JP2013037440A

JP2013037440A - 認証システム

Info

Publication number: JP2013037440A
Application number: JP2011171196A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kawakami; 靖洋川上; Tsutomu Shimomura; 勉下村; Kenji Sasaki; 健二佐々木; Yoshimasa Fujiwara; 祥雅藤原; Mitsuo Ichiya; 光雄一矢; Yukiyoshi Minamiyama; 征慶南山
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-08-04
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2013-02-21

Abstract

【課題】対象領域内における人物の位置検出精度の向上を図る。
【解決手段】受信装置２の判断部23は、存在検知部22から存在検知信号が入力されるまで識別情報受信部21に受信を停止させ、存在検知信号が入力されると識別情報受信部21に受信を開始させる。管理装置３は、受信装置２から受信した識別情報が、既に何れかの共有席に着席している作業者の識別情報に一致しなければ、当該識別情報と対応する存在検知情報によって作業者の存在位置を確定する。すなわち、ワイヤレス信号の受信範囲よりも狭い範囲で人の存在を検知する存在検知部22の検知結果を利用するので、RFIDタグのみで存在位置を検出していた従来例と比較して、検知精度の向上を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、対象領域内おける人物の認証と位置の検出を行うための認証システムに関する。

この種の認証システムの一例として、特許文献１に記載されたパーソナル空調システムを例示する。特許文献１記載のものは、執務室内で執務を行う各執務者がRFIDタグを携帯し、執務室内の要所に配置されているタグリーダでRFIDタグのID情報を受信し、受信したID情報に基づいて各執務者の個人認証と当該執務者が居る場所を特定している。そして、執務者の存在場所の特定と個人認証が行われると、当該執務者に適した条件でパーソナル空調部が制御される。

特開２００９−２４９０６号公報

ところで、上記従来例のようにRFIDタグとタグリーダとの無線通信によって人物(執務者)の位置を検出する方式では、人物の位置検出範囲を無線通信の通信範囲よりも狭めることができず、人物の位置検出の精度が低いという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、対象領域内における人物の位置検出精度の向上を図ることを目的とする。

本発明の認証システムは、認証対象の人物に携帯され、前記人物の識別情報をワイヤレス信号で送信する送信機と、対象領域内に設置され、前記送信機が送信するワイヤレス信号を受信する受信装置とを有し、前記受信装置は、前記ワイヤレス信号を受信する受信手段と、人の存在を検知する存在検知手段と、前記受信手段で受信する前記ワイヤレス信号と前記存在検知手段の検知結果に基づいて前記人物の認証及び存在位置の検出を行う判断手段とを備え、前記存在検知手段の検知範囲が前記受信手段の受信範囲よりも狭く設定されており、前記判断手段は、前記存在検知手段で人の存在が検知されている場合に前記受信手段で受信する前記ワイヤレス信号の前記識別情報によって前記人物の認証を行い、前記存在検知手段で人の存在が検知されていない場合は認証の処理を行わないことを特徴とする。

この認証システムにおいて、１乃至複数の前記受信装置と通信し、前記各受信装置で受信された前記識別情報及び存在検知の情報を前記受信装置から取得して管理する管理装置を有し、前記受信装置は、前記管理装置と通信する通信手段を備え、前記判断手段は、前記識別情報及び存在検知情報を前記通信手段から前記管理装置に送信させることが好ましい。

この認証システムにおいて、前記送信機がＲＦＩＤタグからなることが好ましい。

この認証システムにおいて、前記受信装置は、前記受信手段で受信する前記ワイヤレス信号の受信強度を検出する受信強度検出手段を備え、前記判断手段は、前記受信強度検出手段で検出される受信強度の情報を前記通信手段から前記管理装置に送信させ、前記管理装置は、同一の前記受信装置から互いに異なる前記識別情報及び前記受信強度情報を受信した場合、既に他の受信装置から受信した前記識別情報と一致せず且つ前記受信強度が相対的に大きい前記識別情報及び前記存在検知情報を前記同一の受信装置の前記識別情報及び前記存在検知情報に採用することが好ましい。

この認証システムにおいて、前記判断手段は、前記存在検知手段で人の存在が検知されていない場合に前記受信手段に受信動作を停止させ、前記存在検知手段で人の存在が検知された時点から所定の受信期間が経過するまでの間に前記受信手段に受信動作を行わせることが好ましい。

この認証システムにおいて、前記検知範囲を含む領域の環境を調整する環境調整装置と、前記存在位置情報に対応する前記検知範囲の環境を調整する前記環境調整装置を、前記存在位置情報と対になる前記識別情報と予め対応付けられている条件に従って制御する制御手段とを有することが好ましい。

この認証システムにおいて、前記判断手段が認証を行った後に前記存在検知手段で人の存在が検知されなくなった場合、前記制御手段は、前記環境調整装置を停止させることが好ましい。

この認証システムにおいて、前記受信装置が前記制御手段を備えることが好ましい。

本発明の認証システムは、対象領域内における人物の位置検出精度の向上を図ることができるという効果がある。

本発明の実施形態を示すシステム構成図である。同上における送信機及び受信装置のブロック図である。同上における受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。同上における管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明に係る認証システムの実施形態について詳細に説明する。本実施形態の認証システムは、いわゆるフリーアドレス・オフィスに設置されるものである。フリーアドレス・オフィスとは、一人一人の従業員(作業者)に固定席を割り当てずに共有席(机、設備など)を用意し、出社した従業員が空いている席を使って仕事(作業)を行う形式のオフィスのことをいう。このようなフリーアドレス・オフィスでは、個々の作業者が作業する場所(席)が日々変化する可能性が高いので、本実施形態の認証システムによって、各作業者が作業している場所(席)を特定(検知)することができる。

本実施形態の認証システムは、図２に示すように送信機１、受信装置２、管理装置３などを有している。送信機１は、電波を媒体とするワイヤレス信号を送信するためのアンテナ10、各作業者毎に割り当てられた識別情報(ID)を定期的にワイヤレス信号で送信する識別情報送信部11、電源用の電池(図示せず)などを備える。なお、本実施形態における送信機１は、能動形(アクティブタイプ)のデータキャリア(RFIDタグ)で構成され、例えば、ストラップにより各作業者の首に掛けて携帯される(図１参照)。

受信装置２は、電波を媒体とするワイヤレス信号を受信するためのアンテナ20、識別情報受信部21、存在検知部22、判断部23、通信部24、制御部25、商用電源より各部の電源を作成する電源部(図示せず)などを備える。識別情報受信部21は、アンテナ20を介して受信するワイヤレス信号から識別情報を復調及び復号して判断部23に出力する。さらに識別情報受信部21は、ワイヤレス信号の受信信号強度の大小に比例した直流電圧信号である受信信号強度表示信号(Receiving Signal Strength Indication:RSSI信号)を判断部23に出力する。

存在検知部22は、多数のサーモパイル素子が縦横に配置されてなる赤外線アレイセンサ(図示せず)や、赤外線アレイセンサから出力される電気信号を信号処理して検出領域の温度分布を求める信号処理回路(図示せず)などを具備する。赤外線アレイセンサは、検出領域に存在する熱源(人体)から放射される赤外線を各サーモパイル素子で検出する。信号処理回路は、各サーモパイル素子で検出される赤外線量を温度値に変換するとともに各サーモパイル素子の温度値をその位置座標と対応付けたもの(以下、熱画像と呼ぶ。)を一定のフレーム周期で生成する。さらに信号処理回路は、熱画像において温度値が所定のしきい値を超える領域の大きさや形状などに基づいて検出領域における人の存否を判定し、人が存在すると判定したら存在検知信号を出力し、人が存在しないと判定したら存在検知信号を出力しない。なお、存在検知部22の構成は上述のものに限定されず、例えば、焦電素子を用いて動いている人の存在を検知するものなどでも構わない。ただし、焦電素子を用いた場合は静止している人を検知することができないが、熱画像を利用した場合は静止している人も検知することができる。

判断部23はマイクロコンピュータからなり、メモリに記憶されているプログラムをマイクロコンピュータで実行することによって、後述する各種の処理を行う。さらに判断部23は、前記処理の結果を通信部24より管理装置３に送信させる。通信部24は、通信ケーブル４によって管理装置３と接続され、通信ケーブル４を介して管理装置３との間でデータ通信を行う。なお、通信部24と管理装置３との間のデータ通信方式は、例えば、ツイストペアケーブルを通信ケーブル４に用いた有線ＬＡＮのパケット通信方式が採用されているが、この他の通信方式であっても構わない。

制御部25は、後述する環境調整装置(照明器具５及び空調機器)の動作を制御するものであって、図示しない信号線によって制御対象の環境調整装置と接続され、環境調整装置に対して信号線を介して制御コマンドを送信する。制御コマンドは、例えば、照明器具５の点灯・消灯の切り替えや明るさの調整(調光)、空調機器の運転・停止の切り替え、及び設定温度の変更などを指示するためのものである。

管理装置３は、例えば、汎用のコンピュータシステムからなり、通信ケーブル４を介して受信装置２と通信し、各受信装置２で認証された人物の識別情報及び存在位置の情報を受信装置２から取得して管理するものである。ここで、ワイヤレス信号で送信される識別情報が予め登録されている識別情報に一致することを確認することが「認証」であるが、この認証の処理は受信装置２の判断部23で行われてもよいし、管理装置３で行われてもよい。ただし、受信装置２が多数設置される場合においては、管理装置３で一元的に認証処理を行うことが好ましく、本実施形態においても、管理装置３で認証処理を行っている。

図１に示すように本実施形態の認証システムが設置されるフリーアドレス・オフィスには、机100とパーテーション101からなる共有席が多数設置されている(ただし、図示は１席のみ)。机100の机上面(作業面)に照明光を照射する照明器具５がパーテーション101の上部に取り付けられ、さらに、パーテーション101の上端部に受信装置２が配置されている。なお、図示は省略するが、共有席を含む狭い範囲を空調する空調機器が床下などに設置される。

ここで、送信機１と受信装置２の交信可能範囲(識別情報受信部21がワイヤレス信号を受信できる受信範囲)は、RFIDタグで使用される微弱無線電波の規格値から、受信装置２を中心とした５メートル程度の円内である。これに対して、存在検知部22が人の存在を検知可能な検知範囲は、例えば、赤外線アレイセンサの受光面の法線方向(光軸方向)が水平方向に対して下向きに傾けられることにより、机100の前端から１メートルまでの範囲内に設定される。つまり、本実施形態の受信装置２においては、存在検知部22の検知範囲が識別情報受信部21の受信範囲よりも狭く設定されている。

次に、図３及び図４のフローチャートを参照して本実施形態の動作を説明する。なお、図３は受信装置２の判断部23の動作を説明するためのフローチャートであり、図４は管理装置３の動作を説明するためのフローチャートである。

受信装置２の判断部23は、存在検知部22から存在検知信号が入力されるまで識別情報受信部21に受信を停止させている。そして、作業者が共有席に着席すると存在検知部22が作業者の存在を検知して存在検知信号を判断部23に出力する。存在検知信号が入力されると(ステップS1)、判断部23は識別情報受信部21に受信を開始させ(ステップS2)、開始時点からの経過時間を計時し、経過時間が所定の受信期間(例えば、数秒間)を経過したら識別情報受信部21に受信を停止させる(ステップS3、S4)。

ここで、実際には多数の共有席が隣接して配置されているので、例えば、パーテーション101を隔てて背中合わせに配置された共有席に既に着席している作業者の送信機１から送信されるワイヤレス信号が受信装置２で受信される場合がある。つまり、１台の受信装置２が受信期間内に複数台の送信機１から識別情報を取得してしまう場合がある。このような場合、受信装置２の判断部23は、受信期間内に受信した全ての識別情報及び存在検知情報、受信強度情報(RSSI信号)を通信部24より管理装置３へ送信させる(ステップS5)。なお、存在検知情報とは、人の存在を検知している受信装置２の固有アドレスであって、当該固有アドレスが割り当てられている受信装置２の存在検知部22の検知範囲が当該人の存在位置とみなされる。

一方、管理装置３は、受信装置２から識別情報等を含むパケットが伝送されるのを待ち受けている(ステップS10)。そして、受信装置２から送信された識別情報を受信すると、管理装置３は、変数ｎを１に初期化し(ステップS11)、受信した識別情報のうちで受信強度がｎ番(今の場合は１番)目に大きい識別情報を選択する(ステップS12)。さらに管理装置３は、選択した識別情報と、既に何れかの共有席に着席している作業者の識別情報とが一致した場合、選択した識別情報を破棄し、変数ｎをインクリメントしてステップS12に戻る(ステップS13，S14)。

管理装置３は、受信した識別情報のうちで受信強度がｎ＋１番(今の場合は２番)目に大きい識別情報を選択し(ステップS12)、選択した識別情報と、既に何れかの共有席に着席している作業者の識別情報とが一致するか否かを判定する(ステップS13)。そして、一致しなければ、管理装置３は、選択した識別情報と対応する存在検知情報によって作業者の存在位置(作業者が着席している共有席)を確定する(ステップS15)。

ここで、管理装置３では、照明器具５及び空調機器(環境調整装置)の制御条件、例えば、照明器具５の調光レベルや空調機器の設定温度などを各作業者の識別情報と対応付けてメモリに記憶している。そして、管理装置３は、存在位置が確定された作業者の識別情報と対応付けられている制御条件をメモリから読み出し、存在検知情報の送信元である受信装置２に宛てて、読み出した制御条件を含むパケットを送信する(ステップS16)。

一方、受信装置２の判断部23は、識別情報等を送信した後、管理装置３から送信される制御条件が通信部24で受信されるのを待ち受けており(ステップS6)、通信部24で制御条件が受信されると、その制御条件に応じた制御コマンドを生成して制御部25に出力する。そして、制御部25が制御コマンドに従って照明器具５及び空調機器を制御することにより、共有席の環境(照明環境及び温湿度環境)が作業者に適した状態に調整される(ステップS7)。

ところで、作業者が共有席を離れた場合、照明器具５や空調機器が継続して動作することは省エネルギーの観点から好ましくない。そこで、存在検知部22から存在検知信号が出力されなくなると、受信装置２の判断部23が制御コマンドを制御部25に出力して照明器具５及び空調機器を停止させることが望ましい。このとき、判断部23は、存在を検知しなくなった作業者の識別情報と、存在が検知されなくなったことの情報とを通信部24より管理装置３に送信させる。したがって、これらの情報を受け取った管理装置３においては、共有席に着席している作業者の識別情報を更新することができる。

上述のように本実施形態の認証システムによれば、ワイヤレス信号の受信範囲よりも狭い範囲で人の存在を検知する存在検知部22の検知結果を利用するので、RFIDタグのみで存在位置を検出していた従来例と比較して、検知精度の向上を図ることができる。

なお、本実施形態では環境調整装置(照明器具５及び空調機器)を制御する制御手段(制御部25)を受信装置２に備えているが、この制御手段を管理装置３に備えていても構わない。また、管理装置３を有しないシステム構成であってもよく、その場合、識別情報の認証処理は各受信装置２の判断部23で行われる。また、本実施形態では識別情報をワイヤレス信号で送信する送信機１としてRFIDタグを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、赤外線を媒体とするワイヤレス信号で識別情報を送信する送信機であってもよい。

また、存在検知部22から存在検知信号が入力されるまで識別情報受信部21が受信を停止しているが、識別情報受信部21を常時受信状態とし、判断部23が存在検知部22から存在検知信号が入力されるまで識別情報を受け付けないようにしてもよい。この場合、経過時間が所定の受信期間を経過しても識別情報受信部21の受信を停止させなくてもよい。

１送信機
２受信装置
３管理装置
20 アンテナ(受信手段)
21 識別情報受信部(受信手段)
22 存在検知部(存在検知手段)
23 判断部(判断手段)

Claims

認証対象の人物に携帯され、前記人物の識別情報をワイヤレス信号で送信する送信機と、対象領域内に設置され、前記送信機が送信するワイヤレス信号を受信する受信装置とを有し、前記受信装置は、前記ワイヤレス信号を受信する受信手段と、人の存在を検知する存在検知手段と、前記受信手段で受信する前記ワイヤレス信号と前記存在検知手段の検知結果に基づいて前記人物の認証及び存在位置の検出を行う判断手段とを備え、前記存在検知手段の検知範囲が前記受信手段の受信範囲よりも狭く設定されており、前記判断手段は、前記存在検知手段で人の存在が検知されている場合に前記受信手段で受信する前記ワイヤレス信号の前記識別情報によって前記人物の認証を行い、前記存在検知手段で人の存在が検知されていない場合は認証の処理を行わないことを特徴とする認証システム。
１乃至複数の前記受信装置と通信し、前記各受信装置で受信された前記識別情報及び存在検知の情報を前記受信装置から取得して管理する管理装置を有し、前記受信装置は、前記管理装置と通信する通信手段を備え、前記判断手段は、前記識別情報及び存在検知情報を前記通信手段から前記管理装置に送信させることを特徴とする請求項１記載の認証システム。
前記送信機がＲＦＩＤタグからなることを特徴とする請求項１又は２記載の認証システム。
前記受信装置は、前記受信手段で受信する前記ワイヤレス信号の受信強度を検出する受信強度検出手段を備え、前記判断手段は、前記受信強度検出手段で検出される受信強度の情報を前記通信手段から前記管理装置に送信させ、前記管理装置は、同一の前記受信装置から互いに異なる前記識別情報及び前記受信強度情報を受信した場合、既に他の受信装置から受信した前記識別情報と一致せず且つ前記受信強度が相対的に大きい前記識別情報及び前記存在検知情報を前記同一の受信装置の前記識別情報及び前記存在検知情報に採用することを特徴とする請求項２又は３記載の認証システム。
前記判断手段は、前記存在検知手段で人の存在が検知されていない場合に前記受信手段に受信動作を停止させ、前記存在検知手段で人の存在が検知された時点から所定の受信期間が経過するまでの間に前記受信手段に受信動作を行わせることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の認証システム。
前記検知範囲を含む領域の環境を調整する環境調整装置と、前記存在検知情報に対応する前記検知範囲の環境を調整する前記環境調整装置を、前記存在検知情報と対になる前記識別情報と予め対応付けられている条件に従って制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の認証システム。
前記判断手段が認証を行った後に前記存在検知手段で人の存在が検知されなくなった場合、前記制御手段は、前記環境調整装置を停止させることを特徴とする請求項６記載の認証システム。
前記受信装置が前記制御手段を備えることを特徴とする請求項６又は７記載の認証システム。