JP2019120015A - 認証システム及び認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】利用者の位置を認証に利用可能な認証システム及び認証装置を提供する。【解決手段】利用者が携帯する携帯端末１０と、携帯端末１０の利用者が隣接する第１エリア又は第２エリアとの間に存在する利用者であることを認証する認証装置２０とを有する認証システム１であって、認証装置２０は、第１エリアに第１判定音を出力し、第２エリアに第１判定音とは異なる第２判定音を出力する判定音出力手段２６２と、携帯端末１０の利用者が正当な利用者であるか否かを判定する正当性照合手段２６５と、正当性照合手段２６５が携帯端末１０の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、解析結果が携帯端末が第１判定音を集音したことを示す場合は、携帯端末１０の利用者は第１エリアに存在する正当な利用者であると認証する存在認証手段２６６とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、認証システム及び認証装置に関する。

公共エリアからセキュリティエリアへの入場を物理的に規制する入退室管理システムにおいて、利用者がＩＤカードなどをリーダに触れたりかざしたりすることなくハンズフリーで認証が行われ、通行が許可されると扉の電気錠が解錠されるものがある。特許文献１に記載の入退室管理システムでは、扉から離れた無線タグなどの携帯端末から利用者のＩＤ情報を有する信号が電波に載って送信され、扉の近くのタグリーダは、電波を受信してＩＤ情報を取得するとともに電波の電界強度を測定する。入退室管理システムの認証装置は、タグリーダが取得したＩＤ情報が予め登録されたものであり、電界強度が所定値よりも大きい場合、利用者を通行可能と判定して扉の電気錠を解錠する。

特開２０１２−２１９４８３号公報

上述の入退室管理システムにおいては無線タグ側の操作に基づいて解錠する扉を選択できるが、電波は透過性が高いため無線タグの電波は扉や壁を通過することがある。すなわち、公共エリアにいる利用者が所持する無線タグからの電波もセキュリティエリアにいる利用者が所持する無線タグからの電波も認証装置は所定値よりも大きい電界強度で受信してしまい、電気錠を解錠してしまう。このため、無線タグの操作を行う利用者、即ち、認証対象となる利用者がセキュリティエリアである部屋の中にいるか外にいるかを、入退室管理システムが判定することは困難である場合があった。よって、入室と退室の両方で認証を行う場合には入退室の方向を誤判定してしまうおそれがあった。

本発明の目的は、認証対象となる利用者の位置を判定可能な認証システム及び認証装置を提供することである。

本発明に係る認証システムは、利用者が携帯する携帯端末と、携帯端末の利用者が隣接する第１エリア又は第２エリアに存在する利用者であることを認証する認証装置と、を有する認証システムであって、携帯端末は、周囲の音を集音する集音手段と、集音手段による収集音を解析する音解析手段と、携帯端末の識別情報を含む認証要求信号を音解析手段による収集音の解析結果とともに認証装置に無線送信する認証要求送信手段と、を有し、認証装置は、第１エリアに第１判定音を出力し、第２エリアに第１判定音とは異なる第２判定音を出力する判定音出力手段と、携帯端末から送信された認証要求信号に含まれる識別情報に基づいて携帯端末の利用者が正当な利用者であるか否かを判定する正当性照合手段と、正当性照合手段が携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、解析結果が携帯端末が前記第１判定音を集音したことを示す場合は、当該携帯端末の利用者は第１エリアに存在する正当な利用者であると認証し、正当性照合手段が携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、解析結果が携帯端末が第２判定音を集音したことを示す場合には、当該携帯端末の利用者は第２エリアに存在する正当な利用者であると認証する存在認証手段と、を有する。

本発明に係る認証システムにおいて、音解析手段は、収集音に第１判定音及び第２判定音のいずれが含まれているかを解析することが好ましい。

本発明に係る認証システムにおいて、認証装置は、存在認証手段が携帯端末の利用者が第１エリアに存在すると判定した場合、第１エリアから第２エリアへの携帯端末の利用者の通行を許可し、存在認証手段が携帯端末の利用者が第２エリアに存在すると判定した場合、第２エリアから第１エリアへの携帯端末の利用者の通行を許可する通行許可手段を更に有することが好ましい。

本発明に係る認証システムにおいて、認証装置は、存在認証手段が携帯端末の利用者が第１エリアに存在すると認証してから、所定時間経過後に前記判定音出力手段から前記第２判定音を出力し、当該第２判定音に基づき前記携帯端末の利用者が前記第２エリアに存在すると認証した場合、当該利用者が前記第１エリアから前記第２エリアへ移動したと判定する通行方向判定手段を更に有することが好ましい。

本発明に係る認証システムにおいて、音解析手段は、収集音に含まれている第１判定音及び第２判定音の音圧レベルを解析し、存在認証手段は、正当性照合手段が携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、解析結果が音圧レベルが閾値以上である第１判定音を示す場合、当該携帯端末の利用者は第１エリアに存在する正当な利用者であると認証し、正当性照合手段が携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、解析結果が音圧レベルが閾値以上である第２判定音を示す場合、当該携帯端末の利用者は第２エリアに存在する正当な利用者であると認証することが好ましい。

本発明に係る認証システムにおいて、携帯端末は、所定のトリガ条件に基づいて携帯端末の識別情報を含むトリガ信号を認証装置に無線送信するトリガ送信手段をさらに有し、判定音出力手段は、携帯端末からトリガ信号を受信すると、第１エリアに第１判定音を、第２エリアに第２判定音を出力し、存在認証手段は、受信したトリガ信号に含まれる識別情報と認証要求信号に含まれる識別情報が、一致することを条件に携帯端末の利用者が正当な利用者であると認証することが好ましい。

本発明に係る認証装置は、判定音として第１エリアに第１判定音を出力し、第１エリアに隣接する第２エリアに第１判定音とは異なる第２判定音を出力する判定音出力手段と、利用者が携帯する携帯端末から送信された認証要求信号に含まれる識別情報に基づいて携帯端末の利用者が正当な利用者であるか否かを判定する正当性照合手段と、正当性照合手段が携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、携帯端末の集音手段が集音した収集音が第１判定音である場合、当該携帯端末の利用者は第１エリアに存在する正当な利用者であると認証し、前記正当性照合手段が前記携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、携帯端末の集音手段が集音した収集音が第２判定音である場合、当該携帯端末の利用者は第２エリアに存在する正当な利用者であると認証する存在認証手段と、を有する。

本発明に係る認証システム及び認証装置によれば、認証対象となる利用者の位置を正確に判定可能である。

本発明の一実施形態に係る入退室管理システム１の全体構成図の一例である。 本発明の一実施形態に係る携帯端末１０の構成図の一例である。 本発明の一実施形態に係る認証装置２０の構成図の一例である。 入退室管理システム１における各装置の動作シーケンスの一例を示す図である。 携帯端末１０における音測定及び解析処理の一例を示すフローチャートである。 認証装置２０の認証処理（図５のＳ１０８）の一例を示すフローチャートである。 第１変形例に係る携帯端末１０´の構成図の一例である。 第１変形例に係る認証装置２０´の構成図の一例である。 第１変形例に係る入退室管理システム１´における各装置の動作シーケンスの一例を示す図である。 認証装置２０´における通行方向判定処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る認証システム及び携帯端末プログラムをハンズフリーの入退室管理システムに適用した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は図面又は以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。

図１は、本発明の一実施形態に係る入退室管理システム１の全体構成図である。

図１に示すように、入退室管理システム１は、携帯端末１０、認証装置２０、扉３０、及び管理装置４０を有する。扉３０の表側の部屋Ａと扉３０の裏側の部屋Ｂとは隣接しており、扉３０や壁によって分離される。部屋Ａは公共エリア又は第１エリアと称することがあり、部屋Ｂはセキュリティエリア又は第２エリアと称することがある。

携帯端末１０は、利用者（人やロボットなど）に携帯されて利用者とともに移動するスマートフォンなどの移動情報処理装置である。携帯端末１０は、携帯端末１０自身の動きの静止を検知し、認証装置２０と無線通信を行うことができる。携帯端末１０は、認証装置２０から出力された判定音を集音して音圧レベル（判定音における周波数ごとの強度）を測定し、判定音を解析することができる。図１には、携帯端末１０に関して、扉３０の表側の部屋Ａに存在する携帯端末１０−１と、扉３０の裏側の部屋Ｂに存在する携帯端末１０−２と、が示されているが、携帯端末１０の位置はこれに限定されない。認証装置２０の周囲の一定の範囲内に位置する携帯端末１０は、認証装置２０と一定以上の信号強度で無線通信を行うことができる。

携帯端末１０は、携帯端末１０を携帯する利用者が静止したことを検知すると、携帯端末１０、又は携帯端末１０を携帯する利用者を一意に識別する識別情報を含むトリガ信号を認証装置２０に無線で送信した後、所定期間周囲の音を集音する。携帯端末１０は、集音した収集音の音圧レベルが一定以上であれば、識別情報を含む通行要求信号（認証要求信号）を認証装置２０に無線で送信する。

認証装置２０は、携帯端末１０と無線通信を行い、判定音を出力し、携帯端末１０の利用者の認証を行う情報処理装置である。認証装置２０は、扉３０の表側の一定の範囲内に一定の音圧レベル以上で届く第１判定音を、扉３０の裏側の一定の範囲内に一定の音圧レベル以上で届く第２判定音を出力できる。しかし、これらの判定音は扉３０をほとんど透過しないので、扉３０の反対側へは当該一定の音圧レベルで届かない。また、認証装置２０は、扉３０の電気錠３１の開閉を制御可能なように電気錠３１と通信接続されている。さらに、認証装置２０は、ローカル及び／又は広域ネットワーク９０を介して管理装置４０に接続される。

認証装置２０は、携帯端末１０からトリガ信号を無線で受信すると、所定のパターンの第１判定音を扉３０の表側へ、他の所定のパターンの第２判定音を扉３０の裏側へ出力する。

認証装置２０は、携帯端末１０から送信された音の解析結果が、認証装置２０が出力した判定音と一致するか否かを判定する。判定音の判定結果に基づいて、認証装置２０は、携帯端末１０の利用者が部屋Ａ及び部屋Ｂのどちらに存在するかを判定する。認証装置２０は、携帯端末１０から識別情報を含む通行要求信号を受信し、通行要求信号に含まれる識別情報が登録された利用者の正当なものであれば、携帯端末１０の利用者が部屋Ｂへの入場が可能な正当な利用者であると判定する。音の解析結果が認証装置２０が出力した判定音と一致し、かつ、携帯端末１０の利用者が部屋Ｂへの入場が可能な正当な利用者である場合、認証装置２０は、携帯端末１０の利用者を部屋Ａ又は部屋Ｂ内に存在する正当な利用者として認証する。

携帯端末１０の利用者が認証された場合、認証装置２０は、扉３０の電気錠３１に解錠信号を送信して解錠させることにより利用者の通行を物理的に許可する。利用者の通行を許可する場合、認証装置２０は、通行を許可したことを携帯端末１０に通知し、携帯端末１０の利用者の部屋Ｂへの入場記録を広域ネットワーク９０を介して管理装置４０に送信する。

扉３０は、部屋Ａと部屋Ｂとの間に設置され、電気錠３１を解錠又は施錠することによって部屋Ａと部屋Ｂとの間の利用者の通行を物理的に規制する。扉３０は、常時、電気錠３１を施錠状態に保つことによって利用者による部屋Ａと部屋Ｂとの間の通行を物理的に禁止し、認証装置２０から解錠信号を受信すると、電気錠３１を所定期間だけ解錠して利用者が扉３０を通行することを許可する。なお、扉３０の表側の部屋Ａから裏側の部屋Ｂへ、又はその逆方向に届く音の音圧レベルは、音の透過性が電波に比べて低いため一定以上減少するが、この場合、部屋Ａと部屋Ｂとの間で音が遮られると表現する。

管理装置４０は、所定の建物全体における各利用者の各部屋への入退場記録を管理するサーバなどの情報処理装置である。管理装置４０は、有線／無線通信のローカル及び／又は広域ネットワーク９０を介して認証装置２０とでデータを送受信できる。管理装置４０は、認証装置２０から利用者の部屋Ｂに関する入退場記録を受信して、受信した入退場記録に基づいて各部屋における利用者の入退場を管理する。

以上説明した様に、本発明の一実施形態に係る入退室管理システム１においては、携帯端末１０の利用者が正当であると判定され、且つ、携帯端末１０の集音した音が第１判定音又は第２判定音である場合に、携帯端末１０の利用者は第１エリア又は第２エリアに存在する正当な利用者であると認証される。ここで、第１エリアと第２エリアに同じタイミングで同じ判定音を出力してしまうと、第１エリア又は第２エリアのどちらのエリアに対して出力された判定音を携帯端末が集音したのか不明なため、利用者が第１エリアにいるのか第２エリアにいるのかを判定することが困難である。また、判定音を双方のエリアに出力することもせず単に片方の第１エリアに対してのみ判定音を出力して、利用者が第１エリア又は第２エリアのどちらのエリアに存在するのかを認証しようとすると、第１エリアの扉３０の遠方から判定音を集音したのか、それとも第２エリアの扉３０の近傍から判定音を集音したのか不明なため、利用者が第１エリアにいるのか第２エリアにいるのかを判定することが困難である。上記入退室管理システム１によれば、認証対象となる利用者の位置を正確に判定することができる。

＜第１実施形態＞
図２は、本発明の一実施形態に係る携帯端末１０の構成図の一例である。図２に示すように、携帯端末１０は、無線通信部１１、動き検出部１２、集音部１３、操作・表示部１４、記憶部１５、及び制御部１６を有する。

＜携帯端末１０のハードウェア＞
無線通信部１１は、認証装置２０と無線通信を行う無線通信インターフェイスである。無線通信部１１は、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）など、認証装置２０の無線通信プロトコルに対応するプロトコルにより通信可能である。無線通信部１１は、制御部１６から受け取ったデータ又は信号を変換して電波に載せて認証装置２０に送信し、認証装置２０から受信した電波をデータ又は信号に変換して制御部１６に渡す。また、無線通信部１１は、受信した電波の電界強度に基づく信号強度を制御部１６に渡す。

動き検出部１２は、加速度センサやジャイロセンサなどを有し、携帯端末１０の動きを検出するセンサである。動き検出部１２は、検出した携帯端末１０の動きに関する動き情報を制御部１６に渡す。

集音部１３は、可聴音を集音可能なマイクロホンを有し、携帯端末１０の周囲の音を集音する。集音部１３は、判定音を集音可能であり、マイクロホンに代えて、又はマイクロホンと共に、可聴音より高い音を集音する超音波検出器などを有してもよい。集音部１３は、集音した音を制御部１６に送る。

操作・表示部１４は、タッチパッドと液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどの画面とを組み合わせたタッチパネルなどを有する。操作・表示部１４は、ボタン、キー、マイクなどを有してもよい。操作・表示部１４は、利用者が携帯端末１０に指示やデータを入力する操作部と、携帯端末１０の動作状態や処理結果などを利用者に示す表示部と、を有するが、操作部と表示部とは別個の装置でもよい。操作・表示部１４は、利用者が行った操作に関する情報を制御部１６に渡し、制御部１６から受け取ったデータを画面などに表示する。

記憶部１５は、携帯端末１０において実行されるコンピュータプログラムのコード及びデータを記憶する。例えば、記憶部１５は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを有する。記憶部１５は、フラッシュメモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置などの任意のタイプの記憶装置を有してもよい。

制御部１６は、プロセッサ及び周辺回路を有し、当該プロセッサは、記憶部１５に記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって携帯端末１０が行う種々の動作を実現する。制御部１６が実行するコンピュータプログラムは、記憶部１５に予め記憶されてもよく、フラッシュメモリ、磁気記憶媒体、光学記憶媒体などのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、又は通信回線によって提供されて記憶部１５に記憶されてもよい。記憶部１５の少なくとも一部及び制御部１６はマイクロコントローラで構成されてもよい。

記憶部１５は、携帯端末識別情報１５１、及び集音判定音パターン情報１５２を記憶する。携帯端末識別情報１５１及び集音判定音パターン情報１５２は、携帯端末１０の利用者又は入退室管理システム１の管理者によって設定され、記憶部１５に予め記憶される。携帯端末識別情報１５１及び集音判定音パターン情報１５２は、任意のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体又は通信回線を介して提供されて、記憶部１５に予め記憶されてもよい。

携帯端末識別情報１５１は、携帯端末１０、又は携帯端末１０を携帯する利用者を一意に識別する識別情報である。例えば、携帯端末識別情報１５１は、携帯端末１０固有に付与されるシリアル番号もしくは識別番号、又は携帯端末１０を携帯する利用者個人に付与される社員番号もしくは個人番号などの識別情報を含む。この識別情報は、トリガ信号及び通行要求信号によって認証装置２０に送信され、認証装置２０において携帯端末１０を携帯する利用者の正当性を認証するために用いられる。

集音判定音パターン情報１５２は、認証装置２０が出力する判定音のパターンを表す情報である。携帯端末１０は、集音判定音パターン情報１５２を用いて、集音した収集音に判定音が含まれるか否かを判定できる。ここで、認証装置２０が出力する判定音は特定の周波数を用いた合成音であり、集音判定音パターン情報１５２は、例えばこの合成音を解析して得られる周波数スペクトルである。本実施形態では、認証装置２０が第１エリアに出力する第１判定音と第２エリアに出力する第２判定音には異なる合成音が用いられ、記憶部１５は、第１判定音および第２判定音のそれぞれの判定音のパターンに対応する周波数スペクトルを集音判定音パターン情報１５２として記憶する。なお、判定音として特定のメロディを用いる場合は、そのメロディを表す一連の音符からなる判定音パターンを集音判定音パターン情報１５２とする。集音判定音パターン情報１５２は、判定音のパターンと、判定音のパターンを識別可能な判定音識別子との組を複数有してもよい。

制御部１６は、静止検知手段１６１、トリガ送信手段１６２、集音手段１６３、音解析手段１６５、及び通行要求送信手段１６６（認証要求送信手段）を有する。これらの各手段は、記憶部１５に記憶されたコンピュータプログラムを制御部１６が有するプロセッサ上で実行することによって実装される機能モジュールである。

＜携帯端末１０のソフトウェア＞
静止検知手段１６１は、動き検出部１２から携帯端末１０の動きに関する動き情報を受け取り、受け取った動き情報に基づいて、携帯端末１０を携帯する利用者が静止状態であるか、歩行状態であるかを検知する。例えば、静止検知手段１６１は、動き検出部１２から受け取った携帯端末１０の動き情報が、１秒などの所定の静止期間以上静止していることを示した場合、利用者の静止状態を検知して、トリガ送信手段１６２に通知する。それ以外の場合、静止検知手段１６１は、通行者が歩行中である歩行状態を検知する。静止検知手段１６１が携帯端末１０の静止を検知する基準となる所定の静止期間は、利用者によって任意に変更されてもよい。

トリガ送信手段１６２は、記憶部１５に記憶された携帯端末識別情報１５１の識別情報を読み出し、この識別情報を含むトリガ信号を生成して無線通信部１１を介して認証装置２０に無線送信する。

集音手段１６３は、集音部１３を制御して、所定期間に音を集音する。集音手段１６３は、認証装置２０が出力する判定音を集音可能である。

音解析手段１６５は、集音手段１６３によって集音された収集音を解析する。音解析手段１６５は、解析した収集音のパターンが集音判定音パターン情報１５２の有する判定音のパターンと一致するか否かを判定し、一致した判定音のパターンに対応する判定音識別子を解析結果として出力する。具体的には、音解析手段１６５は、集音部１３によって集音されたアナログ音をデジタル音に変換してフーリエ変換により周波数ごとの強度を求めるスペクトル解析を行い、第１判定音および第２判定音に対応する周波数の強度を検出する。そして、第１判定音に対応する周波数の強度が所定の閾値以上であれば収集音に第１判定音が含まれると判定し、第１判定音を示す判定音識別子を解析結果として出力する。また、第２判定音に対応する周波数の強度が所定の閾値以上であれば収集音に第２判定音が含まれると判定し、第２判定音を示す判定音識別子を解析結果として出力する。なお、音解析手段１６５は、第１判定音および第２判定音の双方に対応する周波数で閾値以上の強度が検出された場合には、それぞれの強度を比較して高い強度の判定音のみが収集音に含まれているものと判定する。

音圧レベルの閾値は、扉３０の周囲の所定の範囲内に位置する携帯端末１０が、認証装置２０からの判定音を集音可能な音圧レベルの値に基づいて予め定められる。音圧レベルの閾値は、携帯端末１０が、認証装置２０との間に扉３０などの障害物がない状態で、認証装置２０から集音した判定音の音圧レベルが取り得る最小値に基づいて定められてもよい。所定の範囲は、扉３０からの距離が３ｍ以下、より好ましくは１ｍ以下である。

通行要求送信手段１６６は、記憶部１５に記憶された携帯端末識別情報１５１の識別情報及び音解析手段１６５による解析結果を有する通行要求信号を生成して無線通信部１１を介して認証装置２０に無線送信する。

通行要求送信手段１６６は、通行要求信号では音解析手段１６５による解析結果を送信せず、通行要求信号とは異なる解析結果信号により音解析手段１６５による解析結果を認証装置２０に無線送信してもよい。解析結果信号により解析結果を無線送信する場合、通行要求信号及び解析結果信号の少なくとも一方の信号は他方の信号を一意に識別可能な識別子を有し、認証装置２０が双方の信号を関連付けて処理できるようにすることが好ましい。

図３は、本発明の一実施形態に係る認証装置２０の構成図の一例である。図３に示すように、認証装置２０は、無線通信部２１、通信部２２、音出力部２３、電気錠Ｉ／Ｆ部２４、記憶部２５、及び制御部２６を有する。

＜認証装置２０のハードウェア＞
無線通信部２１は、携帯端末１０と無線通信を行う無線通信インターフェイスである。無線通信部２１は、ＢＬＥ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉなど、携帯端末１０の無線通信プロトコルに対応するプロトコルにより通信可能である。無線通信部２１は、制御部２６から受け取ったデータ又は信号を変換して電波に載せて携帯端末１０に送信し、携帯端末１０から受信した電波をデータ又は信号に変換して制御部２６に渡す。また、無線通信部２１は、受信した電波の電界強度に基づく信号強度を制御部２６に渡す。

通信部２２は、認証装置２０が接続されるローカルエリアネットワーク（Local Area Network；ＬＡＮ）及び／又は広域ネットワーク９０を介して管理装置４０と通信を行う通信インターフェイスである。例えば、通信部２２は、認証装置２０が接続されるＬＡＮを介して有線／無線通信を行い、このＬＡＮが接続されるインターネットなどの広域ネットワークを介して管理装置４０とデータの送受信を行うことができる。この場合、通信部２２は、イーサネット（登録商標）（Ethernet（登録商標））、ＷｉＦｉなど、認証装置２０が接続されるＬＡＮの有線／無線通信プロトコルにより通信可能である。認証装置２０と管理装置４０との間の通信は、互いにデータを送受信できればいかなる通信形態で行われてもよい。通信部２２は、制御部２６から受け取ったデータを管理装置４０に送信し、管理装置４０から受信したデータを制御部２６に渡す。

音出力部２３は、扉３０の表側、即ち公共エリアと、扉３０の裏側、即ちセキュリティエリアへ音を出力する。本実施形態では、音出力部２３が認証装置２０に組み込まれている例を示すが、認証装置２０から分離して、扉３０の前面や扉３０周辺の壁に設置されてもよい。この場合、音出力部２３は、認証装置２０と有線／無線通信で通信可能である。

音出力部２３は、第１音出力部２３１及び第２音出力部２３２を有する。第１音出力部２３１はスピーカを有し、扉３０の表側、即ち公共エリアへ音を出力する。第２音出力部２３２はスピーカを有し、扉３０の裏側、即ちセキュリティエリアへ音を出力する。スピーカは可聴音を出力可能である。第１音出力部２３１及び／又は第２音出力部２３２は、スピーカに代えて、又はスピーカと共に、可聴音より高い周波数の音を出力する超音波発生器などを有してもよい。

電気錠Ｉ／Ｆ部２４は、扉３０の電気錠３１と有線／無線通信で接続され、電気錠３１に解錠信号又は施錠信号を送信するインターフェイスである。

記憶部２５は、認証装置２０において実行されるコンピュータプログラムのコード及びデータを記憶する。例えば、記憶部２５は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを有することができる。また、記憶部２５は、フラッシュメモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置などの任意のタイプの記憶装置を有してもよい。

制御部２６は、プロセッサ及び周辺回路を有し、当該プロセッサは、記憶部２５に記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって認証装置２０が行う種々の動作を実現する。制御部２６が実行するコンピュータプログラムは、記憶部２５に予め記憶されてもよく、フラッシュメモリ、磁気記憶媒体、光学記憶媒体などのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、又は通信回線によって提供されて記憶部２５に記憶されてもよい。記憶部２５の少なくとも一部及び制御部２６はマイクロコントローラで構成されてもよい。

記憶部２５は、認証対象識別情報２５１、出力判定音パターン情報２５２、登録利用者情報２５３、及び入退場記録情報２５４を記憶する。出力判定音パターン情報２５２及び登録利用者情報２５３は、入退室管理システム１の管理者によって設定され、記憶部１５に予め記憶される。出力判定音パターン情報２５２及び登録利用者情報２５３は、任意のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体又は通信回線を介して提供されて、記憶部２５に記憶されてもよい。

認証対象識別情報２５１は、認証装置２０が認証対象としている携帯端末１０に関する情報を一時的に記憶したもので、携帯端末１０から無線通信部２１によって受信されたトリガ信号が有する識別情報を含む。

出力判定音パターン情報２５２は、第１音出力部２３１及び第２音出力部２３２が出力する判定音のパターンを有する情報である。出力判定音パターン情報２５２は、携帯端末１０の集音判定音パターン情報１５２と同一の合成音、メロディなどのパターンを表す情報を有する。出力判定音パターン情報２５２は、判定音のパターン、判定音のパターンを識別可能な判定音識別子、及び当該判定音を出力するエリア、即ち公共エリア又はセキュリティエリア、の組を複数有してもよい。

登録利用者情報２５３は、セキュリティエリアへの入場を許可される正当な利用者に関する情報を予め登録したものである。登録利用者情報２５３は、携帯端末１０の携帯端末識別情報１５１と対応して、正当な利用者の社員番号もしくは個人番号、又は、正当な利用者が所持する携帯端末１０のシリアル番号もしくは識別番号などの識別情報を含む。

入退場記録情報２５４は、認証装置２０によって公共エリアからセキュリティエリアへの通行が許可されて入場した利用者、及びセキュリティエリアから公共エリアに退場した利用者が、入場及び退場と対応付けて記録される情報である。

制御部２６は、トリガ受信手段２６１、判定音出力手段２６２、通行要求受信手段２６３、判定音判定手段２６４、正当性照合手段２６５、存在認証手段２６６、通行許可手段２６７、位置判定手段２６８、通行方向判定手段２６９、及び入退場記録手段２７０を有する。これらの各手段は、記憶部２５に記憶されたコンピュータプログラムを制御部２６が有するプロセッサ上で実行することによって実装される機能モジュールである。

＜認証装置２０のソフトウェア＞
トリガ受信手段２６１は、携帯端末１０から無線通信部２１を介してトリガ信号を受信する。受信したトリガ信号の強度が予め定められた閾値以上であれば、トリガ信号が有する識別情報を記憶部２５に認証対象識別情報２５１として記憶させる。信号強度の閾値は、認証装置２０が扉３０の周囲の所定の範囲内に位置する携帯端末１０から受信する無線信号の強度の値に基づいて設定される。所定の範囲は、携帯端末１０と扉との距離が３ｍ以下、より好ましくは１ｍ以下の所定の範囲である。

判定音出力手段２６２は、トリガ受信手段２６１が閾値以上の強度のトリガ信号を受信すると、記憶部２５に記憶された出力判定音パターン情報２５２で示されるパターンの判定音を、音出力部２３によって所定期間出力する。判定音出力手段２６２は、公共エリアに第１判定音を出力する第１判定音出力手段２６２１と、第２エリアに第２判定音を出力する第２判定音出力手段２６２２とを有する。判定音出力手段２６２が出力する各判定音の音圧レベル及び方向は、扉３０から所定の範囲内に位置する携帯端末１０が、認証装置２０からの判定音を予め定められた閾値以上の音圧レベルで集音できるように設定される。所定の範囲は、３ｍ又は１ｍ以下等である。なお、判定音出力手段２６２は、判定音を複数回出力してもよい。第１判定音出力手段２６２１と第２判定音出力手段２６２２とはそれぞれ異なるパターンの判定音を出力する。

通行要求受信手段２６３は、無線通信部２１が携帯端末１０から通行要求信号を受信したことを存在認証手段２６６に通知する。受信した通行要求信号の強度が閾値以上であり、携帯端末１０の音解析手段１６５による解析結果を有する場合、通行要求受信手段２６３は、当該解析結果を通行要求信号から抽出する。解析結果が通行要求信号とは別に解析結果信号により送信される場合、通行要求受信手段２６３は、解析結果を解析結果信号から抽出し、抽出した解析結果を通行要求信号と関連付けて処理する。

判定音判定手段２６４は、携帯端末１０の集音した収集音が認証装置２０の出力したどの判定音であるかを、携帯端末１０から送信された音解析手段１６５の解析結果に基づいて判定する。例えば、判定音判定手段２６４は、通行要求受信手段２６３により抽出された解析結果と出力判定音パターン情報２５２とを比較する。解析結果が判定音識別子であれば、判定音判定手段２６４は、解析結果を出力判定音パターン情報２５２の判定音識別子と比較する。比較した結果、解析結果が出力判定音パターン情報２５２の情報と一致する場合、その情報に対応する判定音識別子を判定結果とする。どちらの情報とも一致しない場合、判定音なしを判定結果とする。

正当性照合手段２６５は、通行要求信号に含まれる識別情報を記憶部２５に記憶された登録利用者情報２５３の識別情報と照合して、携帯端末１０の利用者がセキュリティエリアへの入場が許可される正当な利用者であるか否かを判定する。正当性照合手段２６５は、通行要求信号が有する識別情報が登録利用者情報２５３の識別情報と一致した場合、携帯端末１０の利用者がセキュリティエリアへの入場が許可される正当な利用者であると判定する。

存在認証手段２６６は、正当性照合手段２６５により携帯端末１０の利用者が正当であると判定され、集音手段１６３が集音した音が第１判定音である場合に、携帯端末１０の利用者は公共エリアに存在するか正当な利用者であると判定する。存在認証手段２６６は、正当性照合手段２６５により携帯端末１０の利用者が正当であると判定され、集音手段１６３が集音した音が第２判定音である場合に、携帯端末１０の利用者はセキュリティエリアに存在するか正当な利用者であると判定する。その他の場合、存在認証手段２６６は、携帯端末１０の利用者が公共エリア又はセキュリティエリア内に存在する正当な利用者ではないと判定する。

位置判定手段２６８は、判定音判定手段２６４の判定結果に基づいて、携帯端末１０の利用者の位置が公共エリアかセキュリティエリアかを判定する。例えば、位置判定手段２６８は、出力判定音パターン情報２５２を参照して、判定音判定手段２６４の判定結果である判定音識別子と対応付けられたエリアが携帯端末１０の利用者の位置であると判定する。

通行許可手段２６７は、存在認証手段２６６による認証結果に基づいて、扉３０の電気錠３１の解錠及び施錠の制御を行う。例えば、存在認証手段２６６が、携帯端末１０の利用者は公共エリア内又はセキュリティエリア内に存在する正当な利用者であると認証した場合、通行許可手段２６７は、解錠信号を電気錠Ｉ／Ｆ部２４を介して扉３０の電気錠３１に送信する。解錠信号を受信した電気錠３１は、扉３０の電気錠３１を解錠するので、利用者の通行が物理的に許可される。存在認証手段２６６が、携帯端末１０の利用者は公共エリア又はセキュリティエリアに存在する正当な利用者であると認証しなかった場合、通行許可手段２６７は解錠信号を電気錠３１に送信しない。この場合、扉３０の電気錠３１は施錠されたままであり、利用者の通行は物理的に禁止される。

通行許可手段２６７は、通行を許可したことを携帯端末１０が利用者に通知可能にするため、通行許可信号を無線通信部２１を介して携帯端末１０に送信してもよい。通行許可手段２６７は、音声やチャイムなどを音出力部２３から出力して、通行を許可したことを携帯端末１０の利用者に通知してもよい。

通行方向判定手段２６９は、公共エリア及びセキュリティエリアにおいて携帯端末１０の利用者が通行した方向を判定する。通行方向判定手段２６９は、位置判定手段２６８が判定した携帯端末１０の利用者の位置（例えば公共エリア）から、他の位置（例えばセキュリティエリア）に通行したと判定する。

入退場記録手段２７０は、トリガ信号又は通行要求信号の識別情報と、入場又は退場を示す入退場情報とを有する入退場記録情報２５４を生成し、記憶部２５に記憶する。入退場記録手段２７０は、通行方向判定手段２６９が利用者の通行した方向を判定した結果に基づいて入場又は退場を判定する。通行方向判定手段２６９の判定結果が、公共エリアからセキュリティエリアへの通行であれば、携帯端末１０の利用者はセキュリティエリアへ入場したと判定する。通行方向判定手段２６９の判定結果が、セキュリティエリアから公共エリアへの通行であれば、携帯端末１０の利用者はセキュリティエリアから退場したと判定する。入退場記録手段２７０は、記憶した入退場記録情報２５４を通信部２２を介して管理装置４０に送信する。

図４は、本発明の一実施形態に係る入退室管理システム１における各装置の動作シーケンスの一例を示す図である。以下、図４に示すシーケンス図を参照しつつ、本実施形態による入退室管理システム１の動作を説明する。なお、以下に説明する動作のシーケンスは、各装置の記憶部に記憶され、各装置の制御部に読み込まれたプログラムに従って、各装置の制御部により実行される。

携帯端末１０の静止検知手段１６１は、動き検出部１２によって利用者の静止状態を検知する。利用者の静止状態を検知すると、トリガ送信手段１６２は、記憶部１５から読み出した携帯端末識別情報１５１の識別情報（ＩＤ１）を含むトリガ信号を生成し、無線通信部１１を介して認証装置２０に送信する（Ｓ１０１）。

認証装置２０のトリガ受信手段２６１は、携帯端末１０から送信されたトリガ信号を無線通信部２１を介して受信し（Ｓ１０２）、受信したトリガ信号の強度が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。受信したトリガ信号の強度が閾値以上である場合、トリガ受信手段２６１は、トリガ信号に含まれる識別情報（ＩＤ１）を認証対象識別情報２５１として記憶部２５に記憶する。第１判定音出力手段２６２１及び第２判定音出力手段２６２２は、記憶部２５の出力判定音パターン情報２５２で示されるパターンの判定音を、それぞれ第１音出力部２３１又は第２音出力部２３２から所定期間出力する（Ｓ１０３）。受信したトリガ信号の強度が閾値未満である場合、トリガ受信手段２６１は、トリガ信号に含まれる識別情報（ＩＤ１）を認証対象識別情報２５１として記憶部２５に記憶せず、第１判定音出力手段２６２１及び第２判定音出力手段２６２２は判定音を出力しない。

携帯端末１０の集音手段１６３は、トリガ送信手段１６２がトリガ信号を認証装置２０に送信した後の所定期間（以下、第１所定期間と称する）に、集音部１３によって音を集音する。以下、第１所定期間に集音した音を第１収集音と称する。音解析手段１６５は、第１収集音を測定し、解析する（Ｓ１０４）。

図５は、携帯端末１０における音測定及び解析処理（図４のＳ１０４）の一例を示すフローチャートである。以下、図５に示したフローチャートを参照しつつ、本実施形態による携帯端末１０の動作を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、記憶部１５に記憶され、制御部１６に読み込まれたプログラムに従って、制御部１６によって実行される。

最初に、音解析手段１６５は、集音手段１６３が集音部１３によって集音した音の音圧レベルを測定する（Ｓ２０１）。音圧レベルが予め定められた閾値以上である場合（Ｓ２０２のＹ）、音解析手段１６５は、集音手段１６３が集音した音を解析する（Ｓ２０３）。解析した音のパターンが集音判定音パターン情報１５２の示すパターンと一致する場合（Ｓ２０４のＹ）、音解析手段１６５は解析結果を生成する（Ｓ２０５）。解析結果は、一致した判定音のパターンに対応する判定音識別子である。

集音部１３によって集音された音の音圧レベルが閾値未満の場合（Ｓ２０２のＮ）、携帯端末１０は、図４のＳ１０１で送信したトリガ信号に係る一連の処理を終了する（Ｓ２０６）。集音された音が集音判定音パターン情報１５２のパターンと一致しない場合（Ｓ２０４のＮ）も、携帯端末１０は、図４のＳ１０１で送信したトリガ信号に係る一連の処理を終了する（Ｓ２０６）。以上により、図５の説明を終了する。

図４に戻って、通行要求送信手段１６６は、携帯端末識別情報１５１の識別情報（ＩＤ２）及び音解析手段１６５による第１収集音の解析結果を有する通行要求信号を生成し、無線通信部１１を介して認証装置２０に送信する（Ｓ１０５）。

認証装置２０の通行要求受信手段２６３が所定期間内に通行要求信号を受信する（Ｓ１０６）と、位置判定手段２６８は、判定音判定手段２６４の判定結果に基づいて、通行要求送信時の携帯端末１０の利用者の位置が公共エリアかセキュリティエリアかを判定する（Ｓ１０７）。Ｓ１０７における位置判定手段２６８の判定結果を、解錠前位置と称する。

存在認証手段２６６は、通行要求信号が有する識別情報及び第１収集音の解析結果に基づいて、通行要求信号を送信した携帯端末１０の利用者を認証する（Ｓ１０８）。通行要求受信手段２６３が所定期間内に通行要求信号を受信しない場合、認証装置２０は、図４のＳ１０２で受信したトリガ信号に係る一連の処理を終了する。

図６は、認証装置２０の存在認証処理（図５のＳ１０８）の一例を示すフローチャートである。以下、図６に示したフローチャートを参照しつつ、本実施形態による認証装置２０の動作を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、記憶部２５に記憶され、制御部２６に読み込まれたプログラムに従って、制御部２６によって実行される。

最初に、判定音判定手段２６４は、携帯端末１０の集音した音が認証装置２０の出力したどの判定音であるかを判定する（Ｓ３０１）。判定結果が認証装置２０の出力した判定音と一致する場合（Ｓ３０１のＹ）、存在認証手段２６６は、記憶部２５に記憶されたトリガ信号に含まれる識別情報（ＩＤ１）が、受信した通行要求信号に含まれる識別情報（ＩＤ２）と一致するか否かを判定する（Ｓ３０２）。

ＩＤ１とＩＤ２とが一致する場合（Ｓ３０２のＹ）、正当性照合手段２６５は、通行要求信号の識別情報（ＩＤ２）と登録利用者情報２５３の識別情報とを照合し、通行要求信号を送信した携帯端末１０の利用者の正当性を判定する（Ｓ３０３）。正当な利用者であると判定された場合（Ｓ３０３のＹ）、存在認証手段２６６は、携帯端末１０の利用者を開錠前位置に存在する正当な利用者として認証する（Ｓ３０４）。すなわち、認証装置２０は、トリガ信号に含まれる識別情報（ＩＤ１）と通行要求信号に含まれる識別情報（ＩＤ２）が一致し、且つ、携帯端末１０の集音した音が第１音出力部２３１から出力された第１判定音である場合、携帯端末１０の利用者を第１音出力部２３１が音を出力した公共エリアに存在する正当な利用者として認証し、または携帯端末１０の集音した音が第２音出力部２３２から出力された第２判定音である場合、携帯端末１０の利用者を第２音出力部２３２が音を出力したセキュリティエリアに存在する正当な利用者として認証する。Ｓ３０１〜Ｓ３０３のいずれかでＮに該当する場合、存在認証手段２６６は、携帯端末１０の利用者を開錠前位置に存在する正当な利用者として認証しない（Ｓ３０５）。以上により、図６の説明を終了する。

図４に戻って、認証装置２０において、存在認証手段２６６が携帯端末１０の利用者を認証した場合、通行許可手段２６７は、解錠を指示する解錠信号を電気錠Ｉ／Ｆ部２４を介して扉３０の電気錠３１に送信する（Ｓ１０９）。認証装置２０から解錠信号を受信した（Ｓ１１０）電気錠３１は所定期間解錠され（Ｓ１１１）、携帯端末１０の利用者が扉３０を通行することを物理的に許可する。

存在認証手段２６６が携帯端末１０の利用者を認証した場合、通行許可手段２６７は、通行許可信号を携帯端末１０に送信して携帯端末１０の利用者の通行を許可したことを通知する（Ｓ１１２）。通行許可信号を受信した携帯端末１０は（Ｓ１１３）、通行が許可されたことを画面に表示する、チャイムや音声を出力する等によって、利用者に通行を促してもよい。通行許可手段２６７は、音声やチャイムなどを音出力部２３から出力して、通行を許可したことを携帯端末１０の利用者に通知してもよい。

通行許可手段２６７が携帯端末１０の利用者の通行を許可すると、解錠前位置に基づいて、通行方向判定手段２６９は、携帯端末１０の利用者の通行方向を判定する（Ｓ１１４）。即ち、通行方向判定手段２６９は、携帯端末１０の利用者がセキュリティエリアに入場したか、セキュリティエリアから退場したかを判定する。

通行方向判定手段２６９による判定の後に、入退場記録手段２７０は、通行要求信号の識別情報と、携帯端末１０の利用者のセキュリティエリアへの入退場情報とを入退場記録情報２５４として記憶部２５に記憶する。入退場記録手段２７０は、記憶した入退場記録情報２５４を通信部２２を介して管理装置４０に送信する（Ｓ１１５）。管理装置４０は、入退場記録情報２５４を受信し（Ｓ１１６）、利用者の入退場を管理する。

以上説明した本発明に係る入退室管理システム１によれば、認証装置２０は、携帯端末１０によるトリガ送信に応じて公共エリアとセキュリティエリアとに異なる判定音を出力し、携帯端末１０による音の解析結果に基づいて携帯端末の存在する位置を判定する。このため、認証装置２０は、携帯端末１０の存在する位置に応じて、携帯端末１０の利用者が公共エリアとセキュリティエリアとの間を通行できるか否かを決定できる。

また、認証装置２０は、携帯端末１０から最初に受信したトリガ信号に含まれる識別情報と、その後に受信した通行要求信号に含まれる識別情報とが一致しなければ、携帯端末１０の利用者を認証対象としない。これにより、トリガ信号を送信した携帯端末１０と通行要求信号を送信した携帯端末１０とが同一である場合のみ認証を行うので、認証の精度をさらに向上させ、入退室管理システム１の安全性をさらに向上させることができる。

＜第１変形例＞
図７〜図１０を用いて、第１変形例について説明する。第１変形例では、携帯端末の利用者の通行方向の判定の精度を上げるため、認証装置は扉３０が解錠された後に更に判定音を出力し、携帯端末は扉３０が解錠された後に音を集音する。扉３０が解錠された後の所定期間（以下、第２所定期間と称する）に携帯端末が集音した音を、第２収集音と称する。認証装置は、更に出力した判定音のうちどの判定音が第２収集音に含まれるかに基づいて解錠後の携帯端末の位置を判定し、扉３０の解錠前の位置と解錠後の位置とに基づいて携帯端末の利用者の通行方向を判定する。第１変形例において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

図７は、第１変形例に係る携帯端末１０´の構成図の一例である。携帯端末１０´は、制御部１６に通行確認信号送信手段１６７を更に有する点を除き、携帯端末１０と同一である。

通行確認信号送信手段１６７は、通行要求信号に代えて、携帯端末１０´又は携帯端末１０´を携帯する利用者の識別情報（ＩＤ３）に含まれる通行確認信号を生成し送信する点を除き、通行要求送信手段１６６と同一の処理を行う。

図８は、第１変形例に係る認証装置２０´の構成図の一例である。認証装置２０´は、制御部２６の判定音出力手段２６２に第３判定音出力手段２６２３及び第４判定音出力手段２６２４を更に有し、通行方向判定手段２６９が通行方向判定手段２６９´に置き換わる点を除き、認証装置２０と同一である。

第３判定音出力手段２６２３は、公共エリアに第３判定音を出力する。第４判定音出力手段２６２４は、セキュリティエリアに第４判定音を出力する。第３判定音は第１判定音と同じ音でもよく、第４判定音は第２判定音と同じ音でもよい。第３判定音及び第４判定音の判定音のパターン、判定音識別子、判定音を出力するエリアの情報は、第１判定音及び第２判定音と同様に、出力判定音パターン情報２５２が有する。

図９は、第１変形例に係る入退室管理システム１´における各装置の動作シーケンスの一例を示す図である。以下、図９に示すシーケンス図を参照しつつ、第１変形例による入退室管理システム１´の動作を説明する。なお、以下に説明する動作のシーケンスは、各装置の記憶部に記憶され、各装置の制御部に読み込まれたプログラムに従って、各装置の制御部により実行される。また、図４に示す各装置の動作シーケンスのＳ１０１〜Ｓ１１３の処理は、第１変形例に係る入退室管理システム１´における各装置の動作シーケンスと同一であるため、同一の部分については一部を除いて図９への記載及び説明を省略する。

認証装置２０´の通行許可手段２６７が解錠信号を扉３０の電気錠３１に送信してから（Ｓ１０９）所定時間が経過した後に、判定音出力手段は第２回目の判定音を出力する（Ｓ１２１）。例えば、第３判定音出力手段２６２３は公共エリアに第３判定音を出力し、第４判定音出力手段２６２４はセキュリティエリアに第４判定音を出力する。

携帯端末１０´は、通行許可信号を受信した（Ｓ１１３）後、電気錠３１が解錠された後の第２所定期間に集音手段１６３により集音された第２収集音を測定し、集音した第２収集音の解析を行う（Ｓ１２２）。この処理は、対象が第２収集音である点、及び図５のＳ２０６で一連の処理の終了を行わない点を除いて、図５に記載の処理、即ち図４のＳ１０４の処理と同一である。以下、第２収集音の解析結果を第２収集音解析結果と称する。

携帯端末１０´の通行確認信号送信手段１６７は、携帯端末識別情報１５１の識別情報及び第２収集音解析結果を有する通行確認信号を生成し、無線通信部１１を介して認証装置２０に送信する（Ｓ１２３）。

認証装置２０´は、第２回目の判定音を出力してから所定期間が経過すると、当該所定期間内に通行確認信号を受信した（Ｓ１２４）か否かに関わらず、携帯端末１０´の利用者の通行方向を判定する（Ｓ１２５）。

図１０は、認証装置２０´における通行方向判定処理（図９のＳ１２５）の一例を示すフローチャートである。以下、図１０に示したフローチャートを参照しつつ、本実施形態による認証装置２０´の動作を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、記憶部２５に記憶され、制御部２６に読み込まれたプログラムに従って、制御部２６により実行される。

最初に、認証装置２０´が所定期間内に通行確認信号を受信しなかった場合（Ｓ５０１のＮ）、通行方向判定手段２６９´は、携帯端末１０´の利用者は他のエリアに通行せず、扉３０の周辺から立ち去ったと判定する（Ｓ５０２）。通行確認信号を受信し（Ｓ５０１のＹ）、通行要求信号に含まれる識別情報（ＩＤ２）と通行確認信号に含まれる識別情報（ＩＤ３）とが一致しない場合（Ｓ５０３のＮ）も、通行方向判定手段２６９´は、利用者は扉３０の周辺から立ち去ったと判定する（Ｓ５０２）。

ＩＤ２とＩＤ３とが一致する場合（Ｓ５０３のＹ）、判定音判定手段２６４は、通行確認信号の有する第２収集音解析結果に基づいて、携帯端末１０´の集音した音が認証装置２０´の出力したどの判定音であるかを判定する（Ｓ５０４）。判定音判定手段２６４の判定結果、即ち第２収集音解析結果に基づく判定結果に基づいて、位置判定手段２６８は、携帯端末１０´の利用者の位置が公共エリアかセキュリティエリアかを判定する（Ｓ５０５）。以下、Ｓ５０５における位置判定手段２６８の判定結果を、解錠後位置と称する。

通行方向判定手段２６９´は、図９のＳ１０７で判定した解錠前位置、及び解錠後位置に基づいて、携帯端末１０´の利用者が通行した方向を判定する。例えば、通行方向判定手段２６９´は、解錠前位置と解錠後位置とが同一であるか否かを判定する（Ｓ５０６）。解錠前位置と解錠後位置とが同一である場合、通行方向判定手段２６９は、携帯端末１０´の利用者は他のエリアに通行せず、扉３０の近辺に滞留していると判定する（Ｓ５０７）。解錠前位置と解錠後位置とが異なる場合、通行方向判定手段２６９は、携帯端末１０´の利用者は解錠前位置のエリアから解錠後位置のエリアへ通行したと判定する（Ｓ５０８）。以上により、図１０の説明を終了する。

図９に戻って、通行方向判定手段２６９´による判定の後に、入退場記録手段２７０は、通行要求信号の識別情報と、携帯端末１０´の利用者のセキュリティエリアへの入退場情報とを入退場記録情報２５４として記憶部２５に記憶する。入退場記録手段２７０は、記憶した入退場記録情報２５４を通信部２２を介して管理装置４０に送信する（Ｓ１２６）。管理装置４０は、入退場記録情報２５４を受信し（Ｓ１２７）、利用者の入退場を管理する。

以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態では、通行許可手段２６７は、携帯端末１０の利用者が公共エリア及びセキュリティエリアのどちらに存在するかに関わらず、正当性照合手段２６５が正当な利用者であると判定すると扉３０の電気錠３１を解錠する例について説明した。通行許可手段２６７は、携帯端末１０の利用者が存在するエリアによって、扉３０の電気錠３１を開錠するか否かを変更してもよい。例えば、携帯端末１０の利用者が公共エリアに存在する場合は扉３０の電気錠３１を解錠するが、セキュリティエリアに存在する場合は扉３０の電気錠３１を解錠しなくてもよい。これにより、携帯端末１０の利用者の位置に応じた通行許可を実現することができる。

上記実施形態では、認証装置が１台の場合について説明したが、公共エリア側に１つ、セキュリティエリア側に１つの様に複数の認証装置を有してもよい。この場合、一方の認証装置が第１音出力部を有し、他方の認証装置が第２音出力部を有し、複数の認証装置が連携して認証を実行してもよい。

上記実施形態では、認証装置の音出力部２３は、音を出力するエリア別に第１音出力部２３１及び第２音出力部２３２を有しているが、１つの音出力部で音出力の指向性を変更することにより、エリア別の音出力を実現してもよい。

上記実施形態では、携帯端末１０が、測定した判定音の音圧レベルが閾値以上であるか否かを判定して、この判定結果に基づいて通行要求信号を送信することにより携帯端末１０の利用者を認証対象とするか否かが決定された。判定音の音圧レベルの判定は携帯端末１０が行わなくてもよく、例えば、携帯端末１０は、判定音の音圧レベルの測定のみを行い、音圧レベルの測定結果及び携帯端末識別情報１５１の識別情報を含む通行要求信号を認証装置２０へ送信してもよい。認証装置２０は、携帯端末１０から受信した通行要求信号が有する音圧レベルの測定結果が、予め定められた音圧レベルの閾値以上か否かを判定し、存在認証手段２６６の認証条件に音圧レベルの測定結果が閾値以上であることを追加してもよい。また、上記実施形態に、存在認証手段２６６の認証条件に音圧レベルの測定結果が閾値以上であることを追加する場合、通行要求信号又は判定音識別子は携帯端末１０が集音した判定音の音圧レベルが閾値以上であると解析された場合に送信されるため、通行要求受信手段２６３による通行要求信号又は判定音識別子の受信を、携帯端末１０が集音した判定音の音圧レベルが閾値以上であったことを意味する測定結果として取得したと判定してもよい。

上記実施形態の図４の動作シーケンスにおいては、携帯端末１０の音解析手段１６５による解析結果が判定音識別子である場合について説明したが、音解析手段１６５による解析結果は周波数スペクトルであってもよい。この場合、図５の処理において、Ｓ２０４の音のパターンの一致は判定せず、Ｓ２０５で生成する解析結果は判定音識別子に代えて周波数スペクトルを有する。認証装置２０は、携帯端末１０から受信した周波数スペクトルに、音圧レベルが閾値以上の第１判定音又は第２判定音が含まれているか判定し、その判定結果を解析結果として取得する。これにより、携帯端末は判定音の種類に関する情報を記憶しなくてよいため、判定音の追加及び変更の際に携帯端末の変更が不要となる。

また、判定音が特定のメロディを表す一連の音符によるパターンである場合、音解析手段１６５は解析の結果から、収集音の所定時間の周波数変化が、集音判定音パターン情報１５２の有する判定音のパターンと一致するか否かを判定してもよい。

また例えば、携帯端末１０は、第１判定音及び第２判定音の音圧レベルが閾値以上であるか否かを判定し、第１判定音及び第２判定音の音圧レベルが閾値以上である場合に、それぞれ第１肯定測定結果及び第２肯定測定結果を認証装置２０に無線送信する肯定測定結果送信手段をさらに有し、判定音判定手段２６４は、肯定測定結果送信手段からの第１肯定測定結果の受信を携帯端末１０が音圧レベル閾値以上の第１判定音を集音したという判定結果として取得し、また肯定測定結果送信手段からの第２の肯定測定結果の受信を携帯端末１０が音圧レベル閾値以上の第２判定音を集音したという判定結果として取得してもよい。また、携帯端末１０は、第１判定音及び第２判定音の音圧レベルを認証装置に無線送信する音圧レベル送信手段をさらに有し、判定音判定手段２６４は、第１判定音及び第２判定音の音圧レベルが閾値以上であるか否かを判定し、第１判定音及び第２判定音の音圧レベルが閾値以上であると判定されると、この判定結果をそれぞれ第１肯定測定結果及び第２肯定測定結果として取得してもよい。

上記実施形態では、認証装置２０は、携帯端末１０からトリガ信号を受信した際に記憶した識別情報と通行要求信号を受信した際に有される識別情報とが一致するか否かを判定したが、この判定を行わなくてもよい。例えば、認証装置２０は、トリガ信号又は通行要求信号のいずれかに含まれる識別情報が、登録された識別情報と一致するか否かを判定して通行を許可してもよい。例えば、認証装置２０は、トリガ信号を受信した際は判定音の出力のみを行い、通行要求信号を受信した際の識別情報が登録された識別情報と一致し、かつ音圧レベルが閾値以上である場合、通行を許可する。この場合、トリガ信号及び通行要求信号のいずれかに識別情報が含まれていればよい。

上記実施形態では、認証装置２０は、記憶部２５に記憶されたパターンの判定音を出力したが、携帯端末１０ごとに異なるパターンの判定音を出力してもよい。この場合、認証装置は、携帯端末１０の識別情報ごとに出力する判定音のパターンを記憶部２５が予め記憶し、受信したトリガ信号の識別情報に対応して判定音のパターンを記憶部２５から読み出し、読み出したパターンの判定音を出力してもよい。携帯端末１０は、集音した音のパターンが記憶部１５に記憶された自体に固有の判定音のパターンであることを確認し、確認した判定音の音圧レベルを測定した結果に基づいて通行要求信号を認証装置２０に送信してもよい。この場合、認証装置２０は、トリガ信号の識別情報と通行要求信号の識別情報との一致を判定しなくてもよく、トリガ信号及び通行要求信号の一方のみに識別情報が含まれていればよい。

上記実施形態では、携帯端末１０が利用者の静止状態を検知したときトリガ信号を認証装置２０に送信したが、トリガ信号が送信される条件はこれに限定されない。例えば、携帯端末１０は、利用者から液晶パネルの電気錠解除やアプリのタップなどの操作を受けたとき、又は認証装置２０が一定間隔で送信する所定の無線信号を受信したときに、トリガ信号を認証装置２０に送信してもよい。携帯端末１０は、認証装置２０への操作に応じて認証装置２０が送信した所定の無線信号を受信したとき、又は認証装置２０への操作に応じて認証装置２０が出力した所定の判定音を携帯端末１０が集音したときに、トリガ信号を認証装置２０に送信してもよい。

上記実施形態では、公共エリアとセキュリティエリアとの間には、電気錠３１を有する扉３０が設置されたが、扉３０でなくてもよい。例えば、壁などで物理的に隔てられた２つのエリアに対して、判定音及び無線信号を上記実施形態と同様に用いて、２つのエリアのうちのどちら側に携帯端末１０の利用者が存在するかを判別して認証してもよい。これにより、複数のエリアを有する建物の随所に認証装置２０を設置して、どの携帯端末１０の利用者がどのエリアに存在するかを判定することにより、各利用者の位置を把握できる。判定音の指向性及び出力方向などにより、相互のエリア間で届く判定音の音圧レベルが一定以上減少する場合、エリア間に壁などを設置しなくてもよい。

上記実施形態の図９の動作シーケンスにおいては、第２回目の判定音を出力するさい、第３判定音出力手段２６２３は公共エリアに第３判定音を出力し、第４判定音出力手段２６２４はセキュリティエリアに第４判定音を出力する場合について説明したが、携帯端末１０が集音した第１回目の判定音の解析結果に基づき、片方の判定音出力手段でのみ第２回目の判定音を出力しても良い。例えば、第１回目の判定音の解析結果により公共エリアに正当な利用者が存在すると判定された場合、第２回目の判定音は、セキュリティエリアのみに出力してもよい。これにより、第２回目の判定音では、扉の両側に設置された判定音出力手段の双方にて判定音を出力することなく、利用者が通行したか否かを判定できる。

本発明は、入退室管理システム、認証システム及び位置把握システムなどにおける様々な認証装置に適用することができる。

１ 入退室管理システム（認証システム）
１０ 携帯端末
１５ 記憶部
２０ 認証装置
２５ 記憶部
３０ 扉
３１ 電気錠
１５２ 集音判定音パターン情報
１６１ 静止検知手段
１６２ トリガ送信手段
１６３ 集音手段
１６５ 音解析手段
１６６ 通行要求送信手段
１６７ 通行確認信号送信手段
２５２ 出力判定音パターン情報
２６４ 判定音判定手段
２６５ 正当性照合手段
２６６ 存在認証手段
２６７ 通行許可手段
２６８ 位置判定手段
２６９、２６９´ 通行方向判定手段
２６２１ 第１判定音出力手段
２６２２ 第２判定音出力手段
２６２３ 第３判定音出力手段
２６２４ 第４判定音出力手段

Claims (7)

1. 利用者が携帯する携帯端末と、前記携帯端末の利用者が隣接する第１エリア又は第２エリアに存在する利用者であることを認証する認証装置と、を有する認証システムであって、
   前記携帯端末は、
   周囲の音を集音する集音手段と、
   前記集音手段による収集音を解析する音解析手段と、
   前記携帯端末の識別情報を含む認証要求信号を前記音解析手段による前記収集音の解析結果とともに前記認証装置に無線送信する認証要求送信手段と、を有し、
   前記認証装置は、
   前記第１エリアに第１判定音を出力し、前記第２エリアに前記第１判定音とは異なる第２判定音を出力する判定音出力手段と、
   前記携帯端末から送信された前記認証要求信号に含まれる前記識別情報に基づいて前記携帯端末の利用者が正当な利用者であるか否かを判定する正当性照合手段と、
   前記正当性照合手段が前記携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、前記解析結果が前記携帯端末が前記第１判定音を集音したことを示す場合は、当該携帯端末の利用者は前記第１エリアに存在する正当な利用者であると認証し、前記正当性照合手段が前記携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、前記解析結果が前記携帯端末が前記第２判定音を集音したことを示す場合には、当該携帯端末の利用者は前記第２エリアに存在する正当な利用者であると認証する存在認証手段と、を有する、
   ことを特徴とする認証システム。
2. 前記音解析手段は、前記収集音に前記第１判定音及び前記第２判定音のいずれが含まれているかを解析する、請求項１に記載の認証システム。
3. 前記認証装置は、前記存在認証手段が前記携帯端末の利用者が前記第１エリアに存在すると判定した場合、前記第１エリアから前記第２エリアへの前記携帯端末の利用者の通行を許可し、前記存在認証手段が前記携帯端末の利用者が前記第２エリアに存在すると判定した場合、前記第２エリアから前記第１エリアへの前記携帯端末の利用者の通行を許可する通行許可手段を更に有する、請求項１又は２に記載の認証システム。
4. 前記認証装置は、
   前記存在認証手段が前記携帯端末の利用者が前記第１エリアに存在すると認証してから、所定時間経過後に前記判定音出力手段から前記第２判定音を出力し、
   当該第２判定音に基づき前記携帯端末の利用者が前記第２エリアに存在すると認証した場合、当該利用者が前記第１エリアから前記第２エリアへ移動したと判定する通行方向判定手段を更に有する、請求項３に記載の認証システム。
5. 前記音解析手段は、前記収集音に含まれている第１判定音及び第２判定音の音圧レベルを解析し、
   前記存在認証手段は、
   前記正当性照合手段が前記携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、前記解析結果が音圧レベルが閾値以上である前記第１判定音を示す場合、当該携帯端末の利用者は前記第１エリアに存在する正当な利用者であると認証し、
   前記正当性照合手段が前記携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、前記解析結果が音圧レベルが閾値以上である前記第２判定音を示す場合、当該携帯端末の利用者は前記第２エリアに存在する正当な利用者であると認証する、請求項１〜４何れか一項に記載の認証システム。
6. 前記携帯端末は、所定のトリガ条件に基づいて前記携帯端末の識別情報を含むトリガ信号を前記認証装置に無線送信するトリガ送信手段をさらに有し、
   前記判定音出力手段は、前記携帯端末から前記トリガ信号を受信すると、前記第１エリアに前記第１判定音を、前記第２エリアに前記第２判定音を出力し、
   前記存在認証手段は、受信した前記トリガ信号に含まれる識別情報と前記認証要求信号に含まれる識別情報が、一致することを条件に前記携帯端末の利用者が正当な利用者であると認証する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の認証システム。
7. 判定音として第１エリアに第１判定音を出力し、前記第１エリアに隣接する第２エリアに前記第１判定音とは異なる第２判定音を出力する判定音出力手段と、
   利用者が携帯する携帯端末から送信された認証要求信号に含まれる識別情報に基づいて前記携帯端末の利用者が正当な利用者であるか否かを判定する正当性照合手段と、
   前記正当性照合手段が前記携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、前記携帯端末の集音手段が集音した収集音が前記第１判定音である場合、当該携帯端末の利用者は前記第１エリアに存在する正当な利用者であると認証し、前記正当性照合手段が前記携帯端末の利用者が正当な利用者であると判定し、且つ、前記携帯端末の集音手段が集音した収集音が前記第２判定音である場合、当該携帯端末の利用者は前記第２エリアに存在する正当な利用者であると認証する存在認証手段と、を有する、
   ことを特徴とする認証装置。

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