JP2024061786A - アクセス制御システムにおける共連れ検出のための超広帯域レーダー - Google Patents

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Abstract

【課題】シームレスなアクセスを提供できる物理アクセス制御システムの読取デバイスを提供する。【解決手段】物理アクセス制御システムの読取デバイスは、超広帯域（ＵＷＢ）物理層および処理回路を備える。処理回路は、ＵＷＢ物理層に動作可能に結合され、別個の第２のデバイスからアクセスクレデンシャル情報を受信し、第２のデバイスから測距情報を受信し、アクセスクレデンシャル情報および測距情報に応じて物理的な入り口を通じたアクセスを許可し、物理的な入り口を通過することを意図している人の数を判定し、判定された数に応じて指示を生成するように構成されている。【選択図】図３

Description

本明細書において例示および説明される複数の実施形態は、概して、超広帯域対応デバイスを含むアクセス制御システムアーキテクチャに関する。
超広帯域（UWB :Ultra-wide band）は、広い周波数スペクトルにわたって低いパワーの短いパルスを使用する無線周波数（RF : radio frequency）技法である。複数のパルスは、１秒あたり数百万のオーダーの個別パルスである。周波数スペクトルの幅は、一般に５００メガヘルツを超えるか、または演算中心周波数（arithmetic center frequency）の２０パーセントを超える。
図１は、基本的な物理アクセス制御システム（ＰＡＣＳ）の構造を示す。 図２は、到来角機能を含む超広帯域（ＵＷＢ）対応デバイスおよびスマートＵＷＢ対応デバイスの一例のブロック図である。 図３は、ＵＷＢレーダーのためのＵＷＢ対応読取デバイスのチャネルインパルス応答推定機能の使用を示すブロック図である。 図４は、シームレスＰＡＣＳを動作させる方法のフロー図である。 図５は、ＵＷＢ対応デバイスの一例の複数の部分の概略ブロック図である。
シームレスなアクセス制御とは、カード読取機でアクセスカードを挿入したりまたはかざししたり、個人識別番号（personal identification number : PIN）またはパスワードを入力したりするなど、ユーザーの煩わしい操作を必要とせずに、権限付与されたユーザーに対して制御された入り口（ポータル：portal）を通じた物理的なアクセスが許可されることをいう。物理アクセス制御システム（Physical Access Control System : PACS）は、シームレスなアクセスを提供できるタイプのシステムである。ＰＡＣＳは、セキュリティ保護されたドアなどの物理的なアクセスポイントを通過することを認証および許可する。ＰＡＣＳのアーキテクチャは、用途（ホテル、住宅、オフィスなど）、テクノロジ（アクセスインタフェーステクノロジ、ドアタイプなど）、および製造元によって大幅に異なる場合がある。
図１は、オフィス用途に有用な基本的なＰＡＣＳ構造を示す。アクセスクレデンシャル（Access Credential）は、その人物の身元を証明するデータオブジェクト、知識の一部（ＰＩＮ、パスワードなど）、または人物の物理的なファセット（facet）（例えば、顔、指紋など）である。アクセスクレデンシャルがデータオブジェクトである場合、クレデンシャルデバイス１０４は、アクセスクレデンシャルを格納する。クレデンシャルデバイス１０４は、スマートカード（smartcard）またはスマートフォンであり得る。クレデンシャルデバイスの他の例は、近接ＲＦＩＤベース（proximity radio frequency identification based）のカード、アクセス制御カード、クレジットカード、デビットカード、パスポート、識別カード、キーフォブ、近距離無線通信（near field communication : NFC）対応デバイス、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タグ、または仮想クレデンシャルをエミュレートするように構成可能な他のデバイスを含むが、これらに限定されない。
クレデンシャルデバイス１０４は、アクセスクレデンシャルと呼称される場合がある。読取デバイス１０２は、クレデンシャルデバイスが使用されるときにアクセスクレデンシャルを取得および認証し、アクセスクレデンシャルをアクセスコントローラ１０６に送信する。アクセスコントローラ１０６は、アクセスクレデンシャルをアクセス制御リストと比較し、その比較に基づいて、例えばドアの自動ロックを制御することによってアクセスを許可または拒否する。
アクセスコントローラ１０６の機能は、読取デバイス１０２に含まれ得る。これらの読取デバイスは、オフライン読取機またはスタンドアロン読取機と呼称される場合がある。ロック解除メカニズムも含まれている場合、デバイスはスマートドアロック（smart door lock）と呼称され、典型的には住宅用途でより使用されている。スマートドアロックなどのデバイスは、多くの場合、バッテリー駆動であり、消費電力とバッテリー寿命がデバイスの重要なパラメータになる可能性がある。
物理アクセス用途の場合、電子デバイスは個人を認証する必要があり、これは、相互に認証する複数の電子デバイスに使用される方法とは異なる方法が必要になる場合がある。個人の認証方法は、典型的には、「記憶によるもの（Something you know）」、「持ち物によるもの（Something you have）」、または「本人の特長によるもの（Something you are）」の３つの大きなカテゴリに分けられる。ＰＡＣＳの場合、「存在の証明（Proof of Presence）」は、所与の時点で特定の物理的な入り口（物理ポータル：physical portal）を通じたアクセスを許可する場合の認証と同じくらい重要である。インパルス無線超広帯域（Impulse Radio Ultra-Wideband : IR-UWB、または単にＵＷＢ）は、セキュリティ保護された方法で存在の証明情報を提供することができる。
ＵＷＢは、広い信号帯域幅を使用する無線通信方式である。広い帯域幅は、典型的には、信号の中心周波数の２０％を超える－１０デシベル（－１０ｄＢ）での帯域幅、または絶対値で５００メガヘルツ（５００ＭＨｚ）を超える帯域幅として定義される。商用ＵＷＢシステムは、住宅、オフィス、または複数の工場屋内エリアなどの複雑な環境での使用を目的としている。これらの環境では、信号の反射及び回折が重要な役割を果たす。アンテナで受信される信号は、送信された信号の減衰したもの、遅延したもの、場合によっては重畳したものの和であり、（受信機／送信機の移動、環境の変化により）時間の経過とともに変化する可能性がある。送信された信号のこれらの異なる変化は、通常、マルチパス成分（multipath components）と呼称される。ＵＷＢシステムの広い帯域幅によって、狭帯域技術の性能を制限する効果である周波数選択性フェージングに対して高い耐性を有している。
ＰＡＣＳでは、アクセスシーケンスは、存在の証明、意図の検出、認証、および承認の４つの部分を備えることができる。ユーザーがドアに近づき、アクセスクレデンシャルまたはクレデンシャルデバイスを提示する。これにより、シーケンスの存在の証明部分と意図部分が提供される。読取デバイスはアクセスクレデンシャルの有効性をチェックし（認証部分）、（例えば、ローカルエリアネットワークまたはＬＡＮを使用して）アクセスコントローラに送信し、アクセスコントローラはアクセスを許可または拒否する（承認部分）。上で説明したように、シームレスなアクセスとは、従来のアクセスシステムと同じレベルのセキュリティを維持しながら、意図を示すための煩わしい動作（例えば、カードの提示、パスワードの入力など）無しで許可されるアクセスである。ＵＷＢのセキュリティ保護され且つ正確な測距機能は、ユーザーの動作の必要無しで測距を使用して存在と意図を判定できるため、シームレスなアクセスを可能にする適切な技法である。
図２は、ＵＷＢ対応デバイス２０２（例えば、読取デバイスまたは読取機・コントローラーデバイス）およびスマートＵＷＢ対応デバイス（Smart UWB capable device）２０４（例えば、スマートフォンクレデンシャルデバイス）の一例のブロック図である。ＵＷＢ対応デバイスによる測距を用いて、ユーザーの意図を判定することができる。意図は、ＵＷＢ対応デバイス２０２とスマートまたはクレデンシャルＵＷＢ対応デバイス２０４との間の距離の変化によって、およびＵＷＢ対応デバイス２０２とスマートＵＷＢ対応デバイス２０４との角度の変化によって推定されることができる。
ＵＷＢ対応デバイスは、ＴＯＦ（Time-of-Flight）双方向測距（Two Way Ranging : TWR）を用いて測距を実行することができる。ＴＷＲでは、複数の無線パケットが、ＵＷＢ対応デバイス（例えば、読取デバイス）とスマートＵＷＢ対応デバイス（例えば、ＵＷＢ対応スマートフォン）との間で交換される。読取デバイスとスマートフォンとの間のパケットの送信および受信のタイミング差を用いて、距離および角度の一方または両方の変化などの測距情報を計算して、意図を判定することができる。
シームレスなアクセス制御に伴うセキュリティ問題が存在し得る。例えば、権限付与されたユーザーが２メートル以内にいるときにドアを開けるシームレスアクセスシステムは、別の人が認証を受けたユーザーの後ろに接近しているか、または認証を受けたユーザーの「後に付いていく（tailgating）」ときに、認証を受けたユーザーだけではなく複数の人間が入ることが可能になるかもしれない。ＵＷＢ対応デバイスの無線周波数信号送信機能を用いて、シームレスアクセスシステムのセキュリティを改善することができる。
シームレスアクセスシステムでは、ＵＷＢ対応読取デバイスは、双方向測距動作から、無線周波数（ＲＦ）信号パルスの片方向送信、および送信ＲＦパルスが物体（オブジェクト：ｏｂｊｅｃｔ）から反射された受信ＲＦパルスの検出に切り替えることができる。パルスの送信および反射されたパルスの受信は、共連れ（tailgating）を検出するために、ＵＷＢ対応読取デバイスによって使用されることができる。
いくつかの例では、ＲＦパルスは、ＵＷＢパルスの特定のストリングまたはパターンであり得る。ＵＷＢ対応読取デバイスは、送信されたパルスのパターンからチャネルインパルス応答（channel impulse response : CIR）を判定する相関器（correlator）を含み得る。相関器は、ＵＷＢ対応読取デバイスの処理回路に含まれてもよい。相関器は、既知のパルスパターンに対するデコンボリューション演算子（deconvolution operator）として動作することによって、ＣＩＲを判定し得る。いくつかの例では、送信される特定のパルスパターンは、低い自己相関特性を有する。いくつかの例では、測距パケット（ranging packet）内に含まれるプリアンブルシンボル（preamble symbol）は、検出レーダーに対して送信されるパルスパターンであり得る。
図３は、ＵＷＢレーダーのためのＵＷＢ対応読取デバイスの使用を示すブロック図である。ＵＷＢ対応読取デバイス３０２は、レーダーパルスを送信する。ＵＷＢ対応読取デバイスによって送信された信号は、ＵＷＢ対応読取デバイスの環境内の物体および人によって信号が反射される。反射信号のＣＩＲを判定することによって、ＵＷＢ対応読取デバイスは、その環境のＲＦ特性の情報を取得し得る。反射信号に基づいてＣＩＲを定期的に推定することによって、ＵＷＢ対応デバイスは、移動している人による変化などの周囲のＲＦ特性の変化を特定することができる。したがって、ＵＷＢ対応デバイスによる反射信号に基づくＣＩＲの推定によって、基本的なレーダー機能が提供される。このことは、ユーザーがアクセス許可を付与されたとき、ユーザーよりも多くの人が物理的な入り口を物理的に通過しようとするときを検出するために、測距／意図検出動作に続いて、ＵＷＢ対応読取デバイスによって使用されることができる。例えば、送信された信号が追加の人に反射することにより、追加の反射信号が受信され得る。追加の反射は、受信された反射信号のＣＩＲの変化として、ＵＷＢ対応読取デバイスの処理回路によって検出され得る。
図４は、シームレスＰＡＣＳを動作させる方法４００のフロー図である。４０５において、アクセスクレデンシャル情報は、ユーザーのクレデンシャルＵＷＢ対応デバイスからＵＷＢ対応読取デバイスに転送される。クレデンシャルＵＷＢ対応デバイスは、アクセスクレデンシャル情報を記憶するスマートＵＷＢ対応デバイス（例えば、スマートフォンまたはスマートカード）であり得る。読取デバイスは、クレデンシャル情報をアクセスが許可されたクレデンシャル情報と比較する認証専用デバイスであるか、または、読取デバイスは、クレデンシャル情報を評価し、クレデンシャル情報がアクセスについての基準を満たす場合に物理的な入り口（例えば、ドア）を通じたアクセスを提供する認証および制御の組み合わせデバイスでもよい。
情報を交換するために、クレデンシャルＵＷＢ対応デバイスは、クレデンシャル情報を転送するために、読取デバイスとの通信チャネルを開くことを要求し得る。通信チャネルは、ＵＷＢ通信チャネルであるか、または帯域外（out of band : OOB）チャネルでもよい。ＯＯＢチャネルの一例は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信チャネルまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）通信チャネルである。検出段階および認証段階のためにＢＬＥを用いることによって、クレデンシャルデバイスと読取デバイスとの間のデバイス検出段階における低いエネルギー消費オーバーヘッド（energy consumption overhead）を提供する。
４１０において、測距情報が、クレデンシャルＵＷＢ対応デバイスからＵＷＢ対応読取デバイスに転送される。クレデンシャルデバイスおよび読取デバイスは、双方向測距（two-way ranging : TWR）を実行し、測距情報は、パケット化された情報を交換するクレデンシャルデバイスおよび読取デバイスを含み得る。測距情報は、ＵＷＢ通信チャネルを使用して交換される。いくつかの例では、読取デバイスが、クレデンシャル情報がアクセスを許可すると判定した場合、ＵＷＢ対応読取デバイスおよびクレデンシャルＵＷＢ対応デバイスは、ＯＯＢ通信チャネルを用いる通信からＵＷＢ通信チャネルを用いる通信に切り替えて測距情報を転送し得る。
４１５において、クレデンシャル情報を認証したこと、および測距を用いてユーザーが存在し且つ物理的な入り口を通過することを意図していると判定したことに応答して、読取デバイスは、ユーザーが入り口を通過することを許可する。ＵＷＢ対応読取デバイスは、許可の指示（例えば、信号またはコード）を、物理的なアクセスを提供するアクセスコントローラデバイスに供給し得る。読取デバイスが、組み合わされた読取・制御デバイスである場合、読取・制御デバイスは、（例えば、ドアを自動的に開けるかまたはロック解除することによって）入り口への物理的なアクセスを許可する。
４２０において、ＵＷＢ対応読取デバイスは、物理的なアクセスが許可される期間に入り口を通過することを意図している人の数を判定する。いくつかの例では、読取デバイスは、信号を定期的に送信し、反射されたＲＦ信号を用いて人の数を判定し得る。ＵＷＢ対応読取デバイスの相関器は、到来する反射信号の既知のパルスパターンに対してデコンボリューション演算（deconvolution operation）を実行することによって、反射信号のＣＩＲを判定し得る。
４２５において、物理的な入り口を通過することを意図している人の数を判定した後、ＵＷＢ対応読取デバイスは、判定された人の数に応じて指示を生成する。この指示は、２人以上の人（すなわち、クレデンシャルデバイスのユーザーだけではない人）が物理的な入り口を通じたアクセスを獲得したとき、またはアクセスを獲得しようと試みたときに生成される警告または警報であり得る。警報は、警報状態の視覚指示および可聴指示の一方または両方を含んでもよい。いくつかの例では、指示は、アクセス制御デバイスに提供される信号またはコードである。変形例では、アクセス制御デバイスに提供される指示は、判定された人の数である。アクセス制御デバイスは、読取デバイスからの指示に基づいて、警報を開始するか、またはアクセスを拒否する。
図５は、本明細書において説明および図示されるデバイスアーキテクチャをサポートするための、ＵＷＢ対応デバイス５００（たとえば、組み込みデバイス）の様々な例示的なコンポーネントの概略ブロック図である。図５のデバイス５００は、例えば、クレデンシャルＵＷＢ対応デバイスの所有者の権限、ステータス、権利、および／または特権に対する権利（entitlement to privileges）のクレデンシャル情報を認証するＵＷＢ対応読取デバイスであり得る。基本レベルでは、ＵＷＢ対応デバイスは、該デバイスがクレデンシャルデバイスまたは読取デバイスなどの別のデバイスとデータを交換することを可能にするインタフェース（例えば、１つまたは複数のアンテナおよび集積回路（ＩＣ）チップ）を含み得る。クレデンシャルデバイスの一例は、クレデンシャルデバイスの所有者が読取デバイスによって保護されたセキュアな領域またはアセットにアクセスすることを可能にするデータが格納されたＲＦＩＤスマートカードである。
特に図５を参照すると、本明細書において説明および図示されたデバイスアーキテクチャをサポートするためのＵＷＢ対応デバイス５００の追加の例は、概して、メモリ５０２、プロセッサ５０４、１つまたは複数のアンテナ５０６、通信ポートまたは通信モジュール５０８、ネットワークインタフェースデバイス５１０、ユーザーインタフェース５１２、および電源５１４または電源回路のうちの１つまたは複数を含むことができる。
メモリ５０２は、処理回路によるアプリケーションプログラミングまたは命令の実行に関連して使用され、且つメモリ５０２は、プログラム命令または命令セット５１６および／またはクレデンシャルデータ、クレデンシャル権限付与データ、またはアクセス制御データまたは命令等の権限付与データ５１８、ならびに上述のデバイスアーキテクチャをサポートするために必要または所望される任意のデータ、データ構造、および／またはコンピュータ実行可能命令の一時的または長期の記憶のために使用されることができる。例えば、メモリ５０２は、デバイス５００の他のコンポーネントを動作させるため、クレデンシャルまたは権限付与データ５１８に基づいてアクセス決定を行うため、および／または、例えば図４の方法などの本明細書において説明された任意の機能または動作を実行するために処理回路のプロセッサ５０４によって使用される実行可能命令５１６を含むことができる。メモリ５０２は、デバイス５００によってまたはそれに関連して使用されるデータ、プログラムコード、または命令を含み、格納し、通信し、または転送し得る任意の媒体であり得るコンピュータ可読媒体を含むことができる。コンピュータ可読媒体は、例えば、これらに限定されないが、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、または半導体のシステム、装置、またはデバイスであり得る。適切なコンピュータ可読媒体のより具体的な例は、１つまたは複数のワイヤを有する電気接続、またはポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、任意の固体ストレージデバイス、一般的なコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、または他の光学または磁気ストレージデバイスなどの有形の記憶媒体を含むが、これらに限定されない。コンピュータ可読媒体は、これと混同されるべきではないが、コンピュータ可読媒体のすべての物理的、非一時的、または類似の実施形態をカバーすることを意図としたコンピュータ可読記憶媒体を含む。
プロセッサ５０４は、１つまたは複数のコンピュータ処理デバイスまたはリソースに対応することができる。例えば、プロセッサ５０４は、シリコンとして、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、任意の他のタイプの集積回路（ＩＣ）チップ、ＩＣチップの集合などとして提供されることができる。より具体的な例として、プロセッサ５０４は、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、または内部メモリ５２０および／またはメモリ５０２に格納された命令セットを実行するように構成された複数のマイクロプロセッサまたはＣＰＵとして提供され得る。
アンテナ５０６は、１つまたは複数のアンテナに対応することができ、デバイス５００と別のデバイスとの間の無線通信を提供するように構成されることができる。１つまたは複数のアンテナ５０６は、ＩＥＥＥ ８０２．１５．１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、近距離無線通信（ＮＦＣ）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ、Ｗｉ－Ｆｉ、ＲＦ、ＵＷＢ等を含むが、これらに限定されない１つまたは複数の無線通信プロトコルおよび動作周波数を使用して動作するために、１つまたは複数の物理（physical : PHY）層５２４に結合され得る。一例では、アンテナ５０６は、帯域内動作／通信にはＵＷＢを使用し、帯域外（out-of-band : OOB）動作／通信にはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（例えば、ＢＬＥ）を使用して動作するために、１つまたは複数の物理層５２４に結合された１つまたは複数のアンテナを含み得る。しかしながら、ＩＥＥＥ５０２．１５．１、近距離無線通信（near field communications : NFC）、ＺｉｇＢｅｅ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、Ｗｉ－Ｆｉなどの任意のＲＦＩＤまたはパーソナルエリアネットワーク（personal area network : PAN）技術が、代替的または付加的に、本明細書において説明されるＯＯＢ動作／通信に使用されてもよい。
デバイス５００は、通信モジュール５０８および／またはネットワークインタフェースデバイス５１０をさらに含み得る。通信モジュール５０８は、任意の適切な通信プロトコルに従って、デバイス５００に対して遠隔またはローカルの１つまたは複数の異なるシステムまたはデバイスと通信するように構成されることができる。ネットワークインタフェースデバイス５１０は、いくつかの転送プロトコル（例えば、フレームリレー、インターネットプロトコル（ＩＰ）、送信制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザーデータグラムプロトコル（UDP : user datagram protocol）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）など）のいずれか１つを利用して、通信ネットワークを介して、他のデバイスとの通信を可能にするハードウェアを含む。例示用の通信ネットワークは、ローカルエリアネットワーク（LAN : Local Area Network）、ワイドエリアネットワーク（WAN : Wide Area Network）、パケットデータネットワーク（例えば、インターネット）、携帯電話ネットワーク（例えば、セルラーネットワーク）、ＰＯＴＳ（Plain Old Telephone）ネットワーク、無線データネットワーク（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）と呼称されるＩＥＥＥ８０２．１１規格ファミリー、ＷｉＭａｘ（登録商標）と呼称されるＩＥＥＥ８０２．１６規格ファミリー）、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格ファミリー、及びピアツーピア（Ｐ２Ｐ）ネットワークなどを含みうる。いくつかの例では、ネットワークインタフェースデバイス５１０は、イーサネット（登録商標）ポートまたは他の物理ジャック、Ｗｉ－Ｆｉカード、ネットワークインタフェースカード（NIC : Network Interface Card）、セルラーインタフェース（例えば、アンテナ、フィルター、および関連する回路）などを含むことができる。いくつかの例において、ネットワークインタフェースデバイス５１０は、単一入力複数出力（SIMO : Single-Input Multiple-Output）、複数入力複数出力（MIMO : Multiple-Input Multiple-Output）、又は複数入力単一出力（ＭＩＳＯ（Multiple Input Single Output）技法の少なくとも１つを使用して無線通信するべく、複数のアンテナを含み得る。いくつかの例示的な実施形態では、アンテナ５０６、通信モジュール５０８、及び／又はネットワークインタフェースデバイス５１０の１つまたは複数、又はそれらのサブコンポーネントは、単一のモジュール又はデバイスとして統合されてもよく、それらが単一のモジュール又はデバイスであるかのように機能又は動作してもよく、又はそれらの間で共有される複数の要素から成ってもよい。
ユーザーインタフェース５１２は、１つまたは複数の入力デバイスおよび／または表示デバイスを含むことができる。ユーザーインタフェース５１２に含まれ得る適切なユーザー入力デバイスの例は、１つまたは複数のボタン、キーボード、マウス、タッチセンシティブ面（touch-sensitive surface）、スタイラス（stylus）、カメラ、マイクロフォンなどを含むが、これらに限定されない。ユーザーインタフェース５１２に含まれ得る適切なユーザー出力デバイスの例は、１つまたは複数のＬＥＤ、ＬＥＤパネル、ディスプレイ画面、タッチスクリーン、１つまたは複数のライト、スピーカーなどを含むが、これらに限定されない。ユーザーインタフェース５１２はまた、タッチセンシティブディスプレイなどのような、組み合わされたユーザー入力及びユーザー出力デバイスを含むことができることを理解されたい。ユーザーインタフェース５１２は、警報状態を示す別個の警報回路（separate alarm circuit）５２６を含み得る。警報回路５２６は、音声信号をスピーカーに供給してもよいし、ライトを作動させてもよいし、ディスプレイデバイスを用いて警報状態を提示してもよい。
電源５１４は、バッテリー、容量性電源（capacitive power source）または同様のタイプの電荷蓄積デバイスなどの任意の適切な内部電源であり得、および／または外部電力をデバイス５００の複数のコンポーネントのための適切な電力への変換（例えば、外部から供給されたＡＣ電力のＤＣ電力への変換）に適した１つまたは複数の電力変換回路を含み得る。
デバイス５００はまた、デバイスの複数のハードウェアコンポーネント間の通信を送信するように動作可能な１つまたは複数のインターリンクまたはバス５２２を含むことができる。システムバス５２２は、いくつかのタイプの市販のバス構造またはバスアーキテクチャのいずれかであり得る。
追加の開示及び例
例１は、超広帯域（ultra-wide band : UWB）物理層と、ＵＷＢ物理層に動作可能に結合された処理回路とを備える（シームレス物理アクセス制御システム（physical access control system : PACS）の読取デバイスなどの）主題を含む。処理回路は、別個の第２のデバイスからアクセスクレデンシャル情報を受信し、第２のデバイスから測距情報を受信し、アクセスクレデンシャル情報および測距情報に応じて物理的な入り口を通じたアクセスを許可し、物理的な入り口を通過することを意図している人の数を判定し、判定された数に応じて指示を生成するように構成されている。
例２において、例１の主題は、任意選択的には、警報回路を含み、処理回路は、物理的な入り口を通過することを意図している人の判定された数に応じて警報回路を作動させるように構成されている。
例３において、例１および２のうちの一方または両方の主題は、任意選択的には、ネットワークインタフェースを含み、処理回路は、判定された人の数の生成された指示を、ネットワークインタフェースを介してシームレスＰＡＣＳのアクセスデバイスに供給するように構成されている。
例４において、例１～３のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題は、任意選択的には、帯域外（out of band : OOB）物理層を含み、処理回路は、アクセスクレデンシャル情報を受信するためにＯＯＢ通信層を確立すること、ＵＷＢ物理層を用いて送信信号の送信を開始すること、ＵＷＢ物理層を用いて、物体から反射する送信信号に対応する反射信号を受信すること、受信された反射信号を用いて、物理的な入り口を通過することを意図している人の数を判定すること、を実行するように構成されている。
例５において、例４の主題は、任意選択的には、送信信号に無線周波数（radio frequency : RF）信号パルスの指定されたパターンを含めること、反射信号に含まれるＲＦ信号パルスの指定されたパターンを用いて、反射信号のチャネルインパルス応答（channel impulse response : CIR）を推定すること、反射信号の推定されたＣＩＲを用いて人の数を判定すること、を実行するように構成された処理回路を含む。
例６において、例５の主題は、任意選択的には、送信信号内のプリアンブルフィールド（preamble field）にプリアンブルパターン（preamble pattern）を含めること、反射信号内のプリアンブルパターンを用いて反射信号のＣＩＲを判定すること、を実行するように構成された処理回路を含む。
例７において、例４～６のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題は、任意選択的には、ユーザーにアクセスを許可した後に人の数を判定するために信号の送信を開始するように構成された処理回路を含む。
例８において、例４～６のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題は、任意選択的には、第２のデバイスから通信チャネルを開く要求を受信した後に人の数を判定するために信号の送信を開始するように構成された処理回路を含む。
例９において、例４～６のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題は、任意選択的には、第２のデバイスと測距情報を交換した後に人の数を判定するために信号の送信を開始するように構成された処理回路を含む。
例１０は、（シームレス物理アクセス制御システムを動作させるための方法などの）主題を含むか、またはそのような主題を含むように例１～９のうちの１つまたは任意の組合せと任意選択的に組み合わせることができ、超広帯域（ultra-wide band : UWB）対応読取デバイスにユーザーのクレデンシャルＵＷＢ対応デバイスからアクセスクレデンシャル情報を転送すること、ＵＷＢ対応読取デバイスにクレデンシャルＵＷＢ対応デバイスから測距情報を転送すること、アクセスクレデンシャル情報および測距情報に応じて、物理的な入り口を通じたアクセスを許可すること、ＵＷＢ対応読取デバイスを用いて、物理的な入り口を通過することを意図している人の数を判定すること、ＵＷＢ対応読取デバイスを用いて、判定された数に応じて指示を生成すること、を備える。
例１１において、例１０の主題は、任意選択的には、ＵＷＢ対応読取デバイスを用いて無線周波数（radio frequency : RF）信号を送信すること、物体から反射した送信ＲＦ信号に対応する反射ＲＦ信号を受信すること、反射信号を用いて、物理的な入り口を通過することを意図している人の数を判定すること、を含む。
例１２において、例１１の主題は、任意選択的には、ＲＦ信号パルスの指定されたパターンを含むＲＦ信号を送信すること、ＲＦパルスの指定されたパターンを用いて反射信号のチャネルインパルス応答（channel impulse response : CIR）を推定すること、反射信号の推定されたＣＩＲの変化に応じて人の数を判定することを含む。
例１３において、例１２の主題は、任意選択的には、ＲＦ信号パルスの指定されたパターンとして、送信された無線パケットのプリアンブルフィールドを含むＲＦ信号を送信することを含む。
例１４において、例１１～１３のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題は、任意選択的には、ＵＷＢ信号パルスの指定されたパターンを送信することを含む。
例１５において、例１０～１４のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題は、任意選択的には、ＵＷＢ対応読取デバイスが、ユーザーにアクセスを許可した後に人の数を判定することを含む。
例１６において、例１０～１４のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題は、任意選択的には、ＵＷＢ対応読取デバイスが、通信セッションを開く要求をクレデンシャルデバイスから受信した後に人の数を判定することを含む。
例１７において、例１０～１６のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題は、任意選択的には、判定された数が２人以上であるときに警報を生成することを含む。
例１８において、例１０～１７のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題は、任意選択的には、判定された人の数をアクセス制御デバイスに送信することを含む。
例１９において、例１０～１８のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題は、任意選択的には、ＵＷＢ対応読取デバイスとクレデンシャルＵＷＢ対応デバイスとの間に確立された帯域外（out of band : OOB）通信チャネルを使用してアクセスクレデンシャル情報を転送すること、ＵＷＢ通信チャネルを用いて測距情報を転送し、物理的な入り口を通過することを意図している人の数を判定することを含む。
例２０は、複数の命令を含む非一時的なコンピュータ可読記憶媒体などの主題を含み（またはそのような主題を含むように例１～１９のうちの１つまたは任意の組合せと任意選択的に組み合わせることができ）、複数の命令は、超広帯域（ultra-wide band : UWB）対応デバイスの処理回路によって実行されると、ＵＷＢ対応デバイスに複数の動作を実行させ、複数の動作は、別個の第２のデバイスからアクセスクレデンシャル情報を受信すること、第２のデバイスから測距情報を受信すること、アクセスクレデンシャル情報および測距情報に応じて、物理的な入り口を通じたアクセスを許可すること、物理的な入り口を通過することを意図している人の数を判定すること、判定された数に応じて指示を生成すること、を含む。
例２１において、例２０の主題は、任意選択的には、ＵＷＢ対応デバイスの物理層を用いて信号を送信すること、物体から反射した送信信号に対応する反射信号を受信すること、反射信号のチャネルインパルス応答（channel impulse response : CIR）を判定すること、を含む複数の動作をＵＷＢ対応デバイスに実行させる複数の命令を含む。
例２２において、例２１の主題は、任意選択的には、ＵＷＢ信号パルスの指定されたパターンを含む信号を送信すること、ＵＷＢ信号パルスの指定されたパターンに従って、受信された反射信号に対するデコンボリューションを用いて、反射信号のＣＩＲを推定することを含む複数の動作をＵＷＢ対応デバイスに実行させる複数の命令を含む。
上記した複数の例を、任意の順列または組み合わせで組み合わせることができる。上記の詳細な説明は、詳細な説明の一部を形成する添付図面への参照を含む。図面は、例示を目的として、本発明が実施されうる特定の実施形態を示している。また、これらの実施形態は、本明細書においては「例」と呼称されている。本明細書において言及されている全ての刊行物、特許、および特許文献は、参照により個別に組み込まれているかのように、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書と参照により本明細書に援用されるこれらの文献との間に矛盾する使用法がある場合、援用される１つまたは複数の参照の使用法は、本明細書の使用法を補足するものと見なされ、調整不可能な不一致については、本明細書の使用方法を優先する。
本明細書において、「１つの（a）」又は「１つの（an）」という用語は、特許文献において一般的であるように、「少なくとも１つの」又は「１つ又は複数の」の任意のその他の例又は使用法とは独立的に、１つ又は複数を含むものとして使用されている。本明細書においては、「又は」という用語は、そうではない旨が通知されていない限り、非排他的なものを意味するように、或いは、「Ａ又はＢ」が、「ＢではなくＡ」、「ＡではなくＢ」、及び「Ａ及びＢ」を含むように、使用されている。本明細書においては、「含む（including）」及び「この場合に（in which）」という用語は、「備える（comprising）」及び「ここで（wherein）」という個々の用語の平易な英語の同等物として使用されている。また、添付の請求項において、「含む」及び「備える」という用語は、オープンエンド型であり、即ち、請求項においてこれらの用語の後に列挙されているものに加えて要素を含むシステム、装置、物品、組成、処方、又はプロセスが、依然として、その請求項の範囲に含まれるものと考えられている。更には、添付の請求項において、「第１の」、「第２の」、及び「第３の」などの用語は、ラベルとして使用されているものに過ぎず、それらの物体に対して数値的要件を課すことを意図したものではない。
以上の説明は、限定ではなく、例示を目的としたものであると解釈されたい。例えば、上述の例（又は、その１つ又は複数に態様）は、互いに組み合わせて用いられてよい。例えば、当業者が、上記の説明を参照した際に、その他の実施形態を用いてもよい。要約書は、読者が技術的な開示の特性を迅速に特定することを可能にする目的で提供されている。これは、請求項の範囲又は意味を解釈又は限定する目的で用いられていないものと理解されたい。上述の詳細な説明において、各種の特徴は、本開示を合理化するべく１つにグループ化することもできる。これは、特許請求されていない開示された特徴がいずれかの請求項にとって必須であることを意図したものとして解釈してはならない。むしろ、本主題は、特定の開示されている実施形態の一部の特徴に存在しうる。従って、添付の請求項は、これにより、それぞれの請求項が別個の実施形態として独立している状態において、詳細な説明に組み込まれ、このような実施形態は、様々な組合せ又は順列において相互に組み合わせられうるものと想定されている。本範囲は、請求項に付与される均等物の完全な範囲と共に、添付の請求項を参照して判定することを要する。

Claims (20)

  1. アクセス制御システムの読取デバイスであって、
    超広帯域（ＵＷＢ）物理層と、
    前記ＵＷＢ物理層に動作可能に結合された処理回路と、を備え、
    前記処理回路は、
    第２のデバイスからアクセスクレデンシャル情報を受信することと、
    前記ＵＷＢ物理層を用いて前記第２のデバイスから測距情報を受信するために双方向測距を使用することとと、
    前記アクセスクレデンシャル情報および前記測距情報に従って、リソースへのアクセスを許可することと、
    前記ＵＷＢ物理層を用いてＵＷＢ信号を送信するために片方向信号伝送を使用することと、
    前記ＵＷＢ物理層を用いて、１つまたは複数の物体から反射する送信された前記ＵＷＢ信号に対応する反射信号を受信することと、
    受信された前記反射信号を用いて、１人または複数の人を検出することと、
    検出された人の数に応じて指示を生成することと、を実行するように構成されている、読取デバイス。
  2. 前記処理回路は、前記反射信号のチャネルインパルス応答（ＣＩＲ）を判定し、前記反射信号の前記ＣＩＲを用いて前記読取デバイスの環境内の前記１人または複数の人を検出するように構成された相関器を含む、請求項１に記載の読取デバイス。
  3. 前記処理回路は、前記片方向信号伝送において無線周波数（ＲＦ）パルスの特定のパルスパターンを送信するように構成されており、前記相関器は、前記反射信号を判定するために前記特定のパルスパターンのデコンボリューションを実行するように構成されている、請求項２に記載の読取デバイス。
  4. 前記処理回路は、前記片方向信号伝送において特定の複数のプリアンブルシンボルを送信するように構成されており、前記相関器は、前記反射信号を判定するために前記特定の複数のプリアンブルシンボルのデコンボリューションを実行するように構成されている、請求項２に記載の読取デバイス。
  5. 前記処理回路は、
    １つまたは複数の物体から反射する送信された前記ＵＷＢ信号に対応する受信された反射信号の数の変化を検出することと、
    前記受信された反射信号の数の前記変化に応じて、警報を生成することと、を実行するように構成されている、請求項１に記載の読取デバイス。
  6. 前記処理回路は、
    前記第２のデバイスからの要求に応答して、前記第２のデバイスとのＵＷＢ通信チャネルを開設することと、
    前記ＵＷＢ通信チャネルを使用して前記第２のデバイスから前記アクセスクレデンシャル情報を受信することと、
    前記ＵＷＢ通信チャネルを使用して前記双方向測距を実行することと、を実行するように構成されている、請求項１に記載の読取デバイス。
  7. 帯域外（ＯＯＢ）物理層を含み、
    前記処理回路は、前記ＯＯＢ物理層に動作可能に結合されており、前記第２のデバイスとのＯＯＢ通信チャネルを確立し、前記ＯＯＢ通信チャネルを使用して前記第２のデバイスから前記アクセスクレデンシャル情報を受信するように構成されている、請求項１に記載の読取デバイス。
  8. 前記処理回路は、
    前記アクセスクレデンシャル情報が認証された場合、前記第２のデバイスとのＵＷＢ通信チャネルを開設し、前記ＵＷＢ通信チャネルを使用する前記第２のデバイスとの通信に切り替えることと、
    前記ＵＷＢ通信チャネルを使用して前記第２のデバイスから前記双方向測距の情報を受信することと、を実行するように構成されている、請求項７に記載の読取デバイス。
  9. 前記処理回路は、
    前記アクセスクレデンシャル情報を認証することと、
    前記アクセスクレデンシャル情報を認証したことに応答して、前記双方向測距を開始することと、
    前記検出された人の数に応じて、前記リソースへのアクセスを選択的に許可することと、を実行するように構成されている、請求項１に記載の読取デバイス。
  10. 前記処理回路に動作可能に結合されたネットワークインタフェースを含み、
    前記処理回路は、前記検出された人の数に応じて生成された前記指示を、前記ネットワークインタフェースを介して第３のデバイスに供給するように構成されている、請求項１に記載の読取デバイス。
  11. リソースへのアクセスを制御するために読取デバイスを動作させる方法であって、
    第２のデバイスからアクセスクレデンシャル情報を受信することと、
    前記第２のデバイスから測距情報を受信するために、前記読取デバイスによって確立された超広帯域（ＵＷＢ）通信チャネル上で双方向測距を使用することと、
    前記アクセスクレデンシャル情報および前記測距情報に従って、前記リソースへのアクセスを許可することと、
    前記読取デバイスが、片方向ＵＷＢ信号伝送を実行することと、
    前記読取デバイスが、１つまたは複数の物体から反射する送信された前記ＵＷＢ信号に対応する反射ＵＷＢ信号を受信することと、
    受信された前記反射ＵＷＢ信号を用いて、１人または複数の人を検出することと、
    検出された人の数に応じて、警報信号を生成することと、を備える方法。
  12. 前記読取デバイスが、前記反射ＵＷＢ信号のチャネルインパルス応答（ＣＩＲ）を判定することと、前記反射ＵＷＢ信号を識別するために前記ＣＩＲを使用することと、を含む請求項１１に記載の方法。
  13. 前記読取デバイスが、前記片方向ＵＷＢ信号伝送において無線周波数（ＲＦ）パルスの特定のパルスパターンを送信することと、前記反射ＵＷＢ信号を判定するために前記特定のパルスパターンのデコンボリューションを実行することと、を含む請求項１２に記載の方法。
  14. 前記読取デバイスが、前記片方向ＵＷＢ信号伝送において特定の複数のプリアンブルシンボルを送信することと、前記反射ＵＷＢ信号を判定するために前記特定の複数のプリアンブルシンボルのデコンボリューションを実行することと、を含む請求項１２に記載の方法。
  15. 前記読取デバイスが、１つまたは複数の物体から反射する送信された前記ＵＷＢ信号に対応する受信された反射信号の数の変化を検出することと、
    前記受信された反射信号の数の前記変化に応じて、警報を生成することと、を含む請求項１１に記載の方法。
  16. 前記読取デバイスが、前記第２のデバイスから受信された要求に応答して、前記ＵＷＢ通信チャネルを確立することと、
    前記ＵＷＢ通信チャネルを使用して前記第２のデバイスから前記アクセスクレデンシャル情報を受信することと、を含む請求項１１に記載の方法。
  17. 前記第２のデバイスからの要求に応答して、前記読取デバイスが、前記読取デバイスと前記第２のデバイスとの間の帯域外（ＯＯＢ）通信チャネルを確立することと、
    前記ＯＯＢ通信チャネルを使用して前記第２のデバイスから前記アクセスクレデンシャル情報を受信することと、を含む請求項１１に記載の方法。
  18. 前記ＯＯＢ通信チャネルを介して受信された前記アクセスクレデンシャル情報が認証された場合、前記読取デバイスが、前記第２のデバイスとの前記ＵＷＢ通信チャネルを開設することと、前記ＵＷＢ通信チャネルを使用する前記第２のデバイスとの通信に切り替えることと、を含む請求項１７に記載の方法。
  19. 前記読取デバイスが、前記アクセスクレデンシャル情報を認証することと、
    前記アクセスクレデンシャル情報を認証したことに応答して、前記双方向測距を開始することと、
    前記読取デバイスによって検出された前記人の数に応じて、前記リソースへのアクセスを選択的に許可することと、を含む請求項１１に記載の方法。
  20. 複数の命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記複数の命令は、アクセス制御システムの読取デバイスの処理回路によって実行されると、前記読取デバイスに、請求項１１～１９のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータ可読記憶媒体。
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