(57)【要約】【課題】簡易な認証機構を備える情報処理装置を提供することである。【解決手段】情報処理装置１は本体１０とスタイラスペン２０とを含む。本体１０は、タッチパネル１４と、タッチパネル１４に対する操作に応じて振動パターンを生成するパターン生成部１１−１と、振動パターンに基づいて高周波信号を生成する信号生成部１８−６と、高周波信号を本体外部へ送信する電波送信部１８−５とを備える。スタイラスペン２０は、高周波信号を受信する電波検出部２１−１と、高周波信号を電力に変換する電力生成部２３−１と、電力を用いて高周波信号に対応した振動を発生させる振動発生部２４とを備える。【選択図】図４
2009146194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体とスタイラスペンとを含む情報処理装置であって、
前記本体は、
タッチパネルと、
前記タッチパネルに対する操作に応じて第１の振動パターンを生成するパターン生成部と、
前記第１の振動パターンに基づいて高周波信号を生成する信号生成部と、
前記高周波信号を前記本体外部へ送信する電波送信部とを備え、
前記スタイラスペンは、
前記高周波信号を受信する電波検出部と、
前記高周波信号を電力に変換する電力生成部と、
前記電力を用いて認証パケットを送信するペン送信部とを備え、
前記本体は、
前記認証パケットに基づいて前記スタイラスペンの認証動作を行う認証部と、
前記認証動作が成功した場合に、前記タッチパネルに対する操作を有効と判断し、前記認証動作が失敗した場合に、前記タッチパネルに対する操作を無効と判断する判断部とをさらに備える、情報処理装置。
【請求項２】
前記スタイラスペンは、前記電力を用いて前記高周波信号に対応した振動を発生させる振動発生部をさらに備える、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記パターン生成部は、前記タッチパネルに対する操作の種類に応じた前記第１の振動パターンを生成する、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記パターン生成部は、前記認証動作が成功した場合に前記タッチパネルに対する操作の種類に応じた第２の振動パターンをさらに生成し、前記認証動作が失敗した場合には前記第２の振動パターンを生成しない、請求項２に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は情報処理装置に関し、特に、タッチパネルを有する本体とスタイラスペンとを含む情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルを有する本体に対してスタイラスペンを用いてユーザの命令を入力するタイプの情報処理装置が知られている。そして、ユーザの命令が本体に入力されたことをユーザに体感させるために、ユーザの命令が本体に入力された際に本体を振動させる技術が知られている。また、ユーザの命令が本体に入力された際にスタイラスペンを振動させる技術も知られている。
【０００３】
たとえば、特開２００２−２５９０４４号公報（特許文献１）には、表示装置上にタッチパネルを備え、押下されたタッチパネル上に座標位置と、表示装置上の文字、図形の座標位置とを比較し、押下されたタッチパネル上の位置が文字、図形の表示領域内であるとき、個々の表示領域毎に予め設定した振動時間、振動の大きさ、振動パターンの振動情報の中から対応する１つの振動情報を接続手段を介して外部へ出力する本体装置と接続し、本体装置が接続手段を介して出力する振動情報を受信し、受信した振動情報に対応し回転するモータと、モータの回転軸に固着された非対称形状の重り部を備えるペン型入力装置が開示されている。
【０００４】
タッチパネルの採用に伴って、本体におけるユーザが意図しない動作が増すようになった。たとえば、ユーザが無造作に本体のタッチパネルに触れてしまった場合にも、当該接触に応じて本体が動作してしまう。その対策としては、タッチパネルの機能をロックするためのボタンを本体に設ける方法などが一般的である。その他にも、情報処理装置のセキュリティーアップのための様々な技術が提案されている。
【０００５】
たとえば、特開平１０−２５４６１５号公報（特許文献２）では、ペン入力装置のペンに指認証センサを設け、誰が操作しているかを示す情報を伝え内部で照合を行うことにより、データの改竄を防止するペン入力装置が開示されている。また、ペンに主ＭＰＵを内蔵して頭脳主体を集約し、そのペンを持ち歩くことで蓄積情報（データメモリ）を含め情報機器を携帯することと同等の効果を実現する。ペンにより生成されるデータは、必要に応じ従ＭＰＵ内蔵の表示装置に対し無線通信手段を介して転送され表示される。
【０００６】
また、特開２００３−２５６３７８号公報（特許文献３）では、機能的スタイラスペン側に指紋情報を常時保持し、認証時に、機能的スタイラスペン側に保持されている指紋情報をＰＤＡ本体側に取り込み、指紋センサから取り込んだ指紋情報と照合することにより認証を行う情報処理装置が開示されている。
【０００７】
また、特開２００２−２２９７３９号公報（特許文献４）では、操作者識別用のデータを無線送信するＲＦタグ等の識別タグをタッチパネル操作用ペンに内蔵させておき、その識別タグから送信される識別データをタッチパネル機器である情報端末で読み取って、その識別データに応じて予め定めた使用許可の状態を切り換えるタッチパネル機器システムが開示されている。
【０００８】
また、実開２００５−１０８１４１号公報（特許文献５）では、生体情報入力装置が開示されている。利用者はペン手段を用いてタブレット上で署名を書くことによって署名データを入力する。このように利用者がタブレット上で描いた手書きのデータは、タブレット上の座標データとして得られる。ペン手段には指紋センサが設けられている。利用者がこのペンを手で保持した場合に、親指や人差し指・中指が当接する位置に指紋センサが設けられている。これによって、利用者はペン手段を保持するだけで、指紋データを入力可能である。このように、署名データと指紋データの入力に関する時間軸及び場所の同時性を確保できる。特に個人認証に応用する場合、認証の確度をより高められ、利用者に対して署名データと指紋データの入力を同時にしていると意識させずに生体情報を入力可能である。
【特許文献１】特開２００２−２５９０４４号公報
【特許文献２】特開平１０−２５４６１５号公報
【特許文献３】特開２００３−２５６３７８号公報
【特許文献４】特開２００２−２２９７３９号公報
【特許文献５】実開２００５−１０８１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、スタイラスペンを振動させる情報処理装置の場合には、振動を発生させるための電力をスタイラスペンへ供給するための構成や、振動を発生させるための命令をスタイラスペンへ伝達するための構成が大掛かりなものとなる。また、スタイラスペンから本体へ認証情報を送信するための電力をスタイラスペンへ供給するための構成が大掛かりなものとなり、コストアップの原因となっていた。
【００１０】
本発明は前記のような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の主たる目的は、簡易な認証機構を備える情報処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明のある局面に従うと、本体と、スタイラスペンとを含む情報処理装置とが提供される。本体は、タッチパネルと、タッチパネルに対する操作に応じて第１の振動パターンを生成するパターン生成部と、第１の振動パターンに基づいて高周波信号を生成する信号生成部と、高周波信号を本体外部へ送信する電波送信部とを備える。スタイラスペンは、高周波信号を受信する電波検出部と、高周波信号を電力に変換する電力生成部と、電力を用いて認証パケットを送信するペン送信部とを備える。本体は、認証パケットに基づいてスタイラスペンの認証動作を行う認証部と、認証動作が成功した場合に、タッチパネルに対する操作を有効と判断し、認証動作が失敗した場合に、タッチパネルに対する操作を無効と判断する判断部とをさらに備える。
【００１２】
好ましくは、スタイラスペンは、電力を用いて高周波信号に対応した振動を発生させる振動発生部をさらに備える。
【００１３】
好ましくは、パターン生成部は、タッチパネルに対する操作の種類に応じた第１の振動パターンを生成する。
【００１４】
好ましくは、パターン生成部は、認証動作が成功した場合にタッチパネルに対する操作の種類に応じた第２の振動パターンをさらに生成し、認証動作が失敗した場合には第２の振動パターンを生成しない。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によれば、簡易な認証機構を備える情報処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１７】
＜全体構成＞
図１は、本実施の形態に係る情報処理装置１の全体構成を示す概略図である。図１を参照して、本発明に係る情報処理装置１の全体構成について説明する。情報処理装置１は、タッチパネル１４を有する本体１０と、スタイラスペン２０とを含む。本実施の形態に係る情報処理装置１においては、ユーザは、図示しない一方の手で本体１０を保持し、他方の手（指３０）でスタイラスペン２０を保持しながら、スタイラスペン２０を用いてタッチパネル１４に情報を入力することができる。
【００１８】
＜本体１０のハードウェア構成＞
図２は、本実施の形態に係る本体１０のハードウェア構成を示すブロック図である。図２に示すように、本体１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、メモリ１２と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１３と、タッチパネル１４と、キーボード１５と、電源回路１６と、電池１７と、無線インターフェイス１８とを含む。無線インターフェイス１８は、信号変換部１８−１と、高周波変調回路１８−２と、高周波発信回路１８−３と、高周波増幅回路１８−４と、電波送信部１８−５とを含む。
【００１９】
ＣＰＵ１１は、本体１０の各要素の動作を制御するものであって、各種の演算を実施する装置である。また、ＣＰＵ１１は、内部バス１９を介して、各種演算結果をメモリ１２に格納したり、各種演算結果をＬＣＤ１３に表示したりする。たとえば、ＣＰＵ１１は、入力される操作に応じて振動パターンを生成したり、スタイラスペン２０の認証処理を行ったりする。
【００２０】
メモリ１２は、データやプログラムを記憶する記録媒体である。メモリ１２は、代表的には、ＣＰＵ１１が直接読み書きできるＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などの半導体記憶装置である。たとえば、メモリ１２はスタイラスペン２０のＩＤを記憶しており、ＣＰＵ１１は当該ＩＤを読み出して、スタイラスペン２０から本体１０へと送信されてくる認証パケットに含まれるＩＤと比較する。また、メモリ１２は、ＣＰＵ１１の作業領域としても利用される。
【００２１】
ＬＣＤ１３は、液晶を利用した表示装置である。ＬＣＤ１３は、２枚のガラス板の間に特殊な液体を封入し、電圧をかけることによって液晶分子の向きを変え、光の透過率を増減させることで像を表示する構造になっている。すなわち、ＣＰＵ１１からの出力に応じてＬＣＤ１３に電圧がかけられることにより、ＬＣＤ１３上に像が表示される構成となっている。本実施の形態においては、たとえば、ＬＣＤ１３の後側（下側）にタッチパネル１４が敷設されている。
【００２２】
タッチパネル１４は、たとえば、ＬＣＤ１３の後側（下側）に敷設される。タッチパネル１４は、ユーザが指３０やスタイラスペン２０によって画面（ＬＣＤ１３）に触れることによって、画面を通してユーザからの情報を本体１０へと入力する。タッチパネル１４は、指３０が触れた位置を検知して、スタイラスペンがタッチパネル１４に触れた旨の情報や、スタイラスペンがタッチパネル１４から離れた旨の情報や、スタイラスペン２０が接触したタッチパネル１４上の位置情報などをＣＰＵ１１に与える。本実施の形態においては、タッチパネル１４は、ＬＣＤ１３の下に配置されて圧力の変化を検出する形態としているが、たとえば、専用の透明なスクリーンで画面を覆う形式などであってもよい。
【００２３】
キーボード１５は、ボタンやスイッチなどで構成されるものであって、指３０でボタン（スイッチ）を押すことによって、ユーザからの情報を本体１０にを入力する装置である。キーボード１５は、代表的には、英字、カナ、数字、記号などが刻印されたボタン(キー)が並んでおり、ユーザがボタンを押すと、当該ボタンに対応する情報がＣＰＵ１１に送られる。また、キーボード１５には、十字キーや、決定キーや、メニューキーや、ファンクションキーなどが含まれてもよい。
【００２４】
電源回路１６は、電池１７から必要な出力電力を生成する回路であって、生成した出力電力を本体１０の各部へ供給する。電源回路１６には、代表的に、電力変換器（電力変換装置）などが用いられる。電源回路１６は、たとえば、電池１７の残量を監視したり、電池１７を充電したりする。電池１７は、電源回路１６に必要な電力を与える。
【００２５】
信号変換部１８−１は、ＣＰＵ１１から入力されるデジタル信号を、高周波発信回路１８−２で発生される搬送波を変調するためのアナログ信号へと変換する。
【００２６】
高周波発信回路１８−２は、持続した交流（搬送波）を作る。本実施の形態のように、変調信号の伝送に必要な高周波信号を発生させる高周波発信回路１８−２としては、代表的に、水晶発振器、自励発振器等の発振回路、あるいはそれらを組み合わせたＰＬＬ（Phase-Locked Loop）回路などが挙げられる。
【００２７】
高周波変調回路１８−３は、高周波発信回路１８−２にて発信された交流（搬送波）を、信号変換部１８−１からの信号に応じて変調させる。すなわち、信号変換部１８−１からの信号が高周波変調回路１８−３を通ることによって、その振幅と周波数と位相とが変化する。
【００２８】
たとえば、高周波発信回路１８−２が、高周波変調回路１８−３としての終段増幅素子（トランジスタ、真空管）に搬送波信号を入力する。信号変換部１８−１が終段増幅素子の電源電圧に変調信号を重畳することにより、高周波発信回路１８−２からの搬送波の振幅が変化する。その結果、高周波変調回路１８−３が、変調された信号を高周波増幅回路１８−４へ出力する。また、無線インターフェイス１８は、ＣＰＵ１１が高周波発信回路１８−２に接続したリアクタンス回路（逆バイアスを印加した可変容量ダイオードなど）の電極間容量を変化させることによって、高周波増幅回路１８−４へ伝達される信号の周波数を変調する構成であってもよい。
【００２９】
高周波増幅回路１８−４は、高周波変調回路１８−３から入力された信号に応じてより大きな出力エネルギーを得るための回路である。たとえば、バイポーラトランジスタではベース電流とコレクタ電流とがそれぞれ比例する性質を持つ。そこで、電池１７（電源回路１６）から負荷抵抗を通してコレクタに電圧を供給することにより、コレクタ電流（ベース電流×電流増幅率）の変化に対応したコレクタ電圧の変化が得られる。高周波増幅回路１８−４で得られたコレクタ電圧を電波送信部１８−５へと出力することよって、高周波増幅回路１８−４は高周波変調回路１８−３からの入力信号を大きな電力の出力信号に変換する。
【００３０】
電波送信部１８−５は、高周波増幅回路１８−４で増幅された高周波信号を電波として本体１０の外部へと放射する。すなわち、電波送信部１８−５は、ＣＰＵ１１が生成した振動パターンに対応した高周波信号を乗せた電波を、本体１０外部へと送信する。
【００３１】
＜スタイラスペン２０のハードウェア構成＞
図３は、本実施の形態に係るスタイラスペン２０のハードウェア構成を示すブロック図である。図３に示すように、スタイラスペン２０は、アンテナ２１と、同調（マッチング）回路２２と、整流器（整流回路）２３と、振動発生部２４と、電力蓄積回路２６と、電力検出部２７と、電力判定部２８と、信号判別部３５と、ＩＤ信号生成部３６と、ＲＦ出力部３７とを含む。
【００３２】
アンテナ２１は、電波送信部１８−５から送信された高周波信号を乗せた電波や、その他の信号を乗せた電波を受信して、それらの電波を高周波電流に変換する。ここで、図１および図３に示すように、本実施の形態に係るスタイラスペン２０は、平たい形状を有する挟持部２０ａと、本体１０のタッチパネル１４に接触するための先端部２０ｂとから構成される。そして、アンテナ２１は、挟持部２０ａ内に巻回されている。このように、本実施の形態に係るスタイラスペン２０は、本体１０から送信される高周波信号が乗った電波を受信し易く構成されている。
【００３３】
同調回路２２は、代表的にチョークコイル３８ａとコンデンサ３９ａによる共振回路などによって構成され、様々な周波数の電波の中から所望の周波数の電波、すなわち本実施の形態においては本体１０の電波送信部１８−５から送信された電波を抽出する。
【００３４】
整流器２３は、代表的にダイオード３２などの整流素子によって構成され、同調回路２２で生成される高周波の交流の電力を直流の電力に変換（整流、順変換）する電力変換装置である。
【００３５】
振動発生部２４は、整流器２３にて発生した電圧や電流を利用して振動を発生させる装置であって、本実施の形態においては圧電振動素子２５が用いられている。圧電振動素子は、真空中に配置することによって、振動エネルギーが減少し難い構成とすることができる。その結果、スタイラスペン２０内で生成された電力を有効に利用することができる。
【００３６】
電力蓄積回路２６は、チョークコイル３８ｂやコンデンサ３９ｂなどから構成され、整流器２３によって整流された電流を蓄積する。チョークコイル３８ａ，３８ｂは、整流器２３によって整流された電流をより直流に近い状態に平滑化する。コンデンサ３９ａ，３９ｂは、整流器２３によって整流された電流を利用して電荷を蓄える。
【００３７】
電力検出部２７は、整流器２３から電力蓄積回路２６に流れる電流を計測する。または、電力検出部２７は、電力蓄積回路２６に蓄えられる電力を計測する。そして、計測した電流値または電力値を、電力判定部２８へと伝達する。電力検出部２７は、スタイラスペン２０に内包される制御装置４０が有する機能の一部として実現されるものであってもよいし、専用のハードウェア回路であってもよい。
【００３８】
電力判定部２８は、電力検出部２７にて検出された電流値または電力値が、予め定められた第１のしきい値以上であるか否かを判断する。そして、電力判定部２８は、電力検出部２７にて検出された電流または電力が第１のしきい値以上である場合にはスイッチ２９を閉じ（ＯＮし）、電力検出部２７にて検出された電流または電力が第１のしきい値未満である場合にはスイッチ２９を開放する（ＯＦＦする）。電力判定部２８は、スタイラスペン２０に内包される制御装置４０が有する機能の一部として実現されるものであってもよいし、専用のハードウェア回路であってもよい。
【００３９】
スイッチ２９は、電力蓄積回路２６と振動発生部２４との間に設けられている。前述したように、電力検出部２７から伝達された電流または電力が第１のしきい値以上である場合に、電力判定部２８によってスイッチ２９は閉じられて（スイッチ２９はＯＮされて）、振動発生部２４が振動する。
【００４０】
信号判別部３５は、整流器２３の下流に配置されるものであって、アンテナ２１で受信した高周波信号が認証パケットの送信を要求する信号であるか否かを判断する。信号判別部３５は、当該判断結果をＩＤ（Identification）信号生成部３６に伝達する。信号判別部３５は、スタイラスペン２０に内包される制御装置４０が有する機能の一部として実現されるものであってもよいし、専用のハードウェア回路であってもよい。
【００４１】
ＩＤ信号生成部３６は、アンテナ２１で受信した高周波信号が認証パケットの送信を要求する信号である場合に、認証パケットを生成してＲＦ（Radio Frequency）出力部に伝達する。ＩＤ信号生成部３６は、スタイラスペン２０に内包される制御装置４０が有する機能の一部として実現されるものであってもよいし、専用のハードウェア回路であってもよい。
【００４２】
ＲＦ出力部３７は、たとえば出力用のインターフェイスであって、アンテナなどから構成される。ただし、出力用のアンテナはアンテナ２１に兼用されるものであってもよい。ＲＦ出力部３７は、ＩＤ信号生成部３６から伝達された認証パケットを本体１０へと送信する装置である。
【００４３】
＜機能構成＞
図４は、本実施の形態に係る情報処理装置１の機能構成を示すブロック図である。前述したように、情報処理装置１は、本体１０とスタイラスペン２０とを含む。本体１０は、タッチパネル１４と、振動パターン生成部１１−１と、高周波信号生成部１８−６と、電波送信部１８−５と、認証部１１−２と、判断部１１−３とを含む。スタイラスペン２０は、ペン送信部３７−１と、電波検出部２１−１と、電力生成部２３−１と、振動発生部２４−１とを含む。
【００４４】
以下、各機能について説明する。前述したように、タッチパネル１４は、スタイラスペン２０やユーザの指３０などに押されることによって、外部（ユーザ）からの入力を受け付ける。タッチパネル１４は、タッチパネル１４上のどの位置に接触されたかを示す位置情報や、タッチパネル１４に接触されているか否かを示す接触状態情報などをＣＰＵ１１に伝達する。
【００４５】
振動パターン生成部１１−１や認証部１１−２や判断部１１−３は、たとえば、ＣＰＵ１１がメモリ１２などに記憶されるプログラムを実行することによって発揮される機能である。ただし、振動パターン生成部１１−１や認証部１１−２や判断部１１−３は、専用のハードウェア回路等によって実現してもよい。逆に、振動パターン生成部１１−１以外の機能ブロックを、ＣＰＵ１１がメモリ１２などに記憶されるプログラムを実行することによって実現されるものとしてもよい。
【００４６】
振動パターン生成部１１−１は、タッチパネル１４に対する操作（タッチパネル１４に対するスタイラスペン２０などの接触）に応じて、第１の振動パターンを生成する。そして、後述する認証が成功した場合に、タッチパネル１４を介した本体１０への先の操作の種類に応じて第２の振動パターンを生成する。つまり、振動パターン生成部１１−１は、認証を行うための第１の振動パターンと、スタイラスペンを振動させるための第２の振動パターンとを生成する。そして、入力される操作に応じた複数の種類の第２の振動パターンがメモリ１２に記憶されており、振動パターン生成部１１−１は、入力される操作に応じて第２の振動パターンを生成する。この場合には、振動パターンに対応する高周波信号を２回送信する必要がある。
【００４７】
ここで、入力される操作に応じた複数の種類の第２の振動パターンとは、予め設定されている異なるタイプの振動パターンをいうものであって、振幅（振動）の大きさや、振動周期や、振動期間などが異なる振動パターンをいう。第２の振動パターンの１つとして、認証が失敗した場合の振動パターンが記憶されていてもよい。
【００４８】
ただし、振動パターン生成部１１−１は、タッチパネル１４を介した本体１０への操作の種類に応じて第１の振動パターンを生成するものであってもよい。つまり、認証が成功するか否かにかかわらず、タッチパネル１４に対する操作（タッチパネル１４に対するスタイラスペン２０などの接触）に応じた振動パターンを生成する構成であってもよい。この場合には、振動パターンに対応する高周波信号を１回送信すればよい。つまり、認証が失敗しても、タッチパネル１４に対する操作（タッチパネル１４に対するスタイラスペン２０などの接触）に応じた振動パターンを生成する構成であってもよい。この場合は、第１の振動パターンに対応する高周波信号を利用して、スタイラスペン２０が振動し、当該高周波信号を利用して認証パケットが送信される。
【００４９】
大きい振幅の振動パターンが生成されて、当該振動パターンに応じた高周波信号が送信されると、スタイラスペン２０は大きく振動する。一方、小さい振幅の振動パターンが生成されて、当該振動パターンに応じた高周波信号が送信されると、スタイラスペン２０は小さく振動する。そして、比較的長期間（たとえば、２秒間）におよぶ振動パターンが生成されて、当該振動パターンに応じた高周波信号が送信されると、スタイラスペン２０は長期間（たとえば、２秒間）振動する。一方、比較的短期間（たとえば、０．２秒）の振動パターンが生成されて、当該振動パターンに応じた高周波信号が送信されると、スタイラスペン２０は短期間（たとえば、０．２秒間）振動する。
【００５０】
たとえば、ユーザが文字などを入力する操作を行った場合には、振動パターン生成部１１−１は、第１もしくは第２の振動パターンとして、各文字が入力される毎に小さな振動パターンを生成する。たとえば、ユーザが複数の選択候補から１つを決定する操作を行った場合には、振動パターン生成部１１−１は、大きな振動パターンを生成する。また、ユーザが許可されていない情報の入力操作や選択操作を行った場合には、振動パターン生成部１１−１が大きな振動パターンを生成する構成であってもよい。
【００５１】
具体的には、ユーザが暗証番号の入力に失敗した場合などは、振幅の大きな振動パターンを生成して、スタイラスペン２０を大きく振動させることによって、ユーザにエラーが生じた旨を伝える。また、ユーザが暗証番号の入力に失敗した場合などは、長期間におよぶ振動パターンを生成して、スタイラスペン２０を長期間振動させることによって、ユーザにエラーが生じた旨を伝えてもよい。
【００５２】
ただし、振動パターン生成部１１−１は、タッチパネル１４を介した本体１０へのある種の操作が入力された場合には、振動パターンを生成しない構成としてもよい。すなわち、ユーザが許可されていない情報の入力操作や選択操作を行った場合には、振動パターンを生成しない構成にしてもよい。
【００５３】
高周波信号生成部１８−６は、信号変換部１８−１や高周波発信回路１８−２や高周波変調回路１８−３によって実現される。高周波信号生成部１８−６は、振動パターン生成部１１−１にて生成された振動パターンに基づいて高周波信号を生成する。すなわち、高周波信号生成部１８−６は、タッチパネル１４に入力される操作の種類に応じた高周波信号を生成する。
【００５４】
前述したように、電波送信部１８−５は、高周波信号生成部１８−６にて生成された高周波信号を電波に乗せて本体１０の外部へと送信する。
【００５５】
認証部１１−２は、スタイラスペン２０から受信する認証パケットに基づいて、当該スタイラスペン２０の認証動作を行う。すなわち、認証部１１−２は、予めメモリ１２に記憶されているスタイラスペン２０のＩＤを読み出して、受信した認証パケットに含まれているＩＤが、メモリ１２に記憶されているスタイラスペン２０のＩＤと一致するか否かを判断する。ただし、認証部１１−２を専用のハードウェア回路によって実現する場合には、当該ハードウェア回路にスタイラスペン２０のＩＤを記憶させておいてもよい。
【００５６】
判断部１１−３は、認証動作が成功した場合に、タッチパネル１４に対する操作を有効と判断し、認証動作が失敗した場合に、タッチパネル１４に対する操作を無効と判断する。判断部１１−３が判断を完了するまで、タッチパネル１４に対する先の操作情報は、メモリ１２に記憶されている。判断部１１−３は、認証動作が成功した場合、先の操作情報をメモリ１２から読み出して、当該操作情報を受け付ける。判断部１１−３は、認証動作が失敗した場合、先の操作情報をメモリ１２から消去する。
【００５７】
すなわち、認証部１１−２と判断部１１−３とは、スタイラスペン２０が有するＩＤが、予め本体１０側に記憶されたＩＤと一致する場合にのみ、タッチパネル１４に対して行われた先の操作を受け付ける。逆に、認証部１１−２と判断部１１−３とは、スタイラスペン２０が有するＩＤが、予め本体１０側に記憶されたＩＤと一致しない場合は、タッチパネル１４に対して行われた先の操作を受け付けない（無視する）。これによって、情報処理装置１のセキュリティーを向上させることができる。
【００５８】
前述したように、電波検出部２１−１は、アンテナ２１によって実現され、電波送信部１８−５から送信された電波を受信する。
【００５９】
電力生成部２３−１は、整流器２３や同調回路２２によって実現され、電波検出部２１−１が受信した電波を電流あるいは電圧、すなわち電力に変換する。
【００６０】
振動発生部２４は、電力生成部２３−１にて生成された電流あるいは電圧、すなわち電力を用いて前記高周波信号に対応した振動を発生させる。本実施の形態においては、振動発生部２４は圧電素子によって実現される。
【００６１】
ペン送信部３７−１は、たとえばアンテナ２１（またはアンテナ２１と同様の図示しない他のアンテナ）と、ＩＤ信号生成部３６とによって実現される。ペン送信部３７−１は、電力蓄積回路２６に蓄積された電力を用いて認証パケットを送信する。
【００６２】
図５は、本実施の形態に係る情報処理装置１のイメージ図である。本実施の形態に係る情報処理装置１は、図５に示すように、スタイラスペン２０を用いて本体１０のタッチパネル１４に情報を入力すると、本体１０からの信号に基づいて振動発生部２４が振動し、当該振動がユーザの指３０に伝達される構成となっている。すなわち、振動機構が簡易な構成となっているため、スタイラスペン２０の小型化、製造コストの低下を実現しつつ、情報処理装置１にハプティック技術が採用されることが可能である。
【００６３】
＜高周波信号送信処理＞
次に、本体１０における高周波信号送信処理について説明する。図６は、本体１０における高周波信号送信処理の処理手順を示したフローチャートである。図７は、本体１０とスタイラスペン２０とにおける送受信動作を示すタイムシーケンスである。図６を参照して、本体１０においては、まず、タッチパネル１４に対してユーザが入力動作を行ったか否かについての判断が行われる（ステップＳ１０１）。タッチパネル１４に対して入力動作が行われるまで（ステップＳ１０１にてＮＯの場合）、ＣＰＵ１１は待機する。
【００６４】
タッチパネル１４に対して入力動作が行われると、たとえばスタイラスペン２０などの物体がタッチパネル１４に接触すると（ステップＳ１０１にてＹＥＳの場合）、ＣＰＵ１１は前回の操作が入力された時刻から今回の操作が入力される時刻までの時間が予め設定された時間以内であるか否か判断する（ステップＳ１０２）。たとえば、タッチパネル１４に対する操作が行われると、ＣＰＵ１１はその操作が行われた時点からの経過時間を計測し始めて、当該経過時間が予め設定された時間を超えていないか否かを判断する（ステップＳ１０２）。
【００６５】
図６および図７に示すように、経過時間が予め設定された時間を超えた後に操作が入力された場合（ステップＳ１０２にてＹＥＳの場合）、ＣＰＵ１１は一定時間小さな（低エネルギーの）振動パターンを生成し、無線インターフェイス１８を介して当該振動パターンに対応する高周波信号を一定時間発信する（ステップＳ１０３）。その後、ＣＰＵ１１は認証パケットの送信を要求する振動パターンを生成し、無線インターフェイス１８を介して認証パケットの送信を要求する高周波信号を発信する（ステップＳ１０４）。
【００６６】
その後、無線インターフェイス１８を介してスタイラスペン２０からの認証パケットを受信する（ステップＳ１０５）。ＣＰＵ１１は、認証パケットの中身を調べる（ステップＳ１０６）。すなわち、ＣＰＵ１１は、認証パケットに含まれるＩＤを取り出して、予め設定されているＩＤと一致するかを判断する（ステップＳ１０６）。認証パケットに含まれるＩＤを取り出して、予め設定されているＩＤと一致する場合（ステップＳ１０６にてＹＥＳの場合）、ＣＰＵ１１はステップＳ１０１のタッチ操作を受け付けて、無線インターフェイス１８からスタイラスペン２０にて振動を発生させるための（高エネルギーの）高周波信号が送信される（ステップＳ１０７）。
【００６７】
ステップＳ１０２にて、経過時間が予め設定された時間を超える前に操作が入力された場合（ステップＳ１０２にてＮＯの場合）には、認証動作を行うことなく、無線インターフェイス１８からスタイラスペン２０にて振動を発生させるための（高エネルギーの）高周波信号が送信される（ステップＳ１０７）。
【００６８】
一方、認証パケットに含まれるＩＤが、予め設定されているＩＤと一致しない場合（ステップＳ１０６にてＮＯの場合）は、ＣＰＵ１１はステップＳ１０１のタッチ操作を受け付けることなく、Ｓ１０１からの処理手順を繰り返す。
【００６９】
＜認証パケット送信処理＞
次に、スタイラスペン２０における認証パケット送信処理について説明する。図８は、スタイラスペン２０における認証パケット送信処理の処理手順を示したフローチャートである。
【００７０】
図７および図８を参照して、スタイラスペン２０は本体１０からの高周波信号を待ち受ける（ステップＳ２０１）。アンテナ２１が本体１０から高周波信号を受信すると（ステップＳ２０１にてＹＥＳの場合）、電力判定部２８は高周波信号から得られた電流あるいは電力が第１のしきい値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。高周波信号から得られた電流あるいは電力が第１のしきい値未満である場合（ステップＳ２０２にてＮＯの場合）、信号判別部３５は高周波信号が認証パケットの送信を要求する信号であるか否かの判断を行う（ステップＳ２０３）。高周波信号が認証パケットの送信を要求する信号でない場合（ステップＳ２０３にてＮＯの場合）、電力蓄積回路２６は高周波信号から得られた電力をコンデンサ３９ｂに蓄積していく（ステップＳ２０４）。
【００７１】
一方、高周波信号が認証パケットの送信を要求する信号である場合（ステップＳ２０３にてＹＥＳの場合）、ＩＤ信号生成部３６が認証パケットを生成し、ＲＦ出力部３７が認証パケットを送信する（ステップＳ２０５）。
【００７２】
一方、高周波信号から得られた電流あるいは電力が第１のしきい値以上である場合（ステップＳ２０２にてＹＥＳの場合）、電力判定部２８はスイッチ２９をＯＮする（ステップＳ２０６）。これによって、電力蓄積回路２６に蓄積されている電力が開放されて、圧電振動素子２５が振動する（ステップＳ２０７）。本実施の形態においては、振動が終了すると（電力蓄積回路２６の電力がなくなると）、スイッチ２９がＯＦＦされる（ステップＳ２０８）。
【００７３】
本実施の形態に係る情報処理装置１は、以上のように構成されているため、簡易な構成でもってスタイラスペン２０の認証動作を行うことができる。そして、平たい形状の挟持部２０ａにアンテナ２１が内包されているので、本体１０から送信された高周波信号をスタイラスペン２０にて効率的に受信することができる。また、操作の種類に応じてスタイラスペン２０で異なるタイプの振動が生じるため、ユーザはどの操作が入力されたのか、どの操作が受け入れられなかったのかを感覚的に認識することができる。また、圧電振動素子を真空中に配置することによって、振動エネルギーが減少し難い構成とし、スタイラスペン２０内で生成された電力を有効に利用することができる。
【００７４】
加えて、本実施の形態に係る情報処理装置１は、認証が成功した場合に限り、操作の種類に応じて振動する構成であってもよいし、認証の成否にかかわらず（タッチパネル１４に対する操作が受け付けられたか否かにかかわらず）操作の種類に応じて振動する構成であってもよい。
【００７５】
＜第１の変形例＞
本実施の形態に係る情報処理装置１の第１の変形例として、本体側の高周波信号送信処理のうち、図６に示すステップＳ１０２の処理を省略する構成としてもよい。すなわち、本変形例においては、タッチパネル１４に対して入力動作が行われると（ステップＳ１０１にてＹＥＳ）、前回の操作から今回の操作までの当該経過時間にかかわらず、ＣＰＵ１１が小さな振動パターンを生成し、無線インターフェイス１８を介して当該振動パターンに対応する高周波信号を送信する（ステップＳ１０３）。
【００７６】
本変形例に係る情報処理装置１によって、本体１０における経過時間の判断が必要なくなるので、ＣＰＵ１１の付加を低減することができる。
【００７７】
＜第２の変形例＞
本実施の形態に係る情報処理装置１の第２の変形例として、スタイラスペン２０側の機能のうち、図３に示す電力検出部２７と電力判定部２８とスイッチ２９とを省略する構成としてもよい。すなわち、本変形例においては、スタイラスペン２０が高周波信号を受信すると、常に振動発生部２４にて振動が生じる。この場合は、図８に示すステップＳ２０２、ステップＳ２０６、ステップＳ２０７、ステップＳ２０８の処理を省略する構成となる。
【００７８】
ＲＦ出力部３７が認証パケットを本体１０へと送信するために必要な電力（電圧）は、振動発生部２４がユーザが認識できる振動を生じさせるために必要な電力（電圧）よりも小さい。つまり、本変形例に係る情報処理装置１においては、省電力しか生み出さない低エネルギーの高周波信号をスタイラスペン２０が受信した場合は、振動発生部２４で生じる振動が小さいため、ユーザはスタイラスペン２０が振動していることに気がつかない。しかし、スタイラスペン２０は、低エネルギーの高周波信号から得られる電力を利用して認証パケットを本体１０へ送信することはできる。
【００７９】
そして、認証が成功した場合には、本体１０から高エネルギーの高周波信号が発信される。このときは、振動発生部２４で生じる振動が大きくなるため、ユーザはスタイラスペン２０が振動していることを認識できる。
【００８０】
本変形例に係る情報処理装置１によって、スタイラスペン２０に電力検出部２７と電力判定部２８とスイッチ２９とが不要となるので、スタイラスペン２０の小型化、製造コストの低下が実現できる。
【００８１】
＜第３の変形例＞
本実施の形態に係る情報処理装置１の第３の変形例として、スタイラスペン２０側の機能のうち、図３に示す信号判別部３５を省略する構成としてもよい。すなわち、本変形例においては、スタイラスペン２０が高周波信号を受信すると、スタイラスペン２０は常に本体１０に認証パケットを送信する。この場合は、図６に示すステップＳ１０４や、図８に示すＳ２０３やＳ２０４の処理を省略して、一定の電力が蓄積された時点で認証パケットが送信される（ステップＳ２０５）構成としてもよい。
【００８２】
すなわち、タッチパネル１４に対して入力動作が行われると（ステップＳ１０１にてＹＥＳの場合）、ＣＰＵ１１は小さな振動パターンを生成し、無線インターフェイス１８を介して当該振動パターンに対応する高周波信号を送信する（ステップＳ１０３）。本体１０は、無線インターフェイス１８を介してスタイラスペン２０からの認証パケットを受信する（ステップＳ１０５）。ＣＰＵ１１は、認証パケットの中身を調べて（ステップＳ１０６）、スタイラスペン２０にて振動を発生させるための高周波信号を送信する（ステップＳ１０７）。
【００８３】
つまり、本変形例に係る情報処理装置１においては、省電力しか生み出さない低エネルギーの高周波信号をスタイラスペン２０が受信した場合は、振動発生部２４で生じる振動が小さいため、ユーザはスタイラスペン２０が振動していることに気がつかない。しかし、スタイラスペン２０は、低エネルギーの高周波信号から得られる電力を利用して認証パケットを送信することができる。認証が成功した場合には、本体１０から高エネルギーの高周波信号が送信される。このときは、振動発生部２４で生じる振動が大きくなるため、ユーザはスタイラスペン２０が振動していることを認識できる。
【００８４】
本変形例に係る情報処理装置１によって、スタイラスペン２０に高周波信号の内容を識別するための機能が不要となるので、スタイラスペン２０の小型化、製造コストの低下が実現できる。
【００８５】
本実施の形態においては、上記に示す変形例は、その本質を変容させることなく、互いに組み合わせ可能である。すなわち、本実施の形態に、上記第１〜第３のいずれか１つのの変形例を組み合わせてもよいし、上記第１〜第３の２つ以上の変形例を組み合わせてもよい。
【００８６】
たとえば、スタイラスペン２０における、認証パケットを送信するトリガーに関する構成としては、（１）高周波信号を受信する度に認証パケットを送信する構成、（２）本体１０から送信要求を受信した場合に認証パケットを送信する構成、（３）小電力が得られた場合に認証パケットを送信する構成などが採用可能である。すなわち、発生する電力の大小と、本体１０からの送信要求の有無とに応じて、認証パケットを送信するか否かを判断することが可能である。同様に、発生する電力の大小と、本体１０からの送信要求の有無とに応じて、スタイラスペン２０にて振動を発生されるか否かを判断することが可能である。
【００８７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本実施の形態に係る情報処理装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本実施の形態に係る本体のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係るスタイラスペンのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態に係る情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】本実施の形態に係る情報処理装置のイメージ図である。
【図６】本体における高周波信号送信処理の処理手順を示したフローチャートである。
【図７】本体とスタイラスペンとの送受信動作を示すタイムシーケンスである。
【図８】スタイラスペンにおける認証パケット送信処理の処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１  情報処理装置、１０  本体、１１  ＣＰＵ、１１−１  振動パターン生成部、１１−２  認証部、１１−３  判断部、１２  メモリ、１４  タッチパネル、１５  キーボード、１６  電源回路、１７  電池、１８  無線インターフェイス、１８−１  信号変換部、１８−２  高周波発信回路、１８−３  高周波変調回路、１８−４  高周波増幅回路、１８−５  電波送信部、１８−６  高周波信号生成部、１９  内部バス、２０  スタイラスペン、２１  アンテナ、２１−１  電波検出部、２２  同調回路、２３  整流器、２３−１  電力生成部、２４  振動発生部、３０  手、３１  ケーブル、３２  ダイオード、３７−１  ペン送信部。
【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】
2009146194.tif 000008
【図７】
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【図８】
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