(57)【要約】【課題】人以外の移動物体による誤検知を抑制しつつ、不審者が窓ガラス破壊後時間をおいてから車内に侵入した場合にも検知できるような侵入検知装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の構成は、所定周波数の発信信号が入力されると所定周波数の超音波を車内に送波する送信部１と、車内に伝播する超音波を受波して電気信号に変換する受信部２と、受信部２から出力される電気信号と発振信号を混合する混合部４と、混合部４から出力される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と、を備え、判定部６は、ドップラ信号の信号レベルが所定の閾値を超えると検知領域が狭くなるように受信部２の感度を小さく設定する基本感度モードから、検知領域が広くなるように受信部２の感度を大きく設定する高感度モードに切り替えることを特徴とする侵入検知装置である。【選択図】図１
2018091635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車内への人の侵入を検知する侵入検知装置であって、
所定周波数の発信信号が入力されると前記周波数の超音波を前記車内に送波する送信部と、
前記車内に伝播する超音波を受波して電気信号に変換する受信部と、
前記受信部から出力される電気信号と前記発振信号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所定の閾値を超えると、前記受信部の感度を基本感度モードから、前記基本感度モードより検知領域が広く設定された高感度モードに切り替え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、前記受信部の感度を前記基本感度モードから前記高感度モードに切り替えてから所定時間が経過しても人が存在しないと判定した場合、前記受信部の感度を前記高感度モードから前記基本感度モードに戻すことを特徴とする請求項１に記載の侵入検知装置。
【請求項３】
車両通信部をさらに備え、
前記車両通信部から通知される窓開閉情報に基づいて、前記判定部は窓が破壊されたか否かを判断するガラス破壊モードに設定されるか前記基本感度モードに設定されるのかを決定することを特徴とする請求項１または請求項２に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、車内への侵入者を検知する侵入検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高級車を狙った車上荒らしや車両盗難が増加している。そのため、駐車中の車両内所定の警戒エリアに侵入者があった場合に、それを検知し警報音を鳴らすような侵入検知装置が普及してきている。侵入検知装置は、所定周波数の超音波を検知エリア内に放射する。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されている。
【０００３】
一般にこの種の侵入検知装置においては、一定の感度で検知エリア内に移動物体が存在するかどうかを検出している。この時、感度を低く設定しすぎると実際の侵入者に対して警報が出力されないという問題がある。反対に、感度を高く設定しすぎると検知エリア外の移動物体に対しても感応し誤検知を引き起こすという問題がある。また、自動車に搭載されているバッテリから電源供給を受けている関係上、バッテリ上がりを防止するために消費電力の低い侵入検知装置が求められている。
【０００４】
そこで、低消費電力化を図りつつ人以外の移動物体による誤検知を抑制することができる侵入検知装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では窓ガラスの破壊が検知されなければ侵入検知装置の送信部が送波を停止することで低消費電力化を図っている。
【０００５】
また、判定部が送信部に超音波を送波させてから所定時間経過後も人が存在すると判定しない場合、送信部に超音波の送波を停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２―２２０２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記のような構成にした場合、不審者が窓ガラスを破壊後一定時間をおいてから車内に侵入した場合に侵入を検知し難いという課題がある。また、窓ガラス破壊以外の方法で車に侵入した場合や窓ガラスが初めから開いていた場合は侵入を検知し難いという課題もある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、人以外の移動物体による誤検知を抑制しつつ、不審者が窓ガラス破壊後時間をおいてから車内に侵入した場合にも検知できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の構成は、所定周波数の発信信号が入力されると所定周波数の超音波を車内に送波する送信部と、車内に伝播する超音波を受波して電気信号に変換する受信部と、受信部から出力される電気信号と発振信号を混合する混合部と、混合部から出力される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と、を備え、判定部は、ドップラ信号の信号レベルが所定の閾値を超えると検知領域が狭くなるように受信部の感度を小さく設定
する基本感度モードから、検知領域が広くなるように受信部の感度を大きく設定する高感度モードに切り替えることを特徴とする侵入検知装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の侵入検知装置は、人以外の移動物体の誤検知を抑制しつつ、不審者が窓ガラス破壊後時間をおいてから車内に侵入したときにも侵入を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る侵入検知装置１０のブロック図
【図２】図１の判定部６の動作を説明するフローチャート
【図３】図１の判定部６の動作を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される構成要素、構成要素の位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１３】
本実施の形態の侵入検知装置１０は、図１に示すように送信部１、受信部２、受波信号増幅部３、混合部４、ドップラ信号増幅部５、判定部６、車両通信部７を備え、自動車の車内に設置される。最初に、各構成要素について説明する。
【００１４】
送信部１は、圧電素子を用いた超音波マイクロホンからなり、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。
【００１５】
受信部２は、送信部１と同じく圧電素子を用いた超音波マイクロホンからなり、車内を伝播する超音波を受信し、電気信号に変換して出力する。
【００１６】
受波信号増幅部３は受信部２で受波した信号を増幅し混合部４へ出力する。
【００１７】
混合部４は、受波信号増幅部３で増幅される受波信号と判定部６から出力される発信信号とを混合し、２つの信号の周波数差に等しい周波数成分を持った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で増幅された後に判定部６に入力される。
【００１８】
判定部６は、マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」と略す。)やメモリなどを主構成要素とし、専用のソフトウェア（プログラム）をマイコンで実行することによって、後述する判定処理などの種々の処理を実行する。また、判定部６は発振回路を具備しており、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。
【００１９】
車両通信部７は、車両本体が有しているドアロックの状態（施錠、開錠）や窓の開閉情報（現在の窓の開閉状態が分かるような情報）等の車両情報を取得して、判定部６に伝える。なお、ここでいう車両情報とは現在の車の状態が分かるような情報のことを指す。
【００２０】
次に、検知原理について説明する。
【００２１】
送信部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
窓ガラスなど）に反射し、反射した超音波が受信部２で受波される。このとき、物体がシートやドアなどの静止物であれば、混合部４に入力される受波信号の周波数と発信信号の周波数が一致するため、混合部４から出力されるドップラ信号（２つの信号の周波数差に等しい周波数成分を持った信号）の信号値がゼロとなる。
【００２２】
しかしながら、車内に侵入した不審者に超音波が反射した場合、その反射波が受信部２で受波されたときの受波信号は、人の移動速度に応じた分だけ発信信号の周波数よりも高い（あるいは低い）周波数となる。故に、混合部４から出力されるドップラ信号はゼロとはならず、人の移動速度に比例した周波数成分を持った信号となる。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で増幅された後に判定部６に入力される。
【００２３】
判定部６は、ドップラ信号の信号レベルを所定の閾値(侵入検知の閾値)と比較し、侵入検知の閾値を超えれば、車内に人が侵入したと判定して外部(例えば、車載用盗難警報装置)に侵入検知信号を出力する。
【００２４】
なお、車両通信部７は必須の構成ではない。車種によっては車両本体が車両情報を有していない場合も考えられる。車両情報の一つとして窓の開閉情報があるが、車両本体が窓の開閉情報を有するか否かで判定部６の動作が変わる。そこで、本実施形態では、車両本体が窓の開閉情報を有しない場合と有する場合とで判定部６の動作を分けて説明する。
（車両本体が窓の開閉情報を有しない場合）
ステップ００１において、判定部６は車両通信部７から通知される情報に基づいて侵入検知装置１０の制御を行う。この時ドアロックが施錠されている（ステップ００１のＹＥＳ）場合ステップ００２へ移行する。ドアロックが解錠されている（ステップ００１のＮＯ）場合、フローはステップ００１の手前へ戻る。
【００２５】
ステップ００２において、判定部６が侵入検知動作を開始する。一定時間経過後（例えば３０秒後）、ステップ００３へ移行し侵入検知装置１０は基本感度モードとなる。基本感度モードとは、ドップラ信号値に対する閾値を高くしておき検知領域を小さくした検出モードのことである。例えば、侵入検知装置１０の検知領域を車室内の前側（運転席および助手席）の範囲に設定してもよい。侵入検知装置１０の検知領域が車室内部に収まるように受信感度を設定してもよい。これにより、侵入検知装置１０が虫などの移動体を誤検出しないようにできる。侵入検知装置１０を基本感度モードにした後フローはステップ００４に移行する。
【００２６】
ステップ００４において、判定部６に一定以上の信号が入力されると不審者が侵入している可能性が高まる。したがってステップ００４では、予め決めておいた所定の値、基本閾値（ＴＨ１）を設け、ドップラ信号値（Ｘ１）と基本閾値（ＴＨ１）との比較を行いその結果に応じて侵入検知装置１０の検出モードを制御する。Ｘ１＞ＴＨ１（ステップ００４のＹＥＳ）の場合、フローはステップ００５へ移行し、侵入検知装置１０を高感度モードにする。
【００２７】
判定部６はドップラ信号値（Ｘ１）に対する閾値を基本閾値（ＴＨ１）からＴＨ２＜ＴＨ１を満たす高感度閾値（ＴＨ２）に変える。高感度モードとは、閾値を小さくすることで検出領域を大きくし、感度を増大させるような侵入検知装置１０の検出モードである。侵入検知装置１０を高感度モードにすることで確実に侵入者を検知できる。例えば、侵入検知装置１０の検出領域を基本感度モードで設定された車室内前側だけではなく後ろ側（後部座席）にも拡げる。これにより、後部座席付近からの侵入も検知することができる。侵入検知装置１０を高感度モードにした後フローはステップ００６に移行する。ステップ００４において、反対に、Ｘ１≦ＴＨ１（ＮＯ）の場合、侵入検知装置１０の検出モード
は基本感度モードの状態を維持しフローはステップ００４に戻る。
【００２８】
ステップ００６において、高感度モードへ切り替わってからの経過時間Ｔと予め決めておいた所定時間ｔ（例えば３０秒）とを比較する。Ｔ＞ｔ（ステップ００６のＹＥＳ）の場合、フローはステップ００３に移行し、侵入検知装置１０の受信部２の受信感度を高感度モードから基本感度モードに戻す。これにより虫などを誤検出するリスクが低減される。また、送信部１からの送信を停止させることもないので高感度モードに切り替わってから所定時間経過後も侵入者を検知することができる。Ｔ≦ｔ（ステップ００６のＮＯ）の場合、フローはステップ００７へ移行する。
【００２９】
ステップ００７において、侵入者がいるかどうかをドップラ信号に基づいて判定する。ドップラ信号値（Ｘ１）が高感度閾値（ＴＨ２）よりも大きい場合（Ｘ１＞ＴＨ２）、判定部６は侵入者ありと判断し（ステップ００７のＹＥＳ）、フローはステップ００８へ移行する。反対に、ドップラ信号値（Ｘ２）が高感度閾値（ＴＨ２）以下の場合（Ｘ１≦ＴＨ２）、判定部６は侵入者なしと判断し（ステップ００７のＮＯ）、フローはステップ００６の手前へ戻る。
【００３０】
ステップ００８では、判定部６は侵入検知信号を出力する。そして、車両に設けられたスピーカが警報音を鳴らし周囲に報知する。これにより周囲の人が侵入者に気づいたり、侵入者を威嚇するといった効果がある。なお、報知する手段は警報音に限らず車の周囲にＬＥＤを設置し発光する形態にしても良い。また、セキュリティー会社や警察に自動的に通報するような形態にしても良い。このような構成にすることで不審者が車内に侵入したときに、不審者に気付かれることなく車の周囲に知らせることができる。
【００３１】
以上のフローにより判定部６は侵入検知装置１０の制御を行う。本実施の形態においては人以外の移動物体の誤検知を抑制しつつ、不審者が窓ガラス破壊後時間をおいてから車内に侵入したときにも検知することができる。
（車両本体が窓の開閉情報を有する場合）
以下に、車両本体が窓の開閉情報を有する場合における判定部６の動作を説明する。図３は本実施の形態における判定部６の動作を示すフローチャートである。本実施の形態における判定部６は、図３のフローチャートに示す処理を実行する。
【００３２】
ステップ００１とステップ００２については図２と同様であり説明を省略する。ステップ００２で判定部６が侵入検知動作を開始した後、フローはステップ００９に移行する。
【００３３】
ステップ００９において、判定部６は車両通信部７から通知される情報に基づいて侵入検知装置１０の制御を行う。判定部６は車両通信部７から窓が閉まっているという情報を取得すると（ステップ００９のＹＥＳ）、フローはステップ０１０へ移行する。
【００３４】
ステップ０１０において判定部６は侵入検知装置１０を窓ガラス破壊検知モードにする。ここで、窓ガラス破壊検知モードの動作を説明する前に、窓ガラス破壊検知の方法について説明する。
【００３５】
窓ガラスの破壊音は、送信部１から送波され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実験から知られている。また、受信部２で窓ガラスの破壊音を受波したときのおおよその波形は特許文献１などから明らかになっている。したがってこれらの実験結果から、窓ガラスが破壊されたときに放出される超音波の信号を受信部２のマイクロホンで受波することで窓ガラスが破壊されたかどうかを検出できる。窓ガラス破壊検知モードとは特定の周波数帯の超音波を受信することで窓が破壊されたか否かを判断する侵入検知装置１０の検出モードである。
【００３６】
本実施の形態では特定の周波数帯における超音波の信号をガラス破壊信号値（Ｘ２）として受信する。なお、窓ガラスの破壊を検知する手段は受信部２のマイクロホンに限られず、受信部２とは別にマイクロホンを設置してもよいし、振動センサや加速度センサ、圧力センサ等窓ガラス破壊を検知するためのセンサを新たに設けても良い。侵入検知装置１０の検出モードがガラス破壊検知モードになるとフローはステップ０１１に移行する。
【００３７】
ステップ０１１において判定部６は、ガラス破壊閾値（ＴＨ３）を設けてガラス破壊信号値（Ｘ２）とガラス破壊閾値（ＴＨ３）との比較を行う。Ｘ２＞ＴＨ３（ステップ０１１のＹＥＳ）の場合、判定部６は窓ガラスが破壊されたと判断しフローはステップ００５へ移行する。反対に、Ｘ２≦ＴＨ３（ステップ０１１のＮＯ）の場合、判定部６は窓ガラスが破壊されていないと判断しフローはステップ０１１に戻る。
【００３８】
ステップ００５からステップ００８については図２と同様であるため説明を省く。ステップ００６において、基本感度モードから高感度モードに切り替わってからの経過時間Ｔが予め決めておいた所定時間ｔを超えた場合（ステップ００６のＹＥＳ）については、フローはステップ００３に戻る。ステップ００３では、侵入検知装置１０の受信部２の受信感度を高感度モードから基本感度モードに戻す。
【００３９】
ステップ００９において、判定部６は車両通信部７から窓が開いているという情報を取得すると（ステップ００９のＮＯ）、フローはステップ００３へ移行する。ステップ００３においては、侵入検知装置１０の検出モードを基本感度モードに設定する。ステップ００３とステップ００４の具体的な動作については実施の形態１と同様であるため省略する。ステップ００４において、ドップラ信号値（Ｘ１）が基本閾値（ＴＨ１）よりも大きい場合（Ｘ１＞ＴＨ１）、フローはステップ００５に移行する。
【００４０】
以上のフローを繰り返すことにより判定部６は侵入検知装置１０の制御を行う。本実施の形態においては、人以外の移動物体による誤検知を抑制しつつ、不審者が窓ガラス破壊後時間をおいてから車内に侵入したときにも検知することができる。また、窓ガラス破壊を検出後、侵入検知装置１０の検出モードを制御することで誤検出を抑制したまま、より精度良く侵入者を検出することができる。
【００４１】
上述したように本発明の侵入検知装置１０では、ドップラ信号の信号レベルが所定の閾値（ＴＨ１もしくはＴＨ３）を超えると、判定部６が侵入検知装置１０の受信感度を大きくするように制御している。このため、人以外の移動物体の誤検知を抑制しつつ、不審者が窓ガラス破壊後時間をおいてから車内に侵入したときにも検知することができる。また、窓ガラス破壊以外の方法で車に侵入した場合や窓ガラスが始めから開いていた場合においても侵入を検知できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明における侵入検知装置は、人以外の移動物体の誤検知を抑制しつつ、不審者が窓ガラス破壊後時間をおいてから車内に侵入したときにも侵入を検知することができるという効果を有し、車載用侵入検知装置等として有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１  送信部
２  受信部
３  受波信号増幅部
４  混合部
５  ドップラ信号増幅部
６  判定部
７  車両通信部
１０  侵入検知装置
【図１】
2018091635.tif 000003
【図２】
2018091635.tif 000004
【図３】
2018091635.tif 000005