JP2003214241A - エンジン始動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、自動車のエンジン始動にセキ
ュリティ機能を持たせる生体情報による個人認証装置を
用いながら、生体情報を入力するセンサを保護し、かつ
利便性の高いエンジンの始動を実現することである。 【解決手段】上記の課題を解決するために、自動車の状
態を制御するイグニッションスイッチと、イグニッショ
ンスイッチの状態を遷移する鍵と、生体情報を登録する
ための登録鍵と、エンジンを始動するスイッチと、生体
情報を獲得するセンサと、生体情報を格納する装置と、
格納された生体情報と入力された生体情報を照合する照
合部と、認証装置のセンサを覆う蓋とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体情報を利用し
た自動車の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車を始動するために、イグニッショ
ンスイッチに鍵を挿入し、鍵を回転させることで自動車
の状態を遷移させエンジンを始動する。このとき鍵を盗
難された場合もしくは鍵穴のピッキング等により、自動
車のオーナ以外の悪意を持った人物に運転されてしまう
可能性がある。ピッキングもしくは複製鍵使用の防止の
ため、鍵の中に埋め込まれたトランスポンダーと呼ばれ
るＩＣが入っているものだけがエンジンを始動すること
ができるイモビライザ機能を搭載した自動車の始動方法
が特開２０００−１０８８４８号に記載されている。ま
た、特開２００１−１８４５０７号には、セキュリティ
を高めるために、生体情報である指静脈パターンを使っ
た個人認証の方法が記載されている。さらに、特開２０
００−３５２２４５号には、生体情報による個人認証と
キースイッチを組み合わせたエンジンの始動方法が記載
されている。

【０００３】

【特許文献１】特開２０００−１０８８４８号

【特許文献２】特開２００１−１８４５０７号

【特許文献３】特開２０００−３５２２４５号

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】よりセキュリティを高
めたエンジンの始動方法として、上述の特開２０００−
３５２２４５号などのように、生体認証装置を搭載し、
登録された生体情報と入力された生体情報が一致すると
判定された場合にエンジンを始動させる方法が考えられ
ているが、自動車などの環境で使うためには、様々な問
題点が考えられる。

【０００５】たとえば、自動車の始動時に、認証に時間
が掛かりすぎると、運転者はいらいらするばかりでな
く、緊急時に速やかに始動できなければ、安全面でも問
題が発生する恐れがある。

【０００６】また、このような生体認証装置を用いる場
合では、生体認証装置のセンサに触れることができるよ
うにしているため、センサがいたずらによって故障し、
また他人によって故意に破壊されてしまうという問題が
ある。

【０００７】エンジンを始動するたびに生体認証装置に
よって認証処理を行う必要があり、いわゆるエンジンス
トールなどの緊急時に速やかにエンジンの再始動ができ
るよう考慮されなければならない。

【０００８】さらに、一般的に自動車は複数の人により
運転されることを可能としなければならない。すなわ
ち、一旦ユーザに渡された後、ユーザの都合により、自
由にかつ安全に、運転者の登録や削除が行えるようにし
なければならないが、このような機能は今まで考慮され
ていない。

【０００９】本発明は、上記の課題を解決すべく発明さ
れたものであり、本発明の目的は、自動車で用いられ、
セキュリティを高めるとともに緊急時の安全面と使い勝
手を考慮したエンジン始動システムを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明は、自動車の始動・停止を制御するイグニッ
ションスイッチと、イグニッションスイッチの状態を遷
移させる鍵と、生体情報を利用した個人認証機能を有
し、認証開始検知部により生体情報による認証を行い、
鍵と生体情報に基づいてエンジンを始動することにあ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、自動車環境下におい
て、運転者にストレスを与えることなくエンジンの始動
が行えるシステムを提供するために、自動車の状態を制
御するイグニッションスイッチと、イグニッションスイ
ッチの状態を遷移させる鍵と、生体情報を利用した個人
認証機能を有し、認証開始検知部により、生体情報によ
る認証を行い、鍵と生体情報に基づいてエンジンを始動
することにある。

【００１２】また、緊急時に速やかにエンジンの再始動
を行えるシステムを提供するために、個人認証機能によ
って認証された結果に有効期限を設け、有効期限の期間
内であれば個人認証を省略してエンジンを始動すること
にある。

【００１３】さらに、複数の運転者での使用が可能とな
るシステムを提供するために、生体情報を登録するモー
ドに切り替える切替部を有し、運転者登録モードで運転
者登録を行うことにある。

【００１４】また、いたずらなどによる動作不良を防止
することができるエンジン始動システムを提供するため
に、生体情報の読み取りのためのセンサ部に、生体情報
を読み取るタイミングで開く蓋を設けることにある。

【００１５】本願発明は、それぞれの特徴及びこれらを
組み合わせた特徴によって、少なくとも１つの上述の目
的が達成される。

【００１６】次に本発明の一実施例について詳細に説明
する。

【００１７】図１は、本発明の一実施例を説明するため
のエンジン始動システムである。

【００１８】本システムは、エンジン制御装置１２４
と、電子制御スロットル１２６と、燃料噴射弁１２７
と、点火プラグ１２８と、スタータ(図示しない)と、電
源１２９と、イグニションスイッチ２と、エンジン始動
スイッチ４と、生体認証装置３とからなる。

【００１９】イグニションスイッチ２と、エンジン始動
スイッチ４と、生体認証装置３は、例えば、車室内，運
転席周辺のフロントパネル１０に装着されている。

【００２０】エンジン制御装置１２４と認証装置３はロ
ーカルエリアネットワークＬＡＮ等により通信できるよ
うに接続されている。ＬＡＮの種類としては、種々ある
が、一般に普及しているControl Area Network（ＣＡ
Ｎ）を使うと容易に実現できる。

【００２１】図２に自動車のフロントパネル１０の構成
を示す。自動車の状態である始動・停止等の状態を遷移
させるイグニッションスイッチ２と、生体情報の認証を
行う生体認証装置３，エンジンを始動するエンジン始動
スイッチ４が設置されている。

【００２２】本実施例では、指静脈を前提に説明する
が、生体認証装置３としては、指紋，虹彩，音声，掌
形，顔，筆跡，手の甲の静脈などを利用することができ
る。

【００２３】イグニッションスイッチ２に開いている鍵
穴２０に挿すことのできる鍵は、エンジンを始動すると
きに利用する鍵６０に加え、生体情報を生体認証装置３
に登録する際に利用する登録鍵６１がある。このように
生体情報を登録するための鍵をエンジン始動のための鍵
と分けることで、セキュリティを高めることができる。

【００２４】イグニッションスイッチ２の状態は、ハン
ドルロックの状態（ＬＯＣＫ），電源がオフの状態（Ｏ
ＦＦ），アクセサリ類への電源供給の状態（ＡＣＣ），
エンジンをスタートできる状態（ＯＮ）および、後述す
るように運転者の登録をできる状態（ＲＥＧＩＳＴ）の
各状態をとることができる。

【００２５】ここで、本発明の実施例では、エンジン始
動のエンジン始動スイッチ４をイグニションスイッチと
分離して図示しているが、現行のイグニションスイッチ
のようにＯＮの次にスタータを始動する状態（ＳＴＡＲ
Ｔ）を設けておき、生体認証ができたらＳＴＡＲＴへ鍵
を回すことができる、又は、ＳＴＡＲＴへまわすことで
エンジンの始動ができるようにすることも可能である。
この場合、ＳＴＡＲＴへ回した後は、現行のイグニショ
ンスイッチのようにＯＮ状態へ戻す機構とすることがで
きる。

【００２６】生体認証装置３には、生体認証装置を覆
う、又は、生体認証装置の生体情報を取り込む入力部、
又はセンサ部を覆うカバー部である蓋３１１が付いてお
り、これが閉じているときはロックがかかっており、故
意にあけることはできない。必要に応じ、ロックが解除
されて蓋３１１が開く。蓋にロックがかかっている状態
で蓋を開けたり、ロックがかかっている状態で生体認証
装置を起動するとセキュリティの点から生体認証の処理
を中断又は停止させることも可能である。

【００２７】生体認証装置３はたとえば図９に示すよう
な構成の装置で実現可能である。図９に示す生体認証装
置３は、指静脈を用いた認証装置の例であり、マイコン
300，イメージセンサ３０１，レンズ３０２，表示器３
１２，赤外光源３０３，赤外フィルタ３０４，赤外光源
３０３および表示器３１２の駆動回路３０７，マイコン
３００に接続された不揮発性メモリ３０６,認証開始ス
イッチ３０５,蓋３１１，蓋３１１の開閉施錠を行う駆
動機構３１０，駆動機構３１０を駆動する駆動回路３０
９および電源回路３０８から構成される。認識対象であ
る指７は、赤外光源３０３と赤外フィルタ３０４の間に
置かれると、赤外光は、血液のヘモグロビンで吸収され
るため、イメージセンサ３０１上には血管のパターンが
結像される。指認証を行う場合、指の一部分の血管パタ
ーンを認証に使うことになるが、取得する指の部分が、
きちんと限定されると認証の精度が向上するため、本実
施例では、指を挿入後、認証開始を指示できるように、
最適な位置に押しボタン形式の認証開始スイッチ３０５
を設けている。指で押すという行為のため、イメージセ
ンサ３０１に対する指の位置が規制されるため、安定し
た画像の取得が可能となり、認証性能が向上する。

【００２８】結像した画像は、イメージセンサ３０１に
より電気信号に変換された後、マイコン３００に取り込
まれる。

【００２９】電源回路３０８は、イグニッションスイッ
チ２がＡＣＣ，ＯＮ，ＲＥＧＩＳＴの状態にあるとき
に、外部から電源が供給され、内部回路への電源供給が
開始される。またエンジン始動スイッチ４の信号が入力
されており、マイコン３００は、該エンジン始動スイッ
チ４の状態を読み取ることができるようになっている。
さらに、エンジン制御装置１２４とは、ＬＡＮでつなが
る構成となっている。さらに、オプションとして、ＩＣ
カードリーダや、イモビライザとマイコン３００が通信
等で接続できるように構成されている。

【００３０】図３は、エンジン，イグニッションスイッ
チ，生体認証装置３の状態遷移図と、各状態における認
証の有効期限の一例である。自動車のエンジンを完全に
停止させ車庫等に駐車している初期状態Ｄ１００で鍵６
０をイグニッションスイッチ２に挿入すると、イグニッ
ションスイッチ２はハンドルをロックしている状態（Ｌ
ＯＣＫ状態）Ｄ１０２となっている。自動車のユーザが
鍵６０をイグニッションスイッチ２に挿入し回すと、電
気系統が完全に切れている状態(ＯＦＦ状態)Ｄ１０４に
遷移する。さらに鍵６０を回すと車載のアクセサリに通
電する状態（ＡＣＣ状態）Ｄ１０６に遷移する。

【００３１】この状態で認証装置には電源が供給され動
作準備状態になる。これらの状態（Ｄ１００〜Ｄ１０
６）では、生体認証装置３のセンサを覆う蓋３１１は閉
じた状態で開けることはできない。さらに鍵６０を回
し、認証装置３が認証動作を行える状態（ＯＮ状態）Ｄ
１０８になると、生体情報を入力するセンサ部を覆う蓋
３１１が開く。続いて生体情報を入力する。このとき、
生体認証装置３は、入力された生体情報と内部にあらか
じめ記憶された生体情報とを照合する。照合の結果、認
証された場合はエンジンを始動させることができるよう
になり、そうでない場合はエンジンを始動させることは
できない。また認証された場合若しくは認証処理が終了
した場合は蓋３１１が再び閉じる。

【００３２】認証が完了し、エンジンが始動できるよう
になったとき、エンジン始動スイッチ４を押すことでエ
ンジンが始動状態Ｄ１１０になる。さらに、認証が完了
した時点で認証の有効期限が開始する。この期間内では
生体認証を行わずにエンジンを始動することができる。
有効期限の範囲に該当する状態はエンジン始動状態Ｄ１
１０とエンジン停止状態Ｄ１１２であり、図３では灰色
で塗りつぶされた円で示されている。

【００３３】エンジンが始動すると自動車を運転するこ
とができるようになる。エンジンを停止させる場合は鍵
６０の回転によりイグニッションスイッチ２をＡＣＣ状
態Ｄ１０６にすると、エンジンが停止する。さらに、イ
グニッションスイッチ２をＯＮ状態以外に遷移させたこ
とにより、認証の有効期限から抜け出す。このとき、再
びエンジンを始動する場合には、再認証を行う必要が生
じ、鍵６０の抜き忘れなどによって他人がエンジンを掛
けることができなくなる。

【００３４】運転中にエンジンストールなどによって、
イグニッションスイッチ２の状態がＯＮのままエンジン
が停止状態Ｄ１１２になった場合には、認証の有効期限
内であるため、単にエンジン始動スイッチ４を押下する
だけでエンジン始動状態110にすることができ、個人認
証は不要となる。このため緊急時にも速やかに自動車を
発進させることができる。また、ユーザが自動車から一
時的に離れるような場合、エンジンを停止させるために
鍵６０を回すことでＯＮ状態Ｄ１０８からACC状態１０
６，ＯＦＦ状態１０４またはＬＯＣＫ状態Ｄ１０２にす
る。このとき認証の有効期限が無効になる。これによっ
て、たとえ他人がエンジン始動ボタンを押したとしても
エンジンを始動することはできない。さらにユーザが鍵
６０を抜き去った場合は、ＯＮ状態Ｄ１０８にすること
ができず、蓋３１１が閉じたままなので個人認証装置に
触れることすらできない。

【００３５】イグニッションスイッチ２がＬＯＣＫ状態
Ｄ１０２で、登録鍵６１をイグニッションスイッチ２に
挿入し回転すると、イグニッションスイッチ２がREGIST
状態Ｄ１１４になる。このとき、認証装置３の蓋３１１
が開き、生体情報を認証装置３に登録することができ
る。すなわち、不揮発性メモリ３０６に新たに登録され
た生体情報が記憶されることになる。登録完了状態Ｄ１
１６になると、認証装置３の蓋３１１が閉じる。ユーザ
は登録鍵６１によって再びＬＯＣＫ状態１０２に戻す。
これによって、登録した人が鍵６０を使うことによりエ
ンジンを始動させて、自動車を運転できるようになる。

【００３６】登録鍵６１は通常使うことがないため、た
とえば家庭の金庫などに保管をしておけばさらにセキュ
リティ性が向上する。

【００３７】図４はイグニッションスイッチ２がオン
（ＯＮ）状態からエンジン始動状態に遷移させるときの
システムの状態を説明する図である。イグニッションス
イッチ２はオン（ＯＮ）状態となっており、生体認証装
置３の蓋３１１は開いている。このとき生体情報を入力
するセンサ部が外に現れる。この状態で生体情報、この
例では指７をセンサ部入れることによって読み込ませ、
生体認証装置３にその情報を入力することができる。読
み込ませた生体情報が生体情報を格納する不揮発性メモ
リ３０６に事前に登録されている生体情報であると判定
されたとき、エンジン始動スイッチ４が有効になる。有
効となったエンジン始動スイッチ４を押すことによっ
て、エンジンが始動する。このとき、認証装置３に取り
付けられている認証開始スイッチ３０５をエンジン始動
のために利用し、認証処理と連動してエンジンを始動す
ることもできる。

【００３８】認証装置３の動作は、図９に示したマイコ
ン３００に記憶されたプログラムにより制御される。マ
イコン３００の動作を図１０のフローチャートを用いて
説明する。

【００３９】イグニッションスイッチ２がＡＣＣ状態も
しくは、ＲＥＧＩＳＴ状態に移行すると認証装置３へ電
源が供給され、動作を開始する。マイコン３００は、内
蔵されたメモリに記憶されたプログラムに従い動作し始
める。

【００４０】先ずステップＳ１において必要な初期化を
行う。初期化処理の内容は、たとえば、内部のメモリの
初期化やイメージセンサ３０１の初期設定などが含まれ
る。次にステップＳ２において、イグニッションスイッ
チ２の状態を検査し、ＯＮ状態かどうかを判定する。も
し、ＯＮ状態であれば、ステップＳ３へ、そうでなけれ
ばステップＳ１４へ移行する。ステップＳ３以下は、通
常のエンジン始動モードである。先ず、ステップＳ３に
おいて、認証を開始するため蓋３１１を開錠し、指７の
挿入を運転者に促す。次にステップＳ４において、認証
開始スイッチ３０５が、押されたかどうかを判定する。
もし押されていなければ、ステップＳ４に戻る。押され
た場合は、ステップＳ５に移行し、指静脈の特徴パラメ
ータ抽出処理を行う。本処理の詳細は、後に説明する。
次にステップＳ６に移行し、抽出された特徴パラメータ
が、あらかじめ不揮発性メモリ３０６に記憶された単数
もしくは複数のパラメータとの照合を行う。ステップＳ
７において、照合結果の判定を行う。もし、合致するパ
ラメータが無ければ、未登録者もしくは、照合失敗とし
て、ステップＳ４に戻る。照合結果が合致すれば、正規
の運転者として、認証されたことになる。次に、ステッ
プＳ８において、エンジン始動スイッチ４が押されて、
運転者がエンジンをかける意思の確認を行う。押されな
い間は、ステップＳ８を繰り返すことにより、待機す
る。押された場合は、ステップＳ９に移行し、エンジン
制御装置１２４に対して、ＬＡＮを経由して、始動許可
のコマンドを発行する。次にステップＳ１０において、
蓋３１１を施錠する。

【００４１】これ以降の処理においては、エンジンスト
ールとイグニションスイッチ２によるエンジン停止を監
視し、しかるべき処理を行うことになる。すなわち、ス
テップＳ１１においては、エンジンストールの判定を行
う。エンジンの動作状態は、エンジン制御装置１２４で
監視されており、その状態に陥った場合には、速やかに
ＬＡＮ経由で認証装置３へ通知がなされる。エンジンス
トール状態でなければステップ１４へ移行する。もし、
エンジンストールの場合は、ステップＳ１２において、
エンジン始動スイッチ４が押されたかどうかを判定す
る。押された場合には、ステップＳ１３において、エン
ジン始動許可のコマンドをエンジン制御装置１２４に発
行し、ステップＳ１１に戻る。ステップＳ１１におい
て、エンジン始動スイッチ４が押されていないという判
定になれば、ステップＳ１４において、イグニッション
スイッチ２がまだＯＮ状態であるかどうかを判定する。
もし、ＯＮが継続されているのであれば、ステップＳ１
１へ戻る。もしイグニッションスイッチ２がＯＮ以外の
状態であれば、エンジンが停止されるので、ステップＳ
２に戻る。ステップＳ１５においては、イグニッション
スイッチ２がREGIST状態であるかどうかを検査し、そう
でなければ、ステップＳ２に戻る。

【００４２】ＲＥＧＩＳＴ状態であると判定された場合
は、新たな運転者の登録モードとなり、以下の処理を実
行する。

【００４３】まず、ステップＳ１６において、蓋３１１
を開錠する。次にステップＳ１７において、認証開始ス
イッチ２の判定を行う。もしスイッチが押されていなけ
れば、ステップＳ１７に戻る。押されていれば、ステッ
プＳ１８において、新たに登録する運転者の指静脈の特
徴パラメータを抽出する。この処理は、ステップＳ５と
まったく同一である。次にステップＳ１９において、抽
出された特徴パラメータを不揮発性メモリ３０６に登録
する。次にステップＳ２０において、表示器３１２を点
灯することにより登録完了の旨を表示する。次に、ステ
ップＳ２１において、蓋３１１を施錠する。最後にステ
ップＳ２２において、無限ループで待機する。イグニッ
ションスイッチ２の状態が変われば電源がオフになりこ
の状態から抜け出す。

【００４４】図１１は図１０におけるステップＳ５およ
びＳ１８の処理の詳細を説明するものである。先ずステ
ップＳ５００において、指７を照明する赤外光源３０３
を点灯する。ついで、ステップＳ５０１において、イメ
ージセンサ３０１により獲得された映像を取り込む。次
にステップＳ５０２において、赤外光源３０３を消灯す
る。次にステップＳ５０３において、ステップＳ５０１
において、取得された画像に対して、演算処理を行い静
脈網の特徴パラメータを抽出する。本ステップにおける
処理の方法については、特開２００１−１８４５０７号
に開示されているように、積分処理，微分処理を組み合
わせたフィルタ処理を行うことにより実現が可能であ
る。

【００４５】次に筒内噴射エンジンの場合のエンジン始
動制御方法を示す。筒内噴射エンジンでは燃焼室に直接
燃料を噴射するために排気弁が開いている間は噴射する
ことが出来ない。したがって、吸気〜圧縮行程にある気
筒を判別して噴射を行わなければならない。エンジン始
動時においては、スタータでエンジンを回転させるまで
は気筒を判別することが出来ないため、エンジンが回転
後なるべく早く気筒判別を行い、燃料噴射を開始しなけ
れば始動性が悪くなってしまう。

【００４６】図５にエンジン始動制御のタイムチャート
を示す。スタータが起動することでエンジンが回転し始
め、クランクシャフトに取り付けられたクランク軸セン
サやカムシャフトに取り付けられたカム軸センサからの
信号がコントロールユニットに入力される。

【００４７】ここではクランクシャフトに１０度毎に歯
が付いており、９０度毎に歯欠けが１つあるクランク軸
センサとカムシャフトに１歯，２歯，３歯，４歯がつい
ている４気筒エンジンを例に説明する。

【００４８】クランク軸センサの歯欠け部分はある気筒
の上死点位置に調整されているが、それだけでは気筒判
別を出来ない。そこでカムシャフトに取り付けられてい
るカム軸センサを用いて、クランク軸センサに歯欠けが
来たときのカム軸センサ信号の歯数を検出し、その歯数
によって次の上死点がどの気筒の圧縮上死点かを判別す
る。気筒判別する時期はクランク角度センサの歯数が９
個目で、それは圧縮行程のちょうど中間であるので、成
層始動するための噴射時期には十分に間に合う。

【００４９】図５で説明する。エンジン回転開始後、最
初に来たクランク軸センサの歯欠けは実際には４番気筒
の上死点に対応している。それと同期してカム軸センサ
の歯数を検出し、歯数が２個なら次の上死点は２番気筒
の圧縮上死点、１個なら次の上死点は１番気筒の圧縮上
死点と判定する。実際の噴射時期は気筒判別信号からの
遅れ期間ΔＴinj となり、噴射パルス幅はＴｉとなる。
また、点火信号も気筒判別信号からの遅れ時間ΔＴign
となる。気筒判別後に始動制御を開始することで噴射開
始１発目から確実に燃焼させ、確実にエンジンを始動す
る。

【００５０】エンジン制御装置１２４に内蔵されるマイ
コンのプログラムでエンジンの制御が実行される。図６
はエンジン始動制御のフローチャートを示す。イグニッ
ションスイッチ２がオン（ＯＮ）になり、図４に示した
ように、認証装置３において、新たに認証されるべき生
体情報が生体情報を格納する不揮発性メモリ３０６に事
前に登録されている生体情報であると判定され、かつエ
ンジン始動スイッチ４が押された時、前述したように、
エンジン始動許可コマンドが、認証装置３から送信され
るので、スタータが起動（Ｓ７０１）し、エンジンがク
ランキングを開始するようにエンジン制御装置１２４は
制御を行う。エンジン回転によって入力されるクランク
軸センサおよびカム軸センサを用いて気筒判別（Ｓ７０
２）を行う。この時点でどの気筒から噴射を開始するか
が決定される。次に回転数の検出（Ｓ７０３）を行い、
燃料圧力を検出（Ｓ７０４）し、噴射／点火時期および
燃料噴射量を決定（Ｓ７０５）する。燃料噴射量はシリ
ンダ内全体の空燃比が２５程度になるように決定され
る。気筒判別した結果に基づいて噴射（Ｓ７０６），点
火（Ｓ７０７）が実行され、エンジン回転数が所定の回
転数以上になったかどうかを判定（Ｓ７０８）する。エ
ンジン回転数がまだ低い時は、再度ステップＳ７０３に
戻りエンジン回転数，燃料圧力を検出し、噴射／点火時
期を適切に設定し直して実行する。エンジン回転数が十
分に上昇すると、スタータが停止し、エンジン始動制御
を終了する。

【００５１】以上説明した実施例では、認証が成功した
後、エンジン始動スイッチ４を押した場合にエンジン始
動を開始するとしたが、認証成功時点で、エンジン始動
を許可するようにしても良い。この場合のエンジンスト
ール時の対策として、認証装置３の一部の処理を変更
し、追加すればよい。すなわち、図１０において、ステ
ップＳ８の処理を削除し、ステップＳ１２のエンジン始
動スイッチ４の判定処理を、蓋３１１の開錠処理と認証
開始スイッチ３０５の判定処理に置きかえれば良い。

【００５２】また、以上説明した実施例においては、登
録鍵６１が何らかの理由により、複製されると、第三者
が、容易に車内で、運転者を登録できることになる。そ
のような状態などを想定して、さらにセキュリティ性を
向上する実施例について、図７を用いて説明する。

【００５３】図７は、より、セキュリティ性を向上した
生体情報を登録する方法の一例を説明する図である。

【００５４】鍵穴２０に登録鍵６１が挿入された場合、
登録鍵６１を回転させることでイグニッションスイッチ
２の状態をＲＥＧＩＳＴにすることができる。このと
き、鍵穴２０に挿入されたものが登録鍵６１でない場
合、イグニッションスイッチ２の状態をＲＥＧＩＳＴと
することはできない。しかしながら、複製された鍵であ
れば、ＲＥＧＩＳＴ状態にすることができる。挿入され
たものが登録鍵６１であるかどうかは、イモビライザ８
０１を利用して、登録鍵６１の内部にあるトランスポン
ダー８００の識別番号（ＩＤ）によって判定する。図９
に示したように、イモビライザ８０１は認証装置３と通
信する構成となっており、前記ＩＤが一致しない限り、
仮にイグニッションスイッチ２の状態をＲＥＧＩＳＴ状
態にできても、登録モードに移行させることがない。

【００５５】これにより、合鍵のように鍵の外見が完全
に同一であっても、またピッキングなどによる不正で
も、正規の登録鍵６１でないものと判断できる。この技
術は、すでに一部の車種で実用化されている盗難防止装
置に使われているので、簡単に実現ができる。

【００５６】このように登録鍵６１を厳密に識別するこ
とで、部外者が故意に生体情報を登録してしまうことを
防ぐことができる。また、エンジン始動時に利用する鍵
と登録鍵６１を別にすることで、運転時は登録鍵６１を
車外の安全なところに保管することができるため、ユー
ザが自動車から一時的に離れたとき鍵の抜き忘れによっ
て部外者に簡単に生体情報を登録されてしまうことを防
いでいる。

【００５７】図８はイモビライザを搭載していない自動
車に対して生体情報を登録する装置の他の実施例であ
る。

【００５８】前述のように、イモビライザによって鍵自
体の認証を行う仕掛けが利用できない場合、車内で生体
情報を登録できるようにすると、部外者によって認証装
置を登録モードに切り替えられてしまう可能性が生じ
る。それを防ぐために、例えば車のディーラや自宅に登
録用の認証装置を用意し、例えばＩＣカード９の中に生
体情報を書き込み、自動車に設置されているＩＣカード
リーダ５に挿入することで、登録ができるようにする。
また、部外者が同一のＩＣカードに生体情報を書き込ん
で自動車に設置された生体認証装置３に挿入して登録し
てしまうことを防ぐため、車外に設置された登録用認証
装置とＩＣカードと自動車に設置された認証装置に固有
のＩＤ番号を設定し、それらが完全に対応したときだ
け、各装置が動作するようにする。

【００５９】図９に示したごとく、ＩＣカードリーダ５
は、認証装置３と通信線により接続できるようになって
いる。

【００６０】次に、図１２を用いて、ＩＣカード９によ
り、運転者の登録を行う場合の認証装置３のマイコン３
００の動作を説明する。

【００６１】図１２に示したフローチャートは、基本的
に図１０に示した登録鍵によるシステムと同じである
が、電源の投入される条件と、登録処理が異なる。

【００６２】すなわち、図８の実施例では、登録鍵６１
がないため、イグニッションスイッチ２には、ＲＥＧＩ
ＳＴ状態がないので、認証装置３の電源は、ＡＣＣ状態
になると投入される。

【００６３】図１２において、登録処理以外は、図１０
と同じであるので、通常のエンジン始動処理の説明は省
略する。ステップＳ２において、イグニッションスイッ
チ２がＯＮにならずにＡＣＣ状態である場合に、登録処
理を行う。

【００６４】まず、ステップＳ３０において、ＩＣカー
ド９がＩＣカードリーダ５に挿入されたか否かを検査す
る。もし挿入が無ければ、ステップＳ２に戻る。

【００６５】ＩＣカード９が挿入された場合、ＩＣカー
ド９に記憶されたＩＤを読み取り、不揮発性メモリ３０
６に記憶されたＩＤと比較する。比較結果が合致しない
場合、正規でない登録用ＩＣカードが挿入されたので、
登録を拒否し、ステップＳ２へ戻る。

【００６６】ＩＤが合致すれば、ステップＳ３２におい
て、ＩＣカード９内に記憶された新たな運転者用の認証
データを認証装置３に転送し、ステップＳ３３において
不揮発性メモリ３０６に書き込む。

【００６７】ステップＳ３４において、登録完了の旨を
知らせるため、表示器３１２を点灯させる。

【００６８】本実施例では、実際に車の中で、登録モー
ドに切り替えることが極めて困難になるため、セキュリ
ティ性がさらに改善されることになる。

【００６９】上記の実施例では、車外であらかじめ運転
者の登録データを作成し、認証装置３へＩＣカード９を
介在させて、書き込むという方式であった。本方式は、
車室外で、専用の登録装置が必要になり、設置場所の確
保と装置の管理が問題になるケースが想定される。その
場合には、ＩＣカード９自体を登録鍵６１のように扱う
ことで、問題を解消できる。

【００７０】装置の構成は図８と同様であるが、認証登
録処理の一部が異なる。

【００７１】図１３は、図１２の処理フローの内、登録
処理の部分のみの変更分について記載したものである。
その他の通常のエンジン始動処理に関しては、図１２と
まったく同一で良い。

【００７２】まず、ステップＳ４１において、ＩＣカー
ド９がＩＣカードリーダ５に挿入されたか否かを検査す
る。もし挿入が無ければ、ステップＳ２に戻る。

【００７３】ＩＣカード９が挿入された場合、ステップ
Ｓ４２に移行し、ＩＣカード９に記憶されたＩＤを読み
取り、不揮発性メモリ３０６に記憶されたＩＤと比較す
る。比較結果が合致しない場合、正規でない登録用ＩＣ
カードが挿入されたので、登録を拒否し、ステップＳ２
へ戻る。

【００７４】ＩＤが合致すれば、ステップＳ４３におい
て、蓋３１１を開錠し、ステップＳ４４において、認証
開始スイッチ３０５が押されたかどうかの判定を行う。

【００７５】該スイッチが押されない間は、ステップＳ
４４で待機する。

【００７６】該スイッチが押されると特徴パラメータ抽
出処理を行い（Ｓ４５）、結果を不揮発性メモリ３０６
に登録する（Ｓ４６）次に、表示器３１２を点灯し登録
完了表示を行う（Ｓ４７）最後に蓋３１１を施錠し、ス
テップＳ２へ戻る。

【００７７】本実施例によれば、登録鍵６１よりは、セ
キュリティ性が向上し、しかも車外に特別な装置が無く
ても運転者の新たな登録が可能になる。

【００７８】以上説明した実施例では、認証装置３のセ
ンサ部に開閉可能な蓋３１１を用いており、さらにエン
ジン始動スイッチ４を設置していたが、車室内への設置
に空間的な制約が発生する可能性がある。その場合に
は、図１４のごとき、構造の認証装置３を使用すれば良
い。図面の記号の内、今まで使用したものと同一のもの
は同一の内容を示すので、説明は割愛する。相違点は、
可動の蓋３１１の代わりに本体に固定的されたカバー３
２１を用いている点と、エンジン始動スイッチ４を削除
した点が異なる。認証方法を指静脈認証とすると、たと
えば太陽光の成分の内、赤外光が外乱光になるため、カ
バー３２１の材質は、少なくとも赤外線をカットする材
料であれば良い。望ましいのは、可視光線を通す材料で
あれば、たとえば、表示器３１２の光線を通すので、操
作者は、カバー３２１を通してその状態を確認できるの
で都合が良い。また、車室内に浮遊する塵埃などに対す
る効果も期待できる。

【００７９】この場合の、認証装置３の構成は、図１５
のごとき内容で実現可能である。

【００８０】図９と異なる点は、蓋３１１およびその駆
動機構３１０，駆動回路３０９，エンジン始動スイッチ
４からの入力を削除したことである。同一の記号は同一
の内容であるので詳細な説明は省略する。

【００８１】一時的に他人に車を貸すなどの事態が発生
するのが予想される。すなわち、ホテルなどの駐車サー
ビスでは、係員に車の鍵を渡して、移動をお願いするこ
とになる。このような状態では、いちいち運転者登録の
作業を行うのは、面倒であるし、セキュリティ面でも問
題がある。このような場合には、一時的にセキュリティ
モードの解除を行える機能を設ければ良い。図１６に
は、そのような機能を実現するための装置の実施例を示
す。認証装置３は、基本的に、図９と同一の内容である
が、図１５では外部にセキュリティモード設定スイッチ
４０１と警告表示灯４０２を設けたところが異なる。セ
キュリティモード設定スイッチ４０１と警告表示灯４０
２は、マイコン３００に接続されており、スイッチ状態
の読み取り、あるいは、表示制御はマイコン３００より
実現される。セキュリティモード設定スイッチ４０１
は、セキュリティモードの設定及び解除に用いられる。
また、警告表示灯４０２はセキュリティモードが解除状
態で点灯するようにしてある。セキュリティモードは、
設定，解除共、個人認証が行われた後でないとできない
ような設計思想になっている。

【００８２】次に図１７を用いて、マイコン３００の動
作フローを説明する。図１７は図１０に示したフローチ
ャートを元に考案されたものであり、図１０における処
理に対して、ステップＳ６０，Ｓ６１，Ｓ６２の処理を
追加したものである。その他同一の記号の処理について
は、図１０における説明と同一のため、説明は省略す
る。初期化処理（Ｓ１）の後のセキュリティ制御処理１
（Ｓ６０）は、認証装置３の不揮発性メモリ３０６に記
憶された現在のセキュリティモードの状態に応じて、表
示器（警告表示灯）３１２を制御する処理であり、詳細
は後に説明する。またステップＳ６１では、セキュリテ
ィモードが解除されている場合、個人認証を飛ばし、直
接エンジン始動処理を行えるようにステップＳ８へ移行
させるような判定を行う。セキュリティ制御処理２（Ｓ
６２）は、現在のセキュリティモードとセキュリティモ
ード設定スイッチ４０１を判定して、セキュリティモー
ドを設定及び解除を行う。本処理は、正規の登録者が、
認証を終えた後に、初めて行えるようにしてあるため、
非認証者が誤って、セキュリティモードを設定したり、
解除してしまうことはない。セキュリティ制御処理２
（Ｓ６２）の詳細は後に説明する。

【００８３】図１８は、セキュリティ制御処理１（Ｓ６
０）の詳細を説明するものである。

【００８４】まず、ステップＳ６００において、不揮発
性メモリ３０６に記憶されている現在のセキュリティモ
ードの状態を読み出し、モードの判定を行う。現在セキ
ュリティモードが設定されているとステップＳ６０１へ
移行し、セキュリティモードが解除されていることを警
告する警告表示灯４０２を消灯する。すなわち、セキュ
リティモードがオンになっているため、認証が必要な状
態を示す。現在セキュリティモードが解除されている
と、ステップＳ６０２において、セキュリティモードが
解除され危険な状態である旨を運転者に伝えるため、警
告表示灯４０２を点灯する。ステップＳ６０１，Ｓ６０
２の処理終了後はセキュリティ制御処理１を終了する。

【００８５】図１９は、セキュリティ制御処理２（Ｓ６
２）の詳細を説明するものである。まず、ステップＳ６
２０において、現在のセキュリティモードの状態を判定
する。セキュリティモードがオンの場合は、ステップＳ
６２１に移行する。該モードがオフのときには、ステッ
プＳ６２４へ移行する。

【００８６】ステップＳ６２１において、セキュリティ
モード設定スイッチ４０１の状態を判断し、解除の判
定、すなわち該スイッチ４０１がオフであれば、ステッ
プS622において、セキュリティモードオフの情報を不揮
発性メモリ３０６に記憶する。次にステップＳ６２３に
おいて、警告表示灯４０２を点灯し、セキュリティ制御
処理２を終了する。ステップＳ６２１において、セキュ
リティモード設定スイッチ４０１の状態を判断し、設定
の判定であれば、現在の状態と変わらないため、そのま
ま、セキュリティ制御処理２を終了する。

【００８７】ステップＳ６２４において、セキュリティ
モード設定スイッチ４０１の状態を判断し、解除の判定
（オン）であれば、ステップＳ６２５において、セキュ
リティモードオンの情報を不揮発性メモリ３０６に記憶
する。次にステップＳ６２６において、警告表示灯４０
２を消灯し、セキュリティ制御処理２を終了する。ステ
ップＳ６２４において、セキュリティモード設定スイッ
チ４０１の状態を判断し、解除（オフ）の判定であれ
ば、現在の状態と変わらないため、そのまま、セキュリ
ティ制御処理２を終了する。

【００８８】本実施例に拠れば、登録者以外の人でも自
動者の運転が可能となる。

【００８９】以上、本発明によれば、いたずらや故意の
破損から生体認証装置自身を保護し、かつ他人に容易に
生体情報を登録されることがなくなることで、エンジン
始動のセキュリティレベルが向上する。また、生体情報
を登録するモードに切り替える鍵とエンジンを始動する
鍵とを用いたり、車外で登録できることで、容易に生体
情報を登録することができる。生体情報が指静脈パター
ンであることにより、個人認証が容易になる。さらに、
高いセキュリティレベルを保ちながら、緊急の場面での
迅速なエンジン始動が可能となる。

【００９０】

【発明の効果】自動車のセキュリティを高めながら、生
体情報の登録を容易にし、緊急時の迅速な始動を実現す
るエンジン始動システムが達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実現するためのシステム構成を説明す
る図。

【図２】フロントパネルの構成を説明する図。

【図３】本発明によるエンジン始動システムの状態遷移
例を説明する図。

【図４】生体認証によってエンジンを始動する装置構
成。

【図５】エンジン始動制御のタイムチャート。

【図６】エンジン始動制御のフローチャート。

【図７】生体情報を車内で認証装置に登録する装置構成
図。

【図８】生体情報を車外で認証装置に登録する装置構成
図。

【図９】認証装置の詳細な構成を説明するブロック図。

【図１０】認証装置のマイコンのプログラム動作フロー
チャート。

【図１１】特徴パラメータの処理を説明するフローチャ
ート。

【図１２】ＩＣカードを利用した実施例を説明するフロ
ーチャート。

【図１３】ＩＣカードを利用した他の実施例を説明する
フローチャート。

【図１４】認証装置のほかの実施例を説明する構成図。

【図１５】ほかの実施例による認証装置の回路ブロック
図。

【図１６】セキュリティ解除の方法を説明する構成図。

【図１７】セキュリティ解除の機能を説明するフローチ
ャート。

【図１８】図１７の一部の処理の詳細を説明するフロー
チャート。

【図１９】図１７の他の一部の処理の詳細を説明するフ
ローチャート。

【符号の説明】

２…イグニッションスイッチ、３…生体認証装置、４…
エンジン始動スイッチ、５…ＩＣカードリーダ、７…
指、９…ＩＣカード、１０…フロントパネル、６０…
鍵、６１…登録鍵、１２４…エンジン制御装置、３００
…マイコン、301…イメージセンサ、３０２…レンズ、
３０３…赤外光源、３０４…赤外フィルタ、３０５…認
証開始スイッチ、３０６…不揮発性メモリ、３１１…
蓋、３１２…表示器（警告表示灯）、３２１…カバー、
４０１…セキュリティモード設定スイッチ、４０２…警
告表示灯、８００…トランスポンダー、８０１…イモビ
ライザ、Ｄ１００…初期状態、Ｄ１０２…ＬＯＣＫ状
態、Ｄ１０４…ＯＦＦ状態、D106…ＡＣＣ状態、Ｄ１０
８…ＯＮ状態、Ｄ１１０…エンジン始動状態、Ｄ１１２
…エンジン停止状態、Ｄ１１４…ＲＥＧＩＳＴ状態、Ｄ
１１６…登録完了状態。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｆ０２Ｎ 15/00 Ｃ 15/00 Ｄ Ｆ Ａ６１Ｂ 5/10 ３２０Ｚ ３２２ (72)発明者 宮武 孝文 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 長坂 晃朗 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 倉垣 智 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3G084 BA28 CA01 DA27 DA28 FA36 4C038 FF05 FG01 VB04 VB12 VB40

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車の状態を制御するイグニッションス
   イッチ部と、前記イグニッションスイッチの状態を遷移
   させる鍵と、生体情報を入力する生体情報入力部と、入
   力された前記生体情報を認証するために予め登録された
   生体情報を保持する生体情報格納部とを少なくとも有す
   る生体情報認証部と、生体情報を登録する生体情報登録
   部とを有し、前記鍵によって前記生体情報入力部を起動
   させ、前記生体情報認証部によって前記入力された生体
   情報が前記登録されている生体情報によって認証し、前
   記鍵によってエンジンを始動することを特徴とするエン
   ジン始動システム。
2. 【請求項２】請求項１において、前記生体情報入力部
   は、少なくとも生体情報を入力するためのセンサ部と前
   記センサ部を覆うカバー部と前記生体情報の取り込みを
   指定するトリガー部とを有し、前記トリガー部により前
   記生体認証を開始し、前記生体情報を取得し、前記登録
   された生体情報と前記取得された生体情報との照合を行
   ってエンジンを始動することを特徴とするエンジン始動
   システム。
3. 【請求項３】請求項１又は２のいずれか１項において、
   前記生体情報入力部が有するカバー部は、前記イグニッ
   ションスイッチがオン状態で前記カバー部が開錠され、
   前記イグニッションスイッチがオン以外の状態または個
   人認証が終了して前記カバー部が施錠されることを特徴
   とするエンジン始動システム。
4. 【請求項４】請求項２又は３のいずれか１項において、
   前記カバー部は、少なくとも赤外線を通さないことを特
   徴とするエンジン始動システム。
5. 【請求項５】請求項２乃至４のうちのいずれか１項にお
   いて、前記生体情報入力部のカバー部は、前記生体情報
   入力部の少なくともセンサ部を覆う蓋であることを特徴
   とするエンジン始動システム。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のうちのいずれか１項にお
   いて、前記鍵は、エンジンを始動する第１の鍵と、前記
   第１の鍵とは異なる生体情報を登録するモードに切り替
   える第２の鍵であることを特徴とするエンジン始動シス
   テム。
7. 【請求項７】請求項１において、前記生体情報登録部
   は、前記生体情報格納部に保持されていない生体情報が
   保持されている情報媒体から読み取る読み取り部を有
   し、前記読み取り部から前記登録されていない生体情報
   を前記生体情報格納部に読み取り、登録を行うことを特
   徴とするエンジン始動システム。
8. 【請求項８】請求項１において、前記個人認証機能によ
   って認証された認証結果に対して、前記認証結果が所定
   期間有効であることを示す有効期限情報を有することを
   特徴とするエンジン始動システム。
9. 【請求項９】請求項１において、イグニッションスイッ
   チがオン以外の状態に遷移したとき前記有効期限情報を
   無効とすることを特徴とするエンジン始動システム。
10. 【請求項１０】請求項８において、前記有効期限の期間
    内であれば個人認証を行わずにエンジンの始動を行うこ
    とを特徴とするエンジン始動システム。
11. 【請求項１１】請求項１又は２のいずれか１項におい
    て、前記生体情報は指静脈パターンであることを特徴と
    するエンジン始動システム。
12. 【請求項１２】請求項６において、前記第２の鍵は前記
    第１の鍵とは異なる形状であり、前記イグニッションス
    イッチ部には前記生体情報を登録するための登録ポジシ
    ョンが設けられたことを特徴とするエンジン始動システ
    ム。
13. 【請求項１３】請求項６において、前記生体情報を登録
    する前記第２の鍵は、個別の車両毎に設定された個別コ
    ードを有するトランスポンダーを内蔵した鍵であって、
    前記第２の鍵によって前記イグニッションスイッチ部の
    状態が登録ポジションになると、前記個人認証部は、前
    記個別コードを読み取り、あらかじめ記憶されている個
    別コードと照合し、前記照合に基づいて前記生体情報認
    証部を登録モードにすることを特徴とするエンジン始動
    システム。
14. 【請求項１４】請求項６において、前記生体情報を登録
    する前記第２の鍵は、個別の車両毎に設定された個別コ
    ードを有するカードであって、前記生体情報認証部は、
    前記カードに保持されている情報を読み取るカード読み
    取り部と、あらかじめ記憶されている個別コードと照合
    する照合部と、前記照合部の結果に基づいて前記生体情
    報認証部を登録モードにすることを特徴とするエンジン
    始動システム。
15. 【請求項１５】請求項７において、前記情報媒体はＩＣ
    カードであり、前記ＩＣカードには、個別の車両ごとに
    設けられた個別コードと前記生体情報が保持され、前記
    個人認証部は、前記ＩＣカードを読み取る読み取り部
    と、前記ＩＣカード内に記憶された個別コードとあらか
    じめ前記個人認証部に記憶されている個別コードとを照
    合する照合部と、前記照合に基づいて前記生体情報を前
    記生体情報格納装置に登録することを特徴とするエンジ
    ン始動システム。
16. 【請求項１６】請求項１において、エンジンストールを
    検出すると、前記生体情報の認証を行わずエンジンを再
    始動することを特徴とするエンジン始動システム。
17. 【請求項１７】請求項１又は２のいずれか１項におい
    て、前記生体情報登録部は、前記生体情報の登録が完了
    すると前記生体情報の登録が完了したことを通知する通
    知部を有することを特徴とするエンジン始動システム。
18. 【請求項１８】請求項１又は２のいずれか１項におい
    て、前記生体情報認証の機能を解除する解除部を有する
    ことを特徴とするエンジン始動システム。