JP2010128629A - Authentication system, authentication device, terminal to be authenticated, authentication method, program for the authentication device, and program for the terminal to be authenticated - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for authenticating the position of an object at a low cost as regards an electronic authentication technology. <P>SOLUTION: An authenticated terminal 20 stores authentication information acquired from an authentication information issuing device 10 in an authentication information storage part 22. In an authentication space, a light emission control part 24 of the authenticated terminal 20 controls a light emission part 23 to convert the authentication information into an optical signal for output. In an authentication device 40, an image acquisition part 41 acquires an image picked up by a camera 30 which images the authentication space, and stores the image in an image storage part 42, and an image analyzing part 43 calculates the authentication information output from the authenticated terminal 20 and the position of the authenticated terminal 20 on the basis of the optical signal detected from the image captured by the camera 30. An authentication part 45 authenticates the authentication information and the position of the authenticated terminal 20 on the basis of the acquired authentication information and the position of the authenticated terminal 20. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は,電子的認証の技術に関するものであり,認証対象の正当性と認証対象の位置の正当性とを認証することが可能となる認証システム,認証装置,認証対象端末,認証方法,認証装置用プログラムおよび認証対象端末用プログラムに関するものである。   The present invention relates to an electronic authentication technique, and relates to an authentication system, an authentication device, an authentication target terminal, an authentication method, and an authentication that can authenticate the authenticity of an authentication target and the correctness of the position of the authentication target. The present invention relates to an apparatus program and an authentication target terminal program.

現実世界において,電子的認証の使用範囲が広がっている。   In the real world, the range of use of electronic authentication is expanding.

例えば,列車への乗車などの認証を必要とするような場面で,非接触ICカードが利用されている。列車の乗客は,駅の改札口などの特定箇所に設置されたICカードリーダからICカードを読み取らせることにより,乗客としての正当性の確認を行う。このような電子的認証の技術を利用することにより,これまで人手で行っていた認証対象の正当性確認の作業を自動化することが可能となり,人件費などのコスト削減が可能となる。   For example, contactless IC cards are used in situations where authentication such as getting on a train is required. The passenger of the train confirms the legitimacy of the passenger by having the IC card read from an IC card reader installed at a specific location such as a ticket gate of the station. By using such an electronic authentication technology, it is possible to automate the work of confirming the validity of the authentication target that has been performed manually, and it is possible to reduce costs such as labor costs.

上述の例のように,特定の箇所で認証対象の正当性を確認すればよいような場合には,その特定箇所にICカードリーダを設置すればよい。しかし,列車の指定席券や,試験やコンサートの座席指定,定期契約の駐車場など,認証対象の位置特定が必要となるような場合には,入口などの特定箇所にICカードリーダを設置するだけでは,十分な認証を行うことができない。   As in the above example, when it is sufficient to confirm the validity of the authentication target at a specific location, an IC card reader may be installed at the specific location. However, if it is necessary to specify the location to be certified, such as a reserved seat ticket for trains, seats for examinations and concerts, and parking lots for regular contracts, an IC card reader is installed at a specific location such as the entrance. It is not possible to perform sufficient authentication by itself.

このような認証対象の位置特定が必要となる認証については,さらに位置特定の仕組みを追加しなければならないことが課題であった。   As for such authentication that requires the location of the object to be authenticated, it has been a problem to add a location identification mechanism.

例えば列車での認証において,各座席にICカードリーダを設置し,乗客が自席のICカードリーダからICカードを読み取らせることで,認証対象の位置を特定することが可能となる。また,列車の各座席に認証を行う端末を設置することにより,認証対象の位置を特定する技術が知られている。また,カメラ画像を用いて,各座席における乗客の着席状況を検知する技術が知られている。   For example, in authentication on a train, an IC card reader is installed in each seat, and the passenger can read the IC card from the IC card reader in his / her seat, whereby the position to be authenticated can be specified. In addition, there is known a technique for specifying a position to be authenticated by installing a terminal for authentication at each seat of a train. In addition, a technique for detecting the seating status of passengers in each seat using a camera image is known.

ところで,ディスプレイのLEDバックライトを用いて可視光通信を行う技術が知られている。
特開2003−173458号公報 特開2007−43706号公報
By the way, a technique for performing visible light communication using an LED backlight of a display is known.
JP 2003-173458 A JP 2007-43706 A

上述の例のように,列車のすべての座席にICカードリーダなどの端末を設置し,それらをネットワーク接続するには,多大なコストが必要となる。   As in the above example, installing a terminal such as an IC card reader in all seats of a train and connecting them to a network requires a great deal of cost.

また,無線通信技術によって,携帯電話などの携帯端末の位置を測定する技術も提案されているが,いまだ実用段階にはいたっていない。携帯電話などの一般的な携帯端末のほとんどにそうした技術が搭載されるまでには,長い期間がかかることが予想される。   In addition, a technique for measuring the position of a mobile terminal such as a mobile phone by wireless communication technology has been proposed, but has not yet been put into practical use. It is expected that it will take a long time before such technology is installed in most common mobile terminals such as mobile phones.

結果として,例えば列車における位置特定を含む認証の場合には,乗務員が人手で確認を行うなどの手間が必要となり,ICカード導入によるコスト削減のメリットが打ち消されてしまうという問題があった。   As a result, for example, in the case of authentication including location specification in a train, there is a problem that the crew member has to manually check and the advantage of cost reduction by introducing an IC card is negated.

本発明は,上記の問題点の解決を図り,認証対象の位置を特定する認証を,低コストで実現することが可能となる技術を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide a technique that can realize authentication for specifying the position of an authentication target at a low cost.

認証情報を保持する認証対象端末と,認証装置とを備える認証システムにおいて,認証対象端末は,光を発する発光部と,発光部を制御し,光信号を用いた通信によって認証情報を出力する発光制御部とを備える。また,認証装置は,認証対象端末が存在する空間を撮像するカメラと,カメラにより撮像された画像における光信号を検出し,認証対象端末の位置と認証情報とを解読する画像解析部と,画像解析部により解読した認証対象端末の位置と認証情報とにより,認証情報の正当性と認証対象端末の位置の正当性とを認証する認証部とを備える。   In an authentication system including an authentication target terminal that holds authentication information and an authentication device, the authentication target terminal controls a light emitting unit that emits light and a light emitting unit that outputs the authentication information through communication using an optical signal. And a control unit. In addition, the authentication device includes a camera that captures a space where the authentication target terminal exists, an image analysis unit that detects an optical signal in an image captured by the camera, and decodes the position of the authentication target terminal and authentication information; An authentication unit that authenticates the validity of the authentication information and the validity of the location of the authentication target terminal based on the location of the authentication target terminal and the authentication information decoded by the analysis unit.

認証対象端末が,光信号を用いた通信により認証情報を出力し,認証装置が,カメラの撮像画像から検出された光信号を解析して認証情報と認証対象端末の位置とを取得し,取得された認証情報と認証対象端末の位置によって認証を行うことにより,簡易な装置構成で,認証情報の正当性とともに認証対象の位置の正当性の認証を行うことができるようになる。   The authentication target terminal outputs authentication information by communication using an optical signal, and the authentication device analyzes the optical signal detected from the captured image of the camera to acquire the authentication information and the position of the authentication target terminal. By performing authentication based on the authentication information and the position of the authentication target terminal, it is possible to authenticate the authenticity of the authentication target position as well as the authentication information with a simple device configuration.

認証空間を撮像するカメラは一度に複数の指定位置を撮像可能であるので,指定位置ごとに位置認証を行う装置を取り付ける必要がない。また,発光部を有する端末や認証空間を撮像するカメラは,LEDを有する携帯電話端末やデジタルカメラなど,すでに安価な製品が多数出回っている。すなわち,認証情報の正当性と認証対象の位置の正当性との認証を,低コストで実現することが可能となる。   Since the camera that captures the authentication space can capture a plurality of designated positions at a time, it is not necessary to attach a device that performs position authentication for each designated position. In addition, many inexpensive products such as mobile phone terminals and digital cameras with LEDs are already on the market for terminals having light emitting units and cameras for imaging authentication spaces. In other words, it is possible to realize authentication between the validity of the authentication information and the validity of the position of the authentication target at a low cost.

以下,本発明の実施の形態について,図を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は,本実施の形態による認証システムの概念図である。   FIG. 1 is a conceptual diagram of an authentication system according to this embodiment.

認証システムは,認証情報発行装置10,認証対象端末20,認証装置40,認証状況確認端末50を備える。   The authentication system includes an authentication information issuing device 10, an authentication target terminal 20, an authentication device 40, and an authentication status confirmation terminal 50.

認証情報発行装置10は,認証対象端末20に対して,認証情報を発行する装置である。認証情報は,認証に用いられる電子データである。認証情報としては,例えば,電子化された列車の乗車券やコンサートのチケットなどが挙げられる。   The authentication information issuing device 10 is a device that issues authentication information to the authentication target terminal 20. The authentication information is electronic data used for authentication. Examples of the authentication information include electronic train tickets and concert tickets.

本実施の形態において,認証情報は,認証対象に対して指定された位置を特定する情報を有している。認証装置40は,認証情報に含まれる認証対象に対して指定された位置を特定する情報から,認証を行う空間において,認証対象に対して指定された位置を知ることができる。認証対象に対して指定された位置は,例えば,認証空間が列車の指定席車両である場合には,指定席の座席番号などである。このとき,認証情報に含まれる認証対象に対して指定された位置を特定する情報は,例えばそのまま指定席の座席番号であったり,指定席の座席番号が認証情報の識別番号に対応付けられている場合には,その認証情報の識別番号であったりする。   In the present embodiment, the authentication information includes information for specifying a position designated for the authentication target. The authentication device 40 can know the position specified for the authentication target in the space for authentication from the information specifying the position specified for the authentication target included in the authentication information. The position designated for the authentication target is, for example, the seat number of the designated seat when the authentication space is a designated seat vehicle of a train. At this time, the information specifying the position specified for the authentication target included in the authentication information is, for example, the seat number of the designated seat as it is, or the seat number of the designated seat is associated with the identification number of the authentication information. If it is, it may be the identification number of the authentication information.

認証情報発行装置10は,認証情報発行状況情報記憶部11,認証情報発行部12を備える。   The authentication information issuing device 10 includes an authentication information issuing status information storage unit 11 and an authentication information issuing unit 12.

認証情報発行状況情報記憶部11は,認証情報発行状況情報を記憶する記憶装置である。認証情報発行状況情報は,例えば列車の指定席の販売状況などの,認証情報の発行状況を管理する情報である。   The authentication information issue status information storage unit 11 is a storage device that stores authentication information issue status information. The authentication information issuance status information is information for managing the issuance status of authentication information, for example, the sales status of a reserved seat on a train.

認証情報発行部12は,認証情報発行状況情報記憶部11に記憶された認証情報発行状況情報を参照しつつ,認証情報を生成する。認証情報発行部12は,生成された認証情報を認証対象端末20に発行する。また,認証情報発行部12は,認証情報の発行状況を,認証情報発行状況情報記憶部11に記憶された認証情報発行状況情報に記録する。   The authentication information issuing unit 12 generates authentication information while referring to the authentication information issuance status information stored in the authentication information issuance status information storage unit 11. The authentication information issuing unit 12 issues the generated authentication information to the authentication target terminal 20. Further, the authentication information issuing unit 12 records the issuance status of the authentication information in the authentication information issuance status information stored in the authentication information issuance status information storage unit 11.

認証対象端末20は,認証空間内において認証対象となる装置である。認証対象端末20は,例えば,列車の指定席の乗車券を電子データで購入した乗客が持つ携帯電話端末などである。   The authentication target terminal 20 is a device to be authenticated in the authentication space. The authentication target terminal 20 is, for example, a mobile phone terminal held by a passenger who has purchased a ticket for a designated seat of a train with electronic data.

認証対象端末20は,認証情報取得部21,認証情報記憶部22,発光部23,発光制御部24を備える。   The authentication target terminal 20 includes an authentication information acquisition unit 21, an authentication information storage unit 22, a light emitting unit 23, and a light emission control unit 24.

認証情報取得部21は,認証情報発行装置10から,認証対象に対して指定された位置を特定する情報を有する認証情報を取得する。認証情報取得部21は,取得された認証情報を認証情報記憶部22に記憶する。   The authentication information acquisition unit 21 acquires authentication information having information for specifying the position specified for the authentication target from the authentication information issuing device 10. The authentication information acquisition unit 21 stores the acquired authentication information in the authentication information storage unit 22.

認証情報記憶部22は,認証情報を記憶する記憶装置である。   The authentication information storage unit 22 is a storage device that stores authentication information.

発光部23は,光を発する装置である。発光部23としては,例えば,カメラの照明のため,着信やメール通知のため,また液晶画面のバックライトとして,携帯電話端末に内蔵されたLEDなどが挙げられる。   The light emitting unit 23 is a device that emits light. Examples of the light emitting unit 23 include an LED built in a mobile phone terminal for lighting of a camera, notification of an incoming call or mail, and a backlight of a liquid crystal screen.

発光制御部24は,発光部23を制御し,光信号を用いた通信によって,認証情報記憶部22に記憶された認証情報を出力する。光信号を用いた通信としては,例えば,可視光を用いた可視光通信や,近赤外線を用いた赤外線通信などがある。例えば,可視光通信では,発光制御部24は,認証情報をLEDの点滅信号である可視光通信信号に変換し,発光部23であるLEDの点滅を制御することにより,可視光通信信号を出力する。   The light emission control unit 24 controls the light emitting unit 23 and outputs authentication information stored in the authentication information storage unit 22 by communication using an optical signal. Examples of communication using optical signals include visible light communication using visible light and infrared communication using near infrared rays. For example, in visible light communication, the light emission control unit 24 converts the authentication information into a visible light communication signal that is a blinking signal of the LED, and controls the blinking of the LED that is the light emitting unit 23 to output a visible light communication signal. To do.

認証装置40は,認証対象端末20から出力された光信号に基づいて,認証対象の正当性と,認証対象の位置の正当性とを認証する。   The authentication device 40 authenticates the validity of the authentication target and the validity of the position of the authentication target based on the optical signal output from the authentication target terminal 20.

認証装置40は,カメラ30,画像取得部41,画像記憶部42,画像解析部43,画像/認証空間対応情報記憶部44,認証部45,認証管理情報記憶部46,認証状況通知部47を備える。   The authentication device 40 includes a camera 30, an image acquisition unit 41, an image storage unit 42, an image analysis unit 43, an image / authentication space correspondence information storage unit 44, an authentication unit 45, an authentication management information storage unit 46, and an authentication status notification unit 47. Prepare.

カメラ30は,認証を行う空間を撮像する。カメラ30は,1つの認証空間に対して1台だけ設置されてもよいし,1台で認証空間のすべてを撮像できなければ,1つの認証空間に対して複数台設置されてもよい。   The camera 30 images a space for authentication. Only one camera 30 may be installed for one authentication space, or a plurality of cameras 30 may be installed for one authentication space if one camera cannot capture the entire authentication space.

画像取得部41は,カメラ30により撮像された画像を取得する。画像取得部41は,取得された画像を,画像記憶部42に記憶する。   The image acquisition unit 41 acquires an image captured by the camera 30. The image acquisition unit 41 stores the acquired image in the image storage unit 42.

画像記憶部42は,画像を記憶する記憶装置である。画像記憶部42には,過去一定期間以上の画像が記憶されている。   The image storage unit 42 is a storage device that stores images. The image storage unit 42 stores images of a past fixed period or more.

画像解析部43は,画像記憶部42に記憶された画像から,認証対象端末20が発光部23により出力した認証情報の光信号を検出する。画像解析部43は,検出された光信号を解読し,認証情報を取得する。また,画像解析部43は,画像上の光信号が検出された位置に基づいて,認証空間における認証対象端末20の存在位置を取得する。画像解析部43は,例えば,画像/認証空間対応情報記憶部44に記憶された画像/認証空間対応情報を参照することにより,画像上の光信号が検出された位置から認証空間における認証対象端末20の位置を求める。   The image analysis unit 43 detects an optical signal of authentication information output from the light emitting unit 23 by the authentication target terminal 20 from the image stored in the image storage unit 42. The image analysis unit 43 decodes the detected optical signal and acquires authentication information. Further, the image analysis unit 43 acquires the presence position of the authentication target terminal 20 in the authentication space based on the position where the optical signal on the image is detected. The image analysis unit 43 refers to the image / authentication space correspondence information stored in the image / authentication space correspondence information storage unit 44, for example, so that the authentication target terminal in the authentication space is detected from the position where the optical signal on the image is detected. Find the 20 position.

画像/認証空間対応情報記憶部44は,カメラ30により撮像された画像上の領域と,認証空間における領域との対応情報である画像/認証空間対応情報を記憶する記憶装置である。例えば,認証空間が列車の指定席車両である場合に,指定席に座った乗客がカメラ30に対して認証対象端末20を掲げたときにその認証対象端末20の発光部23がカメラ画像に写るであろう領域と,その乗客が座った指定席との対応情報が,画像/認証空間対応情報となる。   The image / authentication space correspondence information storage unit 44 is a storage device that stores image / authentication space correspondence information that is correspondence information between a region on an image captured by the camera 30 and a region in the authentication space. For example, when the authentication space is a designated seat vehicle of a train, when a passenger sitting in the designated seat raises the authentication target terminal 20 with respect to the camera 30, the light emitting unit 23 of the authentication target terminal 20 appears in the camera image. Corresponding information between the area that would be and the reserved seat where the passenger sat is image / authentication space correspondence information.

認証部45は,画像解析部43により求められた認証情報と認証対象端末の位置とにより,認証情報の正当性と,認証対象端末の位置の正当性とを認証する。認証部45は,例えば,画像解析部43により求められた認証情報に含まれている情報と,認証管理情報記憶部46に記憶された情報とを比較判定することにより,認証情報の正当性を認証する。また,認証部45は,画像解析部43により求められた認証対象端末20の位置と,画像解析部43により求められた認証情報から得られる認証対象に対して指定された位置とを比較判定することにより,認証対象端末20の位置の正当性を認証する。   The authentication unit 45 authenticates the validity of the authentication information and the validity of the location of the authentication target terminal based on the authentication information obtained by the image analysis unit 43 and the location of the authentication target terminal. For example, the authentication unit 45 compares the information included in the authentication information obtained by the image analysis unit 43 with the information stored in the authentication management information storage unit 46, thereby verifying the validity of the authentication information. Certify. The authentication unit 45 compares and determines the position of the authentication target terminal 20 obtained by the image analysis unit 43 and the position specified for the authentication target obtained from the authentication information obtained by the image analysis unit 43. Thus, the validity of the position of the authentication target terminal 20 is authenticated.

認証対象に対して指定された位置は,認証情報が有する認証対象に対して指定された位置を特定する情報から得られる。例えば,認証情報が有する認証対象に対して指定された位置を特定する情報が,そのまま認証対象に対して指定された位置である場合がある。また,例えば,認証管理情報記憶部46に,認証対象に対して指定された位置を特定する情報と,認証対象に対して指定された位置との対応情報を用意しておく。認証部45は,その対応情報を参照して,認証情報が有する認証対象に対して指定された位置を特定する情報から,認証対象に対して指定された位置を取得する。   The position specified for the authentication target is obtained from the information specifying the position specified for the authentication target included in the authentication information. For example, there is a case where the information specifying the position specified for the authentication target included in the authentication information is the position specified for the authentication target as it is. In addition, for example, the authentication management information storage unit 46 prepares information for identifying the position specified for the authentication target and the correspondence information for the position specified for the authentication target. The authentication unit 45 refers to the corresponding information and acquires the position specified for the authentication target from the information specifying the position specified for the authentication target included in the authentication information.

認証管理情報記憶部46は,認証の管理に必要となる様々な情報を記憶する記憶装置である。   The authentication management information storage unit 46 is a storage device that stores various information necessary for authentication management.

例えば,認証情報の発行時の情報が,認証情報発行装置10の認証情報発行状況情報記憶部11に記憶された認証情報発行状況情報からのコピーなどにより,認証管理情報記憶部46に記憶される。認証情報の発行時の情報を認証管理情報記憶部46に記憶しておけば,画像解析部43により得られた認証情報が有する情報と,認証管理情報記憶部46に記憶された認証情報の発行時の情報との比較判定により,認証情報の正当性の認証を行うことができる。   For example, the information at the time of issuing the authentication information is stored in the authentication management information storage unit 46 by copying from the authentication information issue status information stored in the authentication information issue status information storage unit 11 of the authentication information issuing device 10. . If the information at the time of issuing the authentication information is stored in the authentication management information storage unit 46, the authentication information obtained by the image analysis unit 43 and the authentication information stored in the authentication management information storage unit 46 are issued. The authenticity of the authentication information can be authenticated by comparing with the time information.

また,認証空間における認証状況を管理する情報である認証状況情報が,認証管理情報記憶部46に記憶される。例えば,列車の指定席車両における各指定席がそれぞれ認証済みであるか未認証であるかなどの認証状況を示す情報が,認証管理情報記憶部46に記憶される。   Authentication status information, which is information for managing the authentication status in the authentication space, is stored in the authentication management information storage unit 46. For example, information indicating an authentication status such as whether each designated seat in the designated seat vehicle of the train is authenticated or not is stored in the authentication management information storage unit 46.

認証状況通知部47は,認証管理情報記憶部46に記憶された認証状況の情報を,認証状況確認端末50に通知する。例えば,認証状況通知部47は,列車の指定席車両における未認証の指定席の情報を,列車の車掌が持つ認証状況確認端末50に通知する。   The authentication status notification unit 47 notifies the authentication status confirmation terminal 50 of the authentication status information stored in the authentication management information storage unit 46. For example, the authentication status notification unit 47 notifies the authentication status confirmation terminal 50 of the train conductor of the information on the unauthenticated reserved seat in the train reserved seat vehicle.

認証状況確認端末50は,認証装置における認証状況を確認する端末である。認証状況確認端末は,例えば,列車の各指定席の認証状況をチェックする車掌が,列車内で持ち歩く携帯端末などである。   The authentication status confirmation terminal 50 is a terminal for confirming the authentication status in the authentication device. The authentication status confirmation terminal is, for example, a portable terminal carried by a conductor who checks the authentication status of each reserved seat in the train.

認証状況確認端末50は,認証状況取得部51を備える。   The authentication status confirmation terminal 50 includes an authentication status acquisition unit 51.

認証状況取得部51は,認証装置40から通知される認証状況の情報を取得する。例えば,認証状況取得部51は,認証装置40から通知される未認証の指定席の情報を取得する。このとき,認証状況確認端末50は,列車の車掌に対して未認証の指定席の確認を促す表示を行う。   The authentication status acquisition unit 51 acquires authentication status information notified from the authentication device 40. For example, the authentication status acquisition unit 51 acquires information on an unauthenticated reserved seat notified from the authentication device 40. At this time, the authentication status confirmation terminal 50 displays a message prompting the train conductor to confirm an unauthenticated reserved seat.

以下では,本実施の形態による認証システムを,列車の指定席への乗車の認証に適用した例を用いて説明する。   Hereinafter, the authentication system according to the present embodiment will be described using an example in which the authentication system is applied to authentication for boarding a reserved seat on a train.

ここでは,列車の指定席車両を認証を行う空間とし,その車両内にカメラを設置する。列車の乗客は,指定席券の購入時に,暗号化した電子チケットのデータを,携帯電話などの携帯端末にダウンロードする。乗客は,座席についた時点で,携帯端末で暗号化チケットを送信する操作を行う。携帯端末は,内蔵LEDの点滅による可視光通信により,暗号化チケットを車両内のカメラに送信する。鉄道会社などの提供者側の装置は,カメラ画像上でのLEDの位置と座席位置とを対応付けるデータベースを保有する。提供者側の装置は,暗号化チケットの復号結果と,画像上でのLEDの位置とから,指定席に座った乗客の位置の正当性を確認する。   Here, the reserved seat vehicle of the train is used as a space for authentication, and a camera is installed in the vehicle. The train passenger downloads the encrypted electronic ticket data to a mobile terminal such as a mobile phone when purchasing the reserved seat ticket. When the passenger gets on the seat, the passenger performs an operation of transmitting the encrypted ticket with the portable terminal. The portable terminal transmits the encrypted ticket to the camera in the vehicle by visible light communication by blinking the built-in LED. A device on the provider side such as a railway company has a database that associates LED positions and seat positions on a camera image. The provider's device confirms the legitimacy of the position of the passenger sitting in the designated seat from the decryption result of the encrypted ticket and the position of the LED on the image.

図2は,本実施の形態による列車の認証システムの全体構成の例を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing an example of the overall configuration of a train authentication system according to the present embodiment.

鉄道会社センタには,列車の乗車券・指定席等の電子チケットを発行するためのチケット発行サーバ110が備えられている。チケット発行サーバ110は,図1に示す認証システムにおける認証情報発行装置10に相当する。発行される列車の乗車券・指定席等の電子チケットが,認証情報に相当する。   The railway company center is provided with a ticket issuing server 110 for issuing electronic tickets such as train tickets and reserved seats. The ticket issuing server 110 corresponds to the authentication information issuing device 10 in the authentication system shown in FIG. Electronic tickets such as issued train tickets and reserved seats correspond to authentication information.

列車の乗客は,携帯電話などの携帯端末を持つ。ここでは,乗客が持つ携帯端末を,乗客携帯端末120と呼ぶものとする。乗客携帯端末120は,携帯通信キャリアの携帯電話網160を介して,鉄道会社センタのチケット発行サーバ110にアクセスする。乗客携帯端末120は,図1に示す認証システムにおける認証対象端末20に相当する。   Train passengers have mobile terminals such as mobile phones. Here, a portable terminal held by a passenger is referred to as a passenger portable terminal 120. The passenger portable terminal 120 accesses the ticket issuing server 110 of the railway company center via the portable telephone network 160 of the portable communication carrier. The passenger portable terminal 120 corresponds to the authentication target terminal 20 in the authentication system shown in FIG.

列車内には,電子チケットの認証を行い,乗車状況を管理するためのチケット認証コンピュータ140が設置されている。チケット認証コンピュータ140は,図1に示す認証システムにおける認証装置40に相当する。   A ticket authentication computer 140 for authenticating electronic tickets and managing boarding conditions is installed in the train. The ticket authentication computer 140 corresponds to the authentication device 40 in the authentication system shown in FIG.

また,列車の各車両ごとに,列車内の座席を撮影するために必要な台数のカメラ130が,設置されている。カメラ130は,無線LAN170を介して,チケット認証コンピュータ140に接続されている。カメラ130は,図1に示す認証システムにおけるカメラ30に相当する。   In addition, for each vehicle in the train, a number of cameras 130 necessary for photographing seats in the train are installed. The camera 130 is connected to the ticket authentication computer 140 via the wireless LAN 170. The camera 130 corresponds to the camera 30 in the authentication system shown in FIG.

列車乗務員は,認証状況を手元で確認するための携帯端末を持ち歩いている。ここでは,乗務員が持つ携帯端末を,乗務員携帯端末150と呼ぶものとする。乗務員携帯端末150は,無線LAN180を介して,チケット認証コンピュータ140と接続する。乗務員携帯端末150は,図1に示す認証システムにおける認証状況確認端末50に相当する。   The train crew carries a portable terminal to check the authentication status at hand. Here, the portable terminal possessed by the crew is referred to as a crew portable terminal 150. The crew member portable terminal 150 is connected to the ticket authentication computer 140 via the wireless LAN 180. The crew member portable terminal 150 corresponds to the authentication status confirmation terminal 50 in the authentication system shown in FIG.

図3は,本実施の形態による列車の認証システムの機能構成例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of the train authentication system according to the present embodiment.

チケット発行サーバ110は,チケット購入依頼受信部111,座席販売状況DB(Database)部112,暗号化チケット作成部113,暗号化チケット送信部114を備える。   The ticket issuing server 110 includes a ticket purchase request receiving unit 111, a seat sales situation DB (Database) unit 112, an encrypted ticket creating unit 113, and an encrypted ticket transmitting unit 114.

チケット購入依頼受信部111は,乗客携帯端末120から,電子チケット購入のリクエストであるチケット購入依頼を受信する。   The ticket purchase request receiving unit 111 receives a ticket purchase request that is a request for purchasing an electronic ticket from the passenger portable terminal 120.

座席販売状況DB部112は,列車のチケットの販売状況を管理する情報を記憶する記憶部である。   The seat sales status DB unit 112 is a storage unit that stores information for managing the sales status of train tickets.

暗号化チケット作成部113は,電子チケットを生成し,生成した電子チケットのデータを暗号化する。   The encrypted ticket creation unit 113 generates an electronic ticket and encrypts the data of the generated electronic ticket.

暗号化チケット送信部114は,暗号化チケットの送信を行う。   The encrypted ticket transmission unit 114 transmits the encrypted ticket.

乗客携帯端末120は,座席指定UI(User Interface)部121,チケット購入依頼送信部122,暗号化チケット受信部123,購入チケットDB(Database)部124を備える。   The passenger portable terminal 120 includes a seat designation UI (User Interface) unit 121, a ticket purchase request transmission unit 122, an encrypted ticket reception unit 123, and a purchase ticket DB (Database) unit 124.

座席指定UI部121は,ユーザがチケットの購入依頼を行うためのユーザインタフェースである。   The seat designation UI unit 121 is a user interface for a user to make a ticket purchase request.

チケット購入依頼送信部122は,チケット発行サーバ110に対して,チケット購入依頼を送信する。   The ticket purchase request transmission unit 122 transmits a ticket purchase request to the ticket issuing server 110.

暗号化チケット受信部123は,チケット発行サーバ110から暗号化チケットを受信する。   The encrypted ticket receiving unit 123 receives the encrypted ticket from the ticket issuing server 110.

購入チケットDB部124は,受信した暗号化チケットを保持する記憶部である。   The purchase ticket DB unit 124 is a storage unit that holds the received encrypted ticket.

また,乗客携帯端末120は,LED(Light Emitting Diode)部125,LED制御部126,チケット送信UI(User Interface)部127を備える。   The passenger portable terminal 120 includes an LED (Light Emitting Diode) unit 125, an LED control unit 126, and a ticket transmission UI (User Interface) unit 127.

LED部125は,LEDによる発光部である。   The LED unit 125 is a light emitting unit using LEDs.

LED制御部126は,LED部125を制御し,暗号化チケットを送信する可視光通信を行う。   The LED control unit 126 controls the LED unit 125 and performs visible light communication for transmitting an encrypted ticket.

チケット送信UI部127は,ユーザが暗号化チケット送信を指定するためのユーザインタフェースである。ユーザがチケット送信UI部127でチケット送信を指定すると,LED制御部126が可視光通信の制御を開始する。   The ticket transmission UI unit 127 is a user interface for the user to specify encrypted ticket transmission. When the user designates ticket transmission using the ticket transmission UI unit 127, the LED control unit 126 starts control of visible light communication.

カメラ130は,乗客携帯端末120のLED部125から出力される可視光通信を受信する。   The camera 130 receives visible light communication output from the LED unit 125 of the passenger portable terminal 120.

チケット認証コンピュータ140は,画像取込部141,画像記憶部142,画像解析部143,可視光通信復号部144,チケット復号部145を備える。   The ticket authentication computer 140 includes an image capturing unit 141, an image storage unit 142, an image analysis unit 143, a visible light communication decoding unit 144, and a ticket decoding unit 145.

画像取込部141は,カメラ130から,乗客携帯端末120のLED部125の点滅を含めた列車内の画像を取り込む。   The image capturing unit 141 captures an image in the train including blinking of the LED unit 125 of the passenger portable terminal 120 from the camera 130.

画像記憶部142は,画像取込部141によりカメラ130から取り込まれた画像を記憶する記憶部である。   The image storage unit 142 is a storage unit that stores an image captured from the camera 130 by the image capture unit 141.

画像解析部143は,カメラ130から取り込まれた画像から,乗客携帯端末120のLED部125による光の点滅部位を検出する。   The image analysis unit 143 detects a blinking portion of the light by the LED unit 125 of the passenger portable terminal 120 from the image captured from the camera 130.

可視光通信復号部144は,カメラ130から取り込まれた画像中の点滅部位から,乗客携帯端末120による可視光通信で送られた情報を復号し,暗号化チケットのデータを得る。   The visible light communication decryption unit 144 decrypts the information sent by the visible light communication by the passenger portable terminal 120 from the blinking part in the image captured from the camera 130, and obtains the data of the encrypted ticket.

チケット復号部145は,符号化された暗号化チケットを復号する。   The ticket decryption unit 145 decrypts the encoded encrypted ticket.

また,チケット認証コンピュータ140は,チケット情報LED位置照合部146,画像上座席マップDB(Database)部147,座席認証状況DB(Database)部148を備える。   In addition, the ticket authentication computer 140 includes a ticket information LED position matching unit 146, an image upper seat map DB (Database) unit 147, and a seat authentication status DB (Database) unit 148.

チケット情報LED位置照合部146は,画像上座席マップDB部147と,座席認証状況DB部148とを参照しながら,復号された電子チケットによる指定位置と,カメラ画像から得られた座席位置との照合を行う。   The ticket information LED position matching unit 146 refers to the image upper seat map DB unit 147 and the seat authentication status DB unit 148 with the specified position based on the decrypted electronic ticket and the seat position obtained from the camera image. Perform verification.

画像上座席マップDB部147は,カメラ画像上に写った乗客携帯端末120のLED部125の位置と,その乗客携帯端末120を持った乗客が座っている座席との対応情報を保持する記憶部である。   The image upper seat map DB unit 147 is a storage unit that holds correspondence information between the position of the LED unit 125 of the passenger portable terminal 120 reflected on the camera image and the seat where the passenger holding the passenger portable terminal 120 is sitting. It is.

座席認証状況DB部148は,各座席の認証状況の情報を保持する記憶部である。   The seat authentication status DB unit 148 is a storage unit that holds information on the authentication status of each seat.

また,チケット認証コンピュータ140は,未認証座席情報通知部149を備える。   In addition, the ticket authentication computer 140 includes an unauthenticated seat information notification unit 149.

未認証座席情報通知部149は,乗務員携帯端末150に対して,まだ認証されていない座席の情報を通知する。   The unauthenticated seat information notification unit 149 notifies the crew member portable terminal 150 of information on seats that have not been authenticated yet.

乗務員携帯端末150は,未認証座席情報受信部151,未認証座席情報UI(User Interface)部152を備える。   The crew member portable terminal 150 includes an unauthenticated seat information receiving unit 151 and an unauthenticated seat information UI (User Interface) unit 152.

未認証座席情報受信部151は,チケット認証コンピュータ140から,認証されていない座席の情報を受け取る。   The unauthenticated seat information receiving unit 151 receives information on an unauthenticated seat from the ticket authentication computer 140.

未認証座席情報UI部152は,チケット認証コンピュータ140から受け取った認証されていない座席の情報を表示するユーザインタフェースである。   The unauthenticated seat information UI unit 152 is a user interface that displays information about an unauthenticated seat received from the ticket authentication computer 140.

図4は,本実施の形態による列車の認証システムが有するデータ構造の例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing an example of the data structure of the train authentication system according to this embodiment.

座席販売状況DB部112は,例えば図4(A)に示すような,座席の販売状況を示す情報である座席販売状況データを有する。図4(A)に示す座席販売状況データは,ある列車XXXについての座席の販売状況を示している。図4(A)に示す座席販売状況データでは,座席ごと,駅間ごとに,すでに販売済みであるか(SOLD),または利用可能であるか(AVAILABLE)の販売状況が記録されている。   The seat sales status DB unit 112 has seat sales status data, which is information indicating the sales status of seats, for example, as shown in FIG. The seat sales status data shown in FIG. 4A indicates the seat sales status for a certain train XXX. In the seat sales status data shown in FIG. 4 (A), the sales status of whether it is already sold (SOLD) or available (AVAILABLE) is recorded for each seat and between stations.

座席認証状況DB部148は,例えば図4(B)に示すような,座席の認証状況を示す情報である座席認証状況データを有する。図4(B)に示す座席認証状況データは,ある列車XXXについての座席の認証状況を示している。図4(B)に示す座席認証状況データでは,座席ごと,駅間ごとに,認証が完了(VALID)したかどうかの認証状況が記録されている。図4(B)に示す座席認証状況データにおいて,INVALIDは,その座席が未認証であることを示している。   The seat authentication status DB unit 148 has seat authentication status data which is information indicating the authentication status of the seat as shown in FIG. 4B, for example. The seat authentication status data shown in FIG. 4B indicates the seat authentication status for a certain train XXX. In the seat authentication status data shown in FIG. 4B, the authentication status as to whether or not the authentication is completed (VALID) is recorded for each seat and for each station. In the seat authentication status data shown in FIG. 4B, INVALID indicates that the seat is not authenticated.

画像上座席マップDB部147は,例えば図4(C)に示すような,車内に取り付けられたカメラ130で撮像された画像の領域と,認証空間における座席との対応情報である画像上座席マップデータを有する。図4(C)に示す画像上座席マップデータは,ある列車XXXの1号車に取り付けられたカメラ#1で撮像された画像の領域と,1号車の各座席との対応を示している。図4(C)に示す画像上座席マップデータでは,車両に取り付けられたカメラ#1から捉えられる座席について,乗客携帯端末120のLED部125からの発光を検出する位置がどの座席に相当するかを示す画像領域のデータが記録されている。図4(C)に示す画像上座席マップデータでは,画像領域が,左上点の座標(x,y),幅(width),高さ(height)で表現されている。   The image upper seat map DB unit 147, for example, as shown in FIG. 4C, is an image upper seat map that is correspondence information between the area of the image captured by the camera 130 mounted in the vehicle and the seat in the authentication space. Have data. The image upper seat map data shown in FIG. 4 (C) shows the correspondence between the area of the image captured by the camera # 1 attached to the first car of a certain train XXX and each seat of the first car. In the upper seat map data shown in FIG. 4 (C), which seat corresponds to the position at which light emission from the LED unit 125 of the passenger portable terminal 120 is detected for the seat captured from the camera # 1 attached to the vehicle. Is recorded in the image area. In the image upper seat map data shown in FIG. 4C, the image area is expressed by coordinates (x, y), width (width), and height (height) of the upper left point.

図5は,本実施の形態によるカメラ画像上における座席マップのイメージを示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing an image of a seat map on the camera image according to the present embodiment.

画像上座席マップデータでは,図5のイメージに示すような,カメラ130で撮像された画像上の領域と,各座席の領域との対応が記録される。   In the image upper seat map data, the correspondence between the area on the image captured by the camera 130 and the area of each seat as shown in the image of FIG. 5 is recorded.

図6は,本実施の形態による電子チケットが持つデータ構造の例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing an example of the data structure of the electronic ticket according to this embodiment.

図6に示す電子チケットは,チケットID,券種類,日付,列車番号,車両番号,座席番号,乗車駅,降車駅,発車時刻,到着時刻等の情報を有する。   The electronic ticket shown in FIG. 6 has information such as ticket ID, ticket type, date, train number, vehicle number, seat number, boarding station, exit station, departure time, arrival time, and the like.

チケットIDは,電子チケットに対して一意に付された,その電子チケットの識別情報である。券種類は,特急券などの電子チケットの種類を示す。日付,列車番号,車両番号は,それぞれ,電子チケットで乗車する日付,列車,車両を示す。座席番号は,指定された座席の番号を示す。日付,列車番号,車両番号,座席番号のデータから,その電子チケットで指定された唯一の座席が特定される。乗車駅,降車駅,発車時刻,到着時刻は,乗客が乗車する駅,乗客が降車する駅,乗車駅からの列車の発車時刻,降車駅への列車の到着時刻を示す。   The ticket ID is identification information of the electronic ticket uniquely assigned to the electronic ticket. The ticket type indicates the type of electronic ticket such as an express ticket. The date, train number, and vehicle number indicate the date, train, and vehicle on which the electronic ticket is used, respectively. The seat number indicates the number of the designated seat. From the date, train number, vehicle number, and seat number data, the only seat specified by the electronic ticket is identified. The boarding station, the getting-off station, the departure time, and the arrival time indicate the station where the passenger gets on, the station where the passenger gets off, the departure time of the train from the boarding station, and the arrival time of the train at the getting-off station.

図7は,本実施の形態のチケット発光サーバによるチケット発行処理フローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart of a ticket issuing process performed by the ticket light emitting server according to the present embodiment.

ここでは,乗客携帯端末120とチケット発行サーバ110とが通信を行い,チケット発行サーバ110が乗客携帯端末120に対して電子チケットを発行する処理の流れを説明する。   Here, a flow of processing in which the passenger portable terminal 120 and the ticket issuing server 110 communicate and the ticket issuing server 110 issues an electronic ticket to the passenger portable terminal 120 will be described.

乗客は,乗客携帯端末120の座席指定UI部121を操作し,指定席券の購入を希望する列車,座席,乗車区間等の情報や,決済情報等を入力する。乗客携帯端末120のチケット購入依頼送信部122は,指定席券の購入を希望する列車,座席,乗車区間等の指定情報や決済情報等を有するチケット購入依頼を,チケット発行サーバ110に送信する。   The passenger operates the seat designation UI unit 121 of the passenger portable terminal 120 and inputs information such as a train, a seat, a boarding section, etc. for which the purchase of the designated seat ticket is desired, payment information, and the like. The ticket purchase request transmission unit 122 of the passenger portable terminal 120 transmits a ticket purchase request having specified information such as a train, a seat, and a boarding section for which a reserved seat ticket is desired to be purchased and payment information to the ticket issuing server 110.

チケット発行サーバ110において,チケット購入依頼受信部111は,乗客携帯端末120からチケット購入依頼を受信する(ステップS10)。チケット購入依頼受信部111は,座席販売状況DB部112に記憶された座席販売状況データを参照し,受信したチケット購入依頼で指定された列車の乗車区間における指定席の状態を取得する(ステップS11)。チケット購入依頼受信部111は,チケット購入依頼で指定された列車の指定席が利用可能(AVAILABLE)であるかを判定する(ステップS12)。   In the ticket issuing server 110, the ticket purchase request receiving unit 111 receives a ticket purchase request from the passenger portable terminal 120 (step S10). The ticket purchase request receiving unit 111 refers to the seat sales status data stored in the seat sales status DB unit 112, and acquires the status of the designated seat in the boarding section of the train specified by the received ticket purchase request (step S11). ). The ticket purchase request receiving unit 111 determines whether the designated seat of the train designated by the ticket purchase request is available (AVAILABLE) (step S12).

チケット購入依頼で指定された列車の指定席が利用可能(AVAILABLE)でなければ(ステップS12のNO),すなわちチケット購入依頼で指定された列車の指定席がすべて販売済み(SOLD)であれば,チケット購入依頼受信部111は,希望する指定席が販売済みである旨の通知を,乗客携帯端末120に返す(ステップS13)。   If the reserved seat of the train specified in the ticket purchase request is not available (AVAILABLE) (NO in step S12), that is, if all the reserved seats of the train specified in the ticket purchase request are already sold (SOLD), The ticket purchase request receiving unit 111 returns to the passenger portable terminal 120 a notification that the desired designated seat has been sold (step S13).

チケット購入依頼で指定された列車の指定席が利用可能(AVAILABLE)であれば(ステップS12のYES),暗号化チケット作成部113は,図6に示すような列車,座席,乗車区間等の情報を有する電子チケットを生成する(ステップS14)。暗号化チケット作成部113は,生成された電子チケットを暗号化して(ステップS15),暗号化チケットを生成する。   If the designated seat of the train designated in the ticket purchase request is available (AVAILABLE) (YES in step S12), the encrypted ticket creation unit 113 provides information on the train, seat, boarding section, etc. as shown in FIG. Is generated (step S14). The encrypted ticket creation unit 113 encrypts the generated electronic ticket (step S15) and generates an encrypted ticket.

暗号化チケット送信部114は,生成された暗号化チケットを乗客携帯端末120に送信する(ステップS16)。   The encrypted ticket transmission unit 114 transmits the generated encrypted ticket to the passenger portable terminal 120 (step S16).

乗客携帯端末120において,暗号化チケット受信部123は,チケット発行サーバ110から暗号化チケットを受信すると,受信した暗号化チケットを購入チケットDB部124に記憶する。   In the passenger portable terminal 120, when the encrypted ticket receiving unit 123 receives the encrypted ticket from the ticket issuing server 110, the encrypted ticket receiving unit 123 stores the received encrypted ticket in the purchase ticket DB unit 124.

チケット発行サーバ110において,暗号化チケット作成部113は,座席販売状況DB部112に記憶された座席販売状況データにおいて,乗客携帯端末120に対して発行された電子チケットが指定する座席,乗車区間の販売状況を,販売済み(SOLD)に更新する(ステップS17)。   In the ticket issuing server 110, the encrypted ticket creating unit 113 uses the seat sales status data stored in the seat sales status DB unit 112 to specify the seat and boarding section specified by the electronic ticket issued to the passenger portable terminal 120. The sales status is updated to sold (SOLD) (step S17).

チケットの購入が締め切られた時点で,チケット発行サーバ110の座席販売状況DB部112の座席販売状況データに記録された座席の販売状況の情報は,該当列車内に設置されたチケット認証コンピュータ140の座席認証状況DB部148の座席認証状況データにコピーされる。情報をコピーする方法は,ネットワークによる通信を用いる方法でも,外部記憶媒体を介する方法でもよい。   When the ticket purchase is closed, the seat sales status information recorded in the seat sales status data of the seat sales status DB unit 112 of the ticket issuing server 110 is stored in the ticket authentication computer 140 installed in the train. It is copied to the seat authentication status data in the seat authentication status DB unit 148. The method of copying information may be a method using communication via a network or a method via an external storage medium.

図8は,本実施の形態のチケット認証コンピュータによるチケット認証処理フローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart of ticket authentication processing by the ticket authentication computer of this embodiment.

ここでは,乗客携帯端末120が,LED部125を用いた可視光通信を利用して,列車内のチケット認証コンピュータ140に暗号化チケットの情報を送信する流れを説明する。   Here, a flow in which the passenger portable terminal 120 transmits information on the encrypted ticket to the ticket authentication computer 140 in the train using visible light communication using the LED unit 125 will be described.

乗客は,列車の指定席に座った後,車両内に設置されたカメラ130にLED部125が写るように乗客携帯端末120を持つ。乗客は,乗客携帯端末120のチケット送信UI部127を操作し,購入チケットDB部124に記憶された暗号化チケットの送信を指示する。   The passenger has the passenger portable terminal 120 so that the LED unit 125 is reflected on the camera 130 installed in the vehicle after sitting in the designated seat of the train. The passenger operates the ticket transmission UI unit 127 of the passenger portable terminal 120 to instruct the transmission of the encrypted ticket stored in the purchase ticket DB unit 124.

乗客携帯端末120のLED制御部126は,購入チケットDB部124から乗客に指定された暗号化チケットを取得する。LED制御部126は,LED部125の点滅を制御し,可視光通信による電子チケットの送出を行う。LED制御部126の具体的な動作例については,後述する。   The LED control unit 126 of the passenger portable terminal 120 acquires the encrypted ticket designated by the passenger from the purchase ticket DB unit 124. The LED control unit 126 controls blinking of the LED unit 125 and sends out an electronic ticket by visible light communication. A specific operation example of the LED control unit 126 will be described later.

チケット認証コンピュータ140において,画像取込部141は,チケット認証コンピュータ140に接続されたカメラ130から,画像を取り込み(ステップS20),画像記憶部142に記憶する。画像解析部143は,画像記憶部142に記憶された画像から,乗客携帯端末120のLED部125の点滅による可視光通信信号を認識する(ステップS21)。画像解析部143は,認識された点滅部位の座標を取得する(ステップS22)。画像解析部143の具体的な動作例については,後述する。   In the ticket authentication computer 140, the image capture unit 141 captures an image from the camera 130 connected to the ticket authentication computer 140 (step S20) and stores it in the image storage unit 142. The image analysis unit 143 recognizes a visible light communication signal based on blinking of the LED unit 125 of the passenger portable terminal 120 from the image stored in the image storage unit 142 (step S21). The image analysis unit 143 acquires the coordinates of the recognized blinking part (step S22). A specific operation example of the image analysis unit 143 will be described later.

可視光通信復号部144は,認識された乗客携帯端末120のLED部125の点滅による可視光通信信号を復号し(ステップS23),可視光通信により乗客携帯端末120から送信された暗号化チケットを取得する。チケット復号部145は,あらかじめ保持されている鉄道会社側の秘密鍵を用いて,取得された暗号化チケットを復号し(ステップS24),電子チケットを取得する。   The visible light communication decryption unit 144 decrypts the recognized visible light communication signal generated by the blinking of the LED unit 125 of the passenger portable terminal 120 (step S23), and receives the encrypted ticket transmitted from the passenger portable terminal 120 through the visible light communication. get. The ticket decryption unit 145 decrypts the obtained encrypted ticket using a private key stored on the railway company side in advance (step S24), and obtains an electronic ticket.

チケット情報LED位置照合部146は,取得された電子チケットが有する指定座席の情報で,画像上座席マップDB部147に記憶された画像上座席マップデータを参照し,電子チケットで指定された座席に対応するカメラ画像上の領域を取得する。チケット情報LED位置照合部146は,画像解析部143により得られたカメラ画像上でのLED部125の点滅部位の座標が,電子チケットで指定された座席に対応する画像領域内であるかを判定する(ステップS25)。ステップS25の処理は,認証対象の位置の正当性を認証する判定処理である。   The ticket information LED position collation unit 146 refers to the image upper seat map data stored in the image upper seat map DB unit 147 with the information on the designated seat included in the acquired electronic ticket, and determines the seat designated by the electronic ticket. Get the region on the corresponding camera image. The ticket information LED position matching unit 146 determines whether the coordinates of the blinking part of the LED unit 125 on the camera image obtained by the image analysis unit 143 are within the image region corresponding to the seat specified by the electronic ticket. (Step S25). The process of step S25 is a determination process for authenticating the validity of the position to be authenticated.

また,チケット情報LED位置照合部146は,取得された電子チケットが有する指定座席の情報で,座席認証状況DB部148に記憶された座席認証状況データを参照し,電子チケットで指定された座席について,現在列車がいる駅間での状況を取得する。チケット情報LED位置照合部146は,電子チケットで指定された座席の状況が販売済み(SOLD)であるかを判定する(ステップS26)。ステップS26の処理は,電子チケットの正当性を認証する判定処理である。   Further, the ticket information LED position matching unit 146 refers to the seat authentication status data stored in the seat authentication status DB unit 148 by using the information on the designated seat that the acquired electronic ticket has, and the seat specified by the electronic ticket. , Get the situation between the stations where the train is currently located. The ticket information LED position matching unit 146 determines whether the seat status designated by the electronic ticket is already sold (SOLD) (step S26). The process of step S26 is a determination process for authenticating the validity of the electronic ticket.

チケット情報LED位置照合部146は,点滅部位の座標が指定された座席に対応する画像領域内ではない(ステップS25のNO),または指定された座席が販売済み(SOLD)ではない(ステップS26のNO)場合には,認証が失敗したと判定する(ステップS27)。認証が失敗した場合には,未認証座席情報通知部149は,該当座席の認証が完了していない旨を示す情報を,乗務員携帯端末150に対して,無線LAN180を経由して送信する(ステップS28)。   The ticket information LED position matching unit 146 is not in the image area corresponding to the designated seat coordinates of the blinking part (NO in step S25), or the designated seat is not sold (SOLD) (step S26). If NO, it is determined that the authentication has failed (step S27). If the authentication fails, the unauthenticated seat information notifying unit 149 transmits information indicating that the authentication of the corresponding seat is not completed to the crew member portable terminal 150 via the wireless LAN 180 (step). S28).

チケット情報LED位置照合部146は,点滅部位の座標が指定された座席に対応する画像領域内であり(ステップS25のYES),かつ指定された座席が販売済み(SOLD)であれば(ステップS26のYES),認証が成功したと判定する(ステップS29)。   The ticket information LED position matching unit 146 is within the image area corresponding to the seat where the coordinates of the blinking part are designated (YES in step S25), and if the designated seat is already sold (SOLD) (step S26). YES), it is determined that the authentication is successful (step S29).

認証が成功した場合には,チケット情報LED位置照合部146は,座席認証状況DB部148に記憶された座席認証状況データの該当座席の項目を認証済み(VALID)に更新する(ステップS30)。   If the authentication is successful, the ticket information LED position matching unit 146 updates the item of the corresponding seat in the seat authentication status data stored in the seat authentication status DB unit 148 to authenticated (VALID) (step S30).

ここで,乗客携帯端末120におけるLED制御部126の具体的な動作例について説明する。   Here, a specific operation example of the LED control unit 126 in the passenger portable terminal 120 will be described.

図9は,本実施の形態による乗客携帯端末からの可視光通信パターンの例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a visible light communication pattern from a passenger portable terminal according to the present embodiment.

例えば,LEDを用いた可視光通信では,LEDのON/OFFに送信するデータの1ビットを割り当てることで,データを変調して可視光として送信することが可能である。ここでは,LED部125の発光すなわちONを0とし,LED部125の消灯すなわちOFFを1とする。   For example, in visible light communication using an LED, it is possible to modulate data and transmit it as visible light by assigning 1 bit of data to be transmitted to ON / OFF of the LED. Here, the light emission, that is, ON of the LED unit 125 is set to 0, and the LED unit 125 is turned off, that is, OFF is set to 1.

乗客携帯端末120において,チケット送信UI部127からの指示を受けると,LED制御部126は,LED部125の発光を制御し,図9に示すように,まず,暗号化チケットのデータ送信を開始することを送信先に伝えるための規則的な信号を送信する。ここでは,送信を開始することを送信先に伝えるための規則的な信号を,準備期間信号と呼ぶものとする。準備期間信号としては,LED部125のONとOFFとを,変調の際の最小の周期すなわち1ビット分の情報に対応する周期で交互に繰り返す信号が,典型例である。このような準備期間信号を乗客携帯端末120が送信することで,受信側のカメラ130に接続されたチケット認証コンピュータ140は,カメラ130による撮像画像内において,可視光通信を行っているLED部125の点滅が存在するピクセルを特定することができる。   In the passenger portable terminal 120, upon receiving an instruction from the ticket transmission UI unit 127, the LED control unit 126 controls the light emission of the LED unit 125, and first starts data transmission of the encrypted ticket as shown in FIG. Send a regular signal to tell the destination what to do. Here, a regular signal for informing the transmission destination that transmission is to be started is called a preparation period signal. A typical example of the preparation period signal is a signal that alternately repeats ON and OFF of the LED unit 125 at a minimum period during modulation, that is, a period corresponding to information for one bit. When the passenger portable terminal 120 transmits such a preparation period signal, the ticket authentication computer 140 connected to the receiving camera 130 causes the LED unit 125 that performs visible light communication in the captured image by the camera 130. The pixel where the flashing exists can be identified.

次に,LED制御部126は,LED部125の発光を制御し,図9に示すように,送信する暗号化チケット本体のデータの送信を開始するための区切りとなる信号を送信する。ここでは,データの送信を開始するための区切りとなる信号を,送信開始信号と呼ぶものとする。例えば,一定の期間,LED部125のONが継続する情報を送信開始の区切りと定めておけばよい。なお,暗号化チケットのデータに同じパターンの情報が含まれる場合には,エスケープシーケンスなどを定めておくことで,あらかじめ変換するようにすればよい。   Next, the LED control unit 126 controls the light emission of the LED unit 125 and, as shown in FIG. 9, transmits a signal serving as a delimiter for starting transmission of data of the encrypted ticket body to be transmitted. Here, a signal serving as a delimiter for starting data transmission is referred to as a transmission start signal. For example, information for which the LED unit 125 is continuously turned on for a certain period of time may be determined as a transmission start delimiter. If the encrypted ticket data includes the same pattern information, it may be converted in advance by defining an escape sequence or the like.

この送信開始の区切りとなる情報の送信後,LED制御部126は,LED部125の発光を制御し,図9に示すように,暗号化チケットのデータを送信する。ここでは,LED制御部126は,暗号化チケットのデータを変調したLED部125の点滅制御により,すなわち各ビットが0ならLED部125をON,1ならLED部125をOFFするという制御を一定周期で行うことにより,暗号化チケットのデータを送信する。   After the transmission of the information that becomes the delimiter for starting the transmission, the LED control unit 126 controls the light emission of the LED unit 125 and transmits the data of the encrypted ticket as shown in FIG. Here, the LED control unit 126 performs control by blinking control of the LED unit 125 that modulates the data of the encrypted ticket, that is, when each bit is 0, the LED unit 125 is turned on, and when the bit is 1, the LED unit 125 is turned off at a constant cycle. By doing this, the encrypted ticket data is transmitted.

最後に,LED制御部126は,LED部125の発光を制御し,図9に示すように,送信する暗号化チケット本体のデータの送信を終了するための区切りとなる信号を送信する。ここでは,データの送信を終了するための区切りとなる信号を,送信終了信号と呼ぶものとする。例えば,送信開始時と同様に,一定の期間,LED部125のONが継続する情報を送信終了の区切りと定めておけばよい。   Finally, the LED control unit 126 controls the light emission of the LED unit 125, and transmits a signal serving as a delimiter for ending the transmission of the data of the encrypted ticket body to be transmitted, as shown in FIG. Here, a signal serving as a delimiter for ending data transmission is referred to as a transmission end signal. For example, as in the case of the start of transmission, information for which the LED unit 125 continues to be turned on for a certain period may be determined as the end of transmission.

なお,ここでは,可視光通信信号の例として,LED部125のON/OFF,すなわちLED部125の点滅による信号を用いているが,例えば,可視光通信信号として,LED部125の発光色の組み合わせによる信号などを用いてもよい。   Here, as an example of the visible light communication signal, an LED unit 125 ON / OFF, that is, a signal generated by blinking of the LED unit 125 is used. For example, as the visible light communication signal, the emission color of the LED unit 125 is changed. A combination signal or the like may be used.

また,通信に用いる光として,可視光ではなく,例えば近赤外線などを用いてもよい。この場合には,カメラ130は赤外線画像を撮像する赤外線カメラとなる。通信に用いる光として可視光を用いる方が,カメラ130として安価なものを利用することができるので,システムの低コスト化を図ることができる。   Further, as light used for communication, for example, near infrared light may be used instead of visible light. In this case, the camera 130 is an infrared camera that captures an infrared image. When visible light is used as communication light, an inexpensive camera 130 can be used, so that the cost of the system can be reduced.

図10は,本実施の形態のチケット認証コンピュータによる可視光通信検出処理フローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart of a visible light communication detection process performed by the ticket authentication computer according to the present embodiment.

図10に示す可視光通信検出処理は,図9に示す可視光通信信号を検出する処理の例である。   The visible light communication detection process shown in FIG. 10 is an example of the process for detecting the visible light communication signal shown in FIG.

ここでは,チケット認証コンピュータ140は,1号車1A,1号車1B,... といった各座席に対応する,カメラ130により撮像された画像上の座席エリアごとに,図10に示すような可視光通信検出処理を行うものとする。チケット認証コンピュータ140は,各座席に対応する画像上の座席エリアを,図3に示すような画像上座席マップデータを用いて,座席エリアの左上点のx,y座標,幅(width),高さ(height)から算出する。   Here, the ticket authentication computer 140 performs visible light communication as shown in FIG. 10 for each seat area on the image captured by the camera 130 corresponding to each seat such as the first car 1A, the first car 1B,. The detection process shall be performed. The ticket authentication computer 140 uses the image upper seat map data as shown in FIG. 3 to determine the seat area on the image corresponding to each seat, and the x, y coordinates, width (width), height of the upper left point of the seat area. Calculated from height.

画像解析部143は,座席エリア内の全ピクセルについて,それぞれのピクセルごとに,画像記憶部142に記憶された過去一定時間の,ピクセル値のフレーム間差分の和を計算する(ステップS40)。   The image analysis unit 143 calculates the sum of the inter-frame differences of the pixel values for the past certain time stored in the image storage unit 142 for each pixel in all the pixels in the seat area (step S40).

画像解析部143は,具体的には,次のような計算を行う。ここでは,時刻tにおける座標(x,y)のピクセルについて,RGB各画素のピクセル値を平均した値を,P(x,y,t)とする。現時点tから,Nフレーム前までのカメラ画像の集合について,それぞれ直前のフレームの同一座標との差分を加算した値を,D(x,y,t)とする。フレーム間の時間間隔をTとすると,D(x,y,t)は,次の式で表すことができる。   Specifically, the image analysis unit 143 performs the following calculation. Here, for the pixel at the coordinate (x, y) at time t, a value obtained by averaging the pixel values of the RGB pixels is P (x, y, t). Let D (x, y, t) be the value obtained by adding the differences from the same coordinates of the immediately preceding frame for the set of camera images from the current t to N frames before. If the time interval between frames is T, D (x, y, t) can be expressed by the following equation.

Figure 2010128629
Figure 2010128629

画像解析部143は,算出されたD(x,y,t)の値が所定の閾値THa を超えるピクセルが,座席エリア内に存在するかを判定する(ステップS41)。 The image analysis unit 143 determines whether there is a pixel in the seat area where the calculated value of D (x, y, t) exceeds a predetermined threshold value THa (step S41).

画像解析部143は,算出されたD(x,y,t)の値が所定の閾値THa を超えるピクセルがあれば(ステップS41のYES),次のステップS42の処理に進む。画像解析部143は,算出されたD(x,y,t)の値が所定の閾値THa を超えるピクセルがなければ(ステップS41のNO),ステップS40に戻り,次のフレームを取得した時点において,同様の計算を行なう。 The image analysis unit 143, the calculated D (x, y, t) if any pixel value of exceeds a predetermined threshold value TH a (YES in step S41), the process proceeds to the next step S42. Time image analysis unit 143, the calculated D (x, y, t) If the value of no pixel exceeding the predetermined threshold value TH a (NO in step S41), returns to step S40, and acquires the next frame In, the same calculation is performed.

図9に示すような準備期間信号は,LED部125が点滅を繰り返すため,可視光の変動が大きくなる。所定の閾値THa は,カメラ画像に写りこんだ可視光通信信号の変動を検出するためのD(x,y,t)の閾値である。画像解析部143は,ステップS40,ステップS41に示す処理により,図9に示すような準備期間信号を発するLED部125のカメラ画像上での位置を特定する。 In the preparation period signal as shown in FIG. 9, since the LED unit 125 repeatedly blinks, the fluctuation of visible light becomes large. The predetermined threshold value THa is a threshold value of D (x, y, t) for detecting a change in the visible light communication signal reflected in the camera image. The image analysis unit 143 identifies the position on the camera image of the LED unit 125 that emits a preparation period signal as shown in FIG. 9 by the processing shown in steps S40 and S41.

図11は,本実施の形態によるカメラ画像上でのLED位置の特定を説明する図である。   FIG. 11 is a diagram for explaining the specification of the LED position on the camera image according to the present embodiment.

図11に示すように,画像解析部143は,現時点tから一定時間前までのカメラ画像のフレーム集合,すなわち現時点tからNフレーム前までのカメラ画像の集合について,それぞれ直前のフレームの同一座標との差分を求め,求められた全差分を加算する。   As shown in FIG. 11, the image analysis unit 143 sets the same coordinates of the immediately preceding frame as to a set of camera images from a current time t to a certain time ago, that is, a set of camera images from the current time t to N frames before. And the total difference obtained is added.

上述のように,可視光通信の準備期間信号を発するLED部125は点滅を繰り返すため,LED部125が写っているピクセルは,得られた差分和の値D(x,y,t)が大きくなる。すなわち,差分和の値D(x,y,t)が大きいピクセルが,LED部125による可視光通信が写ったピクセルである可能性がある。   As described above, the LED unit 125 that emits the visible light communication preparation period signal repeats blinking. Therefore, the pixel D in which the LED unit 125 is reflected has a large difference value D (x, y, t) obtained. Become. That is, a pixel having a large difference sum value D (x, y, t) may be a pixel in which visible light communication by the LED unit 125 is reflected.

画像解析部143は,座席エリア内のピクセルの中から,ピクセル値のフレーム間差分和D(x,y,t)が最も大きいピクセルを代表ピクセルとして選択し(ステップS42),選択された代表ピクセルのx,y座標を記憶する。   The image analysis unit 143 selects a pixel having the largest inter-frame difference sum D (x, y, t) of pixel values from the pixels in the seating area as a representative pixel (step S42), and the selected representative pixel The x and y coordinates are stored.

可視光通信復号部144は,代表ピクセルについて,過去一定時間内のピクセル値P(x,y,t)から,可視光通信信号のON/OFFパターンを抽出する(ステップS43)。   The visible light communication decoding unit 144 extracts the ON / OFF pattern of the visible light communication signal from the pixel value P (x, y, t) within the past fixed time for the representative pixel (step S43).

可視光通信復号部144は,代表ピクセルのピクセル値P(x,y,t)が所定の閾値THb を超えているフレームは乗客携帯端末120のLED部125がONである場合のフレームである,と判断する。また,可視光通信復号部144は,代表ピクセルのピクセル値P(x,y,t)が所定の閾値THb 以下であるフレームは乗客携帯端末120のLED部125がOFFである場合のフレームである,と判断する。所定の閾値THb としては,ピクセルに写った乗客携帯端末120のLED部125がONであるかOFFであるかを判断する基準となる値が設定されている。 Visible light communication decoding unit 144, a frame pixel value P of the representative pixel (x, y, t) is greater than a predetermined threshold value TH b is the frame when LED 125 passengers mobile terminal 120 is ON . Further, the visible light communication decoding unit 144 has a frame in which the pixel value P (x, y, t) of the representative pixel is equal to or less than a predetermined threshold value TH b as a frame when the LED unit 125 of the passenger portable terminal 120 is OFF. Judge that there is. As the predetermined threshold TH b , a value serving as a reference for determining whether the LED unit 125 of the passenger portable terminal 120 shown in the pixel is ON or OFF is set.

可視光通信復号部144は,代表ピクセルのピクセルの値の変化から抽出された可視光通信信号のON/OFFパターンが,図9に示すような送信開始信号と一致するかを判定する(ステップS44)。例えば,可視光通信復号部144は,一定フレーム数ONが継続した場合に,送信開始信号と一致すると判定する。   The visible light communication decoding unit 144 determines whether the ON / OFF pattern of the visible light communication signal extracted from the pixel value change of the representative pixel matches the transmission start signal as shown in FIG. 9 (step S44). ). For example, the visible light communication decoding unit 144 determines that it matches the transmission start signal when the predetermined number of frames ON continues.

可視光通信復号部144は,可視光通信信号のON/OFFパターンが送信開始信号と一致すれば(ステップS44のYES),次のステップS45に進む。可視光通信復号部144は,可視光通信信号のON/OFFパターンが送信開始信号と一致しなければ(ステップS44のNO),ステップS43に戻り,次のフレームを取得した時点において,同様の処理を行なう。   If the ON / OFF pattern of the visible light communication signal matches the transmission start signal (YES in step S44), the visible light communication decoding unit 144 proceeds to the next step S45. If the ON / OFF pattern of the visible light communication signal does not match the transmission start signal (NO in step S44), the visible light communication decoding unit 144 returns to step S43 and performs the same processing when acquiring the next frame. To do.

可視光通信復号部144は,送信終了信号を検出するまで,代表ピクセルのピクセル値を取得し,取得された代表ピクセルのピクセル値に基づいて,可視光通信信号のON/OFFパターンを記録する(ステップS45)。可視光通信復号部144は,各フレームでの代表ピクセルのピクセル値P(x,y,t)が所定の閾値THb を超えているか否かから,可視光通信信号のON/OFFパターンを抽出することができる。 The visible light communication decoding unit 144 acquires the pixel value of the representative pixel until the transmission end signal is detected, and records the ON / OFF pattern of the visible light communication signal based on the acquired pixel value of the representative pixel ( Step S45). Visible light communication decoding unit 144, the pixel value P of the representative pixels in each frame (x, y, t) from whether exceeds a predetermined threshold value TH b, extracted ON / OFF pattern of the visible light communication signal can do.

可視光通信復号部144は,記録された可視光通信信号のON/OFFパターンをビットに変換することにより,可視光通信信号を復号し(ステップS46),暗号化チケットのデータを得ることができる。   The visible light communication decryption unit 144 can decrypt the visible light communication signal by converting the ON / OFF pattern of the recorded visible light communication signal into bits (step S46), and obtain encrypted ticket data. .

ここまでは,指定席ごとの認証が正常に行なわれた場合について説明した。しかし,乗客携帯端末120のLED部125が何かで遮られるなどの理由により,チケット認証が失敗した場合などには,列車の乗務員による確認を行う必要がある。以下では,認証が済んでいない座席のみを乗務員に通知する仕組みを説明する。   So far, the case where authentication for each reserved seat has been performed normally has been described. However, when the ticket authentication fails due to the reason that the LED unit 125 of the passenger portable terminal 120 is blocked by something, it is necessary to check with the crew of the train. In the following, a mechanism for notifying the crew members only of seats that have not been authenticated will be described.

図12は,本実施の形態のチケット認証コンピュータによる未認証座席情報通知処理フローチャートである。   FIG. 12 is an unauthenticated seat information notification processing flowchart by the ticket authentication computer of this embodiment.

チケット認証コンピュータ140は,列車が停車駅から出発してから一定時間の間に,上述の認証処理を行う。   The ticket authentication computer 140 performs the above-described authentication process for a predetermined time after the train departs from the stop station.

チケット認証コンピュータ140において,未認証座席情報通知部149は,列車が停車駅から出発してから一定時間経過後に,座席認証状況DB部148にアクセスし,各座席の認証状況を確認する(ステップS50)。   In the ticket authentication computer 140, the unauthenticated seat information notification unit 149 accesses the seat authentication status DB unit 148 after a predetermined time has elapsed since the train departed from the stop station, and confirms the authentication status of each seat (step S50). ).

未認証座席情報通知部149は,座席認証状況DB部148に記憶された座席認証状況データにおいて,販売済み(SOLD)であるが,認証済み(VALID)になっていない座席を,未認証(INVALID)に更新する(ステップS51)。   The unauthenticated seat information notifying unit 149 detects a seat that has been sold (SOLD) but has not been authenticated (VALID) in the seat authentication status data stored in the seat authentication status DB unit 148. (Step S51).

未認証座席情報通知部149は,座席認証状況DB部148に記憶された座席認証状況データに未認証(INVALID)の座席があるかを判定する(ステップS52)。   The unauthenticated seat information notifying unit 149 determines whether there is an unauthenticated (INVALID) seat in the seat authentication status data stored in the seat authentication status DB unit 148 (step S52).

未認証座席情報通知部149は,未認証(INVALID)の座席があれば(ステップS52のYES),該当座席の認証が完了していない旨を示す情報を,乗務員携帯端末150に対して,無線LAN180を経由して送信する(ステップS53)。   If there is an unauthenticated (INVALID) seat (YES in step S52), the unauthenticated seat information notification unit 149 wirelessly transmits information indicating that the authentication of the corresponding seat is not completed to the crew member portable terminal 150. Transmission is performed via the LAN 180 (step S53).

未認証座席情報通知部149は,未認証(INVALID)の座席がなければ(ステップS52のNO),問題無しで処理を完了する。   If there is no unauthenticated (INVALID) seat (NO in step S52), the unauthenticated seat information notifying unit 149 completes the process without any problem.

なお,本来であれば空席である座席に,その座席に座る資格を持たない乗客が不正に着席している場合もある。このような場合には,チケット認証コンピュータ140が,本来空席である座席に乗客が座っているかどうかを,列車内のカメラ130の画像解析により検出し,乗務員携帯端末150に通知する,といった公知の技術を利用して対応すればよい。   In some cases, passengers who are not qualified to sit in an unoccupied seat are illegally seated. In such a case, it is known that the ticket authentication computer 140 detects whether a passenger is sitting in a seat that is originally vacant by an image analysis of the camera 130 in the train and notifies the crew member portable terminal 150 of it. What is necessary is to respond using technology.

このように,本実施の形態による列車の認証システムによって,乗客が正当な電子チケットを所有しており,正当な座席に座っていることを確認する認証処理を実現することが可能となる。   Thus, the train authentication system according to the present embodiment makes it possible to realize an authentication process for confirming that a passenger has a valid electronic ticket and is sitting on a valid seat.

以上説明した認証システムにおける各装置による処理は,コンピュータが備えるCPU,メモリ等のハードウェアとソフトウェアプログラムとにより実現することができ,そのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することも,ネットワークを通して提供することも可能である。   The processing by each device in the authentication system described above can be realized by hardware such as CPU and memory provided in the computer and a software program, and the program can be recorded on a computer-readable recording medium through a network. It is also possible to provide.

以上,本実施の形態について説明したが,本発明はその主旨の範囲において種々の変形が可能であることは当然である。   Although the present embodiment has been described above, the present invention can naturally be modified in various ways within the scope of the gist thereof.

例えば,本実施の形態による列車の認証システムの例では,認証情報である電子チケットが,認証対象に指定された座席の情報を保有している。この場合,電子チケットが有する認証対象に指定された座席の情報が,そのまま認証対象に対して指定された位置を特定する情報となる。   For example, in the example of the train authentication system according to the present embodiment, the electronic ticket which is the authentication information holds information on the seat designated as the authentication target. In this case, the information of the seat designated as the authentication target included in the electronic ticket becomes the information specifying the position designated as the authentication target as it is.

認証情報である電子チケットに認証対象が指定された座席の情報を,直接に保有しないようにしてもよい。例えば,チケット認証コンピュータ140が,電子チケットに一意に与えられたチケットIDと認証対象に指定された位置との対応情報を保有し,その対応情報を参照して,可視光通信により取得した電子チケットが有するチケットIDから,認証対象に指定された座席を特定するようにしてもよい。この場合,電子チケットが有するチケットIDが,認証対象に対して指定された位置を特定する情報となる。   The information on the seat specified as the authentication target in the electronic ticket which is the authentication information may not be directly held. For example, the ticket authentication computer 140 holds correspondence information between the ticket ID uniquely given to the electronic ticket and the position designated as the authentication target, and refers to the correspondence information to obtain the electronic ticket acquired by visible light communication. The seat designated as the subject of authentication may be specified from the ticket ID possessed by. In this case, the ticket ID included in the electronic ticket is information for specifying the position designated for the authentication target.

本実施の形態による認証システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the authentication system by this Embodiment. 本実施の形態による列車の認証システムの全体構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the whole structure of the authentication system of the train by this Embodiment. 本実施の形態による列車の認証システムの機能構成例を示す図である。It is a figure which shows the function structural example of the authentication system of the train by this Embodiment. 本実施の形態による列車の認証システムが有するデータ構造の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the data structure which the authentication system of the train by this Embodiment has. 本実施の形態によるカメラ画像上における座席マップのイメージを示す図である。It is a figure which shows the image of the seat map on the camera image by this Embodiment. 本実施の形態による電子チケットが持つデータ構造の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the data structure which the electronic ticket by this Embodiment has. 本実施の形態のチケット発光サーバによるチケット発行処理フローチャートである。It is a ticket issuing process flowchart by the ticket light emission server of this Embodiment. 本実施の形態のチケット認証コンピュータによるチケット認証処理フローチャートである。It is a ticket authentication process flowchart by the ticket authentication computer of this Embodiment. 本実施の形態による乗客携帯端末からの可視光通信パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the visible light communication pattern from the passenger portable terminal by this Embodiment. 本実施の形態のチケット認証コンピュータによる可視光通信検出処理フローチャートである。It is a visible light communication detection process flowchart by the ticket authentication computer of this Embodiment. 本実施の形態によるカメラ画像上でのLED位置の特定を説明する図である。It is a figure explaining specification of the LED position on the camera image by this Embodiment. 本実施の形態のチケット認証コンピュータによる未認証座席情報通知処理フローチャートである。It is an unauthenticated seat information notification process flowchart by the ticket authentication computer of this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 認証情報発行装置
11 認証情報発行状況情報記憶部
12 認証情報発行部
20 認証対象端末
21 認証情報取得部
22 認証情報記憶部
23 発光部
24 発光制御部
30 カメラ
40 認証装置
41 画像取得部
42 画像記憶部
43 画像解析部
44 画像/認証空間対応情報記憶部
45 認証部
46 認証管理情報記憶部
47 認証状況通知部
50 認証状況確認端末
51 認証状況取得部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Authentication information issuing apparatus 11 Authentication information issuing status information storage part 12 Authentication information issuing part 20 Authentication object terminal 21 Authentication information acquisition part 22 Authentication information storage part 23 Light emission part 24 Light emission control part 30 Camera 40 Authentication apparatus 41 Image acquisition part 42 Image Storage unit 43 Image analysis unit 44 Image / authentication space correspondence information storage unit 45 Authentication unit 46 Authentication management information storage unit 47 Authentication status notification unit 50 Authentication status confirmation terminal 51 Authentication status acquisition unit

Claims (6)

認証情報を保持する端末と,認証装置とを備える認証システムであって,
前記端末は,
光を発する発光部と,
前記発光部を制御し,光信号を用いた通信によって前記認証情報を出力する発光制御部とを備え,
前記認証装置は,
前記端末が存在する空間を撮像するカメラと,
前記カメラにより撮像された画像における光信号を検出し,前記端末の位置と前記認証情報とを解読する画像解析部と,
前記画像解析部により解読した端末の位置と認証情報とにより,前記認証情報の正当性と前記端末の位置の正当性とを認証する認証部とを備える
ことを特徴とする認証システム。
An authentication system comprising a terminal for holding authentication information and an authentication device,
The terminal is
A light emitting unit that emits light;
A light emission control unit for controlling the light emission unit and outputting the authentication information by communication using an optical signal;
The authentication device is:
A camera that images the space in which the terminal exists;
Detecting an optical signal in an image captured by the camera, and deciphering the position of the terminal and the authentication information;
An authentication system comprising: an authentication unit that authenticates the validity of the authentication information and the validity of the position of the terminal based on the position and authentication information of the terminal decoded by the image analysis unit.
認証情報を保持する記憶部と光を発する発光部とを有する端末と,認証装置とを備える認証システムにおける認証装置であって,
前記端末が存在する空間を撮像するカメラと,
前記カメラにより撮像された画像から,前記端末が前記発光部により出力した認証情報の光信号を検出し,前記端末の位置と前記認証情報とを解読する画像解析部と,
前記画像解析部により解読した端末の位置と認証情報とにより,前記認証情報の正当性と前記端末の位置の正当性とを認証する認証部とを備える
ことを特徴とする認証装置。
An authentication device in an authentication system, comprising: a terminal having a storage unit that holds authentication information; a light emitting unit that emits light; and an authentication device,
A camera that images the space in which the terminal exists;
An image analysis unit that detects an optical signal of authentication information output from the light emitting unit by the terminal from an image captured by the camera, and decodes the position of the terminal and the authentication information;
An authentication apparatus comprising: an authentication unit that authenticates the validity of the authentication information and the validity of the terminal position based on the terminal position and authentication information decoded by the image analysis unit.
認証情報を保持する認証対象端末と,認証装置とを備える認証システムにおける認証対象端末であって,
光を発する発光部と,
前記発光部を制御し,光信号を用いた通信によって前記認証情報を出力する発光制御部とを備え,
前記認証装置に,前記認証対象端末が存在する空間を撮像するカメラにより撮像された画像における光信号を検出させ,前記認証対象端末の位置と前記認証情報とを解読させ,前記解読された認証対象端末の位置と認証情報とにより,前記認証情報の正当性と前記認証対象端末の位置の正当性とを認証させる
ことを特徴とする認証対象端末。
An authentication target terminal in an authentication system comprising an authentication target terminal holding authentication information and an authentication device,
A light emitting unit that emits light;
A light emission control unit for controlling the light emission unit and outputting the authentication information by communication using an optical signal;
Causing the authentication apparatus to detect an optical signal in an image captured by a camera that captures a space in which the authentication target terminal exists, to decode the position of the authentication target terminal and the authentication information, and to decrypt the decrypted authentication target An authentication target terminal, wherein the authenticity of the authentication information and the correctness of the position of the authentication target terminal are authenticated by the position of the terminal and the authentication information.
認証情報を保持する記憶部と光を発する発光部とを有する端末と,前記端末が存在する空間を撮像するカメラを有する認証装置とを備える認証システムによる認証方法であって,
前記端末が,前記発光部を制御し,光信号を用いた通信によって前記認証情報を出力する過程と,
前記認証装置が,前記カメラにより撮像された画像における光信号を検出し,前記端末の位置と前記認証情報とを解読する過程と,
前記解析装置が,前記解読した端末の位置と認証情報とにより,前記認証情報の正当性と前記端末の位置の正当性とを認証する過程とを有する
ことを特徴とする認証方法。
An authentication method by an authentication system comprising: a terminal having a storage unit that stores authentication information; a light emitting unit that emits light; and an authentication device that has a camera that captures a space in which the terminal exists.
A process in which the terminal controls the light emitting unit and outputs the authentication information by communication using an optical signal;
The authentication device detects an optical signal in an image captured by the camera and decodes the position of the terminal and the authentication information;
The authentication method includes a step of authenticating the validity of the authentication information and the validity of the position of the terminal based on the decrypted terminal position and authentication information.
認証情報を保持する記憶部と光を発する発光部とを有する端末と,前記端末が存在する空間を撮像するカメラを有する認証装置とを備える認証システムにおいて,前記認証装置のコンピュータに実行させるプログラムであって,
前記コンピュータを,
前記カメラにより撮像された画像から,前記端末が前記発光部により出力した認証情報の光信号を検出し,前記端末の位置と前記認証情報とを解読する画像解析部,
前記画像解析部により解読した端末の位置と認証情報とにより,前記認証情報の正当性と前記端末の位置の正当性とを認証する認証部として
機能させるための認証装置用プログラム。
A program to be executed by a computer of the authentication device in an authentication system comprising a terminal having a storage unit for storing authentication information and a light emitting unit that emits light, and an authentication device having a camera that images a space in which the terminal exists There,
Said computer,
An image analysis unit that detects an optical signal of authentication information output from the light emitting unit by the terminal from an image captured by the camera, and decodes the position of the terminal and the authentication information;
A program for an authentication device for causing a function of an authentication unit for authenticating the validity of the authentication information and the validity of the position of the terminal based on the position and authentication information of the terminal decoded by the image analysis unit.
認証情報を保持する記憶部と光を発する発光部とを有する認証対象端末と,認証装置とを備える認証システムにおいて,前記認証対象端末のコンピュータに実行させるプログラムであって,
前記コンピュータを,
前記発光部を制御し,光信号を用いた通信によって前記認証情報を出力する発光制御部として機能させ,
前記認証装置に,前記認証対象端末が存在する空間を撮像するカメラにより撮像された画像における光信号を検出させ,前記認証対象端末の位置と前記認証情報とを解読させ,前記解読された認証対象端末の位置と認証情報とにより,前記認証情報の正当性と前記認証対象端末の位置の正当性とを認証させる
ことを特徴とする認証対象端末用プログラム。
In an authentication system comprising an authentication target terminal having a storage unit that holds authentication information and a light emitting unit that emits light, and an authentication device, a program to be executed by a computer of the authentication target terminal,
Said computer,
Control the light emitting unit, function as a light emission control unit that outputs the authentication information by communication using an optical signal,
Causing the authentication apparatus to detect an optical signal in an image captured by a camera that captures a space in which the authentication target terminal exists, to decode the position of the authentication target terminal and the authentication information, and to decrypt the decrypted authentication target An authentication target terminal program for authenticating the validity of the authentication information and the validity of the position of the authentication target terminal based on the position of the terminal and the authentication information.
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