(57)【要約】【課題】利用者通信端末を利用しつつ導入費用の小さいスタンプシステムを構成することを可能にする。【解決手段】仮想的にタッチパネル３５にタッチを検出させることができる仮想タッチ信号を生成する信号生成装置２であって、タッチパネル３５に近接可能に構成され、タッチパネル３５に到達可能な電界を発生させる信号出力部２３と、電界の電界強度を変化させるように信号出力部２３を制御する制御部２１とを備え、制御部２１は、タッチパネル３５においてタッチが検出されるタイミングに同期するように電界の電界強度を時系列で変化させて仮想タッチ信号を生成する信号生成装置。【選択図】図１
2017068793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想的にタッチパネルにタッチを検出させることができる仮想タッチ信号を生成する信号生成装置であって、
前記タッチパネルに近接可能に構成され、前記タッチパネルに到達可能な電界を発生させる信号出力部と、
前記電界の電界強度を変化させるように前記信号出力部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記タッチパネルにおいてタッチが検出されるタイミングに同期するように前記電界の電界強度を時系列で変化させて前記仮想タッチ信号を生成する
信号生成装置。
【請求項２】
前記信号出力部は、
電荷を発生させる電荷発生部と、
前記タッチパネルに近接可能に構成され、前記電荷により帯電する電荷保持部と、
前記電荷保持部に帯電した前記電荷を除電する除電部と
を備え、
前記制御部は、前記電荷保持部の帯電量を変化させるように前記電荷発生部と前記除電部とを制御する、請求項１に記載の信号生成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記電荷保持部を、前記帯電量が帯電基準量以上となる状態と前記帯電量が除電基準量未満となる状態との間で遷移させるように前記電荷発生部と前記除電部とを制御する、請求項２に記載の信号生成装置。
【請求項４】
情報を格納する記憶部をさらに備え、
前記仮想タッチ信号は、前記記憶部に格納される情報に基づき生成される、請求項１乃至３いずれか一項に記載の信号生成装置。
【請求項５】
仮想的にタッチパネルにタッチを検出させることができる仮想タッチ信号を生成する信号生成装置と、サーバ装置とを備えるスタンプシステムであって、
前記信号生成装置は、
前記タッチパネルに近接可能に構成され、前記タッチパネルに到達可能な電界を発生させる信号出力部と、
前記電界の電界強度を変化させるように前記信号出力部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記タッチパネルにおいてタッチが検出されるタイミングに同期するように前記電界の電界強度を時系列で変化させて前記仮想タッチ信号を生成し、
前記サーバ装置は、
前記タッチパネルを有する利用者端末によって前記仮想タッチ信号から変換されたデータを取得し、前記データに基づいて前記仮想タッチ信号に含まれる情報を認証するサーバ制御部を備える
スタンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号生成装置及びスタンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の紙のスタンプカードやポイントカードに代えて、近年、携帯電話などの通信端末を用いたスタンプシステムやポイントシステムが使用されている。携帯型の通信端末を用いることにより、店舗内で紙のスタンプカードを発行する手間や、カード発行にかかる費用を省くことができる。携帯型の通信端末を用いたスタンプシステムとしては、利用者の店舗への来店や商品購入ごとに、携帯型の通信端末に内蔵されるカメラを用いて、店舗側が発行するＱＲコード（登録商標）等の二次元バーコードを読取ることでスタンプ数の加算を行うシステムや、携帯通信端末の有する非接触通信チップにより店舗端末と通信してスタンプの授受を行うものが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１のシステムによれば、店舗に専用のキャッシュレジスタを用意し、顧客が携帯電話からキャッシュレジスタに会員番号を送信する。キャッシュレジスタは、受信した会員番号、加算ポイント数および店舗識別子の各情報を含む二次元バーコードを発行する。顧客が携帯電話のカメラを用いてこの二次元バーコードを読み込むことによって、ポイントの加算が行われる。
【０００４】
また、特許文献２のシステムでは、店舗内に設けられた処理装置が、非接触ＩＣリーダ／ライタを備えており、顧客の商品購入時に顧客の携帯電話の被接触型ＩＣチップから顧客識別情報を取得し、ポイント獲得情報とともにサーバ装置に送信する。そして、サーバ装置は、顧客識別情報およびポイント獲得情報に基づいて、データベース内に保持している顧客の累計ポイントを加算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２３４２７０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５７１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のようなスタンプシステムでは、店舗側に専用のバーコード発行端末や非接触通信端末が必要であった。このため、従来の携帯型の利用者通信端末を利用したスタンプシステムでは、導入のための費用が大きいという課題がある。
【０００７】
したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、利用者通信端末を利用しつつ導入費用の小さいスタンプシステムを構成することを可能にする信号生成装置及びスタンプシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する信号生成装置の発明は、
仮想的にタッチパネルにタッチを検出させることができる仮想タッチ信号を生成する信号生成装置であって、
前記タッチパネルに近接可能に構成され、前記タッチパネルに到達可能な電界を発生させる信号出力部と、
前記電界の電界強度を変化させるように前記信号出力部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記タッチパネルにおいてタッチが検出されるタイミングに同期するように前記電界の電界強度を時系列で変化させて前記仮想タッチ信号を生成する
ものである。
【０００９】
上記目的を達成するスタンプシステムの発明は、
仮想的にタッチパネルにタッチを検出させることができる仮想タッチ信号を生成する信号生成装置と、サーバ装置とを備えるスタンプシステムであって、
前記信号生成装置は、
前記タッチパネルに近接可能に構成され、前記タッチパネルに到達可能な電界を発生させる信号出力部と、
前記電界の電界強度を変化させるように前記信号出力部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記タッチパネルにおいてタッチが検出されるタイミングに同期するように前記電界の電界強度を時系列で変化させて前記仮想タッチ信号を生成し、
前記サーバ装置は、
前記タッチパネルを有する利用者端末によって前記仮想タッチ信号から変換されたデータを取得し、前記データに基づいて前記仮想タッチ信号に含まれる情報を認証するサーバ制御部を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る信号生成装置及びスタンプシステムによれば、利用者通信端末を利用しつつ導入費用の小さいスタンプシステムを構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係るスタンプシステムの構成を示す概要図である。
【図２】信号出力部をタッチパネルの表面上に近接させた状態の一例を示す図である。
【図３】信号出力部及びその入出力に係る構成の一例を示すブロック図である。
【図４】信号出力部を制御する方法を示すフローチャートである。
【図５】装置制御部により生成された電圧パルス信号と、電荷保持部の帯電量と、タッチパネルでの電界強度との関係の一例を示すタイムチャートである。
【図６】信号生成装置をスタンプの形態として実装した例を示す図である。
【図７】スタンプの形態とした信号生成装置の構造の一例を示す図である。
【図８】変形例１に係る電圧パルス信号とタッチパネルでの電界強度との関係の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
［システム構成］
図１は、一実施形態に係るスタンプシステム１の構成を示す概要図である。本実施形態に係るスタンプシステム１（情報伝達システム１ともいう）は、信号生成装置２と、利用者端末３と、サーバ４とを備える。利用者端末３とサーバ４との間は、破線で示されるように通信可能に接続されている。また、信号生成装置２とサーバ４との間も、破線で示されるように通信可能に接続されてよい。この通信可能な接続は、有線であってもよいし、無線であってもよい。またこの接続は直接通信可能でなくともよく、例えばインターネットのようなネットワークを介して通信可能であればよい。
【００１４】
本実施形態に係るスタンプシステム１の利用者は、信号生成装置２が設けられた店舗などを訪れ、自身の利用者端末３上でスタンプシステム１に対応するアプリケーション３１２を起動した状態で信号生成装置２から信号を取得する。利用者端末３は、信号生成装置２から取得した信号に基づいてサーバ４と通信し、信号生成装置２に関連付けられているスタンプやクーポンなどに係る情報を取得する。
【００１５】
一実施形態に係る信号生成装置２は、装置制御部２１、装置記憶部２２、信号出力部２３、放電・除電部２４、電源部２５、位置情報取得部２６、及び装置通信部２７を備える。
【００１６】
装置制御部２１は、例えばＣＰＵであり、装置記憶部２２に格納されたプログラム又は命令などを取得して、ソフトウェア処理を実行することができる。また装置制御部２１は、装置記憶部２２に格納された情報に基づく電圧パルス信号を生成する。ここで、電圧パルス信号は、パルス電圧が所定の閾値以上である場合にはオン状態であり、パルス電圧が所定の閾値未満である場合にはオフ状態であるものとする。
【００１７】
装置記憶部２２は、装置制御部２１で実行可能なプログラム又は命令、装置制御部２１から取得した情報、信号生成装置２を特定する情報、及びその他の情報を格納する。これらの情報は装置通信部２７を介して外部のサーバ又はデバイスから取得されたものであってもよい。
【００１８】
信号出力部２３は、装置制御部２１により生成された電圧パルス信号に基づいて電荷を発生させ、信号生成装置２の外部に向けて電界を発生させることによって、パルス信号を外部に出力する。信号出力部２３については後述する。
【００１９】
放電・除電部２４は、装置制御部２１による制御にしたがい、信号出力部２３に発生した電荷を除電する。
【００２０】
電源部２５は、信号生成装置２の全体に電力を供給する。電源部２５は、乾電池を備えてもよいし、充電可能な電池を備えてもよいが、これには限られず、電力線又は無線給電によって電力系統から電力の供給を受けてもよい。また電源部２５は、電池の残量、又は、信号生成装置２への電力の供給状況を表示する手段を備えてもよい。表示する手段は、例えばＬＥＤであって赤／緑の点灯パターンによって状態を表すようにできるが、これに限られない。
【００２１】
位置情報取得部２６は、例えば、位置情報を含む超音波をマイクによって取得することによって、信号生成装置２が設置されているエリアの位置情報を取得することができる。位置情報の取得方法はこれに限られるものではなく、例えば、ＧＰＳを用いてもよいし、無線ＬＡＮを用いてもよい。
【００２２】
装置通信部２７は、サーバ４又はその他のデバイスとの通信を行う。例えば、サーバ４から更新情報を取得して、装置記憶部２２に格納された情報を更新したり、サーバ４に対して信号生成装置２の情報を送信したりすることができる。
【００２３】
利用者端末３は、端末制御部３１、端末記憶部３２、端末通信部３３、表示部３４及び入力部３５を備える。
【００２４】
端末制御部３１は、例えばＣＰＵであり、端末記憶部３２に格納されたプログラム又は命令などを取得して、ソフトウェア処理を実行することができる。端末制御部３１は、ソフトウェア処理を実行するための階層としてライブラリ（ＬＩＢ）３１１とアプリケーション３１２とを有する。ライブラリ３１１は、種類の異なる利用者端末３に共通する処理を実行し、アプリケーション３１２は、各利用者端末３に応じた処理を実行する。
【００２５】
端末記憶部３２は、端末制御部３１で実行可能なプログラム又は命令、端末制御部３１から取得した情報、利用者端末３を特定する情報、及びその他の情報を格納する。
【００２６】
端末通信部３３は、サーバ４と通信し、情報の出力及び取得を行う。
【００２７】
表示部３４は、例えば液晶パネル又は有機ＥＬパネルなどであり、利用者が情報を知覚できるように情報を表示することができる。
【００２８】
入力部３５は、例えばタッチパネルであり、利用者がタッチパネルにタッチすることにより操作入力を受け付けることができる。以下、入力部３５をタッチパネル３５ともいう。タッチパネル３５は、表示部３４と一体になっていてもよい。また、タッチパネル３５は、静電容量方式のタッチパネルであり、好ましくは投影型静電容量方式のタッチパネルである。
【００２９】
サーバ４は、サーバ制御部４１、サーバ記憶部４２、及びサーバ通信部４３を備える。
【００３０】
サーバ制御部４１は、例えばＣＰＵであり、サーバ記憶部４２に格納されたプログラム又は命令などを取得して、ソフトウェア処理を実行することができる。
【００３１】
サーバ記憶部４２は、サーバ制御部４１で実行可能なプログラム又は命令、サーバ制御部４１から取得した情報、及びその他の情報を格納する。
【００３２】
サーバ通信部４３は、利用者端末３と通信し、情報の出力及び取得を行う。
【００３３】
ここまで、システム構成について説明してきた。次に、各部の動作について説明する。
【００３４】
［タッチ検出］
タッチパネル３５が静電容量方式のタッチパネルである場合、タッチパネル３５は表面の静電容量の変化を検出することによって、表面へのタッチを検出する。タッチパネル３５に人間の指がタッチした場合、人間が寄生容量となってタッチパネル３５表面の静電容量を変化させるため、タッチパネル３５は表面へのタッチを検出する。
【００３５】
一方で、人間又は他の導体と絶縁された物体、例えばボールペンなどがタッチパネル３５の表面にタッチしても、静電容量の変化が小さいために、タッチパネル３５は表面へのタッチを検出しない。つまり、静電容量方式のタッチパネル３５は、静電容量の変化が所定量未満の場合、タッチパネル３５表面へのタッチを検出せず、静電容量の変化が所定量以上の場合、タッチパネル３５表面へのタッチを検出する。
【００３６】
以上述べたような静電容量方式のタッチパネルのタッチ検出のメカニズムによれば、本来ならばタッチしても静電容量の変化が少ない絶縁物であっても、タッチパネル３５表面の静電容量を変化させることができれば、タッチパネル３５にタッチされたと検出させることが可能である。
【００３７】
図２は、信号生成装置２の信号出力部２３をタッチパネル３５の表面上に近接させた状態の一例を示す図である。上述の通り、信号生成装置２の信号出力部２３は電界を発生する。信号出力部２３が発生した電界がタッチパネル３５の表面に到達可能なように、信号出力部２３がタッチパネル３５の表面に近接可能に構成される場合、信号出力部が発生した電界はタッチパネル３５の表面に影響を及ぼす。これによって、タッチパネル３５の表面の静電容量が見かけ上変化する。そうすると、タッチパネル３５は表面の静電容量の変化を検出して、この場所に人間の指又はタッチペンなどのタッチがあったと判定する。つまり、信号出力部２３は電界を発生することにより、タッチパネル３５に仮想的にタッチを検出させることができる信号（以下、仮想タッチ信号ともいう）を出力できる。
【００３８】
［信号生成装置］
続いて、信号生成装置２の動作について説明する。信号生成装置２の電源部２５が電力供給を開始した場合、信号生成装置２の装置制御部２１は、まず信号生成装置２全体の初期化動作を行う。続いて装置制御部２１は、タッチパネル３５に対して信号の出力を開始する旨を通知するための初期信号を生成し、信号出力部２３に初期信号に応じた出力を実行させる。続いて装置制御部２１は、信号生成装置２の装置識別情報又はスタンプ情報などを含む情報信号を生成し、信号出力部２３に情報信号に応じた出力を実行させる。ここで、スタンプ情報とは、信号生成装置２に関連付けられるスタンプの種類等に係る情報である。
【００３９】
装置制御部２１がタッチパネル３５に取得させたい情報に係る情報信号を生成する場合、装置制御部２１は、情報に対して所定のアルゴリズムによる演算処理、変換処理、及び暗号化処理を順次行い、情報信号を生成する。
【００４０】
＜信号出力部＞
ここで、信号出力部２３の動作について説明しつつ、信号出力部２３が仮想的にタッチパネル３５にタッチを検出させる処理についてさらに説明する。以下の説明では、信号生成装置２をタッチパネル３５に近接させる際に、信号出力部２３とタッチパネル３５との距離が一定に保たれるものとする。
【００４１】
図３は、信号出力部２３及び信号出力部２３の入出力に係る構成の一例を示すブロック図である。信号出力部２３は、電荷発生部２３１と電荷保持部２３２とを備える。電荷発生部２３１は、装置制御部２１で生成されるパルス信号に応じて電荷を発生させる。また電荷発生部２３１は、発生した電荷を装置制御部２１へ移動させないようにする電荷逆流防止手段を備える。この電荷逆流防止手段は異なるユニットとして設けられてもよい。電荷保持部２３２は、電荷発生部２３１から供給される電荷を保持する。そして電荷保持部２３２は、保持している電荷が形成する電界を、信号生成装置２の外部に向けて出力する。放電・除電部２４は、電荷保持部２３２に保持されている電荷を除電する。
【００４２】
＜信号出力部の制御＞
図４は、装置制御部２１が信号出力部２３を制御する方法を示すフローチャートである。まず装置制御部２１は、電圧パルス信号を生成する（ステップＳ１０１）。ここで、電圧パルス信号がオン状態（電圧パルス信号のパルス電圧が所定の閾値以上）である場合、装置制御部２１は、タッチパネル３５にタッチを検出させようとしている。一方、電圧パルス信号がオフ状態（電圧パルス信号のパルス電圧が所定の閾値未満）である場合、装置制御部２１は、タッチパネル３５にタッチを検出させないようにしている。
【００４３】
続いて装置制御部２１は、生成された電圧パルス信号のパルス電圧が所定の閾値以上か否か判定する（ステップＳ１０２）。パルス電圧が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、装置制御部２１は、電荷保持部２３２に保持される電荷量、すなわち帯電量が帯電基準量以上であるか否か判定する（ステップＳ１０３）。帯電量が帯電基準量以上である場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、装置制御部２１は、図３のフローチャートの処理を終了する。
【００４４】
ここで、帯電基準量の決定方法について説明する。上述の通り、静電容量方式のタッチパネル３５は、静電容量の変化が所定量以上の場合に、タッチパネル３５表面へのタッチを検出する。静電容量を所定量以上変化させるためには、タッチパネル３５表面に形成される電界の電界強度が所定の電界強度以上となる必要がある。電荷によって形成される電界の電界強度は、電荷量に比例し、電荷からの距離に反比例する。上述の通り、本実施形態に係る説明においては、信号出力部２３とタッチパネル３５との距離が一定であるので、タッチパネル３５表面に形成される電界の電界強度は、電荷保持部２３２の帯電量に比例する。つまり、タッチパネル３５表面に形成される電界が所定の電界強度以上となるために、電荷保持部２３２の帯電量が所定の帯電量以上となる必要があり、この所定の帯電量を帯電基準量として決定できる。実際には、タッチパネル３５のタッチ検出マージンを考慮して、帯電基準量は所定の帯電量よりも大きく決定される。
【００４５】
帯電量が帯電基準量未満である場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、装置制御部２１は、電荷発生部２３１に電荷を発生させ、発生させた電荷を電荷保持部２３２に保持させる（ステップＳ１０４）。その後、装置制御部２１は、ステップＳ１０３に戻り、帯電量が帯電基準量以上となるまで処理を続ける。
【００４６】
ステップＳ１０２に戻り、パルス電圧が所定の閾値未満である場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、装置制御部２１は、電荷保持部２３２の帯電量が除電基準量以上であるかどうか判定する（ステップＳ１０５）。
【００４７】
帯電量が除電基準量以上である場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、装置制御部２１は、放電・除電部２４に電荷保持部２３２に保持されている電荷を除電させる（ステップＳ１０６）。その後、装置制御部２１は、ステップＳ１０５に戻り、帯電量が除電基準量未満となるまで処理を続ける。帯電量が除電基準量未満である場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、装置制御部２１は、図４のフローチャートの処理を終了する。
【００４８】
ここで、除電基準量の決定方法について説明する。上述の通り、静電容量方式のタッチパネル３５は、静電容量の変化が所定量未満の場合に、タッチパネル３５表面へのタッチを検出しない。帯電基準量の決定方法についての説明と同様に考えると、電荷保持部２３２の帯電量が所定の帯電量未満となる必要がある。よって、この所定の帯電量を除電基準量として決定できる。実際には、タッチパネル３５のタッチ検出マージンを考慮して、除電基準量は所定の帯電量よりも小さく決定される。この結果として通常は、除電基準量が帯電基準量よりも小さく決定される。
【００４９】
＜電圧パルス信号の時間変化＞
図５は、装置制御部２１により生成された電圧パルス信号と、電荷保持部２３２の帯電量と、タッチパネル面での電界強度との関係の一例を示すタイムチャートである。図５のタイムチャートは水平方向に時間の経過が表されている。図５において、左から右に向けて時間が経過するように構成されており、所定の時間ごとに破線で区切られている。区切られた時間帯は符号で表され、左から順にＴ１〜Ｔ７である。図５のタイムチャートの垂直方向は、装置制御部２１により生成された電圧パルス信号と、電荷保持部２３２の帯電量と、タッチパネル面での電界強度とが各時間帯でどのように変化するか表されている。また最下段には、アプリケーション３１２がタッチ検出を実行するタイミングを示すタイミング信号が示されており、各時間帯でタイミング信号に同期してタッチ検出が実行される。タッチ検出のタイミング信号の長さはタッチパネル３５の仕様、又はアプリケーション３１２の仕様により定められるものである。
【００５０】
Ｔ１の時間帯において、電圧パルス信号は０（オフ）である。この場合、装置制御部２１は図４のフローチャートにしたがい、電荷保持部２３２の帯電量が除電基準量未満となるように制御する。また、タッチパネル３５での電界強度も所定の電界強度未満となる。
【００５１】
Ｔ１の時間帯からＴ２の時間帯に遷移する場合、電圧パルス信号は０（オフ）から１（オン）に変化する。この場合、装置制御部２１は図４のフローチャートにしたがい、電荷保持部２３２の帯電量が帯電基準量以上となるように制御する。図５では、装置制御部２１により生成された電圧パルス信号の立ち上がりからわずかに遅れて、電荷保持部２３２の帯電量が増加する。これは、電荷保持部２３２への電荷の蓄積に時間がかかるためである。また、タッチパネル３５での電界強度は電荷保持部２３２の帯電量に比例して増加し、所定の電界強度以上となる。
【００５２】
Ｔ２の時間帯からＴ３の時間帯に遷移する場合、電圧パルス信号は１（オン）から０（オフ）に変化する。この場合、装置制御部２１は図４のフローチャートにしたがい、電荷保持部２３２の帯電量が帯電基準量未満となるように制御する。図５では、装置制御部２１により生成された電圧パルス信号の立ち下がりからわずかに遅れて、電荷保持部２３２の帯電量が減少する。これは、電荷保持部２３２を除電するのに時間がかかるためである。また、タッチパネル３５での電界強度は電荷保持部２３２の帯電量に比例して減少し、所定の電界強度未満となる。
【００５３】
Ｔ３の時間帯からＴ４の時間帯に遷移する場合は、Ｔ１の時間帯からＴ２の時間帯に遷移する場合と同様である。
【００５４】
Ｔ４の時間帯からＴ５の時間帯に遷移する場合、電圧パルス信号は１（オン）のままである。この場合、装置制御部２１は図４のフローチャートにしたがい、電荷保持部２３２の帯電量が帯電基準量以上のままとなるように制御する。また、タッチパネル３５での電界強度も所定の電界強度以上のままとなる。
【００５５】
Ｔ５の時間帯からＴ６の時間帯に遷移する場合は、Ｔ２の時間帯からＴ３の時間帯に遷移する場合と同様である。
【００５６】
Ｔ６の時間帯からＴ７の時間帯に遷移する場合、電圧パルス信号は０（オフ）のままである。この場合、装置制御部２１は図４のフローチャートにしたがい、電荷保持部２３２の帯電量が除電基準量未満のままとなるように制御する。また、タッチパネル３５での電界強度も所定の電界強度未満のままとなる。
【００５７】
以上のように、信号生成装置２の信号出力部２３をタッチパネル３５に近接させた状態で、信号出力部２３の電荷保持部２３２の帯電量を制御することにより、仮想的にタッチパネル３５にタッチを検出させることができる。
【００５８】
図５のタイムチャートに示した各時間帯の幅をミリ秒オーダーに設定した場合、人間の指又はタッチペンによる操作では到底なしえない速度でタッチしている状態（オン）とタッチしていない状態（オフ）とを切り替えることが可能となる。このようにすることで、信号生成装置２に格納されている情報を符号化して電圧パルス信号に変換し、時系列に電界強度が変化する仮想タッチ信号を出力することによって仮想的にタッチパネル３５にタッチを検出させ、利用者端末３に上記情報を取得させることができる。
【００５９】
以上、信号生成装置２の信号出力部２３の動作について説明した。このようにすることで、人間の操作では到底入力できない、符号化した情報を含む仮想タッチ信号をタッチパネル３５に検知させることができ、タッチパネル３５に多量の情報を速く取得させることができる。
【００６０】
［信号生成装置の実装例］
図６は、信号生成装置２をスタンプの形態として実装した例を示す図である。利用者端末３のタッチパネル３５の上に、スタンプ形態の信号生成装置２を押し付けることにより、スタンプを押印する動作を再現している。
【００６１】
＜構造例＞
図７は、スタンプの形態とした信号生成装置２の構造の一例を示す図である。図７は、信号生成装置２の構造を断面で示している。図７の例に係る信号生成装置２は、持ち手部ともなる本体５１と先端部５２と緩衝部５３とを備える。
【００６２】
本体５１は、回路部５６と表示部５７と端子部５８と出力部５９と配線６０とを備える。回路部５６は、信号生成装置２の装置制御部２１、又は装置記憶部２２などとして機能するＣＰＵ、メモリ、又は信号処理チップなどが実装される回路基板、及び電源部２５などを備える。表示部５７は、例えばＬＥＤであり、信号生成装置２の状態を発光色によって外部に表示することができる。端子部５８は、例えば、ＵＳＢ端子又はｍｉｃｒｏＵＳＢ端子であり、外部からの電源供給を受けたり、外部との通信をしたりするために用いられる。出力部５９は、信号生成装置２の信号出力部２３などとして機能するＣＰＵ又は信号処理チップなどが実装される回路基板などを備える。また出力部５９は、スイッチ６１をさらに備える。スイッチ６１は、図１の電源部２５に含まれて、信号生成装置２の全体の電源をオン／オフするものであってよい。またスイッチ６１は、信号生成装置２がすでに起動している状態において、装置制御部２１が信号の生成を開始するトリガーとなるものであってよい。配線６０は、回路部５６と出力部５９とを接続する。
【００６３】
先端部５２は、絶縁性のカバー部５４と導電性の電極５５とを備える。カバー部５４は、タッチパネル３５に接触することがあり、好ましくはゴム素材が用いられる。電極５５は、カバー部５４の内側に設けられ、且つ、タッチパネル３５に接触又は近接して対向可能なように設けられる。タッチパネル３５に近接するように設けられる。電極５５は、好ましくは、タッチパネル３５と接触せず、且つ、タッチパネル３５との間に一定の間隔をもって近接するように、カバー部５４と面一ではなく、カバー部５４の外面からわずかに内側に下げて設けられる。
【００６４】
緩衝部５３は、本体５１と先端部５２との間に設けられる緩衝部材であり、好ましくは、弾性体が用いられる。弾性体としては、例えば、ばねが用いられるがこれに限られるものではない。
【００６５】
＜動作例＞
図７の例に係る信号生成装置２の動作について説明する。信号生成装置２の待機時においては、緩衝部５３によって本体５１と先端部５２とが互いに離れる方向に付勢されている。利用者が信号生成装置２を利用者端末３のタッチパネル３５に押し付けた場合、本体５１が先端部５２に向けて押し込まれる。この際、本体５１に備えられるスイッチ６１がオンとされ、信号生成装置２の電源部２５が全体に電力を供給する。このようにすれば、信号生成装置２に必要な時だけ電力を供給すればよくなる。
【００６６】
信号生成装置２の装置制御部２１は、電源部２５から電力の供給を受けて動作を開始する。装置制御部２１は、まず信号生成装置２全体の初期化動作を行う。続いて装置制御部２１は、タッチパネル３５に対して信号の出力を開始する旨を通知するための初期信号を生成し、信号出力部２３に初期信号に応じた電界を発生させる。
【００６７】
信号出力部２３が電界を発生する場合、図７の例に係る信号生成装置２において、電極５５は信号出力部２３の電荷保持部２３２と導通し、電極５５も帯電する。そして電極５５に帯電した電荷がタッチパネル３５に向けて電界を形成する。ここで、上述のように、電極５５はカバー部５４との位置関係によって、タッチパネル３５には接触せずに一定の間隔をもって近接している。よって、タッチパネル３５に形成される電界の電界強度は、帯電量に比例し、装置制御部２１が電荷保持部２３２及び電極５５の帯電量を制御して、確実にタッチを検出させることができる。
【００６８】
続いて装置制御部２１は、信号生成装置２の装置識別情報又はスタンプ情報などを含む情報信号を生成し、信号出力部２３に情報信号に応じた電界を発生させる。
【００６９】
装置制御部２１による上記一連の動作の間、利用者には信号生成装置２をタッチパネル３５に押し付けたままにしてもらうが、動作が終了すればタッチパネル３５から離してもよい。ここで利用者に動作終了を知らせるために、表示部５７を用いて視覚的に知らせてもよいし、音を発することによって知らせてもよい。このようにすることで、利用者にとって信号生成装置２をタッチパネル３５に押し付けるべき期間が明確になり、利用者に不安やストレスを感じさせないようにできる。
【００７０】
なお、スイッチ６１が信号の生成開始のトリガーとして機能する場合は、既に信号生成装置２には電力が供給されており、スイッチ６１がオンとされることによって、信号生成装置２の装置制御部２１は上述の初期化動作から開始する。
【００７１】
以上信号生成装置２をスタンプの形態で実装する例を説明してきた。このようにすることで、利用者はスタンプの押印という慣れ親しんだ作業をするだけで利用者端末３に情報を取得させることができ、利用者の拡大を図ることができる。また、利用者はスイッチ６１を意識せずとも押印作業によってスイッチ６１をオンにできるので操作がより簡便となる。
【００７２】
［利用者端末及びサーバの動作］
上述の通り、本実施形態に係るスタンプシステム１には、利用者端末３及びサーバ４が含まれる。以下、利用者端末３及びサーバ４の動作について図１に示した構成を参照しつつ説明する。
【００７３】
利用者端末３は、信号生成装置２が生成した信号が示す情報を取得し、取得した情報をサーバ４に照会する。取得した情報が正規の情報であることが確認できた場合、利用者端末３は、アプリケーション３１２においてスタンプを押印したりクーポンを発行したりする。取得した情報が正規の情報であることが確認できない場合、利用者端末３はエラー処理を行う。エラー処理は、例えばエラーメッセージの表示などであるがこれには限られない。
【００７４】
利用者端末３の端末制御部３１は、タッチパネル３５を介して信号生成装置２から信号を取得する。端末制御部３１のライブラリ３１１は、取得した信号について、所定のアルゴリズムによる復号化処理、加工処理、及び変換処理を行い、サーバ４に対して認証を求めることができるデータに変換する。またライブラリ３１１は、ＡＰＩ(Application Programming Interface)処理を行い、アプリケーション３１２で利用可能なデータを出力する。端末制御部３１のアプリケーション３１２は、ライブラリ３１１から取得したデータを、サーバ４に対して端末通信部３３を介して送信する。そして、アプリケーション３１２は、サーバ４から認証結果を取得し、認証された場合には信号生成装置２の装置識別情報に応じたスタンプ又はクーポンを発行する。
【００７５】
サーバ４のサーバ制御部４１は、サーバ通信部４３を介して利用者端末３から情報を取得する。続いてサーバ制御部４１は、サーバ記憶部４２に格納される信号生成装置２に係る情報に基づいて、利用者端末３が信号生成装置２から取得した情報が正規の情報であるかどうか認証する。認証の条件は、例えば、信号生成装置２の位置情報に係る条件であったり、スタンプ又はクーポンを発行できる期間を制限する条件であったりしてよい。続いてサーバ制御部４１は、利用者端末３に対して、取得した情報が正規の情報であるか否かに係る情報を送信する。
【００７６】
以上、本実施形態に係るスタンプシステム１について説明してきた。このようにすることで、店舗側では信号生成装置２を設けるだけでスタンプシステム１に参加することができるため、参加コストが低く抑えられ、参加を促すことができる。また利用者にとっては、従来慣れ親しんだスタンプと同様の使用感を得ることができ、違和感なく利用することができる。
【００７７】
また、本実施形態に係るスタンプシステム１では、暗号化した信号を出力することによってスタンプの複製が困難となるため、不正を防止することができ、店舗や利用者に不利益をもたらすことがない。
【００７８】
本実施形態に係るスタンプシステム１の用途は、店舗の販売促進用に限られない。例えば、観光地や鉄道駅、テーマパーク等の遊戯施設等で、異なる場所を順次回って備え付けられたスタンプを集める、スタンプラリー等のイベントにも本システムを活用することができる。その場合、本実施形態に係る信号生成装置２を各スタンプ設置場所に配置し、スタンプラリー参加者はスマートフォンなどの利用者端末３に仮想的にスタンプを押印する。サーバ装置は、信号生成装置２の装置識別情報又は位置情報などによりイベント参加者が、回った場所を特定し、参加者が全てのスタンプ設置場所を回って最後のスタンプを押印した時に、特典をスマートフォンに表示するようにすることができる。
【００７９】
あるいは、本実施形態に係るスタンプシステム１を、事業所の出退勤管理に用いることもできる。その場合、従業員は出社時および退社時に利用者端末３のタッチパネルに仮想的にスタンプを押し、利用者端末３は利用者識別情報と共に信号生成装置２の装置識別情報などをサーバ装置に送信する。サーバ装置は、受信した情報を情報の送信された時間とともに出退勤管理用のデータベースに格納することができる。
【００８０】
（変形例１）
本実施形態に係る信号生成装置２は、図５に示すように電圧パルス信号のパルス電圧が閾値以上であることがオン信号に対応していた。変形例１では、電圧パルス信号のパルス電圧が閾値以上となっている時間の長さがオン信号又はオフ信号に対応する構成について説明する。
【００８１】
図８は、変形例１に係る電圧パルス信号とタッチパネル３５での電界強度との関係の一例を示すタイムチャートである。タイムチャートの構成は図５に示したタイムチャートと同様であるため説明を省略する。ただし、図５に示されている電荷保持部２３２の帯電量については、図８には示されていない。
【００８２】
変形例１に係る電圧パルス信号は、Ｔ１〜Ｔ７の各時間帯において、パルス電圧が所定の閾値以上となる期間がオン期間以上にわたる場合にオン状態であることが示される。一方で、パルス電圧が所定の閾値以上となる期間がオフ期間未満にすぎない場合にオフ状態であることが示される。パルス電圧が所定の閾値以上となる期間がオフ期間以上、且つ、オン期間未満となる場合には、この部分の信号にエラーが含まれると判定されてもよい。ここで、オン期間又はオフ期間とは、変形例１に係る電圧パルス信号のオン状態又はオフ状態を定義するための期間の長さを示す閾値であり任意に定められるものである。
【００８３】
例えばＴ１の時間帯において、装置制御部２１により生成された電圧パルス信号は、パルス電圧が所定の閾値以上となる期間がオフ期間未満とされているものとする。この場合、電圧パルス信号に応じて形成される電界のタッチパネル３５での電界強度が所定の電界強度以上となる期間が、アプリケーション３１２のタッチ検出タイミングが示す期間よりも短くなる。よって、この場合はタッチパネル３５でタッチが検出されない。
【００８４】
一方で、例えばＴ２の時間帯において、装置制御部２１により生成された電圧パルス信号は、パルス電圧が所定の閾値以上となる期間がオン期間上とされているものとする。この場合、電圧パルス信号に応じて形成される電界のタッチパネル３５での電界強度が所定の電界強度以上となる期間が、アプリケーション３１２のタッチ検出タイミングが示す期間よりも長くなる。よって、この場合はタッチパネル３５でタッチが検出される。
【００８５】
このような変形例１に係る電圧パルス信号の構成とすることにより、電圧パルス信号にスパイクノイズなどのノイズが重畳した場合の電圧パルス信号の安定性を確保しやすくなる。また、タッチパネル３５でのタッチ検出の応答時間がタッチパネル３５の仕様によって異なる場合であっても、オン期間とオフ期間を適切に設定することにより、できるだけタッチ検出を行う間隔を縮めつつ、確実に電圧パルス信号のオン／オフを検知させることができる。
【００８６】
（変形例２）
変形例２に係るスタンプシステム１は、信号生成装置２とサーバ４とが通信する構成をとる。本変形例に係る信号生成装置２は、起動後に自らの装置識別情報を含む初期信号を出力し、その後、信号の出力を一旦停止する。信号生成装置２の装置識別情報を含む初期信号に対応する情報を検出した利用者端末３は、サーバ４に信号生成装置２の装置識別情報を送信する。サーバ４は、取得した装置識別情報に対応する信号生成装置２に対して、当該信号生成装置２から初期信号を取得したことを通知する。
【００８７】
信号生成装置２は、サーバ４からの通知を取得できた場合、自らの出力が不正なデバイスによって読み取られていないことを確認できたものとして、その他の情報に係る信号の出力を再開することができる。一方で、信号生成装置２は、所定期間内にサーバ４からの通知を取得できなかった場合、自らの出力が不正なデバイスによって読み取られている可能性があると判定して、その他の情報に係る信号の出力を再開しないようにできる。この場合信号生成装置２はエラー表示をしてもよい。
【００８８】
変形例２のようにすることで、信号生成装置２が出力する信号を不正に取得されることを防止することができ、セキュリティ性を高めることができる。
【００８９】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【符号の説明】
【００９０】
１  スタンプシステム（情報伝達システム）
２  信号生成装置
２１  装置制御部
２２  装置記憶部
２３  信号出力部
２３１  電荷発生部
２３２  電荷保持部
２４  放電・除電部
２５  電源部
２６  位置情報取得部
２７  装置通信部
３  利用者端末
３１  端末制御部
３１１  ライブラリ
３１２  アプリケーション
３２  端末記憶部
３３  端末通信部
３４  表示部
３５  入力部（タッチパネル）
４  サーバ装置
４１  サーバ制御部
４２  サーバ記憶部
４３  サーバ通信部
５１  本体
５２  先端部
５３  緩衝部
５４  カバー部
５５  電極
５６  回路部
５７  表示部
５８  端子部
５９  出力部
６０  配線
６１  スイッチ
【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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