(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各入力キーに対応する数字がデジタル表示され、入力操作毎に前記数字の配列がランダムに変更されるようにし、各数字または各数字に対応する入力キーに異なる色または異なる模様を割り当てて数字とともに表示させるようにした暗証番号等の入力に用いられるテンキー装置の暗証番号変更方法において、
暗証番号の各数字または各数字に対応する入力キーに割り当てられた色または模様に基づくキーの入力順序を変更せずに暗証番号の数字に基づくキーの入力順序のみを変更するために色または模様と、数字との対応関係を変更する第一の暗証番号変更過程と、暗証番号の数字に基づくキーの入力順序を変更せずに暗証番号の各数字または各数字に対応する入力キーに割り当てられた色または模様に基づくキーの入力順序のみを変更するために数字と、色または模様との対応関係を変更する第二の暗証番号変更過程とを、所定の定められた日に暗証番号を変更する毎に、交互に繰り返すことにより暗証番号を変更することを特徴とするテンキー装置における暗証番号変更方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暗証番号等の入力に用いられるテンキー装置の改良に関し、特に、テンキーによる入力操作の都度、各入力キーに割り当てられる数字が変更されるテンキー装置において、ランダムに割り当てられた数字を素早く探し出せるようにしたテンキー装置に関するものである。
【０００２】
さらには、暗証番号を変更する際、新たな暗証番号の通知を不要にしたテンキー装置に関するものである。
【従来の技術】
例えば、警備システムにおける警備状態の変更、出入口における電気錠の施解錠、現金自動預払機（ＡＴＭ）の操作等において、操作者が正当な者であることを証明するために暗証番号を入力するテンキー装置が用いられている。
【０００３】
暗証番号の入力に用いられていた従来の一般的なテンキー装置は、キー（数字）の配列が固定されていたために、同じ暗証番号が繰り返し入力されると、特定のキーが汚れるなどして暗証番号が推測されてしまったり、キー（数字）の配列が固定であるため、テンキー装置の操作部の数字が見えなくても入力している手の動きを盗み見られることにより他人に暗証番号を推測されてしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、入力操作の都度、各キーに割り当てられる数字を変更し、入力した暗証番号が推測されてしまうのを防止するように改良されたテンキー装置がある。
【０００５】
例えば、図１（ａ）は７セグメントのデジタル表示により数字を表示するテンキー装置１を示しており、デジタル数字が表示されるキー１１（代表して一つを符号により示す）が縦３列、横４行に配置され、数字は第１行の左上より始まり右列へ、第２列の左行へ戻り右列へと配列されている。
【０００６】
図１（ｂ）は、タッチパネル式のテンキー装置２を示しており、タッチパネル上に表示されるキー２１の数字配列を図１（ａ）と同様な配列としたものである。
【０００７】
また、図２（ａ）のテンキー装置３および図２（ｂ）のテンキー装置４は、いずれもキー３１、キー４１がそれぞれ横２列に配置され、数字の順序が図２（ａ）においては上列左から始まり上列右端から下列左端に移って配列され、図２（ｂ）においては、上列左より上列右端へ、そして下列右端より下列左端へと移る配列とされている。
【０００８】
そして、前述のような他人による暗証番号の推測を防止する手段として、テンキー装置の数字配列を適宜変更あるいは入れ替えることが行なわれている。
【０００９】
入れ替える方法としては、全くランダムにキーに数字を割り当てる方法と、各数字の配列順序を維持したまま起点位置を変更させる方法がある。
【００１０】
図３(ａ)は、図１(ａ)のテンキー装置１の数字配列をランダムな配置に変更した状態を示したものであり、図３(ｂ)は、図１（ｂ）のテンキー装置２の数字配列をランダムな配置に変更した状態を示したものである。
【００１１】
また、図４は、図２（ａ）、（ｂ）に示されたテンキー装置３、４において、数字の配列順序を維持しつつ、例えば起点とする数字０の位置を変更するようにしたものである。
【００１２】
これら数字配列の変更は、テンキー装置による暗証番号の入力操作の都度、自動的に行われるようにしている。
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述の改良されたテンキー装置においては、入力操作の都度、各入力キーに割り当てられる数字が変更されるため、ランダムに割り当てられた数字の中から所望の数字を探しにくいという問題があった。
また、前述の改良されたテンキー装置においては、数字を表示する部分が汚れるなどして見えにくくなると、所望の数字を探すのが極めて困難になるという問題があった。なお、数字の配置が固定されているテンキー装置にあっては、数字がほとんど見えない状態でも各キーに割り当てられた数字を容易に推測でき、ほとんど影響なく入力できるため問題とはならなかった。
【００１３】
さらに、テンキー装置の他人による不正使用を防止するため、暗証番号を適宜の期間が経過した後に変更することが必要とされている。テンキー装置に共通する課題として、この変更の際、新たな暗証番号を利用者全員に通知しなければならず、通知に手間がかかるという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、入力の際、ランダムな位置に割り当てられた数字を素早く見つけられるようにし、操作性を向上させたテンキー装置を提供することを目的とする。
【００１５】
さらには、暗証番号を変更する際、新たな暗証番号の通知を不要にするテンキー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】
請求項１のテンキー装置の暗証番号変更方法は、各入力キーに対応する数字がデジタル表示され、入力操作毎に前記数字の配列がランダムに変更されるようにし、各数字または各数字に対応する入力キーに異なる色または異なる模様を割り当てて数字とともに表示させるようにした暗証番号等の入力に用いられるテンキー装置の暗証番号変更方法において、
暗証番号の各数字または各数字に対応する入力キーに割り当てられた色または模様に基づくキーの入力順序を変更せずに暗証番号の数字に基づくキーの入力順序のみを変更するために色または模様と、数字との対応関係を変更する第一の暗証番号変更過程と、暗証番号の数字に基づくキーの入力順序を変更せずに暗証番号の各数字または各数字に対応する入力キーに割り当てられた色または模様に基づくキーの入力順序のみを変更するために数字と、色または模様との対応関係を変更する第二の暗証番号変更過程とを、所定の定められた日に暗証番号を変更する毎に、交互に繰り返すことを特徴とする。
【００２１】
請求項１の発明においては、各数字に異なる色または異なる模様を割り当てて数字とともに表示するテンキー装置を利用し、関係者に暗証番号を変更する際の法則を予め知らせておくことにより、新たな暗証番号の通知を不要にすることができる。
【発明の実施の形態】
一般に、人間が目で見たものを認識する場合、言葉や文字を認識する場合と比較して絵や記号を認識する場合の方が早く認識できることが知られている。
【００２２】
本発明は、この特性を利用したものであり、テンキー装置から暗証番号を入力する際、これまで数字又は文字で認識されていたものを色又は絵で認識されるようにし、所望の数字を瞬時に探し出せるようにするものである。
【００２３】
以下、詳細に説明する。なお、本発明にいうデジタル表示のテンキー装置とは数字を電子的に表示するもので、したがって、各キーに割り当てる数字は任意に変更することができる。
【００２４】
はじめに、図３（ａ）、（ｂ）に示すような各数字が全くランダムに割り当てられるテンキー装置１、２に本発明を適用する場合について説明する。
【００２５】
図５（ａ）、（ｂ）は本発明によるテンキー装置５、６を示す。この場合、図５（ａ）、（ｂ）に示すように各数字に対応して異なる色を割り当て、数字の色または背景色をかえて表示させる。図５はキーの背景色を変えた場合を示したもので、赤、青、黄、緑など、１０種類の識別可能な色を各数字のキーに割り当てている。図５の実施例では、各数字と色の対応関係は、以下の通りである。
【００２６】
０（白）、１（黄）、２（緑）、３（青緑）、４（青）、５（紫）、７（ピンク）、８（グレイ）、９（茶）
本実施例のテンキーを操作する者は、はじめのうちは数字を見て操作するものの、繰り返し暗証番号を入力することにより、数字と色の対応関係を記憶し、あるいは色による入力順序を記憶し、次第に色を見て操作するようになり、その結果、所望の数字を素早く見つけられるようになる。したがって、テンキーにより暗証番号を入力する都度、数字の配列が変わったとしても、色を認識することにより、所望の数字を容易に見出すことができる。
【００２７】
なお、本実施例に示したように、各数字に対応して異なる色を割り当てて表示するかわりに、数字の背景を異なる模様にしたり、数字の背景の濃淡（明るさ）を変化させたりしてもよい。また、以上の説明では、従来のテンキーに合わせて色を１０色としたが、瞬時にそれぞれの色を見分けられるように、１〜８の数字のみを用いて暗証番号を表現し、８つのキーに８色を割り当てて表示させるようにしてもよい。いずれにせよ、暗証番号を入力する際、従来は数字や文字を探して入力していたものを、色や絵を探して入力できるように表示することにより、結果として所望の数字を容易に見出すことができるようにする。
次に、図４（ａ）、（ｂ）に示すような数字の配列順序は維持したまま、起点の位置を変更して数字が配置されるようにしたテンキー装置３、４に本発明を適用する場合について説明する。
【００２８】
図６（ａ）、（ｂ）は本発明によるテンキー装置７、８を示す。この場合、前述のように各数字に色を割り当てる方法もあるが、もっと簡易な方法として図６に示すように特定の数字に目印をつけるようにすればよい。目印は図６（ａ）に示すように、特定の数字、この場合は０のキーの背景に青を付すことにより行なうことができる。この他にバックライトを点灯させる、特定の数字を反転表示させる、また、図６（ｂ）のように、特定の数字の脇に設けられたＬＥＤ８１ａを点灯させるなどすればよい。
【００２９】
あるいは、０のキーから９のキーになるにつれてバックライトまたはＬＥＤの明るさが順次変化するようにしてもよい。
【００３０】
図６に示したテンキー装置においては、操作の都度数字の配列がスライド変化するが、たとえば、特定の数字（図示の例では０）に目印をつけることにより、特定の数字と所望の数字の位置関係から所望の数字を素早く探し出せるようになる。
さらに、図５（ａ）、（ｂ）に示すような本発明によるテンキー装置を用いることにより、容易に所望の数字を見出すことができて操作性が向上する以外の効果も得ることができる。
【００３１】
同じ暗証番号を長期間使用していると、暗証番号が漏洩し悪用される危険性が高まることから、定期的に暗証番号を変更することが必要とされている。
【００３２】
たとえば、多数の従業員を抱える企業において出入管理用に暗証番号を利用していることを想定したとき、多数の従業員に新たな暗証番号の変更通知を出すには多大な労力を伴うことになる。
そのことから、暗証番号の変更が行なわれなかったり、誰でも覚えられるような簡単な法則（例えば平成１３年３月の場合、暗証番号を“１３０３”とするような法則。しかし、このような法則は容易に見破られるおそれがある。）により暗証番号を変更するなど、暗証番号の更新が適切に行われず、暗証番号が充分に機能を果たさない場合もあった。
【００３３】
そこで、本発明による暗証番号変更方法では、各数字または各数字に対応する入力キーに異なる色または異なる模様を割り当てて数字とともに表示させるようにしたテンキー装置を使用する場合に、暗証番号を変更する際、新規の暗証番号の通知を不要にする。
【００３４】
そのことにより、前述した通りの、新たな暗証番号の通知に伴う労力をなくし、または、適切な暗証番号の更新が行なわれずに暗証番号が充分に機能を果たさなくなるようなことをなくすことができる。
【００３５】
本発明による暗証番号の変更方法について詳細に説明する。
【００３６】
本発明では、各数字または各数字に対応する入力キーに異なる色または異なる模様を割り当てて数字とともに表示させるようにしたテンキー装置を使用する場合に、暗証番号を変更する際、数字の入力順序の変更と色の入力順序の変更とを交互に行なうようにするものである。以下、図７に基づいて説明する。
図７に示した例では、４回にわたる４桁の暗証番号を変更する過程（Ｓ１〜Ｓ５）を示しており、（ａ）はテンキーによる実際の入力順が変化する状態を示し、（ｂ）は色のみに注目したときの入力順が変化する状態を示し、（ｃ）は数字のみに注目したときの入力順が変化する状態を示している。なお、（ａ）の左欄に示した日付は、毎月２５日と１日に暗証番号を変更することを示している。
【００３７】
まず、図７（ａ）に示すように４桁の暗証番号０、１、２、３が使用されているとする（Ｓ１）。この場合、キーの色のみに注目したときの入力順序は、図７（ｂ）となり、白、黄色、緑、青の順序となり、数字のみに注目したときの入力順序は、０、１、２、３となる。
【００３８】
この状態で、該当月の１日が到来したとき、暗証番号を、４、５、６、７に変えることを想定したとき、数字４に対応する色を白に、数字５に対応する色を黄色に、数字６に対応する色を緑に、数字７に対応する色を青に変える。当然、他の数字に対応する色との関係も変更する。即ち、数字の入力順序は、０−１−２−３から４−５−６−７に変更するが、色の入力順序である、白−黄色−緑−青は変更しないようにしている（Ｓ２）。
【００３９】
したがって、１日に暗証番号が変更されたとしても、２５日から１日までの間に覚えた色の入力順序に基づいて暗証番号を入力すればよく、キーの入力操作にとまどうことはない。そして、１日から２５日までの間に新たな数字の入力順序を習得することとなる。
【００４０】
該当月の２５日が到来すると、今度は数字の入力順序である、４−５−６−７は変更せずに、数字と色との対応関係を変えるようにしている（Ｓ３）。すなわち、数字４に対応する色を紫に、数字５に対応する色をグレイに、数字６に対応する色を青に、数字７に対応する色を黄色に変更する。当然、他の数字に対応する色との関係も変更する。したがって、（Ｓ３）の２５日においては、色の入力順序は変更されるが数字の入力順序は変更されないようにしており、翌月の１日までに色の入力順序を習得することができる。
【００４１】
同様に、次の月の１日には、色の入力順序を変えずに数字の入力順序を８−９−０−１に変更する（Ｓ４）。さらに、次の月の２５日には、数字の入力順序を変えずに色の入力順序を変更する（Ｓ５）。このようにして、数字の入力順序の変更と、色の入力順序の変更とを交互に行なうことにより、一定の周期で暗証番号を変更することができる。利用者は、この変更の法則、例えば毎月１日には色の入力順序は変更されず数字の入力順序が変更される、毎月２５日には数字の入力順序は変更されず色の入力順序が変更される、ということを知っていれば、その都度、新たな暗証番号の通知を受けなくても、例示したような２５日間、５日間の使用期間中に習得した数字または色の順序に基づき、変更された暗証番号を知ることが可能となる。なお、上記の５日、２５日の期間は一例であり、適宜変更してもよい。
【００４２】
このように、暗証番号を変更する際、色の入力順序を変更せずに数字の入力順序を変更、数字の入力順序を変更せずに色の入力順序を変更、ということを交互に行なうことにより、利用者は以前の番号または色の入力順をもとに新たな番号または色の入力順を知ることができるので、新たな暗証番号の通知は不要となる。
図８は、本発明の請求項４に記載されたテンキー装置の効果を確認するために行った実験に使用したテンキー装置１００の表示パネル１０１を示したものである。
【００４３】
この実験は、数字に色を付した場合と付さない場合において、所望の数字を探す時間に違いがあるのかを確認するために行ったものである。
【００４４】
本実験で使用するテンキー装置１００のテンキーは、数字キーを円環状に配列し、数字の配列順序がランダムに変更される形式のものであり、操作の都度、数字の配列がランダムに変わる形式のものである。そして、表示画面には入力すべき番号（Ａ）（４６３０）と数字キーにより入力された数字の表示部（Ｂ）が表示される。正しい数字の入力が行われた場合に決定を押し、訂正の必要がある場合には訂正ボタンを押して訂正を行なうようにする。
【００４５】
実験は、数字キーに色を付さない場合と、色を付した場合それぞれについて、一人の被験者に対し、暗証番号の入力２０回を１セットとし、１日５セット（１００回）のデータをとり５日間実施した。
【００４６】
図９は一人の被験者（被験者１ＤＳ）の実験結果をグラフに示したものである。グラフは、横軸が試行回数を、縦軸が１回（４桁）の暗証番号入力にかかった所要時間（秒）を示しており、系列１（黒丸、細線）は数字キーに色を付さない場合、系列２（白丸、太線）は色を付した場合を示している。
【００４７】
図９に示す実験結果からも分かるように、数字キーに色を付した場合の方が入力にかかる所要時間が短いことが分かる。なお、実際の実験では、同じ条件で５人の被験者に対して行っているが、いずれも同様な結果がでている。
【００４８】
数字キーに色を付していない場合と、数字キーに色を付した場合の比較において、数字キーに色を付した場合の方が有利であることは、図９のグラフに示されたそれぞれの平均値を示す線形（系列１、系列２）により明らかであるが、上記２つの異なる条件による平均値に有意な差があるかどうかを、統計的手法を使用して確認することができる。
【００４９】
ここで、本発明による数字キーに色を付した場合と、数字キーに色を付さない場合との間で有意な差があるかどうかについて、統計的検討の一つであるｔ検定を使用して確認した。以下、実施したｔ検定について述べる。
ｔ検定について
ｔ検定とは、２つの条件の平均値に有意差があるかどうかを調べる検定法の一種で、ｔ分布と呼ばれる確率分布を利用する。本実験では「モノクロ条件（数字キーに色を付さない場合、以下同じ）の１回目−カラー条件（数字キーに色を付した場合、以下同じ）の１回目」「モノクロ条件の２回目−カラー条件の２回目」… のように、両条件のデータに対応づけができるので、対応のあるｔ検定を用いる。
【００５０】
各被験者において、モノクロ条件とカラー条件との間で、入力時間の平均値に差があるかどうかを、各被験者の各実験日のデータ（モノクロ条件１００個（＝１回２０個のデータ×５回、カラー条件１００個）に基づき、対応のあるｔ検定を行った。以下に実施したｔ検定の手法を示す。
【００５１】
ｔ検定の手法
（１）仮説H0を立てる。
仮説H0：モノクロ条件の平均値とカラー条件の平均値に差がない。
対立仮説H1：モノクロ条件の平均値とカラー条件の平均値に差がある。
（２）検定統計量ｔ値を下記の式（１）より求める。
【００５２】
【数１】
0004518691.tif 000002
Ａｖ（Ｘ１），Ａｖ（Ｘ２）：各条件における全被験者の平均値
（１：モノクロ条件，２：カラー条件、以下同じ）
ＳＤ１，ＳＤ２：各条件の標準偏差
ｎ：各条件のデータ数
ｒ：相関係数
ここで、図９に示した被験者１のデータを使用してｔ値を求める。
【００５３】
被験者１第1日目の場合
Ａｖ（Ｘ１）＝３．１９９
Ａｖ（Ｘ２）＝２．８８７
ＳＤ１＝０．８５９
ＳＤ２＝０．６１７
ｎ＝１００
ｒ＝０．０６６
より
【００５４】
【数２】
0004518691.tif 000003
（３）検定
ここで、ｔ値が棄却域に入っているかどうかを調べ、入っていたら仮説H0を棄て、H1採択する。図１０は仮説の棄却域を示す。
【００５５】
自由度n−1＝99の有意水準1%の臨界値は（数表より）2.63である。
【００５６】
2.63＜t=3.03 より棄却域に入っているので、仮説H0を棄却し対立仮説H1を採択する。
【００５７】
したがって、以下の結論が導き出せる。
∴被験者１ＤＳの第1日目は、モノクロ条件の平均値よりもカラー条件の平均値の方が小さい（有意水準1%）
なお、ここで、有意水準とは、「差がない」という帰無仮説のもとで、差の大きいデータがどのくらい得られたら、帰無仮説を棄却するのかという確率。有意水準が小さければ小さい程、より確信をもって「差がある」と判断することができる。本実験のような被験者を用いた実験では、５％を用いるのが一般的である。
【００５８】
以上の検定結果からも、カラー化したキーを使用した場合の方が平均的に所要操作時間の平均値が小さいということができる。
【００５９】
なお、図１１は、上述の実験を被験者５人に対して５日間実施した結果について、ｔ検定による確認を行なった結果を示すものである。これらの結果からも数字キーに色を付すことにより操作性が向上することがわかる。
ここでは、多少の個人差が見られるものの、暗証番号の入力を繰り返すことにより数字と色の対応関係を記憶し、あるいは、色の入力順序を記憶した５日目の実験結果においては、いずれの被験者も実験結果に顕著な差が見られ、慣れるにつれてカラー化した方の操作性が向上するという結果が現われている。
【発明の効果】
請求項１記載のテンキー装置における暗証番号変更方法によれば、暗証番号を変更する際、数字と色または模様の対応関係を入れ替えることにより、色または模様の入力順序を変更せずに数字の入力順序のみを変更する過程と、数字の入力順序を変更せずに色または模様の入力順序のみを変更する過程とを交互に繰り返すことにより、新たな暗証番号の通知を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のテンキー装置を示す図である。
【図２】従来のテンキー装置を示す図である。
【図３】従来のテンキー装置における数字配列が変化した状態を示す図である。
【図４】従来のテンキー装置における数字配列が変化した状態を示す図である。
【図５】本発明によるカラー化されたテンキー装置を示す図である。
【図６】本発明による特定数字をカラー化又は目印を付したテンキー装置を示す図である。
【図７】カラー化したテンキーを使用する場合における暗証番号の変更手順を説明する図である。
【図８】カラー化したテンキーの使用の実験に使用するパネル式テンキー装置を示す図である。
【図９】実験結果を示すグラフ図である。
【図１０】ｔ検定の確率密度分布を示す図である。
【図１１】ｔ検定の結果のデータを示す図である。
【符号の説明】
１〜４  テンキー装置
１１、２１、３１、４１  数字キー
５〜８  テンキー装置
８１ａ  目印
【図１】
0004518691.tif 000004
【図２】
0004518691.tif 000005
【図３】
0004518691.tif 000006
【図４】
0004518691.tif 000007
【図５】
0004518691.tif 000008
【図６】
0004518691.tif 000009
【図７】
0004518691.tif 000010
【図８】
0004518691.tif 000011
【図９】
0004518691.tif 000012
【図１０】
0004518691.tif 000013
【図１１】
0004518691.tif 000014