JP6325864B2 - 入場管理システム及び認証器 - Google Patents

Description

本発明は指定区域への利用者の入場を管理する入場管理システム及びそれに用いられる認証器に関する。

従来、利用者に装着される認証器を用いて入退室管理を行う技術が提案されている（下記特許文献１，２）。

さらに、手首に装着し、手首の静脈パターンを用いた生体認証機能を備えたリストバンド型の認証器も提案されている（下記特許文献３）。当該認証器は生体認証を行うので本人確認をより厳格に行うことができ、ビルの入退室管理やイベント会場の入場者管理をより高精度に行うことができる。

特開平５−１８２０３８号公報 特開２００１−０３４７３４号公報 特開２００２−３１２３２４号公報

各利用者に装着される認証器は低コストであることが望まれるところ、認証器に生体認証機能を搭載しようとするとより処理能力が高いプロセッサが必要になるなどによりコストが増加し得るという問題がある。また、認証器にて生体認証処理を行うためには認証器に予め利用者の生体情報を格納しておく必要がある。そのため、認証器を紛失した場合などに当該認証器から生体情報が取り出されて悪用されるおそれがあり、生体情報を暗号化して格納する等の配慮が必要となる。暗号化した場合、認証処理に際して復号化処理が必要となり、生体認証が完了するまでの時間が長くなる。そのため、入口の円滑な通過が阻害され、特に出勤の時間帯など多数の利用者が到着する場合には渋滞が発生し得る。

この認証器の処理能力に起因する問題は、入口にて通過の許否を判定する管理装置側で生体認証処理を行うことで解消を図れそうに思える。しかし、認証器にて被照合生体情報が好適に取得されるかどうかは認証器の装着の仕方や装着部位の動きなどに依存し、不良な生体情報では認証エラーとなる。ここで、入口にて取得した被照合生体情報が好適であるとは限らず、また好適であるかは入口を通過する際に許可されるまで分からないので、管理装置側で生体認証処理を行う場合でも、入口の円滑な通過が損なわれ、渋滞が発生するおそれがあった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、管理装置側で生体認証処理を行って認証器の低コスト化を図りつつ、入口での認証エラーを低減して利用者の滞留、行列を回避することを目的とする。

本発明に係る入場管理システムは、利用者が指定区域への入場に際し装着する認証器と、前記利用者の前記入場の許否を判定する管理装置とを含んだシステムであって、前記認証器は、識別信号を発信する識別信号発信手段と、当該認証器が前記利用者に装着されていることを検知する装着検知手段と、前記利用者への装着が検知されると当該利用者から生体情報を反復して取得する生体情報取得手段と、前記反復取得された生体情報から照合用の生体情報を選択して前記管理装置へ送信する生体情報評価手段と、を有し、前記管理装置は、前記認証器から受信した前記生体情報により前記利用者について生体認証を行う生体認証手段と、前記認証器を装着した前記利用者のうち前記生体認証が成功した者に対して前記入場を許可する入場判定手段と、を有する。

本発明に係る上記入場管理システムにおいて、前記生体情報評価手段は、取得した前記生体情報が生体認証に適しているか品質を評価し、前記装着を検知してから前記送信するまでの先行期間に反復取得された生体情報のうち品質が他より高い生体情報を選択して送信する構成とすることができる。

本発明に係る上記入場管理システムにおいて、前記認証器は、当該認証器の動きを検知する動きセンサを有し、前記生体情報評価手段は、前記動きが小さいときに取得した生体情報ほど高く評価する構成とすることができる。

本発明に係る上記入場管理システムにおいて、前記生体情報評価手段は、前記反復取得により新たに取得した生体情報の品質を過去に取得し記憶された生体情報の品質と比較し、前記品質を高く評価した１又は所定数の生体情報を前記照合用の生体情報として蓄積する構成とすることができる。

本発明に係る上記入場管理システムにおいて、前記生体情報評価手段は、前記蓄積された生体情報のうち前記品質を高く評価した生体情報から順に前記照合用の生体情報として管理装置へ送信する構成とすることができる。

本発明に係る認証器は、利用者に装着され、指定区域への入場許否を生体認証の成否に基づき判定する管理装置と無線通信可能な認証器であって、識別信号を発信する識別信号発信手段と、当該認証器が前記利用者に装着されていることを検知する装着検知手段と、前記利用者への装着が検知されると当該利用者から生体情報を反復して取得する生体情報取得手段と、前記装着が検知されてから前記生体認証が行われるまでに反復取得した生体情報から、照合用の生体情報を選択して前記管理装置へ送信する生体情報評価手段と、を有する。

本発明によれば、管理装置側で生体認証処理を行って認証器の低コスト化を図りつつ、入口での認証エラーを低減して利用者の滞留、行列を回避することが可能となる。

本発明の実施形態である入場管理システムの概略の構成を示す模式図である。 本発明の実施形態における認証器の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における管理装置の概略の構成を示すブロック図である。 認証器における装着検知時の動作を示す概略のフロー図である。 管理装置の動作を示す概略のフロー図である。 管理主装置からの要求に対する認証器の動作を示す概略のフロー図である。 認証器における装着監視処理の動作を示す概略のフロー図である。 取り外し検知時の管理主装置における動作を示す概略のフロー図である。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

［入場管理システムの構成］
図１は本発明の実施形態である入場管理システムの概略の構成を示す模式図である。本システムは、認証器２、管理装置４を含んで構成される。管理装置４は管理主装置６、タグリーダ８及び無線中継器１０を含み、管理区域１２に配置される。さらに管理装置４は、管理区域１２に入ろうとする人を検知し、また管理区域１２内での人を追跡する装置を備えることができる。管理区域１２は、ユーザ（利用者）１４の入場を管理する場所であり、例えば、建物内、工場敷地やコンサート等のイベント会場などに設定することができる。管理区域１２内には１又は複数の指定区域１６が設定される。管理区域１２が会社の建物である場合には、社員などであるユーザ１４が所属する部署の部屋が指定区域１６となり得る。管理区域１２が工場敷地である場合には、例えば、敷地内の建物又は建物内の部屋を指定区域１６とすることができる。また管理区域１２がイベント会場である場合には会場に設定した座席ブロックを指定区域１６とすることができる。管理区域１２の入口から指定区域１６の入口までには或る程度の距離、空間が設けられる。以下、管理区域１２のうち指定区域１６以外の領域を非指定領域と呼ぶことにする。

本実施形態では管理区域１２は会社の建物とし、指定区域１６は各部署などの部屋として説明する。これに対応して以下、管理区域１２への入場を入館と称し、指定区域１６への入場を入室と称する。この場合、非指定領域として例えば、建物入口付近のエントランスホールや廊下などが存在し得る。

管理区域１２の入口にはゲート２０が設置され、指定区域１６の入口にはドア２２が設けられる。例えば、ゲート２０は人感センサを備え、ゲート２０を通過しようとする者を検知し、認証を得ずに通過しようとする者（侵入者）をブロックしたり、アラームを発したりする機能を有する。なお、ゲート２０を通過しようとする者の検知は監視カメラの画像にて行うこともできる。また、管理区域１２内の人の追跡は監視カメラの画像を用いて行うことができる。

例えば当該会社の社員が本システムのユーザ１４となり、認証器２はユーザ１４それぞれに与えられ、複数台存在し得る。また、訪問者などは受け付け窓口などで認証器２を借りることができる。認証器２はユーザ１４がゲート２０を通過して管理区域１２に入る（入館する）際、及びさらにドア２２を解錠して指定区域１６に入る（入室する）際に認証を受けるために用いられる。認証器２はユーザ１４に装着されて利用される。例えば、本実施形態では認証器２はリストバンド型であり、ユーザ１４の手首に装着することができる。なお、図１では認証器２を手首に装着しているユーザ１４と、認証器２をカバンに入れて携行しているユーザ１４とを示している。なお、認証器２は、装着された状態で例えば、社員と訪問者との区別などが可能なように色や形態を異ならせることができる。

後述するように認証器２は無線タグ、無線通信機能を内蔵し、管理区域１２の入口及び指定区域１６の入口に設置されたタグリーダ８は当該無線タグの情報を読み取って管理主装置６に送信し、また無線中継器１０は認証器２と管理主装置６との間の無線通信を中継するために必要に応じて設置される。

以下、本システムの主要な構成要素について個別に説明する。

図２は認証器２の概略の構成を示すブロック図である。認証器２は無線タグ３０、装着センサ３２、生体情報センサ３４、動きセンサ３６、無線通信部３８、出力部４０、制御部４２、記憶部４４及びバッテリ４６を有する。上述したように認証器２は手首に装着されるリストバンド型（環状）とし、認証器２の本体には可撓性を持つゴムや樹脂等の素材が用いられる。したがって、手首への着脱が容易であり、手首に巻きつけて装着させると適度に手首と密着固定される。

無線タグ３０は識別信号を発信する発信器であり、バッテリ４６からの供給電力を使用し、タグリーダ８との間で１〜数メートルの距離で無線通信を行う。具体的には、無線タグ３０は、自己を他の無線タグから識別可能とする識別コード（タグ識別情報）としてタグＩＤを記憶しており、タグリーダ８から所定周波数の質問波を受信すると、その質問内容に応じて自己のタグＩＤ、認証器２の装着状態（装着フラグ）、或いは生体情報を含む応答波を送出する。

装着センサ３２は、認証器２がユーザ１４に装着されていることを検知する装着検知手段である。本実施形態では認証器２は手首に装着されるリストバンドであり、装着センサ３２は装着時に近接する人体を検知する。例えば、装着センサ３２として静電容量型や焦電型の近接センサを用いることができる。なお、リストバンドの端部を装着時に接続させる構造とし，端部同士の接続を接点スイッチ又は通電状態により検知する等、他の方法を採用することもできる。

生体情報センサ３４は、ユーザ１４を識別し生体認証に用いることができる生体情報を取得するセンサである。生体情報センサ３４は基本的には、認証器２の装着箇所の近傍における人体から生体情報を検知する。例えば、リストバンド型の認証器２は、近赤外線を用いて手首の静脈パターンを撮影する生体情報センサ３４を搭載する。なお、取得しようとする生体情報に応じて生体情報センサ３４の種類及び認証器２の装着形態は変更することができる。例えば、指輪型の認証器として指の静脈パターンを用いてもよい。また、生体情報を指紋パターンとし、認証器を装着した状態における外側面に指紋センサを搭載することもでき、さらには生体情報を虹彩パターンとし、認証器２を生体情報センサ３４として虹彩を撮影するカメラを搭載した眼鏡型とすることもできる。

動きセンサ３６は、人体の装着部位の動きを検知するためのセンサであり、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサである。

無線通信部３８は管理主装置６との間でデータの送受信を行う。無線通信部３８は基本的には、無線タグ３０の読み取りに用いられるＮＦＣ (Near Field Communication)等の近距離無線よりも通信距離が長い通信技術を用いる。例えば、特定小電力無線を用いることができる。

出力部４０は制御部４２からユーザ１４へメッセージや所定の状態を通知するための手段である。例えば、出力部４０として、ＬＥＤや液晶表示デバイス等の表示手段や、ブザー、スピーカ等の音声出力手段、認証器２を振動させるバイブレータなどを用いることができる。本実施形態では、出力部４０として、認証器２側の状態や管理主装置６側から通知された状態を色で区別して表示するＬＥＤを搭載し、またブザー及びバイブレータを搭載する。

制御部４２は装着状態監視部５０、生体情報取得部５２及び生体情報評価部５４を有する。具体的には制御部４２はマイクロプロセッサを用いて構成され、当該プロセッサにて実行されるプログラムにより各種動作を実現し、例えば装着状態監視部５０、生体情報取得部５２及び生体情報評価部５４として機能する。

装着状態監視部５０は装着センサ３２の検知信号を入力し、認証器２がユーザ１４の身体に装着されているかを監視する装着状態監視手段である。

生体情報取得部５２は生体情報センサ３４を制御し、生体情報センサ３４と共に、認証器２を装着したユーザ１４から生体情報を取得する生体情報取得手段を構成する。生体情報取得部５２は、認証器２の装着が検出された後、生体認証を要する指定区域１６への入室許可判定が行われるまでの間、装着者の生体情報を反復して取得する。

生体情報評価部５４は、取得した生体情報について生体認証に適したものか品質を評価し、反復取得される生体情報のうち品質の良いものを生体情報サンプルとして生体認証用に蓄積する。そして、管理装置４からの要求に応じて、蓄積記憶している生体情報サンプルを送信する。

記憶部４４は、制御部４２にて用いる各種制御プログラムや、自己を識別する識別情報等を記憶する。記憶部４４により記憶される識別情報には、例えば、認証器２に付与された端末ＩＤ（タグＩＤ）や通信用アドレスが含まれる。また、認証器２の状態を示す情報として、装着状態を示す装着フラグ、生体認証されているか否かを示す生体認証フラグが格納され、さらには、取得した装着者の生体情報を上限個数ＮＳ個まで記憶する。

バッテリ４６は、認証器２の各部に駆動電力を供給する内蔵電源である。

図３は管理装置４の概略の構成を示すブロック図である。管理区域１２の入口のタグリーダ８を管理区域タグリーダ８ａとし、指定区域１６の入口のタグリーダ８を指定区域タグリーダ８ｂとする。管理区域タグリーダ８ａ、指定区域タグリーダ８ｂ及び無線中継器１０は管理主装置６と通信可能に接続される。

管理主装置６は、制御部８０、記憶部８２及び通信インターフェース８４を含んで構成される。通信インターフェース８４は、制御部８０と、タグリーダ８及び認証器２との通信を制御する。

制御部８０は、入館許否判定部９０、入室許否判定部９２、帯同監視部９４及び生体認証部９６を有する。具体的には制御部８０はＣＰＵ(Central Processing Unit)やマイクロプロセッサを用いて構成され、それらにて実行されるプログラムにより各種動作を実現し、例えば、上述の入館許否判定部９０、入室許否判定部９２、帯同監視部９４及び生体認証部９６として機能する。

入館許否判定部９０は管理区域１２へのユーザ１４の入場に際し、その許否を判定する手段である。入館許否判定部９０は認証器２から発信されたタグＩＤや装着フラグなどに基づき入館許否を判定する。

入室許否判定部９２は非指定領域から指定区域１６へのユーザ１４の入場に際し、その許否を判定する入場許否判定手段である。入室許否判定部９２は認証器２から発信されたタグＩＤや装着フラグ、生体情報、生体認証フラグなどに基づき入室許否を判定する。

帯同監視部９４は無線タグ３０からのタグＩＤ（識別信号）を受信して、管理区域１２へ入場するユーザ１４が認証器２を帯同しているか否かを監視する帯同監視手段である。なお、認証器２を帯同している状態は、認証器２がユーザ１４に装着された状態だけでなく、ユーザ１４が携行するカバンなどの中に認証器２を入れた状態などを含む。

生体認証部９６は、指定区域１６へのユーザ１４の入場に際して、認証器２から受信した生体情報が記憶部８２に格納された登録生体情報１００と一致するか照合することで、ユーザ１４についての生体認証を行う生体認証手段である。生体認証処理の手法は画像パターンマッチングや抽出特徴点の一致度合い算出など、既知の手法を採用できる。なお、以下の説明では、生体情報を照合して一致判定することを「生体認証を行う」と表現し、生体認証が成功（成立）していることを「生体認証されている」と表現する場合がある。

記憶部８２は、例えば、無線タグ３０のタグＩＤを登録したテーブルや、制御部８０で実行される処理プログラムなどを記憶する。また、記憶部８２には、認証器２の所有者から予め取得した生体情報である登録生体情報１００や、認証器２の状態が格納される。また、入館許否判定、入室許否判定の結果として通行履歴が記録される。

タグリーダ８はその周囲に存在する認証器２の無線タグ３０の検知及び識別に用いられる。具体的には、タグリーダ８は、その周囲領域へ質問波を周期的に送出し、それに対する無線タグからの応答波を検知することによって無線タグ３０を検出する。タグリーダ８は応答波を復調して、それを送信した無線タグ３０のタグＩＤを取得する。なお、ユーザ１４は多数であり得るため、アンチコリジョン機能（複数同時読み取り機能）を有するタグリーダ８を用いることが好適である。これにより、例えば、出勤時間帯に多数のユーザ１４がゲート２０を通過しようとする場合でも、それらの認証器２の無線タグ３０から、一斉かつ漏れなく、タグＩＤを取得することが可能となる。

［入場管理システムの動作］
次に本システムの動作について説明する。

図４は認証器２における装着検知時の動作を示す概略のフロー図である。装着状態監視部５０は装着センサ３２の出力を監視し、装着センサ３２が人に認証器２が装着されたことを検知しない状態では、例えば記憶部４４に格納される装着フラグをリセット状態とする。この状態では認証器２はスリープモードに設定され、消費電力を抑制する。なお、スリープ状態でも無線タグ３０はタグリーダ８からの質問波に対して応答波を返す。

装着センサ３２が人への認証器２の装着を検知するとスリープモードは解除され、図４に示す動作を開始し、装着状態監視部５０は装着フラグをセット状態とする（ステップＳ２）。例えば、出力部４０のＬＥＤは非装着状態では消灯し、装着状態となると白色で点灯する。

認証器２が装着されていることは指定区域１６への入場許可の条件としているので、少なくともユーザ１４はドア２２の前では認証器２を装着することになる。ここで、ユーザ１４はドア２２まで来る以前に認証器２を装着しており、装着からドア２２到達まで或る程度の時間（先行期間）が存在することが少なくない。本発明では、当該時間を利用して、その間にユーザ１４から被照合生体情報を複数回取得することを試みる。

生体情報取得部５２は生体情報センサ３４を制御して、装着している人から生体情報を読み取る（ステップＳ４）。記憶部４４に保存された被照合生体情報である生体情報サンプルの数が予め設定された上限個数ＮＳ未満の場合（ステップＳ６にて「Ｙｅｓ」の場合）、読み取った生体情報を記憶部４４に生体情報サンプルとして記憶する（ステップＳ８）。ここで、上記個数ＮＳは認証器２と管理主装置６との通信を含む生体認証処理に要する時間に応じて決定され、好適には１〜数個とする。

既に生体情報サンプルの数がＮＳに達している場合には（ステップＳ６にて「Ｎｏ」の場合）、生体情報評価部５４は読み取った生体情報のクオリティ（品質）を評価する（ステップＳ１０）。そのクオリティが記憶部４４に記憶されているＮＳ個の生体情報サンプルのクオリティ以上である場合には（ステップＳ１２にて「Ｙｅｓ」の場合）、読み取った生体情報を既登録の生体情報サンプルのいずれかと入れ替える（ステップＳ１４）。すなわち、既登録の生体情報サンプルのうちクオリティが最も低いものを破棄し、読み取った生体情報を生体情報サンプルに追加する。一方、読み取った生体情報のクオリティが既登録の生体情報サンプルのクオリティ未満である場合には（ステップＳ１２にて「Ｎｏ」の場合）、読み取った生体情報は記憶部４４には記憶せず破棄される。ＮＳが１の場合は、記憶されている生体情報サンプルとの比較が行われ、クオリティが高い方が常に残されることになる。

生体情報のクオリティは、リストバンド型の認証器２の生体情報センサ３４がユーザ１４の手首を撮像して得た静脈パターン画像の画質とすることができる。例えば、クオリティは、画像のコントラストなどの鮮明度や、静脈パターンから抽出された特徴点の個数などに基づいて評価することができる。生体情報評価部５４は読み取った生体情報及び記憶している生体情報サンプルのクオリティを比較し、例えば、生体情報サンプルのうち新しく得られた生体情報よりクオリティが低いものが入れ替えられる。

また、装着部位の動きが激しいと撮像にぶれを生じ良好な画像を得られない可能性が高くなることから、認証器２の動き（速度、加速度等）の大きさや変化に基づいてクオリティを評価することもできる。例えば、生体情報評価部５４は認証器２の動きが小さいときに取得した生体情報ほどクオリティを高く評価し、動きが激しいときの生体情報ほどクオリティを低く評価する。認証器２の動きは動きセンサ３６の出力に基づいて判断される。

生体情報取得部５２は画質によるクオリティ評価と動きによるクオリティ評価の一方、又は両方を用いて、取得した生体情報のクオリティを評価する。さらに、クオリティの評価には生体情報が取得されてからの経過時間を考慮することができ、例えば、古いデータほど入れ替えられやすくすることができる。

認証器２における生体情報サンプルの追加及び入れ替え（Ｓ４〜Ｓ１４）は、当該認証器２の無線タグ３０が指定区域タグリーダ８ｂからの質問波を受信して指定区域１６への入室が許可されるか（ステップＳ１６にて「Ｎｏ」の場合）、自身の取り外しが検知されるまで周期的に繰り返される。

なお、装着検知後、装着センサ３２が人から認証器２が取り外されたことを検知すると装着状態監視部５０は装着フラグをリセット状態にすると共に、生体認証フラグもリセットし、既に成立していた生体認証は無効とされる。この場合、生体情報取得部５２は生体情報の反復取得を終了し、装着状態監視部５０は生体情報サンプルを消去するが、再度、装着すれば図４の処理が行われる。

図５は管理装置４の動作を示す概略のフロー図である。図６は管理主装置６からの要求に対する認証器２の動作を示す概略のフロー図である。図７は認証器２における装着監視処理の動作を示す概略のフロー図である。以下、処理を指すステップの記号“Ｓ＃”におけるステップ番号＃は、図５に示す管理装置４の動作については１００番台を付し、図６に示す認証器２の動作については２００番台を付し、図７に示す認証器２の動作については３００番台を付して、これらの図を参照しつつ、本システムの動作を説明する。

認証器２はタグリーダ８から発信されている質問波を受信すると、図６に示される動作を開始する。

まず、管理区域タグリーダ８ａが設置されたゲート２０から入場する場合の動作を説明する。

認証器２は管理区域タグリーダ８ａから質問波を受信すると、記憶部４４に格納しているタグＩＤ及び装着フラグの値を認証用データとして無線タグ３０により送信する（ステップＳ２００）。このときスリープモードにある場合はスリープモードは解除される。

管理装置４側では、ゲート２０を通過しようとする者について管理区域タグリーダ８ａが無線タグ３０を検知すると（ステップＳ１００にて「Ｙｅｓ」の場合）、管理区域タグリーダ８ａは無線タグ３０から受信したタグＩＤを管理主装置６に送る。管理主装置６では帯同監視部９４が、受信したタグＩＤが記憶部８２に登録されている認証器２のタグＩＤであるかを調べる。そして、タグＩＤが登録されているものであれば、入場者は認証器２を帯同したユーザ１４であると判断される（ステップＳ１０２にて「Ｙｅｓ」の場合）。この場合、入館許否判定部９０は、当該ユーザ１４を無線タグ３０のタグＩＤのみに基づいて認証し、入館許可を判定する（ステップＳ１０４）。そして、入館許否判定部９０は入館許可したことを当該認証器２に通知する（ステップＳ１０６）。

タグＩＤによる認証がされた場合（ステップＳ１０２にて「Ｙｅｓ」の場合）には、さらに管理主装置６は受信した認証用データにて認証器２の装着状態を確認する。

管理主装置６は認証器２が装着状態である場合には（ステップＳ１０８にて「Ｙｅｓ」の場合）、装着状態であることを把握した上で入館許可していることを示す状態（グリーンステータスと呼ぶことにする）を記憶部８２に記録する（ステップＳ１１０）。

一方、認証器２が未装着状態である場合には（ステップＳ１０８にて「Ｎｏ」の場合）、管理主装置６は認証器２に対し装着に関する監視指示を送信する（ステップＳ１１２）。この場合には、管理主装置６は、未装着状態であるが入館許可していることを示す状態（イエローステータスと呼ぶことにする）、及び入館許可時刻を記憶部８２に記録する（ステップＳ１１０）。

記憶部８２に登録されたタグＩＤが入場者から検知されない場合は、当該入場者は無線タグ３０のタグＩＤによる認証を受けられない（ステップＳ１０２にて「Ｎｏ」の場合）。この場合、入館許否判定部９０は入館不許可を判定する（ステップＳ１１４）。この入館不許可の判定は、当該未登録の認証器２に通知される（ステップＳ１１６）。

認証器２は、管理主装置６がグリーンステータスと判断した場合には、管理主装置６から入館許可通知を受信し（ステップＳ２０２にて「Ｙｅｓ」の場合）、かつ監視指示を受信しない（ステップＳ２０４にて「Ｎｏ」の場合）。この場合、認証器２は例えば、出力部４０のＬＥＤを緑色に点灯してユーザ１４に通知する（ステップＳ２０６）。

また、認証器２は、管理主装置６がイエローステータスと判断した場合には、管理主装置６から入館許可通知を受信し（ステップＳ２０２にて「Ｙｅｓ」の場合）、かつ監視指示を受信する（ステップＳ２０４にて「Ｙｅｓ」の場合）。この場合、認証器２は例えば、出力部４０のＬＥＤを黄色に点灯してユーザ１４に通知し（ステップＳ２０８）、装着監視処理Ｓ２１０を実行する。

また、認証器２は、認証用データを送信した後、管理主装置６から入館不許可通知を受信した場合（ステップＳ２０２にて「Ｎｏ」の場合）、例えば、出力部４０のＬＥＤを赤色に点灯してユーザ１４に通知する（ステップＳ２１２）。

ここで図７を用いて装着監視処理Ｓ２１０を説明する。認証器２は管理主装置６から監視指示を受信すると、装着状態監視部５０が装着監視処理を開始する。装着状態監視部５０は管理主装置６から通知される入館許可時刻、又は監視指示の受信時刻からの経過時間Ｔを計時しつつ、装着センサ３２の出力を監視する。

装着状態監視部５０は経過時間Ｔが所定の猶予時間（第１監視期間）Ｔ１に達するまでに（ステップＳ３００にて「Ｎｏ」の場合）装着が検知されるかを監視する（ステップＳ３０２）。装着が検知されずに（ステップＳ３０２にて「Ｎｏ」の場合）ＴがＴ１に達すると（ステップＳ３００にて「Ｙｅｓ」の場合）、装着状態監視部５０は非装着信号を出力し、ユーザ１４に認証器２の装着を指示する目的で例えば、出力部４０のブザーやバイブレータを動作させて、ユーザ１４に警告をする（ステップＳ３０４）。

その後、装着状態監視部５０は経過時間Ｔが所定の上限時間（第２監視期間）Ｔ２（＞Ｔ１）に達するまでは（ステップＳ３０６にて「Ｎｏ」の場合）、装着検知の監視を継続する（ステップＳ３０２）。その結果、装着が検知されずに（ステップＳ３０２にて「Ｎｏ」の場合）ＴがＴ２に達すると（ステップＳ３０６にて「Ｙｅｓ」の場合）、装着状態監視部５０は異常と判断し例えば、無線通信部３８を介して管理主装置６に通報して装着監視処理を終了する（ステップＳ３０８）。例えば、管理主装置６は当該異常の通報を受けた場合、入館許可を取消し、以降その認証器２による認証を受け付けなくする。また、認証器２自身を使用禁止モードに設定させてもよい。

異常通報を受けた管理主装置６は入館許可の取消を無線中継器１０を介して認証器２に通知すると共に、入館不許可であることを示す状態（レッドステータスと呼ぶことにする）を記憶部８２に記録する。また、この場合、管理主装置６は警備員等に不審者検知を知らせ対処を促す等の動作を行うことができる。認証器２は入館許可の取消の通知を受けた場合には例えば、出力部４０のＬＥＤの発光を黄色から赤色に切り換えてユーザ１４に通知する。

一方、経過時間ＴがＴ２に達するまでに装着が検知された場合は（ステップＳ３０２にて「Ｙｅｓ」の場合）、認証器２は図４を用いて説明した装着検知時の動作を実行する（ステップＳ３１０）。この場合、管理主装置６によりグリーンステータスであると判断され、記憶部８２への状態記録、及び認証器２への通知が行われる。認証器２はこの通知を受けた場合には例えば、出力部４０のＬＥＤの発光を黄色から緑色に切り換えてユーザ１４に通知する。

以上、管理装置４側にて管理区域タグリーダ８ａが無線タグ３０を検知した場合（ステップＳ１００にて「Ｙｅｓ」の場合）の動作を説明した。次に、指定区域タグリーダ８ｂが設置されたドア２２から入室する場合の動作を説明する。

認証器２は指定区域タグリーダ８ｂからの質問波を受信すると、スリープモードの場合は解除し、記憶部４４に格納しているタグＩＤ及び装着フラグの値と共に、生体情報サンプルを認証用データとして無線タグ３０により送信する（ステップＳ２００）。上述したように、認証器２は装着から生体認証を行うまでの先行期間に取得した生体情報のうちクオリティが高いものを生体情報サンプルとして蓄積しているため、先行期間に取得した生体情報の中で他より高く評価された生体情報が選択され送信されることになる。このとき、既に生体認証されている場合（生体認証フラグがセット状態の場合）には、生体情報サンプルに代えて生体認証フラグを認証用データに含める。なお、生体情報は無線タグ３０ではなく別途、無線通信部３８を介した無線通信により管理主装置６へ送信してもよい。

ここで、記憶する上限個数が２以上であって記憶している生体情報サンプルが２以上ある場合、認証器２は格納している生体情報サンプルを全て認証用データに含めて送信する。なお、格納している複数の生体情報サンプルから１つずつ選択して、或いは一部を選択して送信してもよく、この場合には最もクオリティが高く評価されたものを選択する。生体認証が成功しなかった場合に管理主装置６から送信要求があれば、クオリティが高く評価された順に生体情報を送信する。不成立となった生体情報サンプルは以降も生体認証されることはないため、記憶部４４から消去する。

指定区域１６の入口に設置された指定区域タグリーダ８ｂは無線タグ３０から受信したタグＩＤを管理主装置６に送る。管理主装置６の入室許否判定部９２は、受信したタグＩＤが当該指定区域１６への入室を許可されたユーザ１４の認証器２のものとして記憶部８２に登録されているかを調べる。そして、タグＩＤが登録されているものであればタグＩＤによる認証が成立する（ステップＳ１５２にて「Ｙｅｓ」の場合）。この場合、管理主装置６は認証用データにて認証器２の装着状態を確認する（ステップＳ１５６）。

認証器２が装着状態である場合（ステップＳ１５６にて「Ｙｅｓ」の場合）、管理主装置６の生体認証部９６は受信した生体情報サンプルを被照合生体情報とし、この被照合生体情報と記憶部８２に記憶されている登録生体情報１００とを照合する処理を行う。その結果、予め定めた照合基準を満たし、被照合生体情報が登録生体情報１００と一致すると判断される場合には、生体認証が成立したと判定される（ステップＳ１５８にて「Ｙｅｓ」の場合）。この場合、入室許否判定部９２は指定区域１６への入場許可（入室許可）と判定する（ステップＳ１６０）。また、受信した認証用データにおいて生体認証フラグがセット状態であれば、既に装着者の生体認証は成立しているため、生体認証可と判定し（ステップＳ１５８の「Ｙｅｓ」の場合）、入室を許可する（ステップＳ１６０）。そして、入室許否判定部９２は入室許可したことを当該認証器２に通知する（ステップＳ１６２）。また管理主装置６は記憶部８２への状態記録を行う（ステップＳ１６４）。例えば、管理主装置６は記憶部８２にグリーンステータスの情報に加えて、指定区域１６へ入場したこと、及びその時刻を記録する。また管理主装置６は入室許可を与えたユーザ１４が入ろうとする指定区域１６のドア２２を所定時間解錠する。なお、管理装置４側では生体認証の結果を保持しない。これにより、認証器２が一旦取り外され他人が装着した場合に不正入室を許容されなくできる。

なお、認証器２が記憶する複数の生体情報サンプルについて生体認証処理を順次行う場合、管理主装置６は最初に受信した生体情報サンプルにて生体認証が失敗すれば別の生体情報サンプルを送信するよう認証器２へ要求する。そして、いずれかの生体情報サンプルについて生体認証が成功すれば生体認証可が成立したと判定し（ステップＳ１５８の「Ｙｅｓ」の場合）、全ての生体情報サンプルで生体認証が失敗すると生体認証が不成立だったと判定する（ステップＳ１５８の「Ｎｏ」の場合）。

管理主装置６がグリーンステータスと判断した場合、認証器２は管理主装置６から入室許可通知を受信する（ステップＳ２０２の「Ｙｅｓ」の場合）。入室許否判定では認証器２の装着監視は行わないため、入室許可通知を受けた認証器２は、例えば出力部４０のＬＥＤを緑色に所定時間点灯させて、入室が許可されたことをユーザ１４に通知する（ステップＳ２０８）。また、認証器２は、入室許可を受けたとき記憶部４４の生体認証フラグがリセット状態であれば、今回の入室許否判定にて生体認証が成立したと認識し、生体認証フラグをセット状態に更新する。

一方、タグＩＤの認証が不成立であった場合（ステップＳ１５２にて「Ｎｏ」の場合）や非装着状態であった場合（ステップＳ１５６にて「Ｎｏ」の場合）、生体認証が成立していない場合（ステップＳ１５８にて「Ｎｏ」の場合）は、入室許否判定部９２は入室を許可しない（ステップＳ１７０）。

管理主装置６から入室不許可の通知を受けた場合（ステップＳ２０２にて「Ｎｏ」の場合）、認証器２は例えば、出力部４０のＬＥＤを赤色に点灯してユーザ１４に通知する（ステップＳ２１２）。また、認証器２は入室不許可の通知を連続して所定回数以上受けたとき不正使用と判定し、管理主装置６へ異常通報を行うこともできる。

管理主装置６はステップＳ１００，Ｓ１５０それぞれのイベントの発生時における処理が終了した場合や、それらいずれのイベントも起こらなかった場合（ステップＳ１５０にて「Ｎｏ」の場合）には、図５のフローの最初に戻り、イベントの発生の監視を継続する。

管理主装置６が監視するイベントの１つとして、装着された認証器２の取り外しを含めることができる。管理主装置６は例えば、無線中継器１０を介して認証器２からの取り外し検知の通知を受信する。図８は取り外し検知時の管理主装置６における動作を示す概略のフロー図である。管理主装置６は装着フラグの値がセット状態からリセット状態になったことを検知すると、取り外しが指定区域１６内で起こったか否かを判定する（ステップＳ４０２）。認証器２を取り外した人物が指定区域１６内にいるか否かは、入館時及び入室時に記録された通行履歴から判断することができる。指定区域１６内であれば（ステップＳ４０２にて「Ｙｅｓ」の場合）異常と判断し、例えば、監視者、警備員等に警報を発する（ステップＳ４０４）。一方、取り外しが管理区域１２のうち非指定領域にて発生した場合には、管理主装置６は認証器２に対し装着に関する監視指示を送信する（ステップＳ４０６）。監視指示を受けた認証器２は図７で説明した装着監視処理を行う。

上述したように、本発明に係る入場管理システムは、ユーザ１４に装着される認証器２を用いて入場管理を行うものであるが、管理区域１２への入場に際しては、無線タグ３０による認証がされれば、認証器２が装着されていなくてもユーザ１４の入場を許可する。これにより、管理区域１２の入口でユーザ１４が認証器２を装着しようとすることによる混雑の発生を回避することができる。

また、入室許可の判定に生体認証結果を用いることで、指定区域１６への入場を好適に管理できる。その生体認証処理は管理主装置６にて行うので、管理主装置６の高処理能力の制御部８０で迅速に認証処理をすることができる。さらに、認証器２の装着からドア２２に到達するまでの時間を利用して生体情報の取得を繰り返し取得し、品質を評価することで生体認証処理に適した生体情報を被照合生体情報として用いることができるので、ドア２２での生体認証エラー（本人棄却）が起こりにくくなる。これらによりユーザ１４は指定区域１６の入口を円滑に通過できるようになる。

また、生体認証処理を管理主装置６で行うことで、認証器２の制御部４２は比較的低い処理能力のプロセッサで構成でき認証器２のコスト低減を図れる。

［変形例］
また、上述の実施形態では、指定区域１６への入室許否判定において、既に生体認証が成立済み（生体認証フラグがセット状態）であれば生体認証可を判定する構成としたが、生体認証フラグを用いず、入室許否判定の都度、生体認証を行う構成としてもよい。この場合、認証器２は、入室許可通知を受けても生体情報の反復取得を終了せず、取り外しが検知されるまで継続する。

さらに、上述の実施形態では、指定区域１６への入室許否判定でのみ生体認証を行う構成としたが、管理区域１２への入館許否判定にて生体認証を行う構成としてもよい。この場合、ユーザ１４は管理区域１２外で認証器２を装着する必要があり、認証器２はこの装着を検知してから入館までの間に生体情報を反復取得し、クオリティを評価しながら生体認証に適した生体情報サンプルを蓄積する。

また、上述の実施形態では、指定区域タグリーダ８ｂからの質問波受信をトリガに生体認証を行う構成としたが、管理区域１２内の任意の場所で生体認証を行う構成とすることもできる。例えば、認証器２が装着状態であり且つ管理区域１２内に存在するとき、無線中継器１０を介した無線通信により認証器２から生体情報サンプルを送信し、認証結果に応じて生体認証フラグを管理する。管理区域１２内にあるかは、無線通信部３８の受信状態により無線中継器１０の通信圏内にあるか否かによって判定することができる。そして認証器２は、装着フラグがセットされた状態で無線通信の圏内に入った時点、又は無線通信の圏内において装着フラグがセットされた時点で、それまでに蓄積した生体情報サンプルを用いて管理主装置６へ認証要求を行う。

上述の実施形態では、認証器２がユーザ１４に装着されているか否かを監視する装着状態監視手段は認証器２に搭載したが、これを管理主装置６に搭載することもできる。この場合、装着センサ３２の出力を認証器２から管理主装置６へ無線送信し、管理主装置６にて装着の有無の判断を行う。

また、装着検知手段も管理装置４側に設けることができる。例えば、認証器２がユーザ１４の見えやすい部位に装着される場合において、管理区域１２等に設置した監視カメラの画像にて認証器２の像を検出し、ユーザ１４の像との位置関係に基づいて認証器２の装着を検知することもできる。

２ 認証器、４ 管理装置、６ 管理主装置、８ タグリーダ、１０ 無線中継器、１２ 管理区域、１４ ユーザ、１６ 指定区域、２０ ゲート、２２ ドア、３０ 無線タグ、３２ 装着センサ、３４ 生体情報センサ、３６ 動きセンサ、３８ 無線通信部、４０ 出力部、４２ 制御部、４４ 記憶部、４６ バッテリ、５０ 装着状態監視部、５２ 生体情報取得部、５４ 生体情報評価部、８０ 制御部、８２ 記憶部、８４ 通信インターフェース、９０ 入館許否判定部、９２ 入室許否判定部、９４ 帯同監視部、９６ 生体認証部、１００ 登録生体情報。

Claims (5)

1. 利用者が指定区域への入場に際し装着する認証器と、前記利用者の前記入場の許否を判定する管理装置とを含んだ入場管理システムであって、
   前記認証器は、
   前記管理装置から送信された質問波に対して照合用の生体情報を含む応答波を送信する発信手段と、
   当該認証器が前記利用者に装着されていることを検知する装着検知手段と、
   前記利用者への装着が検知されると当該利用者から生体情報を反復して取得する生体情報取得手段と、
   反復取得した前記生体情報のそれぞれについて生体認証に適している度合いを示す品質を評価し、前記装着を検知してから取り外しを検知することなく前記質問波を受信するまでの先行期間に反復取得された生体情報のうち、前記品質が他より高い生体情報を前記照合用の生体情報として選択する生体情報評価手段と、
   を有し、
   前記管理装置は、
   前記認証器に質問波を送信し、前記照合用の生体情報を含む応答波を受信する通信手段と、
   前記認証器から受信した前記照合用の生体情報により前記利用者について生体認証を行う生体認証手段と、
   前記認証器を装着した前記利用者のうち前記生体認証が成功した者に対して前記入場を許可する入場判定手段と、
   を有することを特徴とする入場管理システム。
2. 請求項１に記載の入場管理システムにおいて、
   前記認証器は、当該認証器を装着した利用者の装着部位の動きを検知する動きセンサを有し、
   前記生体情報評価手段は、前記動きが小さいときに取得した生体情報ほど高く評価すること、を特徴とする入場管理システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の入場管理システムにおいて、
   前記生体情報評価手段は、前記反復取得により新たに取得した生体情報の前記品質を過去に取得し記憶された生体情報の前記品質と比較し、前記品質を高く評価した１又は所定数の生体情報を前記照合用の生体情報として蓄積すること、を特徴とする入場管理システム。
4. 請求項３に記載の入場管理システムにおいて、
   前記生体情報評価手段は、前記蓄積された生体情報のうち前記品質を高く評価した生体情報から順に前記照合用の生体情報として管理装置へ送信すること、を特徴とする入場管理システム。
5. 利用者に装着され、指定区域への入場許否を生体認証の成否に基づき判定する管理装置と無線通信可能な認証器であって、
   前記管理装置から送信された質問波に対して照合用の生体情報を含む応答波を送信する発信手段と、
   当該認証器が前記利用者に装着されていることを検知する装着検知手段と、
   前記利用者への装着が検知されると当該利用者から生体情報を反復して取得する生体情報取得手段と、
   反復取得した前記生体情報のそれぞれについて生体認証に適している度合いを示す品質を評価し、前記装着を検知してから取り外しを検知することなく前記質問波を受信するまでの先行期間に反復取得された生体情報のうち、前記品質が他より高い生体情報を前記照合用の生体情報として選択する生体情報評価手段と、
   を有することを特徴とする認証器。

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