(57)【要約】  携帯型情報処理装置は、所定エリアにおける複数地点の容量をそれぞれ検出する容量センサ１０８と、容量センサ１０８の検出結果からなる所定エリア内の複数地点の容量のマッピング状態を示すパターンを複数登録するパターン登録手段１２９と、登録された互いに異なる複数のパターンの中から２パターン以上が所定の順序で選択された際の選択結果を、装置への特定の操作項目と対にして登録したパターン・操作項目登録手段１３１と、容量センサ１０８からのパターンの時間的推移を判別するパターン推移判別手段１２４と、パターンの推移がパターン・操作項目登録手段１３１に登録されたパターンの順序と時間軸上で一致するかを判別するパターン時間軸一致有無判別手段１２４と、一致が判別されたとき、パターン・操作項目登録手段１３１に登録された操作項目のうち、一致が判別されたパターンに対応する操作項目を実行する操作項目実行手段１３２とを具備する。
2008108117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定エリアにおける複数地点の容量をそれぞれ検出する任意数の容量センサと、
前記任意数の容量センサの検出結果からなる前記所定エリア内の前記複数地点の容量のマッピング状態を示すパターンを複数登録するパターン登録手段と、
前記パターン登録手段に登録された互いに異なる複数のパターンの中から２パターン以上が所定の順序で選択された際の選択結果を、装置への特定の操作項目と対にして登録したパターン・操作項目登録手段と、
前記任意数の容量センサからの前記パターンの時間的推移を判別するパターン推移判別手段と、
前記パターン推移判別手段によって判別される前記パターンの推移が、前記パターン・操作項目登録手段に登録された複数のパターンの順序と時間軸上で一致するかを判別するパターン時間軸一致有無判別手段と、
前記パターン時間軸一致有無判別手段で一致が判別されたとき、前記パターン・操作項目登録手段に登録された操作項目のうち、前記一致が判別された複数のパターンに対応する操作項目を実行する操作項目実行手段
とを具備する携帯型情報処理装置。
【請求項２】
前記任意数の容量センサは、同一の平面領域をそれぞれ分担して配置した複数の容量センサからなる、請求の範囲１記載の携帯型情報処理装置。
【請求項３】
前記任意数の容量センサは、１つの平面領域をカバーする１つの平面センサである、請求の範囲１記載の携帯型情報処理装置。
【請求項４】
前記任意数の容量センサは、走査型の一次元容量センサで構成されている、請求の範囲１記載の携帯型情報処理装置。
【請求項５】
前記パターン・操作項目登録手段には、前記複数のパターンの順序の組み合わせがそれぞれ固有の複数の操作項目と対応付けられて登録されている、請求の範囲１から４のいずれか１項に記載の携帯型情報処理装置。
【請求項６】
前記パターン時間軸一致有無判別手段は、前記任意数の容量センサからの複数のパターンが前記パターン・操作項目登録手段に登録された複数のパターンの順序通り発生する途中で、前記パターン登録手段に登録された異なったパターンのいずれかが介在した場合には、一致しないと判別する、請求の範囲１から５のいずれか１項に記載の携帯型情報処理装置。
【請求項７】
前記パターン時間軸一致有無判別手段は、前記任意数の容量センサからの複数のパターンが前記パターン・操作項目登録手段に登録された複数のパターンの順序通り発生する途中で、前記パターン登録手段に登録された異なったパターンのいずれかが介在した場合には、前記異なったパターンの介在を無視して一致すると判別する、請求の範囲１から５のいずれか１項に記載の携帯型情報処理装置。
【請求項８】
所定エリアにおける複数地点の容量をそれぞれ検出する任意数の容量センサを筐体表面の所定の部位に配置した携帯型情報処理装置であるコンピュータに、
前記任意数の容量センサの検出結果からなる前記所定エリア内の前記複数地点の容量のマッピング状態を示すパターンを複数登録するパターン登録処理と、
前記パターン登録処理で登録された互いに異なる複数のパターンの中から２パターン以上が所定の順序で選択された際の選択結果を、装置への特定の操作項目と対にしてパターン・操作項目登録手段に登録するパターン・操作項目登録処理と、
前記任意数の容量センサからの前記パターンの時間的推移を判別するパターン推移判別処理と、
前記パターン推移判別処理で判別される前記パターンの推移が、前記パターン・操作項目登録手段に登録された複数のパターンの順序と時間軸上で一致するかを判別するパターン時間軸一致有無判別処理と、
前記パターン時間軸一致有無判別処理で一致が判別されたとき、前記パターン・操作項目登録手段に登録された操作項目のうち、前記一致が判別された複数のパターンに対応する操作項目を実行する操作項目実行処理
とを実行させる操作項目実行制御プログラム。
【請求項９】
前記パターン時間軸一致有無判別処理では、前記任意数の容量センサからの複数のパターンが前記パターン・操作項目登録手段に登録された複数のパターンの順序通り発生する途中で、前記パターン登録手段に登録された異なったパターンのいずれかが介在した場合には、一致しないと判別する、請求の範囲８記載の操作項目実行制御プログラム。
【請求項１０】
前記パターン時間軸一致有無判別処理では、前記パターン時間軸一致有無判別手段は、前記任意数の容量センサからの複数のパターンが前記パターン・操作項目登録手段に登録された複数のパターンの順序通り発生する途中で、前記パターン登録手段に登録された異なったパターンのいずれかが介在した場合には、前記異なったパターンの介在を無視して一致すると判別する、請求の範囲８記載の操作項目実行制御プログラム。
【請求項１１】
所定エリアにおける複数地点の容量をそれぞれ検出する任意数の容量センサを筐体表面の所定の部位に配置した携帯型情報処理装置が行う操作項目実行制御方法であって、
前記任意数の容量センサの検出結果からなる前記所定エリア内の前記複数地点の容量のマッピング状態を示すパターンを複数登録し、
前記登録された互いに異なる複数のパターンの中から２パターン以上が所定の順序で選択された際の選択結果を、装置への特定の操作項目と対にしてパターン・操作項目登録手段に登録し、
前記任意数の容量センサからの前記パターンの時間的推移を判別し、
前記パターンの推移が、前記パターン・操作項目登録手段に登録された複数のパターンの順序と時間軸上で一致するかを判別し、
前記一致が判別されたとき、前記パターン・操作項目登録手段に登録された操作項目のうち、前記一致が判別された複数のパターンに対応する操作項目を実行する、操作項目実行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等の携帯型情報処理装置、操作項目実行制御プログラムおよび操作項目実行制御方法に係わり、特にセキュリティを確保する場合に好適な携帯型情報処理装置、操作項目実行制御プログラムおよび操作項目実行制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、ＰＨＳ（Personal  Handy-phone  System）、ＰＤＡ（Personal  Digital  Assistant）等の携帯型情報処理装置の高機能化が進んでいる。例えば、メール、アドレス帳あるいは着信履歴といった個人情報を扱える携帯型情報処理装置が多くなっている。また、電子マネーをチャージする機能を持っている携帯型情報処理装置もある。したがって、このような携帯型情報処理装置を他人が不正に使用すると、大切な個人情報が漏洩するおそれがあり、また、財布と同等の経済的な損失をこうむる危険もある。【０００３】
そこで、携帯型情報処理装置には各種のセキュリティが考察されている。たとえばユーザが、事前に設定された暗証番号に一致する数字の列を入力した場合にのみ、セキュリティの保持が必要な所定の機能を動作させる携帯型情報処理装置が考察されている。【０００４】
しかしながら、暗証番号による認証管理では、類推できる暗証番号が設定されているような場合には、比較的簡単にセキュリティを解除することができる。また、ユーザが複雑な暗証番号の設定を行うと、ユーザ自体が暗証番号を覚えられない場合がある。【０００５】
そこでユーザの指紋を認証に使用することが提案されている（たとえば特許文献１参照）。この提案では、具体的には、２ｃｍ×２ｃｍの静電容量型センサアレイを指紋センサとして使用して指紋のパターン検出が行われる。そして、検出された指紋のパターンが、すでに登録されている指紋のパターンと比較される。両者が合致した場合には、主電源をオンさせて携帯電話機能が実行可能にされる。
【特許文献１】特開２００３−２９８６８９号公報（第００１６段落、第００４３段落、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、携帯電話機に指紋センサを配置することは、ユーザの指紋が常にこのセンサの表面に残ることになる。よって、登録されている指紋のパターンおよびプライバシの保護の観点からは大きな問題がある。【０００７】
また、指紋のパターン照合が行われる場合、登録時および照合時の双方に指の汚れおよび指に水気がないことが必要となる。またユーザは糸くずの出ない布を使用して指の水気をふき取らないと、正確なパターン検出ができない。このようなことから、指紋の認証を高精度に行おうとすると、登録や認証処理の失敗が多くなる。このようことから、認証の精度を落とすと、満足な認証ができないという問題もある。【０００８】
更にユーザは操作項目別に操作部のキーを操作する必要があった。【０００９】
本発明の目的は、上述した課題を解決することが可能な携帯型情報処理装置、操作項目実行制御プログラムおよび操作項目実行制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の携帯型情報処理装置は、所定エリアにおける複数地点の容量をそれぞれ検出する任意数の容量センサと、前記任意数の容量センサの検出結果からなる前記所定エリア内の前記複数地点の容量のマッピング状態を示すパターンを複数登録するパターン登録手段と、前記パターン登録手段に登録された互いに異なる複数のパターンの中から２パターン以上が所定の順序で選択された際の選択結果を、装置への特定の操作項目と対にして登録したパターン・操作項目登録手段と、前記任意数の容量センサからの前記パターンの時間的推移を判別するパターン推移判別手段と、前記パターン推移判別手段によって判別される前記パターンの推移が、前記パターン・操作項目登録手段に登録された複数のパターンの順序と時間軸上で一致するかを判別するパターン時間軸一致有無判別手段と、前記パターン時間軸一致有無判別手段で一致が判別されたとき、前記パターン・操作項目登録手段に登録された操作項目のうち、前記一致が判別された複数のパターンに対応する操作項目を実行する操作項目実行手段とを具備する。【００１１】
本発明の操作項目実行制御プログラムは、所定エリアにおける複数地点の容量をそれぞれ検出する任意数の容量センサを筐体表面の所定の部位に配置した携帯型情報処理装置であるコンピュータに、前記任意数の容量センサの検出結果からなる前記所定エリア内の前記複数地点の容量のマッピング状態を示すパターンを複数登録するパターン登録処理と、前記パターン登録処理で登録された互いに異なる複数のパターンの中から２パターン以上が所定の順序で選択された際の選択結果を、装置への特定の操作項目と対にしてパターン・操作項目登録手段に登録するパターン・操作項目登録処理と、前記任意数の容量センサからの前記パターンの時間的推移を判別するパターン推移判別処理と、前記パターン推移判別処理で判別される前記パターンの推移が、前記パターン・操作項目登録手段に登録された複数のパターンの順序と時間軸上で一致するかを判別するパターン時間軸一致有無判別処理と、前記パターン時間軸一致有無判別処理で一致が判別されたとき、前記パターン・操作項目登録手段に登録された操作項目のうち、前記一致が判別された複数のパターンに対応する操作項目を実行する操作項目実行処理とを実行させる。【００１２】
本発明の操作項目実行制御方法は、所定エリアにおける複数地点の容量をそれぞれ検出する任意数の容量センサを筐体表面の所定の部位に配置した携帯型情報処理装置が行う操作項目実行制御方法であって、前記任意数の容量センサの検出結果からなる前記所定エリア内の前記複数地点の容量のマッピング状態を示すパターンを複数登録し、前記登録された互いに異なる複数のパターンの中から２パターン以上が所定の順序で選択された際の選択結果を、装置への特定の操作項目と対にしてパターン・操作項目登録手段に登録し、前記任意数の容量センサからの前記パターンの時間的推移を判別し、前記パターンの推移が、前記パターン・操作項目登録手段に登録された複数のパターンの順序と時間軸上で一致するかを判別し、前記一致が判別されたとき、前記パターン・操作項目登録手段に登録された操作項目のうち、前記一致が判別された複数のパターンに対応する操作項目を実行する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ユーザが容量センサの上で自由に手や導体を配置して個々のパターンを決定するので、パターンの自由度が高い。しかも手を用いてパターンを決定する際にも人によって手の形状や手の指の配置の仕方に個人差がある。したがって、手でグー・チョキ・パアをしても人が違えば同じパターンになるとは限らない。このようなことから、数字を組み合わせて認証を行うよりも、少ないパターンで高信頼性の認証が可能になる。【００１４】
また、認証あるいは個々の操作項目の実行に指紋や瞳孔といったような個人の生体情報を使用しないので、ユーザのプライバシが流失したり、眼球等の生体組織に何らかの悪影響を与えるのではないかといった心配を与えることもない。また、キーを使用しない直感的な操作を実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態における折り畳み式の携帯電話機を操作のために開いた状態を表わした斜視図である。
【図２】本実施形態の携帯電話機を折り畳んだ状態を表わした斜視図である。
【図３】本実施形態の携帯電話機の第１の筐体の要部を示す断面図である。
【図４】本実施形態の携帯電話機の回路構成の概要を表わしたブロック図である。
【図５】本実施形態の操作・パターン組み合わせテーブルの登録例を表わした説明図である。
【図６】本実施形態で個々のパターンの登録処理の流れを表わした流れ図である。
【図７】図６における静止パターン登録処理を具体的に表わした流れ図である。
【図８】本実施形態で操作項目に対する制御の様子の一例として、電源オン操作についての認証処理の様子を表わした流れ図である。
【図９】本実施形態で電源オン操作時の後続する一連のパターンの監視処理を具体的に表わした流れ図である。
【符号の説明】
【００１６】
１００  携帯電話機
１０６  スイッチ
１０８  静電容量センサ
１２１  ＣＰＵ
１２２  制御プログラム記憶媒体
１２４  主制御部
１２８  容量パターン解析部
１２９  パターン登録部
１３１  操作・パターン組み合わせテーブル
１３２  電源管理部
１３４  パターン照合部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【実施形態１】
【００１８】
図１は本発明の一実施形態における折り畳み式の携帯電話機を操作のために開いた状態を表わした図である。携帯電話機１００は、第１の筐体１０１と第２の筐体１０２の２つの筐体を備えている。第１の筐体１０１と第２の筐体１０２は、図示しないヒンジ機構によって開閉自在となっている。第１の筐体１０１における第２の筐体１０２と閉じ合わされる側の面には、液晶あるいは有機ＥＬ（organic  electroluminescence）からなるディスプレイ１０４が配置されている。第２の筐体１０２におけるディスプレイ１０４と対向する面には、複数のキーからなる操作部１０５が配置されている。また、第２の筐体１０２の側部にも操作部１０５を構成するスイッチ１０６が配置されている。
【００１９】
図２は、携帯電話機１００を折り畳んだ状態を表わした図である。第１の筐体１０１には、図１に示したディスプレイ１０４の反対側の表面近傍に比較的大型のシート状の静電容量センサ１０８が配置されている。
【００２０】
図３は、第１の筐体１０１の要部についてその断面構造を表わした図である。第１の筐体１０１の表面を構成する薄い板状のモールド樹脂１１１と本体機構部１１２の間には、シート状の静電容量センサ１０８が実装されている。
【００２１】
静電容量センサ１０８は、図示しないが多数の容量検出用素子がマトリックス状に配置されたものである。静電容量センサ１０８は、これらの容量検出用素子の個々の容量変化を２次元パターンとして出力する。したがって、たとえばユーザが指または手１１４をモールド樹脂１１１に接触させたり、近接させると、これに応じた２次元の容量を表わした情報が静電容量センサ１０８から出力されることになる。第１の筐体１０１に開口部が設けられ、静電容量センサ１０８が、その開口部から露出されてもよい。本実施形態ではデザイン上および耐久性の配慮から、静電容量センサ１０８の表面がモールド樹脂１１１で覆われる。
【００２２】
なお、静電容量センサ１０８は、一般的に任意数の容量センサと呼ぶことができる。静電容量センサ１０８は、所定エリア（静電容量センサ１０８の検出エリア）における複数地点の容量をそれぞれ検出する。
【００２３】
図４は、本実施形態の携帯電話機の回路構成の概要を表わした図である。携帯電話機１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１２１と、ＣＰＵ１２１が実行する制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read  Only  Memory）等の制御プログラム記憶媒体１２２、ならびにＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の作業用メモリ１２３を配置した主制御部１２４を備えている。主制御部１２４は、データバス等の接続手段１２５を用いて、次に説明する装置内の各部と接続されている。
【００２４】
なお、携帯電話機１００は、一般的に携帯型情報処理装置と呼ぶことができる。また、主制御部１２４は、一般的にパターン推移判別手段およびパターン時間軸一致有無判別手段と呼ぶことができる。また、制御プログラム記憶媒体１２２は、一般的にコンピュータが読み取り可能な記録媒体と呼ぶことができる。
【００２５】
電話機能部１２７は、携帯電話機１００の本来的な機能としての電話機能を行う回路部分を総称して示したものである。電話機能部１２７は、図示しないが通信制御部および音声入出力部といった各部から構成されている。ディスプレイ１０４、操作部１０５および静電容量センサ１０８については、すでに説明した。
【００２６】
容量パターン解析部１２８は、静電容量センサ１０８の出力を一定時間周期で読み出して、センサを構成する平面に対応する１枚ごとのフレームの容量パターンを解析するようになっている。パターン登録部１２９は、パターンあるいはパターンの時間的な変化としてのパターン群を複数個登録するようになっている。操作・パターン組み合わせテーブル１３１は、電源の投入を含む所望の操作と、パターンの組み合わせを登録したテーブルである。電源管理部１３２は、携帯電話機１００を動作させる電池１３３と接続されており、各部に電源を供給する制御を行うようになっている。パターン照合部１３４は、容量パターン解析部１２８が解析した容量パターンとパターン登録部１２９に登録されているパターンとの照合を行うようになっている。
【００２７】
なお、パターン登録部１２９は、一般的にパターン登録手段と呼ぶことができる。操作・パターン組み合わせテーブル１３１は、一般的にパターン・操作項目登録手段と呼ぶことができる。電源管理部１３２は、一般的に操作項目実行手段と呼ぶことができる。
【００２８】
主制御部１２４は、パターン登録部１２９に登録された互いに異なる複数のパターンの中から２パターン以上が所定の順序で選択された際の選択結果を、装置への特定の操作項目と対にして、操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録する。
【００２９】
また、主制御部１２４は、静電容量センサ１０８からのパターンの時間的推移を判別する。
【００３０】
また、主制御部１２４は、そのパターンの推移が、操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録された複数のパターンの順序と時間軸上で一致するかを判別する。
【００３１】
住所録格納部１３５は、住所録に関するデータを格納するメモリ領域である。メール格納部１３６は、送信、受信および作成中のメールに関するデータを格納するメモリ領域である。なお、主制御部１２４を除く各部のうちの少なくとも一部は、ＣＰＵ１２１が制御プログラム記憶媒体１２２に格納された制御プログラムを実行することによってソフトウェア的に実現させることが可能である。
【００３２】
図５は、本実施形態の操作・パターン組み合わせテーブル１３１の登録例を表わした図である。操作・パターン組み合わせテーブル１３１には、図４に示した携帯電話機１００を静電容量センサ１０８を用いて操作するための操作項目と、これらの操作に必要なパターンの組み合わせの関係が登録されている。
【００３３】
たとえば、図４に示した電源管理部１３２が、制御のための必要最小限以外の電源をオンにする「電源オン」処理を行うためには、パターンの組み合わせとして「Ａ→Ｂ→Ｃ」が必要とされる。ここで「→」とは、時間の経過を示している。すなわち、ここでは、パターン「Ａ」の次にパターン「Ｂ」が現われ、続いてパターン「Ｃ」が現われたときに電源がオンになるという意味でのパターンの組み合わせが示されている。
【００３４】
電源を強制的にオフにする「電源オフ」処理については、パターンの組み合わせが「Ａ→Ｄ→Ｃ」となっている。したがって、パターン「Ａ」の次にパターン「Ｄ」が出て、その次にパターン「Ｃ」が出ると、電源管理部１３２が電源をオフにすることになる。
【００３５】
「電源オン＋住所録読み出し」処理という操作項目は、携帯電話機１００の電源をオンにするだけでなく、必要に応じて住所録の読み出しの操作も許すという操作項目である。したがって、図４に示した住所録格納部１３５との関係でデータの入出力を伴う動作を行うために携帯電話機１００の電源をオンにする場合には、パターン「Ａ」の次にパターン「Ｂ」が現われ、続いてパターン「Ｄ」が現われ、最後にパターン「Ｃ」が現われるパターンの組み合わせを実現する必要がある。住所録を使用しないで電話を掛けたり、住所録のチェックや編集を行う必要のない場合には、「Ａ→Ｂ→Ｃ」のパターンの組み合わせで携帯電話機１００の電源をオンにすればよい。
【００３６】
ところで、操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録されている各種のパターン組み合わせを見ると、これらの先頭が共にパターン「Ａ」であり、最後に共にパターン「Ｃ」が現われている。前者は「開始パターン」と呼ばれるもので、このパターンが現われてから、図４に示したパターン照合部１３４および主制御部１２４は、パターンの時系列的な照合処理を開始する。後者は「終了パターン」と呼ばれるもので、「開始パターン」が現われた後にこのパターンが現われると、それまで現われたパターンのうちで登録されているパターンが時系列的にチェックされることになる。
【００３７】
なお、以上の説明はパターン「Ａ」等のそれぞれのパターンが静止パターンである場合である。パターンが動パターンである場合には「開始パターン」が特に定められる必要はない。動パターン自体が複数の静止パターンの時系列的な変化を表わしているので、動パターン自体で普段の事象と区別しうる識別力があり得るからである。
【００３８】
また、操作・パターン組み合わせテーブル１３１におけるパターンの組み合わせには、たとえば「Ｄ→Ｄ」というような同じパターンが２つ以上連続しているものが含まれていない。これは、同じパターンをどの程度の時間だけ検出させたら幾つのパターンに分割するかをユーザ側に正確に認識させることが困難であるという前提の下に、時間の長短に係らず、パターンが現われるたびにそれぞれを１つのパターンとして判別することにしたためである。もちろん、同一のパターンが現われる時間を検出して、あるしきい値よりも長い場合には「Ｄ→Ｄ」というような同じパターンが２つ連続したものと判別させ、しきい値以下の場合には１つのパターンと判別させるようにしてもよい。
【００３９】
図６は、個々のパターンの登録処理の流れを表わした図である。図４と共に説明する。ステップＳ２０１では、ユーザが操作部１０５を操作して携帯電話機１００をパターン入力モードにすると、ディスプレイ１０４にはパターンを静止パターンにするか動パターンにするかの選択メニューが表示される。ここで静止パターンとは、静止状態の１枚のフレームからなるパターンであり、動パターンとは一定時間以内に複数のフレームに切り替わるパターンである。
【００４０】
ステップＳ２０２で、ユーザが静止パターンを選択すると、ステップＳ２０３で、静止パターンの登録処理が実行される。ステップＳ２０４で、ユーザが動パターンを選択した場合には、ステップＳ２０５で、動パターン登録処理が実行される。それぞれの登録処理が終了すると、ステップＳ２０６で、静止パターンあるいは動パターンにパターン名を割り当てる処理が行われる。操作・パターン組み合わせテーブル１３１に関して上述したパターン「Ａ」とかパターン「Ｂ」の「Ａ」とか「Ｂ」がパターン名である。
【００４１】
図７は、図６における静止パターン登録処理を具体的に表わした図である。図４と共に説明する。
【００４２】
図６のステップＳ２０３で静止パターン登録処理が開始すると、ステップＳ２２１で、静止パターンの入力指示がディスプレイ１０４に表示される。この指示は音声を伴ってもよい。ユーザはディスプレイ１０４でこの表示を見たら、図２に示すように携帯電話機１００を折り畳む。そして、ユーザは、たとえば人差し指だけを伸ばした状態で携帯電話機１００を握る姿勢を採る。このとき、人差し指とその周囲の空間が静電容量センサ１０８の上に存在することになる。この状態で、ユーザは携帯電話機１００を握ったその手あるいは反対の手でスイッチ１０６を押す。
【００４３】
するとステップＳ２２２で、静電容量センサ１０８からのパターンの入力が開始され、ステップＳ２２３で、容量パターン解析部１２８がパターンを取り込んで、ステップＳ２２４で、容量パターン解析部１２８が解析後の１枚のフレームのパターンをパターン登録部１２９に仮登録する。ここで容量パターン解析部１２８は、入力された各部の容量を２値化あるいは多値化すると共に、微細なノイズを除去したり、輪郭を必要に応じて補正する処理を行う。
【００４４】
パターンの仮登録が行われたら、主制御部１２４はこのときの仮登録が全部でｍ回（ただし、ｍは２以上の任意の整数）行われたかどうかをチェックして、ｍ回に満たない場合にはステップＳ２２１に戻って次の回のパターンの入力指示が行われる。音声で指示が行われるようにしておけば、ユーザは携帯電話機１００を開いてディスプレイ１０４を見る必要がない。もっとも、電話機１００を折り畳んだ状態で静電容量センサ１０８の検出側に図示しない他のディスプレイが配置されているタイプの携帯電話の場合には、このディスプレイに処理状況や指示を表示することができる。
【００４５】
ステップＳ２２５で、静止パターンの仮登録がｍ回行われたら、ステップＳ２２６で、パターン照合部１３４が、これらｍ個のパターンが同一のものとして判断されるものであるかをチェックする。これは、たとえばユーザがパターン「Ａ」を登録するつもりで静止パターンの入力を繰り返しても、あるときにはユーザが人差し指１本を突き出して入力操作を行い、他のときにはユーザが人差し指と中指の２本を突き出して入力操作を行ったとすると、これらの静電容量のパターンが同一性を保てない。したがって、このように静止パターンとして同一性があるかをチェックすることにしたのである。
【００４６】
ステップＳ２２７で、この結果、ｍ個のパターンのうちの１つでも同一でないものがあった場合には、ステップＳ２２８で、エラー音が出力されると共にディスプレイに「同一性が保てないパターンです。他のパターンを選ばれるか、もう一度入力操作を行ってください。」というようなエラー表示が行われる。何回繰り返しても成功しないパターンは、ユーザが安定して同じパターンを入力できないので、ユーザはパターンを変えて入力を試みる必要がある。
【００４７】
一方、ｍ個のパターンの同一性が確保されたら、ステップＳ２２９で、この中の平均的なパターンが選択されると共に、そのパターンとパターン登録部１２９にすでに登録されている他のパターンとの同一性がパターン照合部１３４でチェックされる。これは、たとえばパターン「Ａ」とパターン「Ｂ」が同じものでは困るからである。ステップＳ２３０で、選択されたパターンと同一のパターンがパターン登録部１２９に存在しない場合には、ステップＳ２３１で、成功を示すメッセージか音が出力されると共に「このパターンは登録できます。」というような成功表示が行われる。ステップＳ２３１では、他に比較すべき登録パターンが存在しないときにも同様に成功表示が行われる。
【００４８】
一方、ステップＳ２３０で、選択されたパターンと同一のパターンがパターン登録部１２９にすでに存在する場合には、ステップＳ２３２で、エラー音が出力されると共に、ディスプレイ１０４に「同一のパターンがすでに登録されています。異なったパターンを登録してください。」というようなエラー表示が行われることになる。
【００４９】
なお、図６のステップＳ２０５で行われる動パターン登録処理は、所定の時間内における複数のフレームからなる動パターンを登録する点で静止パターン登録処理と相違するが、その他は静止パターン登録処理と基本的に同一の処理となる。そこで、ステップＳ２０５で行われる動パターン登録処理の詳細な説明は省略する。
【００５０】
ユーザは、このようにしてパターン「Ａ」からパターン「Ｄ」といったように幾つかのパターンを登録したら、これを各操作項目と対応付けて、図５に示した操作・パターン組み合わせテーブル１３１を作成することになる。
【００５１】
例えば、ユーザは、操作部１０５を操作することによって、パターン登録部１２９内の互いに異なる複数のパターンの中から２パターン以上を所定の順序で選択する。主制御部１２４は、その選択の結果を、装置への特定の操作項目と対にして操作・パターン組合テーブル１３１に登録する。
【００５２】
図８は、操作項目に対する制御の様子の一例として、電源オン操作についての認証処理の流れを表わしたものである。図４および図５と共に説明する。ステップＳ２４１で、ユーザがたとえば図１に示したスイッチ１０６を長押しすることで、携帯電話機１００の電源をオンにする操作を行ったとする。ステップＳ２４２およびＳ２４３で、主制御部１２４はこれ以降の時間ｔ1以内に開始パターンが検出されるかを確認する。時間ｔ1は、たとえば１５秒とか３０秒に設定しておく。ユーザがこの時間を任意に調整してもよい。
【００５３】
ステップＳ２４２で、操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録された開始パターン「Ａ」が検出されずに、ステップＳ２４３で、時間ｔ1が経過したら、ステップＳ２４４で、主制御部１２４は、ディスプレイ１０４に一定時間、異常表示を行って、ステップＳ２４５で、電源をオフにする。ステップＳ２４５の異常表示は節電のために省略してもよい。
【００５４】
一方、ステップＳ２４２で、時間ｔ1が経過する前に開始パターン「Ａ」が検出されたら、ステップＳ２４６で、操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録された後続する一連のパターンの監視処理が実行される。そして、この監視処理が支障なく行われたときに、ステップＳ２４７で、それまでに時間ｔ2が経過したかがチェックされ、不当に長い時間が掛かっていなければ、ステップＳ２４８で、電源オンによる設定されたセキュリティの範囲で携帯電話機１００の動作が開始する。
【００５５】
これに対して、ステップＳ２４７で、予め定めた時間ｔ2が経過していたような場合には、ステップＳ２４４に進んで異常表示が行われて、ステップＳ２４５で、電源がオフとなる。ただし、ステップＳ２４７の処理を省略して、ステップＳ２４６の処理が成功した場合には、ステップＳ２４８にそのまま進むようにしてもよい。
【００５６】
なお、ステップＳ２４２、Ｓ２４３、Ｓ２４６およびＳ２４７は、主制御部１２４とパターン照合部１３４にて実行される。ステップＳ２４４は、主制御部１２４とディスプレイ１０４にて実行される。ステップＳ２４５は、電源管理部１３２にて実行される。ステップＳ２４８は、主制御部１２４と電源管理部１３２にて実行される。
【００５７】
図９は、ステップＳ２４６の処理としての電源オン操作時の後続する一連のパターンの監視処理を具体的に表わした図である。図４および図５と共に説明する。図８のステップＳ２４２で開始パターン「Ａ」が検出されたら、ステップＳ２６１で、主制御部１２４は、操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録された開始パターン「Ａ」に続く電源オン操作の認証処理に関するパターンを読み出す。電源オンに関する認証処理としては、セキュリティの程度の低い「電源オン」という操作項目と、セキュリティの高い「電源オン＋住所録読み出し」という操作項目がある。両者の場合、次のパターンはパターン「Ｂ」で共通している。そこでパターン「Ｂ」が読み出される。なお、操作項目がこのように２種類に分かれ、かつそれぞれの次のパターンが異なる場合には、それぞれのパターンが読み出される。
【００５８】
次に、ステップＳ２６２で、主制御部１２４は、読み出された次のパターンであるパターン「Ｂ」が静電容量センサ１０８によって検出されるか、それよりも前に、ステップＳ２６３で、操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録された他のパターンが検出されるかのチェックを行う。たとえば、この例では開始パターン「Ａ」の後にパターン「Ｂ」が検出されるべきところ、ステップＳ２６３で、パターン「Ｄ」あるいは図示しないパターン「Ｅ」が検出されたとする。すると、この場合には図８のステップＳ２４７に進むことなく、ステップＳ２４４に進んで異常表示が行われて、ステップＳ２４５で、電源オフとなる。すなわち、認証が失敗して携帯電話機１００の電源がオフとなる。
【００５９】
これに対して、ステップＳ２６２で、開始パターン「Ａ」の後にパターン「Ｂ」が検出された場合には、ステップＳ２６４で、現在検出されたパターンは、電源オン操作時の終了パターン「Ｃ」であるかどうかがチェックされる。この場合、現在検出されたパターンは、終了パターン「Ｃ」ではない。そこで、ステップＳ２６１で、主制御部１２４は操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録された次のパターンを読み出す。電源オンに関する次のパターンは、終了パターン「Ｃ」（「電源オン」の操作項目）か、パターン「Ｄ」（「電源オン＋住所録読み出し」の操作項目）である。そこで、この場合には、終了パターン「Ｃ」とパターン「Ｄ」の双方が読み出される。
【００６０】
この状態で主制御部１２４は、ステップＳ２６２で、パターン「Ｂ」または「Ｃ」が静電容量センサ１０８によって検出されるか、それよりも前に、ステップＳ２６３で、操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録された他のパターンが検出されるかのチェックを行う。これ以外のパターンとして、たとえばステップＳ２６３で、パターン「Ａ」、「Ｄ」あるいは「Ｅ」のいずれかが先に検出されることがあれば、認証が失敗したので、ステップＳ２４４に進んで異常表示が行われて、ステップＳ２４５で、電源がオフとなる。
【００６１】
一方、ステップＳ２６２で、次のパターンとしてパターン「Ｃ」が検出された場合には、ステップＳ２６４で、主制御部１２４は、これは終了パターンであると認識する。そこで、図８のステップＳ２４７に進んで、時間ｔ2の制約を満たせば、電源オン時のセキュリティの低い方の携帯電話機１００の動作が可能になる。
【００６２】
これに対して、図９のステップＳ２６２でパターン「Ｂ」の次としてパターン「Ｄ」が検出された場合、ステップＳ２６４で、現在検出されたパターンは、終了パターン「Ｃ」ではないと判断される。
【００６３】
そこで再び処理がステップＳ２６１に進んで操作・パターン組み合わせテーブル１３１から次のパターンとして終了パターン「Ｃ」が読み出される。そこで、この場合には、次に、ステップＳ２６２で、静電容量センサ１０８によって検出されるパターンがこの終了パターン「Ｃ」であるか、あるいは、ステップＳ２６３で、静電容量センサ１０８によって検出されるパターンが、終了パターン「Ｃ」以外のパターン「Ａ」、「Ｂ」、「Ｄ」あるいは「Ｅ」のいずれかであるかのチェックが行われる。
【００６４】
この結果、ステップＳ２６３で、パターン「Ａ」、「Ｂ」、「Ｄ」あるいは「Ｅ」のいずれかが先に検出されるようなことがあれば、認証が失敗したので、ステップＳ２４４に進んで異常表示が行われて、ステップＳ２４５で電源オフとなる。
【００６５】
一方、ステップＳ２６２で、次のパターンとしてパターン「Ｃ」が検出された場合には、ステップＳ２６４で、これは終了パターンであると判断される。そこで、図８のステップＳ２４７に進んで、時間ｔ2の制約を満たせば、電源オン時のセキュリティの高い方の携帯電話機１００の動作が可能になる。
【００６６】
なお、以上説明した実施形態では、電源オン操作時に限定して操作項目が実現される場合を説明したが、他の操作項目については、電源オンという処理に連動させない形で、同様に実現することができる。
【００６７】
なお、電源のオフ時に主制御部１２４の電源自体はオフとなっていない状態の携帯電話機では、ステップＳ２４１の処理を省略して、開始パターンの検出から処理を開始することができる。この場合、ユーザは携帯電話機１００が折り畳まれた状態で、いきなり開始パターン「Ａ」に対応する操作を開始してステップＳ２４６の処理に動作を進めればよい。したがって、この場合にはステップＳ２４３のタイムアウトの処理も必要としない。スイッチ１０６も不要となる。
【００６８】
また、この後者の例では、予め操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録した他の操作項目についても、静電容量センサ１０８で検出されるパターンの順序がこの予め操作・パターン組み合わせテーブル１３１におけるパターンの組み合わせのいずれかに該当すれば、それに対応する操作項目が実現されるようにすることができる。
【００６９】
なお、実施形態では開始パターンを含むすべてのパターンを静電容量センサ１０８によって検出されるパターンとしたが、一部を図示しない加速度センサの検出と併用してもよい。たとえば、ユーザが携帯電話機１００を所定方向に振って、加速度センサがこれを検出し、この検出結果を静電容量センサ１０８で各パターンを検出する前の開始パターンとしてもよい。
【００７０】
また、実施形態では比較的大きな１枚の静電容量センサ１０８を静止パターンあるいは動パターンの検出に使用した。しかしながら、静電容量センサ１０８として、比較的小さな静電容量センサが同一の平面領域に間隔を置いて複数配置されたものが用いられ、これらの検出パターンを使用するようにしてもよい。これによっても、携帯電話機１００の全体を手のひらで覆う場合の検出パターンや、「人差し指一つの操作で線を描く操作」と「人差し指を置く操作」等の各種のパターンの区別が十分可能である。
【００７１】
更に実施形態では、静電容量センサ１０８からの複数のパターンが、操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録された複数のパターンの順序通り発生する途中で、パターン登録部１２９に登録された異なったパターンのいずれかが介在した場合には、主制御部１２４は、一致しないと判別してエラー処理を行う。しかしながら、静電容量センサ１０８からの複数のパターンが、操作・パターン組み合わせテーブル１３１に登録された複数のパターンの順序通り発生する途中で、パターン登録部１２９に登録された異なったパターンのいずれかが介在した場合に、主制御部１２４は、このようなエラー処理を行わず、異なったパターンの介在を無視して一致すると判別してもよい。これは、たとえば操作の初心者が途中で異なるパターンを発生させても、これに気づいて正しいパターンを追加的に発生させる場合に操作を成功に導くために有効である。
【００７２】
更に実施形態では容量センサとして面センサを使用したが、一次元容量センサを使用して所定エリアをスキャンすることにより、２次元のパターンを認識するようにすることも可能である。また、実施形態では「開始パターン」と「終了パターン」を使用したが、これらを使用する必要は必ずしもないことは当然である。
【００７３】
更に、実施形態では住所録をセキュリティの対象としたが、送受信を行ったメールや作成中のメールあるいは各種のファイル等の一般的にセキュリティの必要があるものも閲覧や編集あるいは出力を操作項目によって制限できることは当然である。
【００７４】
更に、実施形態において、静電容量センサ１０８と、主制御部１２４と、容量パターン解析部１２８と、操作・パターン組合せテーブル１３１と、パターン照合部１３４と、電源管理部１３２とからなる携帯電話機でも、上記と同様の作用効果を生じる。
【００７５】
なお、本実施形態の目的は、認証の精度を落とさず、しかも生体認証によるプライバシの問題が発生しない携帯型情報処理装置および操作項目実行制御プログラムを提供することにある。
【００７６】
また、本実施形態の他の目的は、容量センサを用いて各種の操作を実行することのできる携帯型情報処理装置および操作項目実行制御プログラムを提供することにある。
【００７７】
本実施形態では、１つまたは複数の容量センサを用いて人の手のサイズよりも小さな所定エリアにおける複数地点の容量がそれぞれ検出される。そして、ユーザは、この容量センサを手のひらで覆ったり、１本の指を定位置に置いてみたり、あるいはこの指を２本や３本にする等の形態で容量のマッピング状態を示すパターンを複数通り用意し、これらのパターンを時間軸上で複数組み合わせて操作項目と対応付けて登録しておく。装置の使用に際しては、パターン推移判別部によって容量センサによるパターンの時間的推移を判別することにして、これをパターン・操作項目登録部によって登録されたパターンの複数通りの順序と時間軸上で一致するかを判別し、一致が判別されたときパターン・操作項目登録部に登録された対応する操作項目を実行することにしている。これにより、たとえば容量センサの上でユーザが、その手でグー・チョキ・パアをすれば、予め登録した操作項目が実行されることになる。
【００７８】
ここで任意数の容量センサは、同一の平面領域をそれぞれ分担して配置した複数の容量センサからなってもよいし、１つの平面領域をカバーする１つの平面センサであってもよい。また、任意数の容量センサは、走査型の一次元容量センサで構成されていてもよい。パターン・操作項目登録部には、パターンの順序の組み合わせがそれぞれ固有の複数の操作項目と対応付けられて登録されていてもよいし、ただ１通りのパターンの順序の組み合わせが登録されていてもよい。
【００７９】
また、パターン時間軸一致有無判別部によるパターンの複数通りの順序と時間軸上で一致するかの判別は、パターンが順序通り発生する途中でパターン登録部によって登録された異なったパターンのいずれかが介在した場合には一致しないと判別するものであってもよいし、時間軸の途中でパターン登録部によって登録された異なったパターンのいずれかが介在しても一致するものがその順序で発生する場合はこれら異なったパターンの介在を無視して一致すると判別するものであってもよい。
【００８０】
本実施形態では、上記携帯型情報処理装置を、携帯型情報処理装置の操作項目実行制御プログラムとしても実現している。
【００８１】
この場合でも、パターン時間軸一致有無判別処理によるパターンの複数通りの順序と時間軸上で一致するかの判別は、パターンが順序通り発生する途中でパターン登録処理で登録された異なったパターンのいずれかが介在した場合には一致しないと判別する処理であってもよいし、時間軸の途中でパターン登録手段によって登録された異なったパターンのいずれかが介在しても一致するものがその順序で発生する場合はこれら異なったパターンの介在を無視して一致すると判別する処理であってもよい。
【００８２】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００８３】
この出願は、２００７年３月７日に出願された日本出願特願２００７−５７６８７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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