JP2020021358A - 入退室管理サーバおよび入退室管理システム - Google Patents
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Abstract
Description
非接触ICカードを利用する場合、ゲートを通過する際にカードを翳す動作が必要となり、手荷物がある場合は不便である。
特許文献1では、カードを翳す動作を必要としない自動ゲートシステムが開示されている。
セキュリティの向上を図る場合、新たな認証方法を追加することが考えられる。例えば、新たな認証方法のための鍵を用意することが考えられるが、この場合新たなリソースの管理が必要とする。
実施の形態1では、鉄道会社の改札を入退場する利用者を管理する入退室管理システム1について説明する。
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る入退室管理システム1の構成を説明する。
入退室管理システム1は、入退室管理サーバ10と、携帯カード20と、カメラ30と、受信機40と、ゲート50と、入退室管理登録端末70とを備える。入退室管理サーバ10と、カメラ30と、受信機40と、ゲート50と、入退室管理登録端末70とは、ネットワーク60を介して接続されている。
入退室管理登録端末70は、PC(Personal Computer)といった利用者が使用するコンピュータである。
携帯カード20は、集積回路が組み込まれたカードである。利用者を特定できる情報が記録されており、受信機40とは、所定のインタフェースでの通信が可能である。具体的にはビーコンカードである。受信機40と通信可能なものであればよく、RFIDカード等であってもよい。
カメラ30は、利用者の映像を取得するための撮像装置である。
受信機40は、携帯カード20と所定のインタフェースでの通信が可能な装置である。 ゲート50は、入退室管理サーバ10とネットワーク60を介して接続されており、入退室管理サーバ10の指示によりゲート50を開閉させることで、利用者の入退場を制限する装置である。
ネットワーク60は、入退室管理サーバ10とカメラ30と受信機40と入退室管理登録端末70とを接続し、所定のインタフェースでの通信が可能とする伝送路である。
入退室管理サーバ10は、プロセッサ11を備えると共に、メモリ13、補助記憶装置14からなる記憶装置12、および入出力インタフェース16といった他のハードウェアを備える。プロセッサ11は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
記憶部15は、記憶装置12で実現される。記憶部15には、利用者テーブル151と、契約内容テーブル152と、特徴点テーブル153と、携帯カードテーブル154と、特徴点情報テーブル155と、信号情報テーブル156と、検査結果テーブル157と、画像テーブル158とが記憶される。
入退室管理登録端末70は、プロセッサ71を備えると共に、メモリ73と、補助記憶装置74とからなる記憶装置72、および入出力インタフェース76といった他のハードウェアを備える。プロセッサ71は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
記憶部75は、記憶装置72で実現される。記憶部75には、利用者テーブル751と、契約内容テーブル752と、特徴点テーブル753と、携帯カードテーブル754と、検査結果テーブル757と、画像テーブル758とが記憶される。
記憶装置72は、メモリ73および補助記憶装置74を含む。記憶部75は、メモリ73により実現される。なお、記憶部75は、補助記憶装置74により実現されていてもよいし、メモリ73と補助記憶装置74との両方により実現されてもよい。
図4から図7を参照して、実施の形態1に係る入退室管理システム1の動作を説明する。
実施の形態1に係る入退室管理システム1の動作は、実施の形態1に係る入退室管理方法に相当する。また、実施の形態1に係る入退室管理システム1の動作は、実施の形態1に係る入退室管理プログラムの処理に相当する。
実施の形態1に係る入退室管理システム1の利用者は事前に携帯カード20を作成する必要がある。
入退室管理登録端末70の本人情報入力部711は、利用者からの入力により利用者の本人情報を登録する(ステップS1)
利用者によって入力される利用者の情報は、図8の利用者テーブル751に示すように、氏名、年齢等の本人を示す情報である。入力された情報は、利用者IDと共に登録される。利用者IDは、入力された利用者の情報を識別する情報である。
なお、実施の形態1では認証を2段階で行っているが、多段階での認証を行う場合は、1つの顔画像から認証回数に応じた認証情報を抽出する。
撮像した顔画像は、画像テーブル758(図示せず)に保存される。
利用者によって入力される契約情報は図8の契約内容テーブル752に示すように、契約内容1、契約内容2、契約内容3といった情報が利用者IDと共に登録される。
第4の認証情報と第3の認証情報との違いは、認証に使用する項目の違いである。第4の認証情報より第3の認証情報が項目が多い。
図9の例では、第4の認証情報として、利用者の顔の特徴点のうち左目と右目の内側の長さ、目と鼻との長さ、口の両端の長さを人の認証情報として利用している。
図10の例では、第3の認証情報として、利用者の顔の特徴点のうち左目と右目の内側の長さ、目と鼻との長さ、口の両端の長さに加えて、左眉と右眉の内側の長さ、左眉と右眉の外側の長さ、目と眉の長さ、目と口の両端との長さを認証情報として追加したものを利用している。
そこで、環境による誤差を吸収するため、取得した情報を丸める処理を行い正しく本人と認識できるようにする。上記の例の場合、利用者の左目と右目の内側の長さを1.34センチメートルではなく1.3センチメートルとして登録することにより、本人の特徴点の情報で本人と認識されないケースを防ぐことが可能となる。
一方、上記のように丸める処理を行うことは、誤認識してしまうケースを増やすことにつながる。しかし、一つ一つの特徴点の情報では誤認識するリスクがあっても、第3の認証情報が示すように認証する項目を増やすことで誤認識するリスクを少なくでき、利用者を誤認識することなく特定することが可能となる。このように利用者を撮像した顔画像から生体情報の位置関係を第3の認証情報と第4の認証情報として利用する。
後述する第1の認証情報と第2の認証情報は、それぞれ第4の認証情報と第3の認証情報と同じ仕組みにより顔画像から抽出されるものである。
図11の例では、利用者IDが10000001、画像データが10000001.jpg、第4の認証情報が、Athkoo98L30kLhil、第3の認証情報が、mch9rtlkAjey2wG=で保存されている。
図11の例では、保存する画像データの画像フォーマットはjpgとしたが、png,gif,bmp等の画像フォーマットであってもよい。
携帯カード20内に保管する情報は第4の認証情報で暗号化する(ステップS8)。
携帯カード20に保管される情報は、図12の携帯カードテーブル154に示すように利用者ID、氏名、年齢、契約内容1、契約内容2と、第3の認証情報とが暗号化されて保存される。
なお、機密度が高くない情報については、図12の携帯カードテーブル154の契約内容3のように暗号化せずに保存することとしてもよい。
入退室管理システム1の入退室管理フローでは、駅の改札に設置されたカメラ30によって、改札を通過しようとする利用者の顔画像を撮像する(ステップS21)。カメラ30によって撮像された顔画像は、入退室管理サーバ10に送られる。
例えば、複数のゲート50が設置されている場合でも、それぞれのゲート50に限ると利用者は一人ずつゲート50を通過することになる。よって、携帯カード20が発する信号と信号を受信したゲートを通過する利用者の顔画像を順次対応付けることによって、対応付けを行うことができる。
入退室管理サーバ10の認証部113は、画像記録部116で受信した顔画像と、信号受信部115で受信した信号を対応付けする(ステップS25)。
対応付けができた場合は、ステップS27に進む(ステップS26でYes)。対応付けができなかった場合はSTARTに戻る(ステップS26でNo)。ステップS26でNoとなるケースは、例えば携帯カード20を所持していない利用者がゲート50を通過する場合である。
第1の認証情報の抽出方法は、ステップS6で説明した第4の認証情報の抽出方法と同じ方法による。抽出した第1の認証情報は、画像データと共に特徴点情報テーブル155に保存する。
図13に特徴点情報テーブル155の例を示す。特徴点情報テーブル155は、画像Noと、画像データと、第1の認証情報と、第2の認証情報(ステップS31で後述)とが保存される。画像Noは画像データを識別するための情報である。画像データは、カメラ30によって撮像された顔画像である。第1の認証情報は、認証部113によって顔画像から抽出された第1の認証情報である。
携帯カード20内に保管された第3の認証情報を暗号化した第4の認証情報と、ステップS27で抽出された第1の認証情報とが同一である場合、携帯カード20に保管された入力情報は第1の認証情報で復号される。一方、携帯カード20内に保管された第3の認証情報を暗号化した第4の認証情報と、ステップS27で抽出された第1の認証情報が同一でない場合、携帯カード20に保管された入力情報の復号は失敗する。
契約内容1、契約内容2等といった情報とは、例えば利用開始日、利用終了日、残額といった情報である。
第2の認証情報の抽出方法は、ステップS7で説明した第3の認証情報の抽出方法と同一である。抽出した第2の認証情報は、特徴点情報テーブル155に対応する画像Noの第2の認証情報として保存する。
認証は、第3の認証情報と第2の認証情報とを比較し一致する場合は利用者の入退場を許可し、第3の認証情報と第2の認証情報とが不一致の場合は利用者の入退場を不許可とする。
ステップS32での本人認証およびステップS33の利用可否判定の結果、利用可能と判定した場合は、ゲート50を開放する指示をゲート50に通知する(ステップS34でYes)。ステップS32での本人認証およびステップS33の利用可否判定の結果、利用不可と判定した場合は、ゲート50にゲート50を閉鎖する指令を通知する(ステップS34でNo)。
また、ステップS34は、ゲート50の通常状態が閉鎖状態であれば、利用可能と判定した場合のみゲート50を開放する指示をゲート50に通知し、ゲート50の通常状態が開放状態であれば、利用不可と判定した場合のみゲート50にゲート50を閉鎖する指令をゲート50に通知するようにしてもよい。
必要な更新とは、例えば利用料金の精算である。
携帯カード20を所持した利用者は、認証処理を完了しゲート50を通過する。
実施の形態1では、鉄道会社における改札において入退場する利用者の認証を新たな鍵を追加することなく、1つの顔画像から複数の認証情報を抽出して利用することで、認証を複数回実施することが可能となり、セキュリティを向上することができる。
<変形例1>
実施の形態1では、入退室管理サーバ10の特徴点抽出部111と、携帯カード発行部112と、認証部113と、カード検査部114と、信号受信部115と、画像記録部116と、ファイル送受信部117との機能はソフトウェアで実現された。しかし、変形例1として、入退室管理サーバ10の特徴点抽出部111と、携帯カード発行部112と、認証部113と、カード検査部114と、信号受信部115と、画像記録部116と、ファイル送受信部117とはハードウェアで実現されてもよい。この変形例1について、実施の形態1と異なる点を説明する。
入退室管理サーバ10の特徴点抽出部111と、携帯カード発行部112と、認証部113と、カード検査部114と、信号受信部115と、画像記録部116と、ファイル送受信部117との機能がハードウェアで実現される場合、入退室管理サーバ10は、プロセッサ11と記憶装置12とに代えて、処理回路17を備える。
入退室管理サーバ10の処理回路17は、特徴点抽出部111と、携帯カード発行部112と、認証部113と、カード検査部114と、信号受信部115と、画像記録部116と、ファイル送受信部117の「部」の機能および記憶装置12を実現する専用の電子回路である。
入退室管理サーバ10の特徴点抽出部111と、携帯カード発行部112と、認証部113と、カード検査部114と、信号受信部115と、画像記録部116と、ファイル送受信部117との機能を1つの処理回路17で実現してもよいし、特徴点抽出部111と、携帯カード発行部112と、認証部113と、カード検査部114と、信号受信部115と、画像記録部116と、ファイル送受信部117との機能を複数の処理回路17に分散させて実現してもよい。
変形例2として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
つまり、入退室管理サーバ10の特徴点抽出部111と、携帯カード発行部112と、認証部113と、カード検査部114と、信号受信部115と、画像記録部116と、ファイル送受信部117との機能のうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
つまり、各機能構成要素の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。
実施の形態2では、実施の形態1の変形例として、施設内(会場等)における参加者を管理する入退室管理システム1について説明する。
実施の形態1では、改札を通過する利用者の顔画像と利用者が携帯する携帯カード20とを用い、改札において入退室管理を行ったが、実施の形態2では、既に施設内に入場した利用者の顔画像と利用者が携帯する携帯カード20とを用い、施設内において入退室管理を行うシステムについて説明する。
実施の形態1では、改札を通過する利用者を確認対象としたため、利用者の顔画像と利用者が保持する携帯カード20とは、改札通過時に1対1に対応付けられたが、実施の形態2では、施設内に入場済の利用者を確認対象とするため、利用者の顔画像と利用者が携帯する携帯カード20とを対応付ける新たな仕組みを必要とする点が実施の形態1と異なる。
また、実施の形態2では、認証した結果を施設内で確認するための端末装置である入退室管理表示端末80を設けた。実施の形態2では、これらの異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
図15を参照して、実施の形態2に係る入退室管理システム1の構成を説明する。
入退室管理システム1は、入退室管理サーバ10と、携帯カード20と、カメラ30と、受信機40と、入退室管理登録端末70と、入退室管理表示端末80とを備える。入退室管理サーバ10と、カメラ30と、受信機40と、入退室管理登録端末70と、入退室管理表示端末80とは、ネットワーク60を介して接続されている。
入退室管理サーバ10と、携帯カード20と、カメラ30と、受信機40と、入退室管理登録端末70とは、実施の形態1と同じである。入退室管理表示端末80を備える点が図1に示す実施の形態1の入退室管理システム1と異なる。
入退室管理表示端末80は、プロセッサ81を備えると共に、メモリ83と、補助記憶装置84とからなる記憶装置82、および入出力インタフェース86といった他のハードウェアを備える。プロセッサ81は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
記憶部85は、記憶装置82で実現される。記憶部85には、利用者テーブル851と、契約内容テーブル852と、特徴点テーブル853と、携帯カードテーブル854と、特徴点情報テーブル855と、信号情報テーブル856と、検査結果テーブル857とが記憶される。
図17〜図19を参照して、実施の形態2に係る入退室管理システム1の動作を説明する。
実施の形態2に係る入退室管理システム1の動作は、実施の形態2に係る入退室管理方法に相当する。また、実施の形態2に係る入退室管理システム1の動作は、実施の形態2に係る入退室管理プログラムの処理に相当する。
実施の形態2の入退室管理フローでは、施設内に設置されている受信機40は、利用者が所持する携帯カード20が発する信号を取得する(ステップS41)。
信号情報テーブル156は、信号Noと、信号データと、画像Noと、画像データとの情報を持ち、受信した信号と受信した信号に対応付けられる画像情報を持つテーブルである。信号Noは、受信した信号を識別するために採番される情報である。信号データは、受信された信号データである。
図20に示す信号情報テーブル156の例では、信号NoがB0000001〜B0000010までの10件の信号が受信済の信号として登録されていることを表している。
受信した信号が、既に登録されている場合は、何もせずSTARTに戻る(ステップS43でNo)。
図20に示す信号情報テーブル156の例では、信号NoがB0000001〜B0000003までの信号は、画像Noと画像データが入力されており、信号と顔画像との対応付けが完了していることを表している。一方、信号NoがB0000004〜B0000010までの信号は、画像Noと画像データが入力されておらず、信号と顔画像との対応付けが完了していないことを表している。
具体的な復号の方法は、実施の形態1と同様である。
復号ができた場合(ステップS56でYes)は、認証部113は、信号と第1の認証情報の作成の元となった顔情報とを対応付けが行えたと判定し、信号情報テーブル156の信号NoがB0000004に対応する画像Noと画像データを更新し、ステップS57に進む。
復号ができなかった場合(ステップS56でNo)は、ステップS54に戻り、信号情報テーブル156に登録されている未対応の次の信号(信号NoがB0000005)について復号を試みる。
取り出される入力情報の契約内容1、契約内容2等といった情報は、例えば利用開始時間、利用終了時間、発行・登録年月日といった情報である。
本人認証の方法はステップS32と同一である。
実施の形態1と同様、保管されている契約内容を所定の方法で点検することで、携帯カード20の利用可否を判定する。
ステップS59で行った認証結果とステップS60で行った利用可否判定結果は図21で示す検査結果テーブル157に保存される。
図21の検査結果テーブル157,857は、信号Noと、画像データと、認証結果と、利用可否との情報を持つ。信号Noは、受信した信号を識別する情報、画像データは受信した信号Noと対応付けられた画像情報である。
入退室管理表示端末80のアラート表示部813は、検査結果テーブル157の情報を入退室管理サーバ10から受け取り、画面に表示する(ステップS61)。
画面に表示された検査結果テーブル857の情報を参照することで、利用者の認証情報、利用可否判定結果を利用者の顔画像データと共に確認することができる。
携帯カード20の情報を更新する例として、携帯カードテーブル154に認証確認時間の情報を持たせておき、認証完了した時に認証確認時間を更新するようにしてもよい。
実施の形態2では、施設内にいる利用者の認証を、入退室管理を行う会場の出入口に限定することなく、新たな鍵を追加することなく1つの顔画像から複数の認証情報を抽出して利用することで、認証を複数回実施することが可能となり、セキュリティを向上することができる。
<変形例3>
実施の形態2の構成ではゲート50は不要としているが、ゲート50を備え施設内とゲート50との両方で入退室管理を行う構成とすることも可能である。
Claims (8)
- ネットワークを介してカメラと受信機とに接続される入退室管理サーバであって、前記カメラで撮像した利用者の画像から第1の認証情報および第2の認証情報とを抽出する特徴点抽出部と、
前記受信機から、利用者を特定する暗号化された第3の認証情報を取得し、この第3の認証情報を前記第1の認証情報で復号し、復号された前記第3の認証情報と前記第2の認証情報とを比較することで、利用者の入退室の認証を行う認証部と、
を備える入退室管理サーバ。 - 前記認証部は、前記第3の認証情報と前記第2の認証情報とが一致する場合は利用者の入退室を許可し、前記第3の認証情報と前記第2の認証情報とが不一致の場合は利用者の入退室を不許可とする
請求項1記載の入退室管理サーバ。 - 前記特徴点抽出部は、利用者を撮像した画像から前記第3の認証情報と第4の認証情報を抽出し、前記第4の認証情報で暗号化された前記第3の認証情報を保管する携帯カードを作成する携帯カード発行部と、
前記携帯カードが発する信号を前記受信機から取得する信号受信部と、
を備える請求項1又は2のいずれか1項に記載の入退室管理サーバ。 - 前記利用者を撮像した画像から生体情報の位置関係を前記第1の認証情報と前記第2の認証情報として利用する請求項1から3のいずれか1項に記載の入退室管理サーバ。
- 前記信号受信部は、前記受信機から取得した暗号化された前記第3の認証情報を保存し、前記特徴点抽出部は、利用者の画像を撮像する毎に、利用者を撮像した画像から前記第1の認証情報と前記第2の認証情報とを抽出し、前記認証部は、前記特徴点抽出部によって撮像された前記第3の認証情報を前記第1の認証情報で復号し、復号された前記第3の認証情報と前記第2の認証情報とを比較することで、利用者の入退室の認証を行い、利用者の入退室の認証が未確認である前記第3の認証情報がある間、認証を繰り返す
請求項3に記載の入退室管理サーバ。 - さらに、前記認証部は、前記利用者の入退室を許可すると判定したときは、前記入退室管理サーバと前記ネットワークを介して接続されるゲートに対して前記ゲートを開放するよう指示するか、あるいは前記利用者の入退室を不許可すると判定したときは、前記ゲートに対して前記ゲートを閉鎖するよう指示する
請求項2記載の入退室管理サーバ。 - 撮像した利用者の画像から第1の認証情報および第2の認証情報とを抽出する特徴点抽出部と、
受信機から、利用者を特定する暗号化された第3の認証情報を取得し、この第3の認証情報を前記第1の認証情報で復号し、復号された前記第3の認証情報と前記第2の認証情報とを比較することで、利用者の入退室の認証を行う認証部と、
を備える入退室管理サーバにネットワークを介して接続される表示端末であって、利用者の入退室の認証結果を前記入退室管理サーバから受信し、入退室の認証結果を画面表示するアラート表示部
を備える入退室管理表示端末。 - 入退室管理サーバと、ネットワークを介してカメラと受信機とに接続される入退室管理表示端末とからなる入退室管理システムであって、
前記カメラで撮像した利用者の画像から第1の認証情報および第2の認証情報とを抽出する特徴点抽出部と、
前記受信機から、利用者を特定する暗号化された第3の認証情報を取得し、この第3の認証情報を前記第1の認証情報で復号し、復号された前記第3の認証情報と前記第2の認証情報とを比較することで、利用者の入退室の認証を行う認証部と、
を備え、
入退室管理表示端末は、
利用者の入退室の認証結果を前記入退室管理サーバから受信し、入退室の認証結果を画面表示するアラート表示部を備える
ことを特徴とする入退室管理システム。
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