JP2019175253A - 認証システム及び認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】利用者の認証精度を向上させることが可能な認証システム及び認証装置を提供する。【解決手段】電波送信機、利用者の体の前面に保持された携帯端末、及び認証装置を備えた認証システムであって、電波送信機は、所定の空間を挟んで認証対象物に対向して配置され、且つ、認証対象物に向けて電波を送信する電波送信手段を有し、携帯端末は、電波送信機から受信した電波の電波強度を測定する測定手段と、電波強度及び利用者のＩＤ情報が含まれる認証要求信号を認証装置へ送信する送信手段と、を有し、認証装置は、利用者のＩＤ情報を記憶する記憶部と、携帯端末から受信した認証要求信号に含まれる電波強度に基づいて、所定の空間に位置する利用者が認証対象物に向いているか否かを判定する判定手段と、利用者が認証対象物に向いていると判定された場合に、認証要求信号に含まれるＩＤ情報と記憶部に予め記憶されたＩＤ情報とを比較することによって利用者の認証処理を実行する認証手段と、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。

セキュリティエリアへの入場を規制する扉を通行しようとする利用者の認証処理を実行する認証システムにおいて、利用者が例えば扉付近に設置されたカードリーダにＩＤカード等をかざすことなく、ハンズフリーで利用者の認証が行われるものがある。

例えば、特許文献１に記載のハンズフリーの認証システムでは、無線タグ等の携帯端末を所持する利用者が扉に近づくと、携帯端末は自動的に利用者のＩＤ情報を、扉付近に設置された無線タグリーダ等の認証装置へ送信する。そして、認証装置は、携帯端末から送信された無線信号の信号強度を測定し、測定された信号強度が所定の閾値以上となるような、扉の近傍に存在する利用者に対してのみ認証処理を行い、認証が成功すると扉を解錠する。

特開２０１２−２１９４８３号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、利用者が扉の近傍に存在するか否かについては判定できるものの、利用者が扉を通行する意思を本当に有しているか否かについては十分に判定することができない。例えば、特許文献１に記載の認証システムでは、扉の周辺で立ち話をしているだけの利用者や扉の前を通り過ぎるだけの利用者が、携帯端末を所持して扉の近傍に存在するだけで、自動的に認証が行われて扉が解錠されてしまう。この結果、扉が意図されず解錠されて第三者が扉を通行できる状態となったり、利用者が扉を通行していないにも関らず認証が行われて利用者がセキュリティエリアへ入場したと記録されてしまい正しい出入管理を行うことができなくなってしまう。

そこで、本発明は、利用者の認証精度を向上させることが可能な認証システム及び認証装置を提供することを目的とする。

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、電波送信機、利用者の体の前面に保持された携帯端末、及び認証装置を備えた認証システムであって、電波送信機は、所定の空間を挟んで認証対象物に対向して配置され、且つ、認証対象物に向けて電波を送信する電波送信手段を有し、携帯端末は、電波送信機から受信した電波の電波強度を測定する測定手段と、電波強度及び利用者のＩＤ情報が含まれる認証要求信号を認証装置へ送信する送信手段と、を有し、認証装置は、利用者のＩＤ情報を記憶する記憶部と、携帯端末から受信した認証要求信号に含まれる電波強度に基づいて、所定の空間に位置する利用者が認証対象物に向いているか否かを判定する判定手段と、利用者が認証対象物に向いていると判定された場合に、認証要求信号に含まれるＩＤ情報と記憶部に予め記憶されたＩＤ情報とを比較することによって利用者の認証処理を実行する認証手段と、を有する。

判定手段は、電波強度が所定の閾値以下である場合に、利用者が認証対象物に向いていると判定することが好ましい。

判定手段は、電波強度が所定の期間内に所定の変化幅以上減少した場合に、利用者が認証対象物に向いていると判定することが好ましい。

認証装置は認証対象物に併設され、携帯端末及び認証装置の一方は、携帯端末及び認証装置の他方に無線信号を送信し、他方は、一方から受信した無線信号の信号強度に基づいて、携帯端末が認証対象物の近傍に存在するか否かを判定する近傍判定手段を更に有し、認証手段は、携帯端末が認証対象物の近傍に存在すると判定され、判定手段により利用者が認証対象物に向いていると判定された場合に認証処理を実行することが好ましい。

携帯端末は、携帯端末の動きを検知する動き検知部と、動き検知部によって検知された携帯端末の動きの大きさに基づいて、利用者が歩行中か否かを判定する静止判定手段と、を更に有し、認証手段は、利用者が歩行中でないと判定され、判定手段により利用者が認証対象物に向いていると判定された場合に認証処理を実行することが好ましい。

認証対象物は第一の空間から第二の空間への移動を物理的に規制する規制手段であり、認証装置は、認証手段によって認証が成功したと判定された場合に、規制を解除する規制解除部を更に有することが好ましい。

また、本発明の他の態様によれば、利用者のＩＤ情報を記憶する記憶部と、所定の空間を挟んで認証対象物に対向して配置された電波送信機から認証対象物に向けて送信された電波を利用者の体の前面に保持された携帯端末が受信して測定した電波強度、及び利用者のＩＤ情報が含まれる認証要求信号を携帯端末から受信し、電波強度に基づいて所定の空間に位置する利用者が認証対象物に向いているか否かを判定する判定手段と、利用者が認証対象物に向いていると判定された場合に、認証要求信号に含まれるＩＤ情報と記憶部に予め記憶されたＩＤ情報とを比較することにより、利用者の認証処理を実行する認証手段と、を有する。

本発明によれば、利用者の認証精度を向上させることが可能な認証システム及び認証装置が提供される。

第１実施形態に係る認証システムの構成を概略的に示す図である。 第１実施形態に係る認証システムにおける携帯端末、認証装置、及び電波送信機の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る認証システムにおける携帯端末の処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る認証システムにおける認証装置の処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る認証システムの携帯端末によって測定される電波送信機から受信した電波の電波強度を説明するための図である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、各図において同一、又は相当する機能を有するものは、同一符号を付し、その説明を省略又は簡潔にすることもある。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る認証システム１の構成を概略的に示す図である。図１（ａ）は、認証システム１を扉６の正面側から見たときの図である。また、図１（ｂ）は、認証システム１を扉６の上側から見たときの図である。認証システム１は、携帯端末２、認証装置３、及び電波送信機４を備える。

図１の公共エリアには携帯端末２を所持する利用者７（７ａ、７ｂ）が存在する。利用者７ａは、ハンズフリーでセキュリティエリアへ入場しようとして扉６に向いている。一方、利用者７ｂは、扉６の前を通り過ぎようとしているだけである。利用者７ａから見て、扉６の手前側が公共エリアであり、扉６の向こう側がセキュリティエリアである。公共エリアからセキュリティエリアへの入場は扉６によって規制されている。扉６は通常状態において施錠されており、扉６の施解錠は扉６付近に設けられた認証装置３によって制御される。

ここで、セキュリティエリアから公共エリアへの利用者７の退場については、本実施形態においては特には制限されない。セキュリティエリアからの退場時には、セキュリティエリアへの入場と同様にして扉６の施解錠が規制されてもよいし、或いは、自由に扉６の通行が可能であってもよい。また、利用者７の通行を規制する手段は扉６以外でもよく、例えば所定のエリア内において第一の空間から第一の空間に隣接する第二の空間への利用者７の移動を物理的に規制するフラッパー式のセキュリティゲートや自動ドアなどといった開閉制御を行うものであってもよい。また、利用者７は、人以外にも例えばロボット等であってもよい。

認証システム１は、扉６を通行する意思を有する利用者７ａに対しては認証処理を行い、扉６を通行する意思を有しない利用者７ｂに対しては認証処理を行わないように、利用者７ａ、７ｂが扉６に向いているか否かの判定を行う。具体的には、利用者７ａ、７ｂの体の前面が扉６を向いているか否かの判定を行う。

携帯端末２は、利用者７の体の前面に保持されて使用される。携帯端末２としては、例えば無線タグやスマートフォン等が用いられる。携帯端末２は、電波を通過する収納体に収納され、ネックストラップ等によって利用者７の首から利用者７の体の前面に下げられている。

認証装置３は、利用者７の認証処理を行う。なお、図１の認証装置３は扉６に設けられているが、本実施形態はこれに限定されない。認証装置３は扉６以外に設けられていてもよく、扉６の周辺の壁面や天井、床といったように扉６に併設されていればよい。

電波送信機４は、利用者７が移動可能である所定の空間を挟んで扉６に対向して配置され、扉６に向けて電波を送信する。電波送信機４としては、例えばビーコン信号を周期的に送信するＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）ビーコンが用いられる。なお、電波送信機４は、所定の空間を挟んで扉６と対向する位置であれば、天井、壁、又は地面等のどこに配置されてもよい。

管理装置５は、データベースサーバ等であって、複数の認証装置３から受信した入場記録情報にエリア情報及び時間情報等を付加して、データベースに登録する。

図２は、第１実施形態に係る認証システム１における携帯端末２、認証装置３、及び電波送信機４の構成を示すブロック図である。

図２（ａ）は、携帯端末２の構成を示す。携帯端末２は、制御部２０、記憶部２１、無線通信部２２、動き検知部２３、及び表示部２４を備える。

制御部２０は、記憶部２１に記録されたプログラムを実行し、携帯端末２の制御及び演算を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサである。制御部２０は、測定手段２５、送信手段２７、及び静止判定手段２８を有する。

記憶部２１は、制御部２０によって実行される携帯端末２の制御及び演算を行うためのプログラムを記憶している。また、記憶部２１は、携帯端末２を所持する利用者７のＩＤ情報、認証装置３の識別情報、及び電波送信機４の識別情報等を予め記憶している。ここで、利用者７のＩＤ情報は、例えば、利用者７ごとに付与されるＩＤ番号又は社員番号である。或いは、利用者７のＩＤ情報は、利用者７が保持する携帯端末２ごとに設定された識別番号又はシリアル番号であってもよい。更に、記憶部２１は、複数の時刻において測定された電波送信機４からの電波強度を記憶してもよい。

記憶部２１は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）等の半導体メモリを有することができる。また、記憶部２１は、フラッシュメモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置等の任意のタイプの記憶装置を有してもよい。

無線通信部２２は、認証装置３との間で無線通信を行う。また、無線通信部２２は、電波送信機４から送信される電波を受信する。無線通信部２２としては、例えばＢＬＥ、ＺｉｇＢｅｅ、又はＷｉ−ｆｉ等の無線通信インターフェースを有する無線モジュールが用いられる。無線通信部２２と認証装置３との間の無線通信のために用いる無線モジュールと、電波送信機４からの電波を受信するために用いる無線モジュールの種類が同じである場合は、両者の電波を区別するためにそれぞれの電波に識別情報を含めてもよい。この場合、無線通信部２２は、認証装置３から送信される無線信号に含まれる識別情報が、予め記憶部２１に記憶された識別情報と一致する場合のみ、認証装置３からの無線信号を受信する。また、無線通信部２２は、電波送信機４から送信される電波に含まれる識別情報が、予め記憶部２１に記憶された識別情報と一致する場合のみ、電波送信機４から受信した電波を測定する。

動き検知部２３は、携帯端末２の位置、速度、又は加速度等に基づいて、携帯端末２の動きを検知し、検知した動きの大きさを示す検知情報を出力する。動き検知部２３としては、例えば携帯端末２が有するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、ジャイロセンサ、加速度センサ、又はＩＭＥＳ（Ｉｎｄｏｏｒ Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの屋内測位システム等が用いられる。

表示部２４は、液晶パネル又は有機ＥＬディスプレイ等の表示装置であって、例えば、認証装置３から受信した情報を表示装置に表示して、利用者７に通知する。

図２（ｂ）は、認証装置３の構成を示す。認証装置３は、制御部３０、記憶部３１、無線通信部３２、電気錠制御部３３、及び管理装置通信部３４を備える。

制御部３０は、記憶部３１に記録されたプログラムを実行し、認証装置３の制御及び演算を行うＣＰＵ等のプロセッサである。制御部３０は、認証手段３５、判定手段３６、信号強度測定手段３７、及び近傍判定手段３８を有する。

記憶部３１は、制御部３０によって実行される認証装置３の制御及び演算を行うためのプログラムを記憶している。また、記憶部３１は、携帯端末２を所持する利用者７のＩＤ情報、及び携帯端末２の識別情報等を予め記憶している。また、記憶部３１は、携帯端末２から受信した認証要求信号に含まれる複数の時刻において測定された電波送信機４からの電波強度を記憶してもよい。更に、記憶部３１は、利用者７に入場を許可したことを示す入場記録情報を記憶してもよい。記憶部３１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ等の半導体メモリを有することができる。また、記憶部３１は、フラッシュメモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置等の任意のタイプの記憶装置を有してもよい。

無線通信部３２は携帯端末２との間で無線通信を行う。無線通信部３２としては、例えばＢＬＥ、ＺｉｇＢｅｅ、又はＷｉ−ｆｉ等の無線通信インターフェースを有する無線モジュールが用いられる。無線通信部３２は、携帯端末２から送信される無線信号に含まれる識別情報が、予め記憶部３１に記憶された識別情報と一致する場合のみ、携帯端末２からの無線信号を受信するようにしてもよい。

電気錠制御部３３は、無線又は有線により扉６の電気錠と接続され、扉６の電気錠の施解錠を制御するインターフェース回路を有する。電気錠制御部３３と扉６の電気錠との間の通信には、無線通信部３２が用いられてもよい。

管理装置通信部３４は、ローカルネットワークや広域ネットワーク等を介して、無線又は有線により管理装置５と接続され、管理装置５との間で通信を行う通信インターフェース回路を有する。なお、認証装置３と管理装置５との間の通信には、管理装置通信部３４の代わりに、無線通信部３２が用いられてもよい。

図２（ｃ）は、電波送信機４の構成を示す。電波送信機４は、制御部４０、記憶部４１、及び無線通信部４２を備える。

制御部４０は、記憶部４１に記録されたプログラムを実行し、電波送信機４の制御及び演算を行うＣＰＵ等のプロセッサである。制御部４０は、電波送信手段４５を有する。

記憶部４１は、制御部４０によって実行される電波送信機４の制御及び演算を行うためのプログラムを記憶している。また、記憶部４１は、無線通信部４２が送信する電波に含められる電波送信機４の識別情報等を予め記憶している。記憶部４１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ等の半導体メモリを有することができる。また、記憶部４１は、フラッシュメモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置等の任意のタイプの記憶装置を有してもよい。

無線通信部４２は、扉６に向けて電波を送信する。無線通信部４２としては、例えばＢＬＥ、ＺｉｇＢｅｅ、又はＷｉ−ｆｉ等の無線通信インターフェースを有する無線モジュールが用いられる。無線通信部４２が送信する電波の周波数は、利用者７の体によって電波が体の裏側に回折しにくい程度に大きいことが好ましく、また、送信される電波の強度は利用者７の体を通過する程度に強いことが好ましい。このような電波の周波数としては、例えば極超短波やマイクロ波、ミリ波、サブミリ波とすることができ、特に、ＢＬＥビーコンの周波数である２．４ＧＨｚとすることができる。

また、無線通信部４２が送信する電波は、扉６の周辺の範囲のみに出力されるように指向性を有することが好ましいが、これに限定されない。例えば、無線通信部４２が送信する電波は空間的に等方的に出力されてもよい。

電波送信手段４５は、無線通信部４２を制御して、扉６に向けて周期的に電波を送信する。電波の送信周期は、利用者７が扉６に向いたことを判別できる程度に短いことが好ましいが、電波の送信周期が短すぎると電波送信機４の消費電力が増大する。従って、電波の送信周期は０．１秒〜１０秒であることが好ましい。また、電波送信機４が送信する電波には、電波送信機４に固有の識別情報、又は電波送信機４の配置された位置情報等が含まれてもよい。

図３は、携帯端末２の処理を示すフローチャートである。図３に示されたフローチャートは、電波送信機４から電波を受信する度に実行されてもよいし、所定の周期で実行されてもよい。

最初に、静止判定手段２８は、動き検知部２３から検知情報を取得し、取得した検知情報に示される携帯端末２の動きの大きさに基づいて、携帯端末２を保持する利用者７が静止しているか否かを判定する（ステップＳ３１）。例えば、静止判定手段２８は、携帯端末２の動きの大きさが所定の閾値以下である状態が一定時間以上継続した場合に、利用者７が静止していると判定する。なお静止判定手段２８が判定する静止状態は、利用者７が歩行中でない状態をいい、利用者７が立ち止まった状態、歩行が徐々に遅くなり停止しかけている状態などを含む。上記一定時間の長さは例えば０．５秒〜２秒とすることができる。

静止判定手段２８は、利用者７が静止していると判定されるまで、静止判定を繰り返す。これにより、ステップＳ３２以降の処理は、利用者７が静止していると判定された場合のみに実行されるため、携帯端末２の電力消費が抑制される。なお、ステップＳ３１の静止判定は必須ではなく、省略することも可能である。

次に、測定手段２５は、無線通信部２２を介して電波送信機４から受信した電波の電波強度を測定する（ステップＳ３２）。なお、電波は電波送信機４から周期的に送信されるため、無線通信部２２は電波を複数回受信してもよい。また、測定手段２５は、複数回受信した電波についても電波強度を測定し、電波強度の平均値や代表値を測定結果としてもよい。

次に、測定手段２５は、測定した電波強度を、記憶部２１に記憶する（ステップＳ３３）。

次に、送信手段２７は、測定された電波強度及び利用者７のＩＤ情報が含まれる認証要求信号を認証装置３へ送信する（ステップＳ３４）。なお、送信手段２７は、複数の時刻において測定された電波強度を、一つの信号に含めて一緒に送信してもよいし、複数の信号に分けて送受信してもよい。

その後、認証装置３が認証要求信号を受信し、扉６の通行を許可したことを示す通行許可信号を携帯端末２へ送信すると、制御部２０は、無線通信部２２を介してその通行許可信号を受信する（ステップＳ３５）。

次に、制御部２０は、扉６の通行が許可されたことを、表示部２４に文字を表示又は音を鳴らすことにより利用者７に通知し（ステップＳ３６）、処理を終了する。

図４は、認証装置３の処理を示すフローチャートである。図４に示されたフローチャートは、携帯端末２から信号を受信する度に実行されてもよいし、所定の周期で実行されてもよい。

最初に、制御部３０は、無線通信部３２を介して、携帯端末２から認証要求信号を受信する（ステップＳ４１）。

次に、信号強度測定手段３７は、受信した認証要求信号の信号強度を測定する（ステップＳ４２）。

次に、近傍判定手段３８は、測定された信号強度に基づいて、利用者７が扉６の近傍に存在するか否かを判定する（ステップＳ４３）。例えば、近傍判定手段３８は、測定された信号強度が所定の閾値以上である場合に、利用者７が認証装置３から一定の範囲内に存在すると判定する。ここで、所定の閾値は、携帯端末２と認証装置３の間の距離が例えば１〜２ｍとなる場合の信号強度として予め設定される。

制御部３０は、利用者７が扉６の近傍に存在すると判定された場合には（ステップＳ４３で「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ４４に移行する。一方、利用者７が扉６の近傍に存在すると判定されなかった場合には（ステップＳ４３で「Ｎｏ」）、制御部３０は、処理を終了する。なお、ステップＳ４３の近傍判定は必須ではなく、省略することも可能である。

次に、判定手段３６は、携帯端末２から受信した認証要求信号に含まれる電波強度に基づいて、所定の空間に位置する利用者７が扉６に向いているか否かを判定する（ステップＳ４４）。判定手段３６は、例えば、測定された電波強度が所定の閾値以下である場合に、利用者７が扉６に向いていると判定し、そうでない場合に利用者７が扉６に向いていないと判定する。なお、判定手段３６は、測定された電波強度が所定の期間内に所定の変化幅以上減少した場合に、利用者７が扉６に向いていると判定し、そうでない場合に利用者７が扉６に向いていないと判定してもよい。また、判定手段３６は、電波強度が所定の閾値以下であり、且つ、電波強度が所定の期間内に所定の変化幅以上減少した場合に、利用者７が扉６に向いていると判定し、そうでない場合に利用者７が扉６に向いていないと判定してもよい。

制御部３０は、判定手段３６によって利用者７が扉６に向いていると判定された場合には（ステップＳ４４で「Ｙｅｓ」）、利用者７は要認証者であるとみなされ、処理をステップＳ４５に移行する。一方、利用者７が扉６に向いていると判定されなかった場合には（ステップＳ４４で「Ｎｏ」）、制御部３０は、処理を終了する。図１の場合、利用者７ａは扉６に向いていると判定され、扉６を通行する意思を有する要認証者であると判定される。一方、利用者７ｂは扉６に向いていないと判定され、扉６を通行する意思を有する要認証者ではないと判定される。

次に、認証手段３５は、受信した認証要求信号に含まれるＩＤ情報と記憶部３１に予め記憶されたＩＤ情報とを比較することによって利用者７の認証処理を実行する（ステップＳ４５）。認証手段３５は、認証要求信号に含まれる利用者７のＩＤ情報が、予め記憶部３１に登録されたＩＤ情報のいずれかと一致する場合には、利用者７が扉６を通行する意思を有する正当な利用者であると判定し、認証が成功したと判定する。一方、認証手段３５は、認証要求信号に含まれる利用者７のＩＤ情報が、予め記憶部３１に登録されたＩＤ情報のいずれとも一致しない場合には、利用者７は正当な利用者ではないと判定し、認証が失敗したと判定する。

制御部３０は、認証が成功したと判定された場合には（ステップＳ４５で「Ｙｅｓ」）、利用者７が扉６を通行することを許可する（ステップＳ４６）。一方、認証が失敗したと判定された場合には（ステップＳ４５で「Ｎｏ」）、制御部３０は、処理を終了する。

次に、制御部３０は、電気錠制御部３３を介して、扉６に解錠信号を送信し（ステップＳ４７）、扉６の電気錠を一定期間だけ解錠する。そして、制御部３０は、無線通信部３２を介して、利用者７に対する扉６の通行を許可したことを示す通行許可信号を携帯端末２へ送信する（ステップＳ４８）。

次に、制御部３０は、管理装置通信部３４を介して、利用者７に対する扉６の通行を許可して利用者７がセキュリティエリアに入場したことを示す入場記録信号を管理装置５へ送信する（ステップＳ４９）。この入場記録信号には、利用者７のＩＤ情報が含まれる。管理装置５は、認証装置３から受信した入場記録情報にエリア情報及び時間情報等を付加して、データベースに登録する。入場記録情報は、利用者７がセキュリティエリアへ入場する度に管理装置５へ送信してもよいし、まとめて送信してもよい。

図５は、携帯端末２によって測定される電波送信機４から受信した電波の電波強度を説明するための図である。図５（ａ）は、公共エリアからセキュリティエリアへ入場しようとしている利用者７ａと、扉６の前を通り過ぎているだけの利用者７ｂとを示す。また、図５（ｂ）は、利用者７ａが所持する携帯端末２ａにより測定された電波強度の測定波形４０１と、利用者７ｂが所持する携帯端末２ｂにより測定された電波強度の測定波形４０２とを示すグラフである。図５（ｂ）の縦軸は携帯端末２ａ、２ｂで受信された電波強度を示し、図５（ｂ）の横軸は時間を示す。

扉６を通行する意思を有する利用者７ａは、時刻Ｔ０において、図中の左側の位置Ｐ０から扉６に向かって移動する。このとき携帯端末２ａによって測定される電波強度の測定波形４０１は、利用者７ａが電波送信機４に近づくに従って徐々に大きくなる。その後、時刻Ｔ１において、利用者７ａは、扉６の前の位置Ｐ１で体を回転させて扉６に向く。このとき携帯端末２ａによって測定される電波強度は急激に小さくなって所定の閾値ＶＴｈ以下となる。例えば、本発明のために行われた実験によれば、電波送信機４からの２．４ＧＨｚの電波は、利用者７ａの体によって吸収されて概ね１５〜３０ｄＢ程度減衰する。

一方、扉６を通行する意思を有さない利用者７ｂは、時刻Ｔ０において、図中の左側の位置Ｐ０から扉６の手前の位置Ｐ２に向かって移動する。このとき携帯端末２ｂによって測定される電波強度の測定波形４０２は、利用者７ｂが電波送信機４に近づくに従って徐々に大きくなる。その後、時刻Ｔ２において、利用者７ｂは、扉６の前の位置Ｐ２を通り過ぎて、時刻Ｔ３において、図中の右側の位置Ｐ３まで移動する。このとき携帯端末２ｂによって測定される電波強度は、利用者７ｂが電波送信機４から離れるに従って徐々に小さくなる。

このように、携帯端末２と認証装置３との間で無線通信が可能な無線通信圏内において、携帯端末２ａによる測定波形４０１は、利用者７ａが扉６に向く際に閾値ＶＴｈ以下となるが、携帯端末２ｂによる測定波形４０２は閾値ＶＴｈ以下とはならない。携帯端末２において測定される電波強度が閾値ＶＴｈ以下となるのは、利用者７ａが扉６に向いたときのように、電波送信機４の位置から見たときに携帯端末２が利用者７ａの体によって完全に覆い隠される場合だけである。従って、認証装置３は、測定される電波強度が所定の閾値以下となった場合に、利用者７ａが扉６に向いたと判定することができ、利用者７ａが扉６を通行する意思を有する要認証者であることを判定することができる。

ここで、携帯端末２が利用者７ａの体から離れた位置に保持されていると、利用者７ａが扉６に向いている場合であっても、電波送信機４の位置から見たときに携帯端末２は利用者７ａの体によって完全には覆い隠されない。従って、携帯端末２は、利用者７ａの体の前面に接するように保持されていることが好ましい。

携帯端末２と認証装置３との間の無線通信圏が、電波送信機４から送信される電波の到達範囲と同程度以上に広い場合には、図５（ｂ）に示された位置Ｐ３のように携帯端末２ｂによる測定波形４０２が閾値ＶＴｈ以下となることがありうる。従って、このような場合は、別の条件を組み合わせて、利用者７ａが扉６に向いているか否かを判定することが好ましい。

そこで、認証装置３は、図５（ｂ）に示されるように、測定された電波強度が所定の閾値以下であり、且つ、電波強度が所定の期間ΔＴ内に所定の変化幅ΔＶ以上減少した場合に、利用者７ａが扉６に向いていると判定する。このように、携帯端末２で測定される電波強度が急激に減少するのは、利用者７ａが扉６に向いたときのように、電波送信機４の位置から見たときに携帯端末２が利用者７ａの体によって完全に覆い隠された場合だけである。

ここで、所定の期間ΔＴは、携帯端末２で測定された電波強度が所定の閾値以下となった時点から遡って設定される。或いは、所定の期間ΔＴは、静止判定又は近傍判定が行われた時点から遡って設定されてもよいし、測定された電波強度が減少に転じた時点から遡って設定されてもよい。

以上のように、認証装置３は、電波送信機４から送信される電波の電波強度に基づいて、利用者７が認証対象物に向いているか否かを判定し、利用者７が認証対象物に向いていると判定された場合に限り、利用者７の認証処理を行う。このようにして認証対象物に向いていると判定された利用者７は、認証対象物を利用する意思を有している可能性が高いため、認証装置３は、利用者７の認証精度を向上させることができる。

また、認証装置３は、携帯端末２が電波送信機４から受信した電波の電波強度が所定の電波強度の閾値以下であり、且つ、認証装置３が携帯端末２から受信した認証要求信号の信号強度が所定の閾値以上である場合、利用者７が認証対象物の近くで認証対象物に向いていると判定することができ、認証対象物を利用する意思を有する利用者７に対して認証処理を行うことができる。

また、認証システム１は、静止判定が行われ、且つ、利用者７が認証対象物に向いていると判定された場合、利用者７が認証対象物を向いて静止していると判定することができ、認証対象物を利用する意思を有する利用者７に対して認証処理を行うことができる。

また、認証システム１は、静止判定及び近傍が行われ、且つ、利用者７が認証対象物を向いていると判定された場合、利用者７が認証対象物の近くで認証対象物を向いて静止していると判定することができ、認証対象物を利用する意思を有する利用者７に対して認証処理を行うことができる。

なお、図３に示された静止判定又は図４に示された近傍判定は、携帯端末２と認証装置３のどちらが行ってもよい。近傍判定を携帯端末２で行う場合は、携帯端末２が近傍判定手段を備える。認証装置３は、携帯端末２に無線信号を送信し、携帯端末２の近傍判定手段は、送信された無線信号を測定した信号強度に基づいて、利用者７が扉６の近傍に存在するか否かを判定する。また、静止判定を認証装置３で行う場合は、認証装置３が静止判定手段を備える。携帯端末２は、認証装置３に検知情報を送信し、認証装置３の静止判定手段は、携帯端末２から送信された検知情報に示される携帯端末２の動きの大きさに基づいて、携帯端末２を保持する利用者７が静止しているか否かを判定する。

また、近傍判定は、利用者７が扉６に向いているか否かの対向判定の前に行われてもよく、対向判定の後に行われてもよい。同様に、静止判定は、対向判定の前に行われてもよく、対向判定の後に行われてもよい。また、近傍判定、静止判定、及び対向判定の判定結果は、携帯端末２と認証装置３の間で一つの信号に含めて一緒に送受信されてもよく、複数の信号に分けて送受信されてもよい。いずれの場合でも、認証装置３は、携帯端末２から認証要求信号を受信した場合で、且つ、必要な判定条件が全て満たされている場合に、利用者７の認証処理を実行する。また、扉６の裏側のセキュリティエリア側において携帯端末２を所持している利用者７についても、利用者７が扉６の前を通り過ぎるだけか否かを同様に判定することができるため、いわゆる裏読みを抑制することもできる。

上述の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

例えば、認証システム１は、利用者が扉に向いているか否かを判定するだけでなく、例えば、利用者がレジ又は自動販売機等の端末装置に向いているか否かを判定することも可能である。

ハンズフリーで商品を購入しようとしている利用者を認証装置が認証する場合、携帯端末を所持する利用者がレジ又は自動販売機等の周辺に複数存在すると、認証装置は、どの利用者が商品を購入したのか判別できず、決済することができない。このような場合であっても、認証システム１は、同様の手法により、利用者がレジ又は自動販売機等に向いているか否かを判定することが可能である。

このようにしてレジ又は自動販売機等に向いていると判定された利用者は、認証対象物を利用する意思を有している可能性が高いため、認証システム１によれば、利用者の認証精度を向上させることができる。

１ 認証システム、 ２、２ａ、２ｂ 携帯端末、 ３ 認証装置、 ４ 電波送信機、 ５ 管理装置、 ６ 扉、 ７、７ａ、７ｂ 利用者、 ２０ 制御部、 ２１ 記憶部、 ２２ 無線通信部、 ２３ 動き検知部、 ２４ 表示部、 ２５ 測定手段、 ２７ 送信手段、 ２８ 静止判定手段、 ３０ 制御部、 ３１ 記憶部、 ３２ 無線通信部、 ３３ 電気錠制御部、 ３４ 管理装置通信部、 ３５ 認証手段、 ３６ 判定手段、 ３７ 信号強度測定手段、 ３８ 近傍判定手段、 ４０ 制御部、 ４１ 記憶部、 ４２ 無線通信部、 ４５ 電波送信手段、 ４０１ 測定波形、 ４０２ 測定波形。

Claims (7)

1. 電波送信機、利用者の体の前面に保持された携帯端末、及び認証装置を備えた認証システムであって、
   前記電波送信機は、
   所定の空間を挟んで認証対象物に対向して配置され、且つ、当該認証対象物に向けて電波を送信する電波送信手段を有し、
   前記携帯端末は、
   前記電波送信機から受信した電波の電波強度を測定する測定手段と、
   前記電波強度及び前記利用者のＩＤ情報が含まれる認証要求信号を前記認証装置へ送信する送信手段と、を有し、
   前記認証装置は、
   前記利用者のＩＤ情報を記憶する記憶部と、
   前記携帯端末から受信した前記認証要求信号に含まれる前記電波強度に基づいて、前記所定の空間に位置する前記利用者が前記認証対象物に向いているか否かを判定する判定手段と、
   前記利用者が前記認証対象物に向いていると判定された場合に、前記認証要求信号に含まれるＩＤ情報と前記記憶部に予め記憶されたＩＤ情報とを比較することによって当該利用者の認証処理を実行する認証手段と、を有する、
   ことを特徴とする認証システム。
2. 前記判定手段は、前記電波強度が所定の閾値以下である場合に、前記利用者が前記認証対象物に向いていると判定する、請求項１に記載の認証システム。
3. 前記判定手段は、前記電波強度が所定の期間内に所定の変化幅以上減少した場合に、前記利用者が前記認証対象物に向いていると判定する、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認証対象物に併設され、
   前記携帯端末及び前記認証装置の一方は、前記携帯端末及び前記認証装置の他方に無線信号を送信し、
   前記他方は、前記一方から受信した無線信号の信号強度に基づいて、前記携帯端末が前記認証対象物の近傍に存在するか否かを判定する近傍判定手段を更に有し、
   前記認証手段は、前記携帯端末が前記認証対象物の近傍に存在すると判定され、前記判定手段により前記利用者が前記認証対象物に向いていると判定された場合に前記認証処理を実行する、請求項１から３のいずれか一項に記載の認証システム。
5. 前記携帯端末は、
   前記携帯端末の動きを検知する動き検知部と、
   前記動き検知部によって検知された前記携帯端末の動きの大きさに基づいて、前記利用者が歩行中か否かを判定する静止判定手段と、を更に有し、
   前記認証手段は、前記利用者が歩行中でないと判定され、前記判定手段により前記利用者が前記認証対象物に向いていると判定された場合に前記認証処理を実行する、請求項１から４のいずれか一項に記載の認証システム。
6. 前記認証対象物は第一の空間から第二の空間への移動を物理的に規制する規制手段であり、
   前記認証装置は、前記認証手段によって認証が成功したと判定された場合に、前記規制を解除する規制解除部を更に有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の認証システム。
7. 利用者のＩＤ情報を記憶する記憶部と、
   所定の空間を挟んで認証対象物に対向して配置された電波送信機から前記認証対象物に向けて送信された電波を前記利用者の体の前面に保持された携帯端末が受信して測定した電波強度、及び前記利用者のＩＤ情報が含まれる認証要求信号を携帯端末から受信し、前記電波強度に基づいて前記所定の空間に位置する前記利用者が前記認証対象物に向いているか否かを判定する判定手段と、
   前記利用者が前記認証対象物に向いていると判定された場合に、前記認証要求信号に含まれるＩＤ情報と前記記憶部に予め記憶されたＩＤ情報とを比較することにより、前記利用者の認証処理を実行する認証手段と、
   を有することを特徴とする認証装置。