(57)【要約】【課題】心電の登録にかかる時間を短くすることができる個人認証方法を提供する。【解決手段】個人認証方法では、心電センサ１２を把持するときのユーザの腕の第１の位置を指示し（Ｓ１３）、心電センサ１２を用いて第１の位置におけるユーザの心電を計測し（Ｓ１４）、心電センサ１２を把持するときのユーザの腕の位置であって、第１の位置とは異なる第２の位置を指示し（Ｓ１３）、心電センサ１２を用いて第２の位置におけるユーザの心電を計測し（Ｓ１４）、ユーザのＩＤ情報を受け付け（Ｓ１１）、ＩＤ情報と第１の位置で計測されたユーザの心電とが対応付けられた第１の認証情報と、ＩＤ情報と第２の位置で計測されたユーザの心電とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を、データベース１６に登録する（Ｓ１６，Ｓ１７）。【選択図】図２０
2017051611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）複数の電極を有する心電センサを把持するときのユーザの腕の第１の位置を指示し、
（ｂ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記第１の位置における前記ユーザの心電を計測し、
（ｃ）前記心電センサを把持するときのユーザの腕の位置であって、前記第１の位置とは異なる第２の位置を指示し、
（ｄ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記第２の位置における前記ユーザの心電を計測し、
（ｅ）前記ユーザから前記ユーザのＩＤ情報を受け付け、
（ｆ）前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第１の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第１の認証情報と、前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第２の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を、データベースに登録し、
（ｇ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記ユーザの個人認証用の心電を計測し、
（ｈ）前記データベースに登録された心電認証情報と前記ユーザの個人認証用の心電とを用いて、前記ユーザを認証する、
ことを含む個人認証方法。
【請求項２】
前記第１の位置は、前記第２の位置よりも上又は下である、
請求項１に記載の個人認証方法。
【請求項３】
前記第１の位置は、前記第２の位置よりも右又は左である、
請求項１に記載の個人認証方法。
【請求項４】
前記（ａ）において、前記（ｇ）における前記ユーザの個人認証用の心電を計測するときの前記ユーザの腕の位置と異なる位置を、前記第１の位置として指示する、
請求項１に記載の個人認証方法。
【請求項５】
前記（ｃ）において、前記（ｇ）における前記ユーザの個人認証用の心電を計測するときの前記ユーザの腕の位置と異なる位置を、前記第２の位置として指示する、
請求項１に記載の個人認証方法。
【請求項６】
さらに、前記（ｇ）の前に、（ｉ）前記第１の位置及び第２の位置の間の位置を指示する、
請求項１に記載の個人認証方法。
【請求項７】
さらに、（ｊ）前記心電センサ又は前記ユーザに配置された加速度センサにより、前記（ａ）の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応するか否かを判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応する場合に、前記（ｂ）において、前記心電センサにより、前記第１の位置における前記ユーザの心電を計測し、
（ｋ）前記加速度センサにより、前記（ｃ）の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応するか否かを判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応する場合に、前記（ｄ）において、前記心電センサにより、前記第２の位置における前記ユーザの心電を計測する、
請求項１に記載の個人認証方法。
【請求項８】
さらに、（ｊ）前記心電センサ又は前記ユーザに配置された加速度センサにより、前記（ａ）の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応するか否かを判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応しない場合に、前記（ａ）により、再度、前記第１の位置を指示し、
（ｋ）前記加速度センサにより、前記（ｃ）の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応するか否かを判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応しない場合に、前記（ｃ）により、再度、前記第２の位置を指示する、
請求項１に記載の個人認証方法。
【請求項９】
（ａ）複数の電極を有する心電センサを把持するときのユーザの腕の第１の位置を指示し、
（ｂ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記第１の位置における前記ユーザの心電を計測し、
（ｃ）前記心電センサを把持するときのユーザの腕の位置であって、前記第１の位置とは異なる第２の位置を指示し、
（ｄ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記第２の位置における前記ユーザの心電を計測し、
（ｅ）前記ユーザから前記ユーザのＩＤ情報を受け付け、
（ｆ）前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第１の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第１の認証情報と、前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第２の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を生成し、データベースに登録する、
ことを含む心電認証情報の生成方法。
【請求項１０】
複数の電極を有し、前記複数の電極を用いて、ユーザの心電認証情報作成用の心電、及び前記ユーザの個人認証用の心電を計測する心電センサと、
前記ユーザが前記心電センサを把持する時の腕の第１の位置と、前記ユーザが前記心電センサを把持する時の腕の位置であって、前記第１の位置とは異なる第２の位置とを指示する位置指示部と、
少なくとも１つの制御回路とを備え、
前記制御回路は、
（ｅ１）前記ユーザのＩＤ情報を受け付け、
（ｆ１）前記ユーザのＩＤ情報と前記第１の位置で計測された前記ユーザの心電認証情報作成用の心電とが対応付けられた第１の認証情報と、前記ユーザのＩＤ情報と前記第２の位置で計測された前記ユーザの心電認証情報作成用の心電とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を、データベースに登録し、
（ｈ１）前記データベースに登録された前記心電認証情報を参照して、前記心電センサで計測された個人認証用の心電に対応するユーザのＩＤ情報を出力する
個人認証装置。
【請求項１１】
前記第１の位置は、前記第２の位置よりも上又は下である、
請求項１０に記載の個人認証装置。
【請求項１２】
前記第１の位置は、前記第２の位置よりも右又は左である、
請求項１０に記載の個人認証装置。
【請求項１３】
前記位置指示部は、前記ユーザの個人認証用の心電を計測するときのユーザの腕の位置と異なる位置を、前記第１の位置として指示する、
請求項１０に記載の個人認証装置。
【請求項１４】
前記位置指示部は、前記ユーザの個人認証用の心電を計測するときのユーザの腕の位置と異なる位置を、前記第２の位置として指示する、
請求項１０に記載の個人認証装置。
【請求項１５】
さらに、前記位置指示部は、前記第１の位置及び第２の位置の間の位置を指示する、
請求項１０に記載の個人認証装置。
【請求項１６】
さらに、
前記心電センサ又は前記ユーザに配置され、前記ユーザの腕の動きを取得する加速度センサと、
前記加速度センサにより取得されたユーザの腕の動きが、前記位置指示部で指示された位置に対応するか否かを判断する判断部とを備え、
前記加速度センサにより、前記第１の位置の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応するか否かを、前記判断部により判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応する場合に、前記心電センサにより、前記第１の位置における前記ユーザの心電認証情報作成用の心電を計測し、
前記加速度センサにより、前記第２の位置の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応するか否かを、前記判断部により判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応する場合に、前記心電センサにより、前記第２の位置における前記ユーザの心電認証情報作成用の心電を計測する、
請求項１０に記載の個人認証装置。
【請求項１７】
さらに、
前記心電センサ又は前記ユーザに配置され、前記ユーザの腕の動きを取得する加速度センサと、
前記加速度センサにより取得されたユーザの腕の動きが、前記位置指示部で指示された位置に対応するか否かを判断する判断部とを備え、
前記加速度センサにより、前記第１の位置の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応するか否かを、前記判断部により判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応しない場合に、前記位置指示部により、再度、前記第１の位置を指示し、
前記加速度センサにより、前記第２の位置の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応するか否かを、前記判断部により判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応しない場合に、前記位置指示部により、再度、前記第２の位置を指示する、
請求項１０に記載の個人認証装置。
【請求項１８】
複数の電極を有し、前記複数の電極を用いて、ユーザの心電を計測する心電センサと、
前記ユーザが前記心電センサを把持する時の腕の第１の位置と、前記ユーザが前記心電センサを把持する時の腕の位置であって、前記第１の位置とは異なる第２の位置とを指示する位置指示部と、
少なくとも１つの制御回路とを備え、
前記制御回路は、
（ｅ１）前記ユーザのＩＤ情報を受け付け、
（ｆ１）前記ユーザのＩＤ情報と前記第１の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第１の認証情報と、前記ユーザのＩＤ情報と前記第２の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を生成し、データベースに登録する
心電認証情報生成装置。
【請求項１９】
コンピュータプログラムであって、コンピュータに対して、
（ａ）複数の電極を有し、前記複数の電極を用いてユーザの心電を計測する心電センサを把持するときのユーザの腕の第１の位置を指示させ
（ｂ）前記心電センサによる、前記第１の位置における前記ユーザの心電の計測を実行させ、
（ｃ）前記心電センサを把持するときのユーザの腕の位置であって、前記第１の位置とは異なる第２の位置を指示させ、
（ｄ）前記心電センサによる、前記第２の位置における前記ユーザの心電の計測を実行させ、
（ｅ）前記ユーザから前記ユーザのＩＤ情報を受け付けさせ、
（ｆ）前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第１の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第１の認証情報と、前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第２の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を、データベースに登録させ、
（ｇ）前記心電センサによる、前記ユーザの個人認証用の心電の計測を実行させ、
（ｈ）前記データベースに登録された心電認証情報と前記ユーザの個人認証用の心電とを用いて、前記ユーザを認証させる、
コンピュータプログラム。
【請求項２０】
コンピュータプログラムであって、コンピュータに対して、
（ａ）複数の電極を有し、前記複数の電極を用いてユーザの心電を計測する心電センサを把持するときのユーザの腕の第１の位置を指示させ、
（ｂ）前記心電センサによる、前記第１の位置における前記ユーザの心電の計測を実行させ、
（ｃ）前記心電センサを把持するときのユーザの腕の位置であって、前記第１の位置とは異なる第２の位置を指示させ、
（ｄ）前記心電センサによる、前記第２の位置における前記ユーザの心電の計測を実行させ、
（ｅ）前記ユーザから前記ユーザのＩＤ情報を受け付けさせ、
（ｆ）前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第１の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第１の認証情報と、前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第２の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を生成し、データベースに登録させる、
コンピュータプログラム。
【請求項２１】
心電センサを用いてユーザの心電波形を計測し、
前記心電波形と、第１情報と第２情報を含むデータベースを用いて、前記ユーザの認証を行い、
前記第１情報は、第１ユーザの腕を第１位置に位置する指示後に前記心電センサを用いて計測した前記第１ユーザの第１心電波形と前記第１ユーザの腕を前記第１位置と異なる第２位置に位置する指示後に前記心電センサを用いて計測した前記第１ユーザの第２心電波形に基づき、
前記第２情報は、第２ユーザの腕を前記第１位置に位置する指示後に前記心電センサを用いて計測した前記第２ユーザの第３心電波形と前記第２ユーザの腕を前記第２位置に位置する指示後に前記心電センサを用いて計測した前記第２ユーザの第４心電波形に基づき、
前記第１ユーザは前記ユーザである
個人認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、心電を用いた個人認証方法、および、その個人認証方法に用いられる心電認証情報の生成方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、個人であるユーザの心電を計測し、その心電を用いてそのユーザを認証する装置および方法が提案されている（特許文献１参照）。また、特許文献２には、その認証を行うための心電の登録の方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７８２１４１号公報
【特許文献２】特開２０１４−２３９７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献２に記載の心電の登録の方法では、認証の精度の低下を抑えるためには、心電の登録に時間がかかってしまうという問題がある。
【０００５】
本開示の非限定的で例示的な一態様は、心電の登録にかかる時間を短くすることができる個人認証方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る個人認証方法は、（ａ）複数の電極を有する心電センサを把持するときのユーザの腕の第１の位置を指示し、（ｂ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記第１の位置における前記ユーザの心電を計測し、（ｃ）前記心電センサを把持するときのユーザの腕の位置であって、前記第１の位置とは異なる第２の位置を指示し、（ｄ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記第２の位置における前記ユーザの心電を計測し、（ｅ）前記ユーザから前記ユーザのＩＤ情報を受け付け、（ｆ）前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第１の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第１の認証情報と、前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第２の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を、データベースに登録し、（ｇ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記ユーザの個人認証用の心電を計測し、（ｈ）前記データベースに登録された心電認証情報と前記ユーザの個人認証用の心電とを用いて、前記ユーザを認証する。
【０００７】
なお、この包括的または具体的な態様は、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能な記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の記録媒体を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、心電の登録にかかる時間を短くすることができる。本開示の一態様の付加的な恩恵及び有利な点は本明細書及び図面から明らかとなる。この恩恵及び／又は有利な点は、本明細書及び図面に開示した様々な態様及び特徴により個別に提供され得るものであり、その１以上を得るために全てが必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、１周期分の心電波形を表す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、心電波形の特徴量の例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、心電波形の特徴量範囲の例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１における個人認証装置の構成を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施の形態１における心電センサの外観の例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施の形態１における心電センサの使用例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１における腕の位置の具体的な例を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施の形態１における位置指示部による指示の具体例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施の形態１における位置指示部による指示の他の具体例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１における心電認証情報の一例を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、心電センサを胴体の中心に持った様子を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、心電センサを胴体の中心に持った場合に被験者から５回計測された心電波形を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、実施の形態１における、心電センサを胴体の中心、左、右、上、および下に持った様子を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、実施の形態１における、心電センサを胴体の中心、左、右、上、および下に持った場合に被験者から計測された心電波形を示す図である。
【図１０】図１０は、被験者から計測された３６日分の心電波形を示す図である。
【図１１】図１１は、認証手法１の概要を示す図である。
【図１２】図１２は、２個のＲ波の間の心電波形を時間軸方向に伸縮する一例を示す図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、線形補間の一例を示す図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、線形補間の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、認証手法２の概要を示す図である。
【図１５】図１５は、２個のＲ波の間の心電波形を時間軸方向に伸縮する他の例を示す図である。
【図１６】図１６は、認証手法３の概要を示す図である。
【図１７】図１７は、腕の位置の変化による識別性能の違いを示す図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、従来の腕の位置の組み合わせを示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、３種類の腕の位置の組み合わせを示す図である。
【図１９】図１９は、腕の位置の各組み合わせにおける識別性能の違いを示す図である。
【図２０】図２０は、実施の形態１における個人認証装置の登録フェーズの処理フローを示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、実施の形態１における個人認証装置の認証フェーズの処理フローを示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、実施の形態２における個人認証装置の構成を示す図である。
【図２３】図２３は、実施の形態２における加速度センサによって取得される腕の動きを示す図である。
【図２４】図２４は、実施の形態２における個人認証装置の登録フェーズの処理フローを示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、胸に装着するパッチ型の心電センサを示す図である。
【図２６Ａ】図２６Ａは、椅子に埋め込んだ心電センサを示す図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、便座に埋め込んだ心電センサを示す図である。
【図２７】図２７は、ユーザが両方の腕を動かす様子の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本開示の基礎となる知見）
本願発明者は、「背景技術」の欄において記載した、特許文献１および２から想定される装置および方法に関し、以下の問題が生じることを見出した。
【００１１】
心電波形は、心臓の心房と心室の分極過程によって周期的に現れる。
【００１２】
図１は、１周期分の心電波形を表す。心電波形は、Ｐ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、およびＴ波を有する。Ｐ波は、心房の脱分極による波である。Ｑ波、Ｒ波、及びＳ波の各波は、心室の脱分極による波である。Ｔ波は、心室の再分極による波である。
【００１３】
心電波形は個人によって形が異なるため、心電は個人認証に利用可能である。心電を含む生体情報を個人認証に使うには、登録フェーズと認証フェーズの２つのフェーズが必要である。登録フェーズでは、個人認証に使われる、各ユーザの心電波形からもとめた生体情報を、あらかじめ登録する。認証フェーズでは、あるユーザの生体情報を計測し、その計測された生体情報が、登録された複数のユーザの生体情報のうちの、どのユーザの生体情報にマッチングするかを判定する。
【００１４】
特許文献２では、上述のように、心電登録の方法が記載されている。１回の登録において、複数心拍数分の心電信号に基づいて、心拍毎に所定の複数種類の特徴量が抽出される。各特徴量に対する特徴量範囲が登録データ、つまり上述の生体情報として登録される。
【００１５】
図２Ａは、特許文献２で記載された特徴量の例を示す。図２Ｂは、１つの特徴量における１０人分の特徴量の変化範囲（上述の特徴量範囲）を示す。
【００１６】
特許文献２では、心電を登録する際に心電センサを把持する位置を固定にした場合の、一定期間の計測における心電のばらつきを登録データとする。しかしながら、人の心電は毎日多少ばらつく。特許文献２で記載された方法で心電（つまり特徴量範囲）を登録すると、そのばらつきが吸収できずに、他の日に識別する際に識別性能が低下しかねない。また、心電における実際の毎日の変動に対応するために、長期間にわたって毎日心電を登録する作業を行うことも現実的とはいえない。
【００１７】
そこで、本開示では、例えば一日で登録を完了させて、かつ、識別性能の向上を図ることができる個人認証方法および心電認証情報の生成方法などを提供する。
【００１８】
本開示の一態様に係る個人認証方法は、（ａ）複数の電極を有する心電センサを把持するときのユーザの腕の第１の位置を指示し、（ｂ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記第１の位置における前記ユーザの心電を計測し、（ｃ）前記心電センサを把持するときのユーザの腕の位置であって、前記第１の位置とは異なる第２の位置を指示し、（ｄ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記第２の位置における前記ユーザの心電を計測し、（ｅ）前記ユーザから前記ユーザのＩＤ情報を受け付け、（ｆ）前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第１の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第１の認証情報と、前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第２の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を、データベースに登録し、（ｇ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記ユーザの個人認証用の心電を計測し、（ｈ）前記データベースに登録された心電認証情報と前記ユーザの個人認証用の心電とを用いて、前記ユーザを認証する。
【００１９】
これにより、心電センサを把持するときのユーザの腕は、互いに異なる第１の位置と第２の位置に動かされ、それらの位置におけるユーザの心電が心電認証情報作成用に計測される。第１の位置にユーザの腕があるときと、第２の位置にユーザの腕があるときとで、そのユーザへの負担は異なる。したがって、心電認証情報作成用に計測される心電に、ユーザへの負担に応じたばらつきを持たせることができる。このようなばらつきを有する心電を含む心電認証情報をデータベースに登録することによって、識別性能（つまり、認証の正解率）の向上を図ることができる。また、このようなばらつきを有する心電は、ユーザの腕の位置を変化させて計測されるため、その計測に時間をかけることなく、例えば一日で、その心電を有する心電認証情報をデータベースに登録することができる。したがって、心電の登録にかかる時間を短くすることができるとともに、識別性能を向上させることができる。
【００２０】
なお、登録される心電認証情報において、ＩＤ情報と対応付けられる心電は、どのような形態であってもよい。例えば、心電に基づいて生成される心電情報が、そのＩＤ情報に対応付けられてもよい。この心電情報は、上述の登録データまたは生体情報に対応する情報であって、心電波形であっても、シグニチャまたは特徴ベクトルであってもよい。
【００２１】
例えば、前記第１の位置は、前記第２の位置よりも上又は下であってもよい。または、前記第１の位置は、前記第２の位置よりも右又は左であってもよい。
【００２２】
これにより、心電認証情報作成用に計測される心電に適切なばらつきを持たせることができ、認証の精度を向上させることができる。
【００２３】
また、前記（ａ）において、前記（ｇ）における前記ユーザの個人認証用の心電を計測するときの前記ユーザの腕の位置と異なる位置を、前記第１の位置として指示してもよい。または、前記（ｃ）において、前記（ｇ）における前記ユーザの個人認証用の心電を計測するときの前記ユーザの腕の位置と異なる位置を、前記第２の位置として指示してもよい。
【００２４】
これにより、個人認証用に計測される心電を、心電認証情報作成用に計測される心電のばらつきの範囲内に抑えることができ、認証の精度を向上させることができる。
【００２５】
また、さらに、前記（ｇ）の前に、（ｉ）前記第１の位置及び第２の位置の間の位置を指示してもよい。
【００２６】
これにより、個人認証用に計測される心電を、心電認証情報作成用に計測される心電のばらつきの範囲内により抑えることができ、認証の精度をより向上させることができる。
【００２７】
また、さらに、（ｊ）前記心電センサ又は前記ユーザに配置された加速度センサにより、前記（ａ）の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応するか否かを判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応する場合に、前記（ｂ）において、前記心電センサにより、前記第１の位置における前記ユーザの心電を計測し、（ｋ）前記加速度センサにより、前記（ｃ）の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応するか否かを判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応する場合に、前記（ｄ）において、前記心電センサにより、前記第２の位置における前記ユーザの心電を計測してもよい。
【００２８】
これにより、心電センサを把持するユーザの腕が、指示された第１の位置および第２の位置にあるときに、心電認証情報作成用の心電が計測されるため、認証の精度を向上させることができない誤った心電認証情報の登録を抑えることができる。
【００２９】
また、さらに、（ｊ）前記心電センサ又は前記ユーザに配置された加速度センサにより、前記（ａ）の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応するか否かを判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第１の位置に対応しない場合に、前記（ａ）により、再度、前記第１の位置を指示し、（ｋ）前記加速度センサにより、前記（ｃ）の指示後に、前記ユーザの腕の動きを取得し、前記取得した前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応するか否かを判断し、前記ユーザの腕の動きが前記第２の位置に対応しない場合に、前記（ｃ）により、再度、前記第２の位置を指示してもよい。
【００３０】
これにより、心電センサを把持するユーザの腕が、指示された第１の位置および第２の位置にないときには、再度、第１の位置および第２の位置が指示されるため、認証の精度を向上させるための正しい心電認証情報を登録することができる。
【００３１】
また、本開示の一態様に係る心電認証情報の生成方法は、（ａ）複数の電極を有する心電センサを把持するときのユーザの腕の第１の位置を指示し、（ｂ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記第１の位置における前記ユーザの心電を計測し、（ｃ）前記心電センサを把持するときのユーザの腕の位置であって、前記第１の位置とは異なる第２の位置を指示し、（ｄ）前記心電センサの前記複数の電極を用いて、前記第２の位置における前記ユーザの心電を計測し、（ｅ）前記ユーザから前記ユーザのＩＤ情報を受け付け、（ｆ）前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第１の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第１の認証情報と、前記受け付けたユーザのＩＤ情報と前記第２の位置で計測された前記ユーザの心電とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を生成し、データベースに登録する、ことを含む。
【００３２】
これにより、心電センサを把持するときのユーザの腕は、互いに異なる第１の位置と第２の位置に動かされ、それらの位置におけるユーザの心電が心電認証情報作成用に計測される。第１の位置にユーザの腕があるときと、第２の位置にユーザの腕があるときとで、そのユーザへの負担は異なる。したがって、心電認証情報作成用に計測される心電に、ユーザへの負担に応じたばらつきを持たせることができる。このようなばらつきを有する心電を含む心電認証情報をデータベースに登録することによって、識別性能（つまり、認証の正解率）の向上を図ることができる。また、このようなばらつきを有する心電は、ユーザの腕の位置を変化させて計測されるため、その計測に時間をかけることなく、例えば一日で、その心電を有する心電認証情報をデータベースに登録することができる。したがって、心電の登録にかかる時間を短くすることができるとともに、識別性能を向上させることができる。
【００３３】
また、本開示の一態様に係る他の個人認証方法は、心電センサを用いてユーザの心電波形を計測し、前記心電波形と、第１情報と第２情報を含むデータベースを用いて、前記ユーザの認証を行い、前記第１情報は、第１ユーザの腕を第１位置に位置する指示後に前記心電センサを用いて計測した前記第１ユーザの第１心電波形と前記第１ユーザの腕を前記第１位置と異なる第２位置に位置する指示後に前記心電センサを用いて計測した前記第１ユーザの第２心電波形に基づき、前記第２情報は、第２ユーザの腕を前記第１位置に位置する指示後に前記心電センサを用いて計測した前記第２ユーザの第３心電波形と前記第２ユーザの腕を前記第２位置に位置する指示後に前記心電センサを用いて計測した前記第２ユーザの第４心電波形に基づき、前記第１ユーザは前記ユーザである。
【００３４】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３５】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３６】
また、心電認証情報の生成方法および心電認証情報生成装置は、それぞれ個人認証方法および個人認証装置の一部によって構成される。したがって、以下の実施の形態では、個人認証方法および個人認証装置を詳細に説明することによって、心電認証情報の生成方法および心電認証情報生成装置を説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
（個人認証装置の構成）
図３は、本実施の形態における個人認証装置の構成を示す。個人認証装置１０は、位置指示部１１と、心電センサ１２と、受付部１４と、登録部１５と、データベース１６と、認証部１７とを備えている。また、本実施の形態における心電認証情報生成装置は、個人認証装置１０に含まれる構成要素のうち認証部１７を除く、位置指示部１１と、心電センサ１２と、受付部１４と、登録部１５と、データベース１６とを備える。
【００３８】
（心電センサ１２）
心電センサ１２は、複数の電極を有し、それらの複数の電極を用いて、ユーザの心電認証情報作成用の心電、及びユーザの個人認証用の心電を計測する装置である。つまり、心電センサ１２は、ユーザに接触する複数の電極を用いてユーザの心電を計測することによって心電波形を取得する。例えば、ユーザは、両手の指で複数の電極を触れながらその心電センサ１２を持つ。このとき、心電センサ１２は、ユーザの心電を、所定のサンプリング周波数でサンプリングする。なお、心電認証情報作成用の心電は、登録フェーズに計測される心電、つまり、個人認証に用いられる心電認証情報を生成するための心電である。また、個人認証用の心電は、認証フェーズに計測される心電、つまり、個人認証のために心電認証情報と照合される心電である。
【００３９】
図４Ａは、本実施の形態における心電センサ１２の外観の例を示す。また、図４Ｂは、本実施の形態における心電センサ１２の使用例を示す。
【００４０】
心電センサ１２は、図４Ａに示すように、筐体１２ａおよび複数の電極１２ｂを有する。筐体１２ａは例えば矩形箱状に形成されている。複数の電極１２ｂは、その筐体１２ａから露出するようにその筐体１２ａに取り付けられている。ユーザは、図４Ｂに示すように、例えば、両手の親指を電極１２ｂに触れさせた状態で心電センサ１２を把持する。このように、本実施の形態における心電センサ１２は、単なる電極でなく、ユーザに把持されるような形状を有する物として構成されている。
【００４１】
（位置指示部１１）
位置指示部１１は、ユーザに、心電センサ１２を把持するときのユーザの腕の位置を指示する。腕の位置の例は、胴体の中心、左、右、上、および下である。登録フェーズにおいて、指示される腕の位置は２種類以上である。最初に指示される腕の位置を第１の位置、２番目に指示される腕の位置を第２の位置とも表記する。つまり、位置指示部１１は、登録フェーズにおいて、ユーザが心電センサ１２を把持する時の腕の第１の位置と、ユーザが心電センサ１２を把持する時の腕の位置であって、その第１の位置とは異なる第２の位置とを指示する。例えば、第１の位置は、第２の位置よりも上又は下である。または、第１の位置は、第２の位置よりも右又は左である。
【００４２】
図５は、本実施の形態における腕の位置の具体的な例を示す。
【００４３】
図５に示すように、胴体の中心は、胴体の真中で、胸の高さにある位置である。胴体の左は、胴体の中心から横方向で左にずらしたときに、左脇を超えた位置である。胴体の右は、胴体の中心から横方向で右にずらしたときに、右脇を超えた位置である。胴体の上は、胴体の中心から縦方向で上にずらしたときに、頭の高さにある位置である。胴体の下は、胴体の中心から縦方向で下にずらしたときに、太股の高さにある位置である。
【００４４】
例えば、個人認証装置１０は、記憶部を備えている。その記憶部は、胴体の中心または左などの腕の複数の位置を記憶している。位置指示部１１は、その記憶部から複数の位置を取得し、その複数の位置のそれぞれを順に、心電センサ１２を把持するときのユーザの腕の位置として指示する。なお、記憶部は、個人認証装置１０に備えられていなくてもよい。この場合、記憶部は個人認証装置１０に有線または無線によって接続される。
【００４５】
位置指示部１１の具体的なハードウェアは、ディスプレイ又はスピーカである。ディスプレイは、ユーザの腕の位置を示す。例えば、ディスプレイは、心電センサ１２を持つ人を表示することで腕の位置を示す。または、ディスプレイは、文字またはメッセージを表示することにより腕の位置を示す。位置指示部１１は、表示位置を制御するための制御回路を備えても良い。
【００４６】
図６Ａおよび図６Ｂは、本実施の形態における位置指示部１１による指示の具体例を示す。
【００４７】
位置指示部１１の具体的なハードウェアとして構成されるディスプレイは、例えば図６Ａに示すように、第１の位置として例えば胴体の上を指示する。このとき、ディスプレイは、「心電センサを把持する腕の位置を胴体の上にしてください」というメッセージと、その位置を示す図とを表示する。また、ディスプレイは、例えば図６Ｂに示すように、第２の位置として例えば胴体の下を指示する。このときにも、ディスプレイは、「心電センサを把持する腕の位置を胴体の上にしてください」というメッセージと、その位置を示す図とを表示する。
【００４８】
または、位置指示部１１の具体的なハードウェアは、スピーカであってもよい。この場合には、スピーカは、音声で腕の位置を指示する。
【００４９】
（受付部１４）
受付部１４は、ユーザからユーザのＩＤ情報を受け付ける。ＩＤ情報とは、そのユーザを特定できる名前、ＩＤ番号、または年齢などを含む情報である。受付部１４の具体的なハードウェアの一例はキーボード、タッチパネル、マイクロフォン、または制御回路などである。
【００５０】
（登録部１５）
登録部１５は、心電センサ１２によって計測された心電を、受付部１４によって受け付けられたユーザのＩＤ情報と対応付けて、心電認証情報を生成する。登録部１５は、生成された心電認証情報をデータベース１６に登録する。心電認証情報は、他のユーザのＩＤ情報と他のユーザの心電とが対応付けられた情報を含んでも良い。このとき、登録部１５は、他のユーザのＩＤ情報と他のユーザの心電とが対応付けられた情報を含む心電認証情報に、生成された情報を追加する。登録部１５の具体的なハードウェアの一例は、制御回路である。
【００５１】
なお、登録部１５は、心電センサ１２によって計測された心電を処理する処理部を備えていてもよい。この処理部は、心電センサ１２によって計測された心電を処理することによって心電情報を生成する。登録部１５は、この心電情報をユーザのＩＤ情報と対応付ける。生成される心電情報は、例えば後述の認証手法１に用いられる正規化された心電波形あるいはシグニチャである。生成される心電情報の他の例は、例えば後述の認証手法２および３に用いられる特徴ベクトルである。つまり、登録部１５によってユーザのＩＤ情報と対応付けられる心電はどのような形態であってもよい。また、登録部１５によって生成される心電情報は、上述の登録データまたは生体情報に対応する情報である。
【００５２】
図７は、心電認証情報の一例を示す。
【００５３】
登録部１５は、例えば図７に示すように、ユーザのＩＤ情報と第１の位置で計測されたそのユーザの心電認証情報作成用の心電とが対応付けられた第１の認証情報を生成する。例えば、登録部１５は、「ＩＤ００１」と心電情報Ｄ１（例えば特徴ベクトルなど）とが対応付けられた第１の認証情報を生成する。さらに、登録部１５は、そのユーザのＩＤ情報と第２の位置で計測されたユーザの心電認証情報作成用の心電とが対応付けられた第２の認証情報を生成する。例えば、登録部１５は、「ＩＤ００１」と心電情報Ｄ２（例えば特徴ベクトルなど）とが対応付けられた第２の認証情報を生成する。そして、登録部１５は、それらの認証情報を含む心電認証情報を、データベース１６に登録する。
【００５４】
（データベース１６）
データベース１６は、登録部１５で生成された心電認証情報を格納する記録媒体である。なお、本実施の形態では、個人認証装置１０は、データベース１６を備えるが、このデータベース１６を備えていなくてもよい。この場合には、登録部１５は、個人認証装置１０の外部にあってその個人認証装置１０に有線または無線で接続されたデータベース１６に心電認証情報を登録する。なお、心電認証情報は登録情報ともいう。
【００５５】
（認証部１７）
認証部１７は、データベース１６に登録された心電認証情報を参照して、心電センサ１２で計測された個人認証用の心電に対応するユーザのＩＤ情報を出力する。つまり、認証部１７は、データベース１６に登録された心電認証情報と、ユーザの個人認証用の心電とを用いて、ユーザを認証する。具体的には、認証部１７は、例えば、データベース１６に登録されている各ユーザの心電認証情報のそれぞれと、個人認証用の心電との相関あるいは確率を計算する。そして、認証部１７は、相関あるいは確率が最も高い心電認証情報のユーザのＩＤ情報を、個人認証用の心電に対応するユーザのＩＤ情報として出力する。認証部１７の具体的なハードウェアの一例は、制御回路である。
【００５６】
なお、認証部１７は、心電センサ１２によって計測された個人認証用の心電を処理する処理部を備えていてもよい。この処理部は、心電センサ１２によって計測された個人認証用の心電を処理することによって心電情報を生成する。認証部１７は、心電認証情報を参照して、この心電情報に対応するユーザのＩＤ情報を出力する。生成される心電情報は、心電認証情報に含まれる心電情報と同一の形態である。具体的には、心電情報は、例えば後述の認証手法１に用いられる正規化された心電波形あるいはシグニチャである。生成される心電情報の他の例は、例えば後述の認証手法２および３に用いられる特徴ベクトルである。つまり、個人認証用の心電は、心電認証情報に含まれる心電の形態と同じであれば、どのような形態であってもよい。また、認証部１７によって生成される心電情報は、いわゆる識別データとして扱われる。なお、少なくとも１つの制御回路が、受付部１４、登録部１５、及び認証部１７の機能を実行し得る。
【００５７】
（比較実験の説明）
このような本実施の形態における個人認証装置１０による個人認証の実験結果を、以下、特許文献２で記載された心電登録方法を用いた個人認証と比較しながら詳細に説明する。
【００５８】
実験では、ワイヤレス生体電位センサを心電センサとして使って、被験者４人の心電を計測した。被験者が一方の手でＡｇＣｌ電極を持ち、他方の手でＡｇＣｌ電極を持った状態で、被験者の心電が計測された。データのサンプリング周波数は１０２４Ｈｚであった。すべての被験者に対して、心電登録を一日で行った。心電登録方法は２通りである。なお、心電登録とは、個人認証用の心電と比較される心電を事前にデータベースに登録する処理である。
【００５９】
１つ目の心電登録方法は、特許文献２で記載された方法である。すなわち、この心電登録方法では、心電を登録する際の心電センサを把持する位置が固定であり、一定期間の計測における同じ姿勢内でのばらつきが登録情報（つまり登録される心電）に反映される。被験者に心電センサを胴体の中心に持ってもらい、心電を１０秒間計測した。計測を５回行った。１回の計測で得られた心電波形に複数の周期が含まれる場合、複数の周期分の平均を取った。
【００６０】
図８Ａは、１つ目の心電登録方法での心電センサの位置を示す。図８Ｂは、被験者１から計測された５回分の心電波形を示す。
【００６１】
２つ目の心電登録方法は、本実施の形態における個人認証装置１０を用いた方法である。この心電登録方法、つまり心電認証情報の生成方法では、心電を登録する際に、被験者に心電センサ１２を胴体の中心、左、右、上、および下に持つように指示した。そして、それぞれの位置における心電を、１０秒間計測した。１回の計測で得られた心電波形に複数の周期が含まれる場合、複数の周期分の平均を取った。
【００６２】
図９Ａは、２つ目の心電登録方法における心電センサ１２の位置を示す。図９Ｂは、被験者１から、それぞれの腕の位置で計測された心電波形を示す。図９Ｂの心電波形を図８Ｂの心電波形と比較すると、図９Ｂの心電波形の方が、ばらつきが大きいことが分かった。ばらつきが大きくなる理由は、腕の位置によって心臓への負担が変化し、心電波形が多少変化するためだと考えられる。
【００６３】
次に、心電登録を行った登録日と違う日に、それぞれの被験者から改めて心電を計測した。登録日と違う日に計測された心電を、個人認証用の心電に用いる。１日に計測を１回行い、その計測の期間は１０秒間である。１回の計測で得られた心電波形に複数の周期が含まれる場合、複数の周期分の平均を取った。被験者１〜４から計測された個人認証用の心電波形はそれぞれ３６個、３１個、２２個、２５個である。また、一人の被験者から計測された複数個の心電波形は、それぞれ互いに異なる日に取得された。また、個人認証用の心電波形を取得する際に、被験者に、心電センサを把持する腕の位置を指示せずに、腕の位置を自由にしてもらった。すべての被験者は胴体の中心に心電センサを持った。
【００６４】
図１０は、被験者１から計測された３６個の個人認証用の心電波形を示す。図１０に示す各心電波形は、心電センサを把持している腕の位置が胴体の中心にも関わらず、図８Ｂの心電波形よりばらつきが大きいことが分かった。図１０で示された心電波形のばらつきが大きいことは、日毎にも心電波形がかなり変化することを示す。１つ目の心電登録方法で登録した登録情報によって示される心電波形のばらつきが小さいため、その登録情報を使って日毎にかなり変化する心電波形を識別する場合、識別性能が低下する可能性が高い。
【００６５】
上記の２つの心電登録方法における識別性能を比較するために、認証方法は下記の３通りの方法で行われる。なお、本実施の形態における認証部１７は、以下の認証手法１〜３の何れの方法で個人認証を行ってもよい。また、登録部１５は、認証部１７によって行われる認証方法に応じて心電認証情報を生成する。
【００６６】
（認証手法１）
認証手法１は、特許文献１で記載された方法である。認証手法１では時間領域で認証を行う。図１１は、その方法の概要を示す。
【００６７】
登録フェーズでは、各ユーザの１周期分の心電波形を、Ｒ−Ｒ区間とＲ波のピーク値に基づいて正規化する。Ｒ−Ｒ区間は、心電波形における、Ｒ波のピークと、次のＲ波のピークとの間の区間である。次に、全ユーザの平均（全平均）の心電波形を計算する。各ユーザの正規化された心電波形から全平均の心電波形を減算し、その減算によって得られた差分を各ユーザのシグニチャとして保持する。
【００６８】
認証フェーズでは、被験者とされるユーザの１周期分の心電波形を、Ｒ−Ｒ区間とＲ波のピーク値に基づいて正規化する。その正規化された心電波形から全平均を減算する。次に、登録されている各ユーザのシグニチャの中から、その減算によって得られた差分との相関が最も高いシグニチャに対応付けられたユーザを探索し、そのユーザのＩＤ情報を出力する。すべての個人認証用の心電（すなわち識別データ）に対して、ユーザのＩＤ情報が正しく識別される割合を正解率とする。
【００６９】
認証手法１を行うにあたって、あらかじめ心電波形から、Ｐ波のピーク、Ｑ波のピーク、Ｒ波のピーク、Ｓ波のピーク、およびＴ波のピークを検知する。心電波形の振幅と周期が毎回変動するため、１周期ごとに、その周期の時間（Ｒ−Ｒ区間）と振幅（Ｒ波ピーク値）とに基づく心電波形の正規化を行う。Ｒ−Ｒ区間に基づく正規化では、Ｒ−Ｒ区間が所定の時間になるように、２個のＲ波の間の心電波形を時間軸方向に伸縮する。
【００７０】
図１２は、２個のＲ波の間の心電波形を時間軸方向に伸縮する一例を示す図である。
【００７１】
２個の異なるＲ−Ｒ区間ＲＲ１，ＲＲ２が、所定の時間ＲＲｎｏｒｍになるように、心電波形を時間軸方向に伸縮する。このような伸縮によって、心電波形を時間軸方向に正規化する。なお、図１２に示すグラフの縦軸は電位を表し、横軸はサンプル番号またはサンプル数を表す。サンプリング周波数は１０２４Ｈｚであるため、その横軸のサンプル番号またはサンプル数は、そのサンプリング周波数に応じた時刻または時間を示す。ここで、ＲＲｎｏｒｍは１００サンプルである。心電波形の時間軸方向の伸縮方法は線形補間である。
【００７２】
図１３Ａおよび図１３Ｂは、線形補間の一例を示す図である。
【００７３】
図１３Ａに示すサンプル１〜Ｎ１からなる波形ｆ１は、図１３Ｂに示すように、サンプル１〜Ｎ２からなる波形ｆ２に正規化される。波形ｆ２におけるサンプル番号ｋの値は、以下の式（１）のように、波形ｆ１におけるサンプル番号を用いて表される。
【００７４】
【数１】
2017051611.tif 000003
【００７５】
ここで、（１＋（ｋ−１）Ｎ１／Ｎ２）が整数でなければ、下記式（２）のように、ｆ２（ｋ）が計算される。
【００７６】
【数２】
2017051611.tif 000004
【００７７】
ここで、
【数３】
2017051611.tif 000005
と
【数４】
2017051611.tif 000006
はそれぞれ負と正の無限大方向の丸めを表す。
【００７８】
次に、Ｒ波のピーク値に基づく正規化では、Ｒ−Ｒ区間ごとに、そのＲ−Ｒ区間の心電波形を、所定比率ｒａｔｉｏ３に基づいて２個の区間に分割する。そして、Ｒ−Ｒ区間の時間長をＲＲとすると、０からｒａｔｉｏ３×ＲＲまでの時間範囲における心電波形の電位を、第１のＲ波のピーク値で割る。さらに、ｒａｔｉｏ３×ＲＲからＲ−Ｒ区間の終端までの時間範囲における心電波形の電位を、第２のＲ波のピーク値で割る。このような除算、つまり伸縮によって、心電波形を振幅方向に正規化する。この伸縮によって、Ｒ波のピーク値を常に１にする。ここで、ｒａｔｉｏ３は０．７である。
【００７９】
１人のユーザに対してする計測によって得られた心電波形に、Ｒ−Ｒ区間の波形が複数存在する場合には、Ｒ−Ｒ区間とＲ波のピーク値とに基づいて、１周期分の正規化された複数の心電波形を、平均化する。平均化された心電波形において、ｒａｔｉｏ３×ＲＲからＲ−Ｒ区間の終端までの時間範囲における波形を、０からｒａｔｉｏ３×ＲＲまでの時間範囲における波形の前にシフトする。これによりＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波の順番に各波が配列する。なお、このシフトは任意である。
【００８０】
本実施の形態における個人認証装置１０が、認証手法１によって認証を行う場合には、登録部１５は、登録フェーズにおいて、上述のようにシグニチャを心電情報（すなわち登録データ）として生成する。そして、登録部１５は、ユーザのＩＤ情報と、生成されたシグニチャとが対応づけられた認証情報を含む心電認証情報（つまり登録情報）をデータベース１６に登録する。このように、登録部１５は、心電認証情報作成用の心電をシグニチャで表し、登録データとしてユーザのＩＤ情報に対応付ける。認証部１７は、認証フェーズにおいて、上述のように正規化された心電波形から全平均を減算することによって、その差分を心電情報（すなわち識別データ）として生成する。つまり、認証部１７は、個人認証用の心電を上述の差分で表し、識別データとして用いる。そして、認証部１７は、データベース１６に格納されている心電認証情報の中から、その差分との相関が最も高い心電情報（シグニチャ）に対応づけられたユーザのＩＤ情報を探索し、そのユーザのＩＤ情報を出力する。
【００８１】
（認証手法２）
認証手法２では周波数領域で認証を行う。
【００８２】
図１４は、その認証手法２の概要を示す。認証手法２では、心電波形の正規化を２通り行う。１つ目の正規化は、認証手法１で記載された正規化である。以下、このように正規化された心電波形を「ピークを揃えない心電波形」と呼ぶ。２つ目の正規化は、心電波形のＰ波、Ｑ波、Ｓ波、およびＴ波の位置を常に所定の位置に揃える正規化である。以下、このように正規化された心電波形を「ピークを揃える心電波形」と呼ぶ。
【００８３】
図１５は、その「ピークを揃える心電波形」の例を示す。まず、Ｒ−Ｒ間隔を、ＲＳ区間と、ＳＴ区間と、ＴＰ区間と、ＰＱ区間と、ＱＲ区間に分割する。ＲＳ区間は、第１のＲ波ピークとＳ波ピークの間の区間である。ＳＴ区間は、Ｓ波ピークとＴ波ピークの間の区間である。ＴＰ区間は、Ｔ波ピークとＰ波ピークの間の区間である。ＰＱ区間は、Ｐ波ピークとＱ波ピークの間の区間である。ＱＲ区間は、Ｑ波ピークと第２のＲ波ピークの間の区間である。次に、各区間が所定の時間間隔になるように、その区間の心電波形を時間軸に伸縮する。各区間の所定の時間間隔をそれぞれＲＳｎｏｒｍ、ＳＴｎｏｒｍ、ＴＰｎｏｒｍ、ＰＱｎｏｒｍ、ＱＲｎｏｒｍとする。すべての区間の時間間隔の合計が所定の時間間隔ＲＲｎｏｒｍに等しくなければならない。区間ごとに心電波形を時間軸に伸縮することによって、Ｐ波、Ｑ波、Ｓ波、およびＴ波の位置を常に所定の位置に揃える。ここで、ＲＳｎｏｒｍ、ＳＴｎｏｒｍ、ＴＰｎｏｒｍ、ＰＱｎｏｒｍ、ＱＲｎｏｒｍ、およびＲＲｎｏｒｍをそれぞれ５、３０、５０、１０、５、および１００サンプルとする。
【００８４】
「ピークを揃えない心電波形」では、Ｒ波のピーク値に基づく正規化が行われる。このようなＲ波のピーク値に基づく正規化、つまり、１つ目の正規化は、認証手法１で記載された正規化と同じである。また、この１つの目の正規化における、波形の一部の区間をシフトする方法、および複数の周期の心電波形を平均化する方法も、認証手法１で記載された方法と同じである。
【００８５】
次に、ピークを揃えない心電波形とピークを揃える心電波のそれぞれに、ウェーブレット変換を掛ける。マザーウェーブレットには、メキシカンハットのウェーブレットを使用した。用いるウェーブレットのスケールファクタは１〜６４であり、周波数４Ｈｚ〜２５６Ｈｚに相当する。２つの心電波形はそれぞれ１００サンプルの配列であるため、ウェーブレット変換の結果は、２つの６４×１００のマトリクスである。この２つのマトリクスが、それぞれピークを揃えない心電波形とピークを揃える心電波形のウェーブレット係数を表す。計算時間を軽減するために、生成された２つのマトリクスをさらにそれぞれ８×１０のマトリクスにスケールダウンする。スケールダウンする際に、８×１０のブロックごとに、ブロックに含まれる係数を平均化する。以下、このようなウェーブレット変換およびスケールダウンによって得られるマトリクスを、ウェーブレットマトリクスという。
【００８６】
ピークを揃える心電波形のウェーブレットマトリクスと、ピークを揃えない心電波形のウェーブレットマトリクスからそれぞれ１つの値を選択し、２次元の特徴ベクトルを生成する。選択される値は所定の座標にある値である。
【００８７】
登録フェーズでは、登録データのために計測された心電波形に対して、上記の処理を適用する。生成された２次元の特徴ベクトルを登録データとする。
【００８８】
認証フェーズでは、同様に、個人認証のために計測された心電波形に対して、上記の処理を適用する。この処理によって生成された２次元の特徴ベクトルを識別データとする。ただし、識別データと登録データとは、ウェーブレットマトリクス上の同じ座標から選択された要素からなる。次に、登録データと識別データとに対して判別分析を適用する。つまり、登録情報の中から、最も確率の高い登録データに対応づけられたユーザのＩＤ情報を探索し、そのユーザのＩＤ情報を出力する。すべての識別データに対してユーザのＩＤ情報が正しく出力される割合、つまり、個人認証用の心電が正しく識別される割合を正解率とする。
【００８９】
なお、２つのウェーブレットマトリクスのそれぞれから１つの値を選択する際には、いろいろな組み合わせが可能である。したがって、すべての可能な組み合わせにおける正解率を計算し、最大の正解率を求める。２次元の特徴ベクトルの場合、可能な組み合わせの数は６４００である。
【００９０】
本実施の形態における個人認証装置１０が、認証手法２によって認証を行う場合には、登録部１５は、登録フェーズにおいて、上述のように２次元の特徴ベクトルを心電情報（すなわち登録データ）として生成する。そして、登録部１５は、ユーザのＩＤ情報と、生成された２次元の特徴ベクトルとが対応づけられた認証情報を含む心電認証情報（つまり登録情報）をデータベース１６に登録する。このように、登録部１５は、心電認証情報作成用の心電を２次元の特徴ベクトルで表し、登録データとしてユーザのＩＤ情報に対応付ける。認証部１７も、認証フェーズにおいて、上述のように２次元の特徴ベクトルを心電情報（すなわち識別データ）として生成する。つまり、認証部１７は、個人認証用の心電を２次元の特徴ベクトルで表し、識別データとして用いる。そして、認証部１７は、データベース１６に格納されている心電認証情報の中から、最も確率の高い心電情報に対応づけられたユーザのＩＤ情報を探索し、そのユーザのＩＤ情報を出力する。
【００９１】
（認証手法３）
認証手法３では周波数領域で認証を行う。
【００９２】
図１６は、その認証手法３の概要を示す。認証手法３では、認証手法２で記載されたピークを揃える心電波形へウェーブレット変換を適用する。同様に、そのウェーブレット変換によって生成されたマトリクスをスケールダウンする。次に、１つのウェーブレットマトリクスから、２つの値を選択する。識別データと登録データとは、ウェーブレットマトリクス上の同じ座標から選択された要素からなる。そして、登録データと識別データとに対して判別分析を行う。認証手法２と同様に、１つのウェーブレットマトリクスから２つの値を選択する際には、いろいろな組み合わせが可能である。したがって、すべての可能な組み合わせにおける正解率を計算し、最大の正解率を求める。ただし、２次元の特徴ベクトルの場合、可能な組み合わせの数は３６００である。
【００９３】
本実施の形態における個人認証装置１０が、認証手法３によって認証を行う場合には、登録部１５は、登録フェーズにおいて、上述のようにピークを揃える心電波形から２次元の特徴ベクトルを心電情報（すなわち登録データ）として生成する。そして、登録部１５は、ユーザのＩＤ情報と、生成された２次元の特徴ベクトルとが対応づけられた認証情報を含む心電認証情報（つまり登録情報）をデータベース１６に登録する。このように、登録部１５は、心電認証情報作成用の心電を２次元の特徴ベクトルで表し、登録データとしてユーザのＩＤ情報に対応付ける。認証部１７も、認証フェーズにおいて、上述のようにピークを揃える心電波形から２次元の特徴ベクトルを心電情報（すなわち識別データ）として生成する。つまり、認証部１７は、個人認証用の心電を２次元の特徴ベクトルで表し、識別データとして用いる。そして、認証部１７は、データベース１６に格納されている心電認証情報の中から、最も確率の高い心電情報に対応づけられたユーザのＩＤ情報を探索し、そのユーザのＩＤ情報を出力する。
【００９４】
（正解率の比較結果）
図１７は、認証手法１、認証手法２、および認証手法３を用いて、２つの心電登録方法における識別性能を比較した結果を示す。心電センサを把持する腕の位置を中心にした場合、すなわち特許文献２に記載された方法で心電を登録した場合は、認証の正解率が４７％（認証手法１）、９１％（認証手法２）、および８９％（認証手法３）である。
【００９５】
一方、心電センサ１２を把持する腕の位置を中心、左、右、上、および下にした場合、すなわち本実施の形態の場合は、認証の正解率が５１％（認証手法１）、９５％（認証手法２）、および９３％（認証手法３）である。
【００９６】
このように、本実施の形態では、識別性能が向上した。性能向上の理由は、登録時に、心電センサ１２を把持する腕の位置を変化させ、バラツキを大きくすることで、日毎のバラツキが許容範囲に入るためである。
【００９７】
本実施の形態では、被験者が心電センサ１２を胴体の中心、左、右、上、および下に持つときに計測された心電が登録される。しかし、心電センサ１２の持ち方、つまり、心電センサ１２を把持する腕の位置の組み合わせは、中心、左、右、上、および下に限定されず、他の組み合わせであってもよい。
【００９８】
図１８Ａは、心電センサを把持する従来の腕の位置の組み合わせを示し、図１８Ｂは、心電センサ１２を把持する腕の位置の組み合わせのバリエーションを示す。図１８Ｂに示すように、１つ目のバリエーションは、胴体の中心、左、および右である。すなわち、ユーザは心電センサ１２を左右に動かす。２つ目のバリエーションは、胴体の中心、上、および下である。すなわち、ユーザは心電センサ１２を上下に動かす。なお、特許文献２では、図１８Ａに示すように、心電センサを把持する腕の位置は、胴体の中心である。
【００９９】
各種類の持ち方で計測された心電を登録データに用いる場合における識別性能を比較した。
【０１００】
図１９は、腕の位置の各組み合わせにおける識別性能の結果を示す。心電センサ１２を把持する腕の位置が胴体の中心、左、および右である場合、認証の正解率は、５４％（認証手法１）、９０％（認証手法２）、および８９％（認証手法３）である。心電センサ１２を把持する腕の位置が胴体の中心、上、および下である場合、認証の正解率は、５４％（認証手法１）、９３％（認証手法２）、および９０％（認証手法３）である。
【０１０１】
このように、心電センサ１２を把持する腕の位置を中心、上、および下にした場合、及び中心、左、右、上、および下にした場合には、その位置を中心に固定した場合よりも正解率が上がる。すなわち、心電を登録する際に、心電センサ１２を把持する腕の位置を少なくとも上下させれば、識別性能が上がる。認証手法２と３において、中心、上、および下にさらに左と右を、腕の位置として付け加えれば、識別性能がさらに上がる。
【０１０２】
（全体の処理フロー）
図２０は、本実施の形態における個人認証装置１０の登録フェーズの処理フローを示す。
【０１０３】
＜ステップＳ１１＞
受付部１４は、ユーザからユーザのＩＤ情報を受け付ける。
【０１０４】
＜ステップＳ１２＞
位置指示部１１は、カウンタｎを１に初期化する。
【０１０５】
＜ステップＳ１３＞
位置指示部１１は、心電センサ１２を把持するときのユーザの腕のｎ番目の位置をユーザに指示する。
【０１０６】
＜ステップＳ１４＞
心電センサ１２は、ｎ番目の位置におけるユーザの心電を計測する。この心電は、心電認証情報作成用の心電である。
【０１０７】
＜ステップＳ１５＞
登録部１５は、ステップＳ１４で計測された心電から、登録するための心電情報（例えば特徴ベクトルなど）を生成する。
【０１０８】
＜ステップＳ１６＞
登録部１５は、ステップＳ１５で生成された登録するための心電情報と、ステップＳ１１で入力されたユーザのＩＤ情報とを対応付けて、心電認証情報を生成する。なお、このとき、過去に計測された心電の情報とＩＤ情報とが対応づけられた認証情報が心電認証情報に含まれていれば、登録部１５は、新たな認証情報をその心電認証情報に追加する。つまり、登録部１５は、受け付けたユーザのＩＤ情報と第１の位置で計測されたユーザの心電（心電情報）とが対応付けられた第１の認証情報と、受け付けたユーザのＩＤ情報と第２の位置で計測されたユーザの心電（心電情報）とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を生成する。
【０１０９】
＜ステップＳ１７＞
登録部１５は、ステップＳ１６で生成された心電認証情報をデータベース１６に登録する。
【０１１０】
＜ステップＳ１８＞
位置指示部１１は、カウンタｎを１つインクリメントする。
【０１１１】
＜ステップＳ１９＞
位置指示部１１は、カウンタｎがＮ以下か否かを判定する。ここで、Ｎは、心電センサ１２を把持するときのユーザの腕の位置の数である。例えば、その腕の位置が、胴体の中心、左、右、上、および下であれば、Ｎは５である。ここで、カウンタｎがＮ以下と判定されると（ステップＳ１９のＹｅｓ）、個人認証装置１０はステップＳ１３以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｎがＮを超えていると判定されると（ステップＳ１９のＮｏ）、個人認証装置１０は処理を終了する。
【０１１２】
図２１は、本実施の形態における個人認証装置１０の認証フェーズの処理フローを示す。
【０１１３】
＜ステップＳ３１＞
位置指示部１１は、心電センサ１２を把持するときのユーザの腕の位置をユーザに指示する。例えば、位置指示部１１は胴体の中心をユーザに指示する。
【０１１４】
＜ステップＳ３２＞
心電センサ１２は、ユーザの個人認証用の心電を計測する。
【０１１５】
＜ステップＳ３３＞
認証部１７は、ステップＳ３２で計測された心電から、個人認証用の心電情報（例えば特徴ベクトルなど）を生成する。
【０１１６】
＜ステップＳ３４＞
認証部１７は、データベース１６から心電認証情報を読み出す。
【０１１７】
＜ステップＳ３５＞
認証部１７は、ステップＳ３３で生成された個人認証用の心電情報（つまり上述の識別データ）を、ステップＳ３４で読み出された心電認証情報に含まれる各ＩＤ情報に対応付けられた心電情報（つまり上述の登録データ）と照合する。
【０１１８】
＜ステップＳ３６＞
認証部１７は、その心電認証情報に含まれる各ユーザのＩＤ情報に対応づけられた心電情報の中から、識別データと最も相関あるいは確立が高い心電情報に対応付けられたユーザのＩＤ情報を出力する。
【０１１９】
上記ステップＳ３５およびＳ３６によって、データベース１６に登録された心電認証情報とユーザの個人認証用の心電とを用いた、ユーザの認証が行われる。
【０１２０】
（効果の説明）
このように本実施の形態における個人認証方法では、（ａ）〜（ｈ）の処理を実行する。（ａ）の処理では、複数の電極１２ｂを有する心電センサ１２を把持するときのユーザの腕の第１の位置を指示する。（ｂ）の処理では、心電センサ１２の複数の電極１２ｂを用いて、第１の位置におけるユーザの心電を計測する。（ｃ）の処理では、心電センサ１２を把持するときのユーザの腕の位置であって、第１の位置とは異なる第２の位置を指示する。（ｄ）の処理では、心電センサ１２の複数の電極１２ｂを用いて、第２の位置におけるユーザの心電を計測する。（ｅ）の処理では、ユーザからユーザのＩＤ情報を受け付ける。（ｆ）の処理では、受け付けたユーザのＩＤ情報と第１の位置で計測されたユーザの心電とが対応付けられた第１の認証情報と、受け付けたユーザのＩＤ情報と第２の位置で計測されたユーザの心電とが対応付けられた第２の認証情報とを含む心電認証情報を、データベース１６に登録する。（ｇ）の処理では、心電センサ１２の複数の電極１２ｂを用いて、ユーザの個人認証用の心電を計測する。（ｈ）の処理では、データベース１６に登録された心電認証情報とユーザの個人認証用の心電とを用いて、ユーザを認証する。
【０１２１】
これにより、本実施の形態における個人認証方法では、識別する際の識別性能をよくすることが可能である。具体的には、心電センサ１２を把持するときのユーザの腕は、互いに異なる第１の位置と第２の位置に動かされ、それらの位置におけるユーザの心電が心電認証情報作成用に計測される。第１の位置にユーザの腕があるときと、第２の位置にユーザの腕があるときとで、そのユーザへの負担は異なる。したがって、心電認証情報作成用に計測される心電に、ユーザへの負担に応じたばらつきを持たせることができる。このようなばらつきを有する心電を含む心電認証情報をデータベース１６に登録することによって、識別性能（つまり、認証の正解率）の向上を図ることができる。また、このようなばらつきを有する心電は、ユーザの腕の位置を変化させて計測されるため、その計測に時間をかけることなく、例えば一日で、その心電を有する心電認証情報をデータベース１６に登録することができる。したがって、心電の登録にかかる時間を短くすることができるとともに、識別性能を向上させることができる。
【０１２２】
また、本実施の形態における心電認証情報の生成方法は、上述の個人認証方法の（ａ）〜（ｆ）の処理を含む。このような生成方法によって生成された心電認証情報を用いて個人認証を行うことによって、識別性能を向上させることができる。
【０１２３】
（実施の形態１の変形例）
実施の形態１の変形例に係る個人認証装置１０及び個人認証方法では、位置指示部１１は、心電認証情報を参照して個人認証するときに心電が測定されるユーザの腕の位置を考慮して、ユーザの腕の位置を指示する。つまり、位置指示部１１は、認証フェーズにおいて指示される心電センサ１２を把持するときの腕の位置を考慮して、登録フェーズにおいて、心電センサ１２を把持するときの腕の位置を指示する。
【０１２４】
（位置指示部１１）
位置指示部１１は、登録フェーズにおいて、個人認証するときに心電を測定するユーザの腕の位置と異なる位置を指示する。上述のように、記憶部は、腕の複数の位置をそれぞれ位置候補として記憶している。位置指示部１１は、個人認証時の腕の位置と複数の位置候補とを受け付け、複数の位置候補から、個人認証時の腕の位置以外の位置を決定して指示する。例えば、記憶部が記憶している複数の位置候補は、個人認証時の腕の位置を含んでいなくてもよい。
【０１２５】
具体的には、位置指示部１１は、第１の位置及び第２の位置の間に、個人認証時に心電が測定されるユーザの腕の位置があるように、複数の位置候補から、第１の位置及び第２の位置を決定する。つまり、第１の位置及び第２の位置と、個人認証時に心電が測定されるユーザの腕の位置とが異なる。言い換えれば、位置指示部１１は、上述の（ａ）の処理において、（ｇ）におけるユーザの個人認証用の心電を計測するときのユーザの腕の位置と異なる位置を、第１の位置として指示する。また、位置指示部１１は、上述の（ｃ）の処理において、（ｇ）におけるユーザの個人認証用の心電を計測するときのユーザの腕の位置と異なる位置を、第２の位置として指示する。
【０１２６】
例えば、位置指示部１１は、個人認証時の腕の位置から上向きに最も遠い位置と、個人認証時の腕の位置から下向きに最も遠い位置とを、それぞれ第１の位置および第２の位置として指示する。または、位置指示部１１は、個人認証時の腕の位置から左向きに最も遠い位置と、個人認証時の腕の位置から右向きに最も遠い位置とを、それぞれ第１の位置および第２の位置として指示する。
【０１２７】
なお、位置指示部１１は、第１の位置及び第２の位置に加えて、個人認証時の心電が測定されるユーザの腕の位置も指示しても良い。また、位置指示部１１は、個人認証時に、登録時に指示された第１の位置及び第２の位置と異なる位置を指示しても良い。つまり、位置指示部１１は、上述の（ｇ）の処理の前に、第１の位置及び第２の位置の間の位置を指示する。
【０１２８】
本変形例における、個人認証時の腕の位置を考慮した、腕の位置のユーザへの指示は、図２０に示すフローチャートのうち、ステップＳ１３において行われる。つまり、図２０に示すフローチャートのステップＳ１３において、位置指示部１１は、個人認証時の腕の位置と複数の位置候補とを受け付け、複数の位置候補から、個人認証時の腕の位置以外の位置を決定して指示する。また、位置指示部１１は、図２１に示すフローチャートのステップＳ３１において、登録時に指示された第１の位置及び第２の位置の間の位置を指示してもよい。
【０１２９】
心電認証情報を生成する際に複数の異なる位置で測定された心電を用いることにより、ユーザの日毎の心電の変化に対応することができる。特に、第１の位置及び第２の位置の間に、個人認証時に心電が測定されるユーザの腕の位置があることで、同じ時期において、最も心電の変化が大きく現れる腕の位置で測定された情報を用いて、日毎の心電の変化に対応する心電認証情報を登録することができる。
【０１３０】
（実施の形態２）
実施の形態１では、心電を登録する際に、ユーザに、心電センサ１２を把持する腕の位置を、複数の位置に変化させるように指示する。しかし、ユーザが指示通りに腕の位置を変化させるか否かが分からない。ユーザが腕を指示通りの位置に持って行かなければ、再指示する必要がある。そこで、本実施の形態では、心電センサ１２を把持する腕を指示通りの位置にユーザが持って行ったか否かの判断を行う。
【０１３１】
（個人認証装置の構成）
図２２は、本実施の形態における個人認証装置の構成を示す。
【０１３２】
個人認証装置１０Ａは、位置指示部１１と、心電センサ１２と、受付部１４と、登録部１５と、データベース１６と、認証部１７と、判断部１８と、加速度センサ１９とを備えている。位置指示部１１から認証部１７までは、実施の形態１と同じのため、説明を省略する。また、本実施の形態における心電認証情報生成装置は、個人認証装置１０Ａに含まれる構成要素のうち認証部１７を除く全ての構成要素を備える。つまり、心電認証情報生成装置は、位置指示部１１と、心電センサ１２と、受付部１４と、登録部１５と、データベース１６と、判断部１８と、加速度センサ１９とを備える。
【０１３３】
（加速度センサ１９）
加速度センサ１９は、心電センサ１２に配置され、ユーザの腕の動きを取得する。なお、加速度センサ１９はユーザに配置されていてもよい。
【０１３４】
図２３は、加速度センサ１９によって取得される腕の動きを示す。心電センサ１２には加速度センサ１９が付いている。加速度センサ１９の軸の方向及び空間の方向（上、下、左、右）は、図２２で示されたような方向だとする。つまり、加速度センサ１９のＺ軸方向は上下方向（つまり鉛直方向）に沿い、加速度センサ１９のＸ軸方向は左右方向（つまり水平方向）に沿っている。加速度センサ１９は、Ｚ軸方向のプラス向きまたはマイナス向きの加速度を検出することによって、ユーザの腕の上向きまたは下向きの動きを取得する。また、加速度センサ１９は、Ｘ軸方向のプラス向きまたはマイナス向きの加速度を検出することによって、ユーザの腕の左向きまたは右向きの動きを取得する。このようなユーザの腕の動きは加速度ベクトルとして取得される。この加速度ベクトルを見ることで、ユーザが指示通りに心電センサ１２を移動させたか否かを判断することが可能である。なお、加速度センサ１９は、心電センサ１２に内蔵されていても、外付けされていてもよい。
【０１３５】
（判断部１８）
判断部１８は、加速度センサ１９により取得されたユーザの腕の動き（加速度ベクトル）が、位置指示部１１で指示された位置に対応するか否かを判断する。つまり、判断部１８は、位置指示部１１によって指示されるユーザの腕の位置を、その位置指示部１１から取得する。そして、判断部１８は、加速度センサ１９により取得されたユーザの腕の動きが、位置指示部１１によって指示されたユーザの腕の位置に対応するか否かを判断する。言い換えれば、判断部１８は、指示されたユーザの腕の位置に、ユーザがその腕を動かしたか否かを判断する。例えば、判断部１８は、初期位置から、位置指示部１１によって指示されるユーザの腕の位置までの方向を指示ベクトルとして算出する。ここで、初期位置の例は、予め定められた中心位置である。判断部１８は、加速度センサ１９により取得されたユーザの腕の動きを示す加速度ベクトルの方向が、その指示ベクトルの方向と同じか否かを判断する。同じであれば、判断部１８は、ユーザが心電センサ１２を把持する腕を指示通りの位置に持って行ったと判断する。同じでなければ、判断部１８は、ユーザが心電センサ１２を把持する腕を指示通りの位置に持って行っていないと判断する。このように、判断部１８は、指示されたユーザの腕の位置に、ユーザがその腕を動かしたか否かを判断する。判断部１８の具体的なハードウェアの一例は、制御回路である。
【０１３６】
このような本実施の形態における個人認証装置１０Ａでは、加速度センサ１９は、第１の位置が指示された後に、ユーザの腕の動き（加速度ベクトル）を取得する。判断部１８は、取得したユーザの腕の動きが第１の位置に対応するか否かを判断する。そして、ユーザの腕の動きが第１の位置に対応する場合に、心電センサ１２は、第１の位置におけるユーザの心電認証情報作成用の心電を計測する。一方、ユーザの腕の動きが第１の位置に対応しない場合には、位置指示部１１は、再度、第１の位置を指示する。
【０１３７】
同様に、加速度センサ１９は、第２の位置が指示された後に、ユーザの腕の動き（加速度ベクトル）を取得する。判断部１８は、取得したユーザの腕の動きが第２の位置に対応するか否かを判断する。そして、ユーザの腕の動きが第２の位置に対応する場合に、心電センサ１２は、第２の位置におけるユーザの心電認証情報作成用の心電を計測する。一方、ユーザの腕の動きが第２の位置に対応しない場合には、位置指示部１１は、再度、第２の位置を指示する。
【０１３８】
（全体の処理フロー）
図２４は、本実施の形態における個人認証装置１０Ａの登録フェーズの処理フローを示す。
【０１３９】
＜ステップＳ２０＞
受付部１４は、ユーザからユーザのＩＤ情報を受け付ける。
【０１４０】
＜ステップＳ２１＞
位置指示部１１は、カウンタｎを１に初期化する。
【０１４１】
＜ステップＳ２２＞
位置指示部１１は、カウンタｎがＮ以下か否かを判定する。ここで、Ｎは、心電センサ１２を把持するときのユーザの腕の位置の数である。ここで、カウンタｎがＮ以下と判定されると（ステップＳ２２のＹｅｓ）、個人認証装置１０ＡはステップＳ２３以降の処理を実行する。一方、カウンタｎがＮを超えていると判定されると（ステップＳ２２のＮｏ）、個人認証装置１０Ａは処理を終了する。
【０１４２】
＜ステップＳ２３＞
位置指示部１１は、心電センサ１２を把持するときのユーザの腕のｎ番目の位置をユーザに指示する。
【０１４３】
＜ステップＳ２４＞
位置指示部１１は、カウンタｎが１か否かを判断する。カウンタｎが１と判断されると（ステップＳ２４のＹｅｓ）、個人認証装置１０ＡはステップＳ２８以降の処理を実行する。一方、カウンタｎが１でないと判断されると（ステップＳ２４のＮｏ）、個人認証装置１０ＡはステップＳ２５以降の処理を実行する。
【０１４４】
＜ステップＳ２５＞
判断部１８は、指示されたｎ−１番目の位置から、指示されたｎ番目の位置への変化を示すベクトルを指示ベクトルとして求める。
【０１４５】
＜ステップＳ２６＞
加速度センサ１９は、ユーザの腕の動きを加速度ベクトルとして取得する。
【０１４６】
＜ステップＳ２７＞
判断部１８は、取得された加速度ベクトルの方向と、求めた指示ベクトルの方向とが同じか否かを判断する。それらの方向が同じと判断されると（ステップＳ２７のＹｅｓ）、個人認証装置１０Ａは、ステップＳ２８以降の処理を実行する。一方、それらの方向が同じでないと判断されると、個人認証装置１０Ａは、ステップＳ２３以降の処理を繰り返し実行する。
【０１４７】
＜ステップＳ２８＞
個人認証装置１０Ａは、図２０に示すフローチャートのステップＳ１４〜Ｓ１７と同様の処理を実行する。
【０１４８】
＜ステップＳ２９＞
位置指示部１１は、カウンタｎを１つインクリメントする。
【０１４９】
個人認証装置１０Ａは、ステップＳ２９の後には、ステップＳ２２以降の処理を繰り返し実行する。
【０１５０】
なお、図２４に示すフローチャートでは、カウンタｎ＝１のときには、指定されたユーザの腕の位置に、ユーザが腕を動かしたか否かを判断していない。つまり、ステップＳ２７の判断は行われない。しかし、このときには、ｎ−１番目（すなわち０番目）の位置が上述の初期位置（例えば胴体の中心位置）であると仮定して判断を行ってもよい。
【０１５１】
また、ステップＳ２５では、指示されたｎ−１番目の位置から、指示されたｎ番目の位置への変化を示すベクトルを指示ベクトルとして求めるが、ｎ−１番目の位置を使わなくてもよい。この場合、例えば、判断部１８は、初期位置から、指定されたｎ番目の位置への変化を示すベクトルを指示ベクトルとして求める。初期位置は、例えば胴体の中心である。
【０１５２】
なお、本実施の形態における個人認証装置１０Ａの認証フェーズの処理フローは、実施の形態１の図２１に示す処理フローと同様である。また、この認証フェーズにおいても、登録フェーズと同様に、心電センサ１２を把持する腕を指示通りの位置にユーザが持って行ったか否かを判断してもよい。
【０１５３】
（効果の説明）
このように本実施の形態における個人認証方法では、さらに、（ｊ）および（ｋ）の処理を含む。（ｊ）の処理では、心電センサ１２又はユーザに配置された加速度センサ１９により、上述の（ａ）の指示後に、ユーザの腕の動きを取得し、取得したユーザの腕の動きが第１の位置に対応するか否かを判断する。そして、ユーザの腕の動きが第１の位置に対応する場合に、上述の（ｂ）において、心電センサ１２により、第１の位置におけるユーザの心電を計測する。（ｋ）の処理では、加速度センサ１９により、上述の（ｃ）の指示後に、ユーザの腕の動きを取得し、取得したユーザの腕の動きが第２の位置に対応するか否かを判断する。そして、ユーザの腕の動きが第２の位置に対応する場合に、上述の（ｄ）において、心電センサ１２により、第２の位置におけるユーザの心電を計測する。
【０１５４】
これによって、ユーザが心電センサ１２を指示通りの位置に持って行ったか否かが判断可能である。また、心電センサ１２を把持するユーザの腕が、指示された第１の位置および第２の位置にあるときに、心電認証情報作成用の心電が計測されるため、認証の精度を向上させることができない誤った心電認証情報の登録を抑えることができる。
【０１５５】
また、本実施の形態における個人認証方法では、ユーザの腕の動きが第１の位置に対応しない場合には、上述の（ａ）により、再度、第１の位置を指示する。同様に、ユーザの腕の動きが第２の位置に対応しない場合には、上述の（ｃ）により、再度、第２の位置を指示する。
【０１５６】
これにより、ユーザが指示通りの位置に心電センサ１２を持って行っていない場合には、再指示が可能である。また、心電センサ１２を把持するユーザの腕が、指示された第１の位置および第２の位置にないときには、再度、第１の位置および第２の位置が指示されるため、認証の精度を向上させるための正しい心電認証情報を登録することができる。
【０１５７】
また、本実施の形態における心電認証情報の生成方法は、上述の個人認証方法の（ａ）〜（ｆ）、（ｊ）および（ｋ）の処理を含む。このような生成方法によって生成された心電認証情報を用いて個人認証を行うことによって、識別性能を向上させることができる。
なお、心電センサの形状は、図４Ａ、図４Ｂに示すようなユーザに把持されるような形状でなく、ユーザが把持しなくてもよい形状でもよい。図２５、図２６Ａ、図２６Ｂはユーザが把持しなくてよい心電センサの形状の例を示す。図２５は、胸に装着されるパッチ型の心電センサの例を示す。図２５に示す心電センサは、筐体と複数の電極とを有する。複数の電極は、ユーザの皮膚と接する筐体の面に配置される。図２６Ａは、ユーザが座る椅子に埋め込まれた心電センサを示す。図２６Ａに示す心電センサは、ユーザの太ももの裏と電極とが接するように、設置されている。図２６Ｂは、ユーザが座る便座に埋め込まれた心電センサを示す。図２６Ｂは、ユーザが、電極が付いている座面に座っている様子を示す。個人認証装置は、ユーザに腕を動かすように指示する。図２７は、個人認証装置がユーザに腕を動かす指示をした際、その指示に従ってユーザが腕を動かす様子の例を示す。ユーザに腕を動かす指示は、ユーザに腕を上げる指示、ユーザに腕を下げる指示、ユーザに腕を体の中心に持ってくる指示、ユーザに腕を右に動かす指示、ユーザに腕を左に動かす指示の少なくとも１つを含む。図２７はユーザが両腕を動かす様子の例を示すが、両腕ではなく片腕を動かしてもよい。つまり、登録フェーズにおいてユーザは片腕を動かし、認証フェーズにおいてユーザは片腕を動かしてもよい。または、登録フェーズにおいてユーザは両腕を動かし、認証フェーズにおいてユーザは両腕を動かしてもよい。
【０１５８】
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の個人認証装置および心電認証情報生成装置などを実現するソフトウェアは、図２０、図２１または図２４のフローチャートに示される各ステップをコンピュータに実行させる。
【０１５９】
また、本開示において、ユニット、デバイスの全部又は一部、又は図３および図２２に示されるブロック図の機能ブロックの全部又は一部は、半導体装置、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（large scale integration）を含む一つ又は一つ以上の電子回路によって実行されてもよい。ＬＳＩ又はＩＣは、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップを組み合わせて構成されてもよい。例えば、記憶素子以外の機能ブロックは、一つのチップに集積されてもよい。ここでは、ＬＳＩまたはＩＣと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(very large scale integration)、若しくはＵＬＳＩ(ultra large scale integration) と呼ばれるかもしれない。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、Field Programmable Gate Array (FPGA)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができるreconfigurable logic deviceも同じ目的で使うことができる。
【０１６０】
さらに、ユニット、装置、又は装置の一部の、全部又は一部の機能又は操作は、ソフトウエア処理によって実行することが可能である。この場合、ソフトウエアは一つ又は一つ以上のＲＯＭ、光学ディスク、ハードディスクドライブ、などの非一時的記録媒体に記録され、ソフトウエアが、処理装置（processor）によって実行された場合に、ソフトウエアは、ソフトウエア内の特定の機能を、処理装置（processor）と周辺のデバイスに実行させる。システム又は装置は、ソフトウエアが記録されている一つ又は一つ以上の非一時的記録媒体、処理装置（processor）、及び必要とされるハードウエアデバイス、例えばインターフェース、を備えていても良い。
【０１６１】
以上、一つまたは複数の態様に係る個人認証方法などについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６２】
本開示にかかる個人認証方法は、個人の識別性能をよくすることが可能であって、例えば、同一機器あるいはサービスの利用者の認証装置、またはセキュリティーの分野に用いられる認証装置などに適用可能である。
【符号の説明】
【０１６３】
１１  位置指示部
１２  心電センサ
１４  受付部
１５  登録部
１６  データベース
１７  認証部
１８  判断部
１９  加速度センサ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７】
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【図１４】
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【図１６】
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