JP2014182459A - 情報処理装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】一実施形態はタッチパネルへの入力の際のセキュリティを向上させる技術を提供する。
【解決手段】一実施形態に係るプログラムは、静電容量方式のタッチパネルの検出空間内において静電容量の変化に基づき、複数のエリアと、複数のレイヤとのうち、検出対象物が存在するエリア及びレイヤを特定する処理をコンピュータに実行させる。複数のエリアには、タッチパネルの面上の異なる領域が対応づけられている。また、複数のレイヤには、タッチパネルの面から垂直方向への距離又は距離の範囲が重ならないように対応付けられている。プログラムは更に、認証開始の指示が入力された後の検出空間内における検出対象物が存在するレイヤ及びエリアの変化のパターンを記憶部に記憶する処理をコンピュータに実行させる。また、プログラムは、記憶部に記憶される変化のパターンが所定のパターンと一致する場合に、認証成功と判定する処理をコンピュータに実行させる。
【選択図】図３

Description

いくつかの実施形態は、情報処理装置及びプログラムに関する。

近年、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ及びスマートフォンなどのタッチパネルを備える情報処理装置が広く普及している。それらの情報処理装置では、例えばユーザがタッチパネルを介して情報処理装置を操作することが可能となっている。

タッチパネルのうち静電容量方式のタッチパネルでは、ユーザがタッチパネルに触れた際に生じる静電容量の変化を検出する。そして、検出された静電容量の変化により、例えば、指等の検出対象物がタッチパネルに触れたか否か及び検出対象物が触れたタッチパネル上での位置等が特定される。

これに関し、タッチ入力から得られる複数の物理要素で操作パターンを特定する技術が知られている。また、表示パネル面とその上面空間に位置する対象物の位置を検知して対応する表示制御を行う技術が知られている。所有者に負担を強いることなく第三者によって勝手に使用されることを低減することができる携帯電子機器を提供する技術が知られている。（例えば、特許文献１から特許文献３参照）

国際公開ＷＯ／２０１１／０７７５２５号公報 特開２０１０−９２５０５号公報 特開２０１０−３５０６１号公報

しかしながら、例えば、タッチパネルに指などの検出対象物を接触させて入力を行う場合に、指の油分などがタッチパネルに付着することにより操作の痕跡がタッチパネルに残ってしまうことがある。この場合、残った痕跡からユーザが入力した情報が第三者に知られてしまう恐れがある。そこで、本発明に係るいくつかの実施形態はタッチパネルへの入力の際のセキュリティを向上させる技術を提供することを目的とする。

本発明の一つの態様のプログラムは、静電容量方式のタッチパネルの検出空間内においてタッチパネルで検出される静電容量の変化に基づき、複数のエリアと、複数のレイヤとのうち、検出対象物が存在するエリア及びレイヤを特定する処理をコンピュータに実行させる。複数のエリアには、タッチパネルの面上の異なる領域が対応づけられている。また、複数のレイヤには、タッチパネルの面から垂直方向への距離又は距離の範囲が重ならないように対応付けられている。プログラムは更に、認証開始の指示が入力された後の検出空間内における検出対象物が存在するレイヤ及びエリアの変化のパターンを記憶部に記憶する処理をコンピュータに実行させる。また、プログラムは、記憶部に記憶される変化のパターンが所定のパターンと一致する場合に、認証成功と判定する処理をコンピュータに実行させる。

上述の態様により、タッチパネルへの入力の際のセキュリティを向上させることができる。

いくつかの実施形態に係る情報処理装置を例示する図である。 情報処理装置のタッチパネルを介した認証を例示する図である。 いくつかの実施形態に係る３次元での軌跡のパターンの入力を例示する図である。 いくつかの実施形態に係る情報処理装置の機能ブロック構成を例示する図である。 第１の実施形態に係るエリア及びレイヤの割り当てを例示する図である。 第１の実施形態に係る履歴情報を例示する図である。 第１の実施形態に係る情報処理装置の制御部によって実行される認証処理を例示する図である。 第２の実施形態に係る入力中のレイヤをユーザに通知する例を示す図である。 第２の実施形態に係る表示色対応情報を例示する図である。 第２の実施形態に係る情報処理装置の制御部によって実行される認証処理を例示する図である。 第２の実施形態に係る入力レイヤ通知処理を例示する図である。 第３の実施形態に係る振動パターン対応情報を例示する図である。 第３の実施形態に係る入力レイヤ通知処理を例示する図である。 いくつかの実施形態に係る情報処理装置を実現するためのコンピュータのハードウェア構成を例示する図である。

以下、図面を参照しながら、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。なお、複数の図面において対応する要素には同一の符号を付した。
図１は、いくつかの実施形態に係る情報処理装置１を例示する図である。図１において、情報処理装置１は、例えば、表示装置１１、静電容量方式のタッチパネル１２、入力部１３、スピーカ１４、マイク１５を備えている。表示装置１１は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬなどを含む。入力部１３は、例えば、押しボタンなどを含み、ユーザからの入力を受け付ける。また、ユーザは、静電容量方式のタッチパネル１２に指などの検出対象物２０を接触させることで、情報処理装置１に操作指示等の入力を行うことができる。なお、以下の説明では、これらの手や指先などの静電容量方式のタッチパネル１２により検出される対象となるものを検出対象物２０と呼ぶ。検出対象物２０は、例えば、手や指先などの人体、及び静電容量方式のタッチパネル１２に対応したスタイラスなどの指と同等の静電的な導電性のものであってよい。

図２は、この様な情報処理装置１のタッチパネル１２を介して認証を行う例を示している。例えば、図２ａに例示するように、情報処理装置１の表示装置１１上に複数のエリア１６を設ける。図２ａの例では、９個のエリア１６を設定しており、表示している。なお、図２ａの例では、これら９個のエリア１６を識別するために９個のエリア１６に１〜９の番号を付している。ここで、例えばユーザがタッチパネル１２上に検出対象物２０を接触させて動かした場合に、タッチパネル１２における静電容量の変化を検出することで検出対象物２０がエリア１６を通過する順番を特定することができる。即ち、検出対象物２０のタッチパネル１２上での移動の軌跡をエリア１６の通過順序として特定することができる。図２ｂでは、検出対象物２０が４→８→６→５の順でエリア１６を通過し、軌跡が矢印１７のように、三角形を描いている場合の例を示している。そして、例えば、情報処理装置１に矢印１７のような三角形の軌跡のパターンなどの所定のパターンを予め登録しておき、ユーザにより入力された軌跡のパターンが登録されているパターンと一致するかを判定することで、認証を行うことができる。これらの認証処理は、例えば、情報処理装置１の操作を無効化するロックを解除するための認証処理であってもよい。或いは、FeliCa（登録商標）チップなどを用いて決済を行う機能を無効化するロックを解除するための認証処理、又はその他の認証処理であってもよい。

以上で述べた様に、タッチパネル１２上に検出対象物２０を接触させて移動させることで、軌跡のパターンを入力し、そのパターンを用いて認証を行うことで、ユーザは素早く或いは容易に認証を行うことができ、便利である。

しかしながら、このようにタッチパネル１２上に検出対象物２０を接触させて動かすことで、軌跡のパターンを入力する場合、例えば指などの検出対象物２０の油分等により、入力した軌跡のパターンが表示装置１１上に残ってしまうことがある。そのため、第三者に認証に用いているパターンを簡単に知られてしまう恐れがある。また、タッチパネル上をなぞる２次元のパターンの入力では、第三者が画面を覗き見た際に、指の動きから入力されたパターンを読み取り易いという問題がある。そこで、いくつかの実施形態においては、タッチパネル１２の平面に垂直な方向における検出対象物２０の位置の検出を行い、３次元での軌跡のパターンの入力を可能とする。

上述した様に、静電容量方式のタッチパネル１２は、検出対象物２０が接触した際に生じる静電容量の変化を検出する。そして、検出された静電容量の変化に応じて、例えば指等の検出対象物２０がタッチパネル１２に接触しているか否か及び検出対象物２０が接触しているタッチパネル１２上の位置等を特定する。そして、ここで位置の特定などに用いられているタッチパネル１２上での電界の変化による静電容量の変化は、検出対象物２０がタッチパネル１２に接触していない状態であっても、近接しただけで生じる。そのため、検出対象物２０がタッチパネル１２に接触していない状態であっても、タッチパネル１２に近接しており、その検出空間内にあれば、静電容量の変化から検出対象物２０とタッチパネル１２との間の距離を特定することが可能である。なお、タッチパネル１２の検出空間とは、タッチパネル１２により検出対象物２０を検出することが可能な空間のことであり、検出空間は、例えば、タッチパネル１２の検出感度や精度などによって決まる。近年、タッチパネル１２上に非接触に存在する検出対象物２０を高精度に検出することが可能な静電容量方式のタッチパネル１２が開発されてきている。いくつかの実施形態においては、それらのタッチパネル１２上に非接触に存在する検出対象物２０を検出することが可能なタッチパネル１２を利用してもよい。

図３は、いくつかの実施形態に係る、タッチパネル１２で検出対象物２０を検出することが可能な検出空間内における３次元での軌跡のパターンの入力を例示する図である。図３に示す例では、タッチパネル１２で検出対象物２０を検出することが可能な検出空間内において、複数のエリア１６が、タッチパネル１２の平面上の異なる領域に対応づけられている。また更に、タッチパネル１２の平面に対して垂直な方向（図３の矢印３００）において、平面からの距離又は距離の範囲が重ならないように複数のレイヤ３１が対応付けられている。図３に示す例では、入力の際に検出対象物２０を接触させるタッチパネル１２の接触面上にレイヤ３１：１を対応付けており、更に、タッチパネル１２の平面に対して垂直な方向に接触面上から離れた所定の距離の範囲にレイヤ３１：２を対応付けている。また、タッチパネル１２の平面に対して垂直な方向において、タッチパネル１２の平面からの距離がレイヤ３１：２よりも遠い所定の距離範囲にレイヤ３１：３を対応付けている。ここで、レイヤ３１とは、例えば、タッチパネル１２の検出空間内において、タッチパネル１２の平面から垂直な方向への所定の距離又は距離範囲に対応付けられている平面又は空間のことである。レイヤ３１は、タッチパネル１２の検出空間内に複数含まれていてもよく、それぞれのレイヤ３１は重ならないように割り当てられていてもよい。例えば、以上のように検出空間内にレイヤ３１を設定しておく。なお、上述のタッチパネル１２の接触面とは、静電容量の変化を検出するタッチパネル１２上の表面であってもよく、或いは、タッチパネル１２の上にガラス及びフィルム等の覆いが被せられている場合には、それらのガラスやフィルム等の表面であってもよい。

そして、いくつかの実施形態においては、所定の認証開始の指示が入力された場合に、情報処理装置１は複数のエリア１６のうちで、タッチパネル１２に近接している検出対象物２０がどのエリア１６に存在しているかを特定する。また更に、情報処理装置１は図３ｂに示されるように、複数のレイヤ３１のうちで、タッチパネル１２に近接している検出対象物２０がどのレイヤ３１に存在しているかを特定する。図３ｂは、検出対象物２０がタッチパネル１２に接近した場合に、それぞれのレイヤ３１：１〜３における検出対象物２０の検出を例示する図である。図示されるように、図３ｂの上段の例ではユーザの指は、タッチパネル１２の接触面に接している。この場合には、タッチパネル１２の接触面上のレイヤ３１：１の距離でユーザの指がタッチパネル１２により検出されるため、情報処理装置１はレイヤ３１：１に指が存在すると判定する。一方、図３ｂの中段の例ではユーザの指は、タッチパネル１２の接触面に接しておらず、レイヤ３１：２として設定されている距離範囲内に存在している。この場合には、タッチパネル１２で検出される静電容量の変化に基づいて推定される検出対象物２０との間の距離が、レイヤ３１：２として設定されている距離範囲に存在するため、情報処理装置１はレイヤ３１：２に指が存在すると判定する。また、図３ｂの下段の例ではユーザの指は、タッチパネル１２の接触面に接しておらず、レイヤ３１：３として設定されている距離範囲内に存在している。この場合には、タッチパネル１２で検出される静電容量の変化に基づいて推定される検出対象物２０との間の距離が、レイヤ３１：３として設定されている距離範囲に存在するため、情報処理装置１はレイヤ３１：３に指が存在すると判定する。

例えば以上で述べた様に、いくつかの実施形態においては、タッチパネル１２に検出対象物２０が近接した場合に、情報処理装置１は、検出対象物２０が、タッチパネル１２上でどのエリア１６に存在しているかを特定する。また、情報処理装置１は、検出対象物２０がどのレイヤ３１に存在しているかを特定する。即ち、情報処理装置１は、タッチパネル１２に検出対象物２０が近接した場合に、検出対象物２０が存在している領域を、エリア１６とレイヤ３１の組により特定する。従って、例えば、認証に用いるためにタッチパネル１２に入力する検出対象物２０の軌跡のパターンとして、エリア１６とレイヤ３１との組みで構成される３次元の軌跡のパターンを用いることが可能となる。そして、認証に用いるパターンに、タッチパネル１２の接触面に接していない距離範囲に設定されているレイヤを用いることで、その入力の際に指の油分などによって、入力した位置が表示装置１１上に残ってしまうことが無い。そのため、表示装置１１に残った油分などにより、第三者に認証に用いているパターンを簡単に知られてしまうことが防止できる。また、エリア１６とレイヤ３１の組みにより認証のパターンを構成した場合、その組み合わせのパターンのバリエーションがレイヤ３１を利用しない場合と比較して増える。また、エリア１６とレイヤ３１の組みによる３次元のパターンにより認証を行う場合、空中での操作となるため、その入力を第三者が覗き見たとしても指の動きから実際にどのエリア１６及びレイヤ３１で入力が行われているのかが読み取りづらい。そして、入力されたパターンの全体的な形状も、覗き見ている第三者が想像することが難しくなる。そのため、例えば、認証などの際にこれらの３次元のパターンの入力を用いることで、情報処理装置１のタッチパネルへの入力の際のセキュリティを向上させることができる。

図４は、いくつかの実施形態に係る情報処理装置１の機能ブロック構成を例示する図である。情報処理装置１は、例えば、制御部４００及び記憶部４１０を含んでいる。制御部４００は、例えば操作入力制御部４１１、表示制御部４１２、及びバイブレータ制御部４１３などの機能部４０１を含んでいる。情報処理装置１の記憶部４１０は、例えば、プログラム４２０、並びに後述する履歴情報６００、表示色対応情報９００、振動パターン対応情報１２００などの情報４３０を記憶している。情報処理装置１の制御部４００は、プログラム４２０を読み出して実行することで例えば操作入力制御部４１１、表示制御部４１２、及びバイブレータ制御部４１３などの機能部４０１として機能する。これらの各機能部４０１の詳細及び記憶部４１０に格納されている情報４３０の詳細については後述する。

以下、図５から図７を参照して、第１の実施形態を説明する。図５は、第１の実施形態に係る、検出空間内でのエリア１６及びレイヤ３１の割り当てを例示する図である。図示されるように、図５の例では、タッチパネル１２の検出空間内に９つのエリア１６と、３つのレイヤ３１とを設定している。なお、説明のために、図５に示す例では、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸を示している。ここで、ｘ軸とｙ軸により形成される平面は、タッチパネル１２の接触面と同じ平面上にあり、示される９つのエリア１６（エリア１６：１〜９）は、タッチパネル１２の接触面上の領域である。なお、タッチパネル１２と検出対象物２０との接触面上に設定されるエリア１６の例えば位置、形状、及び数は、任意の位置、形状、及び数であってよい。

また、ｚ軸の向きは、タッチパネル１２の平面に対して垂直な方向を向いている。図５の例では、タッチパネル１２の検出空間内において、タッチパネル１２の平面に対して垂直な方向に所定の距離又は距離の範囲で３つのレイヤ３１（レイヤ３１：１からレイヤ３１：３）が設定されている。レイヤ３１：１は、例えば、タッチパネル１２と検出対象物２０との接触面上にあってもよい。また、レイヤ３１：２は、タッチパネル１２と検出対象物２０との接触面から離れており、タッチパネル１２の平面に対して垂直で、且つ、タッチパネル１２の検出空間が存在する方向に所定の距離又は距離の範囲に設定されていてよい。レイヤ３１：３についても同様に、タッチパネル１２と検出対象物２０との接触面から離れており、タッチパネル１２の平面に対して垂直で、且つ、タッチパネル１２の検出空間が存在する方向に所定の距離又は距離の範囲に設定されていてよい。

なお、レイヤ３１に、タッチパネル１２の平面に対して垂直な方向にあり、且つ、タッチパネル１２の検出空間が存在する方向にある所定の距離を対応付ける場合、例えば、範囲としての厚みを有さない平面がレイヤ３１に対応付けられてもよい。例えば、図３のレイヤ３１：１は、平面がレイヤ３１に対応付けられる場合の例である。また、レイヤ３１に、タッチパネル１２の平面に対して垂直な方向にあり、且つ、タッチパネル１２の検出空間が存在する方向にある所定の距離の範囲を対応付ける場合、例えば、範囲としての厚みを有する空間がレイヤ３１に対応付けられてもよい。例えば、図３のレイヤ３１：２及びレイヤ３１：３は、厚みを有する空間がレイヤ３１に対応付けられる場合の例である。なお、設定されるレイヤ３１の数は、任意の数であってよい。また、これらの検出空間内での位置をエリア１６及びレイア３１に対応付ける情報が、例えば情報処理装置１の記憶部に予め格納されていてもよい。

図６は、第１の実施形態に係る履歴情報６００を例示する図である。履歴情報６００は、ユーザが検出対象物２０をタッチパネル１２に近接させて動かした際に、検出対象物２０が通過するエリア１６及びレイヤ３１の変化を順番に記録することで得られた検出対象物２０の移動の軌跡のパターンを記録する情報である。図示されるように、履歴情報６００は、位置６０２を含んでいる。位置６０２は、検出対象物２０が存在するエリア１６とレイヤ３１との組を含む情報である。例えば、一番左側に登録されている位置６０２には「２，１」が登録されており、これはエリア１６が「２」でレイヤ３１が「１」の位置に検出対象物２０が存在することを表している。位置６０２は、履歴情報６００に時系列の順序で登録されており、図６の例では、最も左側が時系列において最も古い位置６０２（即ち、「２，１」）であり、右側に行くほど新しい位置６０２が登録されている。そして、位置６０２の時系列の並びにより検出対象物２０が存在するエリア１６及びレイヤ３１の変化のパターン６０１は構成されている。制御部４００は、一実施形態においては、所定の認証開始の指示が入力された後の検出空間内における検出対象物２０が存在するエリア１６及びレイヤ３１の変化のパターン６０１を履歴情報６００に記憶する。この変化のパターン６０１は、検出対象物２０の検出空間内での移動の軌跡のパターンを表している。

図７は、第１の実施形態に係る、情報処理装置１の制御部４００によって実行される認証処理を例示する図である。図７の認証処理の動作フローは、例えば、情報処理装置１の制御部４００が記憶部４１０に格納されているプログラム４２０を読み出して実行することで実施される。一実施形態においては、情報処理装置１の制御部４００に認証処理の実行指示が入力されると、図７の動作フローは開始する。なお、いくつかの実施形態においては、図７の動作フローの開始時には上述の履歴情報６００は初期化されている。そのため、図７の動作フローの開始時には、履歴情報６００には位置６０２の情報は登録されていない。

ステップＳ７０１において、情報処理装置１の制御部４００は、表示装置１１の表示画面に認証画面を表示させる。なお、認証画面は、例えば、図２ａに例示される、エリア１６を表示させた画面であってもよい。続いて、ステップＳ７０２において、制御部４００は、ユーザからの認証開始指示の入力を受け付ける。なお、認証開始の指示は、例えば、ユーザが検出対象物２０をタッチパネル１２に接触させることであってもよい。続いて、ステップＳ７０３において、制御部４００は、タッチパネル１２で検出される静電容量の変化に基づいて、検出対象物２０が存在しているエリア１６及びレイヤ３１を特定し、そのエリア１６とレイヤ３１を履歴情報６００に記録する。ステップＳ７０３で記録されるエリア１６及びレイヤ３１の情報は、認証処理において最初に記録される位置６０２である。即ち、ステップＳ７０３では、例えば、図６の例においては、時系列において最も早い一番左側の欄に、位置６０２：エリア１６，レイヤ３１として「２，１」を登録する。なお、ステップＳ７０２において、ユーザが検出対象物２０をタッチパネル１２に接触させることで認証開始の指示が入力される場合、ステップＳ７０３で特定され登録されるレイヤ３１はレイヤ３１：１になる。

続く、ステップＳ７０４からステップＳ７０７までの処理は繰り返し処理である。ステップＳ７０４において、制御部４００はタッチパネル１２から情報を取得する。ステップＳ７０５において、制御部４００は、タッチパネル１２で検出された例えば静電容量の変化などの情報に基づいて、検出対象物２０が存在しているエリア１６及びレイヤ３１を特定する。続いて、ステップＳ７０６において、制御部４００は、エリア１６又はレイヤ３１が変化したか否かを判定する。この判定は、例えば、履歴情報６００に記録されている最新の位置６０２、即ち、図６の例では、最も右側に登録されている位置６０２と、ステップＳ７０５で特定されたエリア１６及びレイヤ３１とが異なっているか否かにより判定されてもよい。ステップＳ７０６において、エリア１６又はレイヤ３１が変化している場合（ステップＳ７０６がＹｅｓ）、フローはステップＳ７１０へと進む。ステップＳ７１０において、制御部４００は、ステップＳ７０５で特定されたエリア１６及びレイヤ３１を、最新の位置６０２として履歴情報６００に記録する。例えば、図６では、制御部４００は、履歴情報６００の一番右側に、ステップＳ７０５で特定されたエリア１６及びレイヤ３１の情報を位置６０２として記録する。ステップＳ７１０で、エリア１６及びレイヤ３１の情報を履歴情報６００に記録すると、フローはステップＳ７０７へと進む。

ステップＳ７０７において、制御部４００は、所定時間以内にタッチパネル１２に入力があるか否かを判定する。所定時間以内に入力がある場合（ステップＳ７０７がＹｅｓ）には、フローはステップＳ７０４へと戻る。一方、所定時間入力がない場合（ステップＳ７０７がＮｏ）には、フローはステップＳ７０８へと進む。なお、タッチパネル１２に入力が無いとは、例えば、検出対象物２０がタッチパネル１２の検出空間から外れてしまい、タッチパネル１２により検出対象物２０を検出することができなくなった状態であってもよい。或いは、タッチパネル１２に入力が無いとは、検出対象物２０がタッチパネル１２の検出空間内に割り当てられているエリア１６又はレイヤ３１から外れてしまい、エリア１６又はレイヤ３１を特定できなくなった状態を含んでいてもよい。

ステップＳ７０８において、制御部４００は、検出対象物２０の検出空間内での移動の軌跡のパターンとして履歴情報６００に登録されているエリア１６及びレイヤ３１の変化のパターン６０１を取得する。そして、制御部４００は、取得した変化のパターン６０１が所定のパターンと一致するか否かを判定する。所定のパターンは、例えば、認証処理のために情報処理装置１の記憶部４１０に予め記憶されているエリア１６及びレイヤ３１の組から成るパターンであってよい。一例として、所定のパターンは、「エリア，レイヤ」の組が連続した情報であってもよく、例えば、「2, 1→3, 1→3, 2→2, 2→ … →8, 3」などのパターンであってもよい。ステップＳ７０８において、変化のパターン６０１が所定のパターンと一致しない場合（ステップＳ７０８がＮｏ）、本動作フローは終了する。一方、変化のパターン６０１が所定のパターンと一致する場合（ステップＳ７０８がＹｅｓ）、フローはステップＳ７０９へと進む。ステップＳ７０９において、制御部４００は、認証成功と判定し、本動作フローは終了する。なお、ステップＳ７０９で認証成功と判定する場合に、例えば、制御部４００は、情報処理装置１の操作を無効化するロックを解除する処理を実行するように構成してもよい。また、FeliCa（登録商標）チップなどを用いて決済を行う機能を無効化するロック、又は、その他の情報処理装置１の機能のロックを解除する処理を実行するように構成してもよい。

以上の図７の動作フローにおいて、ステップＳ７０１からステップＳ７１０までの処理では、情報処理装置１の制御部４００は、例えば、操作入力制御部４１１として機能する。

図７の動作フローにより、制御部４００は認証開始の指示が入力されると、検出空間内で検出対象物２０が存在するエリア１６及びレイヤ３１の履歴情報６００への記録を開始する（ステップＳ７０２〜ステップＳ７０３）。そして、検出対象物２０の移動により、検出対象物２０が存在するエリア１６及びレイヤ３１が変化するたびに、その変化後のエリア１６及びレイヤ３１を履歴情報６００に記録する。それによって、制御部４００は、検出対象物２０の検出空間内での移動の軌跡を履歴情報６００に記録する（ステップＳ７０４〜ステップＳ７０７、及びステップＳ７１０）。また、制御部４００は、タッチパネル１２に所定の時間以内に入力があるか否かを判定する（ステップＳ７０７）。これは、所定の時間以内にタッチパネル１２により検出対象物２０が検出されるか否かを判定する処理である。例えば、検出対象物２０がタッチパネル１２の検出空間から外れてしまい、タッチパネル１２により検出対象物２０を検出することができなくなった状態が所定の時間以上継続しているとする。この様な場合には、ユーザによるエリア１６及びレイヤ３１の変化のパターン６０１の入力が完了していることが考えられる。そのため、図７の動作フローでは、例えば、タッチパネル１２により検出対象物２０を検出することができなくなった状態が所定の時間以上継続している場合には、エリア１６及びレイヤ３１を記録する繰り返し処理を抜けるように構成している（ステップＳ７０７）。なお別な例では、検出対象物２０がエリア１６又はレイヤ３１から外れてしまい、検出対象物２０が存在するエリア１６又はレイヤ３１を特定できない状態が所定の時間以上継続している場合に繰り返し処理を抜けるように構成してもよい。繰り返し処理を抜けると、制御部４００は、履歴情報６００に記録されているエリア１６及びレイヤ３１の変化のパターン６０１が、所定のパターンと一致するか否かにより認証を行う（ステップＳ７０８〜７０９）。

以上で述べたように、第１の実施形態では、認証に用いる、検出対象物２０の移動軌跡のパターンとして、タッチパネル１２の接触面に対して垂直な方向での検出対象物２０の位置を表すレイヤ３１を含む変化のパターン６０１を用いている。そのため、３次元の軌跡のパターンによる認証処理が可能となる。また、認証に用いる軌跡のパターンに、タッチパネル１２の接触面に接していない距離範囲に設定されているレイヤ３１を用いる場合、そのエリア１６とレイヤ３１の組を入力する際に検出対象物２０はタッチパネル１２の接触面に触れていない。従って、そのエリア１６とレイヤ３１の組を入力する際に指の油分などによって、入力の位置が表示装置１１上に残ってしまうことが無い。そのため、表示装置１１に残った油分などにより、第三者に認証に用いている軌跡のパターンを簡単に知られてしまうことが防止できる。また、エリア１６とレイヤ３１の組みで認証のための軌跡のパターンを構成した場合、組み合わせのバリエーションが増えるため、セキュリティが向上する。また、レイヤ３１を用いた３次元のパターンの入力を第三者が覗き見たとしても、入力が空中での操作を含むため、指の動きから実際にどのエリア１６及びレイヤ３１で入力が行われているのかが読み取りづらくなる。そして、入力されたパターンの全体的な形状も、覗き見ている第三者が想像することが難しくなる。そのため、情報処理装置１における例えば認証処理などのセキュリティを向上させることができる。

続いて、図８〜図１１を参照して、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態で例示するように、レイヤ３１を用いて３次元で検出対象物２０の移動軌跡のパターンを入力し認証を行う場合、ユーザは指などの検出対象物２０を、入力したいレイヤ３１に応じた距離又は距離の範囲に浮かせて入力を行なわなければならない。しかしながら、この操作は、空中での操作となるため、ユーザは入力の際に指などの検出対象物２０がどのレイヤ３１にあるのかを把握することが難しい場合がある。そこで、第２の実施形態においては、検出対象物２０の移動軌跡のパターンの入力の際に、検出対象物２０が存在しているレイヤ３１を、例えば表示画面の表示形式を変更することや、音、バイブレータ等を使用することでユーザに通知する。そのため、ユーザはこれらの通知から入力中のレイヤ３１を把握することができる。

図８は、第２の実施形態に係る、入力中のレイヤ３１をユーザに通知する例を示す図である。図８（ａ）は、レイヤ３１：１において検出対象物２０が検出されている状態を例示している。また、図８（ｂ）は、レイヤ３１：２において検出対象物２０が検出されている状態を例示している。図示されるように、検出対象物２０が存在しているレイヤ３１が変わったことにより、エリア１６の表示枠の表示色が、黒色からグレーへと変わっている。このように、例えば、表示装置１１の表示画面における表示形式を、レイヤ３１毎に変更することで、ユーザは、その表示形式から入力中のレイヤ３１がどのレイヤ３１であるのかを把握することができる。

図９は、第２の実施形態に係る表示色対応情報９００を例示する図である。表示色対応情報９００では、タッチパネル１２の検出空間内に割り当てられている複数のレイヤ３１のそれぞれに対して、色が対応付けられている。図９に示す例では、レイヤ３１：１からレイヤ３１：３の３つのレイヤ３１が含まれており、これらのレイヤ３１に対して黒、グレー、白の３つの色がそれぞれ対応付けられている。一実施形態においては、表示色対応情報９００は予め記憶部４１０に格納されていてもよい。

図１０は、第２の実施形態に係る、情報処理装置１の制御部４００によって実行される認証処理を例示する図である。図１０の認証処理の動作フローは、例えば、情報処理装置１の制御部４００が記憶部４１０に格納されているプログラム４２０を読み出して実行することで実施される。一実施形態においては、情報処理装置１の制御部４００に認証処理の実行指示が入力されると、図１０の動作フローは開始する。なお、いくつかの実施形態においては、図１０の動作フローの開始時には上述の履歴情報６００は初期化されている。そのため、図１０の動作フローの開始時には、履歴情報６００には位置６０２の情報は登録されていない。また、図１０の動作フローは、第１の実施形態における図７の動作フローと対応している。例えば、図１０の動作フローのステップＳ１００１からステップＳ１０１０までの処理は、図７のステップＳ７０１からステップＳ７１０までの処理と同様に実行されてもよい。ステップＳ１０１０で、変化後のエリア１６及びレイヤ３１を履歴情報６００に記録した後、図１０の動作フローは、ステップＳ１０１１へと進む。ステップＳ１０１１において、制御部４００は入力レイヤ通知処理を実行する。

図１１は、第２の実施形態に係る入力レイヤ通知処理を例示する図である。図１１の入力レイヤ通知処理の動作フローは、例えば、情報処理装置１の制御部４００が記憶部４１０に格納されているプログラム４２０を読み出して実行することで実施される。一実施形態においては、制御部４００が、図１０の動作フローを実行し、フローがステップＳ１０１１へと進むと図１１の動作フローは開始する。ステップＳ１１０１において、情報処理装置１の制御部４００は、ステップＳ１００６で変化したと判定されたのがレイヤ３１の変化であるか否かを判定する。レイヤ３１の変化ではない場合（ステップＳ１１０１がＮｏ）、本動作フローは終了し、フローは図１０の動作フローへと戻り、ステップＳ１００７へと進む。一方、レイヤの変化である場合（ステップＳ１１０１がＹｅｓ）、フローはステップＳ１１０２へと進む。ステップＳ１１０２において、制御部４００は、ステップＳ１００５で特定し、ステップＳ１０１０で履歴情報６００に記録した、検出対象物２０が現在存在しているレイヤ３１に対応する色を表示色対応情報９００から取得する。例えば、検出対象物２０がレイヤ３１：１に存在している場合に、図９の例では「黒」が取得される。続いて、ステップＳ１１０３において、制御部４００は、取得した色にエリア１６の表示枠の表示色を変更し、本動作フローは終了する。本動作フローが終了すると、フローは図１０の動作フローへと戻り、ステップＳ１００７へと進む。

以上の図１０及び図１１の動作フローにより実施される第２の実施形態では、例えば図８に例示されるように、現在検出対象物２０が存在しているレイヤ３１に応じて、エリア１６の表示枠の表示色が変更される。そのため、ユーザはエリア１６の表示枠の色から、現在入力しているレイヤ３１を知ることができる。従って、認証のための検出対象物２０の移動軌跡のパターンを入力しやすくなり、３次元の軌跡のパターンを入力する際の入力間違い等を低減することができる。また、第２の実施形態においても、３次元の軌跡のパターンの入力が可能であるため、情報処理装置１における例えば認証処理などのセキュリティを向上させることができる。

なお、以上の図１０及び図１１の動作フローにおいて、ステップＳ１００１からステップＳ１０１０までの処理では、情報処理装置１の制御部４００は、例えば、操作入力制御部４１１として機能する。ステップＳ１０１１及びステップＳ１１０１からステップＳ１１０３の処理では、情報処理装置１の制御部４００は、例えば、表示制御部４１２として機能する。

続いて、図１２〜図１３を参照して、第３の実施形態を説明する。第２の実施形態においては、現在入力中のレイヤ３１を、表示装置１１の表示画面における表示形式を変更することでユーザに通知する例を述べた。第３の実施形態では、現在入力中のレイヤ３１を情報処理装置１に備えられているバイブレータによる振動のパターンを変更することで通知する例を述べる。

図１２は、第３の実施形態に係る振動パターン対応情報１２００を例示する図である。振動パターン対応情報１２００では、タッチパネル１２の検出空間内に割り当てられている複数のレイヤ３１のそれぞれに対して、振動のパターンが対応付けられている。図１２に示す例では、レイヤ３１：１からレイヤ３１：３の３つのレイヤ３１が含まれており、これらのレイヤ３１に対して、情報処理装置１に備えられているバイブレータによる振動の強さが弱、中、強の３つの強度でそれぞれ対応付けられている。一実施形態においては、振動パターン対応情報１２００は予め記憶部４１０に格納されていてもよい。

図１３は、第３の実施形態に係る入力レイヤ通知処理を例示する図である。図１３の入力レイヤ通知処理の動作フローは、例えば、情報処理装置１の制御部４００が記憶部４１０に格納されているプログラム４２０を読み出して実行することで実施される。一実施形態においては、制御部４００が、図１０の動作フローを実行し、フローがステップＳ１０１１へと進むと図１３の動作フローは開始する。ステップＳ１３０１において、情報処理装置１の制御部４００は、ステップＳ１００６で変化したと判定されたのがレイヤ３１の変化であるか否かを判定する。レイヤ３１の変化ではない場合（ステップＳ１３０１がＮｏ）、本動作フローは終了し、フローは図１０の動作フローへと戻り、ステップＳ１００７へと進む。一方、レイヤの変化である場合（ステップＳ１３０１がＹｅｓ）、フローはステップＳ１３０２へと進む。ステップＳ１３０２において、制御部４００は、ステップＳ１００５で特定し、ステップＳ１０１０で履歴情報６００に記録した、検出対象物２０が現在存在しているレイヤ３１に対応する振動パターンを振動パターン対応情報１２００から取得する。例えば、検出対象物２０がレイヤ３１：１に存在している場合には、図１２の例では「弱」が取得される。続いて、ステップＳ１３０３において、制御部４００は、取得した振動パターンでバイブレータを振動させる。例えば、検出対象物２０がレイヤ３１：１に存在しており「弱」の振動パターンが取得された場合には、バイブレータを「弱」の強度で振動させる。制御部４００がバイブレータを振動させると、本動作フローは終了し、フローは図１０の動作フローへと戻り、ステップＳ１００７へと進む。

以上の図１３の動作フローにより実施される第３の実施形態では、現在検出対象物２０が存在しているレイヤ３１に応じて、情報処理装置１に備えられているバイブレータによる振動の強さが変更される。そのため、ユーザは情報処理装置１の振動の強さから、現在入力しているレイヤ３１を知ることができる。従って、認証のための検出対象物２０の移動軌跡のパターンを入力しやすくなり、３次元の軌跡のパターンを入力する際の入力間違い等を低減することができる。また、第３の実施形態においても、３次元の軌跡のパターンの入力が可能であるため、情報処理装置１における例えば認証処理などのセキュリティを向上させることができる。

なお、第３の実施形態においては、以上の図１０及び図１３の動作フローのステップＳ１０１１及びステップＳ１３０１からステップＳ１３０３の処理において、情報処理装置１の制御部４００は、例えば、バイブレータ制御部４１３として機能する。

以上の第１から第３の実施形態において例示した様に、いくつかの実施形態によれば、３次元の軌跡のパターンの入力により認証処理を行うため、認証処理のセキュリティを向上させることができる。なお、第２の実施形態及び第３の実施形態は組み合わせられて実行されてもよい。即ち、この場合には、図１０のステップＳ１０１１において、図１１及び図１３の動作フローが実行されるように構成してもよい。

また、上述の第１から第３の実施形態を含むいくつかの実施形態において、検出対象物２０が複数のレイヤ３１のうちの隣り合う２つのレイヤの間の空間にある場合、制御部４００が、表示装置１１の表示画面の表示形式を変更するように構成してもよい。ここで表示形式の変更とは、例えば、エリア１６の表示枠の色を変更することであってもよい。なお、変更される色は、検出対象物２０が複数のレイヤ３１のうちの隣り合う２つのレイヤの間の空間にあることをユーザに示すために設定されている色である。この色は、例えば、表示色対応情報９００においていずれのレイヤ３１にも対応付けられていない色を用いることが好ましい。

更に、上記の第２の実施形態では、エリア１６の表示枠の表示形式を変更することで、入力中のレイヤ３１を通知する場合の例を示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、制御部４００が表示画面の背景色を入力中のレイヤ３１に対応付けて変更することで、ユーザに入力中のレイヤ３１を通知するように構成してもよい。また、第３の実施形態では振動パターンとして、バイブレータによる振動の強弱を用いる例を述べたが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ユーザに入力中のレイヤ３１を通知するための振動パターンとして、振動の回数を用いてもよい。例えば、振動パターン対応情報１２００において、各レイヤ３１に対応付けて振動パターンとして振動の回数を登録してもよい。この場合に、例えば、ステップＳ１３０３において、振動パターン対応情報１２００において入力中のレイヤ３１に対応して登録されている振動の回数でバイブレータを振動させることで、ユーザに入力中のレイヤ３１を通知してもよい。

図１４は、いくつかの実施形態に係る情報処理装置１を実現するためのコンピュータ１４００のハードウェア構成を例示する図である。図１４のコンピュータ１４００のハードウェア構成は、例えば、プロセッサ１４０１、メモリ１４０２、記憶装置１４０３、読取装置１４０４、通信インタフェース１４０６を備えている。また更に、図１４のコンピュータ１４００のハードウェア構成は、入出力インタフェース１４０７、静電容量方式タッチパネル１４１１、表示装置１４１２、及びバイブレータ１４１３も備えている。なお、プロセッサ１４０１、メモリ１４０２、記憶装置１４０３、読取装置１４０４、通信インタフェース１４０６、及び入出力インタフェース１４０７は、例えば、バス１４２０を介して互いに接続されている。

プロセッサ１４０１は、メモリ１４０２を利用して上述の動作フローの手順を記述したプログラム４２０を実行することにより、上述した各機能部４０１の一部または全部の機能を提供する。情報処理装置１の制御部４００は、例えばプロセッサ１４０１であり、また、記憶部４１０は、例えばメモリ１４０２、記憶装置１４０３、及び着脱可能記憶媒体１４０５である。プロセッサ１４０１は、例えば、記憶装置１４０３に格納されているプログラム４２０を読み出して実行することで、例えば、操作入力制御部４１１、表示制御部４１２、及びバイブレータ制御部４１３などの機能部４０１として機能する。コンピュータ１４００の記憶装置１４０３には、例えば、履歴情報６００、表示色対応情報９００及び振動パターン対応情報１２００が格納されている。

メモリ１４０２は、例えば半導体メモリであり、ＲＡＭ領域及びＲＯＭ領域を含んで構成される。記憶装置１４０３は、例えばハードディスク、フラッシュメモリ（ＳＳＤ（Solid State Drive）等）などの半導体メモリ、又は外部記憶装置である。読取装置１４０４は、プロセッサ１４０１の指示に従って着脱可能記憶媒体１４０５にアクセスする。着脱可能記憶媒体１４０５は、例えば、半導体デバイス（ＵＳＢメモリ等）、磁気的作用により情報が入出力される媒体（磁気ディスク等）、光学的作用により情報が入出力される媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）などにより実現される。

通信インタフェース１４０６は、プロセッサ１４０１の指示に従ってネットワーク１４３０を介してデータを送受信する。入出力インタフェース１４０７は、入力装置及び出力装置と接続されており、それらの装置との間のインタフェースに相当する。入力装置は、例えば、静電容量方式タッチパネル１４１１、マイク、キーボード、マウスなどを含む。出力装置は、例えば、表示装置１４１２、バイブレータ１４１３、スピーカなどを含む。図１４に示す例では、入出力インタフェース１４０７は、静電容量方式タッチパネル１４１１、表示装置１４１２、及びバイブレータ１４１３と接続されている。

実施形態に係るプログラム４２０は、例えば、下記の形態で情報処理装置１に提供される。
（１）記憶装置１４０３に予めインストールされている。
（２）着脱可能記憶媒体１４０５により提供される。
（３）プログラムサーバなどのサーバ１４４０から提供される。

以上において、いくつかの実施形態について説明した。しかしながら、実施形態は上記の実施形態に限定されるものではなく、上述の実施形態の各種変形形態及び代替形態を包含するものとして理解されるべきである。例えば、各種実施形態は、その趣旨及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できることが理解されよう。また、前述した実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の実施形態を成すことができることが理解されよう。或いは、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除して又は置換して、或いは実施形態に示される構成要素にいくつかの構成要素を追加して種々の実施形態が実施され得ることが当業者には理解されよう。

１ 情報処理装置
１１ 表示装置
１２ タッチパネル
１３ 入力部
１４ スピーカ
１５ マイク
１６ エリア
２０ 検出対象物
３１ レイヤ
４００ 制御部
４１０ 記憶部
１４００ コンピュータ
１４０１ プロセッサ
１４０２ メモリ
１４０３ 記憶装置
１４０４ 読取装置
１４０５ 着脱可能記憶媒体
１４０６ 通信インタフェース
１４０７ 入出力インタフェース
１４１１ 静電容量方式タッチパネル
１４１２ 表示装置
１４１３ バイブレータ
１４２０ バス
１４３０ ネットワーク
１４４０ サーバ

Claims (6)

1. 検出対象物を検出する静電容量方式のタッチパネルの検出空間内において前記タッチパネルで検出される静電容量の変化に基づき、前記タッチパネルの面上の異なる領域が対応づけられている複数のエリアと、前記タッチパネルの面から垂直方向への距離又は距離の範囲が重ならないように対応付けられている複数のレイヤとのうち、前記検出対象物が存在するエリア及びレイヤを特定し、
   認証開始の指示が入力された後の前記検出空間内における前記検出対象物が存在するレイヤ及びエリアの変化のパターンを記憶部に記憶し、
   前記記憶部に記憶される前記変化のパターンが所定のパターンと一致する場合に、認証成功と判定する、
   処理をコンピュータに実行させるプログラム。
2. 前記複数のレイヤのうちの第１のレイヤには、前記タッチパネルの前記面上の距離が対応付けられており、
   前記認証開始の指示の入力は、前記第１のレイヤに前記検出対象物が接触することで入力される、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のプログラム。
3. 前記特定において特定されるレイヤが変化した場合、前記複数のレイヤのそれぞれと色とを対応付ける表示色対応情報から、変化後のレイヤに対応する色を取得し、表示装置の表示画面において前記エリアの領域を示す表示枠の色を該取得した色に変更する、処理をコンピュータに更に実行させる請求項１又は２に記載のプログラム。
4. 前記特定において特定されるレイヤが変化した場合、前記複数のレイヤのそれぞれと振動パターンとを対応付ける振動パターン対応情報から、変化後のレイヤに対応する振動パターンを取得し、取得された振動パターンでバイブレータを振動させる、処理をコンピュータに更に実行させる請求項１から３のいずれか一項に記載のプログラム。
5. 前記検出対象物が前記複数のレイヤのうちの隣り合う２つのレイヤの間の空間にある場合に、前記エリアの領域を示す表示枠の色を所定の色に変更する、処理をコンピュータに更に実行させる請求項１から４のいずれか一項に記載のプログラム。
6. 検出対象物を検出することが可能な静電容量方式のタッチパネルと、
   前記タッチパネルの検出空間内において前記タッチパネルで検出される静電容量の変化に基づき、前記タッチパネルの面上の異なる位置に対応づけられている複数のエリアと、前記タッチパネルの面から垂直方向への距離又は距離の範囲が重ならないように対応付けられている複数のレイヤとのうち、前記検出対象物が存在するエリア及びレイヤを特定し、
   認証開始の指示が入力された後の前記検出空間内における前記検出対象物が存在するレイヤ及びエリアの変化のパターンを記憶部に記憶し、
   前記記憶部に記憶される前記変化のパターンが所定のパターンと一致する場合に、認証成功と判定する、
   処理を実行する制御部と、
   を備える、情報処理装置。