JP2007308136A - Engine starting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体情報を利用した自動車の制御に関する。 The present invention relates to control of an automobile using biological information.
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2000−352245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。 In order to start the vehicle, a key is inserted into the ignition switch, and the key is rotated to change the state of the vehicle and start the engine. At this time, if the key is stolen or the keyhole is picked, it may be driven by a malicious person other than the owner of the car. In order to prevent picking or use of a duplicate key, there is disclosed a method for starting an automobile equipped with an immobilizer function that can start an engine only with an IC called a transponder embedded in the key. In the issue. Japanese Patent Laid-Open No. 2001-184507 describes a personal authentication method using a finger vein pattern which is biometric information in order to enhance security. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-352245 describes a method for starting an engine that combines personal authentication based on biometric information and a key switch.
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。 As a method for starting an engine with higher security, when a biometric authentication device is installed and it is determined that the registered biometric information matches the input biometric information, as described in JP 2000-352245 A, etc. A method of starting the engine is considered, but there are various problems to use in an environment such as an automobile.
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。 For example, if it takes too much time to authenticate at the start of a car, the driver is not only frustrated, but if the vehicle cannot be started quickly in an emergency, a safety problem may occur.
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。 Further, in the case of using such a biometric authentication device, the sensor of the biometric authentication device can be touched, so that there is a problem that the sensor fails due to mischief and is intentionally destroyed by others.
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。 It is necessary to perform an authentication process by the biometric authentication device every time the engine is started, and consideration must be given so that the engine can be restarted promptly in an emergency such as a so-called engine stall.
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。 Furthermore, in general, a car must be able to be driven by more than one person. That is, once it is passed to the user, it must be possible to register and delete the driver freely and safely for the convenience of the user, but such a function has not been taken into consideration.
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。 The present invention has been invented to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an engine start system that is used in an automobile and that enhances security and considers safety and usability in an emergency. It is in.
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。 In order to solve the above-described problems, the present invention has an ignition switch for controlling start / stop of a vehicle, a key for changing the state of the ignition switch, a personal authentication function using biometric information, and an authentication start detection unit Is to authenticate with biometric information and start the engine based on the key and biometric information.
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。 An engine start system is achieved that facilitates the registration of biometric information and realizes quick start in an emergency while enhancing the security of the automobile.
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。 The present invention provides an ignition switch for controlling the state of an automobile, a key for changing the state of the ignition switch, a living body, and a system for starting an engine without applying stress to a driver in an automobile environment. It has a personal authentication function using information, and authentication is performed by biometric information by an authentication start detection unit, and the engine is started based on the key and the biometric information.
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。 In addition, in order to provide a system that can restart the engine promptly in an emergency, an expiration date is set for the result authenticated by the personal authentication function, and if it is within the expiration date, the personal authentication is omitted and the engine is started. There is to do.
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。 Furthermore, in order to provide a system that can be used by a plurality of drivers, a switching unit that switches to a mode for registering biometric information is provided, and driver registration is performed in the driver registration mode.
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。 Further, in order to provide an engine starting system that can prevent malfunction due to mischief or the like, a sensor unit for reading biological information is provided with a lid that opens at the timing of reading the biological information.
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。 In the present invention, at least one of the above-described objects is achieved by each feature and a combination of these features.
次に本発明の一実施例について詳細に説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described in detail.
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。 FIG. 1 is an engine start system for explaining an embodiment of the present invention.
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。
The system includes an
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。
The
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(CAN)を使うと容易に実現できる。
The
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。
FIG. 2 shows the configuration of the
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。
In this embodiment, description will be made on the premise of finger veins, but as the
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。
Keys that can be inserted into the
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(OFF),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。
The
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(START)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。
Here, in the embodiment of the present invention, the
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。
The
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312,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309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。
The
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。
The formed image is converted into an electrical signal by the
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。
When the
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60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(LOCK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。
FIG. 3 is an example of a state transition diagram of the engine, the ignition switch, and the
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〜D106)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)D108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。
In this state, the authentication apparatus is supplied with power and is ready for operation. In these states (D100 to D106), the
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D110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。
When the authentication is completed and the engine can be started, pressing the
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。
When the engine starts, the car can be driven. In order to stop the engine, the engine is stopped by turning the
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106,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。
If the engine is in the stop state D112 while the
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D116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。
When the
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。
Since the
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。
FIG. 4 is a diagram for explaining the state of the system when the
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。
The operation of the
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。
When the
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S7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。
First, in step S1, necessary initialization is performed. The contents of the initialization process include, for example, initialization of an internal memory and initial setting of the
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S11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S2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。
In subsequent processing, engine stall and engine stop by the
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。 If it is determined to be in the REGIST state, a new driver registration mode is set, and the following processing is executed.
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。
First, in step S16, the
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。
FIG. 11 explains the details of the processing of steps S5 and S18 in FIG. First, in step S500, the infrared
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。 Next, an engine start control method in the case of a cylinder injection engine will be described. In-cylinder injection engines cannot inject fuel while the exhaust valve is open to inject fuel directly into the combustion chamber. Therefore, it is necessary to determine the cylinder in the intake to compression stroke and perform injection. When the engine is started, the cylinder cannot be determined until the engine is rotated by the starter. Therefore, if the engine is determined as soon as possible after the engine is rotated and fuel injection is not started, the startability is deteriorated.
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。 FIG. 5 shows a time chart of engine start control. When the starter is started, the engine starts to rotate, and signals from the crankshaft sensor attached to the crankshaft and the camshaft sensor attached to the camshaft are input to the control unit.
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。 Here, a crankshaft sensor with a tooth on the crankshaft every 10 degrees, and a crankshaft sensor with one tooth missing every 90 degrees and a four-cylinder engine with one, two, three, and four teeth on the camshaft. Explained as an example.
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。 The tooth missing part of the crankshaft sensor is adjusted to the top dead center position of a certain cylinder, but it is not possible to distinguish the cylinder by itself. The camshaft sensor attached to the camshaft is used to detect the number of teeth in the camshaft sensor signal when the crankshaft sensor has missing teeth. Determine if compression top dead center. The cylinder discrimination time is the ninth in the number of teeth of the crank angle sensor, which is just in the middle of the compression stroke, and is sufficiently in time for the injection timing for stratified start.
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。 This will be described with reference to FIG. The first missing tooth of the crankshaft sensor after the start of engine rotation actually corresponds to the top dead center of the fourth cylinder. Synchronously, the number of teeth of the camshaft sensor is detected. If the number of teeth is two, the next top dead center is the compression top dead center of the second cylinder, and if it is one, the next top dead center is the compression top of the first cylinder. Judge as dead point. The actual injection timing is a delay period ΔTinj from the cylinder discrimination signal, and the injection pulse width is Ti. The ignition signal also becomes a delay time ΔTign from the cylinder discrimination signal. By starting control after cylinder discrimination, combustion is reliably performed from the first injection start, and the engine is reliably started.
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(S702)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。
Engine control is executed by a microcomputer program built in the
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。
In the embodiment described above, the engine start is started when the
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。
In the embodiment described above, if the
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。 FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a method for registering biometric information with improved security.
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801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。
When the
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。
As a result, it is possible to determine that the key is not the
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。
By strictly identifying the
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。 FIG. 8 shows another embodiment of an apparatus for registering biometric information for an automobile not equipped with an immobilizer.
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。
As described above, when the device for authenticating the key itself by the immobilizer cannot be used, if the biometric information can be registered in the vehicle, there is a possibility that the authentication device may be switched to the registration mode by an outsider. In order to prevent this, for example, an authentication device for registration is prepared at a car dealer or at home, for example, biometric information is written in the
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。
As shown in FIG. 9, the
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300の動作を説明する。
Next, the operation of the
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。 The flowchart shown in FIG. 12 is basically the same as the system using the registration key shown in FIG. 10, but the conditions for turning on the power and the registration process are different.
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、REGIST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。
That is, in the embodiment of FIG. 8, since there is no
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。
12 is the same as FIG. 10 except for the registration process, and a description of the normal engine start process is omitted. In step S2, when the
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。
First, in step S30, it is checked whether or not the
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。
When the
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。
If the IDs match, the new driver authentication data stored in the
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。
In step S34, the
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。 In this embodiment, since it is extremely difficult to actually switch to the registration mode in the car, the security is further improved.
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。
In the above embodiment, the driver registration data is created in advance outside the vehicle, and the
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。 The configuration of the apparatus is the same as that in FIG. 8, but part of the authentication registration process is different.
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。 FIG. 13 shows the change in only the registration processing portion of the processing flow of FIG. Other normal engine start processing may be exactly the same as in FIG.
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。
First, in step S41, it is checked whether or not the
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。
When the
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。
If the IDs match, the
該スイッチが押されない間は、ステップS44で待機する。 While the switch is not pressed, the process waits in step S44.
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。
When the switch is pressed, a feature parameter extraction process is performed (S45), and the result is registered in the nonvolatile memory 306 (S46). Next, the
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。
According to the present embodiment, the security is improved as compared with the
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321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。
In the embodiment described above, the
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。
The configuration of the
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。
The difference from FIG. 9 is that the input from the
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402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。
It is expected that a situation such as temporarily lending a car to another person will occur. That is, in a parking service at a hotel or the like, a car key is handed over to a staff member to request movement. In such a state, it is troublesome to perform driver registration work one by one, and there is also a problem in terms of security. In such a case, a function capable of temporarily releasing the security mode may be provided. FIG. 16 shows an embodiment of an apparatus for realizing such a function. The
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(S62)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。
Next, the operation flow of the
図18は、セキュリティ制御処理1(S60)の詳細を説明するものである。 FIG. 18 explains the details of the security control process 1 (S60).
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,S602の処理終了後はセキュリティ制御処理1を終了する。
First, in step S600, the current security mode state stored in the
図19は、セキュリティ制御処理2(S62)の詳細を説明するものである。まず、ステップS620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S621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。 FIG. 19 illustrates details of the security control process 2 (S62). First, in step S620, the current security mode state is determined. If the security mode is on, the process proceeds to step S621. When the mode is off, the process proceeds to step S624.
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。
In step S621, the state of the security
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402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。
In step S624, the state of the security
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。 According to this embodiment, a person other than the registrant can drive an automated person.
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。 As described above, according to the present invention, the biometric authentication device itself is protected from mischief or intentional damage, and biometric information is not easily registered by another person, thereby improving the security level of engine startup. In addition, biometric information can be easily registered by using a key for switching to a mode for registering biometric information and a key for starting the engine, or by registering outside the vehicle. Since the biometric information is a finger vein pattern, personal authentication is facilitated. Furthermore, it is possible to quickly start the engine in an emergency situation while maintaining a high security level.
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、D108…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、D116…登録完了状態。
2 ... Ignition switch, 3 ... Biometric authentication device, 4 ... Engine start switch, 5 ... IC card reader, 7 ... Finger, 9 ... IC card, 10 ... Front panel, 60 ... Key, 61 ... Registration key, 124 ...
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