお、同じ指を表す数字が複数回出ることを認めるかどうかを予め設定等で決定しておく必要がある。
【００４３】
（実施の形態３）
図３は、本発明の指紋照合装置の実施の形態３の構成を示すブロック図である。図２に記載した構成に加えて、複数指定した指の入力順番も指定する構成である。即ち実施の形態２（図２）では、予め乱数を規定数だけ発生させ、それぞれの指を入力するように指示した。実施の形態３では、乱数発生部１０６で乱数を発生させては指表示部１０７に指の指示を出し、比較部１０４で指示された指かどうかの判定を行う。
【００４４】
比較部１０４では、判定が所定回数だけ行われたか否かを検出し、所定回数に達していないときには（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、乱数発生部１０６に対しさらに乱数の発生を行わせ、それに相当する指を指示させる。これを所定の回数（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）になるまで繰り返す。上記構成により、詐称をさらに困難化できるようになる。
【００４５】
（実施の形態４）
実施の形態４では、指定された指と入力すべき指の関係を決定しておき、入力すべき指の指定をした後に入力された情報と、予め登録された中から上記関係を考慮した上で指定の情報を比較し、本人であるかどうかを判定するように構成したものである。即ち、装置が指定してくる指と入力する指の関係を決めておき、入力要求のあった指ではない指を入力する必要性を作る。これにより、本人が詐称に協力的ではないが脅迫等で強制的に協力させられた際の対策が施せるようになる。
【００４６】
図４は、本発明の指紋照合装置の実施の形態４の構成を示すブロック図である。図示のように、この実施の形態４では乱数発生部１０６で発生した乱数を所定数シフトして指表示部１０７に出力するシフト部４０１を備えている。前述した各実施の形態と同様に実際の使用に先立ち、本人であることを登録する。登録は、左右、５本の指の指紋と、その人の名前、パスワード等が対応付けられて登録され、さらに一定の関係量（シフト量）として所定値（例えば５なる数字）を指定して、登録パターン格納部１０１に記憶させる。
【００４７】
実際の本人であることの判定は次のように行われる。まず、利用者が自分が誰であるか、名前またはパスワードを入力する。それと同時に乱数発生部１０６で乱数を発生し、指の指定をする。例えば、図１の例と同様、乱数は０〜９までの１桁の数字とし、０〜４までが順に右手の親指、人差し指、中指、薬指、小指に相当し、５〜９までが左手に関する同様の指に該当するとしておく。
【００４８】
乱数発生で１桁の数字が得られると、その数字が示す指が決まることになる。そこで、登録パターン格納部１０１へ表示した指の情報を伝えるとともに、シフト部４０１はその指に一定の関係を付加したものを指表示部１０７へ出力する。例えば乱数で「１」が発生したとすると、これは「右手、人差し指」に相当するから、登録パターン格納部１０１には「右手人差し指」の標準パターンを用意するように指示を出し、指表示部１０７では、これに一定関係量をシフトしたもの、例えばシフト量として「５」を登録しておけば１＋５＝６、つまり、「左手人差し指を入力せよ」のような表示をすることになる。
【００４９】
利用者は、予め自分が登録したシフト量が「５」であることが分かっているものとする。そして、さらに５だけシフトすると、左右の手が逆になることも分かっているとする。したがって、装置が「左手人差し指を入力せよ」の指表示を行ったときには、右手の人差し指を入力することが分かっているとする。装置側では指のパターンを作り、比較部１０４へ送り、予め、登録パターン格納部１０１から送られたパターンと、この未知のパターンを比較し、類似性を計算してその結果を判定部１０５へ送る。判定部１０５では、その類似性から本人であるか否かを判定する。
【００５０】
上記構成とすることで、通常の使用でも問題なく使えると共に、強制的に認証させられたような場合、例えば、銀行で預金をおろそうとしているところを詐称を強要する者に狙われて、キャッシュ・ディスペンサーが要求する指を無理に入力させられた場合であっても、強要する者には機械の入力要求と本当に入力すべき指の間に一定の関係があることが分からず、指示された指通りに入力していながら認証を正常に行えなようにできる。
【００５１】
（実施の形態５）
図５は、本発明の指紋照合装置の実施の形態５の構成を示すブロック図である。実施の形態５は、実施の形態２で説明した一度に複数の指を指定し、実施の形態４で説明したシフト量を用いる構成である。この実施の形態では、乱数発生部１０６で必要な指の回数だけ乱数を発生させて、一度に指の指定を行う。この際それぞれの指の指定がシフト部４０１の設定値分だけシフトされる。
【００５２】
（実施の形態６）
図６は、本発明の指紋照合装置の実施の形態６の構成を示すブロック図である。実施の形態６は、実施の形態３による複数指定した指の入力順番を指定する構成と、実施の形態４で説明したシフト量を用いる構成である。この実施の形態では、乱数発生部１０６で乱数を発生させる毎に指表示部１０７に指の指示を出し、比較部１０４で指示された指かどうかの判定を行う（ステップＳ１０４の処理）。この際、乱数発生部１０６で発生した乱数が示す各指の指定がシフト部４０１の設定値分だけシフトされる。
【００５３】
（実施の形態７）
図７は、本発明の指紋照合装置の実施の形態７の構成を示すブロック図である。実施の形態７では、前述した実施の形態のように照合すべき指を機械が指定する代わりに、利用者が照合すべき指を決める構成である。ただし、利用者が不正を行うために疑似指を持っている可能性もあるため、これを防ぐ構成とする。具体的には、入力してはいけない指の指定をし、その後に入力された情報と、予め登録された中から指定の情報を比較し、本人であるかどうかを判定する。
【００５４】
まず、実際の使用の前に、これまでと同様、本人であることを登録する。登録は、左右の５本の指の指紋と、その人の名前、パスワード等を対応付けて登録パターン格納部１０１に記憶する。実際の本人であることの判定は、次のように行われる。まず、個人名入力部１００を介して利用者が自分が誰であるか、名前または、パスワードを入力する。
【００５５】
指記憶部７０１には、前回照合した指が記憶されており、指表示部１０７には記憶されている指以外の指を入力するような指示を出す。指の決定は前述した実施の形態と同様の処理で行われる。この際、排他的指選択部７０２による排他的な指選択がなされる。具体的に説明すると、前述した如く乱数の発生等により、右手の中指と、薬指が選択された場合、指表示部１０７においては、例えば「右手、中指と薬指以外の指を入力せよ」という表示を行う。排他的指選択部７０２は、同時に登録パターン格納部１０１に対し表示した指の情報を伝える。
【００５６】
登録パターン格納部１０１では、先に入力されたパスワードあるいは人名に一致する指紋パターンの中から、右手、中指と薬指以外の指のパターンを比較部１０４に送る。利用者は、指表示部１０７で指定された以外の指、例えば左手の親指と右手の小指を入力部へ出し、装置側ではそれらの指のパターンを作り、比較部１０４へ送る。比較部１０４は、登録パターン格納部１０１から送られたパターンと、この未知のパターンを比較し、類似性を計算してその結果を判定部１０５へ送る。判定部１０５では、その類似性から本人であるか否かを判定する。
【００５７】
判定部１０５により、本人であることが認められたときは、同時に本人のどの指であるかも判定できたこととなるため、その指名の情報を指記憶部７０１へ送り、現在の指名と入れ替えておく。上記処理によって、人工指による詐称を防ぎながら、利用者に自由度を与えることができるようになる。
【００５８】
（実施の形態８）
図８は、本発明の指紋照合装置の実施の形態８の構成を示すブロック図である。実施の形態８は、入力された情報と、入力してはいけない指として指定した指の情報を比較し、その類似性が、それ以外の指の情報との類似性よりも大きいときには照合を棄却する構成である。比較部１０４は、図示のように３つの比較部１〜３（１０４ａ〜１０４ｃ）を有している。
【００５９】
具体的に説明すると、排他的指選択部７０２で「右手中指と薬指」が選択され、「右手中指と薬指以外の指を入力せよ」と指定したとき、排他的指選択部７０２は比較部２（１０４ｂ）に対して右手中指と薬指のパターンと、入力された指のパターンを比較するように指示を出す。さらに比較部１（１０４ａ）ではそれ以外の指のパターンと、入力された指のパターンが比較されて、それぞれ計算された類似度が比較部３（１０４ｃ）へ送られる。比較部３（１０４ｃ）では、比較部２（１０４ｂ）の類似度が比較部１（１０４ａ）の結果よりも大きかどうか比較し、大きいとき、判定部１０５は本人であることを棄却する。
【００６０】
（実施の形態９）
図９は、本発明の指紋照合装置の実施の形態９の構成を示すブロック図である。前述した実施の形態７の構成では、利用者によって指の選択が行われると利用者の癖により同じ指に集中してしまうことが考えられる。結果的に特定の数本の指のみ用いられた場合には、疑似指による詐称が行いやすくなるため、全ての指を均等に照合する方が詐称防止に効果的である。
【００６１】
このため、実施の形態９は、利用者に対し、利用していない指を入力するように指示を出し、その後入力された情報と、予め登録されている中から指定の情報を比較し、本人であるかどうかを判定する構成である。
【００６２】
実施の形態７（図７）と同様に、まず実際の使用の前に本人であることを登録する。登録は、左右の５本の指の指紋と、その人の名前、パスワード等を対応付けて登録パターン格納部１０１に記憶する。実際の本人であることの判定は次のように行われる。
【００６３】
まず、利用者が自分が誰であるか、名前または、パスワードを個人名入力部１００から入力する。それと同時に指記憶部７０１に前回照合した指が記憶されており、排他的指選択部７０２にはそこに記憶されている指以外の指を入力するような指示を出す。
【００６４】
そこで指表示部１０７では、例えば「右手、中指と薬指以外の指を入力せよ」のような表示をすると同時に登録パターン格納部１０１へ表示した指の情報を伝える。登録パターン格納部１０１では、先に入力されたパスワードあるいは人名に一致する指紋パターンの中から、右手、中指と薬指以外の指のパターンを比較部１０４に送る。利用者は指表示部１０７で指定された以外の指、例えば左手の親指と右手の小指を指紋入力部１０３で読み取らせ、装置側ではそれらの指のパターンを作り、比較部１０４へ送る。
【００６５】
比較部１０４では、予め登録パターン格納部１０１から送られたパターンと、この未知のパターンを比較し、類似性を計算してその結果を判定部１０５へ送る。判定部１０５では、その類似性から本人であるか否かを判定する。仮に本人であることが認められたときは、同時に本人のどの指であるかも判定できたことであるので、その指名を指記憶部７０１へ送り、現在の指名と入れ替えておく。こうすることによって、人工指による詐称を防ぎながら、利用者に自由度を与えることができる。
【００６６】
ここで、「右手、中指と薬指以外の指」と指定したとき、排他的指選択部７０２により全ての指を選択するまでは（ステップＳ７０２の判断）、残り８種類の指が存在する。判定部１０５では、入力された未知のパターンがこの８種類の中のどれに相当するか、および本人と断定して良いか、２つの決定をしなければならない。ある特定のどの指に相当するかの判定がなく、特定の人の特定の指であるかどうかだけを判断する方が精度が高いことは言うまでもない。
【００６７】
そこで、次のように構成して精度を向上させることが考えられる。利用者に対し、利用していない指の中から特定の指を入力するように指示を出し、その後入力された情報と、予め登録されている中から指定の情報を比較し、本人であるかどうかを判定する構成とする。利用に先立ち、予め指と指紋を登録する部分はこれまでの例と同じであるので、ここでは省略する。
【００６８】
利用者は自分の名前とパスワードなどを入力する。その人名から登録パターンの中でその人に相当するパターンを選び出す。それと同時に個人名は指記憶部７０１に転送され前回に使われていない指を選び、入力すべき指の指示を出す。指記憶部７０１は登録者毎に左右１０本の指名を記憶し、入力指示を出す毎に該当の指を指記憶部７０１から消去する。このようにして全指が使われたなら（ステップＳ７０２：Ｙｅｓ）、再び指記憶部７０１をクリアして１０本の指名を復活させる構成とする。これにしたがってうと、使うたびに指名が消去されるため、全ての指が照合されることになる。これにより詐称を困難化できるようになる。
【００６９】
（実施の形態１０）
図１０は、本発明の指紋照合装置の実施の形態１０の構成を示すブロック図である。実施の形態１０では、前述した実施の形態９で説明した指紋照合の構成を用い照合すべき指を記憶させ、その中から一定の関係を満たすような順番で指を指定するよう構成している。これによって、自分以外の人が利用したかどうか、つまり「なりすまし」が行われたか否かを判別するものである。
【００７０】
図１０について、図９の記載と異なる構成を主に説明する。指記憶部７０１では、指名を前述の如く０から４までが順に右手の親指、人差し指、中指、薬指、小指に相当し、５から９が左手の同様の指として記憶されている。最初に、０が使われて、指記憶部７０１から消去されたとする。この０が一定関係ずらし部１００１へ送られ、２だけ増加させた指、つまり、中指が指定される。このように一定関係ずらし部１００１では必ず指を１本づつとばして指定するように構成しておく。
【００７１】
利用者が前回利用した指が右手親指だったことを記憶していれば、次に使うときには右手の中指を指定してくると予想できる。このとき、装置からの要求が右手小指だったとすると、前回装置を使用してから今回までの間に自分以外の誰かが使ったことが分かるので、それ相応の行動を取ることができる。この構成によれば、詐称者の有無を知らせることができるようになる。
【００７２】
上記の各実施の形態で説明した指紋照合装置は、全て指１本ずつ照合する例について説明した。これに限らず、２本、あるいはそれ以上の指を同時に入力するように要求することによって、さらに詐称を困難にすることができる。この処理を実現する構成は、前述した指の指示を複数にし、一度に２つ以上の未知パターンを照合する処理を行うだけで良く、それ以外の構成は同じであるから、具体的説明は省略する。
【００７３】
また、同時に複数の指を入力し、以下のように構成することで、詐称に対してもっと強靱な装置を得ることができるようになる。前述した各実施の形態で説明した装置構成に加え、同時に入力すべき複数の指を指定した後に入力された指紋情報と指紋以外の指に関する情報を収集し、予め登録されたこれらの情報の中から指定の情報を比較し、本人であるかどうかを判定する構成としても良い。
【００７４】
また、この発明は、前述した指に関する情報として、前述した指紋以外を用い、指と指の間隔を利用する構成としても良い。また、指と指のなす角度を利用する構成にもできる。さらに、各指の圧力を利用する構成にもできる。また、指の温度を利用する構成としても良い。
【００７５】
ここで、具体的に前述した各実施の形態１〜１０（図１〜図１０参照）において登録パターン格納部１０１に上記の指紋以外の情報を保持し、照合に利用する例について説明しておく。
【００７６】
図１１は、指の角度を利用する構成を説明するための図である。前述の各実施の形態で説明したように、指の指紋を情報として用いるとともに、図示された２本の指がなす角度θを記憶しておき照合の際に利用する構成である。
【００７７】
また、図１２は、指の長さの差を利用する構成を説明するための図、図１３は、指の間隔を利用する構成を説明するための図である。図示のように、２本の指の長さの差ｄを利用すや指の間隔Ｌを用いることもできる。
【００７８】
例えば、図１１に示す角度θには利用者の掌の大きさの情報が含まれ、同時に複数の指を並べて入力すると、当然指の長さの違いが表れてくる。このように、個人別の特徴が出る情報を変数として利用するようにすることにより、さらに照合の精度を向上させることができるようになる。
【００７９】
上記例に限らず、指紋とともに圧力、および圧力の時間変化、爪が伸びているかどうかの硬度、色、湿度、温度、心拍などを測定、登録し、比較ときに適宜組み合わせて用いることにより、利用者本人のなりすましをより高精度に見破り、詐称防止の信頼性をより向上できるようになる。
【００８０】
なお、本実施の形態で説明した指紋照合方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であっても良い。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、予め登録された利用者の各指の指紋情報と、入力された指紋情報と比較して利用者本人であるか判定をする指紋照合装置において、利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から選択し指示する指選択手段と、前記指定手段によって指定された指に関し、登録された指紋情報と入力された指紋情報を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき利用者本人であるか否かを判定する判定手段とを備えたので、利用者に対し認証に必要な指紋の指を選択し指示するため、毎回認証に必要な指を特定できないため、疑似指を用いた不正認証を防止でき、利用者の利便性を維持できるという効果を奏する。
【００８２】
また、請求項２に記載の発明によれば、予め登録された利用者の各指の指紋情報と、入力された指紋情報と比較して利用者本人であるか判定をする指紋照合装置において、利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から選択する指選択手段と、所定のシフト量が設定され、該シフト量に基づき前記指選択手段が選択した指と異なる指を指示させるシフト手段と、前記指定手段によって指定された指に関し、登録された指紋情報と入力された指紋情報を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき利用者本人であるか否かを判定する判定手段とを備えたので、利用者が予めシフト量を知っていることにより、指示された指をそのまま用いた場合に利用者本人でないと判断できるようになり、認証を強要された場合であっても認証の防止が図れるという効果を奏する。
【００８３】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明において、前記指選択手段は、前記指定する指を複数にしたので、複数の指に対して認証を行うことにより、本人認証の精度と信頼性の向上を図れるという効果を奏する。
【００８４】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明において、前記指選択手段は、利用者に対し前記入力すべき指の順番を指示するので、指の順番を指示することにより、複数の指を用いて本人認証が行え疑似指等を用いた不正認証を防止できるという効果を奏する。
【００８５】
また、請求項５に記載の発明によれば、予め登録された利用者の各指の指紋情報と、入力された指紋情報と比較して利用者本人であるか判定をする指紋照合装置において、利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から選択する指選択手段と、前記指選択手段が選択した指を除く指を選択し指示させる排他的指選択手段と、前記排他的指選択手段によって指定された指に関し、登録された指紋情報と入力された指紋情報を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき利用者本人であるか否かを判定する判定手段とを備えたので、利用者の全ての指を対象として指を選択することにより、毎回の認証時に必要な指が異なり疑似指等による不正認証を防止でき装置の信頼性を向上できるという効果を奏する。
【００８６】
また、請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明において、前記比較手段は、前記指選択手段が選択した指に関する第２の比較結果による類似度と、前記排他的指選択手段が選択した指に関する第１の比較結果による類似度をそれぞれ算出し、前記第２の比較結果の類似度が前記第１の比較結果の類似度よりも大きいときには本人照合を棄却するので、複数の指に関する類似度を用いて本人認証の精度向上を図り、照合処理についても不正時に本人照合自体を棄却する等厳正化を図れるという効果を奏する。
【００８７】
また、請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６のいずれか一つに記載の発明において、前記指選択手段は、利用者が利用していない指のうち特定の指を選択するので、常に異なる指を用いた認証を行うことにより、疑似指等を用いた不正認証の防止を図れるという効果を奏する。
【００８８】
また、請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明において、前記指選択手段は、過去に選択した指の情報を記憶し、新たに指示する指を予め定めた一定な指の順番で行うので、過去に用いた指の情報により毎回異なる指を用いた認証が行えるようになり、不正認証を防止できるという効果を奏する。
【００８９】
また、請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜８のいずれか一つに記載の発明において、前記指選択手段は、利用者に対し指紋入力すべき指を各指の中から複数同時に選択し指示するので、複数の指を同時に認証することにより、疑似指等を用いた不正認証が行われても認証を防止し装置の信頼性を向上できるという効果を奏する。
【００９０】
また、請求項１０に記載の発明によれば、請求項１〜９のいずれか一つに記載の発明において、前記指紋情報以外の前記利用者の指に関する情報を収集する指情報収集手段を備え、前記比較手段は、前記指紋情報を用いた本人照合とともに、前記指情報収集手段によって収集された指に関する情報を用いた本人照合を行うので、指紋情報と共に利用者の多の指に関する情報を用いて本人認証することにより、本人認証の精度と装置の信頼性を向上できるという効果を奏する。
【００９１】
また、請求項１１に記載の発明によれば、請求項１０に記載の発明において、前記指情報収集手段は、前記利用者の指に関する情報として、指と指のなす角度を収集するので、利用者の指を読み取るときの置き具合により得られる指の角度情報を用いて本人認証の精度向上が図れるという効果を奏する。
【００９２】
また、請求項１２に記載の発明によれば、請求項１０に記載の発明において、前記指情報収集手段は、前記利用者の指に関する情報として、指と指の長さの差を収集するので、利用者の指を読み取るときの置き具合によって得られる指と指の長さの差を用いて本人認証の精度向上が図れるという効果を奏する。
【００９３】
また、請求項１３に記載の発明によれば、請求項１０に記載の発明において、前記指情報収集手段は、前記利用者の指に関する情報として、指と指の間隔を利用するので、利用者の指を読み取るときの置き具合によって得られる指と指の間隔を用いて本人認証の精度向上が図れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の指紋照合装置の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の指紋照合装置の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の指紋照合装置の実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の指紋照合装置の実施の形態４の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の指紋照合装置の実施の形態５の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の指紋照合装置の実施の形態６の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の指紋照合装置の実施の形態７の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の指紋照合装置の実施の形態８の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の指紋照合装置の実施の形態９の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の指紋照合装置の実施の形態１０の構成を示すブロック図である。
【図１１】指の角度を利用する構成を説明するための図である。
【図１２】指の長さの差を利用する構成を説明するための図である。
【図１３】指の間隔を利用する構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１００　個人名入力部
１０１　登録パターン格納部
１０３　指紋入力部
１０４　比較部
１０４ａ　比較部１
１０４ｂ　比較部２
１０４ｃ　比較部３
１０５　判定部
１０６　乱数発生部
１０７　指表示部
４０１　シフト部
７０１　指記憶部
７０２　排他的指選択部
１００１　一定関係ずらし部
θ　　指の角度
ｄ　　指の長さの差
Ｌ　　指の間隔
【図１】
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【図２】
2004102446.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004102446.tif 000007
【図６】
2004102446.tif 000008
【図７】
2004102446.tif 000009
【図８】
2004102446.tif 000010
【図９】
2004102446.tif 000011
【図１０】
2004102446.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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