(57)【要約】【課題】ユーザの生体認証が取れた携帯機側から自動車への指示を行うことを可能とする電子キーシステムを提供する。【解決手段】ユーザに着用される携帯機１は、生体認識センサ２で着用者の生体情報を検知すると、生体認証手段８によって検知した生体情報が予め登録されたユーザの生体情報と一致するか否かを判別する。そして、携帯機１は、着用者が登録ユーザであることを生体認証手段８が確証すると、通信制御手段９によって、無線通信装置６による自動車１６に搭載のコントロールユニット１５との間での近距離無線通信を可能にする。これにより、携帯機１はコントロールユニット１５との無線通信で自動車１６への動作を指示することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが身体に着用することで携帯される携帯機によって自動車に搭載のコントロールユニットに動作を指示する電子キーシステムであって、
予め登録されたユーザの生体情報を格納している登録生体情報記憶手段と、
前記ユーザの前記生体情報が予め登録された前記ユーザの生体情報と一致するか否かを判別する生体認証手段と、
を備えて、
前記携帯機は、少なくとも前記ユーザの生体情報を検知する生体認識センサを含み、
前記生体認証手段によって前記ユーザが登録ユーザであることが確証されたとき、前記携帯機と前記コントロールユニットとの間の認証が成立することを特徴とする電子キーシステム。
【請求項２】
前記携帯機は、さらに着脱検知手段を備え、
前記生体認証手段は、前記着脱検知手段が前記ユーザの着用を検出したとき、前記生体情報の一致の判別を行い、一致していると前記携帯機と前記コントロールユニットとの間の認証が成立することを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステム。
【請求項３】
前記生体認証手段は、前記認証の成立後、前記ユーザが前記携帯機の取り外したことを前記着脱検知手段が検出したとき、前記認証を解除することを特徴とする請求項２に記載の電子キーシステム。
【請求項４】
前記生体情報記憶手段と前記生体認証手段とはそれぞれ前記携帯機に設けられ、
さらに、前記携帯機は、
前記ユーザが当該携帯機を着用したその部位の動きを検知する運動検出手段と、
前記運動検出手段が前記部位の特定の動きを検出すると、この動きに応じた前記自動車への命令コードを生成して、前記コントロールユニットに送信するよう制御する動作指示手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電子キーシステム。
【請求項５】
前記生体情報記憶手段と前記生体認証手段とはそれぞれ前記携帯機に設けられ、
前記コントロールユニットは、
前記生体認証手段によって前記ユーザが登録ユーザであることが確証された前記携帯機を認識する携帯機認識手段と、
前記ユーザの動きを撮像する撮像装置と、
前記撮像部からの撮像情報に基づき前記ユーザの特定の動きを検出する画像認識手段と、
検出した前記特定の動きに応じて、自動車の動作を制御する動作制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電子キーシステム。
【請求項６】
前記生体情報記憶手段と前記生体認証手段とをそれぞれクラウドサーバに設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電子キーシステム。
【請求項７】
前記コントロールユニットは、前記携帯機から送信される前記生体情報を前記クラウドサーバに転送し、前記生体認証手段の判別結果に基づいて、前記携帯機との間の認証を成立させることを特徴とする請求項６に記載の電子キーシステム。
【請求項８】
前記携帯機は、前記生体情報を前記クラウドサーバに送信し、前記生体認証手段の判別結果に基づいて、前記コントロールユニットとの間の認証を成立させることを特徴とする請求項６に記載の電子キーシステム。
【請求項９】
前記生体情報記憶手段は、記憶している生体情報に対応する前記ユーザの自動車の運転に関する性向情報を併せて記憶しており、
前記コントロールユニットは、前記携帯機との間の認証が成立したとき、前記性向情報をダウンロードすることを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の電子キーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーシステムに関し、特に権限を有するユーザが自動車に動作の指示を与えることができる電子キーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、キーを差し込まずに自動車のドアロックの開閉やエンジンの始動・停止等ができる電子キーシステムが開発されている。
【０００３】
このような電子キーシステムにおいて、セキュリティーを確保するために、登録者の生体情報を登録データとして記憶する着脱式のデータ記憶手段を車体内にセットしておき、自動車への搭乗者から採取した生体情報が登録データと一致するとドアロックの開閉や運転を可能とする生体認証によるキーシステムが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１による従来技術は、ユーザがドアのアウタハンドルを手で掴んだとき、アウタハンドルに設けられている第１生体センサから採取された生体情報が登録情報と一致するとドアロックを開放し、インストルメントパネルに設けられている第２生体センサから採取された生体情報が登録情報と一致すると自動車の運転を可能とするものである。したがって、自動車に指示する項目に応じて生体センサを設けなければならずコストが嵩む問題があった。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑みて、ユーザの生体認証が取れた携帯機側から自動車への指示を行うことを可能とする電子キーシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子キーシステムは、ユーザが身体に着用することで携帯される携帯機によって自動車に搭載のコントロールユニットに動作を指示する電子キーシステムであって、予め登録されたユーザの生体情報を格納している登録生体情報記憶手段と、前記ユーザの前記生体情報が予め登録された前記ユーザの生体情報と一致するか否かを判別する生体認証手段と、を備えて、前記携帯機は、少なくとも前記ユーザの生体情報を検知する生体認識センサを含み、前記生体認証手段によって前記ユーザが登録ユーザであることが確証されたとき、前記携帯機と前記コントロールユニットとの間の認証が成立することを特徴としている。
【０００８】
このとき、前記携帯機は、着脱検知手段を備えて、前記生体認証手段は、前記着脱検知手段が着用を検出したとき、前記生体情報の一致の判別を行い、一致していると前記携帯機と前記コントロールユニットとの間の認証を成立させる。そして、前記生体認証手段は、認証の成立後、前記ユーザが前記携帯機の取り外したことを前記着脱検知手段が検出したとき、前記認証を解除するようにするとよい。これにより、携帯機の着用者だけが自動車に指示を与えることができる。
【０００９】
さらに、前記携帯機は、前記ユーザが当該携帯機を着用した部位の動きを検知する運動検出手段と、前記運動検出手段が前記部位の特定の動きを検出すると、この動きに応じた前記自動車への命令コードを生成して、前記無線通信装置から送信するよう制御する動作指示手段と、を備えるとよい。これにより、ユーザは、携帯機を着用した身体の部位の動きで自動車に指示を与えることができる。
【００１０】
また、前記コントロールユニットは、前記生体認証手段によって前記着用者が登録ユーザであることが確証された前記携帯機を認識する携帯機認識手段と、前記ユーザの動きを撮像する撮像装置と、前記撮像部からの撮像情報に基づき前記ユーザの特定の動きを検出する画像認識手段と、検出した前記特定の動きに応じて、自動車の動作を制御する動作制御手段と、を備えてもよい。この場合には、権限を有する登録されたユーザの動きを画像認識処理することで自動車に指示を与えることができる。
【００１１】
また、前記生体情報記憶手段と前記生体認証手段とをそれぞれクラウドサーバに設けてもよい。この場合、前記コントロールユニットは、前記携帯機から送信される前記生体情報を前記クラウドサーバに転送することで、前記生体認証手段の判別結果に基づいて、前記携帯機との間の認証を成立させることができる。
【００１２】
一方、前記携帯機が、前記生体情報を前記クラウドサーバに送信し、前記生体認証手段の判別結果に基づいて、前記コントロールユニットとの間の認証を成立させることもできる。このようなクラウドサーバを用いることで、一つの携帯機で複数の自動車のコントロールユニットとの間で認証を成立させることが可能となる。
【００１３】
さらに、前記生体情報記憶手段には、記憶している生体情報に対応する前記ユーザの自動車の運転に関する性向情報を併せて記憶させておけば、前記コントロールユニットは、前記携帯機との間の認証が成立したとき、前記性向情報をダウンロードすることが可能となる。これにより、コントロールユニットは、当該ユーザの性向に応じて、自動車の動作を制御することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電子キーシステムによれば、ユーザの生体情報の取得を携帯機側で行うことで、自動車内には指示する項目に応じて複数の生体認識センサを設けずとも済み、簡略化された生体認証による電子キーシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態による電子キーシステムの構成全体のブロック図を示す。
【図２】ブレスレット型の携帯機の一構成例を外観図で示す。
【図３】携帯機を着用した腕の動きで自動車に指示を与えることを説明する模式図を示す。
【図４】腕の運動の種類とその運動が意味する自動車への指示内容とを対照させた動作指示テーブルを示す。
【図５】図１の電子キーシステムにおける携帯機の動作のフローチャートを示す。
【図６】本発明の第２の実施形態による電子キーシステムの構成全体のブロック図を示す。
【図７】図６の電子キーシステムにおいて、自動車に指示を与える手の動きを説明する模式図を示す。
【図８】図６の電子キーシステムにおける携帯機の動作のフローチャートを示す。
【図９】図６の電子キーシステムにおける自動車のコントロールユニットの動作のフローチャートを示す。
【図１０】本発明の第３の実施形態による電子キーシステムを概念的な説明図を示す。
【図１１】図１０の電子キーシステムにおける携帯機と自動車との間の認証が成立するまでのシーケンス図を示す。
【図１２】図１０の電子キーシステムにおける携帯機と自動車との間の認証が成立するまでの他の例でのシーケンス図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る電子キーシステムの実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１７】
図１は、電子キーシステム１００の構成全体を概念的にブロック図で示している。電子キーシステム１００は、ワイヤレスにより自動車１６に動作を指示するシステムであって、ユーザによって携帯される携帯機１と、自動車１６に搭載されたコントロールユニット１５とからなる。
【００１８】
携帯機１は、図２及び図３に示すようにユーザが腕に着用することができるようにブレスレット２０に装着されている。携帯機１は、生体認識センサ２と、運動検知センサ３と、ブレスレット２０のユーザへの着脱を検知する着脱検知センサ４と、登録指示装置５と、無線通信装置６と、制御部７とから構成される。
【００１９】
生体認識センサ２は、指紋、指の静脈パターン、心臓の鼓動等のユーザの生体情報を検知する。本例での生体認識センサ２は指紋センサであり、人の指２３の先端の指紋部分が携帯機１の表面に押しつけられると、その指紋を生体情報として検出する。
【００２０】
運動検知センサ３は、携帯機１を着用したユーザの腕の動きによる携帯機１の移動量及び移動角度を検知する。このような運動検知センサ３には、加速度センサや角速度センサ又はその両方が使用されるが、本例では、加速度センサと角速度センサの両方を用いて、３軸での移動量や角速度を検出する。
【００２１】
着脱検知センサ４は、ブレスレット２０がユーザの腕に着用されて、その両端がバックル２２で結合されると装着信号、結合が解除されると装着解除信号をそれぞれ出力する。
【００２２】
無線通信装置６は、ＲＦ帯で自動車１６のコントロールユニット１５と近距離で無線通信する。この場合、コントロールユニット１５が無線通信範囲内に存在する携帯機１が予め登録されたものであることを判別したとき、無線通信が可能となる。
【００２３】
制御部７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータで構成されており、生体認証手段８、通信制御手段９、運動検出手段１０、動作指示手段１１及び生体情報登録手段１２のそれぞれは、ＣＰＵがＲＯＭに格納されている制御プログラムを処理することで実現される。そして、制御部７は、登録生体情報を記憶しているフラッシュメモリによる登録生体情報記憶部１３を備えている。
【００２４】
生体情報登録手段１２は、登録指示装置５からの登録指示信号に応答して、生体認識センサ２が検知している生体情報（本例では指紋情報）をフラッシュメモリによる登録生体情報記憶部１３に格納する。この場合、登録生体情報記憶部１３には複数の生体情報を登録することができる。登録指示装置５は、登録者による所定の操作により、登録指示信号を出力するスイッチ装置によって構成されるが、セキュリティーの面から、登録指示装置５は、通常、携帯機１とは別体で設けて、登録設定時に携帯機１に接続して使用するように構成するのが好ましい。
【００２５】
生体認証手段８は、ブレスレット２０がユーザの腕に着用されたとき、生体認識センサ２が生体情報を検知すると、検知された生体情報と登録生体情報記憶部１３に記憶されている登録生体情報とを比較して、互いに一致しているか否かを判別する。そして、一致しているときには、前記ＲＡＭに設けている認証フラグ８ａをセットする。
【００２６】
通信制御手段９は、携帯機１と自動車１６のコントロールユニット１５との間で機器間認証のための信号の授受を行う。
【００２７】
運動検出手段１０は、運動検知センサ３がユーザの腕の動きに伴う携帯機１の移動量及び移動角度を検知すると、これら検知情報から携帯機１の移動位置を算出する。続いて、運動検出手段１０は、その直後のユーザによる再度の腕の動きによって、運動検知センサ３が携帯機１の移動量及び移動角度を検知したとき、その検知情報から算出した移動位置が携帯機１の原の位置であるときには、ユーザは腕を往復移動させたと判定する。図３は、着用者２３が肘を支点にして腕を矢印方向ａに上下に回動させたときの状態を模式的に示している。
【００２８】
動作指示手段１１は、運動検出手段１０が検出した往復運動に応じて、予め設定されている自動車１６に与える指示の内容を判別し、その指示を示す命令コードを生成して、無線通信装置６から自動車１６のコントロールユニット１５に送信する。前記ＲＯＭには、運動検出手段１０が検出する往復運動の種類とその往復運動が意味する自動車１６への指示内容とを対照させた動作指示テーブル１１ｂが設定されている。例えば、動作指示テーブル１１ｂには、図４に示すように、携帯機１の上下及び左右の各往復回転運動と、平行移動による上下及び左右の各往復運動について、その運動によって自動車１６に指示する指示内容が設定されている。
【００２９】
したがって、動作指示手段１１は、図３で示すように、着用者２３が肘を支点とした携帯機１の上下往復回転運動を行うと、ドアロックの解除を自動車１６に指示する内容であることを動作指示テーブル１１ｂから読み取って、この動作を指示する命令コードをコントロールユニット１５に送信する。
【００３０】
コントロールユニット１５は、ＣＰＵからなる自動車１６の主制御部であり、自動車１６に搭載される電子機器の制御処理を予め定められたソフトウェアの実行に基づいて実施する。図１では、本発明に係る電子キーシステム１００の動作と直接関係する携帯機認識手段２４のみを示しているが、この機能もこのソフトウェアを実行することで実現される。
【００３１】
携帯機認識手段２４は、携帯機１へＩＤの送信を要求するリクエスト信号を無線通信装置１４から間欠的に発信させる。そして、リクエスト信号の範囲内に入った携帯機１が無線通信装置６でリクエスト信号を受信し、これに応答してＩＤを発信すると、携帯機認識手段２４は、予め設定されているＩＤと比較し、一致していると当該携帯機１の存在を認識する。
【００３２】
そして、コントロールユニット１５は、無線通信装置１４を介して存在を認識した携帯機１からの命令コードが入力されると、その命令コードの内容に応じて、自動車１６に搭載されたドアロック駆動装置１７、エンジン駆動装置１８、ステアリングロック駆動装置１９等を駆動させる。
【００３３】
上記構成による電子キーシステム１００の動作を図５のフローチャートに基づき説明する。
【００３４】
携帯機１は、ブレスレット２０がユーザの腕に巻かれて着用され、バックル２２が係止されると、制御部７には着脱検知センサ４からの装着信号が入力されて動作を開始する（ステップＳ１）。
【００３５】
そして、制御部７は、生体認証手段８によって、生体認識センサ２で生体情報が検出されたかを判別する（ステップＳ２）。携帯機１の着用後、着用者２３が携帯機１のパッケージの表面に指先を載せると、生体認識センサ２は指紋による生体情報を出力するが、生体認識センサ２が生体情報を出力するまでの間に、着脱検知センサ４から装着解除信号が入力されると（ステップＳ３の「ＹＥＳ」）、制御部７は動作を終了する。これは、携帯機１はユーザに着用されたものの、携帯機１のパッケージ表面に指先を載せることなく携帯機１を腕から取り外した場合の動作である。
【００３６】
着用者２３がパッケージ表面に指先を載せたときには、生体認証手段８は、生体認識センサ２が検出した生体情報と登録生体情報記憶部１３に記憶されている登録生体情報とを照合して、着用者２３が予め登録されたユーザであるか否かを判定する（ステップＳ４）。そして、照合が一致せず登録ユーザでない「ＮＯ」の場合には、後に説明するステップＳ１０の処理となる。
【００３７】
生体認証手段８は、生体情報の一致によって着用者２３が登録ユーザであることを確証すると（ステップＳ４の「ＹＥＳ」）、着用者２３が登録ユーザであることを示す認証フラグ８ａをセットする（ステップＳ５）。
【００３８】
そして、制御部７は、通信制御手段９によって、周囲に存在している自動車１６のコントロールユニット１５と無線通信接続されているか否かを判定する（ステップＳ６）。ここでの動作は、着用者２３が自動車１６に近づいたとき、通信制御手段９は、コントロールユニット１５が携帯機認識手段２４によって発信しているリクエスト信号を受信する。そして、通信制御手段９は、リクエスト信号を受信したとき、これに応答してＩＤを発信することで、携帯機認識手段２４によって無線通信接続が確立される。これによって、制御部７とコントロールユニット１５との間の認証が成立したことになる。
【００３９】
携帯機認識手段２４によって無線通信接続が確立されているときは（ステップＳ６の「ＹＥＳ」）、制御部７は、運動検出手段１０によって、携帯機１が往復移動したか否かを判別する（ステップＳ７）。このとき運動検出手段１０は、運動検知センサ３が出力する携帯機１の移動量及び移動角度から移動位置を算出したとき、次に運動検知センサ３が出力する携帯機１の移動量及び移動角度から算出する移動位置が移動前の元の位置である場合に、往復移動されたと判断する。このとき、運動検出手段１０は、運動検出手段１０が検知した移動量及び移動角度からその往復運動の内容を判定する。移動角度に変化があれば回転運動であり、変化が無ければ平行運動となる。
【００４０】
携帯機１が往復移動したとき、制御部７は、動作指示手段１１によって、運動検出手段１０が判定した往復運動の内容に基づき動作指示テーブル１１ｂを参照して、この動きが自動車１６に動作への指示内容を示す動きであるか否かを判別する（ステップＳ８）。そして、動作指示手段１１は、指示内容を示す動きであることを判別すると、この指示を示す命令コードを自動車１６のコントロールユニット１５に出力する（ステップＳ９）。
【００４１】
図３に示す例では、着用者２３が携帯機１を着用している腕の肘を支点にして上方向に回動させる矢印ａに示す動きを行っており、動作指示手段１１は、自動車１６のドアロックを解除の指示であることを判別して、コントロールユニット１５にドアロック解除の命令コードを送信する。したがって、命令コードを受信したコントロールユニット１５は、ドアロック駆動装置１７に駆動信号を出力してドアロックを解除する。
【００４２】
逆に、携帯機１を下方向に回動させる動きを行うと、動作制御手段は、自動車１６のドアロック指示であることを判別して、コントロールユニット１５にドアロックの命令コードを送信する。また、本例の動作指示テーブル１１ｂでは、ユーザが携帯機１を着用している腕を平行に持ち上げると、エンジン始動を指示する動きとなり、動作指示手段１１は、エンジン始動の命令コードを生成して自動車１６のコントロールユニット１５に出力する。
【００４３】
制御部７は、動作指示手段１１によって命令コードを送信すると、着脱検知センサ４から装着解除信号が出力されているかを判別する（ステップＳ１０）。そして、装着解除信号が出力されていないと（ステップＳ１０の「ＮＯ」）、制御部７は、認証フラグ８ａがセットされていると（ステップＳ１１の「ＮＯ」）、ステップＳ５乃至Ｓ１１の処理を繰り返して、この間に、無線通信接続が可能な状態（ステップＳ６の「ＹＥＳ」）で、着用者２３による指示内容を示す動きを検知した際には、それに応じた命令コードをコントロールユニット１５に送信する。
【００４４】
また、前述したステップＳ６、Ｓ７及びＳ８の各判定処理で「ＮＯ」を判定したときも同様であり、着用者２３が携帯機１を腕から外さず、且つ認証フラグ８ａがセットされている限り、ステップＳ６からステップＳ１１までの処理を繰り返す。
【００４５】
しかし、着用者２３が携帯機１を腕から外したことで着脱検知センサ４から装着解除信号が出力されると（ステップＳ１０の「ＹＥＳ」）、制御部７は、認証フラグ８ａをリセットして動作を終了する（ステップＳ１２）。したがって、携帯機１とコントロールユニット１５との間の認証が解除される。
【００４６】
一方、前述のステップＳ４で「ＮＯ」の判定からステップＳ１０の処理となり、このとき装着解除信号が入力されておらず、続けてステップＳ１１の処理となったとき、この場合は認証フラグ８ａが非セットであるため制御部７は動作を終了する。すなわち、携帯機１は、着用者２３は登録されたユーザとは異なることから、着用されても動作することがない。
【００４７】
上記の実施形態では、携帯機１側でユーザの特定の動きを検出して、この動きに応じた自動車１６への命令コードを出力しているが、自動車１６側でユーザの特定の動きを検出することもできる。
【００４８】
図６は、このような実施形態による電子キーシステム２００の構成全体を概念的にブロック図で示している。以下、電子キーシステム２００の動作を説明するが、電子キーシステム１００と共通する構成については、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４９】
電子キーシステム２００では、自動車１６のステアリングハンドル付近でのユーザの手の動きを撮像可能な位置、例えば車内の天井部分に撮像装置を配置している。撮像装置としては、ステレオカメラ２５を用いて手の動きを撮影することにより、撮影される手の形状や距離、位置を三次元で認識することで手の動きを正確に捉えることができる。
【００５０】
コントロールユニット１５Ａは、ＣＰＵからなる自動車１６の主制御部であり、自動車１６に搭載される電子機器の制御処理を予め定められたソフトウェアの実行に基づいて実施する。図６においては、電子キーシステム２００の動作と直接関係する、携帯機認識手段２４、画像認識手段３２、動作制御手段３３のみを示しているが、これら各機能はこのソフトウェアを実行することで実現される。
【００５１】
ここでの携帯機認識手段２４も、電子キーシステム１００で前述したのと同様に、携帯機１へＩＤの送信を要求するリクエスト信号を無線通信装置１４から間欠的に発信し、リクエスト信号の範囲内に入った携帯機１が無線通信装置６でリクエスト信号を受信したとき、これに応答して発信してきたＩＤを予め設定されているＩＤと比較して、一致していると無線通信接続を確立する。
【００５２】
画像認識手段３２は、携帯機認識手段２４が携帯機１を認識している間、ステレオカメラ２５を動作させる。そして、ステレオカメラ２５が捉えて出力する手の動きの三次元画像情報の画像認識処理を行ってユーザの手の動きを検出する。この処理には、ステレオカメラ２５が捉えて出力する手の動きの三次元画像情報を画像処理して、予め設定されている標準パターンを用いて２値化処理した後、標準パターンを用いて２値化画像のパターンマッチングを行うことで手の動きを認識する周知の手法が用いられる。
【００５３】
動作制御手段３３は、画像認識手段３２が判別したユーザの手の動きに応じて、ドアロック駆動装置１７、エンジン駆動装置１８、ステアリングロック駆動装置１９、空調装置２６、オーディオ装置２７等の動作を制御する。
【００５４】
例えば、画像認識手段３２が、ステアリングハンドル４０の位置で左の手の平４１を左右に振る図７に示すような動作を検出したとき、動作制御手段３３は、エンジン駆動装置１８に駆動信号を出力する。このように、ステアリングハンドルを操作するときに通常では行われない手の平の動きについて、その動きとそれに対応する自動車１６の各部への指示内容が予めメモリ３４に設定されている。このような動作としては、手の平を左右に振る以外にも、指を「グー」から「チョキ」や「パー」にする動作や親指を立てる動作などがある。
【００５５】
電子キーシステム２００の動作を図８及び図９のフローチャートに基づき説明する。
【００５６】
図８は携帯機１の動作を示すフローチャートで、携帯機１は、ブレスレット２０がユーザの腕に巻かれて着用され、バックル２２が係止されると、制御部７Ａには着脱検知センサ４からの装着信号が入力されて動作を開始する（ステップＳ２１）。
【００５７】
そして、制御部７Ａは、生体認証手段８によって、生体認識センサ２で生体情報が検出されたかを判別する（ステップＳ２２）。ここで、携帯機１の着用者２３が携帯機１のパッケージの表面に指先を載せると、生体認識センサ２は指紋による生体情報を出力するが、生体認識センサ２が生体情報を出力するまでの間に、着脱検知センサ４から装着解除信号が入力されたとき（ステップＳ２３の「ＹＥＳ」）、制御部７Ａは、携帯機１はユーザによって着用されたものの、携帯機１のパッケージ表面に指先を載せることなく、携帯機１が腕から取り外されたと判断し、動作を終了する。
【００５８】
着用者２３がパッケージ表面に指先を載せたときには、生体認証手段８は、生体認識センサ２が検出した生体情報と登録生体情報記憶部１３に記憶されている登録生体情報とを照合して、着用者２３が予め登録されたユーザであるか否かを判定する（ステップ２４）。しかし、照合が一致せず登録ユーザでないときにはステップＳ２７の処理となるが、このときの動作については後に明らかとなる。
【００５９】
生体認証手段８は、生体情報の一致によって着用者２３が登録ユーザであることを確証すると（ステップＳ２４の「ＹＥＳ」）、着用者２３が登録ユーザであることを示す認証フラグ８ａをセットする（ステップＳ２５）。そして、制御部７Ａは、認証フラグ８ａがセット状態であるとき、自動車１６のコントロールユニット１５Ａとの無線通信接続を可能な状態とする（ステップＳ２６）。ここで、無線通信接続が可能な状態とは、自動車１６のコントロールユニット１５Ａが携帯機認証手段２４によってリクエスト信号を発信したとき、これに応答して携帯機１が通信制御手段９によってＩＤを送信することができる状態である。
【００６０】
そして、制御部７Ａは、着脱検知センサ４から装着解除信号が入力されているか否かを判別し（ステップＳ２７）、入力されていないときには、認証フラグ８ａのセットを確認して（ステップＳ２８）、フラグをセットしているときにはステップＳ２６の処理に戻る。したがって、制御部７Ａは、着脱検知センサ４から装着解除信号が入力されておらず、且つ認証フラグ８ａがセット状態である間は、ステップＳ２６において、コントロールユニット１５Ａとの無線通信を行うことが可能となっている。
【００６１】
しかし、着用者２３が携帯機１を腕から外したことで、着脱検知センサ４から装着解除信号が出力されると（ステップＳ２７の「ＹＥＳ」）、制御部７Ａは、認証フラグ８ａをリセットして動作を終了する（ステップＳ２９）。したがって、認証フラグ８ａをリセットすることで、無線通信が不能となる。
【００６２】
ここで、ステップＳ２４で生体情報の照合が一致せず、着用者が登録ユーザでないことを判別したときの制御部７Ａの動作を説明する。この場合は認証フラグ８ａがセットされず、またコントロールユニット１５Ａとの無線通信が不可の状態でステップＳ２７の処理となる。そして、着脱検知センサ４から装着解除信号が出力されずに、次にステップＳ２８の処理となると、認証フラグ８ａが非セットであるため、制御部７Ａは動作を終了することになる（ステップＳ２８の「ＹＥＳ」）。したがって、権限を有さないユーザが携帯機１を着用していても、制御部７Ａは、コントロールユニット１５Ａと無線通信を行うことがない。
【００６３】
携帯機１側での上記の動作に対しての、自動車１６のコントロールユニット１５Ａの動作を図９のフローチャートで説明する。図９（ａ）は、コントロールユニット１５Ａの「携帯機認識」の動作を示すフローチャートである。コントロールユニット１５Ａは、携帯機認識手段２４によって、携帯機１へＩＤを要求するリクエスト信号を発信している（ステップＳ４１）。
【００６４】
したがって、生体認証手段８により着用者が登録ユーザであることが確証された携帯機１がリクエスト信号の送信範囲内に入ったとき、制御部７Ａは、ステップＳ２６（図８）の処理を行うことで、予め設定されているＩＤを無線通信装置６から送信する。よって、携帯機認識手段２４は、ＩＤが送信されてくると、このＩＤが予め設定されているＩＤと一致しているかを判別し（ステップＳ４２）、一致していると当該携帯機１の存在を認識する（ステップＳ４３）。これによって、制御部７Ａとコントロールユニット１５Ａとの間の認証が成立したことになる。
【００６５】
そして、コントロールユニット１５Ａは、ドアロック駆動装置１７にドアロック解除信号を出力してドアロックを解除し（ステップＳ４４）、ステレオカメラ２５を駆動して携帯機認識処理のルーチンを終了する。
【００６６】
携帯機１の存在を認識した後、コントロールユニット１５Ａは、予め定められた自動車１６に搭載される電子機器の制御処理を実行する一方で、タイマー割り込みにより、図９（ｂ）のフローチャートに示す「画像認識」の処理を行う。
【００６７】
この割り込み処理では、先ずコントロールユニット１５Ａは、携帯機認識手段２４によって携帯機１との通信接続が可能であるかを判別する（ステップＳ５１）。この場合、携帯機認識手段２４によるリクエスト信号の発信に応答して、携帯機１からＩＤが送信されてくるか否かで判断する。前述したように、携帯機１は認証フラグ８ａをセットしていると無線通信接続が可能である。
【００６８】
そして、携帯機１との通信が可能であるとき、コントロールユニット１５Ａは、画像認識手段３２によってステレオカメラ２５が捉えて出力する画像からユーザの手の動きを検出する（ステップＳ５２）。そして、動作制御手段３３は、検出した手の動きが自動車１６の各部に対し動作を指示する内容であるかを判別し（ステップＳ５３）、動作を指示する手の動きであるときには、その対象の構成部に駆動信号を出力した後、割り込み前の処理に戻る（ステップＳ５４）。これにより、ユーザの指示通りに、例えば、空調装置２６にはＯＮ・ＯＦＦ信号や温度調節信号、オーディオ装置２７には音量調整信号などが出力される。
【００６９】
しかし、ステップＳ５１で、携帯機１との通信接続が不能と判定したときには、コントロールユニット１５Ａは、ステレオカメラ２５の駆動を停止する（ステップＳ５５）。そして、コントロールユニット１５Ａは、割り込み前の処理に戻るが、これ以後、「画像認識」の割り込み処理は行わない。これにより、コントロールユニット１５Ａが携帯機１を認識してドアロックを解除したとき、携帯機１を着用していない別人が車内に入って手を動かしても、自動車１６に指示を与えることはできない。
【００７０】
上記したように本発明に係わる電子キーシステム１００、２００は、ユーザが携帯機１を着用することで装着信号が発生した後に生体情報が入力されて、入力生体情報が予め登録された生体情報と一致している場合に、この着用者が予め登録された権限を有するユーザであることを確証する。そして、この確証後、電子キーシステム１００では、ユーザは着用した腕の動きで自動車１６に指示を与えることができる。そして、電子キーシステム２００では、携帯機１の存在を認識すると、自動車１６はドアロックを解除し、車内に搭乗したユーザが手の平で所定の動きをすることで、自動車１６に指示を与えることができる。
【００７１】
また、上記した電子キーシステム１００、２００は携帯機１の制御部７、７Ａに生体認証手段８及び登録生体情報記憶部１３を設けているが、インターネット等の通信回線で接続されるクラウドに設けてもよい。
【００７２】
図１０は、クラウドサーバ５０に生体認証手段８及び登録生体情報記憶部１３を設けた電子キーシステム３００の概念図を示している。
【００７３】
図１０で携帯機１の制御部７Ｂは、着脱検知センサ４によって携帯機１がユーザに着用されるのを検知した後、生体認識センサ２が着用者の生体情報を検知したとき、クラウドサーバ５０の生体認証手段８が、登録ユーザの生体情報との一致を判別する。
【００７４】
この場合、通信回線５１を介して、生体認識センサ２が検知した着用者の生体情報をクラウドサーバ５０へ送信するには、一旦、携帯機１の制御部７Ｂが生体情報を自動車１６のコントロールユニット７Ｃに送信した後、コントロールユニット７Ｃからクラウドサーバ５０に転送する方法ａと、携帯機１がクラウドサーバ５０に直接アクセスして送信する方法ｂとがある。後者の方法ｂの場合の携帯機１には、通信回線５１を経由して、クラウドサーバ５０に接続可能なスマートフォンやタブレット型コンピュータ等の無線端末携帯機が好ましい。
【００７５】
ここで、電子キーシステム３００も電子キーシステム１００、２００と同様に、携帯機１に生体認識センサ２と着脱検知センサ４とを設けている。そして、自動車１６のコントロールユニット７Ｃは、携帯機１へＩＤの送信を要求するリクエスト信号を無線通信装置１４から間欠的に発信させるが、携帯機１は、リクエスト信号の受信に応答して、ＩＤを送信する電子キーシステム１００、２００と同様の機能を有している。
【００７６】
図１１は、携帯機１から送信される生体情報をクラウドサーバ５０に転送する方法ａの場合における携帯機１の制御部７Ｂとコントロールユニット７Ｃとの間の認証が成立するまでを説明するシーケンス図である。制御部７Ｂは、着脱検知センサ４が携帯機１の着用を検知したとき、生体認識センサ２によって生体情報を取得すると、このときコントロールユニット７Ｃから送信されるリクエスト信号の受信によりＩＤを送信する。
【００７７】
コントロールユニット７Ｃは、送信されてきたＩＤが予め記憶しているＩＤと一致する場合には通信を許可することで、制御部７Ｂは、取得した生体情報をコントロールユニット７Ｃに送信する。コントロールユニット７Ｃは、この生体情報をクラウドサーバ５０に転送し、クラウドサーバ５０は生体情報が登録生体情報記憶部１３に記憶されている生体情報と一致しているかを判別する。これにより、コントロールユニット７Ｃと制御部７Ｂとの間の認証が成立する。
【００７８】
図１２は、携帯機１が取得した生体情報をクラウドサーバ５０に直接送信する方法ｂの場合における携帯機１の制御部７Ｂとコントロールユニット７Ｃとの間の認証が成立するまでを説明するシーケンス図である。この場合、制御部７Ｂは、着脱検知センサ４が携帯機１の着用を検知したとき、生体認識センサ２によって生体情報を取得すると、この生体情報をクラウドサーバ５０に送信する。
【００７９】
クラウドサーバ５０では、生体情報が登録生体情報記憶部１３に記憶されている生体情報と一致しているかを判別し、一致している場合には一致信号を制御部７Ｂに送信する。そして、制御部７Ｂは、一致信号の入力後、コントロールユニット７Ｃから送信されるリクエスト信号の受信によりＩＤを送信する。
【００８０】
コントロールユニット７Ｃは、送信されてきたＩＤが予め記憶しているＩＤと一致する場合には通信を許可することで、コントロールユニット７Ｃと制御部７Ｂとの間の認証が成立する。
【００８１】
そして、図１１又は図１２に示すシーケンスの流れで制御部７Ｂとコントロールユニット７Ｃとの間での認証が成立すると、図示しないが、電子キーシステム１００で説明したように、携帯機１を着用したユーザの部位の動きでコントロールユニット７Ｃに自動車への命令コードを送信する。或いは、電子キーシステム２００で説明したように、携帯機１を着用したユーザの手の動きをコントロールユニット７Ｃが検知して、この動きに応じて自動車の動作を制御する。
【００８２】
このように登録されたユーザの生体情報をクラウドサーバ５０に記憶して、クラウドサーバ５０で生体認証を行うことで、一つの携帯機１で複数の自動車のコントロールユニットとの間で認証を成立させることが可能となる。したがって、複数の自動車のオーナーやレンタカー店等では車ごとに携帯機１を管理する煩わしさから解消される。
【００８３】
また、クラウドサーバ５０には生体情報以外にも、ユーザ独自の運転に関する性向情報（キャリブレーション）、例えば、座席の位置・自宅や職場の住所・頻繁に訪れる場所や店・運転スタイル・眠くなる時間・速度に応じた先行車との車間距離・車間距離に応じたブレーキを掛けるタイミング等の情報を記憶させておくことで、特に、自動運転を行う自動車にあっては、これらの情報をダウンロードすることでユーザの好みに合せた運転状態や目的地までの移動を自動で提供することができる。
【００８４】
上記の「自動運転」について説明すると、近年、道路交通の安全をより一層向上させるため研究開発が進められている自動運転システムのことであり、このシステムは、自動車が周囲の環境を認識して自動走行するものである。我が国では、自動車等の車輌の自動走行システムについて、その自動化レベルがレベル１からレベル４まで４段階に分けて定義されている。レベル１は、加速・操舵・制動のいずれかを自動車が行い、安全運転支援システムと呼ばれる。レベル２は、加速・操舵・制動の内複数の操作を同時に自動車が行い、準自動走行システム（半自動運転）と呼ばれる。レベル３は、加速・操舵・制動を全て自動車が行い、緊急時のみドライバーが対応する状態で、これも準自動走行システムと呼ばれる。レベル４は、加速・操舵・制動を全てドライバー以外が行い、ドライバーが全く関与しない状態で完全自動走行システムと呼ばれる。また、レベル２からレベル４までを自動走行システムとも呼んでいる（「ステップＳＩＰ（戦略的イノベーション創造プログラム）自動走行システム研究開発計画」、２０１４年１１月１３日、内閣府、政策統括官（科学技術・イノベーション担当））。よって、「自動運転」とはこのレベル１からレベル４までの全自動化レベルの自動走行を全て含むものとする。
【００８５】
このような自動運転車にあっては、生体認証したユーザのキャリブレーションを取得することで、ユーザに則した自動運転が実現できる。
【００８６】
以上、本発明の各種の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その技術的範囲内において、様々な変形又は変更を加えて実施することができる。例えば、携帯機１をユーザが着用するのはブレスレットには限定されず、指輪やヘッドバンド又はネックレスやペンダント等であってもよい。そして、ユーザの動きも腕や手の平に限らず、頭部の動きでもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１００、２００、３００    電子キーシステム
１    携帯機
２    生体認識センサ
４    着脱検知センサ（着脱検知手段）
６    無線通信装置
８    生体認証手段
９    通信制御手段
１０  運動検出手段
１３  登録生体情報記憶部（登録生体情報記憶手段）
１４  無線通信装置
１５  コントロールユニット
１６  自動車
２５  ステレオカメラ（撮像装置）
３０  コントロールユニット
３２  画像認識手段
３３  動作制御手段
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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