JP2015215658A - 認証装置の取り外し検出装置および取り外し検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入退室認証装置が取り外されようとしていることを短時間のうちに検出し得、当該当該入退室認証装置や壁面が破壊されることを未然に防止できるようにする。【解決手段】利用者を認証する入退室認証装置（１１０）に設けられ、所定の一方向の加速度成分を検出する一軸加速度センサ（１１２）と、前記一軸加速度センサ（１１２）の検出した前記加速度成分に基づいて前記入退室認証装置（１１０）の前記壁面（１ａ）に対する傾き角度（θ）を算出する傾き角度算出部（１１１ａ）と、前記傾き角度（θ）に基づいて認証装置（１１０）が取付面（１ａ）から取り外されようとしていることを判定する取り外し判定部（１１１ｂ）とを備えるようにする。【選択図】図２

Description

本発明は、認証装置の取り外し検出装置および取り外し検出方法に関し、特に建物や施設の壁面に設置されている入退室認証装置が不法侵入者や悪戯等によって取り外されようとしていることを検出する入退室認証装置の取り外し検出装置に関する。

従来、建物や施設の壁面に設置されている入退室認証装置は、当該建物や施設に対する利用者の入退室を管理するものである。この入退室認証装置は、利用者のＩＣカードなどの記録媒体に記録されている照合用の識別番号と、当該入退室認証装置に予め登録されている登録識別情報とを照合し、当該識別番号と登録識別番号とが一致した場合に、正規の利用者であると認証する。

一方、入退室認証装置に予め登録されている登録識別情報とＩＣカードの識別番号とが不一致の場合には正規の利用者ではないため非認証とする。このように入退室認証装置では、ＩＣカードの識別番号と登録識別番号との照合結果に基づいて利用者の正当性を確認し、入退室可否を判定する。

このような入退室認証装置は、不法侵入や悪戯等により、壁面に設置された状態から取り外されることがある。この入退室認証装置が取り外れた異常状態を検知するために、当該入退室認証装置と壁面との間にタンパスイッチと呼ばれる異常検出センサが装着されたものがある（例えば特許文献１参照）。

図６に示すように、壁１の壁面１ａにはＩＣカードリーダや指紋照合機等でなる入退室認証装置２が取り付け固定されており、当該入退室認証装置２にはタンパスイッチ３が設けられている。この入退室認証装置２が壁面１ａに取り付け固定された状態では、タンパスイッチ３が当該入退室認証装置２と壁面１ａとの間に挟まれるため、当該タンパスイッチ３が入退室認証装置２の内部に押し込まれた閉状態となっている。

入退室認証装置２は、所定の通信線６を介して上位の制御装置４に接続され、当該制御装置４が通信線６を介して監視装置５に接続されている。制御装置４は、入退室認証装置２に対応した扉の施錠を制御するものであり、当該入退室認証装置２のタンパスイッチ３の状態を表す検出信号を受け取ると、これを監視装置５に出力する。監視装置５は、入退室の履歴を蓄積するとともに、制御装置４からの検出信号にしたがって入退室認証装置２が取り外されたことに対する警報を行う。

図７に示すように、この入退室認証装置２が、不法侵入や悪戯等により、壁１の壁面１ａから取り外されると、タンパスイッチ３が入退室認証装置２から外方へ向かって飛び出して開状態となり、その開状態となったことを表す検出信号が上位の制御装置４から監視装置５へ送信される。これにより監視装置５は、当該検出信号に基づいて入退室認証装置２が壁１の壁面１ａから取り外されたことを認識し、当該入退室認証装置２が取り外されたことを知らせるためブザー等により警報する。

しかしながら、近年、入退室認証装置２の更なる小型化により、タンパスイッチ３を設けることが困難になりつつある。このため、図８に示すように、タンパスイッチ３を設けることのない入退室認証装置２が用いられることがある。

この場合、入退室認証装置２が壁１の壁面１ａから取り外されたときには、当該入退室認証装置２や壁面１ａが破壊されるだけでなく、当該入退室認証装置２と上位の制御装置４との間の通信線６が切断されて通信状態が途絶えることになる。したがって監視装置５は、入退室認証装置２と制御装置４の通信状態が遮断されたことを認識した場合に、入退室認証装置２が取り外されたことを知らせるためブザー等により警報することができる。

特開２００６−１０６８３１号公報

ところで、上述したタンパスイッチ３を設けることのない入退室認証装置２が用いられた場合、入退室認証装置２が壁１の壁面１ａから取り外されたときには、上位の制御装置４と当該入退室認証装置２との間の通信状態が遮断されたことを検知するまでに時間を要するため、当該入退室認証装置２や壁面１ａが破壊されることを防止できないという問題があった。

本発明はこのような問題を解決するためのものであり、入退室認証装置が取り外されようとしていることを短時間のうちに検出し得、当該当該入退室認証装置や壁面が破壊されることを未然に防止し得る入退室認証装置の取り外し検出装置および取り外し検出方法を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、本発明は、利用者を認証する認証装置（１１０）に設けられ、所定の一方向の加速度成分を検出する加速度検出部（１１２）と、前記加速度検出部（１１２）の検出した前記加速度成分に基づいて前記認証装置（１１０）が設置された取付面（１ａ）に対する前記認証装置（１１０）の傾き角度（θ）を算出する傾き角度算出部（１１１ａ）と、前記傾き角度（θ）に基づいて前記認証装置（１１０）が前記取付面（１ａ）から取り外されようとしていることを判定する判定部（１１１ｂ）とを備えるようにする。

本発明において、前記傾き角度算出部（１１１ａ）は、前記認証装置（１１０）の前記取付面（１ａ）に対する初期設置角度（θｒ）を算出した後に前記傾き角度（θ）を算出し、前記判定部（１１１ｂ）は、前記傾き角度（θ）と前記初期設置角度（θｒ）との角度差を閾値角度（θＴＨ）と比較することにより前記認証装置（１１０）が前記取付面（１ａ）から取り外されようとしていることを判定するようにする。

本発明において、前記認証装置（１１０）には、その上端部に被係合部（１１３）が設けられ、前記取付面（１ａ）には、前記被係合部（１１３）と係合される係合部（１１４）が設けられ、前記傾き角度算出部（１１１ａ）は、前記認証装置（１１０）の前記被係合部（１１３）と前記取付面（１ａ）の係合部（１１４）との係合状態を解除するために前記認証装置（１１０）が傾けられたときの前記傾き角度（θ）を算出するようにする。

本発明において、利用者を認証する認証装置（１１０）に対する所定の一方向の加速度成分を検出し、前記加速度成分に基づいて、傾き角度算出部（１１１ａ）に基づいて前記認証装置（１１０）が設置された取付面（１ａ）に対する前記認証装置（１１０）の傾き角度（θ）を算出する傾き角度算出ステップと、前記傾き角度算出ステップにおいて算出された前記傾き角度（θ）に基づいて判定部（１１１ｂ）により前記認証装置（１１０）が前記取付面（１ａ）から取り外されようとしているか否かを判定する判定ステップとを有するようにする。

本発明によれば、認証装置（１１０）に設けられた所定の一方向の加速度成分だけを検出する加速度検出部（１１２）の検出した加速度成分に基づいて認証装置（１１０）の取付面（１ａ）に対する傾き角度（θ）を算出し、その傾き角度（θ）に基づいて認証装置（１１０）が取付面（１ａ）から取り外されようとしていることを短時間のうちに判定することができるので、当該当該認証装置（１１０）や取付面（１ａ）が破壊されることを未然に防止することができる。

入退室認証システムの構成を示す図である。 入退室認証装置の構成を示す略線的ブロック図である。 入退室認証装置の傾き角度を算出する際の説明に供する図である。 入退室認証装置の取外状態検出処理手順を示すフローチャートである。 壁に対して水平に設置されない入退室認証装置を示す図である。 従来の入退室認証装置の構成を示す図である。 従来のタンパスイッチが設けられた入退室認証装置において壁から取り外されるときの説明に供する図である。 従来のタンパスイッチが設けられていない入退室認証装置第において壁から取り外されるときの説明に供する図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態において、図６乃至図８に示された従来の入退室認証装置２、制御装置４、監視装置５と同一の構成要素には同一の符号を用い、その詳細な説明は省略する。

［入退室認証システムの構成］
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る入退室認証システム１００は、壁１の壁面１ａにＩＣカードリーダや指紋照合機等でなる入退室認証装置１１０が固定されている。入退室認証装置１１０は、所定の通信線６を介して上位の制御装置４に接続され、当該制御装置４が通信線６を介して監視装置５に接続されている。

壁１の壁面１ａには、側面視略逆Ｌ字状の係合部１１４が固定されている。この係合部１１４は、壁面１ａとは直交する水平方向（図中Ｂ方向）へ突出した底部１１４ａと、当該底部１１４ａの先端から上方へ折り曲げられた側部１１４ｂとによって構成され、当該側部１１４ｂが僅かに（所定の角度だけ）壁面１ａに近づく方向へ傾斜されている。

一方、入退室認証装置１１０の上端部には当該係合部１１４と係合されるために設けられた側面視略Ｌ字状の被係合部１１３が固定されている。この入退室認証装置１１０の被係合部１１３が壁面１ａの係合部１１４に係合した状態で、当該入退室認証装置１１０が壁面１ａに沿って取り付け固定されている。

したがって、入退室認証装置１１０が係合部１１４の側部１１４ｂに合わせて矢印Ａ方向へ僅かに（所定の角度だけ）傾けられながら上方へ持ち上げられると、壁面１ａの係合部１１４と当該入退室認証装置１１０の被係合部１１３との係合状態が解除されることになり、当該入退室認証装置１１０が壁面１ａから取り外し可能となる。

すなわち入退室認証装置１１０は、壁１の壁面１ａに対して係合部１１４の側部１１４ｂに合わせた所定の角度だけ矢印Ａ方向へ傾斜されたとき、当該入退室認証装置１１０の被係合部１１３と壁面１ａの係合部１１４との係合状態が解除されて壁面１ａから取り外すことが可能な構成となっている。

入退室認証装置１１０には、マイクロコンピュータでなる制御部１１１が内蔵されるとともに、当該入退室認証装置１１０の下方端部には、壁面１ａに対して垂直な鉛直平面にのみ入退室認証装置１１０の動き（傾き）が規制された一方向の加速度成分だけを検知する一軸加速度センサ１１２が内蔵されている。このような一軸加速度センサ１１２は、例えばＭＥＭＳ(Micro electro mechanical Systems)加速度センサによって実現される

この加速度検出部としての一軸加速度センサ１１２は、通常、壁１の壁面１ａに沿って入退室認証装置１１０が設置されている状態（すなわち、壁１の壁面１ａと入退室認証装置１１０の背面１１０ａとが接触している状態であり、入退室認証装置１１０が矢印Ａ方向へ何ら傾けられていない状態）では、重力加速度Ｇ（Ｇ＝9.8m/s²）を検知していることになる。

ここで、入退室認証装置１１０は壁１の壁面１ａに固定された係合部１１４に対して当該入退室認証装置１１０の被係合部１１３が係合されているため、壁１の壁面１ａに対して図１中の奥行き方向に平行でかつ水平な仮想軸を回転中心（支点）とした場合、壁１の壁面１ａに対して垂直な鉛直平面にのみ入退室認証装置１１０の動き（傾き）が規制されている。

したがって、入退室認証装置１１０が傾き角度θ（図３）だけ矢印Ａ方向へ傾けられたときには、一軸加速度センサ１１２によりそのときの加速度成分ｇを検出すればよい。つまり、一軸加速度センサ１１２が加速度成分ｇを検出する唯一の方向としては、入退室認証装置１１０が回転中心（支点）に対し矢印Ａ方向へ回転するときの半径方向だけである。

ここで、重力加速度Ｇは、入退室認証装置１１０が壁面１ａから傾き角度θだけ傾斜したときの一軸加速度センサ１１２の加速度成分ｇとは直交する成分との合成ベクトルであり、加速度成分ｇは、次の（式１）により表される。この（式１）に基づいて、入退室認証装置１１０の壁面２ａに垂直な鉛直平面に対する矢印Ａ方向の傾き角度θは、次の（式２）により表される。

………………………………………………（式１）

………………………………………………（式２）

制御部１１１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびＲＡＭ(Random Access Memory)等からなり、ハードディスク等の記憶装置１１５及びインタフェース１１７を備えたコンピュータであり、インタフェース１１７を介してプログラム（ソフトウェア）をインストールすることによって実現される。

この制御部１１１は、記憶装置１１５に格納されているプログラムと各種ハードウェア資源とが協働することによって後述する入退室認証装置１１０の取り外し判定処理手順等の各種処理を実行する。なお、記憶装置１１５には、上述した入退室認証装置１１０の傾き角度θを（式２）にしたがって算出するためのプログラムや、入退室認証装置１１０の初期状態の初期設置角度θｒ（後述する）、さらに当該プログラムにしたがってその傾き角度θの大きさに基づき当該入退室認証装置１１０が壁１の壁面１ａから取り外されようとしているか否かを判定するための閾値角度θＴＨ等が記憶されている。

また制御部１１１は、一軸加速度センサ１１２と接続されるとともに、ブザー１１６と接続されている。なお制御部１１１は、ハードウェア資源がソフトウェアと協働することによって、傾き角度算出部１１１ａおよび取り外し判定部１１１ｂを構成する。

傾き角度算出部１１１ａは、入退室認証装置１１０が壁１の壁面１ａから矢印Ａ方向へ向かって傾けられたときの傾き角度θを（式２）にしたがって算出するものである。取り外し判定部１１１ｂは、入退室認証装置１１０の傾き角度θを閾値角度θＴＨと比較することにより、当該入退室認証装置１１０が壁１の壁面１ａから取り外されようとしているか否かを判定するものである。

ところで制御装置４は、扉の施錠を制御するものであり、入退室認証装置１１０が壁１の壁面１ａから取り外されようとしているとの判定結果を当該入退室認証装置１１０の制御部１１１から受け取ると、これを監視装置５に出力する。

監視装置５は、入退室の履歴を蓄積するとともに、制御装置４からの判定結果にしたがって入退室認証装置１１０が壁１の壁面１ａから取り外されようとしていることを検出した場合に、当該入退室認証装置１１０が取り外されることを未然に防止するための各種警報を行う。

＜入退室認証装置の取り外し判定処理動作＞
次に、図４のフローチャートを参照しながら、取り外し判定処理プログラムにしたがった入退室認証装置１１０の取り外し判定処理手順について説明する。

ステップＳＰ１において入退室認証装置１１０の制御部１１１は、当該入退室認証装置１１０の電源がＯＮされたことを認識すると、次のステップＳＰ２へ移る。ステップＳＰ２において制御部１１１は、電源がＯＮされた直後における一軸加速度センサ１１２による加速度成分ｇを検出し、次のステップＳＰ３へ移る。

ここで、一軸加速度センサ１１２は、壁１の壁面１ａに沿って入退室認証装置１１０に設置されている状態では重力加速度Ｇ（Ｇ＝9.8m/s²）を検知し、壁１の壁面１ａから入退室認証装置１１０が取り外されようとして傾き角度θだけ傾斜された状態では当該傾き角度θだけ傾いたときの加速度成分ｇを検出し、これらの検出結果を制御部１１１の傾き角度算出部１１１ａへ出力している。

ステップＳＰ３において制御部１１１の傾き角度算出部１１１ａは、一軸加速度センサ１１２の検出結果（加速度成分ｇ）を用い、上述した（式２）にしたがって入退室認証装置１１０の初期状態の設置角度（以下、これを「初期設置角度θｒ」と呼ぶ。）を算出し、この初期設置角度θｒを記憶装置１１５に記憶し、次のステップＳＰ４へ移る。

これにより制御部１１１の傾き角度算出部１１１ａは、図５に示すように、壁１の壁面１ａに取り付けられた側面視三角形状の三角柱でなるプレート１１３の上に入退室認証装置１１０が固定されているような場合、当該入退室認証装置１１０の電源がＯＮされたときに一軸加速度センサ１１２の検出結果（加速度成分ｇ）に基づいて測定した設置角度を初期設置角度θｒとして記憶装置１１５に記憶することができる。

なお、制御部１１１の傾き角度算出部１１１ａは、壁１の壁面１ａに入退室認証装置１１０が固定されているような場合であっても、壁面１ａが僅かに傾斜している場合があるので、そのようなときでも、当該入退室認証装置１１０の電源がＯＮされたときに測定した初期設置角度θｒを記憶装置１１５に記憶することができる。

ステップＳＰ４において制御部１１１の傾き角度算出部１１１ａは、ステップＳＰ３により初期設置角度θｒを記憶装置１１５に記憶したので、それ以降の一軸加速度センサ１１２により検出する加速度成分ｇを所定時間間隔で継続して収集し、次のステップＳＰ５へ移る。

ステップＳＰ５において制御部１１１の傾き角度算出部１１１ａは、一軸加速度センサ１１２の検出結果（加速度成分ｇ）を用い、上述した（式２）にしたがって入退室認証装置１１０の現在の傾き角度θを算出し、次のステップＳＰ６へ移る。

ステップＳＰ６において制御部１１１の取り外し判定部１１１ｂは、ステップＳＰ３において予め記憶装置１１５に記憶しておいた初期設置角度θｒと、ステップＳＰ５において算出した入退室認証装置１１０の現在の傾き角度θとを比較し、両者の間に一定以上の角度差Δθが存在するか否かを判定する。

ここで、取り外し判定部１１１ｂは、現在の傾き角度θと初期設置角度θｒとの差分である角度差Δθが所定の閾値角度θＴＨよりも大きい場合には（ステップＳＰ６：YES）次のステップＳＰ７へ移るが、当該角度差Δθが閾値角度θＴＨ以下である場合には（ステップＳＰ６：NO）ステップＳＰ４へ戻る。

ステップＳＰ７において取り外し判定部１１１ｂは、角度差Δθが所定の閾値角度θＴＨよりも大きいので、入退室認証装置１１０が矢印Ａ方向へ向かって回転されながら取り外されようとしていると判定し、その判定結果を上位の制御装置４へ通知するとともに、ブザー１１６を介してブザー出力した後、処理を終了する。

これにより入退室認証装置１１０の制御部１１１は、当該入退室認証装置１１０が壁１の壁面１ａから取り外されようとしているときにブザー出力により不審者を威嚇し、当該入退室認証装置１１０が取り外されて破壊されてしまうこと、および壁１の壁面１ａが破損してしまうことを未然に防止することができる。なお、制御装置４は監視装置５に入退室認証装置１１０が取り外されようとしていることの判定結果を通知しているので、入退室認証装置１１０によるブザー出力と同時に当該監視装置５により建物内において警報を行うことができる。

＜効果＞
このように入退室認証装置１１０は、不審者が壁１の壁面１ａから当該入退室認証装置１１０を取り外そうとした場合、壁１の壁面１ａに固定された係合部１１４と当該入退室認証装置１１０の被係合部１１３との係合状態を解除する必要があるため、必ず入退室認証装置１１０を矢印Ａ方向に傾けることになる。

このとき入退室認証装置１１０の制御部１１１は、そのときの一軸加速度センサ１１２の検出結果（加速度成分ｇ）に基づいて入退室認証装置１１０の壁面１ａに対する傾き角度θを検出することができる。

したがって制御部１１１は、その傾き角度θが閾値角度θＴＨよりも大きい場合には不審者等により入退室認証装置１１０が不当に取り外されようとしていると判定し、その判定結果を制御装置４経由で監視装置５へ通知するとともに、ブザー１１６を介してブザー音を出力することができる。これにより、ブザーに驚いた不審者等による入退室認証装置１１０および壁１の壁面１ａに対する破壊や、不審者による不法侵入を未然に防止することができる。

また入退室認証装置１１０では、壁１の壁面１ａに対して図１中の奥行き方向に平行な仮想軸を回転中心（支点）として矢印Ａ方向へ傾けられたときの当該入退室認証装置１１０の加速度成分ｇを検出可能な一軸加速度１１２を用いたことにより、地震等により横方向の揺れに対して入退室認証装置１１０が取り外されようとしていると誤判定することを未然に防止することができる。

＜他の実施の形態＞
なお、上述した実施の形態においては、入退室認証装置１１０の傾き角度θと初期設置角度との角度差Δθが閾値角度θＴＨよりも大きい場合に、当該入退室認証装置１１０が矢印Ａ方向へ向かって回転されながら取り外されようとしていると判定するようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、角度差Δθが閾値角度θＴＨよりも大きい場合でかつ、上位の制御装置４との通信線６を介した通信状態が遮断されたときに初めて入退室認証装置１１０が矢印Ａ方向へ向かって回転されながら取り外されようとしていると判定し、ブザー出力するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態においては、ブザー出力するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ブザー出力に加えて入退室認証装置１１０の全面に設けた警告灯を点灯表示する等の視覚的な警報を行うようにしてもよい。

さらに、上述した実施の形態においては、一軸加速度センサ１１２を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、入退室認証装置１１０が壁面２ａから矢印Ａ方向に傾けられたときの加速度成分ｇを検出できさえすれば、二軸加速度センサや三軸加速度センサを用いるようにしてもよい。

１…壁、２、１１０…入退室認証装置、４…制御装置、５…監視装置、６…通信線、１００…入退室認証システム、１１１…制御部、１１１ａ…傾斜角度算出部、１１１ｂ…取り外し判定部、１１２…一軸加速度センサ（加速度検出部）、１１３…被係合部、１１４…係合部、１１５…記憶装置、１１６…ブザー、１１７…インタフェース。

Claims (4)

1. 利用者を認証する認証装置に設けられ、所定の一方向の加速度成分を検出する加速度検出部と、
   前記加速度検出部により検出された前記加速度成分に基づいて前記認証装置が設置された取付面に対する前記認証装置の傾き角度を算出する傾き角度算出部と、
   前記傾き角度に基づいて前記認証装置が前記取付面から取り外されようとしていることを判定する取り外し判定部と
   を備えることを特徴とする認証装置の取り外し検出装置。
2. 前記傾き角度算出部は、前記認証装置の前記取付面に対する初期設置角度を算出した後に前記傾き角度を算出し、
   前記取り外し判定部は、前記傾き角度と前記初期設置角度との角度差を閾値角度と比較することにより前記認証装置が前記取付面から取り外されようとしていることを判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の認証装置の取り外し検出装置。
3. 前記認証装置には、その上端部に被係合部が設けられ、
   前記取付面には、前記被係合部と係合される係合部が設けられ、
   前記傾き角度算出部は、前記認証装置の前記被係合部と前記取付面の係合部との係合状態を解除するために前記認証装置が傾けられたときの前記傾き角度を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の認証装置の取り外し検出装置。
4. 利用者を認証する認証装置に対する所定の一方向の加速度成分を検出し、前記加速度成分に基づいて前記認証装置が設置された取付面に対する前記認証装置の傾き角度を算出する傾き角度算出ステップと、
   前記傾き角度算出ステップにおいて算出された前記傾き角度に基づいて前記認証装置が前記取付面から取り外されようとしているか否かを判定する取り外し判定ステップと
   を有することを特徴とする認証装置の取り外し検出方法。

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