CN101089897A - 认证系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够对各装置进行最佳认证、装置小型且低功耗的认证系统。本发明的认证系统，具备利用超宽带脉冲信号进行通信的认证对象装置和认证执行装置；利用在上述认证执行装置及上述认证对象装置的识别信息在各装置之间被交换的上述超宽带脉冲信号，测量上述认证执行装置和上述认证对象装置之间的距离；根据上述测量的上述认证执行装置和上述认证对象装置之间的距离、及上述交换的认证对象装置的识别信息的组合，认证上述认证对象装置，根据上述认证结果，对控制对象进行控制。

Description

认证系统
技术领域
本发明涉及认证系统，尤其涉及将距离信息用于认证条件的认证系统。
背景技术
在如传感器网络系统那样的无线网络系统中，将中继器或基站用作读取器(认证执行装置)的情况下，若可进行无线通信的距离较长(例如为30m)，则对存在于可通信范围内的所有标签进行认证。例如，在进行入退室管理的情况下，即使在距门30m的地方也能进行门的开锁，在安全上并不太好。
为了提高安全性，提出有在认证时将通信距离限制在近距离的方法(例如，参照专利文献1和专利文献2)。
另一方面，由于存在各种认证对象装置(标签)，认证范围的最佳值根据认证对象而不同。假如在使用同一读取器及标签的情况下，若将认证范围设定为一个值，则对于一部分认证对象成为适当的范围，但是对于其他认证对象则成为不适当的范围。因此，存在有安全性脆弱、便利性欠佳、系统不能正常运行的问题。
因此，提出有如下的一种方法，该方法通过由认证对象装置检测出自己的位置，排除在认证时将位置信息发送给认证装置，使非法使用者完全成为他人，排除使认证成功的危险性。具体而言，作为检测位置的单元，提出有应用GPS、加速度传感器及无线覆盖区域的位置检测(例如，参照专利文献4)。为了解决上述的课题，若使用专利文献3所公开的方法，则能够对每个认证对象装置适当地设定认证成功的范围。在认证时，利用上述的位置检测单元检测出认证对象装置的位置，将位置信息与标识符一起发送给认证执行装置。认证执行装置根据标识符及位置信息进行认证。
此外，作为利用无线测量(测位及/或测距)移动体的位置及/或与移动体之间的距离的技术，提出有采用超宽带(UWB)无线通信方式的方法(例如，参好专利文献4)。特别是，脉冲方式的UWB能够进行高精度的测距。即，在测量两个UWB通信装置A、B之间的距离时，首先由装置A发送UWB信号1。装置B接收该UWB信号1，并回复UWB信号2。从发送信号1后接收信号2为止的时间减去在通信装置B内部的延迟时间，来计算信号的传播时间。由于信号是以光速传播，所以通过在传送时间上乘上光速，能够计算出传送距离。
作为将该UWB应用于信息终端的认证的关联技术，有专利文献5。但是，在专利文献5中，只公开了用于赋予访问权限的“认证”。
专利文献1：(日本)特开2005-159690号公报
专利文献2：(日本)特开2005-109720号公报
专利文献3：(日本)特开平10-56449号公报
专利文献4：(日本)特开2004-258009号公报
专利文献5：(日本)特开2005-128965号公报
由于认证对象装置是由人携带或粘在物品上，所以最好是用电池驱动的小型装置。为此，尽量减少用于认证的装置之外的装置是很重要的。但是，如上述的专利文献3所述的技术，在采用GPS的情况下，需要用于接收来自GPS卫星的信号的接收机。此外在采用加速度传感器的情况下，需要用于检测加速度的装置。因此，具备位置检测装置对实现认证对象装置的小型化和低功耗造成障碍。
此外，在上述的专利文献3中，作为检测位置的方案，仅公开了基于GPS、加速度传感器及无线覆盖区域的位置检测，而完全没有公开基于UWB的位置检测。即，在专利文献3中没有公开根据UWB系统检测认证对象的位置信息的技术。
此外，专利文献5所公开的“认证”不同于利用对于对象唯一的标识符来识别各对象的严谨的“认证”。假如将专利文献5所公开的“认证”解释为广义的“认证”，依然完全没有公开如下的系统结构，该系统结构将各认证对象固有的标识符和有关具有该标识符的认证对象的位置或距离的信息相关联起来，根据该关连来进行认证。
例如，根据专利文献5，仅根据离作为“认证者”的服务器的距离来判断可否访问。因此，不能区分存在于相同距离的多个对象。因此，存在于“可”访问的距离的所有对象被识别为“可访问的对象”，存在于“不可”访问的距离的所有对象被识别为“禁止访问的对象”。对于识别为禁止访问的对象不发送ID及密码，仅对识别为可访问的对象发送ID及密码。
总之，根据该文献所公开的技术，首先仅根据距离进行认证之后，按照该认证结果赋予或不赋予ID。即，在该文献中，根本没有公开将距离和ID关联起来进行认证的思想，并且在系统结构上不可能将距离和ID关联起来进行认证。尤其不可能将通过认证动作否决的对象的ID用于认证。
因此，存在有很难区分虽然存在于远距离但是想要许可访问的对象和如果不靠近则不想许可访问的对象的问题。该文献只公开了在这样的“仅根据距离进行认证”的系统中，将UWB用作检测其距离的装置的例子。即，没有注意到现有技术中熟知的UWB的“可进行测位和测距”的性质之外的技术意义。因此，对于采用UWB的方案不能期待“可进行测位和测距”之外的效果。
此外，探讨上述背景技术的组合。若简单组合上述的专利文献3所记载的技术和专利文献4所记载的技术，则认证对象装置利用UWB检测自己的位置。在该情况下，为了得到距离信息，需要最少收发2次信号。
具体而言，认证对象装置通过第1次收发信号(请求、发送及确认的3次信息交换)来进行测距，通过第2次收发信号来将测距结果发送给认证执行装置。在第1次发送信号时，即使ID是已知的，距离信息是未知的。在第1次收发信号结束时，距离信息成为已知。此时，能够知道距离信息的仅是认证对象装置。因此，如果通过第2次收发信号来将距离信息发送给认证执行信息，则认证执行装置不能得到距离信息。即，在基于背景技术的组合的系统中，认证执行装置不可能通过1次收发信号，得到ID和距离信息的两者。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型且低功耗的认证对象装置及认证执行装置，它门不需要设置用于认证的装置之外的特别装置，就可取得认证对象装置的位置信息，对每个认证对象装置和认证执行装置设定适当的认证成立范围。
如果示出本发明的代表性的一例则如下。即，本发明的认证系统，具备利用超宽带脉冲信号进行通信的认证对象装置和认证执行装置，利用上述认证执行装置及上述认证对象装置的识别信息在各装置之间被交换的上述超宽带脉冲信号，测量上述认证执行装置和上述认证对象装置之间的距离；根据上述测量的上述认证执行装置和上述认证对象装置之间的距离、及上述被交换的认证对象装置的识别信息的组合，认证上述认证对象装置；根据上述认证结果，对控制对象进行控制。
根据本发明，能够实现小型且的功耗的认证对象装置及认证执行装置，它门能够大致同时执行用于取得标识符的通信和用于取得距离信息的测距。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的认证系统的结构例的框图。
图2是表示本发明的第1实施方式的服务器的结构例的框图。
图3是表示本发明的第1实施方式的基站的结构例的框图。
图4是表示本发明的第1实施方式的标签和读取器的结构例的框图。
图5是表示将本发明的第1实施方式的认证系统应用于入退室管理系统的图。
图6是说明本发明的第1实施方式的认证步骤的一例的顺序图。
图7是表示能够适用本发明的第1实施方式的UWB-IR无线通信中所使用的信号波形的一例的图。
图8是说明本发明的第1实施方式的认证步骤的另一例的顺序图。
图9是表示本发明的第2实施方式的认证系统的结构例的图。
图10是表示本发明的第2实施方式的基站的结构例的框图。
图11是表示本发明的第2实施方式的服务器的结构例的框图。
图12是表示将本发明的第2实施方式的认证系统应用于入退室管理系统中的例子的图。
图13是说明本发明的第2实施方式的认证步骤的一例的顺序图。
图14是表示本发明的第2实施方式的读取器的其他结构例的框图。
图15是表示本发明的第2实施方式的认证系统的其他应用例的图。
图16是表示本发明的第2实施方式的认证系统的其他应用例的图。
图17是表示本发明的第2实施方式的认证系统的其他应用例的图。
图18是表示本发明的第3实施方式的服务器的结构例的图。
图19是表示本发明的第3实施方式的基站的结构例的框图。
图20是表示将本发明的第3实施方式的认证系统应用于入退室管理系统中的例子的图。
图21是说明本发明的第3实施方式的认证用数据库设定步骤的一例的顺序图。
图22是说明本发明的第3实施方式的认证步骤的一例的顺序图。
图23是表示本发明的第4实施方式的服务器的结构例的图。
图24是表示本发明的第4实施方式的基站的结构例的框图。
图25是表示将本发明的第4实施方式的认证系统应用于入退室管理系统中的例子的图。
图26是说明本发明的第4实施方式的认证步骤的一例的顺序图。
图27是表示本发明的第5实施方式的认证系统的结构例的框图。
图28是表示将本发明的第5实施方式的认证系统应用于入退室管理系统中的例子的图。
图29是说明本发明的第5实施方式的认证步骤的一例的顺序图。
图30是表示本发明的第6实施方式的读取器的结构例的框图。
图31是表示将本发明的第6实施方式的基站的结构例的框图。
图32是说明本发明的第6实施方式的认证步骤的一例的顺序图。
图33是说明本发明的第6实施方式的读取器的接收部的另一结构例的图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的实施方式。下面说明的实施方式只是用于实施本发明的一例，并非限定本发明。
(第1实施方式)
图1是表示本发明的第1实施方式的认证系统的结构例的框图。
第1实施方式的认证系统包括：服务器100、网络200、基站300、认证执行装置(读取器)400、认证对象装置(标签)600和控制对象(门)701。此外，没有限定基站、读取器、标签和门的数量，可以存在多个。因此，图1所示的结构例中，除了基站300之外，具有基站390和391；除了读取器400之外，还具有读取器490、491和492；除了标签600之外，还具有标签690、691和692。
该基站300和其他基站390和391的结构可以相同。读取器400和其他读取器490、491和492的结构可以相同。此外，标签600和其他标签690、691和692的结构可以分别相同。因此，除了特别需要的情况之外，省略对基站390和391、读取器490、491和492、标签690、691和692的说明。在省略说明的情况下，其动作分别与基站300、读取器400和标签600相同。
读取器400通过无线通信与标签连接，在发送ID询问信号S501之后，接收ID回复信号S502，之后发送ID接收通知信号S503。
基站300通过无线通信与读取器400连接，接收委托认证信号S504，发送认证结果通知信号S505。并且，基站300通过无线通信与门701连接，发送门开闭指示信号S506。
服务器100通过网络200与基站300连接，接收委托认证信号S201，发送认证结果通知信号S202。
图2是表示本发明的第1实施方式的服务器100的结构例的框图。
服务器100具备认证用数据库100、认证部120、输入部125和通信部130。服务器100通过网络200与基站300连接，接收委托认证信号S201，发送认证结果通知信号S202。
认证部120具备存储器121、判断部123和设定部124。存储器121保存从基站3000取得的信息122。例如，读取器ID、标签ID以及读取器和标签之间的距离被保存在存储器121。
通过由处理器执行所保存的程序，来实施判断部123和设定部124。具体而言，判断部123将保存在存储器121中的信息122与保存在认证用数据库110中的认证用数据11进行对照，判断可否认证。设定部124根据从输入部125输入的数据，设定认证用数据111。此外，也可以根据通过网络200从其他装置发送的数据来设定认证用数据111。
输入部125具备键盘和/或鼠标等输入装置。
通信部130是按照规定的程序收发数据的接口。例如，在网络200为因特网或内联网的情况下，通信部130是按照TCP/IP协议收发数据的网络接口。
认证用数据库110由非易失性存储介质(例如，闪存、硬盘驱动)构成，将读取器和标签之间的距离信息与读取器ID和标签ID关联起来进行保存。如后所述，若读取器和标签之间的距离比保存在认证用数据库110中的距离信息小，则标签的认证成功。
图3是表示本发明的第1实施方式的基站300的结构例的框图。
基站300具备网络通信部310、信号处理部320、无线通信部330和天线340。
通过由处理器执行所保存的程序，来实施信号处理部320。此外，信号处理部320具备存储器321。存储器321保存从读取器400取得的信息和通过网络从服务器100取得的信息。信号处理部320根据需要将保存在存储器321种的信息322发送到服务器100、读取器400和门701等。
网络通信部310是按照规定的协议收发数据的接口。例如，在网络200是因特网或内联网的情况下，网络通信部310是按照TCP/IP协议来收发数据的网络接口。
无线通信部330具备发送机和接收机，是按照规定的无线通信协议收发数据的接口。
此外，基站300除了与读取器400和门701连接之外，还可以与读取器490和门702等其他装置连接并进行通信。
此外，基站300和门701也可以不是通过无线通信连接，而是通过有线通信连接。此外，门701也可以不经由基站300而经由其他装置，与网络200连接。此外，么701具备TCP/IP接口，直接与网络200连接，并与服务器100进行通信。
图4是表示本发明的第1实施死方式的标签600和读取器400的结构例的框图。
读取器400具备天线410、转换器411、无线通信部420和信号处理部450。
无线通信部420具备无线接收部430和无线发送部440。
无线接收部430具备：低噪声放大器431、混频器432A、432B、低通滤波器433A、433B、可变增益放大器343A、343B、模拟数字变换器435A、435B、局部振荡器436和相位调整器437。此外，无线接收部430具备两个接收系统。第1接收系统包括：混频器432A、低通滤波器433A、可变增益放大器434A、模拟数字变换器435A。第2接收系统具备：混频器432B、低通滤波器433B、可变增益放大器434B、模拟数字变换器435B。
输入到无线接收部430中的信号被低噪声放大器431放大，由混频器432A将被放大的信号与来自局部振荡器的本地信号相乘，来改变频率。此外，相位调整器437改变本地信号的相位，将相位不同于π/2的信号供给第1接收系统和第2接收系统。
之后，变换为中间频率的信号被低通滤波器433A抽出希望的频率的信号，被可变增益放大器434A放大到希望的电平。之后，被放大的中间频率信号被模拟数字变换器435A变换为数字信号，输入到信号处理部450。
无线发送部440具备功率放大器441和脉冲生成器442。由信号处理部450生成的信号输入到脉冲生成器442，变换为规定的脉冲信号。之后，脉冲信号被放大到希望的电平，通过转换器411从天线410发送。
在天线410和无线接收部5430及无线发送部440之间具备转换器411。转换器411根据来自控制部(省略图示)的控制信号，切换发送和接收。
转换器411和无线通信部440的结构只是用于实现无线通信功能的一例，不限于图示的结构。例如，可以代替转换器411而使用循环器。此外，也可以将可变增益放大器434设在低通滤波器433的前级。并且，可以代替局部振荡器436和相位调整器437而使用模板脉冲生成器。
信号处理部450具备计数器451和存储器451。计数器451为了测量读取器400和标签600之间的距离而进行计数。存储器452保存从基站300和标签600取得的信息。此外，存储器452保存其他装置可唯一地确定读取器400的标识符。
信号处理部450根据需要读取保存在存储器452中的信息453，传送给基站300和标签600等。
图4示出用于标签600和挤占400之间的无线通信的数据包的结构。
数据包500包括序言、SFD、标题和数据。
序言是规定的位串信号，用于在发送侧获得位同步。SFD(StartFrame Delimiter)是存在于序言和标题及数据之间的固有的位串信号，配置于紧接序言之后，表示帧的开始。标题包含目的地地址、发送源地址和数据长度等。数据是要用该数据包500发送的数据。
计数器451的计数开始和停止的时刻可以采用数据包500中的SFD。此外，也可以在标题或数据中除了固有编码串之外附加计数开始和停止的时刻。
此外，读取器400可以具备基站300的功能。此时，读取器400不经由基站300而经由网络200与服务器100连接。此外，基站300和读取器400也可以经由中继装置(例如，其他读取器)来连接。中继装置对基站和读取器之间的通信进行中继，所以具备天线、无线收发部和信号处理部。
标签600具备：天线610、无线通信部620和信号处理部630。信号处理部630具备保存从读取器400取得的信息的存储器631。存储器631保存其他装置可唯一地识别标签600的标识符。
图5表示将本发明的第1实施方式的认证系统适用于入退室管理系统中的例子。
应用例700中，两个门701和702邻接设置。在各门701和702的附近，设有各读取器400和490。读取器400与门701相关联，读取器490与门702相关联。
门701和702具备锁、控制部和通信部。门701和702接收到门开闭指示信号S506之后，根据所接收到的门开闭指示信号S506的内容，进行解锁或上锁。
读取器400、490通过无线与基站300连接，发送读取器所接收到的标签的信息。
图6是说明本发明的第1实施方式的认证步骤的一例的顺序图。下面，参照图6，说明读取器400取得标签600的标识符和读取器400与标签600之间的距离信息、并进行认证的例子。
首先，读取器400发送ID询问信号S501。ID询问信号S501包含读取器400的标识符。此外，在发送ID询问信号S501中的SFD的时刻，计数器451开始计数(801)。
接着，标签600接收到由读取器400发送的ID询问信号S501后，发送ID返回信号S502。ID返回信号S502包含发送ID返回信号S502的标签600的标识符、和包含在ID询问信号S501中的读取器400的标识符。包含在ID返回信号S502中的标签600的标识符和读取器400的标识符也可以利用仅由读取器400可解密的加密单元(读取器400特有的密钥)进行加密。
接着，读取器400接收ID返回信号S502。之后，在接收到ID回复信号S502中的SFD的时刻，计数器451停止计数(802)。在停止计数器451的计数之后，读取器400发送ID接收通知信号S503。ID接收通知信号S503包含标签600的ID和读取器400的ID。
接着，标签600接收ID接收通知信号S503之后，即使在规定的时间接收到从读取器400发送的ID询问信号S501，也不发送ID返回信号S502(803)。此外，也可以使标签600不能接收ID询问信号S501。
若多个标签对一个ID询问信号S501发送ID返回信号S502，则读取器不能同时接收多个ID返回信号S502。但是，通过多次进行ID及距离信息取得步骤800，能够取得存在于读取器400周围的多个标签的标识符和距离信息。这是因为通过ID接收通知信号S503，已经由读取器400取得ID和距离信息的标签处于停止回复的状态(803)。
即，在每次发送ID询问信号S501时，只有未取得ID及距离信息的标签发送ID回复信号S502，所以通过重复ID及距离信息取得步骤800，没有取得ID及距离信息的标签的数量减少。
根据计数器451的计数值，计算出读取器400和标签600之间的距离。首先，从计数器451的计数数减去相当于在读取器400和标签600的内部进行信号处理所需的时间的计数数。信号处理所需的时间只要预先存储在读取器400中就可以。此外，也可以在ID回复信号S502中包含标签600的内部处理所需的时间信息，将内部处理所需的时间信息从标签600发送到读取器400。
此外，在从多个标签发送ID恢复信号S502，读取器400不能接收标签600的ID恢复信号S502的情况下，标签600也可以重新发送ID恢复信号S502。标签600再次发送ID返回信号S502，在由读取器400接收的情况下，从计数器451的计数数中还要减去标签600重新发送ID恢复信号S502之前所经过的时间。
从计数器451的计数数减去相当于在各装置进行信号处理所需的数量的计数数，相当于ID询问信号S501和ID恢复信号S502的传播时间。在自由空间中，电波以光速传播，通过在每个信道的传播时间乘上光速，能够计算出读取器400和标签600之间的距离。
在如第1实施方式的应用例700那样的入退室管理系统的情况下，需要识别携带标签的人，所以，测距精度必须在30cm左右。此外，若为30cm左右的精度，则第1实施方式能够应用于一般的开闭装置。此外，第1实施方式还能够适用于空调、照明、OA设备和家电等的动作控制中。
要实现测距精度30cm，最好应用超宽带(UWB)无线通信、尤其是脉冲方式的UWB(UWB-IR)无线通信。所谓UWB无线通信是使用500MHz以上或中心频率的20％以上的非常宽的频带的无线通信。此外，所谓UWB-IR无线通信是以UWB无线通信的一种方式间歇地发送短时间宽度脉冲的无线通信。
图7表示UWB-IR无线通信中使用的信号波形的一例。
为了实现30cm的测距精度，因为光速是30万Km/秒，所以需要1纳秒的时间分辨率。即，需要将所使用的脉冲信号的峰值的位置以1纳秒的精度进行检测。因此，脉冲宽度最好较短地设定为2纳秒左右。若将脉冲宽度设定为较短，则提高测距精度，若将脉冲宽度设为较长，则测距精度变差。因此，也可以根据需要的测距精度调整脉冲宽度。
读取器400对其他标签也进行ID及距离信息取得步骤800，取得存在于周围的标签的信息。之后，读取器400对所取得的标识符及距离信息附加读取器的标识符，生成委托认证信号S504。读取器400将所生成的委托认证信号S504发送给基站300。读取器400也可以重复预先设定的次数的ID及距离信息取得步骤800，也可以重复到检测不到没有取得ID及距离信息的标签为止。此外，也可以并用两种方式。委托认证信号S504包含读取器400的标识符、标签600的标识符和读取器400和标签600之间的距离信息。
此外，图6所示的ID及距离信息取得步骤800中，读取器400比标签600先发送信号，读取器400取得标签600的标识符和距离信息。此时，标签600需要处于等待接收状态，以便任何时候可从读取器400发送ID询问信号S501。标签600的无线通信部620的结构可以与读取器400的无线通信部420相同。但是标签600也可以另外具备检测接收信号强度的简易检波器，在等待接收状态下，使用该简易检波器，停止无线通信部620的动作。当ID询问信号S501从读取器400发送时，简易检波器检测出所接收的ID询问信号S501的强度，开始无线通信部620的动作。从而，标签600成为能够执行ID及距离信息取得步骤800的状态。这样，通过使用简易检波器，能够降低标签600处于等待接收状态的功耗。
基站300接收委托认证信号S504后，将所接收到的委托认证信号S504传送给服务器100。
服务器100从基站300接收到委托认证信号S201之后，参照认证用数据111进行认证判断(804)。具体而言，服务器100对照所接收的委托认证信号S201和保存在认证用数据库110中的认证用数据111，判断是否满足认证条件。认证用数据111包含读取器的标识符、标签的标识符以及读取器与标签之间的距离信息。例如，根据认证用数据111，读取器1(400)委托标签1(600)的认证的情况下，若读取器400和标签600之间的距离小于30cm，则认证成功。此外，在读取器3(491)委托标签2(690)的认证的情况下，有关读取器491和标签690之间的距离的认证失败。
服务器100结束认证判断之后，对基站300发送认证结果通知信号S202。基站300根据需要，将认证结果通知信号S202的内容传送到读取器400和门701。
读取器400接收到认证结果通知信号S505之后，根据认证结果，进行规定的动作。例如，读取器400可以通过某种方法(例如，显示或声音)向携带标签600的人通知所接收到的认证结果。此外，读取器400也可以再次重复ID及距离信息取得步骤800。
门701接收到门开闭指示信号S506之后，根据认证结果，进行规定的动作。例如，若认证结果是成功，则门701进行解锁，若认证结果为失败，则进行上锁。此外，门701也可以具备显示部和/或扬声器，若认证结果为失败则发出警报。
再有，若门701不经过基站300而与网络200连接，则服务器100也可以不经过基站300而发送门开闭指示信号S506。此外，若门701与其他基站或读取器连接，则门开闭指示信号S506也可以通过其他装置进行中继。
接着，说明上述的认证顺序的变形例。图6所示的认证顺序是读取器400比标签600先发送信号，但是还有如下的方法：标签600比读取器400先发送信号，由此读取器400取得标签600的标识符和距离信息。
图8是说明标签600对读取器400请求认证的情况下的认证步骤的一例的顺序图。
首先，标签600向读取器400发送认证请求信号S521。
例如，标签600也可以具备操作部，通过操作部的操作，标签600发送认证请求信号S521。此外，标签600也可以周期性地发送认证人情求信号S521。认证请求信号S521包括标签600的标识符。
接着，标签400接收到认证请求信号S521之后，发送ID接收通知信号S522。ID接收通知信号S522包含发送ID接收通知信号S522的读取器400的标识符、和包含在认证请求信号S521中的标签600的标识符。此外，在发送ID接收通知信号S522中的SFD的时刻，计数器451开始计数(801)。
接着，标签600接收到ID接收通知信号S522后，发送认证请求停止信号S523。认证请求停止信号S523包含读取器400的标识符和标签600的标识符。
接着，读取器400接收认证请求停止信号S523。之后，在接收到认证请求停止信号S523中的SFD的时刻，计数器451停止计数(802)。此外，读取器400接收到认证请求停止信号S523后，即使在规定的时间接收到从标签600发送的认证请求信号S521，也不发送ID接收通知信号S522(851)。或者，读取器400也可以不接收认证请求信号S521。
再有，也可以由标签600采用认证请求信号S521和ID接收通知信号S522进行读取器400和标签600之间的测距。再有，在标签600进行测距的情况下，标签600需要具备与读取器400具备的计数器451相同的计数器。此外，认证请求停止信号S523除了读取器400的标识符和标签600的标识符之外，还包含测距结果信息。
此外，也可以并用由标签600利用认证请求信号S521及ID接收通知信号S522进行测距的方法、和读取器400利用ID接收通知信号S522和认证请求停止信号S523进行测距的方法。
到此为止的处理中，结束ID及距离信息取得步骤850。
之后，读取器400发送委托认证信号S504。之后的处理与上述的图6所示的认证顺序相同。
如前所述，根据第1实施方式，仅通过用于读取器400和标签600之间的认证的无线通信，读取器400能够取得标签600的标识符和距离信息的两者。由此，不需要为了测量读取器400和标签600之间的距离而设置新的装置，或者仅为了测距而进行通信。因此，能够使装置小型化。此外，能够降低装置的功耗。此外，能够缩短认证所需的时间。
即，与上述的假设的现有技术相比，能够将认证对象装置和认证执行装置之间的信号的收发次数减半，所以能够降低功耗。
此外，在读取器400进行测距的情况下，不需要将测距信息包含在数据中，所以能够防止数据包的长度变长，能够防止通信量增加。
此外，与采用GPS的现有方法相比，能够高精度地进行测距。相对于GPS的数m的精度，根据本发明的实施方式1，能够实现数十cm的精度。此外，GPS很难在不能接收来自卫星的电波的室内使用，而本发明的第1实施方式可容易用于室内。
此外，在第1实施方式中，与采用加速度传感器的现有技术不同，不需要初始设定。
此外，在由标签进行测距的现有方法中，在标签和读取器之间需要最少2次通信。相对于此，在第1实施方式中，标签和读取器之间最少1次的通信就足够。
此外，若将认证用数据111适当设定，则在标签600试着对门701进行解锁时，能够避免相邻的门702的解锁。因此，能够提高安全性和便利性。
此外，通过读取器和标签的小型化和低功耗化，能够降低读取器的设置成本。此外，人门便于携带标签，或容易粘贴在物品上。从而，能够缓和场所或环境的制约，不仅在入退室管理中，也能够在一般的开闭装置的控制和电子装置的控制等各种用途的认证系统中导入本发明。例如，本发明能够适用于携带标签的人接近时接通电源而成为可使用状态的电子装置、以及药品保管库的上锁等中。
此外，适用本发明的认证系统，仅通过变更认证用数据库110的设定可应用于各种用途，能够灵活适应系统或用途的变更和追加等。
(第2实施方式)
接着，说明本发明的第2实施方式。在上述的第1实施方式中，将标签与读取器之间的距离作为认证条件，但是在第2实施方式中，认证条件还包括标签所存在的方向。
第2实施方式的认证系统包括：服务器100、网络200、基站300、认证执行装置(读取器)400、认证对象装置(标签)600和控制对象(门)701。第2实施方式中，服务器100、基站30和读取器400的结构不同于上述的第1实施方式。此外，在与上述的第1实施方式相同的结构上标注相同的附图标记，省略其说明。
服务器100通过网络200与基站300连接。基站300通过无线通信与读取器400和门701连接。读取器400通过无线通信与标签600连接。
此外，基站300和门701也可以通过有线通信连接。此外，门701也可以与读取器400连接。此外，门701也可以通过网络200与服务器100连接。
此外，读取器400和/或门701也可以具备基站的功能。此外，在读取器400和基站300之间也可以设置中继装置。此外，可以设置多个基站、读取器、标签、门。
图9是表示本发明的第2实施方式的读取器400的结构例的框图。
读取器400具备天线410和天线412。此外，读取器400具备切换天线410和天线412的转换器413。天线410仅用于与房屋里侧之间进行通信，天线412用于仅与房屋外侧进行通信。
存储器452保存所取得的标签的标识符、读取器和标签之间的距离信息、表示房屋内外的方向信息和读取器的标识符。信号处理部450根据需要，读取保存在存储器452中的信息454，传送到基站300和标签600等。
图10是表示本发明的第2实施方式的基站300的结构例的框图。基站300将包含从读取器400取得的方向信息的信息323保存到存储器321。
图11是表示本发明的第2实施方式的服务器100的结构例的框图。服务器100在认证用数据库110中保存认证用数据112，该认证用数据112包括标签的标识符、读取器的标识符、读取器和标签之间的距离信息及方向信息。
图12表示将本发明的第2实施方式的认证系统适用于入退室管理系统的例子。图12表示从上观察的2实施方式的认证系统的状态。
应用例703中，两个门701和702邻接设置。在各门701和702的附近，设有各读取器400和490。读取器400与门701相关联，读取器490与门702相关联。
各读取器400和490在房屋内部和外部具备天线，通过各天线与房屋的内外进行无线通信。从而，读取器400和490能够区别房屋的内外。
图13是说明本发明的2实施方式的认证步骤的一例的顺序图。下面，参照图13，说明读取器400取得标签600的标识符和读取器400与标签600之间的距离信息，并且通过切换天线410和天线412取得方向信息并进行认证的例子。
首先，读取器400选择第1天线410(806)，对房屋的内侧执行ID及距离信息取得步骤800。接着，选择第2天线412(807)，对房屋的外侧也同样执行ID及距离信息取得步骤800。方向信息是表示用天线选择806和807中的哪一个取得了标签600的标识符和距离信息的信息，识别标签600位于房屋内侧还是外侧。
此时，在事先知道在房屋内侧没有要认证的标签的情况下，也可以省略天线41的选择806，从天线412的选择807开始认证处理。另一方面，在预先知道在房屋外侧存在有要认证的标签的情况下，也可以省略天线412的选择807。通过这样做，能够缩短认证所需的时间，能够降低功耗。
再有，在通过天线选择806和807的哪一个可取得标签600的标识符及距离信息的情况下，也可以利用能够以很强的信号强度取得信号的天线，识别标签600是位于房屋内侧还是外侧。
此外，代替ID及距离信息取得步骤800而执行ID及距离信息取得步骤850(参照图8)。
读取器400重复多次采用各天线的ID及距离信息取得步骤，取得周围标签的标识符及距离信息。之后，读取器400选择天线410和天线412的双方(808)，将委托认证信号S507发送给基站300。委托认证信号S507和S203包括读取器400的标识符、标签600的标识符、标签600和读取器400之间的距离信息和标签600的方向信息。
此时，在预先知道基站300存在于室内的情况下，读取器400在天线选择808中，不需要选择天线410和天线412的双方。即，读取器400仅选择天线410，将委托认证信号S507仅发送到房屋内侧。另一方面，在预先知道基站300只存在于房屋外侧的情况下，读取器400仅选择天线412，也可以仅将委托认证信号S507发送到房屋外侧。通过这样的处理，能够抑制不需要的电波的发射，能够削减无线发送部440的功率放大器441消耗的功率。
服务器100接收到委托认证信号S203后，对照认证用数据112和委托认证信号S203的信息，进行认证判断(804)。之后，与上述的第1实施方式同样，将认证结果通知读取器400，向门701指示门的开闭(S506、S805)。
认证用数据112包括读取器的标识符、标签的标识符、读取器和标签之间的距离信息和方向信息。例如，读取器1(400)委托标签1(600)的认证的情况下，若标签600存在于房屋外侧，则读取器400和标签600之间的距离小于30cm，认证成功。此外，若标签600存在于房屋内侧，则读取器400和标签600之间的距离小于标签600在房屋外侧时的2倍距离60cm，认证成功。
图9和图13中，示出了使用2个天线的例子，但是也可以根据用途使用3个以上的天线。通过使用3个以上的天线，能够得到精度更高的方向信息。此外，也可以具备用于与基站进行通信的天线和用于与标签进行通信的天线的两个以上天线。
此外，能够采用阵列天线得到详细的方向信息。图14是表示具备阵列天线的读取器400的结构例的框图。
图14所示的读取器400具备：构成阵列天线的天线元件414、415、416、417；相位/振幅调整部460、461、462、43；无线通信部420；以及信号处理部450。由各天线元件414～417接收的信号被输入到相位/振幅调整部460～463，被调整为希望的振幅和相位。之后，从各相位/振幅调整部460～463输出的信号被混合，输入到无线通信部420。
如果如上所述构成读取器400，则能够根据由构成阵列天线的各天线接收的功率和相位，推算从标签发送的信号到来的方向。此外，不仅能够推定到来的方向，通过调整从各天线发送的功率和相位，能够朝向特定的方向发送信号。
图15至图17是说明本发明的第2实施方式的认证系统的其他应用例的图。
图15表示将本发明的第2实施方式应用于房屋的照明控制的例子。
读取器491设在设有照明器具706的房屋704的中央，具备具有指向性的四个天线。各天线能够在通信范围710、711、712、713进行无线通信。读取器491识别在各通信范围710、711、712、713内是否有标签。若存在标签(由携带标签的人)，则照亮照明706，若不存在标签(没有携带标签的人)，则关闭照明。从而，能够自动关闭无用的照明，降低成本。
图16和图17表示将本发明的第2实施方式应用于显示装置的例子。图16是显示装置的正视图，图17是显示装置的上表面图。
读取器492设在显示装置705上，具备指向性天线和无指向性天线。指向性天线能够在通信范围714进行通信，无指向性天线能够在通信方位715进行通信。指向性天线的通信范围714被调整在能够目视识别显示在显示装置上的信息的范围内。
读取器492用指向性天线认证标签，用无指向性天线与基站进行通信。由此，读取器492能够认证存在于通信范围714中的标签。
例如，存在有在通信范围714内有权限的标签时，判断为具有阅览其信息的权限的人正对着显示装置，在显示装置上显示机密信息。另一方面，若具有权限的人从显示装置的前面离开，则不能认证具有权限的标签，所以显示装置变更显示内容，防止泄漏信息。此外，可以仅在不具有阅览信息的权限的人进入能够目视识别显示装置的范围内的情况下，变更显示装置的显示内容，防止信息泄漏。这样能构提高显示在显示装置上的信息的安全性。
如上所述，根据第2实施方式，能够通过设置多个天线，确定标签存在的方向。由此，在认证条件上，除了ID和距离信息之外，还可以附加方向信息，能够进行更加详细的认证条件的设定。由此，能够进一步提高安全性或便利性。
(第3实施方式)
接着，说明本发明的第3实施方式。在上述的第1实施方式中，将标签和读取器之间的距离设为认证条件，但是在第3实施方式中，认证条件包括标签和多个读取器之间的距离信息。
第3实施方式的认证系统包括：服务器100、网络200、基站300、认证执行装置(读取器)400、读取器490、认证对象装置(标签)600和控制对象(门)708。在第3实施方式中，服务器100和基站300的结构与上述的第1实施方式不同。此外，对于与上述的第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记，省略其说明。
服务器100通过网络200与基站300连接。基站300通过无线通信与读取器400、读取器490和门708连接。读取器400和读取器490通过无线通信与标签600连接。
此外，基站300和门708也可以通过有线通信连接。此外，门708也可以与读取器400及读取器490连接。此外，门708也可以通过网络200与服务器100连接。
此外，读取器400、读取器490和门701中的任一个也可以具备基站的功能。此外，在读取器400和基站300之间，以及/或读取器490和基站300之间设置中继装置。此外，读取器400和读取器490也可以分别通过不同基站与服务器100连接。此外，也可以设置多个基站、读取器、标签及门。
图18是表示本发明的第3实施方式的服务器100的结构例的框图。服务器100在认证用数据库110中保存认证用数据113，该认证用数据113包括标签的标识符、读取器的标识符、读取器之间的距离信息及读取器和标签之间的认证信息。通过在相应的读取器彼此之间收发测距开始信号S513及测距结束信号S514，测量读取器之间的距离。
根据读取器之间的距离，预先设定读取器和标签之间的距离信息。例如，将认证条件规定为标签和两个读取器之间的距离之和以及读取器之间的距离关系。更具体而言，若标签600和读取器400之间的距离和标签600和读取器490之间的距离之和，小于读取器400和标签600之间的距离90cm的1.5倍，则认证成功。此外，标签600和读取器400之间的距离与标签600和读取器490之间的距离之和，在比读取器400和读取器490之间的距离90cm大30cm的范围以内(即，120cm以内)，则也可以使认证成功。
即，在第3实施方式中，通过比较标签和两个读取器之间的距离之和、和在读取器之间的距离上加上或乘上规定值的值，来规定认证条件。
图19是表示本发明的第3实施方式的基站300的结构例的框图。基站300将从服务器100接收的读取器之间测距支持信息S204和包含在读取器间测距结果通知信息S512中包含的信息324，保存在存储器321中。基站300根据需要，将保存在存储器321中的信息324发送到服务器100、读取器400及读取器490等。
图20表示将本发明的第3实施方式的认证系统应用于入退室管理系统的例子。图20表示从正面和上面观察第3实施方式的认证系统的状况。
应用例707中，在向左右滑动而开闭的门708的两侧，设有读取器400和读取器490。读取器400、490与门708相关联。
第3实施方式中，在认证条件中包含有读取器和多个标签之间的距离信息。例如，如前所述，若认证条件为标签600和读取器400之间的距离与标签600和读取器490之间的距离之和，小于读取器400和读取器490之间的距离90cm的1.5倍，则确定椭圆形的认证区域716。
图21是说明本发明的第3实施方式的认证用数据库设定步骤的例子的顺序图。该设定步骤可以在启动系统时执行，也可以在构筑系统时作为初始设定而仅执行一次，或者也可以周期性地执行。
首先，服务器100对读取器400及读取器490，发送用于测量读取器400和读取器490之间的距离的指示信号S204。读取器间测距指示信号S204包含进行测距的读取器的标识符(读取器400的标识符和读取器490的标识符)以及测距指示的信息。服务器100经由基站300，将读取器间测距指示信号S204发送给各读取器。
读取器400和读取器490从基站300接收到读取器间测距指示信号S511A和S511B之后，开始测量读取器之间的距离。在读取器间测距指示信号S511中还包含有哪个读取器发送测距开始信号S513的信息。在图21所示的情况下，读取器400发送测距开始信号S513，并测量距离，但是也可以由读取器490发送测距开始信号S513，并测量距离。
接着，读取器400发送用于测量与读取器490之间的距离的测距开始信号S513。测距卡是信号S513包含读取器400的标识符和读取器490的标识符。此外，在发送测距开始信号S513中的SFD的时刻，计数器451开始计数(809)。
读取器490接收到测距开始信号S513之后，发送测距结束信号S514。测距结束信号S514包含读取器400的标识符和读取器490的标识符。
接着，读取器400接收测距结束信号S514。之后，在接收到测距结束信号S514中的SFD信号的时刻，计数器451停止计数(810)。如第1实施方式所说明，根据计数器451的计数数求出信号的传播时间，根据信号的传送时间，取得读取器之间的距离信息。
接着，读取器400将读取器400的标识符和读取器490的标识符附加在距离信息上，生成测距结果通知信号S512。之后，读取器400将生成的测距结果通知信号S512发送给基站300。
基站300接收到测距结果通知信号S205后，将接收到的测距结果通知信号S205发送给服务器100。
图22是说明本发明的第3实施方式的认证步骤的一例的顺序图。下面，参照图22，说明读取器400和读取器490取得标签600的标识符和与标签600之间的距离信息、并进行认证的例子。
首先，读取器400和读取器490分别执行ID及距离信息取得步骤800。执行多次ID及距离信息取得步骤800，取得存在于读取器400和读取器490周围的标签的信息。此外，也可以代替ID及距离信息取得步骤800，而执行ID及距离信息取得步骤850(参照图8)。
接着，各读取器400和490在所取得的标识符和距离信息上附加各读取器的标识符，生成委托认证信号S504A和S504B。所生成的委托认证信号S504A和S504B被发送到基站300。基站300将所接收的委托认证信号S504A和S504B中所包含的信息，通过委托认证信号S201A、S201B发送给服务器100。
接收到委托认证信号S201的服务器100，对照保存在认证用数据库110中的认证用数据113和保存在存储器121中的委托认证信号S201中所包含的信息122，进行认证判断(804)。例如，根据认证用数据113，在从读取器1(400)和读取器2(490)接收到委托认证的情况下，如果标签1(600)和读取器1(400)之间的距离、和标签1(600)和读取器2(490)之间距离之和，小于按照图21所示的设定步骤测量的读取器400和读取器490之间的距离(90cm)的1.5倍距离，则认证成功。此外，如果标签3(691)和读取器3(491)之间的距离、和标签3(691)和读取器4(492)之间距离之和，小于比按照图21所示的设定步骤测量的读取器3(491)和读取器4(492)之间的距离1.8m大60cm的距离，则认证成功。
之后，与上述的第1实施方式同样，通过基站300向读取器400和490通知认证结果(S202、S505A、S505B)，向门708指示门的开闭(S506、805)。
在图21和图22所示的例中，读取器有两个，但是也可以具备3个以上的读取器。若3个以上的位置使用已知的读取器，则能够通过3点测量来确定标签的位置。此外，在图22所示的例中，利用各读取器和标签之间的距离之和来判断认证是否成功，但是也可以利用对各读取器和标签之间的距离进行运算的结果来判断认证是否成功。通过不限定于加法预算来进行各种运算，能够设定更好的认证条件。
此外，所有的读取器取得标签的标识符和与标签之间的距离信息，但是也可以只有一部分读取器取得标签的标识符和与标签之间的距离信息。即，各读取器中的一个执行ID和距离信息取得步骤800。该情况下，利用执行ID及距离信息取得步骤800的读取器和标签之间的距离信息，判断认证是否成立。此外，能够用标签来代替不执行ID及距离信息取得步骤800的其他读取器。
如上所述，根据第3实施方式，仅通过设置多个小型读取器，能够更详细地设定认证条件，能够进一步提高安全性和便利性。
(第4实施方式)
下面，说明本发明地第4实施方式。在上述第1实施方式中，将标签与读取器之间的距离设定为认证条件，但是在第4实施方式中，认证条件进一步包括控制对象的控制状态。即，在第4实施方式中，根据门的状态，改变认证成功的距离条件。
第4实施方式的认证系统包括：服务器100、网络200、基站300、认证执行装置(读取器)400、认证对象装置(标签)600和控制对象(门)701。在第4实施方式中，服务器100及基站300的结构与上述的第1实施方式不同。此外，对与上述第1实施方式相同的结构，标注了相同的附图标记，省略其说明。
服务器100通过网络200与基站300连接。基站300通过无线通信与读取器400及门701连接。读取器400通过无线通信与标签600连接。
此外，也可以通过有线通信连接基站300和门701。此外，门701也可以与读取器400连接。此外，门701也可以通过网络200与服务器100连接。
此外，读取器400及/或门701也可以具备基站的功能。此外，也可以在读取器400和基站300之间设置中继装置。此外，基站、读取器、标签及门可以设置多个。
图23是表示本发明的第4实施方式的服务器100的结构例的框图。服务器100在认证用数据库110中关于门的上锁时和打开时双方保存认证用数据114，该认证用数据114包含有标签的标识符、读取器的标识符和读取器与标签之间的距离信息。此外，服务器100将委托认证信号S201和包含在门开闭状况通知信号S206中的信息127，保存在存储器121中。
图24是表示本发明的第4实施方式的基站300的结构例的框图。基站300将从门710接收的门开闭状况通知信号S515中包含的信息325保存在存储器321中。基站300根据需要，将存储器321中保存的信息325发送给服务器100、读取器400和门701。
图25表示将本发明的第4实施方式的认证系统应用于入退室管理系统中的例子。图25表示从上方观察第4实施方式的状况。
在应用例709中，在门701的附近设有读取器400。读取器400与门701相关联。
在第4实施方式中，根据门的开闭状态变更认证条件。例如，若门701关闭，则仅在近距离认证成功(717)，若门701打开，则使标签的认证距离变长(718)。从而，也能够对通过门701的开口部端的标签进行认证。
图26是说明本发明的第4实施方式的认证步骤的一例的顺序图。说明读取器400取得标签600的标识符和与标签600之间的距离信息、服务器100根据门701开闭状况进行认证的例子。
首先，门701在周期性地或改变状态时，发送开闭状况通知信号S515。开闭包含状况通知信号S515包含门701的ID和门的状态(例如，开闭状态、动作状态)信息。此外，也可以由服务器100向门701请求发送开闭状况通知信号S515。
接着，基站300将包含开闭状况通知信号S515的信息的开闭状况通知信号S206发送给服务器100。服务器100根据所接收到的开闭状况通知信号S206掌握门701的开闭状况。
读取器400执行ID及距离信息取得步骤800，取得存在于读取器400周围的标签的信息。此外，也可以代替ID及距离信息取得步骤800，而执行ID及距离信息取得步骤850(参照图8)。
接着，读取器400在所取得的标识符和距离信息上附加读取器的标识符，并生成委托认证信号S504。之后，读取器400将所生成的委托认证信号S504发送给基站300。
基站300接收到委托认证信号S504之后，将委托认证信号S201发送给服务器100。
服务器100从基站300接收到委托认证信号S201之后，将包含在委托认证信号S201和开闭状况通知信号S515中的信息与认证用数据114进行对照，进行认证判断(804)。例如，在从读取器1(400)接收到委托认证的情况下，对于标签1(600)，若门701处于打开状态，则标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于90cm时，认证成功。另一方面，若门701处于关闭，则标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于30cm(比门701打开的状态短60cm)时，认证成功。在从读取器3(491)接收到委托认证的情况下，对于标签4(692)，若门701处于打开状态，则在标签4(692)和读取器3(491)之间的距离小于90cm时，认证成功，若门701关闭，则认证失败。
以后，与上述的第1实施方式同样，通过基站300向读取器400、490通知认证结果(S202、S505)，对门701指示门的开闭(S506、805)。
此外，除了控制对象的控制状态以外，能够根据控制内容、日期时间或周围状况变更认证条件。例如，可以根据昼和夜来变更认证条件。例如，白天时，标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于90cm时认证成立，夜时，可以在标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于30cm时使认证成立。
此外，也可以根据人位于室内的情况和不在室内的情况来变更认证条件。例如，在人位于室内的情况下，在标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于90cm时使认证成立，在人不位于室内的情况下，可以在标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于30cm时使认证成立。此外，关于门701的开锁控制，也可以在位于室内的人为了去室外而开锁的情况下，标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于90cm时，使认证成立，在位于室外的人为了进室内而开锁的情况下，在标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于30cm时，可以使认证成立。
此外，也可以根据与标签的认证成立的距离之间的关系来变更控制内容，由此控制控制对象。例如，关于门的开闭控制，在标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于60cm时，使门在打开状态下保持5秒钟，在标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于30cm时，使门在打开状态下保持10秒钟。
如前所述，根据第4实施方式，能够对各控制对象的控制状态设定优选的认证条件，所以能够进一步提高安全性或便利性。此外，能够根据控制对象的控制状态的其他状态，设定优选的认证条件。即，能够构筑使安全性优良、便利性优良、灵活适应各种状况的认证系统。
(第5实施方式)
下面，对本发明的第5实施方式进行说明。在上述的第1实施方式中，将标签与读取器之间的距离设定为认证条件，但是在第5实施方式中，认证条件还包括多个标签的组合信息。即，在第5实施方式中，根据被认证的标签的组合来改变认证成功的距离条件。
第5实施方式的认证系统包括：服务器100、网络200、基站300、认证执行装置(读取器)400、认证对象装置(标签)600、标签690和和控制对象(门)701。在第5实施方式中，服务器100的结构与上述的第1实施方式不同。此外，对与上述第1实施方式相同的结构，标注了相同的附图标记，省略其说明。
服务器100通过网络200与基站300连接。基站300通过无线通信与读取器400及门701连接。读取器400通过无线通信与标签600及标签690连接。
此外，基站300和门701也可以通过有线通信连接。此外，此外，门701也可以与读取器400连接。此外，门701也可以通过网络200与服务器100连接。
此外，读取器400及/或门701也可以具备基站的功能。此外，也可以在读取器400和基站300之间设置中继装置。此外，基站、读取器、标签和门可以设定多个。
图27是表示本发明的第5实施方式的服务器100的结构例的框图。服务器100在认证用数据库110中关于多个标签的组合保存认证用数据115，该认证用数据115包含标签的标识符、读取器的标识符和读取器与标签之间的距离信息。
图28表示将本发明的第5实施方式的认证系统应用于入退室管理系统的例子。图28表示从上方观察第5实施方式的认证系统的状况。
在应用例730中，在门701的附近设有读取器400。读取器400与门701相关联。
在第5实施方式中，与存在于读取器附近的标签的组合对应地变更认证条件。例如，在标签600单独靠近读取器400的情况下，在狭窄的认证范围719，标签600的认证成功。另一方面，在标签600和标签690的双方靠近读取器400的情况下，在宽的认证范围720，标签600的认证成功。
图29是说明本发明的第5实施方式的认证步骤的一例的顺序图。说明读取器400取得标签600、标签690的ID、以及各标签和读取器400之间的距离信息，并由服务器100根据标签的组合进行可否认证的判断的例子。
首先，读取器400执行ID及距离信息取得步骤800，取得存在于读取器400周围的标签的信息。此外，也可以代替ID及距离信息取得步骤800而执行ID及距离信息取得步骤850(参照图8)。
接着，读取器400通过ID及距离信息取得步骤800取得标签600的信息和标签690的信息的情况下，经由基站300，将这些取得的信息通过委托认证信号S504、S201发送给服务器1000。
服务器100从基站300接收到标签600的信息和标签690的信息S201之后，识别由读取器400对标签600和标签690的双方委托认证的情况。
之后，服务器100将标签690存在时的标签600的认证条件和存在有标签600时的标签690的认证条件，分别与包含在委托认证信号S201中的信息进行对照，进行认证判断804。
例如，在从读取器1(400)接收到标签1(600)和标签2(690)的双方的委托认证的情况下，若标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于90cm，则标签1(600)的认证成功。此外，若标签2(690)和读取器1(400)之间的距离小于90cm，则标签2(690)的认证成功。并且，若委托认证的所有标签(标签1(600)和标签2(690))的认证成功，则判断为认证成功。另一方面，若委托认证的一部分标签(标签1(600)或标签2(690))的认证失败，则判断为所有标签的认证失败。
此外，在从读取器1(400)委托标签1(600)的认证、没有委托标签2(690)的认证的情况下，参照认证用数据库115的“单独”栏，若标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于30cm，则使标签1(600)的认证成立。
此外，也可以是，即使从读取器1(400)委托标签1(600)和标签2(690)双方的认证，只要标签2(690)和读取器1(400)之间的距离足够(例如，任何标签都不管条件如何都不成立认证的距离以上，90cm以上)，则参照认证用数据库115的“单独”栏，若标签1(600)和读取器1(400)之间的距离小于30cm，则使标签1(600)的认证成立。该情况下，对于各读取器，设定距离，作为用于判断为“单独”的基准，保存在认证用数据库115中就可以。
之后，与上述的第1实施方式同样，通过基站300向读取器400、490通知认证结果(S202、S505)，对门701指示门的开闭(S506、805)。
如前所述，根据第5实施方式，能够根据多个标签的组合，来设定适当的认证条件，因此能够进一步提高安全性和便利性。例如，在将大的货物搬运通过应用本实施方式的入退室管理系统工作的门的情况下，由于很难靠近读取器，所以可通过组合两个标签，使认证范围变宽。
此外，例如，在应用本实施方式的入退室管理系统工作的房屋，在将保管在屋内的粘有标签的机密文件带出到屋外时，能够分开设定入退室权限和文件带出权限。即，能够将带出粘有标签的机密文件的权限赋予具有入退室权限的人中的仅一部分人。仅在粘在机密文件上的标签和具有入退室权限的人携带的标签的组合的情况下，才使认证成立，许可从限制区域带出。
(第6实施方式)
下面，对本发明的第6实施方式进行说明。在第6实施方式中，与上述的第1实施方式不同，读取器400具有调整发送输出和接收灵敏度的功能。
第6实施方式的认证系统包括：服务器100、网络200、基站300、认证执行装置(读取器)400、认证对象装置(标签)600和和控制对象(门)701。在第6实施方式中，基站300和读取器400的结构与上述的第1实施方式不同。此外，对与上述第1实施方式相同的结构，标注了相同的附图标记，省略其说明。
服务器100通过网络200与基站300连接。基站300通过无线通信与读取器400及门701连接。读取器400通过无线通信与标签600连接。
此外，基站300和门701也可以通过有线通信连接。此外，门701也可以与读取器400连接。此外，门701也可以通过网络200与服务器100连接。
此外，读取器400及/或门701也可以具有基站的功能。此外，在读取器400和基站300之间也可以设置中继装置。此外，可以设置多个基站、读取器、标签、门。
图30是表示本发明的第6实施方式的读取器400的结构例的框图。
第6实施方式的读取器400的无线接收部430具备：可变增益低噪声放大器438、混频器432A、432B、低通滤波器433A、433B、可变增益放大器434A、434B、模拟数字变换器435A、435B、局部振荡器436和相位调整器437。无线发送部440具备可变增益功率放大器443和脉冲生成器442。信号处理部450具备计数器451、存储器451、发送输出设定部455和接收灵敏度设定部456。
读取器400接收最大认证成立距离设定信号S516之后，将所接收到的最大认证距离的信息457保存到存储器452中。之后，发送输出设定部455根据保存在存储器452中的信息457和发送输出设定表458，设定可变增益放大器443的增益。此外，灵敏度设定部456根据保存在存储器452中的信息457和接收灵敏度设定表459，设定可变增益低噪声放大器438的增益。
图31是表示本发明的第6实施方式的基站300的结构例的框图。基站300将从服务器100接收到的最大认证距离设定信号S207中所包含的信息326保存到存储器321中。基站300根据需要，将保存在存储器321中的信息326发送给服务器100、读取器400和门701。
下面，利用顺序图，说明包含本发明的第6实施方式的最大认证成立距离的设定的认证步骤。
图32是说明本发明的第6实施方式的认证步骤的一例的顺序图。说明服务器100设定读取器400的最大认证成立距离、读取器400取得标签600的标识符和标签600与读取器400之间的距离信息、并进行认证的例子。
首先，服务器100根据认证用数据库110，计算出各读取器的最大认证成立距离信息，发送最大认证成立距离设定信号S207。如认证用数据111中所规定，最大认证成立距离在读取器1(400)中为90cm，在读取器490中为30cm、在读取器491中为90cm、在读取器492中为1.8m。最大认证成立距离设定信号S207包含读取器ID和最大认证成立距离信息。
基站300接收到最大认证成立距离设定信号S207之后，将所接收到的最大认证成立距离设定信号S207中所包含的信息保存在存储器321中。之后，基站300根据保存在存储器321中的信息326，对各读取器发送最大认证成立距离设定信号S516。
读取器400从基站300接收到最大认证成立距离设定信号S516之后，按照所接收的最大认证成立距离设定信号S516，设定发送输出和接收灵敏度(811)。根据发送输出设定表458，在将发送距离设定为90cm的情况下，发送输出设定表458对增益可变放大器443输出4位的设定信号“0010”。此外，根据接收灵敏度设定表459，在将接收距离设定为90cm的情况下，接收灵敏度设定部456对增益可变低噪声放大器438输出4位的设定信号“0010”。
读取器400在设定发送输出和接收灵敏度之后，执行ID及距离信息取得步骤800。执行多次ID及距离信息取得步骤800，取得存在于离读取器400收发距离范围内的标签的信息。此外，也可以代替ID及距离信息取得步骤800而执行ID及距离信息取得步骤850(参照图8)。
之后，读取器400解除发送输出和接收灵敏度的设定(812)。根据发送输出设定表458，在将发送距离设定为最大的情况下，发送输出设定部455对增益可变放大器443输出4位的设定信号“1111”。并且，根据接收灵敏度设定表459，在将接收距离设定为最大的情况下，接收灵敏度设定部456对增益可变低噪声放大器438输出4位的设定信号“1111”。
读取器400在解除发送输出及接收灵敏度的设定之后，通过基站300将委托认证信号S504发送给服务器100(S201)。
服务器100接收到委托认证信号S201之后，将包含在委托认证信号S201中的信息与认证用数据111进行对照，进行认证判断(804)。
之后，与上述的第1实施方式同样，通过基站300，将认证结果通知读取器400和490(S202、S505)，对门701指示门的开闭(S506、805)。
此外，设定发送输出和接收灵敏度的信号不一定为4位的信号。
此外，发送输出的设定方法，除了设定增益可变放大器443的增益的方法以外，也可以在无线发送部440的外部或内部插入衰减器。此外，也可以将天线410切换为增益低的天线。但是，优选的是不需要新设定衰减器或天线的、增益可变低噪声放大器438的增益的设定。
此外，接收灵敏度的设定方法，除了设定增益可变低噪声放大器438的增益的方法之外，也可以在无线接收部430的外部或内部插入衰减器。此外，也可以将天线410切换为增益低的天线。但是，优选的是不需要新设定衰减器或天线的、增益可变低噪声放大器438的增益的设定。
此外，也可以在启动系统时设定发送输出及接收灵敏，但是也可以在构筑系统时作为初始设定而仅设定一次。此外，也可以周期性地设定发送输出及接收灵敏度。在周期性地设定发送输出及接收灵敏度的情况下，也可以根据控制对象的控制状态及/或日期时间来变更设定。
此外，在粗略地设定接收灵敏度的情况下，图33所示的方法能够降低功耗，所以是优选的方法。
图33是表示本发明的第6实施方式的读取器400的接收部470的结构例的框图。
读取器400具备图33所示的无线接收部470，用该无线接收部470代替图30所示的无线接收部430。
无线接收部470具备第1接收部471、第2接收部472和转换器473。第1接收部471的结构与图30所示的无线接收部430相同，第2接收部472是简易接收机，具备由二极管等构成的整流器474、放大器475和模拟数字变换器435C。
接着说明利用无线接收部470切换接收灵敏度的方法。在进行发送输出及接收灵敏度设定811之前，切换转换器473，以使第1接收部471接收信号。在发送输出及接收灵敏度设定811，切换转换器473，以使第2接收部472接收信号。第2接收部472被设计成接收灵敏度比第1接收部471低。此外，在发送输出及接收灵敏度接触812中，切换转换器473，以使第1接收部471接收信号。
如上所述，根据第6实施方式，读取器400不会与存在于离开最大认证成立距离以上的位置的不需要认证的标签进行通信。因此，能够降低ID及距离信息取得步骤800的试行次数，能够缩短认证所需的时间。从而，能够加快认证处理速度，进一步提高便利性。
此外，能够降低ID及距离信息取得步骤800的试行次数，能够降低委托认证信号的信息量，所以能够降低读取器或标签的功耗。因此，能够使安装在读取器或标签上的电池小型化，此外，能够使电池供应的工作时间变长，进一步提高便利性。
此外，由于将进行ID及距离信息取得步骤800的范围限定在近距离，所以能够禁止不需要的电波发射，使暴露于来自远离的地方的非法访问的危险性变小。从而，能够进一步提高安全性。

Claims (14)

1、一种认证系统，具备利用超宽带脉冲信号进行通信的认证对象装置和认证执行装置，其特征在于，
利用上述认证执行装置及上述认证对象装置的识别信息在各装置之间被交换的上述超宽带脉冲信号，测量上述认证执行装置和上述认证对象装置之间的距离，
根据上述测量的上述认证执行装置和上述认证对象装置之间的距离、及上述被交换的认证对象装置的识别信息的组合，认证上述认证对象装置，
根据上述认证结果，对控制对象进行控制。
2、如权利要求1所述的认证系统，其特征在于，
在上述认证执行装置及上述认证对象装置之间交换识别信息，与此大致同时利用上述超宽带脉冲信号，测量上述认证执行装置和上述认证对象装置之间的距离。
3、一种认证系统，具备：至少一个认证对象装置，附加有唯一的标识符；认证执行装置，根据存储的认证条件，认证上述认证对象装置；和控制对象装置，根据上述认证的结果而被控制，其特征在于，
上述认证条件包括与上述认证执行装置和上述认证对象装置之间的距离有关的第1距离信息、和上述认证对象装置的标识符，
与上述认证对象装置的标识符对应地规定上述第1距离信息，
利用上述各认证执行装置和上述各认证对象装置的识别信息在各装置之间被交换的信号，测量上述各认证执行装置及上述各认证对象装置之间的距离，
上述各认证执行装置根据上述各认证对象装置的标识符及上述第1距离信息的组合，认证上述认证对象装置，
根据上述认证的结果，控制上述控制对象装置。
4、如权利要求3所述的认证系统，其特征在于，
在上述认证执行装置及上述认证对象装置之间交换识别信息，与此大致同时利用上述超宽带脉冲信号，测量上述认证执行装置和上述认证对象装置之间的距离。
5、如权利要求3所述的认证系统，其特征在于，
上述认证条件还包括有关上述认证对象装置所存在的方向的信息，
利用上述认证执行装置及上述认证对象装置的识别信息在各装置之间被交换的信号，取得从上述认证执行装置看的上述认证对象装置的方向，
上述认证执行装置根据上述认证对象装置的标识符、上述方向信息及上述第1距离信息的组合，认证上述认证对象装置。
6、如权利要求3所述的认证系统，其特征在于，
上述认证条件还包括有关上述多个认证执行装置之间的距离的第2距离信息，
上述第1距离信息是用与上述第2距离信息的关系规定的，
上述认证执行装置根据上述各认证对象装置的标识符和上述第1距离信息的对应关系，认证上述认证对象装置。
7、如权利要求3所述的认证系统，其特征在于，
上述第1距离信息包括有关上述认证对象装置和上述多个认证执行装置之间的距离的信息，
上述认证执行装置根据上述认证对象装置的标识符和上述第1距离信息的组合，认证上述认证对象装置。
8、如权利要求3所述的认证系统，其特征在于，
上述认证条件还包括有关上述控制对象的状态的信息，
与上述控制对象的状态信息对应地规定上述第1距离信息，
上述认证执行装置根据上述认证对象装置的标识符、上述控制对象的状态信息及上述第1距离信息的组合，认证上述认证对象装置。
9、如权利要求3所述的认证系统，其特征在于，
上述认证条件还包括有关上述控制对象的控制内容的信息，
与上述控制内容信息对应地规定上述第1距离信息，
上述认证执行装置根据上述认证对象装置的标识符、上述控制内容信息及上述第1距离信息的组合，认证上述认证对象装置。
10、如权利要求3所述的认证系统，其特征在于，
上述认证条件包括与上述认证执行装置执行上述认证的日期及时刻中的至少一个有关的日期时刻信息，
与上述日期时刻信息对应地规定上述第1距离信息，
上述认证执行装置根据上述认证对象装置的标识符、上述日期时刻信息及上述第1距离信息的组合，认证上述认证对象装置。
11、如权利要求3所述的认证系统，其特征在于，
上述认证条件包括与大致同时认证的多个上述认证对象装置的组合有关的信息，
与上述组合信息对应地规定上述第1距离信息，
上述认证执行装置根据上述认证对象装置的标识符、上述组合信息及上述第1距离信息的组合，认证上述认证对象装置。
12、如权利要求3所述的认证系统，其特征在于，
上述各认证执行装置包括发送部，该发送部发送在上述认证对象装置之间交换识别信息时使用的信号，
上述发送部具备发送输出调整部，该发送输出调整部对上述各认证执行装置及上述各认证对象装置的识别信息在各装置之间被交换的信号的发送输出进行调整，
上述发送输出调整部按照上述认证对象装置的认证所需要的范围，控制上述信号的输出。
13、如权利要求3所述的认证系统，其特征在于，
上述认证执行装置包括接收部，该接收部接收在上述认证装置之间交换识别信息时使用的信号，
上述接收部具备接收灵敏度调整部，该接收灵敏度调整部对各认证执行装置及上述各认证对象装置的识别信息在各装置之间被交换的信号的接收灵敏度进行调整，
上述接收灵敏度调整部按照上述认证对象装置的认证所需要的范围，控制上述信号的接收灵敏度。
14、如权利要求3所述的认证系统，其特征在于，
上述各认证执行装置及上述各认证对象装置的识别信息在各装置之间被交换的信号是超宽带脉冲信号。
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