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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Informationsverarbeitungseinrichtung
zum Eingeben von Signaturdaten, die einer handgeschriebenen Signatur entsprechen,
und auf Programme hierfür.
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In
letzter Zeit hat die Signaturverifikations-Technologie Beachtung gefunden. Diese
Technologie dient dazu, einen Verifikationsprozess mit elektronischen
Signaturdaten durchzuführen,
die einer handgeschriebenen Signatur entsprechen. Mit der Signaturverifikations-Technologie
kann ein Verifikationsprozess zum Identifizieren oder Erkennen eines
Individuums effektiv ausgeführt
werden.
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Die
Verifikationstechnologie erfordert eine Funktion zum Eingeben von
Signaturdaten, die die Eigenschaften (oder Eigenart) einer handgeschriebenen
Signatur angeben.
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Das
japanische Patent Nr. 2736083 offenbart ein
Verfahren zum Eingeben einer Signatur von ihren Startpunkt bis zu
ihrem letzten tatsächlichen
Strich als wirksame Signaturdaten. Bei diesem Verfahren werden sowohl
eine Kette von Koordinatendatenelementen als auch die von Druckdatenelementen
(oder Stiftdruckdatenelementen) zwischen dem Startpunkt und dem
letzten tatsächlichen
Strich als wirksame Signaturdaten betrachtet. Andererseits werden
eine Kette von Koordinatendatenelementen und die von Druckdatenelementen,
die nach dem Endpunkt des letzten tatsächlichen Strichs eingeben werden,
alle als Rauschen betrachtet und somit gelöscht.
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Um
eine hochgenaue Signaturverifikation zu erreichen, muss jedoch eine
größere Anzahl
von Datenelementen der Eigenart (tract data items) als Signaturdaten
von einer handgeschriebenen Signatur erfasst werden. Eine neue Technologie
zum Bestimmen eines Bereichs von wirksamen Signaturdaten basierend
auf einer handgeschriebenen Signatur ist erforderlich.
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Die
EP 0858052 offenbart ein
Signaturverifikationssystem, das eine Signatureingabevorrichtung und
eine Signaturverifikationsvorrichtung umfasst. Die Signatureingabevorrichtung
umfasst eine Flüssigkristallfläche vom
extern geladenen Typ, die eine Unterseite aufweist, die klebt und
auf einer Koordinateneingabeeinheit angeordnet wird. Wenn ein fest
zugeordneter Stift mit der Funktion zum Anlegen einer statischen
Ladung auf diese Flüssigkristallfläche verwendet
wird, um eine Signatur zu schreiben, ist die Handschrift der Signatur
eine Flüssigkristalldarstellung
auf dem Anzeigebereich der Flüssigkristallfläche, und
diese Handschrift der Signatur wird von selber nach einer vorbestimmten
Zeitspanne verschwinden. Ferner liest die Signaturverifikationsvorrichtung die
Handschriftenkoordinateninformation der von der Koordinateneingabeeinheit
ausgegebenen Signatur zum Erfassen der Handschriftenkoordinateninformation
einer Signatur und verifiziert diese Handschriftenkoordinateninformation
mit der Handschriftenkoordinateninformation von Signaturen, die
zuvor registriert wurden.
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Mit
anderen Worten offenbart dieses Dokument eine Vorrichtung (Induktionstyp)
zur Eingabe und Verifikation von Signaturen, die umfasst: XY-Koordinaten-
und Druckdaten, wobei sie ferner XY-Koordinaten erfasst, wenn die
Spitze des Stifts innerhalb einer bestimmten Höhe über dem Koordinateneingabebereich
schwebt. Die zur Signaturverifikation gesammelten Daten umfassen
ebenfalls die Koordinatenpunkte, die durch den Stift gezeichnet
wurden, wenn er schwebte.
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Die
US 6486874 offenbart ein
Verfahren zum Pre-Caching von Benutzerwechselwirkungselementen,
das umfasst: ein Überwachen
von Bewegungsmustern mit einer elektronischen Eingabeeinrichtung,
die einen Gesture-Aufzeichnungsgerät und eine Schreiboberfläche aufweist,
die eine dreidimensionale Position des Rekorders mit Bezug auf die Schreiboberfläche verwenden,
ein Analysieren der überwachten
Bewegungsmuster, das durchgeführt wird,
während
das Aufzeichnungsgerät
von der Schreiboberfläche
entfernt ist, um zu bestimmen, ob sich das Aufzeichnungsgerät einem
Zielbereich an der Schreiboberfläche
nähert,
wobei der Zielbereich eine zugeordnete Funktionalität aufweist,
und ein Auslösen
der Funktionalität
vor einem Kontakt zwischen dem Aufzeichnungsgerät und dem Zielbereich. Die
Schritte werden kontinuierlich wiederholt. Der Analyseschritt bestimmt,
ob sich das Aufzeichnungsgerät
zu der Schreiboberfläche
hin bewegt, und falls ja, wird eine zweidimensionale Lokalisation des
Aufzeichnungsgeräts
mit Bezug auf die Ebene der Schreiboberfläche bestimmt, und eine Trajektorie wird
basierend auf der Lokalisation und der Bewegung des Aufzeichnungsgeräts weg von
der Oberfläche
bestimmt. Ein an einem Endpunkt der Trajektorie angeordneter Steuerbereich
wird als der auszulösende
Zielbereich identifiziert.
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Gemäß diesem
Dokument des Stands der Technik wird eine Abfühleinrichtung mit induktivem Stift
zur Signaturverifikation bereitgestellt, die ebenfalls die Nicht-Kontakt-Bewegungen
des Taststifts während
des Gebrauchs (verborgene Dateninformation) erfassen kann.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Informationsverarbeitungseinrichtung
bereitzustellen, die in der Lage ist, mehr charakteristische Daten
als Signaturdaten von einer handgeschriebenen Signatur zu erfassen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wird eine Informationsverarbeitungseinrichtung bereitgestellt
mit: einer Eingabevorrichtung, die Koordinatendaten und Druckdaten
entsprechend einer Signatur eingibt, die durch einen Taststift handgeschrieben
wird; einer Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen,
ob der Taststift die Eingabevorrichtung abhebt, basierend auf den
durch die Eingabevorrichtung eingegeben Druckdaten; einer Abfühleinheit,
die konfiguriert ist, um einen Abschluss der Eingabe einer handgeschriebenen
Signatur abzufühlen,
wenn ein Abhebzustand des Taststifts für eine gegebene Zeitspanne
fortgesetzt wird; einer Erfassungseinheit, die konfiguriert ist,
um einen tatsächlichen
Strichendpunkt zu erfassen, bei dem der Taststift die Eingabevorrichtung
zuletzt kontaktiert, wenn der Abschluss der Eingabe der handgeschriebenen
Signatur abgefühlt
wird; einer Extraktionseinheit, die konfiguriert ist, um eine gegebene
Anzahl von Elementen von Koordinatendaten, die nach dem tatsächlichen
Strichendpunkt eingegeben werden, als wirksame Luftstrichdaten nach
dem tatsächlichen
Strichendpunkt aus Koordinatendaten und Druckdaten zu extrahieren,
die beide während
einer Zeitspanne von dem tatsächlichen
Strichendpunkt bis zum Abfühlen
des Abschlusses der Eingabe der handgeschriebenen Signatur eingegeben
wurden; und einer Definitionseinheit, die konfiguriert ist, um als
Signatur die Daten zu definieren, die der handgeschriebenen Signatur,
den Koordinatendaten und den Druckdaten, die beide während einer
Zeitspanne von einem Signatureingabestartpunkt, bei dem der Taststift
die Eingabevorrichtung zuerst kontaktiert, bis zu dem tatsächlichen
Strichendpunkt eingeben werden, und den Koordinatendaten, die als
wirksame Luftstrichdaten extrahiert werden, entsprechen.
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Diese
Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise
alle notwendigen Merkmale, sodass die Erfindung ebenfalls eine Subkombination
dieser beschriebenen Merkmale sein kann.
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Die
Erfindung kann vollständiger
aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden
werden, in denen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild eines
Computers gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 ein
Blockdiagramm einer Systemkonfiguration des in 1 gezeigten
Computers;
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3 ein
Darstellung eines wirksamen Bereichs eines Digitalisierers, der
bei dem in 1 gezeigten Computer bereitgestellt
wird;
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4 ein
Diagramm, das ein Beispiel eines Signatureintragungsschirms zeigt,
der bei dem in 1 gezeigten Computer verwendet
wird;
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5 ein
Diagramm, das ein Beispiel eines Signaturverifikationsschirms zeigt,
der bei dem in 1 gezeigten Computer verwendet
wird;
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6 ein
Blockdiagramm der Struktur eines Signaturverifikationsprogramms,
das bei dem in 1 gezeigten Computer verwendet
wird;
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7 ein
Diagramm, das ein Beispiel einer Signatureingabe in den in 1 gezeigten
Computer zeigt;
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8 ein
graphische Darstellung, das ein Beispiel von Zeitreihendaten des
Drucks der Signatureingabe in den in 1 gezeigten
Computer zeigt;
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9 ein
Diagramm, das ein weiteres Beispiel einer Signatureingabe in den
in 1 gezeigten Computer zeigt;
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10 ein
Diagramm, das noch ein weiteres Beispiel einer Signatureingabe in
den in 1 gezeigten Computer zeigt;
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11 ein
Ablaufdiagramm, das eine Prozedur eines Signatureingabevorgangs
zeigt, die durch den in 1 gezeigten Computer durchgeführt wird; und
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12 ein
Ablaufdiagramm, das eine weitere Prozedur eines Signatureingabevorgangs
zeigt, die durch den in 1 gezeigten Computer durchgeführt wird;
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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In
Bezug auf 1 und 2 wird zuerst
die Konfiguration einer Informationsverarbeitungseinrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Die Informationsverarbeitungseinrichtung
wird beispielsweise als ein Notebook-PC (notebook personal computer)
implementiert.
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1 ist
perspektivische Ansicht des Notebook-PCs, der offen ist. Der in 1 gezeigte
Computer ist ein sogenannter Tablet-PC (tablet personal computer) 1 mit
einem Computer-Hauptkörper 11 und
einer Anzeigeeinheit 12. Die Anzeigeeinheit 12 beinhaltet
eine Anzeigeeinrichtung 120. Der Anzeigeschirm der Anzeigeeinrichtung 120 ist
fast in dem zentralen Teil der Anzeigeeinheit 12 angeordnet.
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Die
Anzeigeeinrichtung 120 ist eine Touchscreen-Einrichtung (Tablett),
die konfiguriert ist, um eine durch die Spitze eines Taststifts
(Stift) 10 gekennzeichnete Position abzufühlen. Die
Anzeigeeinrichtung 120 umfasst eine Flüssigkristallanzeige (LCD =
liquid crystal display) und einen Digitalisierer. Der Digitalisierer
ist eine Eingabeeinrichtung, um die durch die Spitze des Taststifts 10 gekennzeichnete Position
abzufühlen
und dann Koordinatendaten entsprechend der Position und den Druckdaten
(Stiftdruck- oder
Taststiftendruckdaten) bei der Position einzugeben. Zum Beispiel
kann ein Digitalisierer vom elektromagnetischen Induktionstyp verwendet
werden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist der Digitalisierer in der Lage, Koordinatendaten und Druckdaten
entsprechend einer Position abzufühlen, die durch die Spitze
des Taststifts 10 angegeben wird, obwohl die Spitze nicht
mit der Oberfläche
der Anzeigeeinrichtung 120 in Kontakt ist. Die Druckdaten
geben den Druck der Spitze des Taststifts 10, der auf die
Oberfläche
der Anzeigeeinrichtung 120 angewendet wird. Kein Druck
wird verursacht, wenn die Spitze des Taststifts 10 die
Oberfläche
der Anzeigeeinrichtung 120 nicht kontaktiert oder der Taststift 10 abhebt,
wobei jedoch ein gegebener Druck ausgeführt wird, wenn die Spitze die
Oberfläche
kontaktiert. Zum Beispiel ist der Digitalisierer in der Lage, einen Wert
des Drucks gemäß Variationen
in der Phase von elektromagnetischen Signalen abzufühlen, die
von der Spitze des Taststifts 10 ausgegeben werden. Die Phase
der elektromagnetischen Signale wird beispielsweise durch einen
Drucksensor verändert,
der in dem Taststift 10 aufgenommen ist.
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Die
Anzeigeeinheit 12 ist an dem Hauptkörper 11 zwischen einer
offenen Position und einer geschlossenen Position drehbar. Der Hauptkörper 11 ist ein
dünnes
kastenförmiges
Gehäuse
und umfasst eine Tastatur 13, eine An-/Aus-Schaltfläche 14 zum Anschalten/Ausschalten
des Computers 1 und ein Touch-Pad 15 darauf.
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Mit
Bezug als nächstes
auf 2 wird die Systemkonfiguration des Computers 1 beschriebenen.
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Der
Computer 1 umfasst eine CPU (Central Processing Unit) 101,
eine Host-Brücke 102,
einen Hauptspeicher 103, einen Anzeigen-Controller 104, einen
System-Controller 105, einen Festplattentreiber (HDD =
hard disk driver) 106, einen Digitalisierer-Controller 107,
einen BIOS-ROM 110 und einen Eingebetteten-Controller/Tastatur-Controller
IC (EC/KBC) 111.
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Die
CPU 101 ist ein Prozessor, um den Betrieb des Computers 1 zu
steuern, und führt
das Betriebssystem (OS = operating system) und verschiedene Anwendungs/Dienstprogramme
aus, die in den Hauptspeicher 103 von dem HDD 106 geladen
werden. Die CPU 101 führt
ebenfalls das in dem BIOS-ROM 110 gespeicherte grundlegende
Eingabe-/Ausgabe-System (BIOS = basic input Output system) aus.
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Ein
Signaturverifikationsprogramm wird im voraus im Computer 1 als
ein Dienstprogramm installiert. Dieses Signaturverifikationsprogramm
ist eines zum Bestätigen
der Identität
eines Computerbenutzers basierend auf einer handgeschriebenen Signatur
eines Benutzers (einer eigenen Signatur eines Benutzers) mit dem
Taststift 10. Das Signaturverifikationsprogramm wird verwendet,
um beispielsweise einen Benutzer zu identifizieren, der an dem Computer 1 einloggt.
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Das
Signaturverifikationsprogramm umfasst eine Signaturdaten-Eingabefunktion
zum Eingeben von elektronischen Signaturdaten, die einer handgeschriebenen
Signatur eines Benutzers entsprechen. Die Signaturdaten stellen
die Eigenschaften (oder Eigenart) der handgeschriebenen Signatur
dar und werden beispielsweise in dreidimensionalen (X-Koordinate, Y-Koordinate
und Druck) Zeitreihendaten dargestellt. Das Signaturverifikationsprogramm
weist ebenfalls eine Signatureintragungsfunktion und eine Signaturverifikationsfunktion
auf.
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Die
Signatureintragungsfunktion ist eine Funktion zum Registrieren von
Signaturdaten, die durch die Signaturdaten-Eingabefunktion in den Computer 1 eingegeben
werden. Die Signaturverifikationsfunktion wird verwendet, um einen
Benutzer zu identifizieren, der sich an dem Computer 1 einloggt.
Die Signaturverifikationsfunktion vergleicht Signaturdaten, die
durch Signatureingabefunktion eingegeben werden, und Signaturdaten,
die in dem Computer 1 registriert sind, um zu bestimmen,
ob die handgeschriebene Signatur des Benutzers gültig ist oder nicht.
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Wie
oben beschrieben ist, wird die Signaturdaten-Eingabefunktion verwendet, um Signaturdaten eines
Benutzers in dem Computer 1 zu registrieren und einen Benutzer
zu identifizieren, der sich an dem Computer 1 einloggt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
werden Daten, die einen Luftstrich (off-tablet motion) direkt nach
dem letzten tatsächlichen
Strich angeben, als Signaturdaten verwendet, um zu bestimmen, ob die
handgeschriebenen Signatur eine Gültige oder eine Ungültige ist,
die durch einen bösartigen
Dritten gegeben wurde. Der Luftstrich gibt die Bewegung (Spur in
der Luft) des Taststifts 10 in der Luft direkt nach dem
letzten tatsächlichen
Strich an.
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Die
Host-Brücke 102 ist
eine Brückeneinrichtung,
die den lokalen Bus der CPU 101 und den System-Controller 105 verbindet.
Die Host-Brücke 102 umfasst
einen Speicher-Controller,
der den Zugriff auf den Hauptspeicher 103 steuert. Der
Anzeige-Controller 104 steuert eine LCD 121, die
als ein Anzeigemonitor des Computers 1 dient.
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Der
System-Controller 105 steuert Einrichtungen auf einem PCI-Bus
(Peripheral Component Interconnect bus) und jene auf einem ISA-Bus
(Industry Standard Architecture bus). Der System-Controller 105 umfasst
einen DIE-Controller (Integrated Drive Elektronics controller),
um den HDD 106 zu steuern.
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Der
Digitalisierer-Controller 107 ist eine Einrichtung, die
einen Digitalisierer 122 steuert. Der Digitalisierer-Controller 107 erfasst
sowohl Koordinatendaten als auch Druckdaten von dem Digitalisierer 122.
Der Digitalisierer 122 wird beispielsweise als eine auf
der LCD 121 platzierte transparente Platte implementiert.
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Die
EC/KBC 111 ist ein Einchip-Mikrocomputer, bei dem ein eingebetteter
Controller für
das Leistungsmanagement und ein Tastatur-Controller zum Steuern
der Tastatur (KB) 13 integriert sind. Der EC/KBC 111 umfasst
eine Funktion zum An-/Aus-Ausschalten
des Computers 1 in Übereinstimmung
mit einer Betätigung
des Benutzer der An-/Aus-Schaltfläche 14.
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Ein
wirksamer Bereich, in dem der Digitalisierer 122 eine Position
der Spitze des Taststifts 10 abfühlen kann, wird mit Bezug auf 3 beschreiben.
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Der
Digitalisierer 122 weist eine Eingabeoberfläche auf,
die bündig
mit der Oberfläche
der Anzeigeeinrichtung 120 ist. In 3 stellt
der von der gestrichelten Linie umgebende Bereich einen wirksamen
Bereich dar, in dem der Digitalisierer 122 eine Position
der Spitze des Taststifts 10 abfühlen kann. Der Digitalisierer 122 gibt
dreidimensionale Koordinatendaten (X, Y und Z) entsprechend einer
Position auf der Eingabeoberfläche
aus, die durch die Spitze des Taststifts 10 angegeben wird.
Z gibt den oben beschriebenen Druck (Stiftdruck) an. Bei der vorliegenden
Ausführungsform
werden die folgenden Bedingungen definiert: Z ≤ 0:
Der Druck wird angewendet (1). Z > 0:
KEIN Druck wird angewendet (2).
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Bei
der Bedingung (1) ist die Spitze des Taststifts 10 mit
der Eingabeoberfläche
des Digitalisierers 122 in Kontakt. Die Bewegung (tatsächlicher
Strich) der Spitze bei dieser Bedingung wird auf der Anzeigeeinrichtung 120 als
Handschrift angezeigt.
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Bei
der Bedingung (2) hebt die Spitze des Taststifts 10 die
Eingabeoberfläche
des Digitalisierers 122 ab. Falls die Spitze in dem wirksamen
Bereich sogar bei dieser Bedingung vorhanden ist, wird ihre Bewegung
(Luftstrich) durch den Digitalisierer 122 abgefühlt und
nicht auf der Anzeigeeinrichtung 120 als Handschrift angezeigt.
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Wenn
die Eingabe der handgeschriebenen Signatur begonnen wird, gibt der
Digitalisierer 122 Koordinatendaten (X, Y) und Druckdaten
(Z) entsprechend der Signatur ein, die durch den Taststift handgeschrieben
wird.
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4 zeigt
ein Beispiel eines Signatureintragungsschirms, der durch das Signaturverifikationsprogramm
angezeigt wird. Wenn ein Benutzer seine oder ihre eigenen Signatureintragungen
anfordert, zeigt das Signaturverifikationsprogramm einen Signatureintragungsschirm 200 auf
dem Anzeigeeinrichtung 120 an, wie in 4 gezeigt
ist.
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Der
Signatureintragungsschirm 200 zeigt einen Handschrift-Eingabebereich 201 und
eine "OK"-Schaltfläche 202 an.
Der Handschrift-Eingabebereich 201 ist ein Bereich, bei
dem der Benutzer seine oder ihre Signatur mit der Taststift 10 mit
der Hand schreibt. Die "OK"-Schaltfläche 202 ist
eine Schaltfläche,
um Daten einzugeben, die angeben, dass die Eingabe der handgeschriebenen
Signatur abgeschlossen ist. Bei den Signatureintragungen gibt der Benutzer
die Signatur eine Mehrzahl von Malen (z.B. sechs Signaturen) ein.
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Das
Signaturverifikationsprogramm bestimmt, dass die Eingabe der handgeschriebenen
Signatur abgeschlossen ist, wenn der Benutzer die "OK"-Schaltfläche 202 drückt oder
das Programm abfühlt,
nachdem die Eingabe der handgeschriebenen Signaturen begonnen wird,
dass ein Abhebezustand des Taststifts 10 länger als
eine gegebene Zeitspanne fortgesetzt wird. Das Signaturverifikationsprogramm
erzeugt Signaturdaten von den eingegeben sechs Signaturen. Diese
Signaturdaten sind in dem Computer 1 zu speichern.
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5 zeigt
ein Beispiel eines Signaturverifikationsschirms, der durch das Signaturverifikationsprogramm
angezeigt wird. Das Signaturverifikationsprogramm zeigt einen Signaturverifikationsschirm 300 auf
der Anzeigeeinrichtung 120 an, wenn der Computer 1 hochfährt oder
ein Benutzer, der sich an dem Computer einloggt, geändert wird,
wie in 5 gezeigt wird. Der Signaturverifikationsschirm 300 zeigt
einen Handschrift-Eingabebereich 301 und eine "OK"-Schaltfläche 302 an.
Der Handschrift-Eingabebereich 301 ist ein Bereich, bei
dem ein Benutzer seine oder ihre Signatur mit dem Taststift 10 schreibt. Die "OK"-Schaltfläche 302 ist
eine Schaltfläche,
um Daten einzugeben, die angeben, dass die Eingabe der handgeschriebenen
Signatur abgeschlossen ist.
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Das
Signaturverifikationsprogramm bestimmt, dass die Eingabe der handgeschriebenen
Signatur abgeschlossen ist, wenn der Benutzer die "OK"-Schaltfläche 302 drückt oder
das Programm abfühlt,
das ein Abhebezustand des Taststifts 10 länger als
gegebene Zeitspanne fortgesetzt wird, nachdem begonnen wird, die
handgeschriebene Signatur einzugeben. Das Signaturverifikationsprogramm
vergleicht Signaturdaten, die der eingegebenen handgeschriebenen
Signatur entsprechen, und Signaturdaten, die in dem Computer 1 eingetragen
sind, und bestimmt, ob die eingegebene handgeschriebene Signatur
gültig
ist oder nicht. Mit anderen Worten wird die handgeschriebenen Signatur
anstelle eines Passworts benutzt.
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6 zeigt
ein Beispiel einer Modulstruktur des Signaturverifikationsprogramms.
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Das
Signaturverifikationsprogramm umfasst ein Signatureingabemodul 401,
ein Signatureintragungsmodul 402 und ein Signaturverifikationsmodul 403,
wie in 6 gezeigt ist.
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Das
Signatureingabemodul 401 führt den oben beschriebenen
Signatureingabevorgang aus. Das Signatureintragungsmodul 402 und
Signaturverifikationsmodul 403 führen ihren jeweiligen oben
beschriebenen Signatureintragungsvorgang und Signaturverifikationsvorgang
aus. Das Signatureingabemodul 401 umfasst eine Koordinatendatenerfassungseinheit 411,
eine Signatureingabe-Abschlussabfühleinheit 412 und
eine Bestimmungseinheit für wirksame
Daten 413.
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Die
Koordinatendatenerfassungseinheit 411 erfasst Koordinatendaten
(X, Y) und Druckdaten (Z) der Reihe nach von dem Digitalisierer 122 mit
einer gegebenen Abtastrate. Die Abtastrate beträgt beispielsweise 133/s. Somit
werden 133 Elemente von Abtastdaten je Sekunde erfasst. Jedes der
Elemente von Abtastdaten enthält
Koordinatendaten (X, Y) und Druckdaten (Z).
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Die
Signatureingabe-Abschlussabfühleinheit 412 führt die
folgenden Vorgänge
durch, um abzufühlen,
dass die Eingabe einer handgeschriebenen Signatur abgeschlossen
ist:
- (1) Die Einheit 412 bestimmt,
ob der Taststift 20 die Eingabeoberfläche des Digitalisierers 122 abhebt,
basierend auf den Zeitreihendaten der Druckdaten (Z), die durch
Koordinatendatenerfassungseinheit 411 erfasst werden.
- (2) Die Einheit 412 zählt eine Zeitspanne, währenddessen
der Taststift 20 abhebt, basierend auf den Zeitreihendaten
von Druckdaten (Z).
- (3) Die Einheit 412 fühlt ab, dass die Eingabe einer
handgeschriebenen Signatur abgeschlossen ist, wenn der Taststift 10 fortfährt, die
Eingabeoberfläche
des Digitalisierers 122 für eine gegebene Zeitspanne
abzuheben.
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Die
Bestimmungseinheit für
wirksame Daten 413 bestimmt einen Bereich von wirksamen
Daten, die als Signaturdaten zu verwenden sind, von den Zeitreihendaten
von jeweils der Koordinatendaten (X, Y) und Druckdaten (Z), die
durch die Koordinatendatenerfassungseinheit 411 erfasst
wurden. Um den Bereich der wirksamen Daten zu bestimmen, führt die
Einheit 413 die folgenden Vorgänge durch.
- (1)
Wenn der Abschluss der Eingabe einer handgeschriebenen Signatur
abgefühlt
wird, bestimmt die Einheit 413 einen tatsächlichen
Strichendpunkt, bei dem der Taststift 10 die Eingabeoberfläche des
Digitalisierers 122 zuletzt kontaktiert, basierend auf
den Zeitreihendaten der erfassten Druckdaten (Z). Der Endpunkt ist
ein Endpunkt des letzten tatsächlichen
Strichs.
- (2) Die Einheit 413 extrahiert eine gegebene Anzahl
von Elementen von dreidimensionalen Zeitreihendaten (X, Y, Z), die
nach dem Endpunkt des letzten tatsächlichen Strichs erfasst wurden,
von dreidimensionalen Zeitreihendaten (X, Y, Z), die während einer
Zeitspanne von dem Endpunkt des letzten tatsächlichen Strichs bis zum Abfühlen des Abschlusses
der Eingabe der handgeschriebenen Signatur erfasst werden, als wirksamen
Luftstrichdaten nach dem Endpunkt des letzten tatsächlichen
Strichs. Einige Elemente von dreidimensionalen Zeitreihendaten (X,
Y, Z) direkt nach dem letzten tatsächlichen Strichendpunkt stellen
eine Bewegung (oder Spur) des Taststifts 10 in der Luft direkt
nach dem letzten tatsächlichen
Strich dar. Diese Spur kann als wirksame Information verwendet werden,
die die Eigenart der Signatur ähnlich
dem tatsächlichen
Strich angibt. Die Anzahl von Zeitreihendaten-Elementen, die als
wirksame Luftstrichdaten extrahiert werden, muss beispielsweise
lediglich etwa vier sein. Bei der Abtastrate von 133/s werden einige
Elemente von dreidimensionalen Zeitreihendaten (X, Y, Z), die während einer
Zeitspanne von 4/133 Sekunde direkt nach dem Abschluss des letzten
tatsächlichen
Strichs erhalten werden, als wirksame Luftstrichdaten betrachtet.
- (3) Die Einheit 413 bestimmt als wirksame Signaturdaten
die dreidimensionalen Zeitreihendaten (X, Y, Z), die von dem Signatureingabe-Startpunkt bis
zu dem tatsächlichen
Strichendpunkt erhalten werden, und die gegebene Anzahl von Elementen von
dreidimensionalen Zeitreihendaten (X, Y, Z), die als wirksamen Luftstrichdaten
extrahiert werden.
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7 zeigt
ein Beispiel einer handgeschriebenen Signatur eines Benutzers. Diese
Signatur wird durch einen Benutzer mit dem Namen Yuichiro Kato mit
der Hand geschrieben.
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In 7 gibt
eine durchgezogene Linie einen tatsächlichen Strich und eine gestrichelte
Linie einen Luftstrich an. Die Bezugsziffer 500 bezeichnet
einen Punkt, bei dem der Taststift 10 die Oberfläche des
Digitalisierers 122 zuerst kontaktiert, oder einen Signatureingabe-Startpunkt. Die Bezugsziffer 501 gibt
einen Punkt an, bei dem der Taststift 10 die Oberfläche des
Digitalisierers 122 oder den Endpunkt des letzten tatsächlichen
Strichs zuletzt kontaktiert. Ziffer 502 zeigt einen Punkt,
der dem Zeitpunkt entspricht, wenn 4/133 Sekunde nach dem Endpunkt 501 abläuft.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
werden nicht nur die dreidimensionalen Zeitreihendaten (X, Y, Z),
die von dem Signatureingabe-Startpunkt 500 bis zu dem Endpunkt 501 des
letzten tatsächlichen
Strichs erfasst wurden, sondern ebenfalls einige Elemente von dreidimensionalen
Zeitreihendaten (X, Y, Z), die von dem Endpunkt 501 des
letzten tatsächlichen
Strichs bis zu dem durch die Bezugsziffer 502 Punkt erfasst
werden, als Signaturdaten verwendet.
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8 zeigt
ein Beispiel von Zeitreihendaten über Druck (Z), die erhalten
werden, wenn eine handgeschriebene Signatur eingegeben wird.
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Das
Signaturverifikationsprogramm fühlt
ab, dass die Eingabe der handgeschriebenen Signatur beginnt, wenn
Z zuerst Null oder weniger wird (Timing t1), nachdem die Erfassung
von Zeitreihendaten (X, Y, Z) beginnt. Danach bestimmt das Signaturverifikationsprogramm,
dass die Eingabe der handgeschriebenen Signatur abgeschlossen ist,
wenn eine Zeitspanne, während
(Z > 0) derselben
der Taststift 10 abhebt, einen Schwellenwert T überschreitet. Beim
Abfühlen
des Abschlusses der Eingabe der handgeschriebenen Signatur bestimmt
das Signaturverifikationsprogramm Zeitreihendaten (X, Y, Z), die während einer
Zeitspanne von Tα bestimmt
werden, die nach dem Zeitpunkt verstrichen ist, wenn der letzte
tatsächliche
Strich fertiggestellt ist (Timing t2), als wirksame Luftstrichdaten
direkt nach dem letzten tatsächlichen
Strich.
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9 und 10 zeigen
jeweils ein weiteres Beispiel der Signatur, die durch die gleichen
Benutzer mit dem Namen Yuichiro Kato wie die in 7 mit
der Hand geschrieben wurde.
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Wie
aus 7, 9 und 10 ersichtlich ist,
unterscheiden sich die Signaturen in der Handschrift des tatsächlichen
Strichs, wobei sie jedoch im Luftstrich (zwischen Ziffern 501 und 502)
direkt nach dem letzten tatsächlichen
Strich sehr ähnlich
sind. Daher werden nicht nur eine Kette von Koordinatendatenelementen
(X, Y) und jene von Druckdatenelementen (Z), die von dem Signatureingabe-Startpunkt bis zu
dem letzten tatsächlichen
Strichendpunkt erfasst werden, sondern ebenfalls eine gegebene Anzahl
von Koordinatendatenelementen (X, Y) und Druckdatenelementen (Z),
die nach dem letzten tatsächlichen
Strichendpunkt erfasst werden, als Signaturdaten bestimmte. Mehr
sharakteristische Datenelemente können somit effizient von der
handgeschriebenen Signatur als Signaturdaten erhalten werden.
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Eine
Prozedur eines Signatureingabevorgangs, die durch das Signaturverifikationsprogramm durchgeführt wird,
wird mit Bezug auf das in 11 beschriebene
Ablaufdiagramm beschrieben. Wie oben beschrieben ist, wird der Signatureingabevorgang
mit dem in 4 gezeigten Signatureintragungsschirm 200 oder
dem in 5 gezeigten Signaturverifikationsschirm 300 ausgeführt. Hier
werden nachstehend die Koordinatendaten (X, Y) und Druckdaten (Z)
zusammen als Koordinatendaten (X, Y, Z) dargestellt. Die CPU 101 führt das
Signatureingabemodul 401 des Signaturverifikationsprogramms
und somit den Signatureingabevorgang bei den folgenden Schritte
aus.
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Die
CPU 101 stellt eine Variable n, die die Anzahl von Abtastungen
angibt, auf Null ein und erfasst dann Koordinatendaten {X(n), Y(n),
Z(n)} von dem Digitalisierer 122 (Schritt S101). Die CPU 101 bestimmt,
ob die Spitze des Taststifts 10 in dem wirksamen Bereich
des Digitalisierers 122 vorhanden ist, demgemäß, ob die
Koordinatendaten {X(n), Y(n), Z(n)} korrekt erfasst werden können oder
nicht (Schritt S102). Falls die Spitze des Taststifts 10 in dem
wirksamen Bereich vorhanden ist (JA bei Schritt S102), bestimmt
die CPU 101, ob das bei Schritt S101 erfasste Z(0) der
Koordinatendaten {X(n), Y(n), Z(n)} gleich oder kleiner als Null
ist, um zu bestimmen, ob die Spitze des Taststifts 10 den
Digitalisierer 122 kontaktiert (Schritt S103).
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Falls
Z(0) größer als
Null ist (NEIN bei Schritt S103), erfasst die CPU 101 die
nachfolgenden Koordinatendaten {X(n), Y(n), Z(n)} von dem Digitalisierer 122,
während
die Variable n bei Null beibehalten
wird (Schritt S101), und führt
dann die Vorgänge
bei den oben beschriebenen Schritten S102 und S103 aus.
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Falls
Z(0) gleich oder kleiner als Null ist (JA bei Schritt S103), bestimmt
die CPU 101, dass die Spitze des Taststifts 10 den
Digitalisierer 122 kontaktiert. Die Koordinatendaten {X(0),
Y(0), Z(0)} stellen einen Signatureingabestartpunkt dar.
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Wenn
die Variable n gleich Eins
wird (Schritt S104), erfasst die CPU 101 die nachfolgenden
Koordinatendaten {X(n), Y(n), Z(n)} von dem Digitalisierer 122 (Schritt
S105). Die CPU 101 bestimmt, ob Z(n) der Koordinatendaten
{X(n), Y(n), Z(n)} größer als Null
ist (Schritt S106), um zu bestimmen, ob die Spitze des Taststifts 10 die
Eingabeoberfläche
des Digitalisierers 122 abhebt (Schritt S106).
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Falls
Z(n) gleich oder kleiner als Null ist (NEIN bei Schritt S106), oder
falls die Spitze des Taststifts 10 die Oberfläche des
Digitalisierers 122 kontaktiert, aktualisiert die CPU 101 die
Variable n um +1 (Schritt S107)
und erfasst dann die nachfolgenden Koordinatendaten {X(n), Y(n),
Z(n)} von dem Digitalisierer 122 (Schritt S105).
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Falls
Z(n) größer als
Null ist (JA bei Schritt S106), bestimmt die CPU 101, dass
die Spitze des Taststifts 10 die Oberfläche des Digitalisierers 122 abhebt.
Dann setzt die CPU 101 den Wert t eines Überwachungszeitgebers (watchdog
timer) auf Null zurück,
um eine Abhebedauer des Taststifts 10 zu messen (Schritt
S108). Der Überwachungszeitgeber kann
entweder durch Hardware oder Software implementiert werden. Die
CPU 101 erfasst die nachfolgenden Koordinatendaten {X(n+k),
Y(n+k), X(n+k)} von dem Digitalisierer 122 (Schritt S109),
wobei k die Anzahl von Abtastungen
während
einer Zeitspanne angibt, wenn der Taststift 10 abhebt.
Der Anfangswert von k ist Eins.
Die CPU 101 bestimmt, dass Z(n+k) der Koordinatendaten
{X(n+k), Y(n+k), X(n+k)} größer als
Null ist oder nicht (Schritt S110).
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Falls
Z(n+k) gleich oder kleiner als Null ist (NEIN bei Schritt S110),
oder falls die Spitze des Taststifts 10 die Oberfläche des
Digitalisierers 122 erneut kontaktiert, aktualisiert die
CPU 101 die Variable n auf
n+k+1 (Schritt S107) und erfasst dann die nachfolgenden Koordinatendaten {X(n),
Y(n), Z(n)} von dem Digitalisierer 122 (Schritt S105).
Danach rückt die
CPU 101 zu Schritt S106 vor.
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Falls
Z(n+k) größer als
Null ist (JA bei Schritt S110), oder falls die Spitze des Taststifts 10 die
Oberfläche
des Digitalisierers 122 abhebt, aktualisiert die CPU 101 den
Wert t des Überwachungszeitgebers um +1
(Schritt S111). Dann bestimmt die CPU 101, ob der Wert t einen Schwellenwert T überschreitet (Schritt
S112). Falls der Wert t den
Schwellenwert T nicht überschreitet
(NEIN bei Schritt S112), aktualisiert die CPU 101 den Wert k um +1 (Schritt S113) und
rückt zu
Schritt S109 vor.
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Falls
der Wert t des Überwachungszeitgebers
den Schwellenwert T überschreitet
(Schritt S112), bestimmt die CPU 101, dass die Eingabe
einer handgeschriebenen Signatur abgeschlossen ist und führt einen
Vorgang zum Bestimmen wirksamer Daten durch (Schritt S114). Bei
Schritt S114 bestimmt die CPU 101 den aktuellen Wert von n als den letzten tatsächlichen
Strichendpunkt. Es ist offensichtlich, dass der Wert von n, der dem letzten tatsächlichen Scroll-Endpunkt entspricht,
durch Durchsuchen der Zeitreihendaten-Elemente von Z der Reihe nach
von ihrem letzten bestimmt werden kann. Die CPU 101 extrahiert
eine Kette von Koordinatendaten {X, Y, Z (n = n+1 bis n+α)} als wirksame
Luftstrichdaten von einer Kette von Koordinatendaten {X, Y, Z (n
= n+1 bis n+k)}, die nach dem letzten tatsächlichen Strichendpunkt erfasst
wurden.
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Der
Wert von α ist
beispielsweise 4, wie oben beschrieben ist. Der Schwellenwert T
ist erheblich größer als α. Dann addiert
die CPU 101 die wirksamen Luftstrichdaten {X, Y, Z (n =
n+1 bis n+α)}
zu einer Kette von Koordinatendaten {X, Y, Z (n = 0 to n)}, die
von dem Signatureingabe-Startpunkt bis zu dem letzten tatsächlichen
Strichendpunkt erfasst werden, um wirksame Signaturdaten {X, Y,
Z (n = 0 to n+α)}
zu definieren.
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Die
wirksamen Luftstrichdaten müssen
nicht immer Druckdaten aufweisen, sondern können durch {X, Y (n = N+1 bis
n+α)} strukturiert
sein.
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Bei
dem in 11 gezeigten Ablaufdiagramm
bestimmt die CPU 101, ob die Eingabe einer handgeschriebenen
Signatur abgeschlossen ist, basierend auf der Abhebedauer des Taststifts 10.
Die CPU 101 kann jedoch bestimmen, dass die Eingabe einer
handgeschriebenen Signatur abgeschlossen ist, wenn die "OK"-Schaltfläche gedrückt wird,
wie mit Bezug auf 4 und 5 beschrieben
wurde. In diesem Fall kann der Signatureingabevorgang bei den in 12 gezeigten
Schritte durchgeführt
werden.
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Die
in 11 gezeigten Schritte S108 und S111 werden von
dem in 12 gezeigten Ablaufdiagramm
weggelassen. Der in 11 gezeigte Schritt S112 wird
mit einem in 11 gezeigten Schritt S201 ersetzt.
Mit Ausnahme dieser ist das Ablaufdiagramm von 12 das
gleiche wie das von 11.
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Bei
Schritt S201 bestimmt die CPU 101, ob die "OK"-Schaltfläche 202 auf dem Signatureintragungsschirm 200 in 4 oder
die "OK"-Schaltfläche 302 auf
dem Signaturverifikationsschirm 300 in 5 durch
den Taststift 10 gedrückt
wird. Wenn die "OK"-Schaltfläche 202 oder 302 gedrückt wird,
bestimmt die CPU 101, dass die Eingabe einer handgeschriebenen
Signatur abgeschlossen ist und führt den
Vorgang des oben beschriebenen Schritts S114 durch.
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Bei
dem Signatureingabevorgang gemäß der Ausführungsform
der Erfindung werden nicht nur eine Kette von Koordinatendaten und
eine Kette von Druckdaten, die von dem Signatureingabe-Startpunkt
bis zu dem letzten tatsächlichen
Strichendpunkt erfasst werden, sondern ebenfalls Koordinatendaten
und Druckdaten, die einer gegebenen Anzahl von Abtastungen entsprechen,
die nach dem letzten tatsächlichen
Strichendpunkt erfasst werden, als Signaturdaten definiert. Mehr
charakteristische Daten können
somit von der handgeschriebenen Signatur erhalten werden. Außerdem sind
die Koordinatendaten und Druckdaten, die einer gegebenen Anzahl
von Abtastungen entsprechen, Luftstrichinformation, die direkt nach
den letzten tatsächlichen
Strichenden erfasst wird. Obwohl der Dritte versucht, eine Signatur
eines Benutzers zu kopieren, kann er oder sie nicht seinen/ihren
Luftstrich wiedergeben, der direkt nach dem letzten tatsächlichen
Strichende erhalten wurde. Es ist somit möglich, mit hoher Genauigkeit
zu bestimmen, ob eine eigene Signatur eines Benutzers korrekt ist
oder nicht.
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Da
der Signatureingabevorgang gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
durch Computerprogramme erreicht wird, können die gleichen Vorteile wie
jene der vorliegenden Ausführungsform
ohne weiteres einfach durch Installieren der Computerprogramme in
einem normalen Computer durch ein Computerspeichermedium erhalten
werden.
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Bei
der obigen Ausführungsform
werden vier Elemente von Koordinatendaten (X, Y, Z), die direkt nach
dem letzten tatsächlichen
Strichendpunkt erhalten werden, als wirksame Luftstrichdaten verwendet. Die
Anzahl von Elementen von Koordinatendaten (X, Y, Z) kann jedoch
unter Berücksichtigung
der Eigenschaften des Digitalisierers und dergleichen geeignet verändert werden.
Außerdem
kann die Anzahl von Elementen von Koordinatendaten (X, Y, Z), die
als der wirksamen Luftstrich zu verwenden sind, basierend auf den
Eigenschaften von sechs Signaturen bestimmt werden, die zur Zeit
der Signatureintragungen handgeschrieben wurden.
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Da
die wirksamen Luftstrichdaten lediglich die Bewegung des Taststifts 10 in
der Luft direkt nach dem letzten tatsächlichen Strichendpunkt darstellen müssen, kann
lediglich die Kette von Koordinatendaten (X, Y), die direkt nach
dem letzten tatsächlichen Strichendpunkt
erhalten wird, als wirksame Luftstrichdaten verwendet werden, und
die Kette von Druckdaten (Z), die direkt nach dem letzten tatsächlichen
Strichendpunkt erhalten wird, kann gelöscht werden. In diesem Fall
kann Information, um zu bestimmen, welche Daten in den Signaturdaten
Luftstrichdaten sind, die direkt nach dem letzten tatsächlichen
Strich erhalten werden, zu den Signaturdaten hinzugefügt werden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird der Digitalisierer mit der Anzeigeeinrichtung als eine Einheit
ausgebildet. Sie müssen
jedoch nicht immer als eine Einheit ausgebildet sein.