JP2008223334A

JP2008223334A - 認証システムおよびそのプログラム

Info

Publication number: JP2008223334A
Application number: JP2007063208A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Fujii; 友弘藤井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2008-09-25
Anticipated expiration: 2027-03-13
Also published as: JP5045162B2

Abstract

【課題】認証データを保持している情報カードで例えば玄関などの入室を認証する場合、第三者に情報カードを盗まれ、利用されても容易に正常認証できない認証システムの提供。
【解決手段】複数台の読取装置１１Ａおよび１１Ｂそれぞれが、同一の非接触情報カード２１のデータを通信で読取る範囲位置を任意に設定する通信位置設定手段１２Ａと、通信位置設定手段１２Ａで設定した位置に非接触情報カード２１がある場合に、複数台の読取装置１１Ａおよび１１Ｂがそれぞれ正否判定をおこなう判定手段１３Ｂとを備えることにより、非接触情報カード２１のデータによる認証のみでなく、利用者のみが知り得る通信範囲位置を認証の条件とすることができ、秘匿性、防犯性を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触情報カードを利用し、利用者が家や建物、車などに入る場合、利用者かどうかを認証する認証システムおよびそのプログラムに関する。

従来の認証システムとして、例えば車に近付くことや中に入っていることを確認するシステムとして、図５で示すような制御装置があった（例えば特許文献１）。この特許文献１の例について説明する。

図５（ａ）（ｂ）おいて、車１、携帯機１０、本体機２０、調整用アンテナ４０、携帯機１０を保持する利用者Ａから構成されている。

以下に、その動作について説明する。

図５（ａ）のように、携帯機１０を保持した利用者Ａが車１の外から一定距離内にあるエントリ用可能範囲に近付いた場合に車１内にある本体機２０と通信をおこない、認証を確認した場合に車１の施錠を開錠する。

次に、図５（ｂ）のように、車１の扉を開けることで調整用アンテナ４０により通信可能範囲がエントリ用（広い範囲）からイモビライザー用通信可能範囲（狭い範囲）のように切り替わる。その後、携帯機１０を保持した利用者がイモビライザー用通信可能範囲内で携帯機１０と本体機２０が通信認証をおこない確認した状態で車１のエンジンスタートが可能な状態とすることができる。

この制御装置は、車１の外からはできるだけ離れた場所からでも携帯機１０の認証がおこなえるように利便性を高め、逆に車１内に居る場合、エンジンスタートをするための認証データはできるだけ通信距離を狭くして秘匿性を高め、制御対象等に応じた好ましい通信可能範囲（必要十分かつ必要最小限の通信可能範囲）が実現でき、防犯性と利便性のバランスを常に良好に維持できるという利点がある。
特開２００１−２９５５２４号公報

しかしながら、上述した制御装置では、利用者が保持する携帯機によって、車の制御をおこなうものとなっており、万一、利用者が携帯機を盗難等で紛失した場合には、第三者が携帯機を拾得した場合に、第三者によって、車が制御され、盗まれるという可能性がある。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、非接触情報カードのみによる認証だけではなく、認証をおこなう範囲位置を任意に設定することで利用者のみが知り得る認証範囲位置を認証条件とすることで、非接触情報カードを例え盗難等で紛失しても第三者に利用されても容易に正常認証できない認証システムおよびそのプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、非接触情報カードのデータを読取り、前記データの正否判定をおこなって入室の判定を行う読取装置を備えた認証システムであ
って、前記読取装置を複数台、別々の位置に設置し、複数台の前記読取装置それぞれが、任意の範囲場所に位置する同一の前記非接触情報カードおよびそれぞれの前記複数台の読取装置と通信をおこない、それぞれの読取装置が範囲位置を任意に設定する通信位置設定手段と、前記通信位置設定手段で設定した位置に前記非接触情報カードがある場合に、上記正否判定をおこなう判定手段とを備える構成とした。

これによって、非接触情報カードのみによる認証だけではなく、認証をおこなう範囲位置を任意に設定することとなり、利用者のみが知り得る認証範囲位置を認証条件とすることで、非接触情報カードの利用者が任意に決めた範囲位置に移動しない限り、認証ができない。

例えば、認証範囲位置を知りえない第三者が、非接触情報カードを持って不正に利用しようとした場合であっても、認証範囲がわからないため正常な非接触情報カードや不正にコピー等で入手した非接触情報カードを読取装置に読取させても認証されないため入室等ができないという防犯性を向上することができる。

本発明によれば、非接触情報カードを利用し、家や建物内に入るために認証をおこなうために、前記非接触情報カードのデータを読取る読取装置を複数台使用し、利用者が任意に複数台の読取装置が同時に読取可能な通信範囲位置を設定することで、非接触情報カードのデータによる認証のみでなく、利用者のみが知り得る認証するための通信範囲位置を認証のための条件とすることができ、秘匿性が高く、防犯性に優れている。

また、利用者が認証するために通信範囲位置に移動するだけで、特に道具や鍵を用いる必要がないという利便性にも優れている。

第１の発明は、非接触情報カードのデータを読み取り、前記データの正否判定をおこなって入室の判定を行う読取装置を備えた認証システムであって、前記読取装置を複数台、別々の位置に設置し、複数台の前記読取装置それぞれが、任意の範囲場所に位置する同一の前記非接触情報カードおよびそれぞれの前記複数台の読取装置と通信をおこない、それぞれの読取装置が範囲位置を任意に設定する通信位置設定手段と、前記通信位置設定手段で設定した位置に前記非接触情報カードがある場合に、上記正否判定をおこなう判定手段とを備えることによる。

以上によって、あらかじめ決めた通信範囲位置に非接触情報カードが存在する時のみ正常に判定されることとなり、非接触情報カードのデータによる認証のみでなく、利用者のみが知り得る認証するための通信範囲位置を認証のための条件とすることができ、秘匿性が高く、防犯性に優れている。さらに、利用者が任意に通信範囲位置を変更することができるため、利用者が定期的に認証位置を変えることでより秘匿性、安全性を高める。

また、一つの非接触情報カードに対して複数台の読取装置がそれぞれの通信範囲位置に位置したことを事前に決められた一つの読取装置に通知し、システム全体の判定をおこなうことにより、認証する範囲位置の限定、精度を向上することができる上に、任意に通信範囲位置を変更する際に自由度を高めることができる。

第２の発明は、第１の発明の認証システムにおいて、前記判定手段に複数台の読取装置
のいずれかが正否判定してからまだ正否判定をおこなっていない別の読取装置が正否判定するまでの時間を一定時間内に制限する制限時間設定手段とを備える。

以上によって、読取装置の正否判定から次の読取装置の正否判定を制限時間内におこなうことが必要となり、非接触情報カードを持つ非認証の利用者が、時間をかけて認証をするために通信範囲位置を探し、正常判定とすることが不可能となり、さらに秘匿性、安全性を高めることができる。

第３の発明は、第１〜２の発明のいずれか１つの発明の認証システムにおいて、前記判定手段に、正否判定を事前に定めた順序とする順序判定手段と、他の判定済みの読取装置の順序判定手段の前記判定結果を無線通信で受信し、その判定結果と自らの読取装置の判定結果とから判断する反映手段とを備える。

以上によって、複数台の読取装置で非接触情報カードのデータを同時に判定する際に、順番に判定結果を次の読取装置に伝え、事前に決められた順序どおりに判定されていることを認証システムの鍵として最後の読取装置の判定結果で、全ての判定結果を知ることとなり、利用者のみが知り得る認証するための通信範囲位置とをより精度が高く、読取順序をシステムの鍵とすることができ、秘匿性の高い条件とすることができ、さらに複数の読取装置の判定結果を最後の読取装置のみで判断するという利便性に優れている。

第４の発明は、特に、第１〜３の発明のいずれか１つの発明の認証システムの少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムである。そして、プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させて本発明の認証システムの少なくとも一部を容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の認証システムの構成図を示すものである。

図１において、システムの構成としては、複数台の読取装置として、第一の読取装置１１Ａと第二の読取装置１１Ｂの２台を設置し、ひとつの非接触情報カード２１のデータを読取り、第一の読取装置１１Ａおよび第２の読取装置１１Ｂが正否判定し、正常の場合に認証する構成としている。

利用者４Ａは、個人の識別や利用許可等のデータを収めた非接触情報カード２１を携帯電話２Ａに取付けて携帯している。

第一の読取装置１１Ａは、通常使用状態では、非接触情報カード２１と無線通信３Ａをおこなう場合と、もう一方の第二の読取装置１１Ｂと無線通信３Ｂをおこなう場合とを切り替えて通信をおこなう構成とする。

さらに、無線通信３Ａをおこなった場合に、通信位置設定手段１２Ａおよび通信位置設定手段１２Ｂで設定されている通信範囲内かどうかを判定手段１３Ａおよび判定手段１３Ｂで判断する構成とする。

その判定を事前に決められた順序どおりに読取装置１１Ａから読取装置１１Ｂの順序で
読み取り判定しているかどうかを無線通信３Ｂで読取装置１１Ａと読取装置１１Ｂの間でおこない、順序判定手段１７Ａおよび順序判定手段１７Ｂでの読み取り結果から順序を判断する。

その順序どおりに判定していた場合に、さらに反映手段１８Ｂは先に判定した読取装置１１Ａの判定結果（正否）を読取装置１１Ｂの判定結果に反映する（例えば両方正なら認証またはどちらか一方正なら認証）ように下記の構成とする。それぞれの読取装置の反映手段は、直前の読取装置の結果を加味する。

無線通信部１Ａは、もう一方の読取装置１１Ｂの無線通信部１Ｂおよび非接触情報カード２１と通信をおこない、非接触情報カード２１が読取装置１１Ａおよび読取装置１１Ｂからどこに位置するかを判定手段１３Ａおよび判定手段１３Ｂで無線通信３Ａの受信レベルから判定し、その結果を読取装置１１Ａおよび読取装置１１Ｂが相互に無線通信３Ｂで通知をおこなう。

制限時間設定手段１４Ａおよび制限時間設定手段１４Ｂは、例えば最初に読取手段１１Ａの判定手段１３Ａで判定後、その結果をもう一方の読取装置１１Ｂに無線通信３Ｂで通知し、その通知を受信した後、非接触情報カード２１の読取が開始するまでの時間を制限時間設定手段１４Ｂに設定するものである。

読取装置１１Ａと読取装置１１Ｂの判定順序が逆の場合は、前記制限時間設定手段１４Ｂに設定していた時間を順序が逆であるため、後から判断する制限時間設定手段１４Ａに設定することで動作としては同じことである。

従って、判定手段１３Ａおよび判定手段１３Ｂで判定する際に、非接触情報カード２１のデータの正否、順序判定手段１７Ａおよび順序判定手段１７Ｂの順序および制限時間設定手段１４Ａおよび制限時間設定手段１４Ｂの時間差（制限時間）を全ての論理積として判定する。

そして、通信範囲位置を任意に設定する設定方法は、事前に利用者が非接触情報カード２１を搭載した携帯電話２Ａを携帯して、認証をおこないたい通信範囲位置に位置し、読取装置１１Ａおよび読取装置１１Ｂの通信位置設定手段１２Ａおよび通信位置設定手段１２Ｂが無線通信部１Ａおよび無線通信部１Ｂで受信した受信レベルから相互の位置を測定し、位置を記録する。

この時、互いの設置環境である壁や地面などの影響も踏まえた受信レベルを記録することで、設置場所に応じた位置を設定することができる構成とする。

通信位置設定手段１２Ａおよび通信位置設定手段１２Ｂは、読取装置１１Ａおよび読取装置１１Ｂから設定開始する方法でも非接触情報カード２１が設定開始のデータを通知することでおこなう方法でも実現可能である。

また、第一の読取装置１１Ａおよび第二の読取装置１１Ｂは、同様の構成とし、設定する通信位置の情報をそれぞれ独立した値を保持する。

次に、図２（ａ）のように、玄関扉８Ａの正面に利用者４Ａが非接触情報カード２１を設けた携帯電話２Ａを携帯して第一の読取装置１１Ａと第二の読取装置１１Ｂと無線通信３Ａをおこない、正否判定をする構成とし、例えば、認証された場合に、玄関扉８Ａの鍵が開錠されて入室などできる。

例えば、第一の読取装置１１Ａおよび第二の読取装置１１Ｂは、玄関扉８Ａ前の壁５Ａ、５Ｂに設け、それぞれ通信可能エリアとして第一の通信エリア６Ａおよび第二の通信エリア６Ｂがあり、第一の読取装置１１Ａおよび第二の読取装置１１Ｂから通信がおこなえる通信エリアを通信範囲位置１０１Ａとして構成する。

あるいはまた、図２（ｂ）のように通信範囲位置１０１Ｂを利用者が任意に壁５Ｂ付近に設定し、その通信範囲位置１０１Ｂを知り得る利用者のみがその通信範囲位置１０１Ｂに非接触情報カード２１を携帯して位置した時に認証可能となる。

従って、任意に利用者が通信範囲位置を図２（ａ）および（ｂ）に設定することで利用者のみの通信場所として認証の鍵としての役割をすることができる。

次に、このような構成の認証システムの動作、作用について図１、図２の構成図および図３（ａ）、（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。

図１および図２（ａ）に示すように、第一の読取装置１１Ａおよび第二の読取装置１１Ｂの認証判定は（フローチャートＳ１、Ｓ１Ｂ）、事前に通信位置設定手段１２Ａおよび通信位置設定手段１１Ｂで設定している通信範囲位置１０１Ａに利用者４Ａが携帯電話２Ａに設けている非接触情報カード２１が存在した場合に、無線通信部１が非接触情報カード２１と無線通信３Ａをおこなう（フローチャートＳ２、Ｓ２Ｂ）。

次に第一の読取装置１１Aの判定手段１３Ａで正否判定をおこない（フローチャートＳ３）、その結果を第二読取装置１１Ｂへ無線通信で通知する（フローチャートＳ４）。

次に第二読取装置１１Ｂの順序判定手段１７Ｂが第一読取装置１１Ａの判定結果かどうかを確認し（フローチャートＳ５）、その結果の正否を判断する。（フローチャートＳ６）その結果が「否」であれば、他の読取装置へ「否」であることを通知する（フローチャートＳ１１）。

結果が「正常」であれば、判定手段１３Ｂでタイマーを起動し、第二読取装置１１Ｂの通信位置設定手段１２Ｂの通信位置に非接触情報カード２１が位置するまでの時間を計時し、その後、非接触情報カードのデータを読取る（フローチャートＳ７）。

次に判定手段１３Ｂで計時した時間が制限時間設定手段１４Ｂで事前に設定している制限時間内か判定をおこない（フローチャートＳ８）、制限時間を超えている場合は、その他の読取装置に判定結果「否」を通知する（フローチャートＳ１１）。

制限時間内の場合には、第二読取装置１１Ｂで読取った非接触情報カード２１のデータが正常化判定をおこない（フローチャートＳ９）、その結果が「否」の場合は、その他の読取装置に「否」であることを通知する。

「正常」の場合には、第一読取装置１１Ａおよび第二読取装置１１Ｂの２つで認証判定をおこなうシステムの結果として「正常」となり、その他の読取装置に「正常（認証した）」であることを通知する（フローチャートＳ１０）。例えば、その結果から玄関扉８Ａの電気錠を開錠する（フローチャートＳ１２）。

次に通信位置設定の方法について図３（ｂ）のフローチャートで説明する。

第一読取装置１１Ａおよび第二読取装置１１Ｂの通信位置設定手段１２Ａおよび通信位置設定手段１２Ｂが、利用者が設定したい位置に非接触情報カード２１を位置した後に、
通信位置設定の状態に設定し、非接触情報カード２１からの通信データの受信状態とする（フローチャートＳ１０１）。

さらに受信状態である第一読取装置１１Ａおよび第二読取装置１１Ｂそれぞれが受信レベルを測定し、その設置状態の値を記録し、通信位置を受信レベルとして設定する（フローチャートＳ１０２）。

その後、他の読取装置の通信位置の設定状態を確認し（フローチャートＳ１０３）、設定完了かどうかを判断する（フローチャートＳ１０４）。完了していない場合は、継続しておこなう。完了している場合は、通信位置設定状態を終了し、通常の状態（認証可能な状態）に戻る（フローチャートＳ１０５）。

ここで、通信位置設定手段１２Ａおよび通信位置設定手段１２Ｂで任意に通信範囲位置を設定する場合に、送信レベルおよび受信レベルと通信距離ｄの関係を自由空間基本伝搬損失Ｌ［ｄＢ］（受信電力と送信電力の比）の式
Ｌ［ｄＢ］＝１０log_１０（４πｄ／λ）^２
から演算し、距離を算出する。この場合、使用する無線の周波数（例えば４００ＭＨzの特定小電力無線の場合、波長λ＝０．６６ｍ）により損失は変化する。

この演算をおこなうことで受信レベルから第一読取装置１１Ａおよび第二読取装置１１Ｂで通信範囲位置を設定する。

以上のように、本実施の形態においては、第一読取装置１１Ａおよび第二読取装置１１Ｂを設置し、それぞれの通信位置設定手段１２Ａおよび通信位置設定手段１２Ｂにより、非接触情報カード２１と通信をおこなう通信範囲位置１０１Ａを任意に設定することができる。

非接触情報カード２１のデータによる判定だけでなく、判定をおこなうための通信範囲位置１０１Ａを判定条件とすることで、利用者４Ａのみが知り得る情報として秘匿性の高い認証システムを実現することができる。通信範囲位置１０１Ｂに設定した場合も同様である。

なお、ここでは、第一読取装置１１Ａから第二読取装置１１Ｂの順に非接触情報カード２１を判定しているが、利用者４Ａがシステム上の秘匿性を向上させるために、事前に読取装置の読み取り順序を第二読取装置１１Ｂから第一読取装置１１Ａの順に判定することでも同じであり、３台以上の読取装置でおこなっても順序判定手段に全ての読取装置の順序を保持することで同様の機能を保持できる。

このようにすることで、読取順序や読取の制限時間を遵守しない場合には、認証をおこなうことができないというセキュリティ性を高めることができる。

例えば、第三者が認証をおこなうために第一読取装置１１Ａを破壊し、第二読取装置１１Ｂのみに非接触情報カード２１を読取した場合でも、認証ができない。

また、第三者が第一読取装置１１Ａおよび第二読取装置１１Ｂをそれぞれ非接触情報カード２１のデータを擬似装置等により通信で送信した場合に、読み取りの時間差の制限時間を知り得ないため、認証ができない。

また、制限時間設定手段１４Ａおよび制限時間設定手段１４Ｂでは、第一読取装置１１Ａまたは第二読取装置１１Ｂが無線通信部１で正否判定を開始してからもう一方の読取装
置の判定手段の正否判定開始までの時間としているが、判定結果までの時間としても制限時間設定手段で設定している時間にその時間差を加算して設定することで機能は同じである。

また、図２に示すように第一読取装置１１Ａおよび第二読取装置１１Ｂを対面の壁に設け、通信範囲位置１０１Ａを設定するようにしたが、認証システム上、図４（ａ）のように同一壁面に設置しても可能であり、図４（ｂ）のように読取装置（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）が３台以上の場合でも同様の認証方法でおこない、同じ結果を得ることができる。

なお、本実施の形態で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように、本発明は、通信装置を利用した利用者の認証するものに用いれば、通信装置のデータによるパスワードなどのみでなく、利用者が通信装置との通信位置をパスワードとして利用することができ、しかも利用者が任意に通信位置を設定できるために秘匿性、安全性に優れ、冶具を特に用いないという利便性にも優れている。これは宅内の入室や車への入室などの認証や防犯をおこなうシステム以外に、ビル、工場のような産業用途の入退管理やセキュリティシステム等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１の認証システムの構成図本発明の実施の形態１の認証システムの設置構成図本発明の実施の形態１の認証システムのフローチャート本発明の実施の形態１の複数の読取装置の設置例を示す図従来の認証システムにおける構成図

符号の説明

１１読取装置
１２通信位置設定手段
１３判定手段
１４制限時間設定手段
１７順序判定手段
１８反映手段
２１非接触情報カード
２Ａ携帯電話

Claims

非接触情報カードのデータを読み取り、前記データの正否判定をおこなって入室の判定を行う読取装置を備えた認証システムであって、
複数台の前記読取装置を別々の位置に設置し、前記読取装置それぞれが任意の範囲場所に位置する同一の前記非接触情報カードおよび他の前記複数台の読取装置と通信をおこない、
それぞれの前記読取装置が、
前記通信の範囲位置を任意に設定する通信位置設定手段と、
前記通信位置設定手段で設定した位置に前記非接触情報カードがある場合に、上記正否判定をおこなって他の読取装置に通知する判定手段とを備え、
前記読取装置が前記判定手段の判定結果を他の読取装置に通知し、その通知を受信した読取装置の判定手段で、前記非接触情報カードのデータの正否判定に加えて、前記非接触情報カードが複数の前記読取装置それぞれに設定した通信範囲位置に位置していることを入室の判定条件とした認証システム。
前記判定手段は、前記複数台の読取装置のいずれかひとつの読取装置が正否判定後、他の未判定の読取装置が正否判定するまでの時間を一定時間内に制限する制限時間設定手段を備え、入室の判定の正否判定を前記読取場所および前記制限時間とからおこなう請求項１に記載の認証システム。
前記判定手段に、正否判定を行う前記読取装置を事前に定めた順序とする順序判定手段と、他の判定済みの読取装置の順序判定手段の前記判定結果を無線通信で受信し、その判定結果と自らの読取装置の判定結果とから判断する反映手段とを備え、
前記順序が先の非接触情報カードデータの正否結果および読取の範囲位置と、事前に決められた前記順序どおりに正否判定されていることを入室の判定条件とした請求項１〜２のいずれか１項記載の認証システム。
請求項１から３いずれか１項記載の認証システムの少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラム。