JP2002503856A - 機器操作過程の監視方法および該方法により監視されるセルフサービス機 - Google Patents

機器操作過程の監視方法および該方法により監視されるセルフサービス機

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JP2002503856A JP2000531815A JP2000531815A JP2002503856A JP 2002503856 A JP2002503856 A JP 2002503856A JP 2000531815 A JP2000531815 A JP 2000531815A JP 2000531815 A JP2000531815 A JP 2000531815A JP 2002503856 A JP2002503856 A JP 2002503856A
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self
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ブルヒャルト ヨアヒム
テーヴェス ウド
ギュンター フォス ハンス
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ヴィンコール ニクスドルフ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、機器操作過程を監視するための方法およびこの方法によって監視されるセルフサービス機に関する。光学的なパターン認識方法を用いて、機器操作過程に対して特徴的な手の様子がそれだけでまたは機器の利用の際に操作すべき物体と一緒に捕捉検出されかつ前以て決められたパターンと比較される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、機器操作過程の監視方法および該方法により監視されるセルフサー
ビス機に関する。
【0002】 自己操作される電子機器、殊に現金引き出し機および自己操作端末機のような
自動機械は、自動機械の能力・機能に不正にアクセスできるようにすることを目
的として、権限を有していない利用者によってますます攻撃されるようになって
いる。このために、いわゆる「未然防止策」が公知である。これによれば例えば
、カードリーダの前にカードリーダの吸い口部の擬似が置かれ、不正の場合には
この擬似がカードを捕らえて離さない。更に、個人の識別番号、いわゆるPIN
番号を監視するという試行について報告されている。この場合、PINキーボー
ドにキー操作に対するセンサ装置が監視のために上方に取り付けられている。
【0003】 上述の形式の機器を故意の誤操作によって機能しなくなるようにするという試
みに別の問題が見られる。
【0004】 ドイツ連邦共和国特許第19612949号明細書では既に、バーチャル入力
ユニットが既に提案されている。バーチャル入力ユニットはテーブルプレートに
よって形成されている入力タブローの形式の操作面を有している。テーブルプレ
ートにはビデオプロジェクタからキーボードの操作面が投写される。電子カメラ
は、入力装置を操作する利用者の、通例の指示位置に伸ばされた手を撮影しかつ
画像データを計算機に転送する。入力装置の細部を指し示している指および操作
面に関するその位置はパターン認識装置においてこの種のものとして認識される
【0005】 米国特許明細書第5528263号から、指示スティックで入力フィールドを
指し示す手を認識することも既に公知である。
【0006】 これら公知の装置は、入力キーボード装置が破壊されたり、不正に試されたり
する可能性を防止するには十分適している。というのは一方において、ロックさ
れる可能性がある押しボタンのような可動の部分が存在していないからである。
他方において、平らな投写面における未然防止策はただちに注意をひくからであ
る。しかしセルフサービス機の全体の機器操作過程を安全にするためにこれら公
知の装置は適していない。
【0007】 本発明の課題は、機器操作過程を監視するための方法、並びにこの方法によっ
て監視されるセルフサービス機を提供することである。
【0008】 この課題の方法に関連した部分は請求項1の特徴部分に記載の構成によって解
決されかつ課題の装置に関連した部分は請求項5の特徴部分に記載の構成によっ
て解決される。
【0009】 光学的なパターン認識方法を用いて、それぞれの機器操作過程に対して特徴的
な手の様子それだけがまたは機器の利用の際に手に持つべき物体と一緒にも捕捉
検出されかつ前以て決められているパターンと比較されかつ、比較結果に依存し
て次に続く機器動作に影響を与える信号が発生される。
【0010】 これにより、操作ステップの前に既に、当該操作のために典型的な手の様子が
とられたかどうかを検出することができる。例えば、身分証またはクレジットカ
ードをカードリーダーに挿入しようとしている人の手は、現金自動支払機によっ
て用意された紙幣の束を掴もうとしている手とは別の様子を示す。前者では手は
更に身分証またはクレジットカードを受け取ることになるはずだ。空の手または
身分証カードのフォーマットとは別のフォーマットを有する物体を持っている手
はそのようなものとして認識される。その場合否定的な比較結果を表している信
号が発生される。この信号は例えば、カードリーダーのカード挿入孔にシャッタ
を下ろすかまたはそもそも開かないようにするために使用することができる。
【0011】 紙幣の束を掴もうとしている手については典型的な掴み持つという様子が期待
される。更にこの手は空であるはずである。何か別のことが認識されると、現金
取り出し口は適時に閉鎖するまたはそもそも開放しないまたは差し出された紙幣
の束を引っ込めることができる。
【0012】 預け口に近付く手は普通、預けるべき物体を持ちかつ物体を投入孔に挿入する
ことを可能にする様子をしているはずである。受け入れることができない物体に
対する安全性は、予め封筒を用意し、封筒に預けるべき物体を入れなければなら
ないようにすることで更に高められる。この場合このような封筒は再認識するの
が容易である。
【0013】 電話ボックスでは、受話器を取ろうとしているかまたは受話器を掴んでいる手
を同様にその典型的な様子について認識することができる。
【0014】 機器操作過程がそれぞれ1つの特徴的な手の様子を有する少なくとも2つの操
作ステップを有しているとき、ある操作ステップに続く次の操作ステップは、一
方の操作ステップの比較結果が肯定的である、すなわち肯定的な比較結果を表す
信号が送出されるときようやくイネーブル化される。否定的な比較結果の場合、
すなわち否定的な比較結果を表す信号の場合、音響および/または視覚的な利用
指示がトリガされおよび/またはエラーメッセージ信号がトリガされ、該エラー
メッセージ信号がアラームをトリガしおよび/またはカメラをスイッチオンし、
カメラが否定的な比較結果を引き起こした利用者を撮影する。
【0015】 肯定的な比較結果を通報する信号を送出するために必要である、前以て決めら
れているパターンと捕捉検出されたパターンとの間の一致の程度は予め選択可能
である。これにより、使用のパターン認識方法の許容範囲を、監視すべき機器操
作過程に依存して比較的厳しくまたは比較的に緩やかに設定することがでいる。
【0016】 本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を関連して実施例に基づいて記
述している以下の説明から明らかである。その際 図1は、セルフサービス機を前方から見た斜視図であり、 図2〜図6は、種々異なった操作過程において特徴的な手の様子を表す略図であ
る。
【0017】 図1には、セルフサービス機が全体で10で示されている。基本的な構成要素
は、真っ直ぐ立っている、内部が空洞になっている壁部12である。この壁部の
横断面は円弧の形状をしている。壁部12の凹面14はセルフサービス機10の
操作側16である。壁部12は底板18に設置されている。壁部12の側方に目
隠し20が取り付けられている。底板18の上方でかつこれに対して平行に、大
体、規格化されている机の高さのところにプレート22が配置されている。セル
フサービス機10は上方が上置き部24によって閉鎖されている。上置き部の構
成については後で詳述する。
【0018】 壁部12の裏側には現金自動支払機26が取り付けられている。現金自動支払
機の現金出し入れ口28はプレート22の上方で壁部12を貫通しており、従っ
て操作側16からアクセスできるようになっている。現金自動支払機および所属
の現金出し入れ口のカバーは一般に周知であるので、詳しく説明しない。現金出
し入れ口28と並んで、カードリーダー30が壁部12に組み込まれている。カ
ードリーダーはカード挿入孔32を有する差し込み式のリーダーとしてまたは誘
導面34を有する無接触のリーダーとして形成されていてよい。現金出し入れ口
28の上方に壁部12に別の仕切口35が配置されている。この部分は透明なカ
バーによって封鎖されている。この後方には図示されていないビデオカメラおよ
び近接スイッチ35′が配置されている。プレート22の上方に配置されている
、壁部12の部分がセルフサービス機10の操作領域17を形成している。
【0019】 上置き部24はカバープレート36とこれに平行である下側の境界壁38とを
有する中空体として実現されている。上置き部24の内部において、境界壁38
に電子カメラ40,ビデオプロジェクタ42および照明装置44が載置されてい
て、カメラ40がプレート22の上方の空間を捕捉検出することができ、ビデオ
プロジェクタ42が画像、例えばプレート22上の投写面46のキーボードの操
作面をシャープに結像することができかつ照明装置44がプレート22の上方の
空間を均質に照明することができるようにしている。更に、下側の境界壁38に
スピーカ48が組み込まれている。スピーカは壁部12と目隠し20との間の領
域に音響放声する。
【0020】 セルフサービス機10は象徴的にしか図示されていないデータ処理装置50に
よって制御される。データ処理装置は壁部12に組み込まれているが、図1では
分かり易くする理由から、セルフサービス機10とは別個に示されている。デー
タ処理装置50には、近接スイッチ35′および接続線40′を介してカメラ4
0,接続線42′を介してビデオプロジェクタ42、接続線44′を介して照明
装置44および接続線48′を介してスピーカ48が接続されている。現金自動
支払機26は制御線26′を介して同様データ処理装置50によって制御される
。現金出し入れ口28の制御は制御線28′を介して行われかつカードリーダー
30は制御線30′を介してデータ処理装置50に接続されている。データ処理
装置50を用いて、上述したパターン認識方法を実施するためのプログラムも作
動される。
【0021】 次にセルフサービス機10の動作について説明する。人間がこのセルフサービ
ス機10に近付くと、近接スイッチ35′が応答し、これに基づいてデータ処理
装置50に制御されて、ビデオプロジェクタ42が操作手引きを投写面42に投
写する。手引きにはとりわけ、身分証カードまたはクレジットカードを利用する
ようにという指示が含まれている。同時にカメラ40および照明装置44が作動
される。
【0022】 カードリーダー30にカード挿入孔32があれば、パターン認識プログラムに
よって手52の画像が期待される。この場合手は図2に示されているように身分
証カードまたはクレジットカード54を持っている。カメラ40から更に身分証
カードまたはクレジットカード54を持つ手の、カード挿入孔32の方向におけ
る動きをわからせる画像信号がデータ処理装置50に送出されると、データ処理
装置50はイネーブル化されて、身分証カードまたはクレジットカード54はカ
ードリーダー30に挿入することができる。これに対してカードリーダー30が
誘導面34を備えているのであれば、パターン認識プログラムによって、図3に
示されている手の持ち方において、身分証カードまたはクレジットカード54を
誘導面34に近づける手56の画像が期待される。
【0023】 期待されるパターンが認識されると、データ処理装置50は作動モード「機械
の操作過程の監視」から作動モード「バーチャル入力」に切り換えられかつ次の
操作ステップが開始される。このステップにおいて、キーボードの操作面が投射
面46に結像される。この操作面はセルフサービス機10の実施例として選択さ
れている現金自動支払機の場合、「引き出し」、「預け入れ」または「口座の抜
粋計算書のプリントアウト」のような種々異なった機械機能に対する選択キーを
含んでいることになる。この場合手の様子は図4に示されているものが期待され
る。これに対して付加的にまたは択一的に、ペン60を用いた「キー操作」も許
容するようにしてもよい。この場合ペンは手62によって図5に示されているよ
うな、これに対して特徴的な手の持ち方において保持される。キーボード入力に
対する認識方法は、DE196129949C1に詳細に記載されている。
【0024】 機器機能「預け入れ」が選択されたものと仮定すれば、次の操作ステップに対
して、データ処理装置50は再び、作動モード「バーチャル入力」から作動モー
ド「機器操作過程の監視」に切り換えられる。その際図6に示されている手64
が期待される。手は封筒66を持っている。カメラ40から更に、封筒66を運
んでいる手64の、現金出し入れ口28の方向における動きを認識させる画像信
号がデータ処理装置50に送出されると、現金出し入れ口は解除され、封筒66
を現金出し入れ口28に入れることができる。現金出し入れ口28に紙幣または
紙幣の束が用意される機器機能「引き出し」が選択された場合には、同じく図6
に示されている手の様子が期待される。しかしこの場合手64は何も持っていな
いはずである。
【0025】 上述の操作ステップの1つまたはキーボード入力が認識されなかった場合には
、データ処理装置50によって、否定的な比較結果を表している信号が発生され
る、この信号は例えば、別の仕切口35に配置されているビデオカメラを作動さ
せる。ビデオカメラは機器の利用者を映し出す。これに対して択一的にまたは付
加的に、次の操作ステップを阻止することができる。種々の誤操作を区別するこ
ともできる:セルフサービス機10に対する悪意のある行為とは推論されない操
作ミスの場合には、例えばスピーカ48を介して出力される音響情報によって機
器の利用者に対して、最後の操作ステップを繰り返すよう要求するようにしても
よい。また、投写面46に詳細な操作手引きを投写するようにしてもよい。
【0026】 本発明は現金自動支払機に制限されていない。本発明は、操作のためには特徴
的な手の様子が必要であるいずれの形式の機器にも使用することができる。本発
明の意味におけるセルフサービス機に、例えば、自動販売機または自動サービス
遂行機械、公衆電話機または付加的にテレファックスまたはEメール接続部を備
えた電話ボックスも加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、セルフサービス機を前方から見た斜視図である。
【図2】 ある操作過程において特徴的な手の様子を表す略図である。
【図3】 ある操作過程において特徴的な手の様子を表す略図である。
【図4】 ある操作過程において特徴的な手の様子を表す略図である。
【図5】 ある操作過程において特徴的な手の様子を表す略図である。
【図6】 ある操作過程において特徴的な手の様子を表す略図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年3月11日(2000.3.11)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】 本発明は、機器操作過程の監視方法および該方法により監視されるセルフサー
ビス機に関する。本発明は米国特許5549806号から出発している。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】 米国特許5549806号は、握り拳のくるぶしのプロフィールで手を個人的
に同定するシステムに関する。この刊行物から次の装置が読みとれる:電子カメ
ラおよび画像情報を処理するデータ処理装置を有しており。該データ処理装置に
画像パターンが記憶されており、かつ該データ処理装置に比較器が設けられてお
り、該比較器によって、カメラから供給された画像情報が、記憶されているパタ
ーンと比較され、かつ比較器は比較結果に依存して、当該システムが使用される
機器の次に続く動作に影響を及ぼす信号を発生する。 個人を同定するこのシステムは、捕捉検出過程において、被験者の握り拳のく
るぶしのプロフィールを測量しかつこの人物に対してだけ特徴的である測定デー
タを記憶するために用いられる。このために被験者はグリップを握りかつカメラ
の視野に回転しなければならない。これにより、拳が強制的に再現可能な形(様
子)をとるようにされる。後々の同定過程において、グリップを同じように握っ
て。視野に回転させるようになっており、そこで拳のくるぶしのプロフィールが
新たに測量されかつ新たに得られた測定データが記憶されている測定データと比
較される。その際両方の測定結果が正確に一致すればするほど、同定の確かさは
大きくなる。 米国特許第5073950号から、類似のシステムが公知であり、ここでは測
定データは被験者の指の長さおよび幅のプロフィールを含んでいる。これらを捕
捉検出するために、被験者は自分の手を背面側から照明されるプレートの上に置
かなければならない。手の影の輪郭が電子カメラを用いて測量される。 最初の捕捉検出の際と後々の新たな捕捉検出の際の指の置き具合は同一ではな
いので、データ間の直接比較は当てにできるものではない。この理由から、デー
タに対して最初の捕捉検出の際にも後々での捕捉検出の際にも正規化が行われる
。すなわちデータは、比較の基礎になる、正規化された指の様子を有するバーチ
ャル画像が生じるように換算されるのである。 ドイツ連邦共和国特許第19612949号明細書では既に、バーチャル入力
ユニットが既に提案されている。バーチャル入力ユニットはテーブルプレートに
よって形成されている入力タブローの形式の操作面を有している。テーブルプレ
ートにはビデオプロジェクタからキーボードの操作面が投写される。電子カメラ
は、入力装置を操作する利用者の、通例の指示位置に伸ばされた手を撮影しかつ
画像データを計算機に転送する。入力装置の細部を指し示している指および操作
面に関するその位置はパターン認識装置においてこの種のものとして認識される
【手続補正書】
【提出日】平成12年8月29日(2000.8.29)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】 米国特許5549806号は、握り拳のくるぶしのプロフィールで手を個人的
に同定するシステムに関する。この刊行物から次の装置が読みとれる:電子カメ
ラおよび画像情報を処理するデータ処理装置を有しており。該データ処理装置に
画像パターンが記憶されており、かつ該データ処理装置に比較器が設けられてお
り、該比較器によって、カメラから供給された画像情報が、記憶されているパタ
ーンと比較され、かつ比較器は比較結果に依存して、当該システムが使用される
機器の次に続く動作に影響を及ぼす信号を発生する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】 光学的なパターン認識方法を用いて、それぞれの機器操作過程に対して特徴的
な手の様子がそれだけでまたは機器の利用の際に手に持つべき物体並びにその運
動方向が捕捉検出されかつ前以て決められているパターンと比較され、かつ比較
結果に依存して次に続く機器動作に影響を与える信号が発生される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウド テーヴェス ドイツ連邦共和国 パーダーボルン エル ザー キルヒシュトラーセ 41 (72)発明者 ハンス ギュンター フォス ドイツ連邦共和国 パーダーボルン ゲロ ルトシュトラーセ 48 Fターム(参考) 3E044 AA01 AA03 AA09 BA04 CA10 5B055 BB01 BB02 BB03 MM00 NA12 NA14 NC00 NC06 5B057 AA19 BA02 BA11 CA12 CA16 CC03 CH11 CH20 DA08 DA12 DC08 DC32

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機器操作過程の監視方法において、 光学的なパターン認識方法を用いて、それぞれの機器操作過程に対して特徴的な
    手の様子それだけをまたは機器の利用の際に手に持つべき物体(54,58,6
    0,66)と一緒にも捕捉検出しかつ前以て決められているパターンと比較しか
    つ 比較結果に依存して次に続く機器動作に影響を与える信号を発生する ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 それぞれの機器操作過程に対して特徴的な様子を示す手(5
    2,56,62,64)の運動方向もそれだけでまたは機器の利用の際に手に持
    つべき物体(54,58,60,66)と一緒にも捕捉検出しかつパターン認識
    方法に委ねる 請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 機器操作過程はそれぞれ1つの特徴的な手の様子または運動
    方向も有する少なくとも2つの操作ステップを有しており、かつ ある操作ステップに続く次の操作ステップを、一方の操作ステップの比較結果が
    肯定的であるときようやくトリがする 請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 比較結果が否定的である場合、音響および/または視覚的な
    利用指示をトリガしおよび/またはエラーメッセージ信号をトリガし、該エラー
    メッセージ信号がアラームをトリガしおよび/またはカメラをスイッチオンし、
    該カメラは否定的な比較結果を引き起こした利用者を撮影する 請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 肯定的な比較結果を通報する信号を送出するために必要であ
    る、前以て決められているパターンと捕捉検出されたパターンとの間の一致の程
    度は予め選択可能である 請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
  6. 【請求項6】 請求項1から5までのいずれか1項記載の方法を用いて監視
    されるセルフサービス機において、 電子カメラ(40)を備え、 画像情報を処理するデータ処理装置(50)を備え、該データ処理装置において
    それぞれの機器操作過程を特徴付ける手の様子のパターンがそれだけでまたは機
    器の利用の際に手に持つべき物体と一緒に記憶されておりかつ比較器が配置され
    ており、該比較器によりカメラ(40)から供給された画像情報が、記憶されて
    いるパターンと比較され、かつ比較結果に依存して次に続く機器動作に影響を及
    ぼす信号を発生する ことを特徴とするセルフサービス機。
  7. 【請求項7】 データ処理装置(50)においてそれぞれの機器操作過程を
    特徴付ける様子を示す手(52,56,62,64)の動きベクトルがそれだけ
    でまたは機器の利用の際に手に持つべき物体(54,58,60,66)と一緒
    に記憶されておりかつカメラ(40)によって捕捉検出された、手(52,56
    ,62,64)の一連の動きと記憶されている動きベクトルとが比較される 請求項6記載のセルフサービス機。
  8. 【請求項8】 カメラ(40)は操作領域(17)の上方に、該カメラが該
    領域を捕捉検出することができるように配置されている 請求項6または7記載のセルフサービス機。
  9. 【請求項9】 操作領域(17)の上方に、照明装置(44)が、それが該
    領域を照明することができるように配置されている 請求項8記載のセルフサービス機。
  10. 【請求項10】 カメラ(40)および照明装置(44)は操作領域(17
    )を上方に閉じている上置き(24)に配置されている 請求項9記載のセルフサービス機。
  11. 【請求項11】 操作領域(17)は投写面(46)を備えた水平方向のプ
    レート(22)を有しておりかつ上置き(24)にビデオプロジェクタ(42)
    が組み込まれている 請求項10記載のセルフサービス機。
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