JP6497779B2 - 操作者判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作者判定装置に関する。

従来の技術として、駆動源の始動や停止を指令する始動スイッチと、駆動源を始動させる始動手段と、指紋を読み取る指紋センサと、指紋センサ、始動スイッチからの入力に基づいて始動手段の作動を制御する始動処理を実行する制御手段と、を備えた始動制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この始動制御装置の制御手段は、始動スイッチにより始動が指令されたときに、始動手段による始動を実行する前に、指紋センサが読み取った指紋と予め登録された登録指紋とによる指紋照合を行い、一致判定がなされると、利用者が正当な利用者であると認証して始動手段による始動を許可する。

特開２００８−１７４０９５号公報

しかし、従来の始動制御装置は、例えば、読み取った登録指紋の面積が小さいなどの理由で登録指紋の特徴点が少ない場合、再度指紋を読み取らせようと始動スイッチを触らせることは、意図しない駆動源の停止などを指令する可能性があり困難であるので、照合に適さない登録指紋のままで照合を行わなければならず、指紋照合における判定精度が低くなってしまう。

従って、本発明の目的は、照合に適した生体情報を読み取ることができる操作者判定装置を提供することにある。

本発明の一態様は、操作ボタンを押し込むことによってオン操作及びオフ操作がなされるスイッチと、オン操作及びオフ操作の際、操作ボタンに接触する操作者の操作指の生体情報を読み取る生体情報読取部と、オン操作及びオフ操作時の操作感を生成する操作感生成部と、生体情報の照合元となる登録生体情報を生成するために第１のオン操作時に読み取られた生体情報の特徴点の数が予め定められた数よりも少ない場合、第１のオン操作に続く第１のオフ操作の操作感を第１のオン操作の操作感と異ならせるため、第１のオフ操作時に操作ボタンを押し込む際の操作荷重を第１のオン操作時よりも大きくさせて読み取られた第１のオフ操作時の生体情報に基づいて登録生体情報を生成する制御部と、を備えた操作者判定装置を提供する。

本発明によれば、照合に適した生体情報を読み取ることができる。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る車両設定装置のブロック図の一例であり、図１（ｂ）は、車両設定装置の生体情報読取部の配置の一例を示す概略図である。 図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る車両設定装置のスタートスイッチの要部断面図の一例であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、読み取られた指紋パターンの一例を示す概略図である。 図３は、第１の実施の形態に係る車両設定装置が含まれる車両の車両設定システムのブロック図の一例である。 図４は、第１の実施の形態に係る車両設定装置の車両設定テーブル生成部が生成する車両設定テーブルの一例を示す概略図である。 図５は、第１の実施の形態に係る車両設定装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図６は、第２の実施の形態に係る車両設定装置のブロック図の一例である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第２の実施の形態に係る車両設定装置のスタートスイッチの要部断面図の一例である。 図８は、第２の実施の形態に係る車両設定装置の動作の一例を示すフローチャートである。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る操作者判定装置は、操作ボタンを押し込むことによってオン操作及びオフ操作がなされるスイッチと、オン操作及びオフ操作の際、操作ボタンに接触する操作者の操作指の生体情報を読み取る生体情報読取部と、オン操作及びオフ操作時の操作感を生成する操作感生成部と、生体情報の照合元となる登録生体情報を生成するために第１のオン操作時に読み取られた生体情報の特徴点の数が予め定められた数よりも少ない場合、第１のオン操作に続く第１のオフ操作の操作感を第１のオン操作の操作感と異ならせるため、第１のオフ操作時に操作ボタンを押し込む際の操作荷重を第１のオン操作時よりも大きくさせて読み取られた第１のオフ操作時の生体情報に基づいて登録生体情報を生成する制御部と、を備えて概略構成されている。

この操作者判定装置は、オン操作時に読み取られた生体情報の特徴点の数が少ない場合、オン操作よりも押し込み荷重が大きくて操作ボタンに対する接触面積が大きくなるオフ操作において読み取った生体情報から登録生体情報を生成することができる。従って操作者判定装置は、特徴点が多くて照合に適した登録生体情報を用いて照合を行うことができるので、照合の判定精度が向上する。

[第１の実施の形態]
（車両設定装置１の全体構成）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る車両設定装置のブロック図の一例であり、図１（ｂ）は、車両設定装置の生体情報読取部の配置の一例を示す概略図である。図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る車両設定装置のスタートスイッチの要部断面図の一例であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、読み取られた指紋パターンの一例を示す概略図である。図３は、第１の実施の形態に係る車両設定装置が含まれる車両の車両設定システム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（ａ）、図３及び後述する図６では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。

操作者判定装置としての車両設定装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、操作ボタン１０１を押し込むことによってオン操作及びオフ操作がなされるスイッチと、オン操作及びオフ操作の際、操作ボタン１０１に接触する操作者の操作指の生体情報１０ａを読み取る生体情報読取部１１と、オン操作及びオフ操作時の操作感を生成する操作感生成部と、生体情報１０ａの照合元となる登録生体情報１５０を生成するために第１のオン操作時に読み取られた生体情報１０ａの特徴点の数が予め定められた数（特徴点数１８０）よりも少ない場合、第１のオン操作に続く第１のオフ操作の操作感を第１のオン操作の操作感と異ならせるため、第１のオフ操作時に操作ボタン１０１を押し込む際の操作荷重を第１のオン操作時よりも大きくさせて読み取られた第１のオフ操作時の生体情報１０ａに基づいて登録生体情報１５０を生成する制御部１８と、を備えて概略構成されている。

本実施の形態のスイッチは、一例として、スタートスイッチ１０であるが、これに限定されず、生体情報の照合が必要な他のスイッチであっても良い。また本実施の形態の操作感生成部は、一例として、アクチュエータ１３である。

また車両設定装置１は、操作者の登録操作を受け付け、登録操作を行った操作者を登録者として当該登録者の生体情報１０ａと関連付けて登録生体情報１５０として登録させる登録部としての登録読出部１４と、登録生体情報１５０を記憶する記憶部１５と、を備えている。制御部１８は、生体情報読取部１１が読み取った生体情報１０ａと記憶部１５に記憶された登録生体情報１５０とを照合して生体情報１０ａを有する操作者が登録生体情報１５０を登録した登録者であるか否かを判定する。

さらに車両設定装置１は、車両に搭載された複数の車載装置ごとに行われた設定とこの設定を行った登録者とを関連付けた車両設定テーブル１６０を生成する車両設定テーブル生成部１６を備えている。制御部１８は、スタートスイッチ１０を操作した操作者が登録者であったと判定した場合、車両設定テーブル１６０に基づいて当該登録者が登録した設定を読み出して車両設定情報Ｓ_６として出力する。

この車両設定装置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、生体情報読取部１１による生体情報１０ａの読み取りが行える状態となる。なお車両設定装置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。

（スタートスイッチ１０の構成）
スタートスイッチ１０は、例えば、運転席に着座する操作者の前方や運転席と助手席の間に位置するフロアコンソールなどに配置されている。スタートスイッチ１０は、図２（ａ）に示すように、本体１００と、操作ボタン１０１と、を有している。この操作ボタン１０１は、実質的に本体１００に対して移動しないように支持されている。

スタートスイッチ１０は、操作面１０２になされたプッシュ操作による操作荷重が荷重センサ１２によって検出されるように構成されている。この荷重センサ１２は、本体１００と操作ボタン１０１の間に配置されている。

制御部１８は、荷重センサ１２から出力される荷重情報Ｓ_１に基づいて操作荷重を取得し、この操作荷重が第１の荷重しきい値１８１より大きい場合、スタートスイッチ１０がオン操作又はオフ操作されたと判定する。

このスタートスイッチ１０は、主に、オン操作により車両の駆動装置の始動、又は始動準備を車両に指示し、その後になされたオフ操作により駆動装置の停止を指示する。またスタートスイッチ１０は、一例として、ブレーキ装置を作動させずにプッシュ操作が行われた場合、ＯＦＦ（電源をオフ）、ＡＣＣ（一部の電子機器が使用可能）、ＯＮ（全ての電子機器が使用可能）などの電源遷移を指示する。

具体的には、駆動装置が内燃機関（エンジン）である場合、シフト装置やブレーキ装置の操作条件が満足された状態でなされたプッシュ操作によりエンジンが始動する。また駆動装置がモータである場合、上記の操作条件が満足された状態でなされたプッシュ操作によりモータに電流を供給する始動準備が行われる。さらに駆動装置がエンジンとモータのハイブリッドである場合、上記の操作条件が満足された状態でなされたプッシュ操作により、始動時に優先される駆動装置に対応して始動又は始動準備が行われる。このオン操作の後に行われたオフ操作によって、駆動装置の停止が指示される。

（生体情報読取部１１の構成）
生体情報読取部１１は、図２（ａ）に示すように、スタートスイッチ１０の操作面１０２の下方に配置され、操作面１０２に接触する操作指の生体情報１０ａを読み取るように構成されている。この生体情報１０ａは、一例として、操作指の指紋パターン及び静脈パターンの少なくとも一方のパターンの情報を含んでいる。

この生体情報読取部１１は、例えば、指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指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。

また生体情報読取部１１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。

さらに生体情報読取部１１は、例えば、指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指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情報読取部１１は、一例として、指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。生体情報読取部１１は、読み取った読取領域１１ａの生体情報１０ａを制御部１８に出力する。この読取領域１１ａは、一例として、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、矩形状を有し、生体情報読取部１１が読み取ることができる領域を示している。

（荷重センサ１２の構成）
荷重センサ１２は、操作ボタン１０１に付加された操作荷重を検出し、この操作荷重に応じた荷重情報Ｓ_１を出力する。この荷重センサ１２は、例えば、歪みセンサなどである。

（アクチュエータ１３の構成）
アクチュエータ１３は、荷重センサ１２に検出された操作荷重が予め定められた第１の荷重しきい値１８１より大きい場合、操作ボタン１０１に振動を付加してプッシュ操作が受け付けられた操作感を生成する。

このアクチュエータ１３は、操作ボタン１０１に配置され、自身が振動することにより操作ボタン１０１に振動を付加する。アクチュエータ１３は、例えば、金属板と、圧電素子と、を備えたモノモルフ型の圧電アクチュエータである。このモノモルフ型圧電アクチュエータとは、１枚の圧電素子だけで屈曲する構造のアクチュエータである。なお、変形例としては、アクチュエータ１３は、２枚の圧電素子を金属板の両面に設けたバイモルフ型圧電アクチュエータであっても良い。

このアクチュエータ１３は、制御部１８から出力される駆動信号Ｓ_２によって振動するように構成されている。

（登録読出部１４の構成）
登録読出部１４は、一例として、図１（ｂ）に示すように、スタートスイッチ１０の近傍に配置されたセットボタン１４０、登録ボタン１４１〜登録ボタン１４３を備えて概略構成されている。このセットボタン１４０、登録ボタン１４１〜登録ボタン１４３は、例えば、プッシュボタンとして構成されているがこれに限定されず、タッチスイッチであっても良い。

セットボタン１４０、登録ボタン１４１〜登録ボタン１４３は、操作者が自分好みに調整した車載装置ごとの設定、つまり車両設定を登録する際、及び登録した車両設定を呼び出す際に押されるボタン群である。

車載装置は、一例として、図３に示すように、ステアリング調整装置２４、シート調整装置２６、ミラー調整装置２８、車両周囲撮像装置３０、衝突警告装置３２、タッチパネル３４、表示装置３６、タッチパッド３８、空調装置４０、ナビゲーション装置４２、音楽再生装置４４及び映像再生装置４６などである。また車両設定装置１は、例えば、車両制御部２２が表示装置３６に表示させるメニューの項目数や種類などの設定を設定できる場合、当該設定を車両設定として車両設定テーブル１６０に登録する。

セットボタン１４０には、一例として、「ＳＥＴ」の文字が印刷されている。登録ボタン１４１〜登録ボタン１４３には、一例として、「Ａ」〜「Ｃ」の文字が印刷されている。この「Ａ」〜「Ｃ」は、登録者Ａ〜登録者Ｃを示している。なお登録ボタンの数や登録可能な登録者の数は、任意である。

ここで操作者が現在の車両設定を登録する場合、一例として、セットボタン１４０を押した後、当該車両設定を登録したい登録ボタンを押すことで登録される。この登録操作では、スタートスイッチ１０をオン操作した際の生体情報１０ａが登録生体情報１５０として記憶される。そして登録の後、操作者が車両に乗り込んでスタートスイッチ１０をオン操作すると、操作者の生体情報１０ａと登録生体情報１５０とが照合され、例えば、操作者が登録者Ａであった場合、登録者Ａが設定した車両設定が読み出される。

なお登録読出部１４の操作によって以前登録した車両設定を読み出したい場合、一例として、当該車両設定を登録した登録ボタンを押した後、セットボタン１４０を押すことで押された登録ボタンに関係する登録者の車両設定が読み出される。

セットボタン１４０、登録ボタン１４１〜登録ボタン１４３は、例えば、点灯又は点滅するように構成される。制御部１８は、例えば、操作者が未登録者である場合、登録操作を報知するため、車両設定が登録されていない登録ボタンを点灯又は点滅させる。また制御部１８は、例えば、登録された車両設定が読み出される場合、既に登録されている登録ボタンを点灯又は点滅させる。この報知は、例えば、車両のスピーカから出力される音声メッセージによりなされても良いし、表示装置にメッセージ画像を表示させることによってなされても良いし、点灯又は点灯と組み合わせて行われても良い。

登録読出部１４は、例えば、押されたボタンの組み合わせに応じた登録読出情報Ｓ_３を生成し、制御部１８に出力する。制御部１８は、登録読出情報Ｓ_３に基づいて車両設定の登録操作がなされたのか、読出操作がなされたのかを判断して適切な処理を行う。

なお登録読出部１４は、例えば、登録ボタン１４１が押された場合、登録ボタン１４１を押した操作者を登録者Ａとして登録読出情報Ｓ_３を生成する。同様に、登録読出部１４は、例えば、登録ボタン１４２が押された場合、登録ボタン１４２を押した操作者を登録者Ｂとして登録読出情報Ｓ_３を生成し、登録ボタン１４３が押された場合、登録ボタン１４３を押した操作者を登録者Ｃとして登録読出情報Ｓ_３を生成する。

変形例として車両設定装置１は、例えば、複数の登録ボタンを操作することにより、押された登録ボタンの組み合わせに応じて３人より多くの登録者の車両設定の登録、及び読出しを行うことができるように構成されても良い。

（記憶部１５の構成）
記憶部１５は、一例として、半導体メモリである。この記憶部１５は、登録者ごとの登録生体情報１５０を記憶している。なお記憶部１５は、例えば、制御部１８が備えるＲＡＭ（Random Access Memory）１８ａであっても良い。

この登録生体情報１５０は、オン操作又はオフ操作の際に読み取られた指紋パターンの情報である。より具体的には、登録生体情報１５０は、例えば、読み取られた生体情報１０ａと、登録操作の際に押された登録ボタンが示す登録者と、を関連付けた情報である。

なお生体情報読取部１１が静脈パターンを読み取る場合は、登録生体情報１５０が登録を指示された静脈パターンの情報となり、指紋パターン及び静脈パターンを読み取る場合は、登録を指示された指紋パターン及び静脈パターンの情報となる。

（車両設定テーブル生成部１６の構成）
図４は、第１の実施の形態に係る車両設定装置の車両設定テーブル生成部が生成する車両設定テーブルの一例を示す概略図である。図４に示す設定は、登録可能な設定の一部を図示している。

車両設定テーブル生成部１６は、車載装置ごとの設定とこの設定を登録した登録者とを関連付けた車両設定テーブル１６０を生成する。図４に示す車両設定テーブル１６０には、車両制御部２２〜映像再生装置４６の設定の一部が図示されている。

図４に示す車両設定テーブル１６０の車両制御部２２に関する項目は、一例として、表示装置３６に表示される基準画面のメニュー項目に関する設定の項目であり、設定範囲が詳細メニュー、標準メニュー、簡易メニュー、初期設定が標準メニューである。なお他の設定可能な設定は、一例として、メニュー項目の配置などに関する設定である。

ステアリング調整装置２４に関する項目は、一例として、ステアリングの上下角に関する設定の項目であり、設定範囲が１０段階、初期設定が５である。なお他の設定可能な設定は、一例として、ステアリングの長さ調整などに関する設定である。

シート調整装置２６に関する項目は、一例として、シートの前後位置に関する設定の項目であり、設定範囲が３０段階、初期設定が１５である。なお他の設定可能な設定は、一例として、シートの倒れる角度、シートの高さなどに関する設定である。

ミラー調整装置２８に関する項目は、一例として、ミラーの左右角度に関する設定の項目であり、設定範囲が３０段階、初期設定が１５である。なお他の設定可能な設定は、一例として、上下角度などに関する設定である。

車両周囲撮像装置３０に関する項目は、一例として、表示装置３６に表示させる車両の周囲の画像範囲に関する設定の項目であり、設定範囲が全方向、後方、左方向、初期設定が全方向である。なお他の設定可能な設定は、一例として、予測される軌道の表示などに関する設定である。

衝突警告装置３２に関する項目は、一例として、警告音に関する設定の項目であり、設定範囲が２０段階、初期設定が１０である。なお他の設定可能な設定は、一例として、障害物を検知する感度などに関する設定である。

タッチパネル３４に関する項目は、一例として、操作指の検出感度に関する設定の項目であり、設定範囲が２０段階、初期設定が１０である。このタッチパネル３４は、表示装置３６に重ねて設置されている。なお他の設定可能な設定は、一例として、自動感度調節のＯＮ、ＯＦＦなどに関する設定である。

表示装置３６に関する項目は、一例として、明度に関する設定の項目であり、設定範囲が５０段階、初期設定が２５である。なお他の設定可能な設定は、一例として、コントラストなどに関する設定である。

タッチパッド３８に関する項目は、一例として、操作指の検出感度に関する設定の項目であり、設定範囲が２０段階、初期設定が１０である。このタッチパッド３８は、例えば、運転席と助手席の間のフロアコンソールに配置されている。なお他の設定可能な設定は、一例として、自動感度調節のＯＮ、ＯＦＦなどに関する設定である。

空調装置４０に関する項目は、一例として、設定温度に関する設定の項目であり、設定範囲が１８〜３０℃、初期設定が２０℃である。なお他の設定可能な設定は、一例として、運転席、助手席、後部座席ごとの設定温度、吹出口、自動温度調整のＯＮ、ＯＦＦなどに関する設定である。

ナビゲーション装置４２に関する項目は、一例として、表示装置３６に表示される地図画像の縮尺に関する設定の項目であり、設定範囲が２５ｍ（１／２５００）〜２００ｋｍ（１／２０４８万）、初期設定が１００ｍ（１／１万）である。なお他の設定可能な設定は、一例として、目的地の選択、駐車場などのアイコンの表示・非表示などに関する設定である。

音楽再生装置４４に関する項目は、一例として、曲のシャッフルに関する設定の項目であり、設定範囲がＯＮとＯＦＦ、初期設定がＯＦＦである。なお他の設定可能な設定は、一例として、音量、音質などに関する設定である。

映像再生装置４６に関する項目は、一例として、再生位置に関する設定の項目であり、設定範囲が前回再生位置及びメインメニュー、初期設定が前回再生位置である。なお他の設定可能な設定は、一例として、音量、音質などに関する設定である。

なお他の車載装置としては、ワイパ装置（例えば、自動ワイパ機能のＯＮ・ＯＦＦ）、ヘッドライト（例えば、自動ライト機能のＯＮ・ＯＦＦ）、無線ネットワーク装置（例えば、携帯電話及びスマートフォンなどとの接続・非接続）、アイドリングストップ装置（例えば、アイドリングストップのＯＮ・ＯＦＦ）、駆動方法切替装置（例えば、２ＷＤと４ＷＤの切り替え）、走行モード切替装置（例えば、ノーマルモード、スポーツモード、オールウェザーモード）、横滑り安全装置（例えば、機能のＯＮ・ＯＦＦ）などがある。

車両設定テーブル生成部１６は、例えば、現在の車両設定の登録操作が行われた場合、現在の車両設定に関する設定情報Ｓ_５を車両制御部２２から取得すると共に制御部１８から登録者を識別する識別情報Ｓ_４を取得し、登録者と車両設定とを関連付けて車両設定テーブル１６０を作成する。この設定情報Ｓ_５は、例えば、制御部１８が登録読出情報Ｓ_３に基づいて登録操作が行われたと判定し、車両制御部２２に設定情報Ｓ_５の出力を依頼することで得られる。

また車両設定テーブル生成部１６は、例えば、車両設定の読み出しが行われる場合、制御部１８が出力した識別情報Ｓ_４が示す登録者の車両設定を車両設定テーブル１６０から読み出し、車両設定情報Ｓ_６として出力する。

（制御部１８の構成）
制御部１８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、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ１８ａ及びＲＯＭ（Read Only Memory）など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１８が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭ１８ａは、例えば、特徴点数１８０、第１の荷重しきい値１８１、第２の荷重しきい値１８２及び識別しきい値１８３、また一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。

制御部１８は、生体情報読取部１１から取得した生体情報１０ａと記憶部１５から取得した登録生体情報１５０とを照合し、車両の操作者がいずれの登録者であるか、又は未登録者であるかを識別するように構成されている。

制御部１８は、一例として、生体情報１０ａに基づく操作者の指紋パターンの特徴点と、登録生体情報１５０に登録された登録者の指紋パターンの特徴点と、の類似度が識別しきい値１８３より大きい場合、操作者が登録者であると判定する。

この特徴点とは、例えば、図２（ｃ）に示すように、中心点１１０、分岐点１１１、端点１１２及び三角州１１３と呼ばれる４つの点である。中心点１１０とは、指紋パターンの中心となる点である。分岐点１１１とは、指紋の隆線が分岐している点である。端点１１２とは、隆線が切れている点である。三角州１１３とは、三方向から隆線が集まった点である。なお制御部１８は、特徴点の位置、特徴点間の距離などに基づいて照合し、類似度を算出する。

制御部１８は、生体情報１０ａ及び登録生体情報１５０の指紋パターンの特徴点などを照合し、一致する特徴点の数に応じて類似度を判定し、操作者が登録者のいずれなのか、それとも未登録者なのかを識別する。そして制御部１８は、判定結果を識別情報Ｓ_４として車両設定テーブル生成部１６に出力する。

具体的には制御部１８は、一例として、登録生体情報１５０に基づく登録者Ａ〜登録者Ｃの指紋パターンの特徴点がそれぞれ５０箇所であり、操作者の指紋パターンの特徴点との一致点が、登録者Ａが４０箇所、登録者Ｂが２０箇所、登録者Ｃが３３箇所である場合、登録者Ａとの類似度が８０（％）、登録者Ｂとの類似度が４０（％）、及び登録者Ｃとの類似度が６６（％）と算出する。制御部１８は、一例として、識別しきい値１８３が７０（％）である場合、操作者が登録者Ａであると判定する。

また制御部１８は、第１のオン操作時に読み取られた生体情報１０ａの特徴点の数が特徴点数１８０よりも少ない場合、操作荷重が第１の荷重しきい値１８１よりも大きい第２の荷重しきい値１８２より大きくなってから振動を操作ボタン１０１に付加するようにアクチュエータ１３を制御する。

つまり制御部１８は、読取領域１１ａに含まれる特徴点の数が特徴点数１８０よりも少ない場合、荷重しきい値を切り替え、操作荷重が第２の荷重しきい値１８２より大きくならないと振動を付加しないように構成されている。

具体的には、上述のように、制御部１８は、特徴点の類似度を算出することによって生体情報１０ａと登録生体情報１５０の照合を行うが、生体情報１０ａに含まれる特徴点の数が少ないと精度の高い照合を行うことができない。

そこで制御部１８は、オン操作の後、登録操作が行われると、オン操作時に読み取ってＲＡＭ１８ａに保存しておいた生体情報１０ａの特徴点の数と特徴点数１８０とを比較する。この特徴点の数が特徴点数１８０よりも少ない場合、操作面１０２と操作指９との接触面積９０が小さいことが考えられる。

従って制御部１８は、接触面積９０を増やすため、オン操作時に振動を付加していた操作荷重では振動を付加しないように、つまり第１の荷重しきい値１８１から第２の荷重しきい値１８２に操作荷重に関するしきい値を切り替えて振動を付加するのに必要な操作荷重を大きくする。この操作荷重の変化によって、操作者は、操作感が変わったことを感じながら、より大きな操作力で操作ボタン１０１を押し込もうとする。その結果、操作指９が潰れることによって接触面積９０が大きくなり、一例として、図２（ｃ）に示すように、読取パターン１１５が読取領域１１ａの全域に渡ることとなる。

このようにして得られたオフ操作時の生体情報１０ａの特徴点の数は、オン操作時の生体情報１０ａの特徴点の数よりも多くなるので、登録生体情報１５０として適している。

ここで制御部１８は、例えば、図３に示すように、車両ＬＡＮ（Local Area Network）２０に電磁気的に接続されている。制御部１８は、例えば、車両ＬＡＮ２０を介して車両制御部２２などと接続され、相互に情報などを交換している。この車両ＬＡＮ２０は、一例として、車両設定装置１と車載装置などと共に車両設定システム２を構成している。以下では、この車両設定システム２について説明する。

（車両設定システム２の構成）
車両設定システム２は、一例として、図３に示すように、車両設定装置１と、複数の車載装置と、車両設定装置１から出力された車両設定情報Ｓ_６に基づいて複数の車載装置を制御する制御装置としての車両制御部２２と、を備えている。

車両制御部２２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、加工などを行うＣＰＵ、半導体メモリであるＲＡＭ及びＲＯＭなどから構成されるマイクロコンピュータである。

この車両制御部２２は、図３に示すように、制御部１８からの依頼によってステアリング調整装置２４〜映像再生装置４６の設定の情報である現在設定情報Ｓ_１０〜現在設定情報Ｓ_２１を、車両ＬＡＮ２０を介して取得する。そして車両制御部２２は、取得した現在設定情報Ｓ_１０〜現在設定情報Ｓ_２１に基づいて設定情報Ｓ_５を生成し、車両ＬＡＮ２０を介して車両設定装置１に出力する。

また車両制御部２２は、車両設定装置１から車両ＬＡＮ２０を介して車両設定情報Ｓ_６を取得する。車両制御部２２は、取得した車両設定情報Ｓ_６に基づいて車載装置ごとの設定の情報である個別設定情報Ｓ_３０〜個別設定情報Ｓ_４１を生成し、車両ＬＡＮ２０を介して対応する車載装置に出力する。車載装置は、自身に対応する個別設定情報に基づいて登録者が登録した設定に変更する。

以下に車両設定装置１の動作の一例について図５のフローチャートに従って説明する。

（動作）
車両設定装置１は、電子キーを携帯した操作者が車両のドアを開錠すると、車両から駆動電圧が供給され、生体情報読取部１１が指紋パターンの読み取りが可能な状態となる。

制御部１８は、荷重センサ１２からの荷重情報Ｓ_１に基づく操作荷重と第１の荷重しきい値１８１とを比較してスタートスイッチ１０のオン操作が検出されたか監視する。制御部１８は、操作荷重が第１の荷重しきい値１８１より大きくてステップ１の「Ｙｅｓ」が成立する、すなわちオン操作が検出された場合（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、オン操作時に取得した生体情報１０ａをＲＡＭ１８ａに保存し、オン操作を示す操作情報Ｓ_７を生成して車両ＬＡＮ２０に出力し、そして駆動信号Ｓ_２をアクチュエータ１３に出力して予め定められた期間振動を呈示する（Ｓｔｅｐ２）。

制御部１８は、荷重情報Ｓ_１と第１の荷重しきい値１８１とを比較してオフ操作を監視する。制御部１８は、オフ操作がなされず（Ｓｔｅｐ３：Ｎｏ）、そして登録読出情報Ｓ_３に基づいて登録操作がなされた場合（Ｓｔｅｐ４：Ｙｅｓ）、ＲＡＭ１８ａに一時的に保存しておいたオン操作時の生体情報１０ａの特徴点の数と特徴点数１８０とを比較する（Ｓｔｅｐ５）。

制御部１８は、特徴点の数が特徴点数１８０より多い場合（Ｓｔｅｐ６：Ｙｅｓ）、オン操作時の生体情報１０ａを登録生体情報１５０として登録者に関連付けて記憶部１５に記憶させる（Ｓｔｅｐ７）。

制御部１８は、ステップ８の「Ｙｅｓ」が成立する、つまりオフ操作が検出された場合（Ｓｔｅｐ８：Ｙｅｓ）、オフ操作を示す操作情報Ｓ_７を生成して車両ＬＡＮ２０に出力する（Ｓｔｅｐ９）。

ここでステップ３において制御部１８は、オフ操作が検出された場合（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、ステップ９に処理を進め、オフ操作を示す操作情報Ｓ_７を生成して車両ＬＡＮ２０に出力する。

ステップ４において制御部１８は、登録操作がない場合（Ｓｔｅｐ４：Ｎｏ）、ステップ３に処理を進める。

またステップ６において制御部１８は、生体情報１０ａの特徴点の数が特徴点数１８０以下の場合（Ｓｔｅｐ６：Ｎｏ）、操作荷重のしきい値を第１の荷重しきい値１８１から第２の荷重しきい値１８２として操作感を切り替える（Ｓｔｅｐ１０）。

制御部１８は、ステップ１１において「Ｙｅｓ」が成り立つ、つまりオフ操作が検出された場合（Ｓｔｅｐ１１：Ｙｅｓ）、オフ操作時に取得した生体情報１０ａを登録生体情報１５０として登録者と関連付けて記憶部１５に記憶させ（Ｓｔｅｐ１２）、ステップ９に処理を進める。

（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る車両設定装置１は、照合に適した生体情報１０ａを読み取ることができる。具体的には、この車両設定装置１は、オン操作時に読み取られた生体情報１０ａの特徴点の数が少ない場合、オン操作よりも押し込み荷重が大きく、また操作ボタン１０１に対する接触面積が大きくなるオフ操作において読み取った生体情報１０ａから登録生体情報１５０を生成する。従って車両設定装置１は、特徴点が多くて照合に適した登録生体情報１５０を用いて照合を行うことができるので、照合の判定精度が向上する。

車両設定装置１は、操作者が意図しないで登録生体情報１５０を取得することができる。そして車両設定装置１は、登録生体情報１５０を生成するために、駆動装置の始動や停止の指示以外にスタートスイッチ１０を触らせる必要がないので、意図せず駆動装置が始動したり、停止したり、電源遷移したりすることを防止することができる。

車両設定装置１は、照合の精度が高いので、操作者が登録した車両設定を高い精度で提供することができる。

なお変形例として制御部１８は、オン操作時の生体情報１０ａと、オン操作時の生体情報１０ａの特徴点の数が少ないとして再度読み取られたオフ操作時の生体情報１０ａと、の類似度が設定されたしきい値より大きい場合、オフ操作時の生体情報１０ａに基づいて登録生体情報１５０を生成するように構成されても良い。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、第１のコイル及び第２のコイルが生成する磁場の反発力によってオン操作とは異なるオフ操作の操作感を生成する点で上述の実施の形態と異なっている。

図６は、第２の実施の形態に係る車両設定装置のブロック図の一例である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第２の実施の形態に係る車両設定装置のスタートスイッチの要部断面図の一例である。図７（ａ）は、第１のコイル１３１及び第２のコイル１３２に駆動信号Ｓ_２ａを供給していない状態の一例を示し、図７（ｂ）は、駆動信号Ｓ_２ａを供給した状態の一例を示している。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。

本実施の形態の車両設定装置１は、図６、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、操作感生成部としてのコイル対１３ａが、操作ボタン５１側に配置された第１のコイル１３１と、第１のコイル１３１と対向してスイッチとしてのスタートスイッチ５の本体５０側に配置された第２のコイル１３２と、を備えている。制御部１８は、オン操作時に読み取られた生体情報１０ａの特徴点の数が特徴点数１８０よりも少ない場合、オフ操作時に第１のコイル１３１と第２のコイル１３２の相互作用による反発力を生成することによりオフ操作時の操作荷重をオン操作時よりも大きくさせるように構成されている。

またスタートスイッチ５は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、筒形状を有する本体５０と、プッシュ操作がなされる操作ボタン５１と、を備えて概略構成されている。

さらにスタートスイッチ５は、操作ボタン５１になされたプッシュ操作を検出するスイッチ部１２ａを有している。このスイッチ部１２ａは、検出したプッシュ操作に応じてスイッチ信号Ｓ_１ａを制御部１８に出力する。このスイッチ部１２ａは、一例として、操作ボタン５１の移動によってオン、オフする機械式スイッチであっても良いし、操作ボタン５１に配置された磁石の磁場を検出することでオン、オフを検出する磁気センサを用いたものであっても良い。

このスタートスイッチ５の本体５０には、半径の異なる２つの孔（上部孔５４０及び下部孔５４１）が連結されてなる挿入孔５４が設けられている。この挿入孔５４には、操作ボタン５１が挿入される。挿入孔５４の上部孔５４０には、操作ボタン５１の上部５２が移動可能に挿入されている。下部孔５４１には、操作ボタン５１の下部５３が移動可能に挿入されている。この操作ボタン５１の上部５２と下部５３は、半径の異なる円柱形状を有している。なおスタートスイッチ５は、操作ボタン５１が本体５０から抜けないように構成されている。

操作ボタン５１の上部５２と上部孔５４０の底部５４０ａとの間には、コイルばね５５が配置されている。このコイルばね５５は、操作前の操作ボタン５１に対して弾性力Ｆ_ａを付加している。操作者は、少なくともこの弾性力Ｆ_ａよりも大きい操作荷重Ｆ_１を操作ボタン５１に付加しないと操作ボタン５１を押し下げることはできない。

操作ボタン５１の下部５３の端部５３０には、第１のコイル１３１が巻き回されている。この第１のコイル１３１は、図７（ｂ）に示すように、制御部１８から供給された駆動信号Ｓ_２ａに基づいて磁場１３１ａを生成する。

また本体５０の端部５３０と対向する基部５０１には、第２のコイル１３２が巻き回されている。この基部５０１は、底部５００から突出し、円柱形状を有している。第２のコイル１３２は、図７（ｂ）に示すように、制御部１８から供給された駆動信号Ｓ_２ａに基づいて磁場１３２ａを生成する。

図７（ｂ）の紙面において、第１のコイル１３１と第２のコイル１３２に流れる駆動信号Ｓ_２ａは、逆方向になるので、対向する端部５３０側と基部５０１側の極性が同じ極性となって操作ボタン５１には、反発力Ｆ_ｂが作用する。操作者は、駆動信号Ｓ_２ａが供給された場合、少なくともコイルばね５５の弾性力Ｆ_ａとコイル対１３ａの磁場１３１ａ及び磁場１３２ａの相互作用による反発力Ｆ_ｂの合力より大きい操作荷重Ｆ_２を操作ボタン５１に付加しないと操作ボタン５１を押し下げることはできない。

従って車両設定装置１は、コイル対１３ａに駆動信号Ｓ_２ａを供給しない場合の第１の操作感と、コイル対１３ａに駆動信号Ｓ_２ａを供給した場合の第２の操作感と、を切り替えることができる。この第２の操作感は、第１の操作感よりも操作荷重が大きいので、操作指９と操作面５１０との接触面積９０の大きさがコイル対１３ａに駆動信号Ｓ_２ａを供給した方が大きくなり、登録生体情報１５０の生成に適している。

なお変形例として、第１のコイル１３１又は第２のコイル１３２のいずれか一方が磁石であっても良い。また図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すスタートスイッチ５は、一例であって、少なくとも磁場の相互作用に基づく反発力によって第２の操作感が生成される構成を備えていれば、他の構成であっても良い。

以下に本実施の形態の車両設定装置１の動作について図８のフローチャートを参照しながら説明する。

（動作）
車両設定装置１は、電子キーを携帯した操作者が車両のドアを開錠すると、車両から駆動電圧が供給され、生体情報読取部１１が指紋パターンの読み取りが可能な状態となる。

制御部１８は、スイッチ部１２ａからのスイッチ信号Ｓ_１ａに基づいてスタートスイッチ５のオン操作が検出されたか監視する。制御部１８は、スイッチ信号Ｓ_１ａに基づいてステップ２０の「Ｙｅｓ」が成立する、すなわちオン操作が検出された場合（Ｓｔｅｐ２０：Ｙｅｓ）、オン操作時に取得した生体情報１０ａをＲＡＭ１８ａに保存し、オン操作を示す操作情報Ｓ_７を生成して車両ＬＡＮ２０に出力する（Ｓｔｅｐ２１）。

制御部１８は、スイッチ部１２ａからのスイッチ信号Ｓ_１ａに基づいてオフ操作を監視する。制御部１８は、オフ操作がなされていない場合（Ｓｔｅｐ２２：Ｎｏ）、登録操作の有無を確認する。制御部１８は、登録読出情報Ｓ_３に基づいて登録操作がなされた場合（Ｓｔｅｐ２３：Ｙｅｓ）、ＲＡＭ１８ａに一時的に保存しておいたオン操作時の生体情報１０ａの特徴点の数と特徴点数１８０とを比較する（Ｓｔｅｐ２４）。

制御部１８は、特徴点の数が特徴点数１８０より多い場合（Ｓｔｅｐ２５：Ｙｅｓ）、オン操作時の生体情報１０ａを登録生体情報１５０として登録者に関連付けて記憶部１５に記憶させる（Ｓｔｅｐ２６）。

制御部１８は、ステップ２７の「Ｙｅｓ」が成立する、つまりオフ操作が検出された場合（Ｓｔｅｐ２７：Ｙｅｓ）、オフ操作を示す操作情報Ｓ_７を生成して車両ＬＡＮ２０に出力する（Ｓｔｅｐ２８）。

ここでステップ２２において制御部１８は、オフ操作が検出された場合（Ｓｔｅｐ２２：Ｙｅｓ）、ステップ２８に処理を進め、オフ操作を示す操作情報Ｓ_７を生成して車両ＬＡＮ２０に出力する。

ステップ２３において制御部１８は、登録操作がない場合（Ｓｔｅｐ２３：Ｎｏ）、ステップ２２に処理を進める。

またステップ２５において制御部１８は、生体情報１０ａの特徴点の数が特徴点数１８０以下の場合（Ｓｔｅｐ２５：Ｎｏ）、コイル対１３ａに駆動信号Ｓ_２ａを供給して押下げに必要な操作荷重を大きくする（Ｓｔｅｐ２９）。

制御部１８は、ステップ３０において「Ｙｅｓ」が成り立つ、つまりオフ操作が検出された場合（Ｓｔｅｐ３０：Ｙｅｓ）、オフ操作時に取得した生体情報１０ａを登録生体情報１５０として登録者と関連付けて記憶部１５に記憶させ（Ｓｔｅｐ３１）、ステップ２８に処理を進める。

（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態の車両設定装置１は、オン操作時に読み取られた生体情報１０ａの特徴点の数が少ない場合、コイル対１３ａに駆動信号Ｓ_２ａを供給し、オン操作よりも押し込み荷重が大きく、また操作ボタン１０１に対する接触面積が大きくなるオフ操作において読み取った生体情報１０ａから登録生体情報１５０を生成する。従って車両設定装置１は、特徴点が多くて照合に適した登録生体情報１５０を用いて照合を行うことができるので、照合の判定精度が向上する。

上述の実施の形態及び変形例に係る車両設定装置１は、例えば、用途に応じて、その一部が、コンピュータが実行するプログラム、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などによって実現されても良い。

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、変更など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…車両設定装置、２…車両設定システム、５…スタートスイッチ、９…操作指、１０…スタートスイッチ、１０ａ…生体情報、１１…生体情報読取部、１１ａ…読取領域、１２…荷重センサ、１２ａ…スイッチ部、１３…アクチュエータ、１３ａ…コイル対、１４…登録読出部、１５…記憶部、１６…車両設定テーブル生成部、１８…制御部、１８ａ…ＲＡＭ、２０…車両ＬＡＮ、２２…車両制御部、２４…ステアリング調整装置、２６…シート調整装置、２８…ミラー調整装置、３０…車両周囲撮像装置、３２…衝突警告装置、３４…タッチパネル、３６…表示装置、３８…タッチパッド、４０…空調装置、４２…ナビゲーション装置、４４…音楽再生装置、４６…映像再生装置、５０…本体、５１…操作ボタン、５２…上部、５３…下部、５４…挿入孔、９０…接触面積、１００…本体、１０１…操作ボタン、１０２…操作面、１１０…中心点、１１１…分岐点、１１２…端点、１１３…三角州、１１５…読取パターン、１３１…第１のコイル、１３１ａ…磁場、１３２…第２のコイル、１３２ａ…磁場、１４０…セットボタン、１４１〜１４３…第１の登録ボタン〜第３の登録ボタン、１５０…登録生体情報、１６０…車両設定テーブル、１８０…特徴点数、１８１…第１の荷重しきい値、１８２…第２の荷重しきい値、１８３…識別しきい値、５００…底部、５０１…基部、５１０…操作面、５３０…端部、５４０…上部孔、５４０ａ…底部、５４１…下部孔

Claims (5)

1. 操作ボタンを押し込むことによってオン操作及びオフ操作がなされるスイッチと、
   前記オン操作及び前記オフ操作の際、前記操作ボタンに接触する操作者の操作指の生体情報を読み取る生体情報読取部と、
   前記オン操作及び前記オフ操作時の操作感を生成する操作感生成部と、
   生体情報の照合元となる登録生体情報を生成するために第１のオン操作時に読み取られた生体情報の特徴点の数が予め定められた数よりも少ない場合、前記第１のオン操作に続く第１のオフ操作の操作感を前記第１のオン操作の操作感と異ならせるため、前記第１のオフ操作時に前記操作ボタンを押し込む際の操作荷重を前記第１のオン操作時よりも大きくさせて読み取られた前記第１のオフ操作時の生体情報に基づいて前記登録生体情報を生成する制御部と、
   を備えた操作者判定装置。
2. さらに前記操作ボタンに付加された前記操作荷重を検出する荷重センサを備え、
   前記操作感生成部は、前記荷重センサに検出された前記操作荷重が予め定められた第１の荷重しきい値より大きい場合、前記操作ボタンに振動を付加して前記操作感を生成し、
   前記制御部は、前記第１のオン操作時に読み取られた前記生体情報の特徴点の数が前記予め定められた数よりも少ない場合、前記操作荷重が前記第１の操作荷重しきい値よりも大きい第２の操作荷重しきい値より大きくなってから前記振動を前記操作ボタンに付加するように前記操作感生成部を制御する、
   請求項１に記載の操作者判定装置。
3. 前記操作感生成部は、前記操作ボタン側に配置された第１のコイルと、前記第１のコイルと対向して前記スイッチの本体側に配置された第２のコイルと、を有し、
   前記制御部は、前記第１のオン操作時に読み取られた前記生体情報の特徴点の数が前記予め定められた数よりも少ない場合、前記第１のオフ操作時に前記第１のコイルと前記第２のコイルの相互作用による反発力を生成することにより前記第１のオフ操作時の前記操作荷重を前記第１のオン操作時よりも大きくさせる、
   請求項１に記載の操作者判定装置。
4. 操作者の登録操作を受け付け、前記登録操作を行った操作者を登録者として当該登録者の生体情報と関連付けて登録生体情報として登録させる登録部と、
   前記登録生体情報を記憶する記憶部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記生体情報読取部が読み取った生体情報と前記記憶部に記憶された前記登録生体情報とを照合して当該生体情報を有する操作者が前記登録生体情報を登録した登録者であるか否かを判定する、
   を備えた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の操作者判定装置。
5. 前記車両に搭載された複数の車載装置ごとに行われた設定とこの設定を行った登録者とを関連付けた車両設定テーブルを生成する車両設定テーブル生成部を有し、
   前記制御部は、前記スイッチを操作した操作者が登録者であったと判定した場合、前記車両設定テーブルに基づいて当該登録者が登録した設定を読み出して車両設定情報として出力する、
   請求項４に記載の操作者判定装置。

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