ジェスチャデバイスであって、生体認証画像の移動に基づいて、コンピュータに対するコマンドを提供するためのタッチパッドと、該タッチパッドに電気的に連結されているセンサであって、該センサは、該生体認証画像の音響インピーダンスを感知するために構成されている、センサとを備え、該音響インピーダンスは、該移動の方向を解釈し、かつ、ユーザを識別するために用いられる、デバイス。本発明の実施形態は、指の位置を特定し、次いで、該場所を使用してコンピュータ画面上のカーソルの位置を制御するための手段として、音響インピディオグラフィを使用する新規ポインティングデバイスを提供することによって、前述の欠点を克服する。加えて、指が、センサにタッチしている間、タッチ圧力を増加させ、ジェスチャのための手段を提供するのに伴って、平均輝度が低下するため、タッチ圧力レベルを統計的データ評価を介して推定することができる。新しいデバイスは、コンピュータのユーザの識別を検証するための生体認証識別デバイスとしても兼ねることができるという利点を有する。1つのコンパクトデバイス内において、識別検証およびポインティング機能性を組み合わせることは、サイズが限界制約である場合、ポータブルコンピュータシステムまたはスマートフォンデバイスにおいて、大きな利点を有することができる。より具体的には、本発明の実施形態は、音響センサの配列上において、人物の指先の印象の形状および場所を測定することを含む。一実施形態では、インピーダンス測定の2つの連続配列が、得られる。これらの2つの配列は、次いで、数学的相互相関分析を使用して処理され、センサをタッチするヒトの指の位置と関連付けられた可能性のあるシフトを算出する。別の実施形態では、インピーダンス測定は、フーリエ変換を使用して、周波数領域に変換される。フーリエ変換相の特性は、次いで、指の場所が、音響配列上でどれくらいシフトしたかを測定するために使用される。この後者のアプローチは、相互相関分析に基づく、シフト検出方法と、概念上、異なり、かつ多くの場合、それに勝る。本発明のさらなる実施形態、特徴、および利点に加え、本発明の種々の実施形態の構造ならびに動作について、付随の図面を参照して、以下に詳述される。本明細書に組み込まれ、その一部を形成する、付随の図面は、本発明を例証し、説明とともに、さらに、本発明の原理を説明し、当業者に、本発明を作製および使用可能にする役割を果たす。本発明は、特定の用途に対する例証的実施形態とともに本明細書に説明されるが、本発明は、それらに限定されないことを理解されたい。本明細書に提供される教示へのアクセスを伴う当業者は、その範囲内において、および本発明が、有意に実用的となるであろう、さらなる分野において、さらなる修正、用途、および実施形態を認識するであろう。前述のように、本発明の実施形態は、表面音響インピディオグラフィの概念に基づく改良された感知デバイスを含む。本改良されたデバイスを使用して、指紋等の生体認証データを感知することができる。センサは、多数の小型感知要素の電気インピーダンスを推定することによって、指紋パターン等の生体認証画像の音響インピーダンスをマップする。特殊圧電化合物から作製される感知要素は、大規模において、安価に加工することができ、一例として、20×25平方ミリメートルの面積にわたって、最大50μmの分解能を提供することができる。図1は、本発明の実施形態に従って構築された例示的センサ100である。センサ100の動作101の原理もまた、示される。感知要素102は、電子プロセッサチップ104に接続される。本チップは、感知要素102の各々の電気インピーダンスを変換し、それを0から255の8ビット2進数に変換する。センサ内の全感知要素と関連付けられた2進数は、次いで、数値の配列として、メモリデバイス内に記憶される。プロセッサチップ104は、Tマイクロ秒毎に、本プロセスを反復する。したがって、センサをタッチしている物体の表面音響インピーダンスの変化は、定期的時間間隔において測定および検出されることができる。un、mは、時間T0において、センサによって得られた音響インピーダンス測定と関連付けられた2進数のN×M個の配列を表し、vn、mは、後の時間T1において、センサの表面音響インピーダンスを測定することによって得られる2進数の第2の配列を表す。上述の表記では、第1の引数nは、水平方向における感知要素の指数を表し、第2の引数mは、垂直方向における感知要素の指数を表す。したがって、n=1、2、3、、N、およびm=1、2、3、、Mである。本発明の第1の実施形態では、センサ表面上の指の場所のシフトは、以下の式に示される相関関数を計算することによって検出される。上式は、パラメータpおよびqの種々の値に対して計算される。Cp、qに対する最大値につながる、pおよびqの特定値は、センサ表面上の指の場所内のそれぞれ、水平および垂直方向におけるシフトの量を表すであろう。前述の手順は、音響センサが、その表面にタッチしている指の表面音響インピーダンスと関連付けられた数値の新しい配列を測定する度に反復される。このように、センサ上の指の位置の潜在的シフトを示す、pおよびqに対する潜在的に新しい値は、Tマイクロ秒毎に得られる。これらの値は、本情報を使用して、コンピュータ画面上のポインタまたはカーソルの場所を制御する制御モジュールに送信される。本発明の第2の実施形態では、センサ上の指の位置のシフトは、位相変換を使用して計算される。この場合、数値配列un、mおよびvn、mが、最初に、2次元離散フーリエ変換DFTとして知られる手順を使用して、2つの数値配列Uωn、ωmおよびVωn、ωmに変換される。本手順は、デジタル信号処理の科学における当業者に周知である。新しい配列Uωn、ωmおよびVωn、ωmは、各配列エントリが、振幅および位相成分を有することを意味する、複素数値である。我々は、振幅成分を破棄し、数学的表記Φωn、ωmおよびΨωn、ωmを使用して、それぞれ、複素配列Uωn、ωmおよびVωn、ωmの位相成分を表す。位相変換方法は、これらの2つの後者の配列を使用して、音響センサ上の指の場所のシフトを推定する。これは、最初に、以下の積分またはそれに対する近似を計算することによって、行われる。上の積分は、パラメータpおよびqの種々の値に対して計算される。Dp、qに対する最大値につながる、pおよびqの特定値は、センサ表面上の指の場所におけるそれぞれ、水平および垂直方向における推定されるシフトの量を表す。第1の実施形態において行われたように、前述の手順は、音響センサが、その表面をタッチしている指の表面音響インピーダンスと関連付けられた数値の新しい配列を測定する度に反復される。このように、センサ上の指の位置の潜在的シフトを示す、pおよびqに対する潜在的に新しい値は、Tミリ秒毎に得られる。これらの値は、次いで、本情報を使用して、コンピュータ画面上のポインタまたはカーソルの場所を制御する、制御モジュールに送信される。第1の実施形態において説明された相互相関方法に勝る位相変換の大きな利点は、センサによって測定される音響表面インピーダンス値の振幅に影響を及ぼす、雑音および種々の他のアーチファクトに対するそのロバスト性である。また、分数すなわち、非整数シフトを計算するために、前述の位相変換式を使用することは、非常に容易である。x-およびy-方向へのナビゲーションに加え、タッチ圧力レベル相対的が、同時に、センサ活性表面と接触する指先面積のインピーダンスの実際の値から得られる。本圧力レベル推定は、レベル調節、オンおよびオフの切替等、さらなるアクティビティをトリガするために利用することができる。低タッチ圧力は、平均輝度に対するより高いスコアによって反映される、センサと接触する、少ない隆線を提供する一方、より高い圧力は、最初に、センサと接触するより多い隆線につながり、次に、タッチ圧力によってより平坦になるのに伴って、より広い隆線につながる。両要因が、平均輝度の合計スコアを低下させる。両値間の差異は、圧力に対するスイッチまたはスライド尺度として、利用される。平均輝度の個々の差異は、それぞれの指先のソフトタッチおよびハードタッチが採取される短い較正手順によって補償される。結論本発明の方法、システム、および構成要素の例示的実施形態が、本明細書に記載された。これらの例示的実施形態は、例証目的のためだけに記載されており、限定するものではない。他の実施形態は、本明細書に含有される教示に基づいて、当業者には明白となるであろう。