(57)【要約】【課題】車使用者にかかる負担を軽減して、認証用のパターンを入力できる認証システムが求められる。【解決手段】複数の突出部材を操作面から突出させて使用者による突出部材の押圧操作を受け付け、複数の突出部材の突出状態を入力パターンとして取得し、認証用に予め登録されている認証パターンと入力パターンとの一致度を判定し、一致度が予め定めた判定しきい値以上である場合に、ロック対象機器の動作ロックを解除する認証システム。【選択図】図１
2013196137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力パターンと認証パターンとの一致度に基づいて、ロック対象機器の動作ロックを解除する認証システムであって、
操作盤が有する操作面に沿って所定の規則で配列されると共にそれぞれ独立して当該操作面から突出可能に設けられた複数の突出部材を有する突出入力機構と、
前記複数の突出部材のそれぞれの突出状態を検知する突出状態検知部と、
前記複数の突出部材を前記操作面から突出させて使用者による前記突出部材の押圧操作を受け付け、前記突出状態検知部により検知された前記押圧操作後の前記複数の突出部材の突出状態を前記入力パターンとして取得する入力パターン取得部と、
認証用に予め登録されている前記複数の突出部材の突出状態を前記認証パターンとして取得し、前記入力パターンと前記認証パターンとの一致度を判定する一致度判定部と、
前記一致度が予め定めた判定しきい値以上である場合に、前記ロック対象機器の動作ロックを解除するロック解除部と、を備える認証システム。
【請求項２】
前記入力パターン取得部は、前記押圧操作後の前記複数の突出部材のそれぞれの前記操作面からの突出高さと前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記入力パターンとして取得し、
前記一致度判定部は、予め登録された前記複数の突出部材のそれぞれの前記操作面からの突出高さと前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記認証パターンとして取得する請求項１に記載の認証システム。
【請求項３】
前記入力パターン取得部は、前記複数の突出部材を前記操作面から突出させた後に認証対象物が前記操作面に押し付けられたことを前記押圧操作として受け付け、又は、前記複数の突出部材を前記操作面から突出させる動作を行い、前記認証対象物によって前記突出部材を突出させる動作が妨げられたことを前記押圧操作として受け付け、当該押圧操作後の前記複数の突出部材の突出状態を前記入力パターンとして取得する請求項１又は２に記載の認証システム。
【請求項４】
前記入力パターン取得部は、前記複数の突出部材を前記操作面から突出させた後に前記複数の突出部材が順に押圧された場合に、当該押圧操作を受け付けた前記複数の突出部材の順番と前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記入力パターンとして取得し、
前記一致度判定部は、予め登録された前記複数の突出部材の順番と前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記認証パターンとして取得し、
前記ロック解除部は、前記判定しきい値を、前記入力パターンと前記認証パターンとが完全に一致している場合に対応する前記一致度に設定する請求項１から３のいずれか一項に記載の認証システム。
【請求項５】
前記押圧操作後の前記複数の突出部材のそれぞれの前記操作面からの突出高さと前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記入力パターンとする第一認証方式と、前記押圧操作を受け付けた前記複数の突出部材の順番と前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記入力パターンとする第二認証方式と、を選択する認証方式選択部を更に備え、
前記入力パターン取得部は、前記第一認証方式が選択された場合は、前記第二認証方式が選択された場合より、前記操作面から突出させる前記突出部材の数を多く設定する請求項１から４のいずれか一項に記載の認証システム。
【請求項６】
前記入力パターン取得部は、前記突出状態検知部による前記押圧操作の検知がなくなってから予め定められた時間の経過後に、前記複数の突出部材の突出状態を前記入力パターンとして取得する請求項１から５のいずれか一項に記載の認証システム。
【請求項７】
前記操作面に接触又は近接する被検知物の前記操作面上の位置であるタッチ位置を検知するタッチセンサを更に備え、
前記入力パターン取得部は、前記突出状態検知部により検知された前記押圧操作後の前記複数の突出部材の突出状態に加えて、前記タッチセンサにより検知した前記被検知物の前記タッチ位置の形状を前記入力パターンとして取得し、
前記一致度判定部は、予め登録されている前記複数の突出部材の突出状態に加えて、認証用に予め登録されている前記タッチ位置の形状を前記認証パターンとして取得する請求項１から６のいずれか一項に記載の認証システム。
【請求項８】
前記複数の突出部材は、前記操作盤を貫通して前記操作面から突出可能に設けられ、
前記操作面に対する前記突出部材の突出方向の位置を制御する突出制御部を更に備えている請求項１から７のいずれか一項に記載の認証システム。
【請求項９】
前記入力パターン取得部が取得した前記入力パターンを、前記認証パターンとして登録する認証パターン登録部を更に備えている請求項１から８のいずれか一項に記載の認証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力パターンと認証パターンとの一致度に基づいて、ロック対象機器の動作ロックを解除する認証システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような認証システムに関連して、例えば下記の特許文献１に記載された技術が既に知られている。特許文献１に記載されている技術は、パターン入力として、パスワード入力及び指紋入力が用いられている。
【０００３】
しかしながら、パスワード入力を行う方法は、使用者がパスワードを記憶しておく必要があり、またパスワードの入力には手間がかかり、使用者に負担がかかる。一方、指紋入力を行う方法は、パスワードの記憶及び入力に要する使用者の負担を軽減できるものの、指紋センサを備える必要があり、コストが増加する。また、指紋センサは、認証以外の用途がなく、コストの増加に見合った、認証以外の付加価値を生じさせることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８４４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、使用者にかかる負担を軽減して、認証用のパターンを入力できる認証システムが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る、入力パターンと認証パターンとの一致度に基づいて、ロック対象機器の動作ロックを解除する認証システムの特徴構成は、
操作盤が有する操作面に沿って所定の規則で配列されると共にそれぞれ独立して当該操作面から突出可能に設けられた複数の突出部材を有する突出入力機構と
前記複数の突出部材のそれぞれの突出状態を検知する突出状態検知部と、
前記複数の突出部材を前記操作面から突出させて使用者による前記突出部材の押圧操作を受け付け、前記突出状態検知部により検知された前記押圧操作後の前記複数の突出部材の突出状態を前記入力パターンとして取得する入力パターン取得部と、
認証用に予め登録されている前記複数の突出部材の突出状態を前記認証パターンとして取得し、前記入力パターンと前記認証パターンとの一致度を判定する一致度判定部と、
前記一致度が予め定めた判定しきい値以上である場合に、前記ロック対象機器の動作ロックを解除するロック解除部と、を備える点にある。
【０００７】
この特徴構成によれば、使用者は、突出部材を押圧する直感的な操作により、認証用のパターンを入力できる。よって、認証用のパターンの入力に要する使用者の負担を軽減させることができる。
【０００８】
ここで、前記入力パターン取得部は、前記押圧操作後の前記複数の突出部材のそれぞれの前記操作面からの突出高さと前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記入力パターンとして取得し、
前記一致度判定部は、予め登録された前記複数の突出部材のそれぞれの前記操作面からの突出高さと前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記認証パターンとして取得すると好適である。
【０００９】
この構成によれば、使用者は、押圧操作により、複数の突出部材を予め登録された形に引退させることにより、認証を行うことができる。例えば、使用者は、手のひらの形を予め登録することで、手のひらを操作面に押し付けて認証を行うことができる。或いは、使用者は、使用者が常に携行している携行物の形を予め登録することで、携行物を操作面に押し付けて認証を行うことができる。或いは、使用者は、模様や文字の形を予め登録することで、模様や文字の形に突出部材を引退させて認証を行うことができる。よって、使用者は、手のひらや携行物など身近なものを操作面に押圧したり、模様や文字の形に突出部材を引退させたりする動作、すなわち、入力に要する負担が少ない直感的な動作により、認証用のパターンを入力できる。よって、認証用のパターンの入力に要する使用者の負担を軽減させることができる。
【００１０】
ここで、前記入力パターン取得部は、前記複数の突出部材を前記操作面から突出させた後に認証対象物が前記操作面に押し付けられたことを前記押圧操作として受け付け、又は、前記複数の突出部材を前記操作面から突出させる動作を行い、前記認証対象物によって前記突出部材を突出させる動作が妨げられたことを前記押圧操作として受け付け、当該押圧操作後の前記複数の突出部材の突出状態を前記入力パターンとして取得すると好適である。
【００１１】
複数の突出部材を操作面から突出させた後に、押圧操作が受け付けられる場合は、使用者は、突出部材が突出されるので、押圧操作の受付を明確に認識することができる。
一方、複数の突出部材を操作面から突出させる動作が行われ、突出部材を突出させる動作が妨げられたことが押圧操作として受け付けられる場合は、使用者は、突出部材が突出されるまで押圧操作を待つ必要がなく、押圧操作を開始でき、使用者の注意力などの負担を軽減できる。
【００１２】
ここで、前記入力パターン取得部は、前記複数の突出部材を前記操作面から突出させた後に前記複数の突出部材が順に押圧された場合に、当該押圧操作を受け付けた前記複数の突出部材の順番と前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記入力パターンとして取得し、
前記一致度判定部は、予め登録された前記複数の突出部材の順番と前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記認証パターンとして取得し、
前記ロック解除部は、前記判定しきい値を、前記入力パターンと前記認証パターンとが完全に一致している場合に対応する前記一致度に設定すると好適である。
【００１３】
この構成によれば、使用者は、予め登録された形及び順に沿って、突出部材を押圧する被検知物を移動させることにより、認証を行うことができる。よって、使用者は、入力に要する負担が少ない直感的な動作により、認証用のパターンを入力できる。これにより、認証用のパターンの入力に要する使用者の負担を軽減させることができる。
【００１４】
ここで、前記押圧操作後の前記複数の突出部材のそれぞれの前記操作面からの突出高さと前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記入力パターンとする第一認証方式と、前記押圧操作を受け付けた前記複数の突出部材の順番と前記複数の突出部材の相互の位置関係とを前記入力パターンとする第二認証方式と、を選択する認証方式選択部を更に備え、
前記入力パターン取得部は、前記第一認証方式が選択された場合は、前記第二認証方式が選択された場合より、前記操作面から突出させる前記突出部材の数を多く設定すると好適である。
【００１５】
この構成によれば、形を認識する第一認証方式と、形及び順番を認識する第二認証方式とを、使用者の都合や好みによって選択させることができる。よって、認証用のパターンの入力に要する使用者の負担を軽減させることができる。
また、形を認識する第一認証方式では、突出される突出部材の数がより多く設定されるため、入力パターンの分解能を向上させることができる。よって、認証精度を向上させることができる。また、形及び順番を認識する第二認証方式では、突出される突出部材の数がより少なくされるため、使用者による特定の突出部材の押圧操作を容易にしたり、使用者による被検知物の操作面に沿った移動が、突出された突出部材により妨げられる感覚を低減できたりする。よって、入力の快適性を向上させることができ、認証用のパターンの入力に要する使用者の負担を軽減させることができる。
【００１６】
ここで、前記入力パターン取得部は、前記突出状態検知部による前記押圧操作の検知がなくなってから予め定められた時間の経過後に、前記複数の突出部材の突出状態を前記入力パターンとして取得すると好適である。
【００１７】
この構成によれば、入力パターンの取得を、使用者による押圧操作が終了した後に開始させることでき、認証精度を向上させることができる。
【００１８】
ここで、前記操作面に接触又は近接する被検知物の前記操作面上の位置であるタッチ位置を検知するタッチセンサを更に備え、
前記入力パターン取得部は、前記突出状態検知部により検知された前記押圧操作後の前記複数の突出部材の突出状態に加えて、前記タッチセンサにより検知した前記被検知物の前記タッチ位置の形状を前記入力パターンとして取得し、
前記一致度判定部は、予め登録されている前記複数の突出部材の突出状態に加えて、認証用に予め登録されている前記タッチ位置の形状を前記認証パターンとして取得すると好適である。
【００１９】
この構成によれば、複数の突出部材の突出状態に加えて、タッチセンサにより検知した被検知物のタッチ位置の形状が入力パターンとして取得されて認証に用いられるので、認証精度を向上させることができる。
【００２０】
ここで、前記複数の突出部材は、前記操作盤を貫通して前記操作面から突出可能に設けられ、
前記操作面に対する前記突出部材の突出方向の位置を制御する突出制御部を更に備えていると好適である。
【００２１】
この構成によれば、使用者による突出部材の押圧操作を受け付ける際の各突出部材の突出状態を制御することができ、入力パターンの取得精度を向上させることができる。
【００２２】
ここで、前記入力パターン取得部が取得した前記入力パターンを、前記認証パターンとして登録する認証パターン登録部を更に備えていると好適である。
【００２３】
この構成によれば、使用者は、同じ認証システムを用いて、認証パターンを登録することができるので、使用者の利便性を高めることができる。また、入力パターンと認証パターンとを、同じ突出入力機構及び入力パターン取得部などを用いて取得できるため、固体差による相互のパターンの不一致を減少させ、認証精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る認証システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】認証システムの車両への搭載状態を示す模式図である。
【図３】突出入力機構の斜視図である。
【図４】突出入力機構が有するサーボ機構の構成を示す断面図である。
【図５】認証処理の全体を示すフローチャートである。
【図６】認証パターン登録処理を示すフローチャートである。
【図７】認証方式選択処理を示すフローチャートである。
【図８】引退形状認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理を示すフローチャートである。
【図９】引退形状認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理を説明するための図である。
【図１０】引退形状認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理を説明するための図である。
【図１１】引退形状認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理を説明するための図である。
【図１２】引退順番認証方式又はパスワード認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理を示すフローチャートである。
【図１３】引退順番認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理を説明するための図である。
【図１４】引退順番認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理を説明するための図である。
【図１５】引退順番認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理を説明するための図である。
【図１６】パスワード認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理を説明するための図である。
【図１７】パスワード認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
１．認証システム３
本発明に係る認証システム３の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る認証システム３の概略構成を示す模式図である。
認証システム３は、入力パターンと認証パターンとの一致度に基づいて、ロック対象機器５の動作ロックを解除する。
本実施形態では、認証システム３は車両に搭載される。認証システム３は、例えば、車両に搭載されるナビゲーション装置や、テレビ、動画再生、音楽再生などのためのＡＶ機器（音響・映像機器）や、情報端末装置や、盗難警報装置などに組み込まれている。なお、認証システム３は、認証専用のシステムとされてもよい。
そして、ロック対象機器５は、認証システム３が組み込まれている装置とされたり、車両に搭載されているナビゲーション装置やＡＶ機器や情報端末装置や盗難警報装置などの各種装置とされたり、車両の駆動力装置とされたりする。ロック対象機器５が車両の駆動力装置とされている場合は、動作ロックの対象は、エンジンの運転動作や、駆動用モータの運転動作や、変速機構の運転動作などとされ、イモビライザーとして機能する。
【００２６】
認証システム３は、複数の突出部材２０を有する突出入力機構６０を備えると共に、突出状態検知部６１、入力パターン取得部６２、一致度判定部６３、及びロック解除部６４などの機能部を備えている。本実施形態では、機能部６１〜６４などは、制御装置２に備えられている。
制御装置２は、ＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等の記憶装置等を有して構成されている。そして、制御装置２のＲＯＭ等に記憶されたソフトウェア（プログラム）又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、認証システム３の各機能部６１〜６４などが構成されている。各機能部６１〜６４などの機能を演算処理装置に実現させるための認証プログラムは、演算処理装置が参照可能なＲＡＭやＲＯＭなどの記憶手段に記憶される。
【００２７】
図３に示すように、複数の突出部材２０は、操作盤１１が有する操作面１１ａに沿って所定の規則で配列されると共にそれぞれ独立して当該操作面１１ａから突出可能に設けられている。
突出状態検知部６１は、複数の突出部材２０のそれぞれの突出の状態（以下、突出状態と称す）を検知する。
入力パターン取得部６２は、複数の突出部材２０を操作面１１ａから突出させて使用者による突出部材２０の押圧操作を受け付け、突出状態検知部６１により検知された押圧操作後の複数の突出部材２０の突出状態を入力パターンとして取得する。
一致度判定部６３は、認証用に予め登録されている複数の突出部材２０の突出状態を認証パターンとして取得し、入力パターンと認証パターンとの一致度を判定する。
ロック解除部６４は、一致度が予め定めた判定しきい値以上である場合に、ロック対象機器の動作ロックを解除する。
また、本実施形態では、認証システム３は、図１に示すように、表示装置４０及びタッチセンサ１３を備えている。また、認証システム３（制御装置２）は、突出制御部６５、認証パターン登録部６６、タッチ位置検知部６７、表示制御部６８、及び認証方式選択部６９などの機能部も備えている。突出入力機構６０及びタッチセンサ１３により入力装置４が構成されている。
以下、本実施形態に係る認証システム３の構成について詳細に説明する。
【００２８】
１−１．入力装置４
１−１−１．突出入力機構６０
図３に示すように、突出入力機構６０は、操作盤１１が有する操作面１１ａに沿って所定の規則で配列されると共にそれぞれ独立して当該操作面１１ａから突出可能に設けられた複数の突出部材２０を有している。
【００２９】
図３及び図４に示すように、入力装置４は、操作盤１１を有し、操作盤１１の正面には操作面１１ａが形成されている。
操作盤１１には、当該操作盤１１を貫通する孔部１２が設けられている。図３に示すように、本実施形態では、多数の孔部１２及び突出部材２０が操作面１１ａの全体に規則的に配列されている。つまり、孔部１２及び突出部材２０は、操作面１１ａの全体に亘って縦横にそれぞれ一定間隔で規則的に配列され、全体としてマトリクス状（直交格子状）に配列されている。この他、孔部１２及び突出部材２０は、ハニカム状（六角格子状）に配列されていてもよい。また本実施形態では、孔部１２は、操作盤１１の正面から見て円形状に形成されている。
【００３０】
それぞれの孔部１２には、突出部材２０が挿入されている。本実施形態では、突出部材２０も複数（本実施形態では孔部１２と同数）設けられている。本実施形態では、突出部材２０は、後述する突出制御部６５の制御により、操作面１１ａの全体でそれぞれ独立して出退自在にされている。図３の拡大図に示す例では、２つの突出部材２０が、最大限の突出高さまで突出した状態であり、２つの突出部材２０が、最小限の突出高さ（操作面１１ａ以下の高さを含む）まで引退した状態である。
【００３１】
＜位置センサ２３＞
突出入力機構６０は、突出部材２０それぞれの突出状態（突出の状態）を検出する位置センサ２３を備えている。
本実施形態では、各突出部材２０に、１つの位置センサ２３が備えられている。位置センサ２３は、突出部材２０の突出の状態（突出状態）として、「突出した状態」又は「引退した状態」の少なくとも２つの状態を検出可能なセンサである。本実施形態では、位置センサ２３は、突出部材２０の突出の状態として、各突出部材２０の操作面１１ａからの突出高さを検出可能なセンサとされている。
【００３２】
＜サーボ機構３０＞
本実施形態では、突出入力機構６０は、突出部材２０それぞれの突出状態（突出の状態）を変化させるためのサーボ機構３０を有している。サーボ機構３０は、各突出部材２０の操作面１１ａからの突出高さを変化させることが可能である。サーボ機構３０は、後述する突出制御部６５により制御される。
突出入力機構６０は、図４に示すように、操作盤１１に対して背面側にサーボ機構３０を有している。このサーボ機構３０は、操作面１１ａに対して交差（本例では直交）する方向（これを「進退動作方向Ｚ」と称する）に沿って突出部材２０を進退動作させるための機構である。
本実施形態では、サーボ機構３０は、筒状部材２２、バネ部材３４、連結部材３３、及び圧電素子３１などから構成されている。
本実施形態では、突出部材２０は、細長い円柱状（ピン状）のピン部材２１とされている。ピン部材２１の外径は、孔部１２の内径よりも僅かに小さい。本例では、それぞれの孔部１２に、ピン部材２１の先端部（上端部）が挿入されている。図４の左側に示すピン部材２１（突出部材２０）は、使用者によって押圧され、或いはサーボ機構３０によって引退方向に移動され、最小の突出量まで引退した状態である。図４に示す例では、平坦に形成されたピン部材２１の先端部（先端面）は、操作面１１ａのレベルに一致している。
【００３３】
ピン部材２１は、サーボ機構３０を構成する筒状部材２２に連結されており、進退動作方向Ｚに沿って移動される筒状部材２２と共に移動する。筒状部材２２は、当該筒状部材２２の軸方向に沿って等分割された２つの半円筒状部材からなる。ピン部材２１は、その下端部において２つの半円筒状部材に挟まれた状態で筒状部材２２に係止されている。
【００３４】
圧電素子３１は圧電効果を利用した受動素子であり、圧電体に印加された電圧を力に変換し、或いは圧電体に加えられた外力を電圧に変換する。圧電素子３１は、進退動作方向Ｚに振動するように設けられている。圧電素子３１には連結部材３３が連結されており、この連結部材３３は圧電素子３１と一体的に振動する。連結部材３３は、細長い円柱状（ピン状）に形成されている。圧電素子３１に連結された側とは反対側の連結部材３３の先端部は、筒状部材２２の内側の空間に挿入されている。連結部材３３の外径は筒状部材２２の内径にほぼ等しく、連結部材３３の外周面と筒状部材２２の内周面とが接している。
【００３５】
連結部材３３と筒状部材２２とが接触する接触位置において、筒状部材２２を外周側から包囲するようにバネ部材３４が設けられている。バネ部材３４は、内周側に向かう所定の大きさの予圧を提供し、連結部材３３と突出部材２０を構成する筒状部材２２との間に所定の摩擦力を生じさせる。バネ部材３４が付与する予圧は、連結部材３３と筒状部材２２との間の静止摩擦力が突出部材２０に作用する重力の進退動作方向Ｚの分力よりも少なくとも大きくなるように設定される。また、上記予圧は、圧電素子３１の振動に伴い連結部材３３と筒状部材２２との間に動摩擦力が生じる状態でこれらが摺動可能となるように設定される。本実施形態では、筒状部材２２と連結部材３３との摺動部、及び予圧付与手段としてのバネ部材３４により、摺動機構３２が構成されている。
【００３６】
また本実施形態では、圧電素子３１の進退動作方向Ｚに沿った一方向側への振動速度と他方側への振動速度との大小関係が、後述する突出制御部６５によって調整可能とされている。突出方向側（操作面１１ａよりも正面側）への振動速度を引退方向側（操作面１１ａよりも背面側）への振動速度よりも小さくすることで、連結部材３３と筒状部材２２との間に生じる静止摩擦と動摩擦との差異に基づいて、筒状部材２２及び突出部材２０が突出方向側へと移動する。これにより、ピン部材２１（突出部材２０）の先端部は、操作面１１ａよりも正面側に突出する。すなわち、突出部材２０は、先端部が操作盤１１を貫通して操作面１１ａより正面側に突出した状態となり得る。
【００３７】
一方、これとは逆に引退方向側への振動速度を突出方向側への振動速度よりも小さくすることで、突出部材２０は引退方向側へと移動する。
筒状部材２２の進退動作方向Ｚの移動範囲は、所定の範囲内に制限される。筒状部材２２が突出方向側の制限まで移動されとき、突出部材２０の突出高さは最大になり、筒状部材２２が引退方向側の制限まで移動されとき、突出部材２０の突出高さは最小になる。
【００３８】
本実施形態では、入力装置４は、典型的には、使用者（本実施形態では、運転者など）が操作しやすいように、使用者の手元に近い位置に配置される。図２に示す例では、入力装置４はセンターコンソール部に配置されているが、ダッシュボード上面の中央部やステアリングホイールのスポーク部、ドアパネル等に配置されてもよく、また、使用者により配置位置が変更されてもよい。
【００３９】
１−１−２．タッチセンサ１３
本実施形態では、操作盤１１の操作面１１ａには、操作面１１ａに接触又は近接する指などの被検知物Ｄの操作面１１ａ上の位置であるタッチ位置を検知するタッチセンサ１３が備えられている。タッチセンサ１３としては、抵抗膜式や静電容量式等、種々の方式のものを利用することができ、本例では静電容量式を採用している。
タッチセンサ１３は、孔部１２以外の操作面１１ａに配置されている。本実施形態では、タッチセンサ１３は、操作面１１ａの背面側に設けられた電極層に接続される導電性の配線部材１３からなり、配線部材１３は、操作面１１ａに沿って格子状に配設されている。そして、それぞれの孔部１２は、配線部材１３を避けて設けられている。すなわち、それぞれの孔部１２は、本例では複数の配線部材１３によって囲まれた矩形状の領域内に、全ての配線部材１３と干渉することなく設けられている。ハニカム構造の場合には、それぞれの孔部１２は、複数の配線部材１３によって囲まれた六角形状の領域内に、全ての配線部材１３と干渉することなく設けられる。これにより、複数の孔部１２を操作盤１１に設けることによってタッチセンサ１３の機能が損なわれることが防止されている。
【００４０】
１−２．表示装置４０
表示装置４０は、画像を表示することができる表示パネルとしての機能を有している。本実施形態では、表示装置４０は、タッチパネルとされており、表示パネルとしての機能に加えて、表示画面４１に接触している検出対象物の表示画面４１上の接触位置を検出することができる接触センサとしての機能を備えている。表示装置４０は、認証処理を行う際の、各種の案内画面を表示したり、入力を受け付けたりする。
【００４１】
なお、表示装置４０は、典型的には、使用者（本実施形態では、車両の運転者など）から見やすいように、運転時の視線方向を大きく変えることなく見ることができるような位置に配置される。図２に示す例では、表示装置４０は車両内部のダッシュボード上面の中央部に配置されているが、計器盤の位置等に配置されても良い。
【００４２】
１−３．表示制御部６８
制御装置２に備えられた表示制御部６８は、表示装置４０に表示画像を表示させるために、表示画像の信号を生成して表示装置４０に伝達する。また、表示装置４０がタッチパネルの場合は、表示制御部６８は、接触センサの出力信号に基づいて、表示画面４１上の接触位置を検出する。
【００４３】
１−４．突出制御部６５
制御装置２に備えられた突出制御部６５は、サーボ機構３０を制御して、各突出部材２０を突出又は引退させる。本実施形態では、突出制御部６５は、入力パターン取得部６２などの指令に応じて、サーボ機構３０を制御して、各突出部材２０を突出又は引退させる。
【００４４】
１−５．突出状態検知部６１
突出状態検知部６１は、複数の突出部材２０のそれぞれの突出状態を検知する。突出状態検知部６１は、各位置センサ２３の出力信号に基づいて、複数の突出部材２０のそれぞれの突出状態を検知する。実施形態では、位置センサ２３は、各突出部材２０の操作面１１ａからの突出高さを検出可能なセンサとされている。突出状態検知部６１は、各位置センサ２３の出力信号に基づいて、各突出部材２０の突出状態として、各突出部材２０の操作面１１ａからの突出高さを検知する。
【００４５】
１−６．タッチ位置検知部６７
タッチ位置検知部６７は、タッチセンサ１３の出力信号に基づいて、操作面１１ａに接触又は近接する指などの被検知物Ｄの操作面１１ａ上の位置であるタッチ位置を検知する。
【００４６】
１−７．認証処理
１−７−１．認証処理の概要
まず、図５に示すフローチャートを参照して、認証処理の概要を説明する。
認証システム３は、認証処理開始条件が成立したと判定した場合（ステップ♯０１：Ｙｅｓ）に、一連の認証処理を開始する。例えば、認証システム３は、ロック対象機器が動作ロックされている状態で、使用者により認証システム３又は車両の起動スイッチ又はキーがオンにされた場合や、入力装置４が有する位置センサ２３やタッチセンサ１３の出力信号などに基づいて、使用者から認証が要求されたと判定した場合などに、認証処理開始条件が成立したと判定する。
【００４７】
そして、入力パターン取得部６２は、複数の突出部材２０を操作面１１ａから突出させて使用者による突出部材２０の押圧操作を受け付け、突出状態検知部６１により検知された押圧操作後の複数の突出部材２０の突出状態を入力パターンとして取得する入力パターン取得処理を実行する（ステップ♯０２）。
入力パターンが取得された後、一致度判定部６３は、認証用に予め登録されている複数の突出部材２０の突出状態を認証パターンとして取得し、入力パターンと認証パターンとの一致度を判定する一致度判定処理を実行する（ステップ♯０３）。
ロック解除部６４は、一致度が予め定めた判定しきい値以上である場合に、ロック対象機器５の動作ロックを解除するロック解除処理を実行する（ステップ♯０４）。このロック解除処理には、一致度が予め定めた判定しきい値以上であるか否かを判定する判定処理と、動作ロックを解除する解除処理が含まれる。なお、一致度が予め定めた判定しきい値未満である場合は、ロック対象機器５の動作ロックは解除されない。一致度が判定しきい値未満である場合は、ステップ♯０２に戻って再び、一連の認証処理が実行されるように構成されてもよい。
【００４８】
１−７−２．認証パターン登録処理の概要
図６に示すフローチャートを参照して、認証パターン登録処理を説明する。
認証システム３は、認証パターン登録処理の開始条件が成立したと判定した場合（ステップ♯１１：Ｙｅｓ）に、認証パターン登録処理を開始する。
例えば、認証システム３は、ロック対象機器の動作ロックが解除されている状態で使用者による入力装置４の操作などより認証パターンの再登録が要求された場合や、認証パターンが登録されていない初期状態で認証システム３が起動された場合などに、認証パターン登録処理の開始条件が成立したと判定するように構成される。
【００４９】
そして、入力パターン取得部６２は、認証処理を実行する場合と同様に、複数の突出部材２０を操作面１１ａから突出させて使用者による突出部材２０の押圧操作を受け付け、突出状態検知部６１により検知された押圧操作後の複数の突出部材２０の突出状態を入力パターンとして取得する入力パターン取得処理を実行する（ステップ♯１２）。
認証パターン登録部６６は、取得した入力パターンを、認証パターンとして登録する認証パターン登録処理を実行する（ステップ♯１３）。認証パターンは、制御装置２が有する記憶装置などに記憶される。
【００５０】
１−７−３．認証方式選択処理
本実施形態では、認証システム３は、複数の認証方式を備えており、認証方式を選択する認証方式選択処理を実行する認証方式選択部６９を備えている。例えば、認証方式選択部６９は、複数の認証方式の中から、使用者などにいずれか１つの認証方式を選択させる。認証システム３は、選択された認証処理を実行し、選択された認証処理に対応した認証パターンの登録処理を実行するように構成されている。
図７に示すフローチャートを参照して、認証方式選択処理を説明する。
認証方式選択部６９は、認証方式選択処理の開始条件が成立したと判定した場合（ステップ♯２１：Ｙｅｓ）に、認証方式選択処理を実行する（ステップ♯２２）。
例えば、認証方式選択部６９は、ロック対象機器５の動作ロックが解除されている状態で使用者による入力装置４の操作などより認証方式の変更が要求された場合や、認証処理の開始条件が成立したと判定した場合や、認証パターン登録処理の開始条件が成立したと判定した場合などに、認証方式選択処理の開始条件が成立したと判定するように構成される。
なお、認証処理の開始条件が成立したと判定した場合に認証方式選択処理の開始条件が成立したと判定するように構成される場合は、認証処理の開始条件が成立したと判定した後（ステップ♯０１：Ｙｅｓ）、入力パターン取得処理を実行する前（ステップ♯０２の前）に、認証方式選択処理が実行される。また、認証パターン登録処理の開始条件が成立したと判定した場合に認証方式選択処理の開始条件が成立したと判定するように構成される場合は、認証パターン登録処理の開始条件が成立したと判定した後（ステップ♯１１：Ｙｅｓ）、入力パターン取得処理を実行する前（ステップ♯１２の前）に、認証方式選択処理が実行される。
【００５１】
認証システム３は、第一認証方式と第二認証方式を有している。第一認証方式は、押圧操作後の複数の突出部材２０のそれぞれの突出状態と複数の突出部材２０の相互の位置関係とを入力パターンとする認証方式である。第二認証方式は、押圧操作を受け付けた複数の突出部材２０の順番と複数の突出部材２０の相互の位置関係とを入力パターンとする認証方式である。本実施形態では、認証システム３は、第一認証方式として引退形状認証方式を有しており、第二認証方式として引退順番認証方式及びパスワード認証方式を有している。
認証方式選択部６９は、複数の認証方式からいずれか１つの認証方式を選択する。例えば、認証方式選択部６９は、引退形状認証方式、引退順番認証方式、及びパスワード認証方式のいずれか１つを、入力装置４又はタッチパネルの操作により使用者に選択させる案内画面を表示装置４０に表示させ、使用者による入力装置４又はタッチパネルを用いた入力操作に応じて、いずれか１つの認証方式を選択する。
【００５２】
１−７−４．入力パターン取得部６２
入力パターン取得処理の詳細について、引退形状認証方式、引退順番認証方式、及びパスワード認証方式の認証方式毎に説明する。
１−７−４−１．引退形状認証方式
まず、認証方式として引退形状認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理について説明する。
入力パターン取得部６２は、押圧操作後の複数の突出部材２０のそれぞれの突出状態と複数の突出部材２０の相互の位置関係とを入力パターンとして取得する。
本実施形態では、位置センサ２３は、各突出部材２０の操作面１１ａからの突出高さを検出可能なセンサとされている。入力パターン取得部６２は、各突出部材２０の突出状態として、各突出部材２０の操作面１１ａからの突出高さと、複数の突出部材２０の相互の位置関係とを入力パターンとして取得するように構成されている。
なお、位置センサ２３が、「突出した状態」又は「引退した状態」の２つの状態を検出可能な２値センサである場合は、入力パターン取得部６２は、各突出部材２０の突出状態として、各突出部材２０が「突出した状態」又は「引退した状態」であるかと、複数の突出部材２０の相互の位置関係とを入力パターンとして取得するように構成されてもよい。
また、入力パターン取得部６２は、引退形状認証方式が選択された場合は、引退順番認証方式又はパスワード認証方式が選択された場合より、操作面１１ａから突出させる突出部材２０の数を多く設定するように構成されている。
図８に示すフローチャートを参照して、引退形状認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理について説明する。
本実施形態では、引退形状認証方式として第一突出方式と第二突出方式との２つを説明する。
【００５３】
＜第一突出方式＞
以下で説明する第一突出方式では、入力パターン取得部６２は、複数の突出部材２０を操作面１１ａから突出させた後に、認証対象物（被検知物Ｄ）が操作面１１ａに押し付けられたことを押圧操作として受け付けるように構成されている。
入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の制御として初期化処理を行う（ステップ♯３１）。
入力パターン取得部６２は、突出させる突出部材２０及び引退させる突出部材２０を決定する。そして、入力パターン取得部６２は、突出させると決定した突出部材２０を突出制御部６５により最大高さまで突出させ、引退させると決定した突出部材２０を突出制御部６５により最小高さまで引退させる。引退形状認識方式が選択されている場合は、入力パターンの分解能を向上させるため、突出させる突出部材２０の操作面１１ａ上の密度を増加させることが望ましい。本実施形態では、入力パターン取得部６２は、図９に示すように、引退形状認証方式（第一認証方式）が選択された場合は、後述する引退順番認証方式又はパスワード認証方式（第二認証方式）が選択された場合（図１３、図１６参照）より、操作面１１ａから突出させる突出部材２０の数を多く設定するように構成されている。図９に示す例では、全ての突出部材２０を突出させるように構成されている。
ここで、図９において、黒塗りの丸は、突出部材２０が最大限の突出高さまで突出している状態を示している。
【００５４】
入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の制御を行った後（突出部材２０を突出させた後）、使用者の押圧操作を促す案内画面を表示装置４０に表示させたり、案内音声を出力させたりする。
使用者は、図１０に示す例のように、被検知物Ｄとして手のひらなどを、操作面１１ａに押し当てて、突出した突出部材２０を引退させる。図１０において（図１１、図１３〜図１７においても同様）、黒塗りの丸は、突出部材２０が最大限の突出高さまで突出している状態を示し、白抜きの丸は、突出部材２０が最小限の突出高さまで引退している状態を示し、灰色塗りの丸は、突出部材２０が最大限の突出高さと最小限の突出高さとの間の突出高さ（中間の突出高さ）に突出している状態を示している。
操作面１１ａに押し当てる認証対象物（被検知物Ｄ）は、形状を認識可能であれば、手のひら以外でもよく、例えば、鍵のようなものでもよい。或いは、使用者は、指などにより突出した突出部材２０を引退させて、引退した突出部材２０により模様や文字などの形状を描くようにしてもよい。
【００５５】
本実施形態では、入力パターン取得部６２は、突出状態検知部６１による押圧操作の検知がなくなってから予め定められた時間が経過した場合に、入力パターンの取得条件が成立したと判定する（ステップ♯３２：Ｙｅｓ）ように構成されている。
具体的には、入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の変化を最後に検知したときから、予め定められた時間が経過した場合に、入力パターンの取得条件が成立したと判定する。
【００５６】
そして、入力パターン取得部６２は、入力パターンの取得条件が成立したと判定した場合（ステップ♯３２：Ｙｅｓ）に、複数の突出部材２０の突出状態を入力パターンとして取得する（ステップ♯３３）。本実施形態では、入力パターン取得部６２は、上記のように、各突出部材２０の突出状態として各突出部材２０の操作面１１ａからの突出高さと、複数の突出部材２０の相互の位置関係とを入力パターンとして取得するように構成されている。
本実施形態では、入力パターン取得部６２は、図１１に入力パターンの例を示すように、突出させた突出部材２０について、突出状態の変化があった突出部材２０の突出状態に基づいて入力パターンを生成するように構成されている。一方、入力パターン取得部６２は、突出させた突出部材２０について突出した状態のままの突出部材２０の突出状態、及び引退させた突出部材２０について引退した状態のままの突出部材２０の突出状態を入力パターンの生成から除外するように構成されている。
本実施形態では、突出させた突出部材２０について、押圧操作後、突出高さが減少した突出部材２０を抽出して、抽出した突出部材２０の突出高さに基づいて、入力パターンを生成するように構成されている。
【００５７】
また、本実施形態では、入力パターン取得部６２は、突出状態が変化した各突出部材２０の操作面１１ａ上の絶対位置から、突出状態が変化した各突出部材２０間の相対的な位置関係（相対位置）を算出して、入力パターンを生成するように構成されている。例えば、入力パターン取得部６２は、突出状態が変化した各突出部材２０の絶対位置に基づいて基準位置（例えば、全ての絶対位置の平均値）を決定し、突出状態が変化した各突出部材２０の絶対位置から基準位置を減算した位置を相対位置として算出するように構成される。
【００５８】
本実施形態では、入力パターン取得部６２は、突出状態検知部６１により検知された押圧操作後の複数の突出部材２０の突出状態に加えて、タッチセンサ１３により検知した被検知物Ｄのタッチ位置の形状も入力パターンとして取得するように構成されている。
【００５９】
＜第二突出方式＞
以下で説明する第二突出方式では、入力パターン取得部６２は、複数の突出部材２０を操作面１１ａから突出させる動作を行い、認証対象物（被検知物Ｄ）によって突出部材２０を突出させる動作が妨げられたことを押圧操作として受け付け、当該押圧操作後の複数の突出部材２０の突出状態を入力パターンとして取得するように構成されている。
上記の第一突出方式では、突出部材２０を突出させた後に、使用者の押圧操作を受け付けるように構成されていたが、第二突出方式では、使用者が認証対象物を操作面１１ａに押し付けるタイミングと、入力パターン取得部６２が突出部材２０を突出させる動作を行うタイミングとが前後してもよい。
【００６０】
例えば、第二突出方式では、使用者が認証対象物を操作面１１ａに押し付けた後に、突出部材２０を突出させる動作が開始された場合は、認証対象物が突出方向側に存在する突出部材２０は、突出部材２０を突出させる動作が妨げられて、突出部材２０の突出高さが低い状態（最大より低い状態）になる。一方、認証対象物が突出方向側に存在しない突出部材２０は、突出部材２０を突出させる動作が妨げられることなく、突出部材２０の突出高さが最大の状態になる。入力パターン取得部６２は、突出させる動作を行った突出部材２０の内、突出高さが低い突出部材２０を、認証対象物（被検知物Ｄ）によって押圧操作された突出部材２０として判定する。
逆に、突出部材２０を突出させる動作が開始され、突出部材２０が最大の突出高さまで突出した後に、使用者が認証対象物を操作面１１ａに押し付けた場合は、認証対象物が押し付けられた突出部材２０の突出高さが減少する。入力パターン取得部６２は、突出させる動作を行った突出部材２０の内、突出高さが最大より低い突出部材２０を、認証対象物（被検知物Ｄ）によって押圧操作された突出部材２０として判定する。
【００６１】
入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の制御として、突出部材２０の突出制御を開始する（ステップ♯３１）。第一突出方式と同様に、第二突出方式でも、入力パターン取得部６２は、突出させる突出部材２０及び引退させる突出部材２０を決定する。そして、入力パターン取得部６２は、突出させると決定した突出部材２０を、突出制御部６５により突出させる制御を開始し、引退させると決定した突出部材２０を、突出制御部６５により引退させる制御を開始する。
入力パターン取得部６２は、第一突出方式と同様に、突出状態検知部６１による押圧操作の検知がなくなってから予め定められた時間が経過した場合に、入力パターンの取得条件が成立したと判定する（ステップ♯３２：Ｙｅｓ）ように構成されている。
具体的には、入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の変化を最後に検知したときから、予め定められた時間が経過した場合に、入力パターンの取得条件が成立したと判定する。
【００６２】
そして、入力パターン取得部６２は、第一突出方式と同様に、入力パターンの取得条件が成立したと判定した場合（ステップ♯３２：Ｙｅｓ）に、複数の突出部材２０の突出状態を入力パターンとして取得する（ステップ♯３３）。第二突出方式では、入力パターン取得部６２は、入力パターンの取得条件が成立したと判定した場合（ステップ♯３２：Ｙｅｓ）に、突出部材２０の突出状態の制御を終了する。
【００６３】
１−７−４−２．引退順番認証方式
次に、認証方式として引退順番認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理について説明する。
入力パターン取得部６２は、複数の突出部材２０を操作面１１ａから突出させた後に複数の突出部材２０が順に押圧された場合に、当該押圧操作を受け付けた複数の突出部材２０の順番と複数の突出部材２０の相互の位置関係とを入力パターンとして取得する。
また、入力パターン取得部６２は、引退順番認証方式が選択された場合は、引退形状認証方式が選択された場合より、操作面１１ａから突出させる突出部材２０の数を少なく設定するように構成されている。
図１２に示すフローチャートを参照して、引退順番認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理について説明する。
【００６４】
入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の制御として初期化処理を行う（ステップ♯４１）。本実施形態では、入力パターン取得部６２は、突出させる突出部材２０及び引退させる突出部材２０を決定する。そして、入力パターン取得部６２は、突出させると決定した突出部材２０を突出制御部６５により最大高さまで突出させ、引退させると決定した突出部材２０を突出制御部６５により最小高さまで引退させる。引退順番認証方式が選択されている場合は、使用者による特定の突出部材２０の押圧操作を容易にするためや、使用者による被検知物Ｄの操作面１１ａに沿った移動が突出させた突出部材２０により妨げられ難くするために、突出させる突出部材２０の操作面１１ａ上の密度を適度に減少させることが望ましい。本実施形態では、入力パターン取得部６２は、図１３に示すように、引退順番認証方式（第二認証方式）が選択された場合は、前述した引退形状認証方式（第一認証方式）が選択された場合（図９参照）より、操作面１１ａから突出させる突出部材２０の数を少なく設定するように構成されている。図１３に示す例では、突出部材２０は、半分の突出部材２０を突出させるように設定されている。具体的には、突出部材２０は、縦方向又は横方向に沿って、交互に突出又は引退させると共に、斜め方向に沿って、連続的に突出又は引退させている。
【００６５】
入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の制御を行った後（突出部材２０を突出させた後）、突出状態の変化した突出部材２０の位置及び変化した時系列の情報（本実施形態では順番）からなる押圧順番の記録を開始する（ステップ♯４２）。また、入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の制御を行った後、使用者の押圧操作を促す案内画面を表示装置４０に表示させたり、案内音声を出力させたりする。
使用者は、図１４に示す例のように、被検知物Ｄとして指先などを、操作面１１ａに押し当てた状態で、操作面１１ａ上を移動させて、突出した突出部材２０を順番に引退させる。
【００６６】
本実施形態では、入力パターン取得部６２は、突出状態検知部６１による押圧操作の検知がなくなってから予め定められた時間が経過した場合に、入力パターンの取得条件が成立したと判定する（ステップ♯４３：Ｙｅｓ）ように構成されている。
具体的には、入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の変化を最後に検知したときから、予め定められた時間が経過した場合に、入力パターンの取得条件が成立したと判定する。
【００６７】
そして、入力パターン取得部６２は、入力パターンの取得条件が成立したと判定した場合（ステップ♯４３：Ｙｅｓ）に、押圧順番の記録を終了して、当該押圧操作を受け付けた複数の突出部材２０の順番と複数の突出部材２０の相互の位置関係とを入力パターンとして取得する（ステップ♯４４）。本実施形態では、入力パターン取得部６２は、突出高さが変化した複数の突出部材２０の順番と、複数の突出部材２０の相互の位置関係と、を入力パターンとして取得するように構成されている。
本実施形態では、入力パターン取得部６２は、図１５に入力パターンの例を示すように、突出させた突出部材２０について、突出状態の変化があった突出部材２０の突出状態に基づいて入力パターンを生成するように構成されている。一方、入力パターン取得部６２は、突出させた突出部材２０について突出した状態のままの突出部材２０の突出状態、及び引退させた突出部材２０について引退した状態のままの突出部材２０の突出状態を入力パターンの生成から除外するように構成されている。
【００６８】
また、本実施形態では、入力パターン取得部６２は、突出状態が変化した各突出部材２０の操作面１１ａ上の絶対位置から、突出状態が変化した各突出部材２０間の相対的な位置関係（相対位置）を算出するように構成されている。例えば、入力パターン取得部６２は、突出状態が変化した各突出部材２０の絶対位置に基づいて基準位置（例えば、最初に突出状態が変化した突出部材２０の絶対位置）を決定し、突出状態が変化した各突出部材２０の絶対位置から基準位置を減算した位置を相対位置として算出するように構成される。
【００６９】
本実施形態では、入力パターン取得部６２は、押圧操作を受け付けた複数の突出部材２０の順番と複数の突出部材２０の相互の位置関係とに加えて、タッチセンサ１３により検知した複数のタッチ位置の順番と、複数のタッチ位置の相互の位置関係とを入力パターンとして取得するように構成されている。
【００７０】
１−７−４−３．パスワード認証方式
次に、認証方式としてパスワード認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理について説明する。
入力パターン取得部６２は、複数の突出部材２０を操作面１１ａから突出させた後に複数の突出部材２０が順に押圧された場合に、当該押圧操作を受け付けた複数の突出部材２０の順番と複数の突出部材２０の相互の位置関係とを入力パターンとして取得する。
入力パターン取得部６２は、パスワード認証方式が選択されている場合は、図１６に示すように、入力対象となる文字、数字又は記号のアイコン画像を表示装置４０に表示させると共に、各文字、数字又は記号のアイコン画像の表示画面上の位置と対応する操作面１１ａ上の位置にある突出部材２０を突出させる。そして、入力パターン取得部６２は、突出部材２０が順に押圧された場合に、押圧された突出部材２０の位置に対応する文字、数字又は記号を順番に判定し、判定した順番に文字、数字又は記号が入力されたと判定する。
図１２に示すフローチャートを参照して、パスワード認証方式が選択されている場合の入力パターン取得処理について説明する。
【００７１】
入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の制御として初期化処理を行う（ステップ♯４１）。入力パターン取得部６２は、パスワード認証方式が選択されている場合は、図１６に示すように、入力対象となる文字、数字又は記号のアイコン画像を表示装置４０に表示させると共に、各文字、数字又は記号のアイコン画像の表示画面上の位置と対応する操作面１１ａ上の位置にある突出部材２０を突出させると決定し、それ以外の突出部材２０を引退させると決定する。そして、入力パターン取得部６２は、突出させると決定した突出部材２０を突出制御部６５により最大高さまで突出させ、引退させると決定した突出部材２０を突出制御部６５により最小高さまで引退させる。
【００７２】
入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の制御を行った後（突出部材２０を突出させた後）、突出状態の変化した突出部材２０の位置及び変化した順番からなる押圧順番の記録を開始する（ステップ♯４２）。
使用者は、図１７に示す例のように、指先などの被検知物Ｄにより、文字、数字又は記号に対応して突出された突出部材２０を順番に押圧して、突出した突出部材２０を引退させる。
【００７３】
本実施形態では、入力パターン取得部６２は、突出状態検知部６１による押圧操作の検知がなくなってから予め定められた時間が経過した場合に、入力パターンの取得条件が成立したと判定する（ステップ♯４３：Ｙｅｓ）ように構成されている。
具体的には、入力パターン取得部６２は、突出部材２０の突出状態の変化を最後に検知したときから、予め定められた時間が経過した場合に、入力パターンの取得条件が成立したと判定する。或いは、入力パターン取得部６２は、入力されたと判定した文字、数字又は記号の数が、登録されている認証パスワードの数になった場合に、入力パターンの取得条件が成立したと判定してもよい。
【００７４】
そして、入力パターン取得部６２は、入力パターンの取得条件が成立したと判定した場合（ステップ♯４３：Ｙｅｓ）に、押圧順番の記録を終了して、当該押圧操作を受け付けた複数の突出部材２０の順番と複数の突出部材２０の相互の位置関係とを入力パターンとして取得する（ステップ♯４４）。入力パターン取得部６２は、パスワード認証方式が選択されている場合は、突出状態の変化した突出部材２０の順番に、突出状態の変化した突出部材２０の位置に対応する文字、数字又は記号を判定し、判定した順番に文字、数字又は記号が入力されたと判定する。なお、１つの文字、数字又は記号に対応して突出されている突出部材２０が複数である場合は、突出状態の変化は、各文字、数字又は記号に対応する複数の突出部材２０を単位として判定される。
【００７５】
１−７−５．一致度判定部６３
一致度判定処理の詳細について、引退形状認証方式、引退順番認証方式、及びパスワード認証方式の認証方式毎に説明する。
１−７−５−１．引退形状認証方式
まず、認証方式として引退形状認証方式が選択されている場合の一致度判定処理について説明する。
一致度判定部６３は、予め登録された複数の突出部材２０のそれぞれの突出状態と複数の突出部材２０の相互の位置関係とを認証パターンとして取得する。認証パターンは、制御装置２の記憶装置などに記憶されている。
本実施形態では、一致度判定部６３は、各突出部材２０の突出状態として、各突出部材２０の操作面１１ａからの突出高さと、複数の突出部材２０の相互の位置関係とを認証パターンとして取得するように構成されている。
【００７６】
例えば、一致度判定部６３は、入力パターン又は認証パターンが存在する相対位置毎に、入力パターンの突出状態と認証パターンの突出状態とを比較し、突出状態が異なると判定した場合は、一致度が減少するように評価し、突出状態が同じと判定した場合は、一致度が増加するように評価する。
本実施形態では、一致度判定部６３は、入力パターン又は認証パターンが存在する相対位置毎に、入力パターンの突出高さと認証パターンの突出高さとの偏差を算出し、偏差の絶対値が大きいほど、一致度が減少するように評価し、偏差の絶対値が小さいほど、一致度が増加するように評価する。突出高さの情報がない相対位置では、周囲の突出高さの情報を用い補完（例えば線形補完）して突出高さが算出される。なお、突出された突出部材２０であって、突出状態が変化したと判定されていない突出部材２０に対応する相対位置の突出高さは、予め定めた突出高さ（例えば、最大限に突出された場合の突出高さ）とされる。また、一致度判定部６３は、入力パターン又は認証パターンの相対位置を少しずつ平行移動させて一致度を算出し、一致度が最も高くなる平行移動位置の一致度を最終的な一致度として算出するように構成されてもよい。ここで、平行移動に加えて座標回転が行われてもよい。
【００７７】
１−７−５−２．引退順番認証方式
次に、認証方式として引退順番認証方式が選択されている場合の一致度判定処理について説明する。
一致度判定部６３は、予め登録された複数の突出部材２０の順番と複数の突出部材２０の相互の位置関係とを認証パターンとして取得する。
例えば、一致度判定部６３は、入力パターン又は認証パターンの順番毎に、突出状態が変化したと判定した入力パターンの突出部材２０の相対位置、と認証パターンの突出部材２０の相対位置とを比較し、相対位置間の距離が大きい場合は、一致度が減少するように評価し、相対位置間の距離が小さいと判定した場合は、一致度が増加するように評価する。
一致度判定部６３は、入力パターン又は認証パターンの相対位置を少しずつ平行移動させて一致度を算出し、一致度が最も高くなる平行移動位置の一致度を最終的な一致度として算出するように構成されてもよい。ここで、平行移動に加えて座標回転が行われてもよい。
【００７８】
１−７−５−３．パスワード認証方式
次に、認証方式としてパスワード認証方式が選択されている場合の一致度判定処理について説明する。
一致度判定部６３は、予め登録された複数の突出部材２０の順番と複数の突出部材２０の相互の位置関係とを認証パターンとして取得する。入力パターン取得部６２は、パスワード認証方式が選択されている場合は、入力されと判定した順番の文字、数字又は記号の列を認証パターンとして取得するように構成されている。
そして、一致度判定部６３は、入力パターンの文字、数字又は記号の列と、認証パターンの文字、数字又は記号の列が完全一致した場合に、判定しきい値以上になるような一致度を算出し、完全一致しない場合に、判定しきい値未満になるような一致度を算出する。
【００７９】
１−７−６．ロック解除部６４
ロック解除部６４は、一致度が予め定めた判定しきい値以上である場合に、ロック対象機器５の動作ロックを解除する。
例えば、ロック解除部６４は、一致度が予め定めた判定しきい値以上である場合に、動作ロックを解除する信号を、ロック対象機器５に送信して、ロック対象機器５の動作ロックを解除させる。一方、ロック解除部６４は、一致度が予め定めた判定しきい値未満である場合に、動作ロックを維持する信号を、ロック対象機器５に送信して、ロック対象機器５の動作ロックを維持させる。判定しきい値は、選択されている認証方式に応じて変更されてもよい。
ロック解除部６４は、認証方式としてパスワード認証方式が選択されている場合は、判定しきい値を、入力パターンと認証パターンとが完全に一致している場合に対応する一致度に設定する。
【００８０】
なお、ロック解除部６４は、認証方式として引退順番認証方式が選択されている場合にも、判定しきい値を、入力パターンと認証パターンとが完全に一致している場合に対応する一致度に設定するように構成されてもよい。この引退順番認証方式の場合は、スッテップ♯４１で、突出部材２０の突出状態の初期化処理を行う際に、突出させる突出部材２０の数を少なくすれば、完全一致に対応した判定しきい値が設定されても、認証を適切に行うことができる。例えば、図１３に示した例から図１６に示した例に変更して、突出させる突出部材２０の数を少なくすることができる。なお、図１６に示すように、複数の突出部材２０が隣接して突出されている場合は、突出状態の変化は、隣接している複数の突出部材２０を単位として判定される。
【００８１】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００８２】
（１）上記の実施形態においては、操作盤１１の操作面１１ａに、タッチセンサ１３が備えられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、操作盤１１の操作面１１ａに、タッチセンサ１３が備えられないように構成されてもよい。
【００８３】
（２）上記の実施形態においては、サーボ機構３０は、突出方向又は引退方向に各突出部材２０を移動させる電動アクチュエータ（圧電素子３１）を有している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、サーボ機構３０は、突出方向にのみ各突出部材２０を移動させる電動アクチュエータを有するように構成されてもよい。或いは、サーボ機構３０は、突出方向にのみ各突出部材２０を移動させる、ばねなどの機械式アクチュエータを有するように構成されてもよい。
【００８４】
（３）上記の実施形態においては、入力パターン取得部６２は、認証方式としてパスワード認証方式が選択されている場合に、突出部材２０の突出状態の変化により文字、数字又は記号の入力を判定するように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、入力パターン取得部６２は、認証方式としてパスワード認証方式が選択されている場合に、表示装置４０が有するタッチパネル等の接触センサの出力信号により、文字、数字又は記号の入力を判定するように構成されてもよい。具体的には、入力パターン取得部６２は、図１６に示すように、表示装置４０に表示させた各文字、数字又は記号のアイコン画像に対応する表示画面上の位置に、接触センサの出力信号に基づいて接触があったと判定した場合に、対応する文字、数字又は記号が入力されたと判定する。
この場合は、突出部材２０は、接触センサを用いて入力された文字、数字又は記号の列を修正するために用いられるように構成されてもよい。例えば、表示装置４０に、入力された各文字などの列を表示させ、各文字などの表示画面上の位置と対応する操作面１１ａ上の位置にある突出部材２０を突出させる。そして、突出させた突出部材２０が押圧されたと判定した場合に、押圧された突出部材２０に対応する文字まで表示画面上の入力用のカーソル位置を移動させて、当該文字を修正入力できるようにしても好適である。また、文字などに対応する位置に代えて、２つの文字などの間（字間）に対応する位置の突出部材２０を突出させても好適である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、入力パターンと認証パターンとの一致度に基づいて、ロック対象機器の動作ロックを解除する認証システムに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
２        ：制御装置
３        ：認証システム
４        ：入力装置
５        ：ロック対象機器
１１      ：操作盤
１１ａ    ：操作面
１２      ：孔部
１３      ：タッチセンサ（配線部材）
２０      ：突出部材
２１      ：ピン部材（突出部材）
２２      ：筒状部材
２３      ：位置センサ
３０      ：サーボ機構
３１      ：圧電素子
３２      ：摺動機構
３３      ：連結部材
３４      ：バネ部材
４０      ：表示装置
４１      ：表示画面
６０      ：突出入力機構
６１      ：突出状態検知部
６２      ：入力パターン取得部
６３      ：一致度判定部
６４      ：ロック解除部
６５      ：突出制御部
６６      ：認証パターン登録部
６７      ：タッチ位置検知部
６８      ：表示制御部
６９      ：認証方式選択部
Ｄ        ：被検知物
Ｚ        ：進退動作方向
【図１】
2013196137.tif 000003
【図２】
2013196137.tif 000004
【図３】
2013196137.tif 000005
【図４】
2013196137.tif 000006
【図５】
2013196137.tif 000007
【図６】
2013196137.tif 000008
【図７】
2013196137.tif 000009
【図８】
2013196137.tif 000010
【図９】
2013196137.tif 000011
【図１０】
2013196137.tif 000012
【図１１】
2013196137.tif 000013
【図１２】
2013196137.tif 000014
【図１３】
2013196137.tif 000015
【図１４】
2013196137.tif 000016
【図１５】
2013196137.tif 000017
【図１６】
2013196137.tif 000018
【図１７】
2013196137.tif 000019