JP5602399B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、入力装置に関し、特に、認証コードを入力するための入力装置に関する。

金融機関やコンビニエンスストアなどに設置されている自動取引装置のＡＴＭ（Automated Teller Machine）やクレジットカードなどを利用するためには、カードの持ち主である顧客（利用者）しか知りえない暗証番号（認証コード）の入力が求められる。しかしながら、昨今、認証コードの入力時に、認証コードが覗き見や盗撮により漏えいし、漏えいした認証コードによる不正取引が増加傾向にある。

このため、近年、認証コードに対するセキュリティが重要視されており、様々な対策が講じられている。例えば、下記の特許文献１には、認証コードを入力する際に、他人に指先が目視されていた場合においても、認証コードの漏えいを防止できる暗証番号入力装置が開示されている。

この暗証番号入力装置は、表示部と、テンキーを備える入力部と、情報処理を実行する情報処理部と、を備えており、図４に示されるような一連の情報処理が情報処理部で行われている。顧客は、暗証番号（認証コード）をそのまま入力するのではなく、暗証番号入力装置側から出された指示に従い、暗証番号に所定の演算を行って得られた数値を入力する。例えば図４に示すように、暗証番号が「１２３４」の場合、まず、情報処理部により各桁に対する演算方法とオペランドとが決定される。そして、情報処理部が、「あなたの暗証番号の１桁目に２を加えた値を入力し実行キーを押してください」という指示を表示部に表示させる。顧客は、１回目の数値入力操作として、表示部に表示された指示に従い、暗証番号の１桁目である「１」に、情報処理部により決定されたオペランドの「２」を加えた「３」を入力部から入力し、実行キーを押す。顧客はこのような動作を４桁分繰り返し、情報処理部はこの入力された数値から逆算を行って元の暗証番号を導きだして認証を行う。

このように、特許文献1に記載の暗証番号入力装置では、顧客が入力する数字キーと暗証番号とが異なるため、暗証番号を入力する際にたとえ他人に指先が直接目視されていたとしても、暗証番号が漏えいすることはない。

特開２００８−１４０００９号公報

しかしながら、利用者が、暗証番号（認証コード）を直接入力する入力装置においては、押圧されたキーに対応する入力コードがそのまま受け付けられてしまう。つまり、押圧されたキーと入力装置が受け付ける入力コードとが対応しているため、押圧されているキーを覗き見や盗撮することにより、認証コードが漏えいするという問題がある。

また、特許文献１のように、直接、認証コードを入力しないとしても、表示部に表示されている指示が見られていたり、盗撮されていたりした場合には、計算により簡単に認証コードを求めることが可能であり、他人に認証コードが漏えいしてしまうという問題点がある。これは、押圧されたキーに対応する入力コードがそのまま受け付けられてしまうため、覗き見や盗撮された場合に、押圧されているキーから入力装置が受け付ける入力コードが他人に分かってしまい、その入力コードと表示部に表示された指示とに基づいて計算を行うことにより、認証コードが導き出されてしまうためである。

本発明の目的は、認証コードを入力する操作が他人に見られていた場合でも、認証コードの漏えいを防止できる入力装置を提供することである。

上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による認証コードを入力する入力装置は、
前記認証コードを入力するための入力コードを表示する表示部と、
前記表示部に表示される入力コードに対する入力を検出するタッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面に対する押圧荷重を検出する荷重検出部と、
前記タッチセンサにより前記入力コードに対する入力が検出された際に、該入力コードの表示を変化させ、
該入力コードの表示を変化させた後に、
前記荷重検出部により検出される押圧荷重が荷重基準を満たした際に、前記表示部に表示された該入力コードの表示を変化させることなく該入力コードを受け付けるように制御する制御部と、
を備える入力装置である。

また、当該入力装置は更に、
前記タッチ面を振動させる触感呈示部を備え、
前記制御部は、
前記押圧荷重が前記荷重基準を満たして前記入力コードが受け付けられた際に、前記タッチ面を押圧している押圧物に対して触感を呈示するように前記触感呈示部を制御する、
ことが望ましい。

また、前記荷重基準は、前記制御部が前記表示を変化させた際に検出された押圧荷重よりも大きい、ことが望ましい。
また、第２の観点による入力装置は、
認証コードを入力するための入力コードを表示する表示部と、
タッチセンサと、
前記タッチセンサにより前記入力コードに対する入力が検出された際に、該入力コードの表示を変化させ、
該入力コードの表示を変化させた後に、
前記タッチセンサに対する荷重基準を満たす押圧に基づき、前記表示部に表示された該入力コードの表示を変化させることなく該入力コードを受け付けるように制御する制御部と、
を備える入力装置である。
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
例えば、本発明を方法として実現させた第３の観点による入力装置の制御方法は、
認証コードを入力するための入力コードを表示する表示部と、
タッチセンサと、を備える入力装置の制御方法であって、
前記タッチセンサにより前記入力コードに対する入力が検出された際に、該入力コードの表示を変化させ、
該入力コードの表示を変化させた後に、
前記タッチセンサに対する荷重基準を満たす押圧に基づき、前記表示部に表示された該入力コードの表示を変化させることなく該入力コードを受け付けるように制御する
入力装置の制御方法である。

本発明によれば、認証コードを入力する操作が他人に見られていた場合でも、認証コードの漏えいを防止できる入力装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る入力装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 図２は、図１の入力装置の実装構造の一例を示す図である。 図３は、図１の入力装置の動作を示すフローチャートである。 図４は、従来の暗証番号入力装置における認証方法を示す図である。 図５は、本発明の入力装置の一適用例である携帯電話を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る入力装置の概略構成を示す機能ブロック図である。本発明の入力装置１の一例としては、銀行のＡＴＭ、ＣＡＴ（Credit Authorization Terminal）やＣＣＴ（Credit Center Terminal）などのクレジットカード端末、駅の乗車券販売機、パーソナルコンピュータ、携帯電話、及びＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などが挙げられる。この入力装置１は、表示部２と、タッチセンサ３と、荷重検出部４と、触感呈示部５と、記憶部６と、制御部７とを有する。表示部２は、認証コードを入力するための入力コード（ひらがな、片仮名、英字、数字、記号など）を表示するもので、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等を用いて構成される。タッチセンサ３は、表示部２に対する利用者の指やスタイラスペンなどの押圧物による入力を検出するもので、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式などの公知の方式のもので構成される。タッチセンサ３は、特に、表示部２に表示される入力コードに対する入力を検出する。なお、タッチセンサ３が入力を検出する上で、押圧物がタッチセンサ３のタッチ面を物理的に押圧することは必須ではない。例えば、タッチセンサ３が光学式である場合は、タッチセンサ３はタッチセンサ３上の赤外線が指やスタイラスペンなどで遮られた位置を検出するため、押圧物がタッチセンサ３のタッチ面を押圧することは不要である。荷重検出部４は、タッチセンサ３のタッチ面に対する押圧荷重を検出するもので、例えば、歪みゲージセンサや圧電素子などの荷重に対して線形に反応する素子を用いて構成される。触感呈示部５は、タッチセンサ３のタッチ面を振動させるもので、例えば、圧電素子などの振動素子を用いて構成される。記憶部６は、入力された各種情報や認証コードなどを記憶するとともに、ワークメモリなどとしても機能する。ここでいう認証コードとは、例えば暗証番号など、利用者本人しか知りえないコードであり、一般的には本人確認のために用いられるものである。認証コードは１つ又は複数の入力コードにより構成され、一般的には、一桁又は複数桁の文字又は数字などからなるものである。制御部７は、入力装置１の各機能ブロックをはじめとして入力装置１の全体を制御及び管理する。ここで、制御部７は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることができる。なお、荷重検出部４及び触感呈示部５が圧電素子を用いて構成される場合には、圧電素子を共用して、荷重検出部４及び触感呈示部５を構成することができる。圧電素子は、圧力が加わると電力を発生し、電力が加えられると変形するためである。

図１の入力装置の実装構造の一例は図２のようになる。表示部２上に、タッチセンサ３が配置される。なお、本実施形態に係る入力装置１では、表示部２及びタッチセンサ３は平面状で矩形状であるとする。タッチセンサ３のタッチ面は、例えば透明フィルムやガラスで構成され、裏面はガラスやアクリルで構成されている。タッチセンサ３は、タッチ面が押圧されると、押圧部分が押圧力に応じて微少量撓む（歪む）、または構造体そのものが微少量撓む構造となっている。荷重検出部４は、タッチセンサ３のタッチ面に対する押圧荷重が伝達されるように、例えばタッチセンサ３を支持するように配置される。

触感呈示部５は、タッチセンサ３のタッチ面を振動させ、タッチ面を押圧している利用者の指やスタイラスペンなど（押圧物）に触感を呈示できるように、例えばタッチセンサ３に接触するように配置される。呈示する触感は、何らかの振動であればよく、周波数、周期（波長）、振幅、波形を、呈示する触感に応じて適宜設定することができる。また、利用者の操作感を向上させるようなよりリアルな触感としては、例えば、カチッとした硬質的な触感、ブルやブニとした軟質的な触感、ブルルといった振動として認知できる触感があげられる。カチッとした硬質的な触感は、例えば200Hz〜500Hzのサイン波を１周期又は矩形波を１周期呈示することにより実現できる。ブルやブニとした軟質的な触感は、例えば200Hz〜500Hzのサイン波を２又は３周期呈示することにより実現できる。ブルルといった振動として認知できる触感は、例えばサイン波を４周期以上呈示することにより実現できる。

次に、制御部７について詳細に説明する。制御部７は、タッチセンサ３により入力が検出されると、制御部７は検出された入力に対応する表示部２内の入力コード（入力箇所）の表示を変化させる。即ち、制御部７は、利用者の指やスタイラスペン等の押圧物から入力が行われた際に、その入力を実際に受け付けるかどうかにかかわらず、入力があった時点で表示部２内の入力コードの表示を変化させることができる。なお、ここでいう入力を受け付けるとは、押圧物により入力が行われた入力コードを受け付けることである。ここでいう入力コードの表示の変化とは、厳密に文字や数字といったコードのみの表示を変化させることに限定されるものではない。例えば、コードが割り当てられているキーやボタン等の模様、形状、及び色彩の変化や、コードが割り当てられているキーやボタン等の周囲の表示（例えば輪郭や陰影等）の変化をも含むものであることに留意されたい。

そして制御部７は、荷重検出部４により検出される押圧荷重が、入力コードを受け付ける荷重基準を満たすと、表示が変化した入力コードを受け付ける。また、荷重検出部４により検出される押圧荷重が、入力コードを受け付ける荷重基準を満たさないと、制御部７は表示が変化した入力コードを受け付けない。即ち、制御部７は、表示を変化させた入力コードを必ずしも受け付けるわけではない。これ以降、利用者の指等（押圧物）による入力であって、表示部２の表示のみを変化させ、制御部７に受け付けられないような入力を「ダミー入力」と称するものとする。制御部７の上記機能により、利用者は、認証コードを入力する際に、ダミー入力を行うことができる。ダミー入力の際も入力コードの表示が変化するため、例え、他人に入力操作を見られていたとしても、利用者本人以外には、ある入力が有効に受け付けられた入力なのかダミー入力であるのかを判断することはできない。

なお、制御部７が入力コードを受け付ける荷重基準は、利用者の押圧荷重や入力装置の処理性能等を勘案して任意に設定できる。例えば、この入力コードを受け付ける荷重基準を、制御部７が入力コードの表示を変化させた際に検出される押圧荷重よりも高い（大きい）荷重に設定することができる。この設定の下では、利用者は、小さい押圧荷重で入力コードの表示を変化させた後、当該入力コードを受け付けさせたい場合には、大きな押圧荷重をタッチセンサにかけることになる。つまり、機械的なキーボードやテンキーにおいて所望のキーを入力する際に強い力で当該キーを押し込む動作がタッチセンサで実現できる。

以下、本発明の一実施形態に係る入力装置での認証方法について図３を用いて説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。まず、入力装置１が不特定多数の利用者により共同利用されるＡＴＭなどである場合は、利用者のカード（キャッシュカードやクレジットカードなど）が入力装置１に挿入される。

すると、制御部７は、カードに記憶されている認証コードを読み込み、記憶部６に認証コードを記憶させる（ステップＳ１００）。なお、入力装置１が特定の利用者のみが利用する個人専用端末などである場合は、予め記憶部６は認証コードを記憶しているため、ステップＳ１００は不要となる。その後、制御部７が入力画面として入力コードを表示部２に表示させる（ステップＳ１０１）。

表示部２に表示された入力コードに対する入力が利用者の指やスタイラスペンなどの押圧物によって行われると、タッチセンサ３がこの入力を検出する（ステップＳ１０２）。

入力が検出されると、制御部７は検出された入力に対応する表示部２内の入力コード（入力箇所）の表示を変化させる（ステップＳ１０３）。表示の変化とは、例えば、入力コードの色の反転や入力コードの表示の濃さの変化など、ある入力コードに対して、押圧物による入力があったことが認識できるような変化である。なお、上述の通り、コードが割り当てられているキーやボタン等又はキーやボタン等の周囲の表示を変化させることにより、押圧物による入力があったことを利用者に認識させることもできる。

更に、タッチセンサ３のタッチ面に利用者の指やスタイラスペンなどの押圧物が接触した時点から、荷重検出部４はタッチ面に対する押圧荷重を検出し始める（ステップＳ１０４）。

この押圧荷重が、入力コードを受け付ける荷重基準を満たすと（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、制御部７は押圧されている入力コードを受け付ける（ステップＳ１０５）。

この押圧荷重が、入力コードを受け付ける荷重基準を満たさないと（ステップＳ１０４のＮｏ）、制御部７は押圧されている入力コードを受け付けず、再び入力画面として入力コードを表示部２に表示させる（ステップＳ１０１）。つまり、ステップＳ１０４のＮｏの処理に進む入力コードに対する入力がダミー入力を意味する。ダミー入力は、例えば、押圧荷重が入力コードを受け付ける荷重基準を満たす前に、利用者が、利用者の指やスタイラスペンなどの押圧物をタッチセンサ３のタッチ面から離すことにより行うことができる。

ステップＳ１０５において、押圧されている入力コードが受け付けられた場合、入力コードが受け付けられたことを利用者のみに明確に知らせるために、制御部７は、触感呈示部５を制御してタッチ面を振動させることにより、押圧物に触感を呈示することができる（ステップＳ１０６）。上述の通り、当該振動による入力応答は、利用者以外の第３者に認識されることはない。

入力コードを受け付けた後、制御部７は、受け付けられた入力コードが記憶部６に記憶されている認証コードに一致するか否かを判断する（ステップＳ１０７）。一致すれば認証は成功であり、一致しなければ認証は失敗である。なお、認証コードが複数の入力コードにより構成されている場合は、認証コードの桁数だけ入力コードが受け付けられた後、まとめて認証コードに一致するか否か判断することもできる。

認証コードが複数の入力コードにより構成されている場合は、制御部７は、認証コードの桁数だけ入力コードを受け付けたか否か判断する（ステップＳ１０８）。認証コードの桁数だけ入力コードが受け付けられていない場合（ステップＳ１０８のＮｏ）は、再びステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理が認証コードの桁数だけ繰り返し行われる。なお、処理がステップＳ１０１に戻る場合、制御部６は、前回の入力により表示が変化した入力コードを元の状態に戻して表示部２に表示させる。

そして、認証コードの桁数だけ入力コードが受け付けられると（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、入力が完了する。全ての入力コードが認証コードと一致すると、利用者が正当な利用者であると判断される。

なお、認証コードの最後の桁に対応する入力コードが受け付けられた時点で、認証が完了すると、他人は、認証コードの最後の桁が何であるかを知ることができる。そこで、認証コードの桁数だけ入力コードが受け付けられた後にも、ダミー入力を行うことができるように入力装置１を構成することもできる。例えば、表示部２に「確認」ボタンを配置し、「確認」ボタンが押されることにより、認証が完了する設定にする。これにより、利用者は、認証コードの入力後も、「確認」ボタンを押すまでダミー入力を行うことができる。

このように本実施形態では、制御部７は、タッチセンサ３により表示部２に表示されている入力コードに対する入力が検出された際に、この入力コードの表示を変化させ、この入力コードの表示を変化させた後に、荷重検出部４により検出される押圧荷重が入力コードを受け付ける荷重基準を満たした際に、表示が変化した入力コードを受け付ける。更に、制御部７は、押圧荷重が荷重基準を満たして、入力コードが受け付けられた際に、タッチ面を押圧している押圧物に対して触感を呈示するように触感呈示部５を制御する。また、荷重検出部４により検出される押圧荷重が、入力コードを受け付ける荷重基準を満たさないと、制御部７は表示が変化した入力コードを受け付けない。つまり、利用者は押圧荷重を調整することにより、入力コードの表示を変化させつつも、当該入力コードを入力装置１に受け付けさせないこと、つまりダミー入力を行うことができる。他人が覗き見や盗撮することにより認識できることは入力コードの表示変化のみであり、表示が変化した入力コードのうちどの入力コードが受け付けられたかについては知ることができない。そのため、利用者が認証コードを入力する際に認証コードに一致しない入力コードを押圧してダミー入力とすると、盗撮などによって他人が認証コードを特定することが不可能になる。よって、認証コードを入力する操作が他人に見られていた場合でも、認証コードの漏えいを防止できる。

また、本実施形態では、入力コードが受け付けられた場合に触感呈示部５により触感が押圧物に呈示される。即ち、利用者のみが入力コードが受け付けられたことを明確に認識することが可能である。他人が覗き見や盗撮をしていたとしても、押圧物に呈示される触感は、音や匂いとは異なり他人に認識されることはないため、利用者本人以外が受け付けられた入力コードを知ることはできない。つまり、認証コードを入力する操作が他人に見られていた場合でも、認証コードの漏えいを防止できる。なお、例えば、利用者がダミー入力をしようとしたものの、押圧荷重の調整に失敗し、誤って入力が受け付けられた場合にも、利用者は入力が受け付けられたことが分かる。そのため、当該コードを取り消して再度入力を行うなどすることにより操作ミスに対応することが可能となる。

また、本実施形態では、入力コードが受け付けられた場合に触感呈示部５により、単なる振動ではなく、よりユーザの操作感を高めるため、機械的なキーを押した際に感じられるカチッとした硬質的な触感（リアルなクリック感）を押圧物に呈示することができる。タッチセンサ自体は、タッチ面が押圧されても機械的なキーのように物理的に変位しないが、上記のような触感を押圧物に呈示することにより、利用者は、機械的なキーを操作した場合と同様のリアルなクリック感を得ることができる。これにより、利用者は、押圧によるフィードバックが本来ないタッチセンサへの入力操作を違和感なく行うことが可能となる。

また、本実施形態では、入力コードを受け付ける荷重基準を、制御部が入力コードの表示を変化させた際に検出される押圧荷重よりも大きくなるように設定することができる。この設定により、機械的なキーボードやテンキーにおいて所望のキーを入力する際に強い力で当該キーを押し込む動作がタッチセンサで実現でき、利用者は、機械的なキーを備えないタッチセンサを直感的に操作することが可能となる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の機能部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

例えば、上記の実施の形態においては、タッチセンサを有する入力装置を想定して説明したが、本発明は、タッチセンサを有する入力装置に限定されるものでもない。本発明は、タッチセンサの代わりに利用者による入力を検出するキー（あるいは押しボタン）などの機械的なスイッチと、そのスイッチにかかる押圧荷重を検出できる機能を有するものとを備える任意の入力装置に適用することができる。例えば、図５に示すような携帯電話に適用すると、本発明の表示部は携帯電話のディスプレイ１０に、本発明のタッチセンサは携帯電話の機械的なキー１１にそれぞれ対応する。本発明の荷重検出部及び触感呈示部はキー１１の下部に配置される。

１ 入力装置
２ 表示部
３ タッチセンサ
４ 荷重検出部
５ 触感呈示部
６ 記憶部
７ 制御部
１０ ディスプレイ
１１ キー

Claims (5)

1. 認証コードを入力する入力装置であって、
   前記認証コードを入力するための入力コードを表示する表示部と、
   前記表示部に表示される入力コードに対する入力を検出するタッチセンサと、
   前記タッチセンサのタッチ面に対する押圧荷重を検出する荷重検出部と、
   前記タッチセンサにより前記入力コードに対する入力が検出された際に、該入力コードの表示を変化させ、
   該入力コードの表示を変化させた後に、
   前記荷重検出部により検出される押圧荷重が荷重基準を満たした際に、前記表示部に表示された該入力コードの表示を変化させることなく該入力コードを受け付けるように制御する制御部と、
   を備える入力装置。
2. 請求項１に記載の入力装置において、当該入力装置は更に、
   前記タッチ面を振動させる触感呈示部を備え、
   前記制御部は、
   前記押圧荷重が前記荷重基準を満たして入力コードが受け付けられた際に、前記タッチ面を押圧している押圧物に対して触感を呈示するように前記触感呈示部を制御することを特徴とする入力装置。
3. 請求項１又は２に記載の入力装置において、
   前記荷重基準は、前記制御部が前記表示を変化させた際に検出された押圧荷重よりも大きいことを特徴とする入力装置。
4. 認証コードを入力するための入力コードを表示する表示部と、
   タッチセンサと、
   前記タッチセンサにより前記入力コードに対する入力が検出された際に、該入力コードの表示を変化させ、
   該入力コードの表示を変化させた後に、
   前記タッチセンサに対する荷重基準を満たす押圧に基づき、前記表示部に表示された該入力コードの表示を変化させることなく該入力コードを受け付けるように制御する制御部と、
   を備える入力装置。
5. 認証コードを入力するための入力コードを表示する表示部と、
   タッチセンサと、を備える入力装置の制御方法であって、
   前記タッチセンサにより前記入力コードに対する入力が検出された際に、該入力コードの表示を変化させ、
   該入力コードの表示を変化させた後に、
   前記タッチセンサに対する荷重基準を満たす押圧に基づき、前記表示部に表示された該入力コードの表示を変化させることなく該入力コードを受け付けるように制御する
   入力装置の制御方法。

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