JP2019120016A - 認証システムおよび認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】認証の精度を向上させつつ認証処理の効率を向上させることが可能な認証システムおよび認証装置を提供する。【解決手段】複数の携帯端末１０と通信し、第１エリアから第１エリアと隣接する第２エリアへの複数の利用者の通行を管理する認証装置２０であって、各携帯端末１０からトリガ信号を受信した場合、第１エリアに対して判定音を出力する判定音出力手段２６２と、判定音を集音した携帯端末の利用者に対して第１エリアから第２エリアへの通行を許可する通行許可手段２６６とを有し、判定音出力手段２６２は、所定期間内にそれぞれ異なる携帯端末から複数のトリガ信号を受信した場合、複数のトリガ信号に対してまとめて一つの判定音を出力する。【選択図】図２

Description

本発明は、認証システムおよ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。このようなハンズフリーの入退室管理システムでは、例えば、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。この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。（特許文献１を参照）

特開２０１２−２１９４８３号公報

しかしながら、上述のハンズフリーの入退室管理システムにおいて、タグリーダは一定の距離以内の無線タグから送信される電波を一定以上の電界強度で受信可能であり、かつ、電波は透過性が高いという特性を持つため、扉の裏側の周辺にある無線タグから送信された電波は、扉や壁を透過してタグリーダに一定以上の電界強度で受信されてしまう。この場合、既に扉の通行を許可されて扉の裏側に居る利用者の無線タグから送信されたＩＤ情報は通行可能と判定されるので、扉の電気錠が誤って解錠されてしまい、通行が許可されるべきでない扉の手前の公共エリアに居る部外者がセキュリティエリアに侵入してしまう可能性がある。

本発明の目的は、認証の精度を向上させつつ認証処理の効率を向上させることが可能な認証システムおよび認証装置を提供することである。

かかる課題を解決するための本発明の一つの態様によれば、複数の利用者のそれぞれに携帯される複数の携帯端末と、第１エリアから第１エリアと隣接する第２エリアへの複数の利用者の通行を管理する認証装置と、を有する認証システムが提供される。かかる認証システムにおいて、複数の携帯端末のそれぞれは、トリガ信号を認証装置に無線送信するトリガ送信手段と、認証装置から出力された判定音を集音する集音手段と、を有し、認証装置は、各携帯端末からトリガ信号を受信した場合、第１エリアに対して判定音を出力する判定音出力手段と、判定音を集音した携帯端末の利用者に対して第１エリアから第２エリアへの通行を許可する通行許可手段と、を有し、判定音出力手段は、所定期間内にそれぞれ異なる携帯端末から複数のトリガ信号を受信した場合、その複数のトリガ信号に対してまとめて一つの判定音を出力する。

かかる認証システムにおいて、複数の携帯端末のそれぞれは、集音手段が集音した判定音の音圧レベルを測定する判定音測定手段をさらに有し、認証装置は、判定音測定手段が測定した判定音の音圧レベルが閾値以上である場合、判定音の音圧レベルが閾値以上であるという肯定測定結果を取得する測定結果取得手段をさらに有し、通行許可手段は、測定結果取得手段が肯定測定結果を取得した場合に携帯端末が判定音を集音したと判定することが好ましい。

かかる認証システムにおいて、判定音出力手段は、トリガ信号を受信してから少なくとも所定期間が経過するまで判定音の出力を保留し、所定期間内に受信した複数のトリガ信号に対してまとめて一つの判定音を出力することが好ましい。

かかる認証システムにおいて、判定音出力手段は、第１の携帯端末からのトリガ信号を受信してから所定期間が経過するまでの間に第２の携帯端末からのトリガ信号を受信した場合、所定期間の計時を再度開始し、その第２の携帯端末からのトリガ信号を受信してから少なくともその所定期間が経過するまで判定音の出力を保留し、その所定期間の間に受信した複数のトリガ信号に対してまとめて一つの判定音を出力することが好ましい。

かかる認証システムにおいて、判定音出力手段は、所定期間内に二以上の所定数の異なる携帯端末からトリガ信号を受信した場合、所定期間が経過していなくても、判定音を出力することが好ましい。

かかる認証システムにおいて、認証装置は、各携帯端末から送信された識別情報に基づいて各携帯端末の利用者が正当であるか否かを判定する正当性照合手段をさらに有し、通行許可手段は、正当性照合手段により各携帯端末の利用者が正当であると判定された場合に限り、通行を許可することが好ましい。

本発明の他の態様によれば、複数の利用者のそれぞれに携帯される複数の携帯端末と通信し、第１エリアから第１エリアと隣接する第２エリアへの複数の利用者の通行を管理する認証装置が提供される。かかる認証装置は、複数の携帯端末のそれぞれからトリガ信号を受信した場合、第１エリアに対して判定音を出力する判定音出力手段と、判定音を集音した携帯端末の利用者に対して第１エリアから第２エリアへの通行を許可する通行許可手段と、を有し、判定音出力手段は、所定期間内にそれぞれ異なる携帯端末から複数のトリガ信号を受信した場合、その複数のトリガ信号に対してまとめて一つの判定音を出力する。

本発明に係る認証システムおよび認証装置によれば、認証の精度を向上させつつ認証処理の効率を向上させることが可能となる。

入退室管理システムにおける課題の説明図である。 本発明による入退室管理システムにおける課題の解決方法の説明図である。 本発明の一実施形態に係る入退室管理システム１の全体構成図である。 携帯端末１０の構成図である。 認証装置２０の構成図である。 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を示す図である。 判定音出力処理の動作を示すフローチャートである。 通行要求信号送信処理の動作を示すフローチャートである。 認証処理の動作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および認証装置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、本発明は図面また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、入退室管理システムにおける課題の説明図である。図の中央の扉および壁を境界として、左側の公共エリアから右側のセキュリティエリアへの通行は、電気錠が掛かった扉によって物理的に規制されている。公共エリアには通行者ａおよびｂ、セキュリティエリアには通行者ｃおよびｄが居て、それぞれが携帯端末Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを携帯している。以下、公共エリアに居る通行者ａおよびｂから見て、扉の手前を扉の表側、扉の後ろを扉の裏側という。図１に示されるように、認証装置が携帯端末から一定以上の強度で電波を受信可能な範囲は、扉の裏側から送信される電波が扉を通過するとき若干減衰するので裏側の方が多少狭くなるものの、電波の透過性が高いため、扉の裏側も含まれる。扉の表側における、認証装置が携帯端末から一定以上の強度で電波を受信可能な範囲をエリアＸという。対して、扉の裏側における、認証装置が携帯端末から一定以上の強度で電波を受信可能な範囲をエリアＹという。

公共エリアにおいて、通行者ｂは扉から離れたところを通過するが、通行者ａは、セキュリティエリアに入場するため、認証装置が設置された扉の前で立ち止まる。すると、通行者ａの携帯端末Ａは、静止を検知して通行者ａのＩＤ情報などを有する信号を無線で認証装置に送信する。このとき、図１に示すように、携帯端末ＡはエリアＸ内に位置するので、認証装置が携帯端末Ａから受信した信号の強度は一定以上である。この場合、認証装置は、この信号を送信した携帯端末Ａの利用者である通行者ａが扉の近くで静止したので扉を通行する意志を有するとみなし、信号のＩＤ情報を登録された正当な利用者のＩＤ情報と照合して通行者ａの認証を行う。そして、認証装置は、通行者ａがセキュリティエリアへの入場が可能な正当な利用者であると認証した場合、扉の電気錠を所定期間解錠して通行者ａの通行を許可する。なお、エリアＸ外に位置する通行者ｂの携帯端末Ｂが誤って静止を検知して信号を送信したとしても、携帯端末Ｂから受信した信号の強度は一定未満となる。このため、認証装置は、携帯端末Ｂを携帯する通行者ｂが扉から離れたところに居て扉を通行する意志を有さないとみなし認証を行わないので、扉の電気錠は解錠されない。したがって、公共エリアに位置する携帯端末ＡおよびＣに対して、公共エリアからセキュリティエリアへの通行規制は正しく行われる。

一方、セキュリティエリアにおいて、扉から離れたところを通過する通行者ｄの携帯端末Ｄは、静止を検知しないので信号を送信しない。仮に携帯端末Ｄが、誤って静止を検知して信号を認証装置に送信したとしても、携帯端末Ｄは、エリアＹ外に位置しているため、扉の表側の携帯端末Ｂと同様に、携帯端末Ｄを携帯する通行者ｄの認証を行わない。これに対して、扉の裏側で滞留して話をする通行者ｃの携帯端末Ｃは、静止を検知して通行者ｃのＩＤ情報などを有する信号を無線で認証装置に送信する。このとき、図１に示すように、携帯端末ＣはエリアＹ内に位置するので、認証装置が携帯端末Ｃから受信した信号の強度は一定以上である。このように、電波は透過性が高いため、扉の裏側の携帯端末Ｂから送信された信号は、扉を透過して一定以上の強度で認証装置に受信される。また、通行者ｃは、既に扉の通行を許可されてセキュリティエリア内にいるので、携帯端末Ｃから送信されるＩＤ情報は、登録された正当な利用者のＩＤ情報である。したがって、認証装置は、通行者ｃをセキュリティエリアへの入場が可能な正当な利用者であると判定して、通行を許可するため扉の電気錠を解錠する。このように、認証装置が、通行する意志を有さない扉の裏側に居る通行者ｃに対しても扉の電気錠を解錠すると、そのとき偶然扉の前に居た通行者ａは、認証を受けずに、入場可能な正当な利用者であるか否かに関わらずセキュリティエリアへ入場できる。このため、正当でない部外者がセキュリティエリア内に入場する可能性があるという問題がある。

図２は、本発明による入退室管理システムにおける課題の解決方法の説明図である。本発明では、音の透過性が電波の透過性に比べて低いため扉や壁を通過する音の音圧レベルが低くなることを利用して上記の問題を解決する。図１と同様に、認証装置が携帯端末から一定以上の強度で電波を受信可能な範囲は、エリアＸ、エリアＹである。これに対して、音は透過性が低く指向性もあるため、扉の前面の認証装置から表側へ発せられた音のうち扉を通過する音の音圧レベルは非常に小さくなるので、扉の裏側で音が一定以上の音圧レベルで届く範囲（図２のエリアｙ）は、扉の表側で音が一定以上の音圧レベルで届く範囲（図２のエリアｘ）と比べて非常に狭い。このため、認エリアＸ内又はエリアＹ内に存在する携帯端末Ａおよび携帯端末Ｃについて、認証装置と同じ扉の表側の公共エリアに存在する携帯端末Ａはエリアｘ内に位置するため認証装置が出力する音を一定以上の音圧レベルで集音できるが、認証装置と異なる扉の裏側のセキュリティエリアに存在する携帯端末Ｃはエリアｙ外に位置するためその音を一定以上の音圧レベルで集音できない。これを利用して、本発明では、認証装置は、通行者ａのＩＤ情報などを有する信号を受信した場合、公共エリアに対して所定の判定音を出力する。そして、一定以上の音圧レベルの判定音を集音した携帯端末Ａのみが、ＩＤ情報などを有する通行要求信号を認証装置に送信し、集音した判定音の音圧レベルが一定未満の携帯端末Ｃは、通行要求信号を送信しないようにする。これにより、認証装置は、自装置と同じ扉の表側の公共エリアに存在する携帯端末ＡのみからＩＤ情報を受け取って認証を行い、扉の裏側のセキュリティエリアに存在する携帯端末Ｃの認証は行わないので、扉の裏側に存在する携帯端末Ｃに対して誤って扉の電気錠を解錠することを防止できる。このように、本発明に係る認証装置は、扉の表側へ出力した判定音を一定以上の音圧レベルで集音した携帯端末Ａに対してのみ認証を行うことによって、扉の裏側に存在する携帯端末Ｃを認証対象から排除するので、認証の精度を向上させることができる。

一方、図２に示すように、通行者ｂも、セキュリティエリアに入場するために、認証装置が設置された扉の前で立ち止まった場合、通行者ｂの携帯端末Ｂも、静止を検知して通行者ｂのＩＤ情報などを有する信号を無線で認証装置に送信する。その場合、認証装置は、携帯端末Ａに対して判定音を出力した後に、携帯端末Ｂに対しても所定の判定音を出力してしまい、公共エリアには判定音が連続して出力される。これにより、公共エリアにいる人物は、判定音を騒音として不快に感じる可能性がある。そこで、本発明では、認証装置は、ＩＤ情報を有する信号を受信してから少なくとも一定期間が経過するまで判定音の出力を保留する。これにより、認証装置は、携帯端末Ａから信号を受信してから一定期間内に携帯端末Ｂから信号を受信した場合、携帯端末Ａ及び携帯端末Ｂに対してまとめて判定音を出力し、複数の携帯端末の認証を効率良く行うことが可能となる。さらに、認証装置は、公共エリアに判定音を発生させる回数を減少させ、公共エリアにいる人物が、判定音を騒音として不快に感じることを抑制することが可能となる。

図３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３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、および管理装置４０を有する。扉３０の表側で前方の公共エリアと扉３０の裏側で後方のセキュリティエリアとは、扉３０や壁によって分離される。公共エリアは第１エリアの一例である。セキュリティエリアは第２エリアの一例であり、公共エリアと隣接し、公共エリアに対して音が遮られている。図３には、携帯端末１０に関して、扉３０の表側の公共エリアに存在する携帯端末１０−１、１０−２と、扉３０の裏側のセキュリティエリアに存在する携帯端末１０−３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。また、認証装置２０は扉３０に十分近ければ扉の表側のどこに設置されてもよい。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。さらに、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判定音を出力できるが、この判定音は、扉３０をほとんど透過しないので、扉３０の裏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、ローカルおよび／また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。

本発明に係る入退室管理システム１では、公共エリアにおいて、携帯端末１０−１の利用者（図２の通行者ａ）がセキュリティエリアに入場するために認証装置が設置された扉の前で立ち止まった場合、携帯端末１０−１は、利用者の歩行動作の静止を検知する。携帯端末１０−１は、利用者の歩行動作の静止を検知するというトリガ条件により、携帯端末１０−１の識別情報を有するトリガ信号を認証装置２０に無線で送信する。トリガ信号は、認証装置２０に判定音を出力させるための信号である。なお、トリガ信号は、認証装置２０に各携帯端末の利用者の認証を要求するための認証要求信号として使用され得る。認証装置２０は、このトリガ信号を一定以上の信号強度で受信すると、携帯端末１０−１の認証を開始するため判定音を扉３０の表側へ出力する。但し、認証装置２０は、トリガ信号を受信してから少なくとも第１期間が経過するまで判定音の出力を保留し、第１期間が経過してから判定音を出力する。
仮に、認証装置２０が判定音の出力を保留している間に、携帯端末１０−２の利用者（図２の通行者ｂ）がセキュリティエリアに入場するために認証装置が設置された扉の前で立ち止まった場合、携帯端末１０−２は、利用者の歩行動作の静止を検知し、携帯端末１０−２の識別情報を有するトリガ信号を認証装置２０に無線で送信する。この場合、認証装置２０は、携帯端末１０−１に対する判定音と、携帯端末１０−２に対する判定音とをまとめて出力する。
各携帯端末１０−１、１０−２は、所定期間内に音圧レベルが一定以上の判定音を集音すると、識別情報を有する通行要求信号を認証装置２０に無線で送信する。この通行要求信号は、認証装置２０に各携帯端末の利用者のセキュリティエリアへの通行を許可することを要求するための信号（認証要求信号）であるとともに、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示す信号（肯定測定結果）である。すなわち、認証装置２０は、携帯端末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肯定測定結果として、通行要求信号を受信する。なお、通行要求信号は、トリガ信号と同様に、認証装置２０に各携帯端末の利用者の認証を要求するための認証要求信号として使用され得る。認証装置２０は、この通行要求信号を一定以上の信号強度で受信すると、トリガ信号の識別情報と通行要求信号の識別情報とが一致することを確認して、一致した識別情報を予め登録された正当な識別情報と照合する。そして、トリガ信号および通行要求信号の識別情報が登録された正当な識別情報と一致すれば、認証装置２０は、携帯端末１０−１、１０−２が認証装置２０と同じ公共エリアに存在する正当な利用者の携帯端末であると判定して、扉３０の電気錠３１を解錠して通行を許可する。

一方、セキュリティエリアにおいて、携帯端末１０−３の利用者（図２の通行者ｃ）が扉３０の裏側の近辺で滞留して話をしている場合、携帯端末１０−３は、利用者の歩行動作の静止を検知し、携帯端末１０−３の識別情報を有するトリガ信号を認証装置２０に無線で送信する。認証装置２０は、このトリガ信号を一定以上の信号強度で受信すると、携帯端末１０−３の認証を開始するため判定音を扉３０の表側へ出力する。しかしながら、携帯端末１０−３は、認証装置２０が携帯端末１０−３からの信号を一定以上の強度で受信できる扉の近くに位置していたとしても、扉３０の裏側では認証装置２０からの判定音を一定以上の音圧レベルで集音できない。そのため、携帯端末１０−３は、通行要求信号を送信しないため、認証装置２０による認証は行われない。

したがって、本発明に係る入退室管理システム１は、扉３０の裏側のセキュリティエリアに存在する通行する意志を有さない利用者の携帯端末１０−３を認証対象から排除し、扉３０の表側の公共エリアに存在する正当な利用者の携帯端末１０−１、１０−２のみを認証して通行を許可する。さらに、入退室管理システム１は、携帯端末１０−１、１０−２に対してまとめて判定音を出力することにより、複数の携帯端末の認証を効率良く行うとともに、公共エリアにいる人物が判定音を騒音として不快に感じることを抑制する。

各携帯端末１０は、各利用者（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無線タグや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、自端末の動きの静止を検知し、認証装置２０と無線通信を行い、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を測定する。携帯端末１０は、自端末が静止したことを検知すると、自端末の識別情報を有するトリガ信号を認証装置２０に無線で送信し、その後、所定期間周囲の音を集音する。携帯端末１０は、認証装置２０からの判定音を測定した音圧レベルが一定以上であれば、自端末の識別情報を有する通行要求信号を認証装置２０に無線で送信する。また、携帯端末１０は、認証装置２０から通行許可信号を受信したとき、通行が許可されたことを画面に表示してもよい。

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の認証を行い、公共エリアからセキュリティエリアへの各利用者の通行を管理する情報処理装置である。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、受信したトリガ信号の強度が一定以上であれば、所定のパターンの判定音を扉３０の表側へ出力する。但し、認証装置２０は、トリガ信号を受信してから少なくとも第１期間が経過するまで判定音の出力を保留し、第１期間が経過してから判定音を出力する。また、認証装置２０は、携帯端末１０から通行要求信号を受信すると、通行要求信号の強度が一定以上であり、トリガ信号の識別情報と通行要求信号の識別情報とが一致し、一致した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の利用者がセキュリティエリアへの入場が可能な正当な利用者であると判定する。この場合、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。このとき、認証装置２０は、通行を許可したことを携帯端末１０に通知したり、携帯端末１０の利用者のセキュリティエリアへの入場記録をネットワーク９０を介して管理装置４０に送信する。

扉３０は、公共エリアとセキュリティエリアとの間に設置され、電気錠３１を解錠または施錠することによって公共エリアとセキュリティエリア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公共エリアとセキュリティエリア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の表側の公共エリアから裏側のセキュリティエリアへ、またはその逆方向に届く音の音圧レベルは一定以上減少するが、この場合、相互のエリア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エリア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および／または広域ネットワーク９０を介して認証装置２０とデータを送受信できる。管理装置４０は、複数の認証装置２０から利用者の特定のセキュリティエリア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エリアにおける利用者の入退場を管理する。

図４は、携帯端末１０の構成図である。図４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、および制御部１６を有する。

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）（Wireless Fidelity）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準じて無線通信を行う。無線通信部１１は、制御部１６から受け取ったデータまたは信号を無線信号に変換して電波に載せて認証装置２０に送信したり、認証装置２０から受信した電波上の無線信号をデータまた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。動き情報は、例えば携帯端末１０の動きを示す。

集音部１３は、マイクロフォンなどを有し、携帯端末１０の周囲の音、特に認証装置２０から出力された判定音を集音する。集音部１３は、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの可聴音以外の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、集音した音の情報を制御部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およびデータを記憶する。例えば、記憶部１５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）などの半導体メモリを有することができる。また、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、プロセッサおよび周辺回路を有し、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、また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の少なくとも一部および制御部１６はマイクロコントローラで構成されてもよい。

図４に示すように、記憶部１５は、携帯端末識別情報１５１、およ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および集音判定音パターン情報１５２は、携帯端末１０の利用者または入退室管理システム１の管理者によって設定されたり、任意のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体または通信回線を介して提供されて、記憶部１５に予め記憶される。

携帯端末識別情報１５１は、携帯端末１０、または携帯端末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、または携帯端末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有する。この識別情報は、トリガ信号および通行要求信号に含まれて認証装置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、携帯端末１０が集音する判定音を周囲の環境音などから識別する判定音のパターンを表す情報である。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。なお、集音判定音パターン情報１５２は、特定のメロディを表す一連の音符によるパターンなどを有してもよい。

図４に示すように、制御部１６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り実現される機能モジュールとして、静止検知手段１６１、トリガ送信手段１６２、判定音測定手段１６３、および通行要求送信手段１６４を有する。

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、所定の静止期間（例えば１秒）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。そうでなければ、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、静止検知手段１６１が携帯端末１０の利用者の静止状態を検知すると、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、この識別情報を有する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。

判定音測定手段１６３は、例えば３秒ほどの所定期間に集音部１３によって集音された音のパターンを解析する。判定音測定手段１６３は、音のパターンが集音判定音パターン情報１５２のパターンと一致した場合、一致した部分の音を判定音として取り出して、その音圧レベルを測定し、通行要求送信手段１６４に渡す。例えば、判定音測定手段１６３は、集音部１３によって所定期間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ってもよい。

通行要求送信手段１６４は、判定音測定手段１６３が判定音の音圧レベルを測定した後に、判定音測定手段１６３によって測定された判定音の音圧レベルが予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。通行要求送信手段１６４は、音圧レベルが閾値以上である場合にのみ、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。音圧レベルの閾値は、携帯端末１０が扉３０の表側で扉３０の周囲の所定の範囲内に位置する場合に集音する判定音の音圧レベルより小さく、かつ携帯端末１０が扉３０の周囲の所定の範囲外又は扉３０の裏側に位置する場合に集音する判定音の音圧レベルより大きい値に設定される。例えば、音圧レベルの閾値は、携帯端末１０が扉３０からの距離が３ｍ以下、より好ましくは１ｍ以下の所定の範囲内に位置する場合、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集音した判定音の音圧レベルが取り得る最小値に設定される。また、通行要求送信手段１６４は、肯定測定結果を送信する手段であってもよい。すなわち、通行要求送信手段は、携帯端末識別情報１５１と判定音の音圧レベルが閾値以上であるという肯定測定結果と携帯端末識別情報１５１の識別情報と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。

図５は、認証装置２０の構成図である。図５に示すように、認証装置２０は、無線通信部２１、ＬＡＮ通信部２２、音出力部２３、電気錠Ｉ／Ｆ部２４、記憶部２５、および制御部２６を有する。

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準じて無線通信を行う。無線通信部２１は、制御部２６から受け取ったデータまたは信号を無線信号に変換して電波に載せて携帯端末１０に送信したり、携帯端末１０から受信した電波上の無線信号をデータまた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。

ＬＡＮ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）および／また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、ＬＡＮ通信部２２は、認証装置２０が接続されるＬＡＮと有線／無線通信を行い、このＬＡＮに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、ＬＡＮ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対応するプロトコルに準じて無線通信を行う。なお、ここでは、認証装置２０がＬＡＮおよび広域ネットワークを経由して管理装置４０と通信を行う例を示したが、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。ＬＡＮ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に送信したり、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、スピーカなどを有し、扉３０の表側へ音を出力する。音出力部２３は、可聴音以外の音を出力する超音波発生器などを有してもよい。なお、本実施形態では、音出力部２３は、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の表側の扉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。

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に解錠信号また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およ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、プロセッサおよび周辺回路を有し、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、また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の少なくとも一部および制御部２６はマイクロコントローラで構成されてもよい。

図５に示すように、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、および入退場記録情報２５４を記憶する。出力判定音パターン情報２５２、および登録利用者情報２５３は、入退室管理システム１の管理者によって設定されたり、任意のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体または通信回線を介して提供されて、記憶部２５に記憶される。

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有する。

出力判定音パターン情報２５２は、音出力部２３が出力する判定音のパターンを表す情報である。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、モールス信号などのパターンを表す情報を有する。

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、または、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有する。

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を記録する情報である。また、認証装置２０が扉３０の裏側のセキュリティエリア内に設置された場合、セキュリティエリアから公共エリアへ退場した利用者の情報が入退場記録情報２５４に記録される。

図５に示すように、制御部２６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り実現される機能モジュールとして、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、正当性照合手段２６４、存在認証手段２６５、通行許可手段２６６、および入退場記録手段２６７を有する。

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、このトリガ信号を送信した携帯端末１０を認証対象とし、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。また、トリガ受信手段２６１は、トリガ信号を送信した携帯端末１０を認証対象としたことを判定音出力手段２６２に通知する。信号強度の閾値は、扉３０の表側で扉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より小さく、かつ扉３０の周囲の所定の範囲外に位置する携帯端末１０から受信する無線信号の強度より大きい値に設定される。例えば、信号強度の閾値は、携帯端末１０が扉からの距離が３ｍ以下、より好ましくは１ｍ以下の所定の範囲内に位置する場合、認証装置２０が、携帯端末１０との間に障害物がない状態で、携帯端末１０から受信する無線信号の強度が取り得る最小値に設定される。

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した場合、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によって扉３０の表側、即ち公共エリアに対して所定期間出力する。但し、判定音出力手段２６２は、トリガ受信手段２６１がトリガ信号を受信してから少なくとも第１期間（例えば１秒間）が経過するまで判定音の出力を保留する。判定音出力手段２６２は、トリガ信号を受信してから第１期間が経過するまでの間にそのトリガ信号を送信した携帯端末とは異なる携帯端末からの他のトリガ信号を受信した場合、他のトリガ信号を受信したタイミングで第１期間をリスタートする。すなわち、他のトリガ信号を受信すると、他のトリガ信号を受信する前に受信したトリガ信号から計時していた第１期間の計時を止め、他のトリガ信号を受信したときから第１期間の計時を再度開始し、その他のトリガ信号を受信してから少なくとも新たに計時を開始した第１期間が経過するまで判定音の出力を保留する。判定音出力手段２６２は、トリガ信号受信手段２６１から通知があったことを受けて、第１期間の間にそれぞれ異なる携帯端末からトリガ信号を受信したと判定する。すなわち、判定音出力手段２６２は、トリガ信号受信手段２６１が受信したトリガ信号に含まれる識別情報から、第１期間の間にそれぞれ異なる携帯端末から閾値以上の強度のトリガ信号を受信したと判定する。判定音出力手段２６２は、最後に受信したトリガ信号から第１期間が経過するまでの間にそのトリガ信号を送信した携帯端末とは異なる携帯端末からのトリガ信号を受信しなかった場合、判定音を出力する。また、判定音出力手段２６２は、最初にトリガ信号を受信してから第１期間より長い第２期間（例えば３秒間）が経過した場合、最後に受信したトリガ信号から第１期間が経過しているか否かに関わらず、判定音を出力する。第１期間及び第２期間は、管理者により適宜設定及び変更されてもよい。
判定音出力手段２６２が出力する判定音の音圧レベルおよび方向は、扉３０の表側で扉３０からの距離が３ｍまたは１ｍ以下など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。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。

通行要求受信手段２６３は、測定結果取得手段の一例である。通行要求受信手段２６３は、受信した通行要求信号の強度が閾値以上であれば、閾値以上の強度の通行要求信号を受信したことを正当性照合手段２６４に通知する。通行要求信号の強度の閾値は、トリガ信号の強度の閾値と同様に予め定められる。また、通行要求受信手段２６３は、携帯端末１０の判定音測定手段１６３が測定した判定音の音圧レベルが閾値以上である場合、無線通信部２１を介して携帯端末１０から通行要求信号を受信して、通行要求信号に含まれる肯定測定結果を取得する。すなわち、認証装置２０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ったことを意味する肯定測定結果として、通行要求信号を受信する。

正当性照合手段２６４は、携帯端末１０から送信されたトリガ信号及び通行要求信号が有する識別情報に基づいて携帯端末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２６４は、通行要求受信手段２６３から通行要求信号を受信したと通知されると、受信した通行要求信号が有する識別情報と、認証対象識別情報２５１として記憶されたトリガ信号の識別情報とを比較する。通行要求信号の識別情報がトリガ信号の識別情報と一致する場合、正当性照合手段２６４は、トリガ信号又は通行要求信号が有す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の利用者が正当な利用者であるか否かを判定する。正当性照合手段２６４は、トリガ信号又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２６５は、携帯端末１０の利用者が認証装置２０と同じ扉３０の表側の公共エリア内に存在する正当な利用者であるか否かを認証する。存在認証手段２６５は、通行要求手段２６３が閾値以上の強度の通行要求信号を受信し、且つ、正当性照合手段２６４により携帯端末１０の利用者が正当であると判定された場合、携帯端末１０の利用者が公共エリア内に存在する正当な利用者であると判定する。また、存在認証手段２６５は、通行要求信号に肯定測定結果が含まれていて通行要求受信手段２６３が肯定測定結果を取得し、且つ、正当性照合手段２６４により携帯端末１０の利用者が正当であると判定された場合に、携帯端末１０の利用者が公共エリア内に存在する正当な利用者であると判定する。

通行許可手段２６６は、判定音を集音した携帯端末１０の利用者に対して公共エリアからセキュリティエリアへの通行を許可する。通行許可手段２６６は、通行要求受信手段２６３が肯定測定結果を取得した場合に、携帯端末１０が判定音を集音したと判定し、その携帯端末１０の利用者に対して公共エリアからセキュリティエリアへの通行を許可する。また、通行許可手段２６６は、存在認証手段２６５により携帯端末１０の利用者が公共エリア内に存在する正当な利用者であると判定されたか否かにより、携帯端末１０の利用者の公共エリアからセキュリティエリアへの通行を許可するか否かを判定する。通行許可手段２６６は、携帯端末１０の利用者が公共エリア内に存在する正当な利用者であると判定された場合、その利用者の通行を許可し、利用者の通行を許可するため解錠信号を電気錠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。また、通行許可手段２６６は、利用者に通行を許可したことを通知するための通行許可信号を無線通信部２１を介して携帯端末１０に送信する。ここで、通行許可手段２６６は、音声やチャイムなどで通行を許可したことを携帯端末１０の利用者に知らせてもよい。一方、通行許可手段２６６は、携帯端末１０の利用者が公共エリア内に存在する正当な利用者であると判定されなかった場合、その利用者の通行を許可せず、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。

入退場記録手段２６７は、通行許可手段２６６が携帯端末１０の利用者の通行を許可した場合、利用者のセキュリティエリアへの入場記録（または公共エリアからの退場記録）をＬＡＮ通信部２２を介して管理装置４０に送信する。入退場記録手段２６７は、通行許可手段２６６が利用者の通行を許可した場合、トリガ信号または通行要求信号の識別情報などを有する入場記録を生成して入退場記録情報２５４として記憶部２５に記憶し、記憶した入退場記録情報２５４をＬＡＮ通信部２２を介して管理装置４０に送信する。なお、認証装置２０が扉３０の裏側に設置されている場合、入退場記録手段２６７は、利用者のセキュリティエリアからの退場記録を入退場記録情報２５４に記録する。

図６は、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を示す図である。図６に示される各装置の動作は、各装置の制御部の各手段が記憶部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実現される。各装置の各部および各手段の詳細については、上記の説明を参照されたい。

まず、携帯端末１０が扉３０の表側の公共エリアに存在する場合、即ち携帯端末１０が図２の携帯端末ＡまたはＢである場合について説明する（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）。

各携帯端末１０の静止検知手段１６１は、動き検出部１２が利用者の静止状態を検知すると、利用者がセキュリティエリアへ入場するために入口の扉３０の前に立ち止まったとみなす。その場合、トリガ送信手段１６２は、携帯端末識別情報１５１を読み出し、読み出した識別情報を有する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に送信する（ステップＳ１０１）。

認証装置２０のトリガ受信手段２６１が無線通信部２１を介してトリガ信号を受信すると、認証装置２０は、判定音出力処理を実行する（ステップＳ１０２）。

図７は、認証装置２０による判定音出力処理の動作を示すフローチャートである。まず、トリガ受信手段２６１は、予め定められた閾値以上の強度のトリガ信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。閾値以上の強度のトリガ信号を受信した場合（ステップＳ２０１−Ｙｅｓ）、トリガ受信手段２６１は、認証装置２０が携帯端末１０から閾値以上の強度で無線信号を受信可能である所定範囲（以下、「受信可能範囲」という）内に携帯端末１０が位置していると判定する。その場合、トリガ受信手段２６１は、携帯端末１０の利用者がセキュリティエリアへ入場するため扉３０の近くで静止しているとみなし、そのトリガ信号を送信した携帯端末１０を認証対象として、トリガ信号が有する識別情報を認証対象識別情報２５１に記憶する（ステップＳ２０２）。一方、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、携帯端末１０の利用者が扉３０から離れた位置（受信可能範囲外）に居てセキュリティエリアへ入場する意志を有さないとみなし、この携帯端末１０を認証対象としない。その場合、トリガ受信手段２６１は、新たに予め定められた閾値以上の強度のトリガ信号を受信するまで待機する（ステップＳ２０１）。

閾値以上の強度のトリガ信号を最初に受信した場合、判定音出力手段２６２は、第１期間及び第２期間の計時を開始する（ステップＳ２０３）。次に、判定音出力手段２６２は、第１期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。第１期間が経過していない場合（ステップＳ２０４−Ｎｏ）、判定音出力手段２６２は、第２期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。第２期間が経過していない場合（ステップＳ２０５−Ｎｏ）、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新たなトリガ信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０６）。トリガ受信手段２６１が閾値以上の強度の新たなトリガ信号を受信していない場合（ステップＳ２０６−Ｎｏ）、判定音出力手段２６２は、処理をステップＳ２０４に戻す。一方、トリガ受信手段２６１は、閾値以上の強度の新たなトリガ信号を受信した場合（ステップＳ２０６−Ｙｅｓ）、そのトリガ信号を送信した携帯端末１０を認証対象として、トリガ信号が有する識別情報を認証対象識別情報２５１に記憶する（ステップＳ２０７）。なお、新たに受信したトリガ信号の識別情報が既に認証対象識別情報２５１に記憶されている場合、トリガ受信手段２６１は、そのトリガ信号を、既にトリガ信号を受信した携帯端末１０から再送されたトリガ信号とみなして、特に処理を実行しない。次に、判定音出力手段２６２は、第１期間の計時をリスタートし（ステップＳ２０８）、処理をステップＳ２０４に戻す。

一方、ステップＳ２０４で第１期間が経過した場合またはステップＳ２０５で第２期間が経過した場合、判定音出力手段２６２は、出力判定音パターン情報２５２に示されるパターンの判定音を、音出力部２３から扉３０の表側、即ち公共エリアに対して所定期間出力し（ステップＳ２０９）、一連のステップを終了する。

このように、判定音出力手段２６２は、トリガ受信手段２６１がトリガ信号を受信してから少なくとも第１期間が経過するまで、判定音の出力を保留する。即ち、判定音出力手段２６２は、トリガ信号を送信した携帯端末ごとに判定音を出力するが、異なる識別情報をそれぞれ有する複数のトリガ信号を一定期間内に連続して受信した場合、判定音の出力を保留する。そして、判定音出力手段２６２は、第１期間内にそれぞれ異なる携帯端末１０から複数のトリガ信号を受信した場合、その複数のトリガ信号に対してまとめて一つの判定音を出力する。これにより、判定音出力手段２６２は、公共エリアにいる人物が、判定音を騒音として不快に感じることを抑制することが可能となる。
また、判定音出力手段２６２は、特定のトリガ信号を受信してから第１期間が経過するまでの間に他のトリガ信号を受信した場合は第１期間の計時をリスタートし、一方、第１期間が経過するまでの間に他のトリガ信号を受信しなかった場合は判定音を出力する。これにより、判定音出力手段２６２は、一定の間隔をあけてセキュリティエリアへ入場しようとする利用者が三人以上いる場合にも一部の利用者に対する判定音を省略して、まとめて一つの判定音を出力することが可能となる。
また、判定音出力手段２６２は、最初にトリガ信号を受信してから第２期間が経過した場合、特定のトリガ信号を受信してから第１期間が経過しているか否かに関わらず、判定音を出力する。これにより、判定音出力手段２６２は、一定の間隔をあけてセキュリティエリアへ入場しようとする利用者が多すぎる場合に、最初の利用者を待たせすぎないように、判定音の出力の保留を終了させることが可能となる。

一方、各携帯端末１０の判定音測定手段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、認証装置２０から出力された判定音の測定を開始する（ステップＳ１０３）。すなわち、携帯端末１０は、トリガ信号を送信しない限り、集音部１３にて周囲の音を集音すること又は音を集音したとしても判定音測定手段１６３にて測定を開始することはしない。次に、各携帯端末１０は、通行要求信号送信処理を実行する（ステップＳ１０４）。

図８は、各携帯端末１０による通行要求信号送信処理の動作を示すフローチャートである。まず、判定音測定手段１６３は、所定期間に集音部１３によって集音された音のパターンを解析し、解析した音のパターンが集音判定音パターン情報１５２のパターンと一致するか否かを判定する（ステップＳ３０１）。判定音測定手段１６３は、各パターンが一致した場合（ステップＳ３０１−Ｙｅｓ）、集音した音から集音判定音パターン情報１５２とパターンが一致した部分を判定音として取り出し、取り出した部分の音の音圧レベルを、その判定音の音圧レベルとして取得する。次に、判定音測定手段１６３は、取得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する（ステップＳ３０２）。音圧レベルが閾値以上である場合（ステップＳ３０２−Ｙｅｓ）、通行要求送信手段１６４は、扉３０の表側の認証装置２０から出力された判定音を閾値以上の音圧レベルで集音可能な所定の範囲（以下、「集音可能範囲」という）内に携帯端末１０が位置していると判定する。その場合、通行要求送信手段１６４は、携帯端末１０の利用者が扉３０の表側の公共エリアに居て扉３０を通行してセキュリティエリアへ入場する意志を有するとみなし、携帯端末識別情報１５１の識別情報を有する通行要求信号を無線通信部１１を介して認証装置２０に無線送信し（ステップＳ３０３）、一連のステップを終了する。一方、ステップＳ３０１で各パターンが一致しなかった場合、またはステップＳ３０２で音圧レベルが閾値未満であった場合、通行要求送信手段１６４は、携帯端末１０の利用者が集音可能範囲内に居ないので、セキュリティエリアへ入場する意志を有さないとみなし、通行要求信号を認証装置２０に送信せずに一連のステップを終了する。

一方、認証装置２０は、通行要求信号通行要求信号を送信した各携帯端末１０の利用者の認証処理を実行する（ステップＳ１０５）。

図９は、認証装置２０による認証処理の動作を示すフローチャートである。まず、存在認証手段２６５は、判定音が出力されてから所定期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４０１）。所定期間が経過した場合（ステップＳ４０１−Ｙｅｓ）、存在認証手段２６５は、トリガ信号を受信した携帯端末１０の内、未認証の携帯端末１０の利用者については認証できなかったと判定し、認証対象識別情報２５１からその未認証の携帯端末１０の識別情報を消去し（ステップＳ４０２）、一連のステップを終了する。
一方、所定期間が経過していない場合（ステップＳ４０１−Ｎｏ）、通行要求受信手段２６３は、携帯端末１０から、強度が閾値以上である通行要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ４０３）。

強度が閾値未満である通行要求信号を受信していない場合（ステップＳ４０３−Ｎｏ）、通行要求受信手段２６３は、処理をステップＳ４０１へ戻す。なお、通行要求受信手段２６３は、強度が閾値未満である通行要求信号を受信した場合、携帯端末１０は扉３０から離れた受信可能範囲外に位置するとみなす。その場合、存在認証手段２６５は、たとえ携帯端末１０が以前に受信可能範囲内に位置して閾値以上の強度のトリガ信号を認証装置２０に送信したとしても、現時点で扉３０から離れているので携帯端末１０の利用者が扉３０を通行する意志を有さないとみなし、その携帯端末１０を認証対象としない。
一方、強度が閾値以上である通行要求信号を受信した場合（ステップＳ４０３−Ｙｅｓ）、通行要求受信手段２６３は、携帯端末１０が受信可能範囲内に位置するとみなす。その場合、存在認証手段２６５は、携帯端末１０の利用者が扉３０の近くに居て扉３０を通行する意志を有するとみなす。次に、正当性照合手段２６４は、受信した通行要求信号が有する識別情報が認証対象識別情報２５１として記憶されたトリガ信号が有する識別情報と一致するか否かを判定する（ステップＳ４０４）。

通行要求信号の識別情報がトリガ信号の識別情報と一致しない場合（ステップＳ４０４のＮｏ）、正当性照合手段２６４は、処理をステップＳ４０１へ戻す。その場合、存在認証手段２６５は、携帯端末１０の利用者が公共エリアからセキュリティエリアへ入場する意志を有さないとみなし、その携帯端末１０を認証対象としない。
一方、通行要求信号の識別情報とトリガ信号の識別情報とが一致する場合（ステップＳ４０４−Ｙｅｓ）、正当性照合手段２６４は、以前にトリガ信号を送信した携帯端末１０が、そのトリガ信号に応答して認証装置２０が出力した判定音を閾値以上の音圧レベルで集音して通行要求信号を送信したとみなす。即ち、正当性照合手段２６４は、以前にトリガ信号を送信した携帯端末１０の利用者が、扉３０の表側の公共エリア内で扉３０の近くの集音可能範囲内に居て、扉３０を通行してセキュリティエリアへ入場する意志を有するとみなす。その場合、正当性照合手段２６４は、通行要求信号の識別情報が登録利用者情報２５３の識別情報と一致するか否かにより、携帯端末１０の利用者がセキュリティエリアへの入場が可能な正当な利用者であるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。

通行要求信号の識別情報が登録利用者情報２５３の識別情報と一致しない場合（ステップＳ４０５−Ｎｏ）、正当性照合手段２６４は、携帯端末１０の利用者がセキュリティエリアへの入場が可能な正当な利用者でないと判定し、処理をステップＳ４０１へ戻す。
一方、通行要求信号の識別情報が登録利用者情報２５３の識別情報と一致する場合（ステップＳ４０５−Ｙｅｓ）、正当性照合手段２６４は、携帯端末１０の利用者がセキュリティエリアへの入場が可能な正当な利用者であると判定する（ステップＳ４０６）。このように、通行要求受信手段２６３が閾値以上の強度の通行要求信号を受信し、且つ、正当性照合手段２６４により携帯端末１０の利用者が正当であると判定された場合、存在認証手段２６５は、携帯端末１０の利用者が公共エリアに存在する正当な利用者であると判定する。

存在認証手段２６５が、各携帯端末１０の利用者が公共エリアに存在する正当な利用者であると判定した場合、通行許可手段２６６は、公共エリアからセキュリティエリアへの各携帯端末１０の利用者の通行を許可する。その場合、通行許可手段２６６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（ステップＳ４０７）。電気錠３１は、認証装置２０から解錠信号を受信した場合、所定期間解錠し、公共エリアに存在する携帯端末１０の利用者が扉３０を通行してセキュリティエリアへ入場することを物理的に許可する。
次に、通行許可手段２６６は、通行許可信号を各携帯端末１０に送信して各携帯端末１０の利用者の通行を許可したことを通知する（ステップＳ４０８）。各携帯端末１０は、通行許可信号を受信した場合、通行が許可されたことを画面に表示したりチャイムや音声を出力することによって、利用者に通行を促す。なお、存在認証手段２６５が、各携帯端末１０の利用者が公共エリアに存在する正当な利用者であると判定しなかった場合、通行許可手段２６６は解錠信号を電気錠３１に送信しないので、扉３０の電気錠３１は施錠されたままである。
次に、入退場記録手段２６７は、各携帯端末１０の利用者のセキュリティエリアへの入場記録を入退場記録情報２５４として記憶部２５に記憶し、記憶した入退場記録情報２５４をＬＡＮ通信部２２を介して管理装置４０に送信する（ステップＳ４０９）。

次に、存在認証手段２６５は、利用者が公共エリアに存在する正当な利用者であると判定した携帯端末１０の識別情報を認証対象識別情報２５１から消去する（ステップＳ４１０）。次に、存在認証手段２６５は、認証対象識別情報２５１に識別情報が残っているか否かを判定することにより、トリガ信号を受信した全ての携帯端末１０に対する認証処理を実行したか否かを判定する（ステップＳ４１１）。まだ認証処理を実行していない携帯端末１０が存在する場合、存在認証手段２６５は、処理をステップＳ４０１へ戻す。一方、トリガ信号を受信した全ての携帯端末１０に対する認証処理を実行した場合、存在認証手段２６５は、一連のステップを終了する。

このように、通行許可手段２６６は、複数の携帯端末１０に対してまとめて出力音を出力し、複数の携帯端末１０から通行要求信号を受信した場合、各携帯端末１０に対して順次認証処理を行っていく。これにより、通行許可手段２６６は、最初に通行要求信号を送信した携帯端末１０の利用者を長時間待たせることなくセキュリティエリアへ通行させることができる。

次に、携帯端末１０が扉３０の裏側のセキュリティエリアに存在する場合、即ち携帯端末１０が図２の携帯端末Ｃである場合について説明する（ステップＳ１０６〜Ｓ１０９）。

セキュリティエリアに存在する携帯端末１０の利用者が他の利用者と会話するために立ち止まると、静止検知手段１６１は利用者の静止状態を検知し、トリガ送信手段１６２は、携帯端末識別情報１５１の識別情報を有する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に送信する（ステップＳ１０６）。

認証装置２０のトリガ受信手段２６１が無線通信部２１を介してトリガ信号を受信すると、認証装置２０は、図７に示した判定音出力処理を実行する（ステップＳ１０７）。但し、図２の携帯端末Ｄのように携帯端末１０が受信可能範囲外に存在する場合、図７のステップＳ２０１において、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しないため、判定音出力手段２６２は、判定音を出力しない。また、図２の携帯端末Ｃのように携帯端末１０が受信可能範囲内に存在する場合、図７のステップＳ２０９において、認証装置２０の判定音出力手段２６２は、判定音を、音出力部２３から扉３０の表側、即ち公共エリアに対して出力する。
一方、各携帯端末１０の判定音測定手段１６３は、判定音の測定を開始し（ステップＳ１０８）、各携帯端末１０は、図８に示した通行要求信号送信処理を実行する（ステップＳ１０９）。但し、携帯端末１０は扉３０の裏側で集音可能範囲外に存在するので、図８のステップＳ３０１において、集音された音のパターンは集音判定音パターン情報１５２のパターンと一致せず、判定音の音圧レベルは閾値以上にはならない。認証装置２０は携帯端末１０から通行要求信号を受信しないので、扉の裏側に居る携帯端末１０の利用者は認証対象から排除される。したがって、本発明によれば、携帯端末１０が扉３０の近くの受信可能範囲内に位置していたとしても、扉３０の裏側のセキュリティエリア内に存在する場合、その利用者が正当な利用者であると認証されて扉３０の電気錠３１が誤って解錠されることが防止される。

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、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、認証装置２０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場合のみ携帯端末１０の利用者の認証を行う。認証装置２０は、携帯端末１０からのトリガ信号を受信してから少なくとも一定期間が経過するまで判定音の出力を保留する。これにより、認証装置２０は、ある携帯端末１０からトリガ信号を受信してから一定期間内に他の携帯端末１０から受信した場合、各携帯端末１０に対してまとめて判定音を出力し、各携帯端末１０の認証を効率良く行うことが可能となる。さらに、認証装置２０は、公共エリアに判定音を発生させる回数を減少させ、公共エリアにいる人物が、判定音を騒音として不快に感じることを抑制することが可能となる。
また、認証装置２０は、認証装置２０と同じ扉３０の表側の公共エリアに存在する携帯端末１０の利用者のみを認証対象とするので、認証装置２０と同じエリアに存在する正当な利用者を認証する認証の精度を向上させることができる。また、認証装置２０は、扉３０の裏側のセキュリティエリアに存在する携帯端末１０−２の利用者を誤って認証して扉３０の電気錠３１を解錠し、正当でない利用者がセキュリティエリアに入場するのを防止できるので、入退室管理システム１の安全性を向上させることができる。
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が有する識別情報と、その後に受信した通行要求信号が有す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。

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、認証装置２０は、最初にトリガ信号を受信したときから第１期間が経過するまで判定音の出力を保留していたが、最初に受信したトリガ信号を送信した携帯端末とは異なる携帯端末からのトリガ信号を受信したときから判定音の出力を保留してもよい。例えば、認証装置２０は、最初に受信したトリガ信号（１回目のトリガ信号という。）に対しては判定音を保留せず出力し、その後、１回目のトリガ信号とは異なる携帯端末からのトリガ信号（２回目のトリガ信号という。）を、１回目のトリガ信号を受信してから所定期間内（例えば１秒）に受信した場合は、２回目のトリガ信号を受信したときから第１期間が経過するまで判定音を保留する。これにより、認証装置２０は、通行者が一人の場合には、判定音を保留せず出力することで、扉の前での待機時間を短くすることができるとともに、通行者が複数の場合には、判定音を保留して複数の携帯端末にまとめて判定音を出力することで、通行者が判定音を騒音として不快に感じることを抑制することができる。

上記実施形態では、認証装置２０は、複数の携帯端末からトリガ信号を受信し続けている場合、第２期間が経過したタイミングで判定音を出力していたが、それぞれ異なる携帯端末から受信したトリガ信号の数が所定数を超えたタイミングで判定音を出力してもよい。例えば、認証装置２０は、複数の携帯端末からのトリガ信号を受信し続けて、第１期間内に二以上の所定数（例えば５）の異なる携帯端末からトリガ信号を受信した場合、第１期間及び第２期間が経過していなくても判定音を出力する。これにより、認証装置２０は、第２期間が経過するまでに多数のトリガ信号を受信してしまい、通行要求信号受信後の認証処理が遅延してしまうことを抑制することができる。

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、通行要求信号を送信したが（図８のステップＳ３０３）、判定音の音圧レベルの判定は認証装置２０が行ってもよい。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、通行要求送信手段は、音圧レベル自体を有する通行要求信号を認証装置２０に無線送信してもよい。この通行要求送信手段が、音圧レベル送信手段の例となる。その場合、認証装置２０の通行要求受信手段２６３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が、予め定められた閾値以上であるか否かを判定し、音圧レベルが閾値以上である場合に、肯定測定結果を取得する。

上記実施形態では、認証装置２０は、携帯端末１０から受信した通行要求信号の識別情報がトリガ信号の識別情報と一致するか否かを判定したが（図９のステップＳ４０４）、この判定は省略されてもよい。例えば、認証装置２０は、トリガ信号または通行要求信号のいずれかが有する識別情報が、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、トリガ信号および通行要求信号のいずれか一方のみが識別情報を有してもよい。また、認証装置２０は、携帯端末１０の利用者が正当であるか否かの判定自体（図９のステップＳ４０４及びＳ４０５）を省略し、携帯端末１０の利用者が正当であるか否かに関わらず、通行を許可してもよい。

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２０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に予め記憶し、受信したトリガ信号の識別情報に対応する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する。携帯端末１０は、集音した音のパターンが記憶部１５に記憶された自端末に固有の判定音のパターンであるか否かを判定し、そのパターンと一致する部分の音を判定音として取り出して、その音圧レベルを測定する。

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にトリガ信号を認証装置２０に送信したが、本発明は、これに限定されない。例えば、携帯端末１０は、利用者による液晶パネルまたはアプリケーション表示画面上での電気錠解錠などの操作を受けたときにトリガ信号を送信してもよい。または、携帯端末１０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、認証装置２０が利用者による入場用ボタンの押下などの操作に応じて送信された所定の無線信号を受信したとき、または、認証装置２０が所定の操作に応じて出力した所定の判定音を集音したときなどにトリガ信号を送信してもよい。

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は省略されてもよい。例えば、入退室管理システム１は、壁などで物理的に隔てられた２つのエリアに対して、判定音およ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。入退室管理システム１は、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認証することにより、各利用者の位置を把握できる。なお、判定音の指向性およ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異なる場合、入退室管理システム１は、エリア間に壁などを設置しなくてもよい。

本発明は、入退室管理システム、認証システムおよび位置把握システムなどにおける様々な認証装置および携帯端末プログラムに適用することができる。

１ 入退室管理システム，１０ 携帯端末，１１ 無線通信部，１２ 動き検出部，１３ 集音部，１４ 操作・表示部，１５ 記憶部，１６ 制御部，２０ 認証装置，２１ 無線通信部，２２ 通信部，２３ 音出力部，２４ 電気錠Ｉ／Ｆ部，２５ 記憶部，２６ 制御部，３０ 扉，３１ 電気錠，４０ 管理装置，９０ 広域ネットワーク，１５１ 携帯端末識別情報，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 判定音測定手段，１６４ 通行要求送信手段，２５１ 認証対象識別情報，２５２ 出力判定音パターン情報，２５３ 登録利用者情報，２５４ 入退場記録情報，２６１ トリガ受信手段，２６２ 判定音出力手段，２６３ 通行要求受信手段，２６４ 正当性照合手段，２６５ 存在認証手段，２６６ 通行許可手段，２６７ 入退場記録手段

Claims (7)

1. 複数の利用者のそれぞれに携帯される複数の携帯端末と、第１エリアから前記第１エリアと隣接する第２エリアへの複数の利用者の通行を管理する認証装置と、を有する認証システムであって、
   前記複数の携帯端末のそれぞれは、
   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と、
   前記認証装置から出力された判定音を集音する集音手段と、を有し、
   前記認証装置は、
   各携帯端末から前記トリガ信号を受信した場合、前記第１エリアに対して判定音を出力する判定音出力手段と、
   前記判定音を集音した携帯端末の利用者に対して前記第１エリアから前記第２エリアへの通行を許可する通行許可手段と、を有し、
   前記判定音出力手段は、所定期間内にそれぞれ異なる携帯端末から複数の前記トリガ信号を受信した場合、当該複数のトリガ信号に対してまとめて一つの判定音を出力する、
   ことを特徴とする認証システム。
2. 前記複数の携帯端末のそれぞれは、前記集音手段が集音した判定音の音圧レベルを測定する判定音測定手段をさらに有し、
   前記認証装置は、前記判定音測定手段が測定した判定音の音圧レベルが閾値以上である場合、判定音の音圧レベルが閾値以上であるという肯定測定結果を取得する測定結果取得手段をさらに有し、
   前記通行許可手段は、前記測定結果取得手段が前記肯定測定結果を取得した場合に前記携帯端末が前記判定音を集音したと判定する、請求項１に記載の認証システム。
3. 前記判定音出力手段は、前記トリガ信号を受信してから少なくとも前記所定期間が経過するまで前記判定音の出力を保留し、前記所定期間内に受信した前記複数のトリガ信号に対してまとめて一つの判定音を出力する、請求項１または２に記載の認証システム。
4. 前記判定音出力手段は、第１の携帯端末からの前記トリガ信号を受信してから前記所定期間が経過するまでの間に第２の携帯端末からのトリガ信号を受信した場合、前記所定期間の計時を再度開始し、当該第２の携帯端末からのトリガ信号を受信してから少なくとも当該所定期間が経過するまで前記判定音の出力を保留し、当該所定期間の間に受信した前記複数のトリガ信号に対してまとめて一つの判定音を出力する、請求項３に記載の認証システム。
5. 前記判定音出力手段は、前記所定期間内に二以上の所定数の異なる携帯端末からトリガ信号を受信した場合、前記所定期間が経過していなくても、前記判定音を出力する、請求項３または４に記載の認証システム。
6. 前記認証装置は、各携帯端末から送信された識別情報に基づいて各携帯端末の利用者が正当であるか否かを判定する正当性照合手段をさらに有し、
   前記通行許可手段は、前記正当性照合手段により各携帯端末の利用者が正当であると判定された場合に限り、前記通行を許可する、請求項１〜５の何れか一項に記載の認証システム。
7. 複数の利用者のそれぞれに携帯される複数の携帯端末と通信し、第１エリアから前記第１エリアと隣接する第２エリアへの複数の利用者の通行を管理する認証装置であって、
   前記複数の携帯端末のそれぞれからトリガ信号を受信した場合、前記第１エリアに対して判定音を出力する判定音出力手段と、
   前記判定音を集音した携帯端末の利用者に対して前記第１エリアから前記第２エリアへの通行を許可する通行許可手段と、を有し、
   前記判定音出力手段は、所定期間内にそれぞれ異なる携帯端末から複数の前記トリガ信号を受信した場合、当該複数のトリガ信号に対してまとめて一つの判定音を出力する、
   ことを特徴とする認証装置。

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