認証システム、認証方法、プログラムおよび記録媒体
【課題】携帯端末ディスプレイを認証用光信号源として用い、低コストで実用性に優れた認証を可能にする。
【解決手段】端末１００は、記憶手段１０１に保持されたＩＤを、色相差光信号生成手段１０２が色相差光信号に変換し、この信号をカラーディスプレイ１０３より画面出力する。認証装置２００は、カラーディスプレイ１０３の画面を撮像したイメージセンサ２０１の入力情報から、色相差光信号検出手段２０２により色相差光信号を検出してＩＤを受信し、認証処理手段２０３が受信されたＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する。
ＩＤをワンタイムパスワードとして生成すること、認証処理手段が生成する文字列であるチャレンジＩＤを使用することも含む。
【解決手段】端末１００は、記憶手段１０１に保持されたＩＤを、色相差光信号生成手段１０２が色相差光信号に変換し、この信号をカラーディスプレイ１０３より画面出力する。認証装置２００は、カラーディスプレイ１０３の画面を撮像したイメージセンサ２０１の入力情報から、色相差光信号検出手段２０２により色相差光信号を検出してＩＤを受信し、認証処理手段２０３が受信されたＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する。
ＩＤをワンタイムパスワードとして生成すること、認証処理手段が生成する文字列であるチャレンジＩＤを使用することも含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーディスプレイによって発信され、イメージセンサにより受信される色相差光信号を認証に用いる認証システム、および認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物理的な鍵に変わる電子的な認証方式として、非接触ＩＣカード／ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグなどを用いたシステムが、オフィスや自動車のドアの電子鍵として広く利用されている。さらに、赤外線信号を電子鍵として用いるシステムや特定の波長を有する光を電子鍵として用いるシステムが提案されている。
【０００３】
このような電子／光学的な認証システムをユーザの所有する携帯端末を用いて実現するシステムもある。ＲＦＩＤタグを携帯端末に具備した認証／決済システムが既に実用化されている。
【０００４】
また、携帯端末に具備される赤外線ポートを利用した赤外線信号による認証を行うシステムや携帯端末ディスプレイのバックライトを用いて生成する光信号を用いる決済システムがある（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。これら赤外線信号やバックライトの点滅信号は送信側が受信部と近接した状態においてロバストに伝達できるものであり、これらのシステムでは信号受信部に端末を近接させて認証を行う。
【非特許文献１】松下伸行、日原大輔、後輝行、吉村真一、暦本純一、「ＩＤ Ｃａｍ：シーンとＩＤを同時に取得可能なスマートカメラ」、情報処理学会論文誌、vol.43、No.12、pp.3664-3674、Dec.2002
【非特許文献２】青木恒、「カメラで読みとる赤外線タグとその応用」、インタラクティブシステムとソフトウェアＶＩＩＩ，pp.131-136、近代科学社、2000
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯電話などの広く普及した携帯端末と、監視などの目的で設置されているカメラ（イメージセンサ）を用いた認証が実現できれば、極めて低コストに認証システムが構築できる。
【０００６】
赤外線ポート、ＲＦＩＤなどによる近距離無線通信を用いずに携帯端末を用いて電子的な認証を行う場合、携帯電話のディスプレイの輝度差点滅により生成した信号を認証ＩＤとして利用することが考えられる。しかしながら、携帯端末に一般に具備されるＬＣＤ（Liquid Crystal Display）は、点滅応答周波数が低く、これにより発信される低周波輝度差点滅を、イメージセンサを用いて受信し、ロバストに検出することが難しい。また、スループットも著しく低い。この結果、ディスプレイ輝度差点滅を認証ＩＤ伝達に用いる認証システムは、認証ＩＤ伝達誤りが頻発する、信号送信手段（ディスプレイ）と受信手段を近接させなければ認証処理ができない、認証ＩＤ情報量が長いと認証ＩＤの伝達に長い時間を要する、等の利便性上問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、このような携帯端末ディスプレイを認証用光信号源として用いる認証システム、認証方法の諸課題を改善し、低コストで実用性に優れた携帯端末利用型の認証システム、認証方法、プログラム、および記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の諸課題を解決するために、本発明は、カラーディスプレイを光源として光信号を発信し、この光信号をイメージセンサによって比較的離れた距離からロバストに受信可能な色相差光信号を用いる。この色相差光信号を利用可能とするために、本発明は、少なくとも、記憶手段、色相差光信号生成手段、カラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサ、色相差光信号検出手段、認証処理手段を具備する認証装置を利用する。
【０００９】
認証処理手順は、まず、端末の記憶手段に保持されたＩＤを、色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、カラーディスプレイより画面出力する。認証装置ではカラーディスプレイの画面を撮像したイメージセンサの入力情報から、色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともにＩＤを受信し、認証処理手段により受信ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する。
【００１０】
さらに、本発明では、色相差光信号ＩＤが第３者に傍受され悪用されることを防ぐために、カラーディスプレイにより送信する光信号ＩＤにより端末内各種制御手段によって動的に変更可能である点を利用しワンタイムパスワード方式を利用する。
【００１１】
この場合、本発明では、ワンタイムパスワード生成手段、色相差光信号生成手段、カラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサ、色相差光信号検出手段、認証処理手段を具備する認証装置を使用する。そして、ワンタイムパスワード生成手段により生成されたＩＤを、色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、カラーディスプレイより画面出力し、カラーディスプレイの画面を撮像したイメージセンサの入力情報から、色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともにＩＤを受信し、認証処理手段により受信ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する。
【００１２】
もしくは、本発明は、通信手段、記憶手段、ワンタイムパスワード生成手段、色相差光信号生成手段、カラーディスプレイを具備する端末と、通信手段、イメージセンサ、色相差光信号検出手段、認証処理手段を具備する認証装置を使用する。そして、端末において、ワンタイムパスワード生成手段は、携帯電話回線などのネットワーク通信手段を介して認証手段がランダムに生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得し、チャレンジＩＤと記憶手段に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成し、前記生成されたレスポンスＩＤを、色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、カラーディスプレイより画面出力する。認証装置は、カラーディスプレイの画面を撮像したイメージセンサの入力情報から、色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともにＩＤを受信し、認証処理手段により受信ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する。
【００１３】
さらに、本発明では、カラーディスプレイと所定の無線通信手段を有し、かつ、外部からインストールされるソフトウェアを実行可能な携帯端末を、本システムの構成要素として容易に利用できるようにするために、前記ワンタイムパスワード生成手段および色相差光信号生成手段が、端末上で動作し、かつ、所定のサーバより任意のタイミングでダウンロード及び更新可能なソフトウェア構成とする。
【００１４】
以上のことから、本発明は、以下の認証システム、認証方法、プログラムおよび記録媒体を特徴とする。
【００１５】
（システムの発明）
（１）記憶手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記記憶手段に保持されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
（２）ワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により生成されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けたことを特徴とする。
【００１７】
（３）通信手段と記憶手段とワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、通信手段とイメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により前記通信手段を介して前記認証装置側の認証処理手段が生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得し、このチャレンジＩＤと前記記憶手段に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成し、このレスポンスＩＤを前記色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともに前記レスポンスＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記レスポンスＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
（４）前記ワンタイムパスワード生成手段および色相差光信号生成手段は、前記端末上で動作し、かつ、所定のサーバより任意のタイミングでダウンロード及び更新可能なソフトウェア構成としたことを特徴とする。
【００１９】
（方法の発明）
（５）記憶手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記記憶手段に保持されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有することを特徴とする。
【００２０】
（６）ワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により生成されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有することを特徴とする。
【００２１】
（７）通信手段と記憶手段とワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、通信手段とイメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により前記通信手段を介して前記認証装置側の認証処理手段が生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得し、このチャレンジＩＤと前記記憶手段に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成し、このレスポンスＩＤを前記色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともに前記レスポンスＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記レスポンスＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有することを特徴とする。
【００２２】
（８）前記ワンタイムパスワード生成手段および色相差光信号生成手段は、前記端末上で動作し、かつ、所定のサーバより任意のタイミングでダウンロード及び更新可能なソフトウェアを有することを特徴とする。
【００２３】
（プログラムの発明）
（９）上記の（１）〜（８）のいずれか１項に記載の認証システムまたは認証方法における手段またはステップをコンピュータで実行可能に構成したことを特徴とする。
【００２４】
（記録媒体の発明）
（１０）上記の（１）〜（８）のいずれか１項に記載の認証システムまたは認証方法における手段またはステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを、該コンピュータが読み取り可能に記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の認証システムおよび認証方法によれば、カラーディスプレイを有するあらゆる携帯端末へ必要なソフトウェアをインストールするのみで該システムの端末として利用できる。また、認証装置も監視などの目的で既に具備されているイメージセンサを利用し、他の手段をソフトウェアで実装することで安価にシステム全体を構築できる。
【００２６】
さらに、本発明は、色相差光信号を用いることで、従来のディスプレイを用いた輝度差光信号の性能に起因する諸課題を改善し、より利便性に優れたシステムを構成できるようにする。すなわち、認証ＩＤの伝達誤り率、伝達時間、信号送信手段（ディスプレイ）と受信手段間の距離的な制約を改善する。結果、信号受信側である認証装置から数メートル離れた位置から信号を発信し、開錠など所定の認証処理を実行できる。
【００２７】
しかも、電波に比べ指向性の高い光信号を認証ＩＤの近距離伝送に用いることで、電波利用型の認証方式より高い安全性を実現する。つまり、電波による方式の場合にユーザ周囲に存在する他者が該電波の受信装置を用いてこれを傍受することが可能であるが、本発明では、利用者が目的とする認証装置のイメージセンサに向けて光信号を発信する際、これをユーザ周囲の他の方向に位置する他者に傍受されることはない。
【００２８】
また、カラーディスプレイを用いて送信する色相差光信号ＩＤは、携帯端末上にソフトウェアとして実装される各手段により動的に変更可能である。したがって、本発明では、色相差光信号ＩＤが他者に傍受され悪用されることを防ぐためにワンタイムパスワード方式を実現できる。また、ワンタイムパスワード生成手段が、所定の通信回線よりダウンロード可能なソフトウェアプログラムとして実装されるため、万一、ワンタイムパスワード生成のためのアルゴリズムそのものが他者に知られる事態が発生しても、即座にアルゴリズムを更新したバージョンを再インストールすることで秘匿性を維持できる。
【００２９】
また、本発明では、無線通信機能を持つ携帯電話を端末として利用することができ、これらの通信手段を利用し、ネットワーク経由で該端末へチャレンジＩＤを送信し、より秘匿性の高いチャレンジ＆レスポンス式のワンタイムパスワード方式を実現することができる。通常、チャレンジ＆レスポンス式のワンタイムパスワード方式の実施には、ＩｒＤＡやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離双方向無線通信手段が用いられる。本発明では、通信手段として、携帯電話回線を用いたネットワーク通信手段のみを具備する端末において、チャレンジＩＤの取得（ダウンリンク）にネットワーク通信を用い、レスポンスＩＤの送信（アップリンク）に近距離かつ指向性の通信方式である光信号を用いることで、より安全性に優れたチャレンジ＆レスポンス式のワンタイムパスワード方式を実現する。
【００３０】
また、本発明が利用する光信号は可視光であり、信号が発信されたことを利用者が視覚的に容易に把握できる。この特性は、従来の非可視な無線通信を利用した電子鍵を用いる際の処理状況が良く把握できないことに起因する不安感を解消することに寄与する。すなわち、本発明によれば、赤外線やＲＦＩＤ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離無線通信手段を具備しない携帯端末と、監視などの目的で設置されるカメラ（カラーイメージセンサ）を活用して低コストに実用性および利便性に優れた認証システムを構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（１）データ送受信装置
本発明の認証システムが利用する色相差光信号を用いたデータ送受信装置について説明する。
【００３２】
図６に概略構成を示すように、送信側は、送信キュー１０と、色点滅信号送信手段１１と、ディスプレイ等の色表示手段１２とを有する。一方、受信側は、カメラ等のイメージセンサ手段２０と、色点滅信号受信手段２１とを有する。
【００３３】
色点滅信号送信手段１１は、送信側の上位手段から送信キュー１０に入力される送信データを色点滅信号に変換し、色表示手段１２を用いて所定の色点滅周波数ｆ（Ｈｚ）で色点滅信号を発信する。
【００３４】
色点滅信号受信手段２１は、色表示手段１２をｆ（Ｈｚ）以上のフレームレートで撮像するイメージセンサ手段２０から連続して入力される画像フレームを処理し、信号受信領域を検出するとともに、データ値を受信して、これらの値を受信側の上位手段に出力する。以下、送受信処理例を具体的に説明する。
【００３５】
（送受信処理例１）
図６及び図７を参照しながら色点滅信号送信手段の送受信処理例を説明する。図７は色点滅信号送信手段の実行する工程を示したフローチャートである。
【００３６】
色点滅信号送信手段１１は、データ値を演算処理して色相差に変換し、これを送信する。ここでは、色相差をＮ＋１階調に用いる場合、色相差値一つでＮ進数のデータ値一つを送信できる。
【００３７】
図７において、Ｎは（色相差の階調）−１を、ｆは色点滅周波数（Ｈｚ）を、ｈは色相の初期値を、ｌは明度の規定値を、ｓは彩度の規定値を表す。図８、図９及び図１３においても同様とする。
【００３８】
色点滅信号送信手段１１には、送信キュー１０に送信データが入力され送信処理が開始されるまでに、色表示手段１２に色相Ｈ＝ｈ、明度Ｌ＝ｌ、彩度Ｓ＝ｓの色を表示しておくとともに、変数ｃｈに現在表示されている色の色相Ｈを入力しておく（ｓ２０１）。
【００３９】
送信キュー１０に送信データが存在する場合、データ値の送信処理に進む（ｓ２０２）。尚、任意の送信データは送信キュー１０おいてＮ進数列として管理される。すなわち、一つのデータ値は０以上Ｎ未満の整数値ｎとなる。
【００４０】
送信処理では、先ず、送信キュー１０からデータ値ｎを取得し、送信キュー１０を更新する（ｓ２０３）。
【００４１】
次に、データ値ｎを色相差ｄｈに変換する（ｓ２０４）。ここで、ｄｈ＝（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１）である。この結果、次の表示色は、色相Ｈ＝ｃｈ＋ｄｈ、明度Ｌ、彩度Ｓの色に決定される（ｓ２０５）。尚、色相Ｈは０以上２π未満の値となるので、もし、ｃｈ＋ｄｈ＞２πであれば、Ｈ＝ｃｈ＋ｄｈ−２πとなる。
【００４２】
そして、決定された表示色（色相Ｈ、明度Ｌ、彩度Ｓの色）を色表示手段１２に表示する（ｓ２０６）。
【００４３】
点滅周波数がｆＨｚである場合、ここで（１０００／ｆ）ｍｓｅｃ間静止し、前記表示色を提示し続ける（Ｓ２０７）。
【００４４】
その後、現在の表示色の色相Ｈを変数ｃｈに代入しｓ２０２のステップに戻る（ｓ２０８）。尚、ｓ２０７における静止時間はｓ２０７以外のステップが０ｍｓｅｃで完了すると仮定する場合、（１０００／ｆ）ｍｓｅｃとなるが、ｓ２０７以外のステップでｔ ｍｓｅｃの処理時間を要するならば、（１０００／ｆ）ｔ ｍｓｅｃである。
【００４５】
ｓ２０２において送信キューに送信データが無ければ、データ送信完了となる（ｓ２０９）。
【００４６】
次に、図６、図８及び図９を参照しながら色点滅信号受信手段の送受信処理例を説明する。図８は色点滅信号受信手段の実行する工程を示したフローチャートである。図９は図８記載のｓ３０３の工程を示したフローチャートである。ここでは、Ｎ進数のデータ値を一つずつ受信する場合で説明する。
【００４７】
開始の信号を受けると（ｓ３００）、色点滅信号受信手段２１は、イメージセンサ手段２０より連続して画像フレームＩ（ｉ）を取得する（ｓ３０１）。ここで、図８に示された工程では、画像フレームの取得周期（＝フレームレート）が、送信側の色表示手段１２の点滅周波数に等しいものとしている。
【００４８】
色点滅信号受信手段２１は、最新の画像フレームＩ（ｉ）が取得される時点で、一つ前の画像フレームＩ（ｉ−ｌ）を保持している。図８に示された工程では、最新の画像フレームＩ（ｉ）の取得イベント（ｓ３０１）おきに実施される。
【００４９】
画像フレームＩ（ｉ）が取得されると、画像フレームＩ（ｉ−ｌ）、Ｉ（ｉ）の全ての画素について、色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）［ｘ，ｙは、それぞれ０≦ｘ＜ＷＩＤＴＨ，０≦ｙ＜ＨＥＩＧＨＴの整数である。尚、ＷＩＤＴＨは画像フレームの横軸画素数を、ＨＥＩＧＨＴは画像フレームの縦軸画素数を表す（図１３においても同様）。］を算出する（Ｓ３０２）。ここで、色相差を算出する際、彩度が低い画素、すなわち、ほとんど無色な画素は、色点滅信号を撮像したものとはみなせない。したがって、比較される両画素の色の彩度がともに既定値より大きい場合にのみ色相差を算出し、そうでなければ、色相差を０とすることができる。
【００５０】
次に、各画素について算出された色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）をデータ値ａ（ｘ，ｙ）に変換する。但し、色相差がデータ値に変換できない値ならば、ａ（ｘ，ｙ）には−１（データ無し）を代入する（Ｓ３０３）。
【００５１】
具体的には、図９に示すように、−１≦ｎ＜Ｎの整数ｎについて、色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））−Ｒ及び色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））＋Ｒが色平面上でなす狭角に、算出された色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）が入るかどうかを検出する（Ｓ４００）。尚、Ｒとは、色相（値）に許容する誤差である。
【００５２】
図１０及び図１１は、それぞれ、色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））−Ｒ及び色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））＋Ｒが色平面上でなす狭角、及び、これに色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）が入る場合（図１０）、入らない場合（図１１）を示している。尚、上記説明および図においては、Ｒを一定値としているが、色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））の値により許容誤差Ｒの値を変えることも可能である。一般に、光源の発色性能やイメージセンサ手段２０の色感度には特性があり、この特性を考慮する形で、許容誤差Ｒを可変にすること（例えば、イメージセンサ手段１２の色感度が強い赤色近辺で許容誤差Ｒを小さくすること）は、色点滅信号の検出精度向上に寄与すると考えられる。
【００５３】
ここで、色相（（ｎ＋１）×２π／（ｎ＋１））−Ｒおよび色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））＋Ｒが色平面上でなす狭角にｄｈ（ｘ，ｙ）が入れば、ａ（ｘ，ｙ）と決定する（ｓ４０１）。
【００５４】
−１≦ｎ＜Ｎの全ての整数ｎについて、色相（（ｎ＋１）×２π／（ｎ＋１）−Ｒ及び色相（（ｎ＋１）×２π／（ｎ＋１））＋Ｒが色平面上でなす狭角にｄｈ（ｘ，ｙ）が入らないならば、該当するデータ値がないので、ａ（ｘ，ｙ）＝−１とする（ｓ４０２）。
【００５５】
すなわち、図９に示す工程によって、Ｎ＝２の場合に、色平面上において色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）がデータ値０、データ値１、及びデータ無し（−１）に変換される範囲を示すと図１２のようになる。尚、図１２において、該当データ値なしの場合もｄｈ（ｘ，ｙ）はデータ無し（−１）に変換される。
【００５６】
全ての画素についてａ（ｘ，ｙ）が算出された後、信号成分Ｅ（ｎ）を抽出する（ｓ３０４）。信号成分Ｅ（ｎ）とは、ａ（ｘ，ｙ）＝ｎ（ｎは、０≦ｎ＜Ｎの整数）である画素座標の連結成分で、画素数が最大のものである。尚、図８に示した工程では、受信データ値が取りうる値である０≦ｎ＜Ｎの全ての整数ｎについてＥ（ｎ）を検出するようになっているが、実際には、ループ１、ループ２内の処理においてａ（ｘ，ｙ）を算出した際に、ａ（ｘ，ｙ）の要素として出現した値についてのみ行えばよい。
【００５７】
信号成分Ｅ（ｎ）が検出された際には、Ｅ（ｎ）に含まれる画素数が既定値ＴＡより多いかどうかを検出する（ｓ３０５）。既定値ＴＡは信号成分を信号受信領域として決定するための画素数の閾値を表す。ＴＡの値を０以上の値で設定することは、信号成分がＴＡ以上のまとまったサイズの画素集合として検出される場合のみ有意な信号とみなすという条件を加えるになる。これによって局所的に偶然に生じた色相差をデータ信号として誤検出してしまう可能性が低減される。尚、ＴＡ＝０とすれば、信号成分が検出された時点で、それが信号受信領域と決定される。
【００５８】
Ｅ（ｎ）に含まれる画素数が既定値ＴＡより多い場合、色点滅信号受信手段２１は、Ｅ（ｎ）を信号受信領域とし、ｎを受信データ値として、受信側上位手段に出力する（ｓ３０６）。尚、信号受信領域については、該領域の座標集合に代えて、該領域を囲む矩形領域の情報を出力することや、前記矩形の重心座標を出力することができる。
【００５９】
一方、０≦ｎ＜Ｎの全ての整数ｎについてＥ（ｎ）が検出されなかったか、検出されてもその画素数がＴＡ以下であった場合には、画像フレームＩ（ｉ）に取得によって受信されたデータは無いとみなす（ｓ３０７）。この後、画像フレームナンバーｉ＝ｉ＋１として、次画像フレームに対する処理に移行する。
【００６０】
（送受信処理例２）
送受信処理例１で説明した送受信処理は、データ値を一つずつ受信する場合である。この例は、データ送受信装置の基本的な動作となる。しかし、低速な色点滅による信号を受信できるようにするためには、一定回数以上連続してデータ値が受信されることによって受信されたデータ値列を有効な受信データとして受理する仕組みが必要である。すなわち、既定回数以上連続して、一定の割合以上で色相が変化する画素を検出することで、低速な色点滅信号を有意なデータ信号として識別し受信することが可能になる。
【００６１】
以下には、送受信処理例１を基本とし、一定回数以上連続してデータ値が受信されることによって、受信されたデータ値列を有効な受信データとして受理するように修正した処理について説明する。
【００６２】
送信側の色点滅信号送信手段１１の動作アルゴリズムは、図７を参照して説明したものと同様である。但し、連続信号長をＫとするとき、送信キュー１０に入力される送信データは、Ｎ進数のデータ値Ｋ個から構成されるデータ値列である。若しくは、送信データはＫの倍数個のデータ値から構成されるデータ値列である。
【００６３】
図１３に、この場合における色点滅信号受信手段２１の動作アルゴリズムの一例を示す。色点滅信号受信手段２１は、イメージセンサ手段２０から連続して画像フレームＩ（ｉ）を取得する。ここでも、画像フレームの取得周期（＝フレームレート）は、送信側の色表示手段１２の点滅周波数に等しいものとしている。また、連続信号長はＫであり、データ値がＫ回連続して受信されることによって、受信されたデータ値列を有効な受信データとして判断している。
【００６４】
色点滅信号受信手段２１は、前処理として、各画素において何回連続してデータ値を受信したかを保持するための配列ｃ（ｘ，ｙ）の全ての値を０とする（ｓ８０１）。以降の処理、ｓ８０２，ｓ８０３，ｓ８０４，ｓ８１３は、それぞれ図８を参照して説明したｓ３０１，ｓ３０２，ｓ３０３，ｓ３０８と同様である。
【００６５】
ループ１、ループ２内では、ｓ８０４によってａ（ｘ，ｙ）の値が決定された後、ａ（ｘ，ｙ）！＝−１（データ無し）かどうかを確認する（Ｓ８０５）。
【００６６】
そして、ａ（ｘ，ｙ）！＝−１である場合、すなわち、座標（ｘ，ｙ）の画素においてデータ値を含む色点滅信号が受信されたとみなされる場合には、ｄ（ｘ，ｙ，ｃ（ｘ，ｙ））に、受信されたデータ値ａ（ｘ，ｙ）を代入し保持しておく（Ｓ８０６）。
【００６７】
配列ｄは、各画素座標において、連続して受信されたデータ値を保持しておくための配列である。次に、ｃ（ｘ，ｙ）＝ｃ（ｘ，ｙ）＋１とする（Ｓ８０７）。
【００６８】
一方、ａ（ｘ，ｙ）！＝−１でない場合、すなわち、座標（ｘ，ｙ）の画素においてデータ値を含む色点滅信号が受信されなかった場合には、ｃ（ｘ，ｙ）＝０とする（Ｓ８０８）。
【００６９】
全ての画素について、ａ（ｘ，ｙ）、ｃ（ｘ，ｙ）、並びにｄ（ｘ，ｙ，ｃ（ｘ，ｙ））が算出された後に、連続信号成分ＣＥを検出する（ｓ８０９）。尚、連続信号成分ＣＥは、ｃ（ｘ，ｙ）＝Ｋであって、ｄ（ｘ，ｙ，０）、ｄ（ｘ，ｙ，１），…，ｄ（ｘ，ｙ，Ｋ−１）が全て一致する画素座標（ｘ，ｙ）の連結成分で、画素数が最大のものである。すなわち、ｓ８０９では、Ｋ個のデータ値からなるデータ値列を同時に受信した画素の連結成分で最大のものを連続信号成分として抽出する。
【００７０】
ｓ８０９で、連続信号成分ＣＥが検出された場合、連続信号成分ＣＥの画素数がＴＡより多いかどうかを検出する（ｓ８１０）。ここでの、ＴＡとは連続信号成分ＣＥを信号受信領域として決定するための画素数の閾値である。すなわち、ＴＡを０以上の値を設定することは、連続信号成分がＴＡ以上のまとまったサイズの画素集合として検出される場合のみ有意な信号とみなすという条件を加えることになる。これによって局所的に、偶然に“連続して”生じた色相差をデータ信号として誤検出してしまう可能性が低減される。尚、ＴＡ＝０とすれば、連続信号成分が検出された時点で、それが信号受信領域と決定される。
【００７１】
連続信号成分ＣＥの画素数がＴＡより多い場合、ＣＥを信号受信領域とし、ＣＥ中の任意の画素座標（ｘ，ｙ）を選択して、ａ（ｘ，ｙ，０）、ｄ（ｘ，ｙ，１），…，ｄ（ｘ，ｙ，Ｋ−１）を受信データ値列として、上位手段に出力する（ｓ８１０）。そして、再び、配列ｃ（ｘ，ｙ）の全ての値を０とし（ｓ８１２）、ｓ８１３へ進む。尚、信号受信領域については、該領域の座標集合に代えて、該領域を囲む矩形領域の情報を出力することや、前記矩形の重心座標を出力することができる。
【００７２】
一方、連続信号成分ＣＥの画素数がＴＡ以下であった場合には、単に、配列ｃ（ｘ，ｙ）の全ての値を０とし（ｓ８１２）、ｓ８１３へ進む。また、ｓ８０９において、連続信号成分ＣＥが検出されなかった場合にも、ｓ８１３へ進む。
【００７３】
この後、画像フレームナンバーｉ＝ｉ＋１として（ｓ８１３）、次画像フレームに対する処理に移行する。
【００７４】
（送受信処理例３）
送受信処理例２の受信システムでは、受信側は連続信号長Ｋの倍数個のデータ値からなるデータ値列を受信できるが、送受信処理例１と送受信処理例２で示した処理方法を組み合わせることで、連続信号長Ｋ以上である任意の長さのデータ値からなるデータ値列を受信することができるようになる。
【００７５】
この場合も、送信側の色点滅信号送信手段１１の動作アルゴリズムは、図７の説明と同様である。但し、連続信号長をＫとするとき、送信キュー１０に入力される送信データは、Ｋ個以上のＮ進数のデータ値から構成されるデータ値列である。
【００７６】
受信側の色点滅信号受信手段２１は、先ず、図１３を参照しながら説明したアルゴリズムに基づき動作する。そして、有意な連続信号成分が検出され（ｓ８１０）、信号受信領域並びに受信データ値列を出力した（ｓ８１１）時点以降、該信号受信領域に含まれる画素座標については図８を参照して説明した動作アルゴリズムを適用し、逐次受信データ値を上位手段に出力する。但し、該信号受信領域に含まれる画素座標において受信データが無く（ｓ３０７）、データ値の受信が途切れた場合には、即座に、図１３を参照して説明した動作アルゴリズムヘ遷移する。以降、有意な連続信号成分が検出されるごとに上述の動作を行う。
【００７７】
また、上述までのデータ信号送信方法及びデータ信号受信方法は、上述した送受信処理例以外にもさまざまな実装が可能である。
【００７８】
また、上述までの送受信処理例では、シングルタスク処理系のプログラムとして実装する場合を想定しているが、マルチタスク処理、並列処理が可能な系では、該処理系に適応した実装を行ってよい。例えば、図７及び図１３を参照して説明した動作アルゴリズムでループ１、ループ２によって行っている各画素座標における処理は、並列処理が可能な系においては、各画素座標に対して同時に並列して処理するよう実装してよい。
【００７９】
また、上述した送受信処理例では、色点滅信号受信手段２１に接続されるカメラの画像フレームの取得周期（＝フレームレート）は、送信側の色表示手段１２の点滅周波数に等しいものとしている。フレームレートが送信側の色表示手段１２の点滅周波数よりも高い場合には、この点を考慮した動作アルゴリズムを用いることができる。
【００８０】
例えば、図７、図１３を用いて説明した動作アルゴリズムに基づく工程が利用できる。図７及び図１３の動作アルゴリズムにおいて、最新に取得された画像フレームＩ（ｉ）の各画素についての色相差の算出対象となる画像フレームＩ（ｉ−１）に以下の条件を満たす画像フレームを用いる。すなわち、画像フレームＩ（ｉ）が撮像された時点をＴとして、Ｔ−１０００／ｆ≦ｔ＜Ｔである時点ｔに撮像された画像フレームを全て画像フレームＩ（ｉ−１）とみなす。さらに、これら複数の画像フレームＩ（ｉ−１）と画像フレームＩ（ｉ）間で各画素の色を比較しながら、データ値を受信したとみなされる画素座標（ｘ，ｙ）とデータ値ａ（ｘ，ｙ）を算出する。
【００８１】
（２）実施形態
本発明の認証システムは、前記の色相差光信号を発信する端末と、該色相差光信号を受信し認証結果に応じて所定の処理を行う認証装置によって構成される。
【００８２】
前記端末は、前述の色相差光信号を発信可能な光源デバイスを具備する。光源デバイスとして、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬディスプレイなどのカラーディスプレイを用いることが可能である。したがって、カラーディスプレイを有する携帯電話、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）、Ｌａｐｔｏｐ−ＰＣ、ＴＶその他の携帯型情報機器にソフトウェアとして本システムの実施に必要な手段を加えたものが該端末として利用できる。
【００８３】
認証装置は、少なくともイメージセンサを備えた情報デバイスである。イメージセンサからの入力情報を処理し、所定の認証処理を行う各手段はハードウェアとして実装しても良いし、ＰＣなどの計算機を用いて該計算機上で動作するソフトウェアとして実装してもよい。
【００８４】
上述した色相差光信号を用いた認証システムにおける端末及び認証装置の構成とその動作を、以下の実施形態で詳細に説明する。
【００８５】
（実施形態１）
本実施形態におけるシステム構成を図１に示す。端末１００は、少なくとも、記憶手段１０１、色相差光信号生成手段１０２、カラーディスプレイ１０３、これらを連携動作させるコントローラー１０４、ユーザ入力を受け付ける入力デバイス１０５を具備する。一方、認証装置２００は、イメージセンサ２０１、色相差光信号検出手段２０２、認証処理手段２０３、これらを連携動作させるコントローラー２０４を具備する。
【００８６】
端末１００内の記憶手段１０１には、事前に所定の手順により、認証のためのＩＤが記憶され、該ＩＤを同時に認証装置２００の記憶手段においても保持される。
【００８７】
ユーザは、認証処理を行う際、端末のカラーディスプレイ１０３を、認証装置２００のイメージセンサ２０１に撮像されるように保持し、端末１００に具備された所定のトリガー操作をする。このトリガー操作とは、所定のボタンを押す、もしくは、色相差光信号生成手段１０２が追加されたアプリケーションとして実装されている場合、該アプリケーションを起動するといった操作に該当する。
【００８８】
トリガーが操作されると、色相差光信号生成手段１０２が、端末１００内の記憶手段１０１に保持されたＩＤを上述の手順によって色相差光信号に変換し、カラーディスプレイ１０３より出力する。
【００８９】
認証装置２００では、イメージセンサ２０１の入力情報を色相差光信号検出手段２０２が逐次、上述の手順によって色相差光信号を検出しており、色相差光信号が検出された時点で検出されたＩＤを認証処理手段２０３に送る。ＩＤを受信した認証処理手段２０３は、認証装置２００の記憶手段に保持されるＩＤと受信されるＩＤを比較し、一致した場合に、開錠、ログイン、除法開示などの所定の認証処理を実施する。
【００９０】
（実施形態２）
実施形態１のシステム構成では色相差光信号ＩＤが第３者に傍受され悪用される恐れがある。カラーディスプレイ１０３から送信する色相差光信号ＩＤは、携帯端末上のソフトウェアで動的に変更可能である。したがって、前記問題を回避するためにワンタイムパスワード方式を適用することが可能である。
【００９１】
ワンタイムパスワード方式を適用した本実施形態の認証システムの構成例を図２に示す。
【００９２】
本実施形態では、端末１００は図１の構成に加えて、ワンタイムパスワード生成手段１０６と時計１０７を具備する。一方、認証装置２００は、記憶手段２０５、時計２０６を追加した構成とされる。
【００９３】
端末１００側では、ユーザによるトリガー操作により、ワンタイムパスワード生成手段１０６により生成されたワンタイムパスワードＩＤを、色相差光信号生成手段１０２が上述の手順によって色相差光信号に変換し、カラーディスプレイ１０３より出力する。
【００９４】
認証装置２００側では、イメージセンサ２０１の入力情報から色相差光信号検出手段２０２が上述の手順によって色相差光信号によるワンタイムパスワードＩＤを検出すると、これを認証処理手段２０３に送る。認証処理手段２０３は、該ワンタイムパスワードＩＤを所定の演算により認証し、その結果に応じて開錠、ログイン、除法開示などの所定の認証処理を実施する。
【００９５】
端末１００側は、ワンタイムパスワード生成手段１０６から認証装置２００側の認証処理手段２０３へ送信されるワンタイムパスワードの生成認証手順としては、例えば、「特許文献：特開２００２−２５９３４４号公報」に記載の手法を利用することができる。
【００９６】
システムはワンタイムパスワード生成認証方法に依存して、端末、認証装置間で同期した時計１０７と２０６、パスワード生成認証に必要な秘密情報を保持する記憶手段１０１と２０５を利用する。
【００９７】
以下には、ワンタイムパスワード方式を適用した本実施形態の認証システムの具体例を図３を用いて説明する。以下の例は、チャレンジ＆レスポンス方式のワンタイムパスワードを適用する際のものである。
【００９８】
図３において、端末１００は、図２の構成に加えて、通信手段１０８を具備する。認証装置２００は、端末１００とデータ通信可能な通信手段２０７を具備する。
【００９９】
端末１００側では、ユーザによるトリガー操作により、ワンタイムパスワード生成手段１０６が、携帯電話回線などのネットワークを利用する通信手段１０８を介して認証装置２００側の認証処理手段２０３がランダムに生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得する。そして、チャレンジＩＤと記憶手段１０１に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成する。次に、前記生成されたレスポンスＩＤを、上述の手順によって色相差光信号生成手段１０２が色相差光信号に変換し、カラーディスプレイ１０３より出力する。
【０１００】
認証装置２００側では、イメージセンサ２０１の入力情報から、色相差光信号検出手段２０２により上述の手順によって色相差光信号を検出するとともにＩＤを受信し、認証処理手段２０３が受信されたレスポンスＩＤを所定の手順の演算により認証し、その結果に応じて開錠、ログイン、除法開示などの所定の認証処理を実施する。
【０１０１】
上述の一連の動作におけるワンタイムパスワード生成認証の手法としては、インターネットにおいてサーバアクセスなどの制御に適用されている各種方式を本システムへも適用可能である。インターネット上では端末とサーバ間のパスワード送信はＩＰパケットによりなされるが、本システムでは、端末側カラーディスプレイ１０３より発信される色相差光信号として、イメージセンサ２０１を介してサーバすなわち認証装置２００に受信されることが、主たる特徴となる。
【０１０２】
なお、上述の例においては、認証時、端末はカラーディスプレイより認証に必要なワンタイムパスワードＩＤ（レスポンスＩＤ）のみを伝達する例を示したが、予め、ユーザごとに固定のユーザＩＤなどを端末と認証装置で共有しておき、前記送信される色相差光信号がワンタイムパスワードＩＤ（レスポンスＩＤ）に加えてユーザＩＤなどの情報を伝達するように実装されても良い。
【０１０３】
（実施形態３）
上述した実施形態のシステム構成において、端末１００として、カラーディスプレイ１０３を有し、Ｊａｖａ(登録商標)などで記述されたアプリケーションプログラムが動作可能な携帯電話などを利用できる。
【０１０４】
例えば、実施形態１の例では、端末１００側の色相差光信号生成手段１０２をアプリケーションプログラムとして実装できる。該アプリケーションプログラムは、インストール時に所定の認証ＩＤが付随され、これを端末内記憶手段１０１の該アプリケーションプログラムが管理する領域に保持する。同時に、該認証ＩＤは、認証装置２００の記憶手段２０５にも登録される。あるいは、携帯電話など通信手段を具備する端末と、通信手段を具備する認証装置を用いる場合であれば、端末にインストールされた該アプリケーションプログラムの初期設定時に、ユーザが任意の認証ＩＤを入力し、その時点で通信手段を介して、認証装置の記憶手段に該認証ＩＤが登録される仕組みであってよい。
【０１０５】
認証装置２００側においても、これをＰＣなどに実装する場合、色相差光信号検出手段２０２、認証処理手段２０３はアプリケーションプログラムとして実装できる。
【０１０６】
実施形態２の例では、端末１００側の色相差光信号生成手段１０２およびワンタイムパスワード生成手段１０６がアプリケーションプログラムとして実装できる。さらに、認証装置２００側においても、色相差光信号検出手段２０２、認証処理手段２０３を更新可能なアプリケーションプログラムとして実装できる。
【０１０７】
ＲＦＩＤや特殊光線による電子鍵や、専門のワンタイムパスワード生成デバイスなど特別なハードウェアデバイスを用いる認証システムでは、パスワード認証方式を変更することは容易ではない。しかし、携帯電話とそのカラーディスプレイを信号源として用いる本発明のシステムでは、万が一、ワンタイムパスワード生成のためのアルゴリズムそのものが第３者に知られる事態が発生したとしても、即座にパスワード生成認証アルゴリズムを更新したアプリケーションプログラムを再インストールすることで安全性を維持できる。また、ワンタイムパスワード生成認証モジュールの主体的に更新していくことが可能であり、永続的に最新のアルゴリズムに基づいた最高水準の秘匿性能を維持できる。
【０１０８】
なお、本発明は、図１〜図５等に示したシステム、方法の一部又は全部の処理機能をプログラムとして構成してコンピュータを用いて実現すること、あるいは図１〜図５等で示した処理手順をプログラムとして構成してコンピュータに実行させることができる。また、コンピュータでその各部の処理機能を実現するためのプログラム、あるいはコンピュータにその処理手順を実行させるためのプログラムを、そのコンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、リムーバブルディスクなどに記録して、保存したり、提供したりすることが可能であり、また、インターネットのような通信ネットワークを介して配布したりすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明の認証システムは、予めイメージセンサを具備するドアフォンシステムやＴＶ電話システムと、カラーディスプレイを有する汎用的な携帯端末にソフトウェアを導入するだけで低コストに構築できる。
【０１１０】
図４は、本発明の認証システムをドアの開錠のための認証システムとして用いる際の構成例である。ドア３０１に設置されたイメージセンサ３０２とネットワークに接続されたＰＣ３０３により認証装置を構成している。認証装置は、いわゆるドアフォンシステムに用いる情報機器であってもよい。ユーザは、所定のサーバ３０４から、自身の携帯電話３０５へ所定のプログラムをダウンロードしてインストールしておく。そして、ドア３０１に具備されるイメージセンサ３０２に対して携帯電話３０５のカラーディスプレイより色相差光信号である鍵ＩＤを送信する。端末および認証装置の動作は上述の実施形態で説明した通りである。
【０１１１】
図５は、ＴＶ電話などの目的に用いるイメージセンサを具備したＰＣのＯＳにログインする際に、色相差光信号を用いる認証システムの例である。認証装置は、ＰＣ４０１上にソフトウェアとして各種手段を実装し、イメージセンサ４０２との組み合わせることにより構成される。ユーザは、所定のサーバ４０３から、自身の携帯電話４０４へ所定のプログラムをダウンロードしてインストールしておく。そして、ＰＣ４０１のイメージセンサ４０２に対して携帯電話４０４のカラーディスプレイより色相差光信号を送信する。この際の色相差光信号は、上述の動作例における認証のためのＩＤ、ワンタイムパスワードＩＤ，レスポンスＩＤに加えて、ユーザ固有のユーザＩＤを伝達する。このように、認証時に、送信される色相差光信号は、その応用に応じて上述の実施形態で述べた認証用の各種ＩＤ以外の情報を伝達するよう実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の認証システムの構成例（その１）。
【図２】本発明の認証システムの構成例（その２）。
【図３】本発明の認証システムの構成例（その３）。
【図４】本発明の認証システムによる開錠システムの構成例。
【図５】本発明の認証システムによるＰＣログインシステムの構成例。
【図６】本発明における色点滅信号（色相差光信号）伝達方式の概略図。
【図７】図６における色点滅信号送信手段の実行する工程を示したフローチャート。
【図８】図６における色点滅信号受信手段の実行する工程を示したフローチャート。
【図９】図８におけるｓ３０３の工程を示したフローチャート。
【図１０】色相が色平面上でなす狭角、及び、これに色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）が入る場合を示す図。
【図１１】色相が色平面上でなす狭角、及び、これに色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）が入らない場合を示す図。
【図１２】色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）とデータ値の色平面上での関係を示す説明図。
【図１３】色点滅信号受信手段の実行する工程を示したフローチャート。
【符号の説明】
【０１１３】
１００ 端末
２００ 認証装置
１０１ 記憶手段
１０２ 色相差光信号生成手段
１０３ カラーディスプレイ
１０４ コントローラー
１０５ 入力デバイス
１０６ ワンタイムパスワード生成手段
１０７ 時計
１０８ 通信手段
２０１ イメージセンサ
２０２ 色相差光信号検出手段
２０３ 認証処理手段
２０４ コントローラー
２０５ 記憶手段
２０６ 時計
２０７ 通信手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーディスプレイによって発信され、イメージセンサにより受信される色相差光信号を認証に用いる認証システム、および認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物理的な鍵に変わる電子的な認証方式として、非接触ＩＣカード／ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグなどを用いたシステムが、オフィスや自動車のドアの電子鍵として広く利用されている。さらに、赤外線信号を電子鍵として用いるシステムや特定の波長を有する光を電子鍵として用いるシステムが提案されている。
【０００３】
このような電子／光学的な認証システムをユーザの所有する携帯端末を用いて実現するシステムもある。ＲＦＩＤタグを携帯端末に具備した認証／決済システムが既に実用化されている。
【０００４】
また、携帯端末に具備される赤外線ポートを利用した赤外線信号による認証を行うシステムや携帯端末ディスプレイのバックライトを用いて生成する光信号を用いる決済システムがある（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。これら赤外線信号やバックライトの点滅信号は送信側が受信部と近接した状態においてロバストに伝達できるものであり、これらのシステムでは信号受信部に端末を近接させて認証を行う。
【非特許文献１】松下伸行、日原大輔、後輝行、吉村真一、暦本純一、「ＩＤ Ｃａｍ：シーンとＩＤを同時に取得可能なスマートカメラ」、情報処理学会論文誌、vol.43、No.12、pp.3664-3674、Dec.2002
【非特許文献２】青木恒、「カメラで読みとる赤外線タグとその応用」、インタラクティブシステムとソフトウェアＶＩＩＩ，pp.131-136、近代科学社、2000
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯電話などの広く普及した携帯端末と、監視などの目的で設置されているカメラ（イメージセンサ）を用いた認証が実現できれば、極めて低コストに認証システムが構築できる。
【０００６】
赤外線ポート、ＲＦＩＤなどによる近距離無線通信を用いずに携帯端末を用いて電子的な認証を行う場合、携帯電話のディスプレイの輝度差点滅により生成した信号を認証ＩＤとして利用することが考えられる。しかしながら、携帯端末に一般に具備されるＬＣＤ（Liquid Crystal Display）は、点滅応答周波数が低く、これにより発信される低周波輝度差点滅を、イメージセンサを用いて受信し、ロバストに検出することが難しい。また、スループットも著しく低い。この結果、ディスプレイ輝度差点滅を認証ＩＤ伝達に用いる認証システムは、認証ＩＤ伝達誤りが頻発する、信号送信手段（ディスプレイ）と受信手段を近接させなければ認証処理ができない、認証ＩＤ情報量が長いと認証ＩＤの伝達に長い時間を要する、等の利便性上問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、このような携帯端末ディスプレイを認証用光信号源として用いる認証システム、認証方法の諸課題を改善し、低コストで実用性に優れた携帯端末利用型の認証システム、認証方法、プログラム、および記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の諸課題を解決するために、本発明は、カラーディスプレイを光源として光信号を発信し、この光信号をイメージセンサによって比較的離れた距離からロバストに受信可能な色相差光信号を用いる。この色相差光信号を利用可能とするために、本発明は、少なくとも、記憶手段、色相差光信号生成手段、カラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサ、色相差光信号検出手段、認証処理手段を具備する認証装置を利用する。
【０００９】
認証処理手順は、まず、端末の記憶手段に保持されたＩＤを、色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、カラーディスプレイより画面出力する。認証装置ではカラーディスプレイの画面を撮像したイメージセンサの入力情報から、色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともにＩＤを受信し、認証処理手段により受信ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する。
【００１０】
さらに、本発明では、色相差光信号ＩＤが第３者に傍受され悪用されることを防ぐために、カラーディスプレイにより送信する光信号ＩＤにより端末内各種制御手段によって動的に変更可能である点を利用しワンタイムパスワード方式を利用する。
【００１１】
この場合、本発明では、ワンタイムパスワード生成手段、色相差光信号生成手段、カラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサ、色相差光信号検出手段、認証処理手段を具備する認証装置を使用する。そして、ワンタイムパスワード生成手段により生成されたＩＤを、色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、カラーディスプレイより画面出力し、カラーディスプレイの画面を撮像したイメージセンサの入力情報から、色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともにＩＤを受信し、認証処理手段により受信ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する。
【００１２】
もしくは、本発明は、通信手段、記憶手段、ワンタイムパスワード生成手段、色相差光信号生成手段、カラーディスプレイを具備する端末と、通信手段、イメージセンサ、色相差光信号検出手段、認証処理手段を具備する認証装置を使用する。そして、端末において、ワンタイムパスワード生成手段は、携帯電話回線などのネットワーク通信手段を介して認証手段がランダムに生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得し、チャレンジＩＤと記憶手段に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成し、前記生成されたレスポンスＩＤを、色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、カラーディスプレイより画面出力する。認証装置は、カラーディスプレイの画面を撮像したイメージセンサの入力情報から、色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともにＩＤを受信し、認証処理手段により受信ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する。
【００１３】
さらに、本発明では、カラーディスプレイと所定の無線通信手段を有し、かつ、外部からインストールされるソフトウェアを実行可能な携帯端末を、本システムの構成要素として容易に利用できるようにするために、前記ワンタイムパスワード生成手段および色相差光信号生成手段が、端末上で動作し、かつ、所定のサーバより任意のタイミングでダウンロード及び更新可能なソフトウェア構成とする。
【００１４】
以上のことから、本発明は、以下の認証システム、認証方法、プログラムおよび記録媒体を特徴とする。
【００１５】
（システムの発明）
（１）記憶手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記記憶手段に保持されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
（２）ワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により生成されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けたことを特徴とする。
【００１７】
（３）通信手段と記憶手段とワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、通信手段とイメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により前記通信手段を介して前記認証装置側の認証処理手段が生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得し、このチャレンジＩＤと前記記憶手段に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成し、このレスポンスＩＤを前記色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともに前記レスポンスＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記レスポンスＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
（４）前記ワンタイムパスワード生成手段および色相差光信号生成手段は、前記端末上で動作し、かつ、所定のサーバより任意のタイミングでダウンロード及び更新可能なソフトウェア構成としたことを特徴とする。
【００１９】
（方法の発明）
（５）記憶手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記記憶手段に保持されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有することを特徴とする。
【００２０】
（６）ワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により生成されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有することを特徴とする。
【００２１】
（７）通信手段と記憶手段とワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、通信手段とイメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により前記通信手段を介して前記認証装置側の認証処理手段が生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得し、このチャレンジＩＤと前記記憶手段に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成し、このレスポンスＩＤを前記色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともに前記レスポンスＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記レスポンスＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有することを特徴とする。
【００２２】
（８）前記ワンタイムパスワード生成手段および色相差光信号生成手段は、前記端末上で動作し、かつ、所定のサーバより任意のタイミングでダウンロード及び更新可能なソフトウェアを有することを特徴とする。
【００２３】
（プログラムの発明）
（９）上記の（１）〜（８）のいずれか１項に記載の認証システムまたは認証方法における手段またはステップをコンピュータで実行可能に構成したことを特徴とする。
【００２４】
（記録媒体の発明）
（１０）上記の（１）〜（８）のいずれか１項に記載の認証システムまたは認証方法における手段またはステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを、該コンピュータが読み取り可能に記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の認証システムおよび認証方法によれば、カラーディスプレイを有するあらゆる携帯端末へ必要なソフトウェアをインストールするのみで該システムの端末として利用できる。また、認証装置も監視などの目的で既に具備されているイメージセンサを利用し、他の手段をソフトウェアで実装することで安価にシステム全体を構築できる。
【００２６】
さらに、本発明は、色相差光信号を用いることで、従来のディスプレイを用いた輝度差光信号の性能に起因する諸課題を改善し、より利便性に優れたシステムを構成できるようにする。すなわち、認証ＩＤの伝達誤り率、伝達時間、信号送信手段（ディスプレイ）と受信手段間の距離的な制約を改善する。結果、信号受信側である認証装置から数メートル離れた位置から信号を発信し、開錠など所定の認証処理を実行できる。
【００２７】
しかも、電波に比べ指向性の高い光信号を認証ＩＤの近距離伝送に用いることで、電波利用型の認証方式より高い安全性を実現する。つまり、電波による方式の場合にユーザ周囲に存在する他者が該電波の受信装置を用いてこれを傍受することが可能であるが、本発明では、利用者が目的とする認証装置のイメージセンサに向けて光信号を発信する際、これをユーザ周囲の他の方向に位置する他者に傍受されることはない。
【００２８】
また、カラーディスプレイを用いて送信する色相差光信号ＩＤは、携帯端末上にソフトウェアとして実装される各手段により動的に変更可能である。したがって、本発明では、色相差光信号ＩＤが他者に傍受され悪用されることを防ぐためにワンタイムパスワード方式を実現できる。また、ワンタイムパスワード生成手段が、所定の通信回線よりダウンロード可能なソフトウェアプログラムとして実装されるため、万一、ワンタイムパスワード生成のためのアルゴリズムそのものが他者に知られる事態が発生しても、即座にアルゴリズムを更新したバージョンを再インストールすることで秘匿性を維持できる。
【００２９】
また、本発明では、無線通信機能を持つ携帯電話を端末として利用することができ、これらの通信手段を利用し、ネットワーク経由で該端末へチャレンジＩＤを送信し、より秘匿性の高いチャレンジ＆レスポンス式のワンタイムパスワード方式を実現することができる。通常、チャレンジ＆レスポンス式のワンタイムパスワード方式の実施には、ＩｒＤＡやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離双方向無線通信手段が用いられる。本発明では、通信手段として、携帯電話回線を用いたネットワーク通信手段のみを具備する端末において、チャレンジＩＤの取得（ダウンリンク）にネットワーク通信を用い、レスポンスＩＤの送信（アップリンク）に近距離かつ指向性の通信方式である光信号を用いることで、より安全性に優れたチャレンジ＆レスポンス式のワンタイムパスワード方式を実現する。
【００３０】
また、本発明が利用する光信号は可視光であり、信号が発信されたことを利用者が視覚的に容易に把握できる。この特性は、従来の非可視な無線通信を利用した電子鍵を用いる際の処理状況が良く把握できないことに起因する不安感を解消することに寄与する。すなわち、本発明によれば、赤外線やＲＦＩＤ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離無線通信手段を具備しない携帯端末と、監視などの目的で設置されるカメラ（カラーイメージセンサ）を活用して低コストに実用性および利便性に優れた認証システムを構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（１）データ送受信装置
本発明の認証システムが利用する色相差光信号を用いたデータ送受信装置について説明する。
【００３２】
図６に概略構成を示すように、送信側は、送信キュー１０と、色点滅信号送信手段１１と、ディスプレイ等の色表示手段１２とを有する。一方、受信側は、カメラ等のイメージセンサ手段２０と、色点滅信号受信手段２１とを有する。
【００３３】
色点滅信号送信手段１１は、送信側の上位手段から送信キュー１０に入力される送信データを色点滅信号に変換し、色表示手段１２を用いて所定の色点滅周波数ｆ（Ｈｚ）で色点滅信号を発信する。
【００３４】
色点滅信号受信手段２１は、色表示手段１２をｆ（Ｈｚ）以上のフレームレートで撮像するイメージセンサ手段２０から連続して入力される画像フレームを処理し、信号受信領域を検出するとともに、データ値を受信して、これらの値を受信側の上位手段に出力する。以下、送受信処理例を具体的に説明する。
【００３５】
（送受信処理例１）
図６及び図７を参照しながら色点滅信号送信手段の送受信処理例を説明する。図７は色点滅信号送信手段の実行する工程を示したフローチャートである。
【００３６】
色点滅信号送信手段１１は、データ値を演算処理して色相差に変換し、これを送信する。ここでは、色相差をＮ＋１階調に用いる場合、色相差値一つでＮ進数のデータ値一つを送信できる。
【００３７】
図７において、Ｎは（色相差の階調）−１を、ｆは色点滅周波数（Ｈｚ）を、ｈは色相の初期値を、ｌは明度の規定値を、ｓは彩度の規定値を表す。図８、図９及び図１３においても同様とする。
【００３８】
色点滅信号送信手段１１には、送信キュー１０に送信データが入力され送信処理が開始されるまでに、色表示手段１２に色相Ｈ＝ｈ、明度Ｌ＝ｌ、彩度Ｓ＝ｓの色を表示しておくとともに、変数ｃｈに現在表示されている色の色相Ｈを入力しておく（ｓ２０１）。
【００３９】
送信キュー１０に送信データが存在する場合、データ値の送信処理に進む（ｓ２０２）。尚、任意の送信データは送信キュー１０おいてＮ進数列として管理される。すなわち、一つのデータ値は０以上Ｎ未満の整数値ｎとなる。
【００４０】
送信処理では、先ず、送信キュー１０からデータ値ｎを取得し、送信キュー１０を更新する（ｓ２０３）。
【００４１】
次に、データ値ｎを色相差ｄｈに変換する（ｓ２０４）。ここで、ｄｈ＝（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１）である。この結果、次の表示色は、色相Ｈ＝ｃｈ＋ｄｈ、明度Ｌ、彩度Ｓの色に決定される（ｓ２０５）。尚、色相Ｈは０以上２π未満の値となるので、もし、ｃｈ＋ｄｈ＞２πであれば、Ｈ＝ｃｈ＋ｄｈ−２πとなる。
【００４２】
そして、決定された表示色（色相Ｈ、明度Ｌ、彩度Ｓの色）を色表示手段１２に表示する（ｓ２０６）。
【００４３】
点滅周波数がｆＨｚである場合、ここで（１０００／ｆ）ｍｓｅｃ間静止し、前記表示色を提示し続ける（Ｓ２０７）。
【００４４】
その後、現在の表示色の色相Ｈを変数ｃｈに代入しｓ２０２のステップに戻る（ｓ２０８）。尚、ｓ２０７における静止時間はｓ２０７以外のステップが０ｍｓｅｃで完了すると仮定する場合、（１０００／ｆ）ｍｓｅｃとなるが、ｓ２０７以外のステップでｔ ｍｓｅｃの処理時間を要するならば、（１０００／ｆ）ｔ ｍｓｅｃである。
【００４５】
ｓ２０２において送信キューに送信データが無ければ、データ送信完了となる（ｓ２０９）。
【００４６】
次に、図６、図８及び図９を参照しながら色点滅信号受信手段の送受信処理例を説明する。図８は色点滅信号受信手段の実行する工程を示したフローチャートである。図９は図８記載のｓ３０３の工程を示したフローチャートである。ここでは、Ｎ進数のデータ値を一つずつ受信する場合で説明する。
【００４７】
開始の信号を受けると（ｓ３００）、色点滅信号受信手段２１は、イメージセンサ手段２０より連続して画像フレームＩ（ｉ）を取得する（ｓ３０１）。ここで、図８に示された工程では、画像フレームの取得周期（＝フレームレート）が、送信側の色表示手段１２の点滅周波数に等しいものとしている。
【００４８】
色点滅信号受信手段２１は、最新の画像フレームＩ（ｉ）が取得される時点で、一つ前の画像フレームＩ（ｉ−ｌ）を保持している。図８に示された工程では、最新の画像フレームＩ（ｉ）の取得イベント（ｓ３０１）おきに実施される。
【００４９】
画像フレームＩ（ｉ）が取得されると、画像フレームＩ（ｉ−ｌ）、Ｉ（ｉ）の全ての画素について、色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）［ｘ，ｙは、それぞれ０≦ｘ＜ＷＩＤＴＨ，０≦ｙ＜ＨＥＩＧＨＴの整数である。尚、ＷＩＤＴＨは画像フレームの横軸画素数を、ＨＥＩＧＨＴは画像フレームの縦軸画素数を表す（図１３においても同様）。］を算出する（Ｓ３０２）。ここで、色相差を算出する際、彩度が低い画素、すなわち、ほとんど無色な画素は、色点滅信号を撮像したものとはみなせない。したがって、比較される両画素の色の彩度がともに既定値より大きい場合にのみ色相差を算出し、そうでなければ、色相差を０とすることができる。
【００５０】
次に、各画素について算出された色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）をデータ値ａ（ｘ，ｙ）に変換する。但し、色相差がデータ値に変換できない値ならば、ａ（ｘ，ｙ）には−１（データ無し）を代入する（Ｓ３０３）。
【００５１】
具体的には、図９に示すように、−１≦ｎ＜Ｎの整数ｎについて、色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））−Ｒ及び色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））＋Ｒが色平面上でなす狭角に、算出された色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）が入るかどうかを検出する（Ｓ４００）。尚、Ｒとは、色相（値）に許容する誤差である。
【００５２】
図１０及び図１１は、それぞれ、色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））−Ｒ及び色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））＋Ｒが色平面上でなす狭角、及び、これに色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）が入る場合（図１０）、入らない場合（図１１）を示している。尚、上記説明および図においては、Ｒを一定値としているが、色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））の値により許容誤差Ｒの値を変えることも可能である。一般に、光源の発色性能やイメージセンサ手段２０の色感度には特性があり、この特性を考慮する形で、許容誤差Ｒを可変にすること（例えば、イメージセンサ手段１２の色感度が強い赤色近辺で許容誤差Ｒを小さくすること）は、色点滅信号の検出精度向上に寄与すると考えられる。
【００５３】
ここで、色相（（ｎ＋１）×２π／（ｎ＋１））−Ｒおよび色相（（ｎ＋１）×２π／（Ｎ＋１））＋Ｒが色平面上でなす狭角にｄｈ（ｘ，ｙ）が入れば、ａ（ｘ，ｙ）と決定する（ｓ４０１）。
【００５４】
−１≦ｎ＜Ｎの全ての整数ｎについて、色相（（ｎ＋１）×２π／（ｎ＋１）−Ｒ及び色相（（ｎ＋１）×２π／（ｎ＋１））＋Ｒが色平面上でなす狭角にｄｈ（ｘ，ｙ）が入らないならば、該当するデータ値がないので、ａ（ｘ，ｙ）＝−１とする（ｓ４０２）。
【００５５】
すなわち、図９に示す工程によって、Ｎ＝２の場合に、色平面上において色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）がデータ値０、データ値１、及びデータ無し（−１）に変換される範囲を示すと図１２のようになる。尚、図１２において、該当データ値なしの場合もｄｈ（ｘ，ｙ）はデータ無し（−１）に変換される。
【００５６】
全ての画素についてａ（ｘ，ｙ）が算出された後、信号成分Ｅ（ｎ）を抽出する（ｓ３０４）。信号成分Ｅ（ｎ）とは、ａ（ｘ，ｙ）＝ｎ（ｎは、０≦ｎ＜Ｎの整数）である画素座標の連結成分で、画素数が最大のものである。尚、図８に示した工程では、受信データ値が取りうる値である０≦ｎ＜Ｎの全ての整数ｎについてＥ（ｎ）を検出するようになっているが、実際には、ループ１、ループ２内の処理においてａ（ｘ，ｙ）を算出した際に、ａ（ｘ，ｙ）の要素として出現した値についてのみ行えばよい。
【００５７】
信号成分Ｅ（ｎ）が検出された際には、Ｅ（ｎ）に含まれる画素数が既定値ＴＡより多いかどうかを検出する（ｓ３０５）。既定値ＴＡは信号成分を信号受信領域として決定するための画素数の閾値を表す。ＴＡの値を０以上の値で設定することは、信号成分がＴＡ以上のまとまったサイズの画素集合として検出される場合のみ有意な信号とみなすという条件を加えるになる。これによって局所的に偶然に生じた色相差をデータ信号として誤検出してしまう可能性が低減される。尚、ＴＡ＝０とすれば、信号成分が検出された時点で、それが信号受信領域と決定される。
【００５８】
Ｅ（ｎ）に含まれる画素数が既定値ＴＡより多い場合、色点滅信号受信手段２１は、Ｅ（ｎ）を信号受信領域とし、ｎを受信データ値として、受信側上位手段に出力する（ｓ３０６）。尚、信号受信領域については、該領域の座標集合に代えて、該領域を囲む矩形領域の情報を出力することや、前記矩形の重心座標を出力することができる。
【００５９】
一方、０≦ｎ＜Ｎの全ての整数ｎについてＥ（ｎ）が検出されなかったか、検出されてもその画素数がＴＡ以下であった場合には、画像フレームＩ（ｉ）に取得によって受信されたデータは無いとみなす（ｓ３０７）。この後、画像フレームナンバーｉ＝ｉ＋１として、次画像フレームに対する処理に移行する。
【００６０】
（送受信処理例２）
送受信処理例１で説明した送受信処理は、データ値を一つずつ受信する場合である。この例は、データ送受信装置の基本的な動作となる。しかし、低速な色点滅による信号を受信できるようにするためには、一定回数以上連続してデータ値が受信されることによって受信されたデータ値列を有効な受信データとして受理する仕組みが必要である。すなわち、既定回数以上連続して、一定の割合以上で色相が変化する画素を検出することで、低速な色点滅信号を有意なデータ信号として識別し受信することが可能になる。
【００６１】
以下には、送受信処理例１を基本とし、一定回数以上連続してデータ値が受信されることによって、受信されたデータ値列を有効な受信データとして受理するように修正した処理について説明する。
【００６２】
送信側の色点滅信号送信手段１１の動作アルゴリズムは、図７を参照して説明したものと同様である。但し、連続信号長をＫとするとき、送信キュー１０に入力される送信データは、Ｎ進数のデータ値Ｋ個から構成されるデータ値列である。若しくは、送信データはＫの倍数個のデータ値から構成されるデータ値列である。
【００６３】
図１３に、この場合における色点滅信号受信手段２１の動作アルゴリズムの一例を示す。色点滅信号受信手段２１は、イメージセンサ手段２０から連続して画像フレームＩ（ｉ）を取得する。ここでも、画像フレームの取得周期（＝フレームレート）は、送信側の色表示手段１２の点滅周波数に等しいものとしている。また、連続信号長はＫであり、データ値がＫ回連続して受信されることによって、受信されたデータ値列を有効な受信データとして判断している。
【００６４】
色点滅信号受信手段２１は、前処理として、各画素において何回連続してデータ値を受信したかを保持するための配列ｃ（ｘ，ｙ）の全ての値を０とする（ｓ８０１）。以降の処理、ｓ８０２，ｓ８０３，ｓ８０４，ｓ８１３は、それぞれ図８を参照して説明したｓ３０１，ｓ３０２，ｓ３０３，ｓ３０８と同様である。
【００６５】
ループ１、ループ２内では、ｓ８０４によってａ（ｘ，ｙ）の値が決定された後、ａ（ｘ，ｙ）！＝−１（データ無し）かどうかを確認する（Ｓ８０５）。
【００６６】
そして、ａ（ｘ，ｙ）！＝−１である場合、すなわち、座標（ｘ，ｙ）の画素においてデータ値を含む色点滅信号が受信されたとみなされる場合には、ｄ（ｘ，ｙ，ｃ（ｘ，ｙ））に、受信されたデータ値ａ（ｘ，ｙ）を代入し保持しておく（Ｓ８０６）。
【００６７】
配列ｄは、各画素座標において、連続して受信されたデータ値を保持しておくための配列である。次に、ｃ（ｘ，ｙ）＝ｃ（ｘ，ｙ）＋１とする（Ｓ８０７）。
【００６８】
一方、ａ（ｘ，ｙ）！＝−１でない場合、すなわち、座標（ｘ，ｙ）の画素においてデータ値を含む色点滅信号が受信されなかった場合には、ｃ（ｘ，ｙ）＝０とする（Ｓ８０８）。
【００６９】
全ての画素について、ａ（ｘ，ｙ）、ｃ（ｘ，ｙ）、並びにｄ（ｘ，ｙ，ｃ（ｘ，ｙ））が算出された後に、連続信号成分ＣＥを検出する（ｓ８０９）。尚、連続信号成分ＣＥは、ｃ（ｘ，ｙ）＝Ｋであって、ｄ（ｘ，ｙ，０）、ｄ（ｘ，ｙ，１），…，ｄ（ｘ，ｙ，Ｋ−１）が全て一致する画素座標（ｘ，ｙ）の連結成分で、画素数が最大のものである。すなわち、ｓ８０９では、Ｋ個のデータ値からなるデータ値列を同時に受信した画素の連結成分で最大のものを連続信号成分として抽出する。
【００７０】
ｓ８０９で、連続信号成分ＣＥが検出された場合、連続信号成分ＣＥの画素数がＴＡより多いかどうかを検出する（ｓ８１０）。ここでの、ＴＡとは連続信号成分ＣＥを信号受信領域として決定するための画素数の閾値である。すなわち、ＴＡを０以上の値を設定することは、連続信号成分がＴＡ以上のまとまったサイズの画素集合として検出される場合のみ有意な信号とみなすという条件を加えることになる。これによって局所的に、偶然に“連続して”生じた色相差をデータ信号として誤検出してしまう可能性が低減される。尚、ＴＡ＝０とすれば、連続信号成分が検出された時点で、それが信号受信領域と決定される。
【００７１】
連続信号成分ＣＥの画素数がＴＡより多い場合、ＣＥを信号受信領域とし、ＣＥ中の任意の画素座標（ｘ，ｙ）を選択して、ａ（ｘ，ｙ，０）、ｄ（ｘ，ｙ，１），…，ｄ（ｘ，ｙ，Ｋ−１）を受信データ値列として、上位手段に出力する（ｓ８１０）。そして、再び、配列ｃ（ｘ，ｙ）の全ての値を０とし（ｓ８１２）、ｓ８１３へ進む。尚、信号受信領域については、該領域の座標集合に代えて、該領域を囲む矩形領域の情報を出力することや、前記矩形の重心座標を出力することができる。
【００７２】
一方、連続信号成分ＣＥの画素数がＴＡ以下であった場合には、単に、配列ｃ（ｘ，ｙ）の全ての値を０とし（ｓ８１２）、ｓ８１３へ進む。また、ｓ８０９において、連続信号成分ＣＥが検出されなかった場合にも、ｓ８１３へ進む。
【００７３】
この後、画像フレームナンバーｉ＝ｉ＋１として（ｓ８１３）、次画像フレームに対する処理に移行する。
【００７４】
（送受信処理例３）
送受信処理例２の受信システムでは、受信側は連続信号長Ｋの倍数個のデータ値からなるデータ値列を受信できるが、送受信処理例１と送受信処理例２で示した処理方法を組み合わせることで、連続信号長Ｋ以上である任意の長さのデータ値からなるデータ値列を受信することができるようになる。
【００７５】
この場合も、送信側の色点滅信号送信手段１１の動作アルゴリズムは、図７の説明と同様である。但し、連続信号長をＫとするとき、送信キュー１０に入力される送信データは、Ｋ個以上のＮ進数のデータ値から構成されるデータ値列である。
【００７６】
受信側の色点滅信号受信手段２１は、先ず、図１３を参照しながら説明したアルゴリズムに基づき動作する。そして、有意な連続信号成分が検出され（ｓ８１０）、信号受信領域並びに受信データ値列を出力した（ｓ８１１）時点以降、該信号受信領域に含まれる画素座標については図８を参照して説明した動作アルゴリズムを適用し、逐次受信データ値を上位手段に出力する。但し、該信号受信領域に含まれる画素座標において受信データが無く（ｓ３０７）、データ値の受信が途切れた場合には、即座に、図１３を参照して説明した動作アルゴリズムヘ遷移する。以降、有意な連続信号成分が検出されるごとに上述の動作を行う。
【００７７】
また、上述までのデータ信号送信方法及びデータ信号受信方法は、上述した送受信処理例以外にもさまざまな実装が可能である。
【００７８】
また、上述までの送受信処理例では、シングルタスク処理系のプログラムとして実装する場合を想定しているが、マルチタスク処理、並列処理が可能な系では、該処理系に適応した実装を行ってよい。例えば、図７及び図１３を参照して説明した動作アルゴリズムでループ１、ループ２によって行っている各画素座標における処理は、並列処理が可能な系においては、各画素座標に対して同時に並列して処理するよう実装してよい。
【００７９】
また、上述した送受信処理例では、色点滅信号受信手段２１に接続されるカメラの画像フレームの取得周期（＝フレームレート）は、送信側の色表示手段１２の点滅周波数に等しいものとしている。フレームレートが送信側の色表示手段１２の点滅周波数よりも高い場合には、この点を考慮した動作アルゴリズムを用いることができる。
【００８０】
例えば、図７、図１３を用いて説明した動作アルゴリズムに基づく工程が利用できる。図７及び図１３の動作アルゴリズムにおいて、最新に取得された画像フレームＩ（ｉ）の各画素についての色相差の算出対象となる画像フレームＩ（ｉ−１）に以下の条件を満たす画像フレームを用いる。すなわち、画像フレームＩ（ｉ）が撮像された時点をＴとして、Ｔ−１０００／ｆ≦ｔ＜Ｔである時点ｔに撮像された画像フレームを全て画像フレームＩ（ｉ−１）とみなす。さらに、これら複数の画像フレームＩ（ｉ−１）と画像フレームＩ（ｉ）間で各画素の色を比較しながら、データ値を受信したとみなされる画素座標（ｘ，ｙ）とデータ値ａ（ｘ，ｙ）を算出する。
【００８１】
（２）実施形態
本発明の認証システムは、前記の色相差光信号を発信する端末と、該色相差光信号を受信し認証結果に応じて所定の処理を行う認証装置によって構成される。
【００８２】
前記端末は、前述の色相差光信号を発信可能な光源デバイスを具備する。光源デバイスとして、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬディスプレイなどのカラーディスプレイを用いることが可能である。したがって、カラーディスプレイを有する携帯電話、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）、Ｌａｐｔｏｐ−ＰＣ、ＴＶその他の携帯型情報機器にソフトウェアとして本システムの実施に必要な手段を加えたものが該端末として利用できる。
【００８３】
認証装置は、少なくともイメージセンサを備えた情報デバイスである。イメージセンサからの入力情報を処理し、所定の認証処理を行う各手段はハードウェアとして実装しても良いし、ＰＣなどの計算機を用いて該計算機上で動作するソフトウェアとして実装してもよい。
【００８４】
上述した色相差光信号を用いた認証システムにおける端末及び認証装置の構成とその動作を、以下の実施形態で詳細に説明する。
【００８５】
（実施形態１）
本実施形態におけるシステム構成を図１に示す。端末１００は、少なくとも、記憶手段１０１、色相差光信号生成手段１０２、カラーディスプレイ１０３、これらを連携動作させるコントローラー１０４、ユーザ入力を受け付ける入力デバイス１０５を具備する。一方、認証装置２００は、イメージセンサ２０１、色相差光信号検出手段２０２、認証処理手段２０３、これらを連携動作させるコントローラー２０４を具備する。
【００８６】
端末１００内の記憶手段１０１には、事前に所定の手順により、認証のためのＩＤが記憶され、該ＩＤを同時に認証装置２００の記憶手段においても保持される。
【００８７】
ユーザは、認証処理を行う際、端末のカラーディスプレイ１０３を、認証装置２００のイメージセンサ２０１に撮像されるように保持し、端末１００に具備された所定のトリガー操作をする。このトリガー操作とは、所定のボタンを押す、もしくは、色相差光信号生成手段１０２が追加されたアプリケーションとして実装されている場合、該アプリケーションを起動するといった操作に該当する。
【００８８】
トリガーが操作されると、色相差光信号生成手段１０２が、端末１００内の記憶手段１０１に保持されたＩＤを上述の手順によって色相差光信号に変換し、カラーディスプレイ１０３より出力する。
【００８９】
認証装置２００では、イメージセンサ２０１の入力情報を色相差光信号検出手段２０２が逐次、上述の手順によって色相差光信号を検出しており、色相差光信号が検出された時点で検出されたＩＤを認証処理手段２０３に送る。ＩＤを受信した認証処理手段２０３は、認証装置２００の記憶手段に保持されるＩＤと受信されるＩＤを比較し、一致した場合に、開錠、ログイン、除法開示などの所定の認証処理を実施する。
【００９０】
（実施形態２）
実施形態１のシステム構成では色相差光信号ＩＤが第３者に傍受され悪用される恐れがある。カラーディスプレイ１０３から送信する色相差光信号ＩＤは、携帯端末上のソフトウェアで動的に変更可能である。したがって、前記問題を回避するためにワンタイムパスワード方式を適用することが可能である。
【００９１】
ワンタイムパスワード方式を適用した本実施形態の認証システムの構成例を図２に示す。
【００９２】
本実施形態では、端末１００は図１の構成に加えて、ワンタイムパスワード生成手段１０６と時計１０７を具備する。一方、認証装置２００は、記憶手段２０５、時計２０６を追加した構成とされる。
【００９３】
端末１００側では、ユーザによるトリガー操作により、ワンタイムパスワード生成手段１０６により生成されたワンタイムパスワードＩＤを、色相差光信号生成手段１０２が上述の手順によって色相差光信号に変換し、カラーディスプレイ１０３より出力する。
【００９４】
認証装置２００側では、イメージセンサ２０１の入力情報から色相差光信号検出手段２０２が上述の手順によって色相差光信号によるワンタイムパスワードＩＤを検出すると、これを認証処理手段２０３に送る。認証処理手段２０３は、該ワンタイムパスワードＩＤを所定の演算により認証し、その結果に応じて開錠、ログイン、除法開示などの所定の認証処理を実施する。
【００９５】
端末１００側は、ワンタイムパスワード生成手段１０６から認証装置２００側の認証処理手段２０３へ送信されるワンタイムパスワードの生成認証手順としては、例えば、「特許文献：特開２００２−２５９３４４号公報」に記載の手法を利用することができる。
【００９６】
システムはワンタイムパスワード生成認証方法に依存して、端末、認証装置間で同期した時計１０７と２０６、パスワード生成認証に必要な秘密情報を保持する記憶手段１０１と２０５を利用する。
【００９７】
以下には、ワンタイムパスワード方式を適用した本実施形態の認証システムの具体例を図３を用いて説明する。以下の例は、チャレンジ＆レスポンス方式のワンタイムパスワードを適用する際のものである。
【００９８】
図３において、端末１００は、図２の構成に加えて、通信手段１０８を具備する。認証装置２００は、端末１００とデータ通信可能な通信手段２０７を具備する。
【００９９】
端末１００側では、ユーザによるトリガー操作により、ワンタイムパスワード生成手段１０６が、携帯電話回線などのネットワークを利用する通信手段１０８を介して認証装置２００側の認証処理手段２０３がランダムに生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得する。そして、チャレンジＩＤと記憶手段１０１に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成する。次に、前記生成されたレスポンスＩＤを、上述の手順によって色相差光信号生成手段１０２が色相差光信号に変換し、カラーディスプレイ１０３より出力する。
【０１００】
認証装置２００側では、イメージセンサ２０１の入力情報から、色相差光信号検出手段２０２により上述の手順によって色相差光信号を検出するとともにＩＤを受信し、認証処理手段２０３が受信されたレスポンスＩＤを所定の手順の演算により認証し、その結果に応じて開錠、ログイン、除法開示などの所定の認証処理を実施する。
【０１０１】
上述の一連の動作におけるワンタイムパスワード生成認証の手法としては、インターネットにおいてサーバアクセスなどの制御に適用されている各種方式を本システムへも適用可能である。インターネット上では端末とサーバ間のパスワード送信はＩＰパケットによりなされるが、本システムでは、端末側カラーディスプレイ１０３より発信される色相差光信号として、イメージセンサ２０１を介してサーバすなわち認証装置２００に受信されることが、主たる特徴となる。
【０１０２】
なお、上述の例においては、認証時、端末はカラーディスプレイより認証に必要なワンタイムパスワードＩＤ（レスポンスＩＤ）のみを伝達する例を示したが、予め、ユーザごとに固定のユーザＩＤなどを端末と認証装置で共有しておき、前記送信される色相差光信号がワンタイムパスワードＩＤ（レスポンスＩＤ）に加えてユーザＩＤなどの情報を伝達するように実装されても良い。
【０１０３】
（実施形態３）
上述した実施形態のシステム構成において、端末１００として、カラーディスプレイ１０３を有し、Ｊａｖａ(登録商標)などで記述されたアプリケーションプログラムが動作可能な携帯電話などを利用できる。
【０１０４】
例えば、実施形態１の例では、端末１００側の色相差光信号生成手段１０２をアプリケーションプログラムとして実装できる。該アプリケーションプログラムは、インストール時に所定の認証ＩＤが付随され、これを端末内記憶手段１０１の該アプリケーションプログラムが管理する領域に保持する。同時に、該認証ＩＤは、認証装置２００の記憶手段２０５にも登録される。あるいは、携帯電話など通信手段を具備する端末と、通信手段を具備する認証装置を用いる場合であれば、端末にインストールされた該アプリケーションプログラムの初期設定時に、ユーザが任意の認証ＩＤを入力し、その時点で通信手段を介して、認証装置の記憶手段に該認証ＩＤが登録される仕組みであってよい。
【０１０５】
認証装置２００側においても、これをＰＣなどに実装する場合、色相差光信号検出手段２０２、認証処理手段２０３はアプリケーションプログラムとして実装できる。
【０１０６】
実施形態２の例では、端末１００側の色相差光信号生成手段１０２およびワンタイムパスワード生成手段１０６がアプリケーションプログラムとして実装できる。さらに、認証装置２００側においても、色相差光信号検出手段２０２、認証処理手段２０３を更新可能なアプリケーションプログラムとして実装できる。
【０１０７】
ＲＦＩＤや特殊光線による電子鍵や、専門のワンタイムパスワード生成デバイスなど特別なハードウェアデバイスを用いる認証システムでは、パスワード認証方式を変更することは容易ではない。しかし、携帯電話とそのカラーディスプレイを信号源として用いる本発明のシステムでは、万が一、ワンタイムパスワード生成のためのアルゴリズムそのものが第３者に知られる事態が発生したとしても、即座にパスワード生成認証アルゴリズムを更新したアプリケーションプログラムを再インストールすることで安全性を維持できる。また、ワンタイムパスワード生成認証モジュールの主体的に更新していくことが可能であり、永続的に最新のアルゴリズムに基づいた最高水準の秘匿性能を維持できる。
【０１０８】
なお、本発明は、図１〜図５等に示したシステム、方法の一部又は全部の処理機能をプログラムとして構成してコンピュータを用いて実現すること、あるいは図１〜図５等で示した処理手順をプログラムとして構成してコンピュータに実行させることができる。また、コンピュータでその各部の処理機能を実現するためのプログラム、あるいはコンピュータにその処理手順を実行させるためのプログラムを、そのコンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、リムーバブルディスクなどに記録して、保存したり、提供したりすることが可能であり、また、インターネットのような通信ネットワークを介して配布したりすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明の認証システムは、予めイメージセンサを具備するドアフォンシステムやＴＶ電話システムと、カラーディスプレイを有する汎用的な携帯端末にソフトウェアを導入するだけで低コストに構築できる。
【０１１０】
図４は、本発明の認証システムをドアの開錠のための認証システムとして用いる際の構成例である。ドア３０１に設置されたイメージセンサ３０２とネットワークに接続されたＰＣ３０３により認証装置を構成している。認証装置は、いわゆるドアフォンシステムに用いる情報機器であってもよい。ユーザは、所定のサーバ３０４から、自身の携帯電話３０５へ所定のプログラムをダウンロードしてインストールしておく。そして、ドア３０１に具備されるイメージセンサ３０２に対して携帯電話３０５のカラーディスプレイより色相差光信号である鍵ＩＤを送信する。端末および認証装置の動作は上述の実施形態で説明した通りである。
【０１１１】
図５は、ＴＶ電話などの目的に用いるイメージセンサを具備したＰＣのＯＳにログインする際に、色相差光信号を用いる認証システムの例である。認証装置は、ＰＣ４０１上にソフトウェアとして各種手段を実装し、イメージセンサ４０２との組み合わせることにより構成される。ユーザは、所定のサーバ４０３から、自身の携帯電話４０４へ所定のプログラムをダウンロードしてインストールしておく。そして、ＰＣ４０１のイメージセンサ４０２に対して携帯電話４０４のカラーディスプレイより色相差光信号を送信する。この際の色相差光信号は、上述の動作例における認証のためのＩＤ、ワンタイムパスワードＩＤ，レスポンスＩＤに加えて、ユーザ固有のユーザＩＤを伝達する。このように、認証時に、送信される色相差光信号は、その応用に応じて上述の実施形態で述べた認証用の各種ＩＤ以外の情報を伝達するよう実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の認証システムの構成例（その１）。
【図２】本発明の認証システムの構成例（その２）。
【図３】本発明の認証システムの構成例（その３）。
【図４】本発明の認証システムによる開錠システムの構成例。
【図５】本発明の認証システムによるＰＣログインシステムの構成例。
【図６】本発明における色点滅信号（色相差光信号）伝達方式の概略図。
【図７】図６における色点滅信号送信手段の実行する工程を示したフローチャート。
【図８】図６における色点滅信号受信手段の実行する工程を示したフローチャート。
【図９】図８におけるｓ３０３の工程を示したフローチャート。
【図１０】色相が色平面上でなす狭角、及び、これに色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）が入る場合を示す図。
【図１１】色相が色平面上でなす狭角、及び、これに色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）が入らない場合を示す図。
【図１２】色相差ｄｈ（ｘ，ｙ）とデータ値の色平面上での関係を示す説明図。
【図１３】色点滅信号受信手段の実行する工程を示したフローチャート。
【符号の説明】
【０１１３】
１００ 端末
２００ 認証装置
１０１ 記憶手段
１０２ 色相差光信号生成手段
１０３ カラーディスプレイ
１０４ コントローラー
１０５ 入力デバイス
１０６ ワンタイムパスワード生成手段
１０７ 時計
１０８ 通信手段
２０１ イメージセンサ
２０２ 色相差光信号検出手段
２０３ 認証処理手段
２０４ コントローラー
２０５ 記憶手段
２０６ 時計
２０７ 通信手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記記憶手段に保持されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けた、
ことを特徴とする認証システム。
【請求項２】
ワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により生成されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けた、
ことを特徴とする認証システム。
【請求項３】
通信手段と記憶手段とワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、通信手段とイメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により前記通信手段を介して前記認証装置側の認証処理手段が生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得し、このチャレンジＩＤと前記記憶手段に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成し、このレスポンスＩＤを前記色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともに前記レスポンスＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記レスポンスＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けた、
ことを特徴とする認証システム。
【請求項４】
前記ワンタイムパスワード生成手段および色相差光信号生成手段は、前記端末上で動作し、かつ、所定のサーバより任意のタイミングでダウンロード及び更新可能なソフトウェア構成としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の認証システム。
【請求項５】
記憶手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記記憶手段に保持されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有する、
ことを特徴とする認証方法。
【請求項６】
ワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により生成されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有する、
ことを特徴とする認証方法。
【請求項７】
通信手段と記憶手段とワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、通信手段とイメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により前記通信手段を介して前記認証装置側の認証処理手段が生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得し、このチャレンジＩＤと前記記憶手段に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成し、このレスポンスＩＤを前記色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともに前記レスポンスＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記レスポンスＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有する、
ことを特徴とする認証方法。
【請求項８】
前記ワンタイムパスワード生成手段および色相差光信号生成手段は、前記端末上で動作し、かつ、所定のサーバより任意のタイミングでダウンロード及び更新可能なソフトウェアを有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の認証方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の認証システムまたは認証方法における手段またはステップをコンピュータで実行可能に構成したことを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の認証システムまたは認証方法における手段またはステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを、該コンピュータが読み取り可能に記録したことを特徴とする記録媒体。
【請求項１】
記憶手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記記憶手段に保持されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けた、
ことを特徴とする認証システム。
【請求項２】
ワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により生成されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けた、
ことを特徴とする認証システム。
【請求項３】
通信手段と記憶手段とワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、通信手段とイメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証システムであって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により前記通信手段を介して前記認証装置側の認証処理手段が生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得し、このチャレンジＩＤと前記記憶手段に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成し、このレスポンスＩＤを前記色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力する手段を設け、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともに前記レスポンスＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記レスポンスＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施する手段を設けた、
ことを特徴とする認証システム。
【請求項４】
前記ワンタイムパスワード生成手段および色相差光信号生成手段は、前記端末上で動作し、かつ、所定のサーバより任意のタイミングでダウンロード及び更新可能なソフトウェア構成としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の認証システム。
【請求項５】
記憶手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記記憶手段に保持されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有する、
ことを特徴とする認証方法。
【請求項６】
ワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、イメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により生成されたＩＤを、前記色相差光信号生成手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により前記色相差光信号を検出して前記ＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記ＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有する、
ことを特徴とする認証方法。
【請求項７】
通信手段と記憶手段とワンタイムパスワード生成手段と色相差光信号生成手段とカラーディスプレイを具備する端末と、通信手段とイメージセンサと色相差光信号検出手段と認証処理手段を具備する認証装置とから構成される色相差光信号による認証方法であって、
前記端末は、前記ワンタイムパスワード生成手段により前記通信手段を介して前記認証装置側の認証処理手段が生成する文字列であるチャレンジＩＤを取得し、このチャレンジＩＤと前記記憶手段に保持された認証ＩＤを一定の手順で演算することにより得られる文字列であるレスポンスＩＤを生成し、このレスポンスＩＤを前記色相差光信号受信手段により色相差光信号に変換し、この信号を前記カラーディスプレイより画面出力するステップを有し、
前記認証装置は、前記カラーディスプレイの画面を撮像した前記イメージセンサの入力情報から、前記色相差光信号検出手段により色相差光信号を検出するとともに前記レスポンスＩＤを受信し、前記認証処理手段により前記レスポンスＩＤに対する認証結果に応じた処理を実施するステップを有する、
ことを特徴とする認証方法。
【請求項８】
前記ワンタイムパスワード生成手段および色相差光信号生成手段は、前記端末上で動作し、かつ、所定のサーバより任意のタイミングでダウンロード及び更新可能なソフトウェアを有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の認証方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の認証システムまたは認証方法における手段またはステップをコンピュータで実行可能に構成したことを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の認証システムまたは認証方法における手段またはステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを、該コンピュータが読み取り可能に記録したことを特徴とする記録媒体。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−７２７７８（Ｐ２００６−７２７７８Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５６３９５（Ｐ２００４−２５６３９５）
【出願日】平成１６年９月３日（２００４．９．３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００４年３月４日 社団法人情報処理学会発行の「情報処理学会シンポジウムシリーズ Ｖｏｌ．２００４，Ｎｏ．５ インタラクション２００４論文集」に発表
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３日（２００４．９．３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００４年３月４日 社団法人情報処理学会発行の「情報処理学会シンポジウムシリーズ Ｖｏｌ．２００４，Ｎｏ．５ インタラクション２００４論文集」に発表
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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