WO2018025433A1 - 認証装置、認証方法及びプログラム - Google Patents

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WO2018025433A1
WO2018025433A1 PCT/JP2017/007838 JP2017007838W WO2018025433A1 WO 2018025433 A1 WO2018025433 A1 WO 2018025433A1 JP 2017007838 W JP2017007838 W JP 2017007838W WO 2018025433 A1 WO2018025433 A1 WO 2018025433A1
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WO
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input information
contact pressure
unit
input
contact
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Application number
PCT/JP2017/007838
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English (en)
French (fr)
Inventor
圭思 阿部
Original Assignee
アルプス電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/31—User authentication
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis

Definitions

  • the present invention relates to an authentication device for determining the validity of information input by an input operation involving contact in an input device such as a touch pad, and an authentication method and program thereof.
  • a method for identifying an individual by analyzing the characteristics of the handwriting is conventionally known.
  • the thickness of the handwriting is calculated based on the pressing force of the handwriting detected by the pressure transducer.
  • the time-series data of the contact force of a handwritten signature is detected by a 6-axis force sensor, and the detected time-series data and the personal information registered in advance are detected.
  • Personal authentication is performed by calculating the degree of similarity with time series data.
  • the above-described authentication method for analyzing handwriting features performs processing for extracting features from the form of handwriting and writing pressure, processing for comparing the extracted features with personal feature data registered in advance, and the like. There is a disadvantage that the calculation amount is large and the calculation load is heavy.
  • a general authentication method using a password is lighter in computation load than the above-described method for analyzing handwriting, but the characters that can be used for the password are limited. For this reason, there is a disadvantage that the number of characters is easily inferred. In addition, since it is difficult to remember if the number of characters is large, there is a disadvantage that it is necessary to confirm a copy of the password, which increases the time and labor of the user.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an authentication apparatus that is light in calculation load and easy to handle, and an authentication method and program thereof.
  • the first aspect of the present invention is an invention related to an authentication device that determines the validity of information input by an input operation performed by bringing an object into contact with an operation surface.
  • the information input by the input operation includes first input information and second input information, and the first input information is input to a predetermined operation position and the operation surface on the operation surface.
  • the second input information is defined by at least one of the contact pressure of the object at the operation position and the contact pressure on each line of the one or more symbols. Is done.
  • the authentication device according to the first aspect is configured to detect the first input information based on a detection unit that detects a contact position and a contact pressure of the object on the operation surface, and a detection result of the contact position in the detection unit.
  • the contact pressure corresponding to the detection result of the contact position A second input information discriminating unit that discriminates the second input information based on the detection result of the information, and the information input by the input operation based on the discriminated first input information and the second input information, respectively. And a determination unit for determining validity.
  • the first input information is defined by the operation position and the symbol, but also the second input information defined by the contact pressure at the operation position and the contact pressure on the line of the symbol. Is also used to determine the validity of the input information by the input operation.
  • the first input information is defined by the predetermined symbol and the operation position, the first input information is defined as compared with the case of analyzing the characteristics of an arbitrary handwriting and calculating the similarity with the original handwriting. The processing for discriminating one input information is simplified and the calculation load is reduced.
  • a notification unit that notifies the latest contact pressure detected by the detection unit while the detection unit detects contact of the object with the operation surface. May be included.
  • the symbol may be composed of one or more predetermined symbol elements
  • the second input information is the contact pressure on a line of each of the one or more symbol elements constituting each of the one or more symbols. May be defined by
  • the first input information determination unit determines the first input information
  • the second input information determination unit includes one or more symbols constituting each of the one or more symbols that define the determined first input information.
  • the contact pressure on each line of the symbol elements may be determined based on a detection result of the detection unit.
  • the second input information is defined by the contact pressure determined for each symbol element of each symbol. Even if the number of symbols is the same, the amount of information included in the second input information increases as the number of symbol elements constituting each symbol increases. For this reason, even if the number of symbols defining the first input information is reduced, it is difficult to analogize the entire input information including the first input information and the second input information. Accordingly, the number of symbols defining the first input information can be reduced, and handling is simplified.
  • the first input information determination unit includes a symbol element extraction unit that extracts the symbol element based on a detection result of the contact position in the detection unit, and the symbol element extracted by the symbol element extraction unit. And a symbol recognizing unit for recognizing the symbol entered on the operation surface.
  • the second input information determination unit is based on the detection result of the contact pressure corresponding to the detection result of the contact position. Then, the contact pressure on the line of the symbol element may be determined.
  • the symbol element used for recognizing the symbol is used to define the second input information as a unit for determining the contact pressure, the processing is simplified.
  • the second input information determination unit includes a plurality of the contact pressures corresponding to the detection result of the contact position.
  • the representative value acquisition unit that acquires the representative value of the contact pressure based on the detected value of the sensor, the at least one threshold value is compared with the representative value, and the representative value is acquired based on the comparison result.
  • a contact pressure determination unit that determines the contact pressure on the line of the symbol elements.
  • the contact pressure on the symbol element line defining the second input information is obtained by a simple process based on the detected value of the contact pressure in the detection unit.
  • the symbol element extraction unit may extract the symbol element approximated to the locus of the contact position detected by the detection unit from when the object comes into contact with the operation surface until the object leaves.
  • the second input information determination unit compares the detected value of the contact pressure at the contact position with at least one threshold value when the detection unit detects the contact position, and based on the result of the comparison
  • the symbol element is extracted by the first contact pressure determination unit that determines the contact pressure at the contact position and the symbol element extraction unit, the operation surface in the locus of the contact position approximated to the symbol element
  • a second contact pressure determination unit that determines a determination result of the first contact pressure determination unit that has continued for a predetermined time or more at the end before the object is separated from the line as the contact pressure on the line of the symbol element.
  • the symbol element is extracted from the locus of the contact position detected by the detection unit from when the object comes into contact with the operation surface until the object leaves. For this reason, when the object is moved away from the operation surface, the locus of the contact position until just before the separation is determined, and the symbol element extracted from the locus of the contact position is also determined. That is, the symbol element can be intentionally determined by moving the object away from the operation surface. Therefore, the desired contact pressure is easily determined by the second contact pressure determination unit by separating the object from the operation surface in a state where the desired contact pressure is applied for the predetermined time or longer. In particular, when the latest contact pressure is notified by the notification unit, the desired contact pressure is further easily determined.
  • the authentication device in the operation mode in which the display unit and the first input information are registered, registration candidates for the first input information are determined by the first input information determination unit. Then, the determined registration candidate is displayed on the display unit, and when a command instructing registration of the first input information is input, the registration candidate being displayed on the display unit is displayed on the first input information.
  • the display unit In the operation mode for registering the first input information registered as the second input information, the display unit displays one or more symbols defining the registered first input information, and the detection Based on the contact pressure detected in the display unit, the display unit displays the contact pressure candidates on each line of one or more of the symbols being displayed on the display unit, and registers the second input information.
  • a second input information registration unit for registering the second input information defined by the candidate of the contact pressure being displayed on the display unit.
  • a plurality of the operation positions may correspond to a plurality of different operation areas on the operation surface
  • the first input information may be defined by one or more of the operation areas
  • the second input information May be defined by the contact pressure in each of the one or more operation regions.
  • the first input information determination unit identifies one or more operation regions to which the one or more contact positions belong based on a detection result of the one or more contact positions in the detection unit, and the identified one or more The first input information defined by the operation area may be determined.
  • the second input information determination unit is configured to determine the one or more specified ones based on the detection result of the contact pressure of the detection unit corresponding to each of the one or more operation regions specified in the first input information determination unit. The contact pressure in each of the operation areas may be determined.
  • the first input information is defined by one or more of the operation areas
  • the second input information is defined by the contact pressure in each of the one or more of the operation areas
  • the first input information determination unit may specify the operation region where the object has left after the contact state of the object has continued for a predetermined time or more.
  • the second input information determination unit is based on a plurality of detected values of the contact pressure obtained when the contact of the object continues for the predetermined time or longer in the operation region specified by the first input information determination unit.
  • the representative value acquisition unit for acquiring a representative value of the contact pressure, at least one threshold value and the representative value are compared, and based on the comparison result, the representative value is acquired in the operation region.
  • a contact pressure determination unit that determines the contact pressure.
  • the contact pressure in the operation region that defines the second input information is obtained by a simple process based on the detected value of the contact pressure in the detection unit.
  • a second aspect of the present invention is an invention relating to an authentication method for determining the validity of information input by an input operation performed by bringing an object into contact with an operation surface.
  • the information input by the input operation includes first input information and second input information, and the first input information is input to a predetermined operation position and the operation surface on the operation surface.
  • the second input information is defined by at least one of the contact pressure of the object at the operation position and the contact pressure on each line of the one or more symbols. It is prescribed.
  • the authentication method according to the second aspect includes the step of detecting a contact position and a contact pressure of the object on the operation surface by a detection device, and the first input based on a detection result of the contact position in the detection device.
  • the contact pressure corresponding to the detection result of the contact position is determined.
  • the third aspect of the present invention relates to a program for causing a computer to execute the authentication method according to the second aspect.
  • an authentication apparatus it is possible to provide an authentication apparatus, an authentication method, and a program that are light in calculation and easy to handle.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an authentication device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the authentication device 1 according to the present embodiment includes a detection unit 10, a processing unit 20, a storage unit 30, a notification unit 40, a display unit 50, and an interface unit 60.
  • the authentication device 1 determines the validity of information input by an input operation performed by bringing an object such as a finger or a pen into contact with the operation surface 13 of the detection unit 10.
  • the information input by this input operation is roughly divided into first input information relating to the locus of the contact position and second input information relating to the contact pressure on the locus.
  • the first input information is defined by one or more predetermined symbols entered on the operation surface 13.
  • the “symbol” may be a mark or a figure in addition to various characters used in the document. For example, “ALP” defined by three characters “A”, “L”, and “P” is one piece of first input information.
  • the second input information is defined by the contact pressure on each line of one or more symbols that define the first input information. More specifically, the second input information is defined by the contact pressure on the line of each of one or more predetermined symbol elements constituting the symbol.
  • This “symbol element” is, for example, a stroke (stroke) of a character, and corresponds to a continuous portion from when the brush is put on paper to when it is released.
  • the first input information is “WV” defined by two characters “W” and “V”
  • the second input information is on the lines of the four symbol elements constituting “W”. It is defined by the contact pressure and the contact pressure on the line of each of the two symbol elements constituting “V”.
  • the detection unit 10 detects a contact position and a contact pressure of an object such as a finger or a pen on the operation surface 13.
  • the detection unit 10 includes a touch pad 11 and a pressure sensor 12.
  • the touch pad 11 is a device that detects a contact position of an object on the operation surface 13, and is configured using, for example, a capacitance type input device that detects capacitance at intersections of electrodes arranged in a grid pattern.
  • the pressing sensor 12 is a sensor that detects a pressing force applied to the operation surface 13. For example, a sensor (for converting an elastic force of a support member that elastically supports the operation surface 13 with respect to the housing into an electric signal ( A piezoelectric sensor).
  • the processing unit 20 is a circuit that controls the overall operation of the authentication device 1.
  • a computer that performs processing according to an instruction code of a program stored in the storage unit 30 to be described later, or a logic circuit that implements a specific function It is comprised including. All of the processing of the processing unit 20 may be realized by a computer and a program, or part or all of the processing may be realized by a dedicated logic circuit.
  • the processing unit 20 includes a first input information determination unit 21, a second input information determination unit 22, a determination unit 23, a first input information registration unit 24, and a second input information registration unit 25.
  • the first input information discrimination unit 21 discriminates the first input information input by the input operation based on the detection result of the contact position on the touch pad 11 of the detection unit 10. Specifically, the first input information determination unit 21 extracts the symbol element extraction unit 211 that extracts the symbol element based on the detection result of the contact position in the detection unit 10, and the symbol element extracted by the symbol element extraction unit 211. And a symbol recognition unit 212 for recognizing symbols entered on the operation surface 13.
  • the symbol element extracted by the symbol element extraction unit 211 approximates, for example, the locus of the contact position detected by the detection unit 10 from when the object touches the operation surface 13 until the object leaves.
  • the symbol recognition process by the symbol recognition unit 212 is realized by, for example, a known process for recognizing a handwritten character based on stroke information.
  • the second input information determination unit 22 uses the detection result of the contact pressure corresponding to the detection result of the contact position. Based on this, second input information is determined.
  • the second input information discriminating unit 22 When the first input information discriminating unit 21 discriminates the first input information, the second input information discriminating unit 22 has one or more symbols constituting one or more symbols that define the discriminated first input information.
  • the contact pressure on the line of each element is determined based on the detection result of the contact pressure in the detection unit 10. That is, when the symbol element extraction unit 211 extracts a symbol element based on the contact position detection result (contact position trajectory), the second input information determination unit 22 detects the contact position detection result (contact position trajectory). ) To determine the contact pressure on the line of the symbol element.
  • the second input information determination unit in the example of FIG. 1 includes a representative value acquisition unit 221 and a contact pressure determination unit 222.
  • the representative value acquisition unit 221 corresponds to the detection result (contact position trajectory) of the contact position when the symbol element is extracted based on the detection result (contact position trajectory) of the contact position in the symbol element extraction unit 211.
  • a representative value of the contact pressure is acquired based on the plurality of detected values of the contact pressure.
  • the representative value acquisition unit 221 calculates an average value among a plurality of detected values of contact pressure, and acquires this as a representative value.
  • the contact pressure determination unit 222 compares at least one threshold value with the representative value acquired by the representative value acquisition unit 221, and based on the result of this comparison, the symbol element on which the representative value is acquired on the line. Determine the contact pressure.
  • the contact pressure determination unit 222 compares the two threshold values TH1 and TH2 (TH2> TH1) with a representative value.
  • the contact pressure determination unit 222 determines that the contact pressure is “small” when the representative value is equal to or less than TH1, and determines that the contact pressure is “medium” when the representative value is greater than TH1 and equal to or less than TH2. When the representative value is greater than TH2, it is determined that the contact pressure is “high”.
  • the contact pressure determination unit 222 determines the contact pressure with three ranks. Note that the number of ranks of the contact pressure may be two or four or more.
  • the threshold values (TH1, TH2) to be compared with the representative values may be arbitrarily set by the user.
  • the judging unit 23 validates the information inputted by the input operation. Determine gender. That is, the determination unit 23 collates the first input information and the second input information registered in the storage unit 30 in advance with the first input information and the second input information that are determined, respectively, It is determined that the input information is valid, and if either of them does not match, it is determined that the input information is not valid.
  • the first input information registration unit 24 displays the determined registration candidates when the first input information determination unit 21 determines the first input information registration candidates in the operation mode in which the first input information is registered. Displayed in the unit 50. That is, the first input information registration unit 24 displays the registration candidates of the first input information determined by the user performing an input operation on the operation surface 13 for registration on the display unit 50 and prompts the user to confirm. . When a command for instructing registration of the first input information is input by pressing a button or the like, the first input information registration unit 24 registers the registration candidate being displayed on the display unit 50 as the first input information.
  • the second input information registration unit 25 displays one or more symbols that define the registered first input information on the display unit 50 and is detected by the detection unit 10 in the operation mode for registering the second input information. Based on the contact pressure, the candidate of the contact pressure on each line of one or more symbols being displayed on the display unit 50 is displayed on the display unit 50. That is, the second input information registration unit 25 uses the contact pressure (“large”, “medium”, and “small”) determined by the user pressing the operation surface 13 for registration to the registered first input information. Is displayed on the display unit 50 together with the symbol to prompt the user to confirm. When a command instructing registration of the second input information is input by pressing a button or the like, the second input information registration unit 25 displays the second input information defined by the contact pressure candidates displayed on the display unit 50. sign up.
  • the storage unit 30 stores constant data and variable data used for processing in the processing unit 20.
  • the storage unit 30 may store a program executed on the computer.
  • the storage unit 30 includes, for example, a volatile memory such as a DRAM or SRAM, a nonvolatile memory such as a flash memory, a hard disk, or the like.
  • the notification unit 40 notifies the latest contact pressure detected by the detection unit 10 while the detection unit 10 detects the contact of the object with the operation surface 13. For example, the notification unit 40 compares the detection value of the contact pressure in the detection unit 10 with the threshold values (TH1, TH2) described above, thereby determining the contact pressure (“large”, “medium”, “small”) that defines the second input information. )) And the determination result is notified to the user by vibration, sound, light, video, or the like.
  • the threshold values TH1, TH2
  • the display unit 50 is a device that displays an image corresponding to the video signal output from the processing unit 20, and includes, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, or the like.
  • the display unit 50 may be configured as a touch panel integrated with the detection unit 10.
  • the interface unit 60 is a circuit for exchanging data between the authentication device 1 and another device (such as a control IC of an information device in which the authentication device 1 is mounted).
  • the processing unit 20 outputs information stored in the storage unit 30 from the interface unit 60 to a control device (not shown). Further, the interface unit 60 acquires a program executed in the computer of the processing unit 20 from a disk drive device (not shown) (a device that reads a program recorded on a non-temporary tangible recording medium) or a server, You may load to the memory
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of input information registration processing. The process shown in FIG. 2 is executed when a user newly registers a password.
  • the processing unit 20 displays a menu screen for prompting selection of a password method on the display unit 50, and accepts input from the detection unit 10 and other input devices (buttons, etc.) (ST100).
  • processing unit 20 executes a normal password registration process without contact pressure information (ST105).
  • processing unit 20 executes a first input information registration process (ST110), and then executes a second input information registration process (ST115).
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the first input information registration process (ST110: FIG. 2).
  • the symbol element extraction unit 211 acquires a detection value of the contact position from the detection unit 10 as needed (ST200), and performs a process of extracting a symbol element (stroke) from the locus of the contact position.
  • the symbol element extraction unit 211 extracts a symbol element that approximates the contact position locus detected by the detection unit 10. To do.
  • the symbol recognition unit 212 performs a symbol recognition process based on the symbol elements extracted so far.
  • the first input information registration unit 24 displays the symbol obtained by the symbol recognition process on the display unit 50 as a symbol of the first input information registration candidate (ST210). If no registration candidate symbol is displayed on the display unit 50 (no symbol element is extracted), the first input information registration unit 24 returns the process to step ST200 and repeats the same process. (ST215). Further, even if one or more registration candidate symbols are displayed on the display unit 50, but the predetermined button for instructing the determination of registration contents is not pressed, the first input information registration unit 24 also performs the process. Returning to ST200, the same processing is repeated (ST220).
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the first input information registration process.
  • the first input information registration unit 24 displays the two-dimensional pattern of the entered character as it is in the central area 51 of the screen of the display unit 50.
  • the first input information registration unit 24 displays the symbols recognized by the symbol recognition unit 212 in the upper area 52 of the screen, and prompts the user to confirm.
  • the authentication device 1 includes three buttons (14 to 16) adjacent to the operation surface 13 of the detection unit 10 in the example of FIG.
  • the selection switching buttons 14 and 15 are used to switch the selection of the command menu displayed in the lower area 53 of the screen of the display unit 50.
  • the decision button 16 is used to execute a command selected in the command menu.
  • the first input information registration unit 24 checks the accuracy of each symbol of the first input information of the registration candidate. Perform (ST225). For example, if the uppercase and lowercase letters are the same in, for example, alphabetic characters, there is a possibility of discriminating between uppercase and lowercase letters, so the first input information registration unit 24 picks up such characters as correction candidates. . If there is a correction candidate as a result of the accuracy check (ST230), the first input information registration unit 24 displays the correction candidate on the display unit 50, prompts the user for confirmation, and corrects it according to the user's instruction. Processing is performed (ST235).
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of processing for correcting the registration candidate of the first input information.
  • the first input information registration unit 24 gives a highlight 54 to the correction candidate as shown in FIG. 5A.
  • the selection switching buttons 14 and 15 are pressed, the target of the highlight 54 is changed to the left and right characters. Move to.
  • the determination button 16 is pressed here, the first input information registration unit 24 displays a command menu for prompting selection of uppercase letters or lowercase letters in the lower area 53 as shown in FIG. 5B.
  • the determination button 16 is pressed in a state where either uppercase or lowercase is selected, the first input information registration unit 24 changes the highlighted character to uppercase or lowercase according to the selected command. Correct it.
  • the first input information registration unit 24 displays a command menu for prompting “correction” or “registration” in the lower area 53 as shown in FIG. 5C.
  • the determination button 16 is pressed while “correction” is selected, the first input information registration unit 24 returns to the state of FIG. 5A and continues the process of correcting another character.
  • the determination button 16 is pressed in a state where “Register” is selected (ST240: FIG. 3)
  • the first input information registration unit 24 finishes the correction process and displays the group displayed on the display unit 50. Is registered as the first input information (ST245: FIG. 3).
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of the second input information registration process (ST115: FIG. 2).
  • 7 and 8 are diagrams illustrating an example of the registration process of the second input information.
  • the second input information registration unit 25 displays the first input information registered in step ST110 on the display unit 50. Further, the second input information registration unit 25 selects and displays a default symbol element (for example, any one symbol element in the first symbol) among the symbol elements constituting each symbol of the first input information.
  • the highlighting 55 is given in the part 50 (ST300). Further, the second input information registration unit 25 represents the contact pressure (“large”, “medium”, “small”) of each symbol element by the thickness of the line. (The thinnest line) (ST305).
  • the second input information registration unit 25 sets the detection of the contact pressure in the detection unit 10 to an effective state, and when the detection value of the contact pressure is obtained from the detection unit 10 (ST310), the second input information registration unit 25 sets the detection value as a threshold value (TH1). , TH2) to determine the contact pressure (“large”, “medium”, “small”) (ST315).
  • the second input information registration unit 25 applies the determination result of the contact pressure to the symbol element that is the target of the current highlight display 55, and accordingly displays the contact pressure on the display unit 50 (the thick line). ) Is updated (ST320). Further, when the selection switching buttons 14 and 15 are pressed, the second input information registration unit 25 updates the display of the display unit 50 so as to change the target of the highlight 55 to another adjacent symbol element.
  • the second input information registration unit 25 repeats the processing of steps ST310 to ST330 until the determination button 16 is pressed while “registration” is selected on the screen of the display unit 50, and the “registration” selection state is selected.
  • the button 16 is pressed, the second input information defined by the contact pressure of each symbol element being displayed is registered in the display unit 50 (ST340).
  • FIG. 8 shows an example of correcting the contact pressure by switching the selection of symbol elements.
  • the button 16 is pressed in a state where the “next” command is selected, as shown in FIG. 8B, the target symbol element of the highlight 55 moves to the right.
  • the operation surface 13 is pressed in this state, as shown in FIG. 8C, the contact pressure applied to the target symbol element of the highlight 55 is changed (in the example shown, the contact pressure becomes “high”). ).
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of the authentication processing in the first embodiment.
  • the processing unit 20 acquires the detection values of the contact position and the contact pressure from the detection unit 10 as needed (ST400).
  • the representative value acquisition unit 221 detects a series of contact pressure detection values corresponding to the series of contact positions from which the symbol element is extracted. Based on the above, for example, by averaging these, the representative value of the contact pressure is acquired (ST410).
  • the contact pressure determination unit 222 compares the obtained representative value with a predetermined threshold value (TH1, TH2) to determine the contact pressure (“large”, “medium”, “small”) on the line of this symbol element. Determine (ST415).
  • TH1, TH2 predetermined threshold value
  • the processing unit 20 returns the process to step ST400 and repeats the same process (ST435). Even if one or more symbol elements are extracted in the symbol element extraction unit 211, but the predetermined button for instructing determination of input information is not pressed, the processing unit 20 returns the process to step ST400. The same processing is repeated (ST440).
  • First input information determination unit 21 determines first input information from one or more symbols obtained by the symbol recognition (ST445).
  • the determination unit 23 collates the first input information determined in step ST445 with the first input information registered in advance in the storage unit 30 (ST450), and determines that the input information is not valid when the two do not match (ST450). ST470).
  • the second input information determination unit 22 determines the second input information from the contact pressure of each symbol element obtained by repeating the processes of steps ST400 to ST415 ( ST455).
  • the determination unit 23 collates the second input information determined in step ST455 with the second input information registered in advance in the storage unit 30 (ST460), and determines that the input information is not valid when the two do not match (ST460). ST470). If the first input information determined in step ST445 and the second input information determined in step ST455 match the registered information, the determination unit 23 determines that the input information is valid (ST465).
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the notification unit 40.
  • the notification unit 40 illustrated in the example of FIG. 10A generates sound by the speaker device 41 attached to the back surface of the operation surface 13 or the like.
  • the speaker device 41 switches the sound volume to three levels in accordance with “large”, “medium”, and “small” of the contact pressure.
  • the light emitting device 42 switches the light intensity to three levels according to “large”, “medium”, and “small” of the contact pressure.
  • the detected value of the contact pressure is displayed on the screen of the display unit 50 as a horizontal bar graph.
  • the determination result of the contact pressure that defines the second input information is shown as a scale on this bar graph.
  • the notification unit 40 may include a vibration generating device that switches vibration intensity according to the determination result of the contact pressure on the back surface of the operation surface 13 or the like.
  • the first input information defined by one or more symbols but also the second input information defined by the contact pressure on the symbol line is used.
  • the validity of the input information by the input operation is determined.
  • the first input information is defined by a predetermined symbol (such as alphabet)
  • the first input information is compared with the case where the similarity with the original handwriting is calculated by analyzing the characteristics of an arbitrary handwriting. Is simplified, and the calculation load is reduced.
  • the second input information is defined by the contact pressure determined for each symbol element of each symbol. Even if the number of symbols is the same, the amount of information included in the second input information increases as the number of symbol elements (number of strokes) constituting each symbol increases. Therefore, even if the number of symbols defining the first input information is reduced, it is difficult to analogize the entire input information including the first input information and the second input information. Therefore, it is possible to reduce the number of symbols that define the first input information, and the handling becomes simple.
  • the symbol element used for symbol recognition in the symbol recognition unit 212 is used to define the second input information as a unit for determining contact pressure.
  • the processing is simplified as compared with the case where a unique symbol element different from that for symbol recognition is used for defining the second input information.
  • the second input information is registered after the first input information is registered, it is easier to register the contact pressure of the second input information than when these registrations are performed simultaneously. Become. Moreover, since registration candidates are displayed on the display unit 50, mistakes during registration are less likely to occur.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a modified example of the authentication apparatus according to the first embodiment.
  • the authentication device 1 shown in FIG. 11 is obtained by changing the configuration of the second input information determination unit 22 in the authentication device 1 shown in FIG. 1, and the other configuration is the same as that of the authentication device 1 shown in FIG.
  • the 11 includes a first contact pressure determination unit 223 and a second contact pressure determination unit 224.
  • the first contact pressure determination unit 223 compares the detection value of the contact pressure at the contact position with at least one threshold value (for example, TH1, TH2), and compares the comparison result. Based on the result, the contact pressure at the contact position (for example, three stages of “large”, “medium” and “small”) is determined.
  • TH1, TH2 threshold value
  • the second contact pressure determination unit 224 continues for a predetermined time or more at the end before the object leaves the operation surface 13 in the locus of the contact position approximated to the symbol element.
  • the determination result of the first contact pressure determination unit 223 is determined as the contact pressure on the symbol element line. That is, when the object is moved away from the operation surface 13 and the locus of the contact pressure is determined, and the symbol element that approximates the locus is determined, the contact pressure that lasts for a predetermined time or longer (“large” “medium”). "Small”) is determined as the contact pressure on the line at this symbol element.
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining an example of the authentication process in the modified example of the first embodiment.
  • the flowchart shown in FIG. 12 is obtained by replacing steps ST405 to ST415 in the flowchart shown in FIG. 9 with steps ST420 to ST430, and the processing of the other steps is the same as the flowchart shown in FIG.
  • steps ST405 to ST415 in the flowchart shown in FIG. 9 with steps ST420 to ST430
  • the first contact pressure determination unit 223 sets the detection value of the contact pressure to the threshold value (TH1, TH2) each time. And the contact pressure (“large”, “medium”, “small”) is determined based on the comparison result.
  • the second contact pressure determination unit 224 monitors the contact pressure determination result in the first contact pressure determination unit 223, and records the contact pressure determination result continued for a predetermined time or more (ST420).
  • the symbol element extraction unit 211 continuously performs symbol element extraction processing based on the locus of the contact position detected by the detection unit 10.
  • the symbol element extraction unit 211 extracts a symbol element that approximates the trajectory of the determined contact position.
  • the second contact pressure determination unit 224 uses the contact pressure last recorded in step ST420 as the extracted symbol element. The contact pressure on the line is determined (ST430).
  • the symbol element is extracted from the locus of the contact position detected by the detection unit 10 after the object comes into contact with the operation surface 13 and leaves. . Therefore, when the user removes the object from the operation surface 13, the locus of the contact position until just before the separation is determined, and the symbol element extracted by the symbol element extraction unit 211 is also determined from the determined locus of the contact position. That is, the symbol element can be intentionally determined by the user moving the object away from the operation surface 13. Accordingly, when the user has applied the desired contact pressure for a predetermined time or longer, and the object is separated from the operation surface 13 in this state, the second contact pressure determination unit 224 can easily determine the desired contact pressure. In particular, when the latest contact pressure is reported by the notification unit 40, the desired contact pressure is further easily determined. Therefore, it becomes easy to input the second input information related to the contact pressure.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an authentication device 1A according to the second embodiment of the present invention.
  • the authentication device 1A shown in FIG. 13 is obtained by changing the processing unit 20 in the authentication device 1 shown in FIG. 1 to a processing unit 20A, and the other configuration is the same as that of the authentication device 1 shown in FIG.
  • the processing unit 20A is a circuit that controls the overall operation of the authentication device 1A.
  • the processing unit 20A is a computer that performs processing according to the instruction code of a program stored in the storage unit 30, or a specific function. It includes a logic circuit to be realized.
  • the processing unit 20A includes a first input information determination unit 21A, a second input information determination unit 22A, a determination unit 23A, and an input information registration unit 24A.
  • the first input information determination unit 21A is similar to the first input information determination unit 21 described above, and the first input information input by the input operation based on the detection result of the contact position on the touch pad 11 of the detection unit 10. Is determined.
  • the first input information in the present embodiment is information defined by a predetermined operation position where an input operation (touch operation) is performed on the operation surface 13. That is, the first input information corresponding to the operation position is defined by the input operation (touch operation) to the predetermined operation position.
  • the operation surface 13 has a plurality of different operation areas corresponding to a plurality of operation positions.
  • the first input information determination unit 21A identifies one or more operation areas to which the one or more contact positions belong based on the detection result of the one or more contact positions in the detection unit 10, and uses the identified one or more operation areas.
  • the prescribed first input information is determined. For example, when a touch operation is performed on predetermined operation areas A1, A2, and A3, and the contact positions belonging to these operation areas are detected by the detection unit 10, the first input information determination unit 21A detects the (A1, A2 and A3) are determined as the first input information.
  • the first input information discriminating unit 21A specifies an operation region where the object has been separated after the object contact has continued for a predetermined time or more in order to ensure the accuracy of the contact pressure determination.
  • the second input information discriminating unit 22A based on the detection result of the contact pressure of the detecting unit 10 corresponding to each of the one or more operation regions identified in the first input information discriminating unit 21A, The contact pressure at each is determined.
  • the second input information determination unit 22A in the example of FIG. 14 includes a representative value acquisition unit 221A and a contact pressure determination unit 222A.
  • the representative value acquisition unit 221A represents the representative value of the contact pressure based on a plurality of detection values of the contact pressure obtained when the contact of the object continues for a predetermined time or longer in the operation region specified by the first input information determination unit 21A. To get. For example, the representative value acquisition unit 221A calculates an average value of a plurality of detected values of contact pressure and acquires this as a representative value.
  • the contact pressure determination unit 222A compares at least one threshold value with the representative value, and determines the contact pressure in the operation region where the representative value is acquired based on the comparison result. For example, similar to the contact pressure determination unit 222, the contact pressure determination unit 222A compares the two threshold values TH1 and TH2 (TH2> TH1) with the representative values, and sets the contact pressure to “large”, “medium”, and “small”. ”In three ranks. Note that the number of ranks of the contact pressure may be two or four or more.
  • the threshold values (TH1, TH2) to be compared with the representative values may be arbitrarily set by the user.
  • the judgment unit 23A validates the information inputted by the input operation. Determine sex.
  • the determination unit 23A collates the first input information and the second input information registered in advance in the storage unit 30 with the first input information and the second input information that are determined, respectively, and if the two match, the input information Is determined to be valid, and if either of them is not consistent, it is determined that the input information is not valid.
  • the input information registration unit 24A performs processing related to registration of the first input information and the second input information.
  • FIG. 14 is a flowchart for explaining an example of the authentication process in the second embodiment.
  • 20 A of processing parts acquire the detection value of a contact position and a contact pressure from the detection part 10 at any time (ST500).
  • the first input information determination unit 21A monitors the contact of the object with the operation region based on the contact position and the detected value of the contact pressure.
  • the representative value acquisition unit 221A determines that the contact of the object continues in the specified operation region for the predetermined time or more. Based on the plurality of detected values of the contact pressure obtained by the detection unit 10, for example, an average value is calculated to obtain a representative value of the contact pressure (ST510).
  • the contact pressure determination unit 222A determines the contact pressure (“large”, “medium”, “small”) in this operation region by comparing the acquired representative value with predetermined threshold values (TH1, TH2) ( ST515).
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a screen during an input operation according to the second embodiment.
  • a touch panel arranged to overlap the screen of the display unit 50 and the operation surface 13 is used.
  • On the operation surface (screen) 13 a display frame 57 for masking the input password with an asterisk and a numerical value input frame 58 for displaying a symbol (number) as a password are displayed.
  • a plurality of rectangular areas representing ranges of individual symbols (numerals) in the numerical value input frame 58 correspond to operation areas in the present embodiment.
  • a symbol (number) written in the frame of the operation area is acquired by the first input information determination unit 21A as information defining the first input information.
  • the processing unit 20A repeatedly executes the processes of steps ST500 to ST515.
  • the first input information determination unit 21A determines the first input information based on the operation area specified by repeating the processes of steps ST500 to ST515. (ST545).
  • the determination unit 23A collates the first input information determined in step ST545 with the first input information registered in advance in the storage unit 30 (ST550), and determines that the input information is not valid if they do not match (ST550). ST570).
  • the second input information determination unit 22A determines the second input information from the contact pressure of each operation region obtained by repeating the processes of steps ST500 to ST515 ( ST555).
  • the determination unit 23A collates the second input information determined in step ST555 with the second input information registered in advance in the storage unit 30 (ST560), and determines that the input information is not valid if they do not match (ST560). ST570). If the first input information determined in step ST545 and the second input information determined in step ST555 match the registered information, the determination unit 23A determines that the input information is valid (ST565).
  • the first input information is defined by one or more operation areas
  • the second input information is defined by the contact pressure in each of the one or more operation areas. Therefore, the first input information and the second input information are discriminated as compared with the authentication device 1 of the first embodiment that identifies the symbol element based on the locus of the contact position and recognizes the symbol based on the symbol element. Processing becomes easier and the calculation load is further reduced.
  • the first input information may be defined by both one or more symbols and one or more operation areas.
  • the second input information may be defined by one or both of the contact pressure on the line of each symbol and the contact pressure in each operation region.

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Abstract

操作面１３に物体を接触させて行う入力操作により入力される情報は、第１入力情報と第２入力情報とを含む。第１入力情報は、操作面１３に記入される１以上の所定の記号により規定され、第２入力情報は、１以上の記号それぞれのライン上における接触圧により規定される。第１入力情報判別部２１は、検出部１０における接触位置の検出結果に基づいて、第１入力情報を判別する。第２入力情報判別部２２は、当該接触位置の検出結果に対応する接触圧の検出結果に基づいて第２入力情報を判別する。判定部２３は、それぞれ判別された第１入力情報及び第２入力情報に基づいて、入力操作により入力された情報の正当性を判定する。

Description

認証装置、認証方法及びプログラム
　本発明は、タッチパッド等の入力装置において接触を伴う入力操作により入力された情報の正当性を判定する認証装置とその認証方法及びプログラムに関するものである。
　筆跡の特徴を分析することによって個人を識別する方法が従来より知られている。例えば、下記の特許文献１に記載される手書き文字・図形処理システムでは、圧力変換器により検出された筆跡の押圧力に基づいて、筆跡の太さが計算される。また、下記の特許文献２に記載される個人認証システムでは、手書きサインの接触力の時系列データが６軸の力覚センサにより検出され、その検出された時系列データと予め登録された個人の時系列データとの類似度を計算することにより個人認証が行われる。
特開昭６３－１３８４１５号公報 特開２００８－４６７８１号公報
　筆跡の特徴を分析する上述した認証方法は、筆跡の形態や筆圧などから特徴を抽出する処理や、抽出された特徴を予め登録された個人の特徴のデータと照合する処理などを行うため、計算量が多く演算の負荷が重いという不利益がある。
　一方、パスワードを用いた一般的な認証方法は、上述した筆跡の分析を行う方法に比べて演算の負荷が軽いものの、パスワードに使用可能な文字が限られている。そのため、文字数が少ないと類推され易くなるという不利益がある。また、文字数が多いと覚え難くなるため、パスワードの控えを確認しなければならず、ユーザの手間が増えるという不利益がある。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、演算の負荷が軽く取り扱いが簡単な認証装置とその認証方法及びプログラムを提供することにある。
　本発明の第１の観点は、操作面に物体を接触させて行う入力操作により入力された情報の正当性を判定する認証装置に関する発明である。この第１の観点において、前記入力操作により入力される情報が、第１入力情報と第２入力情報とを含み、前記第１入力情報が、前記操作面における所定の操作位置及び前記操作面に記入される１以上の所定の記号の少なくとも一方により規定され、前記第２入力情報が、前記操作位置における物体の接触圧及び前記１以上の記号それぞれのライン上における前記接触圧の少なくとも一方により規定される。上記第１の観点に係る認証装置は、前記操作面における前記物体の接触位置及び接触圧を検出する検出部と、前記検出部における前記接触位置の検出結果に基づいて、前記第１入力情報を判別する第１入力情報判別部と、前記第１入力情報判別部において前記接触位置の検出結果に基づいて前記第１入力情報が判別された場合、当該接触位置の検出結果に対応する前記接触圧の検出結果に基づいて前記第２入力情報を判別する第２入力情報判別部と、それぞれ判別された前記第１入力情報及び前記第２入力情報に基づいて、前記入力操作により入力された情報の正当性を判定する判定部とを有する。
　この構成によれば、前記操作位置や前記記号によって規定される前記第１入力情報だけでなく、前記操作位置における前記接触圧や前記記号のライン上の接触圧によって規定される前記第２入力情報をも使用して、前記入力操作による入力情報の正当性が判定される。これにより、前記第１入力情報における前記操作位置や前記記号の数が少なくても、前記第１入力情報と前記第２入力情報とを合わせた全体の入力情報が類推され難くなる。そのため、前記第１入力情報における前記記号や前記操作位置の数を減らすことが可能になり、取り扱いが簡単になる。また、予め決められた前記記号や前記操作位置によって前記第１入力情報が規定されることから、任意の筆跡の特徴を分析してオリジナルの筆跡との類似度を計算する場合に比べて前記第１入力情報を判別する処理が簡単になり、演算負荷が軽くなる。
　好適に、上記第１の観点に係る認証装置は、前記検出部において前記操作面への前記物体の接触が検出される間、前記検出部において検出される最新の前記接触圧を報知する報知部を有してよい。
　この構成によれば、前記報知部によって報知される最新の前記接触圧の検出結果を確認しながら前記入力操作を行うことが可能になるため、前記接触圧に関わる前記第２入力情報の入力が簡単になる。
　好適に、前記記号が、１以上の所定の記号要素により構成されてよく、前記第２入力情報が、１以上の前記記号それぞれを構成する１以上の前記記号要素それぞれのライン上における前記接触圧により規定されてよい。前記第２入力情報判別部は、前記第１入力情報判別部において前記第１入力情報が判別された場合、当該判別された第１入力情報を規定する１以上の前記記号それぞれを構成する１以上の前記記号要素それぞれのライン上における前記接触圧を前記検出部の検出結果に基づいて判定してよい。
　この構成によれば、各記号の各記号要素について判定された前記接触圧により、前記第２入力情報が規定される。前記記号の数が同じでも、各記号を構成する前記記号要素の数が多いほど、前記第２入力情報に含まれる情報量が増える。そのため、前記第１入力情報を規定する前記記号の数を減らしても、前記第１入力情報と前記第２入力情報とを合わせた全体の入力情報が類推され難くなる。従って、前記第１入力情報を規定する前記記号の数を減らすことが可能になり、取り扱いが簡単になる。
　好適に、前記第１入力情報判別部は、前記検出部における前記接触位置の検出結果に基づいて、前記記号要素を抽出する記号要素抽出部と、前記記号要素抽出部において抽出された前記記号要素に基づいて、前記操作面に記入された前記記号を認識する記号認識部とを含んでよい。前記第２入力情報判別部は、前記記号要素抽出部において前記接触位置の検出結果に基づいて前記記号要素が抽出された場合、当該接触位置の検出結果に対応する前記接触圧の検出結果に基づいて、当該記号要素のライン上における前記接触圧を判定してよい。
　この構成によれば、前記記号の認識に使用される前記記号要素が、前記接触圧の判定の単位として前記第２入力情報を規定するために使用されるため、処理が簡易になる。
　好適に、前記第２入力情報判別部は、前記記号要素抽出部において前記接触位置の検出結果に基づいて前記記号要素が抽出された場合、当該接触位置の検出結果に対応する前記接触圧の複数の検出値に基づいて前記接触圧の代表値を取得する代表値取得部と、少なくとも１つのしきい値と前記代表値とを比較し、当該比較の結果に基づいて、当該代表値が取得された前記記号要素のライン上における前記接触圧を判定する接触圧判定部とを含んでよい。
　この構成によれば、前記検出部における前記接触圧の検出値に基づいて、簡易な処理により、前記第２入力情報を規定する前記記号要素のライン上の前記接触圧が得られる。
　好適に、前記記号要素抽出部は、前記操作面に前記物体が接触してから離れるまでの間に前記検出部で検出される前記接触位置の軌跡に近似した前記記号要素を抽出してよい。前記第２入力情報判別部は、前記検出部において前記接触位置が検出された場合、当該接触位置における前記接触圧の検出値と少なくとも１つのしきい値とを比較し、当該比較の結果に基づいて、当該接触位置における接触圧を判定する第１接触圧判定部と、前記記号要素抽出部において前記記号要素が抽出された場合、当該記号要素に近似された前記接触位置の軌跡において前記操作面から前記物体が離れる前の最後に所定時間以上続いた前記第１接触圧判定部の判定結果を、当該記号要素のライン上における前記接触圧として判定する第２接触圧判定部とを含んでよい。
　この構成によれば、前記記号要素は、前記操作面に前記物体が接触してから離れるまでの間に前記検出部で検出される前記接触位置の軌跡から抽出される。そのため、前記操作面から前記物体を離すと、その離れる直前までの前記接触位置の軌跡が確定し、当該接触位置の軌跡から抽出される前記記号要素も確定する。つまり、前記操作面から前記物体を離す動作により、意図的に、前記記号要素を確定させることが可能となる。従って、所望の接触圧を前記所定時間以上与えた状態で、前記操作面から前記物体を離すことにより、前記第２接触圧判定部において所望の前記接触圧が判定され易くなる。特に、前記報知部で最新の前記接触圧が報知される場合、所望の前記接触圧が更に判定され易くなる。
　好適に、上記第１の観点に係る認証装置は、表示部と、前記第１入力情報の登録を行う動作モードにおいて、前記第１入力情報の登録候補が前記第１入力情報判別部により判別されると、当該判別された登録候補を前記表示部に表示し、前記第１入力情報の登録を指示するコマンドが入力されると、前記表示部に表示中の前記登録候補を前記第１入力情報として登録する第１入力情報登録部と、前記第２入力情報の登録を行う動作モードにおいて、登録済の前記第１入力情報を規定する１以上の前記記号を前記表示部に表示し、前記検出部において検出される前記接触圧に基づいて、前記表示部に表示中の１以上の前記記号それぞれのライン上における前記接触圧の候補を前記表示部に表示し、前記第２入力情報の登録を指示するコマンドが入力されると、前記表示部に表示中の前記接触圧の候補により規定される前記第２入力情報を登録する第２入力情報登録部とを有する。
　この構成によれば、前記第１入力情報の登録後に前記第２入力情報の登録が行われるため、これらの登録を同時に行う場合に比べて、前記第２入力情報の前記接触圧の登録が容易になる。また、前記表示部において登録候補が表示されるため、登録時のミスが生じ難くなる。
　好適に、複数の前記操作位置が、前記操作面上の異なる複数の操作領域に対応してよく、前記第１入力情報が、１以上の前記操作領域により規定されてよく、前記第２入力情報が、１以上の前記操作領域それぞれにおける前記接触圧により規定されてよい。前記第１入力情報判別部は、前記検出部における１以上の前記接触位置の検出結果に基づいて、当該１以上の前記接触位置が属する１以上の前記操作領域を特定し、当該特定した１以上の前記操作領域により規定される前記第１入力情報を判別してよい。前記第２入力情報判別部は、前記第１入力情報判別部において特定された１以上の前記操作領域それぞれに対応する前記検出部の前記接触圧の検出結果に基づいて、当該特定した１以上の前記操作領域それぞれにおける前記接触圧を判定してよい。
　この構成によれば、前記第１入力情報が１以上の前記操作領域により規定され、前記第２入力情報が１以上の前記操作領域それぞれにおける前記接触圧により規定されるため、前記第１入力情報及び前記第２入力情報の判別処理が容易になり、演算負荷が軽くなる。
　好適に、前記第１入力情報判別部は、前記物体の接触状態が所定時間以上続いた後に前記物体が離れた前記操作領域を特定してよい。前記第２入力情報判別部は、前記第１入力情報判別部により特定された前記操作領域において前記物体の接触が前記所定時間以上続いたとき得られた前記接触圧の複数の検出値に基づいて、前記接触圧の代表値を取得する代表値取得部と、少なくとも１つのしきい値と前記代表値とを比較し、当該比較の結果に基づいて、当該代表値が取得された前記操作領域における前記接触圧を判定する接触圧判定部とを含んでよい。
　この構成によれば、前記検出部における前記接触圧の検出値に基づいて、簡易な処理により、前記第２入力情報を規定する前記操作領域での前記接触圧が得られる。
　本発明の第２の観点は、操作面に物体を接触させて行う入力操作により入力された情報の正当性を判定する認証方法に関する発明である。この第２の観点において、前記入力操作により入力される情報が、第１入力情報と第２入力情報とを含み、前記第１入力情報が、前記操作面における所定の操作位置及び前記操作面に記入される１以上の所定の記号の少なくとも一方により規定され、前記第２入力情報が、前記操作位置における前記物体の接触圧及び前記１以上の記号それぞれのライン上における前記接触圧の少なくとも一方により規定される。上記第２の観点に係る認証方法は、前記操作面における前記物体の接触位置及び接触圧を検出装置によって検出する工程と、前記検出装置における前記接触位置の検出結果に基づいて、前記第１入力情報を判別する工程と、前記第１入力情報を判別する工程において前記接触位置の検出結果に基づいて前記第１入力情報が判別された場合、当該接触位置の検出結果に対応する前記接触圧の検出結果に基づいて前記第２入力情報を判別する工程と、それぞれ判別された前記第１入力情報及び前記第２入力情報に基づいて、前記入力操作により入力された情報の正当性を判定する工程とを有する。
　本発明の第３の観点は、上記第２の観点に係る認証方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する発明である。
　本発明によれば、演算の負荷が軽く取り扱いが簡単な認証装置とその認証方法及びプログラムを提供できる。
第１の実施形態に係る認証装置の構成を示す図である。 入力情報の登録処理の一例を説明するためのフローチャートである。 第１入力情報の登録処理の一例を説明するためのフローチャートである。 第１入力情報の登録処理の例を図解した図である。 第１入力情報の登録候補を修正する処理の例を図解した図である。 第２入力情報の登録処理の一例を説明するためのフローチャートである。 第２入力情報の登録処理の例を図解した第１の図である。 第２入力情報の登録処理の例を図解した第２の図である。 第１の実施形態における認証処理の一例を説明するためのフローチャートである。 報知部の例を示す図である。 第１の実施形態に係る認証装置の変形例の構成を示す図である。 第１の実施形態の変形例における認証処理の一例を説明するためのフローチャートである。 第２の実施形態に係る認証装置の構成を示す図である。 第２の実施形態における認証処理の一例を説明するためのフローチャートである。 入力操作時の画面の例を図解した図である。
＜第１の実施形態＞
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る認証装置１の構成を示す図である。図１の例において、本実施形態に係る認証装置１は、検出部１０と、処理部２０と、記憶部３０と、報知部４０と、表示部５０と、インターフェース部６０を有する。
　本実施形態に係る認証装置１は、検出部１０の操作面１３に指やペン等の物体を接触させて行う入力操作により入力された情報の正当性を判定する。この入力操作によって入力される情報は、大まかに分けて、接触位置の軌跡に関する第１入力情報と、その軌跡上における接触圧に関する第２入力情報を含む。
　第１入力情報は、操作面１３に記入される１以上の所定の記号によって規定される。この「記号」は、文書に用いられる各種の文字の他、マークや図形などであってもよい。例えば、３つの文字「Ａ」「Ｌ」「Ｐ」によって規定される「ＡＬＰ」が１つの第１入力情報となる。
　第２入力情報は、第１入力情報を規定する１以上の記号それぞれのライン上における接触圧によって規定される。より具体的には、第２入力情報は、記号を構成する１以上の所定の記号要素それぞれのライン上における接触圧によって規定される。この「記号要素」は、例えば文字の筆画（ストローク）であり、文字を手書きする場合に筆を紙に着けてから離すまでの連続した部分に相当する。仮に、第１入力情報が２つの文字「Ｗ」「Ｖ」によって規定される「ＷＶ」であるものとすると、第２入力情報は、「Ｗ」を構成する４つの記号要素それぞれのライン上における接触圧と、「Ｖ」を構成する２つの記号要素それぞれのライン上における接触圧とによって規定される。
［検出部１０］
　検出部１０は、操作面１３における指やペンなどの物体の接触位置及び接触圧を検出する。図１に示すように、検出部１０は、タッチパッド１１と押圧センサ１２を含む。タッチパッド１１は、操作面１３における物体の接触位置を検出する装置であり、例えば格子状に配置された電極の交点における静電容量を検出する静電容量式入力装置などを用いて構成される。押圧センサ１２は、操作面１３に加えられた押圧力を検出するセンサであり、例えば、操作面１３を筐体に対して弾性的に支持する支持部材の弾性力を電気信号に変換するセンサ（圧電センサなど）を用いて構成される。
［処理部２０］
　処理部２０は、認証装置１の全体的な動作を制御する回路であり、例えば、後述する記憶部３０に格納されるプログラムの命令コードに従って処理を行うコンピュータや、特定の機能を実現するロジック回路を含んで構成される。処理部２０の処理は、その全てをコンピュータとプログラムにより実現してもよいし、その一部若しくは全部を専用のロジック回路で実現してもよい。
　図１の例において、処理部２０は、第１入力情報判別部２１と、第２入力情報判別部２２と、判定部２３と、第１入力情報登録部２４と、第２入力情報登録部２５を有する。
　第１入力情報判別部２１は、検出部１０のタッチパッド１１における接触位置の検出結果に基づいて、入力操作により入力された第１入力情報を判別する。第１入力情報判別部２１は、具体的には、検出部１０における接触位置の検出結果に基づいて記号要素を抽出する記号要素抽出部２１１と、記号要素抽出部２１１において抽出された記号要素に基づいて、操作面１３に記入された記号を認識する記号認識部２１２とを含む。記号要素抽出部２１１が抽出する記号要素は、例えば、操作面１３に物体が接触してから離れるまでの間に検出部１０で検出される接触位置の軌跡に近似する。記号認識部２１２による記号認識処理は、例えば、ストローク情報に基づいて手書き文字を認識する公知の処理によって実現される。
　第２入力情報判別部２２は、第１入力情報判別部２１において接触位置の検出結果に基づいて第１入力情報が判別された場合、この接触位置の検出結果に対応する接触圧の検出結果に基づいて第２入力情報を判別する。
　第２入力情報判別部２２は、第１入力情報判別部２１において第１入力情報が判別された場合、この判別された第１入力情報を規定する１以上の記号それぞれを構成する１以上の記号要素それぞれのライン上における接触圧を、検出部１０における接触圧の検出結果に基づいて判定する。すなわち、第２入力情報判別部２２は、記号要素抽出部２１１において接触位置の検出結果（接触位置の軌跡）に基づいて記号要素が抽出された場合、この接触位置の検出結果（接触位置の軌跡）に対応する接触圧の検出結果に基づいて、当該記号要素のライン上における接触圧を判定する。
　図１の例における第２入力情報判別部は、代表値取得部２２１と接触圧判定部２２２を有する。
　代表値取得部２２１は、記号要素抽出部２１１において接触位置の検出結果（接触位置の軌跡）に基づいて記号要素が抽出された場合に、この接触位置の検出結果（接触位置の軌跡）に対応する接触圧の複数の検出値に基づいて、接触圧の代表値を取得する。例えば、代表値取得部２２１は、接触圧の複数の検出値における平均値を算出し、これを代表値として取得する。
　接触圧判定部２２２は、少なくとも１つのしきい値と代表値取得部２２１で取得された代表値とを比較し、この比較の結果に基づいて、代表値が取得された記号要素のライン上における接触圧を判定する。本実施形態では、一例として、接触圧判定部２２２は、２つのしきい値ＴＨ１及びＴＨ２（ＴＨ２＞ＴＨ１）と代表値とを比較するものとする。接触圧判定部２２２は、代表値がＴＨ１以下の場合、接触圧が「小」であると判定し、代表値がＴＨ１より大きくかつＴＨ２以下の場合、接触圧が「中」であると判定し、代表値がＴＨ２より大きい場合、接触圧が「大」であると判定する。すなわち、接触圧判定部２２２は、接触圧を３段階のランクで判定する。なお、接触圧のランク数は２でもよいし、４以上でもよい。また、代表値と比較されるしきい値（ＴＨ１、ＴＨ２）は、ユーザが任意に設定できるようにしてもよい。
　判定部２３は、第１入力情報判別部２１で判別された第１入力情報と第２入力情報判別部２２で判別された第２入力情報とに基づいて、入力操作により入力された情報の正当性を判定する。すなわち、判定部２３は、予め記憶部３０に登録された第１入力情報及び第２入力情報と、それぞれ判別された第１入力情報及び第２入力情報とを照合し、それぞれが一致する場合、入力情報が正当であると判定し、何れか一方でも不一致の場合、入力情報が正当でないと判定する。
　第１入力情報登録部２４は、第１入力情報の登録を行う動作モードにおいて、第１入力情報の登録候補が第１入力情報判別部２１により判別されると、この判別された登録候補を表示部５０において表示する。すなわち、第１入力情報登録部２４は、ユーザが登録のために操作面１３の入力操作を行うことで判別された第１入力情報の登録候補を表示部５０に表示し、ユーザの確認を促す。第１入力情報登録部２４は、第１入力情報の登録を指示するコマンドがボタンの押下等によって入力されると、表示部５０に表示中の登録候補を第１入力情報として登録する。
　第２入力情報登録部２５は、第２入力情報の登録を行う動作モードにおいて、登録済の第１入力情報を規定する１以上の記号を表示部５０に表示し、検出部１０において検出される接触圧に基づいて、表示部５０に表示中の１以上の記号それぞれのライン上における接触圧の候補を表示部５０に表示する。すなわち、第２入力情報登録部２５は、ユーザが登録のために操作面１３を押圧することで判定された接触圧（「大」「中」「小」）を、登録済の第１入力情報の記号とともに表示部５０に表示して、ユーザの確認を促す。第２入力情報登録部２５は、第２入力情報の登録を指示するコマンドがボタンの押下等によって入力されると、表示部５０に表示中の接触圧の候補により規定される第２入力情報を登録する。
［記憶部３０］
　記憶部３０は、処理部２０において処理に使用される定数データや変数データを記憶する。処理部２０がコンピュータを含む場合、記憶部３０は、そのコンピュータにおいて実行されるプログラムを記憶してもよい。記憶部３０は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性メモリ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、ハードディスクなどを含んで構成される。
［報知部４０］
　報知部４０は、検出部１０において操作面１３への物体の接触が検出される間、検出部１０において検出される最新の接触圧を報知する。例えば報知部４０は、検出部１０における接触圧の検出値を上述したしきい値（ＴＨ１、ＴＨ２）と比較することにより、第２入力情報を規定する接触圧（「大」「中」「小」）を判定し、その判定結果を振動や音、光、映像などによってユーザに知らせる。
［表示部５０］
　表示部５０は、処理部２０から出力される映像信号に応じた映像を表示する装置であり、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等を含んで構成される。なお表示部５０は、検出部１０と一体化されたタッチパネルとして構成されていてもよい。
［インターフェース部６０］
　インターフェース部６０は、認証装置１と他の装置（認証装置１を搭載する情報機器のコントロール用ＩＣなど）との間でデータをやり取りするための回路である。処理部２０は、記憶部３０に記憶される情報をインターフェース部６０から図示しない制御装置へ出力する。また、インターフェース部６０は、処理部２０のコンピュータにおいて実行されるプログラムを不図示のディスクドライブ装置（非一時的な有形の記録媒体に記録されたプログラムを読み取る装置）やサーバなどから取得して、記憶部３０にロードしてもよい。
　ここで、上述した構成を有する図１に示す認証装置の動作を説明する。
　図２は、入力情報の登録処理の一例を説明するためのフローチャートである。図２に示す処理は、ユーザが新規にパスワードを登録する際に実行される。
　処理部２０は、パスワード方式の選択を促すメニュー画面を表示部５０に表示し、検出部１０や他の入力装置（ボタン等）からの入力を受け付ける（ＳＴ１００）。通常方式を選択する指示が入力されると、処理部２０は、接触圧の情報を持たない通常のパスワードの登録処理を実行する（ＳＴ１０５）。押圧方式を選択する指示が入力されると、処理部２０は、第１入力情報の登録処理を実行し（ＳＴ１１０）、次いで第２入力情報の登録処理を実行する（ＳＴ１１５）。
　図３は、第１入力情報の登録処理（ＳＴ１１０：図２）の一例を説明するためのフローチャートである。
　記号要素抽出部２１１は、検出部１０から接触位置の検出値を随時取得し（ＳＴ２００）、接触位置の軌跡から記号要素（ストローク）を抽出する処理を行う。操作面１３に接触していた指等が操作面１３から離れて接触位置の軌跡が確定すると、記号要素抽出部２１１は、検出部１０において検出された接触位置の軌跡に近似する記号要素を抽出する。記号要素抽出部２１１において記号要素が抽出されると（ＳＴ２０５）、記号認識部２１２は、それまで抽出された記号要素に基づいて記号認識処理を行う。第１入力情報登録部２４は、この記号認識処理によって得られた記号を、第１入力情報の登録候補の記号として表示部５０に表示する（ＳＴ２１０）。表示部５０において登録候補の記号が１つも表示されていない場合（記号要素が１つも抽出されていない場合）、第１入力情報登録部２４は処理をステップＳＴ２００に戻し、同様の処理を反復する（ＳＴ２１５）。また、表示部５０において１つ以上の登録候補の記号が表示されているが、登録内容の決定を指示する所定のボタンが押下されていない場合も、第１入力情報登録部２４は処理をステップＳＴ２００に戻して、同様の処理を反復する（ＳＴ２２０）。
　図４は、第１入力情報の登録処理の例を図解した図である。ユーザが操作面１３において登録したい記号を記入すると、第１入力情報登録部２４は、その記入した文字の２次元パターンをそのまま表示部５０の画面の中央領域５１に表示させる。また第１入力情報登録部２４は、画面の上側領域５２において、記号認識部２１２が認識した記号を表示し、ユーザの確認を促す。
　認証装置１は、図４の例において、検出部１０の操作面１３に隣接した３つのボタン（１４～１６）を備える。選択切替用のボタン１４及び１５は、表示部５０の画面の下側領域５３に表示されたコマンドメニューの選択を切り替えるために使用される。決定用のボタン１６は、コマンドメニューにおいて選択されたコマンドの実行に使用される。
　ステップＳＴ２２０において「決定」を実行するようにボタン１６（図４）が押下されると、第１入力情報登録部２４は、登録候補の第１入力情報の各記号に対して正確性のチェックを行う（ＳＴ２２５）。例えば、例えばアルファベット文字などにおいて大文字と小文字の形状が等しい場合、大文字と小文字の判別を誤っている可能性があるため、第１入力情報登録部２４は、そのような文字を修正候補としてピックアップする。正確性のチェックの結果、修正候補がある場合（ＳＴ２３０）、第１入力情報登録部２４は、その修正候補を表示部５０に表示してユーザに確認を促し、ユーザの指示に応じて修正する処理を行う（ＳＴ２３５）。
　図５は、第１入力情報の登録候補を修正する処理の例を図解した図である。第１入力情報登録部２４は、例えば修正候補に対して図５Ａに示すように強調表示５４を施し、選択切替用のボタン１４及び１５が押下されると、強調表示５４の対象を左右の文字に移動させる。ここで決定用のボタン１６が押下されると、次に第１入力情報登録部２４は、図５Ｂにおいて示すように大文字又は小文字の選択を促すコマンドメニューを下側領域５３に表示する。大文字又は小文字の一方が選択された状態で決定用のボタン１６が押下されると、第１入力情報登録部２４は、選択されたコマンドに従って、強調表示５４が施された文字を大文字又は小文字に修正する。この修正後、第１入力情報登録部２４は、図５Ｃにおいて示すように「修正」又は「登録」を促すコマンドメニューを下側領域５３に表示する。「修正」が選択された状態で決定用のボタン１６が押下されると、第１入力情報登録部２４は図５Ａの状態に戻り、別の文字の修正処理を続行する。また、「登録」が選択された状態で決定用のボタン１６が押下されると（ＳＴ２４０：図３）、第１入力情報登録部２４は、修正処理を終えて表示部５０に表示された一群の記号を第１入力情報として登録する（ＳＴ２４５：図３）。
　図６は、第２入力情報の登録処理（ＳＴ１１５：図２）の一例を説明するためのフローチャートである。また図７及び図８は、この第２入力情報の登録処理の例を図解した図である。
　第２入力情報登録部２５は、ステップＳＴ１１０において登録された第１入力情報を表示部５０に表示する。また、第２入力情報登録部２５は、この第１入力情報の各記号を構成する各記号要素のうち、デフォルトの記号要素（例えば先頭の記号における任意の１つの記号要素）を選択し、表示部５０において強調表示５５を施す（ＳＴ３００）。更に、第２入力情報登録部２５は、各記号要素の接触圧（「大」「中」「小」）を線の太さによって表し、初期状態では、すべての記号要素の接触圧を「小」（最も細い線）とする（ＳＴ３０５）。
　第２入力情報登録部２５は、検出部１０における接触圧の検出を有効状態に設定し、検出部１０から接触圧の検出値が得られると（ＳＴ３１０）、この検出値をしきい値（ＴＨ１、ＴＨ２）と比較することにより接触圧（「大」「中」「小」）を判定する（ＳＴ３１５）。第２入力情報登録部２５は、この接触圧の判定結果を、現在強調表示５５の対象となっている記号要素に適用し、これに合わせて、表示部５０における接触圧の表示（線の太さ）を更新する（ＳＴ３２０）。また、第２入力情報登録部２５は、選択切替用のボタン１４及び１５が押下されると、強調表示５５の対象を隣接する他の記号要素に変更するように、表示部５０の表示を更新する（ＳＴ３２５、ＳＴ３３０）。第２入力情報登録部２５は、表示部５０の画面において「登録」が選択された状態で決定用のボタン１６が押下されるまで、ステップＳＴ３１０～ＳＴ３３０の処理を繰り返し、「登録」の選択状態でボタン１６が押下された場合、表示部５０に表示中の各記号要素の接触圧によって規定される第２入力情報を登録する（ＳＴ３４０）。
　図７に示すように、第２入力情報の登録を行う動作モードでは、ユーザが操作面１３に接触して押圧すると、表示部５０において強調表示５５が施された記号要素の線の太さが、接触圧の判定結果（「大」「中」「小」）に応じて切り替わる。この接触圧の判定結果は、例えば、物体（指等）を操作面１３から離したときに確定する。従って、操作面１３を何度も押圧することにより、接触圧の判定結果（「大」「中」「小」）を変更することが可能である。
　図８は、記号要素の選択を切り替えて接触圧を修正する例を示す。図８Ａに示すように「次へ」のコマンドが選択された状態でボタン１６が押下されると、図８Ｂにおいて示すように、強調表示５５の対象の記号要素が右方向へ移る。この状態で操作面１３が押圧されると、図８Ｃにおいて示すように、強調表示５５の対象の記号要素に適用される接触圧が変更される（図の例では接触圧が「大」となる）。
　図９は、第１の実施形態における認証処理の一例を説明するためのフローチャートである。
　処理部２０は、検出部１０から接触位置及び接触圧の検出値を随時取得する（ＳＴ４００）。記号要素抽出部２１１において接触位置の軌跡から記号要素が抽出されると（ＳＴ４０５）、代表値取得部２２１は、その記号要素が抽出された一連の接触位置に対応する一連の接触圧の検出値に基づいて、例えばこれらを平均化することにより、接触圧の代表値を取得する（ＳＴ４１０）。接触圧判定部２２２は、取得された代表値を所定のしきい値（ＴＨ１、ＴＨ２）と比較することにより、この記号要素のライン上における接触圧（「大」「中」「小」）を判定する（ＳＴ４１５）。記号要素抽出部２１１において記号要素が１つも抽出されていない場合、処理部２０は処理をステップＳＴ４００に戻し、同様の処理を反復する（ＳＴ４３５）。また、記号要素抽出部２１１において１つ以上の記号要素が抽出されているが、入力情報の決定を指示する所定のボタンが押下されていない場合も、処理部２０は処理をステップＳＴ４００に戻して、同様の処理を反復する（ＳＴ４４０）。
　ステップＳＴ４４０において入力情報の決定を指示する所定のボタン（例えば図４等におけるボタン１６）が押下されると、第１入力情報判別部２１の記号認識部２１２は、ステップＳＴ４００～ＳＴ４１５の処理の繰り返しで抽出された記号要素に基づいて記号認識処理を行う。第１入力情報判別部２１は、この記号認識により得られた１以上の記号から、第１入力情報を判別する（ＳＴ４４５）。
　判定部２３は、ステップＳＴ４４５において判別した第１入力情報を、記憶部３０に予め登録された第１入力情報と照合し（ＳＴ４５０）、両者が一致しない場合、入力情報が正当でないと判定する（ＳＴ４７０）。他方、２つの第１入力情報が一致する場合、第２入力情報判別部２２は、ステップＳＴ４００～ＳＴ４１５の処理の繰り返しで得られた各記号要素の接触圧から、第２入力情報を判別する（ＳＴ４５５）。判定部２３は、ステップＳＴ４５５において判別した第２入力情報を、記憶部３０に予め登録された第２入力情報と照合し（ＳＴ４６０）、両者が一致しない場合、入力情報が正当でないと判定する（ＳＴ４７０）。ステップＳＴ４４５で判別された第１入力情報とステップＳＴ４５５で判別された第２入力情報がそれぞれ登録済みの情報と一致する場合、判定部２３は、入力情報が正当であると判定する（ＳＴ４６５）。
　図１０は、報知部４０の例を示す図である。
　図１０Ａの例に示す報知部４０は、操作面１３の裏面等に取り付けたスピーカ装置４１によって音を発生する。スピーカ装置４１は、例えば、接触圧の「大」「中」「小」に応じて音の大きさを３段階に切り替える。
　図１０Ｂの例に示す報知部４０は、透光性を有する操作面１３の裏面等に取り付けたＬＥＤ等の発光装置４２によって光を発生する。発光装置４２は、例えば、接触圧の「大」「中」「小」に応じて光の強さを３段階に切り替える。
　また、図１０Ｃの例における報知部４０は、表示部５０の画面に接触圧の検出値が横向きの棒グラフとして表示される。第２入力情報を規定する接触圧の判定結果が、この棒グラフに目盛りとして示される。これにより、接触圧の視認性が向上するため、接触圧に関する第２入力情報を正確に入力し易くなる。
　更に他の例において、報知部４０は、接触圧の判定結果に応じて振動の強さが切り替わる振動発生装置を操作面１３の裏面等に備えていてもよい。これによりパスワードの入力を行うユーザ以外の人間に接触圧の判定結果が殆ど察知されないため、セキュリティ性が向上する。
　以上説明したように、本実施形態によれば、１以上の記号によって規定される第１入力情報だけでなく、記号のライン上の接触圧によって規定される第２入力情報をも使用して、入力操作による入力情報の正当性が判定される。これにより、第１入力情報における記号の数が少なくても、第１入力情報と第２入力情報とを合わせた全体の入力情報が類推され難くなる。そのため、第１入力情報における記号の数を減らすことが可能になり、取り扱いが簡単になる。また、予め決められた記号（アルファベットなど）によって第１入力情報が規定されることから、任意の筆跡の特徴を分析してオリジナルの筆跡との類似度を計算する場合に比べて第１入力情報を判別する処理が簡単になり、演算負荷が軽くなる。
　また、本実施形態によれば、報知部４０よって報知される最新の接触圧の検出結果を確認しながら入力操作を行うことが可能になるため、接触圧に関わる第２入力情報の入力が簡単になる。
　また、本実施形態によれば、各記号の各記号要素について判定された接触圧により第２入力情報が規定される。記号の数が同じでも、各記号を構成する記号要素の数（画数）が多いほど、第２入力情報に含まれる情報量が増える。そのため、第１入力情報を規定する記号の数を減らしても、第１入力情報と第２入力情報とを合わせた全体の入力情報が類推され難くなる。従って、第１入力情報を規定する記号の数を減らすことが可能になり、取り扱いが簡単になる。
　また、本実施形態によれば、記号認識部２１２において記号の認識に使用される記号要素が、接触圧の判定の単位として第２入力情報を規定するために使用される。これにより、第２入力情報の規定のために記号認識用とは異なる独自の記号要素を用いる場合に比べて処理が簡易になる。
　また、本実施形態によれば、第１入力情報の登録後に第２入力情報の登録が行われるため、これらの登録を同時に行う場合に比べて、第２入力情報の接触圧の登録が容易になる。また、表示部５０において登録候補が表示されるため、登録時のミスが生じ難くなる。
　次に、第１の実施形態の変形例について説明する。
　図１１は、第１の実施形態に係る認証装置の変形例の構成を示す図である。図１１に示す認証装置１は、図１に示す認証装置１における第２入力情報判別部２２の構成を変更したものであり、他の構成は図１に示す認証装置１と同じである。
　図１１に示す認証装置１における第２入力情報判別部２２は、第１接触圧判定部２２３と第２接触圧判定部２２４を有する。
　第１接触圧判定部２２３は、検出部１０において接触位置が検出された場合、この接触位置における接触圧の検出値と少なくとも１つのしきい値（例えばＴＨ１、ＴＨ２）とを比較し、当該比較の結果に基づいて、当該接触位置における接触圧（例えば「大」「中」「小」の３段階）を判定する。
　第２接触圧判定部２２４は、記号要素抽出部２１１において記号要素が抽出された場合、この記号要素に近似された接触位置の軌跡において操作面１３から物体が離れる前の最後に所定時間以上続いた第１接触圧判定部２２３の判定結果を、この記号要素のライン上における接触圧として判定する。すなわち、操作面１３から物体が離れて接触圧の軌跡が確定し、これに近似する記号要素が確定した場合に、この確定前の最後に所定時間以上続いた接触圧（「大」「中」「小」）が、この記号要素におけるライン上の接触圧として判定される。
　図１２は、第１の実施形態の変形例における認証処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１２に示すフローチャートは、図９に示すフローチャートにおけるステップＳＴ４０５～ＳＴ４１５をステップＳＴ４２０～ＳＴ４３０に置き換えたものであり、他のステップの処理は図９に示すフローチャートと同じである。ここでは、図９に示すフローチャートと相違点のみを説明する。
　処理部２０が検出部１０から接触位置及び接触圧の検出値を随時取得すると（ＳＴ４００）、第１接触圧判定部２２３は、その度に接触圧の検出値をしきい値（ＴＨ１、ＴＨ２）と比較し、その比較結果に基づいて接触圧（「大」「中」「小」）を判定する。また、第２接触圧判定部２２４は、第１接触圧判定部２２３における接触圧の判定結果を監視し、所定時間以上継続した接触圧の判定結果を記録する（ＳＴ４２０）。
　一方、記号要素抽出部２１１は、検出部１０において検出される接触位置の軌跡に基づいて、記号要素の抽出処理を継続的に行う。物体が操作面１３から離れることで接触位置の軌跡が確定すると、記号要素抽出部２１１は、この確定した接触位置の軌跡に近似する記号要素を抽出する。記号要素抽出部２１１において接触位置の軌跡から記号要素が抽出されると（ＳＴ４２５）、第２接触圧判定部２２４は、ステップＳＴ４２０で最後に記録された接触圧を、この抽出された記号要素のライン上の接触圧として判定する（ＳＴ４３０）。
　このように、上述した本実施形態の変形例によれば、記号要素は、操作面１３に物体が接触してから離れるまでの間に検出部１０で検出される接触位置の軌跡から抽出される。そのため、ユーザが操作面１３から物体を離すと、その離れる直前までの接触位置の軌跡が確定し、この確定した接触位置の軌跡から、記号要素抽出部２１１で抽出される記号要素も確定する。つまり、ユーザが操作面１３から物体を離す動作により、意図的に記号要素を確定させることが可能となる。従って、ユーザが所望の接触圧を所定時間以上与えた状態とし、この状態で操作面１３から物体を離すことにより、第２接触圧判定部２２４において所望の接触圧が判定され易くなる。特に、報知部４０で最新の接触圧が報知される場合、所望の接触圧が更に判定され易くなる。従って、接触圧に関する第２入力情報の入力が容易になる。
＜第２の実施形態＞
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
　図１３は、本発明の第２の実施形態に係る認証装置１Ａの構成を示す図である。図１３に示す認証装置１Ａは、図１に示す認証装置１における処理部２０を処理部２０Ａに変更したものであり、他の構成は図１に示す認証装置１と同じである。
　処理部２０Ａは、認証装置１Ａの全体的な動作を制御する回路であり、例えば処理部２０と同様に、記憶部３０に格納されるプログラムの命令コードに従って処理を行うコンピュータや、特定の機能を実現するロジック回路を含んで構成される。
　図１３の例において、処理部２０Ａは、第１入力情報判別部２１Ａと、第２入力情報判別部２２Ａと、判定部２３Ａと、入力情報登録部２４Ａとを有する。
　第１入力情報判別部２１Ａは、既に説明した第１入力情報判別部２１と同様に、検出部１０のタッチパッド１１における接触位置の検出結果に基づいて、入力操作により入力された第１入力情報を判別する。ただし、本実施形態における第１入力情報は、操作面１３上で入力操作（タッチ操作）が行われる所定の操作位置によって規定された情報である。すなわち、所定の操作位置への入力操作（タッチ操作）により、その操作位置に応じた第１入力情報が規定される。具体的には、操作面１３には、複数の操作位置に対応した複数の異なる操作領域が定められている。第１入力情報判別部２１Ａは、検出部１０における１以上の接触位置の検出結果に基づいて、この１以上の接触位置が属する１以上の操作領域を特定し、特定した１以上の操作領域により規定される第１入力情報を判別する。例えば、所定の操作領域Ａ１、Ａ２、Ａ３にタッチ操作が行われ、検出部１０においてこれらの操作領域に属する接触位置がそれぞれ検出された場合、第１入力情報判別部２１Ａは、この（Ａ１、Ａ２、Ａ３）を第１入力情報として判別する。
　また、第１入力情報判別部２１Ａは、接触圧の判定の精度が確保されるようにするため、物体の接触が所定時間以上続いた後で物体が離れた操作領域を特定する。
　第２入力情報判別部２２Ａは、第１入力情報判別部２１Ａにおいて特定された１以上の操作領域それぞれに対応する検出部１０の接触圧の検出結果に基づいて、この特定した１以上の操作領域それぞれにおける接触圧を判定する。
　図１４の例における第２入力情報判別部２２Ａは、代表値取得部２２１Ａと接触圧判定部２２２Ａを有する。
　代表値取得部２２１Ａは、第１入力情報判別部２１Ａにより特定された操作領域において物体の接触が所定時間以上続いたとき得られた接触圧の複数の検出値に基づいて、接触圧の代表値を取得する。例えば、代表値取得部２２１Ａは、接触圧の複数の検出値における平均値を算出し、これを代表値として取得する。
　接触圧判定部２２２Ａは、少なくとも１つのしきい値と代表値とを比較し、この比較の結果に基づいて、代表値が取得された操作領域における接触圧を判定する。例えば、接触圧判定部２２２Ａは、接触圧判定部２２２と同様に、２つのしきい値ＴＨ１及びＴＨ２（ＴＨ２＞ＴＨ１）と代表値とを比較し、接触圧を「大」「中」「小」の３段階のランクで判定する。なお、接触圧のランク数は２でもよいし、４以上でもよい。また、代表値と比較されるしきい値（ＴＨ１、ＴＨ２）は、ユーザが任意に設定できるようにしてもよい。
　判定部２３Ａは、第１入力情報判別部２１Ａで判別された第１入力情報と第２入力情報判別部２２Ａで判別された第２入力情報とに基づいて、入力操作により入力された情報の正当性を判定する。判定部２３Ａは、予め記憶部３０に登録された第１入力情報及び第２入力情報と、それぞれ判別された第１入力情報及び第２入力情報とを照合し、それぞれが一致する場合、入力情報が正当であると判定し、何れか一方でも不一致の場合、入力情報が正当でないと判定する。
　入力情報登録部２４Ａは、第１入力情報及び第２入力情報の登録に関する処理を行う。
　図１４は、第２の実施形態における認証処理の一例を説明するためのフローチャートである。
　処理部２０Ａは、検出部１０から接触位置及び接触圧の検出値を随時取得する（ＳＴ５００）。第１入力情報判別部２１Ａは、この接触位置と接触圧の検出値に基づいて、操作領域への物体の接触を監視する。物体の接触が所定時間以上続いた後で物体が離れた操作領域が特定された場合（Ｓ５０５）、代表値取得部２２１Ａは、この特定された操作領域において物体の接触が所定時間以上続く間に検出部１０で得られた接触圧の複数の検出値に基づいて、例えば平均値を算出することにより接触圧の代表値を取得する（ＳＴ５１０）。接触圧判定部２２２Ａは、取得された代表値を所定のしきい値（ＴＨ１、ＴＨ２）と比較することにより、この操作領域における接触圧（「大」「中」「小」）を判定する（ＳＴ５１５）。
　図１５は、第２の実施形態における入力操作時の画面の例を図解した図である。本実施形態では、表示部５０の画面と操作面１３と重ねて配置されたタッチパネルが用いられる。この操作面（画面）１３には、入力されたパスワードをアスタリスクでマスク表示する表示枠５７と、パスワードとなる記号（数字）が表示された数値入力枠５８が表示される。この数値入力枠５８における個々の記号（数字）の範囲を表す複数の矩形の領域が、それぞれ本実施形態における操作領域に相当する。この操作領域にタッチ操作することで、操作領域の枠内に記された記号（数字）が第１入力情報を規定する情報として第１入力情報判別部２１Ａにより取得される。
　図１５に示す数値入力枠５８において「ＥＮＤ」のボタンが押下されるまでの間、処理部２０Ａは、ステップＳＴ５００～ＳＴ５１５の処理を繰り返し実行する。数値入力枠５８の「ＥＮＤ」ボタンが押下されると（ＳＴ５４０）、第１入力情報判別部２１Ａは、ステップＳＴ５００～ＳＴ５１５の処理の繰り返しで特定した操作領域に基づいて、第１入力情報を判別する（ＳＴ５４５）。
　判定部２３Ａは、ステップＳＴ５４５において判別した第１入力情報を、記憶部３０に予め登録された第１入力情報と照合し（ＳＴ５５０）、両者が一致しない場合、入力情報が正当でないと判定する（ＳＴ５７０）。他方、２つの第１入力情報が一致する場合、第２入力情報判別部２２Ａは、ステップＳＴ５００～ＳＴ５１５の処理の繰り返しで得られた各操作領域の接触圧から、第２入力情報を判別する（ＳＴ５５５）。判定部２３Ａは、ステップＳＴ５５５において判別した第２入力情報を、記憶部３０に予め登録された第２入力情報と照合し（ＳＴ５６０）、両者が一致しない場合、入力情報が正当でないと判定する（ＳＴ５７０）。ステップＳＴ５４５で判別された第１入力情報とステップＳＴ５５５で判別された第２入力情報がそれぞれ登録済みの情報と一致する場合、判定部２３Ａは、入力情報が正当であると判定する（ＳＴ５６５）。
　以上説明したように、本実施形態によれば、第１入力情報が１以上の操作領域により規定され、第２入力情報が１以上の操作領域それぞれにおける接触圧により規定される。そのため、接触位置の軌跡に基づいて記号要素を特定し、その記号要素に基づいて記号の認識を行う第１の実施形態の認証装置１に比べて、第１入力情報及び第２入力情報の判別処理が容易になり、演算負荷が更に軽くなる。
　以上、本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明は上記の形態のみに限定されるものではなく、他の種々のバリエーションを含んでいる。
　例えば、本発明の他の実施形態では、１以上の記号と１以上の操作領域の両方によって第１入力情報が規定されもよい。この場合、第２入力情報は、各記号のライン上における接触圧、及び、各操作領域における接触圧の一方若しくは両方によって規定されてもよい。
１，１Ａ…認証装置、１０…検出部、１１…タッチパッド、１２…押圧センサ、１３…操作面、２０，２０Ａ…処理部、２１，２１Ａ…第１入力情報判別部、２１１…記号要素抽出部、２１２…記号認識部、２２，２２Ａ…第２入力情報判別部、２２１，２２１Ａ…代表値取得部、２２２，２２２Ａ…接触圧判定部、２２３…第１接触圧判定部、２２４…第２接触圧判定部、２３，２３Ａ…判定部、２４…第１入力情報登録部、２５…第２入力情報登録部、３０…記憶部、４０…報知部、５０…表示部、６０…インターフェース部
 

Claims (11)

  1. 　操作面に物体を接触させて行う入力操作により入力された情報の正当性を判定する認証装置であって、
    　前記入力操作により入力される情報が、第１入力情報と第２入力情報とを含み、
    　前記第１入力情報が、前記操作面における所定の操作位置及び前記操作面に記入される１以上の所定の記号の少なくとも一方により規定され、
    　前記第２入力情報が、前記操作位置における前記物体の接触圧及び前記１以上の記号それぞれのライン上における前記接触圧の少なくとも一方により規定され、
    　前記操作面における物体の接触位置及び接触圧を検出する検出部と、
    　前記検出部における前記接触位置の検出結果に基づいて、前記第１入力情報を判別する第１入力情報判別部と、
    　前記第１入力情報判別部において前記接触位置の検出結果に基づいて前記第１入力情報が判別された場合、当該接触位置の検出結果に対応する前記接触圧の検出結果に基づいて前記第２入力情報を判別する第２入力情報判別部と、
    　それぞれ判別された前記第１入力情報及び前記第２入力情報に基づいて、前記入力操作により入力された情報の正当性を判定する判定部と
    　を有する認証装置。
  2. 　前記検出部において前記操作面への前記物体の接触が検出される間、前記検出部において検出される最新の前記接触圧を報知する報知部を有する、
    　請求項１に記載の認証装置。
  3. 　前記記号が、１以上の所定の記号要素により構成されており、
    　前記第２入力情報が、１以上の前記記号それぞれを構成する１以上の前記記号要素それぞれのライン上における前記接触圧により規定されており、
    　前記第２入力情報判別部は、前記第１入力情報判別部において前記第１入力情報が判別された場合、当該判別された第１入力情報を規定する１以上の前記記号それぞれを構成する１以上の前記記号要素それぞれのライン上における前記接触圧を前記検出部の検出結果に基づいて判定する、
    　請求項１又は２に記載の認証装置。
  4. 　前記第１入力情報判別部は、
    　　前記検出部における前記接触位置の検出結果に基づいて、前記記号要素を抽出する記号要素抽出部と、
    　　前記記号要素抽出部において抽出された前記記号要素に基づいて、前記操作面に記入された前記記号を認識する記号認識部とを含み、
    　前記第２入力情報判別部は、前記記号要素抽出部において前記接触位置の検出結果に基づいて前記記号要素が抽出された場合、当該接触位置の検出結果に対応する前記接触圧の検出結果に基づいて、当該記号要素のライン上における前記接触圧を判定する、
    　請求項３に記載の認証装置。
  5. 　前記第２入力情報判別部は、
    　　前記記号要素抽出部において前記接触位置の検出結果に基づいて前記記号要素が抽出された場合、当該接触位置の検出結果に対応する前記接触圧の複数の検出値に基づいて前記接触圧の代表値を取得する代表値取得部と、
    　　少なくとも１つのしきい値と前記代表値とを比較し、当該比較の結果に基づいて、当該代表値が取得された前記記号要素のライン上における前記接触圧を判定する接触圧判定部とを含む、
    　請求項４に記載の認証装置。
  6. 　前記記号要素抽出部は、前記操作面に前記物体が接触してから離れるまでの間に前記検出部で検出される前記接触位置の軌跡に近似した前記記号要素を抽出し、
    　前記第２入力情報判別部は、
    　　前記検出部において前記接触位置が検出された場合、当該接触位置における前記接触圧の検出値と少なくとも１つのしきい値とを比較し、当該比較の結果に基づいて、当該接触位置における接触圧を判定する第１接触圧判定部と、
    　前記記号要素抽出部において前記記号要素が抽出された場合、当該記号要素に近似された前記接触位置の軌跡において前記操作面から前記物体が離れる前の最後に所定時間以上続いた前記第１接触圧判定部の判定結果を、当該記号要素のライン上における前記接触圧として判定する第２接触圧判定部とを含む、
    　請求項４に記載の認証装置。
  7. 　表示部と、
    　前記第１入力情報の登録を行う動作モードにおいて、前記第１入力情報の登録候補が前記第１入力情報判別部により判別されると、当該判別された登録候補を前記表示部に表示し、前記第１入力情報の登録を指示するコマンドが入力されると、前記表示部に表示中の前記登録候補を前記第１入力情報として登録する第１入力情報登録部と、
    　前記第２入力情報の登録を行う動作モードにおいて、登録済の前記第１入力情報を規定する１以上の前記記号を前記表示部に表示し、前記検出部において検出される前記接触圧に基づいて、前記表示部に表示中の１以上の前記記号それぞれのライン上における前記接触圧の候補を前記表示部に表示し、前記第２入力情報の登録を指示するコマンドが入力されると、前記表示部に表示中の前記接触圧の候補により規定される前記第２入力情報を登録する第２入力情報登録部とを有する、
    　請求項１乃至６の何れか一項に記載の認証装置。
  8. 　複数の前記操作位置が、前記操作面上の異なる複数の操作領域に対応しており、
    　前記第１入力情報が、１以上の前記操作領域により規定され、
    　前記第２入力情報が、１以上の前記操作領域それぞれにおける前記接触圧により規定され、
    　前記第１入力情報判別部は、前記検出部における１以上の前記接触位置の検出結果に基づいて、当該１以上の前記接触位置が属する１以上の前記操作領域を特定し、当該特定した１以上の前記操作領域により規定される前記第１入力情報を判別し、
    　前記第２入力情報判別部は、前記第１入力情報判別部において特定された１以上の前記操作領域それぞれに対応する前記検出部の前記接触圧の検出結果に基づいて、当該特定した１以上の前記操作領域それぞれにおける前記接触圧を判定する、
    　請求項１又は２に記載の認証装置。
  9. 　前記第１入力情報判別部は、前記物体の接触状態が所定時間以上続いた後に前記物体が離れた前記操作領域を特定し、
    　前記第２入力情報判別部は、
    　　前記第１入力情報判別部により特定された前記操作領域において前記物体の接触が前記所定時間以上続いたとき得られた前記接触圧の複数の検出値に基づいて、前記接触圧の代表値を取得する代表値取得部と、
    　　少なくとも１つのしきい値と前記代表値とを比較し、当該比較の結果に基づいて、当該代表値が取得された前記操作領域における前記接触圧を判定する接触圧判定部とを含む、
    　請求項８に記載の認証装置。
  10. 　操作面に物体を接触させて行う入力操作により入力された情報の正当性を判定する認証方法であって、
    　前記入力操作により入力される情報が、第１入力情報と第２入力情報とを含み、
    　前記第１入力情報が、前記操作面における所定の操作位置及び前記操作面に記入される１以上の所定の記号の少なくとも一方により規定され、
    　前記第２入力情報が、前記操作位置における前記物体の接触圧及び前記１以上の記号それぞれのライン上における前記接触圧の少なくとも一方により規定され、
    　前記操作面における前記物体の接触位置及び接触圧を検出装置によって検出する工程と、
    　前記検出装置における前記接触位置の検出結果に基づいて、前記第１入力情報を判別する工程と、
    　前記第１入力情報を判別する工程において前記接触位置の検出結果に基づいて前記第１入力情報が判別された場合、当該接触位置の検出結果に対応する前記接触圧の検出結果に基づいて前記第２入力情報を判別する工程と、
    　それぞれ判別された前記第１入力情報及び前記第２入力情報に基づいて、前記入力操作により入力された情報の正当性を判定する工程と
    　を有する認証方法。
  11. 　請求項１０に記載の認証方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
     
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