測距センサとIMUセンサを用いた指輪型デバイスにおけるハイブリッド認証システム
Hybrid Authentication System in a Ring Device Using a Distance Sensor and an IMU Sensor
2025
宮下海,雨坂宇宙,花山勝吾,山本匠,杉浦裕太
Kai Miyashita, Takashi Amesaka, Shogo Hanayama, Takumi Yamamoto, Yuta Sugiura
[引用はこちら/Reference]
Kai Miyashita, Takashi Amesaka, Shogo Hanayama, Takumi Yamamoto, and Yuta Sugiura. 2025. ScanRing: Hybrid Authentication System in a Ring Device Using a Distance Sensor and an IMU Sensor. Proc. ACM Hum.-Comput. Interact. 9, 5, Article MHCI026 (September 2025), 23 pages. [DOI]
指輪型デバイスは,非接触型決済やスマートロック操作,健康管理などの用途で広く利用されているが,個人認証機能を搭載した製品は少なく,セキュリティ上の課題が残されている.従来の認証手法である指紋認証では,指紋の状態やセンサの制約により精度や実用性が制限される.同じく従来の認証手法である顔認証では,デバイスの小型化や省電力設計,さらにプライバシーの保護といった課題が指摘されている.本研究では,測距センサと IMU センサを組み合わせた顔認証システムを提案する.このシステムは,ユーザが指輪型デバイスを用いて顔をスキャンする動作を基に個人を認証するものであり,カメラを使用しないことでプライバシーリスクを低減し,小型かつ省電力な指輪型デバイスへの実装を可能にする.30名を対象としたユーザ実験により提案システムの精度を評価した結果,安定環境下で平均認証精度98.41 %を達成した.本研究は,指輪型デバイス向けの高精度かつ実用的な個人認証手法の設計と実現に貢献する.
Smart rings are used for contactless payment, smart lock operation, and health monitoring. For applications such as electronic payment and unlocking smart locks, the implementation of a user authentication system in smart rings is essential; however, some challenges remain. Fingerprint authentication is sensitive to fingertip conditions, while face authentication faces difficulties with miniaturization, power efficiency, and privacy. This study proposes ScanRing, a hybrid authentication system using a distance sensor and an IMU sensor in a smart ring. By moving the ring device laterally in front of the face, the distance sensor captures facial structure data, while the IMU sensor records the user’s motion characteristics. These combined datasets enable robust user authentication without relying on cameras, which enhances privacy while supporting a compact and power-efficient design. A user study (N = 30) demonstrated that ScanRing achieved an average authentication accuracy of 98.41 % under stable conditions.