CN102027487A - 个人认证装置 - Google Patents

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CN102027487A CN2010800014822A CN201080001482A CN102027487A CN 102027487 A CN102027487 A CN 102027487A CN 2010800014822 A CN2010800014822 A CN 2010800014822A CN 201080001482 A CN201080001482 A CN 201080001482A CN 102027487 A CN102027487 A CN 102027487A
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Abstract

公开了能够简易地进行使用者的个人认证的个人认证装置。在该装置中，振动控制单元(152)在使用者握持着游戏控制器(10)的框体(110)的状态下，使配设在框体(110)的内部的振动电机(120)以不同的类型振动。三轴加速度加速度传感器(140)检测通过以不同的类型振动的振动电机(120)发生的振动，存储单元(153)对每个使用者存储检测而得的多个测量数据。判定单元(154)将在使用者在握持框体(110)的状态下使振动电机(120)振动而得的测量数据与存储单元(153)的数据进行比较和对照，进行个人认证。

Description

个人认证装置
技术领域
本发明涉及进行使用者的个人认证的个人认证装置，特别涉及安装在游戏控制器中的个人认证装置。
背景技术
以往，在便携式电话等电子设备中，在进行使用者的个人认证时，除基于4位数字的输入的口令(password)认证外，已知有例如使用专利文献1所示的加速度传感器进行认证的技术。
在专利文献1中，使用安装在便携式电话中的加速度传感器，将用户摇动或倾斜便携式电话本身时的便携式电话的移动类型作为个人认证信息进行认证。
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2007-116318号公报
然而，在专利文献1的结构中，在对用户进行认证时，为了使安装在便携式电话中的加速度传感器检测便携式电话本身的移动类型，会产生将便携式电话摇动或倾斜等使其移动的操作。
近年来，期望一种能够简易地进行使用者的个人认证而不移动框体本身的装置。
发明内容
本发明是鉴于此而完成的，本发明的目的在于提供能够简易地进行使用者的个人认证的个人认证装置。
本发明的个人认证装置的一个方面所采用的结构包括：振动源，配置在框体内部；振动控制单元，在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源以不同的类型振动；多轴传感器，检测n维方向的多个振动；存储单元，对每个使用者存储用所述多轴传感器检测通过以不同的类型振动的振动源发生的振动而得的多个测量数据；以及判定单元，将在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源振动而得的测量数据与所述存储单元中的数据进行比较和对照，进行个人认证。
本发明的个人认证装置的一个方面所采用的结构包括：振动源，配置在框体内部；振动控制单元，在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源振动并使该振动源的频率连续地变化；多轴振动检测单元，检测所述振动源产生的振动；提取单元，对连续地变化的所述振动源的每种频率，从由所述多轴振动检测单元检测而得的多个测量数据中分别提取频率分量；加工单元，对每个所述频率分量进行加工并输出；存储单元，对每个使用者存储加工后的所述频率分量；以及判定单元，将从在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源振动而得的测量数据中提取的频率分量与所述存储单元中存储的频率分量进行比较和对照，进行个人认证。
在本发明的程序的一个方面，使能够与在框体内部安装了振动源、检测三维方向的多个振动的三轴加速度传感器以及通信单元的游戏控制器进行通信的计算机，作为振动控制单元、存储单元以及判定单元发挥作用，所述振动控制单元在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源以不同的类型振动；所述存储单元对每个使用者存储用所述三轴加速度传感器检测通过以不同的类型振动的振动源发生的振动而得的多个测量数据；所述判定单元将在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源振动而得的测量数据与所述存储单元中的数据进行比较和对照，进行个人认证。
根据本发明，能够简易地进行使用者的个人认证。
附图说明
图1是使用本发明的实施方式1的个人认证装置的游戏控制器的主要部分的结构图。
图2是表示该个人认证装置的功能方框图。
图3是表示由使用者握持的游戏控制器的图。
图4是表示对存储器单元中存储的使用者的测量数据进行了归一化的个人数据的图。
图5是表示存储单元存储的个人数据的图。
图6是表示存储单元存储的个人数据的图。
图7是表示存储单元存储的个人数据的图。
图8是表示存储单元存储的个人数据的图。
图9是表示存储单元存储的个人数据的图。
图10是用来说明本发明的实施方式1的个人认证装置的认证处理的流程图。
图11是表示构成作为认证对象的使用者的测量数据的参数的表(table)。
图12是表示对图11的测量数据进行了归一化的个人数据的图。
图13是表示构成图8A至图8F所示的个人数据的参数的表。
图14是表示一例由判定单元计算出的差分分析值、差分总和、顺序的表。
图15是使用本发明的实施方式2的个人认证装置的游戏控制器的主要部分的结构图。
图16是表示该个人认证装置的功能方框图。
图17是表示由使用者握持的游戏控制器的图。
图18是表示存储器单元中存储的使用者的归一化后的个人数据的雷达图。
图19是加权前的个人数据即加工前个人数据的雷达图。
图20是用来说明本发明的实施方式2的个人认证装置的认证处理的流程图。
图21是用来说明本发明的实施方式2的个人认证装置的加权滤波器的生成方法的流程图。
图22是表示加工前的个人数据的图。
图23是用来说明加权滤波器的图。
图24是表示个人数据的差分的图。
附图标记说明
10游戏控制器
20游戏装置主机
22主控制单元
100、200个人认证装置
110框体
111握持部
120振动电机
130驱动电路单元
140三轴加速度传感器
152振动控制单元
153存储单元
154判定单元
155数据调整单元
156提取单元
170振动检测单元
180三轴角速度传感器
252振动控制单元
253存储单元
254判定单元
255数据加工单元
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图1是使用本发明的实施方式1的个人认证装置100的游戏控制器10的主要部分的结构图，图2是表示该个人认证装置100的功能方框图。
图1所示的游戏控制器10与经由连接线连接到家用电视机等显示器23(参照图2)的游戏装置主机20(参照图2)一起构成游戏装置。
游戏控制器10主要作为用于操作在与游戏装置主机20连接的显示器23上显示的游戏空间中出场的玩家对象的操作杆而发挥作用，并将操作信息提供给游戏装置主机20。在游戏控制器10上分别设置有未图示的多个操作按钮、键以及触棒等操作单元。
另外，游戏装置主机20例如具有安装了CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、GPU(Graphics Processing Unit，图形处理单元)及DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)等各种微处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、IC存储器等的主控制单元22(参照图2)，以及读取未图示的光盘、存储卡等信息存储介质的读取单元等。
在游戏装置主机20中，主控制单元22通过从信息存储介质中读出并执行游戏程序和各种设定数据，将其结果作为游戏图像显示在显示器23上。另外，游戏装置主机20与游戏控制器10通过无线通信连接，游戏装置主机20通过通信单元21接收从游戏控制器10发送的包含操作信息、认证信息等的发送信息。
在游戏装置主机20中，主控制单元22基于从游戏控制器10发送的操作信息，执行各种游戏运算，生成游戏图像等图像并将其显示在显示器23上。另外，游戏装置主机20的主控制单元22基于从游戏控制器10发送的认证信息，执行程序数据，生成认证信息的图像并将其显示在显示器23上。游戏装置主机20与游戏控制器10通过各自的通信单元21、151，在这里使用Bluetooth(注册商标)进行数据的收发，但也可以通过UWB(Ultra Wide Band：超宽带无线)或者无线LAN等近距离无线进行数据的收发。
游戏控制器10在框体110内部配设有作为使框体110振动的振动源的振动电机(振动源)120、用于驱动振动电机120的驱动电路单元130、三轴加速度传感器(多轴传感器)140、以及具有通信单元151的控制器控制单元150。
个人认证装置100包括：配置在游戏控制器10的框体110内的振动电机120、驱动电路单元130、三轴加速度传感器140、振动控制单元152、存储单元153、判定单元154以及数据调整单元155。
游戏控制器10的框体110形成为具有其角部进行了倒角的矩形剖面的棒状体。框体110通过由使用者握持其纵长方向的一端的部分(称为“后方部分”)而被利用。
图3是表示由使用者握持的游戏控制器10的图。
在图3所示的游戏控制器10的框体110中，将被使用者握持的后方部分称为握持部111。在图3所示的状态下，个人认证装置100(参照图2)通过使用将振动电机120驱动进而由三轴加速度传感器140进行检测而得的测量数据，进行使用者的个人认证而无需使用者有意地移动框体。将在后面叙述该个人认证的细节。
在框体110中，在位于后方部分的握持部111的内部配设有基板160。在基板160上安装有驱动电路单元130、三轴加速度传感器140、以及控制器控制单元150。另外，振动电机120在框体110内被配设在从握持部111离开的另一端的部分(称为“前方部分”)。
振动电机120配置成旋转轴沿着框体110的纵长方向，该旋转轴上安装有偏心的配重。这里，振动电机120以旋转轴与框体110的纵长方向平行地配置在框体110内。在振动电机120中，通过由驱动电路单元130施加驱动电压，使未图示的旋转轴往箭头A方向(或者箭头A的反向)旋转而使框体110发生振动。
驱动电路单元130将与通过通信单元151输入的来自振动控制单元152的振动控制信号对应的驱动电压施加给振动电机120以提供电流。
这里，驱动电路单元130基于输入的振动控制信号，通过在预定时间(2至3秒)内将不同等级的多个电压施加给振动电机120，改变振动电机120的旋转数，以使振动电机120发生不同频率的振动。
三轴加速度传感器140为检测n维方向的多个振动的多轴传感器的一例，这里，通过检测三维方向的多个振动，能够对框体110的姿势、动作进行检测。
详细地说，三轴加速度传感器140检测以框体110的纵长方向的另一端的方向(前方向)为Y轴的正方向，以从正面观察时的上方向为Z轴的正方向，以从正面观察时的图1中的纸张面前面的方向为X轴的正方向的正交三轴方向的各个加速度。另外，三轴加速度传感器140通过控制器控制单元150的通信单元151，对每个轴将与检测出的加速度成比例的电压等的检测信号输出到游戏装置主机20的通信单元21。
三轴加速度传感器140对每个轴检测在使用者握持着框体110的握持部111的状态下使振动电机120以不同的类型(不同的振动频率)振动时在框体110发生的振动，并将其输出到控制器控制单元150。另外，由于三轴加速度传感器140试图较大地检测由振动电机120的驱动而振动的框体110的振动的变化，所以三轴加速度传感器140优选配置在尽量离开振动电机120的位置。
控制器控制单元150对通过例如使用了IIC(Inter-IntegratedCircuit，内置集成电路)总线等的本地总线电路相互连接的各种输入设备与输出设备之间的输入和输出进行控制。
而且，控制器控制单元150安装有CPU、用于控制本地总线电路中的数据通信的总线控制器IC等各种微芯片及IC存储器等电子零件，以及作为用于实现与游戏装置主机的通信单元的无线通信的通信单元151的近距离通信模块等。控制器控制单元150基于通过本地总线电路从各种输入设备发送的信号生成操作输入信号，将生成的操作输入信号通过通信单元151发送到游戏装置主机20。另外，控制器控制单元150通过通信单元151接收从游戏装置主机20发送的信号，生成控制信号并将其输送到与该接收信号对应关联的输出设备。另外，以下，对于在控制器控制单元150中对应于输入的信号而输出的信号的生成及输送的处理，省略其说明。另外，控制器控制单元150将来自振动控制单元152的振动控制信号输出到驱动电路单元130，并将从三轴加速度传感器140输入的加速度数据(振动数据)通过通信单元151输出到主控制单元22的判定单元154、存储单元153以及数据调整单元155。
振动控制单元152用于控制振动电机120的驱动，在使用者握持框体110的状态下，将通过驱动电路单元130提供给振动电机120的电压切换，从而使振动电机120以不同的类型振动。换言之，振动控制单元152使振动电机120发生不同的振动频率。
具体而言，振动控制单元152在使振动电机120振动时，将通过读出存储单元153中存储的驱动电压值而生成的振动控制信号，通过通信单元21、151输送到驱动电路单元130。这里，振动控制单元152通过驱动电路单元130例如将1V、2V、3V的驱动电压施加给振动电机120。
为了使不同的振动频率发生，提供给振动电机120的不同等级的驱动电压，在此被设定为在驱动振动电机120时易于发生与握持框体110的使用者的手的频率接近的频率或者一致的频率的驱动电压。这是因为，可以预测在振动电机120的振动频率与使用者的手的频率一致时，框体110的振幅增大，由加速度传感器140检测的加速度增大。在检测的加速度增大时，每个个人产生显著的差异，易于作为个人的特征来掌握。
振动控制单元152通过驱动电路单元130提供给振动电机120的驱动电压是，以多个使用者为对象，在握持着框体110的状态下，对最容易与使用者的手的频率共振的振动频率进行统计，使振动电机120发生作为其结果计算出的振动频率的驱动电压。因此，由振动控制单元152切换的驱动电压为，使振动电机120发生容易与各个使用者的手共振的振动频率的驱动电压。因此，虽然驱动电压在这里设为三种，但本发明并不限于此，只要是使振动电机120发生容易与使用者的手共振的振动频率的大小的电压，而且是多种，可以准备任何数。例如，也可以以12种驱动电压驱动振动电机120。
存储单元153对每个使用者存储通过三轴加速度传感器140检测在使用者握持框体110的状态下发生的振动而得的多个测量数据。
图4表示对存储器单元153中存储的使用者的测量数据进行了归一化的个人数据。
图4所示的个人数据U1在此假设是男性A的个人数据U1。如图4所示，使用者的个人数据U1表示在作为使用者的男性(MA)握持着框体110的状态(参照图3)下，通过以不同的类型(这里是在提供驱动电压1至3时发生的不同的振动频率)振动的振动电机120(参照图2)所得的多个测量数据。
X1、Y1、Z1表示在施加驱动电压1时在X轴、Y轴、Z轴分别检测出的数据，X2、Y2、Z2表示在施加驱动电压2时在X轴、Y轴、Z轴分别检测出的数据。另外，X3、Y3、Z3表示在施加驱动电压3时在X轴、Y轴、Z轴分别检测出的数据(加速度数据)。
该个人数据U1是将X轴、Y轴、Z轴各个方向的各个驱动电压的数据矩阵化的雷达图。详细地说，图4所示的数据U1是将归一化后的多个测量数据矩阵化的雷达图，作为将驱动电压1施加给振动电机120时的X轴、Y轴、Z轴的测量数据(详细地说是归一化后的数据)的X1、Y1、Z1分别为1.40、2.07、1.17。另外，X2、Y2、Z2分别为3.83、5.00、2.30，X3、Y3、Z3分别为3.97、3.07、3.23。
在该个人数据U1中，在三轴加速度传感器140取得的各个轴的数据中，当某个轴的数据的数值比其他数据小时，通过在测量时进行的校正被平衡调整，以使在各个轴都能显现使用者的特征。
该校正是对表示在振动检测量少的轴所检测的轴方向的振幅的数据的值进行的放大，这里，数据调整单元155在生成个人数据时进行该校正。另外，在振动检测量少的轴检测的数据的值的放大，也可以在三轴加速度传感器140取得数据时进行，并且在被放大的状态下输入到数据调整单元155。在这种情况下，在数据调整单元155中，仅进行归一化即可。
这样，对于在施加了各种驱动电压时在X轴、Y轴、Z轴分别检测的数据(振动数据)而言，在进行平衡调整后，对由一次的测量所得的数据的动态范围进行调整，即，对测量数据U1内的各个数据进行增益调整以使测量数据内的数据的MAX值成为该测量数据的MAX值(此处为“5”)，从而被归一化。这样，个人数据U1也可以称为将测量数据进行了归一化的数据，作为个人认证ID发挥作用。另外，个人数据U1通过被存储在存储单元153中而成为历史数据。在个人数据中，由数据调整单元155进行各个测量数据的调整。
在本实施方式的游戏控制器10中，振动电机120的旋转轴沿着Y轴配置在框体110内。由此，在握持着框体110的状态下驱动振动电机120并由三轴加速度传感器140取得的数据的Y轴的加速度小于其他轴。因此，在数据调整单元155中，首先使由三轴加速度传感器140检测的Y轴的加速度数据加倍，然后将在测量数据内最大的加速度设为5，以维持整体中各个数据与其他加速度的平衡的状态下进行个人数据的计算。
存储单元153对每个使用者存储如上所述的使用者的个人数据。存储单元153对每个使用者将过去的多件(这里为5件)测量数据存储到环形缓冲器(ring buffer)中。
这里，存储单元153对每个使用者存储有每个使用者的过去的5件个人数据(历史数据)、和取这5件的平均而生成的使用者的平均个人数据(平均历史数据)。也将这些由存储单元153对每个使用者存储的个人数据称为历史数据。
图5至图9表示存储单元153存储的个人数据(历史数据)，图5A至图5F表示使用者MA的过去5件的从旧到新的顺序排列的个人数据(历史数据)，以及取这5件的平均而生成的使用者的平均个人数据(平均历史数据)。
同样地，图6A至图6F表示使用者MB(男性B)的过去5件的从旧到新的顺序排列的个人数据(历史数据)，以及取这5件的平均而生成的使用者的平均个人数据(平均历史数据)。图7A至图7F表示使用者MC(男性C)的过去5件的从旧到新的顺序排列的个人数据(历史数据)，以及取这5件的平均而生成的使用者的平均个人数据(平均历史数据)。图8A至图8F表示使用者FD(女性D)的过去5件的从旧到新的顺序排列的个人数据(历史数据)，以及取这5件的平均而生成的使用者的平均个人数据(平均历史数据)，图9A至图9F表示使用者FE(女性E)的过去5件的从旧到新的顺序排列的个人数据(历史数据)，以及取这5件的平均而生成的使用者的平均个人数据(平均历史数据)。
如这些图5至图9的个人数据(历史数据)所示，由三轴加速度传感器140取得的个人数据和平均个人数据，即使在相同的条件下，也由于受使用者对框体110的握持方法、握持强度、使用者的手的大小等的影响，对每个使用者显现其特征，成为按每个使用者而不同的个人数据。另外，虽然在本实施方式中，假设存储单元153中存储的使用者的数量为男性3名、女性2名合计5名，但本发明并不限于此，只要是两个人以上，则可以存储任何人数的使用者。另外，虽然假设作为每个使用者的过去的测量数据的个人数据为5件，但可以是任何件数。存储单元153存储的每个使用者的个人数据优选为2件以上，在对每个使用者存储1件个人数据时，也可以不存储平均个人数据。
判定单元154将使用者在握持框体110的状态下使振动电机120振动而得的测量数据与存储单元153的数据进行比较和对照，进行个人认证。
详细地说，判定单元154将由数据调整单元155作为个人数据进行了归一化的、通过三轴加速度传感器140检测出的使用者的测量数据，与存储单元153中存储的作为历史数据的个人数据进行比较和对照。该比较和对照是对个人数据(参照图4)的图的形状(每个驱动电压的各个轴方向的加速度的平衡)进行比较和对照。判定单元154从包含平均历史数据的所有的历史数据中，按与归一化后的使用者的测量数据的相似度高的个人数据的顺序，将该个人数据的使用者判定为同一人物的候补。
具体而言，计算作为认证对象的使用者的个人数据中每个驱动电压的各个轴的值、与在个人数据(历史数据)中分别对应的每个驱动电压的各个轴的值之差，并将计算出的差自乘后作为差分分析值。
然后，计算算出的差分分析值的总和。这样，判定单元154以所有的个人数据(历史数据)为对象计算一个个人数据(历史数据)的差分分析值的总和，并将每个历史数据的差分分析值的总和进行比较。比较的结果，判定单元154作为对照处理，按差分分析值的总和最接近0的顺序进行排序，并将该顺序高的个人数据(历史数据)的使用者判定为与作为认证对象的使用者是同一人物。也就是说，判定单元154取所有的个人数据(历史数据)与测量数据的差分(这里是从构成对应的个人数据的数据中分别减去使用者的测量数据中的九个数据)，并将各自自乘后消去+-的值按接近表示一致的值的0的顺序进行排序。另外，在排序中，当差分分析值的总和较大而与0相离太远的情况下，排除与这些数据对应的个人数据而进行排序。
这样，判定单元154在作为对每个使用者存储的过去的测量数据的多个历史数据中，将与作为认证对象的使用者的测量数据的相似度最高的个人数据的使用者判定为同一人物。
这里，存储单元153中存储有个人数据(历史数据)和从个人数据(历史数据)取得的平均值个人数据。判定单元154在存储单元153中存储的个人数据(历史数据)和平均个人数据中，将与测量数据的相似度最高的数据对应的使用者判定为同一人物。因此，谋求了使用者的认证度的提高。
这样，判定单元154在将作为过去的历史数据并且作为个人ID发挥作用的个人数据、与当前认证中的使用者的测量数据进行比较判定时，使用表示在对应的各个轴检测出的加速度(振动)的所有测量数据进行对照，而不是对照最明显地显现个人差的特征的轴。
由判定单元154判定为同一人物的使用者通过主控制单元22的功能，作为认证对象即使用者的候补，以人为单位依序通过显示器23被提示。作为认证对象的使用者，能够基于该被提示的信息通过按下游戏控制器10的操作按钮等，进行该认证的确认。另外，作为判定单元154的对照处理，按差分分析值的总和最接近0的顺序进行排序，并判定该顺序高的历史数据的使用者与作为认证对象的使用者是同一人物，但是该判定的方法并不限于此。例如，也可以对每个使用者求顺序的总和，将与该总和最小的数对应的使用者判定为与作为认证对象的使用者是同一人物。
说明这样构成的个人认证装置100的动作。
图10是用来说明本发明的实施方式1的个人认证装置100的认证处理的流程图。
首先，使用者如图3所示握持游戏控制器10的框体110的握持部111，通过游戏控制器10使个人认证装置100开始认证处理。该认证处理的开始例如既可以按下设置在游戏控制器10上的操作按钮，通过通信单元151、21向游戏装置主机20的主控制单元22发送认证处理开始信号，也可以通过操作游戏装置主机20本身来进行。
认证处理开始后，在步骤S10中，振动控制单元152读出存储单元153中存储的驱动电压值，通过通信单元21发送到游戏控制器10。来自振动控制单元152的驱动控制信号通过通信单元151被输入到驱动电路单元130，将驱动电机120驱动。由此，振动电机120以振动频率不同的多个类型进行振动。
在步骤S11中，三轴加速度传感器140对于在使用者握持着框体110的握持部111的状态下发生的振动，对振动的每种类型(这里是因驱动电压的不同由振动电机120发生的每种频率)检测X轴、Y轴、Z轴的振动(加速度)，并通过通信单元151输出到主控制单元22。
在步骤S12中，数据调整单元155通过将由三轴加速度传感器140检测出的X轴、Y轴、Z轴的加速度中输出小的数据、即振动小的数据放大而进行校正并将其输出。由于振动电机120的配置，朝向即使振动电机120驱动也与旋转方向的中心平行的方向的轴方向、这里是Y轴方向的振幅小。由此，即使在使用者握持着框体110的状态下使其振动，对于Y轴方向的振动也小，不容易显现使用者的个体差。在步骤S12中，数据调整单元155将从三轴加速度传感器140输出的X轴、Y轴、Z轴方向的检测数据(振动数据)中的、值小的检测数据(这里是表示Y轴的振动的值)增大，进行X轴、Y轴、Z轴方向的输出的平衡调整。由此，在来自三轴加速度传感器140的检测数据中，容易显现使用者的个体差。
在步骤S12中，数据调整单元155例如使输出值小、即振幅小的Y轴的值成为2倍，但本发明并不限于此。
在步骤S13中，数据调整单元155在通过一次的测量检测出的使用者的测量数据中，对构成测量数据的所有的数据(表示每个驱动电压的各个轴的振动的各个轴的加速度数据)进行增益调整而进行归一化，以使MAX值成为使用者的测量数据的MAX值。这里，对由使用者的一次的测量取得的测量数据的各个数据进行动态范围的调整，即，进行增益调整以使测量数据内的数据的max值成为规定的值(这里为5)。
在步骤S14中，判定单元154确认存储单元153中是否存在历史数据，若在存储单元153中未存储有历史数据，则转移到步骤S21，若在存储单元153中存在历史数据，则转移到步骤S15。
在步骤S21中，判定单元154将归一化后的测量数据作为成为使用者的个人ID的历史数据存储到存储单元153，并且将归一化前的测量数据与归一化后的测量数据的使用者关联对应地保存到存储单元153，结束处理。
在步骤S15中，数据调整单元155从存储单元153读出历史数据，对每个使用者计算历史数据中的表示每个振动的类型(不同的驱动电压)的各个轴的振动的数据的平均数据。
在步骤S16中，数据调整单元155对将历史数据平均化后的数据进行归一化，并生成每个使用者的平均历史数据。
在步骤S17中，判定单元154将归一化后的测量数据与包含平均历史数据的所有的历史数据进行比较。该步骤S17中的判定单元154的处理就是上述比较和对照处理中的比较处理。
在步骤S18中，判定单元154将归一化后的测量数据与包含平均历史数据的所有的历史数据进行比较，对包含平均历史数据的所有的历史数据，按与归一化后的测量数据的相似度从高到低的顺序进行排序，转移到步骤S19。另外，该步骤S18中的判定单元154的处理就是上述比较和对照处理中的对照处理。
在步骤S19中，判定单元154在进行了排序的、作为个人ID的历史数据(个人数据)中，将顺序最高即相似度高的个人数据的使用者与归一化后的测量数据的使用者认证为同一人物，转移到步骤S20。
在步骤S20中，判定单元154对归一化后的测量数据的使用者提示是否为认证的历史数据的使用者本人(匹配者)，若是使用者本人，则转移到步骤S21，若不是使用者本人，则转移到步骤S22。
在步骤S22中，将通过排序认证为同一人物的历史数据(个人数据)掩蔽，并转移到步骤S18。具体而言，在步骤S22中，判定单元154将通过排序认证为同一人物的历史数据的使用者的历史数据全部掩蔽。另外，在步骤S18中，判定单元154对排除了被掩蔽的历史数据的所有的历史数据(包含平均历史数据的历史数据)按与归一化后的测量数据的相似度从高到低的顺序重新进行排序，并重复之后的处理。
这样，在具有个人认证装置100的游戏装置中，游戏装置主机20使用游戏控制器10进行个人的认定，能够在游戏装置主机20端切换为与该个人对应的设定和功能。
这里，以认证使用者Q的情况为例，参照图11至图14，说明本实施方式的个人认证装置100的判定单元154进行的个人认证的动作。另外，在图12至图13中表示的数值，小数点之后14位为止为有效数字，在各个图中，为了便于说明，对小数点之后3位进行四舍五入，记载到小数点之后2位为止的数。图14所示的差分分析值，为了便于说明，对小数点之后5位进行四舍五入，记载到小数点之后4位为止的数。
图11是表示构成作为认证对象的使用者Q的测量数据的参数(振动电机120以不同的驱动电压振动时取得的多个测量数据)的表，图12是表示将图11的测量数据归一化后的个人数据的图。
另外，图12所示的个人数据与在图4中说明的个人数据同样地是由个人认证装置100取得的。也就是说，图12所示的个人数据是在使用者握持着框体110的状态(参照图3)下，使振动电机120(参照图2)以不同的类型(这里是提供驱动电压1至3时发生的不同的振动频率)振动，由三轴加速度传感器140取得多个测量数据，并对该多个测量数据进行了归一化的数据。
在图11至图14中的各个图中，X1至X3、Y1至Y3、Z1至Z3具有图4中所示的X1至X3、Y1至Y3、Z1至Z3相同的含义。也就是说，X1、Y1、Z1表示在向振动电机120施加驱动电压1(例如1V)时，三轴加速度传感器140测得的X轴、Y轴、Z轴的各个加速度数据。另外，X2、Y2、Z2表示在向振动电机120施加驱动电压2(例如2V)时，三轴加速度传感器140测得的X轴、Y轴、Z轴的各个加速度数据。另外，X3、Y3、Z3表示在向振动电机120施加驱动电压3(例如3V)时，三轴加速度传感器140测得的X轴、Y轴、Z轴的各个加速度数据。
在图11中，将通过在使用者Q握持着框体110的状态下向振动电机120分别施加驱动电压1、2、3，在X轴、Y轴、Z轴的各个轴测量的加速度数据表示为“检测值”(加速度)。
另外，在图11中，在表示由三轴加速度传感器140检测出的每个轴的加速度的检测值中，在这里，Y轴的检测值的数值比其他轴(X轴、Z轴)的检测值小，因此，对Y轴的检测值进行平衡调整，计算出“Y-平衡校正”。这里，作为“Y-平衡校正”，使Y轴的检测值成为2倍。
另外，在图11中，将这样的Y-平衡调整后的数值以如上所述地使测量数据内的数据的MAX值成为该测量数据中的MAX值(这里为“5”)的方式进行了归一化的值表示为“增益调整”。进行“增益调整”而归一化后的多个测量数据(以下，简称为“数据”)为构成个人数据的参数。通过绘制(plot)这些数据，形成图12所示的测量数据。
在判定单元154中，将这种作为认证对象的使用者的个人数据(也称为“归一化后的测量数据”，在这里相当于图12所示的个人数据)与存储单元153中存储的历史数据进行比较和对照，进行个人认证。
这里，例举图8A至图8F所示的个人数据，作为一例判定单元154与归一化后的测量数据进行比较和对照的历史数据(个人数据)。
图13是表示构成图8A至图8F所示的个人数据(历史数据)的参数(振动电机120以不同的驱动电压振动时所得的多个测量数据)的表。另外，图13的表与图8所示的个人数据对应关联地被存储到存储单元153中。
虽然未图示，图5至图7和图9所示的其他使用者的个人数据也与同样的表对应关联地被存储在存储单元153中。也就是说，图5至图7和图9所示的其他使用者的各个个人数据(历史数据)与构成这些个人数据的参数(振动电机120以不同的驱动电压振动时所得的多个测量数据)对应关联地被存储在存储单元153中。
在图13所示的表中，表示与特定的使用者(这里为女性D)的测量数据(图8A至图8F)对应的数据。另外，在图13中，“No.”是个人认证装置100测量的全部使用者的测量次数，“次数”是使用者(“女性D”)的测量次数，按1、2、3、4、5的顺序，与图8A至图8E的个人数据(历史数据)对应。这些每次测量的测量数据成为所谓的个人数据(历史数据)。另外，“平均”是取这过去5件的平均而计算出的使用者(这里为“女性D”)的平均测量数据。
与图11中所示的相同地，这里，“Y-平衡调整”、“增益调整”分别是对使用者“女性D”在过去测得的测量数据即个人数据(以1至5和“平均”表示的数据)进行了调整的校正数据。
分别绘制“增益调整”后的各个测量数据1至5和AVG，形成图6A至图6F的各图所示的个人数据(历史数据)。
在使用图8A至图8F所示的使用者(女性D)的个人数据(历史数据)的雷达图，判定单元154对作为认证对象的使用者Q的归一化后的测量数据即个人数据(参照图11和图12)进行比较和对照时，计算对应的测量数据彼此的差。
也就是说，判定单元154在每次测量时计算使用者Q的个人数据(参照图11和图12)中每个驱动电压的各个轴的值(进行了“增益调整”的值)、与分别对应于这些值的每个驱动电压的各个轴的值(在图8和图13中所示的个人数据的“增益调整”的值)之差，并将计算出的差自乘后作为差分分析值。
图14是表示一例由判定单元154计算出的差分分析值、差分总和、顺序的表。
在图14所示的表中，记载有每次测量中在各个驱动电压的各个轴计算出的差分分析值。例如，在使用者Q、与使用者(这里为女性D)的最旧的个人数据(每次测量的数据“1”)的差分分析值中，驱动电压3的X轴的差分为4.18-3.59，将其自乘而计算出差分分析值“0.3488”。另外，关于“0.3488”，“4.18-3.59”的自乘为“0.3481”，但用于该差分计算的数据(数值)为在实际的有效数字的小数点之后14位中记载到小数点之后2位为止的数值，因此，与图14的数值存在些许不同。在图14中，使用“4.18”和“3.59”各自的有效数字的小数点之后14位为止的数计算差并进行自乘，将小数点之后5位四舍五入后表示为小数点之后4位为止的值“0.3488”。
同样地，在女性D的最旧的个人数据(每次测量的数据“1”)中X2、X1的差分分别为3.36-3.76、2.01(实际为2.00819672131148，但在图中将小数点之后3位进行四舍五入后记载为小数点之后2位为止的数)-1.88，将它们自乘后计算每个驱动电压的各个轴的差分分析值(图14所示的“0.1600”、“0.0163”(如上所述，由于作为差分计算的对象的X2、X1的各个数据记载到小数点之后2位为止的数，因此数值存在些许不同))。
然后，每次测量即每个个人数据(历史数据)的、计算出的差分分析值的总和为0.95、0.42、0.61。然后，判定单元154通过比较每个历史数据的差分分析值的总和而进行对照处理，进行图14所示的排序。这里，在每次测量的数据中，第二旧的个人数据(历史数据)最接近于0而被排在第一位，将该第一位的个人数据(历史数据)的使用者(这里为女性D)判定为与作为认证对象的使用者Q同一人物(相当于步骤S19的处理)。在发生了第一位的个人数据(历史数据)的女性D与使用者Q不是同一人物的操作输入时，判定单元154将女性D的个人数据(历史数据)全部(在图14中被排序在第九位、第一位、第五位、第八位、第七位、第二位的个人数据)掩蔽。然后，判定单元154通过以排除了女性D的个人数据的全部个人数据为对象重新进行排序，并重复之后的处理，从而对使用者Q进行认证处理。
根据本实施方式，使用者只要取使用游戏控制器10的身体姿势，即，只要握持游戏控制器10，就能进行个人认证，能够自由地选择个人用设定、个人用数据等而不让使用者意识，能够谋求操作感的提高。
另外，能够简易地进行个人认证而无需对使用者进行点击键的动作、使游戏控制器10本身向规定的方向移动的动作的请求。
另外，游戏控制器10等的设备，近年来，具有用于对使用者赋予操作感的振动器(vibrator)(振动电机)、加速度传感器(尤其是三轴加速度传感器)的设备已广为人知，所述加速度传感器用于检测作为游戏、应用程序(application)的操作的输入方法而对游戏控制器10等设备施加的加速度，并将其作为操作的一部分进行识别。
使用预先具有这些功能的游戏控制器，能够不损害振动器和加速度传感器双方的功能地，并且仅以双方的功能就能简易地进行个人认证。
根据本实施方式的个人认证装置100，在设备中进行个人认证时，与以往的使用了光学传感器的指纹的图形认证、使用了红外线的静脉图形认证的生物认证、以及通过使用了光学传感器的照相机将虹膜图形、脸、眼睛的视网膜的毛细血管的图形作为图像(image)取入的、基于图像解析的认证技术等相比，使用的传感器类小型且低成本。另外，通过利用振动电机的振动，能够尽量减少为了实现个人认证而追加的设备、部件。
这样，本实施方式的个人认证装置100能够以具有振动电机(振动器)、和多轴传感器的设备进行简易的个人认证。
另外，在本实施方式中，个人认证装置100采用了适用于游戏控制器10和游戏装置主机20的结构，但本发明并不限于此，也可以安装在游戏控制器10本身或便携式电子设备上。也就是说，个人认证装置100的结构要素只要在设备的框体内安装有振动电机120、用于检测振动的三轴加速度传感器140，其他结构要素可以设置在任何位置。
具体而言，也可以采用如下的结构，即：将游戏控制器10作为电子设备，在该电子设备内，与振动电机120、三轴加速度传感器140一起安装主控制单元22端的振动控制单元152、存储单元153、判定单元154以及数据调整单元155。在如上构成时，优选采用电子设备本身具有提示认证的显示单元，能够显示判定单元154的判定结果的结构。
另外，在使用图10的流程图说明的本实施方式的认证处理中，在步骤S22之后，转移到步骤S18，判定单元154对排除了被掩蔽的历史数据的所有历史数据(包括平均历史数据)进行以与归一化后的测量数据的相似度从高到低的顺序重新排序的处理，但也可以是在步骤S22之后进行转移到步骤S19的处理。在这种情况下，在步骤S19中，判定单元154使用在之前的处理中已经排序的所有的历史数据(包括平均历史数据)重新进行对照处理。具体而言，判定单元154从排除了被掩蔽的历史数据的使用者的、并且在之前的处理中已经排序的所有历史数据的使用者中，将最高位(排序最小)的使用者认证为与归一化后的测量数据的使用者是同一人物。
另外，这里，举例说明了由硬件构成本发明的情况，但本发明也可以由软件实现。例如，通过用程序语言描述使能够与在框体110内部安装了振动电机120、用于检测三维方向的多个振动的三轴加速度传感器140以及通信单元151的游戏控制器进行通信的计算机，作为振动控制单元152、存储单元153以及判定单元发挥作用的算法，将该程序存储在计算机的存储器中并由控制单元执行该程序，由此能够实现与本发明的个人认证装置同样的功能，其中，所述振动控制单元152在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动电机120以不同的类型振动；所述存储单元153对每个使用者存储用三轴加速度传感器140检测通过以不同的类型振动的振动电机120发生的振动而得的多个测量数据；所述判定单元将在使用者握持着框体110的状态下使振动电机120振动而得的测量数据与存储单元153中的数据进行比较和对照，进行个人认证。
(实施方式2)
图15是使用本发明的实施方式2的个人认证装置200的游戏控制器10A的主要部分的结构图，图16是表示该个人认证装置200的功能方框图。
图15所示的游戏控制器10A与经由连接线连接到家用电视机等显示器23(参照图16)的游戏装置主机20(参照图16)一起构成游戏装置。
游戏控制器10A主要作为用于操作在显示器23上显示的游戏空间中出场的玩家对象的操作杆而发挥作用，并将操作信息提供给游戏装置主机20。在游戏控制器10A上分别设置有未图示的多个操作按钮、键以及触棒等操作单元。
另外，图16所示的游戏装置主机20例如具有安装了CPU(CentralProcessing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)及DSP(Digital SignalProcessor)等各种微处理器、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、IC存储器等的主控制单元22(参照图16)，以及读取未图示的光盘、存储卡等信息存储介质的读取单元等。
在游戏装置主机20中，主控制单元22通过从信息存储介质中读出并执行游戏程序和各种设定数据，将其结果作为游戏图像显示在显示器23上。
另外，游戏装置主机20与游戏控制器10A通过无线通信连接，游戏装置主机20通过通信单元21接收从游戏控制器10A发送的包含操作信息、认证信息等的发送信息。
游戏装置主机20的主控制单元22基于从游戏控制器10A发送的操作信息，执行各种游戏运算，生成游戏图像等图像并将其显示在显示器23上。另外，主控制单元22基于从游戏控制器10A发送的认证信息执行程序数据，生成认证信息的图像并将其显示在显示器23上。游戏装置主机20与游戏控制器10A通过各自的通信单元21、151，在这里使用Bluetooth(注册商标)进行数据的收发，但本发明并不限于此。游戏装置主机20与游戏控制器10A也可以通过UWB(Ultra Wide Band：超宽带无线)或者无线LAN等近距离无线进行数据的收发。
在游戏控制器10A的框体110内部配设有使框体110振动的振动电机120、用于驱动振动电机120的驱动电路单元130、具有通信单元151的控制器控制单元150、以及振动检测单元170。
个人认证装置200包括：配置在游戏控制器10A的框体110内的振动电机120、驱动电路单元130、控制器控制单元150、振动控制单元252、存储单元253、振动检测单元170(三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180)、提取单元156、判定单元254以及数据加工单元255。另外，在本实施方式的个人认证装置200中，采用了将振动控制单元252、存储单元253、判定单元254以及数据加工单元255设置在游戏装置主机20的主控制单元22的结构，但本发明并不限于此，也可以采用将这些设置在游戏控制器10A本身的结构。
游戏控制器10A的框体110形成为具有其角部进行了倒角的矩形剖面的棒状体。框体110通过由使用者握持其纵长方向的一端的部分(称为“后方部分”)而被利用。
图17是表示由使用者握持的游戏控制器10A的图。另外，在图17中，游戏控制器10A的框体110中，将被使用者握持的后方部分称为握持部111进行图示。
如图17所示，在使游戏控制器10A的X轴、Y轴成水平的状态下，个人认证装置200(参照图16)驱动振动电机120，使用通过振动检测单元170取得的测量数据，进行使用者的个人认证。该个人认证能够在无需使用者有意地移动游戏控制器10A的框体110的情况下进行。另外，在后面叙述该个人认证的细节。
在游戏控制器10A的框体110中，在位于后方部分的握持部111的内部配设有基板160。在该基板160上安装有驱动电路单元130、三轴加速度传感器140以及控制器控制单元150。另外，振动电机120在框体110内被配设在从握持部111离开的另一端的部分(称为“前方部分”)。
振动电机120配置成旋转轴沿着框体110的纵长方向，该旋转轴上安装有偏心的配重。这里，振动电机120以旋转轴与框体110的纵长方向平行地，换言之，与Y轴方向平行地配置在框体110内。如图15所示，振动电机120通过驱动电路单元130使未图示的旋转轴朝箭头A方向(或者与箭头A的反向)旋转而使框体110发生振动。
驱动电路单元130将与通过通信单元151输入的来自振动控制单元252的振动控制信号对应的驱动电压施加给振动电机120以提供电流。
这里，驱动电路单元130基于输入的振动控制信号，通过在预定时间(2至3秒)内将不同等级的多个电压施加给振动电机120，使振动电机120发生以一定速度连续地变化的频率的振动。
振动检测单元170作为n维方向的多个振动在此检测三轴(X轴、Y轴、Z轴)的加速度和三轴的角速度，具有三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180。
三轴加速度传感器140为检测n维方向的多个振动的多轴传感器的一例，这里，通过检测三维方向的多个加速度，能够对框体110的姿势、动作进行检测。另外，以下，将通过三轴加速度传感器140检测的振动也记载为加速度数据进行说明。
详细地说，三轴加速度传感器140检测以框体110的纵长方向的另一端的方向(前方向)为Y轴的正方向，以从正面观察时的上方向为Z轴的正方向，以从正面观察时的图15中的纸张面前面的方向为X轴的正方向的正交三轴方向的各个加速度。另外，以下，将通过三轴加速度传感器140检测并输出的与X轴、Y轴、Z轴的各轴对应的加速度(加速度传感器输出)记载为AccX、AccY、AccZ。另外，三轴加速度传感器140通过控制器控制单元150的通信单元151，对每个轴将与检测出的加速度成比例的电压等检测信号输出到游戏装置主机20的通信单元21。
三轴加速度传感器140对每个轴检测在使用者握持着框体110的握持部111的状态下，振动电机120发生连续地变化的多个振动频率时在框体110发生的振动，并将其输出到控制器控制单元150。另外，由于三轴加速度传感器140试图较大地检测由振动电机120的驱动而振动的框体110的振动的变化，所以三轴加速度传感器140优选配置在尽量离开振动电机120的位置。
三轴角速度传感器(gyroscope，陀螺仪)180是检测n维方向的多个振动的多轴传感器的一例。这里，三轴角速度传感器(gyroscope)180通过检测以X轴、Y轴、Z轴这三轴为中心旋转时的旋转角速度(也称为“轴的角速度”)，从而检测框体110的姿势、动作。也就是说，三轴加速度传感器180检测在使用者握持着框体110的握持部111的状态下，振动电机120发生连续地变化的多个振动频率时，以X轴、Y轴、Z轴为中心扭转的动作。该检测出的角速度被输出到控制器控制单元150。另外，以下，将通过三轴加速度传感器180检测并输出的与X轴、Y轴、Z轴对应的角速度(角速度传感器输出)，记载为RotX、RotY、RotZ。
这样，具有三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180的振动检测单元170，随着由使用者握持着的框体110内的驱动电机120的驱动，检测X轴、Y轴、Z轴的各个方向的加速度以及X轴、Y轴、Z轴的各个角速度。
控制器控制单元150对通过例如使用了IIC(Inter-Integrated Circuit)总线等的本地总线电路相互连接的各种输入设备与输出设备之间的输入和输出进行控制。
控制器控制单元150安装有CPU、用于控制本地总线电路中的数据通信的总线控制器IC等各种微芯片及IC存储器等电子零件，以及作为用于实现与游戏装置主机20的通信单元21的无线通信的通信单元151的近距离通信模块等。控制器控制单元150基于通过本地总线电路从各种输入设备发送的信号生成操作输入信号，将生成的操作输入信号通过通信单元151发送到游戏装置主机20。
具体而言，控制器控制单元150将对振动电机120的每种振动频率由三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180检测出的三轴加速度数据和三轴角速度数据作为使用者的测量数据输出到游戏装置主机20。另外，控制器控制单元150通过通信单元151接收从游戏装置主机20发送的信号，生成控制信号并将其输送到与该接收信号对应关联的输出设备。
另外，以下，对于在控制器控制单元150中对应于输入的信号而输出的信号的生成及输送的处理，省略其说明。另外，控制器控制单元150将通过通信单元21、151输入的来自振动控制单元252的振动控制信号输出到驱动电路单元130。而且，控制器控制单元150将从三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180输入的测量数据通过通信单元151、21输出到主控制单元22的提取单元156。
振动控制单元252控制振动电机120的驱动，在使用者握持着框体110的状态下，通过驱动电路单元130在规定的频域扫描(sweep)振动电机120的旋转数。换言之，振动控制单元252使振动电机120在规定的频域内依序发生不同的振动频率。例如，振动控制单元252通过分级地切换提供给振动电机120的电压的大小，使提供给振动电机120的供给电压以一定的比例逐渐增大地变化。
这里，振动控制单元252向驱动电路单元130输出振动控制信号，以使振动电机120的旋转数在频率0Hz至200Hz的范围内依序以10Hz的刻度连读地变化。另外，振动控制信号由振动控制单元252依次读出存储单元253中存储的连续地增加的驱动电压值而生成，并通过通信单元21、151输送到驱动电路单元130。
由此，对20个不同的每种频率，能够对三轴取得6种测量数据，能够通过120个(20×6)要素构成一个个人数据。这样，在本实施方式的个人认证装置200中，能够对每种振动频率使用三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180，在短时间检测出较多信息。另外，将作为振动检测的对象的振动电机120的振动频带设为在0至200Hz的范围按每10Hz增加的20个频带，但只要是检测三轴的加速度和三轴的角速度判定，也可以是几个频带。
另外，优选将使振动电机120发生不同的振动频率(具体而言，是连续地变化的振动频率)的上述驱动电压值的范围，设定为包括在驱动振动电机120时易于发生与握持框体110的使用者的手的频率接近的频率或者一致的频率的驱动电压。这是因为，可以预测在振动电机120的振动频率与使用者的手的频率一致时，框体110的振幅增大，由加速度传感器140检测的加速度增大。在检测的加速度增大时，每个个人产生显著的差异，易于作为个人的特征来掌握。
这里，对于振动控制单元252通过驱动电路单元130使振动电机120发生的频率而言，基于以多个使用者为对象的进行的、在握持着框体110的状态下与使用者的手的频率最容易共振的振动频率的统计结果，设定为0至200Hz。
提取单元156从通过三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180检测出的测量数据(加速度数据、角速度数据)中，提取表示各个测量数据的频率分量。
具体而言，提取单元156按分级地变化的振动电机120的每种振动频率，对通过三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180检测出的数据进行基于FFT(Fast Fourier Transform，快速傅立叶变换)的频谱解析。由此，提取单元156对分级地变化的振动电机120的每种振动频率，从检测出的各个数据中提取频率分量(这里为6种)。提取的频率分量作为加工前的个人数据(加工前个人数据)的要素存储到存储单元253中。另外，这些提取的频率分量也可以在存储到存储单元253的同时输出到数据加工单元255。
存储单元253存储有提供给振动电机120的驱动电压值。另外，存储单元253将通过三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180检测出的多个测量数据(相当于“频率分量”)和将这些测量数据加工后进行归一化而形成的个人数据，与每个使用者对应关联地存储。
图18是表示存储器单元253中存储的、作为使用者的归一化后的测量数据的个人数据的雷达图。
个人数据是在存储单元253中与每个使用者对应关联地存储的个人数据，使用对在使用者握持着框体110的状态(参照图17)下发生的振动电机120(参照图16)的不同的振动频率的每种频率所得的多个测量数据而构成。
图18所示的个人数据P1是从振动电机120的多个振动频率(旋转数)的每种频率的在X轴、Y轴、Z轴各个方向的加速度数据以及绕着X轴、Y轴、Z轴的转动的角速度数据中，提取频率分量后进行了归一化的雷达图。
使用驱动振动电机120(参照图16)使其在频率0Hz至200Hz的范围按每10Hz发生振动频率所得的多个测量数据(AccX、AccY、AccZ、RotX、RotY、RotZ)，形成个人数据P1。
具体而言，构成个人数据P1的AccX10、AccY10、AccZ10表示在振动电机120的旋转数为10Hz时由三轴加速度传感器140对X轴、Y轴、Z轴分别检测出的测量数据。
另外，AccX20、AccY20、AccZ20表示在振动电机120的旋转数为20Hz时由三轴加速度传感器140对X轴、Y轴、Z轴分别检测出的测量数据。
同样，AccX30、40、…AccX200；AccY30、40、…AccY200；AccZ30、40、…AccZ200表示使振动电机120的旋转数在30Hz至200Hz为止的范围按每10Hz变化时由三轴加速度传感器140对X轴、Y轴、Z轴分别检测出的数据(加速度数据)。另外，在图18中，在与AccY0重叠的位置表示AccZ200，在与AccX0重叠的位置表示AccY200，并在与RotZ0重叠的位置表示AccX200。
另外，在图18中，RotX10、RotY10、RotZ10表示在振动电机120的旋转数为10Hz时，由三轴角速度传感器180对RotX轴、RotY轴、RotZ轴分别检测出的数据。进而，在图18中，RotX20、RotY20、RotZ20表示在振动电机120的旋转数为20Hz时，由三轴角速度传感器180对RotX轴、RotY轴、RotZ轴分别检测出的数据。
同样，RotX30、40、…RotX200；RotY30、40、…RotY200；RotZ30、40、…RotZ200表示使振动电机120的旋转数在30Hz至200Hz为止的范围按每10Hz变化时(30Hz、40Hz、…200Hz)由三轴加速度传感器140对RotX轴、RotY轴、RotZ轴分别检测出的数据(加速度数据)。另外，在图18中，在与RotY0重叠的位置表示RotZ200，在与RotX0重叠的位置表示RotY200，并在与AccZ0重叠的位置表示RotX200。
用于生成个人数据的各个频率分量的加工(加权)和归一化，由数据加工单元255进行，并被存储到存储单元253。
对从由三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180取得的关于各个轴的测量数据(加速度数据和角速度数据)中提取的频率分量进行加工处理，从而生成该个人数据P1。
详细而言，个人数据P1是分别将频率分量加权后进行归一化而生成的，该频率分量表示对在振动电机120中连续地变化而发生的多个振动频率的每种频率，与X、Y、Z的各轴对应地检测出的各个轴方向的加速度和绕各个轴的角速度。由此，由加权后的各个轴的频率分量构成的个人数据都能显现作为个人数据的特征。
图19是表示图18所示的个人数据中加权前的个人数据P2的雷达图。图19所示的频率分量(以AccX、AccY、AccZ等表示的X轴、Y轴、Z轴的加速度数据以及以RotX、RotY、RotZ等表示的绕X轴、Y轴、Z轴的旋转数据)为，在规定的频带扫描振动电机120的旋转数时，由提取单元156解析对于X轴、Y轴、Z轴分别检测的信号并提取作为频率分量的数据，而且是进行加权和归一化前(加工前)的数据。也就是说，图19的个人数据是表示通过一次的测量检测后提取的、并且通过加权滤波器前(滤波前)的频率分量的未加工数据群。
数据加工单元255作为加工处理，对由提取单元156按连续变化的上述振动源的每种频率提取的每种频率分量(参照图19)，使用加权滤波器进行加权。也就是说，数据加工单元255使用所生成的加权滤波器对由提取单元156提取的每种频率分量进行加权，从而使各个频率分量成为表示各自所属的个人的特征性数据。
除此之外，数据加工单元255按每种频率分量对由提取单元156提取的频率分量进行加权后，进行归一化并与每个使用者关联对应，从而生成图18的个人数据。
也就是说，数据加工单元255对作为个人数据的构成要素的、并且按振动电机120的每种振动频率提取的关于各个轴的加速度检测量和旋转检测量(频率分量值)进行加权后，按每个个人数据调整动态范围并进行归一化。
也就是说，归一化是对作为个人数据的要素、并且对加权后的频率分量进行增益调整，以使具有MAX值的频率分量的MAX值成为其他频率分量的MAX值(这里为“1”)。这样构成个人数据P1，其也可以称为将测量数据进行了归一化的数据，作为个人认证ID发挥作用。
对加速度检测量和旋转检测量进行了加工(加权)的要素也就是由频率分量构成的使用者的个人数据，在存储单元253中，作为数据库，按每个个人与各个频率分量的未加工数据一起关联对应，并按每个个人被存储多个。存储单元253对每个使用者将过去的多件(这里为5件)测量数据存储到环形缓冲器中。
这里，存储单元253对每个使用者存储有过去的5件的个人数据(历史数据)。
这些作为历史数据存储的多件个人数据是对每个使用者A、B…X，按从旧到新的顺序排列的过去的5件的个人数据。
对于存储单元253中存储的个人数据而言，即使在相同的条件下，由于使用者对框体110的握持方法、握持强度、使用者的手的大小等影响，也对每个使用者显现其特征。
这里，个人数据由按每种条件也就是按连续地变化的振动电机120的每种振动频率，对通过三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180取得的数据进行加权而形成的多个频率分量构成。
虽然在本实施方式中，假设存储单元253中存储的使用者的数量为10名，但本发明并不限于此，只要是两个人以上，可以存储任何人数的使用者。另外，虽然假设作为每个使用者的过去的测量数据的个人数据为5件，但可以是任意件数。存储单元253存储的每个使用者的个人数据优选为2件以上。
判定单元254将使用者在握持框体110的状态下使振动电机120振动而得的个人数据与存储单元253的个人数据进行比较和对照，进行个人认证。
详细地说，判定单元254将由数据加工单元255作为个人数据进行了归一化的、通过三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180检测出的实在握持着框体110的使用者的测量数据，与存储单元253中存储的作为历史数据的个人数据进行比较和对照。该比较和对照是对个人数据(参照图18)的图的形状(振动电机120的每种振动频率的各个轴方向的加速度和角速度的平衡)进行比较和对照。
判定单元254从存储单元253内的数据库中存储的所有的历史数据中，按与归一化后的使用者的测量数据的相似度高的个人数据的顺序，将该个人数据的使用者判定为同一人物的候补。
具体而言，计算作为认证对象的使用者的个人数据中振动电机120发生的每种振动频率的各个轴的值与在所存储的个人数据(历史数据)中分别对应的每种振动频率的各个轴的值之差，并将计算出的差自乘后作为差分分析值。
然后，计算算出的差分分析值的总和。这样，判定单元254以所有的个人数据(历史数据)为对象计算一个个人数据(历史数据)的差分分析值的总和，并将每个历史数据的差分分析值的总和进行比较。比较的结果，判定单元254作为对照处理，按差分分析值的总和最接近0的顺序进行排序，并将该顺序高的个人数据(历史数据)的使用者判定为与作为认证对象的使用者是同一人物。
也就是说，判定单元254取所有的个人数据(历史数据)与测量数据的差分(这里是分别从作为认证对象的使用者的当前测量数据和构成所存储的个人数据的120个数据中减去)，并将各自自乘后消去+-的值按接近表示一致的值的0的顺序进行排序。另外，在排序中，当差分分析值的总和较大而与0相离太远的情况下，排除与这些数据对应的个人数据而进行排序。另外，120个数据这里是指对多种频率的每种频率(在0至200Hz之间按每10Hz增加的每种频率(合计20))测量的RotX、RotY、RotZ、AccX、AccY、AccZ(合计6)。
这样，判定单元254在作为对每个使用者存储的过去的测量数据的多个历史数据中，将与作为认证对象的使用者的测量数据的相似度最高的个人数据的使用者判定为同一人物。
这里，存储单元253中存储有个人数据(历史数据)和加工前的个人数据。判定单元254在个人数据(历史数据)中，将与测量数据的相似度最高的数据对应的使用者判定为同一人物。因此，谋求了使用者的认证度的提高。
这样，判定单元254在将作为过去的历史数据并且作为个人ID发挥作用的个人数据、与当前认证中的使用者的测量数据进行比较判定时，使用表示在对应的各个轴检测出的加速度和角速度的所有测量数据进行对照，而不是对照最明显地显现个人差的特征的轴。
由判定单元254判定为同一人物的使用者通过主控制单元22的功能，作为认证对象即使用者的候补，以人为单位依序通过显示器23被提示。作为认证对象的使用者，能够基于该被提示的信息通过按下游戏控制器10A的操作按钮等，进行该认证的确认。另外，作为判定单元254的对照处理，按差分分析值的总和最接近0的顺序进行排序，并判定该顺序高的历史数据的使用者与作为认证对象的使用者是同一人物，但是该判定的方法并不限于此。例如，也可以对每个使用者求顺序的总和，将与该总和最小的数对应的使用者判定为与作为认证对象的使用者是同一人物。
说明这样构成的个人认证装置200的动作。
图20是用来说明本发明的实施方式2的个人认证装置200的认证处理的流程图。
首先，使用者如图17所示握持游戏控制器10A的框体110的握持部111，通过游戏控制器10A使个人认证装置200开始认证处理。该认证处理的开始例如既可以按下设置在游戏控制器10A上的操作按钮，通过通信单元151、21向游戏装置主机20的主控制单元22发送认证处理开始信号，也可以通过操作游戏装置主机20本身来进行。
认证处理开始后，在步骤S30中，振动控制单元252读出存储单元253中存储的驱动电压值，通过通信单元21发送到游戏控制器10A。来自振动控制单元252的驱动控制信号通过通信单元151被输入到驱动电路单元130，将驱动电机120驱动。
由此，振动电机120发生连续地变化的振动频率。这里，振动电机120通过振动控制单元252，发生以在0至200Hz之间按每10Hz增大的方式连续变化的振动频率。
在步骤S31中，三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180检测在使用者握持着框体110的握持部111的状态下发生的振动，通过通信单元151将其输出到控制单元22。具体而言，在步骤S31中，三轴加速度传感器140按每种振动频率(这里是因驱动电压的不同在振动电机120发生的每种振动频率)检测X轴、Y轴、Z轴的加速度，作为测量数据输出到主控制单元22。此时，三轴角速度传感器180按每种振动频率(这里是因驱动电压的不同在振动电机120发生的每种振动频率)检测绕X轴、Y轴、Z轴的各个轴的角速度，作为测量数据输出到主控制单元22。
在步骤S32中，主控制单元22从由三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180检测出的测量数据(加速度数据和角速度数据)中提取频率分量。
具体而言，在步骤S32中，主控制单元22的提取单元156对从三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180输入的测量数据进行FFT解析，提取其频率分量。
在步骤S33中，主控制单元22使用加权滤波器，对所提取的频率分量进行加权。
详细地说，在步骤S33中，主控制单元22的数据加工单元255生成用于对检测出的X轴的加速度、Y轴的加速度、Z轴的加速度、绕X轴的角速度、绕Y轴的角速度、绕Z轴的角速度的数据(测量数据)进行加权的加权滤波器，并且对各个数据进行加权。由此，在来自三轴加速度传感器140的检测数据中，容易显现使用者的个体差。另外，在后面叙述该步骤S33中加权滤波器的生成的细节。
在步骤S34中，数据加工单元255在对每个个人数据在0至200Hz的范围按每10Hz增大的振动频率检测的使用者的测量数据中，对构成测量数据的所有数据(表示每个驱动电压的各个轴的振动的各个轴的加速度数据)进行增益调整而将其归一化，以使MAX值成为使用者的测量数据的MAX值。这里，对由使用者的一次的测量取得的测量数据的各个数据进行动态范围的调整，即，进行增益调整以使测量数据内的数据的MAX值成为规定的值(这里为1)。
也就是说，在步骤S34中，数据加工单元255如个人数据P1(参照图18所示)所示，通过构成个人数据P1的AccX、AccY、AccZ、RotX、RotY、RotZ，在10Hz至200Hz的范围内按每10Hz检测的频率分量中，将表示MAX值的频率分量设为“1”，进行与其他频率分量的调整，适当地进行归一化。
在步骤S35中，判定单元254确认存储单元253中是否存在历史数据(个人数据)，若在存储单元253中存储有历史数据，则转移到步骤S36，若在存储单元253中不存在历史数据，则转移到步骤S40。
在步骤S36中，判定单元254将归一化后的测量数据与所有的历史数据进行比较。该步骤S36中的判定单元254的处理就是上述比较和对照处理中的比较处理。
在步骤S37中，判定单元254将归一化后的测量数据与所有的历史数据进行比较，对所有的历史数据，按与归一化后的测量数据的相似度从高到低的顺序进行排序，转移到步骤S38。另外，该步骤S37中的判定单元254的处理就是上述比较和对照处理中的对照处理。
在步骤S38中，判定单元254在进行了排序的、作为个人ID的历史数据(个人数据)中，将顺序最高即相似度高的个人数据的使用者与归一化后的测量数据的使用者认证为同一人物，转移到步骤S39。
在步骤S39中，判定单元254对归一化后的测量数据的使用者提示是否为认证的历史数据的使用者本人(匹配者)，若是使用者本人，则转移到步骤S40，若不是使用者本人，则转移到步骤S41。
在步骤S40中，判定单元254将归一化后的测量数据群作为使用者的个人ID的个人数据，并且将该个人数据作为历史数据存储到存储单元253。除此之外，在步骤S40中，判定单元254将归一化前的未进行滤波的测量数据(未通过加权滤波器的频率分量)与归一化后的测量数据的使用者关联对应，并保存到存储单元253，结束处理。
在步骤S41中，将通过排序认证为同一人物的历史数据(个人数据)掩蔽，并转移到步骤S37。具体而言，在步骤S41中，判定单元254将通过排序认证为同一人物的历史数据的使用者的历史数据全部掩蔽。另外，在步骤S37中，判定单元254对排除了被掩蔽的历史数据的所有的历史数据按与归一化后的测量数据的相似度从高到低的顺序重新进行排序，并重复之后的处理。
这样，在具有个人认证装置200的游戏装置中，游戏装置主机20使用游戏控制器10A进行个人的认定，能够在游戏装置主机20端切换为与该个人对应的设定和功能。
接下来，说明在步骤S33中进行加权时使用的加权滤波器的生成。
图21是用来说明本发明的实施方式2的个人认证装置的加权滤波器的生成方法的流程图。
这里，假设存储单元253存储有A、B、…、X人的个人数据，个人数据按每个个人存在多个(Database＝{A0，A1，A2，A3，…An，B0，B1，…Xm-1、Xm})。也就是说，存储单元253作为个人数据的数据库发挥作用。另外，与这些A、B、…、X的各个个人对应关联了多个的个人数据A0、A1、A2、A3、…An、B0、B1、…Xm-1、Xm，这里是未通过加权滤波器的加权滤波前、即加工前的个人数据(未加工数据)。
图22是以文本表示加工前的个人数据(未加工个人数据)Personal的图，这种未加工个人数据与规定的个人对应关联的个人数据(加工、归一化后的个人数据)一起，作为数据库存储在存储单元253中。
在存储单元253的数据库中，如图22所示，各个个人数据A0、A1、A2、A3、…An、B0、B1、…Xm-1、Xm，作为个人数据(Personal)分别具有{AccX0-10Hz，AccX10-20Hz，…，AccX190-200Hz，AccY0-10Hz，…，AccY190-200Hz，AccZ0-10Hz，…，AccZ190-200Hz，RotX0-10Hz，RotX10-20Hz，…，RotX190-200Hz，RotY0-10Hz，…，RotY190-200Hz，RotZ0-10Hz，…，RotZ190-200Hz}的形式。另外，AccX、AccY、AccZ是三轴(X、Y、Z)加速度传感器输出，RotX、RotY、RotZ是三轴(X、Y、Z)角速度传感器输出。
在步骤S51中，主控制单元22的数据加工单元255使用随机数生成初始加权滤波器。
图23是供说明加权滤波器(Weight)的图，是表示一例加权滤波器的图。如图23所示，加权滤波器(Weight)具有Weight＝{Weight0-10Hz，Weight10-20Hz，…，Weight190-200Hz}的形式。权重(Weight)对每种振动频率按构成未加工个人数据的每个测量数据而设定，并且满足0≤Weight≤1.0。
在步骤S52中，数据加工单元255从存储单元253的个人数据的数据库中设定并取出(读入)用于评价所生成的加权滤波器的作为滤波器评价用数据的个人数据(例如个人数据A0)。
在步骤S53中，数据加工单元255从存储单元253(数据库)中取出除设定为滤波器评价用数据的个人数据(个人数据A0)之外的个人数据群(个人数据A1，A2，A3，…An，B0，B1，…Xm-1、Xm)。
在步骤S54中，计算滤波器评价用数据(个人数据A0)与除设定为滤波器评价用数据的个人数据之外的个人数据即存储单元253的数据库内的个人数据群之间的差分，求在个人数据群中差分最短的(少)的个人数据。
在图24中表示差分。图24是用于说明个人数据的差分的图。
如图24所示，将个人数据的差分(Diff)设为用初始加权滤波器(Weight)对滤波器评价用数据(个人数据A0)与滤波器评价用数据(个人数据A0)之外的个人数据群(A1，A2，A3，…An，B0，B1，…Xm-1、Xm)中各个个人数据之间的差分进行了加权的值的绝对值。使用按每种振动频率检测出的个人数据A0的各个要素(测量数据)与除个人数据A0之外的每个个人数据的各个要素(测量数据)的平方差和初始加权滤波器(Weight)的每种振动频率的权重，计算该个人数据的差分(Diff＝|(PersonalA-PersonalB)·Weight|)。
也就是说，Diff＝|(Personal.A-Personal.B)·Weight|＝(PersonalA.AccX0-10Hz-PersonalB.AccX0-10Hz)2·Weight0-10Hz+(PersonalA.AccX10-20Hz-PersonalB.AccX10-20Hz)2·Weight10-20Hz+…+(PersonalA.AccX190-200Hz-PersonalB.AccX190-200Hz)2·Weight190- 200Hz+(PersonalA.AccY0-10Hz-PersonalB.AccY0-10Hz)2·Weight0-10Hz+…+(PersonalA.AccZ0-10Hz-PersonalB.AccZ0-10Hz)2·Weight0-10Hz+…+(PersonalA.RotY0-10Hz-PersonalB.RotY0-10Hz)2·Weight0-10Hz+…+(PersonalA.RotZ190-200Hz-PersonalB.RotZ190-200Hz)2·Weight190-200Hz。
这样，在步骤S54中，数据加工单元255使用滤波器评价用数据(A0)和滤波器评价用数据之外的个人数据群(A1，A2，A3，…An，B0，B1，…Xm-1、Xm)的各个个人数据，计算对应的Diff。数据加工单元255比较计算出的Diff，判定该比较的结果的差分最短的个人数据。
在步骤S55中，数据加工单元255使用上述Diff判定差分最短的个人数据所属的个人与滤波器评价用数据所属的个人是否一致。在步骤S55中，若差分最短的个人数据所属的个人与滤波器评价用数据所属的个人一致，则转移至步骤S56，若不一致，则转移至步骤S57。
在步骤S56中，数据加工单元255对在滤波器评价中使用的加权滤波器，设作为加权滤波器的适当性+1(提高作为加权滤波器的评价值)，转移到步骤S58。
另一方面，在步骤S57中，数据加工单元255对在滤波器评价中使用的加权滤波器，设作为加权滤波器的适当性-1(降低作为加权滤波器的评价值)，转移到步骤S58。
在步骤S58中，数据加工单元255使用生成的加权滤波器和设定的滤波器评价用数据以及除此之外的个人数据群，判定对所有数据库要素的评价是否完成。也就是说，在步骤S58中，将数据库内的所有个人数据(历史数据)设定为滤波器评价用数据，判定是否已经计算了与设定的滤波器评价用数据之外的所有个人数据群之间的差分并进行了加权滤波器评价。
在步骤S58中，若对所有数据库要素的评价尚未完成，则转移到步骤S59，从数据库设定下一个滤波器评价用数据，返回步骤S53，重复进行处理。
另一方面，若在步骤S58中，对所有数据库要素完成了所生成的加权滤波器适当性的评价，则转移到步骤S60。
在步骤S60中，数据加工单元255基于滤波器适当性，判定所生成的加权滤波器是否为具有充分的适当性的加权滤波器。在步骤S60中，若所生成的加权滤波器具有充分的适当性，则结束加权滤波器生成处理，若不是具有充分的适当性的滤波器，则转移到步骤S61。
在步骤S61中，直到通过搜索算法生成适当性更高的滤波器为止，转移到步骤S52，重复进行处理。
这样，数据加工单元255生成适当性高的加权滤波器。数据加工单元255使用该生成的加权滤波器，按每个个人数据(详细地说，是各个个人数据的每个测量数据)对作为所提取的测量数据(加速度数据和角速度数据)的频率分量进行加权。
根据本实施方式，使用者只要取使用游戏控制器10A的身体姿势，即握持游戏控制器10A，通过振动电机120发生以一定的比例增加的振动频率，并使振动检测单元170检测振动，从而进行个人认证。也就是说，使用者只要握持游戏控制器10A，就能进行个人认证，能够自由地选择个人用设定、个人用数据等而不让使用者意识，能够谋求操作感的提高。
另外，能够简易地进行个人认证而无需对使用者进行点击键的动作、使游戏控制器10A本身向规定的方向移动的动作的请求。
另外，游戏控制器10A等的设备，近年来，具有用于对使用者赋予操作感的振动器(振动电机)、加速度传感器(尤其是三轴加速度传感器)的设备已广为人知，所述加速度传感器用于检测作为游戏、应用程序的操作的输入方法而对游戏控制器10A等设备施加的加速度，并将其作为操作的一部分进行识别。
使用预先具有这些功能的游戏控制器，能够不损害振动器和加速度传感器双方的功能地，并且仅以双方的功能就能简易地进行个人认证。
根据本实施方式的个人认证装置200，在设备中进行个人认证时，与以往的使用了光学传感器的指纹的图形认证、使用了红外线的静脉图形认证的生物认证、以及通过使用了光学传感器的照相机将虹膜图形、脸、眼睛的视网膜的毛细血管的图形作为图像取入的、基于图像解析的认证技术等相比，使用的传感器类小型且低成本。另外，通过利用振动电机的振动，能够尽量减少为了实现个人认证而追加的设备、部件。
这样，本实施方式的个人认证装置200能够以具有振动电机(振动器)、和多轴传感器(加速度传感器和角速度传感器)的设备进行简易的个人认证。
另外，在本实施方式中，个人认证装置200采用了适用于游戏控制器10A和游戏装置主机20的结构，但本发明并不限于此，也可以安装在游戏控制器10A本身或便携式电子设备上。也就是说，个人认证装置200的结构要素只要在设备的框体内安装有振动电机120、检测振动的三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180中至少一者的传感器，其他结构要素可以以任何方式设置在任何位置。
具体而言，也可以采用如下的结构，即：将游戏控制器10A作为电子设备，在该电子设备内，与振动电机120、三轴加速度传感器140、三轴角速度传感器180一起安装主控制单元22端的振动控制单元252、存储单元253、判定单元254、以及数据加工单元255。在如上构成时，优选采用电子设备本身具有提示认证的显示单元，能够显示判定单元254的判定结果的结构。
另外，在使用图20说明的本实施方式2的认证处理中，在步骤S41之后，转移到步骤S37，判定单元254对排除了被掩蔽的历史数据(存储单元253中存储的个人数据)的所有历史数据进行以与归一化后的测量数据的相似度从高到低的顺序重新排序的处理，但也可以是在步骤S41之后进行转移到步骤S38的处理。在这种情况下，在步骤S38中，判定单元254使用在之前的处理中已经排序的所有的历史数据重新进行对照处理。具体而言，判定单元254从排除了被掩蔽的历史数据的使用者的、并且在之前的处理中已经排序的所有历史数据的使用者中，将最高位(排序最小)的使用者认证为与归一化后的测量数据的使用者是同一人物。
这样，根据本实施方式的个人认证装置，通过对在使作为振动源的振动电机120发生分级地变化的振动时提取的与三轴有关的各个频率分量进行加权，始终能够提取在登录在存储单元253的数据库上的认证最佳系数。
因此，能够构建在进行个人认证中的最佳的数据库。另外，即使在混入了强大的电波、电源电压的异常、超过输入耐性的噪声、由静电造成的放电等外部干扰，用于提高认证率的最佳频带不同的情况下，也能够很好地应对而不需在混入了外部干扰的状态的等级进行归一化。
另外，在上述实施方式的个人认证装置200的数据加工单元255中，也可以代替加权处理而进行按每种频率分量提取特征性的频率分量即频率分量的峰值的处理作为加工处理。
例如，在个人认证装置200的数据加工单元255中，将窗频率范围设定在通过FFT解析提取的各个频率分量的峰值附近。由此，仅提取窗内的频率分量的峰值，而排除除此之外的多余的信息。另外，将在此设定的窗的规定宽度设定为能够提取两个以上的频谱的带宽，例如以200Hz的宽度进行设定。由此，即使在从对每个个人检测出的测量数据(加速度数据和角速度数据)中提取的频率分量中，存在峰值频谱的偏移的情况下，也能够在规定范围内检测，信息量增加而能够谋求认证率的提高。
另外，这里，举例说明了由硬件构成本发明的情况，但本发明也可以由软件实现。例如，采用存储在能够与游戏控制器进行通信的计算机的存储器中，并由计算机的控制单元执行的程序，该游戏控制器的框体110内部安装有振动电机120、三轴加速度传感器140、三轴角速度传感器180以及通信单元151。该程序用程序语言描述了使计算机的控制单元作为振动控制单元252、提取单元、存储单元253以及判定单元发挥作用的算法，所述振动控制单元252在使用者握持所述框体的状态下使所述振动电机120振动以在规定的频带进行扫描；所述提取单元从通过三轴加速度传感器140和三轴角速度传感器180检测由振动电机120以连续地变化的方式发生的多种振动频率的每种频率所得的多个测量数据中提取频率分量；所述存储单元253对每个使用者存储所提取的频率分量；所述判定单元将在使用者握持框体110的状态下使振动电机120振动所得的频率分量与存储单元253的数据进行比较和对照，进行个人认证。将该程序存储在计算机的存储器中，通过使控制单元执行该程序，能够实现与本发明的个人认证装置同样的功能。
另外，上述本发明能够在不脱离本发明的精神的范围内进行各种改变，而且本发明覆盖该改变后的范围是不言而喻的。
在2009年4月24日提交的特愿第2009-106826号日本专利申请和2010年4月15日提交的特愿第2010-94135号日本专利申请中所包含的说明书、说明书附图和说明书摘要的公开内容，全都引用于本申请。
工业实用性
本发明的个人认证装置具有能够简易地进行使用者的个人认证的效果，作为适用于具有游戏控制器的游戏装置的个人认证装置极为有用。

Claims (15)

1.一种个人认证装置，包括：
振动源，配置在框体内部；
振动控制单元，在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源以不同的类型振动；
多轴传感器，检测n维方向的多个振动；
存储单元，对每个使用者存储用所述多轴传感器检测由以不同类型振动的振动源发生的振动而得的多个测量数据；以及
判定单元，将在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源振动而得的测量数据与所述存储单元中的数据进行比较和对照，进行个人认证。
2.如权利要求1所述的个人认证装置，其中，
所述振动控制单元通过切换提供给所述振动源的电压，使所述振动源以不同的类型振动。
3.如权利要求1所述的个人认证装置，其中，
所述多轴传感器是三轴传感器，在数据取得时或者测量时，对在振动检测量少的轴检测的数据的值进行放大。
4.如权利要求1所述的个人认证装置，其中，
所述存储单元对每个使用者存储过去的测量数据的多个历史数据，
所述判定单元将在所有的所述历史数据中与测量数据的相似度最高的数据的使用者判定为同一人物。
5.如权利要求4所述的个人认证装置，其中，
所述存储单元存储所述历史数据和从所述历史数据中取得的平均值数据，
所述判定单元将在所述历史数据和所述平均值数据中与测量数据的相似度最高的数据所对应的使用者判定为同一人物。
6.一种个人认证装置，包括：
振动源，配置在游戏控制器的框体内部；
振动控制单元，在使用者握持着所述框体的状态下以不同的电压使所述振动源振动；
三轴加速度传感器，检测三维方向的多个振动；
存储单元，对每个使用者存储用所述三轴加速度传感器检测由以不同的电压振动的所述振动源发生的振动而得的多个测量数据的多次的历史数据；以及
判定单元，将在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源振动而得的测量数据与所述存储单元中的数据进行比较和对照，进行个人认证，其中，
所述判定单元将在所有的所述历史数据中与测量数据的相似度最高的历史数据的使用者判定为同一人物的候补。
7.如权利要求6所述的个人认证装置，其中，
以人为单位依序提示所述判定单元判定为同一人物的候补的使用者。
8.一种个人认证装置，包括：
振动源，配置在框体内部；
振动控制单元，在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源振动并使该振动源的频率连续地变化；
多轴振动检测单元，检测所述振动源产生的振动；
提取单元，对连续地变化的所述振动源的每种频率，从由所述多轴振动检测单元检测而得的多个测量数据中分别提取频率分量；
加工单元，对每个所述频率分量进行加工并输出；
存储单元，对每个使用者存储加工后的所述频率分量；以及
判定单元，将从在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源振动而得的测量数据中提取的频率分量与所述存储单元中存储的频率分量进行比较和对照，进行个人认证。
9.如权利要求8所述的个人认证装置，其中，
所述多轴振动检测单元包括：
检测三轴方向的加速度的三轴加速度传感器；以及
检测以所述三轴加速度传感器的各个轴为中心的旋转的陀螺传感器。
10.如权利要求8所述的个人认证装置，其中，
所述加工单元对每个所述频率分量进行加权。
11.如权利要求8所述的个人认证装置，其中，
所述加工单元提取所述频率分量的峰值。
12.如权利要求8所述的个人认证装置，其中，
所述存储单元存储将加工后的所述频率分量与每个使用者关联对应起来的多个个人数据，
所述判定单元将在所存储的所有的所述个人数据中与频率分量的相似度最高的频率分量的数据的使用者判定为同一人物。
13.一种个人认证装置，包括：
振动源，配置在游戏控制器的框体内部；
振动控制单元，在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源振动并使该振动源的频率连续地变化；
多轴振动检测单元，检测所述振动源产生的振动；
提取单元，对连续地变化的所述振动源的每种频率，从由所述多轴振动检测单元检测而得的多个测量数据中分别提取频率分量；
加工单元，对每个所述频率分量进行加工并输出；
存储单元，对每个使用者存储加工后的所述频率分量；以及
判定单元，将从在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源振动而得的测量数据中提取的当前的频率分量与所述存储单元中存储的频率分量进行比较和对照，进行个人认证，其中，
所述判定单元将在所有的所述频率分量中与当前的频率分量的相似度最高的频率分量所对应关联的使用者判定为同一人物的候补。
14.如权利要求13所述的个人认证装置，其中，
以人为单位依序提示所述判定单元判定为同一人物的候补的使用者。
15.一种程序，使能够与在框体内部安装了振动源、检测三维方向的多个振动的三轴加速度传感器以及通信单元的游戏控制器进行通信的计算机，作为振动控制单元、存储单元以及判定单元发挥作用，
所述振动控制单元在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源以不同的类型振动；
所述存储单元对每个使用者存储用所述三轴加速度传感器检测由以不同的类型振动的振动源发生的振动而得的多个测量数据；
所述判定单元将在使用者握持着所述框体的状态下使所述振动源振动而得的测量数据与所述存储单元中的数据进行比较和对照，进行个人认证。
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