JP2006314058A

JP2006314058A - 電界通信システム、電界通信方法、電界通信プログラム及び記録媒体

Info

Publication number: JP2006314058A
Application number: JP2005136555A
Authority: JP
Inventors: Naoshi Minoya; 直志美濃谷; Shintaro Shibata; 信太郎柴田; Mitsuru Shinagawa; 満品川
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2025-05-09
Also published as: JP4521312B2

Abstract

【課題】不完全なデータが混在する受信データからＩＤデータを正しく抽出する。
【解決手段】ゲート制御装置１は、ＩＤ発信器から送信されてきたＩＤデータを受信して読取るためのリーダー３と、受信信号（ＩＤデータ）を演算処理するための演算処理・制御部２と、図示しないゲートの開閉を制御するためのゲート駆動部４と、演算処理・制御部２から出力された各種データを記憶するための記憶部５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電界を電界伝達媒体に誘起し、この誘起した電界を用いて情報の受信を行う電界通信システム、電界通信方法、電界通信プログラム及び記録媒体に関する。

携帯端末の小型化および高性能化により、生体に装着可能なウェアラブルコンピュータが注目されてきている。従来、このようなウェアラブルコンピュータ間の情報通信として、コンピュータに電界通信トランシーバを接続して一体に構成し、この電界通信トランシーバが誘起する電界を、電界伝達媒体である生体の内部に伝達させることによって、情報の送受信を行う方法が提案されている。

このような、大地グランドから浮遊した電界通信用の電界通信トランシーバでは、人体に電界を効率よく誘起するために、送受信電極と送信回路の間に可変リアクタンスを挿入し、人体や回路グランドと大地グランド間の浮遊容量との共振現象を利用している。可変リアクタンスを共振状態にするために、振幅モニタ部、制御信号発生部、電界検出光学部、信号処理部を用いてリアクタンス値を調整している。

電界通信において誘起される電界を強くするために、トランシーバの出力に可変リアクタンスを挿入し、生体と大地グランドおよびトランシーバのグランドと大地グランドの浮遊容量と共振させる方法が取られる（例えば、特許文献１、２を参照）。

また、こうした電界通信技術を応用したセキュリティゲートシステムは、ＩＤデータが記憶されたＩＤカードを取り出して認証を受けるセキュリティシステムに対し、高い利便性を有している。図６に示す構成のセキュリティゲートシステムでは電界通信を利用しているので、利用者２０のポケット等からＩＤ発信器２４を取り出さなくても個人認証させることができる。

こうしたセキュリティゲートシステムの構成は、個人認証を受ける利用者２０がＩＤ発信器２４を装着している。利用者２０はＩＤ発信器２４に記憶されているＩＤデータを管理コンピュータ２３に伝えるために、リーダー２１に身体の一部（例えば手）を接触させる。リーダー２１はゲート制御装置２２に接続されている。

リーダー２１で読取られたＩＤデータは管理コンピュータ２３に送信され、ここで個人認証が実行される。個人認証がされると、ゲート制御装置２２にゲート２５の開閉指示が送信され、ゲート２５が開き、利用者２０はセキュリティゲートを通過することができる。
特開２００４−１５３７０８号公報 United States Ptent Appplication Publication,Pub.No.:US2004/09226A1 Pub.Date:May13,2004

しかしながら上述した従来技術では、リーダー２１の受信可能範囲境界に利用者２０の身体の一部がある状態でＩＤデータがＩＤ発信器２４から送信された場合では、送信信号強度が不安定であるためＩＤデータの送信信号にエラーが生じてしまう可能性があった。

また、利用者２０がリーダー２１に触れようとした時や、あるいは触れた時の受信電界強度は経時的に変化してしまう。利用者２０がリーダー２１に触れようとして体の一部を近づけているときにＩＤ発信器２４からＩＤデータが送信された場合は、リーダー２１における受信強度が判別可能限界２６よりも小さな期間のＩＤデータの識別が不完全になってしまう。

図７に示すように、リーダー２１に触れかけたときに発信された受信電界の強度２７は最初に判別可能限界２６以下の信号強度から時間経過とともに徐々に強度を増している。判別可能限界２６を越えるまでは受信信号が弱く、リーダー２１に触れているときに発信された受信電界の強度２８に比べると不完全な受信データとなっていた。したがってＩＤデータが全体として完成しなくなり、識別することはできなかった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、不完全なデータが混在する受信データからＩＤデータを正しく抽出可能な電界通信システム、電界通信方法、電界通信プログラム及び記録媒体を提供することにある。

課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、電界伝達媒体に誘起された受信すべきデータに基づく電界を受信することによって受信データ得る電界通信システムであって、認証のためのＩＤデータを含んだ前記受信データを電界伝達媒体を介して受信する受信手段と、受信した前記受信データを記憶する記憶手段と、所定の周期で前記記憶手段に前記受信データが記憶されているか否かを監視する監視手段と、前記監視手段が検出した前記受信データについて、ＩＤデータの先頭に付与されるヘッダ情報と前記ＩＤデータの終端に付与されるフッタ情報との間に記憶されたデータを前記ＩＤデータとして検索するＩＤ検索手段と、検索した前記ＩＤデータをもって認証を実行する認証手段と、を備える。

また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において、前記受信データは、前記ＩＤ検索手段が前記ＩＤデータを検索するために用いるチェック用データを有する。

また、請求項３に記載の本発明は、電界伝達媒体に誘起された受信すべきデータに基づく電界を受信することによって受信データ得る電界通信方法であって、受信手段によって、認証のためのＩＤデータを含んだ前記受信データを電界伝達媒体を介して受信するステップと、記憶手段によって、受信した前記受信データを記憶するステップと、監視手段によって、所定の周期で前記記憶手段に前記受信データが記憶されているか否かを監視するステップと、ＩＤ検索手段によって、前記監視手段が検出した前記受信データについて、ＩＤデータの先頭に付与されるヘッダ情報と前記ＩＤデータの終端に付与されるフッタ情報との間に記憶されたデータを前記ＩＤデータとして検索するステップと、認証手段によって、検索した前記ＩＤデータをもって認証を実行するステップと、を有する。

また、請求項４に記載の本発明は、請求項１または２に記載の電界通信システムとしてコンピュータを機能させるための電界通信プログラムである。

また、請求項５に記載の本発明は、請求項４に記載の電界通信プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

本発明によれば、不完全なデータが混在する受信データからＩＤデータを正しく抽出可能な電界通信システムおよび電界通信方法、プログラム、記録媒体を提供することができる。

図１に、電界通信システムを用いたセキュリティゲートシステムのゲート制御装置１の構成図を示す。このゲート制御装置１は、既存のセキュリティゲートシステム（図６に示す）のゲート開閉を制御するための装置である。

このゲート制御装置１の構成は、図示しないＩＤ発信器から送信されてきたＩＤデータを受信して読取るためのリーダー３と、受信信号（ＩＤデータ）を演算処理するための演算処理・制御部２と、図示しないゲートの開閉を制御するためのゲート駆動部４と、演算処理・制御部２から出力された各種データを記憶するための記憶部５と、を備えている。

さらにゲート制御装置１は、図示しない外部の管理コンピュータとネットワークを介して接続されている。ネットワークを介して演算処理・制御部２と管理コンピュータとの間で情報通信が必要に応じて実行される。

リーダー３が読取る送信信号７は、図示しないＩＤ送信器から送信される。この送信信号７のＩＤフレーム構造は、予め定められた所定データで始まりを表すヘッダ８と、終わりを表すフッタ１０の間に挿入されたＩＤデータ９と、を有している。

このようなＩＤフレーム構造を有する送信信号７は、ＩＤ発信器で所定の周波数で変調されて人体に印加される。リーダー３で読み取られ復調された送信信号７は、ゲート装置１の演算処理・制御部２に入力され、ここでＩＤフレーム構造からＩＤデータ９を抽出するためのデータ処理が実行される。

このデータ処理の実行伴い、最初の処理ステップとして受信データ（送信信号７）は演算処理・制御部２に接続された記憶部５に一時的に記憶される。この記憶部５には受信データを一時記憶するために設けられた受信バッファ領域６を有しており、この受信バッファ領域６に受信データが記憶される。

そして、演算処理・制御部２は予め設定されている所定の時間毎にバッファ領域６内に受信データが一時記憶されているか否かを検索する。この検索より受信データが発見されると、この受信データからＩＤデータ９を抽出するためのＩＤデータ抽出処理が実行される。抽出されたＩＤデータ９に基づいて個人認証が実行され、個人認証結果に基づく入場可否の判断をした後、ゲートの開閉や入場したＩＤデータ９を管理コンピュータに送信する。

以上の一連の個人認証のためのデータ処理をまとめたフロー図を図２〜図４に示す。まず、図２に示しているのはリーダー３で受信した受信データを受信バッファ領域に格納するためのフロー図である。

まずステップ１（Ｓ１）では、リーダー３が受信データ（送信信号７）を読み取ったか否かが判断される。この判断では、読み取っていない場合はＮｏと判断され、リーダー３が受信データを読み取るまで待機している。

一方、受信データの読み取りが確認されると（Ｙｅｓ）、ステップ２（Ｓ２）では受信データが受信バッファ領域６に記憶される。

そして、次のデータ処理としては図３に示すフロー図のように、受信バッファ領域６に記憶されている受信データからＩＤデータ９を抽出するためのデータ処理が実行される。

まずステップ１０（Ｓ１０）では、受信バッファ領域６に受信データが記憶されているか否かの確認の周期（図２に示す）を決定するためのタイマがスタートする。このタイマは予め設定された時間間隔で受信データの有無の確認が実行されるための時間制御を行っている。

そして、ステップ１１（Ｓ１１）ではタイマにより設定された時間間隔の時間が経過したか否かが判断される。時間経過が完了していなければ（Ｎｏ）、再びタイマが制御する時間が経過するのを待つ。

一方、時間経過が確認されると（Ｙｅｓ）、ステップ１２（Ｓ１２）では受信バッファ領域６に受信データがあるか否かが判断される。この判断により受信バッファ領域６に受信データが記憶されていない場合（Ｎｏ）は、再びステップ１に戻る。

一方、受信バッファ領域６に受信データが記憶されていることが確認されると（Ｙｅｓ）、ステップ１３（Ｓ１３）において、記憶されている受信データの中にＩＤデータ９が含まれているか否か判断するためのＩＤデータの検索が実行される。

そして、ステップ１３でのＩＤ検索の結果、ＩＤデータ９が発見されなければ（Ｎｏ）、再びステップ１０へ処理が戻る。一方、受信データの中にＩＤデータ９が発見されれば（Ｙｅｓ）、発見したＩＤデータ９に対して予め登録されたＩＤデータに合致するか否かにより認証判断が実行される。さらに抽出したＩＤデータ９は必要に応じて記憶部５に記憶したり、あるいはネットワークを介して外部の管理コンピュータへ送信してもよい。

図３に示したフロー図のステップ１３にて実行されるＩＤデータ９の検索は、図４に示すフロー図のように実行される。この検索処理では、受信バッファ領域６を構成する記憶メモリのアドレスに基づいて、たとえば記憶エリアの先頭のアドレスから順次に総当りでアドレス毎の記憶内容を逐一確認していく。

こうした検索処理では、まずステップ２０（Ｓ２０）において、アドレス指定変数ｉの初期化が実行される。この初期化により、最初に検索する対象となるアドレス値に値がリセットされる。

そして、この初期化の後にステップ２１（Ｓ２１）において受信バッファ領域６の記憶メモリのアドレスがｉ番目のデータを確認する。この確認によりヘッダ８が発見されなければ（Ｎｏ）、ステップ２５（Ｓ２５）にてアドレス指定変数ｉに所定の増加値が加算される。そして、加算された後のアドレス指定変数ｉ＋＋で指定されたアドレスに受信データが無い場合は（Ｎｏ）、再びステップ２１へ処理が戻る。

一方、ステップ２１にてヘッダ８が発見された場合（Ｙｅｓ）は、ステップ２２（Ｓ２２）へ処理が進む。このステップ２２では受信バッファ領域６において、アドレス指定変数ｉ＋ＩＤ長＋１番目データがフッタ１０であるか否かの判断が実行される。この判断において、フッタ１０が発見されなければ（Ｎｏ）、ステップ２５へ処理が進む。

ステップ２２にてフッタ１０が発見されると（Ｙｅｓ）、受信バッファｉ＋１番目からｉ＋ＩＤ長番目のデータを受信ＩＤ（ＩＤデータ９）として登録する。こうして受信ＩＤとして登録された後に、ステップ２４（Ｓ２４）において受信バッファ領域６の記憶内容はクリアされる。

以上のように、図４に示したＩＤデータ９の検索処理では、受信バッファ領域６の記憶メモリの中から順番にヘッダ８を探す。ヘッダ８があった場合、その記憶領域からＩＤ長＋１番目のデータがフッタ１０かどうかを調べる。ＩＤ長＋１番目のデータがフッタ１０であれば、その間をＩＤデータ９とみなして登録をする。この後、個人認証のためのＩＤ照会等の各処理を行う。こうした処理により、壊れたデータも混在する受信データからＩＤデータ９を正しく抽出し個人認証できる。ＩＤ長とはＩＤデータ９を構成するデータ長を指す。

なお、より確実なＩＤデータ９の抽出を実現するためには、図５に示すように送信する送信データのＩＤフレーム構造にチェック用データ１１を追加しても良い。この場合は、ＩＤ長だけではなくチェック用データ１１も正しい場合のみ受信データをＩＤデータ９とみなす。

以上に説明した実施の形態によれば、不完全なデータが混在する受信データからＩＤデータを正しく抽出することができる。

実施の形態に係る全体構成図を示す。実施の形態に係る受信データの記憶処理のフロー図を示す。実施の形態に係るＩＤ抽出処理のフロー図を示す。実施の形態に係るＩＤ検索処理のフロー図を示す。実施の形態に係るＩＤフレーム構造の変形例を示す。電界通信システムを用いたゲートセキュリティシステムの構成例を示す。電界通信システムを用いたゲートセキュリティシステムにおける受信電界強度の例を示す。

符号の説明

１ゲート制御装置
２演算処理・制御部
３リーダー
４ゲート駆動部
５記憶部
６受信バッファ領域
７受信信号（受信データ）
８ヘッダ
９ＩＤデータ
１０フッタ

Claims

電界伝達媒体に誘起された受信すべきデータに基づく電界を受信することによって受信データ得る電界通信システムであって、
認証のためのＩＤデータを含んだ前記受信データを電界伝達媒体を介して受信する受信手段と、
受信した前記受信データを記憶する記憶手段と、
所定の周期で前記記憶手段に前記受信データが記憶されているか否かを監視する監視手段と、
前記監視手段が検出した前記受信データについて、ＩＤデータの先頭に付与されるヘッダ情報と前記ＩＤデータの終端に付与されるフッタ情報との間に記憶されたデータを前記ＩＤデータとして検索するＩＤ検索手段と、
検索した前記ＩＤデータをもって認証を実行する認証手段と、
を備えることを特徴とする電界通信システム。
前記受信データは、
前記ＩＤ検索手段が前記ＩＤデータを検索するために用いるチェック用データを有することを特徴とする請求項１に記載の電界通信システム。
電界伝達媒体に誘起された受信すべきデータに基づく電界を受信することによって受信データ得る電界通信方法であって、
受信手段によって、認証のためのＩＤデータを含んだ前記受信データを電界伝達媒体を介して受信するステップと、
記憶手段によって、受信した前記受信データを記憶するステップと、
監視手段によって、所定の周期で前記記憶手段に前記受信データが記憶されているか否かを監視するステップと、
ＩＤ検索手段によって、前記監視手段が検出した前記受信データについて、ＩＤデータの先頭に付与されるヘッダ情報と前記ＩＤデータの終端に付与されるフッタ情報との間に記憶されたデータを前記ＩＤデータとして検索するステップと、
認証手段によって、検索した前記ＩＤデータをもって認証を実行するステップと、
を有することを特徴とする電界通信方法。
前記請求項１または２に記載の電界通信システムとしてコンピュータを機能させるための電界通信プログラム。
前記請求項４に記載の電界通信プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。