JP2007140631A

JP2007140631A - 商品販売データ処理装置及びコンピュータプログラム

Info

Publication number: JP2007140631A
Application number: JP2005329785A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Sugiyama; 哲雄杉山
Original assignee: Toshiba Tec Corp
Current assignee: Toshiba Tec Corp
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】決済時のセキュリティを維持しながらスムーズなチェックアウトができるようにする。
【解決手段】被認証者の指紋の指紋画像から特徴点を抽出して取得される入力データと、あらかじめ記憶されている被認証者の登録データとを比較照合して、一致する特徴点が閾値以上あると判断された場合のみ決済を受け付け、一取引ごとに算出される販売合計金額に応じて所定の範囲内で閾値を増減するようにした（ステップＳ６〜１０）。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＰＯＳ（ＰｏｉｎｔｏｆＳａｌｅｓ：販売時点管理）端末等の商品販売データ処理装置及びプログラムに関する。

従来、クレジットカード等による決済において、セキュリティ対策への関心の高さから、身体的特徴によって被認証者の個人認証を行うバイオメトリクス認証の適用に注目が集まっている（例えば、特許文献１）。バイオメトリクス認証は、指紋、顔、声紋、虹彩、静脈流等の方式があり、暗証番号やサイン等と比較してなりすましがしにくい認証方式であるため、セキュリティ強化の面で有力とされている。このとき、ＰＯＳ端末等に用いるバイオメトリクス認証としては、扱うデータのサイズや装置がコンパクトで、他の方式と比較して低コストで実現できる指紋認証が最も適切である。

指紋認証による個人認証の方式は、指紋の特徴点（マニューシャ）のみを抽出し、それを照合するマニューシャマッチング方式が現在一般的となっている。マニューシャマッチング方式は、具体的には、指紋画像を採取したとき、指紋の模様の山（隆線）が途切れた端点や隆線が分岐している分岐点等の特徴点（マニューシャ）について複数個抽出して登録させておき、決済時に読み取った指紋とこの登録データとの間で、特徴点が何箇所一致しているかを調べ、一致している箇所数が閾値以上あれば本人と判定する、という方式である。

特開２００１−３０６９８５公報

ところで、マニューシャマッチング方式では、前述したように一致する特徴点の箇所数が閾値以上あれば本人と判定されるが、この閾値をいくつに設定するかについて問題となる。

例えば、セキュリティ強化のために閾値を高く設定すると、指紋を読み取る指紋センサへの指の置き方の違いから生じ得るわずかな差異でも本人でないと判定（他人判定）してしまうことがある。すると、決済時に被認証者である買物客に指紋を何回も入力させることになり、チェックアウトレーンの混雑の要因となってしまう。

一方で、閾値を低く設定すると、他人を受容する確率が高くなってしまい、なりすまし等が容易にできるようになり、セキュリティ面で問題が発生する。

本発明の目的は、決済時のセキュリティを維持しながらスムーズなチェックアウトができる商品販売データ処理装置及びコンピュータプログラムを提供することである。

本発明の商品販売データ処理装置は、被認証者の指紋を読み取って指紋画像を取得する指紋センサを備え、前記指紋センサにより取得された指紋画像から特徴点を抽出して取得される入力データと、指紋画像から抽出された特徴点があらかじめ登録データとして記憶されている記憶部を検索して取得される被認証者の前記登録データとを比較照合して、一致する特徴点が閾値以上あると判断された場合のみ決済を受け付け、一取引ごとに算出される販売合計金額に応じて所定の範囲内で前記閾値を増減するようにした。

本発明のコンピュータプログラムは、被認証者の指紋を読み取って指紋画像を取得する指紋センサを備える商品販売データ処理装置のコンピュータにインストールされ、当該コンピュータに、前記指紋センサにより取得された指紋画像から特徴点を抽出して入力データとして取得する機能と、指紋画像から抽出された特徴点があらかじめ登録データとして記憶されている記憶部を検索して被認証者の前記登録データを取得する機能と、前記入力データと前記登録データとを比較照合して、前記入力データと前記登録データとの間で一致する特徴点が閾値以上あるか否かを判断する機能と、前記比較照合の結果、一致する特徴点が前記閾値以上あると判断された場合のみ決済を受け付ける機能と、一取引ごとに算出される販売合計金額に応じて所定の範囲内で前記閾値を増減する機能と、を実行させる。

本発明によれば、指紋認証するに際して一致する特徴点の閾値を販売合計金額に応じて変更することができるので、販売合計金額が高い場合は閾値を高く維持することでセキュリティを保ち、販売合計金額が低い場合は閾値を小さくして簡便に個人認証を行うことで、買物客に指紋を何回も入力してもらうことが少なくなり、全体としてスムーズなチェックアウトを実現することができる。

本発明の実施の一形態を図１ないし図６に基づいて説明する。本実施の形態の商品販売データ処理装置は、ＰＯＳ端末への適用例である。

図１は、本実施の形態のＰＯＳ端末１を概略的に示す外観斜視図である。ドロワ２上に載置された商品販売データ処理装置としてのＰＯＳ端末１には、各種のキーが集合するキーボード３、プリンタ５（図３参照）によって印字される取引レシート等を発行するレシート発行口６が設けられている。また、ＰＯＳ端末１の右側上方には、オペレータ側の表示部として機能するキャッシャ用表示器８が配置され、このキャッシャ用表示器８の近傍には客側の表示部として機能する客用表示器９が立設されている。さらに、このＰＯＳ端末１には、商品に付される商品コードを光学的に読み取るためのバーコードスキャナ１０が接続されている。

さらに、ＰＯＳ端末１には、クレジット決済に用いられるクレジットカードに記憶されたデータを読み取り可能なカード処理端末２１及び指紋を読み取るための指紋センサ３１が接続されている。

カード処理装置２１には、媒体としてカードＣ１を挿入／排出するための正面口２１ａが設けられている。なお、本実施の形態のカードＣ１は、クレジットカード機能を有し、カードの固有情報であるクレジットカード番号等が格納された記憶部としてのＩＣチップＣ２を備えるカードである。そして、カード処理装置２１内には、正面口２１ａから挿入されたカードＣ１が有するＩＣチップＣ２に接触して、ＩＣチップＣ２に対するデータの取得などを行う接触型ＩＣカードリーダ（図示しない）が設けられている。

さらに、記憶部としてのＩＣチップＣ２には、このカードＣ１を所有する被認証者である買物客の指紋の特徴点があらかじめ登録データとして記憶されている。特徴点は、指紋の隆線（盛り上がった部分）の分岐点や端点であり、指紋認証においては、この特徴点の位置関係を照合させて個人認証を行う。なお、特徴点は１２個以上抽出されて記憶されている。

また、指紋センサ３１は、被認証者である買物客の指紋を読み取ってその指紋から特徴点を抽出するものであり、上面に指を置くための平面状の平板ガラス３２を有している。

図２は、一部の電気部品をブロック図として模式的に付加して指紋センサ３１を概略的に示す縦断側面図である。本実施の形態の指紋センサ３１は、いわゆる光学方式によって指紋画像を得るものである。ここで、光学方式の指紋読取は、平板ガラス３２に接触している指の指紋に対して、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等で構成される光源３１ａから発生される照明光を照射し、指からの反射光量の大小をイメージセンサ３１ｅ等を用いて電気信号に変換して指紋の模様を読み取る方式である。このとき、指紋凸部からの反射光だけがミラー３１ｂに届き、ミラー３１ｂからの光は絞り込まれてレンズ３１ｃを通って、もう一方のミラー３１ｄにぶつかりイメージセンサ３１ｅに届く。イメージセンサ３１ｅは、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等で構成されており、イメージセンサ３１ｅで電気信号に変換された読み取り対象像は、制御基板３１ｆに送信される。制御基板３１ｆには、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）３１ｇやＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等のメモリ３１ｈ、イメージセンサ３１ｅが出力するアナログ信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ３１ｇに出力するＡ／Ｄ変換器３１ｉ、ＰＯＳ端末１との通信を行う通信Ｉ／Ｆ３１ｊ等が搭載されている。メモリ３１ｈには、ＣＰＵ３１ｇの動作に必要なコンピュータプログラムが格納されており、ＣＰＵ３１ｇはこのコンピュータプログラムに従って光源３１ａやイメージセンサ３１ｅの動作を制御する。

図３は、ＰＯＳ端末１に備えられる各部の電気的接続を示すブロック図である。ＰＯＳ端末１は、制御部５１を備えており、この制御部５１によってＰＯＳ端末１が備える各部を駆動制御する。制御部５１は、各部を集中的に駆動制御するＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）５２に、バスライン５３を介して、起動プログラム等の固定的データをあらかじめ格納するＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）５４と、可変的なデータを書き換え自在に記憶してＣＰＵ５２のワークエリアとして機能するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）５５とが接続されて構成されている。この制御部５１が、前述したキーボード３、プリンタ５、キャッシャ用表示器８、客用表示器９、バーコードスキャナ１０等の各部をバスライン５３と各種制御回路（図示せず）とを介して駆動制御する。

また、制御部５１にはバスライン５３を介してカード処理端末２１及び指紋センサ３１が通信可能に接続されている。

そして、制御部５１には、外部機器との間で有線無線を問わず情報通信を行うための通信Ｉ／Ｆ５６がバスライン５３を介して接続されている。この通信Ｉ／Ｆ５６は、店舗のバックヤードや本部等に設置された上位装置であるコンピュータ（図示しない）と接続され、ＰＯＳ端末１はこのコンピュータと通信可能となっている。さらに、通信Ｉ／Ｆ５６は、通信回線である公衆回線網、ＣＡＦＩＳ（ＣｒｅｄｉｔＡｎｄＦｉｎａｎｃｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｗｉｔｃｈｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）等の中継センターを介して、クレジット会社や銀行等が備える決済機関コンピュータ（図示しない）に接続され、ＰＯＳ端末１はこの決済機関コンピュータと通信可能となっている。

加えて、制御部５１にはバスライン５３を介して記憶媒体であるＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）５７が接続されており、このＨＤＤ５７にはＣＰＵ５２を動作させるコンピュータプログラムや売上ファイル、商品データファイル、指紋認証の際に使用される閾値テーブルＴ１（図４参照）等が格納されている。売上ファイルは、特に図示しないが、売上明細や合計金額等の商品販売データ処理に係る商品販売データを記憶保持するファイル構造を備える。また、商品データファイルは、商品の商品コード毎に商品名、単価、部門コード等を対応付けて記憶保持するファイル構造を備え、ＰＯＳ端末１とデータ通信を実行するコンピュータによって逐次自動更新される。なお、ＨＤＤ５７に格納されている売上ファイル、商品データファイル、閾値テーブルＴ１は、ＰＯＳ端末１の起動時にＲＡＭ５５のワークエリアに展開されて使用される。

図４は、閾値テーブルＴ１を示す模式図である。ところで、本実施の形態においては、マニューシャマッチング方式で指紋認証による個人認証を行う。前述したように、マニューシャマッチング方式は、決済時に読み取った指紋の特徴点（入力データ）と、あらかじめ採取された登録された指紋の特徴点（登録データ）との間で特徴点の属性、相対的な位置、向き等を比較照合して、その結果、一致する特徴点数が閾値Ｍ以上であれば入力データと登録データとは同一である（本人判定）とし、閾値Ｍ未満であれば同一でない（他人判定）とする方式である。

閾値テーブルＴ１は、その閾値Ｍを一取引毎の販売合計金額Ｎに対応付けて定めるテーブルである。図４に示すように、閾値テーブルＴ１には、販売合計金額Ｎが５０，０００円以上の場合には閾値Ｍとして１２が設定されている。なお、一般的に、一致する特徴点数が１２個以上あればほぼ個人を特定できるとされている。そして、販売合計金額Ｎが低額になるに従って段階的に閾値Ｍが低く設定されている。

指紋認証による個人認証はこの閾値テーブルＴ１に基づき実行される。例えば、販売合計金額Ｎが５０，０００円以上であれば、閾値Ｍは１２であり、指紋認証の際に、特徴点が１２以上一致していれば本人判定され、一致する特徴点数が１２未満であれば他人判定されることになるが、販売合計金額Ｎが１０，０００円未満の場合は、一致する特徴点数は７以上あればよいことになる。

図５は、閾値Ｍを決定する際に制御部５１が実行する処理を示すフローチャートである。ここで、まず通常の商品販売データ処理が実行される。つまり、制御部５１は、バーコードスキャナ１０による商品コードの読み取りに待機する（ステップＳ１）。ここで、商品コードの読み取りがあったと判定されると（ステップＳ１のＹ）、読み取った商品コード３１に含まれている商品コード番号を取得する。そして、商品データファイルを検索して、商品コード番号に対応する商品名、単価等の商品データを取得し（ステップＳ２）、取得された商品データに基づく商品販売データをＲＡＭ５４のワークエリアに形成された売上バッファに記憶し、商品名や単価等の商品データをキャッシャ用表示器８および客用表示器９に表示する（ステップＳ３）。

ステップＳ１ないしＳ３の処理は、キーボード３の操作により締めが宣言されたと判断されるまで（ステップＳ４のＹ）、繰り返される。そして、このとき、キーボード３の預／現計キー（図示しない）が押下されて現金決済による締めが宣言されたと判断されると（ステップＳ５のＮ）、現金決済での精算処理が実行される（ステップＳ１１）。ここで、精算処理として、ＲＡＭ５５の売上バッファに記憶された商品販売データに基づき販売合計金額等で構成される印字データが生成されてＲＡＭ５５の印字バッファに記憶される。さらに、ドロワ２にドロワ開放信号が出力されてドロワ２が開放される。そして、売上バッファに記憶された商品販売データは売上ファイルに記憶される。また、印字データは、プリンタ５によって印字されてレシート発行口６からレシートとして発行される。

一方、ステップＳ４で、キーボード３のクレジットキー（図示しない）が押下されてクレジットカード決済による締めが宣言されたと判断されると（ステップＳ５のＹ）、閾値Ｍを決定する処理が実行される。この処理では、ＲＡＭ５５の売上バッファに記憶された商品販売データに基づく一取引毎の販売合計金額Ｎに基づき、閾値テーブルＴ１を検索して閾値Ｍを決定する。つまり、販売合計金額Ｎが１０，０００円未満であれば（ステップＳ６のＹ）、閾値Ｍは７となり（ステップＳ７）、販売合計金額Ｎが１０，０００円以上で（ステップＳ６のＮ）、５０，０００円未満であれば（ステップＳ８のＹ）、閾値Ｍは１０となる（ステップＳ９）。そして、販売合計金額Ｎが５０，０００円以上であるならば（ステップＳ８のＮ）、閾値Ｍは１２となる（ステップＳ１０）。そして、閾値Ｍが決定されたならば（ステップＳ６〜１０）、クレジット決済での精算処理が実行される（ステップＳ１１）。

図６は、閾値Ｍに基づき指紋認証による個人認証を行う際に制御部５１が実行する処理を示すフローチャートである。クレジット決済での精算処理（図５のフローチャートのステップＳ１１）のため、カード処理装置２１の正面口２１ａにカードＣ１が挿入されて、カード処理装置２１内部のＩＣカードリーダ（図示しない）の読取位置にカードＣ１のＩＣチップＣ２が位置付けられると、制御部５１はＩＣチップＣ２を検索して、記憶されている登録データやクレジット決済用のカード番号等を取得し（ステップＳ２１）、指紋センサ３１による指紋の読み取りを待機する（ステップＳ２２）。そして、カードＣ１を提示した買物客の指紋が読み取られると（ステップＳ２２のＹ）、指紋画像を取得し、取得された指紋画像から指紋の隆線の端点や分岐点等の特徴点を抽出する（ステップＳ２３）。なお、ステップＳ２３で抽出した特徴点を入力データとする。そして、この入力データを、ステップＳ１１でＩＣチップＣ２から取得した登録データと比較照合する（ステップＳ２４）。

そして、ステップＳ２４での比較照合の結果、入力データと登録データとの間で一致する特徴点が閾値Ｍ以上あると判断された場合（ステップＳ２５のＹ）、入力データに基づく指紋は、登録データに基づく指紋と同一であると判定（本人判定）して（ステップＳ２６）、クレジット決済を受け付け、決済処理を実行する（ステップＳ２７）。

ステップＳ２７の決済処理は、ＩＣチップＣ２から読み取ったクレジット決済用のカード番号等のデータと販売合計金額Ｎとに基づいてクレジットデータを作成し、作成したクレジットデータを決済機関コンピュータへ送信する。決済機関コンピュータでは、送信されたクレジットデータに対して信用チェックや金額承認等の信用照会処理を行った後に、その照会結果データを制御部５１に送信する。照会結果データを受信した制御部５１は、この照会結果データにしたがってクレジット伝票を発行する。なお、売上バッファに記憶された商品販売データは売上ファイルに記憶される。そして、決済処理が終了すると、カード処理装置２１内部の読取位置で停止していたカードＣ１を正面口２１ａから排出する。

一方、ステップＳ２５で、入力データと登録データとの間で一致する特徴点が閾値Ｍ未満であると判断された場合（ステップＳ２５のＮ）、入力データに基づく指紋は、登録データに基づく指紋と同一でないと判定（他人判定）して（ステップＳ２８）、エラー処理として（ステップＳ２９）、カードＣ１によるクレジット決済を中止し、カードＣ１を排出する。

このように本実施の形態によれば、指紋認証に際して、販売合計金額が高い場合は、閾値Ｍについて、一般的に個人を特定するに際して必要な値を維持することでセキュリティを保ち、販売合計金額Ｎが低い場合は、閾値Ｍを小さくして簡便に個人認証を行うことで、買物客に指紋を何回も入力してもらうことが少なくなり、全体としてスムーズなチェックアウトを実現することができる。

また、買物客に対するカード決済についての利便性や信頼性も向上させることができることから、決済のキャッシュレス化も促進させることができる。

なお、本実施の形態では、決済として、接触型ＩＣチップＣ２を備えたクレジットカードであるカードＣ１によるクレジット決済を例に説明したが、決済としては、これに限るものではなく、例えば、磁気ストライプ等を有するクレジットカードによるクレジット決済や、デビットカードや電子マネー等を用いた決済であってもよい。

また、本実施の形態では、登録データが記憶されている記憶部として、カードＣ１に備えられたＩＣチップＣ２を例に説明したが、登録データが記憶されている記憶部としては、これに限るものではなく、例えば、ＰＯＳ端末１と通信可能に接続された上位装置としてのコンピュータに備えられる記憶装置等であってもよい。さらに、この記憶装置は、ＰＯＳ端末１や決済機関コンピュータ等に備えられていてもよい。また、この記憶装置には、複数の登録データが記憶されていてもよい。その場合には、例えば、読み取られたカード番号や入力された暗証番号等によって被認証者の登録データが特定されるようにしてもよい。

本実施の形態のＰＯＳ端末を概略的に示す外観斜視図である。一部の電気部品をブロック図として模式的に付加して指紋センサを概略的に示す縦断側面図である。ＰＯＳ端末に備えられる各部の電気的接続を示すブロック図である。閾値テーブルを示す模式図である。閾値を決定する際に制御部が実行する処理を示すフローチャートである。閾値に基づき指紋認証による個人認証を行う際に制御部が実行する処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１…商品販売データ処理装置（ＰＯＳ端末）、３１…指紋センサ、Ｃ１…媒体（カード）、Ｃ２…記憶部（ＩＣチップ）、Ｍ…閾値、Ｎ…販売合計金額、

Claims

被認証者の指紋を読み取って指紋画像を取得する指紋センサと、
前記指紋センサにより取得された指紋画像から特徴点を抽出して入力データとして取得する手段と、
指紋画像から抽出された特徴点があらかじめ登録データとして記憶されている記憶部を検索して被認証者の前記登録データを取得する手段と、
前記入力データと前記登録データとを比較照合して、前記入力データと前記登録データとの間で一致する特徴点が閾値以上あるか否かを判断する手段と、
前記比較照合の結果、一致する特徴点が前記閾値以上あると判断された場合のみ決済を受け付ける手段と、
一取引ごとに算出される販売合計金額に応じて所定の範囲内で前記閾値を増減する手段と、
を備える商品販売データ処理装置。
前記記憶部は、前記決済を希望する被認証者が所有する媒体に備えられている、請求項１記載の商品販売データ処理装置。
前記記憶部は、通信可能に接続された上位装置に備えられている、請求項１記載の商品販売データ処理装置。
被認証者の指紋を読み取って指紋画像を取得する指紋センサを備える商品販売データ処理装置のコンピュータにインストールされ、当該コンピュータに、
前記指紋センサにより取得された指紋画像から特徴点を抽出して入力データとして取得する機能と、
指紋画像から抽出された特徴点があらかじめ登録データとして記憶されている記憶部を検索して被認証者の前記登録データを取得する機能と、
前記入力データと前記登録データとを比較照合して、前記入力データと前記登録データとの間で一致する特徴点が閾値以上あるか否かを判断する機能と、
前記比較照合の結果、一致する特徴点が前記閾値以上あると判断された場合のみ決済を受け付ける機能と、
一取引ごとに算出される販売合計金額に応じて所定の範囲内で前記閾値を増減する機能と、
を実行させるコンピュータプログラム。