(57)【要約】      （修正有）【課題】ソーシャル・エンジニアリングに対して危険度が低く、被認証者による認証動作の自由度が高い認証装置を提供する。【解決手段】被認証者の身体的特徴と行動的特徴とで構成される生体情報に基づいて、個人認証を行う認証装置Ａｒであって、認証のために登録される一人以上の被認証者の第１の生体情報Ｐｐｒを格納する登録押圧パターン格納器２６と、身体的特徴を検出する指紋検出器２０と、行動的特徴を検出する押圧力検出器１０と、検出された身体的特徴と行動的特徴とを組み合わせて第２の生体情報Ｐｐｄを生成する押圧パターン作成器１４と、第１の生体情報Ｐｐｒを、第２の生体情報Ｐｐｄと照合する押圧パターン照合器３０と、照合結果に基づいて、個人認証を行う認証器３２とを備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被認証者の身体的特徴と行動的特徴とで構成される生体情報に基づいて、個人認証を行う認証装置であって、
認証のために登録される一人以上の前記被認証者の第１の生体情報を格納する登録生体情報格納手段と、
前記身体的特徴を検出する身体的特徴検出手段と、
前記行動的特徴を検出する行動的特徴検出手段と、
前記検出された身体的特徴と前記行動的特徴とを組み合わせて第２の生体情報を生成する第２の生体情報生成手段と、
前記第１の生体情報を、前記第２の生体情報と照合する生体情報照合手段と、
前記照合結果に基づいて、個人認証を行う認証手段とを備える、認証装置。
【請求項２】
前記行動的特徴は、被認証者の押圧動作であり、
前記身体的特徴は、被認証者の指紋情報であり、
前記第２の生体情報は、指紋と押圧とが関連づけられた情報であることを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
【請求項３】
前記行動的特徴検出手段は、前記被認証者による押圧を受けて圧力を検出する圧力センサを含み、
前記身体的特徴検出手段は、前記被認証者が押圧した指の指紋を検出する指紋センサを含み、
前記第２の生体情報は、複数の圧力センサを押圧した位置と、押圧した指とを表す情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の認証装置。
【請求項４】
前記第２の生体情報は、前記指が押圧した順番を表す情報を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報に基づいて個人を認証する認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機密保護やセキュリティのために、アクセスが制限される場所、システム、機関、情報、及び機器等に、許された特定の個人以外の部外者によるアクセスを防止するセキュリティシステムが強く求められている。そのためには、アクセスしようとする人が、許可された正当な人であるか否かを識別する認証システムが非常に重要な役割を果たす。認証システムは、基本的には古くから採用されてきた、対外的にアクセスを拒む錠と、同錠に適合して解除できる鍵との組み合わせである。仮に、錠が如何に強固であっても、鍵が盗まれたり複製されたりした場合には、許可されていない人による不正アクセスを防ぐことができない。また、鍵を紛失した場合には、正当な人であってもアクセスできないと言う問題がある。
【０００３】
この物としての鍵の代わりに、情報であるパスワードを鍵とする個人認証システムが広く用いられてきている。同認証システムにおいては、電気的に駆動且つ制御される強固なロック機構を錠として、入力されたパスワードの予め登録されたパスワードとの合致を以って本人認証を行う。しかしながら、パスワードは、本人が忘れてしまって認証できなくなったり、漏洩や盗難によって、他人により不正に認証されたりする事態がしばしば生じている。なお、パスワードは物としての鍵とは違って、漏洩や盗難があった時点では分からず、不正認証された時点でも分かるとは限らず、不正認証の事実が露見するまでは気づかれない場合も多い。
【０００４】
そこで、パスワードの代わりに、忘れたり失ったりする恐れが非常に小さい、個人の身体的特徴や行動的特徴を表す生体情報を鍵として用いる生体認証が普及しつつある。生体認証では、生体情報が予め登録されており、認証時にセンサで取得された生体情報が予め登録されている生体情報と合致した場合に、本人であると認証される。以下に、現在提案されている生体認証について例示と共に簡単に説明する。
【０００５】
図８に、特許文献１に提案されている、筆跡情報（行動的特徴）と指紋情報（身体的特徴）とを用いて認証する認証システムの機能ブロックを示す。同認証システムは、記憶手段１９１と、指紋読取手段１９３が設けられた文字入力手段１９２と、軌跡読取手段１９４と、認証手段１９５とを備える。記憶手段１９１は、認証を受けるユーザの指紋情報、筆跡情報および筆順情報の対応関係を記憶する。軌跡読取手段１９４は、文字入力手段１９２の移動の軌跡を一画毎に読み取る。
【０００６】
認証手段１９５は、指紋読取手段１９３が読み取った指紋情報が、記憶手段１９１に記憶されている指紋情報と一致していることを条件に、軌跡読取手段１９４に一画毎に軌跡を読み取らせ、その軌跡と筆跡情報が示す軌跡とを照合し、各軌跡の形成順序と筆順情報とを照合し、その軌跡と筆跡情報が示す軌跡との照合および各軌跡の形成順序と筆順情報との照合に成功した場合に、ユーザが本人であると判定する。
【０００７】
図９に、特許文献２に提案されている、非操作指の指紋情報（身体的特徴）で認証する認証システムが組み込まれた携帯機器の外観を示す。携帯機器２１０のキー配置面２３０には、複数個の操作キー２２０が設けられている。さらに、携帯機器２１０のキー配置面２３０とは異なる面には、検知部２１２ａと検知部２１２ｂと検知部２１４とが、携帯機器２１０を保持した状態で操作キー２２０を操作しない何れか一本または二本以上の非操作指のそれぞれがタッチ可能に設けられている。携帯機器２１０は、さらに、タッチされた非操作指の指紋パターン（取得パターン）を取得するパターン取得部と、取得パターンを照合するための複数の照合パターンと、携帯機器２１０で実行される複数の機能とを対応付ける割当テーブルが記憶されたテーブル記憶部と、取得パターンと照合パターンとの一致または不一致を判定し、一致した照合パターンに対応付けられた機能を携帯機器２１０に実行させる機能実行部とを備える。
【０００８】
図１０に、特許文献３に提案されている、指紋（身体的特徴）と指の動き（行動的特徴）で認証する携帯電話の外観を示す。携帯電話３３１の表面に配置されたアレー状のセンサ３３５によって、指の指紋検出と指の動き検出の両方を検出できる。これにより、ポインティングデバイスと本人認証とを備え、機能性の向上した高いセキュリティ性の実現を図っている。
【０００９】
図１１に、特許文献４に提案されている、生体情報として指紋（身体的特徴）と圧力センサのオンオフ（行動的特徴）とにより認証を行う携帯情報端末の機能ブロックを示す。携帯情報端末４０１上に設けられた、１〜Ｎのセンサ番号が付いた圧力センサ４０５―１〜４０５−Ｎによって、加えられる圧力を圧力センサオンオフ判定部４０６によって監視する。個人認証時に押圧が検出されていた圧力センサ４０５−１〜４０５−Ｎのセンサ番号を圧力センサオンオフ記憶部４０７に記憶させる。圧力センサオンオフ記憶部４０７に記憶されたセンサ番号と圧力センサオンオフ判定部４０６によって検出されたセンサ番号とを比較部４０８によって比較することにより、携帯情報端末４０１がユーザ以外の手に渡ったか否かが判定される。ユーザ以外の手に渡ったことが検出されると、個人認証が無効にされる。
【００１０】
非特許文献１に提案されている、圧力センサを用いた把持ジェスチャ（行動的特徴）の圧力分布から個人認証を行う手法について簡単に説明する。携帯端末を操作しようとする際に、多くのユーザは端末を取り出して把持する。把持ジェスチャはその時に端末を握る動作であり、端末を使用しようとする一連の動作の中で自然に行え、持ち方を変えたり、もう片方の手で操作するなどの煩雑な操作を必要としない。また、把持ジェスチャのユーザの手は端末から離れず指の力の入れ具合の変化のみであるため、ジェスチャ動作が他人から分かりづらく、仮にジェスチャ動画が見られてもその動作を再現するために、安全性も高い。
【００１１】
非特許文献２には、圧力センサを指でリズミカルに押し、そのリズムのパターン（行動的特徴）を鍵として認証する方法が提案されている。
【００１２】
非特許文献３には、握るという動作（行動的特徴）を用いた個人認証システムが提案されている。同システムでは、圧力センサ１６個を埋め込んだ入力デバイスを握る把持動作から得られる圧力分布とその時間変化を用いて認証が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−２１１５８７号公報
【特許文献２】特開２００９−１８７３６５号公報
【特許文献３】特開２００３−２９８６８９号公報
【特許文献４】特開２００１−１４２８４９号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】飛世、村尾、寺田、磯、塚本、堀越、「圧力センサを用いた把持ジェスチャによる携帯端末の個人認証特性評価」、情報処理学会研究報告、２０１２年
【非特許文献２】Ｍａｎａｂｅ，  Ｆｕｋｕｍｏｔｏ，  「Ｐｒｏｐｏｓａｌ  ｏｆ  Ｎｅｗ  Ｉｎｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  （１）  Ｉｎｓｅｎｓｉｂｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｂａｓｅｄ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ：  ＡｗａｒｅＬＥＳＳ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ」，  ＮＴＴ  ＤｏＣｏＭｏ  Ｔｅｃｈ  Ｊ，  ２００８年３月，  Ｖｏｌ．  ９，  Ｎｏ．  ４，  Ｐａｇｅ  ３７−４２
【非特許文献３】佐藤、佐藤、小笠原、布川、「握るという動作を用いた個人認証システムの実装」、情報処理学会研究報告、２００６年１２月８日、Ｖｏｌ．２００６．Ｎｏ．１２９（ＣＳＥＣ−３５）Ｐａｇｅ  ７−１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
生体認証は、行動的特徴或いは身体的特徴を表す生体情報が鍵として用いられているので、パスワードに起因する忘却、漏洩、及び複製の危険性が低く、マンションの入り口や銀行のキャッシュカード等には指紋による生体認証が採用されている。しかしながら、生体情報も、近年は人間の心理的な隙や行動のミスにつけ込んで個人の秘密情報を入手するソーシャル・エンジニアリングによって不正に入手可能であり、安全とは言い難い状態になっている。
【００１６】
ソーシャル・エンジニアリングによる生体情報の不正入手には、以下に述べる手法が知られている。指紋（身体的特徴）の場合は、読み取り装置上の残留指紋や数メートル離れた場所からの撮影により指紋画像が取得される。同様に、行動的特徴も撮影や盗み見により取得される。以下に、ソーシャル・エンジニアリングの観点から上述の生体認証の安全性について述べる。
【００１７】
特許文献１では、行動的特徴である筆跡情報と身体的特徴である指紋情報とが鍵として採用されている。筆跡情報は文字入力手段１９２の動き或いは登録者の筆跡そのものを撮影することによって取得可能であり、指紋の入手に関しては上述の通りである。なお、筆跡は指或いは手の動きにより取得可能である。よって、ソーシャル・エンジニアリングに対する生体情報の漏洩の危険度は決して低くない。
【００１８】
特許文献２では、検知部（２１２ａ、２１２ｂ、及び２１４）を一本または二本以上の非操作指でタッチすることにより、タッチした指の指紋から取得される指紋パターンが鍵として採用されている。指紋の取得に関しては上述のとおりである。さらに、非操作指のそれぞれを識別しておらず、指紋パターンの複製或いは模倣は容易である。よって、ソーシャル・エンジニアリングに対する生体情報の漏洩の危険度は特許文献１よりも高いと判断される。
【００１９】
特許文献３においては、指紋と指の動きによって認証が行われる。生体情報の漏洩の危険度も特許文献１と同程度と判断される。
【００２０】
特許文献４においても、特許文献３におけるのと同様に指紋と指の動きによって認証が行われので、生体情報の漏洩の危険度も同程度と判断される。但し、個々に識別された圧力センサを指で押圧する必要がある。そのために、携帯情報端末を持つ位置及び押圧する指と場所が限定されるので、より窮屈な認証動作が強いられる。
【００２１】
非特許文献１においては、把持する指の力の変化にのみ基づいて認証が行われる。つまり、指の水平方向及び垂直方向への動きは無いので、撮影やショルダーハッキングと言われる手法による漏洩の心配は少ない。しかし、身体的特徴には基づかず、行動的特徴、それも指の力の変化のみで認証するために、他者による試行錯誤による不正認証も少なからず可能である。
【００２２】
非特許文献２は、非特許文献１と同様に身体的特徴には基づかず、圧力センサを指で押すリズムのパターンのみで認証するので、撮影やショルダーハッキングによる漏洩の心配は少ない。押圧リズムの模倣は困難であり、単に指の力の変化のみに比べて、試行錯誤による不正認証の可能性は非特許文献１に比べて低いと判断される。しかしながら、正当な被認証者にとっても、登録されたリズムパターンで毎回押圧するのは、必ずしも容易ではなく、正当な被認証者でないと判断される頻度が高い。
【００２３】
非特許文献３には、非特許文献１及び非特許文献２と同様に身体的特徴には基づかず、圧力センサが埋め込まれた入力デバイスを握る圧力分布とその時間変化のみで認証するので、撮影やショルダーハッキングによる漏洩の心配は少ない。また、圧力分布とその時間的変化は、非特許文献２におけるリズムパターンと同様に模倣が困難であるが、正当な被認証者にとっても、登録された圧力分布の時間的変化を再現するのは必ずしも容易ではなく、正当な被認証者ではないと判断される頻度が高い。
【００２４】
上述のように、指紋という身体的特徴は残留指紋や撮影により取得される指紋画像により他者による複製が可能であり、指で特定の場所（圧力センサ）をタッチ又は押す行動的特徴も撮影や盗み見により他者により模倣可能、つまり漏洩可能である。なお、把持している状態で指の押圧力を所定のパターンや方法で変化させる場合には、撮影や盗み見による漏洩の可能性は大幅に低減できるが、被認証者自身が毎回確実に、押す場所や押すパターンを再現出来ずに誤認証される恐れがある。例えば、タッチする手を変えたり、把持する位置や向きを変えると認証出来なくなる。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記の課題を解決する為に、本発明に係る認証装置は、被認証者の身体的特徴と行動的特徴とで構成される生体情報に基づいて、個人認証を行う認証装置であって、
認証のために登録される一人以上の前記被認証者の第１の生体情報を格納する登録生体情報格納手段と、
前記身体的特徴を検出する身体的特徴検出手段と、
前記行動的特徴を検出する行動的特徴検出手段と、
前記検出された身体的特徴と前記行動的特徴とを組み合わせて第２の生体情報を生成する第２の生体情報生成手段と、
前記第１の生体情報を、前記第２の生体情報と照合する生体情報照合手段と、
前記照合結果に基づいて、個人認証を行う認証手段とを備える。 
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、ソーシャル・エンジニアリングに対して危険度が低く、さらに、被認証者による認証動作の自由度が高い認証が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係る認証装置が組み込まれた携帯端末を片手で把持した状態を示す図である。
【図２】図１の携帯端末を把持生体情報センサが設けられた側面から見た図である。
【図３】図２の把持生体情報センサの構成単位である把持生体情報センサ素子を示す斜視図である。
【図４】図３の把持生体情報センサ素子からなる把持生体情報センサ上における認証指の位置関係を模式的に示す説明図である。
【図５】図３の指紋センサの構成を示すブロック図である。
【図６】図３の圧力センサの構成を示す模式図である。
【図７】本実施の形態にかかる認証装置の構成を示すブロック図である。
【図８】特許文献１に開示されている認証システムの機能ブロック図である。
【図９】特許文献２に開示されている認証システムが組み込まれた携帯機器の外観を示す図である。
【図１０】特許文献３に開示されている認証機能を備えた携帯電話の外観を示す図である。
【図１１】特許文献４に開示されている認証機能を備えた携帯情報端末の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
先ず、本発明に係る認証における技術思想について簡単に説明する。本発明においては、被認証者の生体情報である身体的特徴と行動的特徴との両方を同時に検出し、予め登録者が登録した身体的特徴と行動的特徴に一致するか否かで、認証を行うものである。身体的特徴とは指紋であり、行動的特徴とは把持動作である。より詳しく言えば、上述のようにソーシャル・エンジニアリングに対する危険性の低い把持動作を押圧による圧力に基づき検出すると同時に、検出された指紋に基づいて把持動作を行った指が登録された登録者のどの指であるかを判定し、把持動作のパターンが予め定められた指によって成されたか否かを判断することによって、ソーシャル・エンジニアリングに対してより安全な認証を実現する。
【００２９】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る認証装置は、好ましくは、携帯電話のような片手で把持できる携帯機器Ａｐに組み込まれて用いられる。また、ＰＣ（Ｐａｒｓｏｎａｒｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）や、セキュリティのかかった部屋への入室の際の認証に用いることもできる。ここでは、携帯機器Ａｐに組み込まれた物として説明する。
【００３０】
被認証者は、携帯機器Ａｐを人差指Ｆ１、中指Ｆ２、薬指Ｆ３、及び小指Ｆ４と親指Ｆｔとの間に挟み込むようにして、携帯機器Ａｐを保持する。本発明においては、被認証者の人差指Ｆ１、中指Ｆ２、薬指Ｆ３、及び小指Ｆ４の把持動作において、指紋（身体的特徴）と指の動き（行動的特徴）とから、被認証者の把持動作に関する生体情報（以降、「把持生体情報Ｉｇ」）を検出して、個人認証を行う。人差指Ｆ１、中指Ｆ２、薬指Ｆ３、及び小指Ｆ４を、認証指Ｆｒと総称する。
【００３１】
図２に例示されるように、被認証者が認証指Ｆｒの指紋部が容易に当接できるように、携帯機器Ａｐに把持生体情報Ｉｇを検出するための把持生体情報センサＳｇが設けられる。本例においては、携帯機器Ａｐは右手で把持されるので、把持生体情報センサＳｇは携帯機器Ａｐを正面から見て左側面部Ｇｓに、認証指Ｆｒの当接範囲に渡って設けられている。
【００３２】
なお、携帯機器Ａｐが左手で把持される場合には、把持生体情報センサＳｇは携帯機器Ａｐの右側面部に設けられる点を除いて、左側面部に設けられる場合と同様に構成される。また、左右の何れの手でも認証できるように、携帯機器Ａｐの左右の側面部の両方に設けてもよい。さらに、右手用及び左手用の把持生体情報センサＳｇに、それぞれ左手の親指Ｆｔ及び右手の親指Ｆｔを当接させても、認証可能であるが、これについては後程詳述する。
【００３３】
図３に、把持生体情報センサＳｇの構成単位である把持生体情報センサ素子Ｅｓｇの一例を示す。本実施の形態においては、把持生体情報センサＳｇは、認証指Ｆｒの当接範囲に応じて、必要数の把持生体情報センサ素子Ｅｓｇで形成される。把持生体情報センサ素子Ｅｓｇは、認証指Ｆｒの指紋を検出する長尺の指紋センサＳｆが１個と、認証指Ｆｒによる押圧を検出する矩形状の圧力センサＳｐの８個とが、１個のシリコン基板Ｓｉ上に配列されて構成されている。８個の圧力センサＳｐは、指紋センサＳｆの両長側面に、互いに対向して４組の圧力センサＳｐが対を成すように配置されている。
【００３４】
指紋センサＳｆの長辺長及び短辺長をそれぞれＬｓｇ及びＬｓｆとし、圧力センサＳｐの長辺長をＬｓｐとすると、例えばＬｓｇ＝５．５ｍｍ、Ｌｓｆ＝３ｍｍ、及びＬｓｐ＝１ｍｍ程度の大きさが考えられる。把持生体情報センサ素子Ｅｓｇにおける圧力センサＳｐの個数は８個に限定されるものでなく、必要に応じて任意の数（ｎ）だけ設けることができ、それに応じて把持生体情報センサ素子Ｅｓｇの大きさも適宜決定される。
【００３５】
図４に、把持生体情報Ｉｇを検出時の、把持生体情報センサＳｇと認証指Ｆｒとの好ましい位置関係を示す。把持生体情報Ｉｇを精度良く検出するために、認証指Ｆｒの指紋部が指紋センサＳｆと概ね直交すると共に、隣接する２対の圧力センサＳｐに全面的に当接することが望ましい。そして、認証指Ｆｒの指紋の特徴点が出来るだけ多く、指紋センサＳｆに当接できるように、上述の長さＬｓｇ、Ｌｓｆ、及びＬｓｐが決定されている。
【００３６】
図４において、認証指Ｆｒが左右の何れかにずれた場合には、認証指Ｆｒは１対の圧力センサＳｐには全面的に当接し、その圧力センサＳｐに隣接する左右２対の圧力センサＳｐには部分的に当接する。結果、３対の圧力センサＳｐのそれぞれによって、当接の程度に応じた押圧が検出される。一方、指紋センサＳｆは複数の圧力センサＳｐに渡って左右に延在しているので、認証指Ｆｒが左右にずれても、指紋の検出には影響がない。なお、認証指Ｆｒが上下方向に若干ずれた場合には、上下１対の圧力センサＳｐの一方の押圧力が大きくなり、他方が小さくなるが、１対の圧力センサＳｐでの押圧検出には影響ない。
【００３７】
このように、１対以上の圧力センサＳｐからは、把持生体情報センサＳｇを押している認証指Ｆｒの押圧力に応じた信号が出力されると同時に、指紋センサＳｆからは検出された指紋に応じた信号が出力される。各圧力センサＳｐからの出力信号に基づいて、どの圧力センサＳｐが押圧されたが特定可能である。つまり、把持生体情報センサＳｇのどの位置がされたかが特定可能である。同時に、指紋センサＳｆからの出力信号に基づいて、押圧した認証指Ｆｒの特定が可能である。つまり、認証指Ｆｒのうちどの指が把持生体情報センサＳｇのどの部分を押圧したかの特定が可能である。
【００３８】
図５に、指紋センサＳｆの構成を簡単に示す。指紋センサＳｆは、ｎ個の電極Ｅｎと電極毎のスイッチＳｎおよび静電容量検出回路Ｃｄと駆動回路Ｃｄからなる。認証指Ｆｒの指紋部が電極に当接することにより、静電容量が検出されて、指紋に応じた信号が生成されて出力される。なお、ここでは電極およびスイッチは２個ある場合を示した。
【００３９】
図６に、圧力センサＳｐの構成を簡単に示す。圧力センサＳｐは、ダイアフラムＤｆ、金属薄膜Ｆｍ１、金属薄膜Ｆｍ２、及び制御回路Ｃｃを含む。シリコン基板Ｓｉ上に、制御回路Ｃｃ、金属薄膜Ｆｍ２、金属薄膜Ｆｍ１、及びダイアフラムＤｆが積層された構造を有している。認証指Ｆｒによる押圧がダイアフラムＤｆを介して、金属薄膜Ｆｍ１、金属薄膜Ｆｍ２に伝わり、押圧に応じた信号が生成されて出力される。
【００４０】
図７に示す機能ブロック図を参照して、本実施の形態に係る認証装置について構成およびその動作を説明する。認証装置Ａｒは、上述のように携帯機器Ａｐの側面に認証指Ｆｒが押圧可能に設けられる把持生体情報センサＳｇと、携帯機器Ａｐの内部に設けられる押圧力検出器１０、押圧点決定器１２、押圧パターン作成器１４、指紋検出器２０、指紋照合器２２、登録指紋格納器２４、登録押圧パターン格納器２６、押圧パターン照合器３０、認証器３２、及び時計３４と、認証装置Ａｒの全体の動作を制御する制御器４０とを含む。
【００４１】
なお、上述のように把持生体情報センサＳｇは、任意の数ｎ個の圧力センサＳｐを有しており、それぞれを圧力センサＳｐ１〜Ｓｐｎとして表示している。時計３４は、認証装置Ａｒによる認証処理の開始後の経過時間Ｔを計測して認証器３２に出力する。
【００４２】
認証装置Ａｒの認証動作が開始されると、把持生体情報センサＳｇは、認証指Ｆｒの押圧力に応じた押圧信号Ｓｓｐを出力する。なお、押圧信号Ｓｓｐは、任意の数ｎ個の圧力センサＳｐ１〜Ｓｐｎのそれぞれから押圧力に応じて出力される個々の押圧信号Ｓｓｐ１〜Ｓｓｐｎの総称である。
【００４３】
押圧力検出器１０は、押圧信号Ｓｓｐ１〜Ｓｓｐｎのそれぞれに基づいて、圧力センサＳｐ１〜Ｓｐｎのそれぞれで検出された押圧力Ｐを検出して、押圧力Ｐ（Ｓｐ１）〜Ｐ（Ｓｐｎ）を出力する。
【００４４】
押圧点決定器１２は、押圧力Ｐ（Ｓｐ１）〜Ｐ（Ｓｐｎ）に基づいて、認証指Ｆｒによって押圧されている把持生体情報センサＳｇの場所、つまり押圧力Ｐが所定の閾値Ｐｔｈ以上である圧力センサＳｐ１〜Ｓｐｎの把持生体情報センサＳｇ上における位置をもって、認証指Ｆｒによって押圧された位置である押圧点Ｐｐを決定して出力する。
【００４５】
つまり、押圧点Ｐｐは、把持生体情報センサＳｇのどの部分（圧力センサＳｐ）或いは位置が、被認証者によって押圧されたかを示すデータである。圧力センサＳｐと押圧力検出器１０と押圧点決定器１２とは、被認証者の行動的特徴（押圧動作）を検出する行動的特徴検出手段を構成する。つまり、行動的特徴は押圧点Ｐｐによって関連付けられる。なお、押圧点Ｐｐは後述する指紋検出器２０にも出力される。
【００４６】
指紋センサＳｆは、押圧している認証指Ｆｒの指紋に対応する静電容量信号Ｓｓｆを出力する。静電容量信号Ｓｓｆは、指紋センサＳｆ上の全ての電極からの出力からなる。指紋検出器２０は、静電容量信号Ｓｓｆと押圧点決定器１２から送られる押圧点Ｐｐに基づき、押圧された位置の指紋を検出して検出指紋データＦｐｄを出力する。指紋センサＳｆと指紋検出器２０とは、被認証者の身体的特徴（指紋）を検出する身体的特徴検出手段を構成する。ここで身体的特徴は検出指紋データＦｐｄによって関連付けられる。なお、押圧点Ｐｐは複数個あってもよいので、指紋検出器２０が出力する検出指紋データＦｐｄも複数あってよい。
【００４７】
指紋照合器２２は、指紋検出器２０から出力された検出指紋データＦｐｄを、登録指紋格納器２４に予め格納されている、登録されている登録者の全指紋データ（以降、「登録指紋データＦｐｒ」）と照合する。なお、登録者は複数人いてもよい。また、検出指紋データＦｐｄは、指紋の一部であり、登録指紋データＦｐｒは各指の面のほぼ完全な指紋である。したがって、照合は指紋の部分一致によって行われる。
【００４８】
登録指紋データＦｐｒに検出指紋データＦｐｄと合致するものがある場合には、指紋照合器２２は合致する登録指紋データＦｐｒがどの登録者のどの指であるかを表す合致登録指データＦｐｍを生成して、押圧パターン作成器１４及び登録押圧パターン格納器２６の双方に出力する。一方、登録指紋データＦｐｒに合致するものが無い場合には、指紋照合器２２は非合致を表す信号（以降、「登録指紋非合致信号Ｆｐ０」）を認証器３２に出力する。
【００４９】
押圧パターン作成器１４は、押圧点決定器１２から出力された押圧点Ｐｐと、指紋照合器２２から出力された合致登録指データＦｐｍとに基づいて、把持生体情報センサＳｇのどの位置が人差指Ｆ１、中指Ｆ２、薬指Ｆ３、及び小指Ｆ４の何れで押圧されたかを示す検出押圧パターンＰｐｄを作成して、押圧パターン照合器３０に出力する。つまり、検出押圧パターンＰｐｄは押圧した認証指Ｆｒと押圧した位置からなる。
【００５０】
検出押圧パターンＰｐｄは、認証指Ｆｒによる指紋センサＳｆの押圧が繰り返される毎に更新されて、被認証者が指紋センサＳｆのどの位置（部分）をどの認証指Ｆｒで順番に押圧したかを示すデータとなる。検出押圧パターンＰｐｄは、検出された身体的特徴と行動的特徴とを組み合わせて生成された第２の生体情報であり、押圧パターン作成器１４は、第２の生体情報生成手段を構成する。なお、第２の生体情報生成手段は第２の生成情報を生成する手段である。
【００５１】
登録押圧パターン格納器２６は、認証のために登録される一人以上の登録者の生体情報（身体的特徴及び行動的特徴）である第１の生体情報を格納する登録生体情報格納手段を構成する。登録押圧パターン格納器２６は、指紋照合器２２から出力された合致登録指データＦｐｍを、予め登録されている登録者と関連づけられた押圧パターン（以降、「登録押圧パターンＰｐｒ」）と照合する。
【００５２】
登録押圧パターンＰｐｒは、上述の検出押圧パターンＰｐｄと同様に、登録者が指紋センサＳｆのどの位置をどの認証指Ｆｒで順番に押圧したかを示すパターンであり、許可された登録者が認証の鍵として、予め認証装置Ａｒ（登録押圧パターン格納器２６）に登録しているデータである。つまり登録押圧パターンＰｐｒは第１の生体情報である。登録者が複数いる場合は、登録押圧パターンＰｐｒには、登録者の識別情報を付加してもよい。登録押圧パターン格納器２６は、合致登録指データＦｐｍに合致する登録者に関連づけられた登録押圧パターンＰｐｒを押圧パターン照合器３０に出力する。
【００５３】
押圧パターン照合器３０は、検出押圧パターンＰｐｄと登録押圧パターン格納器２６から出力された登録押圧パターンＰｐｒとを照合して、合致する場合合致判定信号Ｍｐを生成して、認証器３２に出力する。
【００５４】
なお、押圧パターン照合器３０は、照合毎に検出押圧パターンＰｐｄを受け取った回数をカウントするカウンタを内蔵し、登録押圧パターンＰｐｒの内カウントアップされた数に対応する順番のパターン同士（押圧した指と押圧した場所）を照合する。そして、押圧パターン作成器１４から送られる検出押圧パターンＰｐｄの全てが登録押圧パターンＰｐｒと合致した場合に合致判定信号Ｍｐが生成されるように構成されている。
【００５５】
なお、被認証者の認証行為が終了する時点は、他のアクション（何かのスイッチを押す若しくは、決められた把持ジェスチャをする等）で判断してもよいし、時計３４の経過時間で判断してもよい。
【００５６】
また、押圧パターン照合器３０は、登録押圧パターン格納器２６から出力された登録押圧パターンＰｐｒの登録者の情報を記憶しておき、登録押圧パターンＰｐｒが送られてくる毎（押圧がある毎）に登録者情報を比較し、同一人の把持ジェスチャであることを認証の条件としてもよい。
【００５７】
検出押圧パターンＰｐｄと登録押圧パターンＰｐｒの照合は、認証指Ｆｒによる把持生体情報センサＳｇに対する押圧がある毎に繰り返される。押圧パターン照合器３０は、検出された身体的特徴（指紋）を含む第１の生体情報Ｐｐｒを、第２の生体情報Ｐｐｄと照合する生体情報照合手段を構成する。
【００５８】
つまり、押圧パターン照合器３０は、被認証者が押圧を繰り返す度に、検出押圧パターンＰｐｄは更新される。そして、押圧パターン照合器３０は、検出押圧パターンＰｐｄが更新される度に、登録押圧パターンＰｐｒと照合する。押圧の毎に生成された検出押圧パターンＰｐｄと、押圧の毎に読み出された登録押圧パターンＰｐｒの全てが一致したら、合致判定信号Ｍｐを認証器３２に出力する。認証器３２は、合致判定信号Ｍｐが入力された場合に、被認証者が許可された登録者である旨を認証して認証信号Ｒを出力する。認証器３２は認証手段を構成する。
【００５９】
本発明において、指紋で押圧した指を特定すると共に、押圧されたポイントの位置と配列及び順番と合わせて、押圧パターンを識別し、予め登録されている同等の押圧パターンと比較することで認証している。回数に応じて、押圧パターンの数は指数関数的に増大し、それに応じて安全度も増す。
【００６０】
上述のように、把持生体情報センサＳｇは認証指ｆｒの幅方向に延在しており、さらに、押圧した認証指Ｆｒは指紋に基づいて識別される。結果、認証指Ｆｒは、指紋センサＳｆ上の予め決められた場所を間違いなく押す必要がなく、指紋センサＳｆ上を押せば指紋によって、押圧位置と押圧指が正確に検出されて押圧パターンを求めることができる。このように、被認証者は、予め決められた場所に対して、決められた姿勢で、決められた指で正確に把持する必要はなく、楽な姿勢で把持して認証できる。例えば、右手であっても左手であっても、把持している認証指Ｆｒは指紋によって認証できるという利点を有している。
【００６１】
また、本明細書においては、携帯端末を右手で把持して認証する実施の形態について述べているが、左手で把持して認証するように構成できることは言うまでもなく。さらに、把持生体情報センサを携帯端末の両側面に設けて、両手による認証を行うようにしても良く、この場合は押圧パターン数は片手認証の場合に比べてさらに増大する。
【００６２】
また、本発明は、指紋や指紋に相当する文様を有する手段で押圧することにより認証する装置に適用できる。そのような装置として、壁や建物など携帯できないようなものに設置可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、圧力と指紋を識別できるセンサを備える認証装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
Ａｐ      携帯機器
Ａｒ      認証装置
Ｓｇ      把持生体情報センサ
Ｅｓｇ      把持生体情報センサ素子
Ｓｆ      指紋センサ
Ｓｐ（Ｓｐ１〜Ｓｐｎ）      圧力センサ
Ｓｉ      シリコン基板
１０      押圧力検出器
１２      押圧点決定器
１４      押圧パターン作成器
２０      指紋検出器
２２      指紋照合器
２４      登録指紋格納器
２６      登録押圧パターン格納器
３０      押圧パターン照合器
３２      認証器
３４      時計
４０      制御器
Ｌｓｇ      指紋センサＳｆの長辺長
Ｌｓｆ      指紋センサＳｆの短辺長
Ｌｓｐ      圧力センサＳｐの長辺長
Ｓｓｆ      静電容量信号
Ｆｐｄ      検出指紋データ
Ｆｐｒ      登録指紋データ
Ｆｐｍ      合致登録指データ
Ｓｓｐ      押圧信号
Ｐ（Ｓｐ）      押圧力
Ｐｐ      押圧点
Ｐｐｄ      検出押圧パターン
Ｐｐｒ      登録押圧パターン
Ｍｐ      合致判定信号
Ｔ      時間情報
Ｒ      認証信号
Ｆｔ      親指
Ｆｒ      認証指
Ｆ１      人差指
Ｆ２      中指
Ｆ３      薬指
Ｆ４      小指
Ｉｇ      把持生体情報
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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