JP7043253B2 - 認証システムおよび携帯端末プログラム - Google Patents

Description

本発明は、認証システムおよび携帯端末プログラムに関する。

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開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開錠する。（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開錠されてしまい、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る認証システムおよび携帯端末プログラム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、相互間で音が遮られる第１エリアおよび第２エリアのうちのいずれかに存在し、利用者が携帯する携帯端末と、第１エリアに存在し、携帯端末の利用者が第１エリアに存在する正当な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が提供される。かかる認証システムは、携帯端末および認証装置のうちの一方の装置は、判定音を出力する判定音出力手段を有し、携帯端末および認証装置のうちの他方の装置は、一方の装置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判定音測定手段を有し、携帯端末は、携帯端末の識別情報を有する認証要求信号を認証装置に無線送信する認証要求送信手段を有し、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と、携帯端末から送信された認証要求信号の識別情報に基づいて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と、測定結果取得手段が肯定測定結果を取得し、かつ、正当性照合手段により携帯端末の利用者が正当であると判定された場合、携帯端末の利用者が第１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と、を有する。

かかる認証システムにおいて、他方の装置は、所定のトリガ条件に基づいてトリガ信号を一方の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、他方の装置からトリガ信号を受信すると、判定音を出力することが好ましい。

また、かかる認証システムにおいて、一方の装置は認証装置であり、他方の装置は携帯端末であり、認証要求送信手段は、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、認証要求信号を認証装置に無線送信し、測定結果取得手段は、認証要求送信手段から受信する認証要求信号を肯定測定結果として取得することが好ましい。

さらに、かかる認証システムにおいて、トリガ送信手段は、携帯端末の識別情報を有するトリガ信号を認証装置に送信し、存在認証手段は、認証装置が受信したトリガ信号が有する識別情報と認証要求信号が有する識別情報とを照合し、一致する場合に携帯端末の利用者が第１エリアに存在する正当な利用者であると判定することが好ましい。

また、かかる認証システムにおいて、認証装置は、各携帯端末の識別情報に対応するパターンの判定音を表す出力判定音パターン情報を記憶する記憶部を備え、判定音出力手段は、記憶された出力判定音パターン情報に基づいて受信したトリガ信号が有する識別情報に対応するパターンの判定音を出力し、携帯端末は、自端末に設定されたパターンの判定音を表す集音判定音パターン情報を記憶する記憶部を備え、判定音測定手段は、集音した判定音から記憶された集音判定音パターン情報が表すパターンの判定音を取り出して音圧レベルを測定することが好ましい。

さらに、かかる認証システムにおいて、判定音測定手段は、トリガ送信手段がトリガ信号を送信した後の予め定められた期間、判定音を集音して測定することが好ましい。

また、かかる認証システムにおいて、携帯端末は、利用者の歩行動作の静止を検知する静止検知手段をさらに有し、トリガ送信手段は、静止検知手段が歩行動作の静止を検知すると、トリガ信号を認証装置に無線送信することが好ましい。

本発明の他の態様によれば、相互間で音が遮られる第１エリアおよび第２エリアのうちのいずれかに存在し、利用者が携帯する携帯端末が、第１エリアに存在する認証装置に、携帯端末の利用者が第１エリアに存在する正当な利用者であることを認証するよう要求する処理を実行する携帯端末プログラムが提供される。かかる携帯端末プログラムは、携帯端末に、認証装置から出力された判定音を集音して音圧レベルを測定し、測定した音圧レベルが閾値以上である場合、携帯端末の識別情報を有する認証要求信号を認証装置に無線送信して携帯端末の利用者を認証するよう要求する、処理を実行させる。

かかる認証システムにおいて、一方の装置は携帯端末であり、他方の装置は認証装置であり、測定結果取得手段は、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か判定し、閾値以上である場合に当該判定結果を、肯定測定結果として取得することが好ましい。

本発明に係る認証システムおよび携帯端末プログラムによれば、認証の精度を向上させることができる。

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。 携帯端末１０の通行要求送信処理の動作を示すフローチャートである。 認証装置２０の存在認証処理の動作を示すフローチャートである。

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ｃ、セキュリティエリアには通行者ｂおよびｄが居て、それぞれが携帯端末Ａ、Ｃ、Ｂ、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ｃ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ｃ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があるとみなし、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開錠して通行者ａの通行を許可する。なお、エリアＸ外に位置する通行者ｃの携帯端末Ｃ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Ｃ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Ｃを携帯する通行者ｃが扉から離れたところに居て扉を通行する意志がないとみなし認証を行わないので、扉の電気錠は開錠されない。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せず、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Ｃ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ｂの携帯端末Ｂは、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。このとき、図１に示すように、携帯端末Ｂは、エリアＹ内に位置するので、認証装置が携帯端末Ｂ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ｂ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Ｂ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ｂ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開錠する。このように、認証装置が通行する意志のない扉の裏側に居る通行者ｂに対しても扉の電気錠を開錠すると、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の大きさは、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、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Ｂ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内に位置するため判定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Ｂはエリアｙ外に位置するため判定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、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Ｂ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、自体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Ｂの認証は行わないので、扉の裏側に存在する携帯端末Ｂに対して誤って扉の電気錠を開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Ｂ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。

以下、本発明に係る認証システムおよ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。図３には、携帯端末１０に関して、扉３０の表側の公共エリア（第１エリア）に存在する携帯端末１０－１と、扉３０の裏側のセキュリティエリア（第２エリア）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。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、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った利用者（図２の通行者ａ）の携帯端末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、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１０－１の認証を開始するため判定音を扉３０の表側へ出力する。携帯端末１０－１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（認証要求信号、肯定測定結果）を認証装置２０に無線で送信する。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を開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、扉３０の裏側の近辺で滞留して話をする利用者（図２の通行者ｂ）の携帯端末１０－２は、動きが静止したことを検知すると、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１０－２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１０－２は、認証装置２０が携帯端末１０－２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ので、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のない利用者の携帯端末１０－２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のみを認証して通行を許可する。

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、自体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、識別情報を有するトリガ信号を認証装置２０に無線で送信した後、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、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の認証を行う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。また、認証装置２０は、携帯端末１０から識別情報を有する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に開錠信号を送信して開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を開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から開錠信号を受信すると、電気錠３１を所定期間だけ開錠して利用者が扉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とで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る。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。

集音部１３は、マイクロホンなどを有し、携帯端末１０の周囲の音を集音する。集音部１３は、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、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に予め記憶されることができる。

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有されて認証装置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のに用いられる。

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（認証要求送信手段）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、例えば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し、解析した音のパターンが記憶部１５に記憶された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し、音圧レベルが閾値以上である場合のみ、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に送信する。音圧レベルの閾値は、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。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、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る。なお、通行要求送信手段１６４の動作については、後で図７を用いて詳述する。

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る。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、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る。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に開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に記憶されることができる。

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（測定結果取得手段）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、認証装置２０が扉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の値に基づいて設定される。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基づいて設定される。

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によって扉３０の表側へ、例えば１秒ほどの所定期間出力する。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、無線通信部２１が携帯端末１０から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存在認証手段２６５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。

正当性照合手段２６４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。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場合、存在認証手段２６５は、正当性照合手段２６４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許可される正当な利用者であるか否かを照合する。そして、存在認証手段２６５は、正当性照合手段２６４により携帯端末１０の利用者が正当な利用者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。なお、存在認証手段２６５の動作については、後で図８を用いて詳述する。

通行許可手段２６６は、存在認証手段２６５による認証結果に基づいて、携帯端末１０の利用者による扉３０の通行を許可するか否かを判定し、通行を許可する場合、開錠信号を扉３０の電気錠３１に送信し、通行許可信号を携帯端末１０に送信する。通行許可手段２６６は、存在認証手段２６５によって通行要求信号を送信した携帯端末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、利用者の通行を許可するため開錠信号を電気錠Ｉ／Ｆ部２４を介して扉３０の電気錠３１に送信する。開錠信号を受信した電気錠３１は、扉３０の電気錠３１を開錠するので、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、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、存在認証手段２６５によって携帯端末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、通行許可手段２６６は開錠信号を電気錠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携帯端末１０－１である場合について説明する。（ステップＳ６０１～Ｓ６１０）

携帯端末１０－１は、トリガ送信手段１６２によって、制御部１６の静止検知手段１６１が動き検出部１２によって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入口の扉３０の前に立ち止まったと考えられるので、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）を有する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（ステップＳ６０１）。

認証装置２０では、制御部２６のトリガ受信手段２６１が、携帯端末１０－１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、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、携帯端末１０－１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な所定の範囲（以下、「受信可能範囲」という）内に位置するので、携帯端末１０－１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考えられる。このため、トリガ受信手段２６１は、当該トリガ信号を送信した携帯端末１０－１を認証対象とし、トリガ信号が有する識別情報（ＩＤ１）を認証対象識別情報２５１として記憶部２５に記憶させる（Ｓ６０２）。また、認証装置２０は、判定音出力手段２６２によって、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、音出力部２３から扉３０の表側へ所定期間出力する（ステップＳ６０３）。受信したトリガ信号の強度が閾値未満である場合、携帯端末１０－１の利用者が受信可能範囲外の扉３０から離れたところに居てセキュリティエリアへ入場する意志はないと考えられるので、トリガ受信手段２６１は、この携帯端末１０－１を認証対象とせず、判定音出力手段２６２は判定音を出力しない。

携帯端末１０－１は、トリガ信号を認証装置２０に送信した後、判定音測定手段１６３によって認証装置２０から出力された判定音の測定を開始する。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。判定音測定手段１６３は、集音部１３によって例えば３秒ほどの所定期間集音した周囲の音のパターンを解析し、解析した音のパターンが記憶部１５の集音判定音パターン情報１５２が示すパターンと一致するか否かを判定する。パターンが一致すれば、判定音測定手段１６３は、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測定し、通行要求送信手段１６４に渡す。なお、集音部１３によって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、判定音測定手段１６３は、当該パターンと一致する判定音を集音できなかったことを通行要求送信手段１６４に通知する。このとき、判定音測定手段１６３は、例えばゼロなどの予め定められた判定音の音圧レベルの閾値より小さい値を測定した判定音の音圧レベルとして通行要求送信手段１６４に渡してもよい（ステップＳ６０４）。通行要求送信手段１６４は、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、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に送信する（ステップＳ６０５）。

図７は、携帯端末１０の通行要求送信（図６のステップＳ６０５）処理の動作を示すフローチャートである。図７に示される携帯端末１０の動作は、携帯端末１０の制御部１６の通行要求送信手段１６４が記憶部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実現される。携帯端末１０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。

通行要求送信手段１６４は、判定音測定手段１６３が集音判定音パターン情報１５２のパターンと一致する判定音を集音したか否か（ステップＳ７０１）、および判定音測定手段１６３が測定した判定音の音圧レベルが閾値以上であるか否か（ステップＳ７０２）を判定する。判定音測定手段１６３が集音判定音パターン情報１５２のパターンと一致する判定音を集音し（ステップＳ７０１のＹｅｓ）、かつ集音した判定音の音圧レベルが閾値以上である（ステップＳ７０２のＹｅｓ）場合、携帯端末１０－１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）内に位置する。この場合、携帯端末１０－１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があると考えられるので、通行要求送信手段１６４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（Ｄ２）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に送信する（ステップＳ７０３）。この通行要求信号は、認証装置２０に通行要求信号の識別情報に基づいて認証を行って通行を許可するように要求する信号（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。判定音測定手段１６３が集音判定音パターン情報１５２のパターンと一致する判定音を集音できない場合（ステップＳ７０１のＮｏ）、または集音した判定音の音圧レベルが閾値未満である場合（ステップＳ７０２のＮｏ）、通行要求送信手段１６４は、携帯端末１０－１の利用者が公共エリア内で扉の近くの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はないとみなし、通行要求信号を送信しない。

図６に戻ると、認証装置２０において、通行要求受信手段２６３が所定期間内に閾値以上の強度の通行要求信号を受信すると（Ｓ６０６）、存在認証手段２６５は、受信した通行要求信号が有する識別情報（ＩＤ２）に基づいて通行要求信号を送信した携帯端末１０－１の利用者の認証を行う（ステップＳ６０７）。

図８は、認証装置２０の存在認証（図６のステップＳ６０７）処理の動作を示すフローチャートである。図８に示される認証装置２０の動作は、認証装置２０の制御部２６の存在認証手段２６５が記憶部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実現される。認証装置２０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。

存在認証手段２６５は、所定期間を経過したか否かを判定し（ステップＳ８０１）、所定期間内である場合（ステップＳ８０１のＮｏ）、通行要求受信手段２６３が携帯端末１０－１から受信した通行要求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（ステップＳ８０２）。受信した通行要求信号の強度が予め定められた閾値以上である場合（ステップＳ８０２のＹｅｓ）、携帯端末１０－１は扉３０の近くの受信可能範囲内に位置する。したがって、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を通行する意志があるとみなし、認証を続けるためステップＳ８０３へ進む。通行要求信号の強度が閾値未満である場合（ステップＳ８０２のＮｏ）、携帯端末１０－１は、受信可能範囲外の扉３０から離れた位置にある。そこで、存在認証手段２６５は、たとえ、携帯端末１０－１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１０－１の利用者が扉３０を通行する意志はないとみなし、携帯端末１０を認証対象とせず、有効な通行要求信号を受信するため先頭に戻る（ステップＳ８０１）。

次に、存在認証手段２６５は、受信した通行要求信号が有する識別情報（ＩＤ２）が記憶部２５の認証対象識別情報２５１として記憶されたトリガ信号が有する識別情報（ＩＤ１）と一致するか否かを判定する（ステップＳ８０３）。通行要求信号の識別情報（ＩＤ２）とトリガ信号の識別情報（ＩＤ１）とが一致する場合（ステップＳ８０３のＹｅｓ）、以前にトリガ信号を送信した携帯端末１０－１は、こ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考えられる。このため、存在認証手段２６５は、以前にトリガ信号を送信した携帯端末１０－１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があるとみなし、認証を続けるためステップＳ８０４へ進む。これに対して、通行要求信号の識別情報（ＩＤ２）がトリガ信号の識別情報（ＩＤ１）と一致しない場合（ステップＳ８０３のＮｏ）、存在認証手段２６５は、携帯端末１０－１の利用者が公共エリアから扉３０を通行してセキュリティエリアへ入場する意志はないとみなし、通行要求信号を送信した携帯端末１０－１を認証対象とせずに先頭に戻る（ステップＳ８０１）。

そして、存在認証手段２６５は、正当性照合手段２６４によって、携帯端末１０－１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照合する（ステップＳ８０４）。正当性照合手段２６４が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て携帯端末１０－１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した場合（ステップＳ８０４のＹｅｓ）、存在認証手段２６５は、携帯端末１０－１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て処理を終了する。携帯端末１０－１の利用者が正当な利用者でないと判定された場合（ステップＳ８０４のＮｏ）、存在認証手段２６５は、先頭に戻る（ステップＳ８０１）。所定期間を経過した場合（ステップＳ８０１のＹｅｓ）、存在認証手段２６５は、以前に識別情報（ＩＤ１）を有するトリガ信号を送信した携帯端末１０－１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認証できなかったとして処理を終了する（ステップＳ８０６）。

図６に戻ると、認証装置２０において、存在認証手段２６５が携帯端末１０－１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、開錠信号を電気錠Ｉ／Ｆ部２４を介して扉３０の電気錠３１に送信する（ステップＳ６０８）。認証装置２０から開錠信号を受信した電気錠３１は、電気錠３１を所定期間開錠し、公共エリアに存在する携帯端末１０－１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。そして、通行許可手段２６６は、通行許可信号を携帯端末１０－１に送信して携帯端末１０－１の利用者の通行を許可したことを通知する（ステップＳ６０９）。通行許可信号を受信した携帯端末１０－１は、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、利用者に通行を促してもよい。なお、通行許可手段２６６は、通行許可信号を携帯端末１０－１に送信せずに、チャイムや音声によって、携帯端末１０－１の利用者に通行を許可したことを直接通知してもよい。存在認証手段２６５が携帯端末１０－１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できなかった場合、通行許可手段２６６は開錠信号を電気錠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。通行許可手段２６６が携帯端末１０の利用者の通行を許可すると、入退場記録手段２６７は、携帯端末１０－１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Ｓ６１０）。

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携帯端末１０－２である場合について説明する。（ステップＳ６１１～Ｓ６１５）

携帯端末１０－２の利用者が他の利用者と会話するのに立ち止まると、携帯端末１０－２は、制御部１６の静止検知手段１６１によって利用者の静止状態が検知されるので、トリガ送信手段１６２によって、携帯端末識別情報１５１の識別情報（ＩＤ１’）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（Ｓ６１１）。

認証装置２０では、携帯端末１０－２から送信されたトリガ信号を、制御部２６のトリガ受信手段２６１が無線通信部２１を介して受信し、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、携帯端末１０－２の利用者がセキュリティエリアへ入場するため扉３０の近くの受信可能範囲内で静止していると考えられるので、当該トリガ信号を送信した携帯端末１０－２を認証対象とし、トリガ信号が有する識別情報（ＩＤ１’）を認証対象識別情報２５１として記憶部２５に記憶させる（Ｓ６１２）。また、認証装置２０は、判定音出力手段２６２によって、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、音出力部２３から扉３０の表側へ所定期間出力する（ステップＳ６１３）。受信したトリガ信号の強度が閾値未満である場合、携帯端末１０－２の利用者が受信可能範囲外の扉３０から離れたところに居てセキュリティエリアへ入場する意志はないと考えられるので、トリガ受信手段２６１は、この携帯端末１０－２を認証対象とせず、判定音出力手段２６２は判定音を出力しない。

携帯端末１０－２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、判定音測定手段１６３によって判定音の測定を開始する（ステップＳ６１４）。判定音測定手段１６３は、集音部１３によって所定期間集音した周囲の音を解析して集音判定音パターン情報１５２とパターンが一致した判定音の音圧レベルを測定し、測定結果を通行要求送信手段１６４に渡す。

再び図７を参照すると、通行要求送信手段１６４は、判定音測定手段１６３が集音判定音パターン情報１５２のパターンと一致する判定音を集音したか否か（ステップＳ７０１）、および判定音測定手段１６３が測定した判定音の音圧レベルが閾値以上であるか否か（ステップＳ７０２）を判定する。ここで、携帯端末１０－２は扉３０の裏側で集音可能範囲外に存在するので、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になることはない。集音した音が判定音でない（ステップＳ７０３のＮｏ）か、または判定音の音圧レベルが予め定められた閾値未満である（ステップＳ７０４のＮｏ）場合、携帯端末１０－２の利用者が扉３０の裏側のセキュリティエリア内に居てセキュリティエリアへ入場する意志はないと考えられるので、通行要求送信手段１６４は、通行要求信号を認証装置２０に送信しない（ステップＳ７０６）。このため、認証装置２０は携帯端末１０－２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１０－２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１０－２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、この携帯端末１０－２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が誤って開錠されることを防止する。

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、携帯端末１０と認証装置２０との間で判定音を出力／集音し、判定音が閾値以上の音圧レベルで集音された場合のみ認証装置２０が携帯端末１０の利用者の認証を行う。このため、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、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を開錠し、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。

また、携帯端末１０は、トリガ信号を送信しなければ、集音部１３にて周囲の音を集音することはしない。これにより、トリガ信号を送信していないにも関らず、周囲の音を周音し、その集音結果に基づいて通行要求信号を送信することを防止できるため、セキュリティエリアへ入場する意思があるものに対してのみ認証処理を行うことができる。

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、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、閾値以上であった場合に通行要求信号を送信し、認証装置２０はこの通行要求信号を、判定音の音圧レベルが閾値以上であることを意味する肯定測定結果として受信していたが、この通行要求信号に、肯定測定結果を付与してもよい。例えば、携帯端末１０は、測定した判定音の音圧レベルが閾値以上であった場合、自端末の識別情報と、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を有する通行要求信号を生成して、認証装置２０に無線送信してもよい。認証装置２０は、受信した通行要求信号に含まれる識別情報および肯定測定結果を取得し、識別情報がトリガ信号の識別情報および登録された識別情報と一致した場合、携帯端末１０の利用者の通行を許可して電気錠３１を開錠してもよい。

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が、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、音圧レベルの測定結果および自体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、音圧レベルの測定結果が閾値以上であり、かつ、通行要求信号が有する識別情報がトリガ信号の識別情報および登録された識別情報と一致した場合、携帯端末１０の利用者の通行を許可して電気錠３１を開錠してもよい。

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、トリガ信号および通行要求信号のいずれかが識別情報を有してもよい。

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に記憶された自端末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、トリガ信号および通行要求信号の一方のみが識別情報を有してもよい。

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、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、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に備えられたボタンが押されるなどの操作に応じて送信された所定の無線信号を携帯端末１０が受信したとき、または、認証装置２０が操作に応じて出力した所定の判定音を携帯端末１０が集音したときなどに、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、認証装置２０が判定音を出力し、携帯端末１０が判定音の音圧レベルを測定したが、携帯端末１０が判定音を出力し、認証装置２０が判定音の音圧レベルを測定してもよい。この場合、携帯端末１０がスピーカなどの音出力部（図示せず）を有し、認証装置２０がマイクなどの集音部（図示せず）を有し、携帯端末１０は、認証装置２０からトリガ信号を受信すると音出力部から判定音を出力し、認証装置２０は、携帯端末から出力された判定音を集音部により集音してその音圧レベルを測定してもよい。この場合、認証装置２０は、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、閾値以上であると判定されると、この判定結果を肯定測定結果として取得してもよい。この場合、認証装置２０は、例えば、常時、一定間隔で携帯端末１０にトリガ信号を送信してもよく、認証装置２０のボタン等を押下されることにより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。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認証することにより、各利用者の位置を把握できる。なお、例えば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減少する場合、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 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 (8)

1. 隣接する第１エリアおよび第２エリアのうちのいずれかに存在し、利用者が携帯する携帯端末と、
   前記第１エリアに存在し、前記携帯端末の利用者が前記第１エリアに存在する正当な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、
   前記携帯端末および前記認証装置のうちの一方の装置は、判定音を出力する判定音出力手段を有し、
   前記携帯端末および前記認証装置のうちの他方の装置は、前記一方の装置から出力された前記判定音を集音して音圧レベルを測定する判定音測定手段を有し、
   前記携帯端末は、
   前記携帯端末の識別情報を有する認証要求信号を前記認証装置に無線送信する認証要求送信手段を有し、
   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と、
   前記携帯端末から送信された前記認証要求信号の前記識別情報に基づいて前記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と、
   前記測定結果取得手段が前記肯定測定結果を取得し、かつ、前記正当性照合手段により前記携帯端末の利用者が正当であると判定された場合、前記携帯端末の利用者が前記第１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と、を有し、
   前記他方の装置は、
   所定のトリガ条件に基づいてトリガ信号を前記一方の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、前記他方の装置から前記トリガ信号を受信すると、前記判定音を出力し、
   前記一方の装置は前記認証装置であり、前記他方の装置は前記携帯端末であり、
   前記トリガ送信手段は、前記携帯端末の識別情報を有する前記トリガ信号を前記認証装置に送信し、
   前記存在認証手段は、前記認証装置が受信した前記トリガ信号が有する識別情報と前記認証要求信号が有する識別情報とを照合し、一致する場合に前記携帯端末の利用者が前記第１エリアに存在する正当な利用者であると判定する、認証システム。
2. 隣接する第１エリアおよび第２エリアのうちのいずれかに存在し、利用者が携帯する携帯端末と、
   前記第１エリアに存在し、前記携帯端末の利用者が前記第１エリアに存在する正当な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、
   前記携帯端末および前記認証装置のうちの一方の装置は、判定音を出力する判定音出力手段を有し、
   前記携帯端末および前記認証装置のうちの他方の装置は、前記一方の装置から出力された前記判定音を集音して音圧レベルを測定する判定音測定手段を有し、
   前記携帯端末は、
   前記携帯端末の識別情報を有する認証要求信号を前記認証装置に無線送信する認証要求送信手段を有し、
   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と、
   前記携帯端末から送信された前記認証要求信号の前記識別情報に基づいて前記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と、
   前記測定結果取得手段が前記肯定測定結果を取得し、かつ、前記正当性照合手段により前記携帯端末の利用者が正当であると判定された場合、前記携帯端末の利用者が前記第１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と、を有し、
   前記他方の装置は、
   所定のトリガ条件に基づいてトリガ信号を前記一方の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、前記他方の装置から前記トリガ信号を受信すると、前記判定音を出力し
   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エリアに存在する正当な利用者であると判定した場合、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する通行許可手段をさらに有する、認証システム。
3. 隣接する第１エリアおよび第２エリアのうちのいずれかに存在し、利用者が携帯する携帯端末と、
   前記第１エリアに存在し、前記携帯端末の利用者が前記第１エリアに存在する正当な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、
   前記携帯端末および前記認証装置のうちの一方の装置は、判定音を出力する判定音出力手段を有し、
   前記携帯端末および前記認証装置のうちの他方の装置は、前記一方の装置から出力された前記判定音を集音して音圧レベルを測定する判定音測定手段を有し、
   前記携帯端末は、
   前記携帯端末の識別情報を有する認証要求信号を前記認証装置に無線送信する認証要求送信手段を有し、
   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と、
   前記携帯端末から送信された前記認証要求信号の前記識別情報に基づいて前記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と、
   前記測定結果取得手段が前記肯定測定結果を取得し、かつ、前記正当性照合手段により前記携帯端末の利用者が正当であると判定された場合、前記携帯端末の利用者が前記第１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と、を有し、
   前記一方の装置は前記携帯端末であり、前記他方の装置は前記認証装置であり、
   前記測定結果取得手段は、前記判定音測定手段が測定した前記判定音の音圧レベルが閾値以上であるか判定し、閾値以上である場合に当該判定結果を前記肯定測定結果として取得する、認証システム。
4. 隣接する第１エリアおよび第２エリアのうちのいずれかに存在し、利用者が携帯する携帯端末と、
   前記第１エリアに存在し、前記携帯端末の利用者が前記第１エリアに存在する正当な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、
   前記携帯端末および前記認証装置のうちの一方の装置は、判定音を出力する判定音出力手段を有し、
   前記携帯端末および前記認証装置のうちの他方の装置は、前記一方の装置から出力された前記判定音を集音して音圧レベルを測定する判定音測定手段を有し、
   前記携帯端末は、
   前記携帯端末の識別情報を有する認証要求信号を前記認証装置に無線送信する認証要求送信手段を有し、
   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と、
   前記携帯端末から送信された前記認証要求信号の前記識別情報に基づいて前記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と、
   前記測定結果取得手段が前記肯定測定結果を取得し、かつ、前記正当性照合手段により前記携帯端末の利用者が正当であると判定された場合、前記携帯端末の利用者が前記第１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と、を有し、
   前記他方の装置は、
   所定のトリガ条件に基づいてトリガ信号を前記一方の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、前記他方の装置から前記トリガ信号を受信すると、前記判定音を出力し、
   前記一方の装置は前記認証装置であり、前記他方の装置は前記携帯端末であり、
   前記認証要求送信手段は、前記判定音測定手段が測定した前記判定音の音圧レベルが閾値以上である場合、前記認証要求信号を前記認証装置に無線送信し、
   前記測定結果取得手段は、前記認証要求送信手段から受信する前記認証要求信号を前記肯定測定結果として取得し、
   前記認証装置は、各携帯端末の識別情報に対応するパターンの判定音を表す出力判定音パターン情報を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記判定音出力手段は、前記記憶された出力判定音パターン情報に基づいて前記受信したトリガ信号が有する識別情報に対応するパターンの判定音を出力し、
   前記携帯端末は、自端末に設定されたパターンの判定音を表す集音判定音パターン情報を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記判定音測定手段は、前記集音した判定音から前記記憶された集音判定音パターン情報が表すパターンの判定音を取り出して音圧レベルを測定する、認証システム。
5. 前記一方の装置は前記認証装置であり、前記他方の装置は前記携帯端末であり、
   前記認証要求送信手段は、前記判定音測定手段が測定した前記判定音の音圧レベルが閾値以上である場合、前記認証要求信号を前記認証装置に無線送信し、
   前記測定結果取得手段は、前記認証要求送信手段から受信する前記認証要求信号を前記肯定測定結果として取得する、請求項１又は２に記載の認証システム。
6. 前記トリガ送信手段は、前記携帯端末の識別情報を有する前記トリガ信号を前記認証装置に送信し、
   前記存在認証手段は、前記認証装置が受信した前記トリガ信号が有する識別情報と前記認証要求信号が有する識別情報とを照合し、一致する場合に前記携帯端末の利用者が前記第１エリアに存在する正当な利用者であると判定する、請求項４又は５に記載の認証システム。
7. 前記判定音測定手段は、前記トリガ送信手段が前記トリガ信号を送信した後の予め定められた期間、前記判定音を集音して測定する、請求項１～２及び４～６のいずれか一項に記載の認証システム。
8. 前記携帯端末は、利用者の歩行動作の静止を検知する静止検知手段をさらに有し、
   前記トリガ送信手段は、前記静止検知手段が歩行動作の静止を検知すると、前記トリガ信号を前記認証装置に無線送信する、請求項１及び４～７のいずれか一項に記載の認証システム。

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