(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの通信チャンネルを介して通信相手の第２の通話装置と音声の送受信を行う音声通信手段と、他の１つの通信チャンネルを介して前記第２の通話装置とデータの送受信を行うデータ通信手段とを備えた通話装置において、
前記通話装置を識別する識別情報を記憶した識別情報記憶手段と、
通話者の認証データを取得する取得手段と、
前記認証データを予め登録データとして記憶する登録データ記憶手段と、
前記識別情報記憶手段に記憶した前記識別情報を前記第２の通話装置に送信する識別情報送信手段と、
前記データ通信手段を介して前記第２の通話装置から認証要求コマンドを受信すると、前記取得手段が取得した通話者の認証データを前記登録データ記憶手段に登録されている登録データと比較して通話者の認証を行い、その認証結果を前記音声通信手段にて通話中に前記第２の通話装置に表示出力させるために、その認証結果を前記音声通信手段にて通話中に前記データ通信手段から前記第２の通話装置に送信する認証手段とを備えたことを特徴とする個人認証機能を有する通話装置。
【請求項２】
取得手段は、通話者の生体的特徴を認証データとして取得することを特徴とする請求項１記載の個人認証機能を有する通話装置。
【請求項３】
通話者の生体的特徴は、通話者の発話音声に含まれる個人の特徴であることを特徴とする請求項２記載の個人認証機能を有する通話装置。
【請求項４】
登録データ記憶手段は、装置本体に対して着脱自在なメモリモジュールからなることを特徴とする請求項１記載の個人認証機能を有する通話装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、個人認証機能を有する通話装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電話により商品を発注するテレフォンショッピングが広く普及している。テレフォンショッピングでは非対面で取り引きが行われる為、何らかの方法で発注者が自己申請している本人であるかの確認を実施して、詐称、いわゆる「なりすまし」を防ぐ必要がある。本人かどうかを確認する手法として、例えば、音声、指紋、虹彩、顔などの生体的特徴を利用して行う、いわゆる生体認証方法が知られている。そして、生体認証方法の中でも音声を用いた音声認証システムが比較的広く用いられている。
【０００３】
従来の音声認証システムは、図１１に示すように、発注側１に配置した電話装置２と、受注側３に配置した音声認証サーバ４、音声特徴データ記録装置５及びオペレーション通話器６からなり、電話装置２と音声認証サーバ４を公衆回線７に接続している。
この音声認証システムを運営するに先立ち、会員の音声登録を行う。先ず、受注側３から発注側１に書簡等で会員ＩＤとパスワードを発行する。その後、発注側１は受注側３に電話を掛け会員ＩＤとパスワードを通知する。受注側のオペレータは会員ＩＤとパスワードを確認した後、所定の発話を発注側１に要求すると同時に音声認証サーバ４に会員ＩＤを入力して音声登録開始を要求する。音声認証サーバ４は発話された音声から特徴抽出を行い、会員ＩＤと関連付けて特徴データを音声特徴データ記録装置５に記録する。
【０００４】
次に、この音声認証システムの運営時における発注の流れを説明する。
発注側１は電話装置２を使い受注側３のオペレーション通話器６に電話を掛け、通話を開始する。まず、受注側３のオペレータは発注側１に対して会員ＩＤを尋ね、音声認証サーバ４に会員ＩＤを入力して認証開始を要求する。その後、発注側１と受注側３との間で取り引きに関する会話が交わされる。この時、音声認証サーバ４は、発注１の音声を聞き取り、特徴量を抽出した後、入力された会員ＩＤを元に対応する音声特徴データを音声特徴データ記録装置５から読み出し、先に抽出された特徴量と認証判定を行う。
【０００５】
その後、音声認識サーバ４は、オペレーション通話器６に認証結果を通知する。従って、オペレータは認証結果をオペレーション通話器６で聞いて発注側１が正規の会員であることを確認した後に取り引きを開始することができ、これにより、詐称を防ぐことが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した音声認証システムにおいては、個人の音声というプライバシーに係わる特徴データを受注側に登録することになり、発注側に心理的負担を負わせるという問題があった。このことは、生体認証データとして音声データを使用するのみに止まらず、指紋、虹彩、顔などの生体的特徴を生体認証データとして扱う場合も同様である。
【０００７】
そこで、本発明は、個人の認証に個人の生体的特徴をデータとして扱うものにおいて、プライバシーに係わる特徴データを受注側に登録せずに認証ができ、発注側に心理的負担を負わせることなく個人認証ができる個人認証機能を有する通話装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１つの通信チャンネルを介して通信相手の第２の通話装置と音声の送受信を行う音声通信手段と、他の１つの通信チャンネルを介して第２の通話装置とデータの送受信を行うデータ通信手段とを備えた通信装置において、通話装置を識別する識別情報を識別情報記憶手段に記憶すると共に、認証データ（例えば、音声、指紋、虹彩など）を予め登録データとして登録データ記憶手段に記憶する。そして、識別情報記憶手段に記憶した識別情報を第２の通話装置に送信する。また、通話者の認証データを取得手段によって取得し、データ通信手段を介して第２の通話装置から認証要求コマンドを受信すると、認証手段にて、取得手段が取得した通話者の認証データを登録データ記憶手段に登録されている登録データと比較して通話者の認証を行い、その認証結果を音声通信手段にて通話中に第２の通話装置に表示出力させるために、認証結果を音声通信手段にて通話中にデータ通信手段から第２の通話装置に送信する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は携帯電話を利用してテレフォンショッピングを行う通話システムに本発明を適用したものについて述べる。
【００１０】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、この通話システムは、サービスを利用するユーザ１１と、通販サービスを提供する通販会社１２と認証を仲介する携帯電話会社１３からなり、ユーザ１１は商品を発注するために使用する携帯電話１４及びこの携帯電話１４に対して着脱可能なメモリモジュール１５を所持し、携帯電話１４を公衆回線網１６に接続している。前記メモリモジュール１５には、装置の識別情報としての携帯電話の電話番号や通話者の認証データとしての音声特徴量などが記憶されるようになっている。
【００１１】
通販会社１２は、商品の受注をサポートするためのサーバ１７と、オペレータが音声でユーザと会話するためのオペレーション通話器１８を備え、前記サーバ１７を公衆回線網１６に接続し、前記サーバ１７にオペレーション通話器１８を接続している。前記サーバ１７はディスプレイを備えている。前記携帯電話会社１３は音声データ記録装置１９を備えている。
【００１２】
前記携帯電話１４とサーバ１７は、メインとサブの２チャンネル同時双方向通信が可能であり、主として、メインチャンネルは音声通話を行い、サブチャンネルはデータ通信を行うようになっている。前記携帯電話１４は第１の通話装置を構成し、前記サーバ１７及びオペレーション通話器１８は第２の通話装置を構成している。
【００１３】
前記携帯電話会社１３の音声データ記録装置１９は、前記メモリモジュール１５に音声特徴量を記録する為に使用される。
前記音声データ記録装置１９は、図２に示すように、装置を制御するＣＰＵ（中央処理装置）２１、各種データやプログラムを記録する為のメモリ２２と、外部から音声を入力する為のマイクロホン２３、このマイクロホン２３からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２４、前記メモリモジュール１５が接続可能な接続ポート２５からなり、前記ＣＰＵ２１、メモリ２２、Ａ／Ｄ変換器２４及び接続ポート２５は相互にバスライン２６を介して接続されている。
【００１４】
前記音声データ記録装置１９は、マイクロホン２３から入力された音声をＡ／Ｄ変換器２４でデジタル信号に変換した後、デジタル音声信号から話者の個人性を表す特徴量としてＬＰＣケプストラム係数（１６次）を時系列で抽出し、抽出した特徴データから辞書データを作成しメモリモジュール１５に記録する機能を持っている。
【００１５】
すなわち、前記音声データ記録装置１９は、音声認証に必要な話者の個人性を表す特徴量を抽出し辞書データを作成するもので、図３に示すように、マイクロホン２３から入力された音声が特徴抽出部１９１で特徴量に変換され、その特徴量を基に各話者の辞書データ作成部１９２で発話者の個人性を表す辞書データが作成される。なお、辞書データの代りにモデルの作成であってもよい。
【００１６】
前記携帯電話１４は、図４に示すように、装置を制御するＣＰＵ（中央処理装置）３１、各種データやプログラムを記録する為のメモリ３２と、外部から音声を入力する為のマイクロホン３３、このマイクロホン３３からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３４、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器３５、このＤ／Ａ変換器３５からのアナログ信号を音声として外部に出力するスピーカ３６、無線通信を行うための無線通信部３７からなり、前記ＣＰＵ３１、メモリ３２、Ａ／Ｄ変換器３４、Ｄ／Ａ変換器３５、無線通信部３７及び接続されたメモリモジュール１５は相互にバスライン３８を介して接続されている。
【００１７】
携帯電話１４は、マイクロホン３３から入力された音声をＡ／Ｄ変換器３４でデジタル信号に変換した後、図５に示すように、特徴抽出部１４１にて、デジタル音声信号から話者の個人性を表す特徴量としてＬＰＣケプストラム係数（１６次）を時系列で抽出し、続いて、距離計算部１４２にて、この抽出した特徴データと前記メモリモジュール１５に記録されている辞書データとの距離を算出し、その距離を前記メモリ３２に記憶されている閾値Ｔｈと比較し、認証判定を行う。認証判定では、距離が近いほど入力された音声と辞書が同一人物から発話された可能性が高いと判断されるので、適切な閾値Ｔｈを用いて本人か否かの判定を行う。なお、ここでは距離を求めたが、尤度を算出するものであってもよい。尤度の場合は高いほど入力された音声と辞書が同一人物から発話された可能性が高いと判断される。
【００１８】
本人か否かの判定においては、図６に示すように、閾値Ｔｈの大小により本人排除率（ＦＲＲ）及び他人受入率（ＦＡＲ）が変化するので、用途に応じて適切な閾値を決定するのが望ましい。
【００１９】
また、前記携帯電話１４は、無線通信部３７を介して外部から受信した認証要求コマンドに応じて判定結果を通知する機能を備えている。また、前記無線通信部３７を介して外部から受信した認証レベル情報に応じて閾値Ｔｈを変更する機能を備えている。
【００２０】
このような構成において、ユーザ１１はサービスの利用に先立ち携帯電話会社１３へ出向いて音声登録を行う。すなわち、ユーザ１１は所持している携帯電話１４からメモリモジュール１５を切り離し、そのメモリモジュール１５を携帯電話会社１３の音声データ記録装置１９の接続ポート２５に接続する。
【００２１】
これにより、音声データ記録装置１９は、先ず、メモリモジュール１５に記録されている電話番号を基に、ユーザが正規の契約者であるか照会して本人確認を行う。本人確認が問題なく終了すると、ユーザは音声データ記録装置１９を使用して音声登録を行う。すなわち、マイクロホン２３に向かって所定の発話を行い、メモリモジュール１５に音声辞書データを記録する。なお、メモリモジュール１５に対する音声辞書データの記録や記録内容の変更は音声データ記録装置１９のみが可能であり、携帯電話１４やサーバ１７ではできないようになっている。
【００２２】
テレフォンショッピングのサービス開始は、ユーザ１１が携帯電話１４を使用して通販会社１２に通話を発信することで開始される。すなわち、公衆回線網１６の電話番号通知機能を利用して携帯電話１４の電話番号をサーバ１７に通知する。
【００２３】
携帯電話１４とサーバ１７はメインとサブの２チャンネルで接続される。接続後、サーバ１７はサブチャンネルを介して携帯電話１４に認証要求コマンドを送信する。この認証要求コマンドには提供するサービスに応じた認証レベル情報が内包されている。このときの認証レベルは、例えば、通販会社１２が提供する商品の金額に応じて決定すればよい。すなわち、商品の金額が高くなるほど認証レベルを高くすればよい。
ユーザと通販会社のオペレータは携帯電話１４とオペレーション通話器１８によりメインチャンネルを使用して通話を行い発注の問合わせ等の発注手続きを行う。
【００２４】
携帯電話１４は、認証要求コマンドを受信すると、内包されている認証レベル情報に応じて閾値Ｔｈを変更する。その後、通話中にマイクロホン３３を介して入力されるユーザの音声から特徴量を抽出し、メモリモジュール１５に記録されている音声辞書との距離を算出し、その距離を閾値Ｔｈと比較して判定する。そして、認証結果を、サブチャンネルを介してサーバ１７に通知する。
以上におけるユーザとサーバとの通信シーケンスを示せば、図７の(a)、(b)に示すようになる。すなわち、メインチャンネルは(a)に示すようになり、サブチャンネルは(b)に示すようになる。
【００２５】
サーバ１７は受信した認証結果をディスプレイに表示してオペレータに知らせる。そして、認証の結果、本人確認が成立すると、そのまま発注手続きを続行することになる。そして、商談が成立すると、通販会社１２では得られた電話番号を基に携帯電話会社１３に商品の代金を請求する。携帯電話会社１３は請求に応じてユーザの口座から代金を引き落として通販会社１２へ支払う。
【００２６】
このように、個人の認証に必要な個人の音声の特徴量を携帯電話１４に接続されるメモリモジュール１５に記録し、しかも、その記録を携帯電話会社１３の音声データ記録装置１９を使用して行うので、プライバシーに係わる特徴データを受注側に登録せずに認証ができ、発注側に心理的負担を負わせることなく個人認証ができる。
【００２７】
また、携帯電話１４においてマイクロホン３３から取り込んだ音声から特徴量を抽出し、その特徴量とメモリモジュール１５に記録されている音声辞書との距離を算出しその距離を閾値Ｔｈと比較して認証するようにしているので、通話効率を上げるために行われる音声圧縮の影響を受けることはなく、従って、音声劣化の影響を受けずに個人の特徴を抽出することができる。これにより、充分な品質の音声で個人認証を行うことができる。
【００２８】
また、携帯電話１４に対して着脱自在なメモリモジュール１５に識別情報である電話番号や認識データである音声辞書データを記録するようにしているので、音声データ記録装置１９は、携帯電話１４から切り離したメモリモジュール１５に電話番号や音声辞書データを容易に記録することができる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
これは、図８に示すように、携帯電話会社１３に音声データ記録装置１９と共に携帯電話１４と公衆回線網１６との間に介在する交換認証装置２０を配置したものである。前記交換認証装置２０は認証仲介装置を構成している。また、通販会社１２は携帯電話会社１３に対して、自社に掛けられた電話への認証要求を実行することを申請しておく。その他の構成は前述した第１の実施の形態と同様である。
【００３０】
このような構成において、ユーザはメモリモジュール１５に対して音声辞書データの記録を行い、携帯電話１４にメモリモジュール１５を装填することで通販会社１２との間でテレフォンショッピングが可能になる。先ず、ユーザ１１は携帯電話１４を使用して通販会社１２に通話を発信する。すなわち、携帯電話１４と通販会社１２のオペレーション通話器１８とは、図９の(a)に示すように、メインチャンネルを介して接続される。
【００３１】
このとき、携帯電話会社１３の交換認証装置２０は、携帯電話１４からの電話が予め申請があった通販会社１２へのものかを検知する。そして、通販会社１２への電話であることを検知すると、図９の(b)に示すように、携帯電話１４とサブチャンネルで接続し、携帯電話１４に対してサブチャンネルを介して認証要求コマンドを送信する。この認証要求コマンドには提供するサービスに応じた認証レベル情報が内包されている。このときの認証レベルは、例えば、通販会社１２からの要求に応じて決定し、ユーザの電話番号毎に設定すればよい。
【００３２】
携帯電話１４は、認証要求コマンドを受信すると、内包されている認証レベル情報に応じて閾値Ｔｈを変更する。その後、通話中にマイクロホン３３を介して入力されるユーザの音声から特徴量を抽出し、メモリモジュール１５に記録されている音声辞書との距離を算出し、その距離を閾値Ｔｈと比較して判定する。そして、認証結果を、サブチャンネルを介して交換認証装置２０に通知する。
【００３３】
交換認証装置２０は受信した認証結果を、サブチャンネルを介して通販会社１２のサーバ１７に送信する。このとき、交換認証装置２０は認証結果と一緒に認証毎に発行されるユニークな認証ＩＤを送信する。サーバ１７は受信した認証結果と認証ＩＤをディスプレイに表示してオペレータに知らせる。そして、認証の結果、本人確認が成立すると、そのまま発注手続きを続行することになる。そして、商談が成立すると、通販会社１２では得られた認証ＩＤを基に携帯電話会社１３に商品の代金を請求する。携帯電話会社１３は請求に応じてユーザの口座から代金を引き落として通販会社１２へ支払う。
【００３４】
このように、この実施の形態においても、個人の認証に必要な個人の音声の特徴量を携帯電話１４に接続されるメモリモジュール１５に記録し、しかも、その記録を携帯電話会社１３の音声データ記録装置１９を使用して行う。また、携帯電話１４においてマイクロホン３３から取り込んだ音声から特徴量を抽出し、その特徴量とメモリモジュール１５に記録されている音声辞書との距離を算出しその距離を閾値Ｔｈと比較して認証するようにしている。また、携帯電話１４に対して着脱自在なメモリモジュール１５に識別情報である電話番号や認識データである音声辞書データを記録している。従って、この実施の形態においても前述した実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００３５】
また、携帯電話会社１３の交換認証装置２０が携帯電話からの通販会社へ掛けた電話番号を検知して独自に携帯電話１４に認証要求コマンドを送信するので、通販会社１２のサーバ１７の負担を軽減できる。
【００３６】
なお、この実施の形態では、携帯電話会社１３の交換認証装置２０が独自に携帯電話１４に認証要求コマンドを送信するようにしたが、必ずしもこれに限定するものではなく、図１０に示すように、通販会社１２のサーバ１７から交換認証装置２０に認証要求コマンドを送信し、これを受けて交換認証装置２０が携帯電話１４に認証要求コマンドを送信するようにしてもよい。
【００３７】
なお、前述した各実施の形態では、通話者の認証データとして、通話者の生体的特徴を示す音声データを使用したが必ずしもこれに限定するものではなく、通話者の指紋や虹彩や顔画像等のデータを認証データに使用してもよい。
また、前述した各実施の形態では、２つの通信経路をそれぞれメインチャンネル、サブチャンネルとして音声とデータを送受信するようにしたが必ずしもこれに限定するものではなく、１つの通信経路を時分割で使用し、メインチャンネルとサブチャンネルを構成してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、個人の認証に個人の生体的特徴をデータとして扱うものにおいて、プライバシーに係わる特徴データを受注側に登録せずに認証ができ、発注側に心理的負担を負わせることなく個人認証ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、第１の実施の形態を示す通話システムのブロック図。
【図２】同実施の形態の、音声データ記録装置の構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態における話者の辞書データ作成処理を説明するためのブロック図。
【図４】同実施の形態の、携帯電話の構成を示すブロック図。
【図５】同実施の形態における話者の認証判定処理を説明するためのブロック図。
【図６】本人か否かを判定するときの本人排除率（ＦＲＲ）と他人受入率（ＦＡＲ）との関係を示すグラフ。
【図７】同実施の形態における携帯電話とサーバとの間の通信を示す図。
【図８】本発明の、第２の実施の形態を示す通話システムのブロック図。
【図９】同実施の形態における携帯電話、携帯電話会社、サーバ間の通信を示す図。
【図１０】  同実施の形態における携帯電話、携帯電話会社、サーバ間の通信を示す図。
【図１１】従来の音声認証システムを示すブロック図。
【符号の説明】
１４…携帯電話
１５…メモリモジュール
１７…サーバ
１８…オペレーション通話器
【図１】
0004217412.tif 000002
【図２】
0004217412.tif 000003
【図３】
0004217412.tif 000004
【図４】
0004217412.tif 000005
【図５】
0004217412.tif 000006
【図６】
0004217412.tif 000007
【図７】
0004217412.tif 000008
【図８】
0004217412.tif 000009
【図９】
0004217412.tif 000010
【図１０】
0004217412.tif 000011
【図１１】
0004217412.tif 000012