(57)【要約】【課題】  電波を用いて利用者を認証する利用者認証装置において、利用者に認証のための動作を強いることなく認証がおこなえる装置を提供する。また、上記利用者認証装置を用いた入退室管理装置を提供する。【解決手段】  利用者の第１のＩＤ情報と第１のアンテナ１２とを具備する第１の無線式タグ１、第１のＩＤ情報とは異なる第２のＩＤ情報と第１のアンテナ１２に垂直な方向に配置された第２のアンテナ２２とを具備する第２の無線式タグ２、第１のアンテナ１２から送信された第１のＩＤ情報と、第２のアンテナ２２から送信された第２のＩＤ情報とを受信する無線タグ受信機４、および受信機４で受信したＩＤ情報が、予め登録されたＩＤ情報と照合するか否かを判定すると共に、一定時間内に受信した第１のＩＤ情報と第２のＩＤ情報との受信タイミング、または受信回数に基き、利用の可否を判定する利用可否判定手段５を備えた構成とする。【選択図】        図１
2006161390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の第１のＩＤ情報と上記第１のＩＤ情報を送信する第１のアンテナとを具備する第１の無線式タグ、
上記第１のＩＤ情報とは異なる第２のＩＤ情報と上記第１のアンテナに垂直な方向に配置され、上記第２のＩＤ情報を送信する第２のアンテナとを具備する第２の無線式タグ、
上記第１のアンテナから送信された上記第１のＩＤ情報と、上記第２のアンテナから送信された上記第２のＩＤ情報とを受信する無線タグ受信機、
および上記受信機で受信したＩＤ情報が、予め登録されたＩＤ情報と照合するか否かを判定すると共に、一定時間内に受信した上記第１のＩＤ情報と上記第２のＩＤ情報との受信タイミング、または受信回数に基き、利用の可否を判定する利用可否判定手段
を備えたことを特徴とする利用者認証装置。
【請求項２】
利用可否判定手段は、一定時間内に、第１のＩＤ情報と第２のＩＤ情報とを同時に受信した場合に、利用可と判定することを特徴とする請求項１記載の利用者認証装置。
【請求項３】
利用可否判定手段は、一定時間内に、第１のＩＤ情報と第２のＩＤ情報とを同時に受信すると共に、各ＩＤ情報の受信回数が所定の回数以上である場合に、利用可と判定することを特徴とする請求項１記載の利用者認証装置。
【請求項４】
利用可否判定手段は、一定時間内に、第１のＩＤ情報と第２のＩＤ情報とを同時に受信すると共に、各ＩＤ情報の受信回数が所定の回数以上であり、かつ各ＩＤ情報の受信回数が上記一定時間毎に増加している場合に、利用可と判定することを特徴とする請求項１記載の利用者認証装置。
【請求項５】
利用可否判定手段は、一定時間内に受信した第１のＩＤ情報の受信回数と第２のＩＤ情報の受信回数との和が所定値以上であり、かつ上記第１のＩＤ情報の受信回数と上記第２のＩＤ情報の受信回数との差が所定値以下である場合に、利用可と判定することを特徴とする請求項１記載の利用者認証装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の利用者認証装置を用いた入退室管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者認証装置に関し、特に電磁波により利用者のＩＤコードを通信することにより設備の利用を許可する利用者認証装置に関するものである。また、このような利用者認証装置を用いた入退室管理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の利用者認証装置としては、非接触ＩＣカード等のＩＤコード（ＩＤ情報）を記録した媒体を用いて、ＩＤコードにより認証する認証装置がある。代表的な例は鉄道の自動改札、入退室管理装置、電子マネー等に使用されている非接触ＩＣカードを用いたものである。代表的な国際規格として、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３があり、この規格に沿った非接触ＩＣカードの通信可能距離は約１０ｃｍである。通信距離は利用者の持つＩＣカードと認証装置の受信アンテナとの距離であり、１０ｃｍ程度の場合は、利用者がＩＣカードを手に持ち、認証装置の受信アンテナに近づけて認証を受ける必要がある。
【０００３】
一方、長距離通信が可能なＩＤコードの通信機器は一般にＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれ、代表的な規格はＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−６である。これらの規格に沿ったＲＦＩＤでは通信距離が１ｍから１０ｍ程度である。ＲＦＩＤは一般にＩＤコードを送信するＲＦＩＤタグとＩＤコードを受信するＲＦＩＤリーダとからなる。実用的な通信距離が数ｍ以上である場合、利用者がＲＦＩＤタグを名札として装着する、あるいは首からさげる等すれば、利用者は認証のための特別な操作無しに、ＲＦＩＤタグに記憶されているＩＤコードによる認証を受けることができる。しかし通信距離が数ｍの場合、例えばドアの開閉のための認証にＲＦＩＤを用いた際に、ＲＦＩＤタグを持った利用者がドアに入る意思がなく、ドアの前を通過するだけでＩＤコードを認証し、ドアを開いてしまう恐れがある。
【０００４】
この問題を解決する技術として、送信されたＩＤコードを照合する照合手段と、利用者が入退室の意思表示を行う意思表示手段とを具備する入退室管理装置がある（例えば、特許文献１参照）。すなわち、ＲＦＩＤリーダの受信範囲内にＲＦＩＤタグがある場合、ＲＦＩＤリーダはそのＩＤコードを受信し、ＩＤコードの正当性を検定し、入退室の可否を判定する。判定の結果、入退室可であれば、一定時間、意志表示手段からの入力を待機する。一定時間内に意志表示手段からの入力があれば、入退室の意志有りと見なし、扉開制御信号を出力し、意志表示手段からの入力が無ければ、入退室の意志無しと見なし、受信したＩＤコードは破棄する。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２５４０５０号公報（第１０−２２段落、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の利用者認証装置にあっては、通信距離が数ｍ以上あり、利用者がＩＤコードの読み取りのための動作が必要ない場合でも、スイッチ等の意思表示手段を用いて入室等の利用の意思を示す必要があった。そのため、通信距離の長いＲＦＩＤを用いても利用者に認証のための動作を強い、利用者に負担を与えるという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、利用者に負担を与えることなく、利用意思の有無を判断して的確に利用者の認証ができる利用者認証装置を提供することを目的とする。
また、このような利用者認証装置を用いた入退室管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る利用者認証装置は、利用者の第１のＩＤ情報と上記第１のＩＤ情報を送信する第１のアンテナとを具備する第１の無線式タグ、上記第１のＩＤ情報とは異なる第２のＩＤ情報と上記第１のアンテナに垂直な方向に配置され、上記第２のＩＤ情報を送信する第２のアンテナとを具備する第２の無線式タグ、上記第１のアンテナから送信された上記第１のＩＤ情報と、上記第２のアンテナから送信された上記第２のＩＤ情報とを受信する無線タグ受信機、および上記受信機で受信したＩＤ情報が、予め登録されたＩＤ情報と照合するか否かを判定すると共に、一定時間内に受信した上記第１のＩＤ情報と上記第２のＩＤ情報との受信タイミング、または受信回数に基き、利用の可否を判定する利用可否判定手段を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、利用者がＩＣカードを読取装置にかざしたり、利用意思表示のためにスイッチを押す等の特別の動作を強いることなく、的確に利用者の認証ができる効果がある。
【００１０】
また、このような利用者認証装置を用いて入退室管理を行うので、入室意思のある利用者のみにドアを開き、入室意思のない利用者にはドアを開かないようにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による利用者認証装置を示す構成図である。以下では、本実施の形態の利用者認証装置を入退室管理に用いた場合を示し、利用を許可する対象がドアである場合を例に説明する。
利用者はタグプレート３を所持しており、タグプレート３にはＲＦＩＤタグＡ（第１の無線式タグ）１、およびＲＦＩＤタグＢ（第２の無線式タグ）２が貼り付けられている。ＲＦＩＤタグＡ１およびＲＦＩＤタグＢ２は、各々、半導体チップ（タグチップ）１１、２１とタグアンテナ１２、２２とからなり、ＲＦＩＤタグＡ１のタグアンテナ（第１のアンテナ）１２の方向（軸方向）とＲＦＩＤタグＢ２のタグアンテナ（第２のアンテナ）２２の方向（軸方向）とが垂直となるように、タグプレート３上に配置する。タグプレート３はＲＦＩＤタグＡ１とＲＦＩＤタグＢ２との位置関係を一定に保持することを目的としている。各半導体チップ１１、２１は利用者のＩＤコード（ＩＤ情報）を記憶したメモリと、上記ＩＤコードをアンテナ１２、２２より送信する通信制御回路を備えている。また、半導体チップ１１に記憶されているＩＤコード（第１のＩＤ情報）と、半導体チップ２１に記憶されているＩＤコード（第２のＩＤ情報）とには互いに別のＩＤコードが割り振られている。
【００１２】
本実施の形態によるＲＦＩＤリーダのリーダアンテナ（無線タグ受信機）４は、通行を許可するドアの近傍に置き、ドアの面とリーダアンテナ４のアンテナ面とが平行になるように取り付けることが望ましい。ＲＦＩＤリーダアンテナ４は、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−４、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−６に準じて、ＲＦＩＤタグＡ１およびＲＦＩＤタグＢ２から送信されるＩＤコードを受信するものであり、直線偏波ではなく円偏波の電波放射特性を持つものが望ましい。
【００１３】
リーダアンテナ４には認証判定装置５およびドア開閉指示装置６が接続される。認証判定装置（利用可否判定手段）５は、ＲＦＩＤリーダアンテナ４で受信したＲＦＩＤタグＡ１のＩＤコード（第１のＩＤ情報）およびＲＦＩＤタグＢ２のＩＤコード（第２のＩＤ情報）が、予め登録され、利用許可を受けたＩＤコードか否かを判定すると共に、一定時間内に受信した第１のＩＤコードと記第２のＩＤコードとの受信タイミングに基き、利用の可否を判定するものである。すなわち、受信した第１のＩＤコードおよび第２のＩＤコードが利用許可を受けたＩＤコードであり、かつ一定時間内に、第１のＩＤコードと第２のＩＤコードとを同時に受信した場合にのみ利用許可を与えるようにしている。ドア開閉指示装置６は認証判定装置５から利用許可の信号を受けた場合にドアを開く。
【００１４】
次に、本実施の形態による利用者認証装置における動作について詳細に説明する。
まず、ＲＦＩＤの電波の特性について述べる。ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−４では電波の周波数は約２．４ＧＨｚであり、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−６では約９００ＭＨｚである。この付近の周波数はマイクロ波帯と呼ばれ、ＲＦＩＤリーダから空間に電波が放射され、ＲＦＩＤタグでその電波を受信し、ＲＦＩＤタグからはタグチップに記録されたタグのＩＤコードを送信し、ＲＦＩＤリーダでタグのＩＤコードを受信する。ＲＦＩＤリーダアンテナ４には大きく２種類のアンテナがある。円偏波特性のアンテナと直線偏波特性のアンテナである。ここではタグ側のアンテナ１２、２２として、棒状のアンテナ（最も一般的なアンテナとしてダイポール型アンテナ）を用い、ＲＦＩＤリーダアンテナ４として円偏波特性を持つループアンテナを用いる場合について説明する。
【００１５】
図２および図３は、ＲＦＩＤリーダアンテナ４０とタグアンテナ２０との位置関係を示す図であり、図２はＲＦＩＤリーダアンテナ４０のループ面に垂直な軸７（ＲＦＩＤリーダアンテナ４０の軸方向）に対し、タグアンテナ２０の方向（軸方向）が垂直な場合の配置例である。この配置の場合は、リーダアンテナ４における電波の受信感度が相対的に強い。図３は上記軸７に対し、タグアンテナ２０の向きが平行な場合の配置例である。この配置の場合は電波の受信感度が相対的に弱い。例えば、タグアンテナ２０の方向が、軸７に垂直な場合は通信可能な最大距離が１ｍであるのに対し、タグアンテナ２０の方向が軸７に並行な場合は通信可能な最大距離が２０ｃｍになるという場合がある。この場合、ＲＦＩＤリーダアンテナ４０とタグアンテナ２０との距離が５０ｃｍであれば、タグアンテナ２０の方向が軸７に垂直な場合はタグのＩＤコードを読むことができ、平行な場合はタグのＩＤコードを読むことができない。本実施の形態はこの電波特性の違いを利用したものである。
【００１６】
図４および図５は、本実施の形態による利用者認証装置における動作を説明する図である。利用者８はタグプレート３を体の前面に装着する。例えば名札のように胸にピンでとめる、紐を通して首からぶら下げる等の方法がある。
図４は利用者８がドア９に向かう場合を示す。ドア９近傍にドア９の面と平行にＲＦＩＤリーダアンテナ４を設置する。タグプレート３を装着した利用者８がドア９より室内等に入ろうとして、ドア近傍のＲＦＩＤリーダアンテナ４に接近し、ＲＦＩＤでのＩＤ送受信が可能な距離以内に入った場合、利用者８はドア９と正対しているので、タグプレート３の面はリーダアンテナ４の軸方向に垂直になる。その結果、ＲＦＩＤタグＡ１のアンテナ１２およびＲＦＩＤタグＢ２のアンテナ２２の向きは共に、リーダアンテナ４の軸方向に垂直になり、ＲＦＩＤリーダアンテナ４ではＲＦＩＤタグＡ１のＩＤコードとＲＦＩＤタグＢ２のＩＤコードとを共に受信することができる。認証判定装置５ではＲＦＩＤタグＡのＩＤコードとＲＦＩＤタグＢのＩＤコードとを、一定時間以内に、同時に受信した場合にのみ利用許可を与えるため、図４の場合は、ドア開閉指示装置６によってドアを開くことができる。
図５は利用者８がドア９前を通過する場合を示す。タグプレート３を装着した利用者８がドア９に入る意思がなく、ドア９前を通過する場合は、利用者８がドア近傍のＲＦＩＤリーダアンテナ４に接近し、ＲＦＩＤでのＩＤ送受信が可能な距離以内に入った場合でも、利用者８がドア９と正対しない。このため、図５では、ＲＦＩＤタグＢ２のアンテナ１２の向きはリーダアンテナ４の軸方向に垂直であるが、ＲＦＩＤタグＡ１のアンテナ１２の向きはリーダアンテナ４の軸方向に垂直とはならない、そのためＲＦＩＤリーダアンテナ４ではＲＦＩＤタグＡ１またはＲＦＩＤタグＢ２のうちの１つのＩＤコード（ここではＲＦＩＤタグＢ２のＩＤコード）しか受信することができない。認証判定装置５ではＲＦＩＤタグＡのＩＤコードとＲＦＩＤタグＢのＩＤコードとを、一定時間以内に、同時に受信した場合にのみ利用許可を与えるため、図５の場合は、ドア開閉指示装置６によってドアを開くことはない。
【００１７】
なお、タグプレート３は利用者８がピンまたは紐等で身に付けるために利用者の体の面内で回転、または反転する場合がある。ただし利用者の体の面内で回転した場合も、反転した場合も、利用者がＲＦＩＤリーダ４に正対している場合には、ＲＦＩＤタグＡ１のアンテナ１２およびＲＦＩＤタグＢ２のアンテナ２２が共にリーダアンテナ４の軸方向に垂直になることは変わりないために、正常に利用許可を与えることができる。
また、利用者がＲＦＩＤリーダアンテナ４に横向きの場合には、ＲＦＩＤタグＡ１およびＲＦＩＤタグＢ２のアンテナが同時にリーダアンテナ４の軸方向に垂直になることはないために、利用許可を与えることはない。
【００１８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、利用者が利用対象に対して正面を向いた場合にのみ利用許可を与えることになり、利用者にスイッチ操作等の認証のための特別な操作を強いることなく、的確に利用許可を与えることができる。
【００１９】
実施の形態２．
実施の形態１では、認証判定装置５は、ＲＦＩＤタグＡ１から送信されたＩＤコードおよびＲＦＩＤタグＢ２から送信されたＩＤコードを一定時間以内に同時に受信した場合にのみ利用許可を与えることとした。一般にＩＤコードは１回限りではなく、常に送信されているために、一定時間以内に同じＩＤコードを何度も受信することができる。ＲＦＩＤタグとリーダアンテナとが近く、電波が強い場合には、一定時間内に受信できるＩＤコードの受信回数は多くなる。
本実施の形態２においては、タグプレート３およびリードアンテナ４の構成は図１に示した実施の形態１と同様の構成であるが、認証判定装置５の構成が異なり、判定方法が実施の形態１とは異なる。すなわち、認証判定装置５は、ＲＦＩＤタグＡ１から送信されたＩＤコードおよびＲＦＩＤタグＢ２から送信されたＩＤコードを一定時間以内に同時に受信し、かつ受信した各ＩＤコードの受信回数がそれぞれ一定値以上である場合のみ利用許可を与えるようにする。
このようにすることで、利用者がドアに対して正対しているが、ドアからの距離が離れている場合にドアを開くことを防ぐことができる。その結果、例えば利用者がドアに向かって歩いてくるが、ドアから入室する意思はなくドア近傍で方向を変える場合にドアを開くことを防止することができるようになり、より的確に、利用許可を与えることができる。
【００２０】
実施の形態３．
本実施の形態３においては、タグプレート３およびリードアンテナ４の構成は図１に示した実施の形態１と同様の構成であるが、認証判定装置５の構成が異なり、判定方法が実施の形態１、２とは異なる。すなわち、認証判定装置５は、ＲＦＩＤタグＡ１から送信されたＩＤコードおよびＲＦＩＤタグＢ２から送信されたＩＤコードを一定時間毎にカウントし、一定時間内に、上記各ＩＤコードを同時に受信すると共に、各ＩＤコードの受信回数が所定の回数以上であり、かつ各ＩＤコードの受信回数が一定時間毎に増加している場合に、利用可と判定するように構成する。
このようにすることで、利用者が利用対象に対して正面を向いており、かつ利用対象から一定距離以内であり、利用対象に接近している場合にのみ利用許可を与えることになる。その結果、利用者がドアに対して正対しているが、ドアからの距離が離れている場合、さらにドアに接近していない場合にドアを開くことを防ぐことができる。例えば利用者がドアに向かって歩いてくるが、ドアから入室する意思はなくドア近傍で方向を変える場合にドアを開くことを防止することができる。また利用者がドアの近くにいるがドアに接近していない場合にドアを開くことを防止することができ、より的確に、利用許可を与えることができる。
【００２１】
実施の形態４．
本実施の形態４においては、タグプレート３およびリードアンテナ４の構成は図１に示した実施の形態１と同様の構成であるが、認証判定装置５の構成が異なり、判定方法が実施の形態１、２、３とは異なる。すなわち、認証判定装置５は、ＲＦＩＤタグＡ１から送信されたＩＤコードおよびＲＦＩＤタグＢ２から送信されたＩＤコードを一定時間内にカウントし、一定時間内のＲＦＩＤタグＡ１のＩＤコードの受信回数とＲＦＩＤタグＢ２のＩＤコードの受信回数との和が所定値以上であり、かつ一定時間内のＲＦＩＤタグＡ１のＩＤコードの受信回数とＲＦＩＤタグＢ２のＩＤコードの受信回数との差が所定値以下である場合のみ、利用許可を与えるように構成する。
このように構成することによっても、利用者がドアに対して正対しているが、ドアからの距離が離れている場合にドアを開くことを防ぐことができる。
また、このような構成としたことにより、２つのＩＤコードの受信回数を比較することになり、実施の形態１の効果に加えてより正確な認証判定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１による利用者認証装置を示す構成図である。
【図２】ＲＦＩＤリーダアンテナとタグアンテナとの位置関係を示す図である。
【図３】ＲＦＩＤリーダアンテナとタグアンテナとの位置関係を示す図である。
【図４】本実施の形態１による利用者認証装置における動作を説明する図である。
【図５】本実施の形態１による利用者認証装置における動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ＲＦＩＤタグＡ、２  ＲＦＩＤタグＢ、３  タグプレート、４，４０  リーダアンテナ、５  認証判定装置、６  ドア開閉指示装置、７  軸、８  利用者、９  ドア、１２、２０，２２  タグアンテナ、１１，２１  タグチップ。
【図１】
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【図２】
2006161390.tif 000004
【図３】
2006161390.tif 000005
【図４】
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【図５】
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