(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者により操作される操作手段（４６）と前記操作手段（４６）に応答して機械を始動する始動手段（４８）とを備えた前記機械（２０）に設けられ、前記機械（２０）の運転を許可するか否かを制御する運転許可制御装置（２２）において、
前記機械（２０）とは別体であり、前記機械（２０）に取り付け可能であるケーシング（２３）と、
前記ケーシング（２３）内に設けられた制御回路と
を備え、
前記制御回路は、
運転者に所持される携帯記録媒体（３４）と通信可能であり、前記携帯記録媒体（３４）に記録されているデータを前記携帯記録媒体（３４）から受け、前記携帯記録媒体（３４）から受けたデータを用いて認証処理を行なう認証手段（５０）と、
前記始動手段（４８）を作動させる信号を前記操作手段（４６）から前記始動手段（４８）へ伝達するための信号経路（４７）に挿入され、前記認証手段（５０）に応答して前記信号経路（４７）を開閉する開閉手段と
を有し、
前記運転許可制御装置（２２）には、前記携帯記録媒体（３４）とは別に用意された設定記憶媒体（３２）が組み込まれ、
前記設定記憶媒体（３２）は、前記運転許可制御装置（２２）に着脱自在なリムーバブルな記録媒体であり、
前記認証手段（５０）は、前記設定記憶媒体が前記運転許可制御装置に装着されている場合にのみ、前記認証処理を行なう、
運転許可制御装置。
【請求項２】
運転者により操作される操作手段（４６）と前記操作手段（４６）に応答して機械を始動する始動手段（４８）とを備えた前記機械（２０）に設けられ、前記機械（２０）の運転を許可するか否かを制御する運転許可制御装置（２２）において、
前記機械（２０）とは別体であり、前記機械（２０）に取り付け可能であるケーシング（２３）と、
前記ケーシング（２３）内に設けられた制御回路と
を備え、
前記制御回路は、
運転者に所持される携帯記録媒体（３４）と通信可能であり、前記携帯記録媒体（３４）に記録されているデータを前記携帯記録媒体（３４）から受け、前記携帯記録媒体（３４）から受けたデータを用いて認証処理を行なう認証手段（５０）と、
前記始動手段（４８）を作動させる信号を前記操作手段（４６）から前記始動手段（４８）へ伝達するための信号経路（４７）に挿入され、前記認証手段（５０）に応答して前記信号経路（４７）を開閉する開閉手段と
を有し、
前記開閉手段が、前記信号経路（４７）に電磁結合を介して挿入され、前記電磁結合により前記信号の受け渡しをする、
運転許可制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の運転許可制御装置（２２）において、
前記運転許可制御装置（２２）には、機械側認証データとして複数人の運転者の運転者コードが設定可能であり、
前記携帯記録媒体（３４）には、運転者側認証データとして少なくとも一人の運転者の運転者コードが設定可能であり、
前記認証手段（５０）は、前記機械側認証データと運転者側認証データとの間にマッチが成立するか否かを判断することで認証処理を行なう、
運転許可制御装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の運転許可制御装置（２２）において、
前記運転許可制御装置（２２）には、機械側認証データとして少なくとも一台の機械の機械コードが設定可能であり、
前記携帯記録媒体（３４）には、運転者側認証データとして複数台の機械の機械コードが記録可能である、
前記認証手段（５０）は、前記機械側認証データと運転者側認証データとの間にマッチが成立するか否かを判断することで認証処理を行なう、
運転許可制御装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の運転許可制御装置（２２）において、
前記運転許可制御装置（２２）には、前記携帯記録媒体（３４）とは別の設定記憶媒体（３２）が固定的に組み込まれ、
前記設定記憶媒体（３２）には、遠隔の装置から無線通信を用いて任意のデータを書き込み、書き換えおよび消去することが可能であり、
前記認証手段（５０）は、前記携帯記録媒体（３４）から受けたデータとともに前記設定記憶媒体に記録されたデータも用いて前記認証処理を行なう、
運転許可制御装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の運転許可制御装置（２２）において、
前記運転許可制御装置（２２）には、機械側認証データとして少なくとも一人の運転者の運転者コードが設定可能であり、
前記携帯記録媒体（３４）には、運転者側認証データとして少なくとも一人の運転者の運転者コードが設定可能であり、
前記認証手段（５０）は、前記機械側認証データと運転者側認証データとの間にマッチが成立するか否かを判断することで認証処理を行ない、
前記制御回路は、さらに、前記認証処理でマッチが得られた運転者コードを使用して、どの運転者が前記機械を使用したかを示す使用履歴データを作成し、前記使用履歴データを記録する使用履歴記録手段（５０）を有する、
運転許可制御装置。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の運転許可制御装置（２２）が取り付けられた機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両やその他の機械の運転を特定者に許可するか否かを制御するための装置、およびそれを搭載した機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御技術が、下に列挙された特許文献１〜４に開示されている。【０００３】
特許文献１の開示によると、フォークリフトに指紋識別装置が搭載される。運転者はフォークリフトのキースイッチをオンにした後に自分の指紋を指紋識別装置に読み取らせる。指紋識別装置はその指紋が正当であるか否かを判断する。指紋識別装置の判断結果は、フォークリフト内の制御部に通知される。制御部は、指紋が正当であるという判断結果を受けた場合、フォークリフトの電源をオンにして、運転を許可する。【０００４】
特許文献２、３の開示によると、フォークリフトの運転資格を有する者は、有資格者であること示すICタグを所持する。このICタグは、例えば、その者の作業靴内に組み込まれる。フォークリフトには、ICタグと無線通信するための通信アンテナが設けられ、フォークリフト内の制御コントローラに接続される。フォークリフトのキースイッチがオンになると、フォークリフト内の制御コントローラの電源がオンとなり、制御コントローラが通信アンテナを通じて、ICタグを検出しようとする。ICタグが検出されれば、有資格者が搭乗していることを意味するから、制御コントローラは、キースイッチの出力信号ラインを開閉するリレーをオンにして、フォークリフトの電源をオンにし、それにより運転を許可する。【０００５】
特許文献４の開示によると、建設機械の運転キーにメモリが組み込まれ、そのメモリに認証コードが記憶されている。運転者が運転キーを建設機械のキースイッチに差し込んでキースイッチをオンにすると、建設機械内の制御装置が、運転キー内のメモリから認証コードを読み取り、制御装置が予め記憶している認証コードと照合する。照合の結果一致すれば、制御装置は、キースイッチから出力される電源オン信号を有効にして、建設機械の電源をオンにするとともに、キースイッチからのスタータ信号のラインを開閉するリレーをオンにしてエンジンスタートを可能にする。【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３５１５９８号公報
【特許文献２】特開２００４−１８９４２４号公報
【特許文献３】特開２００４−１８９４５１号公報
【特許文献４】特開２００１−８２０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来技術によれば、車両内の制御装置が、指紋識別やコード照合などの認証結果を受けて、車両の電源オンやエンジンスタートを許可するか否かを制御する。そのため、車両内の制御装置には、当初から、この運転許可制御を行う機能（回路又はプログラム）が組み込まれている必要がある。しかし、元来そのような制御機能が搭載されてない旧いタイプの車両にも、簡単な改造で同様の機能を付加したいという要求がある。【０００８】
また、大規模な作業場では、多くの人々および車両や機械が働いている。そのような施設では、一台の車両又は機械の運転を複数の作業者に許可したい、或は、一人の作業者に複数台の車両又は機械の運転を許可したいというニーズが存在する。しかし、上述した特許文献１〜４には、このニーズを十分に満足させる技術は開示されていない。【０００９】
また、特許文献１の従来装置の場合、指紋認証装置が必要であるが、これは高価でデリケートである。この問題は特許文献２〜３に記載の従来装置にはない。しかし、特許文献２〜３に記載の従来装置の場合、ICタグや運転キーのような正当な運転者が所持すべき認証ツールを第三者が不正に入手又は偽造して使用したとすると、騙されて運転を許可してしまう。よって、正当な運転者が所持すべき認証ツールの不正入手や偽造に対しても、対抗できる防御性能が望まれている。【００１０】
従って、本発明の目的は、運転許可制御機能を持たない機械に、簡単な改造で、同機能を付加できるようにすることにある。【００１１】
別の目的は、どの人にどの機械の運転資格を与えるかという人と機械間の割当を柔軟に設定できるようにすることにある。【００１２】
また別の目的は、正当な運転者が所持すべき認証ツールの不正入手や偽造に対する防御性能を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に従う運転許可制御装置は、運転者により操作される操作手段とこの操作手段に応答して機械を始動する始動手段とを備えた機械に取り付けられて、その機械の運転を許可するか否かを制御するためのものである。この運転許可制御装置のケーシングは、機械とは別体であり、機械に取り付け可能である。このケーシング内に制御回路が設けられている。この制御回路は、機械の上記操作手段から上記始動手段へと上記始動手段を作動させる信号を伝達するための信号経路に挿入された開閉手段を有する。また、この制御回路は、運転者に所持される携帯記録媒体と通信可能で、その携帯記録媒体から記録データを受け取り、そのデータを用いて認証処理を行なう。そして、この制御回路は、その認証処理の結果に応じて、上記開閉手段を操作して上記信号経路を開閉するようになっており、それにより、認証が成功した場合にのみ上記信号経路を閉じられて、機械を始動することが可能になる。【００１４】
好適な実施形態では、機械の操作手段は、車両の場合のキースイッチであり、また、始動手段とは、エンジン車の場合のスタータリレー、或は、バッテリ車の場合のメインコントローラであるが、これらはあくまで例示にすぎず、具体的にどの回路がそれらの手段に相当するかは機械の具体的構成により異なってよい。【００１５】
本発明に従う運転許可制御装置は、元々は運転許可制御機能を持たない機械に後付けすることができる。そして、機械内の上記信号経路を運転許可制御装置に引き込むなどの配線関係の比較的簡単な改造を施すだけで、運転許可制御機能をその機械に付加することができる。【００１６】
好適な実施形態では、運転許可制御装置には、機械側認証データとして複数人の運転者の運転者コードと少なくとも一台の機械の機械コードが設定可能であり、他方、携帯記録媒体には、運転者側認証データとして少なくとも一人の運転者の運転者コードと複数台の機械の機械コードが設定可能である。そして、運転許可制御装置は、機械側認証データと運転者側認証データとの間にマッチが成立するか否かを判断することで認証処理を行なうようになっている。そのため、一台の機械の運転資格を複数人に与えたり、或は、一人の人に複数台の機械の運転資格を与えたりというような、人と機械との間の運転資格の割当を柔軟に行うことができる。【００１７】
好適な実施形態では、運転許可制御装置には、携帯記録媒体とは別に用意された設定記憶媒体が組み込まれる。この設定記憶媒体は、運転許可制御装置に着脱自在なリムーバブルな記録媒体である。そして、運転許可制御装置は、これに設定記憶媒体が装着されている場合にのみ、認証処理を行なうようになっている。そのため、設定記録媒体を運転許可制御装置から取り外してしまうと、認証が行なえないので、第三者が携帯記録媒体だけを持ってきて不正に機械を運転しようとしても、機械が始動できない。このように、携帯記録媒体を不正に使用する行為に対する防御能力が高い。【００１８】
或は、変形例として、運転許可制御装置内に、認証処理で携帯記録媒体からのデータと照合されるデータを記憶する記録媒体を固定的に組み込んでおくと共に、その記録媒体に遠隔の装置から無線通信を用いて、任意のデータを書き込んだり、それを書き換えたり、消去したりできるように構成してもよい。このようにした場合にも、運転許可制御装置内の記録媒体内のデータを遠隔から操作することで、第三者が携帯記録媒体だけを持ってきて不正に機械を運転しようとしても、認証に失敗し機械が始動できないようにすることができる。よって、携帯記録媒体を不正に使用する行為に対する防御能力が高い。また、別の変形例として、運転許可制御装置が、機械内の上述した始動用の信号経路に、電磁結合を介して挿入されているような構成を採用することもできる。これにより、運転許可制御装置が挿入されている始動用の信号経路を「直結」することで不正に機械を運転しようとする悪質行為に対する防御性能が向上する。【００１９】
好適な実施形態では、また、認証処理でマッチが得られた運転者コードを使用して、どの運転者がその機械を使用したかを示す使用履歴データを作成し、その使用履歴データを記録するような手段も、運転許可制御装置内に設けられる。これにより、運転許可制御のための認証処理の結果を活用して、業務管理などに有用な使用履歴の自動記録が行えるので、利便性が一層向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の運転許可制御装置は、元来的に機能を運転許可制御を持っていない機械に、簡単な改造で取り付けることができ、それにより同機能を後から付加することができる。【００２１】
また、好適な実施形態では、どの人にどの機械の運転資格を与えるかという人と機械間の運転資格の割当を柔軟に設定できるようにすることにある。【００２２】
また好適な実施形態では、正当な運転者が所持すべき認証ツールの不正入手や偽造に対する防御性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる運転許可制御装置が搭載された機械（例えば、フォークリフト）の外観を示す斜視図。
【図２】運転許可制御装置２２と車両内の電気回路及びその他の周辺装置からなる運転許可制御システムの全体的構成を示す図。
【図３】車両２０がエンジン車である場合における、運転許可制御装置２２の内部の構成と車両２０内の電気回路との接続例を示す図。
【図４】車両２０がバッテリ車である場合における、運転許可制御装置２２の内部の構成と車両２０内の電気回路との接続例を示す図。
【図５】運転許可制御装置２２の内部の構成と車両２０内の電気回路との接続例の変形例を示す図。
【図６】設定メモリ３２と認証カード３４にそれぞれ記憶されている車両側と運転者側の認証データの内容、ならびに運転許可制御装置２２のCPUユニット５０が行なう認証処理のやり方を説明する図。
【図７】運転許可制御装置２２の電源オンから電源オフまでの動作の流れを示す図。
【図８】運転許可制御装置２２を車両２０の取り付けるための構造例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２４】
２０  車両（フォークリフト）
２２  運転許可制御装置
２４  車両本体
２５  ケーブル
２６  車両管理装置
３２  設定メモリ
３４  認証カード
４４  バッテリ(車両２０の電源）
４６  キースイッチ
４７  スタート信号ライン
４８  車両始動回路
５０  CPUユニット
５２  設定メモリインタフェース
５４  認証カード
５６  始動制御リレー
６０  エンジンスタータ
６４  スタータリレー
６６  スタート信号ライン
７０  車両メインコントローラ
７７  スタート信号ライン
８０  インバータ
８２  第1トランス
８３  リレー・変換器
８４  第２トランス
８６  整流器
１００  運転者コード
１０２  車両コード
１０４  有効期限データ
１１０  運転者コード
１１２  車両コード
１１４  有効期限データ
１２０  タイマ
１２２  現在日時データ
１４４  保護カバー
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明が適用可能な機械の種類には制限は特にないが、代表的な一例は車両、特に、運転者がキースイッチを操作して電源をオンにしたり始動したりするようになっている産業車両や建設車両や自動車である。以下では、このような車両に適用された本発明の実施形態を例に取り説明する。【００２６】
図１は、本発明の一実施形態にかかる運転許可制御装置が搭載された機械の外観を示す。【００２７】
図１に示すように、車両（例えばフォークリフト）２０に、本発明に従う運転許可制御装置２２が固定されている。車両２０上の運転許可装置２２の取り付け箇所は、運転室内の適当箇所のように、運転者が運転許可装置２２を操作するのに容易な箇所が望ましい。運転許可制御装置２２は、正当な資格者に対してのみ車両２０の運転を許可する制御を行なうための装置である。すなわち、運転許可制御装置２２は、運転者が運転キーを車両２０のキースイッチに差し込んで車両２０を始動しようとする際、まず運転者の認証を行い、認証が成功した場合にのみ車両２０の始動を許可し、認証が失敗した場合には、車両２０の始動を不可能にするという制御を行なう。【００２８】
ここで、車両２０の「始動」とは、車両２０をその使用目的を果たす動作（例えば、走行や荷役作業など）を行える状態にすることを意味する。例えば、キースイッチからのオン信号に応答して車両２０の各種電気回路に通電することを、車両２０の「始動」とすることができる。しかし、この実施形態では、あくまで例示にすぎないが、車両２０の「始動」とは、エンジン車の場合には、キースイッチからのスタート信号に応答してスタータモータを回転させてエンジンを始動すること、バッテリ車の場合には、キースイッチからのスタート信号に応答して車両２０内のメインコントローラ（これは、走行モータや荷役作業モータなどを駆動し制御する）に通電をすることを指すものとする。【００２９】
さて、運転許可制御装置２２は、車両２０の本体とは別の独立した装置であり、車両２０からは分離された個別のケーシングに収容されている。運転許可制御装置２２は、車両２０の所定箇所に、螺子などを用いて、着脱可能な状態で取り付けられ、さらに、電気ケーブルを介して車両内の所定の電気回路と電気的に接続される。車両２０内の回路が元来的に運転許可機能を備えてなくても、運転許可制御装置２２を車両２０に後から取り付けることにより、車両２０に運転許可機能を付加することが可能になっている。【００３０】
運転許可制御装置２２はそれ単独で動作するのではなく、車両２０内の所定の電気回路と接続されて協働する他、車両２０とは別の場所に配置される幾つかの周辺装置と関連をもって用いられる。運転許可制御装置２２、車両２０内の所定の電気回路および上述した周辺装置を含めた全体のシステムを、この明細書では「運転許可制御システム」とよぶ。【００３１】
図２は、この運転許可制御システムの全体的構成を示す。【００３２】
図２において、一点鎖線より左側に示された部分は車両２０に搭載される部分である。この車両搭載部には、運転許可制御装置２２と、車両２０に元来的に組み込まれている車両本体２４内の所定の電気回路４４，４６，４８が含まれる。図２で一点鎖線より右側に示された部分は、車両２０からは完全に分離されている部分であり、これには、車両２０や運転者（図示せず）の情報を管理するための車両管理装置が含まれる。車両管理装置２６は、例えば、オフィスに設置されたパーソナルコンピュータ２８と、パーソナルコンピュータ２８に接続された、後述する認証カード３２を作成するための認証カード作成装置３０とを有する。【００３３】
さらに、このシステムには、設定メモリ３２と認証カード３４が含まれ、これらは人により持ち運ばれる。設定メモリ３２は車両２０上の運転許可制御装置２２に組み込まれる。認証カード３４は運転者に所持される。設定メモリ３２と認証カード３４には、運転許可制御装置２２が運転者の認証を行なうときに使用する認証データが記録される。すなわち、設定メモリ３２には、車両２０に固有の内容をもつ車両側認証データが記録される（車両側認証データの具体的な内容は後述する。）。一方、認証カード３４には、これを所持する運転者に固有の内容をもつ運転者側認証データが記録される（運転者側認証データの具体的な内容は後述する。）。【００３４】
設定メモリ３２への車両側認証データの設定（書き込みおよび書き換え）は、車両管理装置２６により行なわれる。車両側認証データが設定された後、設定メモリ３２は、運転許可制御装置２２に組み込まれる。設定メモリ３２は、リムーバブルな書換可能データ記録媒体（例えば、フラッシュメモリカード）であり、よって、運転許可制御装置２２への着脱が自在である。【００３５】
一方、認証カード３４は、人により携帯可能でかつ運転許可制御装置２２と通信可能（例えば、非接触式の近接距離無線通信が可能）な書換可能データ記録媒体（例えば、RFIDカード、ICカードなど）であり、運転者に所持される。認証カード３４は、車両管理装置２６の認証カード作成装置３０で作成され、そこには、車両管理装置２６から出力された運転者側認証データが記録される。作成された認証カード３４は、そこに記録された運転者側認証データに対応する運転者に所持される。【００３６】
ところで、図２では１台の車両２０だけが示されているが、複数台の車両２０が存在してよい。その場合、１台の車両２０に１個づつ運転許可制御装置２２が搭載され、各運転許可制御装置２２には、各車両２０に固有の車両側認証データが設定された設定メモリ３２が１個づつ組み込まれることになる。また、運転者も複数人いてよく、１人の運転者は少なくとも１枚の認証カード３４を所持し、各運転者の認証カード３４には、各運転者に固有の運転者側認証データが記録されている。【００３７】
運転許可制御装置２２は、車両本体２４とは別の独立した製品であり、個別のケーシング２３を有し、ケーシング２３内には、後に図３，４，５を参照して説明するような構成の制御回路が収容されている。既に説明したように、運転許可制御装置２２のケーシング２３は、車両本体２４の適当箇所に着脱可能な状態で螺子等で取り付けられる。運転許可制御装置２２のケーシング２３の上面には、メモリ挿入口３６が設けられており、このメモリ挿入口３６を通じて、設定メモリ３２が運転許可制御装置２２に装着され且つ取り外されるようになっている。そのケーシング２３の前面には、また、通信アンテナパッド３８が設けられており、この通信アンテナパッド３８の近傍に認証カード３４をかざすと、通信アンテナパッド３８からの電磁波で認証カード３４が駆動されて、運転許可制御装置２２と認証カード３４との間で通信アンテナパッド３８を通じて非接触式の近接無線通信が行われ、認証カード３４内の運転者側認証データが運転許可制御装置２２に読込まれるようになっている。また、ケーシング２３の前面には、液晶ディスプレイ４０および幾つかの操作ボタン４２が設けられている。液晶ディスプレイ４０には、運転許可制御装置２２から運転者への指示メッセージや、認証結果などが表示されるようになっている。また、操作ボタン４２は、運転者が運転許可制御装置２２の電源をオンにしたり、或は、運転許可制御装置２２に内蔵されているタイマの時刻設定を行なったりするめに用いられるようになっている。【００３８】
さらに、運転許可制御装置２２のケーシング２３の下面には、運転許可制御装置２２の車両本体２４に対するインタフェースである電気コネクタ２３Aが設けられている。他方、車両本体２４から外へ電気ケーブル２５が伸び出ており、その電気ケーブル２５の先端に、車両本体２４の運転許可制御装置２２に対するインタフェースである電気コネクタ２５Aが設けられている。車両本体２４からの電気コネクタ２５Aと運転許可制御装置２２の電気コネクタ２３Aとが結合され、それにより、運転許可制御装置２２は車両本体２４内の電気回路４４，４６，４８と電気的に接続される。【００３９】
運転許可制御装置２２は、車両本体２４内のバッテリ４４から駆動電力の供給を受ける。なお、運転許可制御装置２２内には、現在日時をカウントするためのタイマ（図示せず）が設けられており、このタイマは、運転許可制御装置２２に内蔵されたタイマ用電池（図示せず）によりバックアップされていて、車両本体４４からの給電が途絶えても、実用上十分に長い期間（例えば数年間）にわたり継続的に動作し続けるようになっている。【００４０】
車両本体２４内には、運転許可制御装置２２に接続される電気回路要素として、バッテリ４４、キースイッチ４６および車両始動回路４８などがある。バッテリ４４は、車両２０の電源である。前述したように、バッテリ４４は運転許可制御装置２２の電源としても使われる。車両始動回路４８は、車両２０を始動するための回路であり、この実施形態では一例として、エンジン車の場合にはスタータモータを起動するためのスタータリレーであり、バッテリ車の場合には車両のメインコントローラである。【００４１】
キースイッチ４６は、一般の産業車両、建設車両および自動車などで使用されている通常のものであり、そこに差し込まれる運転キーの操作により、オフ位置、オン位置およびスタート位置にそれぞれセットされ得る。キースイッチ４６がオフ位置にあるときには、車両２０は電源オフの状態にあり、この状態では車両２０内の大部分の電気回路はバッテリ４４から給電を受けることができず、作動不能である。キースイッチ４６がオン位置に来ると、車両２０は電源オンの状態になり、車両２０内の大部分の電気回路はバッテリ４４から給電を受けて作動中になるか、又は受け得て作動可能な状態になる。キースイッチ４６がスタート位置に来ると、車両２０を始動させるためのスタート信号がキースイッチ４６からスタート信号ライン４７に出力される。【００４２】
キースイッチ４６からのスタート信号ライン４７は、車両本体２４からケーブル２５を通じて運転許可制御装置２２内に入り、その後に運転許可制御装置２２からケーブル２５を通じて車両本体２４に戻されて車両始動回路４８に接続される。運転許可制御装置２２内には、スタート信号ライン４７を開閉することで、スタート信号を車両始動回路４８に伝えるか否かを制御するための回路（以下、「スタート制御回路」という）が設けられている。運転許可制御装置２２は、常時、スタート信号ライン４７を開いた状態にしており、この状態では、キースイッチ４６がスタート位置に来ても、スタート信号が車両始動回路４８に入力されないので、車両２０の始動は不可能である。運転許可制御装置２２は、運転者の認証が成功した場合にのみ、スタート信号ライン４７を閉じて、スタート信号が車両始動回路４８に入力され得るようにする。よって、認証が成功した場合にのみ、車両２０の始動が可能になる。【００４３】
ところで、車両２０が運転許可制御機能を元々備えていない一般的なタイプの車両である場合、キースイッチ４６からのスタート信号ライン４７は元々は車両始動回路４８に直接接続されている。このようなタイプの車両２０では、スタート信号ライン４７を分断したり、バッテリ４４から追加の電源ラインを引いて、これらのラインをケーブル２５に結合するなどの、電気配線に関する比較的に簡単な改造を行うことで、運転許可制御装置２２を後から取り付けて、運転許可制御機能を追加することが可能である。【００４４】
以上のハードウェア構成をもつこのシステムにおいて、車両管理装置２６および運転許可制御装置２２がそれぞれもつ制御機能、およびそれぞれで行われる動作は次のようなものである。【００４５】
(1)  車両管理装置２６は、データベースを有し、そこには、１又は複数の運転者をそれぞれ識別するための運転者コード、１又は複数の車両をそれぞれ識別するための車両コード、どの運運転者にどの車両の運転資格を許可したかを示す割当データ、それぞれの運転者に許可した運転資格の有効期限を示す有効期限データ、および、それぞれの車両を誰が何時使用したかを示す使用履歴データなど格納されている。車両管理装置２６は、管理者からの指令により、データベース内の各種データの登録、変更、削除を行なう機能を持つ。【００４６】
(2)  車両管理装置２６は、管理者に指示を受けて、任意の車両２０用の設定メモリ３２に、各車両２０に固有の車両側認証データを書き込んだり、書き換えたり、消去したりする機能をもつ。或る車両２０に固有の車両側認証データには、その車両２０の車両コード、その車両２０の運転資格が与えられた１又は複数の運転者の運転者コード、および、それぞれの運転者に与えられたその車両２０の運転資格の有効期限データが含まれる。【００４７】
(3)  車両管理装置２６は、管理者に指示を受けて、任意の運転者用の認証カード３４に、その運転者に固有の運転者側認証データを書き込んだり、書き換えたり、消去したりする機能をもつ。或る運転者に固有の運転者側認証データには、その運転者の運転者コード、その運転者に運転資格が与えられた１又は複数の車両の車両コード、および、その運転者に与えられたそれぞれの車両の運転資格の有効期限データが含まれる。認証カード３４の表面には、そこに記録されている車両側認証データの内容が文字表示されるようになっていてもよい。【００４８】
(4)  運転許可制御装置２２の所定の操作ボタン４２が押されると、運転許可制御装置２２の電源がオンになる。運転許可制御装置２２の電源がオンになった後、運転許可制御装置２２は制御処理を開始する。制御処理では、運転許可制御装置２２は、認証カード３４がアンテナパッド３８の近傍にかざれたときに、認証カード３４から運転者側認証データを読み取る。運転許可制御装置２２は、認証カード３４から読み取った運転者側認証データの運転者コード及び車両コードと、組み込まれている設定メモリ３２に記録されている車両側認証データの運転者コード及び車両コードとを照合する。さらに、運転許可制御装置２２は、内蔵のタイマでカウントしている現在日時と、上記運転者側認証データおよび上記車両側認証データの有効期限とを照合する。これらの照合の結果、運転者側認証データと車両側認証データとの間で運転者コード及び車両コードについて一致が得られ、かつ、現在日時が双方の有効期限を過ぎていなければ、運転許可制御装置２２は、認証成功と判断し、スタート信号ライン４７を閉じて車両２０の始動を可能にする。それ以外の場合には、運転許可制御装置２２は、スタート信号ライン４７を開いたままにして、車両２０の始動を不可能にする。【００４９】
(5)  (4)で述べた制御処理は、運転許可制御装置２２に設定メモリ３２が組み込まれた状態（つまり、車両側認証データが運転許可制御装置２２に保持されている状態）で初めて実行され得る。従って、設定メモリ３２を運転許可制御装置２２から外してしまうと（つまり、車両側認証データを運転許可制御装置２２から削除してしまうと）、認証カード３４だけを持ってきても車両２０を始動することができないので、第三者による認証カード３４の不正入手や偽造という不正行為に対抗できる。【００５０】
(6)  運転許可制御装置２２は、上記のように車両２０の始動を可能にした後、車両２０が始動されたかどうか（例えば、エンジンが実際に始動したかどうか）を監視する。車両２０が実際に始動された後、運転許可制御装置２２は、車両２０の使用が終了したかどうか（例えば、キースイッチ４６がオフ位置に戻されて、エンジンが停止されたか又は車両２０の電源がオフにされたかどうか）を監視する。これらの監視結果に基づいて、運転許可制御装置２２は、車両２０がどの運転者によって何時から何時まで使用されたかを示す使用履歴データを作成して、組み込まれている設定メモリ３２にその使用履歴データを記録する。【００５１】
(7)  運転許可制御装置２２は、車両２０の使用が終了したことを検知すると、使用履歴データを設定メモリ３２に書き込んだ後に、自動的に運転許可制御装置２２の電源をオフにする。運転許可制御装置２２の電源がオフになると、スタート信号ライン４７は自ずと開かれた状態になる。以後は、運転者は、再び運転許可制御装置２２の電源をオンにして認証を行なって成功させないと、車両２０を再び始動することはできない。【００５２】
(8)  車両管理装置２６は、管理者の指示を受けて、運転許可制御装置２２から取り外されて来た設定メモリ３２から、そこに記録されている使用履歴データを読み込み、その使用履歴データをデータベースに格納して管理したり、データベースで管理されている使用履歴データをディスプレイに表示したり印刷出力したりすることができる。
以下では、運転許可制御装置２２の構成と動作についてより具体的に説明する。【００５３】
図３と図４は、それぞれ、運転許可制御装置２２の内部の構成と車両２０内の電気回路との接続例を示し、図３は車両２０がエンジン車である場合を示し、図４はバッテリ車である場合の例を示す。【００５４】
図３に示すエンジン車の場合の構成例では、運転許可制御装置２２は、CPUユニット５０、設定メモリインタフェース５２、認証カードインタフェース５４および始動制御リレー５６を有する。設定メモリインタフェース５２は、CPUユニット５０の制御の下で、設定メモリ３２に対するデータ通信を行なう。認証カードインタフェース５４は、図２に示したアンテナパッド３８を有し、CPUユニット５０の制御の下で、認証カード３４に対するデータ通信を行なう。【００５５】
始動制御リレー５６は、キースイッチ４６からスタータリレー６４（図２に示した車両始動回路４８に相当する）へのスタート信号を伝えるためのスタート信号ライン６６の途中に挿入され、CPUユニット５０の制御の下で、スタート信号ライン６６を開閉する。始動制御リレー５６は付勢されない状態では、スタート信号ライン６６を開いている。なお、この例では、スタート信号ライン６６は、スタータリレー６４に駆動電流を供給する駆動電流ラインである。【００５６】
CPUユニット５０は、プログラムされたマイクロコンピュータであり、上述したタイマ（図示せず）を内蔵し、現在日時を常時カウントしている。運転許可制御装置２２の電源がオンになると、CPUユニット５０は、設定メモリインタフェース５２および認証カードインタフェース５４を通じて、設定メモリ３０と認証カード３４から車両側認証データと運転側認証データを読込み、また、内蔵タイマから現在日時データを取得して、それらのデータを使用して上述した認証処理を行なう。認証が成功すれば、CPUユニット５０は、始動制御リレー５６を付勢してこれをオン状態にする。始動制御リレー５６がオン状態になると、スタート信号ライン６６が閉じるので、キースイッチ４６がスタート位置に来たときにスタータリレー６２がオンになって、スタータ６０を回転させ、エンジン（図示せず）を始動することができる。【００５７】
さらに、CPUユニット５０は、キースイッチ４６がオン位置にあるかオフ位置にあるかを示すキーオン信号６７や、エンジンが停止しているか回転しているかを示すエンジン信号６８を、ぞれぞれ、所定の電気信号ラインを通じて車両２０から入力する（これらの電気信号ラインの配線も車両２０の改造時に必要であるが、これも比較的な簡単な配線作業である）。CPUユニット５０は、キーオン信号６７やエンジン信号６８に基づいて、車両２０の使用開始や使用終了を認識し、その認識結果に基づいて使用履歴データを作成し、そして、使用履歴データを設定メモリインタフェース５２を通じて設定メモリ３２に書き込む。使用終了を認識した場合、CPUユニット５０は、使用履歴データの書き込みが終わった後に、自動的に運転許可制御装置２２の電源をオフにする。それにより、始動制御リレー５６はオフ状態になり、スタート信号ライン６６が開き、よって、キースイッチ４６がスタート位置に来てもエンジンは始動されない状態になる。【００５８】
図４に示すバッテリ車の場合の構成例では、運転許可制御装置２２それ自体の構成と機能は、図３に示したエンジン車の場合と同様である。しかし、バッテリ車では、キースイッチ４６からスタート信号が出力されると、そのスタート信号は車両メインコントローラ７０に入力されて車両メインコントローラ７０の電源をオンにし、そして、車両メインコントローラ７０が走行モータ７２、荷役モータ７４およびステアリングモータ７５などの車両２０内の各種アクチュエータを電気的に駆動するようになっている。そのため、運転許可制御装置２２の始動制御リレー５６は、キースイッチ４６からのスタート信号を車両メインコントローラ７０に入力するためのスタート信号ライン７７に挿入され、これを開閉するようになっている。また、CPUユニット５０は、車両メインコントローラ７０から出力される所定の信号７８を監視することで、車両の使用開始（および／または使用終了）を把握することができるようになっている。このバッテリ車の場合にも、認証が成功して始動制御リレー５６がオンしない限り、キースイッチ４６を操作しても車両２０を始動することができない。【００５９】
図５は、運転許可制御装置２２の内部の構成と車両２０内の電気回路との接続例の変形例を示す。ここで、図５に示した変形例は、図３に示したエンジン車の場合の構成をベースにしているが、同趣旨の変形を図４に示したバッテリ車の場合の構成例にも適用可能である。【００６０】
図５に示す変形例では、キースイッチ４６からスタータリレー６４にスタート信号を伝えるための経路に、インバータ８０、第1トランス８２、リレー・変換器８３、第２トランス８４、および整流器８６がこの順序で縦列に挿入されている。インバータ８０は、キースイッチ４６からのスタート信号（直流電流）を、交流信号に変換する。第1トランス８２は、交流信号となったスタート信号をリレー・変換器８３に入力する。リレー・変換器８３は、CPUユニット５０の制御の下で、第1トランス８２からのスタート信号を第２トランス８４に入力するか遮断するかを制御する。すなわち、リレー・変換器８３は、交流信号であるスタート信号に対して、図３または図４に示した始動制御リレー５６と同様の役割を行なう。このスタート信号が第２トランス８４に入力されると、第２トランス８４はそのスタート信号を整流器８６に入力する。整流器８６は、そのスタート信号を直流信号に変換し、その直流信号のスタート信号をスタータリレー６４に入力し、それによりスタータリレー６４がオンになって車両２０の始動が可能になる。【００６１】
ここで、第1トランス８２の二次側コイル８２Bと、リレー・変換器８３と、第２トランス８４の一次側コイル８４Aが、運転許可制御装置２２内に収容されている。一方、インバータ８０と、第1トランス８２の一次側コイル８２Aと、第２トランス８４の二次側コイル８４Bと、整流器８６は、車両２０側に配置される。つまり、車両２０を始動するためのスタート信号の伝達経路に関して、運転許可制御装置２２と車両２０側の電気回路とが、電気端子の接触ではなく、電磁結合によって接続されている。【００６２】
このように電磁結合を用いて運転許可制御装置２２と車両２０間で車両始動用の信号を受け渡しする構成を採用すると、無資格者が車両２０に細工をして車両２０を不正に運転するという不正行為からの防御性能が一層向上する。すなわち、悪質な不正行為の一つして、車両２０側の電気回路を運転許可制御装置２２を繋ぐための車両２０側のコネクタ（図２に示す２５A）の端子間を、電線を用いて直結することで、運転許可制御装置２２が運転を許可したと同様の回路状態を作り出す、いわゆる「直結」という行為がある。しかし、図５に示したような電磁結合を用いた構成では、車両２０側の運転許可制御装置２２に対するインタフェースは、トランス８２、８４のコイル８２A、８４Bであり、しかも、コイル８２A、８４Bは防水などのために樹脂カバーなどで覆われるのが通常であるから、上記の「直結」という不正行為を行なうことは非常に困難になる。【００６３】
さらなる変形例として、スタータリレー６４を、車両２０のバッテリ４４からの電圧では作動せず、別の電圧（例えば、より高い電圧、または交流電圧）でないと作動しないものに取替え、そして、運転許可制御装置２２内のリレー・変換器８３で、バッテリ４４の電圧からスタータリレー６４の動作電圧へと電圧変換を行なうようにしてもよい。こうすると、車両２０のバッテリ４４の電圧を無理やりスタータリレー６４に加えたとしてもスタータリレー６４は作動しないので、「直結」による不正運転は一層困難になる。【００６４】
図６は、設定メモリ３２と認証カード３４にそれぞれ記憶されている車両側と運転者側の認証データの内容、ならびに運転許可制御装置２２のCPUユニット５０が行なう認証処理のやり方を説明する図である。【００６５】
図６に示すように、運転者が所持する認証カード３４に記録された運転者側認証データには、その運転者を特定するための運転者コード１００、その運転者が運転資格をもつ１又は複数の車両をそれぞれ特定するための車両コード１０２，１０２，…、および、その運転者に与えられたそれぞれの車両の運転資格の有効期限を示す有効期限データ１０４，１０４，…が含まれる。有効期限データ１０４，１０４，…は、それぞれ、対応する車両コード１０２，１０２，…に関連付けられている。【００６６】
また、車両２０上の運転許可制御装置２２に組み込まれた設定メモリ３２に記録された車両側認証データには、その車両２０を特定するための車両コード１１２、その車両２０の運転資格をもつ１又は複数の運転者をそれぞれ特定するための運転者コード１１０，１１０，…、および、それぞれの運転者に与えられたその車両２０の運転資格の有効期限を示す有効期限データ１１４，１１４，…が含まれる。また、運転許可制御装置２２内のタイマ１２２は、現在日時を常時カウントし、現在日時を示す現在日時データ１２２を有する。有効期限データ１１４，１１４，…は、それぞれ、対応する運転者コード１１０，１１０，…に関連付けられている。【００６７】
運転許可制御装置２２は、認証処理において、運転者コードの照合処理１３０と、車両コードの照合処理１３２と、有効期限の照合処理１３４を行う。運転者コードの照合処理１３０では、認証カード３４から読まれた、運転を行なおうする者の運転者コード１００と、設定メモリ３２から読まれた、運転資格を持つ者の運転者コード１１０，１１０，…とが照合され、マッチが得られるか否かが判断される。車両コードの照合処理１３２では、認証カード３４から読まれた、運転を行なおうする者が運転資格を持つ車両の車両コード１００と、設定メモリ３２から読まれた、その車両２０の車両コード１１２とが照合され、マッチが得られるか否かが判断される。【００６８】
さらに、有効期限の照合処理１３４では、運転者コードの照合処理１３０でマッチが得られた一つの運転者コードに関連付けられた一つの有効期限データ１１４が、設定メモリ３２の車両側認証データの中から選ばれる。また、車両コードの照合処理１３２でマッチが得られた一つの車両コードに関連付けられた一つの有効期限データ１０４が、認証カード３４の運転者側認証データの中から選ばれる。そして、選ばれた双方の有効期限データ１１４と１０４が、タイマ１２０からの現在日時データと比較されて、現在日時データがいずれかの有効期限データ１１４または１０４の範囲外かどうかが判断される。【００６９】
運転者コードの照合処理１３０でマッチが得られ、車両コードの照合処理１３２でもマッチが得られ、かつ、有効期限の照合処理１３４で現在日時が双方の有効期限の範囲内であると判断された場合にのみ、認証が成功したことになり、車両２０の始動が許可される。それ以外の場合には、認証が失敗したことになり、車両２０の始動は不可能である。【００７０】
なお、変形例として、認証カード３４内の有効期限データ１０４は一つだけとする（つまり、どの車両かにかかわらず、一人の運転者の運転資格に一つの有効期限を与える）こともできる。同様に、設定メモリ３２内の有効期限データ１１４も一つだけとする（つまり、どの運転者かにかかわらず、一台の車両の運転資格に一つの有効期限を与える）こともできる。或は、認証カード３４内の有効期限データ１０４と設定メモリ３２内の有効期限データ１１４のいずれか一方、または双方を、省略することもできる。【００７１】
また、別の変形例として、運転者コードまたは車両コードとして、個々の運転者または個々の車両を特定するコードに代えて、またはそれと併用して、運転者または車両が属するグループ（部署、会社など）を示すコードを用いることもできる。【００７２】
いずれにせよ、認証データとして上述したような複数の運転者コードや複数の車両コードを設定できるようにすることにより、複数の運転者と複数の車両が働く作業場において、どの運転者にどの車両を割り当てるかという割当の設定が柔軟に行なえるという利点が得られる。【００７３】
図７は、運転許可制御装置２２の電源オンから電源オフまでの動作の流れを示す。【００７４】
図７に示すように、ステップS1で、運転者の操作により運転許可制御装置２２の電源がオンされると、運転許可制御装置２２の制御動作が開始する。なお、既に述べたように、この初期段階では、運転許可制御装置２２は車両２０のスタート信号ラインを開いた状態にしている。ステップS２で、運転許可制御装置２２は認証処理を開始する。そこで運転者が認証カード３４を運転許可制御装置２２のアンテナパッド３８の近傍にかざすと、運転許可制御装置２２は認証カード３４から運転者側認証データを読み込み、そして、図６を参照して説明したやり方で認証処理を行なう。ステップS3で、認証結果が失敗と出ると、制御は再びステップS2へ戻り、認証を再びやり直して成功しない限り運転は許可されない。ステップS3で、認証結果が成功と出ると、制御はステップS4へ進む。ステップS4では、運転許可制御装置２２は、車両２０のスタート信号ラインを閉じ、それにより、車両２０はキースイッチ４６の操作で始動することが可能な状態になる。【００７５】
その後、運転許可制御装置２２は、ステップS5で、車両２０が始動されたか否かをチェックする。車両２０が始動されたことを検出すると、運転許可制御装置２２は、ステップS6で、使用履歴データの一つである使用開始データを作成し、設定メモリ３２に使用開始データを記録する。使用開始データには、使用開始日時データ（使用開始が検出された時にタイマから得られる現在日時データ）と運転者の運転者コード（認証でマッチした運転者の運転者コード）が含まれる。【００７６】
その後、運転許可制御装置２２は、ステップS7で、キースイッチ４６がオン位置からオフ位置に切り替えられたか（つまり、車両２０の使用が終了したか）否かをチェックする。車両２０の使用が終了したことを検出すると、運転許可制御装置２２は、ステップS8で、使用履歴データの一つである使用終了データを作成し、設定メモリ３２に使用終了データを記録する。使用終了データには、使用終了日時データ（使用終了が検出された時にタイマから得られる現在日時データ）と運転者の運転者コード（認証でマッチした運転者の運転者コード）が含まれる。使用終了データの記録が終わると直ちに、運転許可制御装置２２は、ステップS9で、運転許可制御装置２２の電源を自動的にオフにし、それにより、車両２０のスタート信号ラインは開き、車両２０はキースイッチ４６を操作しても始動不可能な状態になる。【００７７】
図８は、運転許可制御装置２２を車両２０の取り付けるための構造例を示す。【００７８】
図８に示すように、車両本体の適当箇所に、ブラケット１４２が固定され、このブラケット１４２に運転許可制御装置２２が螺子等で取付けられる。ブラケット１４２は、運転許可制御装置２２のケーシングの上面を覆うような保護カバー１４４を有する。保護カバー１４４は、運転許可制御装置２２のケーシングの上面を覆うので、そこ設けられた設定メモリ挿入口（図２に示す３６）も覆う。その結果、運転許可制御装置２２から設定メモリ３２を簡単に取り外すことができなくなり、設定メモリ３２を取り出してコピーするなどの不正行為が困難になる。保護カバー１４４は、運転許可制御装置２２を風雨などから保護する機能もある。【００７９】
以上説明した実施形態によると次のような利点が得られる。すなわち、元来は運転許可制御機能を持たない車両に対して、簡単な改造で運転許可制御装置を取り付けることで、運転許可制御機能を付加することができる。１台の車両を複数の運転者が運転できるようにしたり、１人の運転者が複数台の車両を運転できるようにしたりする設定が可能であるから、利便性が高い。車両を使用しないとき、必要に応じて、運転許可制御装置から設定メモリを取り外しておいたり、或は、運転許可制御装置を車両から取り外しておくことができ、そうすると、第三者が認証カードを不正入手または偽造して使っても、車両を始動することができないので、安全性が高い。設定メモリ内の車両側認証データの書き換えも簡単なので、その点からも、認証カードを不正入手や偽造に対する防御能力が高い。車両使用履歴を自動的に記録できるので、その記録を種々の作業管理に活用できる。【００８０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。例えば、運転許可制御装置に組み込まれる車両側認証データを記憶するための設定メモリ３２として、上述のようなリムーバブルな記録媒体を用いる代わりに、運転許可制御装置に固定的に組み込まれた記録媒体（例えば、CPUユニット５０に内蔵されたメモリなど）を用い、そして、車両管理装置２６のような遠隔の装置から、移動体通信のような無線通信を通じて、その設定メモリ３２に車両側認証データを書き込んだり、書き換えたりするようにしても良い。そのようにした場合、運転許可制御装置内の車両側認証データを削除したり、書き換えたりすることが、無線通信を通じて任意の時に簡単に行うことが可能であるため、認証カードを不正入手や偽造に対する防御能力を一層高めることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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