(57)【要約】【課題】  特徴量データをデータベースから比較的に高速読出し可能な記憶手段に複製し照合に用いる際に該記憶手段の利用の効率化を図り、記憶容量の膨大化、装置規模の大型化を防ぐ。【解決手段】    図示のフローは権限を持った人のみ印刷を許可するために指紋認証を行う制御手順を示す。認証に必要な特徴量データをＨＤＤに蓄積したデータベースからＲＯＭ（不揮発性）に複製する。認証（Ｓ２０７）に用いた特徴量データはＲＯＭに保持されるので、その後の照合処理では、先ずＲＯＭをアクセスすることにより、ＨＤＤへのアクセスに比べ高速化を図る。所定の期間にＲＯＭの複製データにアクセスが発生しなかった場合（期間管理情報をＳ２１０で付与）に、データの消去を行う（図中タスク２）ことにより、ＲＯＭ利用の効率化を図る。【選択図】          図４
2005149344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証対象とする指紋の指紋情報と登録された照合用指紋情報とを照合し、同一性を判断する指紋認証装置であって、認証対象となる指紋の読み取り手段と、照合用に登録された指紋とその特徴量が対応付けて記憶された照合用指紋情報記憶手段と、前記指紋読み取り手段により読み取った指紋から認証精度の異なる方式によって特徴量を抽出する手段と、認証精度のより低い方式により抽出した特徴量と前記照合用指紋情報記憶手段に記憶された特徴量とを比較し、その結果をもとに認証対象とする指紋に近い認証候補を得る前段の指紋照合手段と、認証精度のより高い方式により抽出した特徴量と前段の指紋照合手段により得た認証候補の前記照合用指紋情報記憶手段に記憶された特徴量とを比較し、同一性を判断する後段の指紋照合手段を備えたことを特徴とする指紋認証装置。
【請求項２】
指紋情報が入力され、指紋とその特徴量を対応付けて登録した照合用指紋情報のデータベースが利用可能なコンピュータに、入力された指紋情報から認証精度の異なる方式によって特徴量を抽出する手順、認証精度のより低い方式により抽出した特徴量と前記データベースに登録された特徴量とを比較し、その結果をもとに認証対象とする指紋に近い認証候補を得る前段の指紋照合手順、認証精度のより高い方式により抽出した特徴量と前段の指紋照合手順により得た認証候補の前記データベースに登録された特徴量とを比較し、同一性を判断する後段の指紋照合手順、を実行させるための指紋認証処理プログラム。
【請求項３】
認証対象とする指紋の指紋情報と登録された照合用指紋情報とを照合し、同一性を判断する指紋認証装置であって、認証対象となる指紋の読み取り手段と、照合用に登録された指紋とその特徴量が対応付けて記憶される複数の記憶手段よりなり、該記憶手段間で照合用指紋情報の呼び出し要求に応じて照合用指紋情報を複製し、複製先の記憶手段に対し優先的にアクセスが行われる照合用指紋情報記憶手段と、前記指紋読み取り手段により読み取った指紋から特徴量を抽出する手段と、抽出した特徴量と前記照合用指紋情報記憶手段に記憶された特徴量とを比較し、同一性を判断する指紋照合手段と、複製した照合用指紋情報に対し所定期間にアクセスが発生しなかったことを条件に複製先の該情報を消去する手段を備えたことを特徴とする指紋認証装置。
【請求項４】
請求項３に記載された指紋認証装置において、複製先の情報を消去する条件として所定回数のアクセスの発生を加え、前記所定期間、所定回数の少なくとも一方に任意の値を設定可能にする手段を備えたことを特徴とする指紋認証装置。
【請求項５】
認証対象とする指紋の指紋情報と登録された照合用指紋情報とを照合し、同一性を判断する指紋認証装置であって、認証対象となる指紋の読み取り手段と、照合用に登録された指紋とその特徴量が対応付けて記憶される複数の記憶手段よりなり、該記憶手段間で照合用指紋情報の呼び出し要求に応じて照合用指紋情報を複製し、複製先の記憶手段に対し優先的にアクセスが行われる照合用指紋情報記憶手段と、前記指紋読み取り手段により読み取った指紋から特徴量を抽出する手段と、抽出した特徴量と前記照合用指紋情報記憶手段に記憶された特徴量とを比較し、同一性を判断する指紋照合手段と、複製した照合用指紋情報の記憶位置をアクセス頻度の高い順番に並べ替える手段を備えたことを特徴とする指紋認証装置。
【請求項６】
認証対象とする指紋の指紋情報と登録された照合用指紋情報とを照合し、同一性を判断する指紋認証装置であって、認証対象となる指紋の読み取り手段と、照合用に登録された指紋とその特徴量が対応付けて記憶される複数の記憶手段よりなり、該記憶手段間で照合用指紋情報の呼び出し要求に応じて照合用指紋情報を複製し、複製先の記憶手段に対し優先的にアクセスが行われる照合用指紋情報記憶手段と、前記指紋読み取り手段により読み取った指紋から特徴量を抽出する手段と、抽出した特徴量と前記照合用指紋情報記憶手段に記憶された特徴量とを比較し、同一性を判断する指紋照合手段と、複製した照合用指紋情報のアクセス順管理情報を頻度の高い順番に書き換える手段を備えたことを特徴とする指紋認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読み取った指紋を登録した指紋情報と照合する指紋認証装置に関し、特に限られたハードウェア資源を効率良く使用し、指紋照合処理の高速化を可能にする指紋認証装置及び指紋認証処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から指紋認証機能を利用したセキュリティ機器が開発されており、セキュリティ機器を利用するシステム側の認証性能や認証処理の高速化の要求に応えた提案が数多くなされている。例えば、下記特許文献１には、指紋照合装置として、照合性能の高い処理を効率良く行うことを可能にすることを目的として、様々な指の条件或いは指紋読み取り条件に応じて最も適合する照合アルゴリズム（特徴点抽出照合法／画像マッチング法／周波数解析法など）を選択して用いることが示されている。
また、下記特許文献２には、高いセキュリティを保証することを目的として暗証番号の入力操作を行う際に同時に指紋の読み取りを行い、暗証番号と指紋情報の一致、不一致による認証を行う認証装置が示されている。この例では、指紋情報として読み取った指紋の特徴量を抽出し、この特徴量を登録されている指紋の特徴量との一致性を判定し、照合結果を求めている。
【０００３】
ところで、従来の指紋認証装置における指紋の照合では、例示した各特許文献においても示されるように、読み取った指紋画像そのものを照合するのではなく、指紋画像から特徴量を抽出する方法、或いは指紋画像を数学的にデータ処理して数値化する方法を採用することにより、処理システムの小規模化、処理時間の短縮化を図っている。
また、この方法による場合、照合に用いる特徴量等のデータの量、照合に要する処理システムの規模及び処理速度は、指紋情報から特徴量を抽出する、或いは照合するために使用される処理アルゴリズムに依存する。つまり、照合処理に使用されるアルゴリズムはいくつかの種類があり、アルゴリズムによってデータ処理方法が異なるため、処理は高速であるが使用メモリ量が多く認証精度が少し劣る、或いは処理は低速であるが使用メモリ量が少なく認証精度が良い、といった違いが生じる。
【特許文献１】特開２００３―４４８５７号公報
【特許文献２】特開２００１―３４４６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特徴量の抽出アルゴリズムを異にする方法を適用することにより認証装置を構成するにしても、照合方法は、基本的に「１：ｎ認証」、即ち事前に登録しておいたｎ個ある全ての登録指紋情報（特徴量）を一つ一つ比較して最も近い指紋を選択する方法、を用いて行われるので、ｎ回の照合作業が必要になる。従って、認証率を高めるために処理の重いアルゴリズムを用いると、数千、数万個の指紋を扱う場合、時間が掛かってしまい、又高認証率で高速化を図ろうとすると、メモリ量等が膨大になってしまうために装置規模が大きくなってしまう。
指紋情報から特徴量を抽出する、或いは照合するために使用されるアルゴリズムについては、従来、特許文献１に例示するように、様々な指の条件或いは指紋読み取り条件に応じて最も適合する照合アルゴリズムを選択するという方法の提案はあるが、高認証率で処理を高速化することに加え、メモリ量等の膨大化、延いては装置規模の大型化を防ぐという観点で照合アルゴリズムを適用する方法ではなく、この問題は未解決である。
また、実際に装置を構成する際に、特徴量等の照合用のデータは、データベース化して管理され、必要に応じてデータベースからワークメモリに複製（ダウンロード）して照合に使用している。この場合、データベースは、ＨＤＤのような大容量の比較的低速読み出しの記憶手段を用いることが想定され、高速化を妨げる要因になってしまう。ＨＤＤ（大容量の比較的低速読み出しの記憶手段）によりデータベースを構築する場合に起きるこの問題に対し、従来から一般的な技術としてある、フラッシュＲＯＭのような低容量であるが高速読み出しが可能な記憶手段をＨＤＤに組み合わせて利用する方法を適用することが考えられる。これは、ＨＤＤに構築したデータベースからその都度読み出すのではなく、過去にデータベースから取り出して用いたデータはフラッシュＲＯＭに保持しておき、そこをワークメモリからアクセスするという方法により、高速化を保証するものである。しかしながら、過去に用いたデータを無制限に低容量のフラッシュＲＯＭに保持すると、フラッシュＲＯＭを無駄に利用することになりかねず、有効利用が妨げられるという問題が生じる。
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑み、これを解決するためになされたもので、その解決課題は、照合処理により指紋認証を行う指紋認証装置において、認証率を低下させること無く照合処理を高速化し、メモリ量の膨大化、延いては装置規模の大型化を防ぐという目的を実現することにある。
また、特徴量等の照合用のデータをデータベースから比較的に高速読み出しが可能な記憶手段に複製して照合に使用する際に、高速化を保証するために用いる該記憶手段の利用の効率化を可能とし、メモリ量の膨大化、延いては装置規模の大型化を防ぐという目的を実現することをさらなる解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、認証対象とする指紋の指紋情報と登録された照合用指紋情報とを照合し、同一性を判断する指紋認証装置であって、認証対象となる指紋の読み取り手段と、照合用に登録された指紋とその特徴量が対応付けて記憶された照合用指紋情報記憶手段と、前記指紋読み取り手段により読み取った指紋から認証精度の異なる方式によって特徴量を抽出する手段と、認証精度のより低い方式により抽出した特徴量と前記照合用指紋情報記憶手段に記憶された特徴量とを比較し、その結果をもとに認証対象とする指紋に近い認証候補を得る前段の指紋照合手段と、認証精度のより高い方式により抽出した特徴量と前段の指紋照合手段により得た認証候補の前記照合用指紋情報記憶手段に記憶された特徴量とを比較し、同一性を判断する後段の指紋照合手段を備えたことを特徴とする指紋認証装置である。
請求項２の発明は、指紋情報が入力され、指紋とその特徴量を対応付けて登録した照合用指紋情報のデータベースが利用可能なコンピュータに、入力された指紋情報から認証精度の異なる方式によって特徴量を抽出する手順、認証精度のより低い方式により抽出した特徴量と前記データベースに登録された特徴量とを比較し、その結果をもとに認証対象とする指紋に近い認証候補を得る前段の指紋照合手順、認証精度のより高い方式により抽出した特徴量と前段の指紋照合手順により得た認証候補の前記データベースに登録された特徴量とを比較し、同一性を判断する後段の指紋照合手順、を実行させるための指紋認証処理プログラムである。
請求項３の発明は、認証対象とする指紋の指紋情報と登録された照合用指紋情報とを照合し、同一性を判断する指紋認証装置であって、認証対象となる指紋の読み取り手段と、照合用に登録された指紋とその特徴量が対応付けて記憶される複数の記憶手段よりなり、該記憶手段間で照合用指紋情報の呼び出し要求に応じて照合用指紋情報を複製し、複製先の記憶手段に対し優先的にアクセスが行われる照合用指紋情報記憶手段と、前記指紋読み取り手段により読み取った指紋から特徴量を抽出する手段と、抽出した特徴量と前記照合用指紋情報記憶手段に記憶された特徴量とを比較し、同一性を判断する指紋照合手段と、複製した照合用指紋情報に対し所定期間にアクセスが発生しなかったことを条件に複製先の該情報を消去する手段を備えたことを特徴とする指紋認証装置である。
請求項４の発明は、請求項３に記載された指紋認証装置において、複製先の情報を消去する条件として所定回数のアクセスの発生を加え、前記所定期間、所定回数の少なくとも一方に任意の値を設定可能にする手段を備えたことを特徴とするものである。
請求項５の発明は、認証対象とする指紋の指紋情報と登録された照合用指紋情報とを照合し、同一性を判断する指紋認証装置であって、認証対象となる指紋の読み取り手段と、照合用に登録された指紋とその特徴量が対応付けて記憶される複数の記憶手段よりなり、該記憶手段間で照合用指紋情報の呼び出し要求に応じて照合用指紋情報を複製し、複製先の記憶手段に対し優先的にアクセスが行われる照合用指紋情報記憶手段と、前記指紋読み取り手段により読み取った指紋から特徴量を抽出する手段と、抽出した特徴量と前記照合用指紋情報記憶手段に記憶された特徴量とを比較し、同一性を判断する指紋照合手段と、複製した照合用指紋情報の記憶位置をアクセス頻度の高い順番に並べ替える手段を備えたことを特徴とする指紋認証装置である。
請求項６の発明は、認証対象とする指紋の指紋情報と登録された照合用指紋情報とを照合し、同一性を判断する指紋認証装置であって、認証対象となる指紋の読み取り手段と、照合用に登録された指紋とその特徴量が対応付けて記憶される複数の記憶手段よりなり、該記憶手段間で照合用指紋情報の呼び出し要求に応じて照合用指紋情報を複製し、複製先の記憶手段に対し優先的にアクセスが行われる照合用指紋情報記憶手段と、前記指紋読み取り手段により読み取った指紋から特徴量を抽出する手段と、抽出した特徴量と前記照合用指紋情報記憶手段に記憶された特徴量とを比較し、同一性を判断する指紋照合手段と、複製した照合用指紋情報のアクセス順管理情報を頻度の高い順番に書き換える手段を備えたことを特徴とする指紋認証装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１，２の発明によると、認証精度の異なる特徴量抽出方式を使い分けることにより、認証精度のより低い方式で大量の指紋情報を高速に検索した後、絞られた認証候補に対して認証精度のより高い方式で詳細に検証することが可能になり、トータルの認証処理時間が低減できる。
請求項３の発明によると、複製した照合用指紋情報に対し所定期間にアクセスが発生しなかった場合、複製先の該情報を消去するようにしたので、複製先（高速読み出しが可能な記憶手段）の利用の効率化が可能となり、メモリ量の膨大化、延いては装置規模の大型化を防ぐことができる。また、請求項４の発明では、消去条件としてさらに所定回数を加え、所定期間、所定回数の少なくとも一方に任意の値を設定可能にしたので、装置の使用傾向を加味した最適な制御が可能になる。
請求項５の発明によると、複製先（高速読み出しが可能な記憶手段）における照合用指紋情報の記憶位置をアクセス頻度の高い順番に並べ替えるようにしたので、読み出し時間が短縮化され、高速化が可能になる。
請求項６の発明によると、複製先（高速読み出しが可能な記憶手段）における照合用指紋情報のアクセス順管理情報を頻度の高い順番に書き換えるようにしたので、読み出し時間が短縮化され、高速化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に係わる指紋認証装置及び指紋認証処理プログラムを添付する図面とともに示す以下の実施形態に基づき説明する。
以下に示す実施形態において、指紋認証装置はプリンタに組み込まれ、印刷出力のセキュリティを保証する機能を実現するための手段として働く。印刷出力のセキュリティの保証機能は、印刷データにステータスを持たせ、ステータスを持たせた印刷データによる印刷出力を特定の人だけにより行えるようにする機能である。特定の人であるかを指紋の認証により行い、そのために本発明に係わる指紋認証装置を用いる。
そこで、先ず本発明に係わる指紋認証装置を組み込んだプリンタシステムについて、その実施形態を例示し説明する。
図１は、本実施形態のプリンタシステムの概略構成を示す。図示のプリンタシステムを構成するプリンタ本体１０００は、プリンタ全体を制御するコントローラ１００を有し、その制御下に電源を制御する電源ユニット２００、印刷データに基づき像担持体に可視化像を形成する画像形成ユニット３００、形成された可視化像を印刷用紙に定着させる定着ユニット４００、印刷用紙の給紙トレイ５００、印刷用紙の排紙トレイ６００、表示手段を持ちGUI機能に従いオペレータが設定条件や指令の入力操作を行うとともに、装置の動作状態や操作状態等の情報をオペレータに伝える操作部７００、印刷用紙の搬送システム８００を備える。
【０００８】
図２は、図1に示したコントローラ１００内部のハードウェア構成を示す。図示のコントローラ部１００内部の構成は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、画像メモリ１０３、システムメモリ１０４、制御ＡＳＩＣ１０５、内部拡張インターフェイス１０６、ホストインターフェイス(1)１０７、ホストインターフェイス(2)１０８、外部エンジンインターフェイス１０９よりなり、ＣＰＵ１０１と各デバイスとはシステムバスで、又各インターフェイスとはＩ／Ｆバスで接続されている。なお、ＲＯＭ１０２は、共有のＲＯＭとして用いられ、制御プログラムなどの各種プログラムや制御に必要なデータ群（管理データ、後述する特徴量データなどを含む）を保存するもので、フラッシュＲＯＭのような不揮発性メモリよりなる。
ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０２に格納しているプログラムを逐次読み出し、制御用ＡＳＩＣ１０５を介して各デバイス及びインターフェイスの制御を行う。
内部拡張インターフェイス１０６には、データ蓄積用のハードディスク（ＨＤＤ）９００が接続されている。ＨＤＤ９００は内部に備えた画像メモリ１０３やＲＯＭ１０２よりも比較的大容量の記憶容量を持ち、後述する指紋情報(特徴量)のデータベースをここに構築する。
ホストインターフェイス(1)１０７には、コンピュータ（ＰＣ：パーソナルコンピュータ）２０００が接続されており、このインターフェイスを介して送信してくる印刷データを受け取る。ホストインターフェイス(2)１０８には、指紋センサユニット１１００が接続されており、このインターフェイスを介して該指紋センサで読み取った指紋情報を受け取り、指紋認証に用いる。
【０００９】
次に、上記プリンタシステムに組み込まれた指紋認証装置について説明する。
本実施形態において、指紋認証装置はプリンタに組み込まれ、印刷出力のセキュリティを保証するために必要とされる指紋認証機能を実現する。即ち、この機能は、コントローラ１００内のＲＯＭ１０２に搭載した指紋認証処理プログラムを用い、このプログラムに記述された処理手順をＣＰＵ１０１に実行させることにより実現される。
本実施形態に係わる指紋認証装置として、以下に「実施形態１」〜「実施形態５」を示す。「実施形態１」は、複数の異なる抽出方法（アルゴリズム）を用いて抽出した特徴量を用いて認証処理の高速化、処理の効率化を図るものであり、前段で一つ抽出方法を用いて抽出された特徴量による照合手順を行った後、この照合手順により絞り込んだ候補に対し別の抽出方法を用いて抽出された特徴量による照合手順を実行するもので、認証処理そのものを特徴とする。他方、「実施形態２」〜「実施形態５」は、特徴量等の照合用データの高速アクセスを可能にするために用いる記憶手段（データベースから照合用データがダウンロードされる）の利用の効率化を可能とし、メモリ量の膨大化、延いては装置規模の大型化を防ぐことを意図する記憶手段の管理を特徴とする。なお、「実施形態１」〜「実施形態５」のいずれも、コントローラ１００がホストコンピュータ２０００からの印刷要求を受け取って起動する印刷出力制御の一環として各々の処理を実行する例を示す。
【００１０】
「実施形態１」
この実施形態は、認証処理の高速化、処理の効率化を意図して、異なる認証アルゴリズムによる処理を多段に（ここでは２段の例を示す）行うものである。
図３は、本実施形態における指紋認証処理を含む印刷出力制御手順を示すフローチャートである。
図３の制御フローを参照して制御手順を説明する。コントローラ１００がホストインターフェイス(1)１０７を介してホストコンピュータ２０００から送信されてくる印刷要求を受けて、印刷出力制御を開始すると、まず、送信されてくる印刷データ等のデータを受信し（ステップＳ１０１）、受信した印刷データを一旦ＨＤＤ９００に格納するとともに、ＣＰＵ１０１によりデータを解読し、画像メモリ１０３上に画像データを展開する（ステップＳ１１２）。その際、本例では印刷出力のセキュリティを保証するための機能を働かせる。この機能は、印刷データにステータスを持たせておき、ステータスを持たせた印刷データによる印刷出力を特定の人だけにより行える（権限を持ったもののみ印刷を許可する）ようにする機能である。この機能を働かせるためにこの制御フローにおける手順として、ホスト側で印刷データに付加された権限ステータスの有無をチェックし（ステップＳ１０２）、このステータスがない場合には、直ちに印刷出力を行うための通常の手順として画像メモリ１０３上へ画像データを展開する上記ステップＳ１１２を行うようにする。
他方、権限ステータスがある場合には、権限が与えられた本人によって印刷が指示されたことを指紋の認証により確認し、認証できた場合に印刷出力処理を行うようにする手順を実行する。手順としては、まず、受信した印刷データをＨＤＤ９００に蓄積する（ステップＳ１０３）、と同時に予め設定によりグルーピングしておいた権限ステータスに適合した人の指紋特徴量データを画像メモリ１０３にダウンロードする（ステップＳ１０４）。なお、指紋特徴量データは、人とその人の指紋から抽出した特徴量データを対応付けて登録し、さらに上記した権限ステータスの有無等による分類情報を付加して、分類情報によりデータの検索ができるようにして、ＨＤＤ９００上に特徴量データベースを構築する。
【００１１】
指紋の認証を行う手順としては、まず指紋情報の入力を行う（ステップＳ１０５）。指紋センサユニット１１００に指を乗せると、センサユニットからホストインターフェイス(2)１０８を介してＣＰＵ１０１に割り込み信号が入力され、ＣＰＵ１０１はセンサユニットが読み取る指紋画像データの取り込み準備をする。
指紋センサユニット１１００から逐次転送される指紋画像データは全データの転送が完了し、一旦画像メモリ１０３上に蓄積されたことを確認した後（ステップＳ１０５-YES）、指紋画像データをもとに指紋認証の照合処理に必要な特徴量データの抽出を行う（ステップＳ１０６）。本実施形態では、指紋認証を異なるアルゴリズムによる２段階処理で行う、即ち比較的処理が軽いが認証率の低いアルゴリズムと処理が重いが認証率の高いアルゴリズムとを用い、まず前者によって近い指紋を持つデータをピックアップし、候補を絞り込んだ後に後者の認証率の高いアルゴリズムによって本人／他人の認証（同一性）を最終的に判定する。従って、この特徴量データの抽出においては、異なる認証アルゴリズムに用いる特徴量データの抽出をそれぞれ行う。
指紋センサユニット１１００が読み取った指紋画像データに対する特徴量データの抽出を全て完了したことを確認し（ステップＳ１０７）、認証アルゴリズムによる認証処理の実行に移行する。
【００１２】
認証処理は、２段階処理の１段目に比較的処理が軽いが認証率の低い指紋認証アルゴリズムａにより高速に処理を行い、処理結果として近い指紋を持つ指紋（特徴量データ）を得る（ステップＳ１０８）。指紋認証処理の方法は、ステップＳ１０６で抽出された特徴量データとステップＳ１０４でＨＤＤ９００の特徴量データベースから取り出した特徴量データ群とを照合する方法で、基本的に「１：ｎ認証」、即ちｎ個の特徴量データ群の一つ一つを抽出特徴量データと比較して一致する或いは近いと判断される指紋を選択する方法を用いる。
１段目の処理では、認証率の低い指紋認証アルゴリズムａを用いることにより近い特徴量を持つと判断した指紋（特徴量データ）がいくつか得られるという条件設定をしているので、得られるいくつかの指紋（特徴量データ）を候補データとしてピックアップし、これを画像メモリ１０３に保持しておく（ステップＳ１０９）。
次に２段目の指紋認証処理として、認証率の高い指紋認証アルゴリズムｂをステップＳ１０９でピックアップされた候補データに対し用いて、詳細な比較照合を行う（ステップＳ１１０）。この処理では、最も近いという結果を得た特徴量データが本人／他人を判断する閾値を超えるか否かで認証を行うようにする条件設定をしているので、本人／他人のいずれかを認証結果として得る。
【００１３】
上記の指紋認証処理により権限ステータスを有する人であることが認証されるので、その結果に従って処理を分岐するために、次のステップでは認証結果である本人データの有無をチェックし（ステップＳ１１１）、認証できなかった場合には、操作部７００の表示画面にエラーの警告表示を行い、印刷出力を行わない旨を知らせる警告表示を行う（ステップＳ１１５）。
他方、認証できた場合には（ステップＳ１１１-YES）、ステップＳ１０３でＨＤＤ９００に蓄積した印刷データをもとに画像メモリ１０３上に画像データを展開する（ステップＳ１１２）。
次いで、印刷準備の完了を確認して（ステップＳ１１３）、画像形成ユニット３００の画像書き込み部への画像データの送信等の印刷出力部への制御動作を行い、印刷出力制御手順を終了する。
【００１４】
「実施形態２」
本実施形態は、指紋認証に用いる特徴量等の照合用データのアクセスを高速化するために用いる記憶手段（ＲＯＭ１０２）の利用の効率化を可能とするメモリ管理に係わる。
本実施形態では、ＨＤＤ９００に特徴量データベースを作った場合に、認証に必要なデータをこのデータベースからＲＯＭ１０２に複製（ダウンロード）する。ＲＯＭ１０２はフラッシュメモリのような不揮発性メモリであるから、認証に用いた特徴量データを電源がＯＦＦされても保持し続ける。したがって、その後の照合処理では、反復して使用する人の認証がすぐにできるという理由から、先ずここへアクセスし、ＨＤＤ９００へのアクセスに比べ高速化を図るようにしている。
また、このように利用されるＲＯＭ１０２において、所定の期間にＲＯＭ１０２等の複製データにアクセスが発生しなかった（再認証がされなかった）場合に、データの消去を行うことにより、ＲＯＭ１０２の利用の効率化を図ることができるようにするものである。
図４は、本実施形態における指紋認証処理を含む印刷出力制御手順を示すフローチャートである。
図４にタスク１として示す制御フローを参照して制御手順の説明をする。コントローラ１００がホストインターフェイス(1)１０７を介してホストコンピュータ２０００から送信されてくる印刷要求を受けて、印刷出力制御を開始すると、まず、送信されてくる印刷データ等のデータを受信し（ステップＳ２０１）、受信した印刷データを一旦ＨＤＤ９００に格納するとともに、ＣＰＵ１０１によりデータを解読し、画像メモリ１０３上に画像データを展開する（ステップＳ２１２）。その際、本例では印刷出力のセキュリティを保証するために、印刷データにステータスを持たせ、ステータスを持たせた印刷データによる印刷出力を特定の人だけにより行える（権限を持ったもののみ印刷を許可する）ようにする機能を働かせる。そのためにホスト側で印刷データに付加された権限ステータスの有無をチェックし（ステップＳ２０２）、このステータスなければ、直ちに印刷出力を行うための通常の手順として画像メモリ１０３上への画像データを展開する上記ステップＳ２１２を行う。
他方、権限ステータスがある場合には、指紋の認証を行って権限を持つ人によって印刷が指示されたことが認証された場合に、印刷出力処理を行うようにする手順を実行する。手順としては、受信した印刷データをＨＤＤ９００に蓄積し（ステップＳ２０３）、その後に指紋の認証を実行する。
【００１５】
指紋の認証を実行する手順としては、まず指紋情報の入力を行う（ステップＳ２０４）。指紋センサユニット１１００に指を乗せると、センサユニット１１００からホストインターフェイス(2)１０８を介してＣＰＵ１０１に割り込み信号が入力され、ＣＰＵ１０１はセンサユニット１１００が読み取る指紋画像データの取り込み準備をする。
指紋センサユニット１１００から逐次転送される指紋画像データは全データの転送が完了し、一旦画像メモリ１０３上に蓄積されたことを確認した後（ステップＳ２０４-YES）、指紋画像データをもとに後段の指紋認証処理に必要な特徴量データの抽出を行う（ステップＳ２０５）。指紋センサユニット１１００が読み取った指紋画像データに対する特徴量データの抽出を全て完了したことを確認し（ステップＳ２０６）、次段の処理に移行する。
次に、認証アルゴリズムによる指紋認証処理を実行する（ステップＳ２０７）。
指紋認証処理の方法は、ステップＳ２０５で抽出された特徴量データと特徴量データベースから取り出した特徴量データ群とを照合する方法で、基本的に「１：ｎ認証」、即ちｎ個の特徴量データ群の一つ一つを抽出特徴量データと比較して一致する或いは近いと判断される指紋を選択する方法を用いる。
上記特徴量データベースは、人とその人の指紋から抽出した特徴量データを対応付けて登録し、さらに上記した権限ステータスの有無等による分類情報を付加して、分類情報によりデータの検索ができるようにして、ＨＤＤ９００上に構築しておき、ここから認証時に必要なデータをダウンロードして用いる。
【００１６】
本実施形態では、予め設定によりグルーピングしておいた権限ステータスに適合した人の指紋特徴量データをデータベースからＲＯＭ１０２に複製（ダウンロード）し、照合に用いる。また、認証後には、照合に用いた特徴量データをＲＯＭ１０２に保持したままにしておき、次に行われる指紋認証の実行時に照合を行うときには、先ずＲＯＭ１０２に保持されている既に認証に用いたデータをアクセスし、その特徴量データとの比較照合を行う。
このようにＲＯＭ１０２に保持され、過去の照合に用いたデータを優先処理することにより、ＨＤＤ９００へアクセスしてデータベースからデータを得るという手順を行う場合に比べ、処理の高速化を図ることが可能になる。ただし、照合時に優先させるＲＯＭ１０２中に必要とする特徴量データが無い場合には、ＨＤＤ９００のデータベースからダウンロードしながら照合を行うことになる。
指紋認証処理の結果は、比較照合によって最も近いという結果を得た特徴量データが本人／他人を判断する閾値を超えるか否かで認証を行うようにする条件設定をしているので、本人／他人のいずれかを認証結果として得る。
上記の指紋認証処理により権限ステータスを有する人であることが認証されるので、その結果に従って処理を分岐するために、次のステップで認証結果である本人データの有無をチェックし（ステップＳ２０９）、認証できなかった場合には、操作部７００の表示画面にエラーの警告表示を行い、印刷出力を行わない旨を知らせる警告表示を行う（ステップＳ２１５）。
【００１７】
他方、認証できた場合には（ステップＳ２０９-YES）、印刷出力を行うための制御を行うが、その前に本実施形態の特徴部分であるＲＯＭ１０２のメモリ管理に係わる手順としてＲＯＭ１０２に保持される特徴量データに認証を行った時点における時刻データを付与し、このデータを管理データとして用いるようにする（ステップＳ２１０）。
上記したように、照合に用いた特徴量データをＲＯＭ１０２に保持することにより、処理の高速化が可能になるが、照合された特徴量データを無制限にＲＯＭ１０２に蓄積すると、メモリの使用効率が低下し、又ここに保持されたデータを用いて行う認証処理時間の短縮化の妨げになる。そこで、所定の期間にＲＯＭ１０２等の複製データにアクセスが発生しなかった場合に、このデータを消去することにより、ＲＯＭ１０２の有効利用を図り、処理時間の長期化を抑制することができるようにする。
上記した所定の期間を管理するための方法として、本実施形態では、ＲＯＭ１０２に保持される特徴量データに認証を行った時点における時刻データを付与する上記ステップＳ２１０を行い、このデータを管理データとして用いるようにする。
【００１８】
この時刻データを管理データとして用いて、図４にタスク２として示す制御手順を実行することにより、ＲＯＭ１０２を上記目的に沿って管理することを可能にする。
タスク２は適当なタイミングで起動され、規定した所定の期間を過ぎてＲＯＭ１０２に保持されている特徴量データを消去する処理を行う。なお、タスク２を起動するタイミングは、消去期限として規定した時間との兼ね合いで規定の時間が無意味にならない範囲で決めるようにする。
図４のタスク２を起動すると、まずタスク１のステップ２１０で特徴量データに管理情報として付与した時刻データを読み出し（ステップＳ２５１）、読み出した時刻データと現在の時刻から認証時にＲＯＭ１０２に保持されてからの経過時間を求め、その経過時間が設定された規定時間を超過しているかをチェックする（ステップＳ２５２）。チェックの結果、超過していれば、プログラムＲＯＭ１０２から保持している特徴量データを消去し（ステップＳ２５３）、他方超過していなければ、消去をしないで特徴量データを保持し続け、タスク２を終了する。
上記の制御手順を実行することにより、ＲＯＭ１０２上の特徴量データは、所定の期間に使用する人の特徴量データのみしか存在せず、長い期間使用しない人のデータは消去されるので、記憶領域の有効利用が図られ、又比較的小容量のＲＯＭで実現が可能になる。
図４のタスク１の制御フローに戻ると、本人の認証ができた場合には（ステップＳ２０９-YES）、印刷出力を行うので、ステップＳ２０３でＨＤＤ９００に蓄積した印刷データを画像メモリ１０３上に画像データとして展開する（ステップＳ２１２）。
次いで、印刷準備の完了を確認して（ステップＳ２１３）、画像形成ユニット３００の画像書き込み部への画像データの送信等の印刷出力部への制御動作を行い、印刷出力制御手順を終了する。
【００１９】
「実施形態３」
本実施形態は、指紋認証に用いる特徴量等の照合用データのアクセスを高速化するために用いる記憶手段（ＲＯＭ１０２）の有効利用を可能とするメモリ管理に係わる上記「実施形態２」において、さらにアクセス回数を条件として加えた管理をするものである。アクセス回数を加味することで、平均化した使用頻度に基づいた管理をすることにより比較的長い期間に使用（アクセス）回数が少ない人の特徴量データのみを消去するようにして、使用回数の多い人は使用状況が異なってもデータを消去せず、認証時間に違いが出ないようにする柔軟な管理を可能とし、ＲＯＭ１０２の有効利用を図ることを目的にするものである。
図５は、本実施形態における指紋認証処理を含む印刷出力制御手順を示すフローチャートである。
図５の制御フローを参照して制御手順を説明する。なお、図５に示す制御フローは、本実施形態の構成の特徴である、上記したアクセス回数を加味したＲＯＭ１０２のメモリ管理に係わる部分を除いて、基本的に上記実施形態２（図４参照）と変わりが無い。従って、実施形態２と変わりの無い指紋認証処理を含む制御手順（図５にタスク１として示す）のステップＳ３０１〜３０９及びステップＳ３１２〜３１５については、それぞれ対応する実施形態２（図４にタスク１として示す）のステップＳ２０１〜２０９及びＳ２１２〜２１５に関する上記記載を参照することとし、ここでは重複する説明はしない。
【００２０】
ＲＯＭ１０２のメモリ管理に係わる本実施形態の特徴部分について図５を参照して説明する。
本実施形態では、本人の認証できた場合には（ステップＳ３０９-YES）、印刷出力を行うための制御を行うが、その前に本実施形態の特徴部分であるＲＯＭ１０２のメモリ管理に係わる手順として、実施形態２におけると同様に、ＲＯＭ１０２に保持される特徴量データに認証を行った時点における時刻データを付与するが（ステップＳ３１０）、それに加え認証回数のカウントを行い（ステップＳ３１１）、これらのデータを管理データとして用いるようにする。
この時刻データ及び認証（アクセス）回数を管理データとして用いて、図５にタスク２として示す制御手順を実行することにより、ＲＯＭ１０２を上記目的に沿って管理することを可能にする。
タスク２は適当なタイミングで起動され、規定した所定の期間を過ぎ、かつ規定した所定の回数のアクセスが無かった場合にＲＯＭ１０２に保持されている特徴量データの消去を行う。なお、タスク２を起動するタイミングは、消去期限として規定した時間との兼ね合いで規定の時間が無意味にならない範囲で決めるようにする。
図５のタスク２を起動すると、まずタスク１のステップ３１０で特徴量データに管理情報として付与した時刻データを読み出し（ステップＳ３５１）、またステップ３１１でカウントしたアクセス回数を読み出す（ステップＳ３５２）。
次いで、読み出したアクセス回数が規定の回数を超えているか否かをチェックし（ステップＳ３５３）、その結果、超過していれば、消去をしないで特徴量データを保持し続け、タスク２を終了する。
他方、アクセス回数が規定の回数を超過していなければ、次の経過時間のチェックを行う（ステップＳ３５４）。経過時間のチェックは、読み出した時刻データと現在の時刻から認証時にＲＯＭ１０２に保持されてからの経過時間を求め、その経過時間が設定された規定時間を超過しているかをチェックし、その結果、超過していれば、プログラムＲＯＭ１０２から保持している特徴量データを消去し（ステップＳ３５５）、超過していなければ、消去をしないで特徴量データを保持し続け、タスク２を終了する。
【００２１】
「実施形態４」
この実施形態は、指紋認証に用いる特徴量等の照合用データのアクセスを高速化するために用いる記憶手段（ＲＯＭ１０２）に対する検索処理に要する時間の短縮化を可能とするメモリ管理に係わる。
本実施形態では、ＨＤＤ９００に特徴量データベースを作った場合に、認証に必要なデータをこのデータベースからＲＯＭ１０２に複製（ダウンロード）する。ＲＯＭ１０２はフラッシュメモリのような不揮発性メモリであるから、認証に用いた特徴量データはＲＯＭ１０２に保持される。したがって、その後の照合処理では、先ずここへアクセスし、ＨＤＤ９００へのアクセスに比べ高速化を図るようにしている。
また、上記のように利用されるＲＯＭ１０２において、複製した特徴量データの記憶位置をアクセス頻度の高い順番に並べ替えることにより認証に要する時間（認証時間）を短縮化する、即ち、アクセス頻度の高い順に特徴量データを検索することにより指紋認証結果が早い段階で得られるようにし、指紋認証処理の効率化、高速化を図ることを目的とするものである。
図６は、本実施形態における指紋認証処理を含む印刷出力制御手順を示すフローチャートである。
図６の制御フローを参照して制御手順を説明する。なお、図６に示す制御フローは、本実施形態の構成の特徴である、上記したアクセス頻度を考慮してＲＯＭ１０２上の特徴量データの記憶位置を並び替える、メモリ管理に係わる部分を除いて、基本的に上記実施形態２（図４参照）と変わりが無い。従って、実施形態２と変わりの無い指紋認証処理を含む制御手順のステップＳ４０１〜４０９及びステップＳ４１２〜４１５については、それぞれ対応する実施形態２（図４にタスク１として示す）のステップＳ２０１〜２０９及びＳ２１２〜２１５に関する上記記載を参照することとし、ここでは重複する説明は行わない。
【００２２】
ＲＯＭ１０２のメモリ管理に係わる本実施形態の特徴部分について図６を参照して説明する。
本実施形態では、本人が認証できた場合には（ステップＳ４０９-YES）、印刷出力を行うための制御を行うが、その前に本実施形態の特徴部分であるＲＯＭ１０２のメモリ管理に係わる手順として、ＲＯＭ１０２に保持される特徴量データの並び替えを行う（ステップＳ４１０）。
特徴量データの並び替えは、アクセス頻度によって頻度が高いほど記憶位置（アドレス）の順番が早くなる位置に記憶させるように並び替える。
図７は、特徴量データの並び替えの説明図である。認証頻度順に特徴量データの記憶位置を決めるので、ある時間において図中の(A)に示すような記憶状態にあったが、その後特徴量データ４が高頻度で認証に使用されると、特徴量データ４の頻度が特徴量データ３よりも高くなって、図中の(B)に示すように入れ替わる。アクセス頻度の情報は、指紋認証を行うたびに、認証された人のカウントをアップさせるという方法によって得ることができる。また、期間（時間）を設定してアクセス回数をとり、その移動平均をとるといった方法によっても良い。
上記のようにして特徴量データの並び替えを行うと、次回の認証時には今回の結果が反映され、認証された人のデータ検索時間を短くすることが可能になり、使用頻度の高い人は認証時間が短くなることで、実使用上の認証時間の短縮化が可能になる。
【００２３】
「実施形態５」
この実施形態は、指紋認証に用いる特徴量等の照合用データのアクセスを高速化するために用いる記憶手段（ＲＯＭ１０２）に対する検索処理に要する時間の短縮化を可能とするメモリ管理に係わる。
本実施形態では、ＨＤＤ９００に特徴量データベースを作った場合に、認証に必要なデータをこのデータベースからＲＯＭ１０２に複製（ダウンロード）する。ＲＯＭ１０２はフラッシュメモリのような不揮発性メモリであるから、認証に用いた特徴量データはＲＯＭ１０２に保持される。したがって、その後の照合処理では、先ずここへアクセスし、ＨＤＤ９００へのアクセスに比べ高速化を図るようにしている。
また、上記のように利用されるＲＯＭ１０２において、複製した特徴量データへのアクセスの順番を定めるテーブルをアクセス頻度の高い順番に書き換えることにより認証に要する時間（認証時間）を短縮化する、即ち、アクセス頻度の高い順に特徴量データを検索することにより指紋認証結果が早い段階で得られるようにし、指紋認証処理の効率化、高速化を図ることを目的とするものである。
図８は、本実施形態における指紋認証処理を含む印刷出力制御手順を示すフローチャートである。
図８の制御フローを参照して制御手順を説明する。なお、図８に示す制御フローは、本実施形態の構成の特徴である、上記したアクセス頻度を考慮してＲＯＭ１０２に保持された特徴量データへのアクセスの順番を定めるテーブルを書き換える、メモリ管理に係わる部分を除いて、基本的に上記実施形態２（図４参照）と変わりが無い。従って、実施形態２と変わりの無い指紋認証処理を含む制御手順のステップＳ５０１〜５０９及びステップＳ５１２〜５１５については、それぞれ対応する実施形態２（図４にタスク１として示す）のステップＳ２０１〜２０９及びＳ２１２〜２１５に関する上記記載を参照することとし、ここでは重複する説明は行わない。
【００２４】
ＲＯＭ１０２のメモリ管理に係わる本実施形態の特徴部分について図８を参照して説明する。
本実施形態では、本人が認証できた場合には（ステップＳ５０９-YES）、印刷出力を行うための制御を行うが、その前に本実施形態の特徴部分であるＲＯＭ１０２のメモリ管理に係わる手順として、ＲＯＭ１０２に保持される特徴量データへのアクセスの順番を定めるテーブルにおける順番の書き換えを行う（ステップＳ５１０）。
テーブルにおけるアクセス順番の書き換えは、アクセス頻度によって頻度が高いほどアクセスの順番を早くするように書き換える。
図９は、特徴量データへのアクセスの順番を定めるテーブルの一例を示す。図示のように、特徴量データの格納位置を示す開始アドレスと検索順番号を対応付けるテーブルである。特徴量データへのアクセス頻度が変動し、アクセスの順番を変える場合には、このテーブルの検索順番号を変更するだけですませ、上記実施形態４のように特徴量データそのものの記憶（格納）位置の並び替えはしない。アクセス頻度の情報は、指紋認証を行うたびに、認証された人のカウントをアップさせるという方法によって得ることができる。また、期間（時間）を設定してアクセス回数をとり、その移動平均をとるといった方法によっても良い。
上記のようにして特徴量データへのアクセス順番の書き換えを行うと、次回の認証時には今回の結果が反映され、認証された人のデータ検索時間を短くすることが可能になり、使用頻度の高い人ほど認証時間を短くすることで、実使用上の認証時間の短縮化が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
上記では本発明に係わる指紋認証装置を組み込んだプリンタシステムを例に実施形態を示したが、この実施形態に限らず、指紋により本人を認証する機能が求められる電子機器、情報機器を含めた諸種の装置やシステムに本発明に係わる指紋認証装置を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係わる指紋認証装置を組み込んだプリンタシステムの概略構成を例示する。
【図２】図１に示すプリンタのコントローラ内部のハードウェア構成を示す。
【図３】指紋認証処理を含む印刷出力制御手順（実施形態１）を示すフローチャートである。
【図４】指紋認証処理を含む印刷出力制御手順（実施形態２）を示すフローチャートである。
【図５】指紋認証処理を含む印刷出力制御手順（実施形態３）を示すフローチャートである。
【図６】指紋認証処理を含む印刷出力制御手順（実施形態４）を示すフローチャートである。
【図７】ＲＯＭに格納する特徴量データの並び替えの説明図である。
【図８】指紋認証処理を含む印刷出力制御手順（実施形態５）を示すフローチャートである。
【図９】ＲＯＭに格納された特徴量データへのアクセスの順番を定めるテーブルの例を示す。
【符号の説明】
【００２７】
１０００・・・プリンタ本体、          ２０００・・・ホストコンピュータ、
１１００・・・指紋センサユニット、      １００・・・コントローラ、
１０１・・・ＣＰＵ、                  １０２・・・ＲＯＭ、
１０３・・・画像メモリ、              ７００・・・操作部、
９００・・・ＨＤＤ。
【図１】
2005149344.tif 000003
【図２】
2005149344.tif 000004
【図３】
2005149344.tif 000005
【図４】
2005149344.tif 000006
【図５】
2005149344.tif 000007
【図６】
2005149344.tif 000008
【図７】
2005149344.tif 000009
【図８】
2005149344.tif 000010
【図９】
2005149344.tif 000011