JP2014222392A - 電子機器、認証方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】パターンロックの安全性を高めることができる電子機器を提供する。
【解決手段】操作指の表示画面への近接度合を示す物理量の分布である物理量分布を計測する物理量計測部と、各時刻における物理量に基づいて各時刻における軌跡座標を決定し、軌跡座標の時系列を軌跡として検出する軌跡検出部と、物理量分布から個人の入力特性を示すパラメータを取得するパラメータ取得部と、予め学習された軌跡と予め学習されたパラメータとからなるテンプレートを記憶するテンプレート記憶部と、検出された軌跡と前記取得されたパラメータとからなるパターンと、テンプレートとを照合する照合部と、照合結果に基づいて所定の解除動作を実行する解除部とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は電子機器、認証方法、プログラムに関する。

近年、タッチパネルを用いた電子機器の技術分野において、ユーザの指がタッチパネルに触れていない状態でも、タッチパネルへの指の近接を検出し、指の近接をタッチパネルへの入力動作とみなすことができる電子機器が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の入力装置によれば、ユーザは指をタッチパネルに接触させること無く、入力を行うことができる。

指の近接を検出するために用いる物理量として静電容量分布が知られている。例えばタッチパネル表面の静電容量分布を常に計測しておき、ある時刻における静電容量値の最大値が所定の範囲に入る場合、その時刻に最大値を観測した座標に入力があったものとみなすことができる。

また上述の技術分野（特に情報機器分野）において、画面ロック機能を備える電子機器が多くみられるようになった。この画面ロック機能の一つとして、タッチパネル上で操作したジェスチャが所定のジェスチャに対応する場合に機器のロックを解除するという技術が提案されている（例えば、特許文献２）。例えば、携帯端末向けＯＳであるＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）を搭載した携帯端末では、タッチパネル上に格子状に表示された９つのポイントをなぞることで得られる軌跡と、予め登録された軌跡からなるテンプレートとが合致した場合に画面ロックを解除するというものがある。以下ではタッチパネルをなぞることで得られる軌跡と予め登録された軌跡からなるテンプレートとを照合してロックの解除を行うロック方式をパターンロック方式、または単にパターンロックと呼ぶ。

特開２０１０−２３１５６５号公報 特開２０１３−０１６１１５号公報

パターンロックによって画面ロックを行う電子機器においては、ユーザが何度も画面ロックの解除を繰り返してタッチパネル上の同じ箇所をなぞることにより、指紋や皮脂などによる跡が残る場合がある。電子機器を取得した第三者がこの指紋跡を参照することにより、ロックを解除するための軌跡（以下、ロック解除用軌跡と呼ぶ）を推測できる場合があるため、セキュリティの観点から課題があった。そこで、本発明ではパターンロックの安全性を高めることができる電子機器を提供することを目的とする。

本発明の電子機器は、物理量計測部と、軌跡検出部と、パラメータ取得部と、テンプレート記憶部と、照合部と、解除部とを含む。

物理量計測部は、操作指の表示画面への近接度合を示す物理量の分布である物理量分布を計測する。軌跡検出部は、各時刻における物理量に基づいて各時刻における軌跡座標を決定し、軌跡座標の時系列を軌跡として検出する。パラメータ取得部は、物理量分布から個人の入力特性を示すパラメータを取得する。テンプレート記憶部は、予め学習された軌跡と予め学習されたパラメータとからなるテンプレートを記憶する。照合部は、検出された軌跡と取得されたパラメータとからなるパターンと、テンプレートとを照合する。解除部は、照合結果に基づいて所定の解除動作を実行する。

本発明の電子機器によれば、パターンロックの安全性を高めることができる。

電子機器のパターンロック機能起動時におけるパターン入力画面を例示する図。 ユーザが電子機器にロック解除用軌跡を入力する態様を例示する図。 本発明の実施例１に係る電子機器の構成を示すブロック図。 本発明の実施例１に係る電子機器の動作を示すフローチャート。 ユーザの操作指の高さと操作指近傍の静電容量値の関係について示す図。 本発明の実施例２に係る電子機器の構成を示すブロック図。 本発明の実施例２に係る電子機器の動作を示すフローチャート。 本発明の実施例３に係る電子機器が取得する所定の複数の領域における静電容量値の系列について説明する図。 本発明の実施例３に係る電子機器の構成を示すブロック図。 本発明の実施例３に係る電子機器の動作を示すフローチャート。 本発明の実施例４に係る電子機器の構成を示すブロック図。 本発明の実施例４に係る電子機器の動作を示すフローチャート。 本発明の実施例５に係る電子機器の構成を示すブロック図。 本発明の実施例５に係る電子機器の動作を示すフローチャート。

＜用語の説明＞
［電子機器］
本発明において電子機器とは、電子工学の技術を応用した電気製品であって、表示画面を備え、表示画面に対して近接入力を行うことができ、前述のパターンロック機能を備えるもの全般を指し示すものとする。

［操作指の表示画面への近接度合を示す物理量］
操作指の表示画面への近接度合いを示す物理量としては、例えば表示画面の静電容量値を用いることができる。これ以外にも、例えば表示画面への反射光量（受光素子の受光量）を用いることができる。これ以外にも、近接を検知できればどのような物理量を用いてもよい。物理量として受光量を用いる場合、タッチパネル側に赤外線バックライトを設け、操作指からの反射赤外光をＰＩＮフォトダイオードで受光することにより、電灯などの外光によりノイズを減少させることができるため好適である。以下の実施例では、物理量の具体例として静電容量値を用いて説明するが、物理量の具体例として受光素子の受光量を用いる場合には、以下のように後述する各構成部の動作を読み替えればよい。例えば、後述する実施例１の静電容量計測部１１は、表示画面の静電容量値の分布である静電容量分布を計測する。反射光量を近接検知に用いる場合、静電容量計測部１１は、例えば受光量計測部１１’などに名称を適宜変更し、受光量計測部１１’は受光量（光度エネルギーなど）の分布である受光量分布を計測すればよい。同様に、実施例１の軌跡検出部１２は、各時刻における受光量の最大値が所定の範囲に入る場合に当該最大値が計測された座標を各時刻における軌跡座標とすればよい。同様に、実施例１のパラメータ取得部１３は、所定時間経過ごとに受光量の総和を計測することでユーザのロック解除用軌跡の入力開始、および入力終了を検出し、入力開始から入力終了までの時間区間内において、受光量の最大値が所定の閾値を超えた表示画面上の領域（面積）の総和を計測し、その総和をパラメータとして出力すればよい。同様に、後述する実施例２のパラメータ取得部２３は、所定時間経過ごとに受光量の総和を計測することでユーザのロック解除用軌跡の入力開始、および入力終了を検出し、入力開始から入力終了までの時間区間内において、軌跡座標における受光量（光度エネルギーなど）を積分し、当該積分値をパラメータとして出力すればよい。同様に、後述する実施例３のパラメータ取得部３３は、所定時間経過ごとに受光量の総和を計測することでユーザのロック解除用軌跡の入力開始、および入力終了を検出し、入力開始から入力終了までの時間区間内において、所定の複数の領域内に属する軌跡座標における受光量の最大値の系列を取得し、当該受光量の所定の時間区分における最大値の系列をパラメータとして出力すればよい。同様に、後述する実施例４のパラメータ取得部４３は、所定時間経過ごとに受光量の総和を計測することでユーザのロック解除用軌跡の入力開始、および入力終了を検出し、入力開始から入力終了までの所要時間をパラメータとして出力すればよい。

［表示画面の静電容量値］
本発明で表示画面の静電容量値というとき、表示画面内の基板上に配列形成された受信電極アレイの各受信電極が示す静電容量値、または当該静電容量値に対して、各受信電極アレイの位置に応じて定まる基準値を差し引いた値を指し示すものとする。基準値は誤差を軽減するために定義する値で、受信電極アレイの場所ごとにその値が異なる。例えば電池近傍に存在する受信電極アレイに対しては、大きな基準値が定義される。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

以下、図１から図４を参照して実施例１の電子機器について説明する。図１は電子機器のパターンロック機能起動時におけるパターン入力画面を例示する図である。図２はユーザが電子機器にロック解除用軌跡を入力する態様を例示する図である。図３は本実施例に係る電子機器１の構成を示すブロック図である。図４は本実施例に係る電子機器１の動作を示すフローチャートである。

パターンロック機能起動時におけるパターン入力画面には、例えば円形のガイド記号が等間隔に配列されて表示される。ユーザはこのガイド記号を目安としながら自身が設定したロック解除用軌跡を描画する。近接入力方式とパターンロック機能を組み合わせることで、電子機器の表示画面にユーザの指紋が残らなくなるため、セキュリティの観点から好適である。図１を参照してパターン入力画面の一例を説明する。この例では、実施例１から４の電子機器１、２、３、４の表示画面９０に縦方向３列、横方向３列の計９個の円形のガイド記号９１−１、９１−２、９１−３、９１−４、９１−５、９１−６、９１−７、９１−８、９１−９が等間隔に配列されて表示されている。この例においてユーザが近接入力により自身が設定したロック解除用軌跡を描画する例について図２を参照して説明する。図２の例では、ユーザは、ガイド記号９１−１、９１−４、９１−７、９１−８を順になぞるようにロック解除用軌跡７００を描いている。ここで、破線で表した領域７０１は静電容量値の所定時間区間における最大値が所定の閾値を超える領域を示したものである。領域７０１の大きさは、以下の理由から個人差が大きいため、個人の入力特性を示すパラメータとして用いることが可能である。

ユーザの指の大きさには個人差がある。特に男女間、大人と子供の間で指の大きさが顕著に異なる。また、一般的にユーザの手指が乾燥しているほど検出される静電容量値は小さな値となる。ユーザの手指が常時乾燥気味であるか湿り気味であるかは、手の汗腺の数により決まるため個人差が大きい。従って、領域７０１の大きさは、ユーザの手指が大きいほど、ユーザの手指が湿り気味であるほど大きくなり、ユーザの手指が小さいほど、ユーザの手指が乾燥気味であるほど小さくなる傾向がある。

従来のパターンロック機能を近接入力方式で実現し、さらに前述した静電容量値の所定時間区間における最大値が所定の閾値を超える範囲を個人の入力特性を示すパラメータとして用いるために、本実施例の電子機器１は以下の構成を備える。

本実施例の電子機器１は、静電容量計測部１１と、軌跡検出部１２と、パラメータ取得部１３と、パターン記憶部１４と、テンプレート記憶部１５と、照合部１６と、解除部１７とを含む。

静電容量計測部１１は、表示画面の静電容量値の分布である静電容量分布を計測する（Ｓ１１）。軌跡検出部１２は、各時刻における静電容量値の最大値が所定の範囲に入る場合に当該最大値が計測された座標を各時刻における軌跡座標とし、軌跡座標の時系列を軌跡として検出する（Ｓ１２）。ここで設定される所定の範囲の下限値は近接検出の限界を規定するものである。下限値を大きくし過ぎれば、近接検出の判定が厳しくなりすぎて、円滑な入力動作を行うことが出来ない一方、下限値を小さくし過ぎれば、近接検出の判定が甘くなりすぎて、誤入力の要因となる。下限値を大きくする行為は、タッチパネル上方における指の近接を検出できる空間（以下、近接検出空間と呼ぶ）を低く制限することを意味する。反対に、下限値を小さくする行為は、近接検出空間を高く拡張することを意味する。また、所定の範囲の上限値は、ノイズを除去するために設定される。パラメータ取得部１３は、静電容量値が所定の閾値を超える範囲の大きさに基づいてパラメータを取得する（Ｓ１３）。詳細には、パラメータ取得部１３は、所定時間経過ごとに表示画面の静電容量値の総和を計測することでユーザのロック解除用軌跡の入力開始、および入力終了を検出し、入力開始から入力終了までの時間区間内において、静電容量値の最大値が所定の閾値を超えた表示画面上の領域（面積）の総和を計測し、その総和をパラメータとして出力する。パターン記憶部１４は、検出された軌跡と取得されたパラメータとからなるパターンを記憶する（Ｓ１４）。テンプレート記憶部１５は、予め学習された軌跡と予め学習されたパラメータとからなるテンプレートを記憶する（Ｓ１５）。照合部１６は、パターン記憶部１４に記憶されたパターンと、テンプレート記憶部１５に記憶されたテンプレートとを照合する（Ｓ１６Ａ）。詳細には、照合部１６は、検出された軌跡と予め学習された軌跡を照合し、照合が成功であれば、取得されたパラメータ（面積総和）と予め学習されたパラメータとを照合し、二つのパラメータ値の差分が所定値以内であれば、認証成功と判断する（Ｓ１６ＢＹ）。検出された軌跡と予め学習された軌跡が異なる、または取得されたパラメータと予め学習されたパラメータとの差分が所定値以内でなければ、認証失敗と判断する（Ｓ１６ＢＮ）。解除部１７は、照合結果に基づいて所定の解除動作を実行する（Ｓ１７）。詳細には、解除部１７は、照合結果が認証成功である場合には（Ｓ１６ＢＹ）所定の解除動作を実行する。一方、解除部１７は、照合結果が認証失敗である場合には（Ｓ１６ＢＮ）所定の解除動作を実行しない。

このように、本実施例の電子機器１によれば、パラメータ取得部１３が、静電容量値が所定の閾値を超える範囲の大きさに基づいてパラメータを取得し、照合部１６が、当該パラメータを利用した照合（認証）を行うため、パターンロックの安全性を高めることができる。

以下、図５から図７を参照して実施例２の電子機器について説明する。図５はユーザの操作指の高さと操作指近傍の静電容量値の関係について示す図である。図６は本実施例に係る電子機器２の構成を示すブロック図である。図７は本実施例に係る電子機器２の動作を示すフローチャートである。本実施例では実施例１と異なる方法で個人の入力特性を示すパラメータを取得する。

前述したように近接入力においては、静電容量値に所定の範囲を設定し、静電容量値の最大値が範囲に入る場合に最大値を観測した座標に入力があったものとみなされる。この範囲の下限値は表示画面上の電界強度分布の強度ムラを考慮することなく、画面全体に対して一律に設定するのが一般的である。下限値を画面全体に対して一律に設定した場合、近接入力を検出できる限界の高さは画面の場所場所によって異なる。より詳細には、近接入力を検出できる限界の高さは、図５に破線で示した近接検出空間８０１のようにドーム形（画面端部において低く、画面中央部において高い形）を描く。従って、ユーザの操作指先端が近接検出空間８０１内に入っていれば、電子機器２は近接入力を検出する。図５に示すように近接入力時における表示画面から指先端までの高さＨには個人差が生じる。ユーザが指先端を表示画面に近づけて近接入力を行う癖がある場合には高さＨは小さな値となるし、反対にユーザが指先端を検出限界高さに近い高さとして近接入力を行う癖がある場合には高さＨは大きな値となる。高さＨが大きくなれば指先端の直下における静電容量値Ｃは小さくなる。反対に高さＨが小さくなれば指先端の直下における静電容量値Ｃは大きくなる。従って各軌跡座標における静電容量値Ｃには個人差が生じるため、個人の入力特性を示すパラメータとして用いることが可能である。より具体的には、個人の入力特性を示すパラメータとして各軌跡座標の静電容量値の積分値を用いることができる。

従来のパターンロック機能を近接入力方式で実現し、さらに前述した各軌跡座標の静電容量値の積分値を個人の入力特性を示すパラメータとして用いるために、本実施例の電子機器２は以下の構成を備える。

本実施例の電子機器２は、静電容量計測部１１と、軌跡検出部１２と、パラメータ取得部２３と、パターン記憶部２４と、テンプレート記憶部２５と、照合部２６と、解除部１７とを含む。実施例１の電子機器１と本実施例の電子機器２との相違点は、実施例１におけるパラメータ取得部１３、パターン記憶部１４、テンプレート記憶部１５、照合部１６が本実施例においてパラメータ取得部２３、パターン記憶部２４、テンプレート記憶部２５、照合部２６に変更されている点のみである。従って、ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１７は実施例１と同様に実行されるため説明を割愛する。

パラメータ取得部２３は、静電容量値の積分値に基づいてパラメータを取得する（Ｓ２３）。詳細には、パラメータ取得部２３は、所定時間経過ごとに表示画面の静電容量値の総和を計測することでユーザのロック解除用軌跡の入力開始、および入力終了を検出し、入力開始から入力終了までの時間区間内において、軌跡座標における静電容量値を積分し、当該積分値をパラメータとして出力する。パターン記憶部２４は、検出された軌跡と取得されたパラメータとからなるパターンを記憶する（Ｓ２４）。テンプレート記憶部２５は、予め学習された軌跡と予め学習されたパラメータとからなるテンプレートを記憶する（Ｓ２５）。照合部２６は、パターン記憶部２４に記憶されたパターンと、テンプレート記憶部２５に記憶されたテンプレートとを照合する（Ｓ２６Ａ）。詳細には、照合部２６は、検出された軌跡と予め学習された軌跡を照合し、照合が成功であれば、取得されたパラメータ（積分値）と予め学習されたパラメータとを照合し、二つのパラメータ値の差分が所定値以内であれば、認証成功と判断する（Ｓ２６ＢＹ）。検出された軌跡と予め学習された軌跡が異なる、または取得されたパラメータと予め学習されたパラメータとの差分が所定値以内でなければ、認証失敗と判断する（Ｓ２６ＢＮ）。

このように、本実施例の電子機器２によれば、パラメータ取得部２３が、静電容量値の積分値に基づいてパラメータを取得し、照合部２６が、当該パラメータを利用した照合（認証）を行うため、パターンロックの安全性を高めることができる。

以下、図８から図１０を参照して実施例３の電子機器について説明する。図８は本実施例に係る電子機器が取得する所定の複数の領域における静電容量値の系列について説明する図である。図９は本実施例に係る電子機器３の構成を示すブロック図である。図１０は本実施例に係る電子機器３の動作を示すフローチャートである。前述したように、パターンロック機能起動時におけるパターン入力画面には、ガイド記号が配列されて表示されるのが一般的である。図１では、縦方向３列、横方向３列の計９個の円形のガイド記号９１−１、９１−２、９１−３、９１−４、９１−５、９１−６、９１−７、９１−８、９１−９が等間隔に配列される例を開示した。このようにパターン入力画面にガイド記号が表示されている場合、ユーザは、このガイド記号の上方を操作指を通過させる際に、ガイド記号の位置に応じて操作指先端の高さＨを変化させることができる。図８の例では、ユーザはガイド記号９１−１、９１−４、９１−７、９１−８を順になぞるようにロック解除用軌跡７００を描いているが、ユーザは例えばガイド記号９１−１、９１−４を通過させる際の操作指先端の高さＨを小さくし（操作指先端を画面に出来るだけ近づける）、ガイド記号９１−７、９１−８を通過させる際の操作指先端の高さＨを大きくする（操作指先端を画面から遠ざける）などして、高さＨを変化させながらロック解除用軌跡７００を描くことができる。あるいはユーザは、ガイド記号９１−１、９１−４を通過させる際、操作指先端を画面に接触させ、ガイド記号９１−７、９１−８を通過させる際には、近接入力を行っても良い。この場合も高さＨを変化させながらロック解除用軌跡７００を描くことに該当する。これ以外にも、ユーザは３種類以上の高さを体得しておき、ガイド記号の位置に応じて、これらの高さの種類を使い分けて、ロック解除用軌跡７００を描いてもよい。このように、ロック解除用軌跡７００を描く際に、所定の複数の領域の上方を通過するときの高さＨを予め決めておけば、所定の複数の領域の上方を通過するときの高さＨの系列は個人の入力特性を示すパラメータとして用いることが可能である。より具体的には、所定の複数の領域の上方を通過するときの高さＨは、所定の複数の領域における静電容量値の所定の時間区分における最大値の系列で表される。所定領域の上方を通過するときの高さＨが大きければ、所定領域における静電容量値は小さくなるし、反対に所定領域の上方を通過するときの高さＨが小さければ、所定領域における静電容量値は大きくなるからである。従って、個人の入力特性を示すパラメータとして所定の複数の領域における静電容量値の所定の時間区分における最大値の系列を用いることができる。図８の例では、ガイド記号９１−１における静電容量値はある時刻において最大値Ｃ１となり、ガイド記号９１−４における静電容量値はある時刻において最大値Ｃ２となり、ガイド記号９１−７における静電容量値はある時刻において最大値Ｃ３となっている。この場合、静電容量値の所定の時間区分における最大値の系列は、（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…）となる。またこれ以外にも、ガイド記号とガイド記号の間の空間（例えばガイド記号９１−１と、ガイド記号９１−４の間の領域である領域９２−１など）における静電容量値の最大値の系列を個人の入力特性を示すパラメータとして用いてもよい。この場合、点（ガイド記号）の通過特徴でなく、点と点とを結ぶ直線部の通過特徴を個人の特性として用いることが可能である。

従来のパターンロック機能を近接入力方式で実現し、さらに前述した静電容量値の所定の時間区分における最大値の系列を個人の入力特性を示すパラメータとして用いるために、本実施例の電子機器３は以下の構成を備える。

本実施例の電子機器３は、静電容量計測部１１と、軌跡検出部１２と、パラメータ取得部３３と、パターン記憶部３４と、テンプレート記憶部３５と、照合部３６と、解除部１７とを含む。実施例１の電子機器１と本実施例の電子機器３との相違点は、実施例１におけるパラメータ取得部１３、パターン記憶部１４、テンプレート記憶部１５、照合部１６が本実施例においてパラメータ取得部３３、パターン記憶部３４、テンプレート記憶部３５、照合部３６に変更されている点のみである。従って、ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１７は実施例１と同様に実行されるため説明を割愛する。

パラメータ取得部３３は、表示画面上の所定の複数の領域における静電容量値の系列に基づいてパラメータを取得する（Ｓ３３）。詳細には、パラメータ取得部３３は、所定時間経過ごとに表示画面の静電容量値の総和を計測することでユーザのロック解除用軌跡の入力開始、および入力終了を検出し、入力開始から入力終了までの時間区間内において、所定の複数の領域内に属する軌跡座標における静電容量値の最大値の系列を取得し、当該静電容量値の所定の時間区分における最大値の系列をパラメータとして出力する。本実施例ではパラメータ取得部３３が、パラメータを系列として取得するため、以下、照合部３６などにおいてパラメータはベクトルとして扱われる。パターン記憶部３４は、検出された軌跡と取得されたパラメータとからなるパターンを記憶する（Ｓ３４）。テンプレート記憶部３５は、予め学習された軌跡と予め学習されたパラメータとからなるテンプレートを記憶する（Ｓ３５）。照合部３６は、パターン記憶部３４に記憶されたパターンと、テンプレート記憶部３５に記憶されたテンプレートとを照合する（Ｓ３６Ａ）。詳細には、照合部３６は、検出された軌跡と予め学習された軌跡を照合し、照合が成功であれば、取得されたパラメータ（ベクトル）と予め学習されたパラメータ（ベクトル）とを照合し、二つのパラメータ（ベクトル）の差分ベクトルのノルムが所定値以内であれば、認証成功と判断する（Ｓ３６ＢＹ）。検出された軌跡と予め学習された軌跡が異なる、または取得されたパラメータ（ベクトル）と予め学習されたパラメータ（ベクトル）の差分ベクトルのノルムが所定値以内でなければ、認証失敗と判断する（Ｓ３６ＢＮ）。

このように、本実施例の電子機器３によれば、パラメータ取得部３３が、表示画面上の所定の複数の領域における静電容量値の系列に基づいてパラメータを取得し、照合部３６が、当該パラメータを利用した照合（認証）を行うため、パターンロックの安全性を高めることができる。

以下、図１１、図１２を参照して実施例４の電子機器について説明する。図１１は本実施例に係る電子機器４の構成を示すブロック図である。図１２は本実施例に係る電子機器４の動作を示すフローチャートである。ロック解除用軌跡入力に要する時間の長さは、個人差がある。操作指を素早く動かしてロック解除用軌跡を入力するユーザも存在するし、ゆっくりしたペースでロック解除用軌跡を入力するユーザも存在する。またロック解除用軌跡が複雑なものであれば、ロック解除用軌跡入力に要する時間の長さはユーザの指先の器用さに依存する。そこで、本実施例では、個人の入力特性を示すパラメータとしてロック解除用軌跡入力に要する時間の長さを用いる。

従来のパターンロック機能を近接入力方式で実現し、さらに前述した所要時間を個人の入力特性を示すパラメータとして用いるために、本実施例の電子機器４は以下の構成を備える。

本実施例の電子機器４は、静電容量計測部１１と、軌跡検出部１２と、パラメータ取得部４３と、パターン記憶部４４と、テンプレート記憶部４５と、照合部４６と、解除部１７とを含む。実施例１の電子機器１と本実施例の電子機器４との相違点は、実施例１におけるパラメータ取得部１３、パターン記憶部１４、テンプレート記憶部１５、照合部１６が本実施例においてパラメータ取得部４３、パターン記憶部４４、テンプレート記憶部４５、照合部４６に変更されている点のみである。従って、ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１７は実施例１と同様に実行されるため説明を割愛する。

パラメータ取得部４３は、静電容量値が所定の閾値を超える時間の長さに基づいてパラメータを取得する（Ｓ４３）。詳細には、パラメータ取得部４３は、所定時間経過ごとに表示画面の静電容量値の総和を計測することでユーザのロック解除用軌跡の入力開始、および入力終了を検出し、入力開始から入力終了までの所要時間をパラメータとして出力する。パターン記憶部４４は、検出された軌跡と取得されたパラメータとからなるパターンを記憶する（Ｓ４４）。テンプレート記憶部４５は、予め学習された軌跡と予め学習されたパラメータとからなるテンプレートを記憶する（Ｓ４５）。照合部４６は、パターン記憶部４４に記憶されたパターンと、テンプレート記憶部４５に記憶されたテンプレートとを照合する（Ｓ４６Ａ）。詳細には、照合部４６は、検出された軌跡と予め学習された軌跡を照合し、照合が成功であれば、取得されたパラメータ（所要時間）と予め学習されたパラメータとを照合し、二つのパラメータの差分が所定値以内であれば、認証成功と判断する（Ｓ４６ＢＹ）。検出された軌跡と予め学習された軌跡が異なる、または取得されたパラメータと予め学習されたパラメータとの差分が所定値以内でなければ、認証失敗と判断する（Ｓ４６ＢＮ）。

このように、本実施例の電子機器４によれば、パラメータ取得部４３が静電容量値が所定の閾値を超える時間の長さに基づいてパラメータを取得し、照合部４６が、当該パラメータを利用した照合（認証）を行うため、パターンロックの安全性を高めることができる。

以下、図１３、図１４を参照して実施例５の電子機器について説明する。図１３は本実施例に係る電子機器５の構成を示すブロック図である。図１４は本実施例に係る電子機器５の動作を示すフローチャートである。実施例５の電子機器５では、実施例１から４で用いた個人の入力特性を示すパラメータを用いることなく、近接入力方式によるパターンロック機能を構成した。

従来のパターンロック機能を近接入力方式で実現するために、本実施例の電子機器５は以下の構成を備える。

本実施例の電子機器５は、静電容量計測部１１と、軌跡検出部１２と、パターン記憶部５４と、テンプレート記憶部５５と、照合部５６と、解除部１７とを含む。実施例１の電子機器１と本実施例の電子機器５との相違点は、実施例１におけるパラメータ取得部１３が本実施例では存在しなくなっている点、実施例１におけるパターン記憶部１４、テンプレート記憶部１５、照合部１６が本実施例においてパターン記憶部５４、テンプレート記憶部５５、照合部５６に変更されている点のみである。従って、ステップＳ１１、Ｓ１７は実施例１と同様に実行されるため説明を割愛する。なお、ステップＳ１２も実施例１と同様であるが、軌跡検出部１２が用いる所定の範囲を近接入力のみを検出できる範囲に予め設定しておき、接触入力を排除するようにしておくこともできる。このように範囲の設定をすることにより、ユーザが接触入力によるパターンロック解除動作を行うことができなくなるため指紋跡残存を防ぐことができ、セキュリティの観点からみて好適である。

パターン記憶部５４は、検出された軌跡のみをパターンとして記憶する（Ｓ５４）。テンプレート記憶部５５は、予め学習された軌跡のみからなるテンプレートを記憶する（Ｓ５５）。照合部５６は、パターン記憶部５４に記憶されたパターンと、テンプレート記憶部５５に記憶されたテンプレートとを照合する（Ｓ５６）。詳細には、照合部５６は、検出された軌跡と予め学習された軌跡を照合し、照合が成功であれば認証成功と判断する（Ｓ５６ＢＹ）。検出された軌跡と予め学習された軌跡が異なる場合には、認証失敗と判断する（Ｓ５６ＢＮ）。

このように、本実施例の電子機器５によれば、従来のパターンロック機能を近接入力方式で実現したため、指紋跡が電子機器画面上に残ることによるセキュリティ上の課題を解決することができ、パターンロックの安全性を高めることができる。

また、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。

また、上述の構成をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。

なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

Claims (9)

1. 操作指の表示画面への近接度合を示す物理量の分布である物理量分布を計測する物理量計測部と、
   各時刻における物理量に基づいて前記各時刻における軌跡座標を決定し、前記軌跡座標の時系列を軌跡として検出する軌跡検出部と、
   前記物理量分布から個人の入力特性を示すパラメータを取得するパラメータ取得部と、
   予め学習された軌跡と予め学習されたパラメータとからなるテンプレートを記憶するテンプレート記憶部と、
   前記検出された軌跡と前記取得されたパラメータとからなるパターンと、前記テンプレートとを照合する照合部と、
   前記照合結果に基づいて所定の解除動作を実行する解除部と、
   を含む電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器であって、
   前記パラメータ取得部が、
   前記物理量が所定の閾値を超える範囲の大きさに基づいて前記パラメータを取得する
   電子機器。
3. 請求項１に記載の電子機器であって、
   前記パラメータ取得部が、
   前記物理量の積分値に基づいて前記パラメータを取得する
   電子機器。
4. 請求項１に記載の電子機器であって、
   前記パラメータ取得部が、
   前記表示画面上の所定の複数の領域における物理量の系列に基づいて前記パラメータを取得する
   電子機器。
5. 請求項１に記載の電子機器であって、
   前記パラメータ取得部が、
   前記物理量が所定の閾値を超える時間の長さに基づいて前記パラメータを取得する
   電子機器。
6. 表示画面の物理量の分布である物理量分布を計測する物理量計測部と、
   各時刻における物理量に基づいて前記各時刻における軌跡座標を決定し、前記軌跡座標の時系列を軌跡として検出する軌跡検出部と、
   予め学習された軌跡からなるテンプレートを記憶するテンプレート記憶部と、
   前記検出された軌跡からなるパターンと、前記テンプレートとを照合する照合部と、
   前記照合結果に基づいて所定の解除動作を実行する解除部と、
   を含む電子機器。
7. 請求項６に記載の電子機器であって、
   前記軌跡検出部が、
   各時刻における物理量の最大値が近接入力検出用として予め定められた範囲に入る場合に当該最大値が計測された座標を各時刻における軌跡座標として検出する
   電子機器。
8. 操作指の表示画面への近接度合を示す物理量の分布である物理量分布を計測する物理量計測ステップと、
   各時刻における物理量に基づいて前記各時刻における軌跡座標を決定し、前記軌跡座標の時系列を軌跡として検出する軌跡検出ステップと、
   前記物理量分布から個人の入力特性を示すパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、
   前記検出された軌跡と前記取得されたパラメータとからなるパターンと、予め学習された軌跡と予め学習されたパラメータとからなるテンプレートとを照合する照合ステップと、
   前記照合結果に基づいて所定の解除動作をする解除ステップと、
   を含む認証方法。
9. コンピュータを、請求項１から７の何れかに記載の電子機器として機能させるためのプログラム。

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