(57)【要約】【課題】簡易に使用者の個人認証を行うことができる個人認証装置を実現すること。【解決手段】  振動制御部１５２は、使用者がゲームコントローラ１０の筐体１１０を握持した状態で、筐体１１０の内部に配設された振動モータ１２０を異なるパターンで振動させる。３軸加速度センサ１４０は、異なるパターンで振動する振動モータ１２０によって発生する振動を検出し、検出して得た複数の測定データを、記憶部１５３が使用者毎に記憶する。判定部１５４は、使用者が筐体１１０を握持した状態で振動モータ１２０を振動させて得た測定データを、記憶部１５３のデータと比較照合して個人認証を行う。【選択図】図２
2010257247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内部に配置された振動源と、
使用者が前記筐体を握持した状態で前記振動源を異なるパターンで振動させる振動制御部と、
ｎ次元方向の複数の振動を検出する多軸センサと、
異なるパターンで振動する振動源によって発生する振動を前記多軸センサで検出して得た複数の測定データを、使用者毎に記憶する記憶手段と、
使用者が前記筐体を握持した状態で前記振動源を振動させて得た測定データを、前記記憶手段のデータと比較照合して個人認証を行う判定手段と、
を有する、
ことを特徴とする個人認証装置。
【請求項２】
前記振動制御部は、前記振動源に供給する電圧を切り換えることで、前記振動源を異なるパターンで振動させる、
ことを特徴とする請求項１記載の個人認証装置。
【請求項３】
前記多軸センサは３軸センサであり、データ取得時又は測定時に、振動検出量の少ない軸で検出されるデータの値を増幅する、
ことを特徴とする請求項１記載の個人認証装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、過去の測定データの複数の履歴データを使用者毎に記憶し、
前記判定手段は、全ての前記履歴データの中で最も測定データとの類似度が高いデータの使用者を、同一人であると判定する、
ことを特徴とする請求項１記載の個人認証装置。
【請求項５】
前記記憶手段は、前記履歴データと前記履歴データから得た平均値データとを記憶し、前記履歴データと前記平均値データの中で最も測定データとの類似度が高いデータに対応する使用者を、同一人であると判定する、
ことを特徴とする請求項４記載の個人認証装置。
【請求項６】
ゲームコントローラの筐体内部に配置された振動源と、
使用者が前記筐体を握持した状態で前記振動源を異なる電圧で振動させる振動制御部と、
３次元方向の複数の振動を検出する３軸加速度センサと、
異なる電圧で振動する前記振動源によって発生する振動を前記３軸加速度センサで検出して得た複数の測定データの複数回の履歴データを、使用者毎に記憶する記憶手段と、
使用者が前記筐体を握持した状態で前記振動源を振動させて得た測定データを、前記記憶手段のデータと比較照合して個人認証を行う判定手段とを具備し、
前記判定手段は、全ての前記履歴データの中で最も測定データとの類似度が高い履歴データの使用者を、同一人である候補と判定する、
ことを特徴とする個人認証装置。
【請求項７】
前記判定手段が同一人である候補と判定した使用者を、順次人単位で提示する、
ことを特徴とする請求項６記載の個人認証装置。
【請求項８】
振動源と３次元方向の複数の振動を検出する３軸加速度センサと通信部とを筐体内部に搭載したゲームコントローラと通信可能なコンピュータを、
使用者が前記筐体を握持した状態で前記振動源を異なるパターンで振動させる振動制御部、
異なるパターンで振動する振動源によって発生する振動を前記３軸加速度センサで検出して得た複数の測定データを、使用者毎に記憶する記憶部、
使用者が前記筐体を握持した状態で前記振動源を振動させて得た測定データを、前記記憶部のデータと比較照合して個人認証を行う判定部、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の個人認証を行う個人認証装置に関し、特にゲームコントローラに搭載される個人認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話などの電子機器において、使用者の個人認証を行う場合、数字４桁の入力によるパスワード認証の他に、例えば、特許文献１に示すように加速度センサを用いて認証するものが知られている。
【０００３】
特許文献１では、携帯電話に搭載した加速度センサを用いて、ユーザが携帯電話自体を振ったり、傾けたりした際の携帯電話の移動パターンを個人認証情報として認証する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１６３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、ユーザを認証する際に、携帯電話自体の移動パターンを携帯電話に搭載された加速度センサに検出させるために、携帯電話を振ったり、傾けたりする等移動させる手間が生じる。
【０００６】
近年では、筐体自体を移動させることなく、簡易に使用者の個人認証を行うことができる装置が望まれている。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、簡易に使用者の個人認証を行うことができる個人認証装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の個人認証装置の一つの態様は、筐体内部に配置された振動源と、使用者が前記筐体を握持した状態で前記振動源を異なるパターンで振動させる振動制御部と、ｎ次元方向の複数の振動を検出する多軸センサと、異なるパターンで振動する振動源によって発生する振動を前記多軸センサで検出して得た複数の測定データを、使用者毎に記憶する記憶手段と、使用者が前記筐体を握持した状態で前記振動源を振動させて得た測定データを、前記記憶手段のデータと比較照合して個人認証を行う判定手段とを有する構成を採る。
【０００９】
本発明のプログラムの一つの態様は、振動源と３次元方向の複数の振動を検出する３軸加速度センサと通信部とを筐体内部に搭載したゲームコントローラと通信可能なコンピュータを、使用者が前記筐体を握持した状態で前記振動源を異なるパターンで振動させる振動制御部、異なるパターンで振動する振動源によって発生する振動を前記３軸加速度センサで検出して得た複数の測定データを、使用者毎に記憶する記憶部、使用者が前記筐体を握持した状態で前記振動源を振動させて得た測定データを、前記記憶部のデータと比較照合して個人認証を行う判定部として機能させるようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易に使用者の個人認証を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る個人認証装置を用いるゲームコントローラの要部構成図
【図２】同個人認証装置を示す機能ブロック図
【図３】使用者によって握られたゲームコントローラを示す図
【図４】記憶部に記憶される使用者の測定データを正規化した個人データを示す図
【図５】記憶部が記憶した個人データを示す図
【図６】記憶部が記憶した個人データを示す図
【図７】記憶部が記憶した個人データを示す図
【図８】記憶部が記憶した個人データを示す図
【図９】記憶部が記憶した個人データを示す図
【図１０】本発明の一実施の形態に係る個人認証装置の認証処理を説明するためのフローチャート
【図１１】認証対象となる使用者の測定データを構成するパラメータを示すテーブル
【図１２】図１１の測定データを正規化した個人データを示す図
【図１３】図８（ａ）〜（ｆ）に示す個人データを構成するパラメータを示すテーブル
【図１４】判定部において算出される差分分析値、差分総和、順位の一例を示すテーブル
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る個人認証装置１００を用いるゲームコントローラ１０の要部構成図であり、図２は同個人認証装置１００を示す機能ブロック図である。
【００１４】
図１に示すゲームコントローラ１０は、家庭用テレビジョン受像機等のディスプレイ２３（図２参照）に接続コードを介して接続されるゲーム装置本体２０（図２参照）とともにゲーム装置を構成する。
【００１５】
ゲームコントローラ１０は、主にゲーム装置本体２０が接続されるディスプレイ２３に表示されるゲーム空間に登場するプレイヤオブジェクトを操作するための操作扞として機能しゲーム装置本体２０に操作情報を与える。ゲームコントローラ１０には、図示しないが、それぞれ複数の操作ボタン、キー、およびスティック等の操作部が設けられている。
【００１６】
なお、ゲーム装置本体２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）及びＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの各種マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＩＣメモリなどが実装されたメイン制御部２２（図２参照）と、図示しない光学ディスクやメモリカード等の情報記憶媒体を読み取る読み取り部等とを有する。
【００１７】
ゲーム装置本体２０では、メイン制御部２２が、情報記憶媒体からゲームプログラム及び各種設定データを読み出し実行することによって、その結果をゲーム画像としてディスプレイ２３に表示する。また、ゲーム装置本体２０とゲームコントローラ１０とは無線通信によって接続されており、ゲーム装置本体２０は、通信部２１を介して、ゲームコントローラ１０から送信される操作情報、認証情報などを含む送信情報を受信する。
【００１８】
ゲーム装置本体２０では、メイン制御部２２は、ゲームコントローラ１０から送信される操作情報に基づいて、各種のゲーム演算を実行し、ゲーム画像等の画像を生成してディスプレイ２３に表示する。また、ゲーム装置本体２０のメイン制御部２２は、ゲームコントローラ１０から送信される認証情報に基づいて、プログラムデータを実行して、認証情報の画像を生成してディスプレイ２３に表示する。ゲーム装置本体２０とゲームコントローラ１０とは、互いの通信部２１、１５１を介して、ここでは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いてデータの送受信を行っているが、ＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域無線）或いは無線ＬＡＮ等の近距離無線を介してデータの送受信を行ってもよい。
【００１９】
ゲームコントローラ１０は、筐体１１０内部に、筐体１１０を振動させる振動源となる振動モータ（振動源）１２０と、振動モータ１２０を駆動させる駆動回路部１３０と、３軸加速度センサ（多軸センサ）１４０と、通信部１５１を有するコントローラ制御部１５０とが配設されている。
【００２０】
個人認証装置１００は、ゲームコントローラ１０の筐体１１０内に配置された振動モータ１２０と、駆動回路部１３０と、３軸加速度センサ１４０と、振動制御部１５２と、記憶部１５３と、判定部１５４と、データ調整部１５５とを備える。
【００２１】
ゲームコントローラ１０の筐体１１０は、角部が面取りされた矩形断面を有する棒状体に形成されている。筐体１１０は、長手方向の一端側の部分（後方部分という）で使用者に握られることによって利用される。
【００２２】
図３は使用者によって握られたゲームコントローラ１０を示す図である。
【００２３】
図３に示すゲームコントローラ１０の筐体１１０において、使用者に握られる後方部分を握持部１１１と称する。図３に示す状態で個人認証装置１００（図２参照）は、振動モータ１２０を駆動させて３軸加速度センサ１４０で検出して得た測定データを用いることによって、使用者に筐体を意識的に移動させることなく、使用者の個人認証を行う。この個人認証についての詳細は後述する。
【００２４】
筐体１１０では、後方部分に位置する握持部１１１の内方に、基板１６０が配設されている。基板１６０には、駆動回路部１３０、３軸加速度センサ１４０及びコントローラ制御部１５０が実装されている。また、振動モータ１２０は、筐体１１０内において、握持部１１１から離間する他端側の部分（前方部分という）に配設されている。
【００２５】
振動モータ１２０は、回転軸を筐体１１０の長手方向に沿うように配置され、この回転軸に偏心させた分銅が取り付けられている。ここでは、振動モータ１２０は、筐体１１０内に、回転軸を筐体１１０の長手方向と平行にして配置されている。振動モータ１２０では、駆動回路部１３０によって駆動電圧が印加されることによって、図示しない回転軸が矢印Ａ方向（又は矢印Ａと逆方向）に回転して筐体１１０に振動を発生する。
【００２６】
駆動回路部１３０は、通信部１５１を介して入力される振動制御部１５２からの振動制御信号に応じた駆動電圧を振動モータ１２０に印加して電流を供給する。
【００２７】
ここでは、駆動回路部１３０は、入力される振動制御信号に基づいて、所定時間（２〜３秒）間に、レベルの異なる複数の電圧を振動モータ１２０に印加することによって、振動モータ１２０の回転数を変えて、振動モータ１２０に異なる周波数の振動を発生させる。
【００２８】
３軸加速度センサ１４０は、ｎ次元方向の複数の振動を検出する多軸センサの一例であり、ここでは、３次元方向の複数の振動を検出することによって、筐体１１０の姿勢、動作を検出可能である。
【００２９】
詳細には、３軸加速度センサ１４０は、筐体１１０の長手方向における他端側の方向（前方向）をＹ軸のプラス方向、正面からみて上方向をＺ軸のプラス方向、正面からみて図１中の紙面手前方向をＸ軸のプラス方向とする直交３軸方向の各加速度を検出する。また、３軸加速度センサ１４０は、検出した加速度に比例した電圧等の検出信号を軸毎にコントローラ制御部１５０の通信部１５１を介してゲーム装置本体２０の通信部２１に出力する。
【００３０】
３軸加速度センサ１４０は、使用者が筐体１１０の握持部１１１を握持した状態で振動モータ１２０を、異なるパターン（異なる振動周波数）で振動させた際に、筐体１１０に発生する振動を、軸毎に検出してコントローラ制御部１５０に出力する。なお、３軸加速度センサ１４０は、振動モータ１２０の駆動によって振動する筐体１１０の振動の変化を大きく検出したいため、振動モータ１２０からできるだけ離れた位置に配置されることが望ましい。
【００３１】
コントローラ制御部１５０は、例えばＩＩＣ（Inter-Integrated Circuit）バス等を用いたローカルバス回路によって互いに接続された各種入力デバイス及び出力デバイス間の入出力を制御する。
【００３２】
また、コントローラ制御部１５０は、ＣＰＵやローカルバス回路におけるデータ通信を制御するバスコントローラＩＣなどの各種マイクロチップやＩＣメモリなどの電子部品と、ゲーム装置本体の通信部と無線通信を実現する通信部１５１である近距離通信モジュールなどを実装する。コントローラ制御部１５０は、ローカルバス回路を介して各種入力デバイスから送信された信号に基づいて操作入力信号を生成し、生成した操作入力信号を、通信部１５１を介してゲーム装置本体２０へ送信する。また、コントローラ制御部１５０は、通信部１５１を介してゲーム装置本体２０から送信された信号を受信し、この受信信号に対応づけられている出力デバイスへ制御信号を生成・送出する。なお、以下では、コントローラ部１５０において入力される信号に対応して出力される信号の生成・送出処理の説明は省略する。また、コントローラ制御部１５０は、振動制御部１５２からの振動制御信号を駆動回路部１３０に出力し、３軸加速度センサ１４０から入力される加速度データ（振動データ）を、通信部１５１を介してメイン制御部２２の判定部１５４、記憶部１５３及びデータ調整部１５５に出力する。
【００３３】
振動制御部１５２は、振動モータ１２０の駆動を制御するものであり、使用者が筐体１１０を握持した状態で、駆動回路部１３０を介して振動モータ１２０に供給する電圧を切り換えることで、振動モータ１２０を異なるパターンで振動させる。言い換えれば、振動制御部１５２は、振動モータ１２０に異なる振動周波数を発生させる。
【００３４】
具体的には、振動制御部１５２は、振動モータ１２０を振動させる際に、記憶部１５３に記憶された駆動電圧値を読み出して生成した振動制御信号を、通信部２１、１５１を介して駆動回路部１３０に送出する。ここでは、振動制御部１５２は、駆動回路部１３０を介して振動モータ１２０に、例えば、１Ｖ、２Ｖ、３Ｖの駆動電圧を印加する。
【００３５】
異なる振動周波数を発生させるために、振動モータ１２０に供給される異なるレベルの駆動電圧は、ここでは、振動モータ１２０を駆動させた際に、筐体１１０を握持する使用者の手の周波数に近い周波数又は一致する周波数が発生しやすい駆動電圧として設定される。振動モータ１２０の振動周波数と使用者の手の周波数が合う場合、筐体１１０の振幅が大きくなって、加速度センサ１４０によって検出される加速度が大きくなると予想されるからである。検出される加速度が大きくなると個人に著しい差が生じることになり、個人の特徴として捉えやすくなる。
【００３６】
振動制御部１５２が駆動回路部１３０を介して振動モータ１２０に供給する駆動電圧は、複数の使用者を対象として、筐体１１０を握った状態で、使用者の手の周波数と最も共振しやすい振動周波数の統計をとり、この結果、算出された振動周波数を振動モータ１２０に発生させる駆動電圧である。よって、振動制御部１５２によって切り換えられる駆動電圧は、それぞれ使用者の手が共振しやすい振動周波数を、振動モータ１２０に発生させる駆動電圧となっている。よって、駆動電圧はここでは３通りとしたが、これに限らず、振動モータ１２０に使用者の手が共振しやすい振動周波数を発生させる大きさの電圧であり、複数通りであれば、いくつ用意してもよい。例えば、１２通りの駆動電圧で振動モータ１２０を駆動するようにしてもよい。
【００３７】
記憶部１５３は、使用者が筐体１１０を握持した状態で発生する振動を３軸加速度センサ１４０が検出することによって得た複数の測定データを、使用者毎に記憶する。
【００３８】
図４は、記憶部１５３に記憶される使用者の測定データを正規化した個人データを示す。
【００３９】
図４に示す個人データＵ１は、ここでは、男性Ａの個人データＵ１としている。図４に示すように使用者の個人データＵ１は、使用者である男性（ＭＡ）が筐体１１０を握った状態（図３参照）で、異なるパターン（ここでは駆動電圧１〜３が供給された際に発生する異なる振動周波数）で振動する振動モータ１２０（図２参照）によって得た複数の測定データを示す。
【００４０】
Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１は、駆動電圧１を印加した際にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸でそれぞれ検出されたデータを示し、Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２は、駆動電圧２を印加した際にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸でそれぞれ検出されたデータを示している。また、Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３は、駆動電圧３を印加した際にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸でそれぞれ検出されたデータ（加速度データ）を示している。
【００４１】
この個人データＵ１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向における駆動電圧別のデータをマトリクスにしたレーダーチャートである。詳細には、図４に示す個人データＵ１は、正規化された複数の測定データをマトリクスにしたレーダーチャートであり、駆動電圧１を振動モータ１２０に印加した際のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の測定データ（詳細には正規化されたデータ）であるＸ１、Ｙ１、Ｚ１は、それぞれを１．４０、２．０７、１．１７である。また、Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２は、３．８３、５．００、２．３０であり、Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３は、３．９７、３．０７、３．２３となっている。
【００４２】
この個人データＵ１では、３軸加速度センサ１４０において得られた各軸のデータのうち、ある軸のデータが、他のデータよりも数値が小さい場合、測定時において行われる補正によって、バランス調整され、各軸において、いずれも使用者の特徴が顕れるようになっている。
【００４３】
この補正は、振動検出量の少ない軸で検出される軸方向の振幅を示すデータの値の増幅であり、ここでは、データ調整部１５５が個人データ作成の際に行う。なお、振動検出量の少ない軸で検出されるデータの値の増幅は、３軸加速度センサ１４０がデータを取得した時に行われ、増幅された状態で、データ調整部１５５に入力するようにしてもよい。この場合、データ調整部１５５では、正規化のみ行えばよい。
【００４４】
このように各駆動電圧を印加した際に、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸でそれぞれ検出されるデータ（振動データ）は、バランス調整された後、一回の測定による得たデータにおけるダイナミックレンジを調整、つまり、測定データ内のデータのＭＡＸ値が、その測定データにおけるＭＡＸ値（ここでは「５」）となるように、測定データＵ１内における各データがゲイン調整されることによって正規化される。このように個人データＵ１は、測定データを正規化したデータとも称することができ、個人認証ＩＤとして機能する。また、個人データＵ１は記憶部１５２に格納されることにより履歴データとなる。個人データにおいて、各測定データの調整は、データ調整部１５５によって行われる。
【００４５】
本実施の形態のゲームコントローラ１０では、振動モータ１２０の回転軸はＹ軸に沿って筐体１１０内に配置されている。これにより、筐体１１０を握った状態で振動モータ１２０を駆動して、３軸加速度センサ１４０によって得るデータはＹ軸の加速度が、他軸よりも小さくなる。よって、データ調整部１５５では、まず３軸加速度センサ１４０により検出されるＹ軸の加速度データを倍にし、その後、測定データ内において最も大きい加速度を５として、他の加速度との全体における各データのバランスを維持したままで個人データとして算出される。
【００４６】
このような使用者の個人データを、記憶部１５３は、使用者毎に記憶している。記憶部１５３は、使用者毎に過去複数件分（ここでは５件分）の測定データをリングバッファに記憶する。
【００４７】
ここでは、記憶部１５３は、使用者毎に過去５件分の個人データ（履歴データ）と、これら５件分の平均を採って作成された使用者の平均個人データ（平均履歴データ）とを、使用者毎に記憶している。これら使用者毎に記憶部１５３において記憶される個人データを履歴データともいう。
【００４８】
図５〜図９は、記憶部１５３が記憶した個人データ（履歴データ）を示しており、図５（ａ）〜（ｆ）は、使用者ＭＡの過去５件分の古い順で並ぶ個人データ（履歴データ）と、これら５件分の平均を採って作成された使用者の平均個人データ（平均履歴データ）とを示している。
【００４９】
同様に、図６（ａ）〜（ｆ）は、使用者ＭＢ（男性Ｂ）の過去５件分の古い順で並ぶ個人データ（履歴データ）と、これら５件分の平均を採って作成された使用者の平均個人データ（平均履歴データ）とを示している。図７（ａ）〜（ｆ）は、使用者ＭＣ（男性Ｃ）の過去５件分の古い順で並ぶ個人データ（履歴データ）と、これら５件分の平均を採って作成された使用者の平均個人データ（平均履歴データ）とを示している。図８（ａ）〜（ｆ）は、使用者ＦＤ（女性Ｄ）の過去５件分の古い順で並ぶ個人データ（履歴データ）と、これら５件分の平均を採って作成された使用者の平均個人データ（平均履歴データ）とを示し、図９（ａ）〜（ｆ）は、使用者ＦＥ（女性Ｅ）の過去５件分の古い順で並ぶ個人データ（履歴データ）と、これら５件分の平均を採って作成された使用者の平均個人データ（平均履歴データ）とを示している。
【００５０】
これら図５〜図９の個人データ（履歴データ）に示すように、３軸加速度センサ１４０によって得られる個人データ及び平均個人データは、同じ条件であっても筐体１１０に対する使用者の握り方、握る強さ、使用者の手のサイズ等の関係から使用者毎にその特徴が現れ、使用者毎の異なる個人データとなっている。なお、本実施の形態では、記憶部１５３の記憶した使用者の数を男性３，女性２の５名としているが、これに限らず、２人以上であれば何人の使用者を記憶していても良い。また、使用者毎の過去の測定データである個人データを５件としたが、何件でもよい。記憶部１５３の記憶する使用者毎の個人データは２件以上であることが望ましく、使用者毎の個人データを１件記憶する場合は、平均個人データを記憶しなくてもよい。
【００５１】
判定部１５４は、使用者が筐体１１０を握持した状態で振動モータ１２０を振動させて得た測定データを、記憶部１５３のデータと比較照合して個人認証を行う。
【００５２】
詳細には、判定部１５４は、データ調整部１５５によって個人データとして正規化された、３軸加速度センサ１４０で検出した使用者の測定データと、記憶部１５３に記憶された履歴データとしての個人データとを比較照合する。この比較照合は、個人データ（図４参照）のチャートの形状（駆動電圧毎の各軸方向の加速度のバランス）を比較して照合する。判定部１５４は、平均履歴データを含む全ての履歴データの中から、正規化した使用者の測定データとの類似度が高い個人データの順に、当該個人データの使用者を同一人の候補として判定する。
【００５３】
具体的には、認証対象となる使用者の個人データにおける駆動電圧毎の各軸における値を、個人データ（履歴データ）においてそれぞれ対応する駆動電圧毎の各軸における値との差を算出し、算出された差を二乗して差分分析値とする。
【００５４】
そして、算出された差分分析値の総和を算出する。このようして判定部１５４は、一個人データ（履歴データ）の差分分析値の総和を、全ての個人データ（履歴データ）を対象に算出し、履歴データ毎の差分分析値の総和を比較する。比較の結果、判定部１５４は照合処理として、差分分析値の総和が最も０に近い順に、順位付けを行い、この順位が高い個人データ（履歴データ）の使用者を、認証対象となる使用者と同一人であると判定する。すなわち、判定部１５４は、全ての個人データ（履歴データ）と測定データとの差分を採って（ここでは使用者の測定データにおける９つのデータを、対応する個人データを構成するデータからそれぞれ引き算して）、各々二乗して＋−を消去した値に、合致する値である０に近い順に、順位付けする。なお、順位付けにおいて、差分分析値の総和が大きく、０からかけ離れている場合、これらのデータに対応する個人データは除外して順位付けを行う。
【００５５】
このように、判定部１５４は、使用者毎に記憶された過去の測定データである複数の履歴データの中で、認証対象となる使用者の測定データとの類似度が最も高い個人データの使用者を、同一人であると判定する。
【００５６】
ここでは、記憶部１５３には、個人データ（履歴データ）と個人データ（履歴データ）から得た平均値個人データとが記憶されている。判定部１５４は、記憶部１５３に記憶された、個人データ（履歴データ）と平均個人データとの中で、測定データとの類似度が最も高いデータに対応する使用者を、同一人であると判定する。このため、使用者の認証度の向上が図られている。
【００５７】
このように判定部１５４は、過去の履歴データであり、且つ、個人ＩＤとして機能する個人データと、現在認証中の使用者の測定データとを比較判定するにあたり、個人差としての特徴が一番顕れる軸を照合するのではなく、対応する各軸で検出された加速度（振動）を示す測定データの全てを用いて照合する。
【００５８】
判定部１５４によって、同一人であると判定した使用者は、メイン制御部２２の機能によって、認証対象である使用者の候補として、順次人単位でディスプレイ２３を介して提示される。認証対象である使用者は、この提示された情報に基づいてゲームコントローラ１０の操作ボタンを押下する等して、その認証の確認を行うことができる。なお、判定部１５４における照合処理として、差分分析値の総和が最も０に近い順に、順位付けを行い、この順位が高い履歴データの使用者を、認証対象となる使用者と同一人であると判定したが、この判定の方法はこれに限らない。例えば、順位を、使用者毎に総和して、その総和が最も少ない数に対応する使用者を、認証対象となる使用者と同一人と判定しても良い。
【００５９】
このように構成された個人認証装置１００の動作について説明する。
【００６０】
図１０は、本発明の一実施の形態に係る個人認証装置１００の認証処理を説明するためのフローチャートである。
【００６１】
まず、使用者は、図３に示すようにゲームコントローラ１０の筐体１１０の握持部１１１を握り、ゲームコントローラ１０を介して個人認証装置１００に認証処理を開始させる。この認証処理の開始は、例えば、ゲームコントローラ１０に設けられた操作ボタンを押下して、通信部１５１、２１を介して、ゲーム装置本体２０のメイン制御部２２に認証処理開始信号を送信してもよいし、ゲーム装置本体２０自体を操作することで行っても良い。
【００６２】
認証処理が開始されると、ステップＳ１０では、振動制御部１５２は、記憶部１５３に格納された駆動電圧値を読み出して、通信部２１を介してゲームコントローラ１０に送信する。振動制御部１５２からの駆動制御信号は、通信部１５１を介して駆動回路部１３０に入力され、振動モータ１２０を駆動する。これにより、振動モータ１２０は、振動周波数が異なる複数のパターンで振動する。
【００６３】
ステップＳ１１では、３軸加速度センサ１４０は、使用者が筐体１１０の握持部１１１を握った状態で発生した振動を、振動の各パターン毎（ここでは駆動電圧の違いにより振動モータ１２０で発生する周波数毎）にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の振動（加速度）を検出し、通信部１５１を介してメイン制御部２２に出力する。
【００６４】
ステップＳ１２では、データ調整部１５５が、３軸加速度センサ１４０により検出されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の加速度のうち出力が小さいデータ、つまり、振動が小さいデータを増幅することによって補正して出力する。振動モータ１２０の配置によって、振動モータ１２０が駆動しても回転方向の中心に平行な方向である軸方向、ここではＹ軸方向への振幅が小さくなっている。これにより、使用者が筐体１１０を握った状態で振動させても、Ｙ軸方向についての振動は小さくなり、使用者の個体差が出にくい。ステップＳ１２において、データ調整部１５５は、３軸加速度センサ１４０から出力されるＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の検出データ（振動データ）のうち、値の小さい検出データ（ここではＹ軸の振動を示す値）を大きくして、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の出力のバランス調整を行う。これにより、３軸加速度センサ１４０からの検出データでは、使用者の個体差が現れやすくなる。
【００６５】
ステップＳ１２では、データ調整部１５５は、例えば、出力値の小さい、つまり振幅の小さいＹ軸の値を２倍にしているが、これに限らない。
【００６６】
ステップＳ１３では、データ調整部１５５は、一回の測定により検出される使用者の測定データにおいて、ＭＡＸ値が使用者の測定データのＭＡＸ値となるように、測定データを構成する全てのデータ（駆動電圧毎の各軸における振動を示す各軸の加速度データ）をゲイン調整して正規化する。ここでは、使用者の一回の測定による得た測定データの各データに対してダイナミックレンジを調整、つまり、測定データ内のデータのｍａｘ値が所定の値（ここでは５）となるようにゲイン調整を行っている。
【００６７】
ステップＳ１４では、判定部１５４は、記憶部１５３に履歴データがあるかを確認し、履歴データが記憶部１５３に格納されていなければ、ステップＳ２１に移行し、履歴データが記憶部１５３にあれば、ステップＳ１５に移行する。
【００６８】
ステップＳ２１では、判定部１５４は、正規化した測定データを使用者の個人ＩＤとなる履歴データとして記憶部１５３に記憶するとともに、正規化される前の測定データを、正規化した測定データの使用者に関連付けて記憶部１５３に保存して処理を終了する。
【００６９】
ステップＳ１５では、データ調整部１５５が、記憶部１５３から履歴データを読み出し、履歴データにおける、振動のパターン（異なる駆動電圧）毎の各軸の振動を示すデータの平均データを使用者毎に算出する。
【００７０】
ステップＳ１６では、データ調整部１５５が、履歴データを平均化したデータを正規化して使用者毎の平均履歴データを作成する。
【００７１】
ステップＳ１７では、判定部１５４が、正規化した測定データと、平均履歴データを含む全ての履歴データと比較する。このステップＳ１７における判定部１５４の処理は、上述した比較照合処理のうちの比較処理である。
【００７２】
ステップＳ１８では、判定部１５４は、正規化した測定データと、平均履歴データを含む全ての履歴データとを比較して、平均履歴データを含む全ての履歴データに対し、正規化した測定データとの類似度が高い順に順位付けを行いステップＳ１９に移行する。なお、このステップＳ１８における判定部１５４の処理は、上述した比較照合処理のうちの照合処理である。
【００７３】
ステップＳ１９では、判定部１５４は、順位付けした、個人ＩＤである履歴データ（個人データ）の中で、一番順位が高い、つまり、類似度が高い個人データの使用者と、正規化した測定データの使用者を同一人であると認証して、ステップＳ２０に移行する。
【００７４】
ステップＳ２０では、判定部１５４は、正規化した測定データの使用者に、認証した履歴データの使用人本人（該当者）である否かを提示し、使用者本人であれば、ステップＳ２１に移行し、使用者本人でなければ、ステップＳ２２に移行する。
【００７５】
ステップＳ２２では、順位付けによって同一人と認証した履歴データ（個人データ）をマスクしてステップＳ１８に移行する。具体的には、ステップＳ２２では、判定部１５４は、順位付けによって同一人と認証した履歴データの使用者の履歴データを全てマスクする。なお、ステップＳ１８では、判定部１５４は、マスクされた履歴データを除外した全ての履歴データ（平均履歴データを含む履歴データ）に、正規化した測定データとの類似度が高い順に再び順位付けを行い以降の処理をくり返す。
【００７６】
このようにして、個人認証装置１００を備えるゲーム装置では、ゲーム装置本体２０は、ゲームコントローラ１０を用いて、個人の特定を行って、その個人に対応した設定や機能にゲーム装置本体２０側で、切り替えることができる。
【００７７】
ここで、本実施の形態の個人認証装置１００における判定部１５４の個人認証の動作について、使用者Ｑを認証する場合を例に、図１１〜図１４を参照して説明する。なお、図１２〜図１３で示す数値は、小数点以下１４桁までが有効数字であり、各図では、便宜上小数点以下３桁を四捨五入して、小数点以下２桁までを記載している。図１４に示す差分分析値は、便宜上小数点以下５桁を四捨五入して、小数点以下４桁までを記載している。
【００７８】
図１１は、認証対象となる使用者Ｑの測定データを構成するパラメータ（振動モータ１２０が異なる駆動電圧で振動した際に得られる複数の測定データ）を示すテーブルであり、図１２は、図１１の測定データを正規化した個人データを示す図である。
【００７９】
なお、図１２に示す個人データは、図４で説明した個人データと同様に、個人認証装置１００において得たものである。つまり、図１２に示す個人データは、使用者が筐体１１０を握った状態（図３参照）で、振動モータ１２０（図２参照）を異なるパターン（ここでは駆動電圧１〜３が供給された際に発生する異なる振動周波数）で振動させて、３軸加速度センサ１４０で得た複数の測定データを正規化したものである。
【００８０】
図１１〜図１４の各図において、Ｘ１〜Ｘ３、Ｙ１〜Ｙ３、Ｚ１〜Ｚ３は、図４で示すＸ１〜Ｘ３、Ｙ１〜Ｙ３、Ｚ１〜Ｚ３と同様の意味を有する。すなわち、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１は、駆動電圧１（例えば１Ｖ）を振動モータ１２０に印加した際に、３軸加速度センサ１４０が測定したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各加速度データを示す。また、Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２は、駆動電圧２（例えば２Ｖ）を振動モータ１２０に印加した際に、３軸加速度センサ１４０が測定したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各加速度データを示す。また、Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３は、駆動電圧３（例えば３Ｖ）を振動モータ１２０に印加した際に、３軸加速度センサ１４０が測定したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各加速度データを示す。
【００８１】
図１１では、使用者Ｑが筐体１１０を握った状態で振動モータ１２０に駆動電圧１、２、３をそれぞれ印加することによって、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸において測定される加速度データを、「検出値」（加速度）として示している。
【００８２】
また、図１１では、３軸加速度センサ１４０によって検出された軸毎の加速度を示す検出値において、ここではＹ軸の検出値が、他の軸（Ｘ軸、Ｚ軸）での検出値よりも数値が小さいため、Ｙ軸の検出値に対してバランス調整を行い、「Ｙ−バランス補正」として算出ししている。ここでは、「Ｙ−バランス補正」として、Ｙ軸の検出値を２倍にしている。
【００８３】
また、図１１では、このようにＹ−バランス調整後の数値を上述したように、測定データ内のデータのＭＡＸ値が、その測定データにおけるＭＡＸ値（ここでは「５」）となるように正規化した値を「ＧＡＩＮ調整」として示している。「ＧＡＩＮ調整」して正規化した複数の測定データ（以下、単に「データ」という）は、個人データを構成するパラメータとなっている。これらデータをプロットすることで、図１２に示す測定データは形成されている。
【００８４】
このような認証対象となる使用者の個人データ（「正規化された測定データ」ともいい、ここでは図１２に示す個人データに相当）を、判定部１５４では、記憶部１５３に記憶された履歴データと比較照合して個人認証を行う。
【００８５】
判定部１５４が正規化された測定データと比較照合する履歴データ（個人データ）の一例として、ここでは、図８（ａ）〜（ｆ）に示す個人データを挙げる。
【００８６】
図１３は、図８（ａ）〜（ｆ）に示す個人データ（履歴データ）を構成するパラメータ（振動モータ１２０が異なる駆動電圧で振動した際に得られる複数の測定データ）を示すテーブルである。なお、図１３のテーブルは、図８に示す個人データと対応付けられて記憶部１５３に記憶されるものである。
【００８７】
図示しないが、図５〜７及び図９に示す他の使用者の個人データも同様のテーブルに対応付けられて記憶部１５３に記憶されている。すなわち、図５〜７及び図９に示す他の使用者の各個人データ（履歴データ）は、これら個人データを構成するパラメータ（振動モータ１２０が異なる駆動電圧で振動した際に得られる複数の測定データ）と対応付けて記憶部１５３に記憶されている。
【００８８】
図１３に示すテーブルでは、特定の使用者（ここでは女性Ｄ）の測定データ（図８（ａ）〜（ｆ））に対応するデータを示している。なお、図１３において、「Ｎｏ．」は個人認証装置１００が測定した使用者全体の測定回数、「回数」は使用者（「女性Ｄ」）の測定回数であり、１、２、３、４、５の順に、図８（ａ）〜（ｅ）の個人データ（履歴データ）に対応している。これら測定回数毎の測定データが、所謂、個人データ（履歴データ）となる。また、「平均」は、これら過去５件分の平均を取って算出された使用者（ここでは「女性Ｄ」）の平均測定データである。
【００８９】
「Ｙ−バランス調整」、「ＧＡＩＮ調整」はそれぞれ、図１１で示したものと同様に、ここでは、使用者「女性Ｄ」の過去に測定した測定データである個人データ（１〜５及び「平均」で示すデータ）に対して行った補正データである。
【００９０】
「ＧＡＩＮ調整」後の各測定データ１〜５及びＡＶＧをそれぞれプロットして図６（ａ）〜（ｆ）のそれぞれに示す個人データ（履歴データ）が形成されている。
【００９１】
図６（ａ）〜（ｆ）に示す使用者（女性Ｄ）の個人データ（履歴データ）のレーダチャート（参照）を用いて、判定部１５４が、認証対象となる使用者Ｑの正規化した測定データである個人データ（図１１及び図１２参照）と比較照合を行う場合、対応する測定データ同士の差を算出する。
【００９２】
すなわち、判定部１５４は、使用者Ｑの個人データ（図１１及び図１２参照）における駆動電圧毎の各軸における値（「ＧＡＩＮ調整」した値）と、これら値のそれぞれ対応する駆動電圧毎の各軸における値（図８及び図１３で示す個人データの「ＧＡＩＮ調整」における値）との差を、測定回数毎に算出し、算出された差を二乗して差分分析値とする。
【００９３】
図１４は、判定部１５４において算出される差分分析値、差分総和、順位の一例を示すテーブルである。
【００９４】
図１４に示すテーブルでは、測定回数毎において各駆動電圧の各軸において算出された差分分析値が記載されている。例えば、使用者Ｑと、使用者（ここでは女性Ｄ）の一番古い個人データ（測定回数毎のデータ「１」）との差分分析値において、駆動電圧３のＸ軸の差分は、４．１８−３．５９であり、この２乗が差分分析値「０．３４８８」が算出される。なお、「０．３４８８」について、「４．１８−３．５９」の２乗は「０．３４８１」となるが、これら差分算出に用いるデータ（数値）は、実際の有効数字小数点以下１４桁のうち小数点以下２桁までを記載したものであるため、図１４の数値と若干異なっている。図１４では、「４．１８」と「３．５９」のそれぞれの有効数字小数点以下１４桁までを用いて差を算出して二乗して、小数点以下５桁を四捨五入して小数点以下４桁までの値「０．３４８８」が示されている。
【００９５】
同様に、女性Ｄの一番古い個人データ（測定回数毎のデータ「１」）においてＸ２、Ｘ１の差分は、それぞれ、３．３６−３．７６、２．０１（実際には２．００８１９６７２１３１１４８であるが、図では小数点以下３桁を四捨五入して小数点以下２桁までを記載）−１．８８であり、これらを２乗して駆動電圧毎の各軸の差分分析値（図１４に示す「０．１６００」、「０．０１６３」（上述のように差分算出の対象となるＸ２、Ｘ１の各データが小数点以下２桁まで記載であるため若干数値は異なる））が算出されている。
【００９６】
そして、測定回数毎、つまりは個人データ（履歴データ）毎における、算出された差分分析値の総和は、０．９５、０．４２、０．６１となっている。そして、判定部１５４は、履歴データ毎の差分分析値の総和を比較することで照合処理を行い、図１４に示す順位を付ける。ここでは、測定回数毎のデータにおいて、２番目に古い個人データ（履歴データ）が、最も０に近く、１位が付けられ、この１位の個人データ（履歴データ）の使用者（ここでは女性Ｄ）を、認証対象となる使用者Ｑと同一人であると判定する（ステップＳ１９の処理に相当）。一位の個人データ（履歴データ）の女性Ｄが、使用者Ｑと同一人でないという操作入力があった場合、判定部１５４は、女性Ｄの個人データ（履歴データ）を全て（図１４で順位９、１、５、８、７、２が付けられた個人データ）にマスクをする。そして、判定部１５４は、女性Ｄの個人データを除いた全個人データを対象に再び順位付けを行い、後の処理をくり返すことで使用者Ｑに対して認証処理を行う。
【００９７】
本実施の形態によれば、使用者はゲームコントローラ１０を使用する体勢をとるだけで、つまり、ゲームコントローラ１０を握持するだけで、個人認証を行うことができ、使用者に意識させることなく個人用設定、個人用データなどが選択自在となり操作感の向上を図ることができる。
【００９８】
また、使用者に対して、キーを打ち込む動作、ゲームコントローラ１０自体を所定の方向に移動させる動作の要求を行うことなく、簡易に個人認証を行うことができる。
【００９９】
また、ゲームコントローラ１０等の機器は、近年、操作感を使用者に付与するためのバイブレータ（振動モータ）や、ゲームやアプリケーションにおける操作の入力方法として、ゲームコントローラ１０などの機器にかかる加速度を検知し、操作の一部として認識させるために加速度センサ（特に３軸加速度センサ）を備えるものが多く知られている。
【０１００】
これら機能を予め備えたゲームコントローラを用いて、バイブレータ及び加速度センサの双方の機能を損なうことなく、また双方の機能のみで簡易的に個人認証を行うことができる。
【０１０１】
本実施の形態の個人認証装置１００によれば、機器において個人認証を行う際に、従来の光学センサを用いた指紋のパターン認証や、赤外線を用いた静脈パターン認証を行う生体認証及び虹彩パターン、顔、目の網膜における毛細血管のパターンを光学センサを用いたカメラでイメージとして取り込む画像解析による認証技術等と比較して、使用するセンサ類が小型低コストである。また、振動モータの振動を利用することによって、個人認証を実現するために、追加の機器、部品を極力少なくすることができる。
【０１０２】
このように本実施の形態の個人認証装置１００は、振動モータ（バイブレータ）と、多軸センサと、を備えた機器で簡易的な個人認証を行うことができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、個人認証装置１００は、ゲームコントローラ１０とゲーム装置本体２０に適用した構成としたが、これに限らず、ゲームコントローラ１０自体や形態電子機器に搭載してもよい。すなわち、個人認証装置１００の構成要件は、機器の筐体内に振動モータ１２０と、振動を検知する３軸加速度センサ１４０とが搭載されていれば、その他の構成要件はどこに設けられてもよい。
【０１０４】
具体的には、ゲームコントローラ１０を電子機器とし、この電子機器内に、メイン制御部２２側の振動制御部１５２、記憶部１５３、判定部１５４及びデータ調整部１５５を、振動モータ１２０、３軸加速度センサ１４とともに搭載される構成としてもよい。このように構成する際には、電子機器自体に、認証を提示する表示部を備え、判定部１５４の判定結果を表示可能な構成にすることが望ましい。
【０１０５】
また、図１０のフローチャートを用いて説明した本実施の形態の認証処理では、ステップＳ２２の後、ステップＳ１８に移行して、判定部１５４は、マスクされた履歴データを除外した全ての履歴データ（平均履歴データを含む）に、正規化した測定データとの類似度が高い順に再び順位付けを行う処理としたが、ステップＳ２２の後、ステップＳ１９に移行する処理であってもよい。この場合のステップＳ１９では、判定部１５４は、先の処理で既に順位付けされた全ての履歴データ（平均履歴データを含む）を用いて再び照合処理を行う。具体的には、判定部１５４は、マスクされた履歴データの使用者が除かれ、且つ、先の処理で既に順位付けされた全履歴データの使用者の中から最上位（順位の最も小さい）使用者を、正規化された測定データの使用者と同一人であると認証する。
【０１０６】
なお、ここでは、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、振動モータ１２０と３次元方向の複数の振動を検出する３軸加速度センサ１４０と通信部１５１とを筐体１１０内部に搭載したゲームコントローラと通信可能なコンピュータを、使用者が前記筐体を握持した状態で前記振動源を異なるパターンで振動させる振動制御部１５２、異なるパターンで振動する振動モータ１２０によって発生する振動を３軸加速度センサ１４０で検出して得た複数の測定データを、使用者毎に記憶する記憶部１５３、使用者が筐体１１０を握持した状態で振動モータ１２０を振動させて得た測定データを、記憶部１５３のデータと比較照合して個人認証を行う判定部として機能させるアルゴリズムをプログラム言語によって記述し、このプログラムをコンピュータのメモリに記憶しておいて制御部によって実行させることにより、本発明に係る個人認証装置と同様の機能を実現することができる。
【０１０７】
なお、上記本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、種々の改変をなすことができ、そして本発明が該改変させたものに及ぶことは当然である。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明に係る個人認証装置は、簡易に使用者の個人認証を行うことができる効果を有し、ゲームコントローラを備えるゲーム装置に適用されるものとして有用である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  ゲームコントローラ
２０  ゲーム装置本体
２２  メイン制御部
１００  個人認証装置
１１０  筐体
１１１  握持部
１２０  振動モータ
１３０  駆動回路部
１４０  ３軸加速度センサ
１５２  振動制御部
１５３  記憶部
１５４  判定部
１５５  データ調整部
【図１】
2010257247.tif 000003
【図２】
2010257247.tif 000004
【図３】
2010257247.tif 000005
【図４】
2010257247.tif 000006
【図５】
2010257247.tif 000007
【図６】
2010257247.tif 000008
【図７】
2010257247.tif 000009
【図８】
2010257247.tif 000010
【図９】
2010257247.tif 000011
【図１０】
2010257247.tif 000012
【図１１】
2010257247.tif 000013
【図１２】
2010257247.tif 000014
【図１３】
2010257247.tif 000015
【図１４】
2010257247.tif 000016