JP2006205923A - 車両用画像認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 利便性の向上を図りつつ、高精度で認証処理を行うことができる車両用画像認証装置を提供する。
【解決手段】 カメラ２はインナミラー内に配設され、車両室内において車両進行方向を向く搭乗者の顔を斜め方向から撮影する。制御部３は、カメラ２によって撮影した画像データが、メモリ３ａに予め登録された車両ユーザの画像データと同等であるか否かを判断する認証処理を行い、該画像データ同士が同等であると判断したことを条件として車両装備品の制御を許可する。認証処理を行うにあたり制御部３は、搭乗者を正面から撮影して得られた画像データに基づいて認証処理を行う正面画像認証処理と、搭乗者を斜め方向から撮影して得られた画像データに基づいて認証処理を行う斜め画像認証処理とを、許可対象となる車両装備品１４〜１８の制御の種類に応じて選択的に行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両搭乗者を撮影し、その撮影した画像データを用いて車両装備品の制御を行う車両用画像認証装置に関するものである。

従来、撮影した車両搭乗者の画像と予め記録（登録）された画像との比較（認証）を行い、その認証結果に基づいて各種車両装備品の制御可否判断を行う車両用画像認証装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

一般に、この種の車両用画像認証装置では、認証精度が高いことを理由として、搭乗者を正面から撮影した顔画像を用いて認証処理が行われる。つまり、車両用画像認証装置は、搭乗者を正面から撮影し、その撮影した正面画像が予め記録（登録）された搭乗者の正面画像と一致することを条件として各種車両装備品を制御する。
特開２００１−９７０７０号公報

しかし、通常、搭乗者は車両に搭乗すると車両進行方向を向く。これに対し、搭乗者を撮影するための撮影装置（カメラ）は、車両進行方向の視界を遮らないようにするために、例えばルームミラーの近傍などに配設される。このため、搭乗者を正面から撮影するためには、音声案内などによって搭乗者をカメラ方向に向かせなければならない。それゆえ、カメラ方向を向く作業が搭乗者にとって煩雑であった。また、認証処理を必要とする車両装備品の制御を車両走行中に行う必要がある場合などには、搭乗者の走行操作の妨げとなってしまうおそれもあり、利便性が悪かった。

そこで、利便性を向上させるために、搭乗者を斜め方向から撮影し、その撮影した画像に基づいて認証処理を行うように車両用画像認識装置を変更することも考えられる。しかし、斜め方向から撮影した画像に基づく認証処理は、正面方向から撮影した画像に基づく認証処理に比べて認証精度が悪いことが一般的に知られている。このため、特にエンジンの始動の可否判断を画像認証によって行う場合、登録された正規の搭乗者（オーナ）であっても認証が成立せず、エンジンを始動できないといった不具合が生じるおそれがある。

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、利便性の向上を図りつつ、高精度で認証処理を行うことができる車両用画像認証装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、車両室内において車両進行方向を向く搭乗者の顔を斜め方向から撮影する位置に設けられた撮影手段と、該撮影手段によって撮影した画像データが、予め登録された車両ユーザの画像データと同等であるか否かを判断する認証処理を行い、該画像データ同士が同等であると判断したことを条件として車両装備品の制御を許可する認証制御手段とを備える車両用画像認証装置であって、前記認証制御手段は、搭乗者を正面から撮影して得られた画像データに基づいて前記認証処理を行う正面画像認証処理と、搭乗者を斜め方向から撮影して得られた画像データに基づいて前記認証処理を行う斜め画像認証処理とを、許可対象となる前記車両装備品の制御の種類に応じて選択的に行うことを要旨とする。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用画像認証装置において、許可対象となる前記車両装備品の制御の種類に応じて重要度が設定され、前記認証制御手段は、高い重要度に設定された車両装備品の制御の許可判断時には前記正面画像認証処理を行い、低い重要度に設定された車両装備品の制御の許可判断時には前記斜め画像認証処理を行うことを要旨とする。

請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の車両用画像認証装置において、前記認証制御手段は、前記認証処理が必要な走行系装備品の制御の許可判断時には前記正面画像認証処理を行い、前記認証処理が必要なアクセサリ系装備品の制御の許可判断時には前記斜め画像認証処理を行うことを要旨とする。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用画像認証装置において、前記認証処理を必要とする複数種の前記車両装備品の制御のそれぞれに対し、前記正面画像認証処理を行うか前記斜め画像認証処理を行うかを、前記車両ユーザの画像データを登録時に設定可能としたことを要旨とする。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用画像認証装置において、前記認証制御手段は、前記認証処理を必要とする複数種の前記車両装備品の制御の少なくとも一種の許可判断を行う際に、まず前記斜め画像認証処理により認証の成立有無を判断し、該認証が成立しない場合に前記正面画像認証処理を行うことを要旨とする。

請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用画像認証装置において、前記認証制御手段は、前記各認証処理時にあっては、撮影した画像データと登録された画像データとが所定の閾値で示された範囲内で近似することを両画像データの一致条件としており、前記正面画像認証処理時における前記閾値は、登録されていない搭乗者の画像データを登録された画像データと一致したと判断してしまう誤一致エラー率と、車両ユーザの画像データであるにも拘わらず登録された画像データと一致しないと判断してしまう不一致エラー率とが同程度となる値、または該誤一致エラー率が該不一致エラー率よりも低くなる値に設定されていることを要旨とする。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の車両用画像認証装置において、前記斜め画像認証処理時における前記閾値は、前記誤一致エラー率と前記不一致エラー率とが同程度となる値、または該不一致エラー率が該誤一致エラー率よりも低くなる値に設定されていることを要旨とする。

以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１に記載の発明によると、正面画像認証処理では、搭乗者が撮影手段に対して正面を向くという作業が必要となるものの認証精度が高く、登録されていない搭乗者の画像データを登録された画像データと同等であると判断する確率が低い。これに対し、斜め画像認証処理が行われる場合、認証精度は多少低くなるものの、搭乗者は撮影手段方向を向く必要がなく、認証のための煩雑な作業が軽減して利便性が向上する。このため、許可対象となる車両装備品の制御の種類に応じて正面画像認証処理と斜め画像認証処理とを選択的に行うことにより、全体として高い認証精度と高い利便性とを確保することができる。

請求項２に記載の発明によると、高い重要度に設定された車両装備品の制御の許可判断時には高精度の認証が可能となり、低い重要度に設定された車両装備品の制御の許可判断時には利便性の向上を図ることが可能となる。

請求項３に記載の発明によると、車両の走行系装備品の制御の許可判断時には正面画像認証処理が行われるため、高い認証精度を確保することができ、登録されていない搭乗者によって走行系装備品の制御が許可されてしまうことが防止される。また、アクセサリ系装備品の制御の許可判断時には斜め画像認証処理が行われるため、該アクセサリ系装備品の制御を行う際に搭乗者は撮影手段方向を向く必要がなく、高い利便性で該アクセサリ系装備品の制御を行うことができる。

なお、「走行系装備品」とは、例えばエンジン駆動装置やステアリングロック装置など、車両の走行のために必須となる車両装備品を示し、「アクセサリ系装備品」とは、例えばカーオーディオやエアーコンディショナやシート調節機構など、車両の走行に直接関係しない車両装備品を示すものとする。

請求項４に記載の発明によると、車両ユーザは、各種の車両装備品の制御の許可判断を行うための認証処理態様を自由に設定可能となる。すなわち、車両ユーザの好みに応じた認証処理態様の設定が可能となる。このため、車両用画像認証装置の利便性がより一層向上する。

請求項５に記載の発明によると、車両装備品の制御の少なくとも一種の許可判断は、まず斜め画像認証処理によって行われ、該斜め画像認証処理による認証が成立しなかった場合に正面画像認証処理によって行われる。このため、斜め画像認証処理によって認証が成立すれば、搭乗者は、撮影手段方向を向くことなく該車両装備品の制御を行わせることが可能となり、利便性が向上する。また、たとえ斜め画像認証処理による認証が成立しなくても、その後に正面画像認証処理が行われる。このため、画像データが登録されている搭乗者であれば、該正面画像認証処理により高い精度で認証が成立する。よって、こうした２段階の画像認証処理により、利便性の向上を図りつつ、該車両装備品の制御を確実に行わせることが可能となる。

請求項６に記載の発明によると、正面画像認証処理時における閾値は、誤一致エラー率と不一致エラー率とが同程度となる値、または該誤一致エラー率が該不一致エラー率よりも低くなる値に設定されている。このため、誤一致エラー率と不一致エラー率とが同程度となるような値に閾値を設定した場合には、各エラーの発生率の均衡を図ることができる。また、該誤一致エラー率が該不一致エラー率よりも低くなるような値に閾値を設定した場合には、画像データが登録されていない搭乗者によって認証が成立してしまうのをより確実に抑制することができ、セキュリティレベルを向上させることができる。

請求項７に記載の発明によると、斜め画像認証処理時における閾値は、誤一致エラー率と不一致エラー率とが同程度となる値、または該不一致エラー率が該誤一致エラー率よりも低くなる値に設定されている。このため、誤一致エラー率と不一致エラー率とが同程度となるような値に閾値を設定した場合には、各エラーの発生率の均衡を図ることができる。また、不一致エラー率が誤一致エラー率よりも低くなるような値に閾値を設定した場合には、画像データが登録された搭乗者であるにも拘わらず認証が成立しないといった不都合の発生をより確実に抑制することができる。

以上詳述したように、本発明によれば、利便性の向上を図りつつ、高精度で認証処理を行うことができる車両用画像認証装置を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５に基づき詳細に説明する。
図１に示すように、車両用画像認証装置１は、撮影手段としてのカメラ２と、認証制御手段としての制御部３とを備えている。

図２に示すように、カメラ２は、車両室内に設けられたインナミラー（ルームミラー）４内に設けられ、運転席５に着座する搭乗者（運転者）６の少なくとも顔を撮影可能となっている。また、カメラ２はインナミラー４内に設けられていることから、運転者６が車両進行方向を向いている状態においては、図３（ｂ）に示すように運転者６の顔を左斜め前方向から撮影可能となっている。カメラ２は制御部３に電気的に接続されており、制御部３から入力される作動制御信号に基づいて作動し、その撮影した画像データを制御部３に出力する。

制御部３は、具体的には図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるＣＰＵユニットによって構成され、不揮発性のメモリ３ａを備えている。制御部３には、スピーカ１１、着座センサ１２及び設定入力部１３と、車両装備品（アクセサリ系装備品）としてのシートアクチュエータ１４及びオーディオ装置１５と、車両装備品（走行系装備品）としてのステアリングロック装置１６及びエンジン制御部１７と、その他の車両装備品としてのメール装置１８とが電気的に接続されている。

スピーカ１１は、車両室内に配設され、制御部３から入力される音声データに基づいて音声案内を行う。
着座センサ１２は、運転席の座部内などに設けられ、運転席への搭乗者の着座の有無を検出し、その検出結果を制御部３に出力する。

設定入力部１３は、車両室内に設けられた操作部であり、その操作態様を示す操作信号を制御部３に出力する。
シートアクチュエータ１４は、運転席５を前後に移動させたり、該運転席５の背もたれの角度を変化させたりするアクチュエータと、該アクチュエータを駆動する駆動ドライバによって構成されている。このシートアクチュエータ１４は、制御部３から入力されるシート制御信号に基づいて駆動し、ステアリングに対する運転席５の位置や、背もたれの角度を電気的に調節する。

オーディオ装置１５は、主にセンタークラスタに配設されるアクセサリ装備品であり、制御部３からオーディオ制御信号が入力されると、該オーディオ制御信号に基づいて、モード（ラジオモード、ＣＤモード、ＭＤモード、ＴＶモード、ナビゲーションモード等）の変更や、音量調整や、選局等を行う。

ステアリングロック装置１６は、ステアリング（ステアリングシャフト及びステアリングホイール）の回動を規制する装置であり、制御部３から入力されるステロク制御信号に基づき、該ステアリングを回動可能な状態（アンロック状態）または回動不能な状態（ロック状態）とする。詳しくは、ステアリングロック装置１６は、制御部３からロック解除の旨を示すステロク制御信号が入力されると、アクチュエータを駆動して図示しないロックピンを移動させ、同ロックピンとステアリングシャフトとの係合状態を解除させてステアリングをアンロック状態にする。そして、ステアリングロック装置１６は、ステアリングのアンロックが完了すると、制御部３に対してアンロック完了信号を出力する。これに対し、ステアリングロック装置１６は、制御部３からロックの旨を示すステロク制御信号が入力されると、アクチュエータを駆動して図示しないロックピンを移動させ、同ロックピンとステアリングシャフトとを係合させてステアリングをロック状態にする。そして、ステアリングロック装置１６は、ステアリングのロックが完了すると、制御部３に対してロック完了信号を出力する。

エンジン制御部１７は、エンジンの燃料噴射制御や点火時期制御等を行う電子制御ユニットであり、エンジン始動許可状態において所定のエンジン始動操作が行われたと判断した際に、エンジンを始動させる。エンジン制御部１７は、通常、エンジン始動禁止状態となっており、制御部３からエンジン始動許可信号が入力された際にエンジン始動許可状態に切り換わる。また、エンジン制御部１７は、エンジンの駆動状態を示すエンジン駆動状態信号を制御部３に出力する。このため、制御部３は、該エンジン駆動状態信号に基づき、エンジンが駆動状態であるか停止状態であるかを認識可能となる。

メール装置１８は、車両室内に設けられ、車両外部の基地局との無線通信によりメールの送受信を行う。また、メール装置１８におけるメールの送受信動作（メール送受信動作）及びメール内容の表示動作（メール表示動作）は、制御部３からメール許可信号が入力されたことを条件としている。すなわち、制御部３からメール装置１８にメール許可信号が入力されない限り、メール装置１８の操作を行っても、メール送受信動作及びメール表示動作を行わせることができないようになっている。

メモリ３ａには、車両オーナーや該車両オーナーに運転を許可されたユーザ（特定ユーザ）の正面顔画像データ及び斜め顔画像データを記録（登録）可能となっている。ここで、正面顔画像データとは、図３（ａ）に示すように、運転者６（ここでは特定ユーザ）がカメラ２に正対した状態での顔を撮影した画像データである。また、斜め顔画像データとは、図３（ｂ）に示すように、該運転者６が車両進行方向を向いた状態での顔を撮影した画像データ、すなわち運転者６の顔を左斜め前から撮影した画像データである。また、メモリ３ａには、特定ユーザの画像データとともに、該特定ユーザに対応したシート位置情報やオーディオ情報を対応づけて記録（登録）可能となっている。なお、シート位置情報とは運転席の前後位置とリクライニング角度を示す情報であり、オーディオ情報とはモード、音量、選局等を示す情報である。

また、メモリ３ａには、図５（ａ）にポイントＡ、図５（ｂ）にポイントＢで示すように、正面画像認証閾値と斜め画像認証閾値とが記録されている。これら認証閾値は、記録された画像データとカメラ２によって撮影して得られた画像データとの近似許容値を示すものである。このため、撮影によって得られた画像データと記録された画像データとの比較処理（照合処理）が行われた際に、撮影によって得られた画像データが、記録された画像データと認証閾値の範囲内で異なる場合に、両画像データは一致するとみなされる。こうした認証閾値は、それぞれ実験や演算によって求められた誤一致エラー率と不一致エラー率とを鑑みて設定されている。ここで、誤一致エラー率とは、登録されていない搭乗者の画像データを登録された画像データと一致したと判断してしまう確率を示すものである。また、不一致エラー率とは車両ユーザの画像データであるにも拘わらず登録された画像データと一致しないと判断してしまう確率を示すものである。なお、本実施形態において各認証閾値は、図５（ａ），（ｂ）にそれぞれポイントＡ，Ｂで示すように、誤一致エラー率と不一致エラー率とが同程度となる値に設定されている。ここで、「同程度」とは、各エラー率が多少異なる範囲をも含むものとする。ちなみに、通常、斜め画像認証は正面画像認証に比べて認証精度が低いため、各図に示すように、同じ近似許容値であっても、斜め画像認証における誤一致エラー率が高くなる。このため、ポイントＢにおける近似許容値は、ポイントＡにおける近似許容値よりも大きくなる傾向にある。

さらに、メモリ３ａには、制御部３による画像認証を必要とする車両装備品（シートアクチュエータ１４、オーディオ装置１５、ステアリングロック装置１６、エンジン制御部１７及びメール装置１８）の制御の種類に対して設定された重要度が記録されている。具体的には、シートアクチュエータ１４及びオーディオ装置１５の制御に対しては重要度が「小」に設定され、ステアリングロック装置１６及びエンジン制御部１７の制御に対しては重要度が「大」に設定されている。また、メール装置１８の制御に対する重要度は、特定ユーザによって設定された重要度に設定されている。すなわち、メール装置１８の制御に対する重要度は、前記特定ユーザによって自由に設定可能となっている。なお、こうしたメール装置１８の制御に対する重要度の設定にあたり、メモリ３ａには、特定ユーザによって設定入力部１３が操作されたか否かを判断するための特定操作態様が記録されている。この特定操作態様は、特定ユーザの画像データを登録するときなどに設定入力部１３から制御部３に入力された操作態様である。そして、制御部３は、該特定操作態様を含む重要度設定操作信号が設定入力部１３から入力されると、その重要度設定操作信号に基づくメール装置１８の制御に対する重要度をメモリ３ａに記録する。

また、制御部３は、着座センサ１２から入力される検出信号に基づいてカメラ２の作動制御を行うとともに、各種条件に応じて車両装備品（シートアクチュエータ１４、オーディオ装置１５、ステアリングロック装置１６及びエンジン制御部１７）による各種制御の許可判断処理を行う。そこで、制御部３によって行われるカメラ２の作動制御及び各種制御の許可判断処理を、図４に示すフローチャートに従って詳細に説明する。なお、制御部３は、図４に示すフローチャートの処理を所定のタイミングで定期的に行うようになっている。また、ここでは、メール装置１８の重要度が「小」に設定されているものとする。

同図に示すように、まずステップＳ１において制御部３は、着座センサ１２からの検出信号に基づき、運転席に搭乗者（運転者）６が着座しているか否かを判断する。すなわち、制御部３は、運転者が車両室内に存在するか否かを判断する。その結果、制御部３は、運転者６が存在していないと判断した場合にはここでの処理を一旦終了し、運転者６が存在すると判断した場合にはステップＳ２の処理へ移行する。すなわち、制御部３は、車両室内に運転者６が存在することを条件として以降の処理を行い、運転者が存在していない場合にはここでの処理を一旦終了する。

ステップＳ２において制御部３は、画像認証が必要か否かの判断を行う。その結果、制御部３は、画像認証が不要であると判断した場合にはここでの処理を一旦終了し、画像認証が必要であると判断した場合にはステップＳ３の処理へ移行する。なお、本実施形態において画像認証が必要な場合とは、シートアクチュエータ１４及びオーディオ装置１５を運転者６の好みに合わせて自動的に調整する制御の許可判断を行う場合や、ステアリングロック装置１６、エンジン制御部１７及びメール装置１８による制御の許可判断を行う場合に設定されている。具体的には、例えば運転者６が車両に乗り込んだ直後において制御部３は、シートアクチュエータ１４の自動調整制御を行うべく画像認証が必要であると判断してステップＳ３の処理へ移行する。また、オーディオ装置１５やメール装置１８の作動操作が行われた場合には、制御部３は、オーディオ装置１５の自動調整制御やメール装置１８のメール送受信動作及びメール表示動作を行うべく画像認証が必要であると判断してステップＳ３の処理へ移行する。同様に、例えばエンジン始動操作が行われた場合には、制御部３は、ステアリングロック装置１６によるアンロック動作の許可及びエンジン制御部１７によるエンジン始動制御の許可を行うべく画像認証が必要であると判断してステップＳ３の処理へ移行する。

そして、ステップＳ３において、制御部３は、許可対象となる車両装備品の制御の重要度が「大」に設定されているか否かを判断する。その結果、制御部３は、重要度が「大」に設定されている場合にはステップＳ４の処理へ移行し、重要度が「大」に設定されていない場合、すなわち重要度が「小」に設定されている場合にはステップＳ５の処理へ移行する。したがって、制御部３は、ステアリングロック装置１６及びエンジン制御部１７の制御の許可を行うべく画像認証が必要な場合にはステップＳ４の処理へ移行し、シートアクチュエータ１４、オーディオ装置１５及びメール装置１８の制御を行うべく画像認証が必要な場合にはステップＳ５の処理へ移行する。

ステップＳ４において制御部３は、例えば「ルームミラーの確認をお願いします。」や「正面認証を行います。ルームミラーをご覧ください。」といった、運転者６の顔をカメラ２の方向へ向けさせるための音声データをスピーカ１１に出力する。すなわち、制御部３は、正面画像認証を行う旨を直接的または間接的に運転者６に通知する。これにより、ルームミラーの方向、すなわちカメラ２と正対する方向に運転者６の顔を向かせる。

ステップＳ５において制御部３は、カメラ２に作動制御信号を出力し、該カメラ２により運転者６の顔を撮影する。このため、ステップＳ４の処理を行っていない場合、通常は左斜め前からの運転者６の顔画像を撮影することとなり、ステップＳ４の処理を行った場合、正面からの運転者６の顔画像を撮影することとなる。そして、制御部３は、撮影して得られた画像データとメモリ３ａに記録（登録）されている画像データとの比較（照合）を行い、ステップＳ６の処理へ移行する。ここで、制御部３は、ステップＳ４の処理を行っていない場合（重要度「小」の場合）には、メモリ３ａに登録されている画像データのうち、斜め顔画像データを優先的に用いて照合する。これに対し、制御部３は、ステップＳ４の処理を行っている場合（重要度「大」の場合）には、メモリ３ａに登録されている画像データのうち、正面顔画像データを優先的に用いて照合する。なお、制御部３は、斜め顔画像データを用いた場合には、撮影して得られた画像データが前記斜め画像認証閾値の範囲内で斜め顔画像データに近似するか否かに基づいて、照合が一致するか否かの判断を行う。これに対し、制御部３は、正面顔画像データを用いた場合には、撮影して得られた画像データが前記正面画像認証閾値の範囲内で正面顔画像データに近似するか否かに基づいて、照合が一致するか否かの判断を行う。

そして、ステップＳ６において制御部３は、照合の結果、撮影して得られた画像データがメモリ３ａに登録されている画像データと一致しないと判断した場合、運転者６がメモリ３ａに登録された特定ユーザではないと判断してここでの処理を一旦終了する。一方、撮影して得られた画像データがメモリ３ａに登録されている画像データと一致すると判断した場合、制御部３は、運転者６が特定ユーザであると判断してステップＳ７の処理へ移行する。

ステップＳ７において制御部３は、許可対象となる車両装備品に対して許可信号を出力する。具体的には、許可対象がシートアクチュエータ１４の場合、制御部３は、一致した画像データと対応付けして登録されたシート位置情報に基づくシート制御信号をシートアクチュエータ１４に出力する。このため、運転席５は、運転者６に対応したシート位置に自動的に調整される。すなわち、画像認証（斜め画像認証）が成立したことを条件として、運転者６に対応したシート位置に自動的に調整される。また、許可対象がオーディオ装置１５の場合、制御部３は、一致した画像データと対応付けして登録されたオーディオ情報に基づくオーディオ制御信号をオーディオ装置１５に出力する。このため、オーディオ装置１５は、運転者６に対応したモード、音量、選局等に自動的に調整された状態で作動する。すなわち、画像認証（斜め画像認証）が成立したことを条件として、運転者６に対応した状態でオーディオ装置１５が作動する。一方、許可対象がステアリングロック装置１６の制御の場合、制御部３は、ロック解除の旨を示すステロク制御信号をステアリングロック装置１６に出力する。このため、ステアリングのロック状態が解除され、ステアリングを回動可能となる。すなわち、画像認証（正面画像認証）が成立したことを条件として、ステアリングロック装置１６の制御が許可される。また、許可対象がエンジン制御部１７の制御の場合、制御部３は、エンジン始動許可信号をエンジン制御部１７に出力する。このため、エンジン制御部１７によるエンジン始動制御が可能となり、エンジン始動操作が行われることでエンジンが始動する。すなわち、画像認証（正面画像認証）が成立したことを条件として、エンジン制御部１７の制御が許可される。また、許可対象がメール装置１８の制御の場合、制御部３は、メール許可信号をメール装置１８に出力する。このため、メール装置１８を操作することにより、メールの送受信動作やメールの表示動作が可能となる。すなわち、画像認証（ここでは斜め画像認証）が成立したことを条件として、メール装置１８の制御が許可される。

したがって、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）正面画像認証処理では、運転者６がカメラ２に対して正面を向くという作業が必要となるものの認証精度が高く、メモリ３ａに記録（登録）されていない運転者６の画像データを登録された画像データと同等であると判断する確率が低い。これに対し、斜め画像認証処理が行われる場合、正面画像認証処理に比べて認証精度は多少低くなるものの、運転者６はカメラ２の方向を向く必要がなく、認証のための煩雑な作業が軽減して利便性が向上する。このため、許可対象となる車両装備品（シートアクチュエータ１４、オーディオ装置１５、ステアリングロック装置１６、エンジン制御部１７及びメール装置１８）の制御の種類に応じて正面画像認証処理と斜め画像認証処理とを選択的に行うことにより、全体として高い認証精度と高い利便性とを確保することができる。

特に、ステアリングロック装置１６やエンジン制御部１７といった走行系装備品に対しては重要度が「大」に設定され、該装備品の制御の許可判断は正面画像認証処理によって行われる。このため、走行系装備品の制御にあたり、高い認証精度を確保することができ、登録されていない搭乗者によって走行系装備品の制御が許可されてしまうのを抑止することができる。一方、シートアクチュエータ１４やオーディオ装置１５といったアクセサリ系装備品に対しては重要度が「小」に設定され、該装備品の制御の許可判断は斜め画像認証によって行われる。このため、アクセサリ系装備品の制御にあたり、搭乗者は撮影手段方向を向く必要がなく、高い利便性で該アクセサリ系装備品の制御を行うことができる。

（２）特定ユーザは、設定入力部１３を予め設定した態様で操作することにより、メール装置１８の認証処理態様を自由に設定することができる。このため、特定ユーザの好みに応じた認証処理態様の設定が可能となり、利便性の更なる向上を図ることができる。また、認証処理態様の設定を可能とするために行われる設定入力部１３の操作態様は、特定ユーザによって設定されるため、該特定ユーザ以外の人間に認証処理態様を設定されることもなく、車両用画像認証装置１のセキュリティレベルも低下することがない。

（３）図５（ａ），（ｂ）に示したように、誤一致エラー率と不一致エラー率とは、各認証閾値を示す近似許容値の値に対してトレードオフの関係にある。すなわち、近似許容値を小さくするほど不一致エラー率が増加して誤一致エラー率が減少し、値を大きくするほど誤一致エラー率が増加して不一致エラー率が減少する。こうした観点から、正面画像認証閾値及び斜め画像認証閾値は、誤一致エラー率と不一致エラー率とが同程度となる値に設定されている。このため、各エラーの発生率の均衡を図ることで該エラー率を低く抑えることができ、一方のエラーの発生率のみが極端に増加してしまうのを抑止することができる。

（４）ステアリングロック装置１６やエンジン制御部１７といった走行系装備品の重要度は予め「大」に設定され、該ステアリングロック装置１６やエンジン制御部１７の制御の許可判断は、正面画像認証処理によって行われる。すなわち、車両を走行させるために必要となる装備品の制御の許可判断には、必ず正面画像認証処理が行われる。このように車両のセキュリティに関連する装備品の重要度を予め「大」に設定することで、運転者６が特定ユーザであるにも拘わらず認証が成立しないといった不都合の発生をより確実に抑制することができるとともに、ユーザによる重要度の設定作業を不要とすることができる。

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 前記実施形態では、図５（ａ）にポイントＡで示したように、正面画像認証閾値は、誤一致エラー率と不一致エラー率とが同程度となる値に設定されている。しかし、誤一致エラー率が不一致エラー率よりも低い値となるように正面画像認証閾値を設定してもよい。このようにすれば、メモリ３ａに画像データが登録されていない搭乗者（運転者）６であるにも拘わらず正面画像認証が成立してしまう状態（誤一致認証成立状態）の発生をより効果的に抑止することができる。特に、正面画像認証処理は、走行系装備品といったセキュリティ重要度が高い制御の許可判断に用いられるため、こうした誤一致認証成立状態の発生を抑止することにより、車両のセキュリティレベルを高くすることができる。例えば図５（ａ）にポイントＣで示すように、誤一致エラー率が「０」となる値に正面画像認証閾値を設定すれば、誤一致認証成立状態の発生を確実に防止することができる。しかも、正面画像認証処理は斜め画像認証処理に比べて精度が高いため、この場合での正面画像認証閾値は、図５（ｂ）に示した斜め画像認証閾値において誤一致エラー率を「０」となる値（同図に示すポイントＥ）に設定した場合に比べて、近似許容値が大きくなる。それゆえ、正面画像認証処理時における不一致エラー率も、斜め画像認証処理時での不一致エラー率に比べて低く抑えることができる。

・ 前記実施形態では、図５（ｂ）にポイントＢで示したように、斜め画像認証閾値は、誤一致エラー率と不一致エラー率とが同程度となる値に設定されている。しかし、不一致エラー率が誤一致エラー率よりも低い値となるように斜め画像認証閾値を設定してもよい。このようにすれば、メモリ３ａに画像が登録された搭乗者（運転者）６の画像が撮影されたにも拘わらず斜め画像認証が成立しない状態（認証不一致状態）の発生をより効果的に抑止することができる。特に、斜め画像認証処理は、アクセサリ系装備品といったセキュリティ重要度が低い制御の許可判断に用いられるため、こうした認証不一致状態の発生を抑止することにより、車両の利便性をさらに向上させることができる。例えば図５（ｂ）にポイントＤで示すように、不一致エラー率が「０」となる値に斜め画像認証閾値を設定すれば、認証不一致状態の発生を確実に防止することができる。

・ 前記実施形態において制御部３は、重要度が「小」に設定された車両装備品（シートアクチュエータ１４、オーディオ装置１５及びメール装置１８）の制御の許可判断を行う際に、斜め画像認証処理を行うようになっている。そして、制御部３は、重要度が「大」に設定された車両装備品（ステアリングロック装置１６及びエンジン制御部１７）の制御の許可判断を行う際に正面画像認証処理を行うようになっている。しかし、制御部３は、これら全ての車両装備品の制御の許可判断を行うにあたり、まず斜め画像認証処理を行い、該斜め画像認証処理が成立しなかった場合に正面認証処理を行うようになっていてもよい。

詳しくは、例えば図６に示すように、制御部３は、画像認証が必要な場合、まず運転者６の斜め顔画像を撮影するとともに、該撮影して得られた画像データとメモリ３ａに登録された画像データとの照合を行う（ステップＳ１１）。

そして、制御部３は、該照合が一致したか否かを判断し（ステップＳ１２）、一致したと判断した場合には許可対象となる車両装備品に許可信号を出力し（ステップＳ１３）、ここでの処理を一旦終了する。これに対し、該照合が一致しないと判断した場合、制御部３は、カウンタ値Ｃに「１」を加算し（ステップＳ１４）、その加算したカウンタ値Ｃが予め設定された所定値Ｎ（本実施形態では「５」）と等しいか否かを判断する（ステップＳ１５）。その結果、カウンタ値Ｃが所定値Ｎと等しくない場合には、制御部３は再びステップＳ１１の処理を行う。すなわち、制御部３は、最大で５回だけ斜め画像認証処理を行い、その間に認証が成立した際に、対応する車両装備品の制御が可能となる。また、制御部３は、この５回の斜め画像認証処理で認証が成立しなかった場合にはステップＳ１６の処理へ移行する。

ステップＳ１６において制御部３は、例えば「ルームミラーの確認をお願いします。」や「正面認証を行います。ルームミラーをご覧ください。」といった、運転者６の顔をカメラ２の方向へ向けさせるための音声データをスピーカ１１に出力する。すなわち、制御部３は、正面画像認証を行う旨を直接的または間接的に運転者６に通知する。これにより、ルームミラーの方向、すなわちカメラ２と正対する方向に運転者６の顔を向かせる。

次いで制御部３は、運転者６の正面顔画像を撮影するとともに、該撮影して得られた画像データとメモリ３ａに登録された画像データとの照合を行う（ステップＳ１７）。
そして、制御部３は、該照合が一致したか否かを判断し（ステップＳ１８）、一致したと判断した場合には許可対象となる車両装備品に許可信号を出力し（ステップＳ１９）、ここでの処理を一旦終了する。これに対し、該照合が一致しないと判断した場合、制御部３は、カウンタ値Ｃに「１」を加算し（ステップＳ２０）、その加算したカウンタ値Ｃが予め設定された前記所定値Ｎと等しいか否かを判断する（ステップＳ２１）。その結果、カウンタ値Ｃが所定値Ｎと等しくない場合には、制御部３は再びステップＳ１７の処理を行う。すなわち、制御部３は、最大で５回だけ正面画像認証処理を行い、その間に認証が成立した際に、対応する車両装備品の制御が可能となる。また、制御部３は、この５回の斜め画像認証処理で認証が成立しなかった場合にはここでの処理を一旦終了する。すなわち、制御部３は、斜め画像認証と正面画像認証とが共に成立しなかった場合には、運転者６が特定ユーザではないと判断して車両装備品の制御を許可しない。

このように変更した場合、認証処理が必要な場合には、優先的に斜め画像認証処理が行われることとなる。そして、斜め画像認証が成立しなかった場合にのみ、正面顔認証処理が行われることとなる。すなわち、全ての車両装備品の制御の許可判断が斜め画像認証によって行われるため、基本的に運転者６はカメラ２の方向を向く必要がなくなり、利便性が向上する。また、認証精度が低いことに起因して斜め画像認証が成立しない場合には正面画像認証処理が行われるため、特定ユーザであるにも拘わらず認証が成立しないといった不都合も解消することができる。すなわち、こうした２段階の画像認証処理により、利便性の向上を図りつつ、該車両装備品の制御を確実に行わせることができる。

・ 上記変更例において、制御部３は、全ての車両装備品の制御の許可判断を２段階の画像認証処理によって行う必要はない。例えば制御部３は、前記実施形態において重要度が「大」に設定された車両装備品の制御の許可判断のみを、前記２段階の画像認証処理によって行うようになっていてもよい。

・ 上記変更例を採用する場合、斜め画像認証閾値を、誤一致エラー率が不一致エラー率よりも低くなるような値に設定してもよい。例えば、図５（ｂ）にポイントＥで示すように、誤一致エラー率が「０」となるような値に斜め画像認証閾値を設定してもよい。このようにすれば、特定ユーザ以外の搭乗者であるにも拘わらず認証が成立してしまうのを確実に防止することができる。その反面、不一致エラー率が上昇することから、特定ユーザであるにも拘わらず認証が成立しなくなる確率が上がってしまうものの、その後に正面画像認証処理が行われるため、認証精度を高く維持することができる。

・ 前記実施形態では、車両装備品の制御の種類に対する重要度として「大」と「小」とを設定可能となっている。しかし、該重要度として「特大」を設定可能としてもよい。そして、制御部３は、重要度が「特大」に設定された車両装備品の制御の許可判断を行うにあたっては、斜め画像認証処理と正面画像認証とを両方行い、両画像認証が共に成立した場合にのみ、制御を許可するようになっていてもよい。このようにすれば、運転者６の顔認証を多方向から行うことによって略三次元的な画像認証が可能となるため、例えば特定ユーザの顔写真などを用いた“なりすまし”による不正な画像認証の成立をより確実に抑止することができ、セキュリティレベルをさらに向上させることができる。なお、重要度が「特大」に設定される車両装備品の制御としては、例えばステアリングロック装置１６のロック解除動作や、エンジン制御部１７のエンジン始動許可など、走行系装備品の駆動制御が挙げられる。

・ 前記実施形態では、メール装置１８の重要度のみが自由に設定可能となっており、シートアクチュエータ１４及びオーディオ装置１５の重要度は予め「小」に設定され、ステアリングロック装置１６及びエンジン制御部１７の重要度は予め「大」に設定されている。しかし、これら車両装備品１４〜１７に対しても、メール装置１８と同様に、特定ユーザによって重要度を自由に設定可能としてもよい。すなわち、特定ユーザによって重要度を自由に設定可能とする車両装備品は、メール装置１８に限らない。

・ 前記実施形態では、画像認証を必要とする車両装備品として、シートアクチュエータ１４、オーディオ装置１５、ステアリングロック装置１６、エンジン制御部１７及びメール装置１８を具体例として挙げたが、これらに限らず、例えばエアーコンディショナや、シフト装置に具体化してもよい。なお、エアーコンディショナに具体化した場合、画像データとともに室温情報をメモリ３ａに記録し、認証が成立した画像データと対応する室温に制御部３が自動的に調整する制御を行うようにすれば、車両の利便性の更なる向上を図ることができる。また、シフト装置に具体化した場合、認証が成立したことを条件として制御部３がシフトポジションの切換操作を許可するようにすれば、車両のセキュリティレベルを向上させることができる。

・ カメラ２は、インナミラー４内に限らず、例えばインナミラーの近傍やセンタークラスタやサンバイザなど、車両進行方向における運転者６の視界を遮らない箇所であればどこに配設されてもよい。このように変更した場合でも、車両進行方向を向く運転者６の顔を斜め方向からしか撮影できないため、斜め画像認証処理と正面画像認証処理とを選択的に行うことにより、全体として高い認証精度と高い利便性とを確保することができる。

・ 前記実施形態においてメール装置１８の制御の重要度は、特定ユーザによって自由に設定可能となっている。しかし、こうした重要度の自由設定を不能としてもよい。すなわち、画像認証を必要とする全ての車両装備品の重要度は予め設定されていてもよい。

・ 前記実施形態では、メール装置１８の制御の重要度のみが設定可能となっているが、これに限らず、他の車両装備品１４〜１７の重要度についても自由に設定可能となっていてもよい。すなわち、制御の重要度を自由に設定可能とする重要度選択機能を省略してもよい。

・ 制御部３は、走行系装備品（ステアリングロック装置１６及びエンジン制御部１７）の制御に限らず、例えばＥＴＣ車載器等による電子マネー決済を行う場合などにおいても、正面画像認証処理を行うようになっていてもよい。すなわち、正面画像認証処理の対象となる車両装備品は、走行系装備品に限らない。

・ 前記実施形態では運転者を撮影対象としたが、助手席乗員や後部座席乗員など、運転者以外の他の搭乗者を撮影対象として含んでいてもよい。このようにすれば、特定ユーザ以外の人間が運転者６である場合においても、特定ユーザが車両に搭乗していれば該運転者６によって車両を運転することが可能となるため、利便性がより向上する。

次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
（１） 請求項５に記載の車両用画像認証装置において、前記認証制御手段は、前記各認証処理時にあっては、撮影した画像データと登録された画像データとが所定の閾値で示された範囲内で近似することを両画像データの一致条件としており、前記正面画像認証処理時及び前記斜め画像認証処理時における前記閾値は、登録されていない搭乗者の画像データを登録された画像データと一致したと判断してしまう誤一致エラー率と、車両ユーザの画像データであるにも拘わらず登録された画像データと一致しないと判断してしまう不一致エラー率とが同程度となる値、または該誤一致エラー率が該不一致エラー率よりも低くなる値に設定されていること。この技術的思想（１）に記載の発明によれば、画像データが登録されていない搭乗者であるにも拘わらず斜め画像認証が成立してしまう状態（誤一致認証成立状態）の発生をより効果的に抑止することができる。その反面、不一致エラー率が上昇することから、画像データが登録された搭乗者であるにも拘わらず認証が成立しなくなる確率が上がってしまうものの、その後に正面画像認証処理が行われるため、認証精度を高く維持することができる。

（２）請求項１〜７、技術的思想（１）のいずれか１項に記載の車両用画像認証装置において、許可対象となる前記車両装備品の制御の種類に応じて３段階の重要度が設定され、前記認証制御手段は、最も高い重要度に設定された車両装備品の制御の許可判断時には前記正面画像認証処理と前記斜め画像認証処理とを行い、両認証が成立したことを条件として対応する車両装備品の制御を許可し、２番目に高い重要度に設定された車両装備品の制御の許可判断時には前記正面画像認証処理を行い、該認証が成立したことを条件として対応する車両装備品の制御を許可し、最も低い重要度に設定された車両装備品の制御の許可判断時には前記斜め画像認証処理を行い、該認証が成立したことを条件として対応する車両装備品の制御を許可すること。

（３） 請求項１〜７、技術的思想（１），（２）のいずれか１項に記載の車両用画像認証装置において、前記撮影手段は車両室内に設けられたインナミラーの近傍に配設されていること。

本発明の一実施形態の車両用画像認証装置の概略構成を示すブロック図。 同実施形態の撮影手段の配設状態と搭乗者との関係を模式的に示す模式図。 （ａ）は搭乗者の正面方向からの撮影状態を示す図、（ｂ）は搭乗者の斜め方向からの撮影状態を示す図。 同実施形態の画像認証処理を示すフローチャート。 （ａ）は正面画像認証閾値を示すグラフ、（ｂ）は斜め画像認証閾値を示すグラフ。 他の実施形態の画像認証処理を示すフローチャート。

符号の説明

１…車両用画像認証装置、２…撮影手段としてのカメラ、３…認証制御手段としての制御部、３ａ…記録手段してのメモリ、６…搭乗者としての運転者、１４…車両装備品（アクセサリ系装備品）としてのシートアクチュエータ、１５…車両装備品（アクセサリ系装備品）としてのオーディオ装置、１６…車両装備品（走行系装備品）としてのステアリングロック装置、１７…車両装備品（走行系装備品）としてのエンジン制御部、１８…車両装備品としてのメール装置。

Claims (7)

1. 車両室内において車両進行方向を向く搭乗者の顔を斜め方向から撮影する位置に設けられた撮影手段と、該撮影手段によって撮影した画像データが、予め登録された車両ユーザの画像データと同等であるか否かを判断する認証処理を行い、該画像データ同士が同等であると判断したことを条件として車両装備品の制御を許可する認証制御手段とを備える車両用画像認証装置であって、
   前記認証制御手段は、搭乗者を正面から撮影して得られた画像データに基づいて前記認証処理を行う正面画像認証処理と、搭乗者を斜め方向から撮影して得られた画像データに基づいて前記認証処理を行う斜め画像認証処理とを、許可対象となる前記車両装備品の制御の種類に応じて選択的に行うことを特徴とする車両用画像認証装置。
2. 許可対象となる前記車両装備品の制御の種類に応じて重要度が設定され、前記認証制御手段は、高い重要度に設定された車両装備品の制御の許可判断時には前記正面画像認証処理を行い、低い重要度に設定された車両装備品の制御の許可判断時には前記斜め画像認証処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用画像認証装置。
3. 前記認証制御手段は、前記認証処理が必要な走行系装備品の制御の許可判断時には前記正面画像認証処理を行い、前記認証処理が必要なアクセサリ系装備品の制御の許可判断時には前記斜め画像認証処理を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用画像認証装置。
4. 前記認証処理を必要とする複数種の前記車両装備品の制御のそれぞれに対し、前記正面画像認証処理を行うか前記斜め画像認証処理を行うかを、前記車両ユーザの画像データを登録時に設定可能としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用画像認証装置。
5. 前記認証制御手段は、前記認証処理を必要とする複数種の前記車両装備品の制御の少なくとも一種の許可判断を行う際に、まず前記斜め画像認証処理により認証の成立有無を判断し、該認証が成立しない場合に前記正面画像認証処理を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用画像認証装置。
6. 前記認証制御手段は、前記各認証処理時にあっては、撮影した画像データと登録された画像データとが所定の閾値で示された範囲内で近似することを両画像データの一致条件としており、
   前記正面画像認証処理時における前記閾値は、登録されていない搭乗者の画像データを登録された画像データと一致したと判断してしまう誤一致エラー率と、車両ユーザの画像データであるにも拘わらず登録された画像データと一致しないと判断してしまう不一致エラー率とが同程度となる値、または該誤一致エラー率が該不一致エラー率よりも低くなる値に設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用画像認証装置。
7. 前記斜め画像認証処理時における前記閾値は、前記誤一致エラー率と前記不一致エラー率とが同程度となる値、または該不一致エラー率が該誤一致エラー率よりも低くなる値に設定されていることを特徴とする請求項６に記載の車両用画像認証装置。

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