(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車であって、
プロセッサおよび検知装置を備え、
前記検知装置は、前記自動車のステアリングホイールまたは前記自動車のドアハンドルに取り付けられ、
前記検知装置は、送信機および受信機を有し、
前記送信機は、音波信号を前記自動車の運転者の手に送るよう構成され、
前記受信機は、前記運転者の前記手によって反射された反射音波信号を受け取り、前記反射音波信号を電気信号に変換し、前記電気信号を前記プロセッサに送るよう構成され、
前記検知装置は衝撃吸収部品をさらに備え、
前記衝撃吸収部品は、前記ステアリングホイールまたは前記ドアハンドルと前記送信機との間に配置され、
前記衝撃吸収部品は、前記送信機によって前記ステアリングホイールの剛性領域に送られる音波信号を低減するよう構成され、
前記プロセッサは、前記電気信号を受け取り、前記電気信号を分析して前記反射音波信号の特徴を取得し、前記反射音波信号の前記特徴に基づいて前記運転者のアイデンティティを認識するよう構成される、
自動車。
【請求項２】
前記プロセッサは具体的に、取得した前記反射音波信号の前記特徴を、事前に記憶した前記運転者の前記手の特徴と比較し、比較結果に基づいて前記運転者の前記アイデンティティを決定するよう構成される、
請求項１に記載の自動車。
【請求項３】
前記自動車はコーデックをさらに備え、
前記受信機は具体的に、前記電気信号を前記コーデックに送るよう構成され、
前記コーデックは、前記電気信号をデジタル信号に符号化し、前記デジタル信号を前記プロセッサに送るよう構成される、
請求項１または２に記載の自動車。
【請求項４】
複数の検知装置が存在し、前記複数の検知装置は、前記自動車の前記ステアリングホイールの外側に均等に配置され、任意の隣接する２つの検知装置の間隔は事前設定された手掌幅以下である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記電気信号を受け取り、電気信号が手骨振動パラメータを満たすときに分析の動作を行うよう構成される、
請求項１から４のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項６】
前記電気信号を分析して前記反射音波信号の前記特徴を取得するとき、前記プロセッサは、デジタルフィルタ処理を行って前記電気信号の無用な信号をフィルタリングし、前記無用な信号は、前記運転者の前記手によって反射されることなく前記送信機から前記受信機に直接送られる信号を含む、
請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項７】
前記プロセッサは具体的に、取得した前記反射音波信号の前記特徴が事前に記憶した前記運転者の前記手の前記特徴と一致する場合、一致した、事前に記憶した前記運転者の前記手の前記特徴と関連付けられた操作情報を決定し、前記操作情報に基づいて前記自動車を設定するよう構成される、
請求項１から６のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項８】
検知装置およびプロセッサが取り付けられた自動車に適用される運転者アイデンティティ認識方法であって、
前記検知装置の送信機が音波信号を運転者の手に送る段階と、
前記検知装置の受信機が前記運転者の前記手によって反射された反射音波信号を受け取り、前記反射音波信号を電気信号に変換し、前記電気信号を前記プロセッサに送る段階と、
前記プロセッサが前記電気信号を分析して、前記反射音波信号の特徴を取得し、前記反射音波信号の前記特徴に基づいて前記運転者のアイデンティティを認識する段階と
を備え、前記検知装置は、前記自動車のステアリングホイールまたは前記自動車のドアハンドルに取り付けられており、
前記検知装置は衝撃吸収部品をさらに備え、
前記衝撃吸収部品は、前記ステアリングホイールまたは前記ドアハンドルと前記送信機との間に配置され、
前記衝撃吸収部品は、前記送信機によって前記ステアリングホイールの剛性領域に送られる音波信号を低減するよう構成されている、方法。
【請求項９】
前記検知装置の受信機が前記電気信号を前記プロセッサに送る前記段階は、
前記検知装置の前記受信機が前記電気信号をコーデックに送り、前記コーデックを使用することによって前記電気信号を前記プロセッサに送る段階であって、前記コーデックは、前記電気信号をデジタル信号に符号化し、前記デジタル信号を前記プロセッサに送るよう構成される、段階
を有する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ステアリングホイールであって、少なくとも１つの検知装置が前記ステアリングホイールに配置され、
前記検知装置は、送信機および受信機を有し、前記送信機は、音波信号を運転者の手に送るよう構成され、前記受信機は、前記運転者の前記手によって反射された反射音波信号を受け取り、前記反射音波信号を電気信号に変換し、前記電気信号をプロセッサに送るよう構成され、
前記検知装置は衝撃吸収部品をさらに備え、
前記衝撃吸収部品は、前記ステアリングホイールと前記送信機との間に配置され、
前記衝撃吸収部品は、前記送信機によって前記ステアリングホイールの剛性領域に送られる音波信号を低減するよう構成されている、
ステアリングホイール。
【請求項１１】
前記受信機は具体的に、前記電気信号をコーデックに送り、前記コーデックを使用することによって前記電気信号を前記プロセッサに送るよう構成され、前記コーデックは、前記電気信号をデジタル信号に符号化し、前記デジタル信号を前記プロセッサに送るよう構成される、
請求項１０に記載のステアリングホイール。
【請求項１２】
複数の検知装置が存在し、前記複数の検知装置は、前記ステアリングホイールの外側に均等に配置され、任意の２つの検知装置の間隔は事前設定された手掌幅以下である、
請求項１０または１１に記載のステアリングホイール。
【請求項１３】
前記検知装置は衝撃吸収部品をさらに有し、
前記衝撃吸収部品は、前記運転者の前記手と接触する部分と前記送信機との間に配置される、
請求項１０から１２のいずれか一項に記載のステアリングホイール。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記ステアリングホイールの中央シャフトの内部に取り付けられ、
前記プロセッサは、前記電気信号を分析して前記反射音波信号の特徴を取得し、前記反射音波信号の前記特徴に基づいて前記運転者のアイデンティティを認識するよう構成される、
請求項１０から１３のいずれか一項に記載のステアリングホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、アイデンティティ認識技術に関し、特には、音波に基づいた運転者アイデンティティ認識方法と、当該方法が適用されるステアリングホイールまたは自動車とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の安全標準が継続的に改善されてきており、自動車の運転安全性に対する人々の要求も絶えず高まり続けている。自動車の電子化およびインテリジェント化の進展に伴い、運転者のアイデンティティの認識に使用する複数の技術が登場した。例えば、虹彩検知装置が自動車に取り付けられ、虹彩認識技術を使用することによって運転者のアイデンティティが認識され、検証される。しかしながら、虹彩認識技術は、環境および運転者の行為に比較的厳しい要件を課し、運転者が近視用メガネ、サングラス、もしくは帽子を着用している場合、または、運転者の眼が虹彩検知装置と整合していない場合、運転者のアイデンティティを正確に認識することはかなり困難である。故に、虹彩認識技術を使用するとき、アイデンティティ認識中に運転者はいくつかの特別な行為を行う必要があり、その結果、比較的不快なエクスペリエンスをもたらす。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の実施形態は、自動車を提供する。自動車には検知装置およびプロセッサが取り付けられる。検知装置は、自動車の、運転者の手と接触し得る部分、例えば、ステアリングホイール、ドアハンドル、ブレーキレバー、鍵穴近辺、または運転者の近くの中央コンソールパネル近辺、に取り付けられる。検知装置は、音波に基づいて運転者の手の特徴（それは具体的には手骨の特徴であってよい）を取得して、運転者のアイデンティティを認識および検証する。
【０００４】
検知装置は、送信機および受信機を備え、送信機は、運転者の手が検知装置と接触したとき、音波信号を運転者の手に送るよう構成され、受信機は、運転者の手によって反射された反射音波信号を受け取り、反射音波信号を電気信号に変換し、電気信号をプロセッサに送るよう構成される。プロセッサは、電気信号を分析して、反射音波信号の特徴を取得し、反射音波信号の特徴に基づいて運転者のアイデンティティを認識する。
【０００５】
具体的には、プロセッサは、電気信号を分析して、運転者の手の特徴を示す反射音波信号の特徴を取得し、取得した反射音波信号の特徴を事前に記憶した運転者の手の特徴と比較し、比較結果に基づいて運転者のアイデンティティを決定する。運転者のアイデンティティが決定された後、運転者のアイデンティティに基づいて、例えば自動車の運転属性設定といった自動車に対して行われる操作が決定されてよい。
【０００６】
本明細書において、事前に記憶した運転者の手の特徴とは、運転者が初めて自動車を運転したときに上述の方法と同様の方法を使用することによって検知装置が収集した、反射音波信号の特徴であってよく、１または複数の運転者の特徴が記憶されてよい。
【０００７】
電気信号は、デジタル信号とアナログ信号とに分類される。いくつかの実装例において、自動車にはコーデック（または同じ機能を有する別の装置）がさらに取り付けられる。コーデックは、受信機が送った電気信号をデジタル信号に符号化し、デジタル信号をプロセッサに送る。このように、プロセッサが受け取った電気信号は、デジタル信号の形態であり、当該電気信号はより柔軟に処理され得る。
【０００８】
検知装置およびプロセッサが取り付けられた自動車によれば、運転者の手の特徴情報は、アイデンティティ認識のために、メガネ、サングラス、もしくは帽子をとるよう、または特別な行為を行うよう運転者に要求することなく簡便に取得することができ、運転者のアイデンティティは、運転者の手の特徴情報に基づいて認識され得る。故に、運転者のアイデンティティ認識エクスペリエンスが向上する。
【０００９】
いくつかの実装例において、検知装置がステアリングホイールに取り付けられるとき、１つのステアリングホイールに１つの検知装置が取り付けられてよい。検知装置は、自動車の運転中に運転者が最も接触する可能性が高い位置、例えばステアリングホイールの外側部、に取り付けられてよい。ステアリングホイールは、通常円形である。具体的な取り付け位置は、運転者の運転習慣に基づいて決定されてよい。
【００１０】
いくつかの他の実装例において、検知装置がステアリングホイールに取り付けられるとき、１つのステアリングホイールに複数の検知装置、例えば２つ、３つ、４つ、またはそれより多くの検知装置、が取り付けられてよい。具体的には、複数の検知装置は、ステアリングホイールの外側部の周りに均等に配置されてよく、任意の２つの検知装置の間隔は、事前設定された手掌の幅（または長さ）以下である。このように、それは、運転者が何げなくステアリングホイールと接触したときに少なくとも１つの検知装置と接触し得ることを可能な限り保証でき、手の特徴を収集する可能性を高め、当該認識方法を使用する利便性を向上させる。本明細書における事前設定された手掌幅とは、複数の人の手掌幅を収集し比較することによって取得される最小値または平均値であってよく、または、推定によって設定されてよい。例えば、運転資格を取得し得る１８歳を超えた男性または女性の手掌幅は、概して４センチメートル以上である。故に、事前設定された手掌幅は、４センチメートル以下に設定される。
【００１１】
検知装置がドアハンドル、ブレーキレバー、または別の位置に取り付けられるとき、検知装置およびステアリングホイールの配置方式は異なってよいが、検知装置の数および検知装置の具体的な位置は、実際の状況に基づいて決定されてよい。このことは、本発明において限定されない。
【００１２】
いくつかの実装例において、検知装置は衝撃吸収部品をさらに備えてよく、衝撃吸収部品は、検知装置が取り付けられる（ステアリングホイールなどの）部分と送信機との間に配置されてよい。例えば、送信機とステアリングホイールとの間にゴムパッドが配置されてよい。衝撃吸収部品と送信機との間の位置関係は、衝撃吸収部品の材料または形に関連付けられてよく、衝撃吸収部品は、送信機によってステアリングホイールまたは別の部分の剛性領域に送られる音波信号を低減できる。衝撃吸収部品を導入するおかげで、送信機が送る音波信号は、可能な限り多く運転者の手に送られ得る。故に、運転者の手の反射音波信号がより効果的に取得される。
【００１３】
いくつかの実装例において、プロセッサおよび検知装置は、同一の自動車に取り付けられ、例えば、自動車のステアリングホイールの中央シャフトに取り付けられてよく、同時に、検知装置は、ステアリングホイールの、プロセッサに比較的近い位置、例えば、ステアリングホイールの外側部またはステアリングホイールの中央シャフトの表面、に取り付けられてよい。このようにして、信号伝送距離を小さくすることができ、信号損失を低減できる。
【００１４】
いくつかの他の実装例において、プロセッサは、例えばクラウドサーバといったサーバに配置されてよい。自動車から取得される運転者のアイデンティティ情報がクラウドに送信され、クラウドプロセッサが集中処理を行って運転者のアイデンティティを検証し、検証結果を自動車に返す。この実装例では、クラウドプロセッサと自動車との間の通信接続、例えば無線通信接続、がさらに必要である。
【００１５】
いくつかの実装例において、本発明のこの実施形態において提供されるプロセッサは、運転者のアイデンティティの認識に特別に使用されるプロセッサであってよい。いくつかの他の実装例において、本発明のこの実施形態において提供されるプロセッサは、車載システムのプロセッサであってよい。言い換えると、運転者のアイデンティティの認識のためだけにさらなるプロセッサを追加する必要はない。自動車が車載システムを有する場合、本発明のこの実施形態によって提供されるアイデンティティ認識機能の実装に、車載システムの元のプロセッサが使用されてよい。
【００１６】
本発明の実施形態は、運転者アイデンティティ認識方法をさらに提供する。当該方法は、自動車に取り付けられた１または複数の検知装置に適用される。検知装置は、運転者が運転準備中または運転中であるときに運転者の手と接触する部分に取り付けられる。運転者の手が検知装置と接触しているとき、検知装置の送信機は、運転者の手に音波信号を送り、検知装置の受信機は、運転者の手によって反射された反射音波信号を受け取り、反射音波信号を電気信号に変換し、電気信号を１または複数のプロセッサに送る。１または複数のプロセッサは、電気信号を分析して反射音波信号の特徴を取得し、反射音波信号の特徴に基づいて運転者のアイデンティティを認識する。具体的には、１または複数のプロセッサは、自動車に配置されてよく、または、１または複数のセントラルサーバに配置されてよい。
【００１７】
この方法を使用することによって、運転者の手の特徴情報を、運転者に特別な行為を行うよう要求することなく簡便に取得でき、運転者の手の特徴情報に基づいて、運転者のアイデンティティが認識され得る。故に、運転者のアイデンティティ認識エクスペリエンスが向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明の実施形態における技術的解決手段をより明確に説明するべく、本発明の実施形態において必要な添付の図面を以下で簡潔に説明する。
【００１９】
【図１ａ】本発明の実施形態に係る自動車の外部構造の概略図である。
【図１ｂ】本発明の実施形態に係る自動車の内部構造の概略図である。
【００２０】
【図１ｃ】本発明の実施形態に係る自動車におけるアイデンティティ認識装置の概略論理構造図である。
【００２１】
【図２】本発明の実施形態に係るステアリングホイールの概略構造図である。
【００２２】
【図３】本発明の別の実施形態に係るステアリングホイールの概略構造図である。
【００２３】
【図４】本発明のさらに別の実施形態に係るステアリングホイールの概略構造図である。
【００２４】
【図５】本発明の実施形態に係るステアリングホイールの内部配線の概略図である。
【００２５】
【図６】本発明の別の実施形態に係る自動車のドアハンドルの概略図である。
【００２６】
【図７】本発明の実施形態に係るアイデンティティ認識装置の概略論理構造図である。
【００２７】
【図８】本発明の実施形態に係るアイデンティティ認識方法の時系列図である。
【００２８】
【図９】本発明の実施形態に係るデジタル信号処理方法の概略フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施形態の添付の図面に関連して、本発明の実施形態において提供される技術的解決手段を以下で明確に説明する。
【００３０】
図１ａおよび図１ｂは、本発明の実施形態に係る自動車の本体構造の概略図である。自動車の目に見える外側部分は通常、自動車のドア１、自動車の車輪の心棒３、タイヤ９、給油口７、フロントガラス６ａ、リアウィンドウ６ｂ、ドアハンドル４、およびサイドガラス８ａおよび８ｂなどを含む。自動車のドアが開けば、ステアリングホイール２、中央コンソール１０、ならびに、図示されていないブレーキレバー、ブレーキ、およびアクセルも見える。
【００３１】
図１ｂに示されるステアリングホイール２は、本明細書における一例に過ぎず、ステアリングホイール２は、中央シャフト、および、中央シャフトと円形外側部との間の接続部などの部分をさらに含んでよいことに留意されたい。中央コンソール１０に含まれる指示灯およびダイヤルゲージなどの機能モジュールは本発明のこの実施形態とはほとんど関係がなく、同様に図示されていない。
【００３２】
本発明のこの実施形態によって提供される自動車のステアリングホイール２には、運転者のアイデンティティ情報の認識に使用される検知装置が提供される。検知装置は、音波信号を送出することによって運転者の手骨の特徴を検出して、運転者のアイデンティティを認識する。
【００３３】
具体的に、図１ｃに示すように、検知装置１００は、受信機１０２および送信機１０１を備える。送信機１０１は、音波信号を運転者の手に送るよう構成され、受信機１０２は、運転者の手によって反射された反射音波信号を受け取り、反射音波信号を電気信号に変換し、電気信号をプロセッサ２００に送るよう構成される。それによって、プロセッサ２００は、電気信号を分析して、反射音波信号の特徴を取得し、反射音波信号の特徴に基づいて運転者のアイデンティティを認識できる。
【００３４】
図２は、ステアリングホイール２の具体的な概略構造図である。ステアリングホイールは、中央シャフト２１と、円形外側部２４と、中央シャフトと円形外側部との間の５つの接続部２２と、運転者のアイデンティティ情報の認識に使用される検知装置２３とを備える。検知装置２３が１つあり、当該検知装置は、ステアリングホイールの円形外側部２４上にある。検知装置２３は、骨導振動子２３１およびマイク（ＭＩＣ）２３２を有する。
【００３５】
中央シャフトと円形外側部との間の接続部の数および形状は、ステアリングホイールのタイプによって異なることに留意されたい。図２は、説明のための一例に過ぎない。
【００３６】
あるいは、検知装置２３は２つあってよく、検知装置は、ステアリングホイールが中心位置にあるときに存在する円形外側部の左側および右側、例えば、運転者の左右の手が置かれる図１ｂに示す位置、に分散配置されてよい。あるいは、３つ、またはそれより多くの検知装置２３があってよい。
【００３７】
図３に示すように、同一片のゴム２３３の下に骨導振動子２３１およびマイク２３２が組み合わされていてよい。ゴム２３３は、軟質ゴム構造部材の具体的な例として使用されており、骨導振動子２３１によってステアリングホイールの剛性領域に送られる振動を低減し、骨導振動子の信号伝送効率を向上させ得る。
【００３８】
運転者のユーザエクスペリエンスを向上させるべく、例えば図４に示す、自動車のステアリングホイールの円形外側部に複数の検知装置２３が均等に配置され得る場合、運転者が何げなく両手を置いたときに運転者の手の情報が認識され得る。本明細書における均等配置とは、任意の隣接する２つの検知装置２３間の距離が等しいか、またはほぼ等しいことを意味する。言うまでもなく、別の実施形態においては、複数の検知装置２３は、不均等に配置されてよい。
【００３９】
運転者の両手が何げなくステアリングホイールをつかんだとき、運転者の片手が確実に少なくとも１つの検知装置２３を覆うことができるようにするべく、本発明のこの実施形態において、任意の隣接する２つの検知装置の間隔Ｄは、（１８歳を超えた）成人の手掌の平均的な幅以下の値である。いくつかの他の実施形態において、複数の成人の手掌の最小幅は、サンプリング方式で取得されてよく、間隔Ｄは、成人の手掌の最小幅以下の値に設定される。
【００４０】
本発明のこの実施形態における任意の隣接する２つの検知装置２３の間隔は、任意の隣接する２つの検知装置２３の中心点間のステアリングホイールの外側部の円弧の長さであることに留意されたい。あるいは、別の実施形態において、間隔Ｄは、当該中心点間の直線距離、または、任意の隣接する２つの検知装置２３の隣接する縁間の円弧の長さもしくは直線距離と定義されてよい。
【００４１】
図５に示すように、骨導振動子２３１が、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）２６を使用することによってマイク２３２に接続され、マイク２３２が受け取った信号が、ＦＰＣを使用することによって、中央シャフトに含まれる（ステアリングホイールの中央シャフト内部の、図示されていない）プロセッサ２５に送られる。運転者の手がステアリングホイールに置かれたとき、骨導振動子２３１は信号を生成し、信号は、運転者の手骨を通った後に反射される。マイク２３２は、手骨の（骨密度などの）特徴の情報を含む反射信号を収集し、反射信号を電気信号に変換し、電気信号をプロセッサ２５に送る。プロセッサ２５は、電気信号を処理することによって運転者のアイデンティティを決定し、運転者のアイデンティティに基づいて、自動車を発進してよいか否かを判断し、または、運転者のアイデンティティに基づいてさらに自動車のデバイスのパラメータを設定する。
【００４２】
プロセッサ２５は、運転者のアイデンティティの認識を完了するために電気信号を処理するよう特別に構成されるマイクロプロセッサまたはコプロセッサ、例えば、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）、であってよく、または、プロセッサは、自動車に備えられた車載システムのプロセッサであってよく、具体的には、車載システムのプロセッサは、運転者アイデンティティ認識機能と先行技術の車載システムの処理機能との両方を有する。
【００４３】
図６に示すように、検知装置２３は、自動車のステアリングホイールに配置されるのに加えて、自動車のドアハンドル、例えば図１ａのドアハンドル４、に配置されてよい。このようにして、運転者のアイデンティティの認識が自動車のドアが開かれる前に実装されてよく、アイデンティティ検証に失敗したとき、例えば自動車のロックを制御することまたはアラームといったものによって、自動車のドアを開かなくし、これによって、特定の盗難防止機能を達成する。自動車のドアハンドルに配置された１または複数の検知装置があってよい。あるいは、検知装置２３は、いくつかの他の実施形態において、ブレーキレバー、鍵穴付近、および運転者の近くの中央コンソールパネル付近などに配置されてよい。
【００４４】
ここまでは、本発明の実施形態において提供される（検知装置およびプロセッサを含む）運転者アイデンティティ認識装置がどのように自動車に配置されるかについての具体的な実施形態を提供してきた。以下では、本発明の実施形態において提供される運転者アイデンティティ認識方法の具体的な実装例を説明する。
【００４５】
具体的な方法の段階を説明する前に、図７を参照されたい。図７は、アイデンティティ認識装置７００のコンポーネント間の論理的関係についての概略図である。アイデンティティ認識装置７００は、検知装置７１０〜７１Ｎを備える。ここで、Ｎは、２以上の整数である。各検知装置は、少なくとも１つのＭＩＣと、少なくとも１つの骨導振動子とを有する。上述の複数の検知装置にはコーデック（ＣＯＤＥＣ）７２０が接続され、コーデック７２０は、ＭＣＵ７３０に接続される。アイデンティティ認識装置はメモリ７４０をさらに備える。メモリ７４０は、単独で配置されても、もしくはＭＣＵ７３０上に統合されてもよく、または、統合方式で配置されたメモリと単独で配置されたメモリとの両方が存在してよい。メモリ７４０は、データおよびコンピュータプログラムを記憶するよう構成される。ここで、データは、先に収集されたユーザの手の特徴情報を含み、コンピュータプログラムは、後述のデジタル信号処理方法のためのソフトウェアプログラムを含む。加えて、アイデンティティ認識装置７００は、車載システム７５０をさらに備えてよく、車載システム７５０の具体的なモジュールは、本発明のこの実施形態において限定されない。
【００４６】
図８に示すように、ＭＣＵ７３０は、コーデック７２０を制御して標準信号源を骨導振動子に送らせ、骨導振動子は、振動信号を運転者の手に送り、すなわち、手骨を振動させる（８０１）。ＭＩＣが、手骨によって反射された信号を収集し（８０２）、信号を電気信号に変換し（８０３）、次に、電気信号をコーデック７２０に送る（８０４）。コーデック７２０は、電気信号をデジタル信号に変換し（８０５）、デジタル信号をＭＣＵ７３０に送る（８０６）。ＭＣＵ７３０は、デジタル信号処理によって現在の運転者の手骨の特徴量を抽出し（８０７）、当該特徴量を、メモリ７４０に記憶されている登録運転者の手骨の特徴量と比較して、現在の運転者のアイデンティティを決定する。
【００４７】
また、ＭＣＵ７３０はさらに、決定された運転者のアイデンティティを車載システムに通知してよく、車載システムは、運転者のこれまでの習慣、趣味、および特徴などに基づいて自動車の設定を行い、例えば、自動車の座席の角度の設定、ステアリングホイール制御方式の設定、空調機温度の設定、座席暖房の設定、バックミラー角度の設定、マルチメディアの設定、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイスの設定、およびナビゲーションの設定といった一連の設定操作を行って、運転者がより安全に、快適に、かつ安心して運転できるようにする。
【００４８】
運転者の手骨特徴が事前に入力および記憶されるか、または、動的に登録されてよい。後者の場合、アイデンティティ認識装置７００は、登録機能、例えば、登録モードの設定をさらに提供してよい。アイデンティティ認識装置７００が登録モードを開始すると、アイデンティティ認識装置７００は、上述と同様の方式で運転者の手骨の特徴量を取得し、この後の特徴の比較のために、手骨の特徴量をメモリ７４０に記憶する。アイデンティティ認識装置７００は、例えば更新機能といったより多くの機能をさらに提供してよい。運転者は、メモリ７４０内の特徴量のリフレッシュまたはエンリッチ化を動的に行ってよい。それによって認識の正確さが向上する。
【００４９】
ＭＣＵ７３０は、デジタル信号処理を行う段階（８０７）の前に、受け取ったデジタル信号をメモリ７４０に記憶された手骨特徴情報と照合してよく、当該デジタル信号が手骨特徴と一致した場合にデジタル信号処理を行うようにして、無用な信号を処理することによる処理用リソースの無駄を回避する。ＭＩＣによって収集された信号は、運転者の手によって反射された反射信号に加えて、骨導振動子から直接取得した直接信号と、環境音などのいくつかの無用な信号とをさらに含み得る。これらの信号がＭＣＵ７３０に送られた後、ＭＣＵ７３０は、これらの信号に対してフィルタ処理を行う必要がある。
【００５０】
図９は、ＭＣＵ７３０によるデジタル信号処理のプロセスと他の関連操作とをより詳細に示す。
【００５１】
段階８０１．システムの初期化を行う。システム初期化には、コーデックへの電源投入、レジスタの初期化、および設定中断などの操作が含まれる。
【００５２】
段階８０２．データ取得を行う。コーデックを使用して周期的に特定の周波数の信号が骨導振動子に送られ、コーデックを使用してＭＩＣによって収集された信号が取得され、収集された信号はデジタル信号に変換され、デジタル信号はＭＣＵに送られる。
【００５３】
段階８０３．閾値を決定する。ＭＣＵは、受け取ったデジタル信号を分析し、デジタル信号が手骨振動パラメータを満たすか否かを判断し、デジタル信号が手骨振動パラメータを満たしていない場合、フィードバック初期化ステージの信号収集を実行し続け、または、デジタル信号が手骨振動パラメータを満たしている場合、デジタル信号のデータを記憶し、段階８０４の処理を行う。
【００５４】
段階８０４．ノイズ低減処理を行う。ＭＣＵは、内在する周波数ノイズ（定置エンジンの音などの他のデバイスの構造ノイズ）に対して時間領域・周波数領域変換を行い、内在するノイズの周波数の特徴を抽出し、収集された信号における内在する周波数ノイズをフィルタ除去する。
【００５５】
段階８０５．フィルタ処理を行う。
【００５６】
（１）ＭＣＵは、収集された信号に対してデジタルフィルタ処理を行い、信号を周波数領域信号に変換する。バンドパスフィルタを使用して、有効範囲内の周波数領域信号をフィルタリングする。
【００５７】
（２）直接信号をフィルタリングする。受け取った信号は、直接信号と反射信号とを含む。骨導振動子によって送られた信号は、手骨を通ることなく構造振動によって直接ＭＩＣに入り、そのような信号が直接信号と称される。事前に信号サンプリングを行い、関数モデルを確立することによって、ソフトウェアアルゴリズムを使用して直接信号がフィルタ除去されてよい。反射信号は、有用な信号であり、記憶される必要がある。反射信号の経路は、骨導振動子→手骨→ＭＩＣとなる。
【００５８】
具体的には、骨導振動子が信号を送る時点と、ＭＩＣが信号を受け取る時点との間の時間差ｔを検出することによって、また次にＳ＝Ｖ×ｔを使用することによって、信号伝送の経路長Ｓが計算されてよい。ここで、ｖは信号の信号伝送速度である。通常は、信号が通る経路、骨導振動子→手骨→ＭＩＣ、の長さは、約５ｍｍから約５０ｍｍである。算出された経路長Ｓがこの範囲内である場合、この信号は、手の骨密度の信号を含む。加えて、この信号は反射信号であるともみなされてよい。算出された信号がこの範囲内ではない場合は、この信号は直接信号である。
【００５９】
段階８０６．特性曲線に当てはめる。単一収集に係る特徴のずれを回避するべく、通常、例えば２回、３回、またはそれより多くの回数にわたって反射信号を収集するといった反射信号の複数回収集方式が使用される。複数回にわたって収集した反射信号に対して上述の段階の処理を行った後、フーリエ変換などを使用することによって反射信号が複数の曲線へと変換され、次に、複数の曲線は１つの曲線に当てはめられる。
【００６０】
段階８０７．段階８０６で取得した特性曲線をメモリに記憶された１または複数の特性曲線と比較する。
【００６１】
複数の運転者が彼らの手の特徴情報をアイデンティティ認識装置に入力することを許される。メモリは、複数の運転者の手の複数の特性曲線、ならびに、各特性曲線に対応する運転者アイデンティティ情報および／または自動車設定情報、などを記憶する。
【００６２】
段階８０８．段階８０６で取得した曲線と最も高い類似度を有する、メモリ内の曲線に対応するアイデンティティが現在の運転者のアイデンティティであると決定する。類似度の決定中、類似度の最小閾値を設定してよい。類似度が最小閾値未満である場合、運転者のアイデンティティは無効であるとみなされてよい。
【００６３】
運転者のアイデンティティが決定された後、ＭＣＵはさらに、自動車に対して対応する設定を行ってよい。例えば、運転者のアイデンティティが無効である場合、自動車はロックされる。運転者のアイデンティティが有効である場合、ＭＣＵは、当該運転者に対応する自動車設定情報に基づいて自動車のさまざまなパラメータを直接設定してよく、または、ＭＣＵは、決定されたアイデンティティについての情報を車載システムに送ってよく、車載システムは、アイデンティティ情報に基づいて自動車のさまざまなパラメータを設定する。
【００６４】
本発明の実施形態において提供される自動車によれば、アイデンティティ認識のために、近視用メガネ、サングラス、もしくは帽子をとるよう、または特別な行為を行うよう運転者に要求することなく、運転者の手の特徴情報が簡便に取得され得ること、および、運転者のアイデンティティが、運転者の手の特徴情報に基づいて認識され得ることが分かる。故に、運転者のアイデンティティ認識エクスペリエンスが向上する。
【００６５】
本発明の説明において、別段の定めがない限り、「複数の」は、２つ、または２つより多くのものを指す。本出願における「および／または」は、関連する対象物の関連関係を説明しているに過ぎず、３つの関係が存在し得ることを表している。例えば、Ａおよび／またはＢは、Ａのみが存在すること、ＡおよびＢの両方が存在すること、およびＢのみが存在することの３つの場合を表し得る。加えて、本明細書における「／」の文字は概して、関連する対象物間の「または」の関係を示している。
【００６６】
説明した装置の実施形態は、一例に過ぎない。別個の部分として説明されたユニットは、物理的に分かれていてもいなくてもよい。また、ユニットとして表示された部分は、物理ユニットであってもなくてもよく、一か所に位置していてもよく、または、複数のネットワークユニットに分散されていてもよい。実際の必要性に応じて一部または全部のモジュールが選択されて、実施形態の解決手段の目的が達成され得る。加えて、本発明によって提供された装置の実施形態の添付の図面において、モジュール間の接続関係は、１または複数の接続バスまたは信号ケーブルとして具体的に実装されてよい相互通信接続を当該モジュールが有することを示している。当業者は、創造的な努力なしに本発明の実施形態を理解し、実装し得る。
【００６７】
上述の実装例の説明から、当業者は、本発明の実施形態において説明されたアイデンティティ認識方法がソフトウェアと必要なユニバーサルハードウェアとを使用することによって実装されてよく、あるいは、言うまでもなく、特定用途向け集積回路を含む特定のハードウェア、専用ＣＰＵ、専用メモリ、および専用コンポーネントなどを使用することによって実装されてよいことを明確に理解するであろう。通常、コンピュータプログラムによって行われ得る機能はいずれも、対応するハードウェアを使用することによって容易に実装され得る。さらに、同じ機能を達成するために使用される具体的なハードウェア構造はさまざまな形態のもの、例えばアナログ回路、デジタル回路、または専用回路などの形態であってよい。
【００６８】
上述の説明は、本発明の一部の具体的な実装例に過ぎず、本発明の保護範囲はそれに限定されない。
［項目１］
自動車であって、
プロセッサおよび検知装置を備え、
上記検知装置は、自動車の、運転者の手と接触し得る部分に取り付けられ、
上記検知装置は、送信機および受信機を有し、
上記送信機は、音波信号を上記運転者の上記手に送るよう構成され、
上記受信機は、上記運転者の上記手によって反射された反射音波信号を受け取り、上記反射音波信号を電気信号に変換し、上記電気信号を上記プロセッサに送るよう構成され、
上記プロセッサは、上記電気信号を受け取り、上記電気信号を分析して上記反射音波信号の特徴を取得し、上記反射音波信号の上記特徴に基づいて上記運転者のアイデンティティを認識するよう構成される、
自動車。
［項目２］
上記プロセッサは具体的に、取得した上記反射音波信号の上記特徴を、事前に記憶した上記運転者の上記手の特徴と比較し、比較結果に基づいて上記運転者の上記アイデンティティを決定するよう構成される、
項目１に記載の自動車。
［項目３］
上記自動車はコーデックをさらに備え、
上記受信機は具体的に、上記電気信号を上記コーデックに送るよう構成され、
上記コーデックは、上記電気信号をデジタル信号に符号化し、上記デジタル信号を上記プロセッサに送るよう構成される、
項目１または２に記載の自動車。
［項目４］
上記運転者の上記手と接触し得る上記部分は、上記自動車のステアリングホイールまたは上記自動車のドアハンドルである、
項目１から３のいずれか一項に記載の自動車。
［項目５］
複数の検知装置が存在し、上記複数の検知装置は、上記自動車の上記ステアリングホイールの外側に均等に配置され、任意の隣接する２つの検知装置の間隔は事前設定された手掌幅以下である、
項目４に記載の自動車。
［項目６］
上記プロセッサは、上記電気信号を受け取り、上記電気信号が手骨振動パラメータを満たすときに分析の動作を行うよう構成される、
項目１から５のいずれか一項に記載の自動車。
［項目７］
上記検知装置は、衝撃吸収部品をさらに備え、上記衝撃吸収部品は、上記送信機によって上記ステアリングホイールの剛性領域に送られる音波信号を低減するよう構成される、
項目１から６のいずれか一項に記載の自動車。
［項目８］
上記電気信号を分析して上記反射音波信号の上記特徴を取得するとき、上記プロセッサは、デジタルフィルタ処理を行って上記電気信号の無用な信号をフィルタリングし、上記無用な信号は、上記運転者の上記手によって反射されることなく上記送信機から上記受信機に直接送られる信号を含む、
項目１から７のいずれか一項に記載の自動車。
［項目９］
上記プロセッサは具体的に、取得した上記反射音波信号の上記特徴が事前に記憶した運転者の手の上記特徴と一致し得る場合、一致した、事前に記憶した上記運転者の上記手の上記特徴と関連付けられた操作情報を決定し、上記操作情報に基づいて上記自動車を設定するよう構成される、
項目１から８のいずれか一項に記載の自動車。
［項目１０］
上記プロセッサは、上記ステアリングホイールの中央シャフトの内部に取り付けられる、
項目１から９のいずれか一項に記載の自動車。
［項目１１］
上記プロセッサはコプロセッサである、
項目１から１０のいずれか一項に記載の自動車。
［項目１２］
上記プロセッサは、上記自動車の車載システムのプロセッサである、
項目１から１１のいずれか一項に記載の自動車。
［項目１３］
検知装置およびプロセッサが取り付けられた自動車に適用される運転者アイデンティティ認識方法であって、
上記検知装置の送信機が音波信号を運転者の手に送る段階と、
上記検知装置の受信機が上記運転者の上記手によって反射された反射音波信号を受け取り、上記反射音波信号を電気信号に変換し、上記電気信号を上記プロセッサに送る段階と、
上記プロセッサが上記電気信号を分析して、上記反射音波信号の特徴を取得し、上記反射音波信号の上記特徴に基づいて上記運転者のアイデンティティを認識する段階と
を備える
方法。
［項目１４］
上記検知装置の受信機が上記電気信号を上記プロセッサに送る上記段階は、
上記検知装置の上記受信機が上記電気信号をコーデックに送り、上記コーデックを使用することによって上記電気信号を上記プロセッサに送る段階であって、上記コーデックは、上記電気信号をデジタル信号に符号化し、上記デジタル信号を上記プロセッサに送るよう構成される、段階
を有する、
項目１３に記載の方法。
［項目１５］
ステアリングホイールであって、少なくとも１つの検知装置が上記ステアリングホイールに配置され、上記検知装置は、送信機および受信機を有し、上記送信機は、音波信号を運転者の手に送るよう構成され、上記受信機は、上記運転者の上記手によって反射された反射音波信号を受け取り、上記反射音波信号を電気信号に変換し、上記電気信号を上記プロセッサに送るよう構成される、
ステアリングホイール。
［項目１６］
上記受信機は具体的に、上記電気信号をコーデックに送り、上記コーデックを使用することによって上記電気信号を上記プロセッサに送るよう構成され、上記コーデックは、上記電気信号をデジタル信号に符号化し、上記デジタル信号を上記プロセッサに送るよう構成される、
項目１５に記載のステアリングホイール。
［項目１７］
複数の検知装置が存在し、上記複数の検知装置は、上記ステアリングホイールの外側に均等に配置され、任意の２つの検知装置の間隔は事前設定された手掌幅以下である、
項目１５または１６に記載のステアリングホイール。
［項目１８］
上記検知装置は衝撃吸収部品をさらに有する、
項目１５から１７のいずれか一項に記載のステアリングホイール。
［項目１９］
上記衝撃吸収部品は、上記運転者の上記手と接触し得る部分と上記送信機との間に配置される、
項目１８に記載のステアリングホイール。
［項目２０］
上記プロセッサは、上記ステアリングホイールの中央シャフトの内部に取り付けられ、
上記プロセッサは、上記電気信号を分析して上記反射音波信号の特徴を取得し、上記反射音波信号の上記特徴に基づいて上記運転者のアイデンティティを認識するよう構成される、
項目１５から１９のいずれか一項に記載のステアリングホイール。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
0006950878.tif 000003
【図１ｃ】
0006950878.tif 000004
【図２】
0006950878.tif 000005
【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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