JP3900893B2 - 操舵装置、ドライバー認証方法、自動車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のドライバー個人を識別し認証する操舵装置、ドライバー認証方法、自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リモートユニットと車両との間で電波を送受信し、その電波に応じて車両のドアを施解錠するキーレスエントリー装置が普及しつつある。こうしたキーレスエントリー装置によれば、ピッキングによる被害を防止することが可能である。しかしながら、キーレスエントリー装置によっても、従来の鍵の場合と同様、ドライバーがキーレスエントリー装置を紛失した際にはドライバー本人が車両を使用できない、キーレスエントリー装置を不正に入手した第三者が車両を使用可能であるという問題を解消することができない。
これは、キーレスエントリー装置、鍵（以下、「鍵等」という）といった「物」による認証方式は、鍵等の所有者に車両の使用許可を与えるものというのであり、鍵等の所有者が車両に対して正規のユーザであるか否かという情報を車両側に伝達することができないためである。
【０００３】
そこで、近年、車両のセキュリティ用途として、ドライバーの生体情報である指紋等を個人認証手段として用いるものが開発されつつある。例えば、車両のドア近傍に設けられた認証装置に指を押し当て、この認証装置で指紋を検出し、予め登録された指紋に合致すると認証された場合にのみ、ドアを開錠するのである。
このような指紋等は、同じパターンを有する者は数万人以上に一人といったオーダーであるため、個人認証を行うための手段として優れた一面を有しており、近年、上記したようなセキュリティ用途をはじめとして、広い分野で注目されつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の認証装置を用いて個人認証を行う場合には、認証を受けるドライバーは、認証装置の検出部に対し指を押し当てる等の認証を受けるための特別な動作を行わなければならないという問題があり、利便性に向上の余地がある。
また、指紋、あるいは他に認証に用いられるものとしては、声紋、虹彩や鼓膜の血管分布等があるが、これらはいずれもパターンが非常に微細であり、認証精度を高めるためには高い解像度でのパターン検出を行う必要がある。このため、認証装置におけるパターンの検出部にコストがかかり、これもシステムの低コスト化の妨げとなっている。
【０００５】
ところで、近年、例えば被認証者の手の甲の静脈パターンを検出し、これを用いて認証を行うことも検討されている（MacGregor P,Welford R, "Veincheck Lends A Hand For High Security'', E0968 Sensor Review, vol. 12, No. 3, 1992, pages. 19-23, EN）。静脈パターンは、指紋や虹彩のパターンに比較すれば粗いため、認証装置では、大幅に低い解像度でのパターン検出が可能となる。しかし、このように手の甲の静脈パターンを用いる場合であっても、被認証者は、認証を受けるには、認証装置の検出部に対して手の甲を対向させるという特別な動作を行わなければならないということに変わりはなく、上記問題の有効な解決策とはなり得ない。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、ドライバーにとっても利便性を高めることのできる、操舵装置、ドライバー認証方法、自動車を低コストで提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明の操舵装置は、ドライバーが当該操舵装置を使用する際に自然にとる姿勢、すなわち操舵装置に対するホームポジションをとったときに、識別情報取得部がドライバーの識別情報を取得し、この識別情報を識別情報出力部が出力することを特徴としている。ここで、操舵装置とは一般的にはハンドルであるが、本発明においては、近年開発されつつあるジョイスティック型の操縦桿をも含むものとする。また、ドライバーが当該操舵装置を使用する際に自然にとる姿勢、つまり操舵装置に対するホームポジションの例としては、自動車を運転する際にハンドルを握ること、操縦桿のグリップ部分を掌で覆うこと、などが挙げられる。このように、本発明では、操舵装置に対するホームポジションをとったときにドライバーの識別情報が取得されるため、ドライバーは特別な動作を行う必要がない。
【０００７】
また、識別情報取得部は、ドライバーの血管配置パターンを検出し、当該血管配置パターンを識別情報として取得することができる。血管配置パターンの検出には、磁界を発生し、この磁界中を通る血液の流れを検出する手法、超音波ビームによる検出手法等を用いることができる。さらに、赤外線発光部で赤外線を発光し、その反射光を反射光検出部で検出することによって、ドライバーの血管配置パターンを識別情報として検出することもできる。ここで、血管配置パターンとしては、例えば静脈の配置パターンがある。動脈と静脈では酸素含有量が異なるため赤外線の吸収率が異なり、これによって静脈の配置パターンを検出することができるのである。識別情報取得部は、ドライバーが操舵装置を操作する際にドライバーの手首または掌が対向する位置、つまり、ドライバーの動作を考慮した位置に設けることが有効である。
本発明の操舵装置において、識別情報取得部は、例えば血管配置パターンを赤外線等で読み取れば、ドライバーと接触状態にある場合のみならず、ドライバーと非接触の状態であっても識別情報を取得することができる。つまり、ドライバーの身体の一部が識別情報取得部に接触していなくとも、近接していれば識別情報が取得されるため、ドライバーが識別情報取得部に身体の一部、例えば掌等を押圧させたりする必要は何ら生じない。
なお、識別情報出力部によって出力される識別情報としては、検出した血管配置パターンをそのまま、あるいは一部のみを出力し、外部で認証処理を行うこともできるが、操舵装置自体で、検出した血管配置パターンに基づいて認証を行い、その認証の可否を出力することも可能である。
【０００８】
さらに本発明は、ドライバーの血管配置パターンを識別情報として取得し、この識別情報に基づいて認証を行うことを特徴とするドライバー認証方法を提供する。より具体的には、ドライバーが車両の操作機器を使用するに際し、ドライバーの身体所定部位に赤外線を照射する。そして、その反射光に基づいてドライバーの血管配置パターンを識別情報として取得し、この識別情報に基づいて認証を行うのである。ここで、車両の操作機器としては、例えばハンドル、シフトレバーを好適に用いることができる。その他には、車両のドア等を車両の操作機器として用いてもよい。
また、本発明のドライバー認証方法において、認証の結果に基づき、ドライバー毎に特定の処理、例えばドライバー毎に車両の制御パラメータを変更することが可能である。ドライバー別の車両の制御パラメータとしては、例えば懸架装置のバネ定数やダンパーの減衰特性、自動変速車におけるシフトアップ，シフトダウンのタイミング、座席シートの高さ，位置の設定等が挙げられる。また、認証の結果によってはエンジン制御系統へのアクセス禁止、エンジン停止等を特定の処理として行うこともできる。
【０００９】
さらに本発明は、ドライバーの血管配置パターンを識別情報として取得し、この識別情報に基づいてなされた認証結果に基づき認証を行うことを特徴とする自動車を提供する。より具体的には、識別情報取得手段はドライバーの操作を受け付ける操作手段に設けられている。そして、識別情報取得手段はドライバーの身体所定部位に赤外線を照射し、その反射光に基づいてドライバーの血管配置パターンを識別情報として取得する。次いで、認証手段は、識別情報取得手段によって取得された識別情報に基づき認証を行うのである。ドライバーの操作を受け付ける操作手段としては、ハンドル、シフトレバー、自動車のドア等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、本発明の自動車において、認証手段における認証結果に基づき、ドライバー毎に特定の処理を行う処理手段をさらに備えることができる。特定の処理としては様々なものが想定されるが、例えばエンジン制御系統へのアクセス制限、座席シートの高さ，位置の設定、ミラーの位置の設定等を特定の処理として行うことができる。
【００１０】
さらに、本発明の自動車に係る操作手段として、操作量を電気信号に変換する操舵装置、例えば、ジョイスティック型の操縦桿を用いることができる。このような操舵装置としては、操作位置近傍に配置される固定手段と、掌全体を載せて把持できる形状を成し、移動量が操作量となるように固定手段に移動可能に取り付けられた可動手段とを備えるものを採用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す本実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
本実施の形態では、ドライバーの静脈パターン（血管配置パターン）による認証を行い、自動車のエンジン制御系統へのアクセス制限等を行う認証システムを例に挙げる。
【００１２】
図１は、本実施の形態における自動車の全体構成を説明するためのブロック図である。
図１に示す自動車は、車両側の制御を行う制御ブロック１００と、ドライバーによる所定の操作を受け付けるインターフェース部２００とから構成されている。そして、制御ブロック１００とインターフェース部２００は、データ・バスを介して接続されている。
制御ブロック１００は、システム全体の制御や演算処理を行うＣＰＵ１０１、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等からなる内部記憶装置としての記憶部１０２、車両を制御する制御部（処理手段）１０３、を備えている。なお、制御部１０３を構成するものとして、原動機の始動や動作等を制御する原動機制御部１０３ａ、車内灯，前照灯等の照明を制御する照明制御部１０３ｂ、懸架装置のバネ定数やダンパーの減衰特性等を制御する懸架装置制御部１０３ｃ、ステアリングロックの解除等を制御する操舵装置制御部１０３ｄを図１に示したが、これらはあくまで一例である。
【００１３】
インターフェース部２００は、操舵装置（操作機器、操作手段）２０１、車両の加減速をコントロールする操作部２０２、速度計，距離計等の計器類２０３、を備えている。一般的には、操舵装置２０１はハンドル、操作部２０２はシフトレバー，アクセルペダル，ブレーキペダルである。
【００１４】
なお、データ・バスに制御部１０３が直接接続された例を図１に示したが、車内ＬＡＮを介して接続される構成としてもよい。
【００１５】
さて、本実施の形態に係る自動車は、操舵装置２０１にドライバーの認証を行う認証デバイス１０を備えている。この認証デバイス１０は、ドライバーの静脈パターンに基づき、認証を行うことを特徴としている。以下、図２および図３を参照して、静脈パターンによる認証が可能である理由を明らかにした上で、認証デバイス１０の構成を説明する。
【００１６】
図２は、人体の腕の内側（掌側）における静脈パターンの例を示すものである。この図２の（ａ）〜（ｃ）に示すように、静脈パターンは個人毎に千差万別である。しかも、指紋は人体の一部にしか存在しないのに対し、静脈パターンは人体の至るところに存在している。また、静脈パターンは経年変化がほとんど見受けられないため、従来技術で挙げた手の甲の静脈パターンと同様、個人認証に用いることが可能である。
【００１７】
なお、人体の腕の内側（掌側）における静脈パターンが個人毎に千差万別であるのと同様に、人体の掌における静脈パターンや人体の指先における静脈パターンも個人毎に千差万別である。よって、人体の腕の内側（掌側）における静脈パターンのみならず、人体の掌における静脈パターンや人体の指先における静脈パターンについても個人認証に用いることが可能である。
【００１８】
図３は静脈血の吸収スペクトルと静脈検出に用いる近赤外光の帯域を示したものである。図３に示したように、本実施の形態では、波長が７５０〜９５０ナノメータ（ｎｍ）の範囲で光学的に静脈パターンを撮影することを提案する。７５０〜９５０ナノメータ（ｎｍ）の範囲では、ヘモグロビン以外に大きな吸収帯を持つ生体物質は存在しないため、静脈のみを撮影することが可能となる。ここで、波長が７５０〜９５０ナノメータ（ｎｍ）の範囲で光学的に人体の腕の内側（掌側）の静脈パターンを撮影した例を示すと、上述の図２のようになる。
【００１９】
次に、認証デバイス１０における静脈パターン検出に関わる構成を図４を用いて説明する。
図４に示すように、認証デバイス１０は、ドライバー２０の認証デバイス１０への近接もしくは接触を検出するセンサ１１、予め登録された静脈パターンのデータが格納された登録データ格納部１２、ドライバー２０の静脈パターンを検出する静脈パターン検出部（識別情報取得部、識別情報取得手段）１３、静脈パターン検出部１３で検出された静脈パターンを解析し、登録データ格納部１２に格納された静脈パターンと照合して認証判定を行う認証判定部（認証手段）１４、認証判定部１４での認証判定結果を送出する結果送出部（識別情報出力部）１５、とを備える。なお、センサ１１としては、人の近接による静電容量の変化を利用した近接スイッチ、光の反射や光電スイッチを利用した近接スイッチ等、従来より用いられているものを使用することができる。
【００２０】
ところで、登録データ格納部１２には、予め所定のドライバー２０の静脈パターンのデータが登録されている。この登録は、事前にドライバー２０が自らの身体の所定の位置、例えば後述する適用例や参考例のように、手首や掌等を静脈パターン検出部１３に対向させることによって、静脈パターン検出部１３に自らの静脈パターンを検出させ、さらに登録のための所定の操作を行うことによって、検出されたデータを登録データ格納部１２に格納させることで行われる。また、所定の操作を行うことにより、登録データ格納部１２に既に登録されているドライバー２０の静脈パターンのデータを削除することも可能である。こうした静脈パターンのデータの登録および削除は、図示しない登録部を操作することによって行うことができる。
【００２１】
静脈パターン検出部１３は、赤外線を発光する発光部（赤外線発光部）１６と、発光部１６から発光された赤外線がドライバー２０の皮膚表面で反射したときの反射光を検出するため、１次元のＣＣＤ（Charge Coupled Device:電荷結合素子）等を用いたラインセンサからなる反射光検出部１７とを有している。発光部１６から発光された赤外線は、ドライバー２０の皮膚表面で反射され、近赤外線を透過するフィルタ１８を通して反射光検出部１７に取り込まれるようになっている。ここで、発光部１６は、例えば図５に示すように、複数の発光ランプ１６ａを並べることによってライン状に形成することができる。また、反射光検出部１７は、図５に示したように、発光部１６の両側に一対が配置されるようにすることができる。
【００２２】
静脈パターン検出部１３による静脈パターンの検出は、ドライバー２０の身体所定部位が静脈パターン検出部１３に接触している場合に限らず、近接している場合、つまり、ドライバー２０の身体所定部位が静脈パターン検出部１３に非接触の場合であっても可能である。これは、静脈パターンによる認証は、指紋認証のように微細な凹凸を検出する必要がなく、静脈パターンをイメージとして取り込むことが可能であることに基づく。よって、静脈パターンを反射光検出部１７が検出する場合には、指紋の微細な凹凸を検出する際の解像度よりも低い解像度での検出が可能である。
【００２３】
上記のような構成を有する認証デバイス１０は、ドライバー２０の操作対象、例えば、本実施の形態では自動車の操舵装置２０１としてのハンドルに設けられるが、操作部２０２としてのシフトレバー等に設けてもよい。そして、後述するように、認証デバイス１０、より具体的には静脈パターン検出部１３を、ドライバー２０の操作対象においてどのような位置に配置するかが、本発明においては極めて重要である。
【００２４】
次に、図６を用いて、認証デバイス１０による認証判定結果の流れを説明する。
上述の通り、認証デバイス１０において、認証判定部１４での認証判定結果は結果送出部１５に送出される。これを受けて、結果送出部１５は認証判定結果を制御ブロック１００側のＣＰＵ１０１に送出する。
さて、上述した記憶部１０２は、ドライバー別の制御パラメータを格納している制御パラメータ格納部１０２ａを備えている。ここで、ドライバー別の制御パラメータとしては、例えば、懸架装置のバネ定数やダンパーの減衰特性、自動照明点灯設備を有する自動車においては前照灯等の照明点灯，消灯のタイミング、自動変速車におけるシフトアップ，シフトダウンのタイミング、座席シートの高さ，位置の設定、ミラーの位置の設定等が挙げられる。このようなドライバー別の制御パラメータは、登録データ格納部１２に格納されているドライバー２０の静脈パターンと関連付けられて格納されている。
ＣＰＵ１０１は、結果送出部１５から認証判定結果を受け取ると、制御パラメータ格納部１０２ａから該当するドライバー別の制御パラメータを読み出し、これを制御部１０３に送出する。これを受けて、制御部１０３側では、原動機制御部１０３ａ，照明制御部１０３ｂ，懸架装置制御部１０３ｃ，操舵装置制御部１０３ｄ等がドライバー別の制御パラメータの内容に応じて車両を制御するのである。
【００２５】
以下、上記のような構成を有する認証デバイス１０を、ジョイスティック型の操縦桿に適用した場合（適用例）、従来のハンドルに適用した場合（参考例）について説明する。
【００２６】
（適用例）
周知のように、自動車には運転席近傍にハンドル，シフトレバー，アクセルペダル，ブレーキペダルが備えられている。ここでは、これらのハンドル等の機能を同時に果たす、図７に示すようなジョイスティック型の操縦桿３０（操舵装置、操作機器、操作手段）を適用例として挙げる。
【００２７】
はじめに、図７〜図１０を参照して操縦桿３０の構成を説明する。
図７は、操舵装置２０１および操作部２０２として機能する操縦桿３０を備えた自動車の運転席の様子を示す図である。
図７に示すように、操縦桿３０は支持バー３１を介して例えば自動車のインナーパネル３２に上下に移動可能に取り付けられる。
操縦桿３０は、固定部３０ａと可動部３０ｂとからなり、操縦桿３０を用いて、自動車の進行方向、加減速および停止などを操作することが可能である。
【００２８】
図８に、操縦桿３０の構成を示す。図８（ａ）は操縦桿３０の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。なお、この図８において、図７に対応する部分には同一符号を付してある。
図８に示すように、操縦桿３０は、支持バー３１に固定された側面視概略車輪形状の固定部３０ａ（図７、図８（ｂ）参照）と、この固定部３０ａの外周側に沿って矢印Ｙ１〜Ｙ４で示すように前後左右にスライド可能に取り付けられた可動部３０ｂとを備えて構成されている。ここで、固定部３０ａの外周面は、正断面視、円弧状に盛り上がっている。
なお、矢印Ｙ１は前、矢印Ｙ２は後、矢印Ｙ３は左、矢印Ｙ４は右の方向を示す。以降、前Ｙ１、後Ｙ２、左Ｙ３、右Ｙ４と表現する。
【００２９】
続いて、図９に、ドライバー２０が操縦桿３０を掌全体で把持した状態を示す。図９（ａ）はドライバー２０が操縦桿３０を掌全体で把持した状態を示す平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
可動部３０ｂは、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、ドライバー２０が自己の掌を挿入して可動部３０ｂを掌全体で把持するための開口部３０ｃと、開口部３０ｃを形成する外周部分の上面に設けられたドライブ釦Ｄ、パーキング釦Ｐおよびリバース釦Ｒとを備えて構成されている（図９（ａ）参照）。
なお、図８（ｃ）に示したように、開口部３０ｃを形成する外周部分にはウインカースイッチ３０ｅ、ホールド釦３０ｆが、開口部３０ｃの下面にはホーン釦３０ｇがそれぞれ設けられているが、図９においては、これらの記載を省略した。
【００３０】
以上の構成を有する操縦桿３０において、可動部３０ｂの移動量が自動車の進行方向、加減速および停止を操作する電気信号に変換されるように構成されている。よって、可動部３０ｂの移動量を適宜調整することにより、操縦桿３０のみで従来のハンドル、シフトレバー等の機能を担うことができるのである。
以下、自動車を前方または後方に走行させる場合、自動車を右折または左折させる場合、自動車を停止させる場合等を想定して、ドライバー２０が操縦桿３０をどのように操作するのかについて説明する。
【００３１】
まず、ドライバー２０が自動車に乗車する場合を想定する。ドライバー２０が乗車した時点では、操縦桿３０が上方に上げられた状態となっているので、それを運転可能な位置まで下げる。次いで、ドライバー２０は、可動部３０ｂの開口部３０ｃに右手を掌を下にして挿入して載せ、掌全体で可動部３０ｂを把持する。この際、その把持した腕の肘をアームレストに載せて支持してもよい。
自動車を前方に走行させる場合には、ドライバー２０は、エンジンを掛けた後、ドライブ釦Ｄを左手で押下し、可動部３０ｂを後Ｙ２へ徐々にシフトさせる。これによって、自動車が前方に徐々に加速しながら走行する。所望の速度となったところで可動部３０ｂを固定して定速状態とする。この場合、一般道のような加減速が頻繁に行われる道路では可動部３０ｂを前後にシフトさせなければならないので、手の力で固定する。但し、高速道路のような一定速度で長距離走行を行うような場所ではホールド釦３０ｆを押下して定速状態とする。
自動車を後方に走行させる場合には、ドライバー２０は、エンジンを掛けた後、リバース釦Ｒを押下し、可動部３０ｂを後Ｙ２へ徐々にシフトさせる。これによって、自動車が後方に徐々に加速しながら走行する。所望の速度となったところで可動部３０ｂを手の力で固定する。その後、例えば自動車が所望の位置に到達した時点で可動部３０ｂを前Ｙ１へシフトして停止させる。
【００３２】
次に、自動車を右折させる場合を想定する。自動車が右折を行う場所に近づいたとすると、ドライバー２０は親指でウインカースイッチ３０ｅを右指示にスイッチングした後、ドライバー２０は可動部３０ｂを定位置方向へ徐々に戻しながら減速させ、可動部３０ｂを右Ｙ４へシフトさせる。これによって自動車が右折したとすると、可動部３０ｂを左Ｙ３へシフトしながら再び直進状態とする。その左Ｙ３へシフトした際、ウインカースイッチ３０ｅは自動的に左右を指示しない定位置に戻る。
続いて、自動車を左折させる場合を想定する。自動車が左折を行う場所に近づいたとすると、ドライバー２０は可動部３０ｂを定位置方向へ徐々に戻しながら減速させ、親指でウインカースイッチ３０ｅを左指示にスイッチングした後、ドライバー２０は可動部３０ｂを定位置方向へ徐々に戻しながら減速させ、可動部３０ｂを左Ｙ３へシフトさせる。これによって自動車が左折したとすると、可動部３０ｂを右Ｙ４へシフトしながら再び直進状態とする。その右Ｙ４へシフトした際、ウインカースイッチ３０ｅは自動的に左右を指示しない定位置に戻る。
【００３３】
次いで、自動車を停止させる場合を想定する。自動車が走行している状態において可動部３０ｂを定位置方向へ徐々にシフトすることによって自動車が徐々に減速し、更に可動部３０ｂを前Ｙ１へゆっくりシフトさせることによって自動車が停止する。また、自動車が走行中に急ブレーキを掛ける場合は、可動部３０ｂを前Ｙ１へ素早くシフトさせる。これによって自動車が急停止する。
最後に、ドライバー２０が自動車から降りる場合を想定する。運転後、操縦桿３０は運転可能な位置に下げられた状態となっているので、ドライバー２０は可動部３０ｂから掌を抜き取った後、操縦桿３０を降車の邪魔にならない位置まで上げ、降車する。
【００３４】
なお、図７では、操縦桿３０を自動車のインナーパネル３２に取り付けた例を示したが、操縦桿３０の取付位置はこれに限られるものではない。例えば、図１０に示すように、運転シート３３を回転自在に支えるシート支持部３４に第１の支持バー３５を固定し、この第１の支持バ３５ーに伸縮自在に第２の支持バー３６を取り付け、この第２の支持バー３６に操縦桿３０を固定してもよい。
【００３５】
以上、本実施の形態における自動車の構成および自動車の一部を構成する操舵装置２０１としての操縦桿３０の構成を説明した。続いて、操縦桿３０において、認証デバイス１０、具体的には静脈パターン検出部１３をどのような位置に配置するかについて説明する。
【００３６】
図９（ｂ）は、操縦桿３０における静脈パターン検出部１３の配置を示したものである。操縦桿３０を認証デバイス１０として使用する場合には、図２および図９（ｂ）に示したように、ドライバー２０の手首近傍の静脈パターンを検出する。なお、上述の通り、操縦桿３０は自動車の一部を構成する。
ドライバー２０が操縦桿３０を操作する場合には、図９（ｂ）に示したように、ドライバー２０は操縦桿３０の可動部３０ｂ内の開口部３０ｃ内に掌を挿入し、掌全体で可動部３０ｂを把持することとなる。つまり、この動作を行ったときの手の位置が、操縦桿３０に対するドライバー２０のホームポジションである。よって、適用例では、可動部３０ｂの後端部に静脈パターン検出部１３を配置している。このホームポジションは、ドライバー２０が操縦桿３０を使用する際に自然にとる姿勢であり、このホームポジションと認証を関連付けることによって、ドライバー２０に認証のためのみの操作を強いる必要がなくなる。つまり、ドライバー２０がホームポジションをとった状態で、ドライバー２０の手首近傍と対向するような位置に静脈パターン検出部１３を設けることにより、ドライバー２０の静脈パターンを効果的に取得することができる。
【００３７】
図９（ｂ）に示した操縦桿３０をドライバー２０が使用する場合、ドライバー２０の掌がホームポジションに置かれると、静脈パターン検出部１３は、ドライバー２０の手首近傍に対向することとなる。すなわち、図２中の符号（イ）で囲んだ範囲に、静脈パターン検出部１３が対向する。この状態で、静脈パターン検出部１３の発光部１６で赤外線を発光すると、図２中の符号（ロ）、（ハ）で示すライン状の部分での反射光が、反射光検出部１７によって検出される。これにより、符号（ロ）、（ハ）に示す部分で、静脈が存在する位置のパターンが検出できるのである。
【００３８】
図１１は、上記認証デバイス１０において静脈パターンを検出する流れを示している。この処理は、認証デバイス１０にドライバー２０が接触もしくは近接した際に行われるものである。
まず、センサ１１は、認証デバイス１０にドライバー２０が接触もしくは近接したか否かを常時（所定時間毎でも可）監視している。ここで、ドライバー２０が認証デバイス１０に接触もしくは近接したことをセンサ１１が検出したとする（ステップＳ１０１）。すると、これを受けて、発光部１６からドライバー２０の手首（または掌）近傍に所定の出力レベルの赤外線が発光される（ステップＳ１０２）。なお、発光部１６の発光のタイミング、発光レベルの調整は、認証判定部１４によって制御される。
【００３９】
ステップＳ１０２においてドライバー２０に発光された赤外線が、ドライバー２０の皮膚表面で反射されると、この反射光を反射光検出部１７が検出する。反射光検出部１７は、反射光を検出すると、図２に示した符号（ロ）、（ハ）の部分におけるドライバー２０の静脈パターンのイメージを取り込む（ステップＳ１０３）。
ステップＳ１０３において、ドライバー２０の静脈パターンのイメージが取り込まれると、このデータは認証判定部１４に送られ、続くステップＳ１０４に進む。認証判定部１４では、得られた静脈パターンのイメージから、所定のロジックに基づき、静脈パターンの特徴を抽出する。つまり、ドライバー２０の赤外線が照射された部分の皮下組織の違いによる反射光の違い（赤外線の吸収率の違い）を光学的に解析する処理を行うのである（ステップＳ１０４）。
【００４０】
続いて、特徴を抽出した静脈パターンと、登録データ格納部１２に格納された静脈パターンを照合し（ステップＳ１０５）、双方が一致するか否かが判定される（ステップＳ１０６）。双方が一致すれば、認証がなされたと判定され（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８に進む。なお、複数のドライバー２０が登録されている場合、より厳密には、複数の静脈パターンが登録データ格納部１２に格納されている場合には、ステップＳ１０７においてドライバー２０の特定も行う。
【００４１】
一方、特徴を抽出した静脈パターンと、登録データ格納部１２に格納された静脈パターンが一致しなければ、ステップＳ１０９において認証不可として判定された後、ステップＳ１０８に進む。しかる後、結果送出部１５は、認証判定部１４での認証判定結果（認証結果）、すなわち認証不可という結果を適宜タイミングで出力する（ステップＳ１０８）。これにより、ドライバー２０は自らが認証不可と判定された旨を容易に認識することができる。
【００４２】
ステップＳ１０７において認証がなされたと判定された場合には、しかる後、結果送出部１５は、認証判定部１４での認証判定結果を適宜タイミングで出力する（ステップＳ１０８）。
ここで、上述の通り、操舵装置２０１、操作部２０２は自動車の一部であるから、この場合には、認証判定結果は自動車の制御ブロック１００側、例えばＣＰＵ１０１等に適宜タイミングで出力される。この認証判定結果に応じて、例えばドライバー２０のエンジン制御系統へのアクセスを許可することができる。また、認証判定結果が送出される制御ブロック１００側の設定をパーソナライズするために認証判定結果を用いることができる。つまり、複数のドライバー２０の静脈パターンが登録データ格納部１２に登録されているような場合には、自動車の懸架装置等の設定をドライバー２０に合わせた仕様とすることが可能である。例えば、認証判定結果に基づき、各ドライバー２０の予め登録された設定に運転席のシートの配置・高さを合わせるようにしてもよい。
以上、上記認証デバイス１０における静脈パターンを検出する流れを説明したが、この流れについては以下の参考例についても同様である。
【００４３】
さて、図１１のステップＳ１０８において、認証判定結果がＣＰＵ１０１に送出されたとする。この認証判定結果を、ＣＰＵ１０１は所定回数分、もしくは所定時間分、記憶部１０２に保持しておくことができる。ＣＰＵ１０１が前回の認証判定結果を参照して行いうる処理の流れの一例を図１２に示す。
まず、ステップＳ２０１において、ＣＰＵ１０１は結果送出部１５から送出された認証判定結果が認証可であるか否かを判定する。ここで、認証可と判定されると、続くステップＳ２０２に進む。
ステップＳ２０２では、ＣＰＵ１０１は前回の認証判定結果を参照して、今回認証されたドライバー２０が直前に認証されたドライバー２０と同一人物であるか否かを判定する。ここで、同一人物であると判定された場合には、ステップＳ２０１に戻る。
一方、ステップＳ２０２において、今回認証されたドライバー２０が直前に認証されたドライバー２０と同一人物でないと判定された場合には、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、ＣＰＵ１０１は制御パラメータ格納部１０２ａから今回検出されたドライバー２０の静脈パターンに対応する、ドライバー別の車両制御パラメータを読み出し、これを制御部１０３に送出する。これを受けて、制御部１０３は、ドライバー別の制御パラメータに基づき車両制御パラメータを変更し、ステップＳ２０１に戻る。
【００４４】
ステップＳ２０１において、認証不可と判定されると、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、ＣＰＵ１０１は前回の認証判定結果を参照して、認証不可、つまりＮＧが継続しているか否かを判定する。ここで、ＮＧが継続していないと判定された場合には、ステップＳ２０１に戻る。
一方、ステップＳ２０４において、ＮＧが所定回数継続していると判定された場合にはステップＳ２０５に進む。なお、ステップＳ２０４における判定にあたっては、ＮＧの継続回数（または継続時間）が予め登録されている規定値を超えた場合のみ、ステップＳ２０５に進むようにすることができる。
ステップＳ２０５では、制御部１０３によって自動車のエンジン始動不可あるいはエンジンが作動している状態であればエンジン停止等の制御がなされる。なお、ステップＳ２０５における処理内容は、エンジン停止に限らず、ギアの投入禁止、操舵装置２０１、操作部２０２のロック不解除、クラクションを鳴らす等、種々のものが考えられる。
以上、ＣＰＵ１０１が前回の認証判定結果を参照して行いうる処理の流れの一例を説明したが、この流れについては以下の参考例についても同様である。
【００４５】
（参考例）
図１３は、自動車の操舵装置２０１としてのハンドル（操舵装置、操作機器、操作手段）４０における静脈パターン検出部１３の配置を示したものである。自動車のハンドル４０を認証デバイス１０として使用する場合には、図１３（ａ）に示すように、ドライバー２０の掌近傍の静脈パターンを検出する。ここで、周知のように、自動車には運転席に自動車の操舵装置２０１としてハンドル４０が備えられており、ハンドル４０は自動車の一部を構成する。そして、ドライバー２０が運転席に座った場合には、図１３（ｂ）に示すように、ドライバー２０から見てハンドル４０の右端部分４１ａおよび左端部分４１ｂを、ドライバー２０は通常握ることとなる。つまり、この動作を行ったときの手の位置が、ハンドル４０に対するドライバー２０のホームポジションである。よって、参考例では、ハンドル４０の右端部分４１ａおよび左端部分４１ｂに静脈パターン検出部１３を配置している。このホームポジションは、ドライバー２０がハンドル４０を使用する際に自然にとる姿勢であり、このホームポジションと認証を関連付けることによって、ドライバー２０に認証のためのみの操作を強いる必要がなくなる。つまり、ドライバー２０がホームポジションをとった状態で、ドライバー２０の掌近傍と対向するような位置に静脈パターン検出部１３を設けることにより、ドライバー２０の静脈パターンを効果的に取得することができるのである。
【００４６】
上述したような認証デバイス１０、認証デバイス１０を適用した操舵装置２０１、および認証デバイス１０を適用した自動車では、静脈パターン検出部１３において、ドライバー２０の掌近傍また手首近傍の静脈パターンを検出することによって、認証を行う構成とした。これにより、指紋や虹彩を用いた場合と同様の個人認証を行うことが可能となる。しかも、静脈パターンは指紋や虹彩等のパターンに比べれば大幅に粗いので、認証判定部１４で照合処理を行うのに要求されるパターン解像度が低くて済み、また赤外線の発光部１６と反射光検出部１７で構成される静脈パターン検出部１３も、従来技術における指紋検出部よりも構造も簡易であるため、認証デバイス１０の低コスト化を図ることができる。
しかも、静脈パターン検出部１３の配置は、認証デバイス１０が設けられている操舵装置２０１を使用する際に自然にとる操作、姿勢、換言すれば操舵装置２０１に対するホームポジションに基づき設定されている。これによりドライバー２０は、認証を受けるためだけに特別な動作を行うことなく、無意識のうちに静脈パターンの検出を受けることができる。よって、ドライバー２０にとっての利便性が大幅に向上するのである。
【００４７】
なお、上記の実施の形態では、静脈パターン検出部１３を、ライン状の発光部１６とその両側の反射光検出部１７とで構成するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、これらをドットマトリクス状に配置する等、他の構成とすることも可能である。
また、上記の実施の形態では操舵装置２０１および操作部２０２として機能する、固定部３０ａと可動部３０ｂとからなる操縦桿３０を挙げたが、通常のジョイスティック型の操縦桿を操作対象としてもよい。また、ハンドル４０に限らず、シフトレバー等に認証デバイス１０を設けてもよい。
【００４８】
なお、上記の実施の形態では、静脈パターンの検出手段として赤外線を用いる構成としたが、これに限るものではなく、適宜他の手段を用いることもできる。例えば、ユーザインターフェースや操作対象の一部に複数の静電容量検出素子をドットマトリクス状に配置して設け、血流による静電容量変化から血管分布を検出することもできる。
また、ユーザインターフェースや操作対象の一部に超音波ビーム照射手段を設け、この超音波ビーム照射手段からドライバー２０の腕の内側に照射された超音波ビームが、移動反射体である血球により反射される反射波を検出手段で検出する構成としても良い。この場合、反射波の周波数（受信周波数）が、超音波ビーム照射手段における超音波ビームの送信周波数に比べ、ドップラ効果によって血球の移動速度に応じて偏移するので、これに基づいて得られる血液の流速分布から血管の分布パターンが得られる。
【００４９】
さらに、図５に示した発光部１６の発光ランプ１６ａに代えて複数の磁気ヘッドを磁界発生手段として設け、この磁気ヘッドによって発光部１６が連続する方向に沿った磁界を発生させ、その近傍に生じる電圧や電流等の電気的な変化を検出する検出手段を設ける構成とすることも可能である。すなわち、磁界発生手段で磁界を与えると、この磁界に直交する方向に荷電粒子を多く含む血液が通過したときに、誘導起電力が生じる。ここで、磁界の磁束密度をＢ、血管径をｄ、血液の流速をｖ、誘導起電力ｅは、
ｅ＝Ｂｄｖ
となる。
ここで、磁束密度Ｂ、血管径ｄの値を一定にし、誘導起電力ｅを検出すれば、血液の流速ｖを測定できる。このように検出できる血液の流速分布から、血管の存在を特定することができ、血管の分布パターンを得ることができるのである。
なお、測定した流速ｖを基に、血液の流量Ｑが、
Ｑ＝π×（ｄ／２）²×ｖ
で求められる。ここで、磁場を発生させる励磁方法には、直流式と交流式があるが、誘導起電力ｅが微弱であり、また直流式には雑音や増幅器のドリフト等の問題があるため、正弦波や方形波を用いる交流式を用いるのが好ましい。
【００５０】
なお、上記の実施の形態の認証デバイス１０では、手首近傍の静脈パターン、掌近傍の静脈パターンのいずれかを検出するような構成としたが、これらを組み合わせて使用することももちろん可能である。例えば、図９（ｂ）に示した操縦桿３０において、可動部３０ｂの後端部には手首近傍の静脈パターンを検出する静脈パターン検出部１３を設けるとともに、開口部３０ｃのドライバー２０の掌が対向するような位置には掌近傍の静脈パターンを検出する静脈パターン検出部１３を設けてもよい。また、掌近傍の静脈パターンのみを検出するような構成としてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成への変更、上記実施の形態で挙げた構成の組み替え、一部の省略等が可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、システムの簡素化を図るとともにドライバーにとっても利便性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態における自動車の全体構成を説明するためのブロック図である。
【図２】 静脈パターンの例を示す図である。
【図３】 静脈血の吸収スペクトルと静脈検出に用いる近赤外光の帯域を示す図である。
【図４】 認証デバイスの構成を示す図である。
【図５】 静脈パターン検出部の構成を示す図である。
【図６】 認証デバイスによる認証判定結果の流れを説明する。
【図７】 操縦桿を操舵装置として備えた自動車の運転席の様子を示す図である。
【図８】 （ａ）は操縦桿の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図９】 （ａ）はドライバーが操縦桿を掌全体で把持した状態を示す平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図１０】 操縦桿を運転座席に取り付けた状態を示す図である。
【図１１】 認証デバイスにおいて静脈パターンを検出する流れを示す図である。
【図１２】 ＣＰＵが前回の認証判定結果を参照して行いうる処理の流れの一例を示す図である。
【図１３】 自動車のハンドルに認証デバイスを設ける場合の静脈パターン検出部の配置を示す図である。
【符号の説明】
１０…認証デバイス、１１…センサ、１２…登録データ格納部、１３…静脈パターン検出部（識別情報取得部、識別情報取得手段）、１４…認証判定部（認証手段）、１５…結果送出部（識別情報出力部）、１６…発光部（赤外線発光部）、１７…反射光検出部、１８…フィルタ、２０…ドライバー、３０…操縦桿（操舵装置、操作機器、操作手段）、３０ａ…固定部、３０ｂ…可動部、３０ｃ…開口部、４０…ハンドル（操舵装置、操作機器、操作手段）、１００…制御ブロック、１０１…ＣＰＵ、１０２…記憶部、１０２ａ…制御パラメータ格納部、１０３…制御部（処理手段）、２００…インターフェース部、２０１…操舵装置（操作機器、操作手段）

Claims (5)

1. ドライバーが車両を操作する際に触れる可動部と、
   装置の一部に、且つ、ドライバーが前記可動部を掌全体で把持した状態で定まるドライバーの手首近傍と対向する位置に設けられ、ドライバーが当該可動部を掌全体で把持した際にドライバーの当該手首近傍における血管配置パターンを検出する検出部と、
   前記検出部により検出された前記血管配置パターンに関する情報を出力する出力部と、
   前記車両に取り付けられ、前記可動部を支持する固定部とを備え、
   前記可動部は、前記固定部に対しスライド可能に設けられ、ドライバーにより車両が操作される際にドライバーの手が挿入される開口部を備えたことを特徴とする操舵装置。
2. 前記検出部は、赤外線を発光する赤外線発光部と、前記赤外線発光部から発光された赤外線の反射光を検出する反射光検出部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
3. 前記検出部は、ドライバーと非接触の状態で前記血管配置パターンを検出することを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
4. 車両に取り付けられた固定部と、当該固定部に対しスライド可能に設けられドライバーにより当該車両が操作される際にドライバーの手が挿入される開口部を備えた可動部とを備えた操舵装置をドライバーが使用するに際し、
   前記操舵装置の一部に、かつ、ドライバーが前記可動部を掌全体で把持した状態で定まるドライバーの手首近傍と対向する位置に設けられた検出部により、ドライバーが当該可動部を掌全体で把持した際にドライバーの手首近傍に赤外線を照射し、その反射光に基づいてドライバーの血管配置パターンを識別情報として取得するステップと、
   前記識別情報に基づいて認証を行うステップと、
   前記認証の結果に基づき、ドライバー毎に特定の処理を行うステップと、
   を備えることを特徴とするドライバー認証方法。
5. 車両に取り付けられた固定部と、当該固定部に対しスライド可能に設けられドライバーにより当該車両が操作される際にドライバーの手が挿入される開口部を備えた可動部とを備えドライバーの車両操舵を受け付ける操作手段と、
   前記操作手段に、かつ、ドライバーが前記可動部を掌全体で把持した状態で定まるドライバーの手首近傍と対向する位置に設けられ、ドライバーが前記可動部を掌全体で把持した際にドライバーの当該手首近傍に赤外線を照射し、その反射光に基づいてドライバーの血管配置パターンを識別情報として取得する識別情報取得手段と、
   前記識別情報に基づいて認証を行う認証手段と、
   前記認証手段における認証結果に基づき、ドライバー毎に特定の処理を行う処理手段と、
   を備えることを特徴とする自動車。

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