(57)【要約】【課題】  車両からの車輪の取り外し作業がなされていることを精度よく検知する。【解決手段】  車輪盗難検知装置１に、車両の振動を測定する振動センサー２と、振動センサー２の測定結果を、周波数領域のデータに変換する周波数変換部１６と、上記変換した周波数領域のデータの周波数成分に応じた複数の特徴量を抽出する特徴量抽出部１７と、上記抽出した特徴量に基づいて、振動センサー２によって測定した振動のうち、車輪を車両に取り付けているナットに回転力が付与されることによってその車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する認識処理部１８とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、当該車両に備えられた車輪の取り外し作業がなされていることを検知する車輪盗難検知装置であって、
上記車両の振動を測定する振動測定手段と、
上記振動測定手段の測定結果を、周波数領域のデータに変換する周波数変換手段と、
上記周波数領域のデータから、周波数帯に応じた複数の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
上記抽出した特徴量に基づいて、上記振動測定手段によって測定した振動のうち、上記車輪を上記車両に取り付けている取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する認識処理手段とを備えていることを特徴とする車輪盗難検知装置。
【請求項２】
上記認識処理部は、
上記複数の特徴量のうち、所定の周波数帯の特徴量と、他の周波数帯の特徴量とを比較することにより、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別することを特徴とする請求項１に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項３】
上記特徴量抽出手段は、
０Ｈｚ乃至２５Ｈｚの範囲内で設定される周波数帯の特徴量である第１特徴量と、１００Ｈｚ以上の範囲内で設定される周波数帯の特徴量である第４特徴量とを抽出し、
上記認識処理手段は、
上記第１特徴量が上記第４特徴量より所定の倍率以上大きな値の時に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項２に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項４】
上記認識処理部は、
上記複数の特徴量のうち、所定の周波数帯の特徴量が、所定時間内に所定の倍率以下に減衰したときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項５】
上記特徴量抽出手段は、
２５Ｈｚ乃至５０Ｈｚの範囲内で設定される周波数帯の特徴量である第２特徴量を抽出し、
上記認識処理手段は、
上記第２特徴量が、所定時間内に所定の倍率以下に減衰したときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項４に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項６】
上記認識処理手段は、
上記複数の特徴量のうち、所定の周波数以上の周波数帯の特徴量が、全て予め設定した基準値を超えるときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記他の要因に起因する振動と判断することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項７】
上記特徴量抽出手段は、
２５Ｈｚ以上の複数の周波数帯における特徴量をそれぞれ抽出し、
上記認識処理手段は、
上記抽出した各特徴量が全て予め設定した基準値を超えるときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記他の要因に起因する振動と判断することを特徴とする請求項６に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項８】
上記認識処理手段は、
上記振動測定手段によって測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上である場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項９】
上記振動測定手段は、上記車両の進行方向の振動を測定することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項１０】
上記認識処理手段は、
所定期間内における異なる期間に測定された複数の振動に基づいて、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項１１】
上記認識処理手段は、
上記振動測定手段によって測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上であって、かつ、所定期間内に当該所定値以上の確度が算出された履歴が所定の回数以上ある場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項１０に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項１２】
上記振動測定手段の測定結果に基づく振動波形の大きさが規定値以上であるか否かを判定する振動レベル判定手段を備え、
上記認識処理手段は、上記振動測定手段の測定結果に基づく振動波形の大きさが規定値以上の場合にのみ、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する処理を行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項１３】
上記振動測定手段の測定結果のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
上記デジタル信号を記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶されているデジタル信号から、直前に測定された振動のデジタル信号を含む所定のデータ量のデジタル信号を逐次取得するデジタル信号取得手段とを備え、
上記周波数変換手段は、上記デジタル信号取得手段が取得したデジタル信号を周波数領域のデータに変換することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項１４】
車両に備えられた車輪の取り外し作業がなされていることを検知する車輪盗難検知方法であって、
上記車両の振動を振動測定手段に測定させる振動測定工程と、
上記振動測定工程における測定結果を、周波数領域のデータに変換する周波数変換工程と、
上記周波数領域のデータから、周波数帯に応じた複数の特徴量を抽出する特徴量抽出工程と、
上記抽出した特徴量に基づいて、振動測定工程において測定した振動のうち、上記車輪を上記車両に取り付けている取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する認識処理工程とを含むことを特徴とする車輪盗難検知方法。
【請求項１５】
上記認識処理工程において、
上記複数の特徴量のうち、所定の周波数帯の特徴量と、他の周波数帯の特徴量とを比較することにより、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別することを特徴とする請求項１４に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項１６】
上記認識処理工程において、
上記複数の特徴量のうち、所定の周波数帯の特徴量が、所定時間内に所定の倍率以下に減衰したときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項１４または１５に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項１７】
上記認識処理工程において、
上記複数の特徴量のうち、所定の周波数以上の周波数帯の特徴量が、全て予め設定した基準値を超えるときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記他の要因に起因する振動と判断することを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項１８】
上記認識処理工程において、
上記振動測定工程で測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上である場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項１９】
上記振動測定工程において、上記車両の進行方向の振動を測定することを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項２０】
上記認識処理工程において、
所定期間内における異なる期間に測定された複数の振動に基づいて、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別することを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項２１】
上記認識処理工程において、
上記振動測定工程で測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上であって、かつ、所定期間内に当該所定値以上の確度が算出された履歴が所定の回数以上ある場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項２０に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項２２】
上記振動測定工程における測定結果に基づく振動波形の大きさが規定値以上であるか否かを判定する振動レベル判定工程を含み、
上記認識処理工程では、上記振動波形の大きさが規定値以上の場合にのみ、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する処理を行うことを特徴とする請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項２３】
請求項１４〜２２のいずれか１項における各工程の処理を、車輪盗難検知装置に備えられたコンピューターに実行させるための車輪盗難検知プログラム。
【請求項２４】
請求項２３に記載したプログラムを記録したコンピューターによって読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両からの車輪の取り外し作業がなされていることを検知する車輪盗難検知装置、車輪盗難検知方法、車輪盗難検知プログラムおよびその記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両からの車輪または車輪を構成する部材（例えばタイヤ、ホイールなど）の盗難が頻発している。このため、このような盗難を検知するための種々の盗難検知装置が開発されている。
【０００３】
例えば、従来のタイヤの盗難検知装置としては、車両をジャッキアップさせる行為を傾斜センサー等で検知する装置（非特許文献１，２）や、光電センサーを用いて直接タイヤの有無を検知する装置（非特許文献３）、盗難動作での異常振動を振動センサーで検知する装置（特許文献１）などがある。
【特許文献１】実用新案登録第３０８４２４４号公報（発行日２００２年３月８日）
【非特許文献１】加藤電気株式会社、「５０７Ｔ  チルト／モーションセンサー」、［online］、平成１６年８月３０日検索、インターネット＜URL:http://www.kato-denki.com/option/sensor/507t.html＞
【非特許文献２】加藤電気株式会社、「６３３Ｍ  デジタル傾斜センサー」、インターネット＜URL:http://www.kato-denki.com/option/sensor/603m.html＞
【非特許文献３】株式会社セプチ、「ＢＪ−４００シリーズＯＰＴＩＯＮ  ＴＳ−３４５  タイヤ・ホイール盗難検知センサー」、［online］、平成１６年８月３０日検索、インターネット＜URL:http://www.septch.co.jp/device/01/bj-4.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、傾斜センサーを用いる技術では、例えば、車体をジャッキアップさせずに、車体底面と地面とのすき間にブロックやレンガなどをはめ込んだ後、タイヤの空気を抜く事でタイヤが地面に押し付けられる力を軽減してタイヤを抜き取る方法には、車体の傾斜変化が小さいために対処できない場合がある。また、例えば、車両のタイヤ付近の４箇所を同時にジャッキアップするなどして、車両を傾けることなく浮かせ、ホイールを取り外す方法に対しても、対処できない場合がある。
【０００５】
また、光電センサーを用いる技術では、各タイヤについてそれぞれタイヤの有無を検知する必要があるため、センサーをタイヤの数だけ（例えば４輪の車両であれば４個）用意する必要がある。さらに、センサーをタイヤハウス内に固定する必要があり、設置・配線等が複雑になるとともに、タイヤ近辺と言う非常に厳しい環境内での動作に対する耐久性を備えたセンサーとする必要があった。したがって、コスト的には高価にならざるを得なかった。
【０００６】
また、振動センサーを用いる技術では、盗難動作以外の要因（例えば強風など）による振動を盗難動作による振動と誤認してしまう場合がある。例えば、上記特許文献１の技術では、振動センサーによって検出した信号の強度に応じて「強衝撃レベル」と「低衝撃レベル」とに弁別し、それぞれのレベルに応じた警報を発報するが、「強衝撃レベル」と「低衝撃レベル」とに弁別するだけでは、盗難動作以外に起因する振動と、盗難動作による振動とを確実に区別することができない。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両からの車輪の取り外し作業がなされていることを精度よく検知できる車輪盗難検知装置、車輪盗難検知方法、車輪検知プログラムおよびその記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の車輪盗難検知装置は、上記の課題を解決するために、車両に搭載され、当該車両に備えられた車輪の取り外し作業がなされていることを検知する車輪盗難検知装置であって、上記車両の振動を測定する振動測定手段と、上記振動測定手段の測定結果を、周波数領域のデータに変換する周波数変換手段と、上記周波数領域のデータから、周波数帯に応じた複数の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、上記抽出した特徴量に基づいて、上記振動測定手段によって測定した振動のうち、上記車輪を上記車両に取り付けている取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する認識処理手段とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
ここで、上記振動測定手段は、例えば、上記車両に生じる振動値を直接測定するものであってもよく、上記車両の振動による加速度を測定するものであってもよく、上記取付手段の回転によって上記車両内または車両外に生じる音を検知するものであってもよい。また、上記車輪の取り外し作業とは、車輪を構成する部材（例えば、タイヤ、ホイールなど）の全部を取り外す行為、および、車輪を構成する部材の一部を取り外す行為を含む。また、上記の車両とは、４輪の自動車のほか、さらに多数の車輪を備えた自動車や、自動二輪車、自転車、一輪車、三輪車など、車輪を有するあらゆる車両を含む。
【００１０】
上記の構成によれば、上記周波数変換手段が上記振動測定手段の測定結果を周波数領域のデータに変換し、上記特徴量抽出手段が上記周波数領域のデータから、周波数帯に応じた複数の特徴量を抽出し、上記認識処理手段が、上記抽出した特徴量に基づいて、上記振動測定手段によって測定した振動のうち、上記車輪を上記車両に取り付けている取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する。これにより、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動を、他の要因に起因する振動と区別することができるので、車両からの車輪の取り外し作業がなされていることを精度よく検知できる。
【００１１】
なお、上記認識処理部は、上記複数の特徴量のうち、所定の周波数帯の特徴量と、他の周波数帯の特徴量とを比較することにより、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する構成であってもよい。
【００１２】
例えば、上記特徴量抽出手段は、０Ｈｚ乃至２５Ｈｚの範囲内で設定される周波数帯の特徴量である第１特徴量と、１００Ｈｚ以上の範囲内で設定される周波数帯の特徴量である第４特徴量とを抽出し、上記認識処理手段は、上記第１特徴量が上記第４特徴量より所定の倍率以上大きな値の時に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断する構成としてもよい。
【００１３】
上記の構成によれば、上記取付手段の回転によって生じる特有の振動を、他の要因に起因する振動と区別することができる。したがって、車両からの車輪の取り外し作業による振動と、その他の要因に起因する振動とを精度よく区別することができる。
【００１４】
また、上記認識処理部は、上記複数の特徴量のうち、所定の周波数帯の特徴量が、所定時間内に所定の倍率以下に減衰したときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断する構成であってもよい。
【００１５】
例えば、上記特徴量抽出手段は、２５Ｈｚ乃至５０Ｈｚの範囲内で設定される周波数帯の特徴量である第２特徴量を抽出し、上記認識処理手段は、上記第２特徴量が、所定時間内に所定の倍率以下に減衰したときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断する構成としてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、上記取付手段の回転によって生じる振動に特有の収束（減衰）の仕方を検出することができる。したがって、車両からの車輪の取り外し作業による振動と、その他の要因に起因する振動とを精度よく区別することができる。
【００１７】
また、上記認識処理手段は、上記複数の特徴量のうち、所定の周波数以上の周波数帯の特徴量が、全て予め設定した基準値を超えるときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記他の要因に起因する振動と判断する構成としてもよい。
【００１８】
例えば、上記特徴量抽出手段は、２５Ｈｚ以上の複数の周波数帯における特徴量をそれぞれ抽出し、上記認識処理手段は、上記抽出した各特徴量が全て予め設定した基準値を超えるときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記他の要因に起因する振動と判断する構成としてもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、上記振動測定手段によって測定した振動が、車両からの車輪の取り外し作業以外の要因による振動であることを判別できる。したがって、車両からの車輪の取り外し作業による振動と、その他の要因に起因する振動とを精度よく区別することができる。
【００２０】
また、上記認識処理手段は、上記振動測定手段によって測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上である場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断する構成としてもよい。
【００２１】
これにより、車両からの車輪の取り外し作業による振動と、その他の要因に起因する振動とをより精度よく区別することができる。
【００２２】
また、上記振動測定手段は、上記車両の進行方向の振動を測定する構成としてもよい。
【００２３】
上記取付手段の回転による車両振動は、車輪の動きを介して発生するため、車両を前後方向に動かす振動が最も大きい。そこで、車両を前後方向と上記振動測定手段の測定する振動の方向とを一致させることにより、上記振動測定手段の測定する振動の方向を、上記取付手段の回転によって生じる車両振動を最も効率良く捉える方向とすることができる。これにより、微小な車両振動でも検知できる可能性が高くなる。
【００２４】
また、上記認識処理手段は、所定期間内における異なる期間に測定された複数の振動に基づいて、上記車輪を上記車両に取り付けている取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する構成としてもよい。      
【００２５】
例えば、上記認識処理手段は、上記振動測定手段によって測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上であって、かつ、所定期間内に当該所定値以上の確度が算出された履歴が所定の回数以上ある場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断する構成としてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、異なる期間に測定された複数の振動に基づいて、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別することができるので、車両からの車輪の取り外し作業がなされていることをより精度よく検知できる。
【００２７】
また、上記振動測定手段の測定結果に基づく振動波形の大きさが規定値以上であるか否かを判定する振動レベル判定手段を備え、上記認識処理手段は、上記振動測定手段の測定結果に基づく振動波形の大きさが規定値以上の場合にのみ、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する処理を行う構成としてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、上記認識処理手段の処理を常時行う場合に比べて、振動解析の頻度を低減できるので、上記認識処理手段の負担を減らすことができる。
【００２９】
また、上記振動測定手段の測定結果のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記デジタル信号を記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶されているデジタル信号から、直前に測定された振動のデジタル信号を含む所定のデータ量のデジタル信号を逐次取得するデジタル信号取得手段とを備え、上記周波数変換手段は、上記デジタル信号取得手段が取得したデジタル信号を周波数領域のデータに変換する構成としてもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、上記振動測定手段の測定した振動波形に、負から正（または、その逆の正から負）への大きなレベルの変化が生じた場合であっても、その変化部分を確実に検出することができる。これにより、周波数領域のデータに変換して特徴量を演算しても、大きなレベルの変化に起因するその特徴量のふらつきを抑制することができ、確実に周波数領域のデータの特性を識別することができる。
【００３１】
本発明の車輪盗難検知方法は、上記の課題を解決するために、車両に備えられた車輪の取り外し作業がなされていることを検知する車輪盗難検知方法であって、上記車両の振動を振動測定手段に測定させる振動測定工程と、上記振動測定工程における測定結果を、周波数領域のデータに変換する周波数変換工程と、上記周波数領域のデータから、周波数帯に応じた複数の特徴量を抽出する特徴量抽出工程と、上記抽出した特徴量に基づいて、振動測定工程において測定した振動のうち、上記車輪を上記車両に取り付けている取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する認識処理工程とを含むことを特徴としている。
【００３２】
上記の方法によれば、上記振動測定手段の測定結果を周波数領域のデータに変換し、変換した周波数領域のデータから周波数帯に応じた複数の特徴量を抽出し、抽出した特徴量に基づいて、車輪を車両に取り付けている取付手段に回転力が付与されることによって車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する。これにより、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動を、他の要因に起因する振動と区別することができるので、車両からの車輪の取り外し作業がなされていることを精度よく検知できる。
【００３３】
なお、上記認識処理工程において、上記複数の特徴量のうち、所定の周波数帯の特徴量と、他の周波数帯の特徴量とを比較することにより、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別するようにしてもよい。
【００３４】
上記の方法によれば、上記取付手段の回転によって生じる特有の振動を、他の要因に起因する振動と区別することができる。したがって、車両からの車輪の取り外し作業による振動と、その他の要因に起因する振動とを精度よく区別することができる。
【００３５】
また、上記認識処理工程において、上記複数の特徴量のうち、所定の周波数帯の特徴量が、所定時間内に所定の倍率以下に減衰したときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断するようにしてもよい。
【００３６】
上記の方法によれば、上記取付手段の回転によって生じる振動に特有の収束の仕方を検出することができる。したがって、車両からの車輪の取り外し作業による振動と、その他の要因に起因する振動とを精度よく区別することができる。
【００３７】
また、上記認識処理工程において、上記複数の特徴量のうち、所定の周波数以上の周波数帯の特徴量が、全て予め設定した基準値を超えるときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記他の要因に起因する振動と判断するようにしてもよい。
【００３８】
上記の方法によれば、上記振動測定手段によって測定した振動が、車両からの車輪の取り外し作業以外の要因による振動であることを判別できる。したがって、車両からの車輪の取り外し作業による振動と、その他の要因に起因する振動とを精度よく区別することができる。
【００３９】
また、上記認識処理工程において、上記振動測定工程で測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上である場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断するようにしてもよい。
【００４０】
これにより、車両からの車輪の取り外し作業による振動と、その他の要因に起因する振動とをより精度よく区別することができる。
【００４１】
また、上記振動測定工程において、上記車両の進行方向の振動を測定するようにしてもよい。
【００４２】
上記取付手段の回転による上記車両の振動は、車輪の動きを介して発生するため、車両を前後方向に動かす振動が最も大きい。そこで、車両を前後方向と上記振動測定工程において測定する振動の方向とを一致させることにより、上記取付手段の回転によって生じる車両振動を最も効率良く捉えることができる。これにより、微小な車両振動でも検知できる可能性が高くなる。
【００４３】
また、上記認識処理工程において、所定期間内における異なる期間に測定された複数の振動に基づいて、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別するようにしてもよい。
【００４４】
例えば、上記認識処理工程において、上記振動測定工程で測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上であって、かつ、所定期間内に当該所定値以上の確度が算出された履歴が所定の回数以上ある場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断するようにしてもよい。
【００４５】
上記の方法によれば、異なる期間に測定された複数の振動に基づいて、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別することができるので、車両からの車輪の取り外し作業がなされていることをより精度よく検知できる。
【００４６】
また、上記振動測定工程における測定結果に基づく振動波形の大きさが規定値以上であるか否かを判定する振動レベル判定工程を含み、上記認識処理工程では、上記振動波形の大きさが規定値以上の場合にのみ、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する処理を行うようにしてもよい。
【００４７】
上記の方法によれば、上記認識処理工程における処理を常時行う場合に比べて、振動解析の頻度を低減できる。
【００４８】
また、本発明の車輪盗難検知プログラムは、上記したいずれかの車輪盗難検知方法における各工程の処理を、車輪盗難検知装置に備えられたコンピューターに実行させるためのものである。
【００４９】
上記のようなコンピューターにこのプログラムを読み取らせることで、本発明の車輪盗難検知方法における各工程の処理を、そのコンピューターによって実現することが可能となる。
【００５０】
また、これらのプログラムをコンピューターによって読み取り可能な記録媒体に記録させておくことで、プログラムの保存・流通を容易に行えるようになる。さらに、この記録媒体を読み込ませることで、コンピューターによって、本発明の車輪盗難検知方法における各工程の処理を実施できる。
【発明の効果】
【００５１】
以上のように、本発明の車輪盗難検知装置は、上記車両の振動を測定する振動測定手段と、上記振動測定手段の測定結果を、周波数領域のデータに変換する周波数変換手段と、上記周波数領域のデータから、周波数帯に応じた複数の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、上記抽出した特徴量に基づいて、上記振動測定手段によって測定した振動のうち、上記車輪を上記車両に取り付けている取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する認識処理手段とを備えている。
【００５２】
また、本発明の車輪盗難検知方法は、上記車両の振動を振動測定手段に測定させる振動測定工程と、上記振動測定工程における測定結果を、周波数領域のデータに変換する周波数変換工程と、上記周波数領域のデータから、周波数帯に応じた複数の特徴量を抽出する特徴量抽出工程と、上記抽出した特徴量に基づいて、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する認識処理工程とを含む。
【００５３】
それゆえ、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動を、他の要因に起因する振動と区別することができるので、車両からの車輪の取り外し作業がなされていることを精度よく検知できる。
【００５４】
また、本発明の車輪盗難検知プログラムは、本発明の車輪盗難検知方法における各工程の処理を、車輪盗難検知装置に備えられたコンピューターに実行させるためのものである。
【００５５】
上記のようなコンピューターにこのプログラムを読み取らせることで、本発明の車輪盗難検知方法における各工程の処理を、そのコンピューターによって実現することが可能となる。
【００５６】
また、これらのプログラムをコンピューターによって読み取り可能な記録媒体に記録させておくことで、プログラムの保存・流通を容易に行えるようになる。さらに、この記録媒体を読み込ませることで、コンピューターによって、本発明の車輪盗難検知方法における各工程の処理を実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について説明する。
【００５８】
図１は本実施形態にかかる車輪盗難検知装置１の概略構成を示すブロック図である。車輪盗難検知装置１は、車両に備えられ、当該車両からの車輪（ホイールおよび／またはタイヤ）の取り外し作業に伴う振動を検知するものである。より詳細には、ホイールを取り外すためにホイールを固定しているナット（取付手段）を回した時のタイヤの動きが車体に伝わることによって車両に発生する振動を、その他の要因に起因する振動と区別して検知するものである。
【００５９】
車輪盗難検知装置１は、図２に示すように、細長い形状（略矩形形状）をしており、自動車（車両）２０のトランクスペース下部に備えられた、スペアタイヤ２２を固定しているタイヤハウス２１周囲の金属部分２３に備えられる。より詳細には、車輪盗難検知装置１には磁石（強力磁石、図示せず）が装着されており、上記の金属部分に磁力によって固定され、取り付けられている。
【００６０】
図１に示すように、車輪盗難検知装置１は、振動センサー２、増幅回路３、制御部４、Ａ／Ｄ変換部５、デジタル波形データ記憶部６、ＲＯＭ７、ＲＡＭ８、無線ユニット９を備えている。また、制御部４は、信号取得部１１、サンプリングデータ生成部１２、記憶制御部１３、データ量判定部１４、サンプリングデータ取得部１５、周波数変換部１６、特徴量演算部１７、認識処理部１８、出力処理部１９を備えている。すなわち、制御部４は、ＲＯＭ７に記憶されているプログラムを読み込んで実行することにより、後述する信号取得部１１、サンプリングデータ生成部１２、記憶制御部１３、データ量判定部１４、サンプリングデータ取得部１５、周波数変換部１６、特徴量演算部１７、認識処理部１８、出力処理部１９の機能を実現する。
【００６１】
振動センサー２は、車両の微小振動を検出するものである。また、振動センサー２は、増幅回路３に接続されており、検出結果を電気信号に変換して増幅回路３に出力する。
【００６２】
増幅回路３は、振動センサー２からの信号出力を判別処理できるレベルまで増幅する。そして、増幅した信号を制御部４に出力する。
【００６３】
制御部（ＣＰＵ；Central Processing Unit）４は、車輪盗難検知装置１における全動作を制御する、車輪盗難検知装置１の中枢部であり、ＲＯＭ７に記憶されているプログラムに従って、各種の処理を実行する。また、制御部４は、各種の処理を実行するために必要なデータなどを、ＲＡＭ８に適宜記憶させ、必要に応じて記憶させたデータを読み出す。
【００６４】
制御部４内の信号取得部１１は、増幅回路３から出力された振動の変化を示すアナログ信号を取得し、サンプリングデータ生成部１２に供給する。
【００６５】
サンプリングデータ生成部１２は、信号取得部１１から供給されたアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換部５によってデジタル信号に変換させる。すなわち、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部５は、増幅回路３からの出力信号を、アナログ量からデジタル値に変換する。これにより、振動のサンプリングデータが生成される。そして、サンプリングデータ生成部１２は、生成したサンプリングデータを記憶制御部１３に出力する。
【００６６】
記憶制御部１３は、サンプリングデータ生成部１２から供給されたサンプリングデータを、デジタル波形データ記憶部６に記憶させる。また、記憶制御部１３は、デジタル波形データ記憶部６に記憶されているサンプリングデータを読み出し、データ量判定部１４に供給する。
【００６７】
データ量判定部１４は、記憶制御部１３から供給された振動のサンプリングデータのデータ量を判定し、その結果を、サンプリングデータ取得部１５に通知する。
【００６８】
サンプリングデータ取得部１５は、データ量判定部１４からの通知に基づいて、デジタル波形データ記憶部６に記憶されているサンプリングデータのうち、直前にデジタル波形データ記憶部６に記憶されたサンプリングデータを含むＮ個のサンプリングデータを逐次取得し、周波数変換部１６に出力する。
【００６９】
周波数変換部１６は、サンプリングデータ取得部１５により取得されたＮ個のサンプリングデータを、周波数領域のデータに逐次変換し、特徴量演算部１７に出力する。すなわち、周波数変換部１６は、時間領域（空間領域）のサンプリングデータを、例えば、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）などにより周波数領域のデータに変換し、特徴量演算部１７に出力する。
【００７０】
特徴量演算部１７は、周波数変換部１６により周波数領域のデータに変換されたサンプリングデータに基づいて、特徴量を演算（抽出）し、演算結果を認識処理部（判定部）１８に出力する。この特徴量を抽出することにより、制御部４は、例えば、強風やガラス破壊、衝突、ドアの開閉、および打音等による振動と、ホイール（車輪）を取り付けているのナット（取付手段）が回されたことによる振動とを区別できるようになっている。
【００７１】
認識処理部１８は、特徴量演算部１７からの演算結果に基づいて、認識処理、すなわち、異常が検出されたか否かを認識する処理を行う。そして、異常が検出されたと認識した場合、認識処理部１８は、制御信号を出力処理部１９に出力する。
【００７２】
出力処理部１９は、認識処理部１８の判定結果を、電気的信号によって無線ユニット９に出力する。
【００７３】
無線ユニット９は、出力処理部１９（制御部４）から異常が検知されたことを示す信号を受け取った場合、異常内容を所定の外部機器に通報（送信）する。ここで、外部機器とは、例えば、警報音やストロボフラッシュライトなどで威嚇や警告を行う機器であってもよい。また、電話回線等を利用して警備会社の警備システムや車両所有者の携帯電話等に通報するようにしてもよい。
【００７４】
ここで、車輪盗難検知装置１における、盗難検知（異常検知）の原理について説明する。図３は、ホイールのナットを緩める際の力の伝達を示す説明図である。この図に示すように、ナットを回転させるために力を加えると、その力はナットを介してホイールおよびタイヤに伝わり、タイヤを回転させる力となる。このタイヤを回転させる力は、サスペンションやゴムブッシュなどを介して車体に伝わり、車体を振動させる。なお、ナットに加わる力は、ナットを回転させるために使用するレンチ（工具）の種類（長さ、形状）や、タイヤの位置、タイヤの回転方向力（回転抵抗）の強弱などによって異なる。また、ナットからホイールおよびタイヤに伝わる力は、ナットの車軸（タイヤ回転軸）に対する位置、ナットの種類（形状、材質）、締め付けトルク（経年変化する場合もある）などによって異なる。また、タイヤが接地している路面の路面状態、車輪止めの位置、などによっても異なる。また、ホイールおよびタイヤから伝わった力による車体の振動は、車体重量、車高、車幅、サスペンションやゴム・ブッシュ（ゴムブッシュ）等の部材の振動伝達性能などによって異なる。
【００７５】
車輪盗難検知装置１では、ナットを回転させる力が、ホイールおよびタイヤに伝わってタイヤを回転させる力を生じさせ、それが車体に伝わることによって生じる振動を検知する。したがって、タイヤを回転させる力と、タイヤおよびホイールから車体への力の伝達性能が、検知性能を決定する重要な要因となる。
【００７６】
図４は、ナットの位置と、各ナットをレンチによって回転させる場合のレンチを介した力のかかり方、すなわち、タイヤを回転させる力（タイヤを動かす力）との関係を模式的に示した説明図である。
【００７７】
この図に示すように、ナット３１〜３４を回転させる力Ｆ１〜Ｆ４は、ナットが回転するまでの摩擦力により、各ナットとタイヤの接地点とを結ぶ方向にタイヤを押さえつける力Ｆ１ａ〜Ｆ４ａと、タイヤを動かす力Ｆ１ｂ〜Ｆ４ｂとに分解される。そして、このタイヤを動かす力Ｆ１ｂ〜Ｆ４ｂは、タイヤの接地点を軸としてタイヤを回転させて車体を動かし、車体を振動させる。
【００７８】
例えば、タイヤ接地点の上側の外周側に位置するナット３１を半時計方向下向きに回す場合、タイヤを動かす力は他のナットを回す場合に比べて中程度であるが、接地点からの距離が長いのでタイヤを回転させるモーメントが大きく、タイヤが動く。
【００７９】
また、ナット３１に対してタイヤの中心を軸として半時計方向に位置するナット３２を、半時計方向下向きに回転させる場合、タイヤを動かす力は他のナットを回す場合に比べて大きく、また、タイヤを回転させるモーメントは中程度であるので、タイヤが動く。
【００８０】
また、タイヤ接地点の下側の外周側に位置するナット３３を半時計方向下向きに回す場合、タイヤを動かす力は他のナットを回す場合に比べて中程度であるが、接地点からの距離が短いのでタイヤを回転させるモーメントが小さく、タイヤはほとんど動かない。
【００８１】
また、ナット３３に対してタイヤの中心を軸として半時計方向に位置するナット３４を、半時計方向下向きに回転させる場合、タイヤを動かす力は他のナットを回す場合に比べて小さく、また、タイヤを回転させるモーメントは中程度であるので、タイヤはほとんど動かない。
【００８２】
また、ナットを回す力は、ナットの種類（形状、材質）、ナットの締め付けトルク、ナットの車軸に対する位置関係、レンチの種類（長さ、形状など）などによって変わるが、これらの要素は、最終的にはタイヤを回転させる力として考える事ができる。
【００８３】
また、前輪と後輪、車両左側と右側、あるいは、車輪止めに対するタイヤ位置によっても、タイヤを回転させる力の大きさは変化する。図５は、タイヤ（車輪）の位置と車体に生じる振動との関係を示す平面図であり、左後輪４０ｂおよび右後輪４０ｃを車輪止め４１に接触させ、各タイヤのナットを回す際にレンチを下向きに回す場合を示している。
【００８４】
左前輪４０ａのナットを回す場合、左前輪４０ａには前向き（車両進行方向）にタイヤを動かそうとする力と、ブレーキによる抑止力とがかかる。
【００８５】
左後輪４０ｂのナットを回す場合、左後輪４０ｂには前向きにタイヤを動かそうとする力と、サイドブレーキによる抑止力とがかかる。
【００８６】
右前輪４０ｄのナットを回す場合、右前輪４０ｄには後向き（車両進行方向後方）にタイヤを動かそうとする力がかかる。この場合、車両は後ろには動きにくいので、右後輪４０ｃのナットを回す場合の次に動きにくい。
【００８７】
右後輪４０ｃのナットを回す場合、右後輪４０ｃには後向きにタイヤを動かそうとする力がかかる。この場合、右後輪４０ｃの動く範囲は、車輪の空気圧分だけであり、他の車輪のナットを回す場合に比べて最も動きにくい。
【００８８】
また、各タイヤを回転させる力は、最終的に、車体に微小な振動を発生させる。また、この車体に生じる振動の大きさは、タイヤ系と車体系とをつなぐサスペンションやゴム・ブッシュなどの伝達系や、車体の重量などによって変化する。また、これらの要因は振動を制止する力としても働くため、一旦発生した振動を収束させるのも伝達系や車重が大きな要因となる。
【００８９】
図６（ａ）〜図６（ｅ）は、振動センサー２によって車体振動を測定した結果を示すグラフである。図６（ａ）は、ナットを回転させたことによって生じた車体振動の振動波形を示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）とは異なるナットを回転させたときの車体振動の振動波形を示している。図６（ｃ）は、車両のドアを閉めたときの車体振動の振動波形を示している。図６（ｄ）は、走行中の車体振動の振動波形を示している。図６（ｅ）は、駐車中に強風を受けたことによって生じた車体振動の振動波形を示している。なお、図６（ａ）〜図６（ｅ）の各図において、横軸は時間経過を示し、縦軸は振動の振幅を示している。
【００９０】
これらの図に示すように、時間軸による波形だけでは確実な形状判別はできないが、ナットを回転させた際の車両の振動（図６（ａ）および図６（ｂ））は、低い周波数を中心にゆっくりと収束する波形であり、他の測定結果（図６（ｃ）〜図６（ｅ））の振動波形とは異なる特有の傾向を示す。すなわち、強風等によって自然発生する振動、走行によって生じる振動、ドアの開閉によって生じる振動などからは、ナットを回転させる際の振動と同等の振動を見出すことはできない。
【００９１】
通常、タイヤおよび／またはホイールが盗難される際、まず、タイヤが接地している状態で車軸とタイヤを固定している４本から６本のナットをレンチで緩められるケースが多い。この場合、ナットを緩める力（ナットを回す力）の一部はタイヤに伝わり、タイヤを回転させて前後に動かし、また、地面に押し付けることで上下の動きが発生する。この動きは車体に伝わり、車体を微小に振動させる。発生した振動は４輪（全車輪）のサスペンションによって吸収され減衰していく。本実施形態にかかる車輪盗難検知装置１は、この際に生じる特徴的な車体振動を、車体に固定した振動センサー２を用いて測定し、その他の要因に起因する振動と区別して検知することにより、ホイールの盗難作業がなされているものとして異常検知するものである。すなわち、車輪盗難検知装置１は、測定した振動が、ナット回転時の特徴的な振動に該当するときに車輪（タイヤおよび／またはホイール）盗難として異常検知を行う。
【００９２】
次に、車輪盗難検知装置１における、異常検知のためのデータ処理について図７を参照して説明する。図７は、車輪盗難検知装置１（制御部４）におけるデータ処理の流れを示すフロー図である。
【００９３】
まず、信号取得部１１（制御部４）は、増幅回路３から供給された時間領域の振動のアナログ信号を取得する（Ｓ１）。
【００９４】
次に、サンプリングデータ生成部１２（制御部４）は、Ａ／Ｄ変換部５を制御して、アナログ信号をデジタル信号に変換させ、１個のサンプリングデータ（振動のサンプリングデータ）を生成させる（Ｓ２）。例えば、図８に示されるように、時刻ｔ１におけるアナログ信号が供給された場合、サンプリングデータ生成部１２はＡ／Ｄ変換部５に、時刻ｔ１におけるアナログ信号をデジタル信号に変換させて、時刻ｔ１における１個のサンプリングデータを生成する。
【００９５】
次に、記憶制御部１３（制御部４）は、サンプリングデータ生成部１２によって生成された１個のサンプリングデータ（上記の場合、時刻ｔ１におけるサンプリングデータ）を、デジタル波形データ記憶部６に記憶させる（Ｓ３）。
【００９６】
次に、データ量判定部１４（制御部４）は、デジタル波形データ記憶部６に、Ｎ個（１フレーム分）のサンプリングデータが記憶されたか否かを判定する（Ｓ４）。ここで、Ｎは、任意の数とすればよいが、本実施形態では、Ｎ＝１５とする場合について説明する。Ｎ＝１５の場合、データ量判定部１４は、デジタル波形データ記憶部６に１５個のサンプリングデータが記憶されているか否かを判定する。すなわち、デジタル波形データ記憶部６に記憶されているサンプリングデータの数が１５個未満の場合にはＮｏと判定し、デジタル波形データ記憶部６に記憶されているサンプリングデータの数が１５個に達した場合にＹｅｓと判定する。
【００９７】
Ｎ個のサンプリングデータがまだ記憶されていないと判定した場合（Ｓ４がＮｏの場合）、制御部４は、Ｓ１からの処理を繰り返す。すなわち、Ｓ１において、信号取得部１１は、増幅回路３から次に供給されるアナログ信号を取得し、Ｓ２において、サンプリングデータ生成部１２は、信号取得部１１により取得されたアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換部５を制御してデジタル信号に変換させ、２個目のサンプリングデータを生成する。この場合、時刻ｔ２におけるアナログ信号がデジタル信号に変換される。
【００９８】
ここで、Ａ／Ｄ変換部５に、一定のサンプリング周期（図８の場合、時間「ｔ２−ｔ１」の周期）で、アナログ信号をデジタル信号に変換させることにより（Ｓ２の繰り返しにより）、複数個のサンプリングデータを得ることができる。この周期（図８の場合、時間「ｔ２−ｔ１」の周期）は、サンプリング定理に基づき、例えば、検出するアナログ信号の最高周波数が５０Ｈｚとされる場合、１００Ｈｚ以上の周波数に対応する周期とされる。
【００９９】
Ｓ１〜Ｓ４の繰り返しにより、サンプリングデータが順次、デジタル波形データ記憶部６に記憶される。
【０１００】
一方、Ｓ４において、デジタル波形データ記憶部６にＮ個のサンプリングデータが記憶されていると判定された場合（本実施形態の場合、Ｎ＝１５なので、Ｓ１〜Ｓ４の処理が１５回繰り返され、デジタル波形データ記憶部６に１５個のサンプリングデータが記憶された場合）、サンプリングデータ取得部１５（制御部４）は、デジタル波形データ記憶部６に記憶されている複数個のサンプリングデータの中から、直前にデジタル波形データ記憶部６に記憶されたサンプリングデータ（直前のＳ３の処理により記憶された最新の１個のサンプリングデータ）を含むＮ個のサンプリングデータを取得する（Ｓ５）。これにより、サンプリングデータ取得部１５（制御部４）は、デジタル波形データ記憶部６記憶されているサンプリングデータから、直前に測定された振動のサンプリングデータを含む所定のデータ量のサンプリングデータを逐次取得する。
【０１０１】
具体的には、本実施形態のようにＮ＝１５の場合、サンプリングデータ取得部１５は、図８に示すように、フレームＦ１の期間Ｔ１に含まれる時刻ｔ１〜ｔ１５（時刻ｔ１５のデータが最新のサンプリングデータとされる）における１５個のサンプリングデータを取得する。
【０１０２】
次に、周波数変換部１６（制御部４）は、サンプリングデータ取得部１５によって取得された１フレーム分のＮ個（本実施形態では１５個）の時間領域のサンプリングデータを、周波数領域のデータに変換する（Ｓ６）。周波数変換部１６における周波数領域のデータへの変換方法としては、例えば、高速フーリエ変換、または、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）などの方法を利用すればよい。本実施形態では、ＤＣＴ変換を利用するものとする。この場合、ＤＣＴ０〜ＤＣＴ１５からなる１６個の周波数領域のデータ（ＤＣＴ係数）が生成される。
【０１０３】
次に、特徴量演算部１７（制御部４）は、周波数変換部１６により生成された周波数領域のデータに基づいて、特徴量を演算（抽出）する（Ｓ７）。本実施形態の場合、ＤＣＴ０〜ＤＣＴ１５のＤＣＴ係数が得られているので、特徴量演算部１７は、ＤＣＴ０〜ＤＣＴ１５のＤＣＴ係数に基づいて、Ｍ段階の特徴量を演算する。
【０１０４】
例えば、Ｍ＝４（特徴量は４段階）とされ、特徴量演算部１７は、ＤＣＴ０〜ＤＣＴ１５のＤＣＴ係数のうち、直流成分（本実施形態では２５Ｈｚ以下）を表わすＤＣＴ係数の平均値を特徴量１（第１特徴量）とし、直流成分の次に低い周波数成分（本実施形態では２５Ｈｚ〜（乃至）５０Ｈｚ）を表わすＤＣＴ係数の平均値を特徴量２（第２特徴量）とし、その次に低い周波数成分（本実施形態では５０Ｈｚ〜１００Ｈｚ）を表わすＤＣＴ係数の平均値を特徴量３（第３特徴量）として演算し、高周波成分（本実施形態では１００Ｈｚ以上）を表わすＤＣＴ係数の平均値を特徴量４（第４特徴量）として演算する。なお、各特徴量の周波数成分の範囲については、ナットの種類（形状、材質）や、ナットの締め付けトルク、ナットの車軸に対する位置関係などの条件に応じて適宜変更してもよい。
【０１０５】
次に、認識処理部１８（制御部４）は、特徴量演算部１７により演算された特徴量（本実施形態では、特徴量１〜特徴量４）に基づいて、認識処理（異常の検出処理）を実行する（Ｓ８）。例えば、特徴量１が特徴量４より５倍以上大きな値の時は、異常と判断する。また、特徴量２から４までが全て基準値を超えるときは、他のノイズ（ナットの回転以外の振動）と判断して異常と判断しないようにすればよい。また、特徴量２の履歴を見て、一定時間内に１／５の減衰が確認された時は異常と判断してもよい。また、これらの複数のルールを設定し、優先度を考慮して組み合わせ、異常であるか否かの最終判定を行うようにしてもよい。また、上記いずれかの判定ルール、あるいは複数のルールの組み合わせから、ナットの回転に起因する振動であると判定（診断）する確度を算出し、その確度が所定値（例えば８０％）以上であった場合に、異常と判断するようにしてもよい。これらの方法により、車両からのホイールの取り外し作業による振動と、その他の要因に起因する振動とを精度よく区別することができる。
【０１０６】
そして、認識処理部１８（制御部４）は、上記の認識処理によって異常が検出されたか否かを判断し（Ｓ９）、異常が検出されなかった場合（Ｓ９がＮｏの場合）、制御部４はＳ１からの処理を繰り返す。
【０１０７】
すなわち、信号取得部１１により次の（図８の場合、時刻ｔ１６における）アナログ信号が取得され、Ｓ２の処理によりサンプリングデータ生成部１２により１個のサンプリングデータが生成され、Ｓ３の処理によりデジタル波形データ記憶部６に生成された１個のサンプリングデータが記憶される。この場合、デジタル波形データ記憶部６には、１６個のサンプリングデータが記憶されているので、Ｓ４の処理は、Ｎ個のサンプリングデータがあると判定される（ＹＥＳと判定される）。
【０１０８】
そして、サンプリングデータ取得部１５は、Ｓ５の処理により、デジタル波形データ記憶部６に記憶されているサンプリングデータから、直前の１個（直前のＳ３の処理において記憶された１個のサンプリングデータ）を含むＮ個のサンプリングデータを取得する。この場合、フレームＦ２（図示せず）の期間Ｔ２の時刻ｔ２〜時刻ｔ１６における１５個のサンプリングデータが取得される。なお、記憶制御部１３（制御部４）が、直前の１個を含むＮ個のサンプリングデータより以前のサンプリングデータ（上記の例では時刻ｔ１のサンプリングデータ）をデジタル波形データ記憶部６から消去するようにしてもよい。      
【０１０９】
その後、１５個のサンプリングデータは周波数領域のデータ（ＤＣＴ係数）に変換され、ＤＣＴ係数に基づいて特徴量が演算され、認識処理が行なわれる。以下、同様の処理が繰り返される。
【０１１０】
一方、異常が検出された場合（Ｓ９がＹｅｓの場合）、認識処理部１８（制御部４）は、異常が検出されたことを示す制御信号を出力処理部１９に出力する。そして、出力処理部（制御部４）１９は、認識処理部１８から異常を検知したことを示す制御信号を受け取った場合、異常が検知されたことを電気的信号によって無線ユニット９に出力し（Ｓ１０）、無線ユニット９に、異常を通知する信号（異常通知信号）を所定の外部機器へ送信（通報）させる。
【０１１１】
その後、制御部４は、Ｓ９において異常が検出されなかった場合と同様、Ｓ１からの処理を繰り返す。なお、車輪盗難検知装置１に、例えば、各部を動作させるための電源供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ、あるいは、制御部４による異常検知処理をＯＮ（開始）／ＯＦＦ（停止）するスイッチ（いずれも図示せず）などを設け、これらのスイッチがＯＦＦされたときに、制御部４が処理を終了するようにしてもよい。
【０１１２】
以上のように、車輪盗難検知装置１では、振動センサー２によって車両の振動を測定し、周波数変換部１６が振動センサー２の測定結果を周波数領域のデータに変換し、特徴量抽出部１７が周波数領域のデータの周波数成分に応じた複数の特徴量を抽出し、認識処理部１８が、抽出した特徴量に基づいて振動センサー２によって測定した振動のうち、ホイール（車輪）を車両に取り付けているナットに回転力が付与されることによってその車両に生じる振動と、他の要因に起因する車両の振動とを区別する。
【０１１３】
これにより、ホイールを取り付けているナットに回転力が付与されることによって車両に生じる振動を、他の要因に起因する振動と区別することができるので、車両からの車輪の取り外し作業がなされていることを精度よく検知できる。
【０１１４】
また、上記の説明では、特徴量演算部１７は、直流成分（本実施形態では２５Ｈｚ以下の周波数帯）を表わすＤＣＴ係数の平均値を特徴量１（第１特徴量）とし、直流成分の次に低い周波数成分（本実施形態では２５Ｈｚ〜５０Ｈｚの周波数帯）を表わすＤＣＴ係数の平均値を特徴量２（第２特徴量）とし、その次に低い周波数成分（本実施形態では５０Ｈｚ〜１００Ｈｚの周波数帯）を表わすＤＣＴ係数の平均値を特徴量３（第３特徴量）として演算し、高周波成分（本実施形態では１００Ｈｚ以上の周波数帯）を表わすＤＣＴ係数の平均値を特徴量４（第４特徴量）として演算する場合について説明したが、これに限るものではなく、各特徴量の周波数成分の範囲（周波数帯）や特徴量の数（段階数Ｍ）は、ナットの種類（形状、材質）や、ナットの締め付けトルク、ナットの車軸に対する位置関係などの各種条件に応じて適宜変更してもよい。
【０１１５】
例えば、特徴量１の範囲を０Ｈｚ〜２５Ｈｚの範囲内で設定される周波数帯の特徴量とし、特徴量２を２５Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内で設定される周波数帯の特徴量とし、特徴量３の範囲を５０Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲内で設定される周波数帯の特徴量とし、特徴量４の範囲を１００Ｈｚ以上の範囲内で設定される周波数帯の特徴量としてもよい。例えば、上記第１範囲は、０Ｈｚ〜２０Ｈｚであってもよく、５Ｈｚ〜２４Ｈｚであってもよい。また、上記第２範囲、第３範囲、第４範囲についても同様に上記した範囲内で適宜変更してもよい。
【０１１６】
また、上記の説明では、特徴量１が特徴量４の５倍以上大きな値のときに、異常と判定する場合を説明したが、異常と判定する場合の特徴量１の特徴量４に対する倍率は、これに限るものではない。異常と判定する場合の特徴量１の特徴量４に対する倍率は、ナットの種類（形状、材質）や、ナットの締め付けトルク、ナットの車軸に対する位置関係などの各種条件に応じて、適宜設定すればよい。
【０１１７】
また、上記の説明では、特徴量２の履歴を見て、一定時間内に１／５の減衰が確認された時に異常と判断する場合を説明したが、これに限るものではなく、ナットの種類（形状、材質）や、ナットの締め付けトルク、ナットの車軸に対する位置関係などの各種条件に応じて、異常と判定する場合の特徴量２の減衰率を適宜設定すればとい。
【０１１８】
また、車輪盗難検知装置１では、Ａ／Ｄ変換部５が振動センサー２の測定結果のアナログ信号（増幅回路３によって増幅されたアナログ信号）をデジタル信号（サンプリングデータ）に変換する。そして、デジタル波形データ記憶部６がそのサンプリングデータを記憶し、サンプリングデータ取得部１５がデジタル波形データ記憶部６に記憶されているサンプリングデータから、直前に測定された振動のサンプリングデータを含む所定のデータ量のサンプリングデータを逐次取得する。そして、周波数変換部は、サンプリングデータ取得部１５が取得したサンプリングデータを周波数領域のデータに変換する。
【０１１９】
例えば、車輪盗難検知装置１では、図８に示すように、最初に時刻ｔ１〜ｔ１５のフレームＦ１に対応する期間Ｔ１におけるＮ個のサンプリングデータが取得され、次に、時刻ｔ２〜時刻ｔ１６のフレームＦ２に対応する期間Ｔ２におけるＮ個のサンプリングデータが取得され、さらに、時刻ｔ３〜ｔ１７のフレームＦ３に対応する期間Ｔ３におけるＮ個のサンプリングデータが取得される。すなわち、車輪盗難検知装置１では、直前の１個のサンプリングデータを含む、Ｎ個のサンプリングデータが順次取得される。
【０１２０】
したがって、振動波形に、負から正（または、その逆の正から負）への大きなレベルの変化が生じた場合であっても、その変化部分を確実に検出する（１フレーム内に納める）ことができる。これにより、周波数領域のデータに変換して特徴量を演算しても、大きなレベルの変化に起因するその特徴量のふらつきを抑制することができ、確実に異常を検出（識別）する（周波数領域のデータの特性を識別する）ことができる。
【０１２１】
例えば、図９に示すように、時刻ｔ１０１〜時刻ｔ１１５のフレームＦ１１の期間Ｔ１１、時刻ｔ１０２〜時刻ｔ１１６のフレームＦ１２の期間Ｔ１２、さらに、時刻ｔ１０３〜時刻ｔ１１７のフレームＦ１３の期間Ｔ１３、等のＤＣＴ係数が順次生成される。したがって、例えば、時刻ｔ１２８において、振動の振幅のレベルが負から正に大きく変化した場合であっても、時刻ｔ１２８を含むフレーム（例えば、時刻ｔ１２０〜時刻ｔ１３４により構成される期間Ｔ３０のフレームＦ３０）が生成されるので、レベル変化の大きなサンプリングデータを１フレーム内に収めることができ（発生事象がフレームにまたがる確率を減らすことができ）る。したがって、これを周波数領域に変換して特徴量を演算しても、特徴量のふらつきを抑え、異常を確実に検出（識別）することができる（周波数領域の変化を確実に検出することができる）。
【０１２２】
また、本実施形態では、１個のサンプリングデータを生成した場合、最新のサンプリングデータをＮ個取得するようにしたが、１個以上Ｎ個以下のＭ個（Ｍは自然数）のサンプリングデータを生成したとき、直前の１個を含むＮ個のサンプリングデータを逐次取得するようにしてもよい。このようにした場合、サンプリングデータを１個取得する毎に周波数成分に逐次変換する場合に比べて、処理の回数を減らすことができるので、制御部４の負担を減らすことができる。
【０１２３】
また、本実施形態では、図２に示したように、車輪盗難検知装置１を、自動車のトランクスペース下部に備えられた、スペアタイヤを固定しているタイヤハウス２１周囲の金属部分に取り付けているが、車輪盗難検知装置１の取り付け位置はこれに限定されるものではなく、車両の微小振動が測定できる位置であれば、どの位置にセンサーを配置してもよい。したがって、車輪盗難検知装置１は、車両に設置する場合に設置位置を限定する要因が少なく、設置の自由度が高い。
【０１２４】
ただし、ホイールに加えられた振動が車輪盗難検知装置１の振動センサー２に伝達されるまでの経路に、剛性の低い部材が介在すると、その部材によって振動が吸収され、適切に検知できない場合がある。このため、車輪盗難検知装置１の設置位置としては、振動を効率的に検出するために、ボディーを構成する金属部分などの、車両に加わる振動が忠実に伝達される部分に取り付けることが好ましい。例えば、タイヤハウス２１周囲の金属部分のほか、トランクサイド等に設けられたジャッキを収納・固定する部分、着座シートの固定金具部分、エンジンルーム内、ガソリンタンクの周囲などに取り付けることができる。なお、車両内部の居住スペースに搭載する場合には、搭乗者の動作によって取り付け位置が変化したり、外れたりするおそれがない位置に取り付けることが好ましい。
【０１２５】
また、本実施形態では、車輪盗難検知装置１を、磁石によってタイヤハウス２１周囲の金属部分に取り付けている。このため、ユーザーは車輪盗難検知装置１を容易に取り付けることができる。また、車両における金属部分は、ボディーを構成する金属部分と一体的、あるいは直接連結されて備えられている場合が多いので、磁石によって取り付け可能な位置は、車両に加わる振動が忠実に伝達される部分である場合が多い。したがって、磁石によって取り付ける構成とすることにより、ユーザーが車輪盗難検知装置１を不適切な位置に取り付けてしまうことを防止し、振動を効率的に検出するための適切な位置に取り付けることができる。また、磁石によって取り付ける場合には、温度変化等によって取り付け強度が低下することがほとんどないので、長期間にわたる安定した検知が可能となる。
【０１２６】
ただし、車輪盗難検知装置１の取り付け方法はこれに限るものではなく、車体の振動が適切に伝わる方法であればよい。例えば、接着剤、両面テープ（接着テープ）などによって取り付けてもよい。この場合、取り付け先が金属部分である必要はなく、例えば、剛性が高く、車体の振動を忠実に伝導する樹脂製の成型物であってもよい。また、接着剤や両面テープ（接着テープ）などを用いる場合、温度や湿度などの環境条件の変化に対する耐久性の高い材料を用いることが好ましい。また、温度や湿度条件が悪条件となりにくい位置に車輪盗難検知装置１を取り付けることが好ましい。
【０１２７】
また、振動センサー２の取り付け方向は、特に限定されるものではないが、車両の前後方向（進行方向）の振動を適切に測定できるように設置することが好ましい。
例えば、測定方向が１軸の振動センサーを用いる場合、その振動センサーの測定方向（測定軸）と、車両の前後方向とが同じ向きになる（一致する）ように固定・設置することが好ましい。図１０は、この場合の、車輪盗難検知装置１が備えられる車両２０の向きと、振動センサー２の測定方向（測定軸）との関係を示す説明図であり、車両２０の模式斜視図と振動センサー２におけるセンサー部分の拡大図を示している。
【０１２８】
ナットの回転による車両振動は、タイヤの動きを介して発生するため、車両を前後方向に動かす振動が最も大きい。そこで、車両を前後方向と振動センサー２の測定軸とを一致させることにより、振動センサー２の測定方向を、ナット回転によって生じる車両振動を最も効率良く捉える方向にすることができる。これにより、微小な車両振動でも検知できる可能性が高くなる。
【０１２９】
また、ナットの回転による車両振動は、一般に、車両の前後方向、上下方向、左右方向の順に大きい。このため、振動センサー２の測定軸が複数ある場合は、測定軸を車両の前後方向、上下方向、左右方向の順に優先的に一致させることで比較的大きい振動を測定することが可能になる。例えば、振動センサー２の測定軸が２軸の場合には、各測定軸を車両の前後方向および上下方向にそれぞれ一致させることが好ましい。また、振動センサー２の測定軸が３軸以上の場合には、そのうち３軸の測定軸を車両の前後方向、上下方向、左右方向に一致させることが好ましい。
【０１３０】
また、複数の測定軸を有する振動センサー２を用いる場合、測定した結果により、適宜、振動の波形が大きい軸を採用して異常を検知する方式としてもよい。また、複数の測定軸に個別の検知アルゴリズムを用いてもよく、この場合、より精度の高い異常検知が可能になる。
【０１３１】
また、本実施形態では、車輪盗難検知装置１の形状は略矩形形状であるものとしたが、車輪盗難検知装置１の形状は特に限定されるものではない。ただし、車両における金属部分は、通常、強度を増すためのリブが設けられていたり、波型の形状となっている場合が多い。このため、これらの金属部分への取り付けに適した形状であることが好ましく、矩形形状や楕円形状などの細長い形状であることが好ましい。
【０１３２】
本実施形態では、低周波を対象とした振動センサーであって、車両に発生する振動を直接測定するものを用いているが、これに限らず、検知対象とするナット回転による車体の微振動が測定可能であって、他の振動や音の影響などと十分に分離できるものであれば、別の測定原理による方法でも本実施形態と同様に車輪盗難の検知を行うことができる。
【０１３３】
例えば、振動センサー２に代えて加速度センサーを備え、ナットの回転による車体の微振動を加速度で検知するようにしてもよい。
【０１３４】
あるいは、振動センサー２に代えて微小な音を検知できるマイクを備え、ナットの回転によって生じる特有の音（例えば車内または車外に生じる音（空気の振動）など）を検知するようにしてもよい。
【０１３５】
また、本実施形態では、認識処理部１８の判定結果（車輪盗難の検知結果）を、無線ユニット９によって外部機器に通報しているが、これに限るものではない。例えば、有線で他の機器に信号を送信したり、それらの機器の制御回路を駆動してブザーやサイレンの鳴動、フラッシュライト点滅などによる威嚇動作や警報動作を行ってもよい。また、これらの威嚇動作や警報動作を行う手段を、車輪盗難検知装置１に備え、制御部４が認識処理部１８の判定結果に基づいて、それらの手段の動作を制御するようにしてもよい。
【０１３６】
また、本実施形態では、増幅回路３からのアナログ信号の取得から無線ユニット９への判定結果の出力までの処理を、制御部４がＲＯＭ７に記憶されたプログラムを読み出すことによって実行している。したがって、このプログラム自体が処理を実現するといえる。
【０１３７】
ここで、プログラムを読み出して実行する装置として、一般的なコンピューター（パソコン等）のほか、コンピューターに装着される機能拡張ボードや機能拡張ユニットなどを用いることもできる。また、プログラムを記憶させておく記録媒体は、ＲＯＭに限らず、例えばハードディスクなどであってもよい。
【０１３８】
また、上記のプログラムとは、処理を実現するソフトウェアのプログラムコード（実行形式プログラム，中間コードプログラム，ソースプログラム等）のことである。このプログラムは、単体で使用されるものでも、他のプログラム（ＯＳ等）と組み合わせて用いられるものでもよい。
【０１３９】
また、このプログラムは、記録媒体から読み出された後、装置内のメモリー（ＲＡＭ等）にいったん記憶され、その後再び読み出されて実行されるようなものでもよい。例えば、車輪盗難検知装置１に記録媒体に記録されているプログラムを読み取る再生手段を備え、プログラムを記録媒体から読み出した後、装置内のメモリー（ＲＡＭ８等）にいったん記憶し、その後再び読み出して実行するようにしてもよい。
【０１４０】
また、プログラムを記録させる記録媒体は、情報処理装置（車輪盗難検知装置１）と容易に分離できるものでもよいし、装置に固定（装着）されるものでもよい。さらに、外部記憶機器として装置に接続するものでもよい。
【０１４１】
このような記録媒体としては、ビデオテープやカセットテープ等の磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＭＯ，ＭＤ，ＤＶＤ，ＣＤ−Ｒ等の光ディスク（光磁気ディスク）、ＩＣカード，光カード等のメモリカード、マスクＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリーなどを適用できる。
【０１４２】
また、ネットワーク（イントラネット・インターネット等）を介して情報処理装置と接続されている記録媒体を用いてもよい。この場合、情報処理装置は、ネットワークを介するダウンロードによりプログラムを取得する。すなわち、上記のプログラムを、ネットワーク（有線回線あるいは無線回線に接続されたもの）等の伝送媒体（流動的にプログラムを保持する媒体）を介して取得するようにしてもよい。なお、ダウンロードを行うためのプログラムは、装置内（あるいは送信側装置・受信側装置内）にあらかじめ記憶されていることが好ましい。
【０１４３】
また、車輪盗難検知装置１における制御部４が行う各処理は、上記した順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行されてもよい。
【０１４４】
また、車輪盗難検知装置１における制御部４が行う各処理は、ソフトウェアによって実行させても、ハードウェアによって実行させてもよい。
【０１４５】
また、本実施形態では、車両からのホイールの取り外し作業に伴う振動（ナットを回転させる際に車両に生じる振動）を、その他の要因に起因する振動と区別して検知する車輪盗難検知装置１について説明したが、これに限らず、例えば、ガラス割れ、ドアキーのこじ開け、車体へのキズ付け、などによる振動を、その他の要因に起因する振動と区別して検知するようにしてもよい。
【０１４６】
また、これらの人為的な異常を検出するだけでなく、例えば、車両の走行状態、エンジン状態、および温度等の各種の状態を検出することもできる。
【０１４７】
また、車輪盗難検知装置１が備えられる車両は、４輪の自動車に限るものではなく、車輪を備えた車両であればよい。例えば、さらに多数の車輪を備えた自動車（例えば、バス、トラックなどの大型車）であってもよく、自動二輪車であってもよい。また、自転車や一輪車、三輪車などであってもよい。
【０１４８】
また、本発明の目的は、低周波を対象とした振動センサーを用いて、ナット回転に起因する車両の微小な振動によって車輪（タイヤおよび／またはホイール）盗難を検知する装置を実現することである、と表現することもできる。
【０１４９】
また、本発明は、車輪盗難時にはナットが連続して回転されることに着目したものであり、その目的は、誤報が少なく、検知精度が高い車輪盗難検知装置を実現することにある、と表現することもできる。
【０１５０】
また、本発明の車輪盗難（離脱）検出装置は、ナット回転による車両の微小振動を検知対象とするため、１個のセンサーで４輪（全車輪）の盗難を監視することができる。
【０１５１】
また、本実施形態では、本発明を車輪盗難防止用の車輪盗難検知装置１に適用した場合について説明したが、本発明は、この他、センサーを備えた各種の監視装置の他、計測装置、分析装置等の各種の情報処理装置に適用することができる。
【０１５２】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１における車輪盗難検知装置１と同じ部材については、同じ符号を用い、その説明を省略する。
【０１５３】
本実施形態では、車輪盗難時にはナットが連続して回転されることが多いという特徴を利用して、異常検知の確度を向上させる。
【０１５４】
実施形態１において図４および図５を用いて説明したように、タイヤの位置やナットの位置によって車体振動の大きさが異なるので、回転されるナットの位置およびそのナットによって取り付けられているタイヤの位置によって、異常の検出率は変化する。
【０１５５】
しかしながら、車輪（タイヤおよび／またはホイール）の盗難時には、少なくともタイヤ１個中の全てのナットが外される。これは、ホイールを外すためには、そのホイールを取り付けている全てのナット（検知しにくいナットや、検知しやすいナットの全て）を回す必要があり、通常はこれらのナットが連続して取り外される（回転される）。このため、各ナットの回転に伴う車体振動は連続して発生する。
【０１５６】
したがって、感度が低いために取り難い（検知しにくい）振動でも、同様の傾向を示す振動が連続して発生すれば異常と判断するロジックを組み込むことで、検知性能を向上させることができる。
【０１５７】
図１１は、本実施形態にかかる車輪盗難検知装置１ａの構成を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態にかかる車輪盗難検知装置１ａは、制御部４内に振動レベル判定部５１を備えているほかは、実施形態１における車輪盗難検知装置１と同様の構成である。
【０１５８】
振動レベル判定部５１は、振動センサー２から増幅回路３を介して信号取得部１１に入力された振動の変化を示すアナログ信号が、予め設定された規定値以上であるかを判定する。そして、本実施形態にかかる車輪盗難検知装置１ａでは、制御部４（信号取得部１１）に入力された振動の大きさが規定値以上である場合にのみ、異常検知処理（入力振動がナットの回転によるものか否かの判断）を行う。
【０１５９】
また、本実施形態にかかる車輪盗難検知装置１ａでは、直前の所定期間内に、異常と診断する確度が所定値以上の振動が複数回検知された場合に、ナットの回転による車体振動であると判断するようになっている。
【０１６０】
車輪盗難検知装置１ａにおけるデータ処理について図１２を参照して説明する。図１２は、本実施形態にかかる車輪盗難検知装置１ａにおける処理の流れを示すフロー図（判断フローチャート）である。
【０１６１】
まず、信号取得部１１（制御部４）は、増幅回路３から供給された時間領域の振動のアナログ信号（振動波形）を所定時間毎に取得する（Ｓ２１）。ここで、アナログ信号を取得する時間間隔（上記所定時間）は特に限定されるものではないが、本実施形態では１秒毎に取得するものとする。
【０１６２】
次に、振動レベル判定部５１（制御部４）は、信号取得部１１が取得した振動のアナログ信号のレベル（振幅の大きさ）が、規定レベル（規定値）以上であるか否かを判定する（Ｓ２２）。ここで、規定レベルは、例えば、ナットの車軸に対する位置、ナットの種類（形状、材質）、締め付けトルク、あるいは、タイヤが接地している路面の路面状態、車輪止めの位置、車体重量、車高、車幅、サスペンションやゴム・ブッシュ等の部材の振動伝達性能、振動センサー２の感度特性、などに応じてあらかじめ設定すればよい。
【０１６３】
そして、信号取得部１１が取得した振動のアナログ信号のレベルが、規定レベル未満の場合（Ｓ２２がＮｏの場合）、Ｓ２１からの処理を行う。すなわち、振動のアナログ信号のレベルが規定値以下の場合には入力された振動の判断（解析および判定）を行わず、振動のアナログ信号を所定時間毎に引き続き取得し、そのアナログ信号のレベルが規定レベル以上であるか否かの判定を行う。
【０１６４】
一方、信号取得部１１が取得した振動のアナログ信号のレベルが規定レベル以上であった場合（Ｓ２２がＹｅｓの場合）、制御部４は、図７におけるＳ１〜Ｓ８と同様の処理を行い、振動波形の解析および判定を行う（Ｓ２３）。すなわち、規定値以上の振動入力があったと判断した場合、振動のアナログ信号をデジタル信号に変換してサンプリングデータを生成し、最新のＮ個のサンプリングデータを周波数領域のデータに変換して、その特徴量を演算し、演算した特徴量に基づいて異常の検知処理を行う。なお、本実施形態では、認識処理部１８（制御部４）は、特徴量１が特徴量４の何倍の大きさであるか（例えば５倍以上であるか否か）、特徴量２から４までが全て基準値を超えていないか、特徴量２の履歴から、一定時間内に１／５の減衰が確認されたか、といった複数の判定基準を、優先度をつけて組み合わせ、診断対象の振動が異常（ナットの回転に起因する振動である）と判定（診断）する確度を算出する。
【０１６５】
さらに、認識処理部１８（制御部４）は、算出した確度（異常との判定確度）が所定値（本実施形態では８０％）以上であるか否かを判断する（Ｓ２４）。
【０１６６】
そして、算出した確度が所定値（本実施形態では８０％）未満であった場合（Ｓ２４がＮｏの場合）、制御部４は、Ｓ２１からの処理を再び行う。
【０１６７】
一方、算出した確度が所定値（本実施形態では８０％）以上であった場合（Ｓ２４がＹｅｓの場合）、認識処理部１８（制御部４）は、その振動が検出された時刻と算出した確度とをＲＡＭ（確度記憶部）８に記憶させる（Ｓ２５）。すなわち、認識処理部１８（制御部４）は、異常と診断する確度が８０％以上であれば疑わしいと判断して、その振動が検出された時刻とその振動について算出した確度とをＲＡＭ８に記憶させる。
【０１６８】
また、認識処理部１８（制御部４）は、ＲＡＭ８に記憶されているデータを読み出し、直前の所定期間（本実施形態では１分）以内に、確度が８０％以上と判定された振動が他にあったか否かを判断する（Ｓ２６）。
【０１６９】
そして、確度が８０％以上と判定された振動が他にない場合（Ｓ２６がＮｏの場合）、認識処理部１８（制御部４）は、Ｓ２３で算出した確度が１００％であったか否かを判断する（Ｓ２７）。
【０１７０】
ここで、Ｓ２３で算出した確度が１００％ではない場合（Ｓ２７がＮｏの場合）、制御部４は、Ｓ２１からの処理を再び行う。つまり、本実施形態にかかる車輪盗難検知装置１ａでは、異常と診断する確度が８０％以上であれば疑わしいと判断するが、過去１分間以内に８０％以上の確度の判断がなされておらず、異常と診断する確度が１００％ではない場合には、すぐには異常と判断しない。
【０１７１】
一方、Ｓ２６において確度が８０％以上と判定された振動が他にあった場合（Ｓ２６がＹｅｓの場合）、および、Ｓ２７において算出した確度が１００％であると判断した場合（Ｓ２７がＹｅｓの場合）、認識処理部１８（制御部４）は、異常が検出されたことを示す制御信号を出力処理部１９に出力する。そして、出力処理部（制御部４）１９は、認識処理部１８から異常を検知したことを示す制御信号を受け取った場合、異常が検知されたことを電気的信号によって無線ユニット９に出力し（Ｓ２８）、無線ユニット９に、異常を通知する信号（異常通知信号）を所定の外部機器へ送信（通報）させる。
【０１７２】
その後、制御部４は、Ｓ２１からの処理を繰り返す。なお、車輪盗難検知装置１ａに、例えば、各部を動作させるための電源供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ、あるいは、制御部４による異常検知処理をＯＮ（開始）／ＯＦＦ（停止）するスイッチ（いずれも図示せず）などを設け、これらのスイッチがＯＦＦされたときに、制御部４が処理を終了するようにしてもよい。
【０１７３】
以上のように、本実施形態にかかる車輪盗難検知装置１ａでは、振動センサー２（増幅回路３）からの振動波形（アナログ信号）の取り込みを、１秒毎に行う。そして、振動レベル判定部５１によって、取得した振動のアナログ信号のレベルが規定値以上であるか否かを判定し、規定値以下の場合には振動解析（振動波形の解析および異常判定）は行わず、規定値以上の場合にのみ振動解析を行って、取得した振動がナットを回転させた時の車両の振動であるか否かを判断する。
【０１７４】
これにより、振動解析を常時行う場合に比べて、振動解析の頻度を低減できるので、制御部４の負担を減らすことができる。なお、本実施形態では、振動のアナログ信号を取得し、取得した振動のアナログ信号のレベルが規定値以上であるか否かを判定する間隔を１秒としているが、これに限るものではなく、この間隔は、制御部（ＣＰＵ）４の処理速度に応じて適宜設定すればよい。
【０１７５】
また、本実施形態にかかる車輪盗難検知装置１ａでは、認識処理部１８が、診断対象の振動が異常（ナットの回転に起因する振動である）と判定（診断）する確度を算出する。そして、異常と診断する確度が１００％の場合、および、異常と診断する確度が８０％以上１００％未満であって、過去１分間以内に８０％以上の確度の判断が１回以上あった場合に、ナット回転を起因とする車体の振動があったと判断する。すなわち、異常と診断する確度が８０％以上であれば疑わしいと判断するものの、確度が１００％未満である場合には、すぐには異常と判断せず、過去１分間以内に８０％の確度の判断が他にあった場合にのみ、異常と判断する。このように、８０％以上の確度の振動を全て異常と判断しないことで、類似した振動による誤報の回数を減らすことができる。また、疑わしい振動が連続した場合には異常と判断することができるので、ナットの回転に起因する車体振動を確実に検知することができる。
【０１７６】
なお、本実施形態では、過去１分間に８０％以上の確度の判断が１回以上あった場合に、ナット回転を起因とする車体の振動があったと判断するものとしたが、異常と診断する確度は８０％に限るものではなく、例えば、７０％であっても９０％であってもよい。例えば、実際のデータを参考にするなどして、誤報の回数を減らし、疑わしい振動を取りこぼさないような値を選択することで、最大の効果を得ることができる。
【０１７７】
また、過去の確度の履歴を参照する期間はこれに限るものではなく、例えば、３０秒間としてもよく、あるいは２分間としてもよい。
【０１７８】
また、異常と判断するための基準とする過去１分間における８０％以上の確度の判断回数は、１回であっても、それ以上の所定の回数であってもよい。また、例えば８０％以上の確度の判断が２回以上あった場合、または、９０％以上の確度の判断が１回以上あった場合に異常と判断するように設定するなど、確度の大きさに応じて、異常と判断するための基準とする過去の確度の判断回数が変化するように設定してもよい。
【０１７９】
また、本実施形態では、異常と診断する確度が１００％の場合には、過去に算出した確度に関係なく異常と判断しているが、これに限るものでない。例えば、確度が９５％以上の場合に過去に算出した確度に関係なく異常と判断してもよく、９８％以上の場合に異常と判断してもよい。
【０１８０】
また、本実施形態にかかる車輪盗難検知装置１ａの構成は、実施形態１と同様の変形が可能である。また、車輪盗難検知装置１ａは、実施形態１における車輪盗難検知装置１と略同様の効果を奏し、また、同様の対象に適用できる。
【０１８１】
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本発明は、車両からの車輪の盗難を検知する車輪盗難検知装置に適用できる。ここで、車両とは、４輪の自動車のほか、さらに多数の車輪を備えた自動車（例えば、バス、トラックなどの大型車）であってもよく、自動二輪車であってもよい。また、自転車や一輪車、三輪車などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車輪盗難検知装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる車輪盗難検知装置の取り付け位置の一例を示す斜視図である。
【図３】ホイールを固定しているナットを緩める力の車両への伝達の原理を示す説明図である。
【図４】ナットの位置とタイヤを回転させる力との関係を模式的に示した説明図である。
【図５】タイヤの位置と車体に生じる振動との関係を示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる車輪盗難検知装置において、振動センサーによって車体振動を測定した結果を示すグラフであり、（ａ）はナットを回転させたことによって生じた車体振動の振動波形、（ｂ）は（ａ）とは異なるナットを回転させたときの車体振動の振動波形、（ｃ）は車両のドアを閉めたときの車体振動の振動波形、（ｄ）は走行中の車体振動の振動波形、（ｅ）は駐車中に強風を受けたことによって生じた車体振動の振動波形をそれぞれ示している。
【図７】本発明の一実施形態にかかる車輪盗難検知装置におけるデータ処理の流れを示すフロー図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる車輪盗難検知装置において、制御部が取得する振動のアナログ信号の一例を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態にかかる車輪盗難検知装置において、制御部が取得する振動のアナログ信号の他の例を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる車輪盗難検知装置が備えられる車両の向きと、振動センサーの測定方向との関係を示す説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態にかかる車輪盗難検知装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の他の実施形態にかかる車輪盗難検知装置におけるデータ処理の流れを示すフロー図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１，１ａ  車輪盗難検知装置
２    振動センサー（振動測定手段）
３    増幅回路
４    制御部
５    Ａ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ変換手段）
６    デジタル波形データ記憶部（記憶手段）
７    ＲＯＭ
８    ＲＡＭ
９    無線ユニット
１１  信号取得部
１２  サンプリングデータ生成部（Ａ／Ｄ変換手段）
１３  記憶制御部
１４  データ量判定部（デジタル信号取得手段）
１５  サンプリングデータ取得部（デジタル信号取得手段）
１６  周波数変換部（周波数変換手段）
１７  特徴量演算部（特徴量抽出手段）
１８  認識処理部（認識処理手段）
１９  出力処理部
２０  車両
３１，３２，３３，３４  ナット（取付手段）
５１  振動レベル判定部（振動レベル判定手段）
【図１】
2006076365.tif 000003
【図２】
2006076365.tif 000004
【図３】
2006076365.tif 000005
【図４】
2006076365.tif 000006
【図５】
2006076365.tif 000007
【図６】
2006076365.tif 000008
【図７】
2006076365.tif 000009
【図８】
2006076365.tif 000010
【図９】
2006076365.tif 000011
【図１０】
2006076365.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年9月8日(2005.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、当該車両に備えられた車輪の取り外し作業がなされていることを検知する車輪盗難検知装置であって、
上記車両の振動を測定する振動測定手段と、
上記振動測定手段の測定結果を、周波数領域のデータに変換する周波数変換手段と、
上記周波数領域のデータから、周波数帯に応じた複数の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
上記抽出した特徴量に基づいて、上記振動測定手段によって測定した振動のうち、上記車輪を上記車両に取り付けている取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する認識処理手段とを備え、
上記特徴量抽出手段は、
少なくとも、０Ｈｚ乃至２５Ｈｚの範囲内で設定される周波数帯の特徴量である第１特徴量と、１００Ｈｚ以上の範囲内で設定される周波数帯の特徴量である第４特徴量とを抽出し、
上記認識処理手段は、
上記第１特徴量が上記第４特徴量より所定の倍率以上大きな値の時に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする車輪盗難検知装置。
【請求項２】
上記認識処理部は、
上記複数の特徴量のうち、所定の周波数帯の特徴量が、所定時間内に所定の倍率以下に減衰したときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項１に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項３】
上記特徴量抽出手段は、
２５Ｈｚ乃至５０Ｈｚの範囲内で設定される周波数帯の特徴量である第２特徴量を抽出し、
上記認識処理手段は、
上記第２特徴量が、所定時間内に所定の倍率以下に減衰したときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項２に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項４】
上記認識処理手段は、
上記複数の特徴量のうち、所定の周波数以上の複数の周波数帯の特徴量が、全て予め設定した基準値を超えるときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記他の要因に起因する振動と判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項５】
上記特徴量抽出手段は、
２５Ｈｚ以上の複数の周波数帯における特徴量をそれぞれ抽出し、
上記認識処理手段は、
上記抽出した各特徴量が全て予め設定した基準値を超えるときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記他の要因に起因する振動と判断することを特徴とする請求項４に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項６】
上記認識処理手段は、
上記振動測定手段によって測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上である場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項７】
上記振動測定手段は、上記車両の進行方向の振動を測定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項８】
上記認識処理手段は、
所定期間内における異なる期間に測定された複数の振動に基づいて、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項９】
上記認識処理手段は、
上記振動測定手段によって測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上であって、かつ、所定期間内に当該所定値以上の確度が算出された履歴が所定の回数以上ある場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項８に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項１０】
上記振動測定手段の測定結果に基づく振動波形の大きさが規定値以上であるか否かを判定する振動レベル判定手段を備え、
上記認識処理手段は、上記振動測定手段の測定結果に基づく振動波形の大きさが規定値以上の場合にのみ、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する処理を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項１１】
上記振動測定手段の測定結果のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
上記デジタル信号を記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶されているデジタル信号から、直前に測定された振動のデジタル信号を含む所定のデータ量のデジタル信号を逐次取得するデジタル信号取得手段とを備え、
上記周波数変換手段は、上記デジタル信号取得手段が取得したデジタル信号を周波数領域のデータに変換することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車輪盗難検知装置。
【請求項１２】
車両に備えられた車輪の取り外し作業がなされていることを検知する車輪盗難検知方法であって、
上記車両の振動を振動測定手段に測定させる振動測定工程と、
上記振動測定工程における測定結果を、周波数領域のデータに変換する周波数変換工程と、
上記周波数領域のデータから、周波数帯に応じた複数の特徴量を抽出する特徴量抽出工程と、
上記抽出した特徴量に基づいて、振動測定工程において測定した振動のうち、上記車輪を上記車両に取り付けている取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する認識処理工程とを含み、
上記特徴量抽出工程では、
少なくとも、０Ｈｚ乃至２５Ｈｚの範囲内で設定される周波数帯の特徴量である第１特徴量と、１００Ｈｚ以上の範囲内で設定される周波数帯の特徴量である第４特徴量とを抽出し、
上記認識処理工程では、
上記第１特徴量が上記第４特徴量より所定の倍率以上大きな値の時に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする車輪盗難検知方法。
【請求項１３】
上記認識処理工程において、
上記複数の特徴量のうち、所定の周波数帯の特徴量が、所定時間内に所定の倍率以下に減衰したときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項１２に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項１４】
上記認識処理工程において、
上記複数の特徴量のうち、所定の周波数以上の複数の周波数帯の特徴量が、全て予め設定した基準値を超えるときに、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記他の要因に起因する振動と判断することを特徴とする請求項１２または１３に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項１５】
上記認識処理工程において、
上記振動測定工程で測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上である場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項１６】
上記振動測定工程において、上記車両の進行方向の振動を測定することを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項１７】
上記認識処理工程において、
所定期間内における異なる期間に測定された複数の振動に基づいて、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別することを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項１８】
上記認識処理工程において、
上記振動測定工程で測定した振動が、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じた振動である確度を算出し、算出した確度が所定値以上であって、かつ、所定期間内に当該所定値以上の確度が算出された履歴が所定の回数以上ある場合に、上記振動測定手段によって測定した振動を、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と判断することを特徴とする請求項１７に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項１９】
上記振動測定工程における測定結果に基づく振動波形の大きさが規定値以上であるか否かを判定する振動レベル判定工程を含み、
上記認識処理工程では、上記振動波形の大きさが規定値以上の場合にのみ、上記取付手段に回転力が付与されることによって上記車両に生じる振動と、他の要因に起因する振動とを区別する処理を行うことを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の車輪盗難検知方法。
【請求項２０】
請求項１２〜１９のいずれか１項における各工程の処理を、車輪盗難検知装置に備えられたコンピューターに実行させるための車輪盗難検知プログラム。
【請求項２１】
請求項２０に記載したプログラムを記録したコンピューターによって読み取り可能な記録媒体。