JP2016081071A - 生体認証装置、生体認証方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】生体認証装置、生体認証方法及びプログラムにおいて、利用者によるモバイル端末の持ち方にかかわらず、生体認証の失敗を低減することを目的とする。【解決手段】端末において生体認証を行う生体認証装置であって、生体認証時に検出した、照合用生体データ、前記端末の持ち方及び前記端末の姿勢を含む照合データを取得する取得部と、前記照合データと、記憶部に登録されている、前記端末の持ち方と姿勢とに関連付けられた登録生体データを含む登録データとを比較して、前記照合データの前記端末の持ち方と姿勢とに類似した前記端末の持ち方と姿勢を含む登録データを抽出し、当該登録データに含まれる前記登録生体データの、前記照合用生体データとの類似度がしきい値以上であれば、前記生体認証の成功を判断する照合処理部とを備えるように構成する。【選択図】図３

Description

本発明は、生体認証装置、生体認証方法及びプログラムに関する。

指紋認証は、例えばパソコン（ＰＣ：Personal Computer）へのログインや入室時の本人確認などで用いられるが、最近では、例えばスマートフォンやタブレット端末などのモバイル端末のロック解除でも利用されている。

ＰＣへのログイン時の指紋認証に用いる指紋センサは、ＰＣに内蔵されていても、或いは、外付けのＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルでＰＣに接続されていても良いが、いずれの場合も、指紋認証を行う度に指紋センサの位置が大きく変化することは稀である。また、入室時の本人確認で指紋認証を用いる場合は、指紋センサが部屋の入り口の壁などに固定されており、指紋認証を行う度に指紋センサの位置が大きく変化することは稀である。

一方、指紋センサが内蔵されたモバイル端末において指紋認証を行う場合には、指紋認証を行う度に、利用者によるモバイル端末の持ち方が変化し、入力される指紋データが指紋認証を行う度にモバイル端末の持ち方に応じて変化して認証を失敗する可能性がある。

指紋データの入力の仕方（例えば、指紋センサに対する指の加速度、圧力など）が異なる場合に指紋照合結果を安定させる方法としては、指紋データの入力の仕方に応じて指紋センサの感度を調整する技術が提案されている。しかし、モバイル端末では、上記の如く、指紋認証時の利用者によるモバイル端末の持ち方が変化するため、指紋データの入力の仕方に応じて指紋センサの感度を調整するだけでは、指紋認証の失敗を低減することは難しい。

また、モバイル端末を用いた指紋認証以外の生体認証においても、上記指紋認証の場合と同様の理由で、生体認証の失敗を低減することが難しい。指紋認証以外の生体認証には、例えば手のひらの静脈パターンの認証、指の静脈パターン、掌紋パターン、目の虹彩パターンなどの生体データの認証が含まれ、これらの生体データはセンサ、カメラなどを用いて入力可能である。

特開２０１３−２３９１３９号公報 特開２００６−１１５９１号公報 特開２００７−２４９７９７号公報

モバイル端末で生体認証を行う場合、生体認証を行う度に、指紋データの入力の仕方に加えて、利用者によるモバイル端末の持ち方が変化するため、生体認証の失敗を低減することは難しい。

そこで、１つの側面では、生体認証の失敗を低減できる生体認証装置、生体認証方法及びプログラムを提供することを目的とする。

１つの案によれば、端末において生体認証を行う生体認証装置であって、生体認証時に検出した、照合用生体データ、前記端末の持ち方及び前記端末の姿勢を含む照合データを取得する取得部と、前記照合データと、記憶部に登録されている、前記端末の持ち方と姿勢とに関連付けられた登録生体データを含む登録データとを比較して、前記照合データの前記端末の持ち方と姿勢とに類似した前記端末の持ち方と姿勢を含む登録データを抽出し、当該登録データに含まれる前記登録生体データの、前記照合用生体データとの類似度がしきい値以上であれば、前記生体認証の成功を判断する照合処理部とを備えた生体認証装置が提供される。

一態様によれば、生体認証の失敗を低減できる。

一実施例におけるモバイル端末の一例を示すブロック図である。 モバイル端末の上面図である。 モバイル端末の底面図である。 モバイル端末の機能を説明するブロック図である。 指紋照合処理の一例を説明するフローチャートである。 モバイル端末の持ち方の一例を説明する図である。 モバイル端末に対する接触位置の一例を説明する図である。 モバイル端末の状態の取得を説明する図である。 指紋データの管理方法の一例を説明する図である。 認証結果の一例を示す図である。 指紋データの管理方法の他の例を説明する図である。 指紋照合処理の他の例を説明するフローチャートである。 認証結果の他の例を示す図である。 モバイル端末の持ち方の他の例を説明する図である。 モバイル端末に対する接触位置の他の例を説明する図である。 モバイル端末に対する接触位置のさらに他の例を説明する図である。 入力誘導処理の一例を説明するフローチャートである。

開示の生体認証装置、生体認証方法及びプログラムでは、端末において生体認証を行う際に、生体認証時に検出した、照合用生体データ、端末の持ち方及び端末の姿勢を含む照合データを取得する。また、照合データと、記憶部に登録されている、端末の持ち方と姿勢とに関連付けられた登録生体データを含む登録データとを比較して、照合データの端末の持ち方と姿勢とに類似した端末の持ち方と姿勢を含む登録データを抽出する。抽出した登録データに含まれる登録生体データの、照合用生体データとの類似度がしきい値以上であれば、生体認証の成功を判断する。

以下に、開示の生体認証装置、生体認証方法及びプログラムの各実施例を図面と共に説明する。

図１は、一実施例におけるモバイル端末の一例を示すブロック図である。図１に示すモバイル端末１は、例えばスマートフォン、タブレット端末などで形成可能であり、後述する各実施例において用いることができる。モバイル端末１は、バス１９により接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、記憶部１２、入力部１３、表示部１４、タッチセンサ１５、加速度センサ１６、地磁気センサ１７、及び指紋センサ１８を有する。なお、言うまでもなく、モバイル端末１の各部は、バス１９により接続された構成に限定されるものではない。また、モバイル端末１が通信機能を有する場合には、ＣＰＵ１１が送受信処理を実行しても、図示を省略する送受信部が送受信処理を実行しても良く、信号は周知の通信方法で図示を省略するアンテナを介して送受信される。さらに、モバイル端末１は、バス１９に接続された１または複数のカメラ（図示せず）を有しても良い。

ＣＰＵ１１は、プロセッサの一例であり、モバイル端末１全体の制御を司る。記憶部１２は、ＣＰＵ１１が実行するプログラム、しきい値α，β、登録指紋データ、認証結果のログ、ＣＰＵ１１が実行する演算処理の中間結果などの各種データを格納する。記憶部１２は、例えば半導体記憶装置、ディスク装置、或いは、半導体記憶装置とディスク装置の組み合わせなどを含む、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体により形成可能である。入力部１３は、モバイル端末１への入力を受け付けるキーボードなどで形成可能である。表示部１４は、利用者へのメッセージ、モバイル端末１の操作メニュー、モバイル端末１が行う処理に関連した情報などを表示可能であり、例えば液晶ディスプレイなどにより形成可能である。なお、入力部１３及び表示部１４は、例えばタッチパネルなどにより一体的に形成されていても良い。

タッチセンサ１５は、利用者がモバイル端末１に接触している位置を検知する例えば感圧式センサなどにより形成可能であり、利用者によるモバイル端末１の持ち方を検出して持ち方データを出力するセンサの一例である。利用者が手でモバイル端末１を保持する場合、タッチセンサ１５は利用者の手（指、または、手のひらの一部）がモバイル端末１に接触する位置（例えば、２〜４箇所）を検知する。加速度センサ１６は、モバイル端末１の加速度を検知するものであり、モバイル端末１の向きを検出して向きデータを出力するセンサの一例である。地磁気センサ１７は、モバイル端末１の位置における地磁気を検知するものであり、モバイル端末１の角度を検出して角度データを出力するセンサの一例である。加速度センサ１６及び地磁気センサ１７は、モバイル端末１の状態を検出して状態データを出力するセンサの一例を形成する。指紋センサ１８は、周知の方法で利用者の指の指紋パターンを検出して指紋画像を出力するものであり、生体画像を検出して出力する生体センサの一例である。上記の各センサ１５〜１８自体は周知のセンサで形成可能である。

図２Ａは、モバイル端末の上面図であり、図２Ｂは、モバイル端末の底面図である。この例では、モバイル端末１はスマートホンで形成されている。図２Ａに示すように、モバイル端末１の上面１−１には、入力部１３及び表示部１４を形成するタッチパネルと、カメラ２１−１が設けられている。図２Ａでは、タッチパネルに時刻、アプリケーションを選択するボタン（または、アイコン）などが表示されているが、表示される情報は特に限定されない。

また、図２Ｂに示すように、モバイル端末１の底面１−２には、指紋センサ１８及びカメラ２１−２が設けられている。カメラ２１−１またはカメラ２１−２は、指紋パターン、手のひらの静脈パターン、指の静脈パターン、掌紋パターン、目の虹彩パターンなどの生体画像を検出する生体センサを形成しても良い。言うまでもなく、カメラ２１−１またはカメラ２１−２を指紋画像の検出に用いる場合には、図１及び図２Ｂに示す指紋センサ１８は省略可能である。さらに、指紋センサ１８及びカメラ２１−１，２１−２が設けられる位置は、図２Ａ及び図２Ｂに示す位置に限定されない。

モバイル端末１の側面には、外周部分に沿ってタッチセンサ１５が設けられている。この例では、タッチセンサ１５は、図２Ａに示す上面図上で矩形状を有するモバイル端末１の各辺に沿って設けられており、利用者が手でモバイル端末１を保持すると、利用者の指（または、手のひらの一部）が接触している矩形の各辺上の位置を検出する。

図３は、モバイル端末の機能を説明するブロック図である。図３では、便宜上、ＣＰＵ１１が有する機能ブロックを、センサ１５〜１８と共に示す。ＣＰＵ１１は、指紋情報取得部１１１、持ち方情報取得部１１２、端末状態取得部１１３、画像処理部１１４、指紋データ生成部１１５、照合処理部１１６、指紋データ管理部１１７、持ち方評価部１１８、端末状態評価部１１９、指紋照合方法決定部１２０、認証結果管理部１２１、及び持ち方誘導表示部１２２を有する。これらの各部１１１〜１２２の機能は、例えばＣＰＵ１１が記憶部１２に格納されたプログラムを実行することにより実現可能である。各部１１１〜１２２は、生体認証装置の一例である指紋認証装置を形成可能である。また、指紋認証装置は、センサ１５〜１８を含んでも良い。

指紋情報取得部１１１は、指紋センサ１８が検出した指紋情報の一例である指紋画像を取得する。持ち方情報取得部１１２は、タッチセンサ１５が検出した利用者の手のモバイル端末１に対する接触位置から持ち方情報を取得する。端末状態取得部１１３は、加速度センサ１６が検出したモバイル端末１の向きと、地磁気センサ１７が検出したモバイル端末１の角度とから、モバイル端末１の姿勢、即ち、状態（以下、「端末状態」とも言う）を取得する。画像処理部１１４は、指紋情報取得部１１１が取得した指紋画像に例えばノイズ除去、２値化、細線化などの画像処理を施す。指紋データ生成部１１５は、画像処理部１１４により画像処理を施された指紋画像から指紋認証に用いられる照合用（または、認証用）指紋データを生成する。指紋データは、生体データの一例である。

指紋情報取得部１１１、持ち方情報取得部１１２、端末状態取得部１１３、画像処理部１１４、及び指紋データ生成部１１５は、生体認証時に検出した、照合用生体データ、モバイル端末１の持ち方（または、持ち方情報）及びモバイル端末１の姿勢（または、姿勢情報）を含む照合データを取得する取得部の一例を形成可能である。

照合処理部１１６は、指紋認証時に利用者の本人確認のために、指紋データ生成部１１５が生成した照合用指紋データを、記憶部１２Ａ内に格納された複数の登録指紋データと照合する。照合処理部１１６は、上記取得部が取得した照合データと、記憶部１２に登録されている、モバイル端末１の持ち方と姿勢とに関連付けられた登録生体データを含む登録データとを比較して、照合データのモバイル端末１の持ち方と姿勢とに類似したモバイル端末１の持ち方と姿勢を含む登録データを抽出し、当該登録データに含まれる登録生体データの、照合用生体データとの類似度が後述するしきい値β以上であれば、生体認証の成功を判断する照合処理部の一例を形成可能である。照合処理部１１６は、照合データの照合用生体データとの類似度が後述するしきい値α（＜β）以上の登録生体データを含む登録データを抽出し、当該登録データの持ち方と姿勢とを照合データの持ち方と姿勢と比較する照合処理部の一例を形成しても良い。

指紋データ管理部１１７は、記憶部１２Ａ内に格納される登録指紋データの新規登録、格納されている登録指紋データの更新及び削除を行う。記憶部１２Ａは、例えば図１に示す記憶部１２の一部により形成可能である。なお、指紋データ管理部１１７が記憶部１２Ａ内に格納する登録指紋データは、例えば指紋認証時と同様に、新規登録または更新時に指紋センサ１８が検出した指紋画像を指紋情報取得部１１１、画像処理部１１４、及び指紋データ生成部１１５を介して取得すれば良い。

持ち方評価部１１８は、持ち方情報取得部１１２が取得した指紋認証時の持ち方情報と、記憶部１２Ａ内に格納された登録指紋データに関連付けられた持ち方情報とを比較して、指紋認証時の持ち方を評価する。端末状態評価部１１９は、端末状態取得部１１３が取得した指紋認証時の端末状態と、記憶部１２Ａ内に格納された登録指紋データに関連付けられた端末状態とを比較して、指紋認証時の端末状態を評価する。指紋照合方法決定部１２０は、持ち方評価部１１８が評価した指紋認証時の持ち方と、端末状態評価部１１９が評価した指紋認証時の端末状態とに関連付けられた登録指紋データの優先順位を参照して、照合対象の登録指紋データの抽出と、抽出された登録指紋データの照合順番を決定する。

認証結果管理部１２１は、照合処理部１１６において指紋データを照合した時に参照された登録指紋データに関連付けて照合スコア、モバイル端末１の持ち方、端末状態などの認証結果を記憶部１２Ｂに蓄積して管理する。記憶部１２Ｂは、例えば図１に示す記憶部１２の一部により形成可能である。指紋照合方法決定部１２０は、認証結果管理部１２１が蓄積した認証結果に基づき、モバイル端末１の指紋認証時の持ち方と端末状態に応じて複数の登録指紋データと照合する手順を決定する。

持ち方誘導表示部１２２は、指紋認証の失敗時にモバイル端末１の持ち方または接触位置を利用者に通知して、利用者に対して適切な持ち方または指紋入力方法を誘導する。持ち方誘導表示部１２２は、モバイル端末１の持ち方または接触位置を例えば表示部１４に表示して、利用者に対して適切な持ち方または指紋入力方法を誘導する。このように、持ち方誘導表示部１２２は、照合処理部１１６が生体認証の失敗を判断すると、生体認証の失敗を低減するための持ち方を含む生体入力方法を誘導する表示を行う誘導表示部の一例を形成可能である。

（第１実施例）
第１実施例では、モバイル端末１の持ち方と端末状態とに関連付けて複数の登録指紋データを登録しておき、蓄積された認証結果のログを用いて、認証に用いた登録指紋データと照合スコアと持ち方及び端末状態との関連を定期的に評価して、複数の登録指紋データとの照合手順を決定しておく。指紋認証時には、モバイル端末１の持ち方に応じて、事前に決定しておいた複数の登録指紋データとの照合手順に従って指紋データの照合を行い、利用者の本人確認を行う。なお、第１実施例においては、図３に示す持ち方誘導表示部１２２は省略可能である。

図４は、指紋照合処理の一例を説明するフローチャートである。図４のステップＳ１において、利用者が手５０１でモバイル端末１を例えば図５Ａに示すように保持して指紋センサ１８から指紋画像を入力すると、指紋情報取得部１１１が指紋画像を指紋センサ１８から取得すると共に、持ち方情報取得部１１２がモバイル端末１の接触位置情報をタッチセンサ１５から取得し、端末状態取得部１１３が図６に示すモバイル端末１のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸（即ち、極座標系の各軸）を中心とした回転の向き（プラス方向またはマイナス方向）を加速度センサ１６から取得し、モバイル端末１のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸を中心とした回転の角度を地磁気センサ１７から取得する。図５Ａは、モバイル端末１の持ち方の一例を説明する図であり、図５Ｂは、図５Ａに示すモバイル端末１の持ち方に対する接触位置の一例を説明する図である。図５Ａにおいて利用者が手５０１でモバイル端末１を接触位置Ｐ１，Ｐ２で保持した場合、タッチセンサ１５が出力する接触位置情報には、接触位置Ｐ１の座標値(x1,y1)及び接触位置Ｐ２の座標値(x2,y2)が含まれる。図６は、モバイル端末１の状態の取得を説明する図である。

次に、ステップＳ２において、画像処理部１１４が指紋情報取得部１１１が指紋センサ１８から取得した指紋画像の補正処理を行い、ステップＳ３において、指紋データ生成部１１５が照合用指紋データを生成する。

次に、ステップＳ４において、照合処理部１１６がモバイル端末１の持ち方と端末状態を評価するための指紋照合を行う。この時の指紋照合で用いられるしきい値αは、後述するステップＳ８において実行される利用者の本人確認のための指紋照合で用いられるしきい値βよりも小さい（または、低い）値に設定されている。登録されている複数の指紋データから、指紋認証時のモバイル端末１の持ち方と端末状態に類似した条件で登録された指紋を抽出することを目的とするために、しきい値αをしきい値βより小さく設定する。ステップＳ５において、照合処理部１１６が全ての登録指紋データとの照合が終了したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ４に戻り、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ６へ進む。

ステップＳ６において、照合処理部１１６が全ての登録指紋データと照合した結果、図７に示す照合スコアがしきい値αより大きい（または、高い）指紋ＩＤに対して、持ち方と端末状態が類似している指紋データを抽出する。照合スコアは、登録指紋データの、照合用指紋データとの類似度を表す情報の一例であり、この例では類似度が高い程大きな値となり、最大値は完全一致を表す１００点である。図７は、指紋データの管理方法の一例を説明する図である。図７に示す例では、指紋ＩＤが0001の指紋データについて、持ち方と端末状態が夫々Ｈ１，Ｔ１に類似している場合の照合スコアの平均値が６３点である指紋に、指紋ＩＤが0001_0002で照合スコアの平均値が６０点の指紋Ｆ２、指紋ＩＤが0001_0001で照合スコアの平均値が６５点である指紋Ｆ１などが含まれ、また、持ち方がＨ２で端末状態がＴ２の場合の照合スコアの平均値が６９点である指紋に、指紋ＩＤが0001_0010で照合スコアの平均値が７０点の指紋Ｆ３、指紋ＩＤが0001_0011で照合スコアの平均値が６８点である指紋Ｆ４などが含まれる。

ステップＳ７において、照合処理部１１６が全ての指紋ＩＤに対して持ち方と端末状態が類似している指紋データの抽出を実施したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ６へ戻り、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ８へ進む。ステップＳ８において、照合処理部１１６が抽出された全ての指紋ＩＤの指紋データについて、照合スコアが高い順に、図７に示す持ち方と端末状態に関連付けられた優先順位の高い指紋からしきい値βを用いた指紋照合を実行して利用者の本人確認を行う。抽出した登録指紋データのうち、持ち方と端末状態が照合用指紋データの持ち方と端末状態に類似しており照合スコアがしきい値βより高い登録指紋データがあれば、指紋認証が成功して本人確認ができたと判断する。ステップＳ９において、照合処理部１１６が指紋認証が成功して利用者の本人確認ができたか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ１０へ進み、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ１１へ進む。

図７の優先順位は、認証結果を定期的に参照して、照合スコアの統計情報（例えば、照合スコアの平均値など）を用いて決定できる。これにより、モバイル端末１の持ち方と状態を考慮して、照合スコアが高い最適な登録指紋から優先的に指紋照合を行うことができる。入力された指紋に対して、持ち方と端末状態を考慮して照合する登録指紋の優先順位を決めるために、登録されている指紋ＩＤが0001の指紋データに対して、持ち方と端末情報が類似している指紋を抽出し、図７に示すように、持ち方と端末状態に関連付けられた指紋の優先順位に従って照合を実施する。指紋ＩＤが0001であり照合対象として選択される登録指紋は、図７の指紋ＩＤが0001_xxxxであり一番照合スコアが高い指紋（図７の例では、指紋Ｆ２，Ｆ３など）であり、一番照合スコアが高い指紋より下に示され持ち方と端末情報に関連付けられた指紋は指紋ＩＤが0001と同一の指紋であるが、照合スコアが指紋ＩＤが0001_xxxxよりも低い指紋である。

ステップＳ１０において、照合処理部１１６が上記の如き認証処理のリトライを所定の回数行ったか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ１へ戻り、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１において、認証結果管理部１２１が認証結果を記憶部１２Ｂ内のログに記録し、処理は終了する。図８は、ログに記録される認証結果の一例を示す図である。図８において、ログは、タイムスタンプ、指紋ＩＤ、モバイル端末１の持ち方を表す接触位置の座標値、端末状態を表すモバイル端末１のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸を中心とした回転の向きと角度、照合スコア、及び認証成功または認証不成功を示す認証結果を含む。各指紋ＩＤに対しては、図８の下部に示すように、例えば指紋ＩＤが0001の指紋であれば、モバイル端末１の持ち方と端末状態に関連付けした指紋ＩＤが0001_xxxx（例えば、0001_0001）と照合スコアがログに含まれる。

上記の如く、本実施例では、前処理として、指紋データ管理部１１７が図７に示すように、指紋登録時にモバイル端末１の持ち方と端末状態が類似している登録指紋を記憶部１２Ａ内にグルーピングして管理する。また、認証結果管理部１２１が図８に示すように、指紋認証時に認証結果を記憶部１２Ｂ内のログに残す。このログには、上記の如く、指紋認証時のモバイル端末１の持ち方と端末状態と照合スコア、及び認証結果が含まれる。持ち方評価部１１８及び端末状態評価部１１９は、ログを用いて定期的に、図７の持ち方と端末状態に関連付けられた登録指紋に対して、照合スコアの平均値を算出し、照合スコアの平均値が高い順に優先度を設定して更新する。例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示す２個の接触位置Ｐ１，Ｐ２の座標値(10,20),(20,40)が図７の持ち方Ｈ１に設定され、指紋登録時のモバイル端末１の向きと角度(+30,-10,-2）が端末状態Ｔ１に設定され、持ち方Ｈ1と端末状態Ｔ１に関連付けて指紋Ｆ1（ID 0001_0001）と指紋Ｆ２（ID 0001_0002）が登録される。また、図７に示すように、持ち方Ｈ１と端末状態Ｔ１の登録指紋に対して、上記の如く算出した照合スコアの平均値を用いて照合される優先順位の高い順に、登録指紋Ｆ２及び登録指紋Ｆ１が設定される。持ち方Ｈ２と端末状態Ｔ２の登録指紋についても、同様にして算出した照合スコアの平均値を用いて照合される優先順位の高い順に、指紋Ｆ３及び指紋Ｆ４が設定される。

次に、利用者が指紋認証を行う時に、例えば図５Ａに示すように指紋センサ１８から指紋画像を入力すると、指紋情報取得部１１１が指紋画像を指紋情報の一例として取得すると共に、持ち方情報取得部１１２が例えば図５Ａに示す２個の接触位置Ｐ１，Ｐ２の座標値(10,20),(20,40)を持ち方情報の一例として取得し、端末状態取得部１１３が加速度センサ１６及び地磁気センサ１７からモバイル端末１の向きと角度(+30,-10,-2)を端末状態の一例として取得する。次に、指紋照合方法決定部１２０が、図７に示すように指紋ＩＤが0001〜000n（nは１以上の自然数）の指紋としきい値α（例えば、照合スコアが５０点以上）を用いて照合し、本人確認で用いる持ち方と端末状態に関連付けられた指紋を抽出する。この例では、指紋ＩＤが0001である指紋だけの照合スコアがしきい値α（この例では、５０点）以上として抽出される。次に、持ち方評価部１１８及び端末状態評価部１１９が、夫々指紋認証時のモバイル端末１の接触位置Ｐ１，Ｐ２の座標値(10,20),(20,40)とモバイル端末１の向きと角度(+30,-10,-2)と、登録されている指紋ＩＤ0001に関連付けられたモバイル端末１の持ち方と端末状態を比較し、持ち方Ｈ1及び端末状態Ｔ1を抽出する。次に、指紋照合方法決定部１２０が持ち方Ｈ１及び端末状態Ｔ１に関連付けられた登録指紋の優先順位を参照して、照合対象の登録指紋の抽出と、抽出された登録指紋の照合順番を決定する。この例では、指紋認証時のモバイル端末１の持ち方と端末状態が図７の持ち方Ｈ１及び端末状態Ｔ１に類似しているものとし、持ち方Ｈ１及び端末状態Ｔ１に関連付けられた登録指紋の優先順位を参照すると、指紋Ｆ２、指紋Ｆ１などの順に優先順位が高いので、照合用指紋データに対して、登録指紋Ｆ２、登録指紋Ｆ１などの順にしきい値β（例えば、照合スコアが６０点以上で本人と判定）を用いて照合し、本人確認を行い、認証結果をログに記録する。

本実施例によれば、モバイル端末１の指紋認証を用いた本人確認において、モバイル端末１の持ち方と端末状態に応じて指紋照合で用いる登録指紋を選択することにより、モバイル端末１の持ち方と端末状態が登録時と指紋照合時で乖離している登録指紋を照合対象から排除できるので、持ち方と端末状態のぶれによる登録指紋と照合データの変化を抑制することができ、指紋認証の失敗を低減できる。

（第２実施例）
第２実施例では、上記第１実施例における指紋認証時に、モバイル端末１の持ち方と端末状態と類似する持ち方と端末状態とに関連付けられた登録指紋データを抽出するための指紋照合を行わず、先ずモバイル端末１の持ち方と端末状態を評価してから、登録指紋の抽出と、抽出された登録指紋と照合する優先順位を決定する。これにより、モバイル端末１の利用者数、登録されている指紋の数、及び指紋登録時のモバイル端末１の持ち方と端末状態の変化のパターン数がいずれも少ない時に、指紋認証時にモバイル端末１の持ち方と端末状態を抽出するための指紋照合を行わないことにより、上記第１実施例と比べて指紋照合処理を高速化できる。

一方、上記第１実施例では、利用者数が多く、登録されている指紋の数、及びモバイル端末１の持ち方と端末状態のパターン数がいずれも多い時に、モバイル端末１の持ち方と端末状態を抽出するための指紋照合処理を行うことにより、モバイル端末１の持ち方と端末状態の抽出と、第２実施例と比べて登録指紋との照合を高速化できる。

図９は、指紋データの管理方法の他の例を説明する図である。上記第１実施例で用いる図７と共に説明した指紋データの管理方法の場合、同じ登録指紋を分類した時に、同じ指紋で照合スコアが最も高い指紋をモバイル端末１の持ち方と端末状態を評価する時の指紋照合で用い、図７のツリーの頂点に位置するように設定する。これに対し、本実施例で用いる図９と共に説明する指紋データの管理方法の場合、指紋照合処理を高速化するために、モバイル端末１の持ち方と端末状態を評価するための指紋照合を行わないので、図９に示すように、同じ指紋を分類して、持ち方と端末状態に対して関連付けするだけの管理方法になっている。なお、第２実施例においては、図３に示す持ち方誘導表示部１２２は省略可能である。

図１０は、指紋照合処理の他の例を説明するフローチャートである。図１０中、図４と同一ステップには同一符号を付し、その説明は省略する。最初に、利用者がモバイル端末１の指紋センサ１８から指紋画像を入力してから、モバイル端末１の接触位置と端末状態の情報を取得し、指紋画像の補正を行い、照合用指紋データを生成するまでの処置（ステップＳ１〜Ｓ３）は、上記第１実施例の場合と同様である。次に、ステップＳ２１において、図３の照合処理部１１６が指紋データ管理部１１７により図９に示すように管理されている指紋データから、指紋認証時に取得したモバイル端末１の持ち方と端末状態に類似している指紋データを抽出する。ステップＳ２２において、照合処理部１１６が全てのモバイル端末１の持ち方と端末状態に対して類似している指紋データの抽出を実施したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ２１へ戻り、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ８へ進む。

ステップＳ８において、照合処理部１１６が抽出された全ての指紋ＩＤについて、照合スコアが高い順に、図９に示す持ち方と端末状態に関連付けられた優先順位の高い指紋データからしきい値βを用いた指紋照合を実行して利用者の本人確認を行う。図９に示す例では、持ち方と端末状態が夫々Ｈ１，Ｔ１に類似している場合の照合スコアの平均値が６３点である指紋に、指紋ＩＤが0001_0002で照合スコアの平均値が６０点の指紋Ｆ２、指紋ＩＤが0001_0001で照合スコアの平均値が６５点である指紋Ｆ１などが含まれ、また、持ち方と端末状態が夫々Ｈ２，Ｔ２に類似している場合の照合スコアの平均値が６９点である指紋に、指紋ＩＤが0001_0010で照合スコアの平均値が７０点の指紋Ｆ３、指紋ＩＤが0001_0011で照合スコアの平均値が６８点である指紋Ｆ４などが含まれる。

ステップＳ９において、照合処理部１１６が認証が成功して利用者の本人確認ができたか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ１０へ進み、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１において、認証結果管理部１２１が認証結果を記憶部１２Ｂ内のログに記録し、処理は終了する。図１１は、ログに記録される認証結果の一例を示す図である。図１１において、ログは、タイムスタンプ、指紋ＩＤ、モバイル端末１の持ち方を表す接触位置の座標値、端末状態を表すモバイル端末１のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸を中心とした回転の向きと角度、照合スコア、及び認証成功または認証不成功を示す認証結果を含む。

上記の如く、本実施例では、前処理として、指紋データ管理部１１７が例えば図９に示すように、指紋登録時のモバイル端末１の持ち方と端末状態が類似している登録指紋を記憶部１２Ａ内にグルーピングして管理する。例えば、持ち方の座標値が一定範囲内であれば類似していると判定し、端末状態の向きと角度がいずれも一定範囲内であれば類似していると判定可能である。また、指紋データ管理部１１７が例えば図１１に示すように、指紋認証時に認証結果を記憶部１２Ｂ内のログに残す。このログには、上記の如く、指紋認証時のモバイル端末１の持ち方として接触位置の座標値と端末情報と照合スコア、及び認証結果が含まれる。指紋データ管理部１１７は、ログを用いて定期的に、図９の持ち方と端末状態に関連付けられた登録指紋に対して、照合スコアの平均値を算出し、照合スコアの平均値が高い順に優先度を設定して更新する。図９の例では、例えば図５Ａ及び図５Ｂに示す２個の接触位置Ｐ１，Ｐ２の座標値(35,60),(60,80)が持ち方Ｈ２に設定され、指紋登録時のモバイル端末１の向きと角度(+40,-20,-20)が端末状態Ｔ２に設定され、持ち方Ｈ２と端末状態Ｔ２に関連付けて指紋Ｆ３（ID 0001_0010）と指紋Ｆ４（ID 0001_0011）が登録されている。また、図９の例では、持ち方Ｈ２と端末状態Ｔ２の登録指紋に対して、上記の如く算出した照合スコアの平均値を用いて照合される優先順位の高い順に、登録指紋Ｆ３、登録指紋Ｆ４が設定される。持ち方Ｈ１と端末状態Ｔ１の登録指紋についても、同様にして算出した照合スコアの平均値を用いて照合される優先順位の高い順に、指紋Ｆ１及び指紋Ｆ２が設定される。

次に、例えば図５Ａに示すように利用者が指紋認証を用いる時に、指紋センサ１８から指紋画像を入力すると、指紋情報取得部１１１が指紋画像を指紋情報の一例として取得すると共に、持ち方情報取得部１１２が図５Ａに示す２個の接触位置Ｐ１，Ｐ２の座標値(35,60),(60,80)を持ち方情報の一例として取得し、端末状態取得部１１３が加速度センサ１６と地磁気センサ１７からモバイル端末１の向きと角度(+40,-20,-20)を端末状態情報の一例として取得する。

次に、持ち方評価部１１８及び端末状態評価部１１９が、夫々指紋認証時の利用者のモバイル端末１の接触位置の座標値(35,60),(60,80)と、モバイル端末１の向きと角度(+40,-20,-20)と、図９のように登録されているモバイル端末１の持ち方と端末状態を比較し、持ち方Ｈ２と端末状態Ｔ２を抽出する。次に、指紋照合方法決定部１２０が持ち方Ｈ２と端末状態Ｔ２に関連付けられた登録指紋の優先順位を参照して、照合対象の登録指紋の抽出と、抽出された登録指紋の照合順番を決定する。この例では、指紋認証時のモバイル端末１の持ち方と端末状態が図９の持ち方Ｈ２と端末状態Ｔ２に類似しているので、持ち方Ｈ２と端末状態Ｔ２に関連付けられた登録指紋の優先順位を参照すると、指紋Ｆ３、指紋Ｆ４の順に優先順位が高いので、照合用指紋データに対して、登録指紋Ｆ２、登録指紋Ｆ１の順に照合し、本人確認を行い、認証結果を記憶部１２Ｂ内のログに記録する。

このように、モバイル端末１の指紋認証を用いた本人確認において、モバイル端末１の持ち方と端末状態に応じて、照合対象とする登録指紋を抽出し、指紋照合を実行する時に、モバイル端末１の利用者数が少なく、登録されている指紋データ数と、指紋登録時のモバイル端末１の持ち方と端末状態のパターン数が少ない時に、上記第１実施例のように、指紋認証時にモバイル端末１の持ち方と端末状態を抽出するための指紋照合を行わないことにより、指紋照合処理を高速化できる。

本実施例によれば、モバイル端末１の指紋認証を用いた本人確認において、モバイル端末１の持ち方と端末状態に応じて指紋照合で用いる登録指紋を選択することにより、モバイル端末１の持ち方と端末状態が登録時と指紋照合時で乖離している登録指紋を照合対象から排除できるので、持ち方と端末状態のぶれによる登録指紋と照合データの変化を抑制することができ、指紋照合の失敗を低減できる。

（第３実施例）
第３実施例では、上記第１実施例または上記第２実施例において、指紋認証失敗時にモバイル端末１の表示機能を用いて、利用者に対して適切な（即ち、指紋照合の失敗を低減するための）持ち方を含む指紋入力方法を誘導する。指紋入力方法の誘導に用いられる表示機能は、特に限定されない。表示機能は、利用者の手が接触するべきモバイル端末１の側面上の位置（例えば、２〜４箇所）を、例えば表示部１４に表示しても、モバイル端末１の側面に沿って設けられたイルミネーション部（図示せず）などに表示しても良い。

図１２Ａは、モバイル端末の持ち方の他の例を説明する図、図１２Ｂは、モバイル端末に対する接触位置の他の例を説明する図、図１２Ｃは、モバイル端末に対する接触位置のさらに他の例を説明する図である。図１２Ａ中、図５Ａと同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図１２Ａに示す例では、モバイル端末１の底面側から見た側面のうち、左側部分にはタッチセンサ１５−１が設けられ、上側部分にはタッチセンサ１５−２が設けられ、右側部分にはタッチセンサ１５−３が設けられている。なお、図示しないタッチセンサを、モバイル端末１の底面側から見た側面のうち、下側部分に設けても良い。

図１２Ｂは、利用者が手５０１でモバイル端末１を接触位置Ｐ３，Ｐ４で保持する場合、モバイル端末１の底面側から見た側面のうち、上側部分のタッチセンサ１５−２の位置の座標値(x3,y3)と右側部分のタッチセンサ１５−３の位置の座標値 (x4,y4)で接触する例を示す。

図１２Ｃは、利用者が手５０１でモバイル端末１を接触位置Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７で保持する場合、モバイル端末１の底面側から見た側面のうち、右側部分のタッチセンサ１５−１の位置の座標値(x5,y5)と上側部分のタッチセンサ１５−２の位置の座標値(x6,y6)と右側部分のタッチセンサ１５−３の位置の座標値 (x7,y7)で接触する例を示す。

図１３は、入力誘導処理の一例を説明するフローチャートである。図１３のステップＳ３１において、図３の照合処理部１１６が指紋認証に失敗すると、ステップＳ３２において、持ち方評価部１１８が指紋認証失敗時の持ち方の、例えば図７または図９のように管理されている各持ち方との差分を評価する。具体的には、持ち方評価部１１８は、持ち方の差分を、例えば図１２Ａに示すように、モバイル端末１の底面側から見た側面に設けられたタッチセンサ１５に対応して、例えば左側部分、上側部分、及び右側部分のうち２箇所以上毎に登録されている座標値と接触位置の座標値との距離から計算する。例えば図１２Ａの場合、右側部分に登録されている座標値が(xr,yr)であれば、接触位置(x1,y1）の座標値との距離√{(xr-x1)²+(yr-y1)²}から計算する。ステップＳ３３において、持ち方評価部１１８が全てのタッチセンサ１５の設置場所で持ち方の差分の計算を実行したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ３２へ戻り、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ３４へ進む。

ステップＳ３４において、端末状態評価部１１９がモバイル端末１の端末状態の差分として、モバイル端末１の向きと角度の差分を計算する。モバイル端末１の向きと持ち方の差分は、例えば登録されているｘ軸、ｙ軸、及びz軸の方向の向きと角度が(xs,ys,zs)であれば、検出されたｘ軸、ｙ軸、及びz軸の方向の向きと角度(xd,yd,zd)の差分の合計{√(xs-xd)²+√(ys-yd)²+√(zs-zd)²}、または、差分の絶対値の合計|xs-xd|+|ys-yd|+|zs-zd|から計算できる。ステップＳ３５において、端末状態評価部１１９が全ての端末状態に対して端末状態の差分の計算を実施したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ３４へ戻り、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ３６へ進む。

ステップＳ３６において、持ち方誘導表示部１２２が図７または図９の各持ち方と端末状態の照合スコアを参照し、ステップＳ３７において、持ち方誘導表示部１２２が指紋認証失敗時の持ち方と端末状態から上記で評価した図７または図９で管理されている持ち方と端末状態の中から指紋認証時との差分が小さく、照合スコアの平均値が高い、持ち方（接触位置）及び端末状態（向きと角度）を抽出する。ステップＳ３８において、持ち方誘導表示部１２２が抽出された持ち方（接触位置）及び端末状態（向きと角度）をモバイル端末１の表示機能を用いて利用者に通知する。表示機能は、例えば利用者の手が接触するべきモバイル端末１の側面上の接触位置を示す矢印などを表示部１４に表示しても、接触位置の座標などの位置情報を表示部１４に表示しても、モバイル端末１の側面に沿って設けられたイルミネーション部中、接触位置に相当する箇所のみを点灯するなどしても良い。

指紋認証失敗時の上記の持ち方評価及び端末状態の評価では、夫々、タッチセンサ１５の場所（左、上、右、下のうち少なくとも２箇所）毎の距離の差分、向きと角度の差分の夫々を合計した値で評価しているが、認証結果にこれらの情報と照合スコアを蓄積し、機械学習により、照合スコアに影響を及ぼす要素だけを用いて、モバイル端末１の持ち方と端末状態を評価する方法を採用しても良い。この場合、例えば端末状態の評価として、ｘ，ｙ，ｚ軸方向の角度を用いる代わりに、蓄積された認証結果のログを用いた機械学習により、ｘ，ｙ軸方向の角度のみ照合スコアに影響を及ぼす場合には、ｚ軸方向の差分計算は行わずに端末状態を評価しても良い。

上記の如く、本実施例では、前処理として、図４または図１０の指紋照合処理に従った指紋照合を行い、認証結果のログを図８または図１１に示すように蓄積する。認証結果のログには、タイムスタンプ、指紋ＩＤ、モバイル端末１の持ち方を表す接触位置の座標値、端末状態を表すモバイル端末１のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸を中心とした回転の向きと角度、照合スコア、及び認証成功または認証不成功を示す認証結果が蓄積される。図１１に示す認証結果のログの例では、タイムスタンプが2014年6月15日8時10分50秒に指紋照合が実施されたことを表し、登録指紋の指紋ＩＤの0001_0001と0001_0002が照合対象として参照され、照合スコアが夫々７０点と６０点であり、認証結果が認証成功を示す。

次に、指紋データ管理部１１７が、認証結果のログを用いて定期的に、図７または図９の持ち方と端末状態に関連付けられた登録指紋に対して、照合スコアの平均値を算出し、照合スコアの平均値が高い順に優先度を設定して更新する。本実施例では、持ち方Ｈ１として、２個の接触位置Ｐ１，Ｐ２の座標値(20,20),(70,80)が設定され、端末状態Ｔ１として、登録時のモバイル端末１の向きと角度情報(+30,-30,-30)が設定され、これらの組み合わせの照合スコアの平均値は６３点である。この例では、２個の接触位置Ｐ１，Ｐ２の座標値は、夫々モバイル端末１の左側面部と右側面部のタッチセンサ１５−１，１５−３から取得した値である。持ち方、端末状態、照合スコアの平均値と、これらに関連付けられた登録指紋と照合スコアの平均値、及び優先順位は、例えば図９に示すように蓄積されていても良い。この例では、持ち方Ｈ１と端末状態Ｔ１に関連付けられる登録指紋には指紋ＩＤの0001_0002と0001_0001があり、照合する優先順位は0001_0002，001_0001の順である。また、同様に、持ち方Ｈ２として、２個の接触位置Ｐ１，Ｐ２の座標値(35,60),(60,80)が設定され、端末状態Ｔ２として、登録時のモバイル端末１の向きと角度情報(+40,-20,-20）が設定され、これらの組み合わせの照合スコアの平均値は６９点である。また、図９に示すように、持ち方Ｈ２と端末状態Ｔ２に関連付けて登録指紋Ｆ３（ＩＤの0001_0010）と登録指紋Ｆ４（ＩＤの0001_0011）が登録されている。照合する登録指紋の優先順位は、0001_0010，0001_0011の順である。前処理は以上のようにして終了する。

次に、指紋認証に失敗すると、持ち方の差分と端末状態の差分を計算する。この例では、指紋認証失敗時のモバイル端末１の持ち方情報として、２個の接触位置Ｐ１，Ｐ２の座標が夫々(36,61),(60,81)であり、端末状態の向きと角度が（+41,-20,-20）である。持ち方の差分の計算では、例えば図９のデータの持ち方Ｈ１と端末状態Ｔ１の場合に、モバイル端末１の左側面部のタッチセンサ１５−１から取得した接触位置が例えば（20,20）であれば、差分は √{(36-20)²+(61-20)²}≒25である。また、モバイル端末１の右側面部のタッチセンサ１５から取得した接触位置が例えば（70,80）であれば、差分は、√{(60-70)²+(81-80)²}≒10であり、これらの差分を合計すると25+10=30となる。同様に、図９のデータの持ち方Ｈ１と端末状態Ｔ１の場合に、指紋認証失敗時の端末状態の向きと角度の差分を計算すると、√{+41-(+30)}²+√{-20-(-30)}²+√{-20-(-30)}²＝11+10+10＝31となる。

次に、同様に、指紋認証失敗時のモバイル端末１の持ち方と端末状態と図９のデータの持ち方Ｈ２と端末状態Ｔ２の差分を計算する。持ち方の差分は、√{(36-35)²+(61-60)²}≒1と√{(60-60)² +(81-80)²}≒1を合計した1+1＝2であり、端末状態の差分は√{+41-(+40)}²+√{-20-(-20)}²+√{-20-(-20)}²＝1+0+0＝1である。次に、例えば図９のデータの中から、持ち方と端末状態の差分が小さく、照合スコアの平均値が高いデータを抽出する。この例では、持ち方Ｈ１と端末状態Ｔ１の場合の指紋認証失敗時との差分の合計値は、上記で計算したとおり、30＋31＝60であり、持ち方Ｈ２と端末状態Ｔ２の場合の指紋認証失敗時との差分の合計値は、1+1=2である。また、図９の持ち方Ｈ１と端末状態Ｔ１の時の照合スコアの平均値は６３点であり、持ち方Ｈ２と端末状態Ｔ２の場合の照合スコアの平均値は６９点である。従って、図３の持ち方誘導表示部１２２は、図９のモバイル端末１の持ち方Ｈ２の接触位置としてモバイル端末１の左側面部の接触位置の座標値（35,60)、モバイル端末１の右側面部の接触位置の座標値(60,80)を表示機能により表示し、端末状態Ｔ２の持ち方としてモバイル端末１の向きと角度(+40,-20,-2)を表示部１４に表示して、利用者に対して指紋認証失敗時の適切な入力方法を誘導する。

本実施例によれば、モバイル端末１の指紋認証を用いた本人確認において、指紋認証を失敗した時に、過去の認証結果に含まれる照合スコアとモバイル端末１の持ち方、端末状態を用いて、指紋認証失敗時のモバイル端末１の持ち方と端末状態との差分を評価することにより、照合スコアが高くなり易く、指紋認証失敗時の持ち方、端末状態との変化が小さくなるように、モバイル端末１の液晶ディスプレイやイルミネーションを用いて利用者に対して再入力時の方法を誘導でき、指紋認証の利便性を維持できる。

上記の各実施例によれば、利用者によるモバイル端末の持ち方にかかわらず、生体認証の失敗を低減できる。

また、上記の各実施例において、生体認証は、指紋パターンの認証に限定されず、手のひらの静脈パターン、指の静脈パターン、掌紋パターン、目の虹彩パターンなどの生体データの認証であっても良い。手のひらの静脈パターンの認証では、モバイル端末の持ち方と端末状態だけでなく、モバイル端末の持ち方と端末状態とモバイル端末に対する手のかざし方と照合スコアの関連を評価して、照合方法または指紋認証失敗時の再入力の誘導方法を決定しても良い。

以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
端末において生体認証を行う生体認証装置であって、
生体認証時に検出した、照合用生体データ、前記端末の持ち方及び前記端末の姿勢を含む照合データを取得する取得部と、
前記照合データと、記憶部に登録されている、前記端末の持ち方と姿勢とに関連付けられた登録生体データを含む登録データとを比較して、前記照合データの前記端末の持ち方と姿勢とに類似した前記端末の持ち方と姿勢を含む登録データを抽出し、当該登録データに含まれる前記登録生体データの、前記照合用生体データとの類似度がしきい値以上であれば、前記生体認証の成功を判断する照合処理部と、
を備えたことを特徴とする、生体認証装置。
（付記２）
前記照合処理部は、前記照合データの前記照合用生体データとの前記類似度が前記しきい値より小さい他のしきい値以上の前記登録生体データを含む登録データを抽出し、当該登録データの前記持ち方と前記姿勢とを前記照合データの前記持ち方と前記姿勢と比較することを特徴とする、付記１記載の生体認証装置。
（付記３）
前記照合処理部が前記生体認証の失敗を判断すると、前記生体認証の失敗を低減するための持ち方を含む生体入力方法を誘導する表示を行う誘導表示部をさらに備えたことを特徴とする、付記１または２記載の生体認証装置。
（付記４）
前記端末の持ち方を、利用者が接触する前記端末の接触位置情報を検出するタッチセンサから取得する持ち方情報取得部と、
前記端末の姿勢を、前記端末の極座標系の各軸を中心とした回転の向きを加速度センサから取得し、前記端末の前記極座標系の各軸を中心とした回転の角度を地磁気センサから取得することで取得する端末状態取得部をさらに備えたことを特徴とする、付記１乃至３のいずれか１項記載の生体認証装置。
（付記５）
前記照合データに含まれる持ち方と、前記記憶部に格納された前記登録生体データに関連付けられた持ち方とを比較して、前記生体認証時の持ち方を評価する持ち方評価部と、
前記照合データに含まれる姿勢と、前記記憶部に格納された前記登録生体データに関連付けられた姿勢とを比較して、前記生体認証時の姿勢を評価する端末状態評価部と、
前記持ち方評価部が評価した前記生体認証時の持ち方と、前記端末状態評価部が評価した前記生体認証時の端末状態とに関連付けられた登録生体データの優先順位を参照して、照合対象の登録生体データの抽出と、抽出された登録生体データの照合順番を決定する照合方法決定部をさらに備えたことを特徴とする、付記２記載の生体認証装置。
（付記６）
前記生体認証の結果を蓄積して管理する認証結果管理部と、
前記記憶部に格納される登録生体データの新規登録、格納されている登録生体データの更新及び削除を行う生体データ管理部をさらに備え、
前記端末の持ち方と姿勢と照合スコアの関連に対応付けして、複数の登録生体を優先順位付けして管理することを特徴とする、付記１乃至５のいずれか１項記載の生体認証装置。
（付記７）
端末において生体認証を行う生体認証方法であって、
取得部が、生体認証時に検出した、照合用生体データ、前記端末の持ち方及び前記端末の姿勢を含む照合データを取得し、
照合処理部が、前記照合データと、記憶部に登録されている、前記端末の持ち方と姿勢とに関連付けられた登録生体データを含む登録データとを比較して、前記照合データの前記端末の持ち方と姿勢とに類似した前記端末の持ち方と姿勢を含む登録データを抽出し、当該登録データに含まれる前記登録生体データの、前記照合用生体データとの類似度がしきい値以上であれば、前記生体認証の成功を判断することを特徴とする、生体認証方法。
（付記８）
前記照合処理部が、前記照合データの前記照合用生体データとの前記類似度が前記しきい値より小さい他のしきい値以上の前記登録生体データを含む登録データを抽出し、当該登録データの前記持ち方と前記姿勢とを前記照合データの前記持ち方と前記姿勢と比較することを特徴とする、付記７記載の生体認証方法。
（付記９）
前記照合処理部が前記生体認証の失敗を判断すると、誘導表示部が、前記生体認証の失敗を低減するための持ち方を含む生体入力方法を誘導する表示を行うことを特徴とする、付記７または８記載の生体認証方法。
（付記１０）
持ち方情報取得部が、前記端末の持ち方を、利用者が接触する前記端末の接触位置情報を検出するタッチセンサから取得し、
端末状態取得部が、前記端末の姿勢を、前記端末の極座標系の各軸を中心とした回転の向きを加速度センサから取得し、前記端末の前記極座標系の各軸を中心とした回転の角度を地磁気センサから取得することで取得することを特徴とする、付記７乃至９のいずれか１項記載の生体認証方法。
（付記１１）
持ち方評価部が、前記照合データに含まれる持ち方と、前記記憶部に格納された前記登録生体データに関連付けられた持ち方とを比較して、前記生体認証時の持ち方を評価し、
端末状態評価部が、前記照合データに含まれる姿勢と、前記記憶部に格納された前記登録生体データに関連付けられた姿勢とを比較して、前記生体認証時の姿勢を評価し、
照合方法決定部が、前記持ち方評価部が評価した前記生体認証時の持ち方と、前記端末状態評価部が評価した前記生体認証時の端末状態とに関連付けられた登録生体データの優先順位を参照して、照合対象の登録生体データの抽出と、抽出された登録生体データの照合順番を決定することを特徴とする、付記８記載の生体認証方法。
（付記１２）
認証結果管理部が、前記生体認証の結果を蓄積して管理し、
生体データ管理部が、前記記憶部に格納される登録生体データの新規登録、格納されている登録生体データの更新及び削除を行い、
前記端末の持ち方と姿勢と照合スコアの関連に対応付けして、複数の登録生体を優先順位付けして管理することを特徴とする、付記７乃至１１のいずれか１項記載の生体認証方法。
（付記１３）
端末のコンピュータに、生体認証処理を行わせるプログラムであって、
生体認証時に検出した、照合用生体データ、前記端末の持ち方及び前記端末の姿勢を含む照合データを取得し、
前記照合データと、記憶部に登録されている、前記端末の持ち方と姿勢とに関連付けられた登録生体データを含む登録データとを比較して、前記照合データの前記端末の持ち方と姿勢とに類似した前記端末の持ち方と姿勢を含む登録データを抽出し、当該登録データに含まれる前記登録生体データの、前記照合用生体データとの類似度がしきい値以上であれば、前記生体認証の成功を判断する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、プログラム。
（付記１４）
前記抽出は、前記照合データの前記照合用生体データとの前記類似度が前記しきい値より小さい他のしきい値以上の前記登録生体データを含む登録データを抽出し、当該登録データの前記持ち方と前記姿勢とを前記照合データの前記持ち方と前記姿勢と比較することを特徴とする、付記１３記載のプログラム。
（付記１５）
前記生体認証の失敗を判断すると、前記生体認証の失敗を低減するための持ち方を含む生体入力方法を誘導する表示を行う
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、付記１３または１４記載のプログラム。
（付記１６）
前記端末の持ち方を、利用者が接触する前記端末の接触位置情報を検出するタッチセンサから取得し、
前記端末の姿勢を、前記端末の極座標系の各軸を中心とした回転の向きを加速度センサから取得し、前記端末の前記極座標系の各軸を中心とした回転の角度を地磁気センサから取得することで取得する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、付記１３乃至１５のいずれか１項記載のプログラム。
（付記１７）
前記照合データに含まれる持ち方と、前記記憶部に格納された前記登録生体データに関連付けられた持ち方とを比較して、前記生体認証時の持ち方を評価し、
前記照合データに含まれる姿勢と、前記記憶部に格納された前記登録生体データに関連付けられた姿勢とを比較して、前記生体認証時の姿勢を評価し、
前記持ち方評価部が評価した前記生体認証時の持ち方と、前記端末状態評価部が評価した前記生体認証時の端末状態とに関連付けられた登録生体データの優先順位を参照して、照合対象の登録生体データの抽出と、抽出された登録生体データの照合順番を決定する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、付記１４記載のプログラム。
（付記１８）
前記生体認証の結果を蓄積して管理し、
前記記憶部に格納される登録生体データの新規登録、格納されている登録生体データの更新及び削除を行い、
前記端末の持ち方と姿勢と照合スコアの関連に対応付けして、複数の登録生体を優先順位付けして管理する
処理を前記コンピュータに実行さえることを特徴とする、付記１３乃至１７のいずれか１項記載のプログラム。

以上、開示の生体認証装置、生体認証方法及びプログラムを実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。

１ モバイル端末
１１ ＣＰＵ
１２ 記憶部
１３ 入力部
１４ 表示部
１５ タッチセンサ
１６ 加速度センサ
１７ 地磁気センサ
１８ 指紋センサ
１９ バス

Claims (5)

1. 端末において生体認証を行う生体認証装置であって、
   生体認証時に検出した、照合用生体データ、前記端末の持ち方及び前記端末の姿勢を含む照合データを取得する取得部と、
   前記照合データと、記憶部に登録されている、前記端末の持ち方と姿勢とに関連付けられた登録生体データを含む登録データとを比較して、前記照合データの前記端末の持ち方と姿勢とに類似した前記端末の持ち方と姿勢を含む登録データを抽出し、当該登録データに含まれる前記登録生体データの、前記照合用生体データとの類似度がしきい値以上であれば、前記生体認証の成功を判断する照合処理部と、
   を備えたことを特徴とする、生体認証装置。
2. 前記照合処理部は、前記照合データの前記照合用生体データとの前記類似度が前記しきい値より小さい他のしきい値以上の前記登録生体データを含む登録データを抽出し、当該登録データの前記持ち方と前記姿勢とを前記照合データの前記持ち方と前記姿勢と比較することを特徴とする、請求項１記載の生体認証装置。
3. 前記照合処理部が前記生体認証の失敗を判断すると、前記生体認証の失敗を低減するための持ち方を含む生体入力方法を誘導する表示を行う誘導表示部をさらに備えたことを特徴とする、請求項１または２記載の生体認証装置。
4. 端末において生体認証を行う生体認証方法であって、
   取得部が、生体認証時に検出した、照合用生体データ、前記端末の持ち方及び前記端末の姿勢を含む照合データを取得し、
   照合処理部が、前記照合データと、記憶部に登録されている、前記端末の持ち方と姿勢とに関連付けられた登録生体データを含む登録データとを比較して、前記照合データの前記端末の持ち方と姿勢とに類似した前記端末の持ち方と姿勢を含む登録データを抽出し、当該登録データに含まれる前記登録生体データの、前記照合用生体データとの類似度がしきい値以上であれば、前記生体認証の成功を判断することを特徴とする、生体認証方法。
5. 端末のコンピュータに、生体認証処理を行わせるプログラムであって、
   生体認証時に検出した、照合用生体データ、前記端末の持ち方及び前記端末の姿勢を含む照合データを取得し、
   前記照合データと、記憶部に登録されている、前記端末の持ち方と姿勢とに関連付けられた登録生体データを含む登録データとを比較して、前記照合データの前記端末の持ち方と姿勢とに類似した前記端末の持ち方と姿勢を含む登録データを抽出し、当該登録データに含まれる前記登録生体データの、前記照合用生体データとの類似度がしきい値以上であれば、前記生体認証の成功を判断する
   処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、プログラム。

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