JP2010213076A - 電界通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの利便性を損なうことなく、より高度なセキュリティでトランシーバを使用するユーザのユーザ認証を行う。
【解決手段】電界伝達媒体を介して第１のＩＤを含むＩＤデータを送信する送信機１と、電界伝達媒体を介してデータを送受信するトランシーバ６とを有する電界通信システムであって、トランシーバ６は、電界伝達媒体を介してデータを送信する送信回路６１と、電界伝達媒体を介してデータを受信する受信回路６２と、第２のＩＤを記憶するＩＤ記憶部６６と、受信回路６２が送信機１から受信したＩＤデータに含まれる第１のＩＤと、ＩＤ記憶部６６に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別する認証識別回路６４と、第１のＩＤと第２のＩＤが一致すると判別された後、送信回路６１を動作させる通信制御回路６３とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う電界通信システムに関する。

近年において、送信すべき情報に基づく電界を人体などの電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う電界通信に関する研究がなされている。このような電界通信を用いたトランシーバについては、例えば、特許文献１、特許文献２および非特許文献１に記載されている。

特開２００１−３５２２９８号公報 特開２００６−０８１１１１号公報

"Ｒｅｄｔａｃｔｏｎ"、［ｏｎｌｉｎｅ］、日本電信電話株式会社、［平成２１年２月１検索］、インターネット［URL：http://www.redtacton.com/］

さて、上述したトランシーバを使用する際に、当該トランシーバの使用を許可された正当なユーザのみが使用できるようにし、第三者の使用を排除するために、例えば、暗証番号を入力させる方法、指紋などの生体認証を用いる方法などが考えられる。

しかしながら、暗証番号を入力させる場合には、暗証番号をユーザが記憶していなければならないという問題がある。また、生体認証を用いる場合には、生体情報の入力および照合のための手段が必要となり、コストが増加するとともに、装置の小型化が困難であるという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ユーザの利便性を損なうことなく、より高度なセキュリティでトランシーバを使用するユーザのユーザ認証を行うことを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の本発明は、電界伝達媒体を介して通信する電界通信システムであって、前記電界通信システムは、前記電界伝達媒体を介して第１のＩＤを含むＩＤデータを送信する送信機と、前記電界伝達媒体を介してデータを送受信するトランシーバとを有し、前記トランシーバは、前記電界伝達媒体を介してデータを送信する送信回路と、前記電界伝達媒体を介してデータを受信する受信回路と、第２のＩＤを記憶するＩＤ記憶部と、前記受信回路が前記送信機から受信したＩＤデータに含まれる第１のＩＤと、前記ＩＤ記憶部に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別する認証識別回路と、前記第１のＩＤと第２のＩＤが一致すると判別された後、前記送信回路を動作させる通信制御回路と、を有する。

第２の本発明は、第１の本発明において、前記認証識別回路は、前記受信回路が受信したデータが前記送信機が送信したＩＤデータか否かを判別し、受信したデータがＩＤデータの場合、当該ＩＤデータに含まれる第１のＩＤと、前記ＩＤ記憶部に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別し、受信したデータがＩＤデータ以外の場合は、前記第１のＩＤと前記第２のＩＤが一致するまで、前記受信したデータを破棄する。

第３の本発明は、第１または第２の本発明において、前記認証識別回路は、所定の周期で、前記受信回路が前記送信機から受信したＩＤデータに含まれる第１のＩＤと、前記ＩＤ記憶部に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別し、前記通信制御回路は、前記所定に周期で、前記送信回路の動作を停止し、前記認証識別回路が前記第１のＩＤと第２のＩＤが一致すると判別した後に、前記送信回路を動作させる。

第４の本発明は、第２の本発明において、前記認証識別回路は、所定の周期で、前記受信回路が受信したデータが前記送信機が送信したＩＤデータか否かを判別し、受信したデータがＩＤデータの場合、当該ＩＤデータに含まれる第１のＩＤと、前記ＩＤ記憶部に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別し、受信したデータがＩＤデータであって、前記第１のＩＤと前記第２のＩＤが一致するまで、前記受信したデータを破棄し、前記通信制御回路は、前記所定に周期で、前記送信回路の動作を停止し、前記認証識別回路が前記第１のＩＤと第２のＩＤが一致すると判別した後に、前記送信回路を動作させる。

本発明によれば、ユーザの利便性を損なうことなく、より高度なセキュリティでトランシーバを使用するユーザのユーザ認証を行うことができる。

本発明の実施形態に係る電界通信システムの全体構成図である。 トランシーバの構成図である。 トランシーバの処理のフローチャートである。 受信データのデータフレームの一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態である電界通信シテムを説明するための説明図である。図１に示す電界通信システムでは、人体などの電界伝達媒体を介して電界通信を行う送信機１および携帯端末５を有する。

本実施形態では、ユーザは、携帯端末５とともに送信機１も携帯する。これにより、電界伝達媒体であるユーザの人体に、携帯端末５と送信機１とが同時に接触することになり、携帯端末５と送信機１との間で電界通信が可能となる。そして、携帯端末５は、送信機１から受信したＩＤを用いて、ユーザが当該携帯端末５の使用を許可された正当なユーザであるか否かの本人認証を行う。

本実施形態の送信機１は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させて情報の送信を行う送信回路２と、ＩＤ発信器３とを有する。ＩＤ発信器３は、送信回路２を用いて所定のＩＤデータを、一定間隔（例えば１秒間隔程度）で電界伝達媒体９を介して送信する。ＩＤデータについては後述する。なお、送信機１は、送信回路２に接続されたグランド電極２１および送信電極２２を有し、送信電極２２側に電界伝達媒体であるユーザの人体が接触することにより、電界伝達媒体を介した通信が行われる。

本実施形態の携帯端末５は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバ６と、コンピュータ７とを有する。なお、トランシーバ６は、グランド電極５１および送受信電極５２を有し、送受信電極５２側に電界伝達媒体であるユーザの人体が接触することにより、電界伝達媒体を介した通信が行われる。

図２は、トランシーバ６の機能を示すブロック図である。図示するトランシーバ６は、送信回路６１と、受信回路６２と、通信制御回路６３と、認証識別回路６４と、タイマー回路６５と、ＩＤ記憶部６６と、ＩＤ入力部６７とを有する。

送信回路６１は、コンピュータ７から送信データを受け取ると、この送信データを送受信電極に供給し、当該送受信電極を介して電界伝達媒体に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させる。

受信回路６２は、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を送受信電極で検出し、電気信号に変換する。そして、受信回路６２は、変換した電気信号に増幅、ノイズ除去などの信号処理および波形整形を行い、受信データとして認証識別回路６４に出力する。

通信制御回路６３は、認証識別回路６４の指示に基づいて、送信回路６１の起動および停止を行う。認証識別回路６４は、当該携帯端末５を使用するユーザが使用を許可された正当なユーザであるか否かを判別する。すなわち、認証識別回路６４は、受信回路６２により電界伝達媒体を介して送信機１から受信したＩＤデータに含まれる第１のＩＤと、ＩＤ記憶部６６に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別し、第１のＩＤと第２のＩＤが一致する場合、当該携帯端末５を携帯するユーザは正当なユーザであると認証する。一方、第１のＩＤと第２のＩＤが一致しない場合は、ユーザは当該携帯端末５に対応する送信機１（第２のＩＤと一致する第１のＩＤを送信する送信機１）を携帯していないため、当該ユーザは不正なユーザであると認証する。

タイマー回路６５は、時間を測定する回路であって、あらかじめ定められた時間が経過したことを認証識別回路６４に通知する。ＩＤ記憶部６６には、あらかじめＩＤ入力部６７を介してコンピュータ７から入力された第２のＩＤが記憶される。

なお、第１のＩＤおよび第２のＩＤには、送信機１および携帯端末５を使用する正当なユーザの識別情報、または、送信機１および携帯端末５に共通する装置識別情報などを用いることが考えられる。

本実施形態では、正当なユーザは、同じＩＤを送信または記憶する送信機１および携帯端末５をセットで携帯し、使用する。これにより、本実施形態の携帯端末５のトランシーバ６は、同じＩＤを送信する送信機１を同時に携帯しているユーザを、正当なユーザであると認証し、電界伝達媒体を介したデータの送受信を行う。一方、送信機１を携帯していないユーザ、または、異なるＩＤを送信する送信機１を携帯しているユーザについては、正当なユーザではないとみなし、電界伝達媒体を介したデータの送受信を制限する。

次に本実施形態のユーザ認証処理について説明する。

図３は、携帯端末５のトランシーバ６が行う処理のフローチャートである。まず、ユーザが携帯端末５（またはトランシーバ６）の電源をＯＮにすることにより、図示する処理が開始される（Ｓ１）。この時点において、トランシーバ６は、ユーザ認証動作モードとなる（Ｓ２）。すなわち、認証識別回路６４は、通信制御回路６３を用いて送信回路６１の動作を停止する。これにより、コンピュータ７からの送信データが送信回路６１に入力された場合であっても、当該送信データは送信されない。

また、ユーザ認証動作モードでは、受信回路６２は起動しており、受信回路６２は、電界伝達媒体を介して他の装置（送信機１、他のユーザが使用する他トランシーバなど）から送信された受信データを受信すると、受信データを認証識別回路６４に入力する。

そして、認証識別回路６４は、受信回路６２から受信データが入力されると、当該受信データが送信機１から送信されるＩＤデータか、またはそれ以外の受信データであるかを判別する（Ｓ３）。認証識別回路６４は、例えば受信データのデータフレームのヘッダに基づいてＩＤデータであるか否かを判別することが考えられる。

図４（ａ）は、受信データのデータフレームフォーマットの一例を示すものである。図４（ａ）に示すデータフレームフォーマットは、ヘッダ部と、データ部と、チェックサム部とを有する。チェックサム部には、ヘッダ部およびデータ部に設定されたデータを数値とみなして合計した値が設定される。チェックサムを用いることにより、受信側で、データが正しく受信されたかどうかをチェックすることができる。

図４（ｂ）は、ＩＤデータの場合のデータフレームの例を示したものである。送信機１のＩＤ発信器３は、ヘッダ部にはＩＤデータであることを示す所定のデータ（図示する例では「Ａ」）を、データ部にはあらかじめ定められた第１のＩＤを、チェックサム部には前述の合計値を設定したＩＤデータを生成し、当該ＩＤデータを所定の時間間隔で送信回路２を用いて送信する。

図４（ｃ）は、ＩＤデータ以外の受信データのデータフレームの例を示したものである。図４（ｃ）に示すデータフレームでは、ヘッダ部にはＩＤデータ以外の受信データであることを示す所定のデータ（図示する例では「Ｂ」）を、データ部には各種のデータを、チェックサム部には前述の合計値が設定される。

ＩＤデータ以外の受信データであると判別した場合（Ｓ３：ＮＯ）、認証識別回路６４は、当該受信データを破棄し、Ｓ２に戻る。一方、ＩＤデータであると判別した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、認証識別回路６４は、当該ＩＤデータのデータ部に設定された第１のＩＤと、ＩＤ記憶部６６に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別する（Ｓ４）。

第１のＩＤと第２のＩＤが一致しない場合（Ｓ４：ＮＯ）、認証識別回路６４は、当該受信データを破棄し、Ｓ２に戻る。一方、第１のＩＤと第２のＩＤが一致する場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、トランシーバ６は、通常動作モードとなる（Ｓ５）。すなわち、認証識別回路６４は、通信制御回路６３を用いて送信回路６１を起動させる。これにより、コンピュータ７から送信回路６１に入力された送信データは、電界伝達媒体を介して他トランシーバなどに送信される。また、認証識別回路６４は、受信回路６２から入力された受信データを全てコンピュータ７に出力する。

そして、タイマー回路６５は、Ｓ５の通常動作モードになってからの時間を計測し、所定の時間が経過すると（Ｓ６：ＹＥＳ）、認証識別回路６４に通知する。これにより、認証識別回路６４は、Ｓ２に戻り、通常動作モードからユーザ確認動作モードに移行する。

すなわち、認証識別回路６４は、通信制御回路６３に指示して、送信回路６１の動作を停止させるとともに（Ｓ２）、受信回路６２が受信したデータがＩＤデータか否かを判別し（Ｓ３）、受信したデータがＩＤデータの場合、当該ＩＤデータに含まれる第１のＩＤとＩＤ記憶部に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別し（Ｓ４）、受信したデータがＩＤデータであって、第１のＩＤと第２のＩＤが一致するまで、前記受信したデータを破棄する。

なお、上記説明した処理では、トランシーバ６はタイマー回路６５を有し、所定の周期でユーザ認証動作モード（図３：Ｓ２〜Ｓ４）を行うこととした。しかしながら、本発明は、タイマー回路６５を有しないトランシーバを用いることとしてもよい。この場合、トランシーバは、携帯端末（またはトランシーバ）の電源をＯＮにした時にのみユーザ認証動作モードとなり、送信機１からのＩＤデータをチェックし、ユーザ認証を行う。そのため、ユーザは、携帯端末１を使用しない場合（携帯端末１を体から離す場合）は、他のユーザに使用されないようにするために電源をＯＦＦにしておく必要がある。

以上説明した実施形態では、正当なユーザは、同じＩＤを送信または記憶する送信機１および携帯端末５をセットで携帯し、使用する。これにより、本実施形態の携帯端末５のトランシーバ６は、当該トランシーバ６に記憶されたＩＤと同じＩＤを含むＩＤデータが送信された場合（同じＩＤを送信する送信機１をユーザが同時に携帯している場合）に、正当なユーザであると認証し、認証後に電界伝達媒体を介したデータの送受信を行う。一方、トランシーバ６は、ＩＤデータを受信しない場合または異なるＩＤのＩＤデータを受信した場合（送信機１を携帯していないユーザまたは異なるＩＤを送信する送信機１を携帯しているユーザの場合）については、正当なユーザではないとみなし、電界伝達媒体を介したデータの送受信を制限する。

これにより、本実施形態では、より高度なセキュリティで携帯端末５を使用するユーザのユーザ認証を行うことができる。また、本実施形態では、ユーザはユーザ認証のために暗証番号を記憶する必要もないため、ユーザの利便性をより向上することができる。

また、本実施形態では、受信データのヘッダ（図４参照）を用いて、ＩＤデータと他の受信データとを判別するため、１つの受信回路６２でＩＤデータと他の受信データとを受信することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の実施の形態に対して種々の変形や変更を施すことができる。

１ 送信機
２ 送信回路
３ ＩＤ発信器
５ 携帯端末
６ トランシーバ
６１ 送信回路
６２ 受信回路
６３ 通信制御回路
６４ 認証識別回路
６５ タイマー回路
６６ ＩＤ記憶部
６７ ＩＤ入力部
７ コンピュータ

Claims (4)

1. 電界伝達媒体を介して通信する電界通信システムであって、
   前記電界通信システムは、前記電界伝達媒体を介して第１のＩＤを含むＩＤデータを送信する送信機と、前記電界伝達媒体を介してデータを送受信するトランシーバとを有し、
   前記トランシーバは、
   前記電界伝達媒体を介してデータを送信する送信回路と、
   前記電界伝達媒体を介してデータを受信する受信回路と、
   第２のＩＤを記憶するＩＤ記憶部と、
   前記受信回路が前記送信機から受信したＩＤデータに含まれる第１のＩＤと、前記ＩＤ記憶部に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別する認証識別回路と、
   前記第１のＩＤと第２のＩＤが一致すると判別された後、前記送信回路を動作させる通信制御回路と、を有すること
   を特徴とする電界通信システム。
2. 請求項１記載の電界通信システムであって、
   前記認証識別回路は、前記受信回路が受信したデータが前記送信機が送信したＩＤデータか否かを判別し、
   受信したデータがＩＤデータの場合、当該ＩＤデータに含まれる第１のＩＤと、前記ＩＤ記憶部に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別し、
   受信したデータがＩＤデータ以外の場合は、前記第１のＩＤと前記第２のＩＤが一致するまで、前記受信したデータを破棄すること
   を特徴とする電界通信システム。
3. 請求項１または請求項２記載の電界通信システムであって、
   前記認証識別回路は、所定の周期で、前記受信回路が前記送信機から受信したＩＤデータに含まれる第１のＩＤと、前記ＩＤ記憶部に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別し、
   前記通信制御回路は、前記所定に周期で、前記送信回路の動作を停止し、前記認証識別回路が前記第１のＩＤと第２のＩＤが一致すると判別した後に、前記送信回路を動作させること
   を特徴とする電界通信システム。
4. 請求項２記載の電界通信システムであって、
   前記認証識別回路は、所定の周期で、
   前記受信回路が受信したデータが前記送信機が送信したＩＤデータか否かを判別し、
   受信したデータがＩＤデータの場合、当該ＩＤデータに含まれる第１のＩＤと、前記ＩＤ記憶部に記憶された第２のＩＤとが一致するか否かを判別し、
   受信したデータがＩＤデータであって、前記第１のＩＤと前記第２のＩＤが一致するまで、前記受信したデータを破棄し、
   前記通信制御回路は、前記所定に周期で、前記送信回路の動作を停止し、前記認証識別回路が前記第１のＩＤと第２のＩＤが一致すると判別した後に、前記送信回路を動作させること
   を特徴とする電界通信システム。

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