【手続補正書】
【提出日】平成17年10月28日(2005.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の２足運動に伴って当該人体に形成される電界の変位のうち、一方の足底面全体が着地し、かつ他方の爪先が離地直後の状態に現れる所定の周波数帯域での振幅のピークを指標として、上記２足運動の１歩に相当する１歩波形を特定する波形特定ステップと、
上記１歩波形に基づいて当該１歩波形の特徴を抽出する特徴抽出ステップと
を具えることを特徴とする歩行波形特徴抽出方法。
【請求項２】
上記所定の周波数帯域は、ほぼ８Ｈｚ±２Ｈｚである
ことを特徴とする請求項１に記載の歩行波形特徴抽出方法。
【請求項３】
上記特徴抽出ステップでは、
上記１歩波形を任意の時間幅ごとに分割し、当該分割した時間幅に係る振幅値を積分することにより得られる積分値を、上記１歩波形の特徴として抽出する
ことを特徴とする請求項１に記載の歩行波形特徴抽出方法。
【請求項４】
上記１歩波形の特徴と、メモリに登録されている登録波形の特徴とを比較する比較ステップと、
上記比較の結果が所定の範囲内に存在する場合、上記１歩波形及び上記登録波形が一致したと認識する認識ステップと
を具えることを特徴とする請求項１に記載の歩行波形特徴抽出方法。
【請求項５】
上記比較ステップでは、
上記１歩波形の特徴と、上記登録波形の特徴に基づき計算されたマハラノビス距離により比較する
ことを特徴とする請求項４に記載の歩行波形特徴抽出方法。
【請求項６】
上記特徴抽出ステップでは、
上記１歩波形から複数の特徴パラメータを抽出し、
上記比較ステップでは、
各上記特徴パラメータを比較する
ことを特徴とする請求項４に記載の歩行波形特徴抽出方法。
【請求項７】
人体の２足運動に伴って当該人体に形成される電界の変位を検出する電界変位検出手段と、
上記電界の変位のうち、一方の足底面全体が着地し、かつ他方の爪先が離地直後の状態に現れる所定の周波数帯域での振幅のピークを指標として、個人を識別する識別手段と
を具えることを特徴とする個人識別装置。
【請求項８】
上記所定の周波数帯域は、ほぼ８Ｈｚ±２Ｈｚである
ことを特徴とする請求項４に記載の個人識別装置。
【請求項９】
上記識別手段は、
上記ピークを指標として、上記２足運動の１歩に相当する１歩波形を特定する１歩波形特定手段と、
上記１歩波形に基づいて当該１歩波形の特徴を抽出する特徴抽出手段と
を具え、
上記１歩波形の特徴に基づいて個人を識別する
ことを特徴とする請求項７に記載の個人識別装置。
【請求項１０】
上記識別手段は、
上記ピークを指標として、上記２足運動の１歩に相当する１歩波形を特定する１歩波形特定手段と、
上記１歩波形に基づいて当該１歩波形の特徴を抽出する特徴抽出手段と、
上記１歩波形の特徴と、メモリに登録されている登録波形の特徴とを比較する比較手段と
を具え、
上記比較の結果が所定の範囲内に存在するか否かに応じて個人を識別する
ことを特徴とする請求項７に記載の個人識別装置。
【請求項１１】
上記特徴抽出手段は、
上記１歩波形を任意の時間幅ごとに振幅値を積分する
ことを特徴とする請求項９乃至請求項１０に記載の個人識別装置。
【請求項１２】
上記比較手段は、
上記１歩波形の特徴と、上記登録波形の特徴に基づき計算されたマハラノビス距離により比較する
ことを特徴とする請求項１０に記載の個人識別装置。
【請求項１３】
上記特徴抽出手段は、
上記１歩波形から複数の特徴パラメータを抽出し、
上記比較手段は、
各上記特徴パラメータを比較する
ことを特徴とする請求項１０に記載の個人識別装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（１）個人識別装置の構成
図１において、１は全体として本発明を適用した個人識別装置を示し、電界変位検出部２と、当該電界変位検出部２に接続された解析部３と、当該解析部３に接続された入力部４、記憶メモリ５及び出力部６とによって構成されており、例えば腕や足首等の人体の皮膚へ当接可能な状態に形成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
従って電界変位検出部２においては、検出対象の人体の歩行運動に伴って当該人体に形成される超低周波帯の電界変位が人体表皮ＯＳを伝わると、誘電体１２と主電極１１との間でポテンシャルが生じることにより当該電界変位に応じた微小電流をＦＥＴ１０を介して検出し、その微小電流をアンプ１３を介して歩行波形信号Ｓ１として解析部３（図１）に送出する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
このように電界変位検出部２は、マイクロ波等の探査波を検出対象の人体に照射することなく電界変位を検出し得るようになされている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また左足における人体歩行態様としては、右足と同様に３種類のプロセスが順次繰り返されるが、当該左足の各プロセスの開始時期については右足とは異なっており、右足の離地プロセスの途中で着地プロセスを開始し（図４Ａにおいて矢印で示す）、当該右足における着地プロセスの途中で左足における離地プロセスを開始する（図４Ｃにおいて矢印で示す）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
この等価回路２０を用いて、人体歩行態様と、人体の電荷量Ｑの変化、足底面と路面との間に形成される静電容量Ｃの変化及び当該足底面と路面との電圧Ｖの変化（すなわち歩行波形信号Ｓ１における電界強度の変化）との対応関係について図６のタイミングチャートに表し、そのタイミングチャートの説明を表１にまとめた。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
【表１】
2004147793.tif 000001
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
このように歩行波形信号Ｓ１（図１）の歩行波形は、歩行態様の差異に応じて静電容量及び電位が変化することにより固有のパターンで出現するが、当該歩行態様の差異に係わらず左右爪先が離地した直後の繰り返しに対応してほぼ一定の周期で特徴的な８Ｈｚピークが出現するようになされている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
次いで解析部３は、照合対象波形の特徴と、記憶メモリ５に記憶された登録者波形特徴データＤ１における登録波形の特徴とを照合することにより登録者であるか否かを識別し、その識別結果を表す識別結果データＤ２を生成して出力部６に送出する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
ステップＳＰ４において解析部３は、任意の基準８Ｈｚピークの中心位置から当該基準８Ｈｚピークの前後にそれぞれ存在する８Ｈｚピークの中間位置までを、歩行運動における実際の１歩に相当する単位（以下、これを１歩単位と呼ぶ）ＳＵとして特定するようになされており、ステップＳＰ３で得られた８Ｈｚ帯登録歩行波形を当該１歩区間単位ＳＵで切り出すことにより、複数歩数分の１歩登録波形を生成し、次のステップＳＰ５へ移る。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
ステップＳＰ７において解析部３は、細分区間ＣＳＵ１〜ＣＳＵ２１に係る５つの積分値の組を、１歩登録波形の部分的特徴を表す登録波形特徴パラメータ群ＧＲ１〜ＧＲ２１としてそれぞれ認識し、次のステップＳＰ８へ移る。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
ステップＳＰ９において解析部３は、ステップＳＰ８で生成した登録波形特徴パラメータ群ＧＲ１〜ＧＲ２１にそれぞれ対応する登録波形特徴分布データに対して、所定の保存データ形式に変換することにより登録波形特徴データＤ１を生成し、これを記憶メモリ５（図１）に記憶した後、次のステップＳＰ１０に移って、歩行波形登録処理を終了する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
図１１に示すように解析部３は、ルーチンＲＴ２の開始ステップから入ってステップＳＰ２１へ移り、電界変位検出部２から与えられる所定の単位時間当たりの照合歩行波形信号Ｓ２に対して、上述のルーチンＲＴ１（図７）におけるステップＳＰ１からステップＳＰ３までの各処理を実行することにより、定常歩行運動以外に相当する波形部分を除去した８Ｈｚ帯照合歩行波形を生成し、次のステップＳＰ２２へ移る。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
ステップＳＰ２４において解析部３は、図１１に示すように、ステップＳＰ２３で抽出された細分区間ＣＳＵ１の積分値ＣＰと、当該細分区間ＣＳＵ１に対応する例えば３人分の登録波形特徴パラメータ群ＧＲ１における分布ＤＳ１〜ＤＳ３の各重心位置とのマハラノビス距離を求める。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
ステップＳＰ２６おいて解析部３は、ステップＳＰ２５で算出された複数の本人認識率のいずれかが９０％以上であるか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは照合対象者の１歩照合波形と、記憶メモリ５に既に登録されている登録者の１歩登録波形との一致率が悪い、即ち照合対象者が登録者本人であると識別することができないことを表しており、このとき解析部３は、照合対象者が登録者ではないと識別し、次のステップＳＰ２９へ移る。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
ステップＳＰ２９において解析部３は、ステップＳＰ２６、ＳＰ２７又はＳＰ２８の識別結果に応じた識別結果データＤ２を生成し、これを出力部６（図１）に送出した後、次のステップＳＰ３０へ移って、歩行波形照合処理を終了する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
このように解析部３は、歩行態様の差異に係わらずほぼ等間隔で出現する８Ｈｚピークを指標として１歩照合波形を切り出し、当該１歩照合波形を、歩行波形処理で分割した分割数と同じ細分区間ＣＳＵ１〜ＣＳＵ２１（図８）に係る積分値を１歩照合波形の特徴として抽出した後に、登録波形特徴パラメータ群ＧＲ１〜ＧＲ２１の分布とのマハラノビス距離に基づいて登録者であるか否かを識別することにより、登録者及び照合対象者の１歩のうちそれぞれ対応する歩行態様に相当する波形部分を照合することができ、その結果、精度よく識別し得るようになされている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
この場合、接近に伴って時系列的に振幅が増大するので、解析部３は、個人識別装置１から検出対象の位置までの距離と、８Ｈｚピークに相当する振幅ピークとの対応関係を予め記憶メモリ５に記憶しておけば、人体の歩行運動に伴って当該人体に極めて広範囲に伝搬する静電界変位を検出しているため、電界変位検出部２を当接した人体の周囲に存在する登録者又は照合対象者が比較的遠い位置に存在していても精度よく検出することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
さらに上述の実施の形態においては、電界変位検出手段としての電界変位検出部２を図２で上述した構成とした場合について述べたが、当該電界変位検出部２に代えて、本発明はこれに限らず、超電導薄膜を微細加工し、超電導状態にある接合部（ジョセフソン結合）を並列となるように形成されたＳＱＩＤ(Superconducting Quantum Interference Device) と呼ばれる磁気センサによって構成するようにしても良い。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
さらに上述の実施の形態においては、識別手段としての解析部３と電界変位検出部２とを個人識別装置１に設ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該電界検出部２又は解析部３のいずれかを別途独立して設けるようにしてもよい。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004147793.tif 000002
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2004147793.tif 000003