車両用生体認証装置
【課題】複数の利用者が車両を利用する場合であっても、精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することが可能な車両用生体認証装置を提供すること。
【解決手段】この車両用生体認証装置は、利用者を識別することに用いる第１の生体情報と、利用者の酒気帯び状態を判定することに用いる第２の生体情報とを取得し、取得された前記第２の生体情報に基づいて、前記利用者のエチルアルコールの吸収波長の吸光率を測定し、取得された第１の生体情報と、照合用の第１の生体情報とを照合して、前記利用者が登録者であるか否かを識別し、前記利用者が登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率と、前記利用者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率に基づく基準値とに基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定し、判定結果に基づいて、車両の原動機始動を制御する。
【解決手段】この車両用生体認証装置は、利用者を識別することに用いる第１の生体情報と、利用者の酒気帯び状態を判定することに用いる第２の生体情報とを取得し、取得された前記第２の生体情報に基づいて、前記利用者のエチルアルコールの吸収波長の吸光率を測定し、取得された第１の生体情報と、照合用の第１の生体情報とを照合して、前記利用者が登録者であるか否かを識別し、前記利用者が登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率と、前記利用者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率に基づく基準値とに基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定し、判定結果に基づいて、車両の原動機始動を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用生体認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、顔面などの皮膚直下の毛細血管に表れる含有エチルアルコールにより運転者の酒気帯び状態を検出し、酒気帯び状態を検出した場合にエンジンの始動を停止する酒気帯び運転防止装置が知られている（例えば、特許文献１）。この酒気帯び運転防止装置では、運転手からの赤外光のうち、エチルアルコールの吸収波長を含む第１の波長帯域の受光量と、エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第２の波長帯域の受光量と、エチルアルコールと同じ波長帯域に吸収波長をもつ外乱物質の他の吸収波長を含む第３の波長帯域の受光量に基づいて、エチルアルコール含有度と外乱度を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７３２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エチルアルコール含有度の誤検出の原因となる外乱物質の構成要素と含有量には個人差があるため、上記の手法では正確に酒気帯び状態を検出することができない。また、運転者の正常状態で取得したアルコール含有度の初期値を予め登録し、初期値と運転時のアルコール含有度の差を判定することで個人差の影響を少なくすることはできるが、家族など複数の利用者が運転する可能性がある場合には、上記初期値がいずれの利用者の初期値であるかを特定することができず、正確に酒気帯び状態を検出することができない。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、複数の利用者が車両を利用する場合であっても、精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することが可能な車両用生体認証装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本形態に係る車両用生体認証装置は、利用者を識別することに用いる第１の生体情報と、利用者の酒気帯び状態を判定することに用いる第２の生体情報とを取得する生体情報取得部と、取得された前記第２の生体情報に基づいて、前記利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の吸光率を測定する吸光率測定部と、照合用の第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報を有する登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率に基づく基準値とを関連付けて記憶する記憶部と、取得された第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報とを照合して、前記利用者が前記登録者であるか否かを識別する識別部と、前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率と、前記利用者に対応する照合用の第１の生体情報に関連付けられている基準値とに基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定する酒気帯び状態判定部と、前記酒気帯び状態の判定結果に基づいて、車両の原動機始動を制御する原動機始動制御部とを含む。
【０００７】
本形態によれば、照合用の第１の生体情報と、登録者の非酒気帯び状態で取得した吸光率（エチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の吸光率）に基づく基準値とを関連付けて記憶しておき、第１の生体情報に基づき利用者が登録者であるか否かを識別し、利用者が登録者であると識別された場合に、測定された吸光率と、利用者に対応する基準値とに基づき利用者の酒気帯び状態を判定することで、複数の利用者が車両を利用する場合であっても、識別された利用者の基準値を特定して酒気帯び状態の判定を行うことができるため、精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。
【０００８】
（２）この車両用生体認証装置は、前記生体情報取得部は、前記利用者にエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光を照射することによって得られる赤外光の画像から、前記第１の生体情報として利用者の静脈パターンを取得し、前記吸光率測定部は、前記赤外光の画像に基づいて、利用者の前記吸光率を測定してもよい。
【０００９】
本形態によれば、利用者からの赤外光の画像に基づき利用者の識別と利用者の非酒気帯び状態の判定とを行うことができるため、第１の生体情報を取得するイメージセンサーと第２の生体情報を取得するイメージセンサーを共通化することができ、装置の構成を簡素化することができる。
【００１０】
（３）この車両用生体認証装置は、前記記憶部は、前記基準値として、登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率を記憶し、前記酒気帯び状態判定部は、前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率と、前記利用者に対応する前記照合用の第１の生体情報に関連付けられている吸光率との差に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定してもよい。
【００１１】
本形態によれば、利用者が登録者であると識別された場合に、測定された吸光率と、登録者の非酒気帯び状態での吸光率との差に基づいて、利用者の酒気帯び状態を判定することで、外乱物質による影響を排除して精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。
【００１２】
（４）この車両用生体認証装置は、前記記憶部は、前記基準値として、登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率から推定した血中アルコール濃度を記憶し、前記酒気帯び状態判定部は、前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率から推定した血中アルコール濃度と、前記利用者に対応する前記照合用の第１の生体情報に関連付けられている血中アルコール濃度との差に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定してもよい。
【００１３】
本形態によれば、利用者が登録者であると識別された場合に、測定された吸光率に基づき推定した血中アルコール濃度と、登録者の非酒気帯び状態での血中アルコール濃度との差に基づいて、利用者の酒気帯び状態を判定することで、外乱物質による影響を排除して精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る生体認証装置の機能ブロック図の一例を示す図。
【図２】登録処理の一例を示すフローチャート図。
【図３】記憶部に記憶された静脈パターンの一例を示す図。
【図４】記憶部に記憶された基準値の一例を示す図。
【図５】認証処理の一例を示すフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
１．構成
図１に、本実施形態に係る生体認証装置（車両用生体認証装置）の機能ブロック図の一例を示す。なお本実施形態の生体認証装置は図１の構成要素（各部）の一部を省略した構成としてもよい。
【００１７】
図１に示す生体認証装置１は、生体情報取得部１０、処理部２０、記憶部３０を含む。
【００１８】
生体情報取得部１０は、利用者を識別することに用いる第１の生体情報（例えば、利用者の静脈パターン、指紋、虹彩画像、顔画像）と、利用者の酒気帯び状態を判定することに用いる第２の生体情報（利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の赤外光の画像）とを取得するものであり、その機能は、第１の生体情報を取得するための静脈センサー等のイメージセンサー或いは指紋センサーと、第２の生体情報を取得するための赤外線イメージセンサーにより実現することができる。また、生体情報取得部１０を、１つのイメージセンサーで構成して、このイメージセンサーが第１及び第２の生体情報を取得するようにしてもよい。例えば、生体情報取得部１０が、利用者にエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光を照射することによって得られる赤外光の画像を第２の生体情報として取得するとともに、この赤外光の画像を静脈パターン（第１の生体情報）として取得するように構成してもよい。
【００１９】
記憶部３０は、照合用の第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報を有する登録者の非酒気帯び状態で取得した吸光率（登録者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の吸光率）に基づく基準値とを関連付けて登録データとして記憶する。また記憶部３０は、基準値として、登録者の非酒気帯び状態で取得した吸光率を記憶してもよいし、基準値として、登録者の非酒気帯び状態で取得した吸光率から推定した血中アルコール濃度を記憶してもよい。また、記憶部３０には、処理部２０の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラムが記憶される。記憶部３０の機能は、ＲＯＭなどの不揮発性メモリー、ＲＡＭ、ハードディスクなどにより実現できる。
【００２０】
処理部２０は、記憶部３０をワーク領域として、第１の生体情報から特徴量を抽出する処理、照合用の第１の生体情報及び前記基準値とを登録する処理、利用者の識別処理、吸光率測定処理、酒気帯び状態判定処理、エンジン始動制御などの処理を行う。処理部２０の機能はＣＰＵなどのプロセッサーや、プログラムにより実現できる。
【００２１】
処理部２０は、特徴抽出部２２、識別部２４、吸光率測定部２５、酒気帯び状態判定部２６、エンジン始動制御部２７、登録部２８を含む。
【００２２】
特徴抽出部２２は、生体情報取得部１０によって取得された第１の生体情報から特徴量を抽出する処理を行う。例えば、第１の生体情報として画像データを取得した場合には、画像データに対してエッジ強調フィルタ等を用いて畳み込み演算を行うことで特徴量を抽出してもよいし、画像データを複数のブロックに分割し、各ブロックの輝度値の平均値と分散値を特徴量として抽出してもよい。
【００２３】
識別部２４は、生体情報取得部１０によって取得された第１の生体情報（又は、第１の生体情報から抽出された特徴量）と、記憶部３０に記憶された照合用の第１の生体情報（又は、第１の生体情報から抽出された特徴量）とを照合することで、利用者が登録者であるか否かを識別する処理を行う。例えば、識別部２４は、生体情報取得部１０によって取得された第１の生体情報と記憶部３０に記憶された照合用の第１の生体情報との差分を算出し、算出した差分の絶対値が所定の閾値よりも小さい場合に両者が一致すると判断して、利用者が登録者であると識別してもよい。
【００２４】
吸光率測定部２５は、生体情報取得部１０によって取得された第２の生体情報（利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の赤外光の画像）に基づいて、利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の吸光率を測定する。
【００２５】
酒気帯び状態判定部２６は、識別部２４によって利用者が登録者であると識別された場合に、吸光率測定部２５によって測定された吸光率と、前記利用者に対応する照合用の第１の生体情報に関連付けられている基準値とに基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定する。
【００２６】
また、酒気帯び状態判定部２６は、識別部２４によって利用者が登録者であると識別された場合に、測定された吸光率と、前記利用者に対応する照合用の第１の生体情報に関連付けられている吸光率（基準値の一例）との差に基づいて、前記利用者の血中アルコール濃度を推定し、推定した血中アルコール濃度に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定してもよい。ここで、血中アルコール濃度とは、単位量の血液中に含まれるエチルアルコールの量である。
【００２７】
また、酒気帯び状態判定部２６は、識別部２４によって利用者が登録者であると識別された場合に、測定された吸光率から推定した血中アルコール濃度と、前記利用者に対応する照合用の第１の生体情報に関連付けられている血中アルコール濃度（基準値の一例）との差に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定してもよい。
【００２８】
エンジン始動制御部２７（原動機始動制御部）は、酒気帯び状態の判定結果に基づいて、自動車のエンジン始動（車両の原動機始動）を制御する。すなわち、エンジン始動制御部２７は、酒気帯び状態判定部２６によって、利用者（登録者であると識別された利用者）が酒気帯び状態でないと判定された場合に、自動車に備わるエンジン制御装置４２に対して、エンジンを始動するための制御信号を出力する。なお、自動車が電気自動車の場合は、エンジン始動の制御に替えてモーター始動の制御を行う。この場合は、電気自動車に備わるモーター制御装置に対して、モーターを始動するための制御信号を出力することとなる。
【００２９】
また、エンジン始動制御部２７は、酒気帯び状態判定部２６によって、利用者（登録者であると識別された利用者）が酒気帯び状態であると判定された場合には、エンジン制御装置４２に対して、エンジンを始動するための制御信号を出力しない。
【００３０】
登録部２８は、照合用の第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報を有する登録者の非酒気帯び状態で取得した吸光率に基づく基準値とを関連付けて登録する処理を行う。すなわち、登録部２８は、生体情報取得部１０によって取得された登録者の第１の生体情報（又は、第１の生体情報から抽出された特徴量）と前記基準値とを、登録者の照合用の第１の生体情報及び登録者の基準値として記憶部３０に記憶させる処理を行う。
【００３１】
２．動作
次に、本実施形態に係る生体認証装置１の動作について図面を用いて説明する。なお以下では、第１の生体情報として静脈パターンを用いた場合について説明する。
【００３２】
２−１．登録処理
本実施形態では、登録者（登録対象となる利用者）は、自動車の車内或いはドアノブ等に設けられた静脈センサー及び赤外線イメージセンサー（生体情報取得部１０の一例）を用いて、登録対象となる利用者の静脈パターン（照合用の第１の生体情報の一例）と、該利用者の酒気帯び状態判定に用いる基準値とを登録することができる。なお静脈パターンと基準値の登録は、登録対象となる利用者が非酒気帯び状態（非飲酒状態）であるときに行う。
【００３３】
図２は、登録処理の一例を示すフローチャート図である。
【００３４】
まず、静脈センサーは、登録対象となる利用者（登録者）の静脈画像を取得する（ステップＳ１０）。次に、特徴抽出部２２は、取得した静脈画像の特徴量を抽出して静脈パターンを取得する処理を行う（ステップＳ１２）。つまり、ここでの「静脈パターン」とは、画像から抽出された特徴量によって表される、登録者または利用者の静脈を特徴付ける情報である。
【００３５】
次に、赤外線イメージセンサーは、登録者のエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光の画像を取得する（ステップＳ１４）。例えば、エチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光を出射する光源を用いて登録者の肌が露出している部分（例えば、登録者の指や顔）に対して該赤外光を照射したときの、登録者から反射される赤外光の画像を取得する。
【００３６】
次に、吸光率測定部２５は、ステップＳ１４で取得された赤外光の画像に基づき、登録者の非酒気帯び状態でのエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の吸光率を測定する（ステップＳ１６）。例えば、光源から出射される赤外光の強度と、取得された赤外光の画像における各画素から求められる受光量（各画素値の平均値）に基づき、前記吸光率を測定する。ここで、受光量Ｏと、光源の光強度Ｐと、物質の量Ｔと、単位量あたりの吸光率Ａの間には、
Ｏ＝Ｐ・ＡＴ （１）
の関係が成り立つので、本実施形態においては式（１）を用いて吸光率Ａを算出する。
【００３７】
次に、登録部２８は、ステップＳ１２で取得された照合用の静脈パターンと、ステップＳ１６で測定した吸光率（基準値）とを、登録者の照合用の静脈パターンと、登録者の吸光率（基準値）として、記憶部３０に保存する処理を行う（ステップＳ１８）。
【００３８】
図３に示すように、記憶部３０には、各登録者の照合用の静脈パターンが記憶される。図３に示す例では、登録者ＩＤ「１」〜「３」の各登録者の静脈パターンが記憶されている。なお、登録される登録者は１人であってもよい。
【００３９】
また、図４（Ａ）に示すように、記憶部３０には、各登録者の非酒気帯び状態でのエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の吸光率である基準値が記憶される。図３に示す照合用の静脈パターンと図４（Ａ）に示す基準値は、登録者ＩＤによって関連付けられている。ここで、基準値として登録された吸光率は、非酒気帯び状態での登録者の吸光率であるから、飲酒によるエチルアルコールが登録者の体内に含まれない状態における、登録者の吸光率である。従って、基準値として登録された吸光率は、エチルアルコールと同じ波長帯域に吸収波長をもつ外乱物質による影響を受けた吸光率であるとみなすことができる。
【００４０】
なお、図４（Ｂ）に示すように、エチルアルコールの吸収波長を含む波長帯１の吸光率に加えて、波長帯１とは異なる１つ以上の波長帯の吸光率を基準値として登録するようにしてもよい。この場合には、図２のステップＳ１４において、波長が異なる複数の光源、透過波長がそれぞれ異なる複数のフィルタ、又は波長可変フィルタ等を用いて、エチルアルコールの吸収波長を含む波長帯１の赤外光の画像に加えて、波長帯１とは異なる１つ以上の波長帯の赤外光の画像を取得し、図２のステップＳ１６において、取得した複数の画像から各波長帯の吸光率を測定すればよい。
【００４１】
また、図４（Ｃ）に示すように、基準値として吸光率を記憶することに代えて、測定した吸光率に基づき血中アルコール濃度を推定し、推定した血中アルコール濃度を基準値として登録するようにしてもよい。この場合には、例えば、予め多数の被験者について測定した吸光率と血中アルコール濃度の関係をルックアップテーブル（ＬＵＴ）として記憶部３０に記憶しておき、このＬＵＴを参照して、図２のステップＳ１６で測定した吸光率に対応する血中アルコール濃度を求めればよい。ここで、基準値として登録された血中アルコール濃度は、非酒気帯び状態での利用者の吸光率から推定された血中アルコール濃度であるから、エチルアルコールと同じ波長帯域に吸収波長をもつ外乱物質が原因となって誤検出された血中アルコール濃度であるとみなすことができる。
【００４２】
２−２．認証処理
本実施形態では、登録された利用者（登録者）は、自動車のエンジン始動の操作を行う際に、自動車の車内に設けられた静脈センサーを用いて生体認証を行うとともに、赤外線イメージセンサーを用いて酒気帯び状態の判定を行うことで、エンジンを始動させることができる。
【００４３】
図５は、認証処理の一例を示すフローチャート図である。
【００４４】
まず、静脈センサーは、利用者の静脈画像を取得する（ステップＳ２０）。次に、特徴抽出部２２は、取得した静脈画像の特徴量を抽出して静脈パターンを取得する処理を行う（ステップＳ２２）。ステップＳ２０は登録処理のステップＳ１０と、ステップＳ２２は登録処理のステップＳ１２と、それぞれ実質的に同様である。本実施形態においては、登録処理と認証処理を同一の生体認証装置１を用いて行う例を説明するが、登録部は生体認証装置１とは別体であってもよい。
【００４５】
次に、識別部２４は、取得された静脈パターンと、図３に示すような登録された照合用の静脈パターンとを照合し（ステップＳ２４）、登録された静脈パターンのうち、取得された静脈パターンと一致するものがあるか否かを判断する（ステップＳ２６）。ここで、取得された静脈パターンと登録された静脈パターンとの差分の絶対値が所定の閾値未満である場合に、両静脈パターンが一致すると判断してもよい。
【００４６】
ステップＳ２６において、一致すると判断された場合（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）には、赤外線イメージセンサーは、登録者であると識別された利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光の画像を取得する（ステップＳ２８）。次に、吸光率測定部２５は、取得された赤外光の画像に基づき、登録者であると識別された利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の吸光率を測定する（ステップＳ３０）。
【００４７】
次に、酒気帯び状態判定部２６は、図４（Ａ）に示すような登録された各登録者の基準値を参照して、登録者であると識別された利用者に対応する登録者の基準値を取得し、ステップＳ３０で測定された吸光率から、登録者であると識別された利用者の基準値を減算する（ステップＳ３２）。例えば、ステップＳ２２で取得された静脈パターンが登録者ＩＤ「１」の静脈パターンと一致した場合には、登録者であると識別された利用者の基準値として登録者ＩＤ「１」の基準値ｌ１を取得し、測定された吸光率ｌＯから基準値ｌ１を減算して新たな吸光率ｌを得る。
【００４８】
次に、酒気帯び状態判定部２６は、減算して得られた吸光率ｌに基づき登録者であると識別された利用者の血中アルコール濃度を推定する（ステップＳ３４）。例えば、予め、多数（ｎ人）の被験者についてエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の吸光率ｌｉ（ｉ＝１，２，・・，ｎ）と、その際の血中アルコール濃度Ｃｉ（ｉ＝１，２，・・，ｎ）を測定しておく。そして、測定した吸光率ｌｉと血中アルコール濃度Ｃｉの関係をルックアップテーブル（ＬＵＴ）として記憶部３０に記憶しておき、このＬＵＴを参照して、減算して得られた吸光率ｌに対応する血中アルコール濃度Ｃを求める。なお、ＬＵＴに、減算して得られた吸光率ｌと一致する値がない場合には、近傍の値から補完して血中アルコール濃度Ｃを求める。
【００４９】
また、予め測定した吸光率ｌｉと血中アルコール濃度Ｃｉの関係を指数関数的な関係と捉えて、
ｌｏｇ（ｌｉ）＝Ｃｉｌｏｇ（ｌｂａｓｅ） （２）
が成り立つと仮定し、回帰分析によってｌｏｇ（ｌｂａｓｅ）を推定してもよい。なお、ｌｂａｓｅは、単位アルコール濃度あたりの吸光率を示す。そして、減算して得られた吸光率ｌを、
Ｃｉ＝ｌｏｇ（ｌｉ）／ｌｏｇ（ｌｂａｓｅ） （３）
の変数ｌｉに代入して血中アルコール濃度Ｃを求めてもよい。
【００５０】
また、予め測定した吸光率ｌｉと血中アルコール濃度Ｃｉの関係を多項式で近似して、
Ｃｉ＝ａ０＋ａ１ｌｉ＋ａ２（ｌｉ）２＋・・ （４）
が成り立つと仮定し、回帰分析によって係数ａ０，ａ１，ａ２，・・を推定してもよい。そして、減算して得られた吸光率ｌを、式（４）の変数ｌｉに代入して血中アルコール濃度Ｃを求めてもよい。
【００５１】
次に、酒気帯び状態判定部２６は、ステップＳ３４で推定した血中アルコール濃度Ｃが所定の閾値以下であるか否かを判断し（ステップＳ３６）、血中アルコール濃度Ｃが所定の閾値以下である（すなわち、登録者であると識別された利用者が酒気帯び状態でない）と判断された場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）には、エンジン始動制御部２７は、エンジン制御装置４２に対してエンジンを始動するための制御信号を送信する（ステップＳ３８）。
【００５２】
一方、ステップＳ２６で静脈パターンが一致しないと判断された場合（ステップＳ２６：Ｎｏ）、及び、ステップＳ３６で血中アルコール濃度が所定の閾値以下でない（すなわち、登録者であると識別された利用者が酒気帯び状態である）と判断された場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）には、処理部２０は、車内のディスプレイにエラー表示を行う等のエラー処理を行い（ステップＳ４０）、認証処理を終了する。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、非酒気帯び状態での利用者のエチルアルコールの吸収波長の吸光率（エチルアルコールと同じ波長帯域に吸収波長をもつ外乱物質による影響を受けた吸光率）を基準値として登録しておき、認証時に測定された吸光率から基準値を減算して得られる値に基づいて利用者の血中アルコール濃度を推定し、推定した血中アルコール濃度に基づき利用者の酒気帯び状態を判定することで、外乱物質による影響を排除して精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。また、本実施形態によれば、利用者を識別することに用いる第１の生体情報と関連付けて各登録者の基準値を登録しておき、第１の生体情報を用いた生体認証により利用者が登録者であるか否かを識別し、登録者であると識別された利用者の基準値を用いて、登録者であると識別された利用者の血中アルコール濃度を推定することで、複数の利用者が自動車を利用する場合であっても、個人差のある外乱物質による影響を排除して精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。
【００５４】
なお、図４（Ｂ）に示すように、エチルアルコールの吸収波長を含む波長帯１の吸光率に加えて、波長帯１とは異なる１つ以上の波長帯の吸光率を基準値として登録した場合には、図５のステップＳ２８において、エチルアルコールの吸収波長を含む波長帯１の赤外光の画像に加えて、波長帯１とは異なる１つ以上の波長帯の赤外光の画像を取得し、図５のステップＳ３０において、取得した複数の画像から各波長帯の吸光率を測定し、図５のステップＳ３２において、測定した各波長帯の吸光率から、登録者であると識別された利用者の基準値として登録された各波長帯の吸光率を減算すればよい。
【００５５】
また、図４（Ｃ）に示すように、非酒気帯び状態での登録者の血中アルコール濃度を基準値として登録した場合には、図５のステップＳ３２、Ｓ３４の処理に代えて、ステップＳ３０で測定した吸光率ｌＯに基づき登録者であると識別された利用者の血中アルコール濃度ＣＯを上述した手法で推定し、推定した血中アルコール濃度ＣＯから、登録者であると識別された利用者の基準値として登録された血中アルコール濃度を減算する処理を行えばよい。例えば、取得された静脈パターンが登録者ＩＤ「１」の静脈パターンと一致した場合には、登録者であると識別された利用者の基準値として登録者ＩＤ「１」の基準値Ｃ１を取得し、推定した血中アルコール濃度ＣＯから基準値Ｃ１を減算して新たな血中アルコール濃度Ｃを得る。このように、非酒気帯び状態での登録者の血中アルコール濃度（外乱物質によって誤検出されたアルコール濃度）を基準値として登録しておき、認証時に推定された血中アルコール濃度から基準値を減算して得られる血中アルコール濃度に基づき利用者の酒気帯び状態を判定することで、登録者の吸光率を登録する場合と同様に、外乱物質による影響を排除して精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。
【００５６】
なお、赤外線イメージセンサーが、図５のステップＳ２０において利用者の静脈画像（第１の生体情報）を取得するとともに、図５のステップＳ２８において利用者からのエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光の画像（第１の生体情報）を取得するようにしてもよい。このように、第１の生体情報を取得するイメージセンサーと第２の生体情報を取得するイメージセンサーとを共通化することで、装置の構成を簡素化することができる。
【００５７】
３．変形例
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
【００５８】
例えば、前記実施形態では、認証時に測定した吸光率と基準値に基づき利用者の血中アルコール濃度を推定し、推定した血中アルコール濃度に基づき利用者の酒気帯び状態を判定する場合について説明したが、利用者の血中アルコール濃度を推定せずに、利用者の酒気帯び状態を判定してもよい。例えば、認証時に測定した吸光率から基準値を減算して得られる値が、所定の閾値以下である場合に酒気帯び状態でないと判定し、所定の閾値よりも大きい値である場合に酒気帯び状態であると判定してもよい。
【００５９】
また、前記実施形態では、エチルアルコールの吸収波長の吸光率或いは血中アルコール濃度を基準値として登録する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、登録時に、登録者の赤外光の複数の波長帯の吸収率から、登録者の体（光を照射した箇所）の既知の成分（エチルアルコール、水、たんぱく質、脂質など）を検量し、既知の成分に該当する吸光率（或いは濃度）を除いた残りの吸光率と、エチルアルコールの吸収波長の吸光率とを基準値として登録し、認証時に、測定した各波長帯の吸光率から基準値を減算して、利用者の毛細血管中のアルコールと水の成分を検量して利用者の血中アルコール濃度（血中アルコール濃度＝アルコール量／（水の量＋アルコール量））を推定してもよい。
【００６０】
また、前記実施形態では、自動車用の生体認証装置として説明したが、自動車に限らず、他の車両用の生体認証装置でもよい。例えば、自動二輪車、船舶、飛行機、ヘリコプター等に用いる生体認証装置でもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１ 生体認証装置、１０ 生体情報取得部、２０ 処理部、２２ 特徴抽出部、２４ 識別部、２５ 吸光率測定部、２６ 酒気帯び状態判定部、２７ エンジン始動制御部、２８ 登録部、３０ 記憶部、４２ エンジン制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用生体認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、顔面などの皮膚直下の毛細血管に表れる含有エチルアルコールにより運転者の酒気帯び状態を検出し、酒気帯び状態を検出した場合にエンジンの始動を停止する酒気帯び運転防止装置が知られている（例えば、特許文献１）。この酒気帯び運転防止装置では、運転手からの赤外光のうち、エチルアルコールの吸収波長を含む第１の波長帯域の受光量と、エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第２の波長帯域の受光量と、エチルアルコールと同じ波長帯域に吸収波長をもつ外乱物質の他の吸収波長を含む第３の波長帯域の受光量に基づいて、エチルアルコール含有度と外乱度を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７３２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エチルアルコール含有度の誤検出の原因となる外乱物質の構成要素と含有量には個人差があるため、上記の手法では正確に酒気帯び状態を検出することができない。また、運転者の正常状態で取得したアルコール含有度の初期値を予め登録し、初期値と運転時のアルコール含有度の差を判定することで個人差の影響を少なくすることはできるが、家族など複数の利用者が運転する可能性がある場合には、上記初期値がいずれの利用者の初期値であるかを特定することができず、正確に酒気帯び状態を検出することができない。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、複数の利用者が車両を利用する場合であっても、精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することが可能な車両用生体認証装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本形態に係る車両用生体認証装置は、利用者を識別することに用いる第１の生体情報と、利用者の酒気帯び状態を判定することに用いる第２の生体情報とを取得する生体情報取得部と、取得された前記第２の生体情報に基づいて、前記利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の吸光率を測定する吸光率測定部と、照合用の第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報を有する登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率に基づく基準値とを関連付けて記憶する記憶部と、取得された第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報とを照合して、前記利用者が前記登録者であるか否かを識別する識別部と、前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率と、前記利用者に対応する照合用の第１の生体情報に関連付けられている基準値とに基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定する酒気帯び状態判定部と、前記酒気帯び状態の判定結果に基づいて、車両の原動機始動を制御する原動機始動制御部とを含む。
【０００７】
本形態によれば、照合用の第１の生体情報と、登録者の非酒気帯び状態で取得した吸光率（エチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の吸光率）に基づく基準値とを関連付けて記憶しておき、第１の生体情報に基づき利用者が登録者であるか否かを識別し、利用者が登録者であると識別された場合に、測定された吸光率と、利用者に対応する基準値とに基づき利用者の酒気帯び状態を判定することで、複数の利用者が車両を利用する場合であっても、識別された利用者の基準値を特定して酒気帯び状態の判定を行うことができるため、精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。
【０００８】
（２）この車両用生体認証装置は、前記生体情報取得部は、前記利用者にエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光を照射することによって得られる赤外光の画像から、前記第１の生体情報として利用者の静脈パターンを取得し、前記吸光率測定部は、前記赤外光の画像に基づいて、利用者の前記吸光率を測定してもよい。
【０００９】
本形態によれば、利用者からの赤外光の画像に基づき利用者の識別と利用者の非酒気帯び状態の判定とを行うことができるため、第１の生体情報を取得するイメージセンサーと第２の生体情報を取得するイメージセンサーを共通化することができ、装置の構成を簡素化することができる。
【００１０】
（３）この車両用生体認証装置は、前記記憶部は、前記基準値として、登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率を記憶し、前記酒気帯び状態判定部は、前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率と、前記利用者に対応する前記照合用の第１の生体情報に関連付けられている吸光率との差に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定してもよい。
【００１１】
本形態によれば、利用者が登録者であると識別された場合に、測定された吸光率と、登録者の非酒気帯び状態での吸光率との差に基づいて、利用者の酒気帯び状態を判定することで、外乱物質による影響を排除して精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。
【００１２】
（４）この車両用生体認証装置は、前記記憶部は、前記基準値として、登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率から推定した血中アルコール濃度を記憶し、前記酒気帯び状態判定部は、前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率から推定した血中アルコール濃度と、前記利用者に対応する前記照合用の第１の生体情報に関連付けられている血中アルコール濃度との差に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定してもよい。
【００１３】
本形態によれば、利用者が登録者であると識別された場合に、測定された吸光率に基づき推定した血中アルコール濃度と、登録者の非酒気帯び状態での血中アルコール濃度との差に基づいて、利用者の酒気帯び状態を判定することで、外乱物質による影響を排除して精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る生体認証装置の機能ブロック図の一例を示す図。
【図２】登録処理の一例を示すフローチャート図。
【図３】記憶部に記憶された静脈パターンの一例を示す図。
【図４】記憶部に記憶された基準値の一例を示す図。
【図５】認証処理の一例を示すフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
１．構成
図１に、本実施形態に係る生体認証装置（車両用生体認証装置）の機能ブロック図の一例を示す。なお本実施形態の生体認証装置は図１の構成要素（各部）の一部を省略した構成としてもよい。
【００１７】
図１に示す生体認証装置１は、生体情報取得部１０、処理部２０、記憶部３０を含む。
【００１８】
生体情報取得部１０は、利用者を識別することに用いる第１の生体情報（例えば、利用者の静脈パターン、指紋、虹彩画像、顔画像）と、利用者の酒気帯び状態を判定することに用いる第２の生体情報（利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の赤外光の画像）とを取得するものであり、その機能は、第１の生体情報を取得するための静脈センサー等のイメージセンサー或いは指紋センサーと、第２の生体情報を取得するための赤外線イメージセンサーにより実現することができる。また、生体情報取得部１０を、１つのイメージセンサーで構成して、このイメージセンサーが第１及び第２の生体情報を取得するようにしてもよい。例えば、生体情報取得部１０が、利用者にエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光を照射することによって得られる赤外光の画像を第２の生体情報として取得するとともに、この赤外光の画像を静脈パターン（第１の生体情報）として取得するように構成してもよい。
【００１９】
記憶部３０は、照合用の第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報を有する登録者の非酒気帯び状態で取得した吸光率（登録者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の吸光率）に基づく基準値とを関連付けて登録データとして記憶する。また記憶部３０は、基準値として、登録者の非酒気帯び状態で取得した吸光率を記憶してもよいし、基準値として、登録者の非酒気帯び状態で取得した吸光率から推定した血中アルコール濃度を記憶してもよい。また、記憶部３０には、処理部２０の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラムが記憶される。記憶部３０の機能は、ＲＯＭなどの不揮発性メモリー、ＲＡＭ、ハードディスクなどにより実現できる。
【００２０】
処理部２０は、記憶部３０をワーク領域として、第１の生体情報から特徴量を抽出する処理、照合用の第１の生体情報及び前記基準値とを登録する処理、利用者の識別処理、吸光率測定処理、酒気帯び状態判定処理、エンジン始動制御などの処理を行う。処理部２０の機能はＣＰＵなどのプロセッサーや、プログラムにより実現できる。
【００２１】
処理部２０は、特徴抽出部２２、識別部２４、吸光率測定部２５、酒気帯び状態判定部２６、エンジン始動制御部２７、登録部２８を含む。
【００２２】
特徴抽出部２２は、生体情報取得部１０によって取得された第１の生体情報から特徴量を抽出する処理を行う。例えば、第１の生体情報として画像データを取得した場合には、画像データに対してエッジ強調フィルタ等を用いて畳み込み演算を行うことで特徴量を抽出してもよいし、画像データを複数のブロックに分割し、各ブロックの輝度値の平均値と分散値を特徴量として抽出してもよい。
【００２３】
識別部２４は、生体情報取得部１０によって取得された第１の生体情報（又は、第１の生体情報から抽出された特徴量）と、記憶部３０に記憶された照合用の第１の生体情報（又は、第１の生体情報から抽出された特徴量）とを照合することで、利用者が登録者であるか否かを識別する処理を行う。例えば、識別部２４は、生体情報取得部１０によって取得された第１の生体情報と記憶部３０に記憶された照合用の第１の生体情報との差分を算出し、算出した差分の絶対値が所定の閾値よりも小さい場合に両者が一致すると判断して、利用者が登録者であると識別してもよい。
【００２４】
吸光率測定部２５は、生体情報取得部１０によって取得された第２の生体情報（利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の赤外光の画像）に基づいて、利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の吸光率を測定する。
【００２５】
酒気帯び状態判定部２６は、識別部２４によって利用者が登録者であると識別された場合に、吸光率測定部２５によって測定された吸光率と、前記利用者に対応する照合用の第１の生体情報に関連付けられている基準値とに基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定する。
【００２６】
また、酒気帯び状態判定部２６は、識別部２４によって利用者が登録者であると識別された場合に、測定された吸光率と、前記利用者に対応する照合用の第１の生体情報に関連付けられている吸光率（基準値の一例）との差に基づいて、前記利用者の血中アルコール濃度を推定し、推定した血中アルコール濃度に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定してもよい。ここで、血中アルコール濃度とは、単位量の血液中に含まれるエチルアルコールの量である。
【００２７】
また、酒気帯び状態判定部２６は、識別部２４によって利用者が登録者であると識別された場合に、測定された吸光率から推定した血中アルコール濃度と、前記利用者に対応する照合用の第１の生体情報に関連付けられている血中アルコール濃度（基準値の一例）との差に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定してもよい。
【００２８】
エンジン始動制御部２７（原動機始動制御部）は、酒気帯び状態の判定結果に基づいて、自動車のエンジン始動（車両の原動機始動）を制御する。すなわち、エンジン始動制御部２７は、酒気帯び状態判定部２６によって、利用者（登録者であると識別された利用者）が酒気帯び状態でないと判定された場合に、自動車に備わるエンジン制御装置４２に対して、エンジンを始動するための制御信号を出力する。なお、自動車が電気自動車の場合は、エンジン始動の制御に替えてモーター始動の制御を行う。この場合は、電気自動車に備わるモーター制御装置に対して、モーターを始動するための制御信号を出力することとなる。
【００２９】
また、エンジン始動制御部２７は、酒気帯び状態判定部２６によって、利用者（登録者であると識別された利用者）が酒気帯び状態であると判定された場合には、エンジン制御装置４２に対して、エンジンを始動するための制御信号を出力しない。
【００３０】
登録部２８は、照合用の第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報を有する登録者の非酒気帯び状態で取得した吸光率に基づく基準値とを関連付けて登録する処理を行う。すなわち、登録部２８は、生体情報取得部１０によって取得された登録者の第１の生体情報（又は、第１の生体情報から抽出された特徴量）と前記基準値とを、登録者の照合用の第１の生体情報及び登録者の基準値として記憶部３０に記憶させる処理を行う。
【００３１】
２．動作
次に、本実施形態に係る生体認証装置１の動作について図面を用いて説明する。なお以下では、第１の生体情報として静脈パターンを用いた場合について説明する。
【００３２】
２−１．登録処理
本実施形態では、登録者（登録対象となる利用者）は、自動車の車内或いはドアノブ等に設けられた静脈センサー及び赤外線イメージセンサー（生体情報取得部１０の一例）を用いて、登録対象となる利用者の静脈パターン（照合用の第１の生体情報の一例）と、該利用者の酒気帯び状態判定に用いる基準値とを登録することができる。なお静脈パターンと基準値の登録は、登録対象となる利用者が非酒気帯び状態（非飲酒状態）であるときに行う。
【００３３】
図２は、登録処理の一例を示すフローチャート図である。
【００３４】
まず、静脈センサーは、登録対象となる利用者（登録者）の静脈画像を取得する（ステップＳ１０）。次に、特徴抽出部２２は、取得した静脈画像の特徴量を抽出して静脈パターンを取得する処理を行う（ステップＳ１２）。つまり、ここでの「静脈パターン」とは、画像から抽出された特徴量によって表される、登録者または利用者の静脈を特徴付ける情報である。
【００３５】
次に、赤外線イメージセンサーは、登録者のエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光の画像を取得する（ステップＳ１４）。例えば、エチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光を出射する光源を用いて登録者の肌が露出している部分（例えば、登録者の指や顔）に対して該赤外光を照射したときの、登録者から反射される赤外光の画像を取得する。
【００３６】
次に、吸光率測定部２５は、ステップＳ１４で取得された赤外光の画像に基づき、登録者の非酒気帯び状態でのエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の吸光率を測定する（ステップＳ１６）。例えば、光源から出射される赤外光の強度と、取得された赤外光の画像における各画素から求められる受光量（各画素値の平均値）に基づき、前記吸光率を測定する。ここで、受光量Ｏと、光源の光強度Ｐと、物質の量Ｔと、単位量あたりの吸光率Ａの間には、
Ｏ＝Ｐ・ＡＴ （１）
の関係が成り立つので、本実施形態においては式（１）を用いて吸光率Ａを算出する。
【００３７】
次に、登録部２８は、ステップＳ１２で取得された照合用の静脈パターンと、ステップＳ１６で測定した吸光率（基準値）とを、登録者の照合用の静脈パターンと、登録者の吸光率（基準値）として、記憶部３０に保存する処理を行う（ステップＳ１８）。
【００３８】
図３に示すように、記憶部３０には、各登録者の照合用の静脈パターンが記憶される。図３に示す例では、登録者ＩＤ「１」〜「３」の各登録者の静脈パターンが記憶されている。なお、登録される登録者は１人であってもよい。
【００３９】
また、図４（Ａ）に示すように、記憶部３０には、各登録者の非酒気帯び状態でのエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の吸光率である基準値が記憶される。図３に示す照合用の静脈パターンと図４（Ａ）に示す基準値は、登録者ＩＤによって関連付けられている。ここで、基準値として登録された吸光率は、非酒気帯び状態での登録者の吸光率であるから、飲酒によるエチルアルコールが登録者の体内に含まれない状態における、登録者の吸光率である。従って、基準値として登録された吸光率は、エチルアルコールと同じ波長帯域に吸収波長をもつ外乱物質による影響を受けた吸光率であるとみなすことができる。
【００４０】
なお、図４（Ｂ）に示すように、エチルアルコールの吸収波長を含む波長帯１の吸光率に加えて、波長帯１とは異なる１つ以上の波長帯の吸光率を基準値として登録するようにしてもよい。この場合には、図２のステップＳ１４において、波長が異なる複数の光源、透過波長がそれぞれ異なる複数のフィルタ、又は波長可変フィルタ等を用いて、エチルアルコールの吸収波長を含む波長帯１の赤外光の画像に加えて、波長帯１とは異なる１つ以上の波長帯の赤外光の画像を取得し、図２のステップＳ１６において、取得した複数の画像から各波長帯の吸光率を測定すればよい。
【００４１】
また、図４（Ｃ）に示すように、基準値として吸光率を記憶することに代えて、測定した吸光率に基づき血中アルコール濃度を推定し、推定した血中アルコール濃度を基準値として登録するようにしてもよい。この場合には、例えば、予め多数の被験者について測定した吸光率と血中アルコール濃度の関係をルックアップテーブル（ＬＵＴ）として記憶部３０に記憶しておき、このＬＵＴを参照して、図２のステップＳ１６で測定した吸光率に対応する血中アルコール濃度を求めればよい。ここで、基準値として登録された血中アルコール濃度は、非酒気帯び状態での利用者の吸光率から推定された血中アルコール濃度であるから、エチルアルコールと同じ波長帯域に吸収波長をもつ外乱物質が原因となって誤検出された血中アルコール濃度であるとみなすことができる。
【００４２】
２−２．認証処理
本実施形態では、登録された利用者（登録者）は、自動車のエンジン始動の操作を行う際に、自動車の車内に設けられた静脈センサーを用いて生体認証を行うとともに、赤外線イメージセンサーを用いて酒気帯び状態の判定を行うことで、エンジンを始動させることができる。
【００４３】
図５は、認証処理の一例を示すフローチャート図である。
【００４４】
まず、静脈センサーは、利用者の静脈画像を取得する（ステップＳ２０）。次に、特徴抽出部２２は、取得した静脈画像の特徴量を抽出して静脈パターンを取得する処理を行う（ステップＳ２２）。ステップＳ２０は登録処理のステップＳ１０と、ステップＳ２２は登録処理のステップＳ１２と、それぞれ実質的に同様である。本実施形態においては、登録処理と認証処理を同一の生体認証装置１を用いて行う例を説明するが、登録部は生体認証装置１とは別体であってもよい。
【００４５】
次に、識別部２４は、取得された静脈パターンと、図３に示すような登録された照合用の静脈パターンとを照合し（ステップＳ２４）、登録された静脈パターンのうち、取得された静脈パターンと一致するものがあるか否かを判断する（ステップＳ２６）。ここで、取得された静脈パターンと登録された静脈パターンとの差分の絶対値が所定の閾値未満である場合に、両静脈パターンが一致すると判断してもよい。
【００４６】
ステップＳ２６において、一致すると判断された場合（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）には、赤外線イメージセンサーは、登録者であると識別された利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光の画像を取得する（ステップＳ２８）。次に、吸光率測定部２５は、取得された赤外光の画像に基づき、登録者であると識別された利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の吸光率を測定する（ステップＳ３０）。
【００４７】
次に、酒気帯び状態判定部２６は、図４（Ａ）に示すような登録された各登録者の基準値を参照して、登録者であると識別された利用者に対応する登録者の基準値を取得し、ステップＳ３０で測定された吸光率から、登録者であると識別された利用者の基準値を減算する（ステップＳ３２）。例えば、ステップＳ２２で取得された静脈パターンが登録者ＩＤ「１」の静脈パターンと一致した場合には、登録者であると識別された利用者の基準値として登録者ＩＤ「１」の基準値ｌ１を取得し、測定された吸光率ｌＯから基準値ｌ１を減算して新たな吸光率ｌを得る。
【００４８】
次に、酒気帯び状態判定部２６は、減算して得られた吸光率ｌに基づき登録者であると識別された利用者の血中アルコール濃度を推定する（ステップＳ３４）。例えば、予め、多数（ｎ人）の被験者についてエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の吸光率ｌｉ（ｉ＝１，２，・・，ｎ）と、その際の血中アルコール濃度Ｃｉ（ｉ＝１，２，・・，ｎ）を測定しておく。そして、測定した吸光率ｌｉと血中アルコール濃度Ｃｉの関係をルックアップテーブル（ＬＵＴ）として記憶部３０に記憶しておき、このＬＵＴを参照して、減算して得られた吸光率ｌに対応する血中アルコール濃度Ｃを求める。なお、ＬＵＴに、減算して得られた吸光率ｌと一致する値がない場合には、近傍の値から補完して血中アルコール濃度Ｃを求める。
【００４９】
また、予め測定した吸光率ｌｉと血中アルコール濃度Ｃｉの関係を指数関数的な関係と捉えて、
ｌｏｇ（ｌｉ）＝Ｃｉｌｏｇ（ｌｂａｓｅ） （２）
が成り立つと仮定し、回帰分析によってｌｏｇ（ｌｂａｓｅ）を推定してもよい。なお、ｌｂａｓｅは、単位アルコール濃度あたりの吸光率を示す。そして、減算して得られた吸光率ｌを、
Ｃｉ＝ｌｏｇ（ｌｉ）／ｌｏｇ（ｌｂａｓｅ） （３）
の変数ｌｉに代入して血中アルコール濃度Ｃを求めてもよい。
【００５０】
また、予め測定した吸光率ｌｉと血中アルコール濃度Ｃｉの関係を多項式で近似して、
Ｃｉ＝ａ０＋ａ１ｌｉ＋ａ２（ｌｉ）２＋・・ （４）
が成り立つと仮定し、回帰分析によって係数ａ０，ａ１，ａ２，・・を推定してもよい。そして、減算して得られた吸光率ｌを、式（４）の変数ｌｉに代入して血中アルコール濃度Ｃを求めてもよい。
【００５１】
次に、酒気帯び状態判定部２６は、ステップＳ３４で推定した血中アルコール濃度Ｃが所定の閾値以下であるか否かを判断し（ステップＳ３６）、血中アルコール濃度Ｃが所定の閾値以下である（すなわち、登録者であると識別された利用者が酒気帯び状態でない）と判断された場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）には、エンジン始動制御部２７は、エンジン制御装置４２に対してエンジンを始動するための制御信号を送信する（ステップＳ３８）。
【００５２】
一方、ステップＳ２６で静脈パターンが一致しないと判断された場合（ステップＳ２６：Ｎｏ）、及び、ステップＳ３６で血中アルコール濃度が所定の閾値以下でない（すなわち、登録者であると識別された利用者が酒気帯び状態である）と判断された場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）には、処理部２０は、車内のディスプレイにエラー表示を行う等のエラー処理を行い（ステップＳ４０）、認証処理を終了する。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、非酒気帯び状態での利用者のエチルアルコールの吸収波長の吸光率（エチルアルコールと同じ波長帯域に吸収波長をもつ外乱物質による影響を受けた吸光率）を基準値として登録しておき、認証時に測定された吸光率から基準値を減算して得られる値に基づいて利用者の血中アルコール濃度を推定し、推定した血中アルコール濃度に基づき利用者の酒気帯び状態を判定することで、外乱物質による影響を排除して精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。また、本実施形態によれば、利用者を識別することに用いる第１の生体情報と関連付けて各登録者の基準値を登録しておき、第１の生体情報を用いた生体認証により利用者が登録者であるか否かを識別し、登録者であると識別された利用者の基準値を用いて、登録者であると識別された利用者の血中アルコール濃度を推定することで、複数の利用者が自動車を利用する場合であっても、個人差のある外乱物質による影響を排除して精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。
【００５４】
なお、図４（Ｂ）に示すように、エチルアルコールの吸収波長を含む波長帯１の吸光率に加えて、波長帯１とは異なる１つ以上の波長帯の吸光率を基準値として登録した場合には、図５のステップＳ２８において、エチルアルコールの吸収波長を含む波長帯１の赤外光の画像に加えて、波長帯１とは異なる１つ以上の波長帯の赤外光の画像を取得し、図５のステップＳ３０において、取得した複数の画像から各波長帯の吸光率を測定し、図５のステップＳ３２において、測定した各波長帯の吸光率から、登録者であると識別された利用者の基準値として登録された各波長帯の吸光率を減算すればよい。
【００５５】
また、図４（Ｃ）に示すように、非酒気帯び状態での登録者の血中アルコール濃度を基準値として登録した場合には、図５のステップＳ３２、Ｓ３４の処理に代えて、ステップＳ３０で測定した吸光率ｌＯに基づき登録者であると識別された利用者の血中アルコール濃度ＣＯを上述した手法で推定し、推定した血中アルコール濃度ＣＯから、登録者であると識別された利用者の基準値として登録された血中アルコール濃度を減算する処理を行えばよい。例えば、取得された静脈パターンが登録者ＩＤ「１」の静脈パターンと一致した場合には、登録者であると識別された利用者の基準値として登録者ＩＤ「１」の基準値Ｃ１を取得し、推定した血中アルコール濃度ＣＯから基準値Ｃ１を減算して新たな血中アルコール濃度Ｃを得る。このように、非酒気帯び状態での登録者の血中アルコール濃度（外乱物質によって誤検出されたアルコール濃度）を基準値として登録しておき、認証時に推定された血中アルコール濃度から基準値を減算して得られる血中アルコール濃度に基づき利用者の酒気帯び状態を判定することで、登録者の吸光率を登録する場合と同様に、外乱物質による影響を排除して精度良く利用者の酒気帯び状態を判定することができる。
【００５６】
なお、赤外線イメージセンサーが、図５のステップＳ２０において利用者の静脈画像（第１の生体情報）を取得するとともに、図５のステップＳ２８において利用者からのエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光の画像（第１の生体情報）を取得するようにしてもよい。このように、第１の生体情報を取得するイメージセンサーと第２の生体情報を取得するイメージセンサーとを共通化することで、装置の構成を簡素化することができる。
【００５７】
３．変形例
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
【００５８】
例えば、前記実施形態では、認証時に測定した吸光率と基準値に基づき利用者の血中アルコール濃度を推定し、推定した血中アルコール濃度に基づき利用者の酒気帯び状態を判定する場合について説明したが、利用者の血中アルコール濃度を推定せずに、利用者の酒気帯び状態を判定してもよい。例えば、認証時に測定した吸光率から基準値を減算して得られる値が、所定の閾値以下である場合に酒気帯び状態でないと判定し、所定の閾値よりも大きい値である場合に酒気帯び状態であると判定してもよい。
【００５９】
また、前記実施形態では、エチルアルコールの吸収波長の吸光率或いは血中アルコール濃度を基準値として登録する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、登録時に、登録者の赤外光の複数の波長帯の吸収率から、登録者の体（光を照射した箇所）の既知の成分（エチルアルコール、水、たんぱく質、脂質など）を検量し、既知の成分に該当する吸光率（或いは濃度）を除いた残りの吸光率と、エチルアルコールの吸収波長の吸光率とを基準値として登録し、認証時に、測定した各波長帯の吸光率から基準値を減算して、利用者の毛細血管中のアルコールと水の成分を検量して利用者の血中アルコール濃度（血中アルコール濃度＝アルコール量／（水の量＋アルコール量））を推定してもよい。
【００６０】
また、前記実施形態では、自動車用の生体認証装置として説明したが、自動車に限らず、他の車両用の生体認証装置でもよい。例えば、自動二輪車、船舶、飛行機、ヘリコプター等に用いる生体認証装置でもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１ 生体認証装置、１０ 生体情報取得部、２０ 処理部、２２ 特徴抽出部、２４ 識別部、２５ 吸光率測定部、２６ 酒気帯び状態判定部、２７ エンジン始動制御部、２８ 登録部、３０ 記憶部、４２ エンジン制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者を識別することに用いる第１の生体情報と、利用者の酒気帯び状態を判定することに用いる第２の生体情報とを取得する生体情報取得部と、
取得された前記第２の生体情報に基づいて、前記利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の吸光率を測定する吸光率測定部と、
照合用の第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報を有する登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率に基づく基準値とを関連付けて記憶する記憶部と、
取得された第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報とを照合して、前記利用者が前記登録者であるか否かを識別する識別部と、
前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率と、前記利用者に対応する前記照合用の第１の生体情報に関連付けられている基準値とに基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定する酒気帯び状態判定部と、
前記酒気帯び状態の判定結果に基づいて、車両の原動機始動を制御する原動機始動制御部と、を含む、車両用生体認証装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記生体情報取得部は、
前記利用者にエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光を照射することによって得られる赤外光の画像から、前記第１の生体情報として利用者の静脈パターンを取得し、
前記吸光率測定部は、
前記赤外光の画像に基づいて、前記利用者の前記吸光率を測定する、車両用生体認証装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記記憶部は、
前記基準値として、前記登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率を記憶し、
前記酒気帯び状態判定部は、
前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率と、前記利用者に対応する前記照合用の第１の生体情報に関連付けられている吸光率との差に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定する、車両用生体認証装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記記憶部は、
前記基準値として、前記登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率から推定した血中アルコール濃度を記憶し、
前記酒気帯び状態判定部は、
前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率から推定した血中アルコール濃度と、前記利用者に対応する前記照合用の第１の生体情報に関連付けられている血中アルコール濃度との差に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定する、車両用生体認証装置。
【請求項１】
利用者を識別することに用いる第１の生体情報と、利用者の酒気帯び状態を判定することに用いる第２の生体情報とを取得する生体情報取得部と、
取得された前記第２の生体情報に基づいて、前記利用者のエチルアルコールの吸収波長を含む１つ以上の波長の吸光率を測定する吸光率測定部と、
照合用の第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報を有する登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率に基づく基準値とを関連付けて記憶する記憶部と、
取得された第１の生体情報と、前記照合用の第１の生体情報とを照合して、前記利用者が前記登録者であるか否かを識別する識別部と、
前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率と、前記利用者に対応する前記照合用の第１の生体情報に関連付けられている基準値とに基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定する酒気帯び状態判定部と、
前記酒気帯び状態の判定結果に基づいて、車両の原動機始動を制御する原動機始動制御部と、を含む、車両用生体認証装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記生体情報取得部は、
前記利用者にエチルアルコールの吸収波長を含む波長帯の赤外光を照射することによって得られる赤外光の画像から、前記第１の生体情報として利用者の静脈パターンを取得し、
前記吸光率測定部は、
前記赤外光の画像に基づいて、前記利用者の前記吸光率を測定する、車両用生体認証装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記記憶部は、
前記基準値として、前記登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率を記憶し、
前記酒気帯び状態判定部は、
前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率と、前記利用者に対応する前記照合用の第１の生体情報に関連付けられている吸光率との差に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定する、車両用生体認証装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記記憶部は、
前記基準値として、前記登録者の非酒気帯び状態で取得した前記吸光率から推定した血中アルコール濃度を記憶し、
前記酒気帯び状態判定部は、
前記利用者が前記登録者であると識別された場合に、測定された前記吸光率から推定した血中アルコール濃度と、前記利用者に対応する前記照合用の第１の生体情報に関連付けられている血中アルコール濃度との差に基づいて、前記利用者の酒気帯び状態を判定する、車両用生体認証装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２１８４８０（Ｐ２０１２−２１８４８０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３３５４（Ｐ２０１１−８３３５４）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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