(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号又は電気信号等の信号を発生させる発信装置をボールペン等の筆記用具の上部及び下部に設け、かつ前記筆記用具で筆記する入力専用パット等の記録媒体の周辺又はパソコンのディスプレイ等の画面周辺に間隔をおいて受信装置を３点以上分散させて設け、前記３点以上の受信装置は前記上部及び下部の発信装置からそれぞれ発信された信号の速度と該発信された信号が各受信装置に到達するまでの所要時間との積によって得られる各発信点から各受信点間の距離を計算する中央演算装置を備え、前記３点以上の受信装置から前記上部及び下部の発信装置の各発信点の軌跡をもって本人の筆記パターンとして保存する３次元署名パターンデータファイル又は４次元署名パターンデータファイルを備えた署名マスターパターン登録手段と、上記筆記用具による単純筆跡、上記筆記用具上部の軌跡、上記筆記用具の上部及び下部に設けた発信装置間の線分の空間移動の筆記パターンを上記署名マスターパターン登録手段に登録された筆記パターンとを比較演算する中央処理装置とを備えたことを特徴とする本人確認システム。
【請求項２】
筆記の特徴を取得するため前記請求項１において求めた各受信点の到達時間に信号速度を乗じて得た距離を半径とする円球方程式の交点を三次元座標で求め、該交点が求められない時は、補正計算により近似三次元座標を求め、その連続軌跡を求め、その連続軌跡を本人データとして保存する３次元署名パターンデータファイル、あるいは該連続軌跡に加えて交点の軌跡の変化する時間を本人データとして保存する４次元署名パターンデータファイルを備えたことを特徴とする請求項１記載の本人確認システム。
【請求項３】
筆記の特徴を取得するため前記請求項１において求めた各受信点の到達時間及び発信点と受信点との垂下線に対する左右上部及び下部の角度を計測し、最低２箇所の受信点から発信点に向かって発せられる直線の交点を以って三次元座標を求め、該交点が求められない時は、補正計算により近似三次元座標を求め、その連続軌跡を求め、その連続軌跡を以って本人データとして保存する３次元署名パターンデータファイルを備えるか、あるいは該連続軌跡に加えて交点の軌跡の変化する時間を本人データとして保存する４次元署名パターンデータファイルを備えたことを特徴とする請求項１記載の本人確認システム。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、概説すれば予めボールペン等の筆記用具を線分として認識し署名を点として捉えることなく線分として捉え特定の個人が署名する際の特長を記録蓄積、場合よっては特長の自動更新学習機能を内蔵させ品質の高い本人確認を実現するものである。筆記用具の筆記面に近い筆記パターンはもとより筆記用具の上部の筆記パターンも利用して本人の筆跡であるか否かを確認しようとするものである。
背景技術
従来本人確認は、印鑑証明書の所持、携帯する運転免許書、指紋の照合、眼底のパターン比較認識等によって行われてきた。
また本人認識は指紋照合、眼底照合、筆記のパターン、筆圧等によって現在も研究開発が進んでいる。
本発明は、本人の筆記の特性を３次元または時間的経過を要素として加えた４次元パターンとして捉え、確度の高い本人認識機能を実現するものである。
筆記用具の下部及び上部は各々文字筆跡パターンとして特性を本人認識の比較材料とすることによって本人を確認するものとする。筆記用具の上部及び下部から発信する２点間を線分として捉えその線分が如何に移動するかを捉えパターンとして比較検討の対象として本人確認を行なうものである。
なお、発信点の位置は受信各点までの到達時間及び又は受信角度によって３次元座標として捉えることが可能である。
発明の開示
本発明は、人間の持つ署名等の記載作業の個人特性を科学的に把握しようとするとき、筆記用具下部の動作、即ち筆記の癖を捉えることは当然として、筆記用具を握る部分と角度によって筆記用具上部の動作にも個人の特性が現れる。また、加えて筆記用具の上部及び下部の筆記過程の同時刻の時間的軌跡の特性も捉えることが可能であり、４次元的把握を可能とする。
即ち、本発明に係る本人確認システムは、光信号又は電気信号等の信号を発生させる発信装置をボールペン等の筆記用具の上部及び下部に設け、かつ筆記する記録媒体の近傍に該発信装置からの信号を受信する受信装置を複数個設け、前記発信装置から発信された信号を該受信装置において上記筆記用具の上部及び下部から認識できる波長の変化又は周波数の変化による特定の信号を到達時間付きで３点以上の受信装置で受け取るようにしたものである。
また請求項１記載の本人確認システムは、筆記の特徴を取得するため前記請求項１において求めた各受信点の到達時間に信号速度を乗じて得た距離を半径とする円球方程式の交点、あるいは受信点と発信点の角度による直線の交点を三次元座標で求め、該交点が求められない時は、半径、角度に僅少値を加減し補正計算により近似三次元座標を求め、その連続軌跡を求め、その連続軌跡を以って本人データとして保存するか、あるいは該連続軌跡に加えて交点の軌跡の変化する時間を本人データとして保存するようにしたものである。
さらに請求項１記載の本人確認システムは、筆記の特徴を取得するため前記請求項１において求めた各受信点の到達時間及び発信点と受信点との垂下線に対する左右上部及び下部の角度を計測し、最低２箇所の受信点から発信点に向かって発せられる直線の交点を以って三次元座標を求め、該交点が求められない時は、補正計算により近似三次元座標を求め、その連続軌跡を求め、その連続軌跡を以って本人データとして保存するか、あるいは該連続軌跡に加えて交点の軌跡の変化する時間を本人データとして保存するようにしたものである。
さらにまた請求項２又は３記載の本人確認システムは、請求項２又は３によって求められる筆記用具の上部発信点から筆記用具の下部発信点の線分の連続軌跡を求め、その連続軌跡を以って本人データとして保存するか、あるいは該連続軌跡に加えて線分の軌跡の変化する時間を本人データとして保存するようにしたものである。
また本発明に係る本人確認システムは、本人の確認を実際に必要とする場合、請求項１から４までの何れかの方法により確認を必要とする人物の筆跡を求め、予め保存されている本人確認システムで得た本人データと比較し、本人であるか否かを決定するようにしたものである。
そして本発明に係る本人確認システムは、本人の確認を実際に必要とする場合、請求項１から４までの何れかの方法により確認を必要とする人物の筆跡を求め、予めインターネット上に保存されている本人データと比較し、本人であるか否かを決定するようにしたものである。
本発明は、人間の持つ署名等の記載作業の個人特性を科学的に把握しようとするとき、従前から用いられてきた筆記用具下部の動作、即ち筆記の癖を捉えることは当然として、筆記用具を握る部分と角度によって筆記用具上部の動作にも個人個人の特性が現れる。更に筆記用具の上部及び下部の筆記過程の同時刻の時間的軌跡の特性も捉えることによって４次元的に本人の確認を可能ならしめ、本人が単に署名等をするだけの簡便な方法で、本人をほぼ確実に特定できる効果を実現しＩＴ革命の中核機能として利用できる。
具体的効果を列記すれば下記となる。
（１）本人の確認が特殊な作業を本人に課せることなく容易に可能となり身分の証明が不特定多数人物の中から確実に可能になる。
（２）例えば日本の行政官庁である通産省が発行したいとするＩＣカード等の身分証明書に本人筆跡パターンを内在させ、これを大量生産によって大がかりな装置を必要とせず廉価な情報セキュリテイとして利用することによってＩＴ管理社会体制の必需品として有用な機能を有する。
（３）銀行、官公庁等の役所の決済時には権限所持者が認印等で押印することで事務を司ってきたが、権限者本人によって真実決済されたかは疑問であったが、本システムによって安全な処理体系が実現する。
（４）現在、本人詐称、偽造クレジットカード等の被害は数百億円に上り確実な本人確認が求められてきたが本システムはそれを保証する。
（５）万能情報ペンを所持することだけでも積極的に本人であることの証明の一環をなす事ができる。種々の色のペンを用意すれば地位等のステータスシンボルにもなる。
（６）万能情報ペンに署名ばかりでなく住所、各種履歴、生活環境、その他社会生活に必要とされる情報を本人確認にのせて目的別に供給できる。
（７）万能情報ペンを紛失しても本人を確認するのは署名であり極めて安全なシステムである。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
図１は、本発明に係る本人確認システムのシステム構成図である。
中央演算装置とファイル装置、メインメモリ、入力装置、出力装置、発信装置、受信装置との情報連結の関係を示す。
図２−１は、本人確認システムの円球半径距離方式による処理フローチャート（図３、図４の説明図による）である。
以下は署名マスターパターンの登録時のフローチャートである。
（１）筆記用具の上部及び下部に設けた発信点Ａおよび発信点Ｂより２点の特定信号を発信する。
（２）筆記する記録媒体の近傍に設けた受信点ａ、受信点ｂ、受信点ｃ、受信点ｄにおいて、発信点Ａおよび発信点Ｂが発した特定信号を発信点が発信した時間から各受信点が受信した時間の差異を所要時間とし把握し、その所要時間を記録する。
（３）所要時間に一定の数字（信号速度）を乗じて各発信点から各受信点間の距離を計算する。
（４）前記受信点ａ、受信点ｂ、受信点ｃ、受信点ｄを中心に、（３）で計算した２点間の距離を展開し３受信点の交点をもって、発信点Ａまたは発信点Ｂを人工衛星の地上点を求めるＧＰＳ計算と同様にして発信点三次元座標点として求める。例えば、次式により発信点Ａの位置を求める。
Ｌ１２＝（Ａｘ−Ｘｘ）２＋（Ａｙ−Ｘｙ）２＋（Ａｚ−Ｘｚ）２
Ｌ２２＝（Ａｘ−Ｙｘ）２＋（Ａｙ−Ｙｙ）２＋（Ａｚ−Ｙｚ）２
Ｌ３２＝（Ａｘ−Ｚｘ）２＋（Ａｙ−Ｚｙ）２＋（Ａｚ−Ｚｚ）２
また、３受信点毎に発信点が求められるが、各交点の平均値をもって補正計算とする。
（５）（４）の作業によって得られた発信点の連続点の軌跡をもって本人の筆記パターンとして保存する。この筆記を数回繰り返し、後日の本人認識パターンとする保存先は、万能情報記憶ペン、またはコンピュータのメモリー等とする。
（６）発信点Ａおよび発信点Ｂより２点の特定信号を発信する。
（７）前記受信点ａ、受信点ｂ、受信点ｃ、受信点ｄにおいて、発信点Ａおよび発信点Ｂが発信した特定信号を発信点が発信した時間から各受信点が受信した時間の差異を所要時間として把握し、その所要時間を記録する。
（８）所要時間に一定の数字（信号速度）を乗じて各発信点から各受信点間の距離を計算する。
（９）前記受信点ａ、受信点ｂ、受信点ｃ、受信点ｄを中心に、（８）で計算した距離を半径として円球を展開に図面展開し各円球の表面の交点をもって、発信点Ａおよび発信点Ｂの座標点とする。交点が求められない時は、補正計算により近似三次元座標を求める。
（１０）（９）の作業によって得られた筆記パターンの保存先である万能情報記憶ペン、または利用者のコンピュータのメモリーから本人認識パターンを呼び出し比較検討する。
（１１）本人の署名か否かの判断は、単純筆記、筆記用具の上部及び下部部の軌跡、筆記用具の上部及び下部２点間の線分の空間移動、そして移動時間を比較検討して判断する。
図２−２は、本発明に係る本人確認システムの円球半径距離方式による処理フローチャート（図３、図４の説明図による）である。
以下は署名マスターパターンの登録時のフローチャートである。
（１）筆記用具の上部及び下部に設けた発信点Ａおよび発信点Ｂより２点の特定信号を発信する。
（２）筆記する記録媒体の近傍に設けた受信点ａ、受信点ｂ、受信点ｃ、受信点ｄにおいて、発信点Ａおよび発信点Ｂが発した特定信号を発信点が発信した時間から各受信点が受信した時間の差異を所要時間とし把握し、その所要時間を記録する。
（３）所要時間に一定の数字（信号速度）を乗じて各発信点から各受信点間の距離を計算する。
（４）前記受信点ａ、受信点ｂ、受信点ｃ、受信点ｄから発信点Ａおよび発信点Ｂの受信角度を捉え、受信点ａ、受信点ｂ、受信点ｃ、受信点ｄから直線を引き交点が発信点Ａおよび発信点Ｂと確定できる。
（５）（４）の作業によって得られた発信点の連続点の軌跡をもって本人の筆記パターンとして保存する。この筆記を数回繰り返し、後日の本人認識パターンとする保存先は、万能情報記憶ペン、またはコンピュータのメモリー等とする。
以下は、本人確認作業必要時のフローチャートである。
（１）筆記用具の上部及び下部に設けた発信点Ａおよび発信点Ｂより２点の特定信号を発信する筆記する。
（２）記録媒体の近傍に設けた受信点ａ、受信点ｂ、受信点ｃ、受信点ｄにおいて、発信点Ａおよび発信点Ｂが発した特定信号を発信点が発信した時間から各受信点が受信した時間の差異を所要時間とし把握し、その所要時間を記録する。
（３）所要時間に一定の数字（信号速度）を乗じて各発信点から各受信点間の距離を計算する。
（４）受信点ａ、受信点ｂ、受信点ｃ、受信点ｄから発信点Ａおよび発信点Ｂの受信角度を捉え、受信点ａ、受信点ｂ、受信点ｃ、受信点ｄから直線を引き交点が発信点Ａおよび発信点Ｂと確定できる。
交点が求められない時は、補正計算により求める。
（５）（４）の作業によって得られた筆記パターンの保存先である万能情報記憶ペン、または利用者のコンピュータのメモリーから本人確認パターンを呼び出し比較検討する。
（６）本人の署名か否かの判断は、単純筆記、筆記用具の上部及び下部部の軌跡、筆記用具の上部及び下部２点間の線分の空間移動、そして移動時間を比較検討して判断する。
図３は、本発明に係る本人確認システムの署名等認識装置説明図を示す。
筆記用具１の上部及び下部部に発信器２ａ、２ｂを装着し、下部先端部分にはボールペンの下部ペン先を用意する。発信装置２から信号を発する。
３は受信装置で、筆記する記録媒体の近傍、例えば入力専用パット等の四隅に設ける。該受信装置３は署名時に少なくとも３点が受信機能を発揮することが肝要である。
図４は、本発明に係る本人確認システムの署名等認識装置説明図を示す。
筆記用具１の上部及び下部部に発信器２ａ、２ｂを装着し、下部先端部分にはボールペンの下部ペン先を用意する。発信装置２から信号を発する。
図５は、本発明に係る本人確認システムの署名等認識装置説明図を示す。
筆記用具１の上部及び下部部に発信器２ａ、２ｂを装着し、下部先端部分にはボールペンの下部ペン先を用意する。発信装置２から信号を発する。
図６は、本発明に係る本人確認システムの万能情報記憶ペン１ａの上部及び下部部の軌跡説明図例である。ペンの下記部分とペンの上記部分は独自の動きを把握することに特長がある。また発信点（Ａ）と発信点（Ｂ）を結ぶ線分の時間的動作も特長ある動作として保存する。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明に係る本人確認システムの構成を示す。
図２−１は本発明に係る本人確認システムのシステムフローチャート（図３、図４の説明図による円球半径距離方式）を示す。
図２−２は本発明に係る本人確認システムのフローチャート（図５の説明図による発信点角度方式）を示す。
図３は本発明に係る本人確認システムの署名等認識装置説明図である。
図４は本発明に係る本人確認システムの署名等認識装置説明図である。
図５は本発明に係る本人確認システムの署名等認識装置説明図である。
図６は本発明に係る本人確認システムの万能情報記憶ペン上部及び下部部の軌跡説明図である。
図７はＡ点におけるＬ１、Ｌ２、Ｌ３の距離の計算をする説明図である。
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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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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