JP2015228138A - Writing feature detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ユーザの認証に用いられる情報を検出する筆記特徴検出装置に関する。 The present invention relates to a writing feature detection apparatus that detects information used for user authentication.
近年、電子機器に入力された情報に基づいて、電子機器のユーザを認証する技術が開発されている。例えば、電子機器に入力された暗証番号やパスワードが認証に用いられ、認証が成功した場合に、電子機器は所定の機能を発現する。 In recent years, a technique for authenticating a user of an electronic device based on information input to the electronic device has been developed. For example, a personal identification number or password input to the electronic device is used for authentication, and when the authentication is successful, the electronic device exhibits a predetermined function.
認証に用いられる情報は、正当なユーザに成りすました第三者が正当なユーザとして認証されることを抑えるために、個人に特有の情報であることが望ましい。こうした情報の一例としては筆跡が挙げられ、例えば、ユーザによって手書きで入力された名前等の文字の軌跡を検出装置が検出し、検出された軌跡が認証に用いられる(特許文献1参照)。 The information used for authentication is desirably information unique to an individual in order to prevent a third party impersonating a legitimate user from being authenticated as a legitimate user. An example of such information is handwriting. For example, the detection device detects a trajectory of a character such as a name input by handwriting by a user, and the detected trajectory is used for authentication (see Patent Document 1).
ところで、ユーザの認証を経て利用される情報には、クレジットカード情報や電子マネー情報等の機密性の高い情報が含まれることも多いため、ユーザの認証に対して、より高い信頼性が求められている。したがって、認証に用いられる情報として検出装置が検出する情報は、その情報を利用することによってより信頼性の高い認証を行うことのできる情報であることが望ましい。 By the way, since information used after user authentication often includes highly confidential information such as credit card information and electronic money information, higher reliability is required for user authentication. ing. Therefore, it is desirable that the information detected by the detection device as information used for authentication is information that can be used for authentication with higher reliability by using the information.
本発明は、ユーザの認証に用いられる情報として、より信頼性の高い認証を行うことのできる情報を検出可能な筆記特徴検出装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a writing feature detection apparatus capable of detecting information that can be authenticated with higher reliability as information used for user authentication.
上記課題を解決する筆記特徴検出装置は、ユーザによって筆記動作が入力される領域である筆記領域を備えて、前記筆記動作が入力された前記筆記領域における位置である複数の入力位置と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさとに応じた信号である検出用信号を出力する信号出力部と、前記信号出力部が出力した前記検出用信号に基づいて、前記ユーザの認証に用いられる情報として、前記複数の入力位置を示す筆記軌跡と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさを示す筆記圧力とを検出する検出部と、を備える筆記特徴検出装置である。前記信号出力部は、感圧材料からなる基材であって、前記感圧材料に加えられた圧力に応じてコンダクタンスが変化する性質を有する前記感圧材料からなる前記基材と、前記基材中に分散された導電性を有する粒子と、を含む感知要素を複数備える感知素子であって、前記入力位置の各々に対応する前記感知要素のコンダクタンスが、前記入力位置に加えられる圧力の増加に伴って増加する前記感知素子を有し、前記検出用信号は、複数の前記感知要素の各々のコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む。 A writing feature detection apparatus that solves the above-described problem includes a writing area that is an area in which a writing operation is input by a user, and a plurality of input positions that are positions in the writing area where the writing operation is input, and the input A signal output unit that outputs a detection signal that is a signal corresponding to the magnitude of the pressure applied to each of the positions, and is used for authentication of the user based on the detection signal output by the signal output unit. As information, it is a writing feature detection apparatus provided with the detection part which detects the writing locus | trajectory which shows these input positions, and the writing pressure which shows the magnitude | size of the pressure applied to each of the said input positions. The signal output unit is a base material made of a pressure-sensitive material, and the base material made of the pressure-sensitive material having a property that conductance changes according to the pressure applied to the pressure-sensitive material; and the base material A sensing element having a plurality of sensing elements dispersed therein, wherein the conductance of the sensing element corresponding to each of the input positions increases the pressure applied to the input position. The sensing element increases with the increase, and the detection signal includes a signal corresponding to the conductance of each of the plurality of sensing elements.
上記課題を解決する筆記特徴検出装置は、ユーザによる筆記動作に用いられる筆記具に備えられて、前記筆記動作が入力された位置である複数の入力位置と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさとに応じた信号である検出用信号を出力する信号出力部と、前記信号出力部が出力した前記検出用信号に基づいて、前記ユーザの認証に用いられる情報として、前記複数の入力位置を示す筆記軌跡と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさを示す筆記圧力とを検出する検出部と、を備える筆記特徴検出装置である。前記信号出力部は、感圧材料からなる基材であって、前記感圧材料に加えられた圧力に応じてコンダクタンスが変化する性質を有する前記感圧材料からなる前記基材と、前記基材中に分散された導電性を有する粒子と、を含む感知素子であって、前記入力位置にて加えられる圧力の増加に伴ってコンダクタンスが増加する前記感知素子を有し、前記検出用信号は、前記感知素子における前記入力位置ごとのコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む。 A writing feature detection device that solves the above-described problem is provided in a writing instrument used for a writing operation by a user, and a plurality of input positions that are positions where the writing operation is input, and a pressure applied to each of the input positions A signal output unit that outputs a detection signal that is a signal according to the magnitude of the signal, and the plurality of input positions as information used for user authentication based on the detection signal output by the signal output unit And a detection unit that detects a writing pressure indicating the magnitude of the pressure applied to each of the input positions. The signal output unit is a base material made of a pressure-sensitive material, and the base material made of the pressure-sensitive material having a property that conductance changes according to the pressure applied to the pressure-sensitive material; and the base material A sensing element including conductive particles dispersed therein, wherein the sensing element increases in conductance with an increase in pressure applied at the input position, and the detection signal is A signal corresponding to the conductance for each of the input positions in the sensing element is included.
上記構成によれば、ユーザの認証に用いられる情報として、筆記軌跡と筆記圧力とが検出される。筆記軌跡と筆記圧力とが認証に用いられれば、筆記軌跡のみが認証に用いられる場合と比較して、認証処理にて照合される要素が増えるため、認証の信頼性が高められる。したがって、筆記特徴検出装置は、ユーザの認証に用いられる情報として、より信頼性の高い認証を行うことのできる情報を検出することができる。 According to the above configuration, the writing trajectory and the writing pressure are detected as information used for user authentication. If the writing trajectory and the writing pressure are used for authentication, compared to the case where only the writing trajectory is used for authentication, the number of elements to be verified in the authentication process increases, so that the reliability of authentication is improved. Therefore, the writing feature detection apparatus can detect information that can be authenticated with higher reliability as information used for user authentication.
上記筆記特徴検出装置において、前記感知要素のコンダクタンスは、前記入力位置に加えられる圧力の増加に伴って線形的に増加することが好ましい。
上記筆記特徴検出装置において、前記感知素子のコンダクタンスは、前記入力位置にて加えられる圧力の増加に伴って線形的に増加することが好ましい。
In the writing feature detection apparatus, it is preferable that the conductance of the sensing element increases linearly with an increase in pressure applied to the input position.
In the writing feature detection apparatus, it is preferable that the conductance of the sensing element increases linearly with an increase in pressure applied at the input position.
上記構成によれば、検出用信号に基づく筆記圧力の算出が容易に可能であり、また、加えられる圧力の大きさに関わらず、一定の精度で筆記圧力が算出される。
上記筆記特徴検出装置は、前記検出部が検出した前記筆記軌跡と前記筆記圧力とを用いて前記ユーザの認証を行う認証部と、前記認証部による前記認証に際して前記筆記軌跡および前記筆記圧力と照合される基礎データを記憶している記憶部と、をさらに備えることが好ましい。
According to the above configuration, the writing pressure based on the detection signal can be easily calculated, and the writing pressure is calculated with a certain accuracy regardless of the magnitude of the applied pressure.
The writing feature detection apparatus includes: an authentication unit that authenticates the user using the writing locus and the writing pressure detected by the detection unit; and the writing locus and the writing pressure that are verified when the authentication unit performs the authentication. It is preferable to further include a storage unit storing basic data to be processed.
上記構成によれば、検出部が検出した筆記軌跡と筆記圧力とが用いられるため、筆記特徴装置によるユーザの認証の信頼性が高められる。
上記筆記特徴検出装置は、前記検出部が検出した前記筆記軌跡と前記筆記圧力とを用いて行われた前記ユーザの認証の結果に応じて、所定の処理を行う認証結果処理部をさらに備えることが好ましい。
According to the said structure, since the writing locus | trajectory and writing pressure which the detection part detected are used, the reliability of the user authentication by a writing characteristic apparatus is improved.
The writing feature detection apparatus further includes an authentication result processing unit that performs predetermined processing according to a result of the user authentication performed using the writing locus detected by the detection unit and the writing pressure. Is preferred.
上記構成によれば、検出部が検出した筆記軌跡と筆記圧力とを用いて行われたユーザの認証の結果を利用して、筆記特徴検出装置が所定の処理を行うため、所定の処理を行うに際してのセキュリティが高められる。 According to the above configuration, the writing feature detection device performs a predetermined process using the result of the user authentication performed using the writing trajectory and the writing pressure detected by the detection unit. Security at the time is increased.
上記筆記特徴検出装置は、カード型の装置であることが好ましい。
上記感知素子を有する信号出力部を備える筆記特徴検出装置は、薄型化が可能であるため、上記構成によれば、筆記特徴検出装置が薄型化の要求されるカード型の装置であっても、その要求を満たすことができる。
The writing feature detection device is preferably a card-type device.
Since the writing feature detection device including the signal output unit having the sensing element can be thinned, according to the above configuration, even if the writing feature detection device is a card-type device that is required to be thin, The demand can be satisfied.
本発明によれば、ユーザの認証に用いられる情報として、より信頼性の高い認証を行うことのできる情報を検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect information that can be authenticated with higher reliability as information used for user authentication.
図1〜図5を参照して筆記特徴検出装置の一実施形態について説明する。
[筆記特徴検出装置の構成]
図1に示されるように、筆記特徴検出装置10が有する表面には、筆記領域11が区画されている。筆記領域11は、認証を受ける際に、ユーザが手書きで文字等を書く領域であって、文字等を書く動作である筆記動作が入力される領域である。文字等は、文字であっても記号であっても図形であってもよく、線もしくは点の少なくとも一方によって表現されていればよい。文字等は、ユーザの指によって書かれてもよいし、ペン状の用具によって書かれてもよい。筆記領域11には、ユーザによって書かれた文字等の軌跡が表示されてもよいし、表示されなくてもよい。
An embodiment of a writing feature detection apparatus will be described with reference to FIGS.
[Configuration of Written Feature Detection Device]
As shown in FIG. 1, a
筆記特徴検出装置10は、筆記領域11を有し、筆記領域11に入力された筆記動作に基づいてユーザの認証に用いられる情報を検出する装置であれば、その形状や大きさや機能は限定されない。
As long as the writing
ユーザの認証における筆記特徴検出装置10の利用の態様の一例では、筆記特徴検出装置10は、ユーザの認証に用いられる情報の検出機能に加えて、この情報を用いた認証機能と、認証の結果を用いた処理の実行機能とを有する。
In an example of an aspect of use of the writing
この場合、筆記特徴検出装置10は、筆記領域11に筆記動作が入力されることに基づいて筆記特徴検出装置10が検出した情報を用いて、筆記特徴検出装置10の内部で認証処理を行う。そして、筆記特徴検出装置10は、認証の結果に応じた所定の処理を実行する。
In this case, the writing
こうした筆記特徴検出装置10の具体例としては、例えば、図1に示されるように、表示部12を有するカード型の装置が挙げられる。筆記特徴検出装置10は、認証の結果に応じて、所定の情報を表示部12に表示する。筆記特徴検出装置10は、例えば、認証の成否を示す情報を表示部12に表示してもよいし、認証が成功した場合に、筆記特徴検出装置10が記憶している固有情報を元に生成したワンタイムパスワード情報等の情報を表示部12に表示してもよい。あるいは、認証の結果に応じて筆記特徴検出装置10が実行する処理は、外部の装置へのデータの送信や、外部の装置に対して所定の動作を指示する信号の送信であってもよい。
A specific example of such a writing
なお、図1に示されるようなカード型の装置に限らず、ユーザの認証を経て所定の処理を実行する電子機器であれば、実行する処理の内容に関わらず、本実施形態の筆記特徴検出装置10の構成が適用可能である。例えば、筆記特徴検出装置10は、タブレット状の端末や、ウェラブル端末や、建装材シート、あるいはこれらが組み合わされた装置に具体化されてもよい。
Note that the present invention is not limited to the card-type device shown in FIG. 1, and any electronic device that performs a predetermined process after user authentication can perform the writing feature detection of the present embodiment regardless of the content of the process to be performed. The configuration of the
また、上記構成の変形例として、筆記特徴検出装置10は、認証の結果を用いた処理の実行機能を有していなくてもよい。この場合、筆記特徴検出装置10は、認証の結果を外部の装置に送信し、外部の装置は、筆記特徴検出装置10から受信した認証の結果に応じて、所定の処理を実行する。
As a modification of the above configuration, the writing
ユーザの認証における筆記特徴検出装置10の利用の態様の他の例では、筆記特徴検出装置10は、ユーザの認証に用いられる情報の検出機能を有し、この情報を用いた認証機能、および、認証の結果を用いた処理の実行機能を有さない。
In another example of the aspect of using the writing
この場合、筆記特徴検出装置10は、筆記領域11に筆記動作が入力されることに基づいて筆記特徴検出装置10が検出した情報を、外部の装置に送信する。そして、外部の装置は、筆記特徴検出装置10から受信した情報に基づいて認証処理を行い、認証の結果に応じた所定の処理を実行する。
In this case, the writing
こうした筆記特徴検出装置10の具体例としては、例えば、クレジットカードやキャッシュカードの利用に際してのユーザの認証に用いられる装置が挙げられる。例えば、筆記特徴検出装置10はタブレット状を有し、クレジットカード会社や銀行が有するサーバ等である外部の装置に、筆記領域11への筆記動作の入力を通じて筆記特徴検出装置10が検出した情報を送信する。外部の装置は、筆記特徴検出装置10から受信した情報に基づいて認証処理を行い、認証が成功した場合に、クレジットカードによる決済や現金の引き出しを許可する。
A specific example of such a writing
また、上記構成の変形例として、筆記特徴検出装置10は、認証の結果を用いた処理の実行機能を有していてもよい。この場合、外部の装置は、認証の結果を筆記特徴検出装置10に送信し、筆記特徴検出装置10は、外部の装置から受信した認証の結果に応じて、所定の処理を実行する。
As a modification of the above configuration, the writing
また、上述の態様が組み合わされた態様で、筆記特徴検出装置10がユーザの認証に利用されてもよい。例えば、認証の結果を用いた処理の内容によって、筆記特徴検出装置10が認証処理を行うか、外部の装置が認証処理を行うかが選択されてもよい。あるいは、筆記特徴検出装置10と外部の装置との双方で認証処理が行われてもよい。
In addition, the writing
筆記特徴検出装置10が外部の装置と通信を行う場合、その通信は、無線を利用した非接触型の通信であってもよいし、有線による通信であってもよいし、接点端子を利用した接触型の通信であってもよい。
When the writing
図2を参照して、筆記特徴検出装置10の機能的な構成について説明する。
図2に示されるように、筆記特徴検出装置10は、制御部20と、記憶部30と、電源部40と、筆記領域11を含む信号出力部50と、を備えている。
With reference to FIG. 2, the functional configuration of the writing
As shown in FIG. 2, the writing
制御部20は、CPUを含み、記憶部30に記憶されているプログラムやデータに基づいて、制御部20に接続される各部の作動の制御や、各種の演算処理を行う。こうした処理の一部として、制御部20は、検出部として機能し、筆記領域11に入力された筆記動作の特徴を示す情報を検出する。また、制御部20は、ユーザの認証を行う認証部や、認証の結果に応じて所定の処理を行う認証結果処理部としても機能してもよい。
The
記憶部30は、揮発性メモリや不揮発性メモリを含み、制御部20の処理に用いられるプログラムやデータを一時的あるいは永続的に記憶する。なお、記憶部30に記憶されたデータは、セキュリティチップによって管理されることが好ましい。
The
制御部20が検出部として機能するとき、制御部20は、図示しないインターフェース等を介して、信号出力部50に制御信号を出力し、信号出力部50は、筆記領域11にて文字等が書かれた位置である複数の入力位置と、入力位置の各々に加えられた圧力の大きさとに応じた信号である検出用信号を、上記インターフェース等を介して制御部20に出力する。
When the
そして、制御部20は、記憶部30に記憶されているデータ等に基づいて、信号出力部50が出力した検出用信号から、上記複数の入力位置を示す筆記軌跡と、筆記動作の際に入力位置の各々に加えられた圧力である筆記圧力とを検出する。
The
筆記軌跡は、筆記領域11の表面に沿った平面における文字等の書かれた位置を示す。筆記領域11の中で、圧力の加えられた位置が、文字等の書かれた位置であると判断される。筆記領域11の表面に沿った方向であって、互いに直交する2つの方向をX方向とY方向とするとき、筆記軌跡は、X方向に沿った軸とY方向に沿った軸とを座標軸とする直交座標系における複数の点の集合である。
The writing trajectory indicates a position where a character or the like is written on a plane along the surface of the
筆記圧力は、上記X方向およびY方向に直交する方向をZ方向とするとき、筆記軌跡を構成する複数の点の各々についての、Z方向に加えられた圧力の大きさを示す。
このように、制御部20は、筆記領域11に入力された筆記動作の特徴を示す情報として、筆記軌跡と筆記圧力とを検出する。検出された筆記軌跡と筆記圧力とは、上述のように、筆記特徴検出装置10、もしくは、外部の装置にて、ユーザの認証に用いられる。
The writing pressure indicates the magnitude of the pressure applied in the Z direction for each of a plurality of points constituting the writing trajectory when the direction orthogonal to the X direction and the Y direction is the Z direction.
As described above, the
筆記特徴検出装置10が認証を行う場合、記憶部30は、制御部20を認証部として機能させて認証処理を行わせるプログラムと、認証処理にて照合に用いられる筆記軌跡および筆記圧力の基礎データとを記憶している。
When the writing
筆記軌跡および筆記圧力の基礎データは、ユーザによって予め筆記領域11に入力された筆記動作に基づいて生成されて、記憶部30に記憶される。こうした基礎データの生成のための筆記領域11への文字等の筆記は、例えば、筆記特徴検出装置10がユーザの認証に用いられる前に複数回行われる。
The basic data of the writing trajectory and the writing pressure is generated based on the writing operation previously input to the
ユーザの認証が行われる際には、ユーザは、基礎データの生成時と同一の文字等を筆記領域11に書き、この筆記動作に基づいて、制御部20は筆記軌跡と筆記圧力とを検出する。そして、制御部20は、認証処理として、検出した筆記軌跡および筆記圧力と基礎データとの一致度を検証することによって、認証の成否を判定する。
When the user is authenticated, the user writes the same characters or the like in the
筆記圧力を利用した一致度の検証は、筆記軌跡を構成する各点における筆記圧力の絶対的な大きさを基礎データと比較することによって行われてもよいし、筆記軌跡を構成する各点における筆記圧力の相対的な大きさ、すなわち、筆記軌跡における圧力の分布を基礎データと比較することによって行われてもよい。圧力の分布を利用して一致度を検証すると、ユーザが文字等を書く場合に、どの部分に力を加える傾向があるかといったユーザの筆記動作の癖が認証に反映され易く、筆記具の変更等により筆記動作の度に筆記圧力の平均値が変わる場合であっても、認証の精度が高められる。 Verification of the degree of coincidence using the writing pressure may be performed by comparing the absolute magnitude of the writing pressure at each point constituting the writing locus with the basic data, or at each point constituting the writing locus. You may perform by comparing the relative magnitude of writing pressure, ie, the pressure distribution in a writing locus, with basic data. When the degree of coincidence is verified using the pressure distribution, the user's writing behavior, such as which part tends to apply force when the user writes characters, etc. is easily reflected in the authentication, and the writing instrument changes, etc. Thus, even if the average value of the writing pressure changes with every writing operation, the accuracy of authentication is improved.
なお、認証処理は、検出された筆記軌跡および筆記圧力を直接的あるいは間接的に用いて行う処理であればよく、制御部20は、検出した筆記軌跡および筆記圧力を構成する複数の点のうちの一部の点を特徴点として抽出し、特徴点の位置および圧力、軌跡確度を基礎データと比較して、認証の成否を判定してもよい。この場合、基礎データも、予め筆記領域11に入力された筆記動作に基づいて得られる筆記軌跡および筆記圧力から特徴点を抽出したデータであってもよい。こうした構成によれば、制御部20の認証処理に用いられるデータ量や、記憶部30に記憶されているデータ量が削減されるため、制御部20や記憶部30の処理に要する負荷を少なくすることができる。
The authentication process only needs to be performed directly or indirectly using the detected writing trajectory and the writing pressure, and the
外部の装置が認証処理を行う場合、制御部20は、検出した筆記軌跡と筆記圧力とを図示しないインターフェース等を介して外部の装置に送信する。また、筆記軌跡および筆記圧力の基礎データは、外部の装置に記憶されている。この場合も、筆記軌跡および筆記圧力から抽出された特徴点を用いて、認証処理が行われてもよい。
When the external device performs the authentication process, the
制御部20が認証結果処理部として機能するとき、制御部20は、制御部20による認証の結果、もしくは、外部の装置から筆記特徴検出装置10が受信した認証の結果に応じて、所定の処理を行う。
When the
電源部40は、制御部20、記憶部30、および、信号出力部50の駆動に要する電力を生成する。電源部40における電力の生成は、一次電池によって行われてもよいし、二次電池によって行われてもよいし、太陽電池等のエナジーハーベスト方式によって行われてもよいし、電気二重層キャパシタ等のキャパシタによって行われてもよい。二次電池やキャパシタへの充電方法は特に限定されず、二次電池やキャパシタは、例えば、商用電源への接続によって充電されてもよいし、アンテナによる高周波エネルギーの受信を利用した非接触給電によって充電されてもよい。なお、こうした構成に代えて、上述の各部への電力の供給は、筆記特徴検出装置10に設けられた外部端子を通じて、外部の装置から筆記特徴検出装置10に電力が供給されることに基づいて行われてもよい。
The
なお、筆記特徴検出装置10は、上記の各部に加えて、他の構成を備えていてもよい。例えば、上述のように、筆記特徴検出装置10が、認証の結果に応じて所定の情報を表示部12に表示する場合には、筆記特徴検出装置10は、認証結果処理部として機能する制御部20からの制御信号や表示データの入力を受けて文字や画像を表示する表示素子を備えていればよい。この場合、制御信号や表示データ等の情報の表示素子への出力が、制御部20が認証の結果に応じて行う所定の処理である。
The writing
[信号出力部の構成]
図3〜図5を参照して、信号出力部50の構成について、詳しく説明する。
図3に示されるように、信号出力部50は、マトリクス状に配置された複数の感知要素60から構成される感知素子65を含む。複数の感知要素60は、筆記領域11の下部に配置され、筆記領域11の上記X方向に一致するX方向と、筆記領域の上記Y方向に一致するY方向とに沿って並ぶ。感知要素60は、X方向とY方向とに直交するZ方向に圧力を受けたとき、その圧力の大きさに応じた信号を出力する。複数の感知要素60は、X方向の列ごと、および、Y方向の列ごとに、電気的に接続されている。
[Configuration of signal output section]
The configuration of the
As shown in FIG. 3, the
こうした構成において、例えば、制御部20からの制御信号に基づく電圧の印加によってX方向の列が順に選択され、X方向の列の選択の度にY方向の各列から出力された信号が、検出用信号として制御部20に入力される。制御部20は、検出用信号に基づいて、Z方向に圧力を受けた感知要素60のX方向およびY方向の位置、および、その感知要素60が受けた圧力の大きさを算出する。これにより、筆記軌跡と筆記圧力とが求められる。筆記動作が入力された複数の入力位置の各々の下部に配置された感知要素60の各々が、筆記軌跡および筆記圧力を構成する複数の点の各々に対応する。
In such a configuration, for example, columns in the X direction are sequentially selected by applying a voltage based on a control signal from the
なお、検出可能な筆記軌跡の精密さを高める観点では、複数の感知要素60は、X方向およびY方向について、0.1mm〜1mm程度のピッチで配置されていることが好ましい。
Note that, from the viewpoint of increasing the precision of the detectable writing locus, the plurality of
図4および図5を参照して、感知要素60の構成について説明する。
図4に示されるように、感知要素60は、感圧伝導性変化層61を備えている。感圧伝導性変化層61は、基材62と、基材62中に分散された導電性粒子63とを含んでいる。基材62は、加えられた圧力に応じてコンダクタンスが変化する性質を有する感圧材料であって、加圧に伴って等方的な導電性を示す材料である。導電性粒子63は、基材62よりも高い導電性を有するナノサイズの粒子である。基材62中にて、導電性粒子63は、適度な均一性を有して分散している。基材62としては、例えば、ピエゾ繊維と樹脂との複合材料等が用いられる。あるいは、例えば、基材62として窒化珪素や炭化珪素等が用いられ、こうした基材62とは導電性の異なるカーボン粒子が導電性粒子63として用いられてもよい。
The configuration of the
As shown in FIG. 4, the
図4に示される例では、感知要素60は、Z方向に並ぶ2つの感圧伝導性変化層61A,61Bと、感圧伝導性変化層61Aと感圧伝導性変化層61Bとの間に隙間Sをあけて、これらの感圧伝導性変化層61A,61Bを支持する支持体64とを備えている。感知要素60に対してZ方向に圧力が加えられると、感圧伝導性変化層61Aと感圧伝導性変化層61Bとが接触し、感知要素60中を電流が流れる。
In the example shown in FIG. 4, the
上述の構成を有する感圧伝導性変化層61では、感圧伝導性変化層61が押圧されることによって基材62が圧縮されると、分散された導電性粒子63の間で押圧力に応じた分量の電気伝導経路が形成される。その結果、感圧伝導性変化層61の電気抵抗は、押圧力が大きくなるほど小さくなる。感圧伝導性変化層61に加えられる圧力と感圧伝導性変化層61のコンダクタンスとの関係は線形性を有し、図5に示されるように、感知要素60のコンダクタンスは、感知要素60に加えられる圧力の増加に伴って、線形的に増加する。すなわち、筆記動作の入力位置の各々に対応する感知要素60のコンダクタンスは、その入力位置に加えられる圧力の増加に伴って増加する。
In the pressure-sensitive
結果として、感知要素60に加えられる圧力が大きいほど、感知要素60に流れる電流は大きくなり、入力位置に加えられる圧力が大きいほど、その位置に対応する感知要素60のコンダクタンスは大きくなる。感知要素60は、感知要素60に流れる電流の大きさに応じた信号を出力し、結果として、信号出力部50は、複数の感知要素60の各々のコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む検出用信号を出力する。制御部20は、信号出力部50が出力した検出用信号に基づき、例えば、感知要素60における圧力とコンダクタンスとの関係に基づいて予め作成されて記憶部30に記憶されている計算式やマップを用いて、感知要素60が受けた圧力の大きさを算出する。
As a result, the greater the pressure applied to the
なお、感知要素60が2つの感圧伝導性変化層61A,61Bを備え、これらの感圧伝導性変化層61A,61Bの間に隙間Sが形成されていると、感知要素60が圧力を受けていないときに、感知要素60に微弱な電流が流れることが抑えられる。したがって、筆記軌跡と筆記圧力との検出の精度が高められ、筆記特徴検出装置10の消費電力も節減される。ただし、こうした微弱な電流をスイッチ素子等によって抑えたり、微弱な電流の影響を制御部20の演算によって補正したりする構成であれば、隙間Sは形成されていなくてもよいし、感知要素60が有する感圧伝導性変化層61の数は1つであってもよい。
Note that if the
[作用]
筆記特徴検出装置10のもたらす作用について説明する。
上述のように、筆記特徴検出装置10において、信号出力部50は、感圧伝導性変化層61を備える複数の感知要素60を有し、信号出力部50は、各感知要素60に加えられた圧力の増加に伴って増加する当該感知要素60のコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む信号を検出用信号として出力する。そして、制御部20は、信号出力部50が出力した検出用信号から筆記軌跡と筆記圧力とを検出する。
[Action]
The effect | action which the writing
As described above, in the writing
このように、筆記特徴検出装置10は、筆記軌跡と筆記圧力とを検出し、検出された筆記軌跡および筆記圧力は、筆記特徴検出装置10もしくは外部の装置にて、ユーザの認証に用いられる。したがって、従来のように、筆記軌跡のみが認証に用いられる場合と比較して、認証処理にて照合される要素が増えるため、認証の信頼性が高められる。
Thus, the writing
特に、感知要素60のコンダクタンスは、感知要素60に加えられる圧力の増加に伴って線形的に増加するため、筆記圧力の算出が容易であり、また、加えられる圧力の大きさに関わらず、一定の精度で筆記圧力が算出される。特に、筆記軌跡を構成する複数の点の間での圧力の差が一定の検出精度で算出できるため、圧力の分布を利用して認証が行われる場合には、加えられる圧力の大きさに関わらず、複数の感知要素60におけるコンダクタンスの分布によって、筆記軌跡における圧力の分布が的確に求められる。したがって、同一人物による複数回の筆記動作の各々を同一の特徴を有する筆記動作と判定する再現性が高まる結果、認証の精度が高められる。
In particular, since the conductance of the
また、感知要素60は、30μm〜200μm程度の厚さに形成可能であるため、感知素子65を有する筆記特徴検出装置10を薄型化することができる。したがって、筆記特徴検出装置10は、特に、薄い厚みの中に構成部品を収めることを要求されるカード型の装置に好適に適用できる。
Further, since the
以上説明したように、本実施形態の筆記特徴検出装置10によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
(1)ユーザの認証に用いられる情報として、筆記軌跡と筆記圧力とが検出される。筆記軌跡と筆記圧力とが認証に用いられれば、認証処理にて照合される要素が増えるため、認証の信頼性が高められる。したがって、筆記特徴検出装置10は、ユーザの認証に用いられる情報として、より信頼性の高い認証を行うことのできる情報を検出することができる。
As described above, according to the writing
(1) A writing trajectory and a writing pressure are detected as information used for user authentication. If the writing trajectory and the writing pressure are used for authentication, the number of elements to be collated in the authentication process increases, so that the reliability of authentication is improved. Therefore, the writing
(2)感知要素60のコンダクタンスが、感知要素60に加えられる圧力、すなわち筆記領域11における入力位置に加えられる圧力の増加に伴って線形的に増加するため、筆記圧力の算出が容易であり、また、加えられる圧力の大きさに関わらず、一定の精度で筆記圧力が算出される。特に、圧力の分布を利用して認証が行われる場合には、加えられる圧力の大きさに関わらず、複数の感知要素60におけるコンダクタンスの分布によって、筆記軌跡における圧力の分布が的確に求められるため、認証の精度が高められる。
(2) Since the conductance of the
(3)筆記特徴検出装置10が、検出された筆記軌跡と筆記圧力とを用いてユーザの認証を行う場合、筆記特徴検出装置10は、信頼性の高い認証を行うことができる。また、筆記特徴検出装置10が、検出された筆記軌跡と筆記圧力とを用いて行われたユーザの認証の結果に応じて所定の処理を行う場合、筆記特徴検出装置10における処理のセキュリティが高められる。
(3) When the writing
(4)感知要素60を利用して筆記軌跡と筆記圧力とを検出する筆記特徴検出装置10は、薄型化が可能であるため、筆記特徴検出装置10が薄型化の要求されるカード型の装置であっても、その要求を的確に満たすことができる。
(4) Since the writing
(変形例)
上記実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
・感知要素60のコンダクタンスは、感知要素60に加えられる圧力の増加に伴って単調に増加すればよく、増加の態様は線形的でなくてもよい。例えば、照合時の再現性が確保可能であれば、感知要素60のコンダクタンスは、感知要素60に加えられる圧力の増加に伴って指数関数的に増加してもよい。
(Modification)
The above embodiment can be implemented with the following modifications.
The conductance of the
・上記実施形態では、感知要素60がマトリクス状に配置され、X方向とY方向との列ごとに信号が出力されることによって、X方向およびY方向における文字等の書かれた位置が検出されたが、こうしたX方向およびY方向における位置の検出を可能とする構成は、上記構成に限らず、周知の構成が適用可能である。
In the above embodiment, the
・検出部として機能する制御部20は、文字等を書く際に用いられるペン型の装置から、筆記動作の入力位置に応じた検出用信号を受信し、かつ、文字等が書かれる筆記領域11を備える装置から、入力位置に加えられた圧力の大きさに応じた検出用信号を受信し、これらの検出用信号に基づいて、筆記軌跡と筆記圧力とを検出してもよい。この場合、ペン型の装置における検出用信号を出力する構成と、筆記領域11を備える装置における検出用信号を出力する構成とが、信号出力部を構成する。
The
・感知素子65を有する信号出力部50は、ユーザによる筆記動作に用いられるペン型の筆記具に備えられてもよい。感知素子65は1つの感知要素60を含み、感知素子65のコンダクタンスは、筆記動作が入力された入力位置にて筆記具の先端に加えられる圧力の増加に伴って増加する。そして、信号出力部50が出力する検出用信号は、複数の入力位置と、入力位置の各々に加えられた圧力の大きさとに応じた信号として、相対的に設定された基準点から筆記具が動かされた方向や距離に応じた信号、および、感知素子65における入力位置ごとのコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む。検出部として機能する制御部20は、信号出力部50とともに筆記具に備えられて、検出用信号から筆記軌跡と筆記圧力とを検出してもよいし、筆記具とは別の装置に備えられて、筆記具から受信した検出用信号に基づいて筆記軌跡と筆記圧力とを検出してもよい。
-The
・上記実施形態では、感知要素60は、感知要素60ごとに感圧伝導性変化層61を備えている。これに代えて、複数の感知要素60が、1つの感圧伝導性変化層61を備えてもよい。この場合、電極の配置等によって、1つの感圧伝導性変化層61が、筆記軌跡および筆記圧力を構成する複数の点に対応する複数の領域に分けられる。そして、これらの複数の領域の各々が、感知要素60の各々に対応する。
In the above embodiment, the
・ユーザの認証には、筆記特徴検出装置10が検出した筆記軌跡および筆記圧力に加えて、例えば、暗証番号等の他の要素が用いられてもよい。なお、入力された番号に応じた信号を制御部20に出力する素子のように、筆記特徴検出装置10が感知素子65以外の素子を内部に備える場合、こうした素子は、印刷法等が用いられることにより、感知素子65と同時に形成されることが好ましい。
-In addition to the writing locus | trajectory and the writing pressure which the writing
10…筆記特徴検出装置、11…筆記領域、12…表示部、20…制御部、30…記憶部、40…電源部、50…信号出力部、60…感知要素、61…感圧伝導性変化層、62…基材、63…導電性粒子、65…感知素子。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記信号出力部が出力した前記検出用信号に基づいて、前記ユーザの認証に用いられる情報として、前記複数の入力位置を示す筆記軌跡と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさを示す筆記圧力とを検出する検出部と、
を備える筆記特徴検出装置であって、
前記信号出力部は、
感圧材料からなる基材であって、前記感圧材料に加えられた圧力に応じてコンダクタンスが変化する性質を有する前記感圧材料からなる前記基材と、前記基材中に分散された導電性を有する粒子と、を含む感知要素を複数備える感知素子であって、前記入力位置の各々に対応する前記感知要素のコンダクタンスが、前記入力位置に加えられる圧力の増加に伴って増加する前記感知素子を有し、
前記検出用信号は、複数の前記感知要素の各々のコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む
筆記特徴検出装置。 A writing area that is an area where a writing operation is input by a user; a plurality of input positions that are positions in the writing area where the writing operation is input; and a magnitude of pressure applied to each of the input positions; A signal output unit that outputs a detection signal that is a signal according to
Based on the detection signal output by the signal output unit, as information used for authentication of the user, writing trajectories indicating the plurality of input positions and the magnitude of pressure applied to each of the input positions. A detection unit for detecting a writing pressure to be shown;
A writing feature detection device comprising:
The signal output unit is
A base material made of a pressure-sensitive material, the base material made of the pressure-sensitive material having a property that conductance changes according to pressure applied to the pressure-sensitive material, and a conductive material dispersed in the base material. A sensing element including a plurality of sensing elements, wherein the conductance of the sensing element corresponding to each of the input positions increases as the pressure applied to the input position increases. Having elements,
The detection signal includes a signal corresponding to the conductance of each of the plurality of sensing elements.
前記信号出力部が出力した前記検出用信号に基づいて、前記ユーザの認証に用いられる情報として、前記複数の入力位置を示す筆記軌跡と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさを示す筆記圧力とを検出する検出部と、
を備える筆記特徴検出装置であって、
前記信号出力部は、
感圧材料からなる基材であって、前記感圧材料に加えられた圧力に応じてコンダクタンスが変化する性質を有する前記感圧材料からなる前記基材と、前記基材中に分散された導電性を有する粒子と、を含む感知素子であって、前記入力位置にて加えられる圧力の増加に伴ってコンダクタンスが増加する前記感知素子を有し、
前記検出用信号は、前記感知素子における前記入力位置ごとのコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む
筆記特徴検出装置。 For detection, which is a signal according to a plurality of input positions, which are positions where the writing operation is input, and the magnitude of pressure applied to each of the input positions, provided in a writing instrument used for a writing operation by a user A signal output unit for outputting a signal;
Based on the detection signal output by the signal output unit, as information used for authentication of the user, writing trajectories indicating the plurality of input positions and the magnitude of pressure applied to each of the input positions. A detection unit for detecting a writing pressure to be shown;
A writing feature detection device comprising:
The signal output unit is
A base material made of a pressure-sensitive material, the base material made of the pressure-sensitive material having a property that conductance changes according to pressure applied to the pressure-sensitive material, and a conductive material dispersed in the base material. A sensing element including a particle having a property, wherein the sensing element increases in conductance with an increase in pressure applied at the input position,
The detection signal includes a signal according to a conductance magnitude for each input position in the sensing element.
請求項1に記載の筆記特徴検出装置。 The writing feature detection apparatus according to claim 1, wherein the conductance of the sensing element increases linearly with an increase in pressure applied to the input position.
請求項2に記載の筆記特徴検出装置。 The writing feature detection apparatus according to claim 2, wherein the conductance of the sensing element increases linearly with an increase in pressure applied at the input position.
前記認証部による前記認証に際して前記筆記軌跡および前記筆記圧力と照合される基礎データを記憶している記憶部と、をさらに備える
請求項1〜4のいずれか一項に記載の筆記特徴検出装置。 An authentication unit that authenticates the user using the writing trajectory detected by the detection unit and the writing pressure;
The writing feature detection apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a storage unit that stores basic data that is collated with the writing locus and the writing pressure during the authentication by the authentication unit.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の筆記特徴検出装置。 The authentication result processing part which performs a predetermined | prescribed process further according to the result of the said user's authentication performed using the said writing locus | trajectory and the said writing pressure which the said detection part detected is any one of Claims 1-5. The writing feature detection apparatus according to one item.
請求項1または3に記載の筆記特徴検出装置。 The writing feature detection device according to claim 1, wherein the writing feature detection device is a card-type device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014113551A JP2015228138A (en) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | Writing feature detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014113551A JP2015228138A (en) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | Writing feature detection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015228138A true JP2015228138A (en) | 2015-12-17 |
Family
ID=54885566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014113551A Pending JP2015228138A (en) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | Writing feature detection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015228138A (en) |
-
2014
- 2014-05-30 JP JP2014113551A patent/JP2015228138A/en active Pending
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