JP2002298173A - ゲート開閉システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 利用者のコンサート会場等への入場の際にチ
ケットのチェックを行う係員を必要とすることなくかつ
利用者の速やかな入場を可能にするとともに、第三者に
よる不正な入場を阻止する。 【解決手段】 コンサートのチケット購入時に利用者が
その代金を支払うと、データベース102及び指紋認証ト
ークン106にパスワードを記憶し、コンサート会場の入
場時に指紋認証トークンにより利用者本人の確認を行
い、利用者本人であることが認証されて指紋認証トーク
ンから入場ゲート104近傍の無線／赤外線信号受信装置1
09へ無線または赤外線信号によるパスワードが送信され
ると、このパスワードを受信したゲートコントローラ10
3は、データベースのパスワードとの比較を行い双方の
パスワードが一致すると入場ゲート104を開放する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンサート会場や
競技場の入場ゲートの開閉を行うゲート開閉システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】コンサート会場で催される所望のコンサ
ートを聴く場合、利用者は予め該当するコンサートのチ
ケットを購入し、コンサート開演前にその会場のゲート
近傍の係員にそのチケットを手渡すとともに、係員がそ
のチケットをチェックすることにより利用者のコンサー
ト会場への入場を許可するようにしている。また、例え
ばサッカー競技場で行われるサッカーの試合を見物する
場合も、利用者は同様に予めチケットを購入し、試合開
始前にその競技場のゲート近傍の係員にそのチケットを
手渡すとともに、係員がそのチケットをチェックするこ
とにより利用者の競技場への入場を許可するようにして
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
たコンサート会場や競技場への入場時に係員がチケット
をチェックする方法では、チケットのチェックに多くの
係員が必要になるとともに、利用者がコンサート会場や
競技場への入場するのに長時間を要するという問題があ
った。また、利用者のチケットが盗難に遭った場合、そ
のチケットを利用した第三者による会場への不正入場が
行われてしまうという問題もあった。

【０００４】したがって、本発明は、利用者のコンサー
ト会場や競技場への入場の際にチケットのチェックを行
う係員を要することなくかつ利用者の速やかな入場を可
能にするとともに、コンサート会場や競技場への第三者
による不正な入場を阻止することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、会場の入場ゲートを開閉するゲート
開閉システムにおいて、利用者の生体情報に基づき利用
者本人を認証する認証トークンと、利用者が前記会場の
入場料の前払いを行うと利用者の識別情報が記憶される
データベースと、利用者の前記会場への入場時に認証ト
ークンにより利用者が本人であると認証されこの認証ト
ークンに予め記憶されている利用者の識別情報が認証ト
ークンから出力されると、この識別情報を受信するとと
もに受信した識別情報がデータベース内に記憶されてい
る場合は入場ゲートを開放する制御手段とを備えるよう
にしたものである。この場合、認証トークンを、利用者
の指紋情報を記憶する記憶手段と、利用者の指紋を検出
する指紋センサと、指紋センサの検出情報と記憶手段の
記憶情報との一致に基づき前記利用者を本人と認証する
処理手段とからなる指紋認証トークンにより構成したも
のである。

【０００６】また、本システムは、指紋認証トークンが
挿入され、かつ利用者が前記会場の入場料の前払いを行
うと、パスワードを生成して生成したこのパスワードを
指紋認証トークンに識別情報として記憶するとともに、
データベースに送信して利用者の識別情報として記憶さ
せる識別情報付与手段を設けたものである。また、本シ
ステムは、指紋認証トークンに予め利用者の識別番号を
識別情報として記憶し、かつ指紋認証トークンが挿入さ
れ、利用者が前記会場の入場料の前払いを行うと、指紋
認証トークンの識別情報を読み取ってデータベースに送
信し利用者の識別情報として記憶させる識別情報付与手
段を設けたものである。また、本システムは、認証トー
クンに付加されこの認証トークンから出力される識別情
報を無線信号または赤外線信号に変換して送信する送信
手段と、入場ゲートの近傍に配設され送信手段により送
信される無線信号または赤外線信号を受信すると、受信
した無線信号または赤外線信号に含まれる識別情報を制
御手段に送出する受信手段とを設けたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図１は、本発明に係るゲート開閉システ
ムの構成を示すブロック図であり、本システムは、コン
サート会場や競技場に設けられたゲートの開閉を行うも
のである。

【０００８】図１において、本システムは、チケット販
売店及び利用者の自宅に設けられ後述の指紋認証トーク
ンが挿入され利用者がチケット代金を支払うとパスワー
ド等を発生して指紋認証トークンに保存させるクレード
ル１０１と、クレードル１０１とネットワーク１０５を
介して接続されたデータベース１０２と、データベース
１０２に接続されるとともに、コンサート会場や競技場
に設けられたゲート１０４近傍に配置されゲート１０４
の開閉を制御するゲートコントローラ１０３と、前述の
指紋認証トークン１０６と、無線通信ユニット１０７
と、赤外線通信ユニット１０８と、ゲート１０４の近傍
に配置され無線通信ユニット１０７または赤外線通信ユ
ニット１０８からの信号を受信してゲートコントローラ
１０３に出力する無線／赤外線信号受信装置１０９とか
らなる。

【０００９】前記クレードル１０１に差し込まれる指紋
認証トークン１０６は、利用者が所持し、持ち運びので
きる小型、軽量の装置であって、図２に示すように、本
体部２０１が設けられているとともに、本体部２０１
に、指紋センサ２０２と、処理装置２０３と、記憶装置
２０４と、クレードル１０１との接続端子である端子２
０５とが設けられている。そして、処理装置２０３は、
指紋センサ２０２，記憶装置２０４及び端子２０５に接
続されている。

【００１０】また、前記無線通信ユニット１０７は、図
３に示すように、指紋認証トークン１０６にアダプタ３
０１を接続したものである。アダプタ３０１内には指紋
認証トークン１０６の処理装置２０３と端子２０５を介
して接続され処理装置２０３の出力信号を無線信号に変
換する無線信号発生回路３０３が設けられ、この無線信
号発生回路３０３とアンテナ３０２が接続される。

【００１１】また、前記赤外線通信ユニット１０８は、
図４に示すように、指紋認証トークン１０６にアダプタ
４０１を接続したものである。アダプタ４０１内には指
紋認証トークン１０６の処理装置２０３と端子２０５を
介して接続され処理装置２０３の出力信号を赤外線信号
に変換する赤外線信号発生回路４０３が設けられ、この
赤外線信号発生回路４０３と赤外線光源４０２が接続さ
れる。

【００１２】図１２は前記指紋認証トークン１０６を構
成する指紋センサ２０２の概略的な断面を示す図であ
る。本指紋センサ２０２は、例えばシリコンからなる半
導体基板２１１上の下層絶縁膜２１２上に形成された層
間絶縁膜２１４上に、たとえば８０μｍ角の複数のセン
サ電極２１５と、格子状のアース電極２１６とを備え、
複数のセンサ電極２１５とアース電極２１６とを、層間
絶縁膜２１４表面で規定される同一平面上に配置してい
る。

【００１３】センサ電極２１５は、層間絶縁膜２１４上
に形成されたパシベーション膜２１７で覆い、１５０μ
ｍ間隔に複数個を備えるようにするとともに、Ａｕから
構成し、膜厚１μｍ程度に形成している。パシベーショ
ン膜２１７の膜厚は３μｍ程度としたので、センサ電極
２１５上には、パシベーション膜２１７が約２（＝３−
１）μｍ存在している。このパシベーション膜２１７
は、例えばポリイミドなどの比誘電率が４．０程度の絶
縁物から構成される。

【００１４】上記下層絶縁膜２１２上には、センサ電極
２１５にスルーホールを介して接続する配線２１３を形
成する一方、半導体基板２１１上には、センサ電極２１
５に形成される容量を検出する容量検出回路２１８を形
成している。この容量検出回路２１８は、前述した配線
２１３によってセンサ電極２１５に接続される。容量検
出回路２１８は、センサ電極２１５毎に用意され、セン
サ電極２１５と認識対象（指）の一部との間に形成され
る容量を検出する。

【００１５】各容量検出回路２１８の出力は、処理装置
２０３に接続され、この処理装置２０３により、各セン
サ電極２１５に形成された容量を濃淡に変換した指紋画
像データが生成される。各容量検出回路２１８、処理装
置２０３及び記憶装置２０４は、たとえばセンサ電極２
１５下の半導体基板２１１上に形成する。これにより指
紋センサ２０２，処理装置２０３及び記憶装置２０４を
ワンチップ化でき、したがって指紋認証トークン２００
のワンチップ化が可能になる。なお、こうしたワンチッ
プ化の他の例として、例えば特開２０００−２４２７７
１に開示されたものがある。

【００１６】図１３（ａ）は、容量検出回路２１８の回
路図である。図１３（ａ）において、Ｃｆは図１２にお
けるセンサ電極２１５と指３の皮膚との間に形成される
静電容量である。容量Ｃｆを形成するセンサ電極２１５
はＮchＭＯＳトランジスタＱ３ａのドレイン端子に接続
されており、このトランジスタＱ３ａのソース端子は電
流Ｉの電流源２１ａの入力側に接続されている。また、
センサ電極２１５とトランジスタＱ３ａとの節点Ｎ１ａ
には、ＮchＭＯＳトランジスタ（第１の素子）Ｑ２ａの
ソース端子が接続されている。このトランジスタＱ２ａ
のドレイン端子には、ソース端子に電源電圧ＶDDが印加
されたＰchＭＯＳトランジスタ（第１のスイッチ手段）
Ｑ１ａのドレイン端子と、ドレイン端子に電源電圧ＶDD
が印加されソース端子が抵抗Ｒａを介して接地に接続さ
れたＮchＭＯＳトランジスタＱ４ａのゲート端子とが接
続されている。このトランジスタＱ４ａのソース端子に
インバータゲート４１が接続されている。

【００１７】各トランジスタＱ１ａ，Ｑ３ａのゲート端
子にはそれぞれ信号ＰＲＥ（バー），ＲＥが印加され
る。また、トランジスタＱ２ａのゲート端子には定電圧
源からバイアス電圧ＶＧが印加される。ここで、トラン
ジスタＱ２ａが非導通状態になるゲート−ソース間のし
きい値電圧をＶthとすると、ＶDD＞ＶＧ−Ｖthとなるよ
うに電圧ＶDD，ＶＧが設定される。また、節点Ｎ１ａ，
Ｎ２ａはそれぞれ寄生容量Ｃｐ１ａ，Ｃｐ２ａを有して
いる。

【００１８】図１３（ｂ）〜図１３（ｄ）は、図１３
（ａ）に示した容量検出回路２１８の動作を説明するた
めのタイミングチャートであり、図１３（ｂ）はトラン
ジスタＱ１ａを制御する信号ＰＲＥ（バー）の電位変化
を示し、図１３（ｃ）はトランジスタＱ３ａを制御する
信号ＲＥの電位変化を示し、図１３（ｄ）は節点Ｎ１
ａ，Ｎ２ａそれぞれの電位変化を示している。最初、ト
ランジスタＱ１ａのゲート端子にはＨｉｇｈレベル（Ｖ
DD）の信号ＰＲＥ（バー）が与えられ、トランジスタＱ
３ａのゲート端子にはＬｏｗレベル（ＧＮＤ）の信号Ｒ
Ｅが与えられている。したがって、このときトランジス
タＱ１ａ，Ｑ３ａはともに導通していない。

【００１９】この状態で信号ＰＲＥ（バー）がＨｉｇｈ
レベルからＬｏｗレベルに変化すると、トランジスタＱ
１ａが導通状態になる。このときトランジスタＱ３ａは
非導通状態のままであり、信号発生回路２０は停止状態
にあるから、節点Ｎ２ａの電位がＶDDにプリチャージさ
れる。また、トランジスタＱ２ａのゲート−ソース間電
圧がしきい値電圧Ｖthに達してトランジスタＱ２ａが非
導通状態になるまで、節点Ｎ１ａが充電される。これに
より、節点Ｎ１ａの電位がＶＧ−Ｖthにプリチャージさ
れる。

【００２０】プリチャージが終了した後、信号ＰＲＥ
（バー）がＨｉｇｈレベルに変化すると、トランジスタ
Ｑ１ａが非導通状態になる。これと同時に信号ＲＥがＨ
ｉｇｈレベルに変化すると、トランジスタＱ３ａが導通
状態になり、信号発生回路２０が動作状態に変化する。
そして、電流源２１ａにより節点Ｎ１ａに充電された電
荷が引き抜かれ、節点Ｎ１ａの電位がわずかに低下する
と、トランジスタＱ２ａのゲート−ソース間電圧がしき
い値電圧Ｖthより大きくなり、トランジスタＱ２ａが導
通状態に変化する。これにより節点Ｎ２ａの電荷も引き
抜かれ、節点Ｎ２ａの電位低下が開始する。信号ＲＥを
Ｈｉｇｈレベルにする期間をΔｔとするとΔｔ経過後の
節点Ｎ１ａの電位低下ΔＶはＶDD−（ＶＧ−Ｖth）＋Ｉ
Δｔ／（Ｃｆ＋Ｃｐ１ａ）になる。ここで、寄生容量Ｃ
ｐ２ａは寄生容量Ｃｐ１ａに対して十分小さいとしてい
る。

【００２１】電流源２１ａの電流Ｉと期間Δｔと寄生容
量Ｃｐ１ａ，Ｃｐ２ａは、各々一定であるから、電位低
下ΔＶは、センサ電極２１５と検出対象である指の表面
３との間に発生する容量の値Ｃｆによって決定される。
この容量値Ｃｆはセンサ電極２１５と指の表面３との距
離によって決まるので、指紋の凹凸によって異なる。こ
のことから、低下電位ΔＶの大きさが、指紋の凹凸を反
映して変化する。この電位低下ΔＶが、入力信号として
出力回路４０に供給されるので、出力回路４０でΔＶが
入力され、指紋の凹凸を反映した信号が出力回路４０か
ら出力される。こうした各容量検出回路２１８の出力信
号が処理装置２０３により処理され、前述の指紋画像デ
ータとして生成される。

【００２２】次に、上記のような指紋センサ２０２を有
する指紋認証トークン１０６による利用者本人の認証動
作を図９のフローチャートを参照して説明する。利用者
が指紋認証トークン１０６の指紋センサ２０２上に自身
の指をのせる（と（ステップＳ４１）、指紋認証トーク
ン１０６の処理装置２０３は、指紋センサ２０２により
検出された指紋画像を読み取って画像データとして処理
し、その指紋画像データの中から特徴となるデータを照
合情報として抽出する（ステップＳ４２）。ここで、指
紋認証トークン１０６の記憶装置２０４には、予め指紋
センサ２０２により検出され処理装置２０３により処理
された利用者自身の指紋画像データ中の特徴部分を示す
照合情報が登録されており、処理装置２０３は、記憶装
置２０４に保存されているこの登録情報と、ステップＳ
４２で抽出した照合情報とを比較する（ステップＳ４
３）。そして、双方の照合情報が一致してステップＳ４
４の「照合情報が一致？」の判定がＹＥＳとなると、処
理装置２０３は、利用者本人であることを認証する（ス
テップＳ４５）。

【００２３】次に、以上のような指紋認証トークン１０
６を用いた本システムの動作を図５〜図８のフローチャ
ートを参照して説明する。 （第１の実施の形態）まず、図５及び図６のフローチャ
ートを用いて本システムの第１の実施の形態の動作を説
明する。利用者が例えばコンサート会場でのコンサート
を聴く場合、予めチケットを購入することになるが、こ
の場合利用者は図５のステップＳ１で例えばチケット販
売店や自宅のクレードル１０１に自身の指紋認証トーク
ン１０６を挿入し、チケット販売店にチケット代金の支
払いを行う（ステップＳ２）。

【００２４】すると、クレードル１０１はパスワードを
発行し指紋認証トークン１０６に送信する（ステップＳ
３）。指紋認証トークン１０６の処理装置２０３はこの
パスワードを受信すると記憶装置２０４に記憶する（ス
テップＳ４）。また、クレードル１０６は、発行したパ
スワードをネットワーク１０５を介してデータベース１
０２に送信し、データベース１０２に保存させる（ステ
ップＳ５）。

【００２５】こうして、チケット代金を支払いパスワー
ドが記録された指紋認証トークン１０６を所持した利用
者は、コンサート開演の当日そのコンサート会場に赴く
ことになる。なお、この場合、利用者は前述の指紋認証
トークン１０６に図３または図４に示すアダプタを付加
した無線通信ユニット１０７または赤外線通信ユニット
１０８として所持する。

【００２６】図６のフローチャートはこのときのシステ
ムの動作を示すフローチャートである。コンサート会場
の入場ゲート１０４はステップＳ１１のように閉じたま
まの状態となっている。ここで、利用者は所持した無線
通信ユニット１０７または赤外線通信ユニット１０８を
用いて自身の指を指紋センサ２０２に押捺することによ
り本人認証を行う（ステップＳ１２）。この場合、無線
通信ユニット１０７または赤外線通信ユニット１０８の
処理装置２０３は、前述した図９のフローチャートのス
テップ４３に示すように、指紋センサ２０２により検出
された指紋と記憶装置２０４の登録指紋データとを比較
照合する。そして、双方の指紋が一致してステップＳ１
３の「本人であるか？」の判定がＹＥＳとなると、無線
通信ユニット１０７または赤外線通信ユニット１０８
は、チケット購入時に指紋認証トークン１０６に保存し
たパスワードを無線信号または赤外線信号に変換して、
ゲート１０４近傍の無線／赤外線信号受信装置１０９へ
送信する（ステップＳ１４）。この無線信号または赤外
線信号によるパスワードは無線／赤外線信号受信装置１
０９により受信される。

【００２７】ゲートコントローラ１０３は、無線／赤外
線信号受信装置１０９を介してこのパスワードを取得す
ると（ステップＳ１５）、取得したパスワードとデータ
ベース１０２に保存されているパスワードと比較する
（ステップＳ１６）。そして、双方のパスワードが一致
しステップＳ１７の判定がＹＥＳとなると、ゲート１０
４を開放する（ステップＳ１８）。これにより、利用者
はコンサート会場へ入場することができる。なお、競技
場で試合を観戦する場合も同様である。

【００２８】このように、例えばコンサートのチケット
購入時に利用者がその代金を支払うと、データベース１
０２及び利用者の指紋認証トークン１０６にパスワード
を記憶するとともに、コンサート会場の入場時に利用者
が所持した指紋認証トークン１０６により利用者本人の
確認を行い、利用者本人であることが認証されて指紋認
証トークン１０６から入場ゲート１０４近傍の無線／赤
外線信号受信装置１０９へパスワードが送信されると、
このパスワードを無線／赤外線信号受信装置１０９を介
して受信したゲートコントローラ１０３は、データベー
ス１０２のパスワードとの比較を行い双方のパスワード
が一致すると入場ゲート１０４を開放するようにしたも
のである。この結果、コンサート会場や競技場への入場
時にはチケットが不要になり、したがって、チケットの
チェック要員を無くすことができるとともに、利用者は
コンサート会場や競技場へ速やかに入場できる。また、
利用者の指紋認証トークン１０６が盗難され、その指紋
認証トークン１０６を利用して第三者が不正に入場しよ
うとしても、利用者の指紋画像と異なることから第三者
による不正入場を阻止できる。また、指紋認証トークン
１０６を紛失した場合、新たな指紋認証トークンを用い
図５の各ステップに示す手順と同様の手順を行うことに
よりチケットの再発行を行うことができる。

【００２９】（第２の実施の形態）次に、図７及び図８
を参照して、本システムの第２の実施の形態の動作を説
明する。利用者がコンサート会場でコンサートを聴く場
合、予め利用者は図７のステップＳ２１でチケット販売
店や自宅のクレードル１０１に自身の指紋認証トークン
１０６を挿入し、チケット販売店にチケット代金の支払
いを行う（ステップＳ２２）。

【００３０】すると、指紋認証トークン１０６は、予め
記憶装置２０４に付与されている識別番号をクレードル
１０１に送信する（ステップＳ２３）。クレードル１０
１はこの識別番号を受信すると、受信した識別番号をネ
ットワーク１０５を介してデータベース１０２に送信
し、データベース１０２に保存させる（ステップＳ２
４）。

【００３１】こうして、チケット代金を支払うことによ
り、自身の識別番号をデータベース１０２に保存した指
紋認証トークン１０６を所持した利用者は、コンサート
開演の当日そのコンサート会場に赴くことになる。な
お、この場合、利用者は前述の指紋認証トークン１０６
に図３または図４に示すアダプタを付加した無線通信ユ
ニット１０７または赤外線通信ユニット１０８として所
持する。

【００３２】図８のフローチャートはこのときのシステ
ムの動作を示すフローチャートである。コンサート会場
の入場ゲート１０４はステップＳ３１のように閉じたま
まの状態となっている。ここで、利用者は所持した無線
通信ユニット１０７または赤外線通信ユニット１０８を
用いて自身の指を指紋センサ２０２に押捺することによ
り本人認証を行う（ステップＳ３２）。この場合、無線
通信ユニット１０７または赤外線通信ユニット１０８の
処理装置２０３は、前述した図９のフローチャートのス
テップ４３に示すように、指紋センサ２０２により検出
された指紋と記憶装置２０４の登録指紋データとを比較
照合する。そして、双方の指紋が一致してステップＳ３
３の「本人であるか？」の判定がＹＥＳとなると、無線
通信ユニット１０７または赤外線通信ユニット１０８
は、予め指紋認証トークン１０６に付与されている識別
番号を無線信号または赤外線信号に変換して、ゲート１
０４近傍の無線／赤外線信号受信装置１０９へ送信する
（ステップＳ３４）。この無線信号または赤外線信号に
よる識別番号は無線／赤外線信号受信装置１０９により
受信される。

【００３３】ゲートコントローラ１０３は、無線／赤外
線信号受信装置１０９を介してこの識別番号を取得する
と（ステップＳ３５）、取得した識別番号とデータベー
ス１０２に保存されている識別番号と比較する（ステッ
プＳ３６）。そして、双方の識別番号が一致しステップ
Ｓ３７の判定がＹＥＳとなると、ゲート１０４を開放す
る（ステップＳ３８）。これにより、利用者はコンサー
ト会場へ入場することができる。なお、競技場で試合を
観戦する場合も同様である。

【００３４】このように、例えばコンサートのチケット
購入時に利用者がその代金を支払うと、利用者の指紋認
証トークン１０６に付与されている識別番号をデータベ
ース１０２に記憶するとともに、コンサート会場の入場
時に利用者が所持した指紋認証トークン１０６により利
用者本人の確認を行い、利用者本人であることが認証さ
れて指紋認証トークン１０６から入場ゲート１０４近傍
の無線／赤外線信号受信装置１０９へ識別番号が送信さ
れると、この識別番号を無線／赤外線信号受信装置１０
９を介して受信したゲートコントローラ１０３は、デー
タベース１０２の識別番号との比較を行い双方の識別番
号が一致すると入場ゲート１０４を開放するようにした
ものである。この結果、コンサート会場や競技場への入
場時にはチケットが不要になり、したがって、チケット
のチェック要員を無くすことができるとともに、コンサ
ート会場や競技場へ速やかに入場できる。また、利用者
の指紋認証トークン１０６が盗難され、その指紋認証ト
ークン１０６を利用して第三者が不正に入場しようとし
ても、利用者の指紋画像と異なることから第三者による
不正入場を阻止できる。また、指紋認証トークン１０６
を紛失した場合、新たな指紋認証トークンを用い図７の
各ステップに示す手順を再度行うことによりチケットの
再発行を行うことができる。

【００３５】なお、本実施の形態では、パスワードまた
は識別番号を用いてゲート１０４を開放するようにした
が、ワンタイムパスワードを用いるようにしても良い。
また、本実施の形態では、利用者の入場ゲート４の通過
時に無線通信ユニット１０７または赤外線通信ユニット
１０８から無線信号または赤外線信号によるパスワード
や識別番号等を送信するようにしたが、ゲート１０４の
近傍にゲートコントローラ１０３に接続され指紋認証ト
ークン１０６が挿入可能なクレードルを設ければ、指紋
認証トークン１０６のみによりゲート１０４を通過でき
る。また、本実施の形態では、利用者のチケット購入時
にチケット販売店や自宅のクレードル１０１に指紋認証
トークン１０６を挿入するようにしているが、チケット
販売店や自宅のクレードル１０１に無線／赤外線信号受
信装置を設ければ、無線通信ユニット１０７または赤外
線通信ユニット１０８によりチケットを購入することが
できる。

【００３６】また、本実施の形態では、無線通信ユニッ
トとして図３に示すような構造の無線通信ユニット１０
７を用いるようにしたが、図１０に示すような腕時計型
の構造を有するものや、ブレスレット型、或いはペンダ
ント型の構造を有するものであっても良い。なお、赤外
線通信ユニット１０８の構造についても前述した無線通
信ユニットの構造と同様の構造を有するものであっても
良い。

【００３７】また、本実施の形態では、図１に示すよう
にデータベース１０２とゲートコントローラ１０３が専
用線で結ばれた例を説明したが、図１１に示すようにデ
ータベース１０２とゲートコントローラ１０３をネット
ワーク１０５を介して接続するようにしても良い。ここ
で、データベース１０２は、図１及び図１２には示され
ていないが、サーバ機能を含むものである。このサーバ
機能は、ネットワーク１０５に接続されたものであれ
ば、データベース１０２と一体でなくても良く、クレー
ドル１０１やゲートコントローラ１０３が代替しても良
い。さらに、１つのサーバでシステム全体の制御を行わ
ずに、クレードル１０１とゲートコントローラ１０３と
で分散して処理するようにしても良い。

【００３８】また、本実施の形態では、指紋認証トーク
ン１０６内の指紋センサ２０２，処理装置２０３，記憶
装置２０４をワンチップで構成した第１の構成例につい
て説明したが、上記第１の構成例の他に、指紋センサ２
０２をワンチップ化し、このワンチップ指紋センサ２０
２に、バスを介して処理装置２０３を接続し、さらに処
理装置２０３にバスを介して記憶装置２０４を接続する
第２の構成例がある。さらに、指紋センサ２０２と処理
装置２０３をワンチップ化し、このワンチップ化された
処理装置２０３にバスを介して記憶装置２０４を接続す
る第３の構成例がある。

【００３９】また、指紋認証トークン１０６とクレード
ル１０１間、クレードル１０１とデータベース１０２
間、データベース１０２とゲートコントローラ１０３
間、及び無線通信ユニット１０７または赤外線通信ユニ
ット１０８と無線／赤外線信号受信装置１０９間で、そ
れぞれ送受される信号を送信側で暗号化し、受信側でそ
の暗号化データを復号化することにより、システムのセ
キュリティを向上させることができる。また、本実施の
形態では、指紋の認証に基づいてゲート１０４の開閉を
制御するようにしたが、指の大きさ、手形、静脈パター
ン、人相、虹彩及び声紋などの利用者固有の生体情報
や、利用者のサイン（筆跡）等により利用者本人である
ことを認証してゲート１０４を開放するようにしても良
い。

【００４０】図１４は、前述の指紋認証トークン１０６
を含む利用者固有の生体情報や利用者のサイン等により
認証を行う認証トークン３００と、認証トークン３００
の認証を利用してゲート１０４の開閉を制御する前述の
ゲートコントローラ１０３を含む利用機器４００とから
なる認証システムの構成を示すブロック図である。この
認証システムでは、ユーザ固有の生体情報として指紋を
用いる場合を例として説明する。

【００４１】認証トークン３００には、指紋（生体情
報）を読み取るセンサ３１１（図２の指紋センサ２０２
に対応）、ユーザ本人の登録指紋データ３１２Ａやユー
ザ情報３１２Ｂを記憶する記憶回路３１２（図２の記憶
装置２０４に対応）、センサ３１１での読み取り結果を
示すセンシングデータ３１１Ａを、記憶回路３１２に記
憶されている登録指紋データ３１２Ａを用いて照合する
照合回路３１３（図２の処理装置２０３に対応）、この
照合回路３１３での照合結果を含む認証データ３１３Ａ
を通信データ３０１Ａとして認証トークン３００の外部
へ送信する通信回路３１４（図２の処理装置２０３に対
応）が設けられており、これら回路部を一体として形成
する認証トークン３００が利用機器４００に対して着脱
自在に接続される。利用機器４００には、認証トークン
３００からの通信データ３０１Ａを受信する通信回路４
２１と、受信した通信データ３０１Ａに含まれる照合結
果が一致を示す場合にのみ、そのユーザヘのサービス提
供を行う処理装置４２２とが設けられている。

【００４２】次に、図１４に示す認証システムの動作に
ついて説明する。ユーザは事前に、自分の所持する認証
トークン３００の記憶回路３１２に、自分の登録指紋デ
ータ３１２Ａやサービスを利用するためのパスワードや
個人情報などからなるユーザ情報３１２Ｂを記憶させて
おく。利用機器４００を利用する際、まずユーザは自分
の認証トークン３００を利用機器４００へ接続し、指を
そのセンサ３１１へ置く。これにより認証トークン３０
０のセンサ３１１でユーザの指紋が読み取られセンシン
グデータ３１１Ａとして出力される。このセンシングデ
ータ３１１Ａは照合回路３１３において記憶回路３１２
の登録指紋データ３１２Ａを用いて照合される。そし
て、その照合結果を含む認証データ３１３Ａが出力され
る。このとき照合回路３１３は、予め記憶回路３１２に
格納されているユーザＩＤ、パスワード、個人情報など
のユーザ情報３１２Ｂを読み出し、認証データ３１３Ａ
へ含めて出力する。なお、認証トークン３００から出力
する情報は、これらの情報の中から選択することがで
き、本発明のゲート開閉システムでは、パスワードまた
は識別情報のみでも良いし、必要に応じてその他の情報
を付加しても良い。

【００４３】通信回路３１４では、照合回路３１３から
の認証データ３１３Ａを通信データ３０１Ａとして利用
機器４００へ送信する。利用機器４００の通信回路４２
１では、認証トークン３００の通信回路３１４から送信
された通信データ３０１Ａを受信し、認証データ３１３
Ａと同じ内容の認証データ４２１Ａとして出力する。処
理装置４２２では、この認証データ４２１Ａを受け取っ
てその認証データ４２１Ａに含まれる照合結果を参照す
る。そして、その照合結果が一致を示す場合、処理装置
４２２においてユーザの所望する所定の処理が実行され
る。

【００４４】このように、ユーザの指紋を検出しその検
出結果をセンシングデータとして出力するセンサ３１１
と、ユーザの指紋を照合するための登録指紋データ３１
２Ａが予め格納されている記憶回路３１２と、この記憶
回路３１２に記憶されている登録指紋データ３１２Ａを
用いてセンサ３１１からのセンシングデータ３１１Ａを
照合し、ユーザ認証結果となるその照合結果を認証デー
タとして出力する照合回路３１３と、この照合回路３１
３からの認証データを通信データ３０１Ａとして利用機
器４００へ送信する通信回路３１４とを、認証トークン
３００として一体として形成したものである。

【００４５】そして、認証に応じて所定の処理を行う利
用機器４００をユーザが利用する場合には、認証トーク
ン３００をその利用機器４００へ接続し、その認証トー
クン３００でユーザの生体情報に基づきユーザ認証を行
い、利用機器４００へ通知するようにしたものである。
また、利用機器４００に、認証トークン３００から送信
された通信データ３０１Ａを受信し認証データ４２１Ａ
として出力する通信回路４２１と、この通信回路４２１
からの認証データ４２１Ａに含まれる照合結果に基づき
所定の処理を行う処理装置４２２とを設け、この利用機
器４００とは独立した各ユーザが個々の持つ認証トーク
ン３００での認証結果に基づき所定の処理を行うように
したものである。

【００４６】したがって、ユーザの生体情報を検出する
センサや照合を行う照合回路を利用機器内部に設け、ユ
ーザの登録データをデータカードでユーザ自身が所持し
管理する場合と比較して、登録データが認証トークンの
外部へ出力されることがなくなり照合時に用いる登録デ
ータの漏洩を防止できる。また、センサを不特定多数の
ユーザで共用する必要がなく、ユーザが個々に所持する
認証トークンごとに設けられているセンサを用いるた
め、センサ故障が発生しても他のユーザには波及せず、
さらに生体情報検出の際、指紋などのようにセンサに対
して人体の一部を接触させる必要がある場合でもユーザ
に対して良好な衛生環境を保つことができる。なお、認
証トークン３００については、センサ、記憶回路および
照合回路などを１チップの半導体装置として形成する技
術（例えば、特開２０００−２４２７７１号公報など参
照）を用いることで、非常に小型な認証トークンを実現
することも可能となる。

【００４７】さらに、記憶回路３１２にユーザＩＤやパ
スワードさらには個人情報などのユーザ情報３１２Ｂを
予め記憶しておき、これらを認証データ３１３Ａに含め
て利用機器４００へ送信するようにしたので、利用機器
４００の処理装置４２２において、その認証データに含
まれるユーザ情報３１２Ｂ、例えばユーザＩＤやパスワ
ードをチェックすることにより処理実行の可否を判断で
き、利用機器で行う処理の重要性に合わせた基準で認証
判定できる。また、ユーザ情報３１２Ｂの個人情報、例
えば氏名、住所、電話番号、口座番号やクレジットカー
ド番号などを処理に用いることにより、処理に必要な個
人情報をユーザが入力する必要がなくなり、ユーザの操
作負担を大幅に軽減できる。

【００４８】なお、利用機器４００に図示しない乱数発
生回路及び復号回路を設け、かつ認証トークン３００に
図示しない暗号化回路を設けて、利用機器４００と認証
トークン３００間で通信されるデータの暗号化すること
により、セキュリティの向上を図ることができる。

【００４９】即ち、利用機器４００は、認証トークン３
００側からのアクセス時に乱数発生回路により乱数を発
生させてこの乱数を通信回路４２１から認証トークン３
００へ送信して暗号化回路に記憶させる一方、認証トー
クン３００の暗号化回路は照合回路３１３から出力され
た認証データ３１３Ａと、記憶した乱数との和を演算し
てその演算結果を、予め記憶回路３１２に記憶してある
共通鍵により暗号化して暗号化データとして利用機器４
００側へ送信する。利用機器４００では、通信回路４２
１により受信したこの暗号化データを復号回路が共通鍵
を用いて復号化するとともに復号化したデータから乱数
発生回路が発生した前記乱数を減算することにより認証
データ４２１Ａとして処理回路４２２へ出力する。な
お、上記の例では、認証トークン３００及び利用機器４
００の双方に共通鍵を持たせて、それぞれ暗号化及び復
号化を行わせているが、認証トークン３００に秘密鍵
を、利用機器４００に公開鍵を持たせてそれぞれ暗号化
処理及び復号化処理を行わせることもできる。

【００５０】次に、図１５を参照して、本認証システム
の第２の構成例について説明する。図１５は、図１４に
示す第１の構成例のうち、認証トークン３００の出力段
にデータ変換モジュール３３０を付加したものである。
このデータ変換モジュール３３０には、認証トークン３
００の通信回路３１４から出力された通信データを、利
用機器４００で受信・解読可能なデータ形式へ変換する
プロトコル変換回路３３１が設けられている。

【００５１】このように、認証トークン３００に着脱自
在に取り付けられるデータ変換モジュール３３０を介し
て、所望の利用機器４００と認証トークン３００とを接
続するようにしたので、データ形式が異なる利用機器に
対しても同一認証トークンを用いたユーザ認証が可能と
なる。また、様々な形式に対応したデータ変換モジュー
ルを用意し、それらを認証トークンに対して容易に着脱
交換することで、ユーザが１つの認証トークンを用いて
様々な利用機器を利用することができ、複数の認証トー
クンを所持する必要がない。以上では、データ変換モジ
ュール３３０を認証トークン３００に対して着脱自在に
取り付ける場合を例として説明したが、認証トークン３
００内部にプロトコル変換回路３３１を設けてもよく、
さらにコンパクトに構成できる。

【００５２】次に、図１６を参照して、本認証システム
の第３の構成例について説明する。図１６は、図１４に
示す第１の構成例のうち、認証トークン３００の出力段
に無線モジュール３４０を付加したもので、この無線モ
ジュール３４０は前述の無線通信ユニット１０７に相当
するものである。この無線モジュール３４０には、認証
トークン３００の通信回路３１４から出力された通信デ
ータを、利用機器４００で受信・解読可能なデータ形式
へ変換するプロトコル変換装置３４１と、このプロトコ
ル変換装置３４１からの通信データを無線区間を介して
利用機器４００へ送信する無線回路３４２とが設けられ
ている。この場合、利用機器４００側にも無線回路４２
３を設ける必要がある。

【００５３】このように、認証トークン３００に着脱自
在に取り付けられる無線モジュール３４０を用いて、所
望の利用機器４００と認証トークン３００とを接続する
ようにしたので、ユーザは、認証トークン３００を利用
機器４００に直接接続することなく、例えば自分の手元
で認証トークン３００を用いてユーザ認証を行いサービ
スを受けることが可能となる。したがって、利用機器４
００に対して認証トークン３００を接続する作業や、利
用機器４００に接続されている状態の認証トークン３０
０を用いて認証を行う作業など、認証時のユーザに対す
る作業負担を大幅に軽減できる。

【００５４】なお、利用機器４００と認証トークン３０
０の通信プロトコルが同一の場合は、無線モジュール３
４０のプロトコル変換回路３４１を省略することも可能
である。また、無線回路３４２の代わりに、前述の赤外
線通信ユニット１０８のような赤外線通信回路や超音波
通信回路など、無線区間を介してデータ通信可能な通信
回路を用いてもよい。以上では、無線モジュール３４０
を認証トークン３００に対して着脱自在に取り付ける場
合を例として説明したが、認証トークン３００内部に無
線回路３４２やプロトコル変換回路３４１を設けてもよ
く、さらにコンパクトに構成できる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、会
場の入場ゲートを開閉するゲート開閉システムにおい
て、利用者の生体情報に基づき利用者本人を認証する認
証トークンと、利用者が前記会場の入場料の前払いを行
うと利用者の識別情報が記憶されるデータベースとを設
け、利用者の前記会場への入場時に認証トークンにより
利用者が本人であると認証されこの認証トークンに予め
記憶されている利用者の識別情報が認証トークンから出
力されると、この識別情報を受信するとともに受信した
識別情報がデータベース内に記憶されている場合は入場
ゲートを開放するようにしたので、利用者がコンサート
会場や競技場への入場時にはチケットが不要になり、し
たがって、チケットのチェック要員を無くすことができ
るとともに、利用者はコンサート会場や競技場へ速やか
に入場できる。また、利用者の認証トークンが盗難さ
れ、その認証トークンを利用して第三者が不正に入場し
ようとしても、利用者の生体情報と異なることから第三
者による不正入場を阻止でき、したがって利用者の的確
な入場管理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るゲート開閉システムの構成を示
すブロック図である。

【図２】 ゲート開閉システムに用いられる指紋認証ト
ークンの外観を示す図（図２（ａ））及びその構成を示
すブロック図（図２（ｂ））である。

【図３】 ゲート開閉システムに用いられる無線通信ユ
ニットの外観を示す図（図３（ａ））及びその構成を示
すブロック図（図３（ｂ））である。

【図４】 ゲート開閉システムに用いられる赤外線通信
ユニットの外観を示す図（図４（ａ））及びその構成を
示すブロック図（図４（ｂ））である。

【図５】 ゲート開閉システムの第１の実施の形態の動
作を示すフローチャートである。

【図６】 ゲート開閉システムの第１の実施の形態の動
作を示すフローチャートである。

【図７】 ゲート開閉システムの第２の実施の形態の動
作を示すフローチャートである。

【図８】 ゲート開閉システムの第２の実施の形態の動
作を示すフローチャートである。

【図９】 指紋認証トークンにおける利用者認証動作を
示すフローチャートである。

【図１０】 ゲート開閉システムに用いられる他の通信
ユニットの例を示す図である。

【図１１】 ゲート開閉システムの他の構成を示すブロ
ック図である。

【図１２】 前記指紋認証トークンを構成する指紋セン
サの詳細構成を示す図である。

【図１３】 前記指紋センサ内の容量検出回路の回路図
及び前記容量検出回路の各部の動作タイミングを示すタ
イムチャートである。

【図１４】 認証トークンおよび利用機器からなる認証
システムの第１の構成例を示すブロック図である。

【図１５】 認証トークンおよび利用機器からなる認証
システムの第２の構成例を示すブロック図である。

【図１６】 認証トークンおよび利用機器からなる認証
システムの第３の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１…クレードル、１０２…データベース、１０３…
ゲートコントローラ、１０４…ゲート、１０５…ネット
ワーク、１０６…指紋認証トークン、１０７…無線通信
ユニット、１０８…赤外線通信ユニット、１０９…無線
／赤外線信号受信装置、２０２…指紋センサ、２０３…
処理装置、２０４…記憶装置、２１１…半導体基板、２
１２…下層絶縁膜、２１３…配線、２１４…層間絶縁
膜、２１５…センサ電極、２１７…パシベーション膜、
２１８…容量検出回路、３０２…アンテナ、３０３…無
線信号発生回路、４０２…赤外線光源、４０３…赤外線
信号発生回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 町田 克之 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 首藤 啓樹 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 足立 卓也 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 3E027 EA05 EC06 EC10 5B075 ND06 PP10 QS03 UU08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 会場の入場ゲートを開閉するゲート開閉
   システムにおいて、 利用者の生体情報に基づき利用者本人を認証する認証ト
   ークンと、 利用者が前記会場の入場料の前払いを行うと前記利用者
   の識別情報が記憶されるデータベースと、 利用者の前記会場への入場時に前記認証トークンにより
   前記利用者が本人であると認証されこの認証トークンに
   予め記憶されている前記利用者の識別情報が前記認証ト
   ークンから出力されると、この識別情報を受信するとと
   もに受信した識別情報が前記データベース内に記憶され
   ている場合は前記入場ゲートを開放する制御手段とを有
   することを特徴とするゲート開閉システム。
2. 【請求項２】 会場の入場ゲートを開閉するゲート開閉
   システムにおいて、 利用者の識別情報が記憶される認証トークンと情報の授
   受を行う情報授受手段と、 利用者が前記会場の入場料の前払いを行うと前記利用者
   の識別情報が記憶されるデータベースと、 利用者の前記会場への入場時に前記利用者の生体情報に
   基づき前記認証トークンにより利用者本人であると認証
   されこの認証トークンから出力される利用者の識別情報
   が前記情報授受手段により受信されると、この受信識別
   情報が前記データベース内に記憶されている場合は前記
   入場ゲートを開放する制御手段とを有することを特徴と
   するゲート開閉システム。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記認証トークンは、利用者の指紋情報に基づき利用者
   本人を認証する指紋認証トークンであって、 利用者の指紋情報を記憶する記憶手段と、 利用者の指紋を検出する指紋センサと、 前記指紋センサの検出情報と前記記憶手段の記憶情報と
   の一致に基づき前記利用者を本人と認証する処理手段と
   を有することを特徴とするゲート開閉システム。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記指紋認証トークンが挿入され、かつ利用者が前記会
   場の入場料の前払いを行うと、パスワードを生成して生
   成したこのパスワードを前記指紋認証トークンに前記識
   別情報として記憶させるとともに、前記データベースに
   送信して前記利用者の識別情報として記憶させる識別情
   報付与手段を備えたことを特徴とするゲート開閉システ
   ム。
5. 【請求項５】 請求項３において、 前記指紋認証トークンには予め利用者の識別番号が前記
   識別情報として記憶され、 前記指紋認証トークンが挿入され、かつ利用者が前記会
   場の入場料の前払いを行うと、前記指紋認証トークンの
   識別情報を読み取って前記データベースに送信し前記利
   用者の識別情報として記憶させる識別情報付与手段を備
   えたことを特徴とするゲート開閉システム。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５の何れかにおいて、 前記認証トークンに付加されこの認証トークンから出力
   される識別情報を無線信号または赤外線信号に変換して
   送信する送信手段と、 前記入場ゲートの近傍に配設され前記送信手段により送
   信される無線信号または赤外線信号を受信すると、受信
   した無線信号または赤外線信号に含まれる前記識別情報
   を前記制御手段に送出する受信手段とを備えたことを特
   徴とするゲート開閉システム。