JPH10240435A - 入力装置 - Google Patents
入力装置Info
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- JPH10240435A JPH10240435A JP4351397A JP4351397A JPH10240435A JP H10240435 A JPH10240435 A JP H10240435A JP 4351397 A JP4351397 A JP 4351397A JP 4351397 A JP4351397 A JP 4351397A JP H10240435 A JPH10240435 A JP H10240435A
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- electrodes
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- G07C9/20—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 指の特徴を抽出して個人認証を行う照合装置
を情報端末に搭載した場合、操作中に個人認証を要求さ
れると、使用者はポインティング装置から一旦手を離
し、電極アレイに指を移動して照合操作をしなければな
らず、操作がしづらい。さらに、ポインティング装置と
個人認証装置のさらなる小型化が要求されている。本発
明は、かかる装置の操作性の向上及び小型化を目的とす
る。 【解決手段】 電極アレイ１を用い、配列方向に沿って
被認証者の指４が接触することによる該電極アレイ１の
隣接電極間の抵抗値の分布から指４の特徴データを抽出
し、登録特徴データと照合して本人確認を行う個人認証
装置部分２と、情報端末のポインティング装置部分２、
３とを一体的に構成することにより、操作性を向上さ
せ、かつ装置自体を小型化して情報端末の機動性を高め
る。
を情報端末に搭載した場合、操作中に個人認証を要求さ
れると、使用者はポインティング装置から一旦手を離
し、電極アレイに指を移動して照合操作をしなければな
らず、操作がしづらい。さらに、ポインティング装置と
個人認証装置のさらなる小型化が要求されている。本発
明は、かかる装置の操作性の向上及び小型化を目的とす
る。 【解決手段】 電極アレイ１を用い、配列方向に沿って
被認証者の指４が接触することによる該電極アレイ１の
隣接電極間の抵抗値の分布から指４の特徴データを抽出
し、登録特徴データと照合して本人確認を行う個人認証
装置部分２と、情報端末のポインティング装置部分２、
３とを一体的に構成することにより、操作性を向上さ
せ、かつ装置自体を小型化して情報端末の機動性を高め
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ等に使
用する入力装置に関する。
用する入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報セキュリティ強化のために、
情報端末への個人認証装置の搭載が期待されている。我
々は指の長さ方向に対して直交方向に長い複数の線状電
極を指の長さ方向に配列し、指を押し付けたときの隣合
う電極間の抵抗値を指の長さ方向に順次読み取り合成し
た信号を用いる方法を提案している（特開平7-16893
0）。この方法によれば、光学系が一切不要となるので
装置を小型・低価格化することができ、ノート型コンピ
ュータを始めとする小型情報端末にも実装可能である。
情報端末への個人認証装置の搭載が期待されている。我
々は指の長さ方向に対して直交方向に長い複数の線状電
極を指の長さ方向に配列し、指を押し付けたときの隣合
う電極間の抵抗値を指の長さ方向に順次読み取り合成し
た信号を用いる方法を提案している（特開平7-16893
0）。この方法によれば、光学系が一切不要となるので
装置を小型・低価格化することができ、ノート型コンピ
ュータを始めとする小型情報端末にも実装可能である。
【０００３】この提案の照合装置では、電極アレイによ
る入力部の形状は指の先端から第二関節を完全に含む長
さとなるようにし、この長さは通常40〜70mmである。ま
た、その幅は人差し指の幅程度とするため通常20〜30mm
としている。この電極アレイをフレキシブルプリント基
板の上に形成し、周辺回路を表面実装等の手法を用いて
かかるプリント基板上に一体的に実装することにより、
個人認証装置モジュールを小型化することが可能であ
る。例えば、前述の電極アレイの形状である20〜30×40
〜70mm程度の大きさまで小型化できる。また、電極にＩ
ＴＯ等の透明電極材料を用いれば取付位置の制限はより
少なくなる。
る入力部の形状は指の先端から第二関節を完全に含む長
さとなるようにし、この長さは通常40〜70mmである。ま
た、その幅は人差し指の幅程度とするため通常20〜30mm
としている。この電極アレイをフレキシブルプリント基
板の上に形成し、周辺回路を表面実装等の手法を用いて
かかるプリント基板上に一体的に実装することにより、
個人認証装置モジュールを小型化することが可能であ
る。例えば、前述の電極アレイの形状である20〜30×40
〜70mm程度の大きさまで小型化できる。また、電極にＩ
ＴＯ等の透明電極材料を用いれば取付位置の制限はより
少なくなる。
【０００４】一方、情報端末には一般的に入力装置であ
るポインティング装置が搭載されており、情報端末の操
作中はこのポインティング装置を手で操作している。情
報端末に前述の個人認証装置を搭載することを考えた場
合、操作中に個人認証を要求されると、使用者はポイン
ティング装置から一旦手を離し、電極アレイに指を移動
して照合操作をしなければならず、操作がしづらいとい
う問題があった。さらに、情報端末は小型化に進む傾向
もあり、ポインティング装置と個人認証装置の両者を設
置できる領域が減少することが予想され、両装置のさら
なる小型化が要求されている。
るポインティング装置が搭載されており、情報端末の操
作中はこのポインティング装置を手で操作している。情
報端末に前述の個人認証装置を搭載することを考えた場
合、操作中に個人認証を要求されると、使用者はポイン
ティング装置から一旦手を離し、電極アレイに指を移動
して照合操作をしなければならず、操作がしづらいとい
う問題があった。さらに、情報端末は小型化に進む傾向
もあり、ポインティング装置と個人認証装置の両者を設
置できる領域が減少することが予想され、両装置のさら
なる小型化が要求されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、指の
特徴を抽出して個人認証を行う照合装置を情報端末に搭
載することを考えた場合、操作中に個人認証を要求され
ると、使用者はポインティング装置から一旦手を離し、
電極アレイに指を移動して照合操作をしなければなら
ず、操作がしづらいという問題があった。さらに、情報
端末は小型化に進む傾向もあり、ポインティング装置と
個人認証装置の両者を設置できる領域が減少することが
予想され、両装置のさらなる小型化が必要であった。
特徴を抽出して個人認証を行う照合装置を情報端末に搭
載することを考えた場合、操作中に個人認証を要求され
ると、使用者はポインティング装置から一旦手を離し、
電極アレイに指を移動して照合操作をしなければなら
ず、操作がしづらいという問題があった。さらに、情報
端末は小型化に進む傾向もあり、ポインティング装置と
個人認証装置の両者を設置できる領域が減少することが
予想され、両装置のさらなる小型化が必要であった。
【０００６】本発明は、電極アレイを用い配列方向に沿
って被認証者の指等の部分が接触することによる該電極
アレイの電極間の電気特性（抵抗値等）の分布から指等
の特徴を抽出し登録特徴データと照合して本人確認を行
う個人認証装置と、情報端末のポインティング装置とを
一体的に構成することにより操作性を向上させ、かつ装
置自体を小型化することにより搭載する情報端末の機動
性を高めることを目的とする。
って被認証者の指等の部分が接触することによる該電極
アレイの電極間の電気特性（抵抗値等）の分布から指等
の特徴を抽出し登録特徴データと照合して本人確認を行
う個人認証装置と、情報端末のポインティング装置とを
一体的に構成することにより操作性を向上させ、かつ装
置自体を小型化することにより搭載する情報端末の機動
性を高めることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ため本発明は、二次元に配列された電極アレイと、前記
電極アレイの一配列方向に沿って被認証者の皮膚部分が
接触することにより生ずる、該電極アレイの電極間の電
気抵抗分布に基づく電気特性分布から前記皮膚部分の特
徴データを抽出する特徴抽出手段と、あらかじめ被照合
用の皮膚部分の特徴データを記憶している特徴記憶手段
と、前記特徴抽出手段で抽出された特徴データと前記特
徴記憶手段に記憶されている特徴データとを照合する特
徴照合手段と、前記電極アレイ上に接触した皮膚部分の
位置を、該電極アレイの電極間の電気抵抗値に基づく電
気特性値の変化から検出する位置検出手段と、前記電極
アレイ上を接触しながら移動する皮膚部分の移動方向及
び移動量を、該電極アレイの電極間の電気抵抗値に基づ
く電気特性値の変化から検出する移動検出手段とを具備
したことを特徴とする入力装置を提供する。
ため本発明は、二次元に配列された電極アレイと、前記
電極アレイの一配列方向に沿って被認証者の皮膚部分が
接触することにより生ずる、該電極アレイの電極間の電
気抵抗分布に基づく電気特性分布から前記皮膚部分の特
徴データを抽出する特徴抽出手段と、あらかじめ被照合
用の皮膚部分の特徴データを記憶している特徴記憶手段
と、前記特徴抽出手段で抽出された特徴データと前記特
徴記憶手段に記憶されている特徴データとを照合する特
徴照合手段と、前記電極アレイ上に接触した皮膚部分の
位置を、該電極アレイの電極間の電気抵抗値に基づく電
気特性値の変化から検出する位置検出手段と、前記電極
アレイ上を接触しながら移動する皮膚部分の移動方向及
び移動量を、該電極アレイの電極間の電気抵抗値に基づ
く電気特性値の変化から検出する移動検出手段とを具備
したことを特徴とする入力装置を提供する。
【０００８】かかる発明において、電極アレイにおいて
一方向に配列した複数の電極をお互いに電気的に接続す
る接続手段をさらに備え、この接続手段により接続した
前記複数の電極と同様に接続した他の複数の電極との間
の電気抵抗分布に基づく電気特性分布を用いることが好
ましい。
一方向に配列した複数の電極をお互いに電気的に接続す
る接続手段をさらに備え、この接続手段により接続した
前記複数の電極と同様に接続した他の複数の電極との間
の電気抵抗分布に基づく電気特性分布を用いることが好
ましい。
【０００９】また本発明は、個体の接触により生ずる電
気特性値の変化に対応して第１の方向に一次元の電気信
号分布を形成する第１の信号分布形成手段と、第１の信
号分布形成手段の下に配置され、この第１の信号分布形
成手段を介しての前記個体の接触により生ずる電気特性
値の変化に対応して、前記第１の方向と交差する方向に
一次元の電気信号分布を形成する第２の信号分布形成
と、第１及び第２の信号分布形成手段から得られる電気
信号分布から、前記個体の位置情報を検出する位置検出
手段と、この位置検出手段から得られる位置情報の変化
を監視することにより、接触する個体の移動方向及び移
動量を検出する移動検出手段とを具備したことを特徴と
する入力装置を提供する。
気特性値の変化に対応して第１の方向に一次元の電気信
号分布を形成する第１の信号分布形成手段と、第１の信
号分布形成手段の下に配置され、この第１の信号分布形
成手段を介しての前記個体の接触により生ずる電気特性
値の変化に対応して、前記第１の方向と交差する方向に
一次元の電気信号分布を形成する第２の信号分布形成
と、第１及び第２の信号分布形成手段から得られる電気
信号分布から、前記個体の位置情報を検出する位置検出
手段と、この位置検出手段から得られる位置情報の変化
を監視することにより、接触する個体の移動方向及び移
動量を検出する移動検出手段とを具備したことを特徴と
する入力装置を提供する。
【００１０】かかる発明において、第１の信号分布形成
手段は、一次元に配列された電極アレイを備え、該電極
アレイの配列方向に沿って被認証者の皮膚部分が接触す
ることにより生ずる、該電極アレイの電極間の電気抵抗
値に基づく電気特性値の変化に対応して一次元の電気信
号分布を形成するセンサであることが好ましい。
手段は、一次元に配列された電極アレイを備え、該電極
アレイの配列方向に沿って被認証者の皮膚部分が接触す
ることにより生ずる、該電極アレイの電極間の電気抵抗
値に基づく電気特性値の変化に対応して一次元の電気信
号分布を形成するセンサであることが好ましい。
【００１１】さらに、前記電極アレイの電極間の電気抵
抗分布に基づく電気特性分布から前記皮膚部分の特徴デ
ータを抽出する特徴抽出手段と、あらかじめ被照合用の
皮膚部分の特徴データを記憶している特徴記憶手段と、
前記特徴抽出手段で抽出された特徴データと前記特徴記
憶手段に記憶されている特徴データとを照合する特徴照
合手段とをさらに備え、前記第１の信号分布形成手段か
らの出力信号により、被認証者の認証を行うことが好ま
しい。
抗分布に基づく電気特性分布から前記皮膚部分の特徴デ
ータを抽出する特徴抽出手段と、あらかじめ被照合用の
皮膚部分の特徴データを記憶している特徴記憶手段と、
前記特徴抽出手段で抽出された特徴データと前記特徴記
憶手段に記憶されている特徴データとを照合する特徴照
合手段とをさらに備え、前記第１の信号分布形成手段か
らの出力信号により、被認証者の認証を行うことが好ま
しい。
【００１２】さらにまた、前記第２の信号分布形成手段
は、前記第１の信号分布形成手段を介しての前記個体の
接触により生ずる圧力に基づく電気特性値の変化に対応
して一次元の電気信号分布を形成するセンサであること
が好ましい。
は、前記第１の信号分布形成手段を介しての前記個体の
接触により生ずる圧力に基づく電気特性値の変化に対応
して一次元の電気信号分布を形成するセンサであること
が好ましい。
【００１３】上記した本発明により、情報端末において
入力装置であるポインティング装置と個人認証装置とを
一体として構成することができ、情報端末の操作性を向
上させ、かつ機動性を高めることができる。
入力装置であるポインティング装置と個人認証装置とを
一体として構成することができ、情報端末の操作性を向
上させ、かつ機動性を高めることができる。
【００１４】また、指照合システムをポインティング装
置として用いることにより、使用者に対しては指照合装
置とは気付かせずに指照合を行うことができるため、指
照合に対する抵抗感の緩和を行うことができる。
置として用いることにより、使用者に対しては指照合装
置とは気付かせずに指照合を行うことができるため、指
照合に対する抵抗感の緩和を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面に参照しながら本発明
による入力装置に係る実施形態を詳細に説明する。 （第１の実施形態）図１は本発明の入力装置に係る第１
の実施形態の構成を示す概略図である。この図の１はマ
トリクス状に配置された電極アレイであり、各電極はア
ナログスイッチを介して特徴抽出回路、Y 座標検出回路
２、及びX 座標検出回路３に接続されている。各電極の
サイズは0.1mm ×1mm 程度とする。
による入力装置に係る実施形態を詳細に説明する。 （第１の実施形態）図１は本発明の入力装置に係る第１
の実施形態の構成を示す概略図である。この図の１はマ
トリクス状に配置された電極アレイであり、各電極はア
ナログスイッチを介して特徴抽出回路、Y 座標検出回路
２、及びX 座標検出回路３に接続されている。各電極の
サイズは0.1mm ×1mm 程度とする。
【００１６】Y 方向の電極間隔は0.1mm 程度とし、電極
の占める部分の長さすなわち電極アレイ１のY 方向の長
さは、通常、指４の先端から第二関節を完全に含む長さ
とする。X 方向の電極間隔は0.1 〜1mm 程度とし、長さ
は指４の幅を完全に含む長さとして、ポインティング操
作のし易い長さすなわち20mm〜50mm程度とする。
の占める部分の長さすなわち電極アレイ１のY 方向の長
さは、通常、指４の先端から第二関節を完全に含む長さ
とする。X 方向の電極間隔は0.1 〜1mm 程度とし、長さ
は指４の幅を完全に含む長さとして、ポインティング操
作のし易い長さすなわち20mm〜50mm程度とする。
【００１７】始めに、本実施形態に示す入力装置を用い
て指の特徴を検出する方法について説明する。まず、個
人認証が要求された場合に、アナログスイッチを制御し
て電極アレイ１の同一行（同一Y 座標）のものを接続す
る。ここで、アナログスイッチを電極アレイの各電極の
直上や直下等に配置し、かかる各電極間の配線を電気的
に接続するようにしても良いし、また、電極アレイの各
電極からの配線を該電極アレイ外領域へ引き出し、かか
る領域にアナログスイッチを設けて各電極間の電気的接
続を行うようにしても良い。
て指の特徴を検出する方法について説明する。まず、個
人認証が要求された場合に、アナログスイッチを制御し
て電極アレイ１の同一行（同一Y 座標）のものを接続す
る。ここで、アナログスイッチを電極アレイの各電極の
直上や直下等に配置し、かかる各電極間の配線を電気的
に接続するようにしても良いし、また、電極アレイの各
電極からの配線を該電極アレイ外領域へ引き出し、かか
る領域にアナログスイッチを設けて各電極間の電気的接
続を行うようにしても良い。
【００１８】一行の電極を電気的に接続する操作によ
り、図１に示す入力装置は図９に示す回路と等価とな
る。図１の電気的に接続された同一行の電極は、図９の
電極９１に相当する。図９の点線に示す領域に、信号検
出すべき指を同一行の電極の配列方向（図９における電
極長手方向）に対して直交方向に沿って押しつける。こ
の時の隣合う電極間の指表面の抵抗値を、指の長さ方向
にアナログスイッチ９２ａ、９２ｂを切り替えて順次読
み取る。ｎ個の電極に対して指を接触させたとき、隣接
する接触電極間で接触する指の接触面積に応じて電極間
の抵抗値が変化する。この時のｉ番目の電極間抵抗値を
Ｒ（ｉ）とする。隣接する２つの電極間に図示の如く一
定電圧電源Ｖ0 ９３と基準抵抗Ｒref ９４とをそれぞれ
アナログスイッチ９２ａ、９２ｂを介して接続する。こ
の時の基準抵抗Ｒref ９４の両端の電位差Ｖ（ｉ）は次
式で与えられる。
り、図１に示す入力装置は図９に示す回路と等価とな
る。図１の電気的に接続された同一行の電極は、図９の
電極９１に相当する。図９の点線に示す領域に、信号検
出すべき指を同一行の電極の配列方向（図９における電
極長手方向）に対して直交方向に沿って押しつける。こ
の時の隣合う電極間の指表面の抵抗値を、指の長さ方向
にアナログスイッチ９２ａ、９２ｂを切り替えて順次読
み取る。ｎ個の電極に対して指を接触させたとき、隣接
する接触電極間で接触する指の接触面積に応じて電極間
の抵抗値が変化する。この時のｉ番目の電極間抵抗値を
Ｒ（ｉ）とする。隣接する２つの電極間に図示の如く一
定電圧電源Ｖ0 ９３と基準抵抗Ｒref ９４とをそれぞれ
アナログスイッチ９２ａ、９２ｂを介して接続する。こ
の時の基準抵抗Ｒref ９４の両端の電位差Ｖ（ｉ）は次
式で与えられる。
【００１９】 Ｖ（ｉ）＝Ｒref ・Ｖ0 ／（Ｒref ＋Ｒ（ｉ）） アナログスイッチ９２ａ、９２ｂを切り替えて、この電
位差Ｖ（ｉ）を指の長さ方向に順次読み取り、サンプル
ホールド（Ｓ／Ｈ）回路９５を通してＡ／Ｄ変換器９６
によってデジタル信号に変換する。タイミングパルス発
生器９７はアナログスイッチ９２ａ、９２ｂの切換、及
びサンプルホールド回路９５のサンプルタイミングを制
御する信号を発生する。その信号は例えば図１０に示す
ようになる。図１０に示すように、信号の立ち下がりで
アナログスイッチ９２ａ、９２ｂを切り替え、立ち上が
りでサンプルホールド回路９５で上式の電位差Ｖ（ｉ）
をホールドする。
位差Ｖ（ｉ）を指の長さ方向に順次読み取り、サンプル
ホールド（Ｓ／Ｈ）回路９５を通してＡ／Ｄ変換器９６
によってデジタル信号に変換する。タイミングパルス発
生器９７はアナログスイッチ９２ａ、９２ｂの切換、及
びサンプルホールド回路９５のサンプルタイミングを制
御する信号を発生する。その信号は例えば図１０に示す
ようになる。図１０に示すように、信号の立ち下がりで
アナログスイッチ９２ａ、９２ｂを切り替え、立ち上が
りでサンプルホールド回路９５で上式の電位差Ｖ（ｉ）
をホールドする。
【００２０】このようにして得られた信号Ｖ（ｉ）は例
えば図１１に示すようになる。この図１１に示すよう
に、指と電極の接触面積が広い部分１１１ではＶ（ｉ）
は大きな値を持ち、第一関節部分１１１ａ、第二関節部
分１１１ｂにある横皺では接触面積が狭くことによりＶ
（ｉ）は小さな値を持つ。このため、その部分でＶ
（ｉ）は急峻なディップを持つ。このＶ（ｉ）を比較す
ることで本人・他人を識別することができる。
えば図１１に示すようになる。この図１１に示すよう
に、指と電極の接触面積が広い部分１１１ではＶ（ｉ）
は大きな値を持ち、第一関節部分１１１ａ、第二関節部
分１１１ｂにある横皺では接触面積が狭くことによりＶ
（ｉ）は小さな値を持つ。このため、その部分でＶ
（ｉ）は急峻なディップを持つ。このＶ（ｉ）を比較す
ることで本人・他人を識別することができる。
【００２１】次に、本実施形態に示す入力装置における
ポインティング操作の方法について説明する。図２はこ
のポインティング操作を示す概略図である。この図２に
示すように、例えば指先を電極アレイに接触させ、この
指を接触した状態で移動させたときの位置及びその位置
変化から算出される移動ベクトルをコンピュータに出力
する。
ポインティング操作の方法について説明する。図２はこ
のポインティング操作を示す概略図である。この図２に
示すように、例えば指先を電極アレイに接触させ、この
指を接触した状態で移動させたときの位置及びその位置
変化から算出される移動ベクトルをコンピュータに出力
する。
【００２２】Y 座標の検出は、アナログスイッチを制御
し同一行（同一Y 座標）の電極を接続し、図９の回路に
よりＶ（ｉ）を測定する。Y 座標は例えばＶ（ｉ）が出
力される領域（出力値が所定のしきい値以上となる領域
でもよい。）の中間位置の点を代表点とする手法か、も
しくはＶ（ｉ）が最大値となる位置の点を代表点とする
手法等により決定する。X 座標も同様にアナログスイッ
チを制御し同一列（同一X 座標）の電極を接続して、図
９の回路によりＶ（ｉ）を測定し、位置を求める。
し同一行（同一Y 座標）の電極を接続し、図９の回路に
よりＶ（ｉ）を測定する。Y 座標は例えばＶ（ｉ）が出
力される領域（出力値が所定のしきい値以上となる領域
でもよい。）の中間位置の点を代表点とする手法か、も
しくはＶ（ｉ）が最大値となる位置の点を代表点とする
手法等により決定する。X 座標も同様にアナログスイッ
チを制御し同一列（同一X 座標）の電極を接続して、図
９の回路によりＶ（ｉ）を測定し、位置を求める。
【００２３】なお、直接測定する電気特性として上記し
た電圧値の他に、電気抵抗値を用いることも可能であ
る。図３はかかる電気抵抗値を用いる装置を示すもので
ある。この図３に示す装置は図９に示す装置と同様の構
成及び機能を有し、３１ａ、３１ｂは電極アレイの各電
極を、３２ａ、３２ｂはアナログスイッチを、３３は一
定電圧電源Ｖ0 を、３４は基準抵抗Ｒref を、３６はサ
ンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路を、３７はＡ／Ｄ変換器
を示す。
た電圧値の他に、電気抵抗値を用いることも可能であ
る。図３はかかる電気抵抗値を用いる装置を示すもので
ある。この図３に示す装置は図９に示す装置と同様の構
成及び機能を有し、３１ａ、３１ｂは電極アレイの各電
極を、３２ａ、３２ｂはアナログスイッチを、３３は一
定電圧電源Ｖ0 を、３４は基準抵抗Ｒref を、３６はサ
ンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路を、３７はＡ／Ｄ変換器
を示す。
【００２４】この装置において特徴的な部分は３５の抵
抗決定手段である。基準抵抗Ｒref３４の両端の電位差
Ｖ（ｉ）が測定され、該抵抗決定手段３５を用いて、該
測定電位差Ｖ（ｉ）から次式によって求められる。
抗決定手段である。基準抵抗Ｒref３４の両端の電位差
Ｖ（ｉ）が測定され、該抵抗決定手段３５を用いて、該
測定電位差Ｖ（ｉ）から次式によって求められる。
【００２５】 Ｖ（ｉ）＝Ｒref ・Ｖ0 ／（Ｒref ＋Ｒ（ｉ）） かかる装置により、各電極間の抵抗値変化Ｒ（ｘ，ｙ）
を測定して指が接触している位置及びその位置変化から
算出される移動ベクトルを算出することが可能である。
を測定して指が接触している位置及びその位置変化から
算出される移動ベクトルを算出することが可能である。
【００２６】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。図４は本発明の入力装置に
係る第２の実施形態を示すブロック図である。また、図
５は電極アレイ部分の拡大平面図、図６は同電極アレイ
部分の拡大断面図である。本実施形態では入力手段とし
て指を用い、指を用いた個体認証機能を具備した、パソ
コン等に用いるポインティング装置を説明する。
実施形態について説明する。図４は本発明の入力装置に
係る第２の実施形態を示すブロック図である。また、図
５は電極アレイ部分の拡大平面図、図６は同電極アレイ
部分の拡大断面図である。本実施形態では入力手段とし
て指を用い、指を用いた個体認証機能を具備した、パソ
コン等に用いるポインティング装置を説明する。
【００２７】図４に示すように、ポインティング装置の
表面上に配置した上部電極アレイ４７（図５の６１に相
当。）、及び下部電極アレイ４８（図５の６２に相
当。）上に指をのせると、第１の実施形態で述べたよう
に電気信号分布検出装置４１は、上部電極アレイ４７か
らの電気信号に基づいて電極アレイ４７上に乗せた皮膚
（指６５）との接触により生ずる抵抗変化に対応した一
次元（縦方向）の電気信号分布を検出する。
表面上に配置した上部電極アレイ４７（図５の６１に相
当。）、及び下部電極アレイ４８（図５の６２に相
当。）上に指をのせると、第１の実施形態で述べたよう
に電気信号分布検出装置４１は、上部電極アレイ４７か
らの電気信号に基づいて電極アレイ４７上に乗せた皮膚
（指６５）との接触により生ずる抵抗変化に対応した一
次元（縦方向）の電気信号分布を検出する。
【００２８】一方、電気信号分布検出装置４２は、図６
の抵抗体シート６３と電極アレイ６２との接触により生
じる抵抗変化に対応した一次元（横方向）の電気信号分
布を検出する。なお、図６において６４は、上部電極ア
レイ４７（図５の６１に相当。）と下部電極アレイ４８
（図５の６２に相当。）、抵抗体シート６３との間を電
気的に絶縁するための絶縁膜である。
の抵抗体シート６３と電極アレイ６２との接触により生
じる抵抗変化に対応した一次元（横方向）の電気信号分
布を検出する。なお、図６において６４は、上部電極ア
レイ４７（図５の６１に相当。）と下部電極アレイ４８
（図５の６２に相当。）、抵抗体シート６３との間を電
気的に絶縁するための絶縁膜である。
【００２９】このようにして得られた電気信号分布に基
づいて、位置情報検出装置４３は、例えば図５に示すよ
うに縦（ｙ）方向と横方向（ｘ）において電気信号分布
の中心を代表点とし、指の位置をｘｙ座標として検出す
る。したがって、本装置表面上で指を動かすことによ
り、本装置に接触する指の位置をリアルタイムに検出す
ることができる。この得られた位置情報を時間で微分す
ることによって、動き検出装置４４は、指の移動する方
向及び移動量を求める。かかる指の移動方向及び移動量
はパソコン４０側に出力され、例えばパソコン上のポイ
ンタ（カーソル）の移動に利用することができる。
づいて、位置情報検出装置４３は、例えば図５に示すよ
うに縦（ｙ）方向と横方向（ｘ）において電気信号分布
の中心を代表点とし、指の位置をｘｙ座標として検出す
る。したがって、本装置表面上で指を動かすことによ
り、本装置に接触する指の位置をリアルタイムに検出す
ることができる。この得られた位置情報を時間で微分す
ることによって、動き検出装置４４は、指の移動する方
向及び移動量を求める。かかる指の移動方向及び移動量
はパソコン４０側に出力され、例えばパソコン上のポイ
ンタ（カーソル）の移動に利用することができる。
【００３０】一方、個体認証装置４５は、あらかじめ個
体認証情報用メモリ４６に記憶されている情報（電気信
号分布）を、電気信号分布検出装置４１から得られる情
報（電気信号分布）と比較することにより、個体認証情
報用メモリ４６に登録されている個人と本装置に触れて
いる個人とが一致しているかどうかをチェックすること
ができる。また、この個体認証情報用メモリ４６に個体
認証用の情報を記録する場合には、電気信号分布検出装
置４１から得られる指情報、及びこの指情報に関連する
情報（パソコン４０側から供給）をパソコン４０側から
の指示にしたがって記録することが可能である。
体認証情報用メモリ４６に記憶されている情報（電気信
号分布）を、電気信号分布検出装置４１から得られる情
報（電気信号分布）と比較することにより、個体認証情
報用メモリ４６に登録されている個人と本装置に触れて
いる個人とが一致しているかどうかをチェックすること
ができる。また、この個体認証情報用メモリ４６に個体
認証用の情報を記録する場合には、電気信号分布検出装
置４１から得られる指情報、及びこの指情報に関連する
情報（パソコン４０側から供給）をパソコン４０側から
の指示にしたがって記録することが可能である。
【００３１】以上のように装置を構成し、動作させるこ
とで、パソコンにおいてポインティングデバイスとして
利用できると同時に、個人認証装置として利用すること
ができる。
とで、パソコンにおいてポインティングデバイスとして
利用できると同時に、個人認証装置として利用すること
ができる。
【００３２】なお、抵抗体シート６３の両主面の電極を
２次元マトリクス状に形成することにより、ポインティ
ングに必要な情報は抵抗体シート６３の抵抗値変化から
のみ出力し、指の特徴は電極アレイ６１のみで検出する
ようにしても良い。
２次元マトリクス状に形成することにより、ポインティ
ングに必要な情報は抵抗体シート６３の抵抗値変化から
のみ出力し、指の特徴は電極アレイ６１のみで検出する
ようにしても良い。
【００３３】（第３の実施形態）上記実施形態では、コ
ンピュータ用のポインティング装置に限定して説明を行
ってきたが、本発明の入力装置をテレビ等の入力装置へ
適用することもできる。本実施形態では、かかる装置に
ついて説明する。
ンピュータ用のポインティング装置に限定して説明を行
ってきたが、本発明の入力装置をテレビ等の入力装置へ
適用することもできる。本実施形態では、かかる装置に
ついて説明する。
【００３４】テレビへ適用する場合は、本発明の入力装
置に係る第１もしくは第２の実施形態の装置を例えばテ
レビのリモートコントローラーに実装して使用すること
が考えられる。この場合、指の特徴による個人認証機能
は、（１）利用者毎に好みのチャンネルを予め設定して
メモリに記憶させておき、利用時に指の特徴を照合する
ことにより呼びだす、（２）指の特徴を照合することに
より課金制番組の利用状況の確認をする、（３）音量・
音質・画質等を利用者別に設定・記憶しておき、利用時
に指の特徴を照合することにより呼びだす、等に使用で
きる。
置に係る第１もしくは第２の実施形態の装置を例えばテ
レビのリモートコントローラーに実装して使用すること
が考えられる。この場合、指の特徴による個人認証機能
は、（１）利用者毎に好みのチャンネルを予め設定して
メモリに記憶させておき、利用時に指の特徴を照合する
ことにより呼びだす、（２）指の特徴を照合することに
より課金制番組の利用状況の確認をする、（３）音量・
音質・画質等を利用者別に設定・記憶しておき、利用時
に指の特徴を照合することにより呼びだす、等に使用で
きる。
【００３５】ポインティング装置の機能は、画質、音
量、音質制御に使用する。単にこれらの量を制御するに
はポインティング装置は一次元情報のみで十分であり、
この場合、個人認証機能装置の部分とポインティング装
置の部分を兼用することにより、ポインティング装置の
部分を省略することができる。このように、一次元の電
極アレイのみを用いて個人認証機能を発揮させ、かつ音
量・音質・画質等の制御情報を検出することが可能であ
る。
量、音質制御に使用する。単にこれらの量を制御するに
はポインティング装置は一次元情報のみで十分であり、
この場合、個人認証機能装置の部分とポインティング装
置の部分を兼用することにより、ポインティング装置の
部分を省略することができる。このように、一次元の電
極アレイのみを用いて個人認証機能を発揮させ、かつ音
量・音質・画質等の制御情報を検出することが可能であ
る。
【００３６】この場合の制御情報は例えば以下のように
して抽出する。図７及び図８は制御情報の抽出を行う方
式を示す概略図である。まず、図７に示す方式において
は、指先部を電極アレイ７１に接触させ、このときの位
置は、アナログスイッチを制御し図９に示した回路によ
りＶ（ｉ）を測定し、例えばＶ（ｉ）が出力される領域
（出力値が所定のしきい値以上となる領域でもよい。）
の中間位置の点を代表点とする手法か、もしくはＶ
（ｉ）が最大値となる位置の点を代表点とする手法等に
より決定する。７２ａ及び７２ｂは指先部の電極アレイ
７１に対する接触部分であり、７３ａ及び７３ｂはそれ
ぞれ接触部分７２ａ及び７２ｂに対する出力信号を示
す。
して抽出する。図７及び図８は制御情報の抽出を行う方
式を示す概略図である。まず、図７に示す方式において
は、指先部を電極アレイ７１に接触させ、このときの位
置は、アナログスイッチを制御し図９に示した回路によ
りＶ（ｉ）を測定し、例えばＶ（ｉ）が出力される領域
（出力値が所定のしきい値以上となる領域でもよい。）
の中間位置の点を代表点とする手法か、もしくはＶ
（ｉ）が最大値となる位置の点を代表点とする手法等に
より決定する。７２ａ及び７２ｂは指先部の電極アレイ
７１に対する接触部分であり、７３ａ及び７３ｂはそれ
ぞれ接触部分７２ａ及び７２ｂに対する出力信号を示
す。
【００３７】その後、指を接触させたまま電極アレイの
配列方向に沿って移動する。この移動ベクトルを算出し
てテレビ制御部へ入力することで画質・音量・音質等を
制御することができる。
配列方向に沿って移動する。この移動ベクトルを算出し
てテレビ制御部へ入力することで画質・音量・音質等を
制御することができる。
【００３８】次に、図８に示す方式について説明する。
この方式は、画質・音量・音質等の制御信号として、電
極アレイ８１に接触している指の接触面積の総和の値を
使用するものである。８２、８４ａ及び８４ｂ、並びに
８６ａ、８６ｂ、及び８６ｂは指先部の電極アレイ８１
に対する接触部分であり、８３、８５ａ及び８５ｂ、並
びに８７ａ、８７ｂ、及び８７ｂはそれぞれ接触部分８
２、８４ａ及び８４ｂ、並びに８６ａ、８６ｂ、及び８
６ｂに対する出力信号を示す。
この方式は、画質・音量・音質等の制御信号として、電
極アレイ８１に接触している指の接触面積の総和の値を
使用するものである。８２、８４ａ及び８４ｂ、並びに
８６ａ、８６ｂ、及び８６ｂは指先部の電極アレイ８１
に対する接触部分であり、８３、８５ａ及び８５ｂ、並
びに８７ａ、８７ｂ、及び８７ｂはそれぞれ接触部分８
２、８４ａ及び８４ｂ、並びに８６ａ、８６ｂ、及び８
６ｂに対する出力信号を示す。
【００３９】この場合は、図９に示した回路を使用して
Ｖ（ｉ）を測定し、その総和ΣＶ（ｉ）を算出してテレ
ビ制御部に入力すれば良い。この総和ΣＶ（ｉ）の大き
さにより画質・音量・音質等を制御することが可能であ
る。このようにすると、例えば音量では指１本で触ると
小、２本では中、３本では大等の使い方ができる。ま
た、音質では指１本で触ると低、２本では中、３本では
高、画質では指１本で触ると暗、２本では中、３本では
明等の使い方ができる。
Ｖ（ｉ）を測定し、その総和ΣＶ（ｉ）を算出してテレ
ビ制御部に入力すれば良い。この総和ΣＶ（ｉ）の大き
さにより画質・音量・音質等を制御することが可能であ
る。このようにすると、例えば音量では指１本で触ると
小、２本では中、３本では大等の使い方ができる。ま
た、音質では指１本で触ると低、２本では中、３本では
高、画質では指１本で触ると暗、２本では中、３本では
明等の使い方ができる。
【００４０】なお、第２の実施形態における図６の構造
を用いて、上部電極アレイでは指の特徴のみを抽出して
照合を行い、画質・音量・音質等の制御情報は下部電極
アレイの抵抗体シートの圧力変化から抽出してもよい。
を用いて、上部電極アレイでは指の特徴のみを抽出して
照合を行い、画質・音量・音質等の制御情報は下部電極
アレイの抵抗体シートの圧力変化から抽出してもよい。
【００４１】また、上実施形態では指の照合について述
べたが、掌や他の体の部分の皮膚を接触させることによ
り照合を行っても良い。その他、本発明は上記実施形態
に限定されることはなく、種々変形して実施することが
可能である。
べたが、掌や他の体の部分の皮膚を接触させることによ
り照合を行っても良い。その他、本発明は上記実施形態
に限定されることはなく、種々変形して実施することが
可能である。
【００４２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、電
極アレイの電極間の電気特性（抵抗値等）の分布から指
等の体の部分の特徴データを抽出し、登録特徴データと
照合して本人確認を行う個人認証装置と、情報端末のポ
インティング装置を一体的に構成することが可能となる
ため、操作性が向上し、かつ装置自体を小型化すること
で搭載する情報端末の機動性を高めることができる。
極アレイの電極間の電気特性（抵抗値等）の分布から指
等の体の部分の特徴データを抽出し、登録特徴データと
照合して本人確認を行う個人認証装置と、情報端末のポ
インティング装置を一体的に構成することが可能となる
ため、操作性が向上し、かつ装置自体を小型化すること
で搭載する情報端末の機動性を高めることができる。
【図１】 本発明に係る第１の実施形態の入力装置の構
成を示す概略図。
成を示す概略図。
【図２】 第１の実施形態における入力操作を説明する
平面図。
平面図。
【図３】 第１の実施形態における回路構成図。
【図４】 本発明に係る第２の実施形態の入力装置の構
成を示す概略図。
成を示す概略図。
【図５】 第２の実施形態における入力信号を説明する
平面図。
平面図。
【図６】 第２の実施形態における入力装置の構成を示
す断面図。
す断面図。
【図７】 本発明に係る第３の実施形態の一次元入力装
置における入力信号を説明する説明図。
置における入力信号を説明する説明図。
【図８】 本発明に係る第３の実施形態の他の一次元入
力装置における入力信号を説明する説明図。
力装置における入力信号を説明する説明図。
【図９】 本発明に係る第１乃至第３の実施形態におけ
る指の特徴データ抽出手段の回路構成を示す概略図。
る指の特徴データ抽出手段の回路構成を示す概略図。
【図１０】 図９の装置における指の特徴データ信号の
サンプルタイミングを説明する説明図。
サンプルタイミングを説明する説明図。
【図１１】 図９の装置によって測定される指の特徴デ
ータ信号の例を示す特性図。
ータ信号の例を示す特性図。
１…電極アレイ ２…特徴抽出回路もしくはY 座標検出回路 ３…X 座標検出回路 ４１…電気信号分布検出装置 ４２…電気信号分布検出装置 ４３…位置情報検出装置 ４４…動き検出装置 ４５…個体認証装置 ４６…メモリ ４７、６１…上部電極アレイ ４８、６２…下部電極アレイ ６３…抵抗体シート ９２ａ、９２ｂ…アナログスイッチ ９３…電源 ９４…基準抵抗 ９５…サンプルホールド回路 ９６…Ａ／Ｄ変換器 ９７…タイミングパルス発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 道弘 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 田代 成 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 竹内 元比古 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内
Claims (6)
- 【請求項１】 二次元に配列された電極アレイと、前記
電極アレイの一配列方向に沿って被認証者の皮膚部分が
接触することにより生ずる、該電極アレイの電極間の電
気抵抗分布に基づく電気特性分布から前記皮膚部分の特
徴データを抽出する特徴抽出手段と、あらかじめ被照合
用の皮膚部分の特徴データを記憶している特徴記憶手段
と、前記特徴抽出手段で抽出された特徴データと前記特
徴記憶手段に記憶されている特徴データとを照合する特
徴照合手段と、前記電極アレイ上に接触した皮膚部分の
位置を、該電極アレイの電極間の電気抵抗値に基づく電
気特性値の変化から検出する位置検出手段と、前記電極
アレイ上を接触しながら移動する皮膚部分の移動方向及
び移動量を、該電極アレイの電極間の電気抵抗値に基づ
く電気特性値の変化から検出する移動検出手段とを具備
したことを特徴とする入力装置。 - 【請求項２】 前記電極アレイにおいて一方向に配列し
た複数の電極をお互いに電気的に接続する接続手段をさ
らに備え、この接続手段により接続した前記複数の電極
と同様に接続した他の複数の電極との間の電気抵抗分布
に基づく電気特性分布を用いることを特徴とする請求項
１記載の入力装置。 - 【請求項３】 個体の接触により生ずる電気特性値の変
化に対応して第１の方向に一次元の電気信号分布を形成
する第１の信号分布形成手段と、第１の信号分布形成手
段の下に配置され、この第１の信号分布形成手段を介し
ての前記個体の接触により生ずる電気特性値の変化に対
応して、前記第１の方向と交差する方向に一次元の電気
信号分布を形成する第２の信号分布形成と、第１及び第
２の信号分布形成手段から得られる電気信号分布から、
前記個体の位置情報を検出する位置検出手段と、この位
置検出手段から得られる位置情報の変化を監視すること
により、接触する個体の移動方向及び移動量を検出する
移動検出手段とを具備したことを特徴とする入力装置。 - 【請求項４】 前記第１の信号分布形成手段は、一次元
に配列された電極アレイを備え、該電極アレイの配列方
向に沿って被認証者の皮膚部分が接触することにより生
ずる、該電極アレイの電極間の電気抵抗値に基づく電気
特性値の変化に対応して一次元の電気信号分布を形成す
るセンサであることを特徴とする請求項３記載の入力装
置。 - 【請求項５】 前記電極アレイの電極間の電気抵抗分布
に基づく電気特性分布から前記皮膚部分の特徴データを
抽出する特徴抽出手段と、あらかじめ被照合用の皮膚部
分の特徴データを記憶している特徴記憶手段と、前記特
徴抽出手段で抽出された特徴データと前記特徴記憶手段
に記憶されている特徴データとを照合する特徴照合手段
とをさらに備え、前記第１の信号分布形成手段からの出
力信号により、被認証者の認証を行うことを特徴とする
請求項４記載の入力装置。 - 【請求項６】 前記第２の信号分布形成手段は、前記第
１の信号分布形成手段を介しての前記個体の接触により
生ずる圧力に基づく電気特性値の変化に対応して一次元
の電気信号分布を形成するセンサであることを特徴とす
る請求項３乃至５記載の入力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4351397A JP3494838B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4351397A JP3494838B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10240435A true JPH10240435A (ja) | 1998-09-11 |
| JP3494838B2 JP3494838B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=12665825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4351397A Expired - Fee Related JP3494838B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3494838B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2357335A (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-20 | Nokia Mobile Phones Ltd | Data input using fingerprint sensing device |
| GB2401979A (en) * | 2003-05-21 | 2004-11-24 | Research In Motion Ltd | Handheld device having combined touch surface and fingerprint sensor |
| WO2011108650A1 (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-09 | 日本電気株式会社 | 携帯端末装置 |
-
1997
- 1997-02-27 JP JP4351397A patent/JP3494838B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2357335A (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-20 | Nokia Mobile Phones Ltd | Data input using fingerprint sensing device |
| GB2357335B (en) * | 1999-12-17 | 2004-04-07 | Nokia Mobile Phones Ltd | Fingerprint recognition and pointing device |
| GB2401979A (en) * | 2003-05-21 | 2004-11-24 | Research In Motion Ltd | Handheld device having combined touch surface and fingerprint sensor |
| GB2401979B (en) * | 2003-05-21 | 2007-03-21 | Research In Motion Ltd | Apparatus and method of input and finger print recognition on a handheld electronic device |
| WO2011108650A1 (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-09 | 日本電気株式会社 | 携帯端末装置 |
| CN102792250A (zh) * | 2010-03-05 | 2012-11-21 | 日本电气株式会社 | 移动终端 |
| JPWO2011108650A1 (ja) * | 2010-03-05 | 2013-06-27 | 日本電気株式会社 | 携帯端末装置 |
| US8963832B2 (en) | 2010-03-05 | 2015-02-24 | Lenovo Innovations Limited (Hong Kong) | Mobile terminal |
| JP2015133140A (ja) * | 2010-03-05 | 2015-07-23 | レノボ・イノベーションズ・リミテッド（香港） | 携帯端末装置 |
| CN102792250B (zh) * | 2010-03-05 | 2015-09-02 | 联想创新有限公司（香港) | 移动终端 |
| JP2016103291A (ja) * | 2010-03-05 | 2016-06-02 | レノボ・イノベーションズ・リミテッド（香港） | 携帯端末装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3494838B2 (ja) | 2004-02-09 |
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