JP2006195038A - 不正行為防止システム - Google Patents

Abstract

【課題】大学や、専門学校などの教育機関において、学生が講義中や自己学習などの多様な学習場面で「個人認証機能付きデジタルペン」を利用することで不正行為を防止し、学生の成績評価を、適正かつ公正に行うことを可能とする不正行為防止システムを提供する。
【解決手段】前記課題の目的を達成するために、講師側から受講者側に貸与され、少なくとも、指紋採取部，筆記部，撮像部，記憶部，通信部を有するデジタルペンと、デジタルペン専用ドットパターンが印刷されたデジタルペン専用用紙と、デジタルペンシステムサービス会社側が設置するデジタルペン専用サーバと、講師側の、少なくとも通信手段を有する通信端末と、を有する不正行為防止システムを提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、不正行為防止システムに関し、詳しくは、大学や、専門学校などの教育機関において、学生が講義中や自己学習などの多様な学習場面で「個人認証機能付きデジタルペン」を利用することで不正行為を防止し、学生の成績評価を、適正かつ公正に行うことを可能とする不正行為防止システムに関する。

学生社会、とりわけ大学や、専門学校などの学内においては、お互いに競い合っていても、仲間同士の結束が固いために仲間の成績維持、向上のために助け合う、いわゆる不正行為が行われがちである。
具体的には、友達に成りすまして講義に出席する行為（代返），レポートを代わって作成する行為，試験の際に替え玉で受験する行為などがこれに該当する。
これらを防ぐ為に、例えば、「出欠管理システム」（特許文献１参照），「在席状況管理方法，在席状況管理プログラム及び在席状況管理サ−バ」（特許文献２参照），「オンライン購入の方法及びシステム」（特許文献３参照），「請求書管理方法及びシステム」（特許文献４）等の技術が提案されている。

特開２００２−１４０６６８号公報 特開２００２−２９０５６１号公報 特開２００３−５００７６０号公報 特開２００３−５００７６２号公報

しかしながら前述の提案技術には課題がある。
例えば、特許文献１の技術は、それぞれにＩＣカードを持たなければならない。
また、特許文献２の技術は、パスワード生成に工夫を施して、ネット接続端末利用時に本人認証を行わなければならない。
特許文献１，２の技術は、いずれも、当事者間が合意して媒体の貸し借りを行ったり、パスワードを教え合った場合、不正を防ぐことは不可能である。
また、特許文献３，４の技術は、いずれも生体認証が行える電子ペンを利用することで本人確認する手法であるが、認証プロセスが不明瞭である。例えば、最初だけ本人が利用し、その直後に他人に渡されて利用された場合、不正を行うことが可能になる。

前記課題を解決するために、本発明の不正行為防止システムの請求項1に記載の発明は、講師側から受講者側に貸与され、少なくとも、指紋採取部，筆記部，撮像部，記憶部，通信部を有するデジタルペンと、デジタルペン専用ドットパターンが印刷されたデジタルペン専用用紙と、デジタルペンシステムサービス会社側が設置するデジタルペン専用サーバと、講師側の、少なくとも通信手段を有する通信端末と、を有することを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、デジタルペンの記憶手段には、少なくともデジタルペン識別情報と、事前に採取された指紋情報または指紋特徴情報が書き換え不能に記録されていることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、デジタルペン専用用紙の使用用途には、少なくとも出席確認用紙，答案用紙，レポート用紙の何れか１つが含まれることをを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、デジタルペン専用用紙を使用して講師側に提出される提出資料には、少なくとも氏名記載欄，氏名記載チェック欄が形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４何れか１項に記載の発明において、デジタルペン使用中の指紋採取は所定のタイミングで繰り返し行われ、その都度実行されるデジタルペンに記憶された指紋特徴情報との照合結果はデジタルペンの記憶部に記録されることを特徴とするものである。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５に記載の発明において、不正が実行されたか否かの確認は、デジタルペンを使用している指の指紋情報と登録された前記指の指紋情報の照合，記載された氏名とデジタルペン識別情報と関連付けされて登録された氏名情報との照合によって実行されることを特徴とするものである。

また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、不正が実行されたときは、記載された氏名情報が通信端末の表示部に不正が行われたことが識別可能な状態で表示されることを特徴とするものである。

本発明の、不正行為防止システムによって；
学生から提出される出席確認用紙，答案用紙，レポート用紙等の資料がデジタルペン専用用紙で作成され、全ての学生にデジタルペンを使用して前記資料に記載させることによって、講義中や自己学習などの多様な学習場面での不正行為を防止し、学生の成績評価を、適正かつ公正に行うことが可能となり、一方で講師（教員）と学生間とのコミュニケーションを高めることができる。
例えば、本発明の不正行為防止システムを使用することによって、例えば、学内，学外を問わず、前記資料の成り済まし作成を防止することができ、また、これらの資料が提出された後、講師側の採点の合理化，集計処理の迅速化を実現することができる。
一方、講師が学生に課題を与える際に、講義室に設置された通信端末またはその上位機種の表示部に表示された画面情報を講義室のスクリーンに投影して、説明中の該当箇所を指し示すことによって、容易にその場所を学生側に伝えることができる。
また、回答例を発表する際に、従来は、指名された学生が講義室のボードなどに直接記述していたものが、学生側も着席したままで自由に講義資料の回答スペースに記入して送信しスクリーンなどに表示することができる。
また、講師側は、通信端末または、その上位機種の表示部で多数の回答から、任意に回答例を選択してスクリーンに表示することが可能となる。
更に、インターネットを利用すれば、講師側は学生側から提出されたレポートや、課題について、添削結果を短時間で送信することが可能となる。
なお、１９９８年に文部省（当時）より提言された「シラバスの活用」を実践する上で有効な手段となりうる。提言の内容は、「担当講師（教員）は、授業が終わったら次回の授業内容を資料形式で学生に配布し、学生はそれを元に予習を行った上で授業に臨み、授業後はその資料を使用して復習を行うものとする」というものであるが、デジタルペンとデジタルペン専用用紙を使用することによって理想的な授業と、幅広いデータを駆使した学生評価の実現が可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の不正行為防止システムについて説明する。
図１は、本発明の不正行為防止システムを構築するための装置構成の一例について説明するための模式図，図２は、デジタルペンの外観について説明するための図，図３は、デジタルペンの機能について説明するためのブロック図，図４は、デジタルペン専用用紙に印刷されるドットパターンの単位情報について説明するための図，である。

本実施形態では、デジタルペンはスウェーデン国のＡｎｏｔｏ社で開発されたアノトペンに指紋センサを実装させた指紋センサ付きデジタルペンを使用し、デジタルペン専用用紙はアノトペン専用ドットパターン（以下、デジタルペン専用ドットパターンという。）を印刷したデジタルペン専用用紙を使用した例で説明する。

図１に示す機器構成図を参照しながら、学校の出席確認に本発明の不正行為防止システムを利用した一例について説明する。
このアプリケーションでは、各学生から事前に学生の所定の指、例えば人差し指の指紋情報を採取し、学生コードと関連付けて講師側の通信端末３またはその上位機種に登録しておく。
更に、学生に貸与するデジタルペン１の記憶部には、少なくとも、指紋の指紋特徴情報と学生コード等を記憶させ学生側では書き換えができないようにしておく。
また、このアプリケーションでは、デジタルペン専用用紙２に出席確認のための氏名記載欄、及び、氏名記載欄の近くに記載終了マークを記載するチェックボックスを印刷したデジタルペン専用用紙２を準備する。
本実施形態の説明では、「デジタルペン専用用紙」を、そのアプリケーション例の一つである「出席確認用紙」に置き換えて説明する
まず、講師側は、前述のデジタルペン１を在籍する全学生に貸与する。
学生側は、貸与された自分用のデジタルペン１を持参して登校し、講義を受講する。
講師側は、講義（または、授業）の前に出席確認用紙２を学生に回覧する。
学生は、自分に貸与されたデジタルペン１を使用して、出席確認用紙２の所定の記入欄に氏名を記載し、前記チェックボックスにチェックマークを記載する。
出席確認用紙２に氏名，チェックマークを記載している途中、デジタルペン１の指紋センサ部に、事前に登録した指の指紋を読み取らせ続ける。
デジタルペン１の指紋採取部によって読み取られた学生の指紋情報はデジタルペンの記憶部に記録された指紋特徴情報と照合され、照合結果情報は、手書き氏名情報，デジタルペン識別情報と一緒にデジタルペン１の通信部からＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線手段によって講義室に設置された通信端末３に送信される。
前記指紋照合結果情報は、採取された指紋特徴情報に置き換えることもできるが、その場合は通信端末を含むその背後の装置で照合されることになり、しかも、指紋採取は頻繁に行われるために通信端末に送信される情報量が莫大になり効率が悪くなる。そのために、採取された指紋情報は採取の都度デジタルペン内に格納されている指紋特徴情報と照合され、合致していた場合は「１」，合致していなかった場合は「０」をデジタルペンの記憶部に記憶、または、記録（以下、記録という）し、前記複数の指紋照合結果情報を氏名情報，デジタルペン識別情報と一緒に通信端末に送信する。
出席確認用紙２は、学生による記載が終わると講師側に回収される。

デジタルペン１から送信された学生の属性情報（指紋照合結果情報，記載された氏名のイメージ情報，デジタルペン識別情報）は、通信端末３で受信され、通信端末３は、受信した前記学生の属性情報の内、記載された氏名のイメージ情報（ドットパターン情報）を専用サーバＡ１０１に送信する。
専用サーバＡ１０１は、受信した属性情報のドットパターンを解析して、その分野を担当してイメージ情報をテキストデータ等に変換する専用サーバＢ１０２のＵＲＬ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｌｏｃａｔｏｒ）を通信端末３に送信する。
通信端末３は、紹介されたＵＲＬ先に学生の氏名の筆記データと、デジタルペン識別情報を送信し、学生の氏名の筆記データをテキストデータに変換してもらって通信端末３に返信させる。

ここで、本発明の不正行為防止システムにおいて、本人確認を行うための二つの手順について説明する。
学生本人が出席していて出席確認用紙２に自分の氏名を記載する方法には２通りの方法がある。一つは席確認用紙２に自分に貸与されたデジタルペンを使用して記名する方法、他の一つは他人のデジタルペンを借用して記名する方法である。
本人は間違いなく出席しているのであるからどちらの方法を利用してもよいのであるが、それでは不正行為をチェックすることはできない。
そのために、本発明の不正行為防止システムでは、デジタルペンに書き換え不能に記録された指紋特徴情報とデジタルペンを使用する学生の指紋特徴情報とを照合することを第一の確認手順にしている。次に、学生の学生コードと貸与されたデジタルペンの認識コードが登録された内容と一致していることの確認を第二の確認手順としており、必ず学生の氏名を出席確認用紙２に記載させる。
いかなる場合も、前記二つの手順から開始する。

デジタルペンを使用して氏名等を記載する際に、例えば、採取した指紋の特徴を２秒間隔で照合するプログラムがデジタルペンに組み込まれている。
文字情報を記載している途中で登録されている指紋特徴情報と異なった指紋特徴情報が入力されたら、「不正が行われた可能性あり」のフラグ、例えば、「０」が生成され、指紋照合結果として記憶部に記録される。これを第一の確認手順とする。
出席確認の場合（他のアプリケーション、例えば、レポート作成，答案作成等いずれの場合にも）必ず最初に氏名を記載させ、併せてチェックボックスにチェックを記載させて、デジタルペンを使用している者は、登録された者であるか確認してから次のステップに進む。

第一，第二の確認手順が正しく実行されたかをチェックする一例として、例えば、デジタルペンが一度でも他人の指紋特徴情報を認識した場合、および、明らかに指紋特徴情報と記憶部に記録された指紋情報が一致しなかった場合は、照合結果不一致情報がデジタルペンの記憶部に記録され、講師側の通信端末または上位端末に送信されるため、その場合、通信端末または上位端末の表示部に表示される氏名の表示色を正常の者と異なる表示色で表示させ、その結果を記録データとして保管し、学生を評価する際に利用する。

デジタルペン専用用紙２は、前述のように出席確認用紙に使用される他に、講師側に提出されるレポート用紙，簡単な小テストの解答用紙（答案用紙）等に使用される。

デジタルペンについて、一部、図２に示すデジタルペンの外観図を参照して説明する。
デジタルペン１は、インクカートリッジを伴った筆記部１１，デジタルペン専用ドットパターンを読み取るデジタルカメラによる撮像部１５，指紋センサによる指紋情報採取部１２，その他、図示しないが、デジタルカメラで読み取られた筆記情報を記録する記憶部，通信端末に記載情報を送信する通信部等をデジタルペン１の軸内部に搭載し、デジタルペン専用用紙に印刷されたドット情報を撮像部で読み取って記憶し、通信部で通信端末に送信する。
外部とのインターフェイスは、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ），Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに対応している。

また、通信端末３は、パーソナルコンピュータ，ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）その他通信機能を有する装置で、背後に上位機種がある場合は携帯電話等で代行することもできる。
通信端末３は、デジタルペン１から送信された筆記情報，指紋確認結果を示す指紋照合結果情報，デジタルペン識別情報などをＵＳＢや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ対応のインターフェイスで受信し、その中の一部の情報をＰＬＳ（Ｐａｐｅｒ Ｌｏｏｋ−ｕｐ Ｓｅｒｖｉｃｅ）と呼ばれる専用サーバＡ１０１に送信する。

専用サーバＡ１０１は、受信した情報の内、デジタルペン専用ドットパターン情報の配列を読み取って、記載情報の解読，変換等の作業を担当するサーバ（図で示す専用サーバＢ１０２）のＵＲＬを通信端末３に送信する。
通信端末３は、ＡＳＨ（Ａｐｐｒｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｈａｎｄｌｅｒ）と呼ばれる専用サーバＢ１０２のＵＲＬにデジタルペンから送信された出席確認用紙２に記載された記載情報の座標データと、指紋照合結果情報，デジタルペン識別情報の少なくとも１つを送信する。
専用サーバＢ１０２は、通信端末３から受信した前記情報を専用プログラムによって編集し、例えばテキストデータとして通信端末３に返信する。

図３を参照して、デジタルペンの機能について説明する。
デジタルペン１は、少なくともインクカートリッジを有する筆記部１１，指紋採取部（指紋センサ）１２，主制御部１３，記憶部１４，撮像部１５，指紋データ制御部１６，通信部１７で構成され、ペン軸内に実装されている。
筆記部１１は、そのほかの機能から独立した状態で実装されており、デジタルペンとして使用する以外に、単に筆記具として使用することができる。
指紋採取部（指紋センサ）１２は、二つの指紋採取の方式から選択されたセンサが実装される。
一つは、指紋センサ部が透明なカバー材の内側に形成され、例えば人差し指の第一関節から先の指紋形成面が指紋センサ上に置かれたときに、面状で指紋の特徴を認識する「エリア型指紋センサ」である。
他の一つは、透明なカバー材の内側に形成されたライン状の指紋センサの上を前記指の指紋形成面を移動させることによって、指紋の特徴を認識する「スイープ型指紋センサ」である。いずれの方式もそれぞれに特徴があり、高い確率で指紋の特徴を判定する。
主制御部１３は、指紋データ制御部１６，記憶（記録）部１４，撮像部１５，通信部１７に接続され、全てを制御する部分である。
記憶部１４は、デジタルペンの識別情報や貸与される前に学生から採取した指紋特徴情報等を読み出し専用に記憶する部分と、撮像部１５で読み取ったデジタルペン専用ドットパターンの座標データを記憶する部分とからなる。
撮像部１５は、デジタルペン専用用紙上を筆記部が移動する軌跡のドットパターンを、小型のデジタルカメラで追いながら、前記記憶部に一時記憶させ、筆記情報として認識する。
指紋データ制御部１６は、採取した指紋から、その特徴を読み取って、記憶部１４に記憶されている登録指紋の特徴情報を読み出して照合し、指紋照合結果として記憶部に記録させる。
主制御部１３と指紋データ制御部１６は一つになっていてもよい。
通信部１７は、ＵＳＢ接続回路，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈチップを内蔵し、制御部の命令コマンドを受けて記憶部に保管している個人情報等を通信端末に送信する。

図４を参照して、デジタルペン専用用紙に印刷されたドットパターンについて説明する。
デジタルペン専用用紙は、図４のa図に示すような小さなデジタルペン専用ドットパターンが紙面一杯に印刷された紙である。
a図に示す碁盤目状の罫線は、実際に使用されるデジタルペン専用ドットパターン印刷紙には印刷されていないが、図では説明し易くするために記載している。
前記デジタルペン専用ドットは、０．３ｍm間隔で形成された直角に交わる縦横の仮想線分の交点近傍に、それぞれ異なる４方向の何れかに配置され、デジタルペンの撮像部で認識可能な有色のインキで印刷されている。
ｂ図は、判りやすくするために、a図のデジタルペン専用ドットパターンのそれぞれのドットの意味を数値に変換して示したもので、他の変換方法によってもよい。
前述の、Ａｎｏｔｏ社のシステムでは、３６個の前記ドット（約４ｍｍ²の内側に印刷されたドット群）を１単位情報として扱っている。

デジタルペンで、デジタルペン専用用紙上に文字を描くと、ペン先がどの位置をなぞっているか、紙面に印刷されたドットパターンをデジタルペンに内蔵されたデジタルカメラ（撮像部）で読み取って、ペン先が移動した単位情報の軌跡をデジタルペンの記録部に記録するようになっている。
一つのアプリケーションには、同一のドットパターンが存在しないようにデジタルペンシステムサービス側で管理されている。
前述のＰＬＳサーバ（専用サーバＡ１０１）は、通信端末から送信されたドットパターン情報から、使用されているアプリケーションを割り出して、そのアプリケーションを管理しているＡＳＨサーバ（専用サーバＢ１０２）のＵＲＬを通信端末に送り返す。
Ａｎｏｔｏ社のシステムが利用されている地域によっては、ＰＬＳサーバとＡＳＨサーバが１つになっている場合もある。

大学や専門学校などの教育機関における学生の評価に関連するデータの確実な収集手段として、講義への出欠，レポートの作成，講義毎の小テスト，期末筆記試験等に利用される。

本発明の不正行為防止システムを構築するための装置構成を示す模式図である。 デジタルペンの外観について説明するための図である。 デジタルペンの機能について説明するためのブロック図である。 デジタルペン専用用紙に印刷されるドットパターンの単位情報について説明するための図である。

符号の説明

１ デジタルペン（アノトペン）
２ デジタルペン専用用紙，出席確認用紙
３ 通信端末
１１ 筆記部
１２ 指紋採取部，指紋センサ
１３ 主制御部
１４ 記憶部
１５ 撮像部
１６ 指紋データ制御部
１７ 通信部
１０１ 専用サーバＡ
１０２ 専用サーバＢ
１１１ インクカートリッジ

Claims (7)

1. 講師側から受講者側に貸与され、少なくとも、指紋採取部，筆記部，撮像部，記憶部，通信部を有するデジタルペンと、デジタルペン専用ドットパターンが印刷されたデジタルペン専用用紙と、
   デジタルペンシステムサービス会社側が設置するデジタルペン専用サーバと、
   講師側の、少なくとも通信手段を有する通信端末と、
   を有することを特徴とする不正行為防止システム。
2. 請求項１に記載の不正行為防止システムにおいて、
   デジタルペンの記憶手段には、少なくともデジタルペン識別情報と、事前に採取された指紋情報または指紋特徴情報が書き換え不能に記録されていることを特徴とする不正行為防止システム。
3. 請求項１に記載の不正行為防止システムにおいて、
   デジタルペン専用用紙の使用用途には、少なくとも出席確認用紙，答案用紙，レポート用紙の何れか１つが含まれることをを特徴とする不正行為防止システム。
4. 請求項３に記載の不正行為防止システムにおいて、
   デジタルペン専用用紙を使用して講師側に提出される提出資料には、少なくとも氏名記載欄，氏名記載チェック欄が形成されていることを特徴とする不正行為防止システム。
5. 請求項１〜４何れか１項に記載の不正行為防止システムにおいて、
   デジタルペン使用中の指紋採取は所定のタイミングで繰り返し行われ、その都度実行されるデジタルペンに記憶された指紋特徴情報との照合結果はデジタルペンの記憶部に記録されることを特徴とする不正行為防止システム。
6. 請求項１〜５に記載の不正行為防止システムにおいて、
   不正が実行されたか否かの確認は、デジタルペンを使用している指の指紋情報と登録された前記指の指紋情報の照合，記載された氏名とデジタルペン識別情報と関連付けされて登録された氏名情報との照合によって実行されることを特徴とする不正行為防止システム。
7. 請求項６に記載の不正行為防止システムにおいて、
   不正が実行されたときは、記載された氏名情報が通信端末の表示部に不正が行われたことが識別可能な状態で表示されることを特徴とする不正行為防止システム。
   

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