JP2017182381A - 電子スタンプ認証装置、電子スタンプ認証方法、プログラム、及び電子スタンプ - Google Patents

Abstract

【課題】様々な種類のスタンプパターンを識別する電子スタンプ認証装置、電子スタンプ認証方法、プログラム、及び電子スタンプを提供する。【解決手段】電子スタンプ認証装置（携帯情報端末２００）は、マルチタッチ機能を有する接触検出手段に押下するスタンプに設けられた接触端子のうち、接触検出手段に第１のタイミングで接触する早着端子の接触検出手段に接触する位置を早着点として検出する第１接触検出手段２７２と、接触端子のうち、第１のタイミングと異なる第２のタイミングで接触検出手段に接触する遅着端子の接触検出手段に接触する位置を遅着点として検出する第２接触検出手段２７３と、接触検出手段への接地タイミング毎の端子接触位置情報に対応付けて予め定められた電子スタンプＩＤを識別する。【選択図】図２

Description

本発明は、電子スタンプ認証装置、電子スタンプ認証方法、プログラム、及び電子スタンプに関する。

近年、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣともいう。）の画面に表示された画像を用紙等に印刷して店頭で提示したり、インターネットやコンピュータ等電子的な手段を介して行う商取引であるＥＣ（Electronic Commerce）において、インターネット上で発行される商店の特典である電子クーポンとして、当該画像をそのまま使用したりすることが行われている。近年では、スマートフォンを一例とする携帯情報端末の画面に表示して店頭で使用されるタイプのものも用いられている。

さらに、所定のイベントに参加することが許可された会員向けにダウンロードされた会員証等を携帯情報端末の画面に表示し、当該画面を当該所定のイベントの入場ゲート等に設けられた読み取り機に翳し、当該画面に入場済等のスタンプを追記することにより、ペーパーレスで入退場管理を行う電子スタンプといった技術も用いられている。

また、複数の店舗やイベント会場等に設置されたスタンプを順に台紙に押印し、獲得したスタンプの数で特典がもらえるスタンプラリーについても電子化されたものがある。

特許文献１には、顧客がいつ、どこで、どのクーポンを利用したか、顧客１人当たりの売上及びそれに応じて発行されたポイント等のデータを把握し、小売店側がクーポンやポイントを販売促進の方法として効果的かつ効率的に利用すると共に、イベントチケットの使用状況を確認・追跡するために、ユーザ端末のタッチパネルに電子チケットを表示している状態で、押印面に複数の電極が備えられた電子スタンプの持ち手を押し当てることにより、当該複数の電極の接触位置をタッチパネルが検出し、当該検出した位置が所定の条件を満たす場合、当該電子チケットが使用済みであることを示す画像を当該タッチパネルに表示する電子チケットシステムの技術が開示されている。

特開２０１５−００５２７５号公報

従来の電子チケットシステムに用いられる電子スタンプは、押印面に設けられた静電電極とスマートフォン等の携帯情報端末のタッチパネルとの接触パターンによって電子スタンプＩＤ（Identification）を識別し、スマートフォンのタッチパネルに識別されたＩＤに応じた捺印状の表示を行うと共にそのデータをサーバ等で収集することとしている。そして、スマートフォンのタッチパネルのサイズや解像度は機種によって異なることが通常であるから、電子スタンプは様々な解像度のタッチパネルに対応するため、最低限のサイズや解像度を想定し、静電電極の間隔や大きさを制限することが求められる。すなわち、タッチパネル面積に対する電子スタンプの静電電極の配置可能空間数が高々１００程度しか得られないということとなる。これにより、識別可能なスタンプパターンが非常に少なくなるという問題がある。

また、特許文献１に記載された技術における電子スタンプの電極のうち、３つの電極は電子スタンプの位置、方向といった座標系の特定に用いることとしているため、電極数がマルチタッチを検出するために必要とされる５個程度と仮定した場合、残り２個の電極で電子チケットを識別する場合と、残り１個の電極で電子チケットを識別する場合との和である₁₀₀Ｃ₂＋₁₀₀Ｃ₁≒５０００種類程度といったバリエーションのスタンプパターンしか識別することができないという問題がある。

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、同じ条件下で様々な種類のスタンプパターンを識別することが可能な電子スタンプ認証装置、電子スタンプ認証方法、プログラム及び電子スタンプを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明における電子スタンプ認証装置は、マルチタッチ機能を有する接触検出手段に押下するスタンプに設けられた接触端子のうち、前記接触検出手段に第１のタイミングで接触する早着端子の前記接触検出手段に接触する位置を早着点として検出する第１接触検出手段と、前記接触端子のうち、前記第１のタイミングと異なる第２のタイミングで前記接触検出手段に接触する遅着端子の前記接触検出手段に接触する位置を遅着点として検出する第２接触検出手段と、前記接触検出手段への接地タイミング毎の端子接触位置情報に対応付けて予め定められた電子スタンプＩＤを識別することを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、請求項９に記載の本発明における電子スタンプ認証方法は、マルチタッチ機能を有する接触検出手段に押下するスタンプに設けられた接触端子のうち、前記接触検出手段に第１のタイミングで接触する早着端子の前記接触検出手段に接触する位置を早着点として検出する工程と、前記接触端子のうち、前記第１のタイミングと異なる第２のタイミングで前記接触検出手段に接触する遅着端子の前記接触検出手段に接触する位置を遅着点として検出する工程と、前記接触検出手段への接地タイミング毎の端子接触位置情報に対応付けて予め定められた電子スタンプＩＤを識別する工程と、を含むことを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、請求項１０に記載の本発明における電子スタンプ認証装置のコンピュータに実行させるためのプログラムは、電子スタンプ認証装置のコンピュータに、マルチタッチ機能を有する接触検出手段に押下するスタンプに設けられた接触端子のうち、前記接触検出手段に第１のタイミングで接触する早着端子の前記接触検出手段に接触する位置を早着点として検出する処理と、前記接触端子のうち、前記第１のタイミングと異なる第２のタイミングで前記接触検出手段に接触する遅着端子の前記接触検出手段に接触する位置を遅着点として検出する処理と、前記接触検出手段への接地タイミング毎の端子接触位置情報に対応付けて予め定められた電子スタンプＩＤを識別する処理と、を実行させることを特徴とする。

そして、上記課題を解決するため、請求項１１に記載の本発明における電子スタンプは、マルチタッチ機能を有する接触検出手段に押下する接触端子が設けられた電子スタンプであって、前記接触検出手段に第１のタイミングで接触し、前記接触検出手段に接触する位置を早着点として検出させる早着端子と、前記接触検出手段に前記第１のタイミングと異なる第２のタイミングで接触し、前記接触検出手段に接触する位置を遅着端子として検出させる遅着端子と、を含み、前記接触検出手段への接地タイミング毎の端子接触位置情報に対応付けて予め定められた電子スタンプＩＤを識別させることを特徴とする。

本発明によれば、様々な種類のスタンプパターンを識別することが可能な電子スタンプ認証装置、電子スタンプ認証装置の制御方法、プログラム、及び電子スタンプが得られる。

本実施形態に電子スタンプ認証装置のハードウェアブロック図の一例である。 本実施形態における電子スタンプ認証装置の機能ブロック図の一例である。 本実施形態における電子スタンプ認証装置が認証する画面に対して電子スタンプが押下される前の状態について説明する図である。 本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が認証する画面に対して電子スタンプの早着電極が接触した状態について説明する図である。 本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が認証する画面に対して電子スタンプの早着電極及び遅着電極が接触した状態について説明する図である。 本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が早着点及び遅着点を認証する方法について説明する図である。 本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が利用される場面について説明する図である。 本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置の動作フローについて説明する図である。 本発明の他の実施形態における電子スタンプ認証装置が早着点及び遅着点を認証する方法について説明する図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。以下、本実施形態について説明するが、本実施形態は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に説明する実施形態は、電子スタンプから得た情報を認識する電子スタンプ認証装置として機能する携帯情報端末に搭載されるアプリケーションプログラムを具体例に挙げて説明しているが、様々な種類の電子スタンプから得た情報を認識可能なあらゆる情報処理装置に搭載され得るアプリケーションプログラムに対しても適用可能である。

まず、本実施形態における電子スタンプ認証装置のハードウェアブロック図の一例について説明する。図１は、本実施形態における電子スタンプ認証装置のハードウェアブロック図の一例である。

図１において、本実施形態における電子スタンプ認証装置として機能する携帯情報端末２００は、ハードウェア構成として、携帯情報端末２００の全体の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）（制御部）２５１を備えている。また、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）２５２やＲＡＭ（Random Access Memory）２５３等の記憶部を備えている。さらに、携帯情報端末２００に対して電源を供給するバッテリ部２５４を備えている。

また、携帯情報端末２００のユーザが、キーボードや、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなるタッチパネル等といった携帯情報端末２００を操作する機能を有すると共に、マルチタッチ機能を有する接触検出手段の一例であるタッチパネルは、後述する電子スタンプ１００の接触を感知する。また、識別した電子スタンプＩＤに従い、携帯情報端末２００のＲＯＭ２５２、ＲＡＭ２５３に格納されたデータ等を表示する機能を有する操作・表示部２５５を備えている。さらに、携帯情報端末２００が、後述するネットワーク３００を介して外部に設けられたサーバ４００や図示しない基地局との間で通信を行う通信部２５６を備えている。

そして、ＣＰＵ２５１、ＲＯＭ２５２、ＲＡＭ２５３、バッテリ部２５４、操作・表示部２５５、及び通信部２５６は、バス２５７によって接続されている。そして、携帯情報端末２００における各種処理は、ＣＰＵ２５１が、ＲＯＭ２５２及びＲＡＭ２５３に記憶されている各種プログラムをロードし実行することにより実現されるものである。なお、これに限らず、これらの機能を個別のハードウェア等の回路を用いて実現することも可能である。

次に、本実施形態における電子スタンプ認証装置の機能ブロック図の一例について説明する。図２は、本実施形態における電子スタンプ認証装置の機能ブロック図の一例である。

図２において、本実施形態における電子スタンプ認証装置として機能する携帯情報端末２００は、機能ブロックとして、全体制御部２７１と、第１接触検出部２７２と、第２接触検出部２７３と、基準線分・基準点算出部２７４と、距離角度算出部２７５と、表示部２７６と、を備えている。そして、全体制御部２７１、第１接触検出部２７２、第２接触検出部２７３、基準線分・基準点算出部２７４、距離角度算出部２７５、及び表示部２７６は、バス２７７によって接続されている。

全体制御部２７１は、携帯情報端末２００の装置全体の動作を制御するものである。第１接触検出部は、後述する電子スタンプ１００の早着端子の一例である早着電極１０２、１０３が、携帯情報端末（以下、スマートフォンともいう。）２００のタッチパネル２０１の表示面に接触したことを検出するものである。第２接触検出部２７３は、電子スタンプ１００の遅着端子の一例である遅着電極１０４、１０５が、スマートフォン２００のタッチパネル２０１の表示面に接触したことを検出するものである。

基準線分・基準点算出部２７４は、早着電極１０２、１０３がタッチパネル２０１の表示面に接触することによりタッチパネル２０１で検出される早着点２０３、２０４に基づいて、基準ベクトルである基準線分２０６及び一意に定められる基準点２０７を算出するものである。距離角度算出部２７５は、早着電極１０２、１０３及び遅着電極１０４、１０５がタッチパネル２０１の表示面に接触することによりタッチパネル２０１で検出される早着点２０３、２０４及び遅着点２０５の位置を、各々の点と基準線分・基準点算出部２７４によって算出された基準点２０７とを結ぶベクトルと、基準ベクトルである基準線分２０６とのなす角度と、各々の点と基準点２０７からの距離を基準線分２０６の長さ（基準ベクトル長）で正規化して、早着電極１０２、１０３及び遅着電極１０４、１０５の端子接触位置情報を算出するものである。表示部２７６は、早着点２０３、２０４、遅着点２０５、遅着点２０５の位置情報に対応付けて予め定められた画像を表示するものである。具体的には、接触検出手段の一例であるタッチパネル２０１に対する早着電極１０２、１０３、遅着電極１０４、１０５の接地タイミング毎の端子接触位置情報に対応付けて予め定められた電子スタンプＩＤを識別して表示する。

次に、本実施形態における電子スタンプ認証装置が認証する画面に対して電子スタンプが押下される前の状態について説明する。図３は、本実施形態における電子スタンプ認証装置が認証する画面に対して電子スタンプが押下される前の状態について説明する図である。

図３において、携帯情報端末２００の携帯情報端末本体２０２に設けられたマルチタッチ機能を有するタッチパネル２０１の表示面へ向けて垂直方向に電子スタンプ１００が押下される。電子スタンプ１００は、持ち手１０１をタッチパネル２０１の表示面に対して垂直方向に移動することにより、早着電極１０２、１０３及び遅着電極１０４、１０５が、タッチパネル２０１に対して接触したり離反したりする。そして、早着電極１０２、１０３及び遅着電極１０４、１０５は、電子スタンプ１００の押下方向と同一方向に上下動する構成であったり、伸縮する構成であったりするものとする。

電子スタンプ１００は、持ち手１０１がタッチパネル２０１の表示面へ向けて垂直方向に押下されることにより、タッチパネル２０１の表示面に最初に接触する早着電極１０２、１０３と、早着電極１０２、１０３がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングから時間的に遅れてタッチパネル２０１の表示面に接触する遅着電極１０４、１０５から構成されている。また、電子スタンプ１００の早着電極１０２、１０３がタッチパネル２０１の表示面に対して安定して接触すること、すなわち、早着電極１０２、１０３がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングが大きくずれないように双矢印Ａ方向にガイドする絶縁素材からなる可動部材１０６、１０７を設ける構成としても良い。これにより、早着電極１０２、１０３の静電電極が、外部にむき出し状態になることを防止することができる。

次に、本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が認証する画面に対して電子スタンプの早着電極が接触した状態について説明する。図４は、本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が認証する画面に対して電子スタンプの早着電極が接触した状態について説明する図である。

電子スタンプ１００の持ち手１０１が、スマートフォン２００のタッチパネル２０１の表示面へ向けて垂直方向に押下されると、まず、可動部材１０６、１０７のタッチパネル２０１に対向する端面がタッチパネル２０１の表示面に接触すると共に、可動部材１０６、１０７は、タッチパネル２０１の表示面と反対方向である矢印Ｂ方向に移動する。そして、早着電極１０２、１０３のタッチパネル２０１に対向する端面がタッチパネル２０１の表示面に接触する。

電子スタンプ１００の持ち手１０１が、スマートフォン２００のタッチパネル２０１の表示面へ向けて垂直方向にさらに押下され続けると、可動部材１０６、１０７は、矢印Ｂ方向にさらに移動し、やがて遅着電極１０４、１０５のタッチパネル２０１に対向する端面がタッチパネル２０１の表示面に接触する。

次に、本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が認証する画面に対して電子スタンプの早着電極及び遅着電極が接触した状態について説明する。図５は、本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が認証する画面に対して電子スタンプの早着電極及び遅着電極が接触した状態について説明する図である。

電子スタンプ１００の持ち手１０１が、スマートフォン２００のタッチパネル２０１の表示面へ向けて垂直方向にさらに押下され続けると、可動部材１０６、１０７は、矢印Ｃ方向にさらに移動し、遅着電極１０４、１０５のタッチパネル２０１に対向する端面がタッチパネル２０１の表示面に接触する。このとき、早着電極１０２、１０３は、それぞれ電子スタンプ１００の押下方向と同一方向に上下動したり伸縮したりする構成であるので、遅着電極１０４、１０５のタッチパネル２０１に対向する端面がタッチパネル２０１の表示面に接触するにしたがい、早着電極１０２、１０３のタッチパネル２０１の表示面と垂直方向の高さは、次第に小さくなる。

携帯情報端末２００の第１接触検出部２７２は、早着電極１０２、１０３がタッチパネル２０１の表示面に接触したことを検出し、第２接触検出部２７３は、遅着電極１０４、１０５がタッチパネル２０１の表示面に接触したことを検出する。そして、携帯情報端末２００の基準線分・基準点算出部２７４は、早着点２０３、２０４から基準線分（基準ベクトル）２０６及び基準点２０７を算出し、距離角度算出部２７５は、早着点２０３、２０４及び遅着点２０５の各々から基準点２０７までの距離（各々の点と基準点２０７とを結ぶベクトル）及び各々の点と基準点２０７とを結ぶ直線と基準線分２０６との間のなす角度を算出する。

そして、携帯情報端末２００の表示部２７６は、早着点２０３、２０４、遅着点２０５の各々の位置情報から電子スタンプＩＤを識別する。これにより、携帯情報端末２００は、押印した電子スタンプに応じて予め定められた画像を表示したり、電子的な特典を許与したりすることが可能になる。以下、早着点２０３、２０４と遅着点２０５の各々との位置関係を認証する方法について具体的に説明する。

次に、本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が早着点及び遅着点を認証する方法について説明する。図６は、本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が早着点及び遅着点を認証する方法について説明する図である。

早着電極１０２が最初にタッチパネル２０１の表示面に接触した点を早着点２０３とし、早着電極１０２がタッチパネル２０１の表示面に接触したタイミングと略同時に早着電極１０３がタッチパネル２０１の表示面に接触した点を早着点２０４とする。そして、基準線分・基準点算出部２７４は、早着点２０３と早着点２０４とから一意に定められる基準点を算出する。本図では、一例として早着点集合の重心点Ｇを算出し、これを基準点２０７とする。また、基準線分・基準点算出部２７４は、基準点２０７と、早着点２０３、２０４のうち基準点２０７から最も離れた早着点（この場合、基準点２０７は、早着点２０３と早着点２０４との間の中心となるため、基準点２０７から最も離れた早着点は、早着点２０３又は早着点２０４になる。また、この場合は、どちらの線分を基準線分（基準ベクトル）として選択するかが不定であるため、１８０度回転した配置パターンを同一パターンとして認識することになる。）と、を接続した直線を基準線分（基準ベクトル）２０６とする。

なお、図６で示す例では、早着電極が２個であるため、早着点２０３と早着点２０４とから算出される重心点Ｇは、早着点２０３と早着点２０４との間の中心と同一となるが、早着電極が３個以上の場合、早着点も３個以上となるため、これ等３個以上の早着点から形成される多角形の重心点Ｇを基準点２０７とする。また、本実施形態においては、早着点から算出される重心点Ｇを基準点２０７として説明しているが、重心点Ｇに限定されることなく内心点や外心点を基準点としても良い。さらに、複数の早着点から最も離れた任意の２点を抽出し、この２点間の中心を基準点２０７としても良い。すなわち、早着点の相対的な位置を一意に決定することが可能な点であれば基準点２０７とすることが可能である。

また、本実施形態においては、早着電極１０２がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングと早着電極１０３がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングとが略同時であることを前提に説明しているが、両者の間に若干のタイミングのずれがあっても良い。さらに、本実施形態においては、早着電極１０２、１０３がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングから時間的に遅れて遅着電極１０４、１０５がタッチパネル２０１の表示面に接触することとして説明を行っているが、早着電極１０２、１０３がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングと遅着電極１０４、１０５がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングとが異なれば良い。

また、早着電極１０２、１０３がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングのズレや、遅着電極１０４、１０５がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングのズレに比べて、早着電極１０２、１０３がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングと、遅着電極１０４、１０５がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングのズレの方が十分に大きければ、早着点と遅着点とを十分に判定することが可能である。

次に、遅着電極１０４、１０５が最初にタッチパネル２０１の表示面に接触した点を遅着点２０５とする。そして、距離角度算出部２７５は、遅着点２０５の基準点２０７からの相対的な距離（遅着点２０５と基準点２０７との間の距離Ｒ（ベクトル）を基準点２０７と早着点２０３、２０４との間の距離Ｒ０（基準ベクトル長）で正規化した距離：Ｒ／Ｒ０）を算出する。要するに、基準線分２０６の長さを１としたときに、遅着点２０５が基準点２０７よりどれくらい離れているかを算出することとしている。また、距離角度算出部２７５は、基準線分２０６と遅着点２０５との間のなす角度（遅着点２０５と基準点２０７とを接続した直線と基準線分２０６との間のなす角度）θを算出する。これにより、接触点の位置情報を、時間のパラメータを加えた３次元空間のｒθ座標系で表現することができる。

そして、通信部２５６は、タッチパネル２０１における早着点２０３、２０４と遅着点２０５との位置情報、すなわち、早着電極１０２、１０３及び遅着電極１０４、１０５の端子接触位置情報を、後述するネットワーク３００を介して外部に設けられたサーバ４００に対して送信する。なお、本実施形態においては、位置情報を電子スタンプＩＤの識別に有用な形に変換してからサーバ４００に送付しているが、接地タイミングを含む生情報をサーバ４００に送付し、サーバ４００で電子スタンプＩＤを識別するようにしても良いし、サーバ４００を用いずに携帯情報端末２００だけで処理を完結するようにしても良い。

また、遅着点２０５が１点のみの場合について説明しているが、遅着電極１０４、１０５を複数設けることにより、遅着点２０５が複数形成されるようにしても良いし、早着点が３つ以上ある場合は、遅着点と同様に位置情報を求めて、電子スタンプのＩＤ識別に用いるようにしても良い。

ただし、後述するように、スマートフォン２００に搭載されるマルチタッチ機能を有するタッチパネル２０１を考慮した場合、総電極数は５個程度であると一般的にいわれているので、２個の早着電極１０２、１０３を早着点２０３、２０４の形成に使用した場合、遅着電極１０４（１０５）を残り３個設けることにより遅着点２０５を最大３個形成することができる。さらに、この３個の遅着電極１０４、１０５がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングは、必ずしも同じタイミングである必要はなく、複数段階の任意のタイミングに分けてタッチパネル２０１の表示面に接触するようにしても良い。遅着電極が接地するタイミングで、早着電極を逆に非接触にすることにより、遅着点の個数を増やすこともできる。

このように、本実施形態では、電子スタンプ１００をスマートフォン２００のタッチパネル２０１の表示面に押下することによりタッチパネル２０１に表示された画像を認識する際の電子スタンプ１００の静電電極の座標値を、従来行われてきた２次元空間のＸＹ座標系に代えて、時間のパラメータを加えた３次元空間のｒθ座標系を用いて定義することとしている。これにより、タッチパネル２０１の解像度に依存することなく電子スタンプＩＤを識別することが可能になる。また、電子スタンプについて、タッチパネル２０１の表示面に対する左右上下方向の移動のズレや、回転ズレが生じている場合も影響を受けることなく安定して電子スタンプＩＤを識別することができる。さらに、以下に述べるような効果が得られる。

例えば、従来技術の場合、スマートフォン２００のタッチパネル２０１がマルチタッチに対応している場合、ＬＣＤの解像度等を考慮すると、電子スタンプ１００の電極数として５個程度の接触までなら認識することができ、電極数が５個を超えると認識困難になると一般的にいわれている。また、タッチパネル２０１の形状は略矩形状であることが殆どであるから、タッチパネル２０１に表示される画像のうちＸＹ方向（矩形の頂点付近）を識別するためには少なくとも３個の電極を使用する必要があり、総電極数が５個であると仮定するとＸＹ方向識別用の電極を除いた残り２個の電極によって画像を識別しなければならない。

他方、電極数を増やすために電極の端子サイズを細くすると耐久性が失われるためある程度の端子サイズが必要となり、タッチパネル２０１の解像度と画像の誤認識を防止するという観点から、タッチパネル２０１における電子スタンプ１００の空間配置数は１００程度であると考えられるので、電極数がマルチタッチを検出するために必要とされる５個程度と仮定した場合、残り２個の電極で画像を識別する場合と、残り１個の電極で画像を識別する場合との和である₁₀₀Ｃ₂＋₁₀₀Ｃ₁≒５０００種類程度といったバリエーションのスタンプパターンしか識別することができないという問題がある。したがって、電子スタンプ１００を用いた画像の識別を行う対象となる店舗数が多くなると、スタンプパターンの種類に限界が生じてしまう。

これに対して、本実施形態によれば、図６で説明したように、５個の電極数のうち基準線分・基準点を算出するために２個の早着電極１０２、１０３を使用しているので、残り３個の電極を画像の認識用に使用することができる。したがって、従来技術と比較して画像の認識用に既に１個多く電極を使用することができるのである。

そして、残り３個の電極を遅着電極１０４（１０５）として使用する場合、この３個の遅着電極１０４（１０５）がタッチパネル２０１の表示面に接触するタイミングは上記したように複数段階に設定可能であるから、（１）遅着電極１０４として３個をすべて使用した場合のスタンプパターンとして、まず₁₀₀Ｃ₃の組合せが考えられる。

次に、残り３個の遅着電極１０４がタッチパネル２０１に接触するタイミングとして、（２）３個の遅着電極１０４が最初のタイミングでタッチパネル２０１に接触せず次のタイミングで３個の遅着電極１０４が略同時にタッチパネル２０１に接触する場合のスタンプパターンとして、₃Ｃ₀の組合せが考えられる。

次に、（３）最初のタイミングで１個の遅着電極１０４がタッチパネル２０１に接触し、次のタイミングで残り２個の遅着電極１０４がタッチパネル２０１に接触する場合のスタンプパターンとして、₃Ｃ₁の組合せが考えられる。

さらに、（４）最初のタイミングで２個の遅着電極１０４がタッチパネル２０１に接触し、次のタイミングで残り１個の遅着電極１０４がタッチパネル２０１に接触する場合のスタンプパターンとして、₃Ｃ₂の組合せが考えられる。

そして、（５）最初のタイミングで３個の遅着電極１０４がタッチパネル２０１に接触し、次のタイミングでタッチパネル２０１に接触する遅着電極１０４が無い場合のスタンプパターンとして₃Ｃ₃の組合せが考えられる。

また、遅着点２０５と基準線分２０６との間のなす角度θは、図６においては、早着点２０４側の基準線分２０６との間のなす角度θで規定しているが、早着点２０３側の基準線分２０６との間のなす角度である１８０°−θで規定することも可能である。要するに、複数存在する遅着電極１０４が同じタイミングでタッチパネル２０１の表示面に接触した場合、タッチパネル２０１の表示面において、時計方向又は反時計方向の何れの方向を基準として角度を算出すればよいかが分からなくなる。したがって、（２）、（３）、（４）、（５）におけるスタンプパターンにおける同じ角度による重複カウントを除外するため、それぞれ１／２にする必要がある。

そうすると、本実施形態において認識することができるスタンプパターンとして、（１）の組み合わせと、（２）から（５）の組合せの和の１／２との積で求めることができ、₁₀₀Ｃ₃＊（₃Ｃ₀＋₃Ｃ₁＋₃Ｃ₂＋₃Ｃ₃）／２≒６０万種類といったバリエーションのスタンプパターンを識別することができ、従来の５０００種類程度と比較して莫大な種類のスタンプパターンを認識することが可能になる。

次に、本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が利用される場面について説明する。図７は、本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置が利用される場面について説明する図である。

電子スタンプ１００が押下される本実施形態における電子スタンプ認証装置として機能する携帯情報端末２００は、ネットワーク３００を介して外部に設けられたサーバ４００に接続されている。携帯情報端末２００とサーバ４００とは、インターネット等のネットワーク３００を介した通信が可能とされている。

電子スタンプ１００は、例えば、テーマパークの入場ゲート等に配置されており、来場者が当該テーマパークの入場ゲートから入場する際、来場者が所持する携帯情報端末２００のタッチパネル２０１の表示面に表示されている所定の画像（例えば、入場チケット）に対して電子スタンプ１００を押下する。そうすると、携帯情報端末２００が認識する早着点２０３、２０４及び遅着点２０５の位置情報が、ネットワーク３００を介して当該テーマパークの管理下にあるサーバ４００に送信される。

サーバ４００は、送信された位置情報が、サーバ４００に予め格納された所定の画像における位置情報と一致すると判断すると、当該所定の画像に対応付けて予め定められた所定の画像を、ネットワーク３００を介して携帯情報端末２００に送信する。携帯情報端末２００は、タッチパネル２０１の表示面に当該所定の画像を表示する。このテーマパークの入場の例では、来訪者の携帯情報端末２００のタッチパネル２０１の表示面に、所定の画像として、例えば“入場済”といった画像を表示する。

次に、本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置の動作フローについて説明する。図８は、本発明の実施形態における電子スタンプ認証装置の動作フローについて説明する図である。

まず、電子スタンプ１００が押下されることが予定されている所定の画像が携帯情報端末２００のタッチパネル２０１の表示面に表示された状態で電子スタンプ１００が押下されると、ステップＳ７０１の処理において、早着電極１０２、１０３が携帯情報端末２００のタッチパネル２０１の表示面に接触したか否かを判断する。この判断は、携帯情報端末２００の第１接触検出部２７２が判断する。早着電極１０２、１０３が携帯情報端末２００のタッチパネル２０１の表示面に接触した（ステップＳ７０１：Ｙ）と判断すると、ステップＳ７０２の処理へ移行し、接触していない（ステップＳ７０１：Ｎ）と判断すると、接触するまで待機する。

ステップＳ７０２の処理において、基準線分２０６及び基準点２０７を算出する。これは、携帯情報端末２００の基準線分・基準点算出部２７４が算出する。ステップＳ７０３の処理において、遅着電極１０４、１０５が携帯情報端末２００のタッチパネル２０１の表示面に接触したか否かを判断する。この判断は、携帯情報端末２００の第２接触検出部２７３が判断する。遅着電極１０４、１０５が携帯情報端末２００のタッチパネル２０１の表示面に接触した（ステップＳ７０３：Ｙ）と判断すると、ステップＳ７０４の処理へ移行する。接触していない（ステップＳ７０３：Ｎ）と判断すると、接触するまで待機する。

ステップＳ７０４の処理において、遅着点２０５と基準点２０７との間の距離及び遅着点と基準点２０７とを接続する直線と基準線分２０６との間のなす角度θを算出する。これは、携帯情報端末２００の距離角度算出部２７５が算出する。ステップＳ７０５の処理において、タッチパネル２０１における早着点２０３、２０４及び遅着点２０５の位置情報を、ネットワーク３００を介して外部に設けられたサーバ４００に送信する。これは、携帯情報端末２００の通信部２５６が行う。

ステップＳ７０６の処理において、携帯情報端末２００は所定の画像を表示する。これは、上記したように、携帯情報端末２００のタッチパネル２０１の表示面に表示された画像に対して電子スタンプ１００が押下された結果、早着点２０３、２０４及び遅着点２０５の位置情報が、上記したネットワーク３００を介して外部に設けられたサーバ４００に送信される。そして、当該位置情報がサーバ４００に予め格納された所定の画像における位置情報と一致する場合、当該所定の画像に対応付けて予め定められた所定の画像がネットワーク３００を介して携帯情報端末２００に送信される。携帯情報端末２００は、その予め定められた所定の画像をタッチパネル２０１の表示面に表示する。この予め定められた所定の画像の具体例として、上記したテーマパークの入場ゲートを通過したことを証明する“入場済”といった画像等が挙げられる。

なお、図８に示した本実施形態における電子スタンプ認証装置の動作フローは、コンピュータ上のプログラムに実行させることもできる。すなわち、携帯情報端末２００を構成するＣＰＵ（制御部）２５１が、ＲＯＭ２５２格納されたプログラムをロードする。そして、プログラムの各処理ステップが順次実行されることによって行われる。

上記実施形態においては、早着電極１０２、１０３が２個、すなわち早着点２０３、２０４が２点形成されることを前提としているが、早着電極が３個、すなわち早着点が３点形成される場合においても、従来の電子スタンプと比較して莫大な種類のスタンプパターンを認識することが可能になる。以下、本発明の他の実施形態における電子スタンプ認証装置が早着点及び遅着点を認証する方法について説明する。図９は、本発明の他の実施形態における電子スタンプ認証装置が早着点及び遅着点を認証する方法について説明する図である。

図９では、３個の早着電極によって早着点２０３、２０４、２０８が形成され、基準線分・基準点算出部２７４は、基準点２３０として早着点２０３、２０４、２０８の重心点Ｇ´を算出する。そして、基準線分・基準点算出部２７４は、基準点２３０（重心点Ｇ´）から最も離れた接触点２２０との間の線を基準線分（基準ベクトル）２４０として算出する。すなわち、図９は、早着点３個とその他の接触点（遅着点）２２０とに基づいて、基準点と基準線分（基準ベクトル）とを算出する例について説明したものである。これに対し、変形例として、接触点（遅着点）を用いることなく、早着点３点から重心点Ｇ´を算出し、この重心点Ｇ´と１個の早着点（例えば、重心点Ｇ´から最も遠い早着点）とに基づいて、基準点と基準線分（基準ベクトル）とを算出するようにしても良い。

また、距離角度算出部２７５は、接触点２２０と基準点２３０との間の距離をＲ´として算出し、接触点２２０と基準線分（基準ベクトル）２４０との間のなす角度θを矢印Ｄで示す角度（この場合は３６０°）として算出する。このように、早着電極が３個、すなわち早着点２０３、２０４、２０８が３点形成される場合は、上記実施形態において用いたｒθ座標系とは異なる座標系で定義される。

さらに、この場合は、接触点２２０と基準線分（基準ベクトル）２４０との間のなす角度θは、一意に表現される角度であるので、上記実施形態において説明したように、同じ角度が異なる数値で表現される（θと１８０°−θ）といった重複カウントという状態にはならない。したがって、上記実施形態において説明した１／２にするといった計算が不要となるため、上記実施形態において算出したスタンプパターンの種類と比較して約２倍の種類のスタンプパターンを認識することが可能になる。

なお、上記した早着電極１０２、１０３が３個の場合、可動部材１０６、１０７を設けることは必須ではないが、早着電極１０２（１０３）が２個以下の場合は、まず初めに可動部材１０６、１０７がタッチパネル２０１の表示面に安定して接触し、その後、早着電極１０２がタッチパネル２０１の表示面に接触し、最後に遅着電極１０４がタッチパネル２０１の表示面に接触する必要があるため、可動部材１０６、１０７を設けることは必須となる。また、接触点が２点のみの場合、２点の接触点が同時に（すなわち早着点として）形成されるか、又は１点の早着点と１点の遅着点にバラバラに形成されるかによって、簡単に２つのパターンを識別することが可能になる。

なお、上述した説明においては、電子スタンプ１００の各静電電極の断面形状を円形としているが、各電極の断面形状は円形に限定されることなく、如何なる形状であっても良い。

以上説明したように、本実施形態では、マルチタッチ機能を有するタッチパネル２０１に押下する電子スタンプ１００に設けられた接触端子のうち、タッチパネル２０１に第１のタイミングで接触する早着電極１０２、１０３のタッチパネル２０１に接触する位置を早着点２０３、２０４として検出している。そして、接触端子のうち、早着電極１０２、１０３がタッチパネル２０１に接触するタイミングと異なるタイミングでタッチパネル２０１に接触する遅着電極１０４、１０５のタッチパネル２０１に接触する位置を遅着点２０５として検出している。

すなわち、基準点や基準線分等を求める接触点集合も、早着点に限定される必要はないし、単一の早着点をそのまま基準点にしても良い。上記では基準点と基準線分とを求め、接触点の位置情報を算出しているが、各接触点が正規化できれば良いのであって、当然、基準点と基準線分とを求める手法に限定されることもない。接触点集合を、電子スタンプ１００の任意の位置に設けられた早着電極の空間的特徴又は、早着電極がタッチパネル２０１に接触するタイミングの接触タイミング的特徴に基づいて限定し、その接触点集合から一意に定められる手法で基準点や基準線分を算出する基準線分・基準点算出が行えれば良い。

つまり、基準接触点識別は、接触検出手段の一例であるタッチパネル２０１における早着電極１０２、１０３の接触点を接触点集合としても良いし、早着電極１０２、１０３の接触点及び遅着電極１０４、１０５の接触点といった全接触端子の接触点を接触点集合としても良い。さらに、タッチパネル２０１に最後のタイミングで接触する遅着電極１０４、１０５の接触点を接触点集合としても良い。

そして、タッチパネル２０１における早着点２０３、２０４と遅着点２０５との位置情報に対応付けて電子スタンプＩＤを認識し、予め定められた所定の画像をタッチパネル２０１に表示することとしているが、画像を表示する代わりに、他の電子的な特典を与えることでも良い。

このように、本発明によれば、様々な種類のスタンプパターンを識別することが可能な電子スタンプ認証装置、電子スタンプ認証方法、プログラム、及び電子スタンプを得ることができるのである。

以上、これまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、他の実施形態、追加、変更、削除等、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、何れの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１００ 電子スタンプ
１０１ 持ち手
１０２、１０３ 早着電極
１０４、１０５ 遅着電極
１０６、１０７ 可動部材
２００ 携帯情報端末（スマートフォン）
２０１ タッチパネル
２０２ 携帯情報端末（スマートフォン）本体
２０３、２０４、２０８ 早着点
２０５ 遅着点
２０６、２４０ 基準線分（基準ベクトル）
２０７、２３０ 基準点
２２０ 接触点
２５１ ＣＰＵ（制御部）
２５２ ＲＯＭ
２５３ ＲＡＭ
２５４ バッテリ部
２５５ 操作・表示部
２５６ 通信部
２５７、２７７ バス
２７１ 全体制御部
２７２ 第１接触検出部
２７３ 第２接触検出部
２７４ 基準線分・基準点算出部
２７５ 距離角度算出部
２７６ 表示部
３００ ネットワーク
４００ サーバ

Claims (11)

1. マルチタッチ機能を有する接触検出手段に押下するスタンプに設けられた接触端子のうち、前記接触検出手段に第１のタイミングで接触する早着端子の前記接触検出手段に接触する位置を早着点として検出する第１接触検出手段と、
   前記接触端子のうち、前記第１のタイミングと異なる第２のタイミングで前記接触検出手段に接触する遅着端子の前記接触検出手段に接触する位置を遅着点として検出する第２接触検出手段と、
   前記接触検出手段への接地タイミング毎の端子接触位置情報に対応付けて予め定められた電子スタンプＩＤを識別することを特徴とする電子スタンプ認証装置。
2. 請求項１に記載の電子スタンプ認証装置において、
   前記接触検出手段における早着点の位置に基づき、一意に定められる基準点と、基準ベクトルとを算出する基準線分・基準点算出手段と、
   前記接触検出手段における早着点及び遅着点の位置を、各々の点と前記基準点とを結ぶベクトルと、前記基準ベクトルとのなす角度と、各々の点と前記基準点からの距離を基準ベクトル長で正規化して、端子接触位置情報を算出する距離角度算出手段と、を含むことを特徴とする電子スタンプ認証装置。
3. 少なくとも２個の接触点からなる接触点集合を、空間的特徴又は接触タイミング的特徴から一意に定められる基準接触点識別手段と、
   請求項１及び２に記載の基準線分・基準点算出手段が、前記基準接触点識別手段で識別された少なくとも２個の接触点集合から一意に定められる点を基準点として、また、前記基準点と前記少なくとも２個の接触点集合とから一意に定められる線分を基準ベクトルとして、算出することを特徴とする電子スタンプ認証装置。
4. 請求項３に記載の基準接触点識別手段が、前記接触検出手段における早着端子の接触点を接触点集合とすることを特徴とする電子スタンプ認証装置。
5. 請求項３に記載の基準接触点識別手段が、前記接触検出手段における全接触端子の接触点を接触点集合とすることを特徴とする電子スタンプ認証装置。
6. 請求項３に記載の基準接触点識別手段が、最後のタイミングで前記接触検出手段に接触した遅着端子の接触点を接触点集合とすることを特徴とする電子スタンプ認証装置。
7. 請求項１から３に記載の基準線分・基準点算出手段が、前記基準接触点識別手段で識別された少なくとも２個の接触点集合の重心を基準点として、また、前記少なくとも２個の接触点集合のうち、前記基準点から最も離れた接触点と、前記基準点とを結ぶ線分を基準ベクトルとして、端子接触位置情報を算出することを特徴とする電子スタンプ認証装置。
8. 前記遅着端子は複数存在し、前記複数存在する前記遅着端子の各々は、前記第２のタイミングにおいて複数段階の任意のタイミングで前記接触検出手段に接触することを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の電子スタンプ認証装置。
9. マルチタッチ機能を有する接触検出手段に押下するスタンプに設けられた接触端子のうち、前記接触検出手段に第１のタイミングで接触する早着端子の前記接触検出手段に接触する位置を早着点として検出する工程と、
   前記接触端子のうち、前記第１のタイミングと異なる第２のタイミングで前記接触検出手段に接触する遅着端子の前記接触検出手段に接触する位置を遅着点として検出する工程と、
   前記接触検出手段への接地タイミング毎の端子接触位置情報に対応付けて予め定められた電子スタンプＩＤを識別する工程と、
   を含むことを特徴とする電子スタンプ認証方法。
10. 電子スタンプ認証装置のコンピュータに、
    マルチタッチ機能を有する接触検出手段に押下するスタンプに設けられた接触端子のうち、前記接触検出手段に第１のタイミングで接触する早着端子の前記接触検出手段に接触する位置を早着点として検出する処理と、
    前記接触端子のうち、前記第１のタイミングと異なる第２のタイミングで前記接触検出手段に接触する遅着端子の前記接触検出手段に接触する位置を遅着点として検出する処理と、
    前記接触検出手段への接地タイミング毎の端子接触位置情報に対応付けて予め定められた電子スタンプＩＤを識別する処理と、
    を実行させるためのプログラム。
11. マルチタッチ機能を有する接触検出手段に押下する接触端子が設けられた電子スタンプであって、
    前記接触検出手段に第１のタイミングで接触し、前記接触検出手段に接触する位置を早着点として検出させる早着端子と、
    前記接触検出手段に前記第１のタイミングと異なる第２のタイミングで接触し、前記接触検出手段に接触する位置を遅着端子として検出させる遅着端子と、
    を含み、
    前記接触検出手段への接地タイミング毎の端子接触位置情報に対応付けて予め定められた電子スタンプＩＤを識別させることを特徴とする電子スタンプ。

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