(57)【要約】【課題】  指紋読取装置を用いて、文字や数字の入力を簡単且つ高速に行える入力装置を提供する。【解決手段】  平面状の指紋読取部に指押圧があると（ステップＳＴ１）、押圧位置を粗い走査処理で検出し（ステップＳＴ２）、次に検出位置領域で、細かい走査処理で指紋読み取りを行い（ステップＳＴ３）、読み取った指紋と、予め指紋登録部に記憶してある指紋とを比較し、押圧指が１０指中どの指であるかを判別し（ステップＳＴ４〜ＳＴ７）、判定結果の押圧指に対応したデータを入力する（ステップＳＴ９）。【選択図】      図２
2005301844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の指紋入力部と、
指紋入力部に対する押圧位置を検出する押圧位置検出手段と、
押圧位置検出手段により検出した押圧位置を基準として、指紋入力部上で指紋読取エリアを設定する設定手段と、
指紋読取エリアの指紋情報を読み取る読取手段と、
複数の指紋情報にそれぞれ対応付けて複数の入力内容を登録する登録手段と、  登録手段の登録内容を参照し、指紋読取エリアで読み取られた指紋情報に基づいて、入力内容を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記登録手段には、１の指紋情報に対して押圧形態が異なる複数の入力内容が登録可能であり、
前記決定手段は、前記登録手段の登録内容を参照し、前記指紋読取エリアで読み取られた指紋情報の押圧形態に基づいて、入力内容を決定することを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
前記登録手段には、前記指紋入力部上で所定の位置関係にある複数の指紋情報に対応付けて入力内容が登録可能であり、
前記決定手段は、前記登録手段の登録内容を参照し、前記押圧位置検出手段の検出結果と前記指紋読取エリアで読み取られた複数の指紋情報とに基づいて、所定の位置関係にある複数の指紋情報に対応する入力内容を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、文字、数字、記号等の入力を行う入力装置、特に指紋読取装置を用いた入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、デジタル処理装置に数字、文字、記号等を入力するのに、キースイッチ、アイコン等が使用されている。一方、使用のセキュリティを確保するため、指紋読取装置を備え、指紋認証を行って、使用を許可する装置も知られている。
【０００３】
ところで、指紋読取装置を入力装置に使用するものとして、テンキーボードの各キー毎に指紋読取部を備え、使用者自らの複数の指の指紋を、それぞれ番号を割り当てて、記録部に記憶しておき、キーに指が触れると、そのキーの数字情報の取り込みと共に、指紋読取部で読み取られた指紋を記録部に記録している指紋と比較し、一致すると、記録部に指紋データと対応付けられて記録されている番号を出力し、この番号とキーより入力した番号とにより、利用者がキーより入力した番号が暗証番号であるかどうかを判別する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１４３０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の指紋読取装置を有する入力装置は、指紋認証専用に使用されるものであり、数字、文字、記号等はキー位置固定の通常のキーボードを使用している。そのため、所望の文字、数字等を入力する場合は、その文字、数字等に対応するキーが配置される位置を誤りなく、操作する必要がある。
【０００５】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、指紋読取装置を用いて、文字や数字の入力を簡単且つ高速に行える入力装置を提供することを目的とする。
【０００６】
なお、上記特許文献１には「各指にそれぞれ対応付けて番号や文字を登録しておくこと」が記載されているものの、装置に指紋読取装置の任意の位置を任意の指で押圧することにより、文字、数字等を入力することについては記載がない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の入力装置は、平面状の指紋入力部と、指紋入力部に対する押圧位置を検出する押圧位置検出手段と、押圧位置検出手段により検出した押圧位置を基準として、指紋入力部上で指紋読取エリアを設定する設定手段と、指紋読取エリアの指紋情報を読み取る読取手段と、複数の指紋情報にそれぞれ対応付けて複数の入力内容を登録する登録手段と、登録手段の登録内容を参照し、指紋読取エリアで読み取られた指紋情報に基づいて、入力内容を決定する決定手段と、を備えている。
【０００８】
この入力装置では、利用者が指紋入力部の任意の位置を押圧すると、押圧位置検出手段によって押圧された位置が検出される。そして、この検出した押圧位置を基準として、指紋入力部上で指紋読取エリアが設定される。この設定エリアの指紋情報が読み取られ、複数の指紋情報にそれぞれ対応付けて複数の入力内容を登録する登録手段を参照し、読み取られた指紋情報に基づいて、入力内容が決定される。
【０００９】
この発明の入力装置において、前記登録手段には、１の指紋情報に対して押圧形態が異なる複数の入力内容が登録可能であり、前記決定手段は、前記登録手段の登録内容を参照し、前記指紋読取エリアで読み取られた指紋情報の押圧形態（面積）に基づいて、入力内容を決定することとできる。
【００１０】
また、この発明の入力装置において、前記登録手段には、前記指紋入力部上で所定の位置関係にある複数の指紋情報に対応付けて入力内容が登録可能であり（１の入力内容に対して複数の指紋情報が相対的な位置関係とともに登録可能であり）、前記決定手段は、前記登録手段の登録内容を参照し、前記押圧位置検出手段の検出結果と前記指紋読取エリアで読み取られた複数の指紋情報とに基づいて、所定の位置関係にある複数の指紋情報に対応する入力内容を決定することとできる。
【００１１】
この発明の決定手段は、検出した複数の押圧位置（同時に押圧された複数の押圧位置）が所定の位置関係にあるか否かを判定するとともに、所定の位置関係にある複数の指紋情報が、登録されている複数の指紋情報と一致するか否かを判定する。すなわち、登録されている１又は複数の組み合わせにおいて、検出した複数の押圧位置の相対的な位置関係と、読み取った複数の指紋情報の内容との両方が一致する組み合わせを検索し、一致する組み合わせがあれば、それに対応付けて登録されている入力内容を今回の入力内容として出力する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、指紋読取装置の任意の位置に所定の指を押圧するだけで、所望の文字又は数字等を入力でき、入力のために操作位置にこだわることが不要なので、文字又は数字等の入力を簡単、且つ高速に行うことができる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明によれば、指の押圧形態に基づいて、入力内容を変えることができるので、１つの指でより多くの文字等を入力することができる。  また、請求項３に係る発明によれば、複数の指の相対的な位置関係に対して入力内容を判断できるので、指の組み合わせと位置関係により、限られた指でより多くの文字又は数字等を入力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明が実施されるデジタル処理装置の回路構成を示すブロック図である。
【００１５】
この実施形態デジタル処理装置は、ＣＰＵ１と、ＲＯＭ２と、ＲＡＭ３と、指紋読取部４と、指紋登録部５と、表示部６とを備えている。
【００１６】
ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に格納されるプログラムにより、装置全体の制御・演算・その他の処理を実行する。この実施形態の特徴である文字又は数字等の入力処理も、このＣＰＵ１の処理制御に基づき実行される。ＲＡＭ３にはＣＰＵ１における一連の処理実行中に得られる演算データ等が一時的に記憶される。
【００１７】
指紋読取（入力）部４は、センサとキーボード部の機能を併せ持つものである。この指紋読取部４は、平面状の１つの指紋が占める領域よりも十分に広い指紋読取領域を有する。そして、いずれかの指により、読取部の任意の位置が押圧されると、最初は粗い読み取りを行うことにより、指指紋読取領域のＸＹ座標で表すどの位置が押圧されたかを検知し、次に、その押圧検知位置に基づいて、その近傍領域に読み取りエリアを設定し、精密な指紋読み取りを行い、押圧した指の指紋を読み取ることができる。
【００１８】
指紋登録部５は、利用者の複数の指紋のそれぞれを１つの入力に対応させて、登録記憶している。例えば、利用者の左手の各５指と右手の各５指に対応して、それぞれの指紋と、この指紋に対応して入力される文字又は数字等を記憶する。この指紋登録部５の記憶例を図４に示す。図４に示す登録テーブルにおいて、登録指紋欄に左手人差し指、左手中指、左手薬指、……と記載してあるのは、利用者のそれぞれ左手人差し指の指紋、左手中指の指紋、左手薬指の指紋、……が記憶されていることを示す（例示する）ものであり、一般的にはそれぞれ異なる指紋であるＡ指紋、Ｂ指紋、Ｃ指紋、……が登録記憶されるものである。表示部６は、読取時の操作に必要なメッセージ、更に入力された文字又は数字を表示する。
【００１９】
次に、この実施形態入力装置における文字又は数字等の入力処理を、図２に示すフロー図を参照して説明する。この処理ルーチンに入ると、先ず、ステップＳＴ１において、指による指紋読取部への押圧があったか否かを判定する。押圧の有無判断は、指紋読取領域の全領域で粗く（計算量的には軽く）チェックする。押圧有りの場合は、次にステップＳＴ２へ移行する。ステップＳＴ２においては、押圧位置、つまり全指紋読取領域のどの特定（領域）位置が押圧されたかを検知する。次に、ステップＳＴ３へ移行する。
【００２０】
ステップＳＴ３においては、検知した押圧位置の特定領域で精密な指紋読み取りを行う。続いて、ステップＳＴ４へ移行する。ステップＳＴ４においては、変数ｉを１とし、次に、ステップＳＴ５へ移行する。ステップＳＴ５においては、指紋登録部５より、登録指紋ｉ（ｉ＝１）を読出する。続いて、ステップＳＴ６へ移行する。ステップＳＴ６においては、読取指紋と、読出した登録指紋が一致するか否かを判定する。一致が得られれば、ステップＳＴ８へ移行する。一方、一致が得られなければ、ステップＳＴ７へ移行する。
【００２１】
今、例えば利用者が数字「２」を入力しようとして、左手中指で指紋読取部４の任意の位置を押圧したとすると、ステップＳＴ３で読出した登録指紋はｉ＝１で左手人指し指の指紋であり、ステップＳＴ４では、判定ＮＯとなり、ステップＳＴ７へ移行する。そして、ステップＳＴ７においては、ｉを１インクリメント（ｉ＝２）し、ステップＳＴ１０へ移行する。ステップＳＴ１０において、未判定の登録指紋があるか否か判定する。未判定の指紋があれば、ステップＳＴ５へ戻る。ステップＳＴ５において、今度は指紋登録部５よりｉ＝２の登録指紋である左手中指の指紋を読出す。次に続いて、ステップＳＴ５において、読取指紋と、再度読出した登録指紋（ｉ＝２）が一致するか判定する。ここでの具体例では両指紋が一致するので、次に、ステップＳＴ８へ移行する。ステップＳＴ１０において、未判定の指紋がなければ処理を終了する。
【００２２】
ステップＳＴ８においては、変数ｉを０とし（クリア）し、ステップＳＴ９へ移行する。ステップＳＴ９においては、一致した登録内容に基づいて、入力内容を決定する。テンキー操作時で言う置数を行う。上記具体例では、数字「２」が入力され、表示部６に「２」が表示される。
【００２３】
なお、上記実施形態において、利用者の複数の指紋として左、右５指の各指紋と、文字又は数字である１つの入力と対応させて、その対応を指紋登録部５に記憶しておき、指紋読取部で読み取った指紋と、登録指紋とを比較して一致した指紋に対応する文字又は数字を入力内容と判断するようにしているが、更に他の判断手法として、指の押圧形態を用いても良い。押圧形態の相違する例として、基準の押圧力に対して押圧力を変えた場合の指紋であり、押圧力が強い場合は基準より大きい面積の指紋、押圧力が小さい場合は基準より小さい面積の指紋となる。
【００２４】
この発明の更に他の実施形態について説明する。この実施形態は、１本の指に対して入力内容を登録（割り当てておく）だけでなく、複数の指の相対的な位置関係を判断するために、１又は複数の指（例えば親指）を基準として、他の指の相対的な位置関係を判断するようにしている。そのため、この実施形態では、複数の指紋のそれぞれを１つの入力に対応させて登録記憶する他に、更に所定の位置関係にある複数の指紋情報を１つの入力に対応付けて登録記憶する、ことを可能としている。
【００２５】
具体的には、図６示すように、複数の指紋情報について、基準となる指紋情報（基準指紋）と、その基準指紋に対する他の指紋情報との、その相対位置関係が登録されている。図６の登録例では、基準指紋情報と、これに対する他の指紋情報と、基準指紋に対する他の指紋情報の相対位置、及び１つの入力を対応させて登録記憶している。例えば、アドレスＮｏ１には基準指紋情報として、左手親指の指紋情報が、他の指紋情報として右手親指の指紋情報が、相対位置として基準指紋に対し他方の指紋が右側に位置することが、また対応する入力「Ａ」が、それぞれ登録されている。また、アドレスＮｏ２には、基準指紋情報として左手人指し指の指紋情報が、他の指紋情報として右手人指し指の指紋情報が、相対位置として基準指紋に対して他方の指紋が右側に位置することが、また対応する入力「Ｂ」が、それぞれ登録されている。同様に、入力内容Ｃ、Ｄ、Ｅ、……に対して、それぞれ基準指紋と他の指紋の１つの組み合わせ、及び相対位置を登録している。なお、基準指紋に対する他の指紋の相対位置は右の他、左、上、下等が記憶される。あるいは相対位置の他の記憶方法として、互いの位置座標を示しても良い。また、基準指紋は、もちろん左手親指ではなく、他の指紋としても良い。
【００２６】
次に、この実施形態における文字又は数字等の入力処理を、図３に示すフロー図を参照して説明する。この処理ルーチンに入ると、ステップＳＴ１１において、押圧検知か否かを判定する。この場合も、押圧の有無検知は指紋読取領域の全領域で粗くチェックして行う。押圧有りの場合は、次に、ステップＳＴ１２へ移行する。ステップＳＴ１２においては、押圧位置を検知する。１個の指が押圧された場合には、全指紋読取領域のどの位置の指定領域が押圧されたかを検知する。２個以上の指が押圧されている場合には、それぞれの押圧位置を検知する。次に、ステップＳＴ１３へ移行する。
【００２７】
ステップＳＴ１３においては、検知した各押圧位置の指紋領域で精密な指紋読み取りを行う。続いて、ステップＳＴ１４へ移行する。ステップＳＴ１４においては、読み取った指紋の数が複数個有るか否かを判定する。複数個あれば、ステップＳＴ１５へ移行する。一方、指紋が１個の場合は、図２に示すフロー図と同様の処理へ移行する。
【００２８】
ステップＳＴ１５においては、読み取った複数の指紋情報中に、基準指紋が有るか否かを判定する。すなわち、読み取った指紋情報が登録されているいずれかの組み合わせにおいて、基準指紋となりうるものか否か判定する。基準指紋がない場合は、処理を終了する。一方、基準指紋がある場合は、ステップＳＴ１６へ移行する。ステップＳＴ１６においては、登録されている全ての組み合わせの中から、認証対象となる組み合わせを抽出する。すなわち、読み取った複数の指紋情報のいずれかが、基準指紋となり得る１又は複数の組み合わせを抽出する。次に、ステップＳＴ１７へ移行する。ステップＳＴ１７においては、抽出した１又は複数個の組み合わせについて、読み取った指紋情報が登録内容と一致するか１つずつ行う。すなわち、読み取った複数の指紋情報について、基準指紋と他の指紋情報との相対的な位置関係及び指紋内容の両方が登録されている組み合わせと一致するか否か判断する。一致すれば、ステップＳＴ１８へ移行する。一方、一致しなければ、ステップＳＴ１９へ移行する。ステップＳＴ１９においては、未判定の組み合わせありか否かを判定する。未判定の組み合わせがあれば、ステップＳＴ１７へ戻り、次の組み合わせについて一致するか否かの判断を行う。未判定の組み合わせがなければ、処理を終了する。ステップＳＴ１８においては、一致した組み合わせに応じて入力内容を決定する。
【００２９】
更に他の実施形態として、先に複数の押圧位置の相対的位置関係が登録されているいずれかの組み合わせにおける位置関係と一致するか否かを判断し、一致するものが存在すると判断すると、相対的位置関係が一致する又は複数の組み合わせを認証対象の組み合わせとして抽出するようにしても良い。ここでは、相対位置を検出するのに、２つの押圧位置が指紋読取領域の分割された領域のうち、どの領域に属するかにより、判定する。便宜上、指紋読取領域を図７に示すように（Ｘ0 、Ｙ0 ）、（Ｘ1 、Ｙ0 ）、（Ｘ0 、Ｙ1 ）、（Ｘ1 、Ｙ1 ）の４つに分割し、一方の押圧位置がどの領域か、他方の押圧位置がどの領域かにより、相対位置を表す。具体的な相対的な位置関係の登録例を図８に示す。図８においては、（Ｘ0 、Ｙ0 ）、（Ｘ1 、Ｙ0 ）、……、（Ｘ1 、Ｙ1 ）、（Ｘ0 、Ｙ1 ）の６つの相対位置組み合わせに対し、それぞれ組み合わせ指紋１、組み合わせ指紋２、組み合わせ指紋３が登録されている。組み合わせ指紋で、例えば左親−右親の記載は左手親指の指紋情報と右手親指の指紋情報が組み合わせ登録されていることを示している。各組み合わせ指紋に対応する１つの入力は、図示しない別のテーブルに記憶している。
【００３０】
次に、この場合における入力処理を、図５に示すフロー図を参照して説明する。この処理ルーチンに入ると、ステップＳＴ２１において、押圧検知か否か判定する。この場合も、押圧の有無検知は指紋読取領域２０の全領域で粗くチェックして行う。押圧ありの場合は、次にステップＳＴ２２へ移行する。ステップＳＴ１２においては、押圧位置を検知する。１個の指が押圧された場合は、全指紋読取領域２０のどの位置の指定領域が押圧されたかを検知する。２個以上の指が押圧されている場合には、それぞれの押圧位置を検知する。次に、ステップＳＴ２３へ移行する。
【００３１】
ステップＳＴ２３においては、押圧位置が複数あるか否かを判断する。押圧位置が複数有りの場合は、ステップＳＴ２４へ移行する。一方、押圧位置が１個の場合は、図２に示すフロー図と同様の処理へ移行する。ステップＳＴ２４においては、検出された複数の押圧位置関係が登録されているいずれかの組み合わせの位置関係と一致するか否かを判定する。一致する組み合わせの位置関係がない場合は、処理を終了する。一方、一致があれば、ステップＳＴ２５へ移行する。
【００３２】
ステップＳＴ２５においては、登録されている全ての位置関係の組み合わせから、ステップＳＴ２４で一致するとした１又は複数個の組み合わせを抽出する。次に、ステップＳＴ２６へ移行する。ステップＳＴ２６においては、複数の押圧位置でそれぞれ指紋読み取りを行う。続いて、ステップＳＴ２７へ移行する。
【００３３】
ステップＳＴ２７においては、読み取った指紋情報が抽出した組み合わせと一致するか否かを判定する。この判定は、抽出した組み合わせにつき１つずつ行う。判定対象との一致が得られれば、ステップＳＴ２８へ移行する。一方、一致が得られなければ、ステップＳＴ２９へ移行する。ステップＳＴ２９においては、未判定の組み合わせがありか否かを判定する。未判定の組み合わせがあれば、ステップＳＴ３０へ移行する。ステップＳＴ３０においては、判定対象を次の組み合わせに移行する。そし、ステップＳＴ２７へ戻る。ステップＳＴ２８においては、一致した組み合わせに応じて入力内容を決定する。
【００３４】
この実施形態において、相対位置を検出するのに指紋読取領域を４つの領域に分け、そのいずれの領域に２つの検出位置が属するかにより、相対位置関係を示したが、分割領域を更に細かく分割しても良い。
【００３５】
なお、上記図３、図５に係る実施形態では、２つの指が同時に押されている状態があることを想定して説明したが、先ず最初に基準となる指が押圧され、次に他の指が押圧される両指の相対位置関係に応じ、対応する文字又は数字等を入力しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明が実施されるデジタル処理装置を示すブロック図である。
【図２】同実施形態装置における文字又は数字等の入力処理を説明するためのフロー図である。
【図３】この発明の他の実施形態の文字又は数字等の入力処理を説明すためのフロー図である。
【図４】上記実施形態デジタル処理装置において、指紋登録部に登録される利用者の各指の登録指紋と対応する入力内容である文字又は数字等を示す図である。
【図５】この発明の更に他の実施形態の入力処理を説明するためのフロー図である。
【図６】図３に示す実施形態の基準指に対する他指の相対位置と、これに対応する入力内容の登録例を示す図である。
【図７】図５に示す実施形態の複数の指の相対位置検出のための指紋読取領域の分割領域を説明する図である。
【図８】図５に示す実施形態の複数の指の相対位置、指紋の組み合わせの登録例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１        ＣＰＵ
２        ＲＯＭ
３        ＲＡＭ
４        指紋読取部
５        指紋登録部
６        表示部
【図１】
2005301844.tif 000003
【図２】
2005301844.tif 000004
【図３】
2005301844.tif 000005
【図４】
2005301844.tif 000006
【図５】
2005301844.tif 000007
【図６】
2005301844.tif 000008
【図７】
2005301844.tif 000009
【図８】
2005301844.tif 000010