JP6545542B2 - 操作者認証装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作者認証装置に関する。

従来の技術として、利用者識別情報記憶媒体から入手される指紋情報と、実際に検出される利用者の指紋と、を比較して、それらが一致したとき自動車のドアロックを解除する手段と、利用者識別情報記憶媒体から入手される静脈パターン情報と、実際に検出される利用者の静脈パターンと、を比較して、それらが一致したときエンジン始動を許可する手段と、を備えた利用者認証システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この利用者認証システムは、さらに、指紋情報を取得するためにドアノブに設けられた指紋センサと、静脈パターン情報を取得するためにインストルメントパネルに配置されたエンジンスタートボタンを囲むように設けられた静脈パターンセンサと、を有している。

特開２００３−１８２５２８号公報

しかし、従来の利用者認証システムは、ドアノブやエンジンスタートボタンの操作の仕方には個人差があるにも関わらず、指紋が認証されるようにドアノブを操作すると共に静脈パターンが認証されるようにエンジンスタートボタンを操作しなければならないので、利用者に対する操作負荷が大きい問題がある。

従って、本発明の目的は、操作者の認証に伴う操作負荷を抑制することができる操作者認証装置を提供することにある。

本発明の一態様は、車両のエンジンを始動させるスタートスイッチが操作される際に操作者の掌が表面に接近又は接触するようにスタートスイッチの周辺に配置されると共にスタートスイッチよりも突出した凸状部材と、凸状部材に配置され、凸状部材の表面に接近又は接触した掌から得られる生体情報を読み取る読取部と、生体情報を認証するための認証情報を記憶する記憶部と、読取部が読み取った生体情報と記憶部が記憶する認証情報とを比較し、その結果を比較情報として出力する比較部と、を備えた操作者認証装置を提供する。

本発明によれば、操作者の認証に伴う操作負荷を抑制することができる。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作者認証装置の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、操作者認証装置のブロック図の一例である。 図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作者認証装置のスタートスイッチ使用時の掌と生体センサの位置の一例について説明するための概略図であり、図２（ｂ）は、凸状部材の表面の形状の変形例について説明する概略図である。 図３は、第２の実施の形態に係る操作者認証装置の配置の一例を示す概略図である。 図４（ａ）は、第３の実施の形態に係る操作者認証装置の一例を示す概略図であり、図４（ｂ）は、第４の実施の形態に係る操作者認証装置の一例を示す概略図である。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る操作者認証装置は、車両のエンジンを始動させるスタートスイッチが操作される際に操作者の掌が表面に接近又は接触するようにスタートスイッチの周辺に配置されると共にスタートスイッチよりも突出した凸状部材と、凸状部材に配置され、凸状部材の表面に接近又は接触した掌から得られる生体情報を読み取る読取部と、生体情報を認証するための認証情報を記憶する記憶部と、読取部が読み取った生体情報と記憶部が記憶する認証情報とを比較し、その結果を比較情報として出力する比較部と、を備えて概略構成されている。

この操作者認証装置は、スタートスイッチを操作する際、必然的に掌が接近又は接触する位置に凸状部材が配置され、その凸状部材に掌が接近又は接触することで生体情報を読み取るので、生体情報を読み取るために操作対象の操作の仕方が限定される場合と比べて、操作者の認証に伴う操作負荷を抑制することができる。

[第１の実施の形態]
（操作者認証装置１の全体構成）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作者認証装置の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、操作者認証装置のブロック図の一例である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）では、主な情報の流れを矢印で示している。

操作者認証装置１は、例えば、図１（ａ）に示すように、車両内に配置される。この操作者認証装置１は、スタートスイッチ２を操作する操作者を特定する装置である。例えば、車両制御部が車両に搭載された電子機器などを総合的に制御する場合、操作者認証装置１が操作者を特定することにより、車両制御部が当該操作者に適したサービスを提供することが可能となる。

操作者認証装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、車両のエンジンを始動させるスタートスイッチ２が操作される際に操作者の掌９０が表面３１に接近又は接触するようにスタートスイッチ２の周辺に配置されると共にスタートスイッチ２よりも突出した凸状部材３と、凸状部材３に配置され、凸状部材３の表面３１に接近又は接触した掌９０から得られる生体情報４０を読み取る読取部としての生体センサ４と、生体情報４０を認証するための認証情報５０を記憶する記憶部５と、生体センサ４が読み取った生体情報４０と記憶部５が記憶する認証情報５０とを比較し、その結果を操作者情報６０として出力する比較部としての制御部６と、を備えて概略構成されている。なお接近とは、生体センサ４が生体情報４０を読み取ることができる程度の接近を示すものとする。

操作者認証装置１は、一例として、電子キーなどによる無線通信に基づく認証によってドアが開錠された後、車両のバッテリーから駆動電圧が供給される。なお操作者認証装置１は、無線通信に基づく認証によるドアの開錠ではなく、物理キーによるドアの開錠、又はドアが開けられたことによって駆動電圧が供給されるように構成されても良い。

（凸状部材３の構成）
図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作者認証装置のスタートスイッチ使用時の掌と生体センサの位置の一例について説明するための概略図であり、図２（ｂ）は、凸状部材の表面の形状の変形例について説明する概略図である。

凸状部材３は、スタートスイッチ２と共にインストルメントパネル８０に配置されている。この凸状部材３は、図２（ａ）に示すように、必然的に操作者の手９の掌９０を表面３１に接近又は接触させた状態でスタートスイッチ２が操作できるようにスタートスイッチ２の周辺に配置されている。

本実施の形態のスタートスイッチ２は、運転席に着座する操作者から見て左側に配置されている。またスタートスイッチ２が配置されるインストルメントパネル８０は、一例として、図１（ａ）に示すように、操作者と向かい合うように立ち上がり、そして少し車両の前方に傾斜している。従って凸状部材３は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、スタートスイッチ２の下側に配置される。

凸状部材３は、例えば、円筒形状を有している。凸状部材３は、その表面３１下に生体センサ４を有している。

凸状部材３の表面３１の形状は、平坦となっている。ここで凸状部材３の変形例として、表面３１は、図２（ｂ）に示すように、手の形状に適合するように、つまり掌９０と表面３１とが密着し易いように手の形状に合わせた丸みを帯びた形状であっても良い。なお図２（ｂ）に示すように、掌９０と表面３１との間に隙間が生じていても良い。

また凸状部材３は、円筒形状に限定されず、スタートスイッチ２を操作し易いようにスタートスイッチ２側がスタートスイッチ２の反対側よりも低くなる形状であっても良く、さらに表面３１が手の形状に合うように構成されても良い。

（生体センサ４の構成）
生体センサ４は、凸状部材３に接近又は接触する掌９０から読み取れる、生体情報としての掌紋パターン及び静脈パターンの少なくとも１つを読み取るセンサである。

この生体センサ４は、例えば、掌紋パターンを読み取る場合、光学式、静電容量方式、電界強度測定方式、感圧式及び感熱式などの掌紋パターンを読み取るように構成されたセンサが用いられる。

また生体センサ４は、例えば、静脈パターンを読み取る場合、照射した近赤外線の反射に基づいて静脈パターンを読み出すように構成されたセンサが用いられる。

さらに生体センサ４は、例えば、掌紋パターンと静脈パターンの両方を読み取る場合、可視光を照射して撮像した画像を画像処理して掌紋パターンと静脈パターンを抽出するように構成されたセンサが用いられる。

本実施の形態の生体センサ４は、一例として、掌紋パターンを読み取る静電容量方式のセンサであるものとする。

生体センサ４は、凸状部材３の表面３１近くに配置される。生体センサ４は、読み出した掌紋パターンを生体情報４０として制御部６に出力する。

（記憶部５の構成）
記憶部５は、一例として、半導体メモリである。この記憶部５は、認証情報５０を記憶している。

この認証情報５０は、生体センサ４が読み取る生体情報に応じた掌紋パターン及び静脈パターンの少なくとも一方の生体情報が含まれている。本実施の形態の認証情報５０は、生体センサ４が掌紋パターンを読み取るので、掌紋パターンに関する情報が含まれている。

また認証情報５０は、登録処理を経て登録された操作者の生体情報、及びエンジンの始動が許可された操作者の生体情報の少なくとも一方の生体情報が含まれている。本実施の形態では、操作者は、無線通信で認証を行う電子キーを利用するので、一例として、認証情報５０が登録された操作者の生体情報を含んで構成されているものとする。

認証情報５０が有する掌紋パターンの情報は、一例として、パターンマッチングによる掌紋パターンの比較に適応するように処理された掌紋パターンの情報である。

また認証情報５０は、操作者が車両に対して行った設定の情報である設定情報を含んでいる。この設定情報とは、例えば、シートの位置調整に関する設定、ステアリングの位置調整に関する設定、メールアドレスなどのインターネットに関する設定などである。この設定情報は、設定を行った操作者の掌紋パターンと共に認証情報５０として記憶部５に記憶される。

設定情報は、例えば、上述のシートの位置調整に関する設定などの情報であっても良いし、車両制御部側に詳細な設定情報が記憶され、その設定情報を読み出せる登録番号のようなものであっても良い。

この認証情報５０は、例えば、車両制御部から出力されて記憶部５に記憶されても良いし、操作者認証装置１によって作成されても良い。設定情報は、操作者認証装置１が認証情報５０を作成する場合、例えば、車両制御部から出力される。制御部６は、設定情報を取得した際の掌紋パターンと関連付けて認証情報５０として記憶部５に記憶させる。

（制御部６の構成）
制御部６は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部６が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。

制御部６は、生体センサ４から取得した生体情報４０と記憶部５から取得した認証情報５０とを比較する。制御部６は、一例として、パターンマッチングによって生体情報４０に基づく掌紋パターンと一致する認証情報５０の掌紋パターンが存在するか否かを判定する。

制御部６は、生体情報４０に基づく掌紋パターンと一致する掌紋パターンが認証情報５０に存在する場合、一致する掌紋パターンに関連付けられた設定情報を読み出す。制御部６は、例えば、認証された操作者の情報と読み出した設定情報とに基づいて操作者情報６０を生成して出力する。なお出力先は、例えば、操作者認証装置１が接続された電子機器であっても良いし、車両に搭載された電子機器を制御する車両制御部などであっても良い。本実施の形態では、出力先は、車両制御部であり、車両制御部が設定情報に基づいてシートの角度などを調整可能であるものとする。

以下に、本実施の形態に係る操作者認証装置１の動作について説明する。操作者が電子キーを携帯して車両に乗車した場合について説明する。

（動作）
操作者認証装置１は、車両制御部による電子キーの認証が終了した後、駆動電圧が供給される。この駆動電圧の供給により生体センサ４は、掌の検出の有無を監視する。

生体センサ４は、掌が検出されると、掌紋パターンを取得し、生体情報４０として制御部６に出力する。

制御部６は、生体センサ４から生体情報４０を取得すると、さらに記憶部５から認証情報５０を取得して生体情報４０に基づく掌紋パターンが認証情報５０に存在しないか確認する。

制御部６は、一致する掌紋パターンが存在した場合、比較結果として、一致した掌紋パターンに関連付けられた操作者の情報と設定情報に基づいて操作者情報６０を生成し、車両制御部に出力する。

また制御部６は、一致する掌紋パターンが存在しなかった場合、比較結果として、一致するものがなかったとする操作者情報６０を生成し、車両制御部に出力する。

（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る操作者認証装置１は、スタートスイッチ２を操作する際、必然的に掌９０が接近又は接触する位置に凸状部材３が配置され、その凸状部材３に掌９０が接近又は接触することで掌紋パターンを読み取るので、掌紋パターンを読み取るために操作対象の操作の仕方が限定される場合と比べて、操作者の認証に伴う操作負荷を抑制することができる。

操作者認証装置１は、スタートスイッチ２の近くに配置されることにより、手９を閉じて指先によるスタートスイッチ２の操作を許容せず、手９を閉じた状態での凸状部材３との接近又は接触を防ぐために必然的に手が開いて掌９０が生体センサ４と対向するので、精度の高い掌紋パターンを取得し易い。

操作者認証装置１は、静脈パターンを取得することが可能なので、掌紋パターンより、精度の高い操作者の認証を行うことができる。また操作者認証装置１は、掌紋パターンと静脈パターンの組み合わせにより操作者の認証が行えるように構成された場合、より精度の高い認証を行うことができる。さらに操作者認証装置１は、エンジンの始動を許可された操作者の認証を行うように構成された場合、精度の高い認証を行うことで高いセキュリティを実現することができる。

操作者認証装置１は、操作者ごとの設定情報を有しているので、スタートスイッチ２を操作することにより、シートの角度調整やステアリングの角度調整などが実施され、これらを手動で調整する操作者の操作負荷が抑制される。

なお変形例として操作者認証装置１は、スタートスイッチ２を含んで操作者認証システムとして構成されても良い。また操作者認証装置１は、設定情報によって設定されるシートなどをさらに含んで操作者認証システムとして構成されても良い。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、スタートスイッチに加えて、車両を走行させる前に操作されるパーキングブレーキが配置されている点で第１の実施の形態と異なっている。

図３は、第２の実施の形態に係る操作者認証装置の配置の一例を示す概略図である。なお以下に記載する実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。

本実施の形態の操作者認証装置１は、図３に示すように、凸状部材３が、車両のエンジンを始動させるスタートスイッチ２、及びスタートスイッチ２の周辺に配置された車両のパーキングブレーキを作動させるパーキングブレーキスイッチ７が操作される際に操作者の掌９０が表面３１に接近又は接触するようにスタートスイッチ２及びパーキングブレーキスイッチ７の周辺に配置されると共にスタートスイッチ２及びパーキングブレーキスイッチ７よりも突出している。

スタートスイッチ２及びパーキングブレーキスイッチ７は、図３に示すように、凸状部材３に掌９０を載せた状態で操作できる範囲で、かつ凸状部材３の横幅Ｈを延長した配置範囲３５内に、少なくとも一部が含まれるように配置される。

またパーキングブレーキスイッチ７は、例えば、スタートスイッチ２よりも面積が小さい。従ってパーキングブレーキスイッチ７は、例えば、図３に示すパーキングブレーキスイッチ７の中心７０が配置範囲３５に含まれることが好ましい。

操作者認証装置１は、パーキングブレーキスイッチ７を操作するときに、必然的に接近又は接触する位置に凸状部材３が配置されているので、エンジンを停止せずに運転を交代する場合であってもパーキングブレーキスイッチ７を操作する際に操作者の認証を行うことができる。

なお変形例として操作者認証装置１は、スタートスイッチ２及びパーキングブレーキスイッチ７を含んで操作者認証システムとして構成されても良い。また操作者認証装置１は、設定情報によって設定されるシートなどをさらに含んで操作者認証システムとして構成されても良い。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、凸状部材３の配置が上述の実施の形態とは異なっている。

図４（ａ）は、第３の実施の形態に係る操作者認証装置の一例を示す概略図である。この操作者認証装置１は、図４（ａ）に示すように、車両の運転席と助手席の間に伸びるフロアコンソール８１に、スタートスイッチ２と共に配置されている。

このフロアコンソール８１には、アームレスト８２が配置されている。操作者は、このアームレスト８２に腕９１を置くと、必然的に手９の掌９０を凸状部材３の表面３１に接近又は接触させた状態でスタートスイッチ２を操作する。

アームレスト８２によって腕９１が保持されて掌９０が凸状部材３に接近又は接触するので、掌９０と表面３１との接近又は接触が安定し、アームレストがない場合と比べて、精度の高い掌紋パターンや静脈パターンの読み取りを行うことができる。

［第４の実施の形態］
第４の実施の形態は、凸状部材３が車両の変速機のギアの組み合わせを切り替える回転式シフトスイッチである点で上述の実施の形態と異なっている。

図４（ｂ）は、第４の実施の形態に係る操作者認証装置の一例を示す概略図である。この操作者認証装置１は、図４（ｂ）に示すように、凸状部材３が回転式シフトスイッチとしてのロータリシフタ３ａとなっている。

このロータリシフタ３ａは、回転可能に構成されている。操作者は、ロータリシフタ３ａを回転させて表面３１に印刷されたマーク３２をポインタ３ｂに合わせることで、変速機のギアを切り替えることができる。

操作者認証装置１は、ロータリシフタ３ａを操作するときに、必然的に掌９０が表面３１に接近又は接触するので、凸状部材と比べて、より確実に操作者の認証を行うことができる。

なお変形例として操作者認証装置１は、スタートスイッチ２を含んで操作者認証システムとして構成されても良い。また操作者認証装置１は、設定情報によって設定されるシートなどをさらに含んで操作者認証システムとして構成されても良い。

さらに他の変形例として操作者認証装置１は、凸状部材３がロータリシフタ３ａで、スタートスイッチ２の周辺にパーキングブレーキスイッチ７が配置される構成であっても良い。さらにまた変形例として操作者認証装置１は、凸状部材３がロータリスイッチ３ａであって、スタートスイッチ２及びパーキングブレーキスイッチ７を含んで操作者認証システムとして構成されても良い。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…操作者認証装置、２…スタートスイッチ、３…凸状部材、３ａ…ロータリシフタ、３ｂ…ポインタ、４…生体センサ、５…記憶部、６…制御部、７…パーキングブレーキスイッチ、９…手、３１…表面、３２…マーク、３５…配置範囲、４０…生体情報、５０…認証情報、６０…操作者情報、７０…中心、８０…インストルメントパネル、８１…フロアコンソール、８２…アームレスト、９０…掌、９１…腕

Claims (5)

1. 車両のエンジンを始動させるスタートスイッチが操作される際に操作者の掌が表面に接触した状態で操作できるように前記スタートスイッチの周辺に他の操作部を挟まないように配置されると共に前記スタートスイッチよりも突出した凸状部材と、
   前記凸状部材に配置され、前記凸状部材の前記表面に接触した前記掌から得られる生体情報を読み取る読取部と、
   前記生体情報を認証するための認証情報を記憶する記憶部と、
   前記読取部が読み取った前記生体情報と前記記憶部が記憶する前記認証情報とを比較し、その結果を比較情報として出力する比較部と、
   を備えた操作者認証装置。
2. 車両のエンジンを始動させるスタートスイッチ、及び前記スタートスイッチの周辺に配置された前記車両のパーキングブレーキを作動させるパーキングブレーキスイッチが操作される際に操作者の掌が表面に接触した状態で操作できるように前記スタートスイッチ及び前記パーキングブレーキスイッチの周辺に他の操作部を挟まないように配置されると共に前記スタートスイッチ及び前記パーキングブレーキスイッチよりも突出した凸状部材と、
   前記凸状部材に配置され、前記凸状部材の前記表面に接触した前記掌から得られる生体情報を読み取る読取部と、
   前記生体情報を認証するための認証情報を記憶する記憶部と、
   前記読取部が読み取った前記生体情報と前記記憶部が記憶する前記認証情報とを比較し、その結果を比較情報として出力する比較部と、
   を備えた操作者認証装置。
3. 前記凸状部材が前記車両の変速機のギアの組み合わせを切り替える回転式シフトスイッチである、
   請求項１又は２に記載の操作者認証装置。
4. 前記記憶部は、前記認証情報と前記車両の設定情報とを関連付けて記憶し、
   前記比較部は、前記読取部が読み取った前記生体情報と前記認証情報とが一致した場合、一致した前記認証情報に関連付けられた前記設定情報を前記記憶部から読出して前記比較情報に含めて出力する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の操作者認証装置。
5. 前記読取部が読み取る前記生体情報が前記掌の掌紋パターン及び静脈パターンの少なくとも一方である、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の操作者認証装置。

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