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JP7171029B2 - electronic signature device - Google Patents
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Description

本発明は、空中で操作された三次元的な動きを電子的な認証情報として変換するよう構成された電子サインデバイスに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic signature device configured to convert three-dimensional movements manipulated in air into electronic authentication information.

従来、人が空中で操作した三次元的な動きをコンピュータが読み取り可能な情報に変換する装置が知られている(例えば特許文献1~3参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a device that converts a three-dimensional motion that a person manipulates in the air into information that can be read by a computer (for example, see Patent Documents 1 to 3).

例えば特許文献1には、ユーザが手に持ちながら空中で操作した携帯端末の動きを、3軸の加速度センサからの出力に基づいて検知するとともに、仮想の基準平面にその動きを投影することにより二次元の筆跡として再現する技術が開示されている。
また特許文献2には、携帯電話のアンテナをペンに見立て、CCDカメラ又はジャイロセンサにより検知したペン先の動きを本人のサイン筆跡として認識することが開示されている。また、特許文献2には、個人認証を行うため、携帯電話に指紋センサを設けてもよいことが示唆されている。
特許文献3には、ペン型の入力装置に指紋読取装置を設け、指紋認証が確認されたことを条件に入力装置の軌跡を読み取ること、及び、読み取った軌跡と予め記憶した筆跡情報とを照合してユーザが本人であることを判定することが開示されている。
For example, in Patent Document 1, the movement of a mobile terminal operated in the air while being held by the user is detected based on the output from a three-axis acceleration sensor, and the movement is projected onto a virtual reference plane. A technique for reproducing as two-dimensional handwriting is disclosed.
Further, Patent Document 2 discloses that the antenna of a mobile phone is regarded as a pen, and movement of the tip of the pen detected by a CCD camera or a gyro sensor is recognized as signature handwriting of the person himself/herself. Further, Patent Document 2 suggests that a fingerprint sensor may be provided in a mobile phone in order to perform personal authentication.
In Patent Document 3, a fingerprint reading device is provided in a pen-type input device, the trajectory of the input device is read on the condition that fingerprint authentication is confirmed, and the read trajectory is compared with pre-stored handwriting information. It is disclosed that the user is determined to be the person himself/herself.

特許第4675718号公報Japanese Patent No. 4675718 特開2001-268177号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-268177 特開2009-211587号公報JP 2009-211587 A

近年、電子商取引サイトにおける発注、ネット銀行を使った送金、電子書面による各種契約の同意や申込み等、電子的な手段によりオンラインで本人の認証を行う機会が増えている。そのような電子的な個人認証手段として、一般的なものとしては、電子ペンを使ってタッチパネルに記述した筆跡をサインとして記憶させるもの、入力したパスワード(ワンタイムパスワードを含む)に基づいて照合するもの、公的な認証機関が本人のみに発行するトークンを使うものなどが既に実用化されている。 2. Description of the Related Art In recent years, there have been an increasing number of opportunities to authenticate an individual online by electronic means, such as ordering on an electronic commerce site, remittance using an Internet bank, and agreeing and applying for various contracts in electronic documents. As such electronic personal authentication means, as a general one, handwriting written on a touch panel using an electronic pen is stored as a signature, and verification is performed based on an entered password (including a one-time password). and those that use tokens issued only to the individual by a public authentication organization have already been put into practical use.

しかし、筆跡又はサインによる認証方法は、その筆跡を巧みに真似された場合に真贋を判定することが難しいという課題がある。また、パスワード等の入力は、ユーザにとって煩わしい上に、確かに本人が入力した事実までをも保証するものではない。 However, the handwriting or signature authentication method has a problem that it is difficult to determine the authenticity when the handwriting is skillfully imitated. In addition, inputting a password or the like is troublesome for the user, and does not guarantee that the user entered the password.

本発明は、こうした事情に鑑みてなされたものであり、サインの入力操作を簡便にし、本人認証の信頼度をも高めることができる等の電子サインデバイスを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electronic signature device that simplifies the signature input operation and increases the reliability of personal authentication.

上述した課題を解決するため、本発明は、略円柱状のグリップ部及び前記グリップ部の一端部から延びる略棒状の指棒部を本体とし、前記指棒部の先端部に設けた指紋センサと、前記本体の三次元の動きを検知する動きセンサと、プロセッサと、メモリまたは通信インターフェースとを備え、前記プロセッサが、前記動きセンサにより検知された当該本体の動きに関する情報とともに前記指紋センサにより検知された指紋情報を本人の認証情報として前記メモリまたは他の端末に備えられたメモリに記録する処理を行うよう構成された電子サインデバイスである。 In order to solve the above-described problems, the present invention has a main body comprising a substantially cylindrical grip and a substantially bar-shaped finger stick extending from one end of the grip, and a fingerprint sensor provided at the tip of the finger stick. , a motion sensor for detecting three-dimensional motion of the main body, a processor, and a memory or a communication interface, wherein the processor receives information about the motion of the main body detected by the motion sensor and detected by the fingerprint sensor. The electronic signature device is configured to perform a process of recording the obtained fingerprint information as authentication information of the person in the memory or a memory provided in another terminal.

電子サインデバイスは、前記動きセンサが少なくとも3軸方向の加速度センサを含み、前記プロセッサが、前記加速度センサにより検知された加速度に基づいて当該本体の三次元位置の軌跡を演算するよう構成されたものであることが好ましい。 In the electronic signature device, the motion sensor includes an acceleration sensor in at least three axial directions, and the processor is configured to calculate a three-dimensional position trajectory of the main body based on the acceleration detected by the acceleration sensor. is preferably

また、電子サインデバイスは、前記動きセンサが少なくとも3軸方向の加速度センサ及び3軸周りの角速度センサを含み、前記プロセッサが、前記加速度センサにより検知された加速度及び前記角速度センサにより検知された角速度に基づいて、前記指棒部の三次元位置の軌跡を演算するよう構成されたものであることが好ましい。 Further, in the electronic signature device, the motion sensor includes an acceleration sensor in at least three axial directions and an angular velocity sensor around three axes, and the processor detects the acceleration detected by the acceleration sensor and the angular velocity detected by the angular velocity sensor. Based on this, it is preferable that the trajectory of the three-dimensional position of the finger stick is calculated.

また、電子サインデバイスは、前記プロセッサが、前記グリップ部を回動中心とした前記指棒部の角度変化を演算し、その動きに関する情報を前記認証情報に加える処理を行うよう構成されたものであることが好ましい。 Further, the electronic signature device is configured such that the processor calculates an angular change of the finger rod portion with the grip portion as a rotation center, and adds information about the movement to the authentication information. Preferably.

また、電子サインデバイスは、前記指棒部が前記グリップ部の一端部において「く」字状に折れて接続しており、前記指紋センサが設けられている前記指棒部の先端部が、当該指棒部の中心軸周りにおいて少なくとも180度以上の角度範囲で回動可能とされていることが好ましい。 Further, in the electronic signature device, the finger stick portion is connected to the grip portion by being bent in a "<" shape, and the tip portion of the finger stick portion provided with the fingerprint sensor is connected to the grip portion. It is preferable that the finger rod portion is rotatable about the central axis thereof within an angular range of at least 180 degrees.

本発明の電子サインデバイスによれば、サインの入力操作を簡便にし、本人認証の信頼度をも高めることができる。 According to the electronic signature device of the present invention, it is possible to simplify the signature input operation and improve the reliability of personal authentication.

本発明の一実施形態による電子サインデバイスの正面図である。1 is a front view of an electronic signature device according to one embodiment of the present invention; FIG. 図1の電子サインデバイスの使用の状態を例示する斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating the state of use of the electronic signature device of FIG. 1; 図1の電子サインデバイスにおいて回動可能な先端部の動作を説明するための図である。2 is a diagram for explaining the operation of a rotatable tip portion in the electronic signature device of FIG. 1; FIG. 図1の電子サインデバイスの主に電子回路の構成を示すブロック図である。2 is a block diagram mainly showing the configuration of an electronic circuit of the electronic signature device of FIG. 1; FIG. 電子サインデバイスの移動軌跡を例示する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a movement trajectory of an electronic signature device; グリップ部から見た先端部の相対位置ベクトルを例示する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating relative position vectors of the tip as viewed from the grip; 先端部相対ベクトルの空間座標系への座標変換を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining coordinate transformation of tip relative vectors to a spatial coordinate system; 空間座標系における先端部位置ベクトルを求める演算方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a calculation method for obtaining a tip position vector in a spatial coordinate system; グリップ部を回動中心とした指棒部の角度変化を演算する方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of calculating a change in angle of the finger stick with the grip as the center of rotation; 電子サインデバイスを使って本人認証を行う一例を示すシステム図である。1 is a system diagram showing an example of personal authentication using an electronic signature device; FIG. 電子サインデバイスを使って本人認証を行う他の例を示すシステム図である。FIG. 11 is a system diagram showing another example of personal authentication using an electronic signature device; 電子サインデバイスを使って本人認証を行う更に他の例を示すシステム図である。FIG. 11 is a system diagram showing still another example of performing personal authentication using an electronic signature device;

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態による電子サインデバイス1を説明する。図1は電子サインデバイス1の正面図である。図2は電子サインデバイス1の使用の状態を示す斜視図である。電子サインデバイス1の本体は、略円柱状のグリップ部2と、グリップ部2の一端部から延びる略丸棒状の指棒部3とから概略構成される。グリップ部2は、利用者の手のひらに把持される部分であり、指棒部3は利用者の人差し指にちょうど添えられるように、グリップ部2の一端部において「く」字状に折れて接続している。 An electronic signature device 1 according to a preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of the electronic signature device 1. FIG. FIG. 2 is a perspective view showing how the electronic signature device 1 is used. The main body of the electronic signature device 1 is roughly composed of a substantially cylindrical grip portion 2 and a substantially round bar-shaped finger rod portion 3 extending from one end of the grip portion 2 . The grip part 2 is a part that is held by the user's palm, and the finger rod part 3 is bent in a "<" shape at one end of the grip part 2 so as to be placed on the user's index finger. ing.

指棒部3の先端部4は、その中央部が若干窪んだ円盤状となっており、その中央部に指紋センサ5が設けられている。指棒部3の中心軸方向に対し、指紋センサ5のタッチパッド面の方向(法線)は直交している。また、図3に示すように、指紋センサ5が設けられている先端部4が、指棒部3の中心軸周りにおいて少なくとも180度以上の角度範囲で回動可能に取り付けられている。 A tip portion 4 of the finger rod portion 3 has a disc shape with a slightly depressed central portion, and a fingerprint sensor 5 is provided in the central portion. The direction (normal line) of the touch pad surface of the fingerprint sensor 5 is orthogonal to the central axis direction of the finger stick portion 3 . Further, as shown in FIG. 3, the tip portion 4 provided with the fingerprint sensor 5 is attached so as to be rotatable about the central axis of the finger rod portion 3 within an angular range of at least 180 degrees.

利用者は、左右どちらの手であっても、人差し指の角度と「く」字状に折れる指棒部3の角度とが一致する側に電子サインデバイス1を持つことができる。また、指紋センサ5が設けられている先端部4が180度以上回動可能なので、電子サインデバイス1を持つ手の人差し指の表(指紋がある側の皮膚面)に指紋センサ5のパッドの向きを合わせ、指紋を読み取ることができる。 The user can hold the electronic signature device 1 on the side where the angle of the forefinger matches the angle of the finger stick part 3 that bends in a "<" shape, regardless of whether it is the left hand or the right hand. In addition, since the tip 4 on which the fingerprint sensor 5 is provided can be rotated by 180 degrees or more, the pad of the fingerprint sensor 5 can be placed on the surface of the index finger of the hand holding the electronic signature device 1 (skin surface on the side where the fingerprint is present). to read your fingerprint.

次に、図4は電子サインデバイス1の主に電子回路の構成を示すブロック図である。電子サインデバイス1は、本体内に、プロセッサ(MPU;Micro Processing Unit)10、動きセンサ11、メモリ12、通信インターフェース13、バッテリ14等を内蔵している。 Next, FIG. 4 is a block diagram mainly showing the configuration of electronic circuits of the electronic signature device 1. As shown in FIG. The electronic signature device 1 incorporates a processor (MPU; Micro Processing Unit) 10, a motion sensor 11, a memory 12, a communication interface 13, a battery 14 and the like in its main body.

動きセンサ11は、3軸方向の加速度を検知可能な加速度センサ及び3軸周りにおける角速度を検知可能な角速度センサ(ジャイロセンサ)を搭載する、例えばIMU(Inertial Measurement Unit)を採用することができる。また、3軸の方角を検知可能なコンパスを動きセンサ11に組み込んでもよい。また、人差し指の指先の動きを直接的に検知するため、指棒部3の先端部4に動きセンサ11を設けてもよい。 The motion sensor 11 can adopt, for example, an IMU (Inertial Measurement Unit) equipped with an acceleration sensor capable of detecting acceleration in three axial directions and an angular velocity sensor (gyro sensor) capable of detecting angular velocity around three axes. Also, a compass capable of detecting directions on three axes may be incorporated into the motion sensor 11 . Further, a motion sensor 11 may be provided at the tip portion 4 of the finger rod portion 3 in order to directly detect the motion of the tip of the index finger.

通信インターフェース13は、プロセッサ10が、携帯電話、タブレット、パーソナルコンピュータ等の他の情報端末と相互通信をするために設けられ、例えば、Wi-Fi、Bluetooth(登録商標)、USB(Universal Serial Bus)等の汎用通信デバイス又はこれらを併用することができる。情報端末との間の無線通信は、安全性が強化された暗号化方式により行われることが好ましい。 The communication interface 13 is provided for mutual communication between the processor 10 and other information terminals such as mobile phones, tablets, and personal computers. general-purpose communication devices, such as, or these can be used in combination. Wireless communication with the information terminal is preferably performed using an encryption method with enhanced security.

本実施形態の電子サインデバイス1において、プロセッサ10は、動きセンサ11により検知された3軸方向の加速度に基づいて、利用者が手で動かした本体の方向及びその移動距離を時系列で演算することができる。ただし、利用者が電子サインデバイス1を腕で弧を描くように大きく移動させたり、又は手首を使ったピッチ動作でサインをした場合には、それに連動して動きセンサ11自体の3軸の向きも変化する。そのため、プロセッサ10は、空間座標系における電子サインデバイス1の正確な三次元位置の軌跡を得るために、動きセンサ11により同時に検知される3軸周りの角速度を使って、本体の加速度、その移動方向及び距離を補償している。 In the electronic signature device 1 of this embodiment, the processor 10 calculates in time series the direction of the main body moved by the user's hand and the movement distance based on the acceleration in the three axial directions detected by the motion sensor 11. be able to. However, when the user moves the electronic signature device 1 by drawing an arc with the arm, or when the user signs by pitching the wrist, the three-axis orientation of the motion sensor 11 is interlocked with it. also change. Therefore, the processor 10 uses the angular velocities around the three axes simultaneously detected by the motion sensor 11 to obtain the accurate three-dimensional positional trajectory of the electronic signature device 1 in the spatial coordinate system, the acceleration of the main body, the movement thereof, and the like. It compensates for direction and distance.

なお、本明細書でいう「空間座標系」とは、XYZの3軸が直交する座標系であって、Z軸が常に上下方向(鉛直方向)に設定された座標系を意味する。 In this specification, the term "spatial coordinate system" means a coordinate system in which the three axes of XYZ are orthogonal and the Z axis is always set in the vertical direction.

このようにして、本実施形態では、動きセンサ11により検知された3軸方向の加速度及び3軸周りの角速度に基づいて、電子サインデバイス1の三次元位置の軌跡データを演算することができる。例えば図5に示すような空間座標系において描かれた電子サインデバイス1の移動軌跡は、利用者本人が操作したエアサインとして用いることができる。そして、プロセッサ10により演算された電子サインデバイス1の軌跡データは、指紋センサ5により検知された指紋データとともに、本人の認証情報としてメモリ12に記録される。 Thus, in this embodiment, the trajectory data of the three-dimensional position of the electronic signature device 1 can be calculated based on the acceleration in the three-axis direction and the angular velocity around the three axes detected by the motion sensor 11. For example, the locus of movement of the electronic signature device 1 drawn in a spatial coordinate system as shown in FIG. 5 can be used as an air signature operated by the user himself/herself. The trajectory data of the electronic signature device 1 calculated by the processor 10 is recorded in the memory 12 together with the fingerprint data detected by the fingerprint sensor 5 as the authentication information of the person.

本電子サインデバイス1を操作する利用者は、人差し指で文字を描くような感覚でサインを行うことが想定される。そうであれば、人差し指の指先の動きに基づいてエアサインのデータを演算し記録することが好ましい。人差し指の指先の動きの情報(少なくとも加速度及び角速度)を直接的に得るために、例えば指棒部3、好ましくはその先端部4に動きセンサ11を設けることができる。或いは、電子サインデバイス1がグリップ部2に動きセンサ11を設けた構造であっても、次に説明する線形変換処理により、先端部4の三次元位置を演算によって求めることができる。 It is assumed that a user who operates the electronic signature device 1 signs a character as if drawing a character with the index finger. If so, it is preferable to calculate and record the air sign data based on the movement of the tip of the index finger. A motion sensor 11 can be provided, for example, on the finger rod 3, preferably on the tip 4 thereof, in order to directly obtain information on the movement of the tip of the index finger (at least acceleration and angular velocity). Alternatively, even if the electronic signature device 1 has a structure in which the motion sensor 11 is provided in the grip portion 2, the three-dimensional position of the tip portion 4 can be calculated by linear conversion processing described below.

グリップ部2に設けた動きセンサ11の位置から見た先端部4の相対的な方向及び距離は、電子サインデバイス1本体の寸法構造から測定できる既知の定数である。つまり、それらの定数値を使って、グリップ部2を原点とする先端部4の相対ベクトルGTrを予め求めておくことができる(図6参照)。そして、プロセッサ10は、動きセンサ11が検知する角速度の時間積分及び重力加速度の方向から、当該電子サインデバイス1本体の傾き(姿勢)を計測し、そして各軸の傾き角度成分を要素とした回転行列Mを作成する。プロセッサ10は、この回転行列Mを用いて、上述の先端部4の相対ベクトルGTrを、空間座標系における相対ベクトルGTに座標変換する(図7参照)。この座標変換されたベクトルGTを「グリップ部先端部間相対ベクトルGT」という。 The relative direction and distance of the tip portion 4 viewed from the position of the motion sensor 11 provided on the grip portion 2 are known constants that can be measured from the dimensional structure of the electronic signature device 1 main body. That is, using these constant values, the relative vector GTr of the tip portion 4 with the grip portion 2 as the origin can be obtained in advance (see FIG. 6). Then, the processor 10 measures the inclination (orientation) of the main body of the electronic signature device 1 from the time integration of the angular velocity detected by the motion sensor 11 and the direction of the gravitational acceleration, and rotates using the inclination angle component of each axis as an element. Create the matrix M R. Using this rotation matrix MR, the processor 10 coordinate-transforms the relative vector GTr of the tip portion 4 into a relative vector GT in the spatial coordinate system (see FIG. 7). The coordinate-transformed vector GT is referred to as a "relative vector GT between grip tip ends".

続いてプロセッサ10は、動きセンサ11が検知した加速度及び角速度に基づいて、当該動きセンサ11の三次元位置と等価とみなすグリップ部位置ベクトルGPを求める。そして、プロセッサ10は、このグリップ部位置ベクトルGPに、グリップ部先端部間相対ベクトルGTを加えることで、空間座標系における先端部4の三次元位置、すなわち先端部位置ベクトルTPを演算することができる。 Subsequently, the processor 10 obtains a grip portion position vector GP that is equivalent to the three-dimensional position of the motion sensor 11 based on the acceleration and angular velocity detected by the motion sensor 11 . Then, the processor 10 can calculate the three-dimensional position of the tip portion 4 in the spatial coordinate system, that is, the tip portion position vector TP, by adding the grip portion tip relative vector GT to the grip portion position vector GP. can.

なお、プロセッサ10は、このようにして演算される指棒部3の軌跡データ、好ましくはその先端部4の軌跡データを、本人の認証情報としてメモリ12に記録することができる。また、動きセンサ11の出力から求めたグリップ部2の軌跡データと、指棒部3好ましくはその先端部4の軌跡データとの組み合わせを、本人の認証情報として取り扱うものでもよい。
なお、本実施形態においては、電子サインデバイス側にメモリを設けたが、他の情報端末にメモリを設け、サインデバイス側の通信インターフェース13によって情報端末を無線接続させ、得られた当該本体の動きに関する情報とともに前記指紋センサにより検知された指紋情報を、他の情報端末側の記録する処理を行うものとしてもよい。
しかし、サインデバイス側にメモリを設けた場合は、他の情報端末と無線接続していない状態で動きに関する情報と指紋情報をサインデバイス側に記録させることができる。そのため、電子サインの認証の使用態様がより柔軟に設定出来ると考えられる。
The processor 10 can record the trajectory data of the finger stick portion 3, preferably the trajectory data of the tip portion 4, thus calculated in the memory 12 as the authentication information of the person. Also, a combination of the trajectory data of the grip portion 2 obtained from the output of the motion sensor 11 and the trajectory data of the finger rod portion 3, preferably its tip portion 4, may be treated as the authentication information of the person.
In this embodiment, the memory is provided on the electronic signature device side, but the memory is provided in another information terminal, and the information terminal is wirelessly connected by the communication interface 13 of the signature device side, and the movement of the main body obtained is The fingerprint information detected by the fingerprint sensor together with the information related to the information terminal may be recorded by another information terminal.
However, if the signature device is provided with a memory, it is possible to record the motion-related information and the fingerprint information on the signature device without being wirelessly connected to another information terminal. Therefore, it is considered that the mode of use of electronic signature authentication can be set more flexibly.

更に、プロセッサ10は、次に説明する演算処理により、グリップ部2を回動中心とした指棒部3の角度変化を演算し、その推移(角度推移データ)を、上述の本人認証情報に加えてもよい。グリップ部2を中心とする指棒部3の回転角度の変化は、例えば利用者が手首を使って電子サインデバイス1を振るようなピッチ動作を反映する情報として取り扱うことができる。 Furthermore, the processor 10 calculates the change in the angle of the finger rod portion 3 with the grip portion 2 as the center of rotation, and adds the transition (angle transition data) to the personal authentication information described above. may A change in the rotation angle of the finger stick 3 about the grip 2 can be treated as information reflecting a pitch motion, such as a user swinging the electronic signature device 1 with the wrist, for example.

例えば図9に示すように、ある時点T1におけるグリップ部2の位置GP1から、次の時点T2におけるグリップ部2の位置GP2への変化から、その間のグリップ部2の角速度ベクトルωgが演算される。グリップ部2の位置の座標GP1、GP2、・・・は、動きセンサ11が検知する加速度及び角速度から求めることができる。
また、上記時点T1における先端部4の位置TP1から、次の時点T2における先端部4の位置TP2への変化から、その間の先端部4の角速度ベクトルωtが演算される。先端部4の位置の座標TP1、TP2、・・・は、上述したように、グリップ部2の位置GP1、GP2、・・・を線形変換した写像として求めることができる。
そして、グリップ部2の角速度ベクトルωgをベースとする先端部4の角速度ベクトルωtの差分を演算することで、グリップ部2に回動中心を持つ先端部4の角速度ベクトルωpが得られる。
For example, as shown in FIG. 9, the angular velocity vector ωg of the grip 2 is calculated from the change from the position GP1 of the grip 2 at time T1 to the position GP2 of the grip 2 at the next time T2. The coordinates GP<b>1 , GP<b>2 , .
Further, from the change from the position TP1 of the tip 4 at time T1 to the position TP2 of the tip 4 at the next time T2, the angular velocity vector ωt of the tip 4 during that time is calculated. The coordinates TP1, TP2, .
By calculating the difference between the angular velocity vector ωt of the tip portion 4 based on the angular velocity vector ωg of the grip portion 2, the angular velocity vector ωp of the tip portion 4 having the center of rotation at the grip portion 2 can be obtained.

本実施形態の電子サインデバイス1によれば、利用者が指先で空中に文字を描く感覚で、簡便にサイン入力を行うことができる。また、電子サインデバイス1の本体の軌跡データ、特にグリップ部2の軌跡データ、先端部4の軌跡データ、グリップ部2を回動中心とした指棒部3の角度推移データ及び/又はこれらを組み合わせた三次元的動きに関するデータは、第三者による真似や偽造、再現が極めて困難である。そのため、これら動きに関する情報をサイン情報として取り扱うことで、本人認証の信頼度を高めることができる。 According to the electronic signature device 1 of the present embodiment, the user can easily input a signature with the feeling of drawing characters in the air with his or her fingertips. Further, trajectory data of the main body of the electronic signature device 1, particularly trajectory data of the grip portion 2, trajectory data of the tip portion 4, angle transition data of the finger rod portion 3 with the grip portion 2 as the rotation center, and/or a combination thereof. It is extremely difficult for a third party to imitate, forge, or reproduce data related to three-dimensional movement. Therefore, by handling information about these movements as signature information, it is possible to increase the reliability of personal authentication.

次に、電子サインデバイス1を使った本人認証を行う例をいくつか説明する。 Next, some examples of personal authentication using the electronic signature device 1 will be described.

例えば図10には、会社の従業員等が社内のローカルネットワークにログインするための認証手段として電子サインデバイス1を利用するシステムが例示される。ネットワークのサーバに、例えば新製品の研究開発に係る技術情報や、事業経営における重要な営業秘密情報などが保管されている場合には、そのサーバにアクセスする権限を特定の社員のみに制限し、その権限を証明するために電子サインデバイス1を利用することができる。 For example, FIG. 10 illustrates a system in which the electronic signature device 1 is used as an authentication means for company employees to log in to the company's local network. If a network server stores, for example, technical information related to research and development of new products or important trade secret information related to business management, the authority to access the server is limited to specific employees, The electronic signature device 1 can be used to certify the authority.

例えば、利用者は、イントラネット20の端末21と電子サインデバイス1との通信を確立した後、電子サインデバイス1を使ってエアサインを行う。電子サインデバイス1は、指紋データと軌跡データのペアをサーバ22に送信する。サーバ22は、送信された指紋データと利用者登録された指紋データとが一致し、かつ、送信された軌跡データと、当該利用者が予め登録した軌跡データとが一致すると認識した場合に、当該利用者のログイン又はアクセスを許可することができる。 For example, after establishing communication between the terminal 21 of the intranet 20 and the electronic signature device 1, the user uses the electronic signature device 1 to make an air signature. The electronic signature device 1 transmits a pair of fingerprint data and trajectory data to the server 22 . When the server 22 recognizes that the transmitted fingerprint data matches the fingerprint data registered by the user and that the transmitted trajectory data matches the trajectory data registered in advance by the user, User login or access can be authorized.

或いは、電子サインデバイス1側が、指紋データにより本人であることを確認し、それに対応する利用者の軌跡データをメモリ12から検索して本人を認証してもよい。メモリ12に一致する指紋データが存在しない場合や、指紋データに対応する軌跡データが記録されていない場合には、操作した利用者の認証を拒否することができる。サーバ22側では、電子サインデバイス1が認証した軌跡データが、予め登録されたものと一致すると認識した場合に、当該利用者のログイン等の要求を許可することができる。 Alternatively, the electronic signature device 1 side may confirm the identity of the user based on the fingerprint data, search the memory 12 for the user's locus data corresponding thereto, and authenticate the identity. If there is no matching fingerprint data in the memory 12 or if there is no locus data corresponding to the fingerprint data recorded, the authentication of the operating user can be refused. When the server 22 side recognizes that the trace data authenticated by the electronic signature device 1 matches the previously registered data, the server 22 side can permit the user's request such as login.

次に、図11は、例えばオンラインで契約や商取引をする際の電子文書の署名に電子サインデバイス1を利用する例である。この例では、インターネットに接続可能な情報端末であるタブレットPC31に電子サインデバイス1が無線接続される。タブレットPC31から相手方サーバ32に送信する電子文書に、電子サインデバイス1で取得した利用者の指紋データ及びサインの軌跡データを組み込むことで、本人確認及びその法律行為が本人の意思であることを証明することができる。
また、電子サインデバイス1は、サイン以外にも、キーボードに代わる文字の入力装置としても利用できる。そのため、このシステムは、電子商取引サイトからの商品の発注、ネットバンキング、オンライントレード、保険商品の契約・購入申し込み、各種登録事項の変更や解除等、様々な場面での応用が期待できる。
Next, FIG. 11 shows an example of using the electronic signature device 1 to sign an electronic document when making a contract or commercial transaction online, for example. In this example, the electronic signature device 1 is wirelessly connected to a tablet PC 31, which is an information terminal connectable to the Internet. By incorporating the user's fingerprint data and signature trajectory data acquired by the electronic signature device 1 into the electronic document transmitted from the tablet PC 31 to the other party's server 32, it is possible to verify the identity and prove that the legal act is the intention of the person. can do.
In addition to signing, the electronic signature device 1 can also be used as a character input device instead of a keyboard. Therefore, this system can be expected to be applied in various situations, such as ordering products from electronic commerce sites, internet banking, online trading, contracts/purchase applications for insurance products, and changing/cancelling various registered items.

また、契約等が本人の意思表示であることを相手方に対し事実として保証するために、例えば図12に示すように、第三者的な立場にある認証局40からの電子証明書を付けた文書を相手方に渡してもよい。このシステムでは、利用者本人が、認証局40のサーバ41にエアサインの軌跡データを登録し、認証局40が発行する電子証明書を購入する。利用者本人は電子証明書付きの文書を相手方サーバ42に送信する。これにより相手方は、認証局40の電子証明書によって利用者本人の意思表示が保証された電子文書を受け取ることができる。 In addition, in order to assure the other party that the contract, etc. is a manifestation of intention of the person himself/herself, for example, as shown in FIG. The document may be passed on to the other party. In this system, the user himself/herself registers the trajectory data of the air sign in the server 41 of the certification authority 40 and purchases the electronic certificate issued by the certification authority 40 . The user himself/herself transmits a document with an electronic certificate to the partner server 42 . As a result, the other party can receive the electronic document in which the user's declaration of intention is guaranteed by the electronic certificate of the certification authority 40 .

1 電子サインデバイス
2 グリップ部
3 指棒部
4 先端部
5 指紋センサ
10 プロセッサ
11 動きセンサ
12 メモリ
13 通信インターフェース
20 イントラネット
21 端末
22 サーバ
31 タブレットPC
32 サーバ
40 認証局
41、42 サーバ
GP グリップ部の位置ベクトル
GT グリップ部先端部間相対ベクトル
TP 先端部の位置ベクトル
1 Electronic Signature Device 2 Grip Part 3 Finger Stick Part 4 Tip Part 5 Fingerprint Sensor 10 Processor 11 Motion Sensor 12 Memory 13 Communication Interface 20 Intranet 21 Terminal 22 Server 31 Tablet PC
32 server 40 certificate authority 41, 42 server GP grip position vector GT relative vector between grip tips TP tip position vector

Claims (4)

柱状のグリップ部及び前記グリップ部の一端部から延びる棒状の指棒部を本体とし、
前記指棒部の先端部に設けた指紋センサと、前記本体の三次元の動きを検知する動きセンサと、プロセッサと、メモリまたは通信インターフェースとを備え、
前記プロセッサが、前記動きセンサにより検知された当該本体の動きに関する情報とともに前記指紋センサにより検知された指紋情報を本人の認証情報として前記メモリまたは他の端末に備えられたメモリに記録する処理を行うよう構成され
前記指棒部が前記グリップ部の一端部において「く」字状に折れて接続しており、
前記指紋センサが設けられている前記指棒部の先端部が、当該指棒部の中心軸周りにおいて少なくとも180度以上の角度範囲で回動可能とされている、電子サインデバイス。
The main body is a columnar grip and a rod- shaped finger rod extending from one end of the grip,
A fingerprint sensor provided at the tip of the finger stick, a motion sensor for detecting three-dimensional movement of the main body, a processor, a memory or a communication interface,
The processor performs a process of recording fingerprint information detected by the fingerprint sensor together with information on the movement of the main body detected by the motion sensor in the memory or a memory provided in another terminal as personal authentication information. is configured as
The finger rod part is connected to one end of the grip part by being bent in a "<" shape,
An electronic signature device according to claim 1, wherein a tip portion of said finger rod portion provided with said fingerprint sensor is rotatable in an angular range of at least 180 degrees or more around a central axis of said finger rod portion .
前記動きセンサが少なくとも3軸方向の加速度センサを含み、
前記プロセッサが、前記加速度センサにより検知された加速度に基づいて当該本体の三次元位置の軌跡を演算するよう構成された、請求項1に記載の電子サインデバイス。
wherein the motion sensor comprises an acceleration sensor in at least three axial directions;
2. The electronic signature device according to claim 1, wherein the processor is configured to calculate a trajectory of the three-dimensional position of the main body based on acceleration detected by the acceleration sensor.
前記動きセンサが少なくとも3軸方向の加速度センサ及び3軸周りの角速度センサを含み、
前記プロセッサが、
前記加速度センサにより検知された加速度及び前記角速度センサにより検知された角速度に基づいて、前記指棒部の三次元位置の軌跡を演算するよう構成された、請求項1に記載の電子サインデバイス。
the motion sensor includes at least three-axis acceleration sensors and three-axis angular velocity sensors;
the processor
The electronic signature device according to claim 1, configured to calculate a trajectory of the three-dimensional position of the finger stick based on the acceleration detected by the acceleration sensor and the angular velocity detected by the angular velocity sensor.
前記プロセッサが、前記グリップ部を回動中心とした前記指棒部の角度変化を演算し、その動きに関する情報を前記認証情報に加える処理を行うよう構成された、請求項1~3の何れか1項に記載の電子サインデバイス。 4. The processor according to any one of claims 1 to 3, wherein said processor is configured to perform a process of calculating an angular change of said finger rod portion with said grip portion as a rotation center and adding information regarding said movement to said authentication information. The electronic signature device according to item 1.
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