(57)【要約】【課題】圧力センサをトランジスタによりアクティブ駆動することで、同時に複数の人物の認証を行うことを可能とする。【解決手段】個人認証システムでは、登録済人物について、足の圧力情報が予め取得され、記憶部に記憶されている。認証の対象者がセンサシート上に乗ると、対象者の足の圧力が検出され、圧力情報が出力される。検出された圧力情報は、記憶部に記憶されている登録済人物の圧力情報と比較され、その対象者が登録済人物であるか否かが判定される。センサシートは、トランジスタによりアクティブ駆動される複数の圧力センサにより、複数の対象者についての圧力情報を同時に検出するので、センサシート上に存在する複数の対象者に対する認証処理を同時に行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上に乗った対象者の足により付加される圧力を検出し、圧力情報を出力するセンサシートと、
予め登録された登録済人物の圧力情報を記憶する記憶部と、
前記センサシートから出力された圧力情報と、前記記憶部に記憶されている圧力情報とに基づいて、前記対象者が登録済人物であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、を備え、
前記センサシートは、トランジスタによりアクティブ駆動される複数の圧力センサにより、複数の対象者についての圧力情報を同時に検出することを特徴とする個人認証システム。
【請求項２】
前記対象者が登録済人物でないと前記判定手段が判定した場合に、当該対象者が登録済人物でないことを示す警告を発する警告手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の個人認証システム。
【請求項３】
前記センサプレートは、前記トランジスタ及び前記圧力センサを含む圧力センサ層と、ディスプレイ層と、前記圧力センサ層及び前記ディスプレイ層を挟む一対の保護層と、を備え、
前記警告手段は、前記ディスプレイ層に警告を表示することを特徴とする請求項２に記載の個人認証システム。
【請求項４】
前記警告手段は、前記センサプレートの上方に配置され、登録済人物でないと判定された対象者を照明する光を出射する照明装置であることを特徴とする請求項２に記載の個人認証システム。
【請求項５】
前記警告手段は、前記センサプレートの上方に配置され、登録済人物でないと判定された対象者に対する警告音を発する指向性スピーカー装置であることを特徴とする請求項２に記載の個人認証システム。
【請求項６】
表示装置を備え、
前記出力手段は、前記判定手段により登録済人物であると判定された対象者の情報を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１に記載の個人認証システム。
【請求項７】
前記圧力情報は、少なくとも前記対象者の足の圧力分布を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の個人認証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、足による圧力を検出することにより個人認証を行うシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人物の靴底の圧力パターンを検出することにより個人認識を行う手法が特許文献１に記載されている。この文献の手法では、圧力センサにより人物の靴底の圧力を検出しているが、圧力センサの構成や駆動方法などについての詳細な記載は無い。
【０００３】
一方、特許文献２は、プレイヤーが踏み台上で足で踏む動作を行い、そのタッチ位置を圧力センサにより検出するゲーム装置を記載している。このゲーム装置では、Ｘ、Ｙデコーダを使用したパッシブマトリクス駆動の圧力センサが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１９９７４号公報
【特許文献２】特許第３８４５２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のセグメント駆動又はパッシブマトリクス駆動の圧力センサの場合、配置できるセンサ数は一般的に１０００個程度であり、センサ数に限界がある。また、センサ数が増えるに従って高速センシングが困難となる。
【０００６】
従って、従来の圧力センサを用いて特許文献１のように足底の圧力から個人認証を行う場合には、センサ数が少なく、データの出力が遅いため、多数の人物や動いている人物の認証を行うことは難しい。また、特許文献２のようなゲーム装置においては、複数のプレイヤーが同時に１つのステージでプレイしている場合に、個々のプレイヤーを判別することが難しい。
【０００７】
本発明は、圧力センサをトランジスタによりアクティブ駆動することで、同時に複数の人物の個人認証を可能とすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの観点では、個人認証システムは、上に乗った対象者の足により付加される圧力を検出し、圧力情報を出力するセンサシートと、予め登録された登録済人物の圧力情報を記憶する記憶部と、前記センサシートから出力された圧力情報と、前記記憶部に記憶されている圧力情報とに基づいて、前記対象者が登録済人物であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、を備え、前記センサシートは、トランジスタによりアクティブ駆動される複数の圧力センサにより、複数の対象者についての圧力情報を同時に検出することを特徴とする。
【０００９】
上記の個人認証システムでは、登録済人物について、足の圧力情報が予め取得され、記憶部に記憶されている。個人認証の対象者がセンサシート上に乗ると、対象者の足の圧力が検出され、圧力情報が出力される。検出された圧力情報は、記憶部に記憶されている登録済人物の圧力情報と比較され、その対象者が登録済人物であるか否かが判定される。ここで、センサシートは、トランジスタによりアクティブ駆動される複数の圧力センサにより、複数の対象者についての圧力情報を同時に検出することができる。よって、センサシート上に存在する複数の対象者に対する認証処理を同時に行うことができる。
【００１０】
上記の個人認証システムの一態様は、前記対象者が登録済人物でないと前記判定手段が判定した場合に、当該対象者が登録済人物でないことを示す警告を発する警告手段を備える。これにより、未登録の人物について、注意などを行うことができる。
【００１１】
好適な例では、前記センサプレートは、前記トランジスタ及び前記圧力センサを含む圧力センサ層と、ディスプレイ層と、前記圧力センサ層及び前記ディスプレイ層を挟む一対の保護層と、を備え、前記警告手段は、前記ディスプレイ層に警告を表示する。
【００１２】
他の好適な例では、前記警告手段は、前記センサプレートの上方に配置され、登録済人物でないと判定された対象者を照明する光を出射する照明装置とする。
【００１３】
他の好適な例では、前記警告手段は、前記センサプレートの上方に配置され、登録済人物でないと判定された対象者に対する警告音を発する指向性スピーガー装置とする。
【００１４】
上記の個人認証システムの他の一態様は、表示装置を備え、前記出力手段は、前記判定手段により登録済人物であると判定された対象者の情報を前記表示装置に表示する。この態様では、対象者が登録済人物である場合には、その人物の情報が表示装置に表示される。
【００１５】
上記の個人認証システムの他の一態様では、前記圧力情報は少なくとも前記対象者の足の圧力分布を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係るゲートシステムを模式的に示す図である。
【図２】センサシートの層構成を示す図である。
【図３】ゲートシステムの機能構成を示すブロック図である。
【図４】ゲートシステムによる処理のフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係るゲーム装置を模式的に示す図である。
【図６】ゲーム装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】ゲーム装置による処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
第１実施形態は、本発明の個人認証システムをゲートシステムに適用したものである。図１は、第１実施形態に係るゲートシステム１００を示す。ゲートシステム１００は、通行者の個人認証、個人識別を行う装置であり、大人数が集まる場所でゲート管理が必要な場所、例えばアミューズメントパーク、イベント会場、コンサートホール、スポーツのスタジアムなどに設置される。なお、ゲートシステム１００は、屋内に設置される他、仮設で屋外に設置することも可能である。
【００１９】
図示のように、ゲートシステム１００は、センサシート１０と、照明装置２０と、スピーカ３０と、カウンター３５とを備える。
【００２０】
センサシート１０は、複数の通行者が同時に歩行できる程度の幅と、１人の通行者が数歩の歩行により渡り終える程度の長さとを有する。図１の例では、通行者は地面に置かれたセンサシート１０上を複数の方向、図１の例では右方向又は左方向に通過する。
【００２１】
図２は、センサシート１０の層構成を示す。センサシート１０は、図中の上側から、保護層１１、ディスプレイ層１２、圧力センサ層１３、保護層１４を備える。センサシート１０は、図２に示す状態で床や地面に配置され、保護層１４は床や地面に接触する。保護層１４は、センサシート１０の裏面を保護するための層であり、例えばガラス、アクリルなどにより形成される。なお、床の材質によっては、保護層１４を省略することもできる。また、ディスプレイ層２２と圧力センサ層２３を入れ替え、図中の上側から保護層２１、圧力センサ層２３、ディスプレイ層２２、保護層２４の順であっても良い。
【００２２】
圧力センサ層１３は、複数の圧力センサをセンサシート１０の全面に配置し、それらをＯＴＦＴ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）によりアクティブ駆動するように構成されている。ＯＴＦＴを用いたアクティブ駆動とすることにより、センサシート１０の全面に渡って多数のセンサを配置して高精細化できるとともに、多数のセンサを高速で駆動することにより高速センシングが可能となる。
【００２３】
ディスプレイ層１２は、未登録の通行者に対する警告を行う機能を有する。具体的には、未登録の通行者の足元の領域でディスプレイ層１２を発光させたり、色を変えたりすることにより、未登録の通行者に対する警告表示１７を行う。警告表示１７の領域は、通行者の歩行による移動に伴って移動する。ディスプレイ層１２は、例えばバックライトを有する液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ、ＬＥＤなどを使用することができる。
【００２４】
保護層１１は、センサシート１０の表面を保護するための層であり、保護層２４と同様にガラス、アクリルなどにより形成される。
【００２５】
照明装置２０は、センサシート１０の上方に設置され、センサシート１０の一部に対して光Ｌを照射する。照明装置２０は、未登録の通行者に対する警告を行うために使用される。具体的には、未登録の通行者を照明する位置に光Ｌを照射し、その通行者の足元に光スポット２１を形成する。照明装置２０は、通行者の歩行による移動に伴い、光スポット２１の位置を移動させる。
【００２６】
スピーカ３０は、指向性を有するスピーカであり、未登録の通行者に対する警告としての音声メッセージを出力する。このため、スピーカ３０は、出力する音声の方向を変更できるものが好ましい。スピーカ３０は、音声メッセージとして「未登録の方はこの先進入できません。係員に問い合わせ下さい。」などの一般的なメッセージを出力してもよい。また、センサシート１０上を通行している人数が少数である場合には、「カウンターよりを通行のお客様、未だ登録が完了しておりません。」など、通行者を特定したメッセージを出力してもよい。
【００２７】
カウンター３５は、ゲートシステム１００の監視役の係員が常駐するカウンターである。係員は、必要に応じて未登録の通行者に対して注意を行ったり、登録手続を案内したりする。
【００２８】
図３は、ゲートシステム１００の機能構成を示す。ゲートシステム１００は、センサシート１０と、照明装置２０と、スピーカ３０と、情報処理装置４０とを備える。情報処理装置４０は、コンピュータにより構成され、図１におけるカウンター３５に設置されてもよいし、他の場所に設置されてもよい。情報処理装置４０は、センサシート１０、照明装置２０及びスピーカ３０と、信号ケーブルなどにより電気的に接続されるか、又は、ネットワークを通じて接続される。
【００２９】
情報処理装置４０は、内部に記憶部４１を備える。記憶部４１は、登録済の人物（以下、「登録済人物」と呼ぶ。）について、圧力情報を記憶している。ここで、圧力情報は、その人物がセンサシート１０上を歩行する際にセンサシート１０により検出される情報であり、具体的には、少なくともその人物の足の圧力分布を含み、好ましくはさらに足の形状、歩幅、足の重心などを含む。ある人物が登録処理を行う際には、その人物がセンサシート１０上を歩行し、圧力情報を検出する。検出された圧力情報は、その人物の識別情報と対応付けて記憶部４１に保存される。
【００３０】
そして、ある通行者がセンサシート１０上を歩行すると、情報処理装置４０は、センサシート１０から受信した圧力情報に基づいて、その人物が登録済人物であるか否かを判定し、登録済人物でない場合には警告を行う。
【００３１】
なお、複数の通行者が同時にセンサシート１０上を歩行しているときには多数の通行者の足型が検出されるが、情報処理装置４０は多数の足型から同一の通行者の足型を識別する。大人と子供ではある程度の相違があるものの、一般的な人の足の大きさ、歩幅などは一定の範囲内に収まる。また、通常の歩行では、右足と左足とが交互に着地する。よって、同一の大きさの足がある程度の歩幅の間隔で左右交互に一方向に移動している場合、情報処理装置４０は、それらの足型を同一の通行者の足型と判定することができる。こうして、情報処理装置４０は、センサシート１０により検出された多数の足型から同一の通行者の足型を識別し、その足型に対応する圧力情報を利用して、その通行者が登録済人物であるか否かの判定を行う。
【００３２】
通行者が登録済人物でない場合の警告の方法は３つある。第１の方法は、センサシート１０により警告を行う方法である。具体的には、図１に示すように、センサシート１０のディスプレイ層１２を発光させることにより、未登録の人物（以下、「未登録人物」と呼ぶ。）の足元付近に対応するセンサシート１０の一部の領域に警告表示１７を行う。これにより、未登録人物は、歩行中に自分の足元が明るく発光することになる。
【００３３】
第２の方法は、前述のように照明装置２０により警告を行う方法である。具体的には、図１に示すように、照明装置４０により未登録人物を照明し、未登録人物の足元に光スポット２１を形成する。第３の方法は、前述のように、スピーカ３０から音声メッセージを出力する方法である。なお、これらの方法は、状況に応じて組み合わせて実行してもよい。
【００３４】
図４は、ゲートシステム１００による処理のフローチャートである。この処理は、新たな通行者がセンサシート１０に進入して歩行を開始するたびに、情報処理装置４０により実行される。即ち、複数の通行者がセンサシート１０上を歩行しているときには、その通行者ごとにこの処理が実行される。
【００３５】
まず、センサシート１０は通行者の足の圧力を検出する（ステップＳ１１）。ある通行者がセンサシート１０上を歩き始めると、センサシート１０は圧力情報を検出し、情報処理装置４０へ送信する。情報処理装置４０は、センサシート１０から圧力情報を取得し、記憶部４１に記憶されている登録済人物の圧力情報を参照し（ステップＳ１２）、その通行者が登録済人物であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。その通行者が登録済人物である場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、そのゲートの通行が許可されているので、情報処理装置４０は警告を行わない。なお、必要に応じて、情報処理装置４０は、その登録済人物がゲートシステム１００を通過した日時、通過した方向などを記録しておいてもよい。
【００３６】
一方、その通行者が登録済人物でない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、情報処理装置４０は、前述の第１〜第３の方法の少なくとも１つにより、その通行者に対して警告を行う（ステップＳ１４）。そして、処理を終了する。
【００３７】
以上のように、第１実施形態のゲートシステム１００では、センサシート１０の圧力センサ層１３は多数の圧力センサをＯＴＦＴによりアクティブ駆動するように構成されているので、圧力情報を高精細かつ高速に検出することができる。よって、複数の通行者が同時にセンサシート１０上を通過した場合でも、各々の通行者に対する個人認証を並列に行うことができ、ゲートを通過する通行者が渋滞することが防止できる。この観点で、ゲートシステム１００は、乗り物、映画館のように大人数が同時に入退場する場所に有効である。また、登録済人物に関して通過履歴情報などを収集することにより、個人情報に触れないレベルで観客動員数の内訳（年齢、性別、子供の有無など）を得ることができる。よって、例えばイベント会場などに適用した場合には、次の開催に向けた販売促進戦略、広告戦略などに用いることも可能となる。
【００３８】
［第２実施形態］
第２実施形態は、本発明の個人認証システムをゲーム装置に適用した例である。図５は、ゲーム装置２００の外観を模式的に示す。図示のように、ゲーム装置２００は、ステージ５と、ステージ５上に配置されたセンサシート１０と、照明装置２０と、ステージ５の外部に設けられた情報処理装置４０と、を備える。
【００３９】
ゲーム装置２００は、ある曲に合わせて、ステージ５上のプレイヤーが、ゲーム装置から提示されるセンサシート１０上の位置にタッチすることにより得点を取得するゲームである。
【００４０】
ステージ５は土台として機能し、その上にセンサシート１０が配置される。基本的にステージ５は上面が平坦な台であり、センサシート１０はその上に設置される。照明装置２０は、センサシート１０の上方に設置される。
【００４１】
情報処理装置４０は、第１実施形態と同様にコンピュータにより構成される。情報処理装置４０は、内部に記憶部４１を備える。記憶部４１には、登録済のプレイヤー（以下、「登録済プレイヤー」と呼ぶ。）について圧力情報を記憶している。ここで、圧力情報とは、そのプレイヤーがセンサシート１０に立っているときにセンサシート１０により検出される情報であり、少なくともその人物の足の圧力分布を含み、好ましくはさらに足の形状、足の重心などを含む。あるプレイヤーが登録処理を行う際には、そのプレイヤーはセンサシート１０上に立ち、センサシート１０が圧力情報を検出する。検出された圧力情報は、そのプレイヤーの識別情報と対応付けて記憶部４１に保存される。こうして登録済プレイヤーの圧力情報が記憶部４１に登録される。
【００４２】
また、情報処理装置４０には、表示装置５０が設けられている。表示装置５０は例えば液晶ディスプレイを用いたタッチパネルであり、プレイヤーがゲームを行う際に、曲の選択、プレイヤー数の入力、ゲーム開始の指示などを行うために使用される。また、表示装置５０には、プレイヤーの情報が表示される。なお、ゲームのプレイ中には図示しないスピーカにより曲が再生される。
【００４３】
図６は、ゲーム装置２００の機能構成を示す。ゲーム装置２００は、情報処理装置４０と、センサシート１０と、照明装置２０と、表示装置５０と、を備える。
【００４４】
プレイヤーが表示装置５０を操作して、曲の選択、プレイヤー数の入力、ゲーム開始の指示などを行うと、情報処理装置４０はそれらに応じて、予め用意されたプログラムを実行することによりゲームを進行させる。
【００４５】
ゲーム装置２００は複数のプレイヤーにより同時にプレイすることができる。プレイを開始する際、ゲーム装置２００はプレイヤーの認証処理を行う。具体的には、ゲーム装置２００は、記憶部４１に予め記憶されている登録済プレイヤーの圧力情報を利用して、これからプレイを行うプレイヤーを識別する。
【００４６】
図７は、プレイヤーの認証処理のフローチャートである。この処理は、主として情報処理装置４０により実行される。いま、２人のプレイヤーが同時にプレイするものとし、表示装置５０を操作してプレイ開始を指示すると、情報処理装置４０は、照明装置２０を制御して図５に示すように、センサシート１０上に２つの光スポットＳＰを表示する（ステップＳ２１）。この際、表示装置５０には、２人のプレイヤーに対して、それぞれが１つの光スポットＳＰの領域を片足で踏むよう指示が表示される。プレイヤーが光スポットＳＰの領域を踏むと、センサシート１０はプレイヤーの足の圧力情報を取得し、情報処理装置４０へ送信する。プレイヤーの圧力情報を取得すると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、情報処理装置４０は、記憶部４１に記憶されている登録済プレイヤーの圧力情報を参照し、２人のプレイヤーの各々を識別し（ステップＳ２３）、各プレイヤーのプレイヤー名などを表示装置５０に表示する（ステップＳ２４）。そして、認証処理を終了する。
【００４７】
これにより、ゲームを開始する際、各プレイヤーは光スポットＳＰにより指示された領域を踏むだけで、登録プレイヤーとしての認証を行うことができる。よって、プレイ開始時に、表示装置５０などを操作してプレイヤー名などを入力する必要が無い。
【００４８】
また、プレイの最中には、情報処理装置４０は、記憶部４１に記憶されている圧力情報を参照して、現在プレイ中の２人のプレイヤーの圧力情報と比較することにより、２人のプレイヤーによるステップがいずれのプレイヤーによるステップであるかを判別することができる。よって、２人のプレイヤーが１つのセンサシート１０上で入り乱れてステップを踏んでも、情報処理装置４０は２人のプレイヤーのステップを判別して、各々の得点を算出することができる。
【００４９】
なお、上記の例では、ゲーム開始前に個人識別処理を行ってプレイヤーを特定しているが、その代わりに、ゲーム終了後に個人識別処理を行って、高得点が出たプレイヤーの得点などを記憶しておくようにしてもよい。いずれにしても、本実施形態によれば、一度プレイヤー登録をしてしまえば、次回からは足の圧力情報に基づいてプレイヤーの識別が可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１０  センサシート
１１、１３  保護層
１２  ディスプレイ層
１３  圧力センサ層
２０  照明装置
３０  スピーカ
４０  情報処理装置
４１  記憶部
１００  ゲートシステム
２００  ゲーム装置
【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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