特許 6785611 生体認証装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6785611

(24)【登録日】2020年10月29日

(45)【発行日】2020年11月18日

(54)【発明の名称】生体認証装置および方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/117 20160101AFI20201109BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20201109BHJP

   A61B 5/1171 20160101ALI20201109BHJP

   A61B 5/1172 20160101ALI20201109BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/117 200

   G06T1/00 400H

   A61B5/1171 100

   A61B5/1172

【請求項の数】12

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-199823(P2016-199823)

(22)【出願日】2016年10月11日

(65)【公開番号】特開2018-61540(P2018-61540A)

(43)【公開日】2018年4月19日

【審査請求日】2019年5月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】特許業務法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高田 晋太郎

(72)【発明者】

【氏名】長坂 晃朗

(72)【発明者】

【氏名】神藤 英彦

(72)【発明者】

【氏名】小味 弘典

【審査官】 山口 裕之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２９６４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２９９６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７３４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−００６８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／００１６４２（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／１１７

Ａ６１Ｂ ５／１１７１

Ａ６１Ｂ ５／１１７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザに装着される生体認証装置であって、
前記ユーザの異なる身体部位の脈波を検出する複数の脈波検出部と、
少なくとも前記複数の脈波検出部により検出された各脈波の同一性に基づいてユーザを認証する判定部と、を有し、
前記複数の脈波検出部は、ユーザの腕の脈波を検出する腕脈波検出部と、ユーザの指の脈波を検出する複数の指脈波検出部とを有し、
前記腕脈波検出部は、前記身体部位側の第一面に配置され、前記複数の指脈波検出部は、前記第一面とは異なる第二面に配置され、
前記第二面には、生体認証情報を検出する生体認証情報検出部をさらに有し、
前記複数の指脈波検出部は、前記生体認証情報検出部を挟んで対向する位置に配置され、同一の指についての脈波をそれぞれ検出し、
前記判定部は、前記脈波及び前記生体認証情報に基づいてユーザを認証する生体認証装置。

【請求項2】

前記複数の指脈波検出部は、前記複数の指脈波検出部の並び方向に交差する方向の幅が前記生体認証情報検出部よりも狭く設定されている、
請求項１に記載の生体認証装置。

【請求項3】

前記判定部は、
前記腕脈波検出部及び前記複数の指脈波検出部が検出した複数の脈波から一対の脈波を選択し、
選択した前記一対の脈波に基づいて、前記一対の脈波毎の信頼度と、前記一対の脈波同士の一致度とを算出し、
算出した前記一対の脈波毎の信頼度と、前記一対の脈波同士の一致度とに基づいて、前記一対の脈波同士の同一度を算出し、
算出した前記一対の脈波同士の同一度を累積し、当該一対の脈波同士の累積同一度を算出し、
算出した前記一対の脈波同士の累積同一度が、所定の閾値を超えた場合、当該一対の脈波が同一のユーザの脈波であると判定する、
請求項１または２に記載の生体認証装置。

【請求項4】

前記第二面は、前記第一面の裏側の面である、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の生体認証装置。

【請求項5】

前記生体認証情報は、指紋情報である、
請求項１乃至４の何れか一項に記載の生体認証装置。

【請求項6】

前記生体認証情報は、静脈パターン情報である、
請求項１乃至４の何れか一項に記載の生体認証装置。

【請求項7】

前記腕脈波検出部と、前記指脈波検出部との各々は、別筐体に配置される、
請求項１乃至６の何れか一項に記載の生体認証装置。

【請求項8】

前記腕脈波検出部と、前記指脈波検出部との各々は、同一筐体に配置される、
請求項１乃至６の何れか一項に記載の生体認証装置。

【請求項9】

前記判定部は、前記脈波検出部により検出される脈波に基づくユーザ認証の前に、前記生体認証情報検出部により検出される生体認証情報に基づくユーザ認証を実行する、
請求項１乃至８の何れか一項に記載の生体認証装置。

【請求項10】

前記判定部は、前記生体認証情報検出部により検出される生体認証情報に基づくユーザ認証の前に、前記脈波検出部により検出される脈波に基づくユーザ認証を実行する、
請求項１乃至８の何れか一項に記載の生体認証装置。

【請求項11】

認証状態を表示する表示部をさらに有する、
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の生体認証装置。

【請求項12】

ユーザに装着される生体認証装置による生体認証方法であって、
前記ユーザの腕側の第一面に配置された腕脈波検出部によって前記腕の脈波を検出し、
前記第一面とは異なる第二面に配置された生体認証情報検出部によって生体認証情報を検出すると共に、当該生体認証情報検出部を挟んで対向する位置に配置された複数の指脈波検出部によって同一の指の脈波を検出し、
判定部が、少なくとも前記腕脈波検出部及び前記指脈波検出部により検出された各脈波の同一性と、前記生体認証情報とに基づいてユーザを認証する生体認証装置による生体認証方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生体認証装置および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ウェアラブル情報端末またはヘルスケア向け端末のように、腕に巻き付けて装着するリストバンド型の情報デバイスが注目を集めている。こうしたリストバンド型デバイスは、ユーザが常時身に着け続ける特性から、脈拍及び体温の健康情報または加速度センサ及びＧＰＳを用いた移動情報のように、ユーザのプライバシーに関わる情報を容易に収集したり、記録したり、管理したりすることができる。

【0003】

さらに、ユーザと一体化して常時稼働している電子デバイスであることから、無線通信のような電子的な手段を用いることで、装着した状態のままで特別な動作を行わなくても、容易に電子チケットの確認または電子マネーの決済が可能になる。そのため、ユーザの権利を証明する、利便性の高いユーザＩＤ発信機としての用途も期待されている。

【0004】

一方、こうしたユーザ情報と密接に関わるデバイスには、情報を保護するセキュリティ技術の搭載が不可欠である。上述した用途のうち、前者のプライバシー情報を扱うことについては、ユーザ情報へのアクセスをユーザ以外ができないようにすることが肝要である。後者のＩＤ発信についても、ユーザ以外の使用者が発信できないようにするユーザ認識手段をデバイスに装備することが求められている。

【0005】

さらには、電子チケットの大規模な商用サービスでの利用を考えた場合、発券者側にとっても、不正転売でユーザ以外が利用できる状況は望ましくない。そのため、チケットを購入したユーザが装着している否かを、より厳密に保証できることが望まれている。特に、不正転売の場合は、ユーザが不正に加担することも想定する必要がある。

【0006】

特許文献１には、端末が装着された装着者の心拍と、その端末が装着された身体部位の脈拍との同期、及びその遅延量を確認するとともに、指紋によるユーザ認証がなされた場合に、ユーザを認証することを特徴とする認証装置について記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８−７３４６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１のように、心拍と脈拍タイミングの同期及び遅延量を計測するためには、非常に高い精度で心拍及び脈拍をセンシングする必要が有る。従って、ユーザの身体状況またはセンサへの身体部位の置き方によっては、認証失敗の頻度が高くなる可能性がある。さらに、心拍と脈拍のタイミング情報のみの同期に基づいて、ユーザの登録情報と装着者の同一性に基づいてユーザを認証するため、偶然、他人の心拍または脈拍と同期してしまった場合を許容してしまうなど、認証精度が不十分であることが想定される。

【0009】

そこで、本発明の目的は、ユーザに装着される生体認証装置において、高精度な認証を可能にすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

ユーザに装着される生体認証装置は、ユーザの異なる身体部位の脈波を検出する複数の脈波検出部と、少なくとも複数の脈波検出部により検出された各脈波の同一性に基づいてユーザを認定する判定部と、を有する。複数の脈波検出部は、身体部位側の第一面と、当該第一面とは異なる第二面との各々に配置される。

【発明の効果】

【0011】

ユーザに装着される生体認証装置において、高精度な認証が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例１に係るデバイスの平面図。

【図2】実施例１に係るデバイスの説明図。

【図3】実施例１に係るサブ筐体の内部構造を示す説明図。

【図4】実施例１に係るデバイスの装着状態を示す説明図。

【図5】実施例１に係るデバイスのハードウェア構成を示すブロック図。

【図6】実施例１に係るデバイスの使用状態を示す説明図。

【図7】実施例１に係る指紋センサ及び指脈波センサを示す平面図。

【図8】実施例１に係る脳波信号及び解析処理テーブルを示す説明図。

【図9】実施例１に係る脳波信号及び解析処理テーブルを示す説明図。

【図10】実施例１に係る生体認証処理を示すフローチャート。

【図11】実施例１に係る認証処理中の出力部の表示情報を示す説明図。

【図12】実施例１に係る指紋登録処理中の出力部の表示情報を示す説明図。

【図13】実施例１に係る指紋の判定処理を示す説明図。

【図14】実施例１に係る指紋の判定処理を示す説明図。

【図15】実施例１に係る指紋の判定処理を示す説明図。

【図16】実施例１に係る認証処理中の出力部の表示情報を示す説明図。

【図17】実施例１に係る認証条件と付与権限の関係を示す説明図。

【図18】実施例１に係る出力部の表示情報を示す平面図。

【図19】実施例１に係る出力部の表示情報を示す平面図。

【図20】実施例１に係る状態遷移を示す説明図。

【図21】実施例２に係るデバイスの平面図。

【図22】実施例３に係るデバイスの説明図。

【図23】実施例４に係るデバイスの説明図。

【図24】実施例５に係るデバイスの平面図。

【図25】実施例６に係る指紋センサ及び指脈波センサを示す平面図。

【図26】実施例７に係るデバイスを示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0013】

幾つかの実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
本実施例では、ヘルスケア用途または入退場管理に用いられるリストバンド型デバイスを例として説明する。本実施例では、「生体認証装置」としてのデバイス１に搭載された「生体認証情報検出部」としての指紋センサ１０６による指紋認証に加えて、デバイス１を装着した「身体部位」としての腕１１と指紋認証に用いる指１２との脈波の同一性を判定することで、高精度なユーザ認定を実現するリストバンド型の生体認証装置の例を説明する。

【実施例1】

【0014】

≪構成の説明≫
図１、図２は、本実施例におけるリストバンド型デバイス１を示したものであり、図１は本デバイス１を上面から見た外観図、図２は本デバイス１を側面から見た説明図を示す。本デバイス１は、本体１００と、ユーザ認証のためのセンサ類を搭載したサブ筐体１０１と、本体１００及びサブ筐体１０１を腕（例えば手首）１１に着脱可能に装着するためのベルト１０２と、ベルト１０２を結合し固定するための一対の結合部１０３ａ，１０３ｂとから構成される。

【0015】

本体１００には、「表示部」としての入力部１０４及び出力部１０５としてタッチパネル操作が可能なディスプレイが搭載される。本体１００は、その内部にマイクロプロセッサやメモリなどの演算部（図５で後述）を有しており、一般的な所謂スマートウォッチで実行可能な情報の表示、操作の受付、及び認証外部機器との通信機能を備える。本体１００の「第一面」としての裏面には、「腕脈波検出部」としての腕脈波センサ１１０ａが配置されている。腕脈波センサ１１０ａは、デバイス１が装着された腕１１の脈波信号を取得することができる。腕脈波センサ１１０ａは、例えば、発光部としてのＬＥＤ(light emitting diode)と受光部とから構成される。ＬＥＤから発光された光は、ユーザの身体で反射し、受光部に戻る。腕脈波センサ１１０ａは、受光部にて受光された光量の時系列変化に基づいて脈波信号を取得する。

【0016】

サブ筐体１０１の「第二面」としての表面には、本体１００に隣接してベルト１０２に設けられている。サブ筐体１０１は、指紋センサ１０６と、「指脈波検出部」としての二つの指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃとを有する。サブ筐体１０１と本体１００とは、ベルト１０２を介して電気的に接続されている。

【0017】

指紋センサ１０６は、「生体認証情報」としての指紋情報を認証する際に提示された指１２の指紋特徴量を半導体静電容量方式によって取得する。両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃは、指１２のうちの指紋センサ１０６に接触する部位よりも指先側と根元側との二箇所の脈波信号を取得する。

【0018】

両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃは、指紋センサ１０６を挟んで対向するとともに、指紋センサ１０６の外部露出面にできるだけ近接した位置に配置される。これによって、両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃは、指１２の脈波を取得できる。この結果、両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃは、認証時における指１２に関する不正を防ぐことができる。

【0019】

図３は、サブ筐体１０１の例を図２と同じ側面で見た内部構造を示したものである。本図に示すように、指紋センサ１０６に付随する基板１０６１が大きい場合、両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃが物理的に指紋センサ１０６と近接して配置できないことがある。その場合は、図３に示すように、両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃをサブ筐体１０１の底部側（例えばユーザの腕側）に配置する。そして、サブ筐体１０１の上面に脈波のセンシングに必要な光の成分を導く一対の導光窓１１１ｂ，１１１ｃが設けられている。両導光窓１１１ｂ，１１１ｃは、それらの間隔が両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃの間隔よりも狭くなる位置に設けられている。従って、両導光窓１１１ｂ，１１１ｃのみが指紋センサ１０６と近接するように配置される。

【0020】

両導光窓１１１ｂ，１１１ｃは、それぞれ発光成分と反射光成分が混ざらないように、指１２への入射光路と指１２からの反射光路とが分かれている。これによって、指紋センサ１０６と両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃとの物理的な干渉を気にすることなく、指紋センサ１０６に近接した箇所での脈波を取得することができる。光学的に指紋の特徴を取得する方式の指紋センサ１０６を用いる場合は、その受光量の時系列変化に基づいて指１２の脈波を取得するような構成としても良い。この場合、両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃを省くことができる。

【0021】

図２に戻る。ベルト１０２は、本体１００及びサブ筐体１０１内を挿通した状態で環状を成すことが可能である。ベルト１０２の内部には、電気的配線が配索されている。従って、一周分の電気的配線の導通を確認することによって、結合部１０３ａと結合部１０３ｂとの結合状態を検知できる。ベルト１０２は、本デバイス１がユーザの腕１１に装着された際に、図４に示すように、ユーザの腕１１を一周するように巻き付けられる。

【0022】

腕脈波センサ１１０ａは、取得した信号を逐次解析することで、本体１００に生体が触れているかどうかを区別する生体接触検知の役割も担っている。従って、ベルト１０２が環状になったことの確認と、腕脈波センサ１１０ａで取得した信号の解析結果とに基づいて、本デバイス１がユーザの手首などに装着された状態であるかどうかを検知することができる。

【0023】

図５は、本デバイス１のハードウェア構成を示すものである。本デバイス１は、例えば、ユーザを認証するためのブロックとしての演算部２００と、入力部１０４と、出力部１０５と、通信部２０５と、加速度センサ２０６と、指紋センサ１０６と、指紋処理部２０７と、腕脈波センサ１１０ａと、指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃと、脈波処理部２０８ａ〜２０８ｃとからなる。演算部２００には、入力部１０４、出力部１０５、通信部２０５、加速度センサ２０６、指紋センサ１０６、指紋処理部２０７、腕脈波センサ１１０ａ、指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃ、及び脈波処理部２０８ａ〜２０８ｃがインタフェース２０４(図中、Ｉ/Ｆ)を介して電気的に接続される。演算部２００内では、「判定部」としてのＣＰＵ２０１、メモリ２０２、秘密記憶領域部２０３、及びインタフェース２０４が内部バスによって相互に電気的に接続されている。

【0024】

ＣＰＵ２０１は、プログラムを実行する演算装置である。ＣＰＵ２０１は、後述するユーザ認証処理も実行する。メモリ２０２には、ＣＰＵ２０１で実行されるプログラム及び実行に必要なデータが格納されている。図５で記載が省略されたフラッシュメモリのような記録媒体と接続されている場合、その記録媒体に恒久的に保持されるデータの書き込みや読み出しが行われても良い。秘密記憶領域部２０３は、特別な権限がない場合には読み書きできないメモリ、または暗号鍵による特別なアクセスでない場合には読み出されたデータが無意味となるメモリである。秘密記憶領域部２０３には、ユーザ認証のための指紋パターンデータのような保護優先度の高いデータが格納される。インタフェース２０４は、演算部２００と、その演算部２００に繋がれる前述したブロックとの間で、データのやり取りを行う。例えば、演算部２００から通信できるようにするために、インタフェース２０４ａが通信部２０５と接続されている。

【0025】

通信部２０５は、所謂スマートホンのような親機として設定されたデバイスとのデータの授受だけでなく、直接インターネットに接続して情報を得ても良いし、近距離無線通信を行うデバイスと通信しても良い。通信部２０５は、外部のセキュリティ管理装置と無線で通信する。例えば、ＰＫＩ(Public Key Infrastructure)のような外部のデバイス内に秘匿した秘密鍵を使用することによって、本体１００がＰＫＩで守られた情報またはサービスにアクセスする正当な権限を有することを証明することができる。そして、認証を受けたユーザは、セキュリティ性の高い部屋への入場処理または信頼性の高い決済取引処理を行うことができる。入退場または決済取引の処理は、本体１００がセキュリティ管理装置に近づけられるだけで、本体１００に紐づけられた入退場もしくは決済の権限に基づいて成立させても良い。ＰＫＩの鍵は、秘密記憶領域部２０３に格納され、本体１００が認証したユーザであっても容易に改変できないようにしても良い。

【0026】

加速度センサ２０６は、本体１００が移動する際の３次元での加速度量を計測する。指紋処理部２０７は、指紋センサ１０６で取得した指紋特徴量から認証に必要なパターンの抽出処理を行う。指紋処理部２０７が、指紋情報の照合処理を実行するようにしても良い。こうすることで、指紋情報の登録パターンを本体１００のメモリ２０２内に展開する必要が無くなり、ユーザの生体情報の保守性が向上する。

【0027】

脈波処理部２０８ａ〜２０８ｃは、腕脈波センサ１１０ａ及び指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃでの各脈波信号取得のため、ＬＥＤの光量を適宜調整するとともに、取得した脈波信号をＣＰＵ２０１で演算可能なデジタル信号に変換する。

【0028】

入力部１０４は、ユーザからの指示を受け付ける。ユーザからの指示は、具体的には、本実施例においてはタッチパネルを用いたタッチ操作を例示するが、他にもボタン押下、音声認識、またはジェスチャによる操作でも良い。出力部１０５は、本体１００からの何らかの情報をユーザに提示するものであり、ＬＥＤ、スピーカ、または振動素子でも良い。

【0029】

図６と図７を用いて、実際にユーザが本デバイス１を用いてユーザ認証を行う様子を説明する。図６に示すように、ユーザの腕１１に本デバイス１が装着される。前述したように、結合部１０３ａと結合部１０３ｂとが結合された状態であり、かつ、腕脈波センサ１１０ａから取得した信号を解析して腕１１の脈波信号が得られている場合に、本デバイス１が腕１１に装着されているものと判定する。ユーザは、左右の手首のうちのデバイス１を装着している手首とは逆側の手首の指１２を用いて指紋認証を行う。

【0030】

図７に示すように、サブ筐体１０１の表面に露出する指紋センサ１０６には、図中仮想線で示すように、指先の腹付近が当たるように指１２が置かれて、指紋認証が実行される。この際に、指紋センサ１０６に近接する指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃの各々は、同一の指１２の異なる場所において脈波信号をそれぞれ取得する。ユーザ認証を行う際には、腕１１の脈波と、この腕１１と反対側の腕１１の指先二箇所での脈波とが検出される。これら３つの脈波が同期する場合に、腕１１の脈波を提供する人物と指先二箇所の脈波を提供する人物とが同一であることを確認する。つまり本実施例では、腕脈波センサ１１０ａによる腕１１の脈波の取得と、指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃによる指紋認証する指１２の脈波の取得とが同期するのを待ち、各々の脈波信号が同一人物のものであるかどうかを判定する。これによって、ユーザ認証の主たる認証要素となる指紋認証に使われる指１２の持ち主が、デバイス１が装着される腕１１の持ち主と同一人物であるかどうかを確認することができ、他人に装着された状態での不正認証の発生を防ぐことができる。

【0031】

図６に戻る。本実施例においては、腕１１側の脈波を検出する腕脈波センサ１１０ａと、指１２側の脈波を検出する指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃとの各々が、別の筐体（本体１００とサブ筐体１０１）に配置されている。これにより、ユーザ認証開始時に指紋認証をする指１２をサブ筐体１０１に置く際の、指１２の動きなどに起因する本体１００側への物理的な影響が少なく、腕脈波センサ１１０ａに対する外乱を防止できる。腕脈波センサ１１０ａによって先に腕１１側の脈波を取得できている場合には、認証開始時に指先二箇所の脈波のみを検出すれば良いため、認証時間を短縮することができる。

【0032】

≪脈波信号の同一性判定処理≫
図８を用いて、脈波信号間の同一性判定の処理について詳細に説明する。ここでは、２つの信号を比較する場合について説明する。実際には、３つの脈波センサ１１０ａ〜１１０ｃ（腕脈波センサ１１０ａ及び指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃ）の中から、２つを選択する組み合わせ、つまり３通りの組み合わせで同様の判定処理を行う。図８のグラフのように、本デバイス１では、信号１と信号２とが特定のサンプリング周波数で時々刻々とそれぞれ取得される。信号の取得を開始する時点は、認証処理が開始され、ユーザの指１２が指紋センサ１０６に置かれたタイミングとする。

【0033】

図８に例示するように、脈波信号を取得する場合には、信号取得の開始直後の信号波形は不安定であるため、時間が過ぎるにつれて脈波信号特有の脈拍周期を伴った波形が取得される傾向がある。信号取得の序盤において信号が不安定になる原因としては、指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃの上に置かれた直後の指１２が静止して落ち着くまでの指１２の微小な動き、または脈波処理部２０８ａ〜２０８ｃが最適なレンジで信号を取得するための感度調整が挙げられる。このような特徴を持った信号に対して、一定期間の信号をバッファした解析フレームを作成し、同じ期間の別の信号同士の解析フレームを用いて各々の信号同士の同一性を判定する。作成する解析フレームの各々は、相互に時間を重ならせても良い。例えば、最初の解析フレームＮｏ.１を信号取得の開始時点である０秒から４秒間とし、次の解析フレームＮｏ.２を２秒から６秒間とし、一定の解析フレーム長と重なる時間において逐次的に入力信号を解析していく。このような逐次的な信号を解析処理することで、前述したように、信号が安定化するタイミングが不明確な状況においては、安定した信号が得られるようになったタイミングまで待ってから作成された解析フレームによって、即時に同一性を判定できるため、高速に判定処理を行うことができる。

【0034】

図８の解析処理テーブル４０１を用いて、２つの信号の同一性判定処理について、より詳細に説明する。解析処理テーブル４０１中の「フレームＮｏ.」は、前述したように、逐次的に作成される解析フレームの番号を示す。まず、それぞれの信号の解析フレームの信号サンプルに基づいて、脈波信号としての信号信頼度を算出する。信号信頼度は、例えば、信号サンプルに含まれる周波数のパワー成分の分布を作成し、その分布の尖度から得られる。もし解析フレームの信号が安定した脈波信号であれば、その周波数成分の分布は、脈拍の基本周波数成分が多数を占めると考えられるため、その尖度は高い値になる。解析処理テーブル４０１に示した各信号信頼度の値は、例えば２つの信号の信号信頼度の平均値である。

【0035】

さらに、解析フレームの信号サンプル同士の波形一致度を計算する。波形一致度の計算には、例えば信号同士の相互相関値を用いる。これによって、仮に信号１と信号２とが同一人物から得られた脈波信号であるならば、波形の形状に高い相関値が含まれていると考えられる。

【0036】

さらに、求めた信号信頼度と波形一致度を掛け合わせることにより、波形同一度を得る。これは解析対象の信号の信号信頼度と波形一致度とを加味した値になる。この値が高い場合には、２つの信号の同一性が高いと判定される。このようにして求めた波形同一度を解析フレームが進む毎に累積していき、累積波形同一度を求める。この値が所定の閾値として、例えば、２を超えた場合に、２つの信号が同一のものであると判定する。このような判定処理を行うことにより、信号信頼度と波形一致度が共に低い値が積算される信号取得序盤の不安定な信号期間に、ノイズ信号による誤判定の発生を防止することができる。しかも、他人同士の信号であるにもかかわらずに、単一の解析フレームのみで偶然にも波形が一致することで起こる誤判定をも防止することができる。この結果、高精度な同一性判定処理を行うことができる。累積波形同一度の閾値を高い値に設定することにより、処理の枠組みを変えることなく、同一性判定の制度をより高めることができる。非常に小さい波形同一度でも長時間累積されることによって発生する誤判定を防ぐため、累積対象とする過去のフレームに制限を設けても良い。さらに、ユーザ認証の途中に、信号信頼度が極端に低い解析フレームが現れた場合は、その認証途中に指１２のすげ替えがあったと判断し、累積波形同一度をクリアする処理を行っても良い。

【0037】

図９を用いて、取得された信号の信号信頼度が比較的低い場合に好適な同一性判定処理について詳細に説明する。認証を受けるユーザの身体状況、特に指１２や腕１１の血流の量によっては、信号信頼度が高い脈波信号が必ずしも得られるとは限らない。図９は、図８と同様に、信号取得開始後の序盤における不安定な期間を経て、後半から比較的信号信頼度が高い脈波信号が取得されている場合の信号波形を示している。比較的信号信頼度が低い信号の場合、図９に示すように、脈拍のピークのような成分は見つかる。しかし、その他のノイズ成分を多く含むような信号が取得される傾向がある。このような信号同士の波形一致度を前述したような方法で求めた場合、同一人物の信号波形であっても、信号信頼度と一致度が共に低い値となるため、同一性の判定精度が低下してしまう。そこで、解析処理テーブル４０１に基づいた処理とは別に、解析処理テーブル５０１に基づいた解析処理を並行して実行する。

【0038】

本処理では、まず解析処理テーブル４０１に基づいた処理と同様に、信号信頼度を算出する。さらに、解析フレームに含まれる信号サンプルの周期のみを算出し、信号間における周期の一致度を計算する。この計算には、信号に含まれるノイズ成分に比較的頑健な周波数解析処理として、例えば、フーリエ変換を用いる。信号に含まれる周波数成分の中で、最も強い周波数が、その信号に含まれる脈拍の周期成分であるとみなされる。

【0039】

このようにして求めた周期一致度と信号信頼度を掛け合わせることによって、周期同一度を計算する。累積波形同一度を求めたときと同様に、累積周期同一度を解析フレーム毎に逐次求めていき、所定の閾値として、例えば、２を超えたならば、それらの信号は同一のものであると判定する。このような解析処理を行うことによって、何らかの理由で信号信頼度が恒常的に低かった場合でも、判定に要する時間があれば、同一性の判定精度を高めることができる。以上で述べた解析処理テーブル４０１による処理と、解析処理テーブル５０１による処理との、２種類の累積同一度を並行して計算していき、どちらかの累積同一度が所定の閾値を超えた場合に、同一であると判定する。これにより、信号が良好に取得できている場合は、情報量の多い信号波形の一致度を用いて高速に同一性を判定でき、かつ、状況によって信号信頼度が低い信号のみが得られる場合でも、同一性を判定することができる。

【0040】

解析フレームの長さは、一定の長さに限らず、その長さを解析フレーム毎に変更しても良い。例えば、信号信頼度が一定の値を超える信号が見つかるまでは、最短のフレーム長で逐次的に解析し、信号信頼度が高い信号が継続的に得られるようであれば、それに応じて解析フレーム長を長くしても良い。これによって、信号同士の波形一致度を計算する際の情報量が増すため、同一人物の場合と他人の場合との識別性をより高めることができ、認証精度を高めることができる。

【0041】

前述した脈波信号の信号信頼度が低くなる現象の要因として、腕脈波センサ１１０ａ及び指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃと、生体との接触部位内の血流状態が問題になる場合も想定される。これに対して、腕１１側の腕脈波センサ１１０ａを２個以上、指１２側の指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃを３個以上配置し、認証時にはそれぞれの身体部位毎の複数のセンサの中で信号信頼度が高いセンサを同一性の判定に用いるようにしても良い。これによって、センサ位置に起因して脈波信号の信号信頼度が低い場合に、同一の身体部位を対象とした別の位置のセンサによって取得される信号を選択することにより、信号信頼度が高い信号を用いることができる。

【0042】

また、信号信頼度が低くなる別の要因として、ユーザの行動または身体状況が起因する場合、例えば、歩行中の状態または全速力で運動した直後に、脈波が安定して取得できない場合も想定される。これに対しては、認証時におけるユーザの状況を本デバイス１が推定し、その時点でのユーザの身体状況がどれくらい認証に適しているかを提示するようにしても良い。具体的には、加速度センサ２０６から取得した情報に基づいて、認証時におけるユーザの状況を推定する。例えば、歩行中であれば静止した状態で認証操作を実施するように促す。或いは、腕脈波センサ１１０ａで常時、装着者の脈拍数を計測し、認証時に脈拍数が極端に高いときは、しばらくの間、運動を控え、脈拍が落ち着いてから認証処理をやり直すように促す。このように、認証時におけるユーザの様々な状況に応じてアドバイスを提示することによって、高精度かつ迅速な認証の実施方法をユーザに提示することができる。

【0043】

≪メイン動作フロー≫
図１０は、前述した構成及び判定処理を用いて実現される本リストバンド型デバイス１に特有のユーザ認証処理を示すフローチャートである。まず、タッチパネルが操作され、本デバイス１による認証処理が開始され（Ｓ６０１）、本デバイス１が初期化される（Ｓ６０２）。この初期化の処理の途中、もしくは終了後に、本デバイス１全体においてハードウェアまたはソフトウェアに変更が加わっていないかをセルフチェックする。このセルフチェックでは、例えば、本体１００が分解されて不正にソフトウェアの更新がなされていないか、或いはベルト１０２に流れる電流値が初期のものと変更されていないか、を確認する。変更があると判定された場合は、本デバイス１の起動や認証処理を無効化したり、或いは生体情報の再登録を促す。これにより、制御権限を拡張した後、デバイス１を第三者に引き渡すような不正行為が防止できる。

【0044】

さらに、前述したように、ベルト１０２を環状にした際の導通を確認し、かつ、腕脈波センサ１１０ａに接している物体が生体かどうかを確認することにより、人間の腕１１に装着されているかどうかを判定する（Ｓ６０３）。装着判定がなされなかった場合（Ｓ６０３：Ｎｏ）、本認証処理を終了する（Ｓ６１６）。装着判定がなされた場合（Ｓ６０３：Ｙｅｓ）、サブ筐体１０１に搭載される両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃ及び指紋センサ１０６を起動する（Ｓ６０４）。この際に、本体１００の腕脈波センサ１１０ａは、既に起動済みであるものとする。各センサ１１０ｂ，１１０ｃ，１０６の起動が終了したら、各センサ１１０ａ〜１１０ｃ，１０６からのセンシングを開始する（Ｓ６０５）。

【0045】

サブ筐体１０１に搭載された両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃから取得される信号に基づいて、サブ筐体１０１にユーザの指１２が正確に置かれているかどうかを判定する（Ｓ６０６）。この判定は、両方のセンサ１１０ｂ，１１０ｃから取得した値の絶対値もしくは振幅が一定の値の範囲内であるかどうかを解析する。もし一定時間、指置きが検知されなかった場合（Ｓ６０６：Ｎｏ）、ディスプレイに指１２が置かれていない旨を表示し、より長い時間、指１２が置かれなかった場合は、認証処理を終了しても良い。指置きの判定には、指紋センサ１０６から得られる情報、例えば、静電容量による生体接触の有無または指紋パターン検出の有無から判定をするようにしても良い。これによって、脈波センサ１１０ａ〜１１０ｃの信号を用いるよりも、高速に判定することができる。

【0046】

指置きの検知がなされた場合（Ｓ６０６：Ｙｅｓ）、本デバイス１を装着している腕１１と指紋認証用に提示された指１２とが同一人物のものであるとみなし、指紋センサ１０６によって指紋パターンを取得する（Ｓ６０７）。取得した指紋パターンが予め登録済みの指紋パターンと一致しているかどうかを判定する（Ｓ６０８）。指紋情報が一致している場合（Ｓ６０８：Ｙｅｓ）、図８、図９での信号同一性判定処理の説明と同様に、各々の信号において所定の時間分をバッファし、解析フレームを作成する（Ｓ６０９）。各信号の信号信頼度、一致度、同一度を順に計算し（Ｓ６１０〜Ｓ６１２）、累積同一度を計算する。一方、指紋情報が一致しなかった場合（Ｓ６０８：Ｎｏ）、ディスプレイに指紋が一致しない旨を表示し、ユーザに認証のやり直しを求める。

【0047】

解析フレームの作成と解析の度に、累積同一度が所定の閾値を超えたかどうかを判定する（Ｓ６１３）。本フローにおいては、腕脈波センサ１１０ａと指脈波センサ１１０ｂ、腕脈波センサ１１０ａと指脈波センサ１１０ｃ、または指脈波センサ１１０ｂと指脈波センサ１１０ｃの、３通りの組み合わせのうちの全てで、累積同一度を判定する。特に、指脈波センサ１１０ｂと指脈波センサ１１０ｃとの同一性を確認することは、指紋センサ１０６を跨いで近接した２箇所での同一性が確認されたことになり、指紋センサ１０６に提示された指１２が確かに１本の生体の指１２であるかどうかを判定することができる。これによって、指紋センサ１０６とは別の指１２を脈波センサ１０６に置く行為、或いは非生体の偽造指が置かれるような不正な認証行為を防止することができる。

【0048】

累積同一度の閾値が所定の値を超えない場合（Ｓ６１３：Ｎｏ）、認証処理の開始から一定時間が経過しているかどうかを判定する（Ｓ６１４）。一定の時間が経過していない場合（Ｓ６１４：Ｎｏ）は、Ｓ６０９の処理に戻り、次の解析フレームの作成のために信号をバッファする。一定の時間が経過した場合（Ｓ６１４：Ｙｅｓ）は、認証処理を終了する（Ｓ６１６）。これによって、長時間に渡る不正な認証行為の繰り返しを防止することができる。累積同一度の閾値が所定の値を超えた場合（Ｓ６１３：Ｙｅｓ）、本認証処理においてユーザ認証を成立させる（Ｓ６１５）。

【0049】

図１１は、認証操作中のユーザに対して、図１０で説明したユーザ認定処理と連動して出力部１０５に提示する情報について示したものである。まず、認証を開始する旨と、その下方に認証処理の進捗状況を示す進捗バーとを表示する。その後に「指を置いて下さい」のメッセージ表示と、一つ目の進捗バーとを点滅させて、認証のために指１２を置くことをユーザに促す（Ｓ６０６に該当）。指１２側の脈波信号の信号信頼度が所定の値を一定の時間上回らない場合は、「指を置き直して下さい」のメッセージを表示する。これによって、ユーザに対して、指１２の脈波信号が認証に必要な状態で取得できていない旨を伝え、指１２の置き直しを促すことで、ユーザが指１２を置いているつもりでも、信号が取得できていない、という状況の発生を防ぐことができる。

【0050】

指置きを検知したら、指紋を認証中である旨を表示し、かつ、進捗バーの一つ目を埋め、次のバーを点滅させる。これによって、ユーザに対して、現在の位置に指１２を置き続けることで、認証処理が円滑に進むことを伝えることができる。指紋認証に失敗したら、「指紋が不正です」のメッセージを表示した後、「指を置き直して下さい」のメッセージを表示して、認証のために指１２を置くことをユーザに促す（Ｓ６０８に相当）。指紋認証に成功したら、進捗バーの二つ目を埋め、次のバーと、「指を動かさないで下さい」のメッセージ表示とを点滅させる。

【0051】

その後、逐次作成される解析フレーム毎にＳ６１３にて累積同一度を判定する。そして、累積同一度の値に応じて進捗バーの表示を進める。例えば、累積同一度による同一性判定の閾値と、現在の累積同一度の値との比率を、進捗バーの進み具合に対応させる。これによって、認証処理が着実に進んでいることをユーザに伝えるとともに、累積同一度の値の増え方と進捗バーの進み方とがリンクすることになるため、認証終了までの大凡の時間をユーザに伝えることができる。

【0052】

Ｓ６１４において一定時間が経過したと判定されたら、「指と腕が同一人物ではありません」のメッセージを表示し、かつ、認証処理を終了する。累積同一度が所定の閾値を上回ったら、認証処理を完了させる。以上のように、認証処理の開始から完了または終了までの過程において、認証処理と連動して情報を提示することにより、認証操作時における待ち時間および失敗の多発に対するユーザの心理的負担を軽減することができる。

【0053】

図１２は、本デバイス１において事前にユーザの指紋を登録する際に、出力部１０５に表示する情報について示したものである。指紋登録処理が開始され、「指を置いて下さい」のメッセージを表示し、登録予定の指紋の指１２を置くことをユーザに促す。この際、図１０と図１１で説明した認証時での処理と同様に、提示された指１２が不正なものでないかどうかを確認する。具体的には、２個の指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃの信号信頼度に基づいて、生体の指１２が提示されているかどうかを判定する。これによって、偽物の指を用いた不正な登録行為を防止することができる。さらに、信号信頼度のみならず、二箇所の指１２の脈波の同一性を判定することにより、１本の生体の指１２が提示されているかどうかを確かめることができ、この結果、登録時のセキュリティ性をより高めることができる。図１１におけるユーザ認証処理と同様に、登録完了までの進捗状況を表示することによって、ユーザの心理的負担を軽減することができる。

【0054】

さらに、登録する指紋パターンは１パターンに限ることはなく、前述した登録処理を何度か繰り返し、登録パターンを増やすことで指紋認証の精度向上を図ることができる。

【0055】

さらに、前述した認証処理と、ユーザに対する情報提示とのうちの一方または両方は、通信部２０５を介して接続された所謂スマートホンのような外部機器で行っても良い。これによって、本デバイス１には、低計算力のＣＰＵ２０１が搭載され且つディスプレイが無いような場合においても、接続されたスマートホンのような外部機器側の計算資源とディスプレイを用いることで、本実施例による効果を実現することが可能となる。

【0056】

≪偽造指紋に頑健な認証方式≫
図１３乃至図１６を用いて、図１０のフローにおけるユーザ認証の成功に必要な条件を、複数の箇所の指紋パターンの一致とすることにより、精巧な指紋偽造による不正認証にも対処可能な認証方法について説明する。図１３は、指紋の事前登録の対象となる複数の範囲９０１を示したものである。指紋の登録時には、図１３に示すように、指紋センサ１０６の面積分を１つのパターンとし、同じ指１２から複数の箇所のパターンを事前に登録する。ユーザ認証時に、指紋の登録パターンと最初に一致した範囲を、図１４の符号９０２とする。

【0057】

そして、図１５に示すように、登録パターンの中で既に認証済みの範囲９０２以外のパターン９０３のうちの何れかのパターンと、提示された指１２の指紋との一致を、指紋が一致するまで連続して判定する。この際、最初の箇所の指紋パターン照合後から次の箇所の指紋パターン照合までの間に、指１２が指紋センサ１０６から離れていないことを確認する。例えば、最初の箇所の指紋パターンの照合時から次の箇所の指紋パターンの照合時までの間に、両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃのセンサ受光量が大きく変化していないかどうかによって判定する。

【0058】

出力部１０５には、図１６に示すように、最初に指紋認証がなされた指１２の位置を、指紋センサ１０６から離さずに指紋センサ１０６上を動かすようにガイダンスを表示する。例えば、最初に照合したときの指１２の位置が指紋センサ１０６の奥側に置かれていた場合は、「手前に動かして下さい」と表示する。逆の場合は、「奥に動かして下さい」と表示する。指１２が置かれた位置は、２個の指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃの信号の強度比、指紋センサ１０６の照合パターン、またはこれらの組み合わせから推測する。最終的に１回目の照合時と異なる箇所の指紋パターンとの一致がなされれば、ユーザ認証の成功とする。以上のように、指紋認証時において単一の箇所の指紋パターンのみではなく、複数個所の指紋パターンの一致をユーザ認証の成功の条件とすることにより、例えば、指紋センサ１０６の面積に応じて作られた精巧な偽造指紋のフィルムを用いた不正な認証行為を防止することができる。

【0059】

上記とは別に、指１２と腕１１との同一性を判定するまでの間に取得し続けた指１２の脈波信号の波形特徴を一つの認証要素とし、この認証要素と指紋認証とを併用した多要素の認証を行うことにより、本デバイス１のセキュリティ性をより高めることもできる。具体的には、指紋登録と同時に両指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃから得られる指１２の脈波信号の波形特徴（例えば、加速度脈波の波形特徴）を保存し、ユーザ認証時に、指紋パターンの一致に加え、指１２の脈波の波形特徴の一致も判定する。この際、指１２の脈波信号の波形特徴の抽出に用いる信号は、Ｓ６０９からＳ６１２の処理において、信号信頼度が高く且つ腕１１の脈波との一致度が高いもののみを選択する。それらの信号を用いて波形毎に平均化処理を行い、信号波形の特徴を求めることによって、より安定した波形特徴の抽出と、デバイス１の装着者と指１２との同一性の担保によるセキュリティ性の確保との両面の効果を期待できる。

【0060】

≪ユーザへの権限移譲の管理方法≫
以上で述べてきた説明では、二箇所の指１２の脈波と一箇所の腕１１の脈波との同一性と、指紋が一致することとをユーザ認証の成功の条件としてきた。一方で、必ずしも全ての認証条件が成立しなくても、一致した要素の内容または数に応じて、本デバイス１がユーザに付与する権限のレベルを変えるような構成としても良い。

【0061】

具体的には、図１７の表１００１に示すように、複数の満たすべき認証条件に応じて、ユーザに付与される権限（セキュリティＬｖ.）をそれぞれ定義する。指紋認証のみの条件が満たされた場合は、付与するセキュリティＬｖ.は１とし、基本的な端末の機能を使用可能にする。基本的な端末の機能とは、例えば時刻表示と通知情報の確認、または現在の運動量と脈拍数の確認のような、一般的なリストバンド型デバイス１が有する機能である。

【0062】

指紋の一致に加え、少なくとも一箇所の指１２の脈波と、腕１１の脈波との同一性が判定された場合は、セキュリティＬｖ.１の権限に加えて、特定の入退場管理地域への入場チケットとして起動する状態になる。

【0063】

さらに、本デバイス１で収集されたユーザの日々の生体情報の蓄積結果もしくはその解析結果のようなプライバシー性の高い情報への閲覧権限、または電子決済端末としての機能の少なくとも一部を所定の場合に解放しても良い。例えば、入場チケットとしての権限付与の場合は飽くまで入場ゲートにおける入場許可、或いは決済端末としての権限付与の場合は少額決算のみまでのように、求められるセキュリティ性が比較的低いものに留める。セキュリティＬｖ.２に加え、二箇所の指１２の脈波の同一性の判定までの認証条件が満たされた場合は、Ｌｖ.２よりも更に高い権限を付与する。具体的には、ディスプレイには、図１８に示す「ＬＶ．３」または図１９に示す「入場可」のように、ユーザの現在の権限を表示し、ある施設の管理者が駐在する地域への入場権限、或いはより高額な決済権限を与える。このように、ユーザが満たした認証条件に応じて付与する権限を変更することによって、ユーザにとっては常に必要とはなり得ないセキュリティ性の高い機能が不要な場合には、最低限のユーザ認証の条件を満たすだけで、手早く目的を達成することができる。

【0064】

図２０に示す状態遷移図のように、付与された権限は、特定の認証条件によって遷移するようにしても良い。基本的には、どのセキュリティレベルの状態においても、端末が非装着状態になった場合は、未認証の状態となる。さらに、高いセキュリティＬｖ.の状態では、ユーザによる入力部１０４からの操作によって、任意のタイミングでセキュリティＬｖ.を下げられるようにする。さらに、一定時間が経過したときに、セキュリティＬｖ.を段階的に下げるようにしても良い。このように、セキュリティＬｖ.をユーザからの操作もしくは時間経過によって変更することにより、高い権限が必要となる使用目的が達成された後は、必要最低限のレベルで本デバイス１を使用することができる。ここで述べた満たすべき認証条件の組み合わせ、或いはセキュリティＬｖ.の内容および段階は、これに限定するものでは無く、その他の組み合わせを定義しても良い。

【0065】

本実施例によれば、腕１１のうちの手首に装着されるリストバンド型デバイス１において、デバイス１が装着された腕１１と、指紋を認証する指１２とのそれぞれの脈波を取得する複数の脈波センサ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを備え、時々刻々と取得される脈波信号を一定期間毎に解析し、脈波としての信号信頼度と、それぞれの信号波形同士の一致度とを組み合わせた同一度を計算し、その積算値である累積同一度が一定値を超え、且つデバイス１に事前に登録された指紋情報と、提示された指１２の指紋情報とが一致した場合に、本デバイス１がユーザ認証状態となるので、短時間で高精度な認証が可能になる。

【0066】

さらに、本体１００のうちの、腕１１側の面に腕脈波センサ１１０ａが配置され、腕１１側とは異なる面に指紋センサ１０６及び指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃが配置されるので、本体１００のうちの腕１１側の面が狭い場合でも、指紋センサ１０６及び指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃを配置するスペースを確保することが可能となる。

【0067】

さらに、本体１００のうちの、腕脈波センサ１１０ａが配置された腕１１側の面の裏側の面に、指紋センサ１０６及び指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃが配置されるので、腕脈波センサ１１０ａと、指紋センサ１０６及び指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃとを、本体１００の表裏に振り分けて配置することができ、これらセンサ１１０ａ〜１１０ｃ，１０６同士が相互に干渉することを抑制することができる。

【0068】

指１２と腕１１との脈波同士の同一性を確認（Ｓ６１３）する前に指紋を認証（Ｓ６０８）するので、指紋センサ１０６の不調、或いは指１２の置き方によって、指紋認証がＮＧとなった際に、脈波の同一判定結果を待つ前にその旨をユーザに提示できるようになる。この結果、無駄な認証待ち時間を低減することができる。

【0069】

本実施例は、上記構成および処理フローに限定をするものではなく、例えば、指紋センサ１０６及び指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃは、サブ筐体１０１の腕１１側の面、及びその裏側の面以外、即ちサブ筐体１０１の側面に配置されていても良い。

【0070】

さらに、指紋センサ１０６によって検出される指紋情報の変わりに、指静脈パターン情報を用いたユーザ認証デバイスを搭載する構成としても良い。

【0071】

さらに、指紋センサ１０６が無く、脈波信号の波形に含まれる個人性（加速度脈波の特徴）を用いてユーザを認証する構成としても良い。これによって、指紋センサ１０６のセンサコスト低減、及び筐体サイズの小型化が可能となる。

【0072】

さらに、指紋認証と脈波との同一性を並行して判定し、指紋認証がＮＧであった場合は、即座に認証不可であることを提示し、ユーザに認証のやり直しを求めても良い。

【実施例2】

【0073】

実施例２に係るリストバンド型デバイス２について説明する。本実施例を含む以下の各実施例は実施例１の変形例に相当する。従って、実施例１と相違を中心に述べる。

【0074】

図２１は、実施例２に係るリストバンド型デバイス２を上面から見た外観図である。実施例２に係るリストバンド型デバイス２は、サブ筐体１０１を有しておらず、図２１に示すように、指紋センサ１０６及び指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃが、本体１００の腕脈波センサ１１０ａの裏側の面のディスプレイに隣接した位置に配置されている。つまり、指紋センサ１０６と、指脈波センサ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃとの各々が、同一筐体に配置されている。これにより、部品点数を削減することができる。

【実施例3】

【0075】

実施例３に係るリストバンド型デバイス３について説明する。

【0076】

図２２は、実施例３に係るリストバンド型デバイス３を側面から見た説明図である。実施例３に係るリストバンド型デバイス３は、ディスプレイを有しておらず、図２２に示すように、指紋センサ１０６及び指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃが、本体１００の腕脈波センサ１１０ａの裏側の面に配置されている。この構成の場合、ＬＥＤを発光させることで、表示部１０５として機能させても良い。

【実施例4】

【0077】

実施例４に係るリストバンド型デバイス４について説明する。

【0078】

図２３は、実施例４に係るリストバンド型デバイス４を側面から見た説明図である。実施例４に係るリストバンド型デバイス４は、図２３に示すように、サブ筐体１０１がサブ筐体半体１０１ａとサブ筐体半部１０１ｂとの二つに分割されており、それぞれが結合部１０３ａ，１０３ｂの役割を担っている。このとき、それぞれのサブ筐体半部１０１ａ，１０１ｂには、指脈波センサ１１０ｂと指脈波センサ１１０ｃとが分かれて搭載されており、指紋センサ１０６は、それら指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃのうちのどちらかに搭載されているものとする（図２３では指脈波センサ１１０ｂに搭載）。このような構成によれば、ユーザ認証時に、指脈波センサ１１０ｂと指脈波センサ１１０ｃとから取得される脈波信号の同一性を判定することにより、サブ筐体半部１０１ａとサブ筐体半部１０１ｂとが互いに結合された状態で、且つ正しく指紋が認証されていることを確認することができる。

【実施例5】

【0079】

実施例５に係るリストバンド型デバイス５について説明する。

【0080】

図２４は、実施例５に係るリストバンド型デバイス５を上面から見た外観図である。実施例５に係るリストバンド型デバイス５は、指脈波センサ１１０ｂが、指紋センサ１０６の片側に１個だけ配置されている。これにより、指１２と腕１１との各々の脈波信号の同一性を判定することもできる。前述した実施例における指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃのうちの、指脈波センサ１１０ｃのみが指紋センサ１０６の片側に配置されていても良い。

【実施例6】

【0081】

実施例６に係るリストバンド型デバイスについて説明する。

【0082】

図２５は、実施例６に係る指紋センサ１０６及び指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃを示す平面図である。実施例６に係る指紋センサ１０６は、図２５に示すように、ユーザが指１２を指脈派センサ１１０ｂ，１１０ｃ上を通過するようにスライドさせたときの指紋パターンに基づいて認証するスライド式の指紋センサである。これによって、指紋センサ１０６の露出部分の削減およびサブ筐体１０１の小型化が可能となる。前述した実施例５で例示したように、指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃのうちの何れか１個のみが、指紋センサ１０６の片側に配置されている場合、指脈波センサ１１０ｂ，１１０ｃのうちの何れか１個を配置する位置は、指１２のスライドを開始させる地点でも良いし、スライド後の地点でも良い。従って、指１２をスライドさせる前もしくは後に、指１２の脈波が取得される。

【実施例7】

【0083】

実施例７に係る生体認証処理について説明する。

【0084】

図２６は、ユーザ認証処理を示すフローチャートである。前述した実施例の動作フローの説明では、指１２と腕１１との脈波同士の同一性が確認（Ｓ６１３）される前に指紋を認証（Ｓ６０８）していた。しかし、実施例７に係る生体認証プログラムは、指１２と腕１１との脈波同士の同一性が確認された後に指紋を認証する。この際、図２６に示すように、指紋が一致している場合（Ｓ６０８：Ｙｅｓ）、本認証処理においてユーザ認証を成立させ（Ｓ６１５）、指紋が一致しなかった場合（Ｓ６０８：Ｎｏ）、認証処理を終了する（Ｓ６１６）。

【符号の説明】

【0085】

１…デバイス、１００…本体、１０１…サブ筐体、１０５…出力部、１０６…指紋センサ、１１０…脈波センサ、２０１…ＣＰＵ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】