(57)【要約】【課題】窓ガラスの破壊のみならず自動車に対する悪戯も検知することのできる侵入検知装置を提供する。【解決手段】ドップラ信号に基づいて車内の人の存否を判定する判定部６を備え、判定部６は、ドップラ信号の信号レベルが第１の閾値を超えると自動車の窓ガラスが破壊されたと判定してガラス破壊検知信号を出力し、ドップラ信号の信号レベルが第１の閾値よりも小さいが第２の閾値を超え、且つドップラ信号の信号レベルが第２の閾値を超えている期間が所定時間を超過しなければ、自動車に対する悪戯が行われたと判定して悪戯検知信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周波数の発振信号が入力されると当該周波数の超音波を自動車の車内に送波する送波部と、前記車内に伝搬する超音波を受波して電気信号に変換する受波部と、前記受波部から出力される電気信号と前記発振信号とを混合する混合部と、前記混合部から出力されるドップラ信号に基づいて前記車内の人の存否を判定する判定部とを備え、
前記判定部は、前記ドップラ信号の信号レベルが第１の閾値を超えると前記自動車の窓ガラスが破壊されたと判定してガラス破壊検知信号を出力し、
前記ドップラ信号の信号レベルが前記第１の閾値よりも小さいが第２の閾値を超え、且つ前記ドップラ信号の信号レベルが前記第２の閾値を超えている期間が所定時間を超過しなければ、前記自動車に対する悪戯が行われたと判定して悪戯検知信号を出力することを特徴とする侵入検知装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記悪戯検知信号を所定回数出力すると前記悪戯検知信号の出力を停止することを特徴とする請求項１記載の侵入検知装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記悪戯検知信号の出力を開始してから所定期間が経過すると前記悪戯検知信号の出力を停止することを特徴とする請求項１記載の侵入検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車内に侵入する不審者を検知する侵入検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の車両盗難並びに車上盗難が増加しているため、駐車中の自動車に不審者が侵入した場合に警報音を鳴動する車載用盗難警報装置が普及してきている。かかる車載用盗難警報装置には監視空間（車内）への不審者の侵入を検知するために侵入検知装置を搭載している。この種の侵入検知装置は、所定周波数の超音波を車内に放射しておき、車内に存在する人の移動に伴ってドップラ効果として生じる反射波の周波数偏移を検出するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８３８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では自動車のドアロック装置が改良され、以前のように工具を用いても簡単に解錠することができなくなっており、自動車のドアの窓ガラスを破壊して侵入する手口が増えてきている。
【０００５】
ここで、上記のような侵入検知装置では、超音波を送波する送波部、及び反射波を受波する受波部としてマイクロホンを備える。そして、窓ガラスの破壊音は、送波部から送波する超音波が含まれる周波数帯にもある程度の信号パワーを有する周波数成分を含んでいることが判明している。そこで、送波部による超音波の送波を停止し且つ受波部が受波可能な状態において、受波した超音波の信号レベルが所定の閾値を超えれば、窓ガラスが破壊されたと判定する技術を本発明者らは見出している。
【０００６】
しかしながら、上記の技術を用いた侵入検知装置では、窓ガラスの破壊を検知できるものの、例えば窓ガラスを叩いたり、窓ガラスにボールを当てたりする等の自動車に対する悪戯を検知することができない虞があった。したがって、自動車に対して悪戯する人に対して、悪戯を止めるように威嚇する等の措置をとることができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、窓ガラスの破壊のみならず自動車に対する悪戯も検知することのできる侵入検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の侵入検知装置は、所定周波数の発振信号が入力されると当該周波数の超音波を自動車の車内に送波する送波部と、前記車内に伝搬する超音波を受波して電気信号に変換する受波部と、前記受波部から出力される電気信号と前記発振信号とを混合する混合部と、前記混合部から出力されるドップラ信号に基づいて前記車内の人の存否を判定する判定部とを備え、前記判定部は、前記ドップラ信号の信号レベルが第１の閾値を超えると前記自動車の窓ガラスが破壊されたと判定してガラス破壊検知信号を出力し、前記ドップラ信号の信号レベルが前記第１の閾値よりも小さいが第２の閾値を超え、且つ前記ドップラ信号の信号レベルが前記第２の閾値を超えている期間が所定時間を超過しなければ、前記自動車に対する悪戯が行われたと判定して悪戯検知信号を出力することを特徴とする。
【０００９】
この侵入検知装置において、前記判定部は、前記悪戯検知信号を所定回数出力すると前記悪戯検知信号の出力を停止することが好ましい。
【００１０】
この侵入検知装置において、前記判定部は、前記悪戯検知信号の出力を開始してから所定期間が経過すると前記悪戯検知信号の出力を停止することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、ドップラ信号の信号レベルが第１の閾値を超えると、窓ガラスが破壊されたと判定することができる。また、ドップラ信号の信号レベルが第１の閾値よりも小さいが第２の閾値を超えると、自動車に対して悪戯が行われたと判定することができる。すなわち、本発明は、窓ガラスの破壊のみならず自動車に対する悪戯も検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る侵入検知装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上の侵入検知装置における自動車に対する悪戯と信号レベルとの相関図である。
【図３】同上の侵入検知装置の動作を説明するためのフローチャート図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、同上の侵入検知装置における他の動作を説明するためのフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る侵入検知装置の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１に示すように、送波部１と、受波部２と、受波信号増幅部３と、混合部4と、ドップラ信号増幅部５と、判定部６と、スイッチ７とを備え、自動車の車内に設置する。
【００１４】
判定部６は、マイコンやメモリ等を主構成要素とし、専用のプログラムをマイコンで実行することにより、後述の判定処理などの種々の処理を実行する。また、判定部６は、図示しないがクロック回路（発振器）を具備しており、所定の周波数（例えば、４０±αキロヘルツ）の発振信号を出力することができる。
【００１５】
送波部１は、圧電素子を用いた超音波マイクロホンから成り、スイッチ７を介して入力される発振信号に等しい周波数の超音波を送波する。スイッチ７は、判定部６が出力する発振信号を送波部１に入力する状態（オン状態）と、入力しない状態（オフ状態）とを択一的に切り替える。但し、スイッチ７は、判定部６が出力する制御信号によってオン状態とオフ状態とを切り替える。
【００１６】
受波部２は、送波部１と同様に超音波マイクロホンから成り、車内を伝搬する超音波を受波し、電気信号に変換して出力する。受波信号増幅部３は、受波部２で変換された電気信号のなかで所定の周波数帯（例えば、４０±β（β＞α）キロヘルツの周波数帯）の周波数成分のみを選択的に増幅する。なお、以下では、受波信号増幅部３で増幅された出力信号を「受波信号」と呼ぶ。
【００１７】
混合部４は、受波信号増幅部３から出力される受波信号と、判定部６から出力される発振信号とを混合（ミキシング）し、２つの信号の周波数差に等しい周波数成分を持つドップラ信号を出力する。そして、混合部４から出力されるドップラ信号は、ドップラ信号増幅部５で増幅した後に判定部６に入力する。
【００１８】
判定部６によりスイッチ７がオン状態の場合、送波部１から送波される超音波が車内に存在する物体（例えばシートやドア、ドアの窓ガラス等）に反射し、反射した超音波を受波部２が受波する。このとき、物体がシートやドア等の静止物であれば、混合部４に入力される受波信号の周波数と発振信号の周波数とが一致するため、混合部４から出力されるドップラ信号の信号レベルはゼロとなる。
【００１９】
一方、車内に侵入した不審者（人）に超音波が反射した場合、その反射波を受波部２で受波したときの受波信号は、人の移動速度に応じた分だけ発振信号の周波数よりも高い（又は低い）周波数となる。したがって、この場合は、混合部４から出力されるドップラ信号の信号レベルはゼロとはならず、人の移動速度に比例した信号レベルとなる。
【００２０】
判定部６は、ドップラ信号の信号レベルと所定の閾値（侵入検知用の閾値）とを比較する。そして、ドップラ信号の信号レベルが侵入検知用の閾値を超えると、判定部６は車内に人が侵入したと判定し、外部（例えば車載用盗難警報装置）に侵入検知信号を出力する。
【００２１】
ところで、既に述べたように、窓ガラスの破壊音は、送波部１から送波される超音波が含まれる周波数帯（４０ｋＨｚ帯）にもある程度の信号パワーを有する周波数成分を含んでいることを、本発明者らは見出している。そして、本発明者らは、受波部２で窓ガラスの破壊音を受波したとき、ドップラ信号増幅部５からどのような信号が出力されるかを測定する試験を行なっている。この試験結果によれば、ドップラ信号増幅部５から出力されるドップラ信号の信号レベルが所定の閾値（第１の閾値）を超えれば、窓ガラスが破壊された可能性があると判定できる。
【００２２】
更に、本発明者らは、例えば窓ガラスを叩く等の自動車に対する悪戯に起因する音にも、同様の周波数成分を含んでいることを見出した。以下、本発明者らが実施した試験の結果について図面を用いて説明する。
【００２３】
この試験は、自動車に対する悪戯に起因する音を受波部２で受波したとき、ドップラ信号増幅部５からどのような信号が出力されるかを測定するものである。自動車に対する悪戯は、Ｄ席（運転席）の窓叩き、Ｐ席（助手席）の窓叩き、Ｄ席側の２列目の窓叩き、Ｐ席側の２列目の窓叩き、フロントガラス叩き、自動車の左右揺らし、Ｄ席の窓へのボール当て、Ｄ席のドアへのボール当ての８種類である。
【００２４】
各悪戯について、それぞれドップラ信号増幅部５から出力されるドップラ信号の信号レベル（振幅のピーク値）を複数回測定し、その二乗和を求めた結果を図２に示す。なお、図２には、第１の閾値、すなわち窓ガラス破壊用の閾値が「１」となるように各試験における二乗和を正規化した値を示している。この結果、各悪戯における二乗和は、最大値が「０．９」、最小値が「０．１」となった。
【００２５】
すなわち、この試験の結果によれば、ドップラ信号増幅部５から出力されるドップラ信号の信号レベルが、所定の閾値（第２の閾値）を超え、且つ第１の閾値よりも小さければ、自動車に対して悪戯が行われた可能性があると判定できる。なお、第２の閾値は、各悪戯における二乗和の最小値が「０．１」であることから、「０．１以下」の値に設定するのが望ましい。また、第２の閾値は、悪戯が行われていないときの暗ノイズにより誤って判定しないように、暗ノイズの信号レベルの１０倍程度に設定するのが望ましい。なお、第２の閾値は「０．１」が望ましいが、悪戯の種類や状況に応じて自由に設定することができる。
【００２６】
以下、上記の試験結果を踏まえた上で、本実施形態の判定部６が実行する処理について図３を用いて説明する。なお、前提として、自動車に搭載されているＥＣＵ（電子制御ユニット）が、判定部６に対してドアロック装置（ドアロック）の状態（施錠又は解錠）を通知しているものとする。したがって、判定部６では、ＥＣＵからの通知に基づいてドアロックの施錠又は解錠を判定することができる。
【００２７】
先ず、判定部６は、ドアロックが施錠されるまで、すなわちドアロックが解錠状態にあるときは、スタンバイ状態となって各部の動作を停止している（ステップ１）。そして、ドアロックが施錠されると、判定部６がスタンバイ状態から復帰し、判定部６が侵入検知動作を開始する（ステップ２）。
【００２８】
起動後、判定部６は送波部１以外の各部を動作させ、ドップラ信号増幅部５から出力されるドップラ信号の信号レベルが第１の閾値を超えるか否かを判定する（ステップ３）。そして、ドップラ信号の信号レベルが第１の閾値を超えれば、判定部６は窓ガラスが破壊された可能性があると判定し、外部（本実施形態では、車載用盗難警報装置）にガラス破壊検知信号を出力する（ステップ４）。車載用盗難警報装置は、ガラス破壊検知信号を受信すると、窓ガラスを破壊した不審者を威嚇するための警報音を鳴動する。また、判定部６は、窓ガラスが破壊された可能性があると判定すると制御信号を出力する。この制御信号によりスイッチ７がオン状態に切り替わり、送波部１が超音波の送波を開始する（ステップ５）。
【００２９】
送波部１が超音波の送波を開始した後、判定部６はドップラ信号増幅部５から出力されるドップラ信号の信号レベルを侵入検知用の閾値を比較することで、侵入者の検知を行う（ステップ６）。そして、ドップラ信号の信号レベルが侵入検知用の閾値を超えれば、判定部６は車内に侵入者が侵入していると判定し、外部（本実施形態では、車載用盗難警報装置）に侵入検知信号を出力する（ステップ７）。車載用盗難警報装置は、侵入検知信号を受信すると、侵入者を威嚇するための警報音を鳴動する。続いて、判定部６は、ドアロックが解錠されているか否かを判定する（ステップ８）。ドアロックが解錠されていなければ、判定部６はステップ６に戻る。一方、ドアロックが解錠されていれば、判定部６はスタンバイ状態に移行して各部の動作を停止し、ステップ１に戻る（ステップ９）。
【００３０】
ここで、窓ガラスが破壊された後に車内に不審者が侵入してこない場合、或いは、誤って窓ガラスの破壊を検知した場合、送波部１からの超音波の送波を継続すると、無駄に電力を消費することになる。そこで、判定部６は、送波部１が超音波の送波を開始してからドアロックが解除されることなく所定時間（例えば、数分）が経過するまでは、ステップ６の処理を継続する（ステップ１０，１１）。一方、ドアロックが解除されることなく所定時間が経過しても侵入者が検知されない場合は（ステップ１１）、判定部６はスイッチ７をオフ状態に切り替えて送波部１の動作を停止させる。そして、判定部６は、ステップ３に戻って窓ガラスの破壊検知を再開する。これにより、送波部１による超音波の送波が無用に継続されて電力が無駄に消費されるのを回避できる。
【００３１】
一方、ステップ３においてドップラ信号の信号レベルが第１の閾値を超えなければ、判定部６は、ドップラ信号の信号レベルが第２の閾値を超えるか否かを判定する（ステップ１２）。ドップラ信号の信号レベルが第２の閾値を超えなければ、判定部６はステップ３に戻る。一方、ドップラ信号の信号レベルが第２の閾値を超えると、判定部６は、ドップラ信号の信号レベルが第２の閾値を超えている時間を計時し、当該時間が所定時間（例えば、数秒）を超過するか否かを判定する（ステップ１３）。所定時間を超過していれば、判定部６はステップ３に戻る。一方、所定時間を超過していなければ、判定部６は自動車に対して悪戯が行われていると判定し、外部（本実施形態では、車載用盗難警報装置）に悪戯検知信号を出力する（ステップ１４）。
【００３２】
車載用盗難警報装置は、悪戯検知信号を受信すると、自動車に対して悪戯を行なった不審者を威嚇するための警報音を鳴動する。なお、不審者を威嚇する手段は警報音の鳴動に限定されるものではなく、例えばハザードランプを明滅させたり、サイドミラーの電飾を発光させたりする等の手段を用いてもよい。
【００３３】
続いて、判定部６は、ドアロックが解錠されているか否かを判定する（ステップ１５）。ドアロックが解錠されていなければ、判定部６はステップ６に戻る。一方、ドアロックが解錠されていれば、判定部６はスタンバイ状態に移行して各部の動作を停止し、ステップ１に戻る（ステップ９）。
【００３４】
上述のように、本実施形態では、ドップラ信号の信号レベルが第１の閾値を超えると、窓ガラスが破壊されたと判定することができる。また、ドップラ信号の信号レベルが第１の閾値よりも小さいが第２の閾値を超えると、自動車に対して悪戯が行われたと判定することができる。すなわち、本実施形態では、窓ガラスの破壊のみならず自動車に対する悪戯も検知することができる。したがって、本実施形態では、自動車に対して悪戯する人に対して、悪戯を止めるように威嚇する等の措置をとることができる。
【００３５】
また、本実施形態では、ドップラ信号の信号レベルが第２の閾値を超えている時間が所定時間を超過しない場合に初めて自動車に対して悪戯が行われていると判定し、超過した場合には自動車に対して悪戯が行われていると判定しない。これは、例えばノイズ等によりドップラ信号の信号レベルが第２の閾値を超え、自動車に対する悪戯を誤って判定するのを回避するためである。したがって、本実施形態では、より精度良く自動車に対する悪戯を検知することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、電力消費を抑制するために侵入検知を行うときのみ送波部１を起動しているが、窓ガラスの破壊検知及び自動車に対する悪戯検知を行うときにも送波部１を起動していてもよい。
【００３７】
ところで、判定部６が自動車に対する悪戯を検知した場合に、何らかの原因で第２の閾値を超えるノイズが断続的に発生した場合、判定部６が悪戯検知信号を出力し続ける虞がある。この場合、警報音を鳴動し続けたり、ハザードランプを明滅し続けたりする等して、無駄に電力を消費することになる。
【００３８】
そこで、悪戯検知信号を所定回数（例えば、３回）出力すると、判定部６が悪戯検知信号の出力を停止するように構成してもよい。以下、この構成における動作について図４（ａ）を用いて説明する。なお、ステップ１４までの動作は上記実施形態と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００３９】
判定部６は、悪戯検知信号の出力を開始すると、悪戯検知信号の出力回数の計数を開始する。そして、判定部６は、悪戯検知信号の出力回数が所定回数を超えるか否かを判定する（ステップ１５）。悪戯検知信号の出力回数が所定回数を超えなければ、判定部６はステップ３に戻る。一方、悪戯検知信号の出力回数が所定回数を超えると、判定部６は悪戯検知信号の出力を停止する（ステップ１６）。
【００４０】
続いて、判定部６は、ドアロックが解錠されているか否かを判定する（ステップ１７）。ドアロックが解錠されていなければ、判定部６はステップ６に戻る。一方、ドアロックが解錠されていれば、判定部６はスタンバイ状態に移行して各部の動作を停止し、ステップ１に戻る（ステップ９）。このように構成することで、判定部６が悪戯検知信号を出力し続けるのを防ぎ、無駄な電力を消費するのを回避することができる。
【００４１】
また、悪戯検知信号を所定期間（例えば、数分）出力すると、判定部６が悪戯検知信号の出力を停止するように構成してもよい。以下、この構成における動作について図４（ｂ）を用いて説明する。なお、ステップ１４までの動作は上記実施形態と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００４２】
判定部６は、悪戯検知信号の出力を開始すると、開始時点からの計時を開始する。そして、判定部６は、悪戯検知信号の出力を開始してからの時間が所定期間を超えるか否かを判定する（ステップ１５）。悪戯検知信号の出力を開始してからの時間が所定期間を超えなければ、判定部６はステップ３に戻る。一方、悪戯検知信号の出力を開始してからの時間が所定期間を超えると、判定部６は悪戯検知信号の出力を停止する（ステップ１６）。
【００４３】
続いて、判定部６は、ドアロックが解錠されているか否かを判定する（ステップ１７）。ドアロックが解錠されていなければ、判定部６はステップ６に戻る。一方、ドアロックが解錠されていれば、判定部６はスタンバイ状態に移行して各部の動作を停止し、ステップ１に戻る（ステップ９）。このように構成することで、判定部６が悪戯検知信号を出力し続けるのを防ぎ、無駄な電力を消費するのを回避することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  送波部
２  受波部
４  混合部
６  判定部
【図１】
2014016725.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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