JP2016502215A - 静電式タッチ認証方法（ＭｅｔｈｏｄｆｏｒＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｎｇＣａｐａｃｉｔｉｖｅＴｏｕｃｈ） - Google Patents

静電式タッチ認証方法（ＭｅｔｈｏｄｆｏｒＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｎｇＣａｐａｃｉｔｉｖｅＴｏｕｃｈ） Download PDF

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Abstract

本発明は，静電式タッチ認証方法を提供する。本発明による静電式タッチ認証方法は、多重タッチを支援する静電式タッチスクリーンと連動するシステムを通じて実行される方法において、前記静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された複数のタッチ点に対するタッチ点情報を受信する第１段階と、前記タッチ点情報を判読して静電式タッチ可能な複数のタッチ部を既に設計された固有な幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置のタッチ部のうち、設計上の予め指定された位置に固定して配置されたいずれか一つの指定タッチ部に対応する指定タッチ点を識別する第２段階と、前記指定タッチ点に対応する基準点を基準として前記複数のタッチ点または前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係を設計上の幾何学的関係とマッチングされるように座標回転する第３段階と、前記座標回転された幾何学的関係が前記設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされるかを認証したり、または前記設計上の幾何学的関係のうち、前記座標回転された幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係を識別する第４段階とを含む。

Description

本発明は、静電式タッチ可能な材質からなる指定個数のタッチ部を予め設計された固有な幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置を静電式タッチスクリーンでタッチする場合に、前記タッチ装置を静電式タッチスクリーン上の特定位置や特定方向に整列せず、自由にタッチしても静電式タッチスクリーンでタッチされた指定個数のタッチ点が形成する幾何学的関係が予め登録された設計上の幾何学的関係とマッチングされるかを比較認証するものである。
静電式タッチ可能な複数のタッチ部を既に設計済みの幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置をユーザ装置に具備された静電式タッチスクリーンでタッチし、前記複数のタッチ部が形成する幾何学的関係を各種認証手段または識別手段として利用するサービスが開始される。
通常の静電式タッチスクリーンは、使用者の指によるタッチを入力手段として利用するように設計されていて、また、そのように最適化されている。最近出市されたスマートホンの場合、静電式タッチスクリーンは、多重タッチ（Ｍｕｌｔｉ−Ｔｏｕｃｈ）を支援し、指を利用した多重タッチを入力手段として利用（例えば、ｐｉｎｃｈ ｔｏ ｚｏｏｍなど）するように設計されている。
一方、タッチ装置に具備された複数のタッチ部の幾何学的関係を認証手段または識別手段として利用するためには、それぞれ異なるタッチ装置に具備される複数のタッチ部の幾何学的位置関係がそれぞれ異なる固有性を有しなければならず、このようなタッチ装置のタッチ部を静電式タッチスクリーンのどの位置またはどの方向にタッチしても、常に認識及び認証可能な便宜性を有しなければならない。しかし、従来の入力手段として最適化された多重タッチ方式だけでは、認証手段または識別手段として利用されるタッチ装置の固有性と便宜性を提供し難いという問題点を有している。
前記のような問題点を解消するための本発明の目的は、使用者装置の静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された複数のタッチ点に対するタッチ点情報を受信し、前記タッチ点情報を判読して静電式タッチ可能な複数のタッチ部を設計済みの固有な幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置のタッチ部のうち、設計上の予め指定された位置に固定して配置されたいずれか一つの指定タッチ部に対応する指定タッチ点を識別した後、前記指定タッチ点に対応する基準点を基準として前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係を設計上の幾何学的関係とマッチングされるように座標回転し、前記座標回転された幾何学的関係が、前記設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされるかを認証したり、または前記設計上の幾何学的関係のうち、前記座標回転された幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係を識別する静電式タッチ認証方法を提供する。
本発明による静電式タッチ認証方法は、多重タッチを支援する静電式タッチスクリーンと連動するシステムを通じて実行される方法において、前記静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された複数のタッチ点に対するタッチ点情報を受信する第１段階と、前記タッチ点情報を判読して静電式タッチ可能な複数のタッチ部を設計済みの固有な幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置のタッチ部のうち、設計上の予め指定された位置に固定して配置されたいずれか一つの指定タッチ部に対応する指定タッチ点を識別する第２段階と、前記指定タッチ点に対応する基準点を基準として前記複数のタッチ点または前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係を設計上の幾何学的関係とマッチングされるように座標回転する第３段階と、前記座標回転された幾何学的関係が前記設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされるかを認証したり、または前記設計上の幾何学的関係のうち、前記座標回転された幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係を識別する第４段階とを含む。
本発明によると、前記タッチ点情報は、前記複数のタッチ点を多重タッチ認識した静電式タッチスクリーンに設定された座標系上の座標値を含むことができる。
本発明によると、前記設計上の幾何学的関係は、前記各タッチ部の中点間の距離関係と角度関係とを含むことができる。一方、前記設計上の幾何学的関係は、前記指定タッチ部の中点と残りのタッチ部の中点との間の距離関係と角度関係とを含むことができる。一方、前記設計上の幾何学的関係は、前記指定タッチ点を利用して識別された座標原点と各タッチ部の中点との間の距離関係と角度関係とを含むことができる。
本発明によると、前記基準点は、前記指定タッチ点であるか、または前記指定タッチ点を利用して識別された座標原点を含むことができる。
本発明によると、前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係は、前記各タッチ点間の距離関係と角度関係とを含むことができる。一方、前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係は、前記指定タッチ点と残りのタッチ点との間の距離関係と角度関係とを含むことができる。一方、前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係は、前記指定タッチ点を利用して識別された座標原点と各タッチ点との間の距離関係と角度関係とを含むことができる。
本発明によると、前記距離関係は、前記幾何学的関係を判読する座標系上の座標距離を含むことができる。一方、前記角度関係は、前記幾何学的関係を判読する座標系上の座標角を含むことができる。
本発明によると、前記静電式タッチ認証方法は、前記タッチ点情報を前記設計上の幾何学的関係に対応する座標系に座標変換する段階をさらに含むことができる。
本発明によると、前記静電式タッチ認証方法は、前記タッチ点情報に含まれたタッチ点の個数が設計上のタッチ部個数と一致するかを認証する段階をさらに含むことができる。
本発明によると、前記静電式タッチ認証方法は、各タッチ点間の相互位置関係を判読し、前記複数のタッチ点が有効なタッチ装置のタッチ点であるかを認証するタッチ点認証段階をさらに含むことができる。一方、前記タッチ点認証段階は、各タッチ点間の距離が設計上設定された最小区別認識距離以上離れているかを認証する段階を含むことができる。一方、前記タッチ点認証段階は、各タッチ点間の距離のうち、最大離隔距離が設計上設定された最大離隔距離以内であるかを認証する段階を含むことができる。一方、前記タッチ点認証段階は、各タッチ点を連結した線分により形成される多角形の幾何学的特徴が、タッチ装置に配置されたタッチ部の中点を連結して形成可能な多角形の幾何学的特徴を含むかを認証する段階を含むことができる。
本発明によると、前記第２段階は、前記タッチ装置に具備されたフレーム部の平板領域に複数のタッチ部を配置する設計上の幾何学構造条件を基盤として、前記タッチ点情報に対応するタッチ点の幾何学構造を判読して前記平板領域上の指定された位置に固定して配置された指定タッチ点を識別することができる。
本発明によると、前記設計上の幾何学的関係は、指定個数のタッチ部をｎ（ｎ＝４）個の分割領域上の計算された位置にそれぞれ一つずつ配置するが、前記ｎ個の分割領域のうち、いずれか一つの指定領域上の指定された位置に一つの指定タッチ部を配置する関係を含み、前記第２段階は、設計上の分割領域情報を根拠に前記ｎ個の分割領域のうち、二つのタッチ点を含む指定領域を確認し、前記確認された指定領域上の指定された位置に対応する指定タッチ点を識別することができる。
本発明によると、前記静電式タッチ認証方法は、前記指定タッチ点識別時、前期指定タッチ点と残りのタッチ点とを前記設計上の幾何学的関係に対応する座標系に座標変換する段階をさらに含むことができる。
本発明によると、前記静電式タッチ認証方法は、前記座標回転されたタッチ点の幾何学的関係を算出する段階をさらに含むことができる。一方、前記静電式タッチ認証方法は、前記幾何学的関係算出時、前記算出された幾何学的関係を前記設計上の幾何学的関係に対応する座標系に座標変換する段階をさらに含むことができる。
本発明によると、前記システムは、前記静電式タッチスクリーンを具備した使用者装置を通じて具現されたり、または前記静電式タッチスクリーンを具備した使用者装置と通信するサーバー上に具現されたり、または前記静電式タッチスクリーンを具備した使用者装置とサーバー上に分散して具現されることができる。
本発明によると、静電式タッチ可能な複数のタッチ部を設計済みの幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置を静電式タッチスクリーンでタッチする場合、前記タッチ装置を静電式タッチスクリーン上の特定位置または特定方向に整列してタッチする必要なく自由にタッチしても、各タッチ点が形成する幾何学的関係を認証するという利点がある。
本発明によると、タッチ装置に具備されたフレーム部の制限された面積内で指定個数のタッチ部を固有に配置することができる最大の場合の数を導出するという利点がある。
図１は、本発明の実施方法によるタッチ認証システムの構成を示した図である。 図２Ａは、本発明の一実施例によるフレーム部の平板領域を例示したものである。 図２Ｂは、本発明の一実施例によるフレーム部の平板領域を例示したものである。 図２Ｃは、本発明の一実施例によるフレーム部の平板領域を例示したものである。 図３Ａ、図３Ｂは、本発明の実施例により指定個数のタッチ部のうち、指定タッチ部を固定して配置する実施例を例示したものである。 図４Ａ、図４Ｂは、本発明の実施方法による最小区別認識距離を例示したものである。 図５は、本発明の実施例による最小識別距離を例示したものである。 図６は、本発明の実施例による最大離隔可能距離を例示したものである。 図７は、本発明の実施例によりタッチ点が形成する多角形の幾何学的特性を例示したものである。 図８は、本発明の実施例による幾何学的関係のうち、距離関係を例示したものである。 図９Ａ、図９Ｂは、本発明の実施例による幾何学的関係のうち、角度関係を例示したものである。 図１０は、本発明の実施例によりタッチ認証条件を登録する過程を示した流れ図である。 図１１は、本発明の一実施例によるタッチ認証過程を図示した流れ図である。 図１２は、本発明の他の一実施例によるタッチ認証過程を図示した流れ図である。
以下、添付された図と説明を参照して本発明の好ましい実施例に対する動作原理を詳しく説明する。但し、下記に図示される図と後述される説明は、本発明の特徴を効果的に説明するためのさまざまな方法のうち、好ましい実施方法に対するものであり、本発明が下記の図と説明だけに限定されるものではない。例えば、サーバー側に具備された構成部が装置側に備えられたり、反対に、装置側に具備された構成部がサーバー側に備えられる形態で実施されることが可能である。
また、下記における本発明の説明において、関連する公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にし得ると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述される用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは、使用者、運用者の意図または慣例などにより変わり得る。したがって、その定義は、本発明において、全般にわたった内容を基に下されなければならない。
結果的に、本発明の技術的思想は、請求範囲により決められ、以下の実施例は、進歩的な本発明の技術的思想を本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に効率的に説明するための一手段に過ぎない。
図１は、本発明の実施方法によるタッチ認証システム１００の構成を示した図である。
より詳細に、本図１は、静電式タッチ可能な材質からなる指定個数のタッチ部３００を予め設計された固有な幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置の静電式タッチスクリーンをタッチする場合に、前記タッチ装置を、静電式タッチスクリーン上の特定位置や特定方向に整列せず自由にタッチしても、静電式タッチスクリーンでタッチされた指定個数のタッチ点が形成する幾何学的関係が予め登録された設計上の幾何学的関係とマッチングされるかを比較認証するシステム構成を示したものである。本図１に示されたシステム構成は、指定個数のタッチ点が、タッチされる静電式タッチスクリーンを具備した装置にプログラム化されて具現されたり、または前記使用者装置と通信するサーバー上に具現されたり、または前記使用者装置とサーバーに分散して具現されることがすべて可能であり、本発明は、このようなすべての実施例を権利範囲に含むことを明示しておく。本発明の説明でタッチ装置に具備されるタッチ部３００を単数で表現しても、これは、当然複数となることができることを明示しておく。
本発明のタッチ装置は、静電式タッチスクリーンに、静電式タッチ可能な材質からなる指定個数のタッチ部３００と、予め指定された図形形状の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を予め設計された固有な幾何学的関係に配置して固定するフレーム部２００を具備して製作され、人の手で握ることができるように形成されたハンドル部をさらに具備することができる。
前記タッチ部３００は、静電式タッチスクリーンで静電式タッチを具現してタッチ点として認識される構成物の総称である。好ましくは、前記タッチ部３００は、静電式タッチのために伝導性材質からなったり、少なくとも一側に伝導性材質を含んで製作されることができる。しかし、タッチ部３００の材質が伝導性材質に限定されるものではなく、静電式タッチスクリーンに静電式タッチ可能な材質であれば、どんな材質でもよい。もし、タッチ部３００の材質が伝導性材質を含むと、前記フレーム部２００とハンドル部は、前記タッチ部３００の伝導性材質と電気的に連結される伝導性材質を含んで製作される。もし、人の手でハンドル部を握ると、人体の静電容量がハンドル部の伝導性材質とフレーム部２００の伝導性材質とを通じてタッチ部３００に伝達される。
前記タッチ部３００は、静電式タッチスクリーンでタッチされて一つの有効なタッチ点として認識されるように計算された接触面積を有するように設計及び製作される。ここで計算された接触面積は、人体の静電容量を基準として、各静電式タッチスクリーンにおいて、有効なタッチ点として認識可能な最低タッチ感度に対応する面積より大きいか同じ面積を含む。もし、前記タッチ装置を互いに異なるタッチ感度を有した、互いに異なる二つ以上の静電式タッチスクリーンでタッチ可能になるように設計すると、前記タッチ部３００の接触面積は、各静電式タッチスクリーンで認識可能なそれぞれの最低タッチ感度に対応する面積のうち、より大きい面積（すなわち、より小さな最低タッチ感度に対応する面積）より大きいか同じ面積に計算されることが好ましい。例えば、前記タッチ部３００の接触面積は２５ｍｍ2（＝５ｍｍ×５ｍｍ）より大きいか同じ面積に計算されることができる。
前記フレーム部２００は、指定個数のタッチ部３００を予め設計された固有な幾何学的関係に配置固定する構成物の総称である。好ましくは、前記フレーム部２００は、予め指定された図形形状からなる平板領域２０５を具備して、前記平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を予め設計された固有な幾何学的関係に配置固定する。
前記フレーム部２００の平板領域２０５は、静電式タッチスクリーン上の特定位置や特定方向に整列せず、タッチ可能な図形形状（例えば、円形、長円形、正方形、長方形、５角形乃至Ｔ（Ｔ＞５）角形など）を有するように設計及び製作される。各図形形状の平板領域２０５は、各図形の幾何学構造上最長長さ（例えば、正方形の対角線長さ、円形の直径長さなど）を有するが、前記平板領域２０５の最長長さは、静電式タッチスクリーンの縦横長さのうち、最短長さより小さいか同じ長さを含むように設計製作される。前記タッチ装置を互いに異なる縦横長さを有した互いに異なる二つ以上の静電式タッチスクリーンでタッチ可能になるように設計すれば、前記平板領域２０５の最長長さは、各静電式タッチスクリーンの縦横長さのうち、最も短い最短長さより小さいか同じ長さで設計製作されることができる。例えば、前記平板領域２０５の図形形状が正方形で、前記タッチ装置をタッチする静電式タッチスクリーンの縦横長さのうち、最も短い最短長さが４．５ｃｍであれば、前記正方形形状の平板領域２０５の対角線長さは、４．５ｃｍより小さいか同じ長さに設計製作されることによって、静電式タッチスクリーン上の特定位置や特定方向に整列しなくても、タッチ可能になる。但し、前記平板領域２０５の最長長さ条件は、完全自由タッチのための一実施例に過ぎず、部分的な自由タッチを提供する場合には、前記平板領域２０５の最短長さが静電式タッチスクリーンの最短長さより小さくて前記平板領域２０５の最長長さが前記静電式タッチスクリーンの最長長さより小さくなるように設計製作してもよい。
前記フレーム部２００の平板領域２０５に対応する図形形状に対する最長長さが決められると、ここに対応する平板領域２０５に対する平板面積が計算される。前記フレーム部２００の平板領域２０５に配置固定されるタッチ部３００は、予め計算された接触面積を有しているので、前記フレーム部２００の平板領域２０５に配置固定されるタッチ部３００により形成される幾何学的関係は、前記平板領域２０５の図形形状と平板面積及び前記平板領域２０５に配置されるタッチ部３００の個数とタッチ部３００の接触面積により従属する。例えば、前記平板領域２０５が縦横３ｃｍの正方形（例えば、平板領域２０５の最長長さは約４．２４ｃｍ）で、前記平板領域２０５に直径６ｍｍの円形（例えば、タッチ部３００の接触面積は約２８．２７ｍｍ2）の接触面積を有した５個のタッチ部３００が配置された場合、前記５個のタッチ部３００が形成する幾何学的関係は５角形形状からなり、前記５角形の最長長さは、許容された誤差範囲（例えば、直径６ｍｍの円形接触面積を静電式タッチスクリーンでタッチしたタッチ面を基準としてタッチ点を算出する過程の誤差）内で３．６４ｃｍ（例えば、平板領域２０５の最長長さから各タッチ部３００の半径を差引した長さ）以内でなければならない。
前記フレーム部２００に配置された指定個数のタッチ部３００を静電式タッチスクリーンでタッチする場合、前記指定個数のタッチ部３００は、すべて個別的なタッチ点として認識されて前記静電式タッチスクリーンを通じて前記フレーム部２００に配置されたタッチ部３００の個数と同一な個数のタッチ点が認識されなければならない。しかし、人の指をタッチ入力のための入力手段として利用する大部分の静電式タッチスクリーンは、近接した二つ以上のタッチを一つのタッチ点として認識する特性を有している。したがって、前記フレーム部２００に配置された指定個数のタッチ部３００がすべて個別的なタッチ点として認識されるようにするためには、各タッチ部３００を予め計算された最小区別認識距離以上離隔して配置しなければならない。ここで、前記最小区別認識距離は、静電式タッチスクリーンで近接した二つ以上のタッチ面をそれぞれ異なるタッチ点として認識するようにする最小の離隔距離を含む。しかし、このような最小区別認識距離は、静電式タッチスクリーンでタッチされる面の面積と相関関係をなしていて、定量化することができないため、どんな製造社でも自社の静電式タッチスクリーンに対して最小区別認識距離と関連された情報を提供していない。したがって、前記最小区別認識距離は、前記タッチ装置をタッチする各対象装置の静電式タッチスクリーンで前記タッチ部３００の計算された接触面積に該当するタッチ面を近接させてタッチした後それぞれ区別されたタッチ点として認識する距離を実験的に獲得することができる。もし、同一の接触面積に対する各静電式タッチスクリーン別の最小区別認識距離が相異する場合は、各静電式タッチスクリーンに対して獲得された最小区別認識距離のうち、最大の距離を前記フレーム部２００に配置されるタッチ部３００を離隔させて配置する最小区別認識距離として決めることができる。例えば、前記最小区別認識距離は、タッチ部３００の接触面積境界と境界との間の距離を７ｍｍ以上離隔して配置するように算出できる。このように、前記フレーム部２００の平板領域２０５に配置固定されるタッチ部３００の最小区別認識距離が決められると、前記フレーム部２００の平板領域２０５に配置固定されるタッチ部３００により形成される幾何学的関係は、前記最小区別認識距離にも従属するようになる。例えば、前記フレーム部２００の平板領域２０５に直径６ｍｍの円形の接触面積を有した５個のタッチ部３００が配置され、前記最小区別認識距離が７ｍｍであれば、前記５個のタッチ部３００が形成する５角形の最小長さの辺は、許容された誤差範囲内で１３ｍｍ（例えば、最小区別認識距離と各タッチ部３００の半径を加えた長さ）以上でなければならない。
各タッチ装置のフレーム部２００に配置された指定個数のタッチ部３００が形成する幾何学的関係は、相互識別可能になるように固有でなければならない。しかし、人の指をタッチ入力のための入力手段として利用する一部静電式タッチスクリーンの場合、特定位置でタッチされた面が若干離隔されたり、または面積が若干変更されても、これを他のタッチ点として認識せず、同一なタッチ点として算出するように具現されている。このようなタッチ点算出方式は、指をタッチ入力手段として利用する場合に誤入力を防止する用途に適合するが、制限された平板領域２０５の平板面積内に予め決められた接触面積を有した指定個数のタッチ部３００を配置することができる場合の数を制限する。したがって、前記フレーム部２００の制限された平板領域２０５内に指定個数のタッチ部３００を配置する場合の数を最大化するために、互いに異なるタッチ装置のフレーム部２００に配置される指定個数のタッチ部３００は、予め設定された最小識別距離以上離隔されて配置されなければならない。例えば、互いに異なる二つのタッチ装置の各フレーム部２００の平板領域２０５に５個のタッチ部３００を配置するが、各タッチ装置のフレーム部２００の平板領域２０５に配置される５個のタッチ部３００のうち、４個のタッチ部３００を同一な位置に配置して残り１個のタッチ部３００を互いに異なる位置に配置すれば、最小識別距離は、互いに異なる位置に配置される１個のタッチ部３００が互いに異なる位置でタッチされるタッチ点として認識されるように離隔させる最小の距離を含む。しかし、このような最小識別距離は、タッチスクリーン自体の認識能力により制限されるものではなく、人の指をタッチ入力手段として認識するために制限するものであるため、どんな製造社でも自社の最小識別距離と関連した情報を提供していない。したがって、前記最小識別距離は、前記タッチ装置をタッチする各対象装置の静電式タッチスクリーンで前記タッチ部３００の計算された接触面積に該当するタッチ面を少しずつ離隔させながらタッチした後、互いに異なるタッチ点から算出される距離を実験的に獲得することができる。もし、各静電式タッチスクリーン別に最小識別距離が相異する場合は、各静電式タッチスクリーンに対して獲得された最小識別距離のうち、最大の距離を前記フレーム部２００に配置されるタッチ部３００の最小識別距離として決めることができる。
本発明の実施方法によると、前記フレーム部２００の平板領域２０５に配置される指定個数のタッチ部３００のうち、いずれか一つのタッチ部３００は、平板領域２０５上の指定された位置に固定して配置され、残りのタッチ部３００は、平板領域２０５上の計算された任意の位置に配置されることができる。例えば、前記平板領域２０５の図形形状が正方形の場合、前記指定個数のタッチ部３００のうち、いずれか一つのタッチ部３００は、正方形のいずれか一つの角部分に固定配置されて、残りのタッチ部３００は、正方形領域上の計算された任意の位置に配置されることができる。もし、指定個数のタッチ部３００のうち、いずれか一つのタッチ部３００を設計済みの平板領域２０５上のいずれか一つの指定された位置に固定配置して残りのタッチ部３００を平板領域２０５上の計算された任意の位置に配置した後、前記平板領域２０５に配置された指定個数のタッチ部３００を静電式タッチスクリーンでタッチすれば、前記フレーム部２００の設計条件とタッチ部３００の設計条件及び前記フレーム部２００の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を配置する配置条件などを一つ以上含む幾何学構造条件を前記静電式タッチスクリーンを通じて認識された指定個数のタッチ点のうち、前記平板領域２０５上の指定された位置に固定して配置されたいずれか一つのタッチ部３００に対応するいずれか一つのタッチ点を特定することができる。以下、前記平板領域２０５上のいずれか一つの指定された位置に固定して配置されるタッチ部３００を他のタッチ部３００と区別して説明するため“指定タッチ部３００”と名付け、前記指定タッチ部３００に対応するタッチ点を“指定タッチ点”と名付けて本発明の特徴を説明する。
本発明の好ましい実施例によると、前記タッチ装置はフレーム部２００の平板領域２０５を設計上ｎ（ｎ４）個の分割領域で分割し、前記ｎ個の分割領域上の計算された位置にｎ個のタッチ部３００をそれぞれ配置するが、前記ｎ個の分割領域のうち、いずれか一つの分割領域上の指定された位置に指定タッチ部３００を固定配置して製作することができる。この場合、静電式タッチスクリーンでタッチされた（ｎ＋1）個のタッチ点を前記設計上分割領域情報とマッチングさせた後、設計上のｎ個の分割領域のうち、２個のタッチ点が認識されたいずれか一つの分割領域上の指定された位置に該当するタッチ点を前記指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点として判別することができる。しかし、フレーム部２００の平板領域２０５をｎ個の分割領域で分割して（ｎ＋1）個のタッチ部３００を配置する実施例は、前記指定タッチ点をより容易に認識するための一実施例に過ぎず、前記フレーム部２００の平板領域２０５を設計上ｎ個に分割しなくても、前記フレーム部２００の設計条件とタッチ部３００の設計条件及び前記フレーム部２００の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を配置する配置条件などを一つ以上含む幾何学構造条件を利用して静電式タッチスクリーンを通じて認識された（ｎ＋1）個のタッチ点のうち、平板領域２０５上の指定された位置に固定して配置された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を判別することができる。本発明は、前記のような幾何学構造条件により指定個数のタッチ部３００をフレーム部２００の平板領域２０５に配置して製作されたタッチ装置を静電式タッチスクリーンでタッチした場合に、前記静電式タッチスクリーンを通じて認識された指定個数のタッチ点のうち、いずれか一つの指定タッチ点を判別することによって、前記指定タッチ点を利用して識別されるいずれか一つの基準点を前記指定個数のタッチ点が形成する幾何学的関係を判読して予め登録された設計上の幾何学的関係とマッチング比較するようにするものである。
前記のような幾何学構造条件により設計製作されたタッチ装置のフレーム部２００に配置された指定個数のタッチ部３００は、各タッチ部３００の設計上中点に対する設計上の固有な距離関係と角度関係とを含む設計上の幾何学的関係を形成する。この時、前記設計上の幾何学的関係は、各タッチ部３００の中点を連結した線分を基準として各タッチ部３００の中点間の距離関係と角度関係、前記指定タッチ部３００の中点と他のタッチ部３００の中点との間の距離関係と角度関係、前記指定タッチ部３００を根拠に識別される座標原点と各タッチ部３００の中点との間の距離関係と角度関係の少なくとも一つまたは二つ以上の関係を含むことができる。
本発明の実施方法によると、前記幾何学構造条件によりフレーム部２００に指定個数のタッチ部３００を固有な設計上の幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置（例えば、指定個数のタッチ部３００が配置されたフレーム部２００）には、前記設計上の幾何学的関係を識別する固有な一連コードが付与されることができる。
図１を参照すると、前記タッチ認証システム１００は、前記幾何学構造条件により製作されたタッチ装置のフレーム部２００に配置された指定個数のタッチ部３００に対する設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を保存する認証条件保存部１０５を具備する。
前記認証条件保存部１０５は、指定個数のタッチ部３００に対する設計上の幾何学的関係を生成する機器、または、前記設計上の幾何学的関係により指定個数のタッチ部３００をフレーム部２００に配置して製作する機器、または、前記設計上の幾何学的関係を登録する端末から、登録対象タッチ装置のフレーム部２００に配置される指定個数のタッチ部３００に対する設計上の幾何学的関係を受信し、前記設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を指定された保存媒体１１０に保存する。前記保存媒体１１０は、サーバー上に具現されたり、または前記静電式タッチスクリーンを具備した装置に具備されることができる。好ましくは、前記タッチ認証条件は、当該タッチ装置に付与された固有な一連コードとマッピングして保存されることが好ましい。
本発明の実施方法によると、前記認証条件保存部１０５は、前記設計上の幾何学的関係に対する設計上の許容誤差範囲（例えば、ガウシアン（Ｇａｕｓｓｉａｎ）確率分布の９５％一致範囲内）に対応する設計上の誤差情報を確認し、前記設計上の幾何学的関係と設計上の誤差情報とを含むタッチ認証条件を指定された保存媒体１１０に保存することができる。
本発明の実施方法によると、前記認証条件保存部１０５は、前記設計上の幾何学的関係により形成される多角形の幾何学的特性（例えば、辺の長さ、内角など）を基盤として分類してグループ化し、前記グループ化された設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を保存することができる。例えば、前記設計上の幾何学的関係が５角形構造からなる場合、内角がすべて１８０°未満の５角形の幾何学的特性と５個の内角のうち少なくとも一つの内角が１８０°を超過する５角形の幾何学的特性などに分類することができる。このような分類及びグループ化により保存媒体１１０に登録された設計上の幾何学的関係と静電式タッチスクリーンを通じて認識されたタッチ点の幾何学的関係とを比較するための所要時間が短縮され得る。
本発明の実施方法によると、前記認証条件保存部１０５は、静電式タッチパネルを具備した計測装備から前記のように設計製作されたタッチ装置に付与された一連コードと前記計測装備の静電式タッチパネルを通じて指定された回数以上反復タッチして実計測されたタッチ点情報を受信する。前記認証条件保存部１０５は、指定された認証手順により前記一連コードを通じて前記保存媒体１１０に登録されたタッチ認証条件のうち、前記一連コードとマッチングされるタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係を確認した後、前記計測装備の静電式タッチパネルを通じて反復タッチされたタッチ点情報と前記確認された設計上の幾何学的関係を反復比較して指定された誤差許容範囲内でマッチングされるかを確認することができる。もし、前記反復タッチされたタッチ点情報が指定された誤差許容範囲内で前記設計上の幾何学的関係と一致したり、または設計上の許容誤差範囲内に近接してマッチングされると、前記認証条件保存部１０５は、前記設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を認証用として使用される設計上の幾何学的関係として保存することができる。この場合、前記認証条件保存部１０５は、前記実計測されたタッチ点情報と設計上の幾何学的関係との間の実計測誤差を計算し、前記タッチ認証条件に含まれた設計上の許容誤差は、実計測された許容誤差に更新されることができる。一方、前記タッチ部３００の幾何学的関係に対する実計測過程は、省略されてもよく、これにより本発明が限定されない。
一方、前記のように設計製作されたタッチ装置が指定されたタッチ装置利用先（例えば、使用者の静電式タッチスクリーンでタッチ装置をタッチしてサービスを提供する人、加盟店、機関、企業など）に提供された場合、前記認証条件保存部１０５は、静電式タッチスクリーンを具備したタッチ装置利用先の端末装置からタッチ装置に付与された一連コードと前記端末装置の静電式タッチスクリーンを通じて認識されたタッチ点情報を受信する。前記認証条件保存部１０５は、指定された認証手順により前記一連コードを通じて前記保存媒体１１０に登録されたタッチ認証条件のうち、前記一連コードとマッチングされるタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係を確認した後、前記受信されたタッチ点情報と前記確認された設計上の幾何学的関係とを比較して指定された誤差許容範囲内でマッチングされるかを確認する。
前記認証条件保存部１０５は、前記タッチ装置利用先の端末装置から前記タッチ装置利用先に対する情報（例えば、タッチ装置利用先の住所地情報、タッチ装置利用先が属する地域情報、タッチ装置利用先名称など）を受信する。もし、前記タッチ装置利用先の端末装置に具備された静電式タッチスクリーンを通じてタッチ認識されたタッチ点情報が前記設計上の幾何学的関係を比較して指定された誤差許容範囲内でマッチングされると、前記認証条件保存部１０５は、前記タッチ装置利用先の位置領域情報（例えば、タッチ装置利用先の住所地情報、地域情報、ＧＰＳを通じて測位された位置情報と比較可能なタッチ装置利用先の位置領域座標など）を前記マッチングされたタッチ認証条件とマッピングして保存することができる。
図１を参照すると、前記タッチ認証システム１００は、使用者装置に具備された静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された指定個数のタッチ点情報を受信するタッチ点受信部１１５を具備する。
もし、前記タッチ認証システム１００がサーバー上に具現される場合、前記タッチ点受信部１１５は、使用者装置に具備されたプログラムから前記使用者装置の静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された指定個数のタッチ点情報を受信することができる。実施方法により前記タッチ点受信部１１５は、指定された中継サーバーを経由して前記タッチ点情報を受信することができる。一方、前記タッチ認証システム１００が使用者装置にプログラム化されて具備された場合、前記タッチ点受信部１１５は、前記使用者装置の静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された指定個数のタッチ点情報を抽出することができる。
前記指定個数のタッチ点情報は、前記タッチ装置がタッチされた使用者装置の静電式タッチスクリーンに設定された装置側座標系（例えば、タッチスクリーンに対応するピクセル座標系）を基準として認識されたタッチ点に対する座標値情報を含むことができ、前記タッチ点受信部１１５は、前記タッチ点情報と共に前記装置側座標系を識別できる座標系識別情報を受信することができる。一方、実施方法により前記タッチ点情報は、前記保存媒体１１０に登録された設計上の幾何学的関係とマッチングされる座標系に変換された情報を含むことができ、これにより本発明が限定されない。
本発明の実施方法によると、前記タッチ点受信部１１５は、前記使用者装置から前記タッチ点情報と共に前記使用者装置を固有に識別する固有情報（例えば、使用者装置を固有識別したり、当該装置の機種または製造社を識別する情報）を受信することが好ましく、この場合、前記固有情報は、前記座標系識別情報に利用されることができる。
本発明の実施方法によると、前記タッチ点受信部１１５は、前記使用者装置から前記タッチ点情報を受信しながら前記使用者装置に対する位置情報（例えば、使用者装置に具備されたＧＰＳモジュ−ルを通じて測位された位置情報、使用者装置と連係された基地局を通じて確認された位置情報など）を受信することができる。
もし、前記使用者装置から装置側座標系に対応するタッチ点情報が受信されると、前記タッチ点受信部１１５は、前記装置側座標系上の座標値からなるタッチ点情報を前記タッチ認証条件に対応する指定座標系上の座標値に座標変換することができる。もし、前記使用者装置で前記タッチ点情報を前記指定座標系に座標変換して伝送したり、または下記のタッチ点認証部１２０またはタッチ点識別部１２５または幾何学的関係算出部１３０において座標変換手順を行う場合、前記タッチ点受信部１１５は、前記座標変換手順を行わなくてもよい。
一方、前記タッチ認証システム１００が静電式タッチスクリーンを具備した使用者装置に具現される場合、前記タッチ点受信部１１５は、当該装置の静電式タッチスクリーンを通じて認識された指定個数のタッチ点情報を確認する。もし、前記使用者装置側座標系とタッチ認証条件の指定座標系が相異すると、前記タッチ点受信部１１５は、タッチ点情報を前記タッチ認証条件に対応する指定座標系上の座標値に座標変換する手順を行うことができる。一方、前記位置に保存されたタッチ認証条件が装置側座標系に当たるように設定されて保存されていると、前記タッチ点情報に対する座標変換を省略することができる。
図１を参照すると、前記タッチ認証システム１００は、使用者装置の静電式タッチスクリーンを通じてタッチ認識された各タッチ点間の相互位置関係を判読して有効なタッチ装置のタッチ点であるかを認証するタッチ点認証部１２０を具備する。本発明の実施方法によると、前記タッチ点認証部１２０は、静電式タッチを認識する使用者装置にプログラム化されて具現されることができる。
前記タッチ点認証部１２０は、前記タッチ点受信部１１５を通じて受信されたタッチ点情報を判読して、前記タッチ点が本発明による幾何学構造条件により設計製作された有効なタッチ装置をタッチして認識されたタッチ点であるかを認証する。
例えば、前記タッチ点認証部１２０は、前記タッチ点の個数が有効なタッチ装置に具備されたタッチ部３００の個数と一致するかを比較することによって前記タッチ点が有効なタッチ装置をタッチして認識されたタッチ点であるかを認証することができる。または、前記タッチ点認証部１２０は、各タッチ点間の距離を計算して、前記計算されたタッチ点間の距離が有効なタッチ装置に対して設定された最小区別認識距離より大きいか同じかを判読することによって前記タッチ点が有効なタッチ装置のタッチ点であるかを認証することができる。または、前記タッチ点認証部１２０は、各タッチ点間の最大距離を確認し、前記タッチ点間の最大距離が平板領域２０５の最長距離より小さいかを判読することによって前記タッチ点が有効なタッチ装置をタッチして認識されたタッチ点であるかを認証することができる。前記各距離比較は、同一な座標系上の座標距離を基準として比較され、このために座標変換が行われてもよい。または、前記タッチ点認証部１２０は、各タッチ点を連結した線分により形成される多角形構造を確認し、前記多角形が本発明による幾何学構造条件により配置された指定個数のタッチ部３００の中点を連結したとき、導出可能な多角形構造であるかを判読することによって前記タッチ点が有効なタッチ装置をタッチして認識されたタッチ点であるかを認証することができる。
図１を参照すると、前記タッチ認証システム１００は、前記指定個数のタッチ点のうち、フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に配置された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を識別するタッチ点識別部１２５と、前記識別された指定タッチ点を利用して前記指定個数のタッチ点に対する幾何学的関係を算出する幾何学的関係算出部１３０と、前記算出されたタッチ点の幾何学的関係が登録済みのタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係とマッチングされるかを認証したり、または登録済みのタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係のうち、前記算出されたタッチ点の幾何学的関係とマッチングされる設計上の幾何学的関係を識別するタッチ認証処理部１３５を具備する。
前記タッチ点識別部１２５は、有効なタッチ装置に対するフレーム部２００の設計条件とタッチ部３００の設計条件及び前記フレーム部２００の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を配置する配置条件などを一つ以上含む幾何学構造条件を利用して前記指定個数のタッチ点のうち、フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に固定配置された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を識別する。例えば、タッチ装置に具備されたフレーム部２００の平板領域２０５をｎ個の分割領域に設計上分割した後、前記分割されたｎ個の分割領域上の計算された任意の位置にそれぞれ１個のタッチ部３００を配置するが、前記ｎ個の分割領域のうち、いずれか一つの指定領域上の指定された位置に指定タッチ部３００を固定して配置した場合、前記タッチ点識別部１２５は、前記設計上の分割領域情報を基盤として前記（ｎ＋1）個のタッチ点を判読してｎ個の分割領域のうち、２個のタッチ点を含む指定領域を確認し、前記確認された指定領域上の指定された位置に対応するタッチ点を指定タッチ点として識別することができる。
前記分割領域を利用する第１実施例の場合、前記タッチ点識別部１２５は、前記設計上の分割領域情報と（ｎ＋1）個のタッチ点情報とをマッチングさせるため、前記（ｎ＋1）個のタッチ点のうち、いずれか一つの点を仮想の指定タッチ点として定めた後、前記仮想の指定タッチ点と設計上の分割領域情報とをマッチングさせた後、前記仮想の指定タッチ点を基準としてｎ個のタッチ点を座標回転する過程を少なくとも１回行うことによって、前記ｎ個の分割領域のうち、仮想の指定タッチ点が位置した指定領域上に２個のタッチ点が存在し、残り（ｎ−1）個の分割領域にそれぞれ１個のタッチ点が存在するかを確認することができる。もし、前記仮想の指定タッチ点が位置した指定領域に２個のタッチ点が存在し、残り（ｎ−1）個の分割領域にそれぞれ１個のタッチ点が存在すると、仮想の指定タッチ点は、本発明により設計された指定位置に具備された指定タッチ点として識別されることができる。
一方、前記タッチ点識別部１２５は、前記設計上の分割領域情報と（ｎ＋1）個のタッチ点情報をマッチングさせる過程を短縮するために、前記（ｎ＋1）個のタッチ点により形成される（ｎ＋1）角形の幾何学的特性を基盤として前記（ｎ＋1）個のタッチ点のうち、指定タッチ点である確率が高いタッチ点を予測し、前記予測されたタッチ点から優先的に仮想の指定タッチ点に定めてマッチングさせる過程を行うことができる。例えば、前記タッチ点識別部１２５は、前記（ｎ＋1）角形の各頂点の内角のうち、１８０°より大きい頂点が存在する場合に、該当の頂点の両側にあるタッチ点を仮想の指定タッチ点として予測することができる。
前記分割領域を利用する第２実施例の場合、前記タッチ点識別部１２５は、設計上の座標原点と設計上の分割領域情報とをマッチングさせて前記（ｎ＋1）個のタッチ点のうち、いずれか一つの点を座標原点基準の指定タッチ点位置にマッチングさせた後、前記座標原点を基準として（ｎ＋1）個のタッチ点を座標回転する過程を少なくとも１回行うことによって、前記ｎ個の分割領域のうち、指定領域に２個のタッチ点が存在し、残り（ｎ−1）個の分割領域にそれぞれ１個のタッチ点が存在するかを確認することができる。もし、前記指定領域に２個のタッチ点が存在し、残り（ｎ−1）個の分割領域にそれぞれ１個のタッチ点が存在すると、仮想の指定タッチ点は、本発明により設計された指定位置に具備された指定タッチ点として識別されることができる。
前記タッチ点識別部１２５を通じて指定個数のタッチ点のうち、いずれか一つの指定タッチ点が識別されると、前記幾何学的関係算出部１３０は、各タッチ点を連結した線分を基準として各タッチ点間の距離関係と角度関係、前記指定タッチ点と他のタッチ点距離関係と角度関係、前記指定タッチ点を根拠に識別される座標原点と各タッチ点との間の距離関係と角度関係の少なくとも一つまたは二つ以上の関係を含むタッチ点の幾何学的関係を算出する。
前記距離関係は、特定座標系上における座標距離を含む。前記座標距離は、特定座標系を基準として座標値を通じて算出される相対的座標距離を含み、実施方法により前記特定座標系上での特定方向をさらに含むベクター値で表現されることができる。
前記角度関係は、特定座標系上での座標角を含む。前記座標角は、各タッチ点を連結した線分がなす角度、前記指定タッチ点を基準として各タッチ点を連結した線分がなす角度、前記特定座標系上の特定の基準線（例えば、Ｘ軸）を基準として前記指定タッチ点と各タッチ点とを連結した線分がなす角度の少なくとも一つまたは二つ以上を含むことができる。
本発明の実施方法によると、前記特定座標系は、前記タッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係に対応する指定座標系でもよく、または、装置側座標系でもよい。前記算出された距離関係と角度関係に対応する座標系と前記設計上の幾何学的関係に対応する座標系が相異する場合、前記幾何学的関係算出部１３０は、前記一側の座標系を他の一側の座標系に座標変換する手順を行うことができる。
前記指定個数のタッチ点に対する幾何学的関係が算出されると、前記タッチ認証処理部１３５は、前記指定個数のタッチ点のうち、指定タッチ点を基準点として前記算出された幾何学的関係を登録済みのタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係とマッチング比較可能に座標回転して比較対象の幾何学的関係を算出することができる。または、前記タッチ認証処理部１３５は、前記指定タッチ点を根拠に座標系上の座標原点を識別し、前記座標原点を基準として前記算出された幾何学的関係を登録済みのタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係とマッチング比較可能に座標回転して比較対象の幾何学的関係を算出することができる。
もし、前記保存媒体１１０に保存されたタッチ認証条件のうち、前記比較対象の幾何学的関係とマッチング比較するいずれか一つのタッチ認証条件を確認可能な場合（例えば、使用者装置からタッチ装置利用先を識別する識別情報が受信された場合）、前記タッチ認証処理部１３５は、前記保存媒体１１０から前記比較対象の幾何学的関係とマッチング比較する設計上の幾何学的関係を抽出し、前記比較対象の幾何学的関係と前記抽出された設計上の幾何学的関係とをタッチ点別にマッチングさせて距離関係及び角度関係を比較して一致したり、指定された許容誤差範囲内に近接するかを確認することができる。
一方、前記保存媒体１１０に保存されたタッチ認証条件のうち、前記比較対象の幾何学的関係とマッチング比較するいずれか一つのタッチ認証条件を確認不可能な場合、前記タッチ認証処理部１３５は、前記保存媒体１１０に保存された複数のタッチ認証条件に設計上の幾何学的関係を前記比較対象の幾何学的関係をタッチ点別にマッチングさせて距離関係及び角度関係を比較して一致したり、指定された許容誤差範囲内に近接するかを確認する過程を行うことによって、前記保存媒体１１０に保存された複数のタッチ認証条件のうち、前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係とを含むタッチ認証条件を識別することができる。本発明の実施方法によると、前記タッチ認証処理部１３５は、前記比較対象の幾何学的関係の幾何学的特性を確認し、前記保存媒体１１０に保存されたタッチ認証条件のうち、前記幾何学的特性とマッチングされるグループに属した設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を認証対象タッチ認証条件で選別したり、または使用者装置から受信された位置情報を確認し、前記位置情報に対応する位置領域情報とマッピングされたタッチ認証条件を認証対象タッチ認証条件として選別することによって、前記比較対象の幾何学的関係と比較する認証対象設計上の幾何学的関係との個数を縮小することができ、これにより前記比較対象の幾何学的関係を認証するための所要時間を短縮することができる。
前記タッチ点の幾何学的関係とマッチングされる設計上の幾何学的関係が確認されると、前記タッチ認証処理部１３５は、前記タッチ点情報を認証した結果（例えば、認証誤り結果または認証成功結果）を生成し、指定された経路を通じて前記生成されたタッチ認証結果を送る。前記タッチ認証結果は、前記使用者装置で提供されたり、または前記使用者装置に指定されたサービスを提供するサーバーに提供されることができる。
図２は、本発明の一実施例によるフレーム部２００の平板領域２０５を例示したものである。
図２Ａの例示は、正方形の図形形状からなるフレーム部２００の平板領域２０５を例示したものであって、本図２Ａに例示された平板領域２０５は、４角形図形形状に各角部分が一定曲率で凹んだ形状からなることができる。
図２Ｂの例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５を４個の分割領域に分割したことを例示したものである。前記２Ａの平板領域２０５が基本的に４角形形状をなしているため、本図２Ｂの例示は、平板領域２０５を４個の分割領域に分割した。もし、平板領域２０５の図形形状が５角形形状であれば、前記分割領域は、中心点を基準として５個の三角形領域を含む５個の分割領域に分割されることができる。または、前記平板領域２０５の図形形状が６角形形状であれば、前記分割領域は、６個の三角形領域を含む６個の分割領域に分割されることができる。一方、前記平板領域２０５の図形形状が長方形形状であれば、前記分割領域は短い辺を２個に分けて長い辺を３個に分けた６個の４角形領域を含む６個の分割領域に分割されることができる。前記各分割領域は、同一面積からなることが好ましい。しかし、これにより本発明が限定されるものでは決してなく、実施方法により各分割領域は、異なる面積であってもよい。
図２Ｃの例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５を４個の分割領域に分割するが、一定の余白を置いて分割する実施方法を例示したものである。この時、前記分割領域間の余白は、各分割領域に具備されるタッチ部３００が各分割領域のどの位置に具備されても、常に最小区別認識距離以上離れるように指定された最小区別認識距離の余白を含むことが好ましい。
図３は、本発明の実施例により指定個数のタッチ部３００のうち、指定タッチ部３００を固定して配置する実施例を例示したものである。
より詳細に、本図３は、前記図２Ａの平板領域２０５を前記図２Ｂのように４個に分割した４個の分割領域のうち、３個の分割領域上の計算された位置には、３個のタッチ部３００を具備して１個の指定領域上の指定された位置に１個の指定タッチ部３００を具備することと共に１個の計算された位置に１個のタッチ部３００を具備する実施方法に対する例示図である。
図３Ａと図３Ｂの例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５を前記図２Ｂのように４個に分割した４個の分割領域のうち、左下段領域を１個の指定タッチ部３００を固定して配置する指定領域として利用し、残り３個の領域を任意の計算された位置に１個のタッチ部３００を配置する分割領域として利用する実施例を例示したものである。
図３Ａの例示によると、４個の分割領域のうち、左下段の指定領域は、平板領域２０５の図形外郭線と接する左下段角部分を１個の指定タッチ部３００を固定して配置するために指定された位置に設定する。
図３Ｂの例示によると、４個の分割領域のうち、左下段の指定領域の指定された位置には１個の指定タッチ部３００が固定して配置され、前記４個の分割領域上の計算された任意の位置には、それぞれ１個のタッチ部３００が具備される。
図４は、本発明の実施方法による最小区別認識距離を例示したものである。
図４Ａの例示は、指定された接触面積を有したタッチ部３００の境界間の間隔を最小区別認識距離として設定することを例示したものであり、図４Ｂの例示は、指定された接触面積を有したタッチ部３００の中点と中点との間の間隔を最小区別認識距離として設定することを例示したものである。
本発明によると、平板領域２０５上に具備されるタッチ部３００は、どの分割領域に具備されても、各タッチ部３００は、前記設定された最小区別認識距離以上離れて具備されなければならない。好ましくは、前記最小区別認識距離は、平板領域２０５に対応する２次元平面上で縦横各方向に対して適用される距離である。
図５は、本発明の実施例による最小識別距離を例示したものである。
図５の例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５を具備した互いに異なるタッチ装置の平板領域２０５上に５個のタッチ部３００を配置する場合、４個のタッチ部３００は、同一な位置に配置されて残り１個のタッチ部３００は最小識別距離だけ横方向に離隔されて配置される実施例を例示したものである。
図６は、本発明の実施例による最大離隔可能距離を例示したものである。
図６の例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５上で具現可能な最大離隔可能距離を例示したものであって、図２Ｂに例示された分割領域のうち、図２Ｂの例示のように左下段の指定領域上の指定された位置に具備された指定タッチ部３００を基準として右上段分割領域上に計算される最大離隔可能距離を例示したものである。
図７は、本発明の実施例によりタッチ点が形成する多角形の幾何学的特性を例示したものである。
図７の例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５を図２Ｃの例示のように最小区別認識距離に対応する余白を有するように４個の分割領域に分割し、図２Ｃの例示のように左下段分割領域を指定領域として指定して左下段角領域に指定タッチ部３００を具備した場合に、５個のタッチ部３００の中点またはタッチ点が存在することができない領域と存在することができる領域を例示したものである。便宜上中点が存在することができない領域は、暗い灰色で表示し、存在することができる領域は、明るい灰色で表示して、各領域に対する誤差範囲は省略した。なお、本図７の５角形は、タッチ点を基準として形成されるものであるが、本図７は、理解を助けるために便宜上タッチ部３００の中点を基準として例示した。
本発明によると、平板領域２０５と分割領域及びタッチ部３００は、指定された図形形状と一定の面積を含んでいて、平板領域２０５を分割したｎ個の分割領域上に具備されるタッチ部３００の中点は、図７のように存在することができる領域に存在しなければならない。このように中点が存在することができない領域と存在することができる領域が存在しながら、ｎ個の分割領域のうち、指定領域には、２個のタッチ部３００が具備され、各タッチ部３００は、最小区別認識距離以上互いに離れるように、他のタッチ装置のタッチ部３００と最小識別距離以上離れて識別されなければならないため、５個のタッチ点を連結して形成される５角形は指定された幾何学的特性を有するようになる。例えば、中点間の間隔は、最小区別認識距離に対応する距離以上互いに離れていなければならず、このような中点間の間隔は、最大離隔可能距離以内に存在しなければならず、中点間の間隔の少なくとも一つの間隔は、同一の指定領域に具備される特性などがそれである。このような幾何学的特性は、５角形を構成する各辺の距離と角度の関数で表現されることができ、平板領域２０５と分割領域及びタッチ部３００などの図形形状、分割領域の個数、設計上設定された最小区別認識距離、最大離隔可能距離及び最小識別距離のうち、５角形形成を制限する一つ以上の条件により合わせて決めることができる。
図８は、本発明の実施例による幾何学的関係のうち、距離関係を例示したものである。
図８の例示は、前記図２Ｂまたは図２Ｃの分割領域のうち、左下段側指定領域の角領域に具備された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を基準として４個の各分割領域上の計算された位置に具備された各タッチ部３００に対応する４個のタッチ点間の距離関係を例示したものである。なお、距離関係は、タッチ点を基準として算出及び比較されるものであるが、本図８は、理解を助けるために便宜上タッチ部３００の中点を基準として例示した。
タッチ認証条件のタッチ位置関係に含まれた距離関係と５個のタッチ点を基準として算出されたタッチ位置関係の距離関係は、各タッチ点をマッチングした後比較され、距離関係をマッチングするためにそれぞれのタッチ点には、固有の識別字が付与されてもよい。例えば、本図８の例示のように指定タッチ点を基準として特定方向のタッチ点に対して‘Ａ’、‘Ｂ’、‘Ｃ’、‘Ｄ’のような識別字が付与されてもよく、各識別字に対応するタッチ点別にタッチ認証条件のタッチ位置関係に含まれた距離関係と５個のタッチ点を基準として算出されたタッチ位置関係の距離関係がマッチングされる。このように、マッチングされた各識別字別に距離が比較されて指定された誤差範囲（例えば、ガウシアン確率分布の９５％一致範囲内）に近接すれば、一致することと見なされることができる。もし、比較された距離が指定された誤差範囲内に近接しても、互いに異なる識別字に対応する距離が近接した場合であれば、一致しないことと見なされる。
図９は、本発明の実施例による幾何学的関係のうち、角度関係を例示したものである。
図９Ａと図９Ｂの例示は、前記図２Ｂまたは図２Ｃの分割領域のうち、左下段側指定領域の角領域に具備された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を基準として４個の各分割領域上の計算された位置に具備された各タッチ部３００に対応する４個のタッチ点により形成される角度関係を例示したものである。なお、角度関係は、タッチ点を基準として算出及び比較されるものであるが、本図９は、理解を助けるために便宜上タッチ部３００の中点を基準として例示した。
図９Ａの例示は、指定タッチ点を基準点にしてｎ個のタッチ点のうち、２個のタッチ点が成す座標系上の角度関係を例示したものであり、図９Ｂの例示は、座標系上の座標原点と基準線を基準として座標原点から５個のタッチ点を連結した線分のなす角度関係を例示したものである。図９Ｂに例示された座標原点は、指定タッチ点内に存在することができる。
タッチ認証条件のタッチ位置関係に含まれた角度関係と５個のタッチ点を基準に算出されたタッチ位置関係の角度関係は、各タッチ点をマッチングした後比較され、角度関係をマッチングするためにそれぞれのタッチ点には、固有な識別字が付与されてもよい。例えば、本図９の例示のように指定タッチ点を基準として特定方向のタッチ点に対して‘Ａ’、‘Ｂ’、‘Ｃ’、‘Ｄ’、‘Ｅ’のような識別字が付与されてもよく、各識別字に対応するタッチ点別にタッチ認証条件のタッチ位置関係に含まれた角度関係と５個のタッチ点を基準として算出されたタッチ位置関係の角度関係がマッチングされる。このように、マッチングされた各識別字別に角度が比較されて指定された誤差範囲（例えば、ガウシアン確率分布の９５％一致範囲）に近接すれば、一致することと見なされることができる。もし、比較された角度が指定された誤差範囲内に近接しても、互いに異なる識別字に対応する距離が近接した場合であれば、一致しないことと見なされる。
図１０は、本発明の実施例によりタッチ認証条件を登録する過程を示した流れ図である。
より詳細に、本図１０は、指定個数のタッチ部３００のうち、フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に１個のタッチ部３００を固定配置して残りタッチ部３００を平板領域２０５上の任意の計算された位置に配置して製作されたタッチ装置に対する設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を保存媒体１１０に登録する過程を示したものである。本発明の属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、本図１０を参照及び／または変形して前記タッチ認証条件の保存過程に対する多様な実施方法（例えば、一部段階が省略されたり、または手順が変更された実施方法）を類推することができるが、本発明は、前記類推されるすべての実施方法を含んでなり、本図１０に示された実施方法のみでその技術的特徴が限定されない。
図１０を参照すると、タッチ認証システム１００は、フレーム部２００の平板領域２０５に配置する指定個数のタッチ部３００のうち、１個のタッチ部３００を前記フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に固定配置して残りのタッチ部３００を前記平板領域２０５上の任意の計算された位置に配置して製作されたタッチ装置に対する設計上の幾何学的関係を確認して（１０００）、前記のように設計製作されたタッチ装置に付与された一連コードと前記確認された設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件とをマッピングして指定された保存媒体１１０に保存する（１００５）。前記タッチ認証条件は、前記設計上の幾何学的関係に対する設計上の誤差情報をさらに含むことができる。
本発明の一実施方法により、前記のように設計製作されたタッチ装置に具備されたタッチ部３００の幾何学的関係を実計測して検証する場合、前記タッチ認証システム１００は、指定された計測装備から実計測して検証するタッチ装置に付与された一連コードと前記計測装備の静電式タッチパネルを通じて指定された回数以上反復タッチされた実計測タッチ点情報とを受信する（１０１０）。もし、前記計測装備から実計測タッチ点情報が受信されると、前記タッチ認証システム１００は、前記実計測されたタッチ点情報が前記一連コードとマッピングされた設計上の幾何学的関係と設計上の許容された誤差範囲内にマッチングされるかを確認する（１０１５）。
もし、前記実計測されたタッチ点情報が設計上の幾何学的関係と設計上の許容された誤差範囲内でマッチングされなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記フレーム部２００の平板領域２０５にタッチ部３００を再配置して補正するようにする手順、または前記タッチ装置を廃棄して同一のタッチ装置を更に製作するようにする手順を行うことができる（１０２０）。
一方、前記実計測されたタッチ点情報が設計上の幾何学的関係と設計上の許容された誤差範囲内でマッチングされると、前記タッチ認証システム１００は、前記設計上の幾何学的関係と許容誤差情報を含む認証用タッチ認証条件を保存する（１０２５）。一方、前記実計測過程が省略された場合、前記設計上の幾何学的関係に対する設計上の誤差情報を含むタッチ認証条件が認証用タッチ認証条件に保存されてもよい。
一方、前記のように設計製作されたタッチ装置を指定されたタッチ装置利用先で提供した場合、前記タッチ認証システム１００は、タッチ装置利用先の端末装置から前記タッチ装置に付与された一連コードと前記タッチ装置利用先の端末装置に具備された静電式タッチスクリーンを通じてタッチされたタッチ点情報とを受信する（１０３０）。
前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ装置利用先の端末装置から受信されたタッチ点情報が前記一連コードとマッピングされた設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされるかを確認する（１０３５）。もし、前記タッチ装置利用先の端末装置から受信されたタッチ点情報が前記設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされると、前記タッチ認証システム１００は、前記マッチング確認された設計上の幾何学的関係を含む認証用タッチ認証条件と前記タッチ装置利用先の端末装置から受信された情報を基盤に導出されたタッチ装置利用先の位置領域情報とをマッピングして保存する（１０４０）。もし、前記タッチ装置利用先に提供されたタッチ装置を登録する過程が別途の管理端末を通じて行われると、前記（１０３０）と（１０３５）過程は、省略されることができる。
図１１は、本発明の一実施例によるタッチ認証過程を示した流れ図である。
より詳細に、本図１１は、指定個数のタッチ部３００のうち、フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に１個のタッチ部３００を固定配置して残りのタッチ部３００を平板領域２０５上の任意の計算された位置に配置して製作されたタッチ装置を使用者装置の静電式タッチスクリーンでタッチした場合、前記静電式タッチスクリーンを通じて認識された指定個数のタッチ点に対する幾何学的関係が前記図１０に図示された過程を通じて登録された設計上の幾何学的関係とマッチングされるかを認証する過程を示したものであって、本発明の属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、本図１１を参照及び／または変形して前記タッチ認証過程に対する多様な実施方法（例えば、一部段階が省略されたり、または手順が変更された実施方法）を類推することができるが、本発明は、前記類推されるすべての実施方法を含んでなり、本図１１に図示された実施方法のみにその技術的特徴が限定されない。
図１１を参照すると、タッチ認証システム１００は、使用者装置の静電式タッチスクリーンを通じてタッチ認識された指定個数のタッチ点に対するタッチ点情報を受信して（１１００）、前記受信されたタッチ点情報を根拠に各タッチ点の相互位置関係を判読して有効なタッチ装置によりタッチされたタッチ点であるかを認証する（１１０５）。もし、前記タッチ点が有効なタッチ装置のタッチ点でなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点を認識した使用者装置に認証誤りを提供することができる（１１１０）。
一方、前記タッチ点が有効なタッチ装置のタッチ点であれば、前記タッチ認証システム１００は、有効なタッチ装置のフレーム部２００の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を配置する幾何学構造条件（例えば、フレーム部２００の設計条件とタッチ部３００の設計条件及び前記フレーム部２００の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を配置する配置条件など）を基盤として前記指定個数のタッチ点のうち、前記平板領域２０５上の指定された位置に固定して配置された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を識別する（１１１５）。
もし、前記指定個数のタッチ点のうち、指定された位置に固定して配置された指定タッチ部３００に対応するいずれか一つの指定タッチ点が識別されなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点を認識した使用者装置に認証誤りを提供することができる（１１１０）。
もし、前記指定個数のタッチ点のうち、指定された位置に固定して配置された指定タッチ部３００に対応するいずれか一つの指定タッチ点が識別されると、前記タッチ認証システム１００は、前記指定タッチ点を利用して前記指定個数のタッチ点に対する幾何学的関係を算出する（１１２０）。前記算出された幾何学的関係は、各タッチ点を連結した線分を基準として各タッチ点間の距離関係と角度関係、前記指定タッチ点と他のタッチ点距離関係と角度関係、前記指定タッチ点を根拠に識別される座標原点と各タッチ点との間の距離関係と角度関係の少なくとも一つまたは二つ以上の関係を含むことができる。
前記タッチ認証システム１００は、前記算出された指定タッチ点に対応する基準点（例えば、指定タッチ点、または指定タッチ点を利用して識別された座標原点）を基準として前記タッチ点の幾何学的関係を設計上の幾何学的関係とマッチングされるように座標回転して比較対象の幾何学的関係を算出する（１１２５）。
前記タッチ認証システム１００は、前記図１０に示された過程を通じて登録された設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件のうち、前記比較対象の幾何学的関係と比較する設計上の幾何学的関係とを抽出する（１１３０）。前記設計上の幾何学的関係は、使用者装置から受信される少なくとも一つの識別情報を通じて抽出されることができる。前記タッチ認証システム１００は、前記算出された比較対象の幾何学的関係が前記抽出された設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされるかを認証する（１１３５）。
もし、前記算出された比較対象の幾何学的関係が前記抽出された設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点に対する認証失敗結果を処理する手順を行う（１１４０）。
一方、前記算出された比較対象の幾何学的関係が前記抽出された設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点に対する認証成功結果を処理する手順を行い（１１４５）、これを基盤として前記タッチ装置を使用者装置の静電式タッチスクリーンにタッチして提供するように指定されたサービスが提供されてもよい。
図１２は、本発明の他の一実施例によるタッチ認証過程を示した流れ図である。
より詳細に、本図１２は、指定個数のタッチ部３００のうち、フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に１個のタッチ部３００を固定配置して残りのタッチ部３００を平板領域２０５上の任意の計算された位置に配置して製作されたタッチ装置を使用者装置の静電式タッチスクリーンでタッチした場合、前記図１０に示された過程を通じて登録された設計上の幾何学的関係のうち、前記静電式タッチスクリーンを通じて認識された指定個数のタッチ点に対する幾何学的関係とマッチングされる設計上の幾何学的関係を識別する過程を示したものであって、本発明の属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、本図１２を参照及び／または変形して前記タッチ認証過程に対する多様な実施方法（例えば、一部段階が省略されたり、または手順が変更された実施方法）を類推することができるが、本発明は、前記類推されるすべての実施方法を含んでなり、本図１２に示された実施方法のみにその技術的特徴が限定されない。
図１２を参照すると、タッチ認証システム１００は、前記図１１に図示された（１１００）乃至（１１２５）の過程と同一の過程を通じて使用者装置の静電式タッチスクリーンにタッチされた指定個数のタッチ点のうち、指定タッチ点を識別し、比較対象の幾何学的関係を算出する。
前記タッチ認証システム１００は、前記比較対象の幾何学的関係の幾何学的特性や使用者装置から受信された位置情報を利用して前記図１０に示された過程を通じて登録されたタッチ認証条件のうち、前記比較対象の幾何学的関係を認証するための認証対象タッチ認証条件を選別して（１２３０）、前記選別された認証対象タッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係のうち、前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係とを含むタッチ認証条件を確認する（１２３５）。もし、前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係とを含むタッチ認証条件が確認されると、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点に対する認証成功結果を処理する手順を行い（１２４０）、これを基盤として前記タッチ装置を使用者装置の静電式タッチスクリーンにタッチして提供するように指定されたサービスが提供されることができる。
一方、前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係とを含むタッチ認証条件が確認されなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記選別されたすべての認証対象タッチ認証条件に対して前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係を確認する過程を反復する。もし、前記選別された認証対象タッチ認証条件に対して前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係とが確認されなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点に対する認証失敗結果を処理する手順を行う（１２４５）。
１０５：認証条件保存部
１１０：保存媒体
１１５：タッチ点受信部
１２０：タッチ点認証部
１２５：タッチ点識別部
１３０：幾何学的関係算出部
１３５：タッチ認証処理部
２００：フレーム部
２０５：平板領域
３００：タッチ部
本発明は、静電式タッチ可能な材質からなる指定個数のタッチ部を予め設計された固有な幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置を静電式タッチスクリーンでタッチする場合に、前記タッチ装置を静電式タッチスクリーン上の特定位置や特定方向に整列せず、自由にタッチしても静電式タッチスクリーンでタッチされた指定個数のタッチ点が形成する幾何学的関係が予め登録された設計上の幾何学的関係とマッチングされるかを比較認証するものである。
静電式タッチ可能な複数のタッチ部を既に設計済みの幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置をユーザ装置に具備された静電式タッチスクリーンでタッチし、前記複数のタッチ部が形成する幾何学的関係を各種認証手段または識別手段として利用するサービスが開始される。
通常の静電式タッチスクリーンは、使用者の指によるタッチを入力手段として利用するように設計されていて、また、そのように最適化されている。最近出市されたスマートホンの場合、静電式タッチスクリーンは、多重タッチ（Ｍｕｌｔｉ−Ｔｏｕｃｈ）を支援し、指を利用した多重タッチを入力手段として利用（例えば、ｐｉｎｃｈ ｔｏ ｚｏｏｍなど）するように設計されている。
一方、タッチ装置に具備された複数のタッチ部の幾何学的関係を認証手段または識別手段として利用するためには、それぞれ異なるタッチ装置に具備される複数のタッチ部の幾何学的位置関係がそれぞれ異なる固有性を有しなければならず、このようなタッチ装置のタッチ部を静電式タッチスクリーンのどの位置またはどの方向にタッチしても、常に認識及び認証可能な便宜性を有しなければならない。しかし、従来の入力手段として最適化された多重タッチ方式だけでは、認証手段または識別手段として利用されるタッチ装置の固有性と便宜性を提供し難いという問題点を有している。
前記のような問題点を解消するための本発明の目的は、使用者装置の静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された複数のタッチ点に対するタッチ点情報を受信し、前記タッチ点情報を判読して静電式タッチ可能な複数のタッチ部を設計済みの固有な幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置のタッチ部のうち、設計上の予め指定された位置に固定して配置されたいずれか一つの指定タッチ部に対応する指定タッチ点を識別した後、前記指定タッチ点に対応する基準点を基準として前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係を設計上の幾何学的関係とマッチングされるように座標回転し、前記座標回転された幾何学的関係が、前記設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされるかを認証したり、または前記設計上の幾何学的関係のうち、前記座標回転された幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係を識別する静電式タッチ認証方法を提供する。
本発明による静電式タッチ認証方法は、多重タッチを支援する静電式タッチスクリーンと連動するシステムを通じて実行される方法において、前記静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された複数のタッチ点に対するタッチ点情報を受信する第１段階と、前記タッチ点情報を判読して静電式タッチ可能な複数のタッチ部を設計済みの固有な幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置のタッチ部のうち、設計上の予め指定された位置に固定して配置されたいずれか一つの指定タッチ部に対応する指定タッチ点を識別する第２段階と、前記指定タッチ点に対応する基準点を基準として前記複数のタッチ点または前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係を設計上の幾何学的関係とマッチングされるように座標回転する第３段階と、前記座標回転された幾何学的関係が前記設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされるかを認証したり、または前記設計上の幾何学的関係のうち、前記座標回転された幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係を識別する第４段階とを含む。
本発明によると、前記タッチ点情報は、前記複数のタッチ点を多重タッチ認識した静電式タッチスクリーンに設定された座標系上の座標値を含むことができる。
本発明によると、前記設計上の幾何学的関係は、前記各タッチ部の中点間の距離関係と角度関係とを含むことができる。一方、前記設計上の幾何学的関係は、前記指定タッチ部の中点と残りのタッチ部の中点との間の距離関係と角度関係とを含むことができる。一方、前記設計上の幾何学的関係は、前記指定タッチ点を利用して識別された座標原点と各タッチ部の中点との間の距離関係と角度関係とを含むことができる。
本発明によると、前記基準点は、前記指定タッチ点であるか、または前記指定タッチ点を利用して識別された座標原点を含むことができる。
本発明によると、前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係は、前記各タッチ点間の距離関係と角度関係とを含むことができる。一方、前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係は、前記指定タッチ点と残りのタッチ点との間の距離関係と角度関係とを含むことができる。一方、前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係は、前記指定タッチ点を利用して識別された座標原点と各タッチ点との間の距離関係と角度関係とを含むことができる。
本発明によると、前記距離関係は、前記幾何学的関係を判読する座標系上の座標距離を含むことができる。一方、前記角度関係は、前記幾何学的関係を判読する座標系上の座標角を含むことができる。
本発明によると、前記静電式タッチ認証方法は、前記タッチ点情報を前記設計上の幾何学的関係に対応する座標系に座標変換する段階をさらに含むことができる。
本発明によると、前記静電式タッチ認証方法は、前記タッチ点情報に含まれたタッチ点の個数が設計上のタッチ部個数と一致するかを認証する段階をさらに含むことができる。
本発明によると、前記静電式タッチ認証方法は、各タッチ点間の相互位置関係を判読し、前記複数のタッチ点が有効なタッチ装置のタッチ点であるかを認証するタッチ点認証段階をさらに含むことができる。一方、前記タッチ点認証段階は、各タッチ点間の距離が設計上設定された最小区別認識距離以上離れているかを認証する段階を含むことができる。一方、前記タッチ点認証段階は、各タッチ点間の距離のうち、最大離隔距離が設計上設定された最大離隔距離以内であるかを認証する段階を含むことができる。一方、前記タッチ点認証段階は、各タッチ点を連結した線分により形成される多角形の幾何学的特徴が、タッチ装置に配置されたタッチ部の中点を連結して形成可能な多角形の幾何学的特徴を含むかを認証する段階を含むことができる。
本発明によると、前記第２段階は、前記タッチ装置に具備されたフレーム部の平板領域に複数のタッチ部を配置する設計上の幾何学構造条件を基盤として、前記タッチ点情報に対応するタッチ点の幾何学構造を判読して前記平板領域上の指定された位置に固定して配置された指定タッチ点を識別することができる。
本発明によると、前記設計上の幾何学的関係は、指定個数のタッチ部をｎ（ｎ≧４）個の分割領域上の計算された位置にそれぞれ一つずつ配置するが、前記ｎ個の分割領域のうち、いずれか一つの指定領域上の指定された位置に一つの指定タッチ部を配置する関係を含み、前記第２段階は、設計上の分割領域情報を根拠に前記ｎ個の分割領域のうち、二つのタッチ点を含む指定領域を確認し、前記確認された指定領域上の指定された位置に対応する指定タッチ点を識別することができる。
本発明によると、前記静電式タッチ認証方法は、前記指定タッチ点識別時、前期指定タッチ点と残りのタッチ点とを前記設計上の幾何学的関係に対応する座標系に座標変換する段階をさらに含むことができる。
本発明によると、前記静電式タッチ認証方法は、前記座標回転されたタッチ点の幾何学的関係を算出する段階をさらに含むことができる。一方、前記静電式タッチ認証方法は、前記幾何学的関係算出時、前記算出された幾何学的関係を前記設計上の幾何学的関係に対応する座標系に座標変換する段階をさらに含むことができる。
本発明によると、前記システムは、前記静電式タッチスクリーンを具備した使用者装置を通じて具現されたり、または前記静電式タッチスクリーンを具備した使用者装置と通信するサーバー上に具現されたり、または前記静電式タッチスクリーンを具備した使用者装置とサーバー上に分散して具現されることができる。
本発明によると、静電式タッチ可能な複数のタッチ部を設計済みの幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置を静電式タッチスクリーンでタッチする場合、前記タッチ装置を静電式タッチスクリーン上の特定位置または特定方向に整列してタッチする必要なく自由にタッチしても、各タッチ点が形成する幾何学的関係を認証するという利点がある。
本発明によると、タッチ装置に具備されたフレーム部の制限された面積内で指定個数のタッチ部を固有に配置することができる最大の場合の数を導出するという利点がある。
図１は、本発明の実施方法によるタッチ認証システムの構成を示した図である。 図２Ａは、本発明の一実施例によるフレーム部の平板領域を例示したものである。 図２Ｂは、本発明の一実施例によるフレーム部の平板領域を例示したものである。 図２Ｃは、本発明の一実施例によるフレーム部の平板領域を例示したものである。 図３Ａ、図３Ｂは、本発明の実施例により指定個数のタッチ部のうち、指定タッチ部を固定して配置する実施例を例示したものである。 図４Ａ、図４Ｂは、本発明の実施方法による最小区別認識距離を例示したものである。 図５は、本発明の実施例による最小識別距離を例示したものである。 図６は、本発明の実施例による最大離隔可能距離を例示したものである。 図７は、本発明の実施例によりタッチ点が形成する多角形の幾何学的特性を例示したものである。 図８は、本発明の実施例による幾何学的関係のうち、距離関係を例示したものである。 図９Ａ、図９Ｂは、本発明の実施例による幾何学的関係のうち、角度関係を例示したものである。 図１０は、本発明の実施例によりタッチ認証条件を登録する過程を示した流れ図である。 図１１は、本発明の一実施例によるタッチ認証過程を図示した流れ図である。 図１２は、本発明の他の一実施例によるタッチ認証過程を図示した流れ図である。
以下、添付された図と説明を参照して本発明の好ましい実施例に対する動作原理を詳しく説明する。但し、下記に図示される図と後述される説明は、本発明の特徴を効果的に説明するためのさまざまな方法のうち、好ましい実施方法に対するものであり、本発明が下記の図と説明だけに限定されるものではない。例えば、サーバー側に具備された構成部が装置側に備えられたり、反対に、装置側に具備された構成部がサーバー側に備えられる形態で実施されることが可能である。
また、下記における本発明の説明において、関連する公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にし得ると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述される用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは、使用者、運用者の意図または慣例などにより変わり得る。したがって、その定義は、本発明において、全般にわたった内容を基に下されなければならない。
結果的に、本発明の技術的思想は、請求範囲により決められ、以下の実施例は、進歩的な本発明の技術的思想を本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に効率的に説明するための一手段に過ぎない。
図１は、本発明の実施方法によるタッチ認証システム１００の構成を示した図である。
より詳細に、本図１は、静電式タッチ可能な材質からなる指定個数のタッチ部３００を予め設計された固有な幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置の静電式タッチスクリーンをタッチする場合に、前記タッチ装置を、静電式タッチスクリーン上の特定位置や特定方向に整列せず自由にタッチしても、静電式タッチスクリーンでタッチされた指定個数のタッチ点が形成する幾何学的関係が予め登録された設計上の幾何学的関係とマッチングされるかを比較認証するシステム構成を示したものである。本図１に示されたシステム構成は、指定個数のタッチ点が、タッチされる静電式タッチスクリーンを具備した装置にプログラム化されて具現されたり、または前記使用者装置と通信するサーバー上に具現されたり、または前記使用者装置とサーバーに分散して具現されることがすべて可能であり、本発明は、このようなすべての実施例を権利範囲に含むことを明示しておく。本発明の説明でタッチ装置に具備されるタッチ部３００を単数で表現しても、これは、当然複数となることができることを明示しておく。
本発明のタッチ装置は、静電式タッチスクリーンに、静電式タッチ可能な材質からなる指定個数のタッチ部３００と、予め指定された図形形状の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を予め設計された固有な幾何学的関係に配置して固定するフレーム部２００を具備して製作され、人の手で握ることができるように形成されたハンドル部をさらに具備することができる。
前記タッチ部３００は、静電式タッチスクリーンで静電式タッチを具現してタッチ点として認識される構成物の総称である。好ましくは、前記タッチ部３００は、静電式タッチのために伝導性材質からなったり、少なくとも一側に伝導性材質を含んで製作されることができる。しかし、タッチ部３００の材質が伝導性材質に限定されるものではなく、静電式タッチスクリーンに静電式タッチ可能な材質であれば、どんな材質でもよい。もし、タッチ部３００の材質が伝導性材質を含むと、前記フレーム部２００とハンドル部は、前記タッチ部３００の伝導性材質と電気的に連結される伝導性材質を含んで製作される。もし、人の手でハンドル部を握ると、人体の静電容量がハンドル部の伝導性材質とフレーム部２００の伝導性材質とを通じてタッチ部３００に伝達される。
前記タッチ部３００は、静電式タッチスクリーンでタッチされて一つの有効なタッチ点として認識されるように計算された接触面積を有するように設計及び製作される。ここで計算された接触面積は、人体の静電容量を基準として、各静電式タッチスクリーンにおいて、有効なタッチ点として認識可能な最低タッチ感度に対応する面積より大きいか同じ面積を含む。もし、前記タッチ装置を互いに異なるタッチ感度を有した、互いに異なる二つ以上の静電式タッチスクリーンでタッチ可能になるように設計すると、前記タッチ部３００の接触面積は、各静電式タッチスクリーンで認識可能なそれぞれの最低タッチ感度に対応する面積のうち、より大きい面積（すなわち、より小さな最低タッチ感度に対応する面積）より大きいか同じ面積に計算されることが好ましい。例えば、前記タッチ部３００の接触面積は２５ｍｍ2（＝５ｍｍ×５ｍｍ）より大きいか同じ面積に計算されることができる。
前記フレーム部２００は、指定個数のタッチ部３００を予め設計された固有な幾何学的関係に配置固定する構成物の総称である。好ましくは、前記フレーム部２００は、予め指定された図形形状からなる平板領域２０５を具備して、前記平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を予め設計された固有な幾何学的関係に配置固定する。
前記フレーム部２００の平板領域２０５は、静電式タッチスクリーン上の特定位置や特定方向に整列せず、タッチ可能な図形形状（例えば、円形、長円形、正方形、長方形、５角形乃至Ｔ（Ｔ＞５）角形など）を有するように設計及び製作される。各図形形状の平板領域２０５は、各図形の幾何学構造上最長長さ（例えば、正方形の対角線長さ、円形の直径長さなど）を有するが、前記平板領域２０５の最長長さは、静電式タッチスクリーンの縦横長さのうち、最短長さより小さいか同じ長さを含むように設計製作される。前記タッチ装置を互いに異なる縦横長さを有した互いに異なる二つ以上の静電式タッチスクリーンでタッチ可能になるように設計すれば、前記平板領域２０５の最長長さは、各静電式タッチスクリーンの縦横長さのうち、最も短い最短長さより小さいか同じ長さで設計製作されることができる。例えば、前記平板領域２０５の図形形状が正方形で、前記タッチ装置をタッチする静電式タッチスクリーンの縦横長さのうち、最も短い最短長さが４．５ｃｍであれば、前記正方形形状の平板領域２０５の対角線長さは、４．５ｃｍより小さいか同じ長さに設計製作されることによって、静電式タッチスクリーン上の特定位置や特定方向に整列しなくても、タッチ可能になる。但し、前記平板領域２０５の最長長さ条件は、完全自由タッチのための一実施例に過ぎず、部分的な自由タッチを提供する場合には、前記平板領域２０５の最短長さが静電式タッチスクリーンの最短長さより小さくて前記平板領域２０５の最長長さが前記静電式タッチスクリーンの最長長さより小さくなるように設計製作してもよい。
前記フレーム部２００の平板領域２０５に対応する図形形状に対する最長長さが決められると、ここに対応する平板領域２０５に対する平板面積が計算される。前記フレーム部２００の平板領域２０５に配置固定されるタッチ部３００は、予め計算された接触面積を有しているので、前記フレーム部２００の平板領域２０５に配置固定されるタッチ部３００により形成される幾何学的関係は、前記平板領域２０５の図形形状と平板面積及び前記平板領域２０５に配置されるタッチ部３００の個数とタッチ部３００の接触面積により従属する。例えば、前記平板領域２０５が縦横３ｃｍの正方形（例えば、平板領域２０５の最長長さは約４．２４ｃｍ）で、前記平板領域２０５に直径６ｍｍの円形（例えば、タッチ部３００の接触面積は約２８．２７ｍｍ2）の接触面積を有した５個のタッチ部３００が配置された場合、前記５個のタッチ部３００が形成する幾何学的関係は５角形形状からなり、前記５角形の最長長さは、許容された誤差範囲（例えば、直径６ｍｍの円形接触面積を静電式タッチスクリーンでタッチしたタッチ面を基準としてタッチ点を算出する過程の誤差）内で３．６４ｃｍ（例えば、平板領域２０５の最長長さから各タッチ部３００の半径を差引した長さ）以内でなければならない。
前記フレーム部２００に配置された指定個数のタッチ部３００を静電式タッチスクリーンでタッチする場合、前記指定個数のタッチ部３００は、すべて個別的なタッチ点として認識されて前記静電式タッチスクリーンを通じて前記フレーム部２００に配置されたタッチ部３００の個数と同一な個数のタッチ点が認識されなければならない。しかし、人の指をタッチ入力のための入力手段として利用する大部分の静電式タッチスクリーンは、近接した二つ以上のタッチを一つのタッチ点として認識する特性を有している。したがって、前記フレーム部２００に配置された指定個数のタッチ部３００がすべて個別的なタッチ点として認識されるようにするためには、各タッチ部３００を予め計算された最小区別認識距離以上離隔して配置しなければならない。ここで、前記最小区別認識距離は、静電式タッチスクリーンで近接した二つ以上のタッチ面をそれぞれ異なるタッチ点として認識するようにする最小の離隔距離を含む。しかし、このような最小区別認識距離は、静電式タッチスクリーンでタッチされる面の面積と相関関係をなしていて、定量化することができないため、どんな製造社でも自社の静電式タッチスクリーンに対して最小区別認識距離と関連された情報を提供していない。したがって、前記最小区別認識距離は、前記タッチ装置をタッチする各対象装置の静電式タッチスクリーンで前記タッチ部３００の計算された接触面積に該当するタッチ面を近接させてタッチした後それぞれ区別されたタッチ点として認識する距離を実験的に獲得することができる。もし、同一の接触面積に対する各静電式タッチスクリーン別の最小区別認識距離が相異する場合は、各静電式タッチスクリーンに対して獲得された最小区別認識距離のうち、最大の距離を前記フレーム部２００に配置されるタッチ部３００を離隔させて配置する最小区別認識距離として決めることができる。例えば、前記最小区別認識距離は、タッチ部３００の接触面積境界と境界との間の距離を７ｍｍ以上離隔して配置するように算出できる。このように、前記フレーム部２００の平板領域２０５に配置固定されるタッチ部３００の最小区別認識距離が決められると、前記フレーム部２００の平板領域２０５に配置固定されるタッチ部３００により形成される幾何学的関係は、前記最小区別認識距離にも従属するようになる。例えば、前記フレーム部２００の平板領域２０５に直径６ｍｍの円形の接触面積を有した５個のタッチ部３００が配置され、前記最小区別認識距離が７ｍｍであれば、前記５個のタッチ部３００が形成する５角形の最小長さの辺は、許容された誤差範囲内で１３ｍｍ（例えば、最小区別認識距離と各タッチ部３００の半径を加えた長さ）以上でなければならない。
各タッチ装置のフレーム部２００に配置された指定個数のタッチ部３００が形成する幾何学的関係は、相互識別可能になるように固有でなければならない。しかし、人の指をタッチ入力のための入力手段として利用する一部静電式タッチスクリーンの場合、特定位置でタッチされた面が若干離隔されたり、または面積が若干変更されても、これを他のタッチ点として認識せず、同一なタッチ点として算出するように具現されている。このようなタッチ点算出方式は、指をタッチ入力手段として利用する場合に誤入力を防止する用途に適合するが、制限された平板領域２０５の平板面積内に予め決められた接触面積を有した指定個数のタッチ部３００を配置することができる場合の数を制限する。したがって、前記フレーム部２００の制限された平板領域２０５内に指定個数のタッチ部３００を配置する場合の数を最大化するために、互いに異なるタッチ装置のフレーム部２００に配置される指定個数のタッチ部３００は、予め設定された最小識別距離以上離隔されて配置されなければならない。例えば、互いに異なる二つのタッチ装置の各フレーム部２００の平板領域２０５に５個のタッチ部３００を配置するが、各タッチ装置のフレーム部２００の平板領域２０５に配置される５個のタッチ部３００のうち、４個のタッチ部３００を同一な位置に配置して残り１個のタッチ部３００を互いに異なる位置に配置すれば、最小識別距離は、互いに異なる位置に配置される１個のタッチ部３００が互いに異なる位置でタッチされるタッチ点として認識されるように離隔させる最小の距離を含む。しかし、このような最小識別距離は、タッチスクリーン自体の認識能力により制限されるものではなく、人の指をタッチ入力手段として認識するために制限するものであるため、どんな製造社でも自社の最小識別距離と関連した情報を提供していない。したがって、前記最小識別距離は、前記タッチ装置をタッチする各対象装置の静電式タッチスクリーンで前記タッチ部３００の計算された接触面積に該当するタッチ面を少しずつ離隔させながらタッチした後、互いに異なるタッチ点から算出される距離を実験的に獲得することができる。もし、各静電式タッチスクリーン別に最小識別距離が相異する場合は、各静電式タッチスクリーンに対して獲得された最小識別距離のうち、最大の距離を前記フレーム部２００に配置されるタッチ部３００の最小識別距離として決めることができる。
本発明の実施方法によると、前記フレーム部２００の平板領域２０５に配置される指定個数のタッチ部３００のうち、いずれか一つのタッチ部３００は、平板領域２０５上の指定された位置に固定して配置され、残りのタッチ部３００は、平板領域２０５上の計算された任意の位置に配置されることができる。例えば、前記平板領域２０５の図形形状が正方形の場合、前記指定個数のタッチ部３００のうち、いずれか一つのタッチ部３００は、正方形のいずれか一つの角部分に固定配置されて、残りのタッチ部３００は、正方形領域上の計算された任意の位置に配置されることができる。もし、指定個数のタッチ部３００のうち、いずれか一つのタッチ部３００を設計済みの平板領域２０５上のいずれか一つの指定された位置に固定配置して残りのタッチ部３００を平板領域２０５上の計算された任意の位置に配置した後、前記平板領域２０５に配置された指定個数のタッチ部３００を静電式タッチスクリーンでタッチすれば、前記フレーム部２００の設計条件とタッチ部３００の設計条件及び前記フレーム部２００の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を配置する配置条件などを一つ以上含む幾何学構造条件を前記静電式タッチスクリーンを通じて認識された指定個数のタッチ点のうち、前記平板領域２０５上の指定された位置に固定して配置されたいずれか一つのタッチ部３００に対応するいずれか一つのタッチ点を特定することができる。以下、前記平板領域２０５上のいずれか一つの指定された位置に固定して配置されるタッチ部３００を他のタッチ部３００と区別して説明するため“指定タッチ部３００”と名付け、前記指定タッチ部３００に対応するタッチ点を“指定タッチ点”と名付けて本発明の特徴を説明する。
本発明の好ましい実施例によると、前記タッチ装置はフレーム部２００の平板領域２０５を設計上ｎ（ｎ≧４）個の分割領域で分割し、前記ｎ個の分割領域上の計算された位置にｎ個のタッチ部３００をそれぞれ配置するが、前記ｎ個の分割領域のうち、いずれか一つの分割領域上の指定された位置に指定タッチ部３００を固定配置して製作することができる。この場合、静電式タッチスクリーンでタッチされた（ｎ＋1）個のタッチ点を前記設計上分割領域情報とマッチングさせた後、設計上のｎ個の分割領域のうち、２個のタッチ点が認識されたいずれか一つの分割領域上の指定された位置に該当するタッチ点を前記指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点として判別することができる。しかし、フレーム部２００の平板領域２０５をｎ個の分割領域で分割して（ｎ＋1）個のタッチ部３００を配置する実施例は、前記指定タッチ点をより容易に認識するための一実施例に過ぎず、前記フレーム部２００の平板領域２０５を設計上ｎ個に分割しなくても、前記フレーム部２００の設計条件とタッチ部３００の設計条件及び前記フレーム部２００の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を配置する配置条件などを一つ以上含む幾何学構造条件を利用して静電式タッチスクリーンを通じて認識された（ｎ＋1）個のタッチ点のうち、平板領域２０５上の指定された位置に固定して配置された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を判別することができる。本発明は、前記のような幾何学構造条件により指定個数のタッチ部３００をフレーム部２００の平板領域２０５に配置して製作されたタッチ装置を静電式タッチスクリーンでタッチした場合に、前記静電式タッチスクリーンを通じて認識された指定個数のタッチ点のうち、いずれか一つの指定タッチ点を判別することによって、前記指定タッチ点を利用して識別されるいずれか一つの基準点を前記指定個数のタッチ点が形成する幾何学的関係を判読して予め登録された設計上の幾何学的関係とマッチング比較するようにするものである。
前記のような幾何学構造条件により設計製作されたタッチ装置のフレーム部２００に配置された指定個数のタッチ部３００は、各タッチ部３００の設計上中点に対する設計上の固有な距離関係と角度関係とを含む設計上の幾何学的関係を形成する。この時、前記設計上の幾何学的関係は、各タッチ部３００の中点を連結した線分を基準として各タッチ部３００の中点間の距離関係と角度関係、前記指定タッチ部３００の中点と他のタッチ部３００の中点との間の距離関係と角度関係、前記指定タッチ部３００を根拠に識別される座標原点と各タッチ部３００の中点との間の距離関係と角度関係の少なくとも一つまたは二つ以上の関係を含むことができる。
本発明の実施方法によると、前記幾何学構造条件によりフレーム部２００に指定個数のタッチ部３００を固有な設計上の幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置（例えば、指定個数のタッチ部３００が配置されたフレーム部２００）には、前記設計上の幾何学的関係を識別する固有な一連コードが付与されることができる。
図１を参照すると、前記タッチ認証システム１００は、前記幾何学構造条件により製作されたタッチ装置のフレーム部２００に配置された指定個数のタッチ部３００に対する設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を保存する認証条件保存部１０５を具備する。
前記認証条件保存部１０５は、指定個数のタッチ部３００に対する設計上の幾何学的関係を生成する機器、または、前記設計上の幾何学的関係により指定個数のタッチ部３００をフレーム部２００に配置して製作する機器、または、前記設計上の幾何学的関係を登録する端末から、登録対象タッチ装置のフレーム部２００に配置される指定個数のタッチ部３００に対する設計上の幾何学的関係を受信し、前記設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を指定された保存媒体１１０に保存する。前記保存媒体１１０は、サーバー上に具現されたり、または前記静電式タッチスクリーンを具備した装置に具備されることができる。好ましくは、前記タッチ認証条件は、当該タッチ装置に付与された固有な一連コードとマッピングして保存されることが好ましい。
本発明の実施方法によると、前記認証条件保存部１０５は、前記設計上の幾何学的関係に対する設計上の許容誤差範囲（例えば、ガウシアン（Ｇａｕｓｓｉａｎ）確率分布の９５％一致範囲内）に対応する設計上の誤差情報を確認し、前記設計上の幾何学的関係と設計上の誤差情報とを含むタッチ認証条件を指定された保存媒体１１０に保存することができる。
本発明の実施方法によると、前記認証条件保存部１０５は、前記設計上の幾何学的関係により形成される多角形の幾何学的特性（例えば、辺の長さ、内角など）を基盤として分類してグループ化し、前記グループ化された設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を保存することができる。例えば、前記設計上の幾何学的関係が５角形構造からなる場合、内角がすべて１８０°未満の５角形の幾何学的特性と５個の内角のうち少なくとも一つの内角が１８０°を超過する５角形の幾何学的特性などに分類することができる。このような分類及びグループ化により保存媒体１１０に登録された設計上の幾何学的関係と静電式タッチスクリーンを通じて認識されたタッチ点の幾何学的関係とを比較するための所要時間が短縮され得る。
本発明の実施方法によると、前記認証条件保存部１０５は、静電式タッチパネルを具備した計測装備から前記のように設計製作されたタッチ装置に付与された一連コードと前記計測装備の静電式タッチパネルを通じて指定された回数以上反復タッチして実計測されたタッチ点情報を受信する。前記認証条件保存部１０５は、指定された認証手順により前記一連コードを通じて前記保存媒体１１０に登録されたタッチ認証条件のうち、前記一連コードとマッチングされるタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係を確認した後、前記計測装備の静電式タッチパネルを通じて反復タッチされたタッチ点情報と前記確認された設計上の幾何学的関係を反復比較して指定された誤差許容範囲内でマッチングされるかを確認することができる。もし、前記反復タッチされたタッチ点情報が指定された誤差許容範囲内で前記設計上の幾何学的関係と一致したり、または設計上の許容誤差範囲内に近接してマッチングされると、前記認証条件保存部１０５は、前記設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を認証用として使用される設計上の幾何学的関係として保存することができる。この場合、前記認証条件保存部１０５は、前記実計測されたタッチ点情報と設計上の幾何学的関係との間の実計測誤差を計算し、前記タッチ認証条件に含まれた設計上の許容誤差は、実計測された許容誤差に更新されることができる。一方、前記タッチ部３００の幾何学的関係に対する実計測過程は、省略されてもよく、これにより本発明が限定されない。
一方、前記のように設計製作されたタッチ装置が指定されたタッチ装置利用先（例えば、使用者の静電式タッチスクリーンでタッチ装置をタッチしてサービスを提供する人、加盟店、機関、企業など）に提供された場合、前記認証条件保存部１０５は、静電式タッチスクリーンを具備したタッチ装置利用先の端末装置からタッチ装置に付与された一連コードと前記端末装置の静電式タッチスクリーンを通じて認識されたタッチ点情報を受信する。前記認証条件保存部１０５は、指定された認証手順により前記一連コードを通じて前記保存媒体１１０に登録されたタッチ認証条件のうち、前記一連コードとマッチングされるタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係を確認した後、前記受信されたタッチ点情報と前記確認された設計上の幾何学的関係とを比較して指定された誤差許容範囲内でマッチングされるかを確認する。
前記認証条件保存部１０５は、前記タッチ装置利用先の端末装置から前記タッチ装置利用先に対する情報（例えば、タッチ装置利用先の住所地情報、タッチ装置利用先が属する地域情報、タッチ装置利用先名称など）を受信する。もし、前記タッチ装置利用先の端末装置に具備された静電式タッチスクリーンを通じてタッチ認識されたタッチ点情報が前記設計上の幾何学的関係を比較して指定された誤差許容範囲内でマッチングされると、前記認証条件保存部１０５は、前記タッチ装置利用先の位置領域情報（例えば、タッチ装置利用先の住所地情報、地域情報、ＧＰＳを通じて測位された位置情報と比較可能なタッチ装置利用先の位置領域座標など）を前記マッチングされたタッチ認証条件とマッピングして保存することができる。
図１を参照すると、前記タッチ認証システム１００は、使用者装置に具備された静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された指定個数のタッチ点情報を受信するタッチ点受信部１１５を具備する。
もし、前記タッチ認証システム１００がサーバー上に具現される場合、前記タッチ点受信部１１５は、使用者装置に具備されたプログラムから前記使用者装置の静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された指定個数のタッチ点情報を受信することができる。実施方法により前記タッチ点受信部１１５は、指定された中継サーバーを経由して前記タッチ点情報を受信することができる。一方、前記タッチ認証システム１００が使用者装置にプログラム化されて具備された場合、前記タッチ点受信部１１５は、前記使用者装置の静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された指定個数のタッチ点情報を抽出することができる。
前記指定個数のタッチ点情報は、前記タッチ装置がタッチされた使用者装置の静電式タッチスクリーンに設定された装置側座標系（例えば、タッチスクリーンに対応するピクセル座標系）を基準として認識されたタッチ点に対する座標値情報を含むことができ、前記タッチ点受信部１１５は、前記タッチ点情報と共に前記装置側座標系を識別できる座標系識別情報を受信することができる。一方、実施方法により前記タッチ点情報は、前記保存媒体１１０に登録された設計上の幾何学的関係とマッチングされる座標系に変換された情報を含むことができ、これにより本発明が限定されない。
本発明の実施方法によると、前記タッチ点受信部１１５は、前記使用者装置から前記タッチ点情報と共に前記使用者装置を固有に識別する固有情報（例えば、使用者装置を固有識別したり、当該装置の機種または製造社を識別する情報）を受信することが好ましく、この場合、前記固有情報は、前記座標系識別情報に利用されることができる。
本発明の実施方法によると、前記タッチ点受信部１１５は、前記使用者装置から前記タッチ点情報を受信しながら前記使用者装置に対する位置情報（例えば、使用者装置に具備されたＧＰＳモジュ−ルを通じて測位された位置情報、使用者装置と連係された基地局を通じて確認された位置情報など）を受信することができる。
もし、前記使用者装置から装置側座標系に対応するタッチ点情報が受信されると、前記タッチ点受信部１１５は、前記装置側座標系上の座標値からなるタッチ点情報を前記タッチ認証条件に対応する指定座標系上の座標値に座標変換することができる。もし、前記使用者装置で前記タッチ点情報を前記指定座標系に座標変換して伝送したり、または下記のタッチ点認証部１２０またはタッチ点識別部１２５または幾何学的関係算出部１３０において座標変換手順を行う場合、前記タッチ点受信部１１５は、前記座標変換手順を行わなくてもよい。
一方、前記タッチ認証システム１００が静電式タッチスクリーンを具備した使用者装置に具現される場合、前記タッチ点受信部１１５は、当該装置の静電式タッチスクリーンを通じて認識された指定個数のタッチ点情報を確認する。もし、前記使用者装置側座標系とタッチ認証条件の指定座標系が相異すると、前記タッチ点受信部１１５は、タッチ点情報を前記タッチ認証条件に対応する指定座標系上の座標値に座標変換する手順を行うことができる。一方、前記位置に保存されたタッチ認証条件が装置側座標系に当たるように設定されて保存されていると、前記タッチ点情報に対する座標変換を省略することができる。
図１を参照すると、前記タッチ認証システム１００は、使用者装置の静電式タッチスクリーンを通じてタッチ認識された各タッチ点間の相互位置関係を判読して有効なタッチ装置のタッチ点であるかを認証するタッチ点認証部１２０を具備する。本発明の実施方法によると、前記タッチ点認証部１２０は、静電式タッチを認識する使用者装置にプログラム化されて具現されることができる。
前記タッチ点認証部１２０は、前記タッチ点受信部１１５を通じて受信されたタッチ点情報を判読して、前記タッチ点が本発明による幾何学構造条件により設計製作された有効なタッチ装置をタッチして認識されたタッチ点であるかを認証する。
例えば、前記タッチ点認証部１２０は、前記タッチ点の個数が有効なタッチ装置に具備されたタッチ部３００の個数と一致するかを比較することによって前記タッチ点が有効なタッチ装置をタッチして認識されたタッチ点であるかを認証することができる。または、前記タッチ点認証部１２０は、各タッチ点間の距離を計算して、前記計算されたタッチ点間の距離が有効なタッチ装置に対して設定された最小区別認識距離より大きいか同じかを判読することによって前記タッチ点が有効なタッチ装置のタッチ点であるかを認証することができる。または、前記タッチ点認証部１２０は、各タッチ点間の最大距離を確認し、前記タッチ点間の最大距離が平板領域２０５の最長距離より小さいかを判読することによって前記タッチ点が有効なタッチ装置をタッチして認識されたタッチ点であるかを認証することができる。前記各距離比較は、同一な座標系上の座標距離を基準として比較され、このために座標変換が行われてもよい。または、前記タッチ点認証部１２０は、各タッチ点を連結した線分により形成される多角形構造を確認し、前記多角形が本発明による幾何学構造条件により配置された指定個数のタッチ部３００の中点を連結したとき、導出可能な多角形構造であるかを判読することによって前記タッチ点が有効なタッチ装置をタッチして認識されたタッチ点であるかを認証することができる。
図１を参照すると、前記タッチ認証システム１００は、前記指定個数のタッチ点のうち、フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に配置された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を識別するタッチ点識別部１２５と、前記識別された指定タッチ点を利用して前記指定個数のタッチ点に対する幾何学的関係を算出する幾何学的関係算出部１３０と、前記算出されたタッチ点の幾何学的関係が登録済みのタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係とマッチングされるかを認証したり、または登録済みのタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係のうち、前記算出されたタッチ点の幾何学的関係とマッチングされる設計上の幾何学的関係を識別するタッチ認証処理部１３５を具備する。
前記タッチ点識別部１２５は、有効なタッチ装置に対するフレーム部２００の設計条件とタッチ部３００の設計条件及び前記フレーム部２００の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を配置する配置条件などを一つ以上含む幾何学構造条件を利用して前記指定個数のタッチ点のうち、フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に固定配置された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を識別する。例えば、タッチ装置に具備されたフレーム部２００の平板領域２０５をｎ個の分割領域に設計上分割した後、前記分割されたｎ個の分割領域上の計算された任意の位置にそれぞれ１個のタッチ部３００を配置するが、前記ｎ個の分割領域のうち、いずれか一つの指定領域上の指定された位置に指定タッチ部３００を固定して配置した場合、前記タッチ点識別部１２５は、前記設計上の分割領域情報を基盤として前記（ｎ＋1）個のタッチ点を判読してｎ個の分割領域のうち、２個のタッチ点を含む指定領域を確認し、前記確認された指定領域上の指定された位置に対応するタッチ点を指定タッチ点として識別することができる。
前記分割領域を利用する第１実施例の場合、前記タッチ点識別部１２５は、前記設計上の分割領域情報と（ｎ＋1）個のタッチ点情報とをマッチングさせるため、前記（ｎ＋1）個のタッチ点のうち、いずれか一つの点を仮想の指定タッチ点として定めた後、前記仮想の指定タッチ点と設計上の分割領域情報とをマッチングさせた後、前記仮想の指定タッチ点を基準としてｎ個のタッチ点を座標回転する過程を少なくとも１回行うことによって、前記ｎ個の分割領域のうち、仮想の指定タッチ点が位置した指定領域上に２個のタッチ点が存在し、残り（ｎ−1）個の分割領域にそれぞれ１個のタッチ点が存在するかを確認することができる。もし、前記仮想の指定タッチ点が位置した指定領域に２個のタッチ点が存在し、残り（ｎ−1）個の分割領域にそれぞれ１個のタッチ点が存在すると、仮想の指定タッチ点は、本発明により設計された指定位置に具備された指定タッチ点として識別されることができる。
一方、前記タッチ点識別部１２５は、前記設計上の分割領域情報と（ｎ＋1）個のタッチ点情報をマッチングさせる過程を短縮するために、前記（ｎ＋1）個のタッチ点により形成される（ｎ＋1）角形の幾何学的特性を基盤として前記（ｎ＋1）個のタッチ点のうち、指定タッチ点である確率が高いタッチ点を予測し、前記予測されたタッチ点から優先的に仮想の指定タッチ点に定めてマッチングさせる過程を行うことができる。例えば、前記タッチ点識別部１２５は、前記（ｎ＋1）角形の各頂点の内角のうち、１８０°より大きい頂点が存在する場合に、該当の頂点の両側にあるタッチ点を仮想の指定タッチ点として予測することができる。
前記分割領域を利用する第２実施例の場合、前記タッチ点識別部１２５は、設計上の座標原点と設計上の分割領域情報とをマッチングさせて前記（ｎ＋1）個のタッチ点のうち、いずれか一つの点を座標原点基準の指定タッチ点位置にマッチングさせた後、前記座標原点を基準として（ｎ＋1）個のタッチ点を座標回転する過程を少なくとも１回行うことによって、前記ｎ個の分割領域のうち、指定領域に２個のタッチ点が存在し、残り（ｎ−1）個の分割領域にそれぞれ１個のタッチ点が存在するかを確認することができる。もし、前記指定領域に２個のタッチ点が存在し、残り（ｎ−1）個の分割領域にそれぞれ１個のタッチ点が存在すると、仮想の指定タッチ点は、本発明により設計された指定位置に具備された指定タッチ点として識別されることができる。
前記タッチ点識別部１２５を通じて指定個数のタッチ点のうち、いずれか一つの指定タッチ点が識別されると、前記幾何学的関係算出部１３０は、各タッチ点を連結した線分を基準として各タッチ点間の距離関係と角度関係、前記指定タッチ点と他のタッチ点距離関係と角度関係、前記指定タッチ点を根拠に識別される座標原点と各タッチ点との間の距離関係と角度関係の少なくとも一つまたは二つ以上の関係を含むタッチ点の幾何学的関係を算出する。
前記距離関係は、特定座標系上における座標距離を含む。前記座標距離は、特定座標系を基準として座標値を通じて算出される相対的座標距離を含み、実施方法により前記特定座標系上での特定方向をさらに含むベクター値で表現されることができる。
前記角度関係は、特定座標系上での座標角を含む。前記座標角は、各タッチ点を連結した線分がなす角度、前記指定タッチ点を基準として各タッチ点を連結した線分がなす角度、前記特定座標系上の特定の基準線（例えば、Ｘ軸）を基準として前記指定タッチ点と各タッチ点とを連結した線分がなす角度の少なくとも一つまたは二つ以上を含むことができる。
本発明の実施方法によると、前記特定座標系は、前記タッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係に対応する指定座標系でもよく、または、装置側座標系でもよい。前記算出された距離関係と角度関係に対応する座標系と前記設計上の幾何学的関係に対応する座標系が相異する場合、前記幾何学的関係算出部１３０は、前記一側の座標系を他の一側の座標系に座標変換する手順を行うことができる。
前記指定個数のタッチ点に対する幾何学的関係が算出されると、前記タッチ認証処理部１３５は、前記指定個数のタッチ点のうち、指定タッチ点を基準点として前記算出された幾何学的関係を登録済みのタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係とマッチング比較可能に座標回転して比較対象の幾何学的関係を算出することができる。または、前記タッチ認証処理部１３５は、前記指定タッチ点を根拠に座標系上の座標原点を識別し、前記座標原点を基準として前記算出された幾何学的関係を登録済みのタッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係とマッチング比較可能に座標回転して比較対象の幾何学的関係を算出することができる。
もし、前記保存媒体１１０に保存されたタッチ認証条件のうち、前記比較対象の幾何学的関係とマッチング比較するいずれか一つのタッチ認証条件を確認可能な場合（例えば、使用者装置からタッチ装置利用先を識別する識別情報が受信された場合）、前記タッチ認証処理部１３５は、前記保存媒体１１０から前記比較対象の幾何学的関係とマッチング比較する設計上の幾何学的関係を抽出し、前記比較対象の幾何学的関係と前記抽出された設計上の幾何学的関係とをタッチ点別にマッチングさせて距離関係及び角度関係を比較して一致したり、指定された許容誤差範囲内に近接するかを確認することができる。
一方、前記保存媒体１１０に保存されたタッチ認証条件のうち、前記比較対象の幾何学的関係とマッチング比較するいずれか一つのタッチ認証条件を確認不可能な場合、前記タッチ認証処理部１３５は、前記保存媒体１１０に保存された複数のタッチ認証条件に設計上の幾何学的関係を前記比較対象の幾何学的関係をタッチ点別にマッチングさせて距離関係及び角度関係を比較して一致したり、指定された許容誤差範囲内に近接するかを確認する過程を行うことによって、前記保存媒体１１０に保存された複数のタッチ認証条件のうち、前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係とを含むタッチ認証条件を識別することができる。本発明の実施方法によると、前記タッチ認証処理部１３５は、前記比較対象の幾何学的関係の幾何学的特性を確認し、前記保存媒体１１０に保存されたタッチ認証条件のうち、前記幾何学的特性とマッチングされるグループに属した設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を認証対象タッチ認証条件で選別したり、または使用者装置から受信された位置情報を確認し、前記位置情報に対応する位置領域情報とマッピングされたタッチ認証条件を認証対象タッチ認証条件として選別することによって、前記比較対象の幾何学的関係と比較する認証対象設計上の幾何学的関係との個数を縮小することができ、これにより前記比較対象の幾何学的関係を認証するための所要時間を短縮することができる。
前記タッチ点の幾何学的関係とマッチングされる設計上の幾何学的関係が確認されると、前記タッチ認証処理部１３５は、前記タッチ点情報を認証した結果（例えば、認証誤り結果または認証成功結果）を生成し、指定された経路を通じて前記生成されたタッチ認証結果を送る。前記タッチ認証結果は、前記使用者装置で提供されたり、または前記使用者装置に指定されたサービスを提供するサーバーに提供されることができる。
図２は、本発明の一実施例によるフレーム部２００の平板領域２０５を例示したものである。
図２Ａの例示は、正方形の図形形状からなるフレーム部２００の平板領域２０５を例示したものであって、本図２Ａに例示された平板領域２０５は、４角形図形形状に各角部分が一定曲率で凹んだ形状からなることができる。
図２Ｂの例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５を４個の分割領域に分割したことを例示したものである。前記２Ａの平板領域２０５が基本的に４角形形状をなしているため、本図２Ｂの例示は、平板領域２０５を４個の分割領域に分割した。もし、平板領域２０５の図形形状が５角形形状であれば、前記分割領域は、中心点を基準として５個の三角形領域を含む５個の分割領域に分割されることができる。または、前記平板領域２０５の図形形状が６角形形状であれば、前記分割領域は、６個の三角形領域を含む６個の分割領域に分割されることができる。一方、前記平板領域２０５の図形形状が長方形形状であれば、前記分割領域は短い辺を２個に分けて長い辺を３個に分けた６個の４角形領域を含む６個の分割領域に分割されることができる。前記各分割領域は、同一面積からなることが好ましい。しかし、これにより本発明が限定されるものでは決してなく、実施方法により各分割領域は、異なる面積であってもよい。
図２Ｃの例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５を４個の分割領域に分割するが、一定の余白を置いて分割する実施方法を例示したものである。この時、前記分割領域間の余白は、各分割領域に具備されるタッチ部３００が各分割領域のどの位置に具備されても、常に最小区別認識距離以上離れるように指定された最小区別認識距離の余白を含むことが好ましい。
図３は、本発明の実施例により指定個数のタッチ部３００のうち、指定タッチ部３００を固定して配置する実施例を例示したものである。
より詳細に、本図３は、前記図２Ａの平板領域２０５を前記図２Ｂのように４個に分割した４個の分割領域のうち、３個の分割領域上の計算された位置には、３個のタッチ部３００を具備して１個の指定領域上の指定された位置に１個の指定タッチ部３００を具備することと共に１個の計算された位置に１個のタッチ部３００を具備する実施方法に対する例示図である。
図３Ａと図３Ｂの例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５を前記図２Ｂのように４個に分割した４個の分割領域のうち、左下段領域を１個の指定タッチ部３００を固定して配置する指定領域として利用し、残り３個の領域を任意の計算された位置に１個のタッチ部３００を配置する分割領域として利用する実施例を例示したものである。
図３Ａの例示によると、４個の分割領域のうち、左下段の指定領域は、平板領域２０５の図形外郭線と接する左下段角部分を１個の指定タッチ部３００を固定して配置するために指定された位置に設定する。
図３Ｂの例示によると、４個の分割領域のうち、左下段の指定領域の指定された位置には１個の指定タッチ部３００が固定して配置され、前記４個の分割領域上の計算された任意の位置には、それぞれ１個のタッチ部３００が具備される。
図４は、本発明の実施方法による最小区別認識距離を例示したものである。
図４Ａの例示は、指定された接触面積を有したタッチ部３００の境界間の間隔を最小区別認識距離として設定することを例示したものであり、図４Ｂの例示は、指定された接触面積を有したタッチ部３００の中点と中点との間の間隔を最小区別認識距離として設定することを例示したものである。
本発明によると、平板領域２０５上に具備されるタッチ部３００は、どの分割領域に具備されても、各タッチ部３００は、前記設定された最小区別認識距離以上離れて具備されなければならない。好ましくは、前記最小区別認識距離は、平板領域２０５に対応する２次元平面上で縦横各方向に対して適用される距離である。
図５は、本発明の実施例による最小識別距離を例示したものである。
図５の例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５を具備した互いに異なるタッチ装置の平板領域２０５上に５個のタッチ部３００を配置する場合、４個のタッチ部３００は、同一な位置に配置されて残り１個のタッチ部３００は最小識別距離だけ横方向に離隔されて配置される実施例を例示したものである。
図６は、本発明の実施例による最大離隔可能距離を例示したものである。
図６の例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５上で具現可能な最大離隔可能距離を例示したものであって、図２Ｂに例示された分割領域のうち、図２Ｂの例示のように左下段の指定領域上の指定された位置に具備された指定タッチ部３００を基準として右上段分割領域上に計算される最大離隔可能距離を例示したものである。
図７は、本発明の実施例によりタッチ点が形成する多角形の幾何学的特性を例示したものである。
図７の例示は、前記図２Ａに例示された平板領域２０５を図２Ｃの例示のように最小区別認識距離に対応する余白を有するように４個の分割領域に分割し、図２Ｃの例示のように左下段分割領域を指定領域として指定して左下段角領域に指定タッチ部３００を具備した場合に、５個のタッチ部３００の中点またはタッチ点が存在することができない領域と存在することができる領域を例示したものである。便宜上中点が存在することができない領域は、暗い灰色で表示し、存在することができる領域は、明るい灰色で表示して、各領域に対する誤差範囲は省略した。なお、本図７の５角形は、タッチ点を基準として形成されるものであるが、本図７は、理解を助けるために便宜上タッチ部３００の中点を基準として例示した。
本発明によると、平板領域２０５と分割領域及びタッチ部３００は、指定された図形形状と一定の面積を含んでいて、平板領域２０５を分割したｎ個の分割領域上に具備されるタッチ部３００の中点は、図７のように存在することができる領域に存在しなければならない。このように中点が存在することができない領域と存在することができる領域が存在しながら、ｎ個の分割領域のうち、指定領域には、２個のタッチ部３００が具備され、各タッチ部３００は、最小区別認識距離以上互いに離れるように、他のタッチ装置のタッチ部３００と最小識別距離以上離れて識別されなければならないため、５個のタッチ点を連結して形成される５角形は指定された幾何学的特性を有するようになる。例えば、中点間の間隔は、最小区別認識距離に対応する距離以上互いに離れていなければならず、このような中点間の間隔は、最大離隔可能距離以内に存在しなければならず、中点間の間隔の少なくとも一つの間隔は、同一の指定領域に具備される特性などがそれである。このような幾何学的特性は、５角形を構成する各辺の距離と角度の関数で表現されることができ、平板領域２０５と分割領域及びタッチ部３００などの図形形状、分割領域の個数、設計上設定された最小区別認識距離、最大離隔可能距離及び最小識別距離のうち、５角形形成を制限する一つ以上の条件により合わせて決めることができる。
図８は、本発明の実施例による幾何学的関係のうち、距離関係を例示したものである。
図８の例示は、前記図２Ｂまたは図２Ｃの分割領域のうち、左下段側指定領域の角領域に具備された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を基準として４個の各分割領域上の計算された位置に具備された各タッチ部３００に対応する４個のタッチ点間の距離関係を例示したものである。なお、距離関係は、タッチ点を基準として算出及び比較されるものであるが、本図８は、理解を助けるために便宜上タッチ部３００の中点を基準として例示した。
タッチ認証条件のタッチ位置関係に含まれた距離関係と５個のタッチ点を基準として算出されたタッチ位置関係の距離関係は、各タッチ点をマッチングした後比較され、距離関係をマッチングするためにそれぞれのタッチ点には、固有の識別字が付与されてもよい。例えば、本図８の例示のように指定タッチ点を基準として特定方向のタッチ点に対して‘Ａ’、‘Ｂ’、‘Ｃ’、‘Ｄ’のような識別字が付与されてもよく、各識別字に対応するタッチ点別にタッチ認証条件のタッチ位置関係に含まれた距離関係と５個のタッチ点を基準として算出されたタッチ位置関係の距離関係がマッチングされる。このように、マッチングされた各識別字別に距離が比較されて指定された誤差範囲（例えば、ガウシアン確率分布の９５％一致範囲内）に近接すれば、一致することと見なされることができる。もし、比較された距離が指定された誤差範囲内に近接しても、互いに異なる識別字に対応する距離が近接した場合であれば、一致しないことと見なされる。
図９は、本発明の実施例による幾何学的関係のうち、角度関係を例示したものである。
図９Ａと図９Ｂの例示は、前記図２Ｂまたは図２Ｃの分割領域のうち、左下段側指定領域の角領域に具備された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を基準として４個の各分割領域上の計算された位置に具備された各タッチ部３００に対応する４個のタッチ点により形成される角度関係を例示したものである。なお、角度関係は、タッチ点を基準として算出及び比較されるものであるが、本図９は、理解を助けるために便宜上タッチ部３００の中点を基準として例示した。
図９Ａの例示は、指定タッチ点を基準点にしてｎ個のタッチ点のうち、２個のタッチ点が成す座標系上の角度関係を例示したものであり、図９Ｂの例示は、座標系上の座標原点と基準線を基準として座標原点から５個のタッチ点を連結した線分のなす角度関係を例示したものである。図９Ｂに例示された座標原点は、指定タッチ点内に存在することができる。
タッチ認証条件のタッチ位置関係に含まれた角度関係と５個のタッチ点を基準に算出されたタッチ位置関係の角度関係は、各タッチ点をマッチングした後比較され、角度関係をマッチングするためにそれぞれのタッチ点には、固有な識別字が付与されてもよい。例えば、本図９の例示のように指定タッチ点を基準として特定方向のタッチ点に対して‘Ａ’、‘Ｂ’、‘Ｃ’、‘Ｄ’、‘Ｅ’のような識別字が付与されてもよく、各識別字に対応するタッチ点別にタッチ認証条件のタッチ位置関係に含まれた角度関係と５個のタッチ点を基準として算出されたタッチ位置関係の角度関係がマッチングされる。このように、マッチングされた各識別字別に角度が比較されて指定された誤差範囲（例えば、ガウシアン確率分布の９５％一致範囲）に近接すれば、一致することと見なされることができる。もし、比較された角度が指定された誤差範囲内に近接しても、互いに異なる識別字に対応する距離が近接した場合であれば、一致しないことと見なされる。
図１０は、本発明の実施例によりタッチ認証条件を登録する過程を示した流れ図である。
より詳細に、本図１０は、指定個数のタッチ部３００のうち、フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に１個のタッチ部３００を固定配置して残りタッチ部３００を平板領域２０５上の任意の計算された位置に配置して製作されたタッチ装置に対する設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件を保存媒体１１０に登録する過程を示したものである。本発明の属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、本図１０を参照及び／または変形して前記タッチ認証条件の保存過程に対する多様な実施方法（例えば、一部段階が省略されたり、または手順が変更された実施方法）を類推することができるが、本発明は、前記類推されるすべての実施方法を含んでなり、本図１０に示された実施方法のみでその技術的特徴が限定されない。
図１０を参照すると、タッチ認証システム１００は、フレーム部２００の平板領域２０５に配置する指定個数のタッチ部３００のうち、１個のタッチ部３００を前記フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に固定配置して残りのタッチ部３００を前記平板領域２０５上の任意の計算された位置に配置して製作されたタッチ装置に対する設計上の幾何学的関係を確認して（１０００）、前記のように設計製作されたタッチ装置に付与された一連コードと前記確認された設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件とをマッピングして指定された保存媒体１１０に保存する（１００５）。前記タッチ認証条件は、前記設計上の幾何学的関係に対する設計上の誤差情報をさらに含むことができる。
本発明の一実施方法により、前記のように設計製作されたタッチ装置に具備されたタッチ部３００の幾何学的関係を実計測して検証する場合、前記タッチ認証システム１００は、指定された計測装備から実計測して検証するタッチ装置に付与された一連コードと前記計測装備の静電式タッチパネルを通じて指定された回数以上反復タッチされた実計測タッチ点情報とを受信する（１０１０）。もし、前記計測装備から実計測タッチ点情報が受信されると、前記タッチ認証システム１００は、前記実計測されたタッチ点情報が前記一連コードとマッピングされた設計上の幾何学的関係と設計上の許容された誤差範囲内にマッチングされるかを確認する（１０１５）。
もし、前記実計測されたタッチ点情報が設計上の幾何学的関係と設計上の許容された誤差範囲内でマッチングされなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記フレーム部２００の平板領域２０５にタッチ部３００を再配置して補正するようにする手順、または前記タッチ装置を廃棄して同一のタッチ装置を更に製作するようにする手順を行うことができる（１０２０）。
一方、前記実計測されたタッチ点情報が設計上の幾何学的関係と設計上の許容された誤差範囲内でマッチングされると、前記タッチ認証システム１００は、前記設計上の幾何学的関係と許容誤差情報を含む認証用タッチ認証条件を保存する（１０２５）。一方、前記実計測過程が省略された場合、前記設計上の幾何学的関係に対する設計上の誤差情報を含むタッチ認証条件が認証用タッチ認証条件に保存されてもよい。
一方、前記のように設計製作されたタッチ装置を指定されたタッチ装置利用先で提供した場合、前記タッチ認証システム１００は、タッチ装置利用先の端末装置から前記タッチ装置に付与された一連コードと前記タッチ装置利用先の端末装置に具備された静電式タッチスクリーンを通じてタッチされたタッチ点情報とを受信する（１０３０）。
前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ装置利用先の端末装置から受信されたタッチ点情報が前記一連コードとマッピングされた設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされるかを確認する（１０３５）。もし、前記タッチ装置利用先の端末装置から受信されたタッチ点情報が前記設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされると、前記タッチ認証システム１００は、前記マッチング確認された設計上の幾何学的関係を含む認証用タッチ認証条件と前記タッチ装置利用先の端末装置から受信された情報を基盤に導出されたタッチ装置利用先の位置領域情報とをマッピングして保存する（１０４０）。もし、前記タッチ装置利用先に提供されたタッチ装置を登録する過程が別途の管理端末を通じて行われると、前記（１０３０）と（１０３５）過程は、省略されることができる。
図１１は、本発明の一実施例によるタッチ認証過程を示した流れ図である。
より詳細に、本図１１は、指定個数のタッチ部３００のうち、フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に１個のタッチ部３００を固定配置して残りのタッチ部３００を平板領域２０５上の任意の計算された位置に配置して製作されたタッチ装置を使用者装置の静電式タッチスクリーンでタッチした場合、前記静電式タッチスクリーンを通じて認識された指定個数のタッチ点に対する幾何学的関係が前記図１０に図示された過程を通じて登録された設計上の幾何学的関係とマッチングされるかを認証する過程を示したものであって、本発明の属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、本図１１を参照及び／または変形して前記タッチ認証過程に対する多様な実施方法（例えば、一部段階が省略されたり、または手順が変更された実施方法）を類推することができるが、本発明は、前記類推されるすべての実施方法を含んでなり、本図１１に図示された実施方法のみにその技術的特徴が限定されない。
図１１を参照すると、タッチ認証システム１００は、使用者装置の静電式タッチスクリーンを通じてタッチ認識された指定個数のタッチ点に対するタッチ点情報を受信して（１１００）、前記受信されたタッチ点情報を根拠に各タッチ点の相互位置関係を判読して有効なタッチ装置によりタッチされたタッチ点であるかを認証する（１１０５）。もし、前記タッチ点が有効なタッチ装置のタッチ点でなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点を認識した使用者装置に認証誤りを提供することができる（１１１０）。
一方、前記タッチ点が有効なタッチ装置のタッチ点であれば、前記タッチ認証システム１００は、有効なタッチ装置のフレーム部２００の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を配置する幾何学構造条件（例えば、フレーム部２００の設計条件とタッチ部３００の設計条件及び前記フレーム部２００の平板領域２０５に指定個数のタッチ部３００を配置する配置条件など）を基盤として前記指定個数のタッチ点のうち、前記平板領域２０５上の指定された位置に固定して配置された指定タッチ部３００に対応する指定タッチ点を識別する（１１１５）。
もし、前記指定個数のタッチ点のうち、指定された位置に固定して配置された指定タッチ部３００に対応するいずれか一つの指定タッチ点が識別されなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点を認識した使用者装置に認証誤りを提供することができる（１１１０）。
もし、前記指定個数のタッチ点のうち、指定された位置に固定して配置された指定タッチ部３００に対応するいずれか一つの指定タッチ点が識別されると、前記タッチ認証システム１００は、前記指定タッチ点を利用して前記指定個数のタッチ点に対する幾何学的関係を算出する（１１２０）。前記算出された幾何学的関係は、各タッチ点を連結した線分を基準として各タッチ点間の距離関係と角度関係、前記指定タッチ点と他のタッチ点距離関係と角度関係、前記指定タッチ点を根拠に識別される座標原点と各タッチ点との間の距離関係と角度関係の少なくとも一つまたは二つ以上の関係を含むことができる。
前記タッチ認証システム１００は、前記算出された指定タッチ点に対応する基準点（例えば、指定タッチ点、または指定タッチ点を利用して識別された座標原点）を基準として前記タッチ点の幾何学的関係を設計上の幾何学的関係とマッチングされるように座標回転して比較対象の幾何学的関係を算出する（１１２５）。
前記タッチ認証システム１００は、前記図１０に示された過程を通じて登録された設計上の幾何学的関係を含むタッチ認証条件のうち、前記比較対象の幾何学的関係と比較する設計上の幾何学的関係とを抽出する（１１３０）。前記設計上の幾何学的関係は、使用者装置から受信される少なくとも一つの識別情報を通じて抽出されることができる。前記タッチ認証システム１００は、前記算出された比較対象の幾何学的関係が前記抽出された設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされるかを認証する（１１３５）。
もし、前記算出された比較対象の幾何学的関係が前記抽出された設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点に対する認証失敗結果を処理する手順を行う（１１４０）。
一方、前記算出された比較対象の幾何学的関係が前記抽出された設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点に対する認証成功結果を処理する手順を行い（１１４５）、これを基盤として前記タッチ装置を使用者装置の静電式タッチスクリーンにタッチして提供するように指定されたサービスが提供されてもよい。
図１２は、本発明の他の一実施例によるタッチ認証過程を示した流れ図である。
より詳細に、本図１２は、指定個数のタッチ部３００のうち、フレーム部２００の平板領域２０５上の指定された位置に１個のタッチ部３００を固定配置して残りのタッチ部３００を平板領域２０５上の任意の計算された位置に配置して製作されたタッチ装置を使用者装置の静電式タッチスクリーンでタッチした場合、前記図１０に示された過程を通じて登録された設計上の幾何学的関係のうち、前記静電式タッチスクリーンを通じて認識された指定個数のタッチ点に対する幾何学的関係とマッチングされる設計上の幾何学的関係を識別する過程を示したものであって、本発明の属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、本図１２を参照及び／または変形して前記タッチ認証過程に対する多様な実施方法（例えば、一部段階が省略されたり、または手順が変更された実施方法）を類推することができるが、本発明は、前記類推されるすべての実施方法を含んでなり、本図１２に示された実施方法のみにその技術的特徴が限定されない。
図１２を参照すると、タッチ認証システム１００は、前記図１１に図示された（１１００）乃至（１１２５）の過程と同一の過程を通じて使用者装置の静電式タッチスクリーンにタッチされた指定個数のタッチ点のうち、指定タッチ点を識別し、比較対象の幾何学的関係を算出する。
前記タッチ認証システム１００は、前記比較対象の幾何学的関係の幾何学的特性や使用者装置から受信された位置情報を利用して前記図１０に示された過程を通じて登録されたタッチ認証条件のうち、前記比較対象の幾何学的関係を認証するための認証対象タッチ認証条件を選別して（１２３０）、前記選別された認証対象タッチ認証条件に含まれた設計上の幾何学的関係のうち、前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係とを含むタッチ認証条件を確認する（１２３５）。もし、前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係とを含むタッチ認証条件が確認されると、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点に対する認証成功結果を処理する手順を行い（１２４０）、これを基盤として前記タッチ装置を使用者装置の静電式タッチスクリーンにタッチして提供するように指定されたサービスが提供されることができる。
一方、前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係とを含むタッチ認証条件が確認されなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記選別されたすべての認証対象タッチ認証条件に対して前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係を確認する過程を反復する。もし、前記選別された認証対象タッチ認証条件に対して前記比較対象の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係とが確認されなければ、前記タッチ認証システム１００は、前記タッチ点に対する認証失敗結果を処理する手順を行う（１２４５）。
１０５：認証条件保存部
１１０：保存媒体
１１５：タッチ点受信部
１２０：タッチ点認証部
１２５：タッチ点識別部
１３０：幾何学的関係算出部
１３５：タッチ認証処理部
２００：フレーム部
２０５：平板領域
３００：タッチ部

Claims (23)

  1. 多重タッチを支援する静電式タッチスクリーンと連動するシステムを通じて
    実行される方法において、
    前記静電式タッチスクリーンを通じて多重タッチ認識された複数のタッチ点に対するタッチ点情報を受信する第１段階と、
    前記タッチ点情報を判読して静電式タッチ可能な複数のタッチ部を設計済みの固有な幾何学的関係に配置して製作されたタッチ装置のタッチ部のうち、設計上の予め指定された位置に固定して配置されたいずれか一つの指定タッチ部に対応する指定タッチ点を識別する第２段階と、
    前記指定タッチ点に対応する基準点を基準として前記複数のタッチ点または前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係を設計上の幾何学的関係とマッチングされるように座標回転する第３段階と、及び
    前記座標回転された幾何学的関係が前記設計上の幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされるかを認証したり、または前記設計上の幾何学的関係のうち、前記座標回転された幾何学的関係と許容された誤差範囲内でマッチングされる設計上の幾何学的関係を識別する第４段階とを含む静電式タッチ認証方法。
  2. 前記タッチ点情報は、前記複数のタッチ点を多重タッチ認識した静電式タッチスクリーンに設定された座標系上の座標値を含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  3. 前記設計上の幾何学的関係は、前記各タッチ部の中点間の距離関係と角度関係を含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  4. 前記設計上の幾何学的関係は、前記指定タッチ部の中点と残りのタッチ部の中点との間の距離関係と角度関係を含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  5. 前記設計上の幾何学的関係は、前記指定タッチ点を利用して識別された座標原点と前記各タッチ部の中点間の距離関係と角度関係を含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  6. 前記基準点は、前記指定タッチ点であるか、または前記指定タッチ点を利用して識別された座標原点を含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  7. 前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係は、前記各タッチ点間の距離関係と角度関係を含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  8. 前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係は、前記指定タッチ点と残りのタッチ点との間の距離関係と角度関係を含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  9. 前記複数のタッチ点に対する幾何学的関係は、前記指定タッチ点を利用して識別された座標原点と各タッチ点との間の距離関係と角度関係を含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  10. 前記距離関係は、前記幾何学的関係を判読する座標系上の座標距離を含めてなることを特徴とする、請求項７〜請求項９のいずれか一つに記載の静電式タッチ認証方法。
  11. 前記角度関係は、前記幾何学的関係を判読する座標系上の座標角を含めてなることを特徴とする、請求項７〜請求項９のいずれか一つに記載の静電式タッチ認証方法。
  12. 前記タッチ点情報を前記設計上の幾何学的関係に対応する座標系で座標変換する段階をさらに含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  13. 前記タッチ点情報に含まれたタッチ点の個数が設計上の前記タッチ部個数と一致するかを認証する段階をさらに含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  14. 各タッチ点間の相互位置関係を判読して前記複数のタッチ点が有効なタッチ装置のタッチ点であるかを認証するタッチ点認証段階をさらに含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  15. 前記タッチ点認証段階は、各タッチ点間の距離が設計上設定された最小区別認識距離以上離れているかを認証する段階を含めてなることを特徴とする、請求項１４に記載の静電式タッチ認証方法。
  16. 前記タッチ点認証段階は、各タッチ点間の距離のうち、最大離隔距離が設計上設定された最大離隔距離以内であるかを認証する段階を含めてなることを特徴とする、請求項１４に記載の静電式タッチ認証方法。
  17. 前記タッチ点認証段階は、前記各タッチ点を連結した線分により形成される多角形の幾何学的特徴がタッチ装置に配置されたタッチ部の中点を連結して形成可能な多角形の幾何学的特徴を含むかを認証する段階を含めてなることを特徴とする、請求項１４に記載の静電式タッチ認証方法。
  18. 前記第２段階は、前記タッチ装置に具備されたフレーム部の平板領域に前記複数のタッチ部を配置する設計上の幾何学構造条件を基盤として、前記タッチ点情報に対応するタッチ点の幾何学構造を判読し、前記平板領域上の指定された位置に固定して配置された指定タッチ点を識別することを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  19. 前記設計上の幾何学的関係は、指定個数の前記タッチ部をｎ（ｎ＝４）個の分割領域上の計算された位置にそれぞれ一つずつ配置するが、前記ｎ個の分割領域のうち、いずれか一つの指定領域上の指定された位置に一つの指定タッチ部を配置する関係を含み、前記第２段階は、設計上の分割領域情報を根拠に前記ｎ個の分割領域のうち、二つのタッチ点を含む指定領域を確認し、前記確認された指定領域上の指定された位置に対応する指定タッチ点を識別することを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  20. 前記指定タッチ点識別時、前記指定タッチ点と残りのタッチ点を前記設計上の幾何学的関係に対応する座標系に座標変換する段階をさらに含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  21. 前記座標回転されたタッチ点の幾何学的関係を算出する段階をさらに含めてなることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
  22. 前記幾何学的関係算出時、前記算出された幾何学的関係を前記設計上の幾何学的関係に対応する座標系に座標変換する段階をさらに含めてなることを特徴とする、請求項１または請求項２１に記載の静電式タッチ認証方法。
  23. 前記システムは、前記静電式タッチスクリーンを具備した使用者装置を通じて具現されたり、または前記静電式タッチスクリーンを具備した使用者装置と通信するサーバー上に具現されたり、または前記静電式タッチスクリーンを具備した使用者装置とサーバー上に分散具現されることを特徴とする、請求項１に記載の静電式タッチ認証方法。
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