(57)【要約】【課題】ユーザの認証に用いられる情報として、より信頼性の高い認証を行うことのできる情報を検出可能な筆記特徴検出装置を提供する。【解決手段】筆記特徴検出装置が備える信号出力部は、加えられた圧力に応じてコンダクタンスが変化する性質を有する感圧材料からなる基材６２と、基材６２中に分散された導電性を有する粒子６３と、を含む感知要素６０を複数備える感知素子であって、筆記動作の入力位置に対応する感知要素６０のコンダクタンスが、入力位置に加えられる圧力の増加に伴って増加する感知素子を有している。信号出力部は、複数の感知要素６０の各々のコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む検出用信号を出力し、検出用信号に基づいて、ユーザの認証に用いられる情報として、筆記動作の入力位置を示す筆記軌跡と、入力位置に加えられた圧力の大きさを示す筆記圧力とが検出される。【選択図】図４
2015228138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザによって筆記動作が入力される領域である筆記領域を備えて、前記筆記動作が入力された前記筆記領域における位置である複数の入力位置と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさとに応じた信号である検出用信号を出力する信号出力部と、
前記信号出力部が出力した前記検出用信号に基づいて、前記ユーザの認証に用いられる情報として、前記複数の入力位置を示す筆記軌跡と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさを示す筆記圧力とを検出する検出部と、
を備える筆記特徴検出装置であって、
前記信号出力部は、
感圧材料からなる基材であって、前記感圧材料に加えられた圧力に応じてコンダクタンスが変化する性質を有する前記感圧材料からなる前記基材と、前記基材中に分散された導電性を有する粒子と、を含む感知要素を複数備える感知素子であって、前記入力位置の各々に対応する前記感知要素のコンダクタンスが、前記入力位置に加えられる圧力の増加に伴って増加する前記感知素子を有し、
前記検出用信号は、複数の前記感知要素の各々のコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む
筆記特徴検出装置。
【請求項２】
ユーザによる筆記動作に用いられる筆記具に備えられて、前記筆記動作が入力された位置である複数の入力位置と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさとに応じた信号である検出用信号を出力する信号出力部と、
前記信号出力部が出力した前記検出用信号に基づいて、前記ユーザの認証に用いられる情報として、前記複数の入力位置を示す筆記軌跡と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさを示す筆記圧力とを検出する検出部と、
を備える筆記特徴検出装置であって、
前記信号出力部は、
感圧材料からなる基材であって、前記感圧材料に加えられた圧力に応じてコンダクタンスが変化する性質を有する前記感圧材料からなる前記基材と、前記基材中に分散された導電性を有する粒子と、を含む感知素子であって、前記入力位置にて加えられる圧力の増加に伴ってコンダクタンスが増加する前記感知素子を有し、
前記検出用信号は、前記感知素子における前記入力位置ごとのコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む
筆記特徴検出装置。
【請求項３】
前記感知要素のコンダクタンスは、前記入力位置に加えられる圧力の増加に伴って線形的に増加する
請求項１に記載の筆記特徴検出装置。
【請求項４】
前記感知素子のコンダクタンスは、前記入力位置にて加えられる圧力の増加に伴って線形的に増加する
請求項２に記載の筆記特徴検出装置。
【請求項５】
前記検出部が検出した前記筆記軌跡と前記筆記圧力とを用いて前記ユーザの認証を行う認証部と、
前記認証部による前記認証に際して前記筆記軌跡および前記筆記圧力と照合される基礎データを記憶している記憶部と、をさらに備える
請求項１〜４のいずれか一項に記載の筆記特徴検出装置。
【請求項６】
前記検出部が検出した前記筆記軌跡と前記筆記圧力とを用いて行われた前記ユーザの認証の結果に応じて、所定の処理を行う認証結果処理部をさらに備える
請求項１〜５のいずれか一項に記載の筆記特徴検出装置。
【請求項７】
前記筆記特徴検出装置は、カード型の装置である
請求項１または３に記載の筆記特徴検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの認証に用いられる情報を検出する筆記特徴検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器に入力された情報に基づいて、電子機器のユーザを認証する技術が開発されている。例えば、電子機器に入力された暗証番号やパスワードが認証に用いられ、認証が成功した場合に、電子機器は所定の機能を発現する。
【０００３】
認証に用いられる情報は、正当なユーザに成りすました第三者が正当なユーザとして認証されることを抑えるために、個人に特有の情報であることが望ましい。こうした情報の一例としては筆跡が挙げられ、例えば、ユーザによって手書きで入力された名前等の文字の軌跡を検出装置が検出し、検出された軌跡が認証に用いられる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７１４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ユーザの認証を経て利用される情報には、クレジットカード情報や電子マネー情報等の機密性の高い情報が含まれることも多いため、ユーザの認証に対して、より高い信頼性が求められている。したがって、認証に用いられる情報として検出装置が検出する情報は、その情報を利用することによってより信頼性の高い認証を行うことのできる情報であることが望ましい。
【０００６】
本発明は、ユーザの認証に用いられる情報として、より信頼性の高い認証を行うことのできる情報を検出可能な筆記特徴検出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】
【０００７】
上記課題を解決する筆記特徴検出装置は、ユーザによって筆記動作が入力される領域である筆記領域を備えて、前記筆記動作が入力された前記筆記領域における位置である複数の入力位置と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさとに応じた信号である検出用信号を出力する信号出力部と、前記信号出力部が出力した前記検出用信号に基づいて、前記ユーザの認証に用いられる情報として、前記複数の入力位置を示す筆記軌跡と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさを示す筆記圧力とを検出する検出部と、を備える筆記特徴検出装置である。前記信号出力部は、感圧材料からなる基材であって、前記感圧材料に加えられた圧力に応じてコンダクタンスが変化する性質を有する前記感圧材料からなる前記基材と、前記基材中に分散された導電性を有する粒子と、を含む感知要素を複数備える感知素子であって、前記入力位置の各々に対応する前記感知要素のコンダクタンスが、前記入力位置に加えられる圧力の増加に伴って増加する前記感知素子を有し、前記検出用信号は、複数の前記感知要素の各々のコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む。
【０００８】
上記課題を解決する筆記特徴検出装置は、ユーザによる筆記動作に用いられる筆記具に備えられて、前記筆記動作が入力された位置である複数の入力位置と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさとに応じた信号である検出用信号を出力する信号出力部と、前記信号出力部が出力した前記検出用信号に基づいて、前記ユーザの認証に用いられる情報として、前記複数の入力位置を示す筆記軌跡と、前記入力位置の各々に加えられた圧力の大きさを示す筆記圧力とを検出する検出部と、を備える筆記特徴検出装置である。前記信号出力部は、感圧材料からなる基材であって、前記感圧材料に加えられた圧力に応じてコンダクタンスが変化する性質を有する前記感圧材料からなる前記基材と、前記基材中に分散された導電性を有する粒子と、を含む感知素子であって、前記入力位置にて加えられる圧力の増加に伴ってコンダクタンスが増加する前記感知素子を有し、前記検出用信号は、前記感知素子における前記入力位置ごとのコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む。
【０００９】
上記構成によれば、ユーザの認証に用いられる情報として、筆記軌跡と筆記圧力とが検出される。筆記軌跡と筆記圧力とが認証に用いられれば、筆記軌跡のみが認証に用いられる場合と比較して、認証処理にて照合される要素が増えるため、認証の信頼性が高められる。したがって、筆記特徴検出装置は、ユーザの認証に用いられる情報として、より信頼性の高い認証を行うことのできる情報を検出することができる。
【００１０】
上記筆記特徴検出装置において、前記感知要素のコンダクタンスは、前記入力位置に加えられる圧力の増加に伴って線形的に増加することが好ましい。
上記筆記特徴検出装置において、前記感知素子のコンダクタンスは、前記入力位置にて加えられる圧力の増加に伴って線形的に増加することが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、検出用信号に基づく筆記圧力の算出が容易に可能であり、また、加えられる圧力の大きさに関わらず、一定の精度で筆記圧力が算出される。
上記筆記特徴検出装置は、前記検出部が検出した前記筆記軌跡と前記筆記圧力とを用いて前記ユーザの認証を行う認証部と、前記認証部による前記認証に際して前記筆記軌跡および前記筆記圧力と照合される基礎データを記憶している記憶部と、をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、検出部が検出した筆記軌跡と筆記圧力とが用いられるため、筆記特徴装置によるユーザの認証の信頼性が高められる。
上記筆記特徴検出装置は、前記検出部が検出した前記筆記軌跡と前記筆記圧力とを用いて行われた前記ユーザの認証の結果に応じて、所定の処理を行う認証結果処理部をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
上記構成によれば、検出部が検出した筆記軌跡と筆記圧力とを用いて行われたユーザの認証の結果を利用して、筆記特徴検出装置が所定の処理を行うため、所定の処理を行うに際してのセキュリティが高められる。
【００１４】
上記筆記特徴検出装置は、カード型の装置であることが好ましい。
上記感知素子を有する信号出力部を備える筆記特徴検出装置は、薄型化が可能であるため、上記構成によれば、筆記特徴検出装置が薄型化の要求されるカード型の装置であっても、その要求を満たすことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ユーザの認証に用いられる情報として、より信頼性の高い認証を行うことのできる情報を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】筆記特徴検出装置の外観の一例を示す図である。
【図２】一実施形態の筆記特徴検出装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図３】一実施形態の筆記特徴検出装置における信号検出部の概略構成を示す図である。
【図４】一実施形態の筆記特徴検出装置における感知要素の概略構成を示す図である。
【図５】一実施形態の感知要素における圧力とコンダクタンスとの関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図５を参照して筆記特徴検出装置の一実施形態について説明する。
［筆記特徴検出装置の構成］
図１に示されるように、筆記特徴検出装置１０が有する表面には、筆記領域１１が区画されている。筆記領域１１は、認証を受ける際に、ユーザが手書きで文字等を書く領域であって、文字等を書く動作である筆記動作が入力される領域である。文字等は、文字であっても記号であっても図形であってもよく、線もしくは点の少なくとも一方によって表現されていればよい。文字等は、ユーザの指によって書かれてもよいし、ペン状の用具によって書かれてもよい。筆記領域１１には、ユーザによって書かれた文字等の軌跡が表示されてもよいし、表示されなくてもよい。
【００１８】
筆記特徴検出装置１０は、筆記領域１１を有し、筆記領域１１に入力された筆記動作に基づいてユーザの認証に用いられる情報を検出する装置であれば、その形状や大きさや機能は限定されない。
【００１９】
ユーザの認証における筆記特徴検出装置１０の利用の態様の一例では、筆記特徴検出装置１０は、ユーザの認証に用いられる情報の検出機能に加えて、この情報を用いた認証機能と、認証の結果を用いた処理の実行機能とを有する。
【００２０】
この場合、筆記特徴検出装置１０は、筆記領域１１に筆記動作が入力されることに基づいて筆記特徴検出装置１０が検出した情報を用いて、筆記特徴検出装置１０の内部で認証処理を行う。そして、筆記特徴検出装置１０は、認証の結果に応じた所定の処理を実行する。
【００２１】
こうした筆記特徴検出装置１０の具体例としては、例えば、図１に示されるように、表示部１２を有するカード型の装置が挙げられる。筆記特徴検出装置１０は、認証の結果に応じて、所定の情報を表示部１２に表示する。筆記特徴検出装置１０は、例えば、認証の成否を示す情報を表示部１２に表示してもよいし、認証が成功した場合に、筆記特徴検出装置１０が記憶している固有情報を元に生成したワンタイムパスワード情報等の情報を表示部１２に表示してもよい。あるいは、認証の結果に応じて筆記特徴検出装置１０が実行する処理は、外部の装置へのデータの送信や、外部の装置に対して所定の動作を指示する信号の送信であってもよい。
【００２２】
なお、図１に示されるようなカード型の装置に限らず、ユーザの認証を経て所定の処理を実行する電子機器であれば、実行する処理の内容に関わらず、本実施形態の筆記特徴検出装置１０の構成が適用可能である。例えば、筆記特徴検出装置１０は、タブレット状の端末や、ウェラブル端末や、建装材シート、あるいはこれらが組み合わされた装置に具体化されてもよい。
【００２３】
また、上記構成の変形例として、筆記特徴検出装置１０は、認証の結果を用いた処理の実行機能を有していなくてもよい。この場合、筆記特徴検出装置１０は、認証の結果を外部の装置に送信し、外部の装置は、筆記特徴検出装置１０から受信した認証の結果に応じて、所定の処理を実行する。
【００２４】
ユーザの認証における筆記特徴検出装置１０の利用の態様の他の例では、筆記特徴検出装置１０は、ユーザの認証に用いられる情報の検出機能を有し、この情報を用いた認証機能、および、認証の結果を用いた処理の実行機能を有さない。
【００２５】
この場合、筆記特徴検出装置１０は、筆記領域１１に筆記動作が入力されることに基づいて筆記特徴検出装置１０が検出した情報を、外部の装置に送信する。そして、外部の装置は、筆記特徴検出装置１０から受信した情報に基づいて認証処理を行い、認証の結果に応じた所定の処理を実行する。
【００２６】
こうした筆記特徴検出装置１０の具体例としては、例えば、クレジットカードやキャッシュカードの利用に際してのユーザの認証に用いられる装置が挙げられる。例えば、筆記特徴検出装置１０はタブレット状を有し、クレジットカード会社や銀行が有するサーバ等である外部の装置に、筆記領域１１への筆記動作の入力を通じて筆記特徴検出装置１０が検出した情報を送信する。外部の装置は、筆記特徴検出装置１０から受信した情報に基づいて認証処理を行い、認証が成功した場合に、クレジットカードによる決済や現金の引き出しを許可する。
【００２７】
また、上記構成の変形例として、筆記特徴検出装置１０は、認証の結果を用いた処理の実行機能を有していてもよい。この場合、外部の装置は、認証の結果を筆記特徴検出装置１０に送信し、筆記特徴検出装置１０は、外部の装置から受信した認証の結果に応じて、所定の処理を実行する。
【００２８】
また、上述の態様が組み合わされた態様で、筆記特徴検出装置１０がユーザの認証に利用されてもよい。例えば、認証の結果を用いた処理の内容によって、筆記特徴検出装置１０が認証処理を行うか、外部の装置が認証処理を行うかが選択されてもよい。あるいは、筆記特徴検出装置１０と外部の装置との双方で認証処理が行われてもよい。
【００２９】
筆記特徴検出装置１０が外部の装置と通信を行う場合、その通信は、無線を利用した非接触型の通信であってもよいし、有線による通信であってもよいし、接点端子を利用した接触型の通信であってもよい。
【００３０】
図２を参照して、筆記特徴検出装置１０の機能的な構成について説明する。
図２に示されるように、筆記特徴検出装置１０は、制御部２０と、記憶部３０と、電源部４０と、筆記領域１１を含む信号出力部５０と、を備えている。
【００３１】
制御部２０は、ＣＰＵを含み、記憶部３０に記憶されているプログラムやデータに基づいて、制御部２０に接続される各部の作動の制御や、各種の演算処理を行う。こうした処理の一部として、制御部２０は、検出部として機能し、筆記領域１１に入力された筆記動作の特徴を示す情報を検出する。また、制御部２０は、ユーザの認証を行う認証部や、認証の結果に応じて所定の処理を行う認証結果処理部としても機能してもよい。
【００３２】
記憶部３０は、揮発性メモリや不揮発性メモリを含み、制御部２０の処理に用いられるプログラムやデータを一時的あるいは永続的に記憶する。なお、記憶部３０に記憶されたデータは、セキュリティチップによって管理されることが好ましい。
【００３３】
制御部２０が検出部として機能するとき、制御部２０は、図示しないインターフェース等を介して、信号出力部５０に制御信号を出力し、信号出力部５０は、筆記領域１１にて文字等が書かれた位置である複数の入力位置と、入力位置の各々に加えられた圧力の大きさとに応じた信号である検出用信号を、上記インターフェース等を介して制御部２０に出力する。
【００３４】
そして、制御部２０は、記憶部３０に記憶されているデータ等に基づいて、信号出力部５０が出力した検出用信号から、上記複数の入力位置を示す筆記軌跡と、筆記動作の際に入力位置の各々に加えられた圧力である筆記圧力とを検出する。
【００３５】
筆記軌跡は、筆記領域１１の表面に沿った平面における文字等の書かれた位置を示す。筆記領域１１の中で、圧力の加えられた位置が、文字等の書かれた位置であると判断される。筆記領域１１の表面に沿った方向であって、互いに直交する２つの方向をＸ方向とＹ方向とするとき、筆記軌跡は、Ｘ方向に沿った軸とＹ方向に沿った軸とを座標軸とする直交座標系における複数の点の集合である。
【００３６】
筆記圧力は、上記Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向をＺ方向とするとき、筆記軌跡を構成する複数の点の各々についての、Ｚ方向に加えられた圧力の大きさを示す。
このように、制御部２０は、筆記領域１１に入力された筆記動作の特徴を示す情報として、筆記軌跡と筆記圧力とを検出する。検出された筆記軌跡と筆記圧力とは、上述のように、筆記特徴検出装置１０、もしくは、外部の装置にて、ユーザの認証に用いられる。
【００３７】
筆記特徴検出装置１０が認証を行う場合、記憶部３０は、制御部２０を認証部として機能させて認証処理を行わせるプログラムと、認証処理にて照合に用いられる筆記軌跡および筆記圧力の基礎データとを記憶している。
【００３８】
筆記軌跡および筆記圧力の基礎データは、ユーザによって予め筆記領域１１に入力された筆記動作に基づいて生成されて、記憶部３０に記憶される。こうした基礎データの生成のための筆記領域１１への文字等の筆記は、例えば、筆記特徴検出装置１０がユーザの認証に用いられる前に複数回行われる。
【００３９】
ユーザの認証が行われる際には、ユーザは、基礎データの生成時と同一の文字等を筆記領域１１に書き、この筆記動作に基づいて、制御部２０は筆記軌跡と筆記圧力とを検出する。そして、制御部２０は、認証処理として、検出した筆記軌跡および筆記圧力と基礎データとの一致度を検証することによって、認証の成否を判定する。
【００４０】
筆記圧力を利用した一致度の検証は、筆記軌跡を構成する各点における筆記圧力の絶対的な大きさを基礎データと比較することによって行われてもよいし、筆記軌跡を構成する各点における筆記圧力の相対的な大きさ、すなわち、筆記軌跡における圧力の分布を基礎データと比較することによって行われてもよい。圧力の分布を利用して一致度を検証すると、ユーザが文字等を書く場合に、どの部分に力を加える傾向があるかといったユーザの筆記動作の癖が認証に反映され易く、筆記具の変更等により筆記動作の度に筆記圧力の平均値が変わる場合であっても、認証の精度が高められる。
【００４１】
なお、認証処理は、検出された筆記軌跡および筆記圧力を直接的あるいは間接的に用いて行う処理であればよく、制御部２０は、検出した筆記軌跡および筆記圧力を構成する複数の点のうちの一部の点を特徴点として抽出し、特徴点の位置および圧力、軌跡確度を基礎データと比較して、認証の成否を判定してもよい。この場合、基礎データも、予め筆記領域１１に入力された筆記動作に基づいて得られる筆記軌跡および筆記圧力から特徴点を抽出したデータであってもよい。こうした構成によれば、制御部２０の認証処理に用いられるデータ量や、記憶部３０に記憶されているデータ量が削減されるため、制御部２０や記憶部３０の処理に要する負荷を少なくすることができる。
【００４２】
外部の装置が認証処理を行う場合、制御部２０は、検出した筆記軌跡と筆記圧力とを図示しないインターフェース等を介して外部の装置に送信する。また、筆記軌跡および筆記圧力の基礎データは、外部の装置に記憶されている。この場合も、筆記軌跡および筆記圧力から抽出された特徴点を用いて、認証処理が行われてもよい。
【００４３】
制御部２０が認証結果処理部として機能するとき、制御部２０は、制御部２０による認証の結果、もしくは、外部の装置から筆記特徴検出装置１０が受信した認証の結果に応じて、所定の処理を行う。
【００４４】
電源部４０は、制御部２０、記憶部３０、および、信号出力部５０の駆動に要する電力を生成する。電源部４０における電力の生成は、一次電池によって行われてもよいし、二次電池によって行われてもよいし、太陽電池等のエナジーハーベスト方式によって行われてもよいし、電気二重層キャパシタ等のキャパシタによって行われてもよい。二次電池やキャパシタへの充電方法は特に限定されず、二次電池やキャパシタは、例えば、商用電源への接続によって充電されてもよいし、アンテナによる高周波エネルギーの受信を利用した非接触給電によって充電されてもよい。なお、こうした構成に代えて、上述の各部への電力の供給は、筆記特徴検出装置１０に設けられた外部端子を通じて、外部の装置から筆記特徴検出装置１０に電力が供給されることに基づいて行われてもよい。
【００４５】
なお、筆記特徴検出装置１０は、上記の各部に加えて、他の構成を備えていてもよい。例えば、上述のように、筆記特徴検出装置１０が、認証の結果に応じて所定の情報を表示部１２に表示する場合には、筆記特徴検出装置１０は、認証結果処理部として機能する制御部２０からの制御信号や表示データの入力を受けて文字や画像を表示する表示素子を備えていればよい。この場合、制御信号や表示データ等の情報の表示素子への出力が、制御部２０が認証の結果に応じて行う所定の処理である。
【００４６】
［信号出力部の構成］
図３〜図５を参照して、信号出力部５０の構成について、詳しく説明する。
図３に示されるように、信号出力部５０は、マトリクス状に配置された複数の感知要素６０から構成される感知素子６５を含む。複数の感知要素６０は、筆記領域１１の下部に配置され、筆記領域１１の上記Ｘ方向に一致するＸ方向と、筆記領域の上記Ｙ方向に一致するＹ方向とに沿って並ぶ。感知要素６０は、Ｘ方向とＹ方向とに直交するＺ方向に圧力を受けたとき、その圧力の大きさに応じた信号を出力する。複数の感知要素６０は、Ｘ方向の列ごと、および、Ｙ方向の列ごとに、電気的に接続されている。
【００４７】
こうした構成において、例えば、制御部２０からの制御信号に基づく電圧の印加によってＸ方向の列が順に選択され、Ｘ方向の列の選択の度にＹ方向の各列から出力された信号が、検出用信号として制御部２０に入力される。制御部２０は、検出用信号に基づいて、Ｚ方向に圧力を受けた感知要素６０のＸ方向およびＹ方向の位置、および、その感知要素６０が受けた圧力の大きさを算出する。これにより、筆記軌跡と筆記圧力とが求められる。筆記動作が入力された複数の入力位置の各々の下部に配置された感知要素６０の各々が、筆記軌跡および筆記圧力を構成する複数の点の各々に対応する。
【００４８】
なお、検出可能な筆記軌跡の精密さを高める観点では、複数の感知要素６０は、Ｘ方向およびＹ方向について、０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度のピッチで配置されていることが好ましい。
【００４９】
図４および図５を参照して、感知要素６０の構成について説明する。
図４に示されるように、感知要素６０は、感圧伝導性変化層６１を備えている。感圧伝導性変化層６１は、基材６２と、基材６２中に分散された導電性粒子６３とを含んでいる。基材６２は、加えられた圧力に応じてコンダクタンスが変化する性質を有する感圧材料であって、加圧に伴って等方的な導電性を示す材料である。導電性粒子６３は、基材６２よりも高い導電性を有するナノサイズの粒子である。基材６２中にて、導電性粒子６３は、適度な均一性を有して分散している。基材６２としては、例えば、ピエゾ繊維と樹脂との複合材料等が用いられる。あるいは、例えば、基材６２として窒化珪素や炭化珪素等が用いられ、こうした基材６２とは導電性の異なるカーボン粒子が導電性粒子６３として用いられてもよい。
【００５０】
図４に示される例では、感知要素６０は、Ｚ方向に並ぶ２つの感圧伝導性変化層６１Ａ，６１Ｂと、感圧伝導性変化層６１Ａと感圧伝導性変化層６１Ｂとの間に隙間Ｓをあけて、これらの感圧伝導性変化層６１Ａ，６１Ｂを支持する支持体６４とを備えている。感知要素６０に対してＺ方向に圧力が加えられると、感圧伝導性変化層６１Ａと感圧伝導性変化層６１Ｂとが接触し、感知要素６０中を電流が流れる。
【００５１】
上述の構成を有する感圧伝導性変化層６１では、感圧伝導性変化層６１が押圧されることによって基材６２が圧縮されると、分散された導電性粒子６３の間で押圧力に応じた分量の電気伝導経路が形成される。その結果、感圧伝導性変化層６１の電気抵抗は、押圧力が大きくなるほど小さくなる。感圧伝導性変化層６１に加えられる圧力と感圧伝導性変化層６１のコンダクタンスとの関係は線形性を有し、図５に示されるように、感知要素６０のコンダクタンスは、感知要素６０に加えられる圧力の増加に伴って、線形的に増加する。すなわち、筆記動作の入力位置の各々に対応する感知要素６０のコンダクタンスは、その入力位置に加えられる圧力の増加に伴って増加する。
【００５２】
結果として、感知要素６０に加えられる圧力が大きいほど、感知要素６０に流れる電流は大きくなり、入力位置に加えられる圧力が大きいほど、その位置に対応する感知要素６０のコンダクタンスは大きくなる。感知要素６０は、感知要素６０に流れる電流の大きさに応じた信号を出力し、結果として、信号出力部５０は、複数の感知要素６０の各々のコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む検出用信号を出力する。制御部２０は、信号出力部５０が出力した検出用信号に基づき、例えば、感知要素６０における圧力とコンダクタンスとの関係に基づいて予め作成されて記憶部３０に記憶されている計算式やマップを用いて、感知要素６０が受けた圧力の大きさを算出する。
【００５３】
なお、感知要素６０が２つの感圧伝導性変化層６１Ａ，６１Ｂを備え、これらの感圧伝導性変化層６１Ａ，６１Ｂの間に隙間Ｓが形成されていると、感知要素６０が圧力を受けていないときに、感知要素６０に微弱な電流が流れることが抑えられる。したがって、筆記軌跡と筆記圧力との検出の精度が高められ、筆記特徴検出装置１０の消費電力も節減される。ただし、こうした微弱な電流をスイッチ素子等によって抑えたり、微弱な電流の影響を制御部２０の演算によって補正したりする構成であれば、隙間Ｓは形成されていなくてもよいし、感知要素６０が有する感圧伝導性変化層６１の数は１つであってもよい。
【００５４】
［作用］
筆記特徴検出装置１０のもたらす作用について説明する。
上述のように、筆記特徴検出装置１０において、信号出力部５０は、感圧伝導性変化層６１を備える複数の感知要素６０を有し、信号出力部５０は、各感知要素６０に加えられた圧力の増加に伴って増加する当該感知要素６０のコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む信号を検出用信号として出力する。そして、制御部２０は、信号出力部５０が出力した検出用信号から筆記軌跡と筆記圧力とを検出する。
【００５５】
このように、筆記特徴検出装置１０は、筆記軌跡と筆記圧力とを検出し、検出された筆記軌跡および筆記圧力は、筆記特徴検出装置１０もしくは外部の装置にて、ユーザの認証に用いられる。したがって、従来のように、筆記軌跡のみが認証に用いられる場合と比較して、認証処理にて照合される要素が増えるため、認証の信頼性が高められる。
【００５６】
特に、感知要素６０のコンダクタンスは、感知要素６０に加えられる圧力の増加に伴って線形的に増加するため、筆記圧力の算出が容易であり、また、加えられる圧力の大きさに関わらず、一定の精度で筆記圧力が算出される。特に、筆記軌跡を構成する複数の点の間での圧力の差が一定の検出精度で算出できるため、圧力の分布を利用して認証が行われる場合には、加えられる圧力の大きさに関わらず、複数の感知要素６０におけるコンダクタンスの分布によって、筆記軌跡における圧力の分布が的確に求められる。したがって、同一人物による複数回の筆記動作の各々を同一の特徴を有する筆記動作と判定する再現性が高まる結果、認証の精度が高められる。
【００５７】
また、感知要素６０は、３０μｍ〜２００μｍ程度の厚さに形成可能であるため、感知素子６５を有する筆記特徴検出装置１０を薄型化することができる。したがって、筆記特徴検出装置１０は、特に、薄い厚みの中に構成部品を収めることを要求されるカード型の装置に好適に適用できる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の筆記特徴検出装置１０によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）ユーザの認証に用いられる情報として、筆記軌跡と筆記圧力とが検出される。筆記軌跡と筆記圧力とが認証に用いられれば、認証処理にて照合される要素が増えるため、認証の信頼性が高められる。したがって、筆記特徴検出装置１０は、ユーザの認証に用いられる情報として、より信頼性の高い認証を行うことのできる情報を検出することができる。
【００５９】
（２）感知要素６０のコンダクタンスが、感知要素６０に加えられる圧力、すなわち筆記領域１１における入力位置に加えられる圧力の増加に伴って線形的に増加するため、筆記圧力の算出が容易であり、また、加えられる圧力の大きさに関わらず、一定の精度で筆記圧力が算出される。特に、圧力の分布を利用して認証が行われる場合には、加えられる圧力の大きさに関わらず、複数の感知要素６０におけるコンダクタンスの分布によって、筆記軌跡における圧力の分布が的確に求められるため、認証の精度が高められる。
【００６０】
（３）筆記特徴検出装置１０が、検出された筆記軌跡と筆記圧力とを用いてユーザの認証を行う場合、筆記特徴検出装置１０は、信頼性の高い認証を行うことができる。また、筆記特徴検出装置１０が、検出された筆記軌跡と筆記圧力とを用いて行われたユーザの認証の結果に応じて所定の処理を行う場合、筆記特徴検出装置１０における処理のセキュリティが高められる。
【００６１】
（４）感知要素６０を利用して筆記軌跡と筆記圧力とを検出する筆記特徴検出装置１０は、薄型化が可能であるため、筆記特徴検出装置１０が薄型化の要求されるカード型の装置であっても、その要求を的確に満たすことができる。
【００６２】
（変形例）
上記実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
・感知要素６０のコンダクタンスは、感知要素６０に加えられる圧力の増加に伴って単調に増加すればよく、増加の態様は線形的でなくてもよい。例えば、照合時の再現性が確保可能であれば、感知要素６０のコンダクタンスは、感知要素６０に加えられる圧力の増加に伴って指数関数的に増加してもよい。
【００６３】
・上記実施形態では、感知要素６０がマトリクス状に配置され、Ｘ方向とＹ方向との列ごとに信号が出力されることによって、Ｘ方向およびＹ方向における文字等の書かれた位置が検出されたが、こうしたＸ方向およびＹ方向における位置の検出を可能とする構成は、上記構成に限らず、周知の構成が適用可能である。
【００６４】
・検出部として機能する制御部２０は、文字等を書く際に用いられるペン型の装置から、筆記動作の入力位置に応じた検出用信号を受信し、かつ、文字等が書かれる筆記領域１１を備える装置から、入力位置に加えられた圧力の大きさに応じた検出用信号を受信し、これらの検出用信号に基づいて、筆記軌跡と筆記圧力とを検出してもよい。この場合、ペン型の装置における検出用信号を出力する構成と、筆記領域１１を備える装置における検出用信号を出力する構成とが、信号出力部を構成する。
【００６５】
・感知素子６５を有する信号出力部５０は、ユーザによる筆記動作に用いられるペン型の筆記具に備えられてもよい。感知素子６５は１つの感知要素６０を含み、感知素子６５のコンダクタンスは、筆記動作が入力された入力位置にて筆記具の先端に加えられる圧力の増加に伴って増加する。そして、信号出力部５０が出力する検出用信号は、複数の入力位置と、入力位置の各々に加えられた圧力の大きさとに応じた信号として、相対的に設定された基準点から筆記具が動かされた方向や距離に応じた信号、および、感知素子６５における入力位置ごとのコンダクタンスの大きさに応じた信号を含む。検出部として機能する制御部２０は、信号出力部５０とともに筆記具に備えられて、検出用信号から筆記軌跡と筆記圧力とを検出してもよいし、筆記具とは別の装置に備えられて、筆記具から受信した検出用信号に基づいて筆記軌跡と筆記圧力とを検出してもよい。
【００６６】
・上記実施形態では、感知要素６０は、感知要素６０ごとに感圧伝導性変化層６１を備えている。これに代えて、複数の感知要素６０が、１つの感圧伝導性変化層６１を備えてもよい。この場合、電極の配置等によって、１つの感圧伝導性変化層６１が、筆記軌跡および筆記圧力を構成する複数の点に対応する複数の領域に分けられる。そして、これらの複数の領域の各々が、感知要素６０の各々に対応する。
【００６７】
・ユーザの認証には、筆記特徴検出装置１０が検出した筆記軌跡および筆記圧力に加えて、例えば、暗証番号等の他の要素が用いられてもよい。なお、入力された番号に応じた信号を制御部２０に出力する素子のように、筆記特徴検出装置１０が感知素子６５以外の素子を内部に備える場合、こうした素子は、印刷法等が用いられることにより、感知素子６５と同時に形成されることが好ましい。
【符号の説明】
【００６８】
１０…筆記特徴検出装置、１１…筆記領域、１２…表示部、２０…制御部、３０…記憶部、４０…電源部、５０…信号出力部、６０…感知要素、６１…感圧伝導性変化層、６２…基材、６３…導電性粒子、６５…感知素子。
【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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