(57)【要約】【課題】低コストのガラス割れ検知装置を提供することである。【解決手段】車両の各ウィンドの超音受信回路２３、２７・・・と隣のウィンドの超音波送信回路２６、３０・・・をループ状に接続する。異常検知回路２４は、ループの始点の超音波送信回路２２と終点の超音波受信回路４０に接続され、始点における超音波信号のオン期間から次のオン期間までの時間と、終点における超音波信号のオン期間から次のオン期間までの時間との時間差が、基準値を超えているか否かにより異常の有無を判別する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のガラスと、
超音波振動子を有し、前記複数のガラスの一方の端部に設置され、超音波信号をガラスに出力する複数の超音波送信回路と、
超音波振動子を有し、前記複数のガラスの他方の端部に設置され、前記ガラスを伝播する超音波信号を受信する複数の超音波受信回路と、
前記複数のガラスの内の１つのガラスの前記超音波受信回路の出力信号を、次のガラスの前記超音波送信回路に供給する複数の接続部材と、
前記複数の超音波送信回路と前記複数の超音波受信回路をループ状に接続し、ループの始点の前記超音波送信回路から出力される超音波信号と、ループの終点の前記超音波受信回路で受信される超音波信号の伝播時間の差が基準値を超えているか否かにより異常の有無を判定する異常検知回路とを備えるガラス割れ検知装置。
【請求項２】
前記複数のガラスは、自動車のフロントウィンド、ドアウィンド及びリアウィンドである請求項１記載のガラス割れ検知装置。
【請求項３】
前記接続部材は、自動車のドアの開閉機構によりオン、オフされる導体部、機械的スイッチまたは電気的スイッチである請求項１または２記載のガラス割れ検知装置。
【請求項４】
前記ループの始点の前記超音波送信回路は超音波信号を断続的に出力し、
前記異常検知回路は、前記ループの始点の前記超音波送信回路から超音波信号が出力されるオン期間から次のオン期間までの時間または一定時間内のオン期間の回数と、前記ループの終点の前記超音波受信回路で超音波信号が受信されるオン期間から次のオン期間までの時間との時間差または一定時間内のオン期間の回数との回数差を検出し、前記時間差または前記回数差と前記基準値を比較して異常の有無を判定する請求項１、２または３記載のガラス割れ検知装置。
【請求項５】
前記ループの始点の前記超音波送信回路は超音波信号を断続的に出力し、
前記異常検知回路は、前記超音波送信回路から超音波信号を出力するオン期間と、超音波信号を出力しないオフ期間を決める第１の信号を前記超音波送信回路に供給する発振部を有し、前記第１の信号のオン期間から次のオン期間までの時間または一定時間内のオン期間の回数と、前記ループの終点の前記超音波受信回路において受信される超音波信号のオン期間から次のオン期間までの時間との時間差または一定時間内のオン期間の回数との回数差を検出し、前記時間差または回数差と前記基準値を比較して異常の有無を判定する請求項１、２または３記載のガラス割れ検知装置。
【請求項６】
前記複数の超音波送信回路の内の１以上の超音波送信回路は、超音波信号をデータで変調して送信する変調手段を有し、
前記複数の超音波受信回路の内の１つ以上の超音波受信回路は、超音波信号を変調したデータを復調する復調手段を有し、
前記ループ上の異なるガラスに配置された前記変調手段と前記復調手段との間でデータの送受信を行う請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガラス割れ検知装置。
【請求項７】
前記ループの始点の前記超音波送信回路は、超音波信号を出力するオン期間と、超音波信号を出力しないオフ期間を決める第１の信号を生成する手段を有し、
前記異常検知回路は、前記ループの始点の前記超音波送信回路から出力される超音波信号のオン期間から次のオン期間までの時間または一定時間内のオン期間の回数と、前記ループの終点の前記超音波受信回路で受信される超音波信号のオン期間から次のオン期間までの時間との時間差または一定時間内のオン期間の回数との回数差を前記基準値を比較して異常を判定する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガラス割れ検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の盗難防止のために利用されるガラス割れ検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの盗難防止のためにガラス割れ検出装置が用いられている。図６は、自動車のドアのウィンドの割れを検出するガラス割れ検出装置を示す図である。
自動車のドア等のウィンド１１の端部の一方には超音波送信回路１２が設けられ、端部の他方には超音波受信回路１３が設けられている。超音波受信回路１３は、ウィンド１２を伝播される超音波信号を受信し、受信した超音波信号を電気信号に変換して異常検知回路１４に出力する。異常検知回路１４は、超音波受信回路１３から出力される信号が正常か否かによりガラス割れの有無を検出する。
【０００３】
特許文献１には、ガラスの外部に照射された超音波の変化を超音波振動子で検出して、ガラスの外側に近接した人又は物を検知することが記載されている。
特許文献２には、ガラス割れと、車室内への人の侵入を超音波センサにより検出することが記載されている。
【０００４】
とろこで、車両等の盗難を防止するためには車両の全ての窓に上述したガラス割れ検出装置を設置する必要があるが、そのようにするとコストが高くなってしまう。
【特許文献１】特開２００７−３４０５号公報
【特許文献２】特開２００１-２５３３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、低コストのガラス割れ検知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のガラス割れ検出装置は、複数のガラスと、超音波振動子を有し、前記複数のガラスの一方の端部に設置され、超音波信号をガラスに出力する複数の超音波送信回路と、
超音波振動子を有し、前記複数のガラスの他方の端部に設置され、前記ガラスを伝播する超音波信号を受信する複数の超音波受信回路と、前記複数のガラスの内の１つのガラスの前記超音波受信回路の出力信号を、次のガラスの前記超音波送信回路に供給する複数の接続部材と、前記複数の超音波送信回路と前記複数の超音波受信回路をループ状に接続し、ループの始点の前記超音波送信回路から出力される超音波信号と、終点の前記超音波受信回路で受信される超音波信号の伝播時間の差が基準値を超えているか否かにより異常の有無を判定する異常検知回路とを備える。
【０００７】
このガラス割れ検知装置によれば、複数のガラスの割れ検知を低コストで実現できる。
上記のガラス割れ検知装置の前記複数のガラスは、自動車のフロントウィンド、ドアウィンド及びリアウィンドである。
【０００８】
このように構成することで、自動車のフロントウィンド、ドアウィンド、リアウィンドのガラス割れを検出するガラス割れ検知装置を低コストで実現できる。
上記のガラス割れ検知装置において、前記接続部材は、自動車のドアの開閉機構によりオン、オフされる導体部、機械的スイッチまたは電気的スイッチである。
【０００９】
このように構成することで、ドアが不正に開けられたことを検出することができる。
上記のガラス割れ検知装置において、前記ループの始点の前記超音波送信回路は超音波信号を断続的に出力し、前記異常検知回路は、前記ループの始点の前記超音波送信回路から超音波信号が出力されるオン期間から次のオン期間までの時間または一定時間内のオン期間の回数と、前記ループの終点の前記超音波受信回路で超音波信号が受信されるオン期間から次のオン期間までの時間との時間差または一定時間内のオン期間の回数との回数差を検出し、前記時間差または前記回数差と前記基準値を比較して異常の有無を判定する。
【００１０】
このような構成を有することで、複数のガラスの割れ等の異常を１つの異常検知回路で検出することができる。
上記のガラス割れ検知装置において、前記異常検知回路は、前記超音波送信回路から超音波信号を出力するオン期間と、超音波信号を出力しないオフ期間を決める第１の信号を前記超音波送信回路に供給する発振部を有し、前記第１の信号のオン期間から次のオン期間までの時間または一定時間内のオン期間の回数と、ループの終点の前記超音波受信回路において受信される超音波信号のオン期間から次のオン期間までの時間との時間差または一定時間内のオン期間の回数との回数差を検出し、前記時間差または回数差と前記基準値を比較して異常の有無を判定する。
【００１１】
このような構成を有することで、複数のガラスの割れ等の異常を１つの異常検知回路で検出することができる。
上記のガラス割れ検知装置において、前記複数の超音波送信回路の内の１以上の超音波送信回路は、超音波信号をデータで変調して送信する変調手段を有し、前記複数の超音波受信回路の内の１つ以上の超音波受信回路は、超音波信号を変調したデータを復調する復調手段を有し、前記ループの異なるガラスに配置された前記変調手段と前記復調手段との間でデータの送受信を行う。
【００１２】
このような構成を有することで、ループ上の超音波送信回路と超音波受信回路との間で超音波信号を利用してデータの送受信を行うことができる。
上記のガラス割れ検知装置において、前記ループの始点の前記超音波送信回路は、超音波信号を出力するオン期間と、超音波信号を出力しないオフ期間を決める第１の信号を生成する手段を有し、前記異常検知回路は、前記ループの始点の前記超音波送信回路から出力される超音波信号のオン期間から次のオン期間までの時間または一定時間内のオン期間の回数と、前記ループの終点の前記超音波受信回路で受信される超音波信号のオン期間から次のオン期間までの時間との時間差または一定時間内のオン期間の回数との回数差を前記基準値を比較して異常を判定する。
【００１３】
このような構成を有することで、複数のガラスの割れ等の異常を１つの異常検知回路で検出することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数のガラスの割れ等の異常を１つの異常検知回路で検出することができるのでガラス割れ検知装置のコストを低減できる。また、ループの一部にドアが設けられている場合に、不正にドアが開けられたことを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、自動車のフロントウィンド２１、左右のドアウィンド２５、２９、３５、３８及びリアウィンド３２の割れとドアの不正な開閉を検知するガラス割れ検知装置の構成を示す図である。
【００１６】
フロントウィンド２１の左端部（車両の外側から見て、以下同じ）には、超音波送信回路２２が設けられ、右端部には超音波受信回路２３が設けられている。超音波送信回路２２と超音波受信回路２３は、それぞれ超音波振動子を有する。超音波送信回路２２の入力は接続部材２８ａにより異常検知回路２４の出力と接続されている。
【００１７】
異常検知回路２４は、超音波送信回路２２が超音波信号を出力するオン期間と、超音波信号を出力しないオフ期間を決める駆動信号（第１の信号に対応する）を生成する発振部を有する。
【００１８】
図２は、超音波送信回路２２の構成を示し、図３は、超音波受信回路２３の構成を示す図である。
図２に示す超音波送信回路２２の信号処理部５１は、超音波信号の基準となる信号を所望のデータで変調して送信部５２に出力する。また、信号処理部５１は、異常検知回路２４（または超音波送信回路）から出力される、超音波信号のオン期間とオフ期間を決める駆動信号を送信部５２に出力する。送信部５２は、駆動信号がハイレベルの期間（オン期間）は、超音波振動子５３から超音波信号を出力させる。また、送信部５２は、駆動信号がローレベルの期間（オフ期間）は、超音波振動子５３から超音波信号が出力されないように制御する。この結果、超音波振動子５３からは、駆動信号のオン期間、データで変調された超音波信号が出力される。上記の信号処理部５１と送信部５２は、変調手段に対応する。
【００１９】
なお、ループ上の全ての超音波送信回路が信号処理部５１を必ずしも有する必要はなく、データの送受信を行いたい超音波送信回路のみが信号処理部５１等を有すれば良い。
図３に示す超音波受信回路２３の超音波振動子６１は、フロントウィンド２１を伝播する超音波信号を検出し受信部６２に出力する。受信部６２は、超音波信号を電気信号に変換して信号処理部６３に出力する。信号処理部６３は、その信号を復調してデータを抽出する。上記の信号処理部６３と受信部６２は復調手段に対応する。
【００２０】
なお、ループ上の全ての超音波受信回路が信号処理部６３を必ずしも有する必要はなく、データの送受信を行いたい超音波受信回路のみが信号処理部６３等を有すれば良い。
図１に戻り、左前部ドアウィンド２５の左端部には超音波送信回路２６が設けられ、右端部には超音波受信回路２７が設けられている。左前部ドアウィンド２５の超音波送信回路２６の入力は、接続部材２８ｂ（例えば、配線コード）によりフロントウィンド２１の超音波受信回路２３の出力と接続されており、超音波受信回路２３で受信された超音波信号が電気信号に変換され、その電気信号が接続部材２８ｂを介して超音波送信回路２６に入力する。
【００２１】
左後部ドアウィンド２９の左端部には超音波送信回路３０が設けられ、右端部には超音波受信回路３１が設けられている。左後部ドアウィンド２９の超音波送信回路３０の入力は、接続部材２８ｃにより左前部ドアウィンド２５の超音波受信回路２７の出力と接続されている。接続部材２８ｃは、例えば、ドアの開閉時にオン、オフするロック機構の導体部、あるいは開閉時にオン、オフする機械的スイッチ、電気的スイッチ等により構成されている。
【００２２】
リアウィンド３２の左端部には超音波送信回路３３が設けられ、右端部には超音波受信回路３４が設けられている。左後部ドアウィンド２９の超音波受信回路３１の出力と、リアウィンド３２の超音波送信回路３３の入力は接続部材２８ｄにより接続されている。この接続部材２８ｄは配線コード等からなる。
【００２３】
右後部ドアウィンド３５の左端部には超音波送信回路３６が設けられ、右端部には超音波受信回路３７が設けられている。超音波送信回路３６の入力は、接続部材２８ｅによりリアウィンド３２の超音波受信回路３４の出力と接続されている。接続部材２８ｅは、例えば、ドアの開閉時にオン、オフするロック機構の導体部、機械的スイッチ、あるいは電気的スイッチ等で構成されている。
【００２４】
右前部ドアウィンド３８の左端部には超音波送信回路３９が設けられ、右端部には超音波受信回路４０が設けられている。超音波送信回路３９の入力は、接続部材２８ｆにより右後部ドアウィンド３５の超音波受信回路３７の出力と接続されている。接続部材２８ｆは、例えば、ドアの開閉時にオン、オフするロック機構の導体部、機械的スイッチ、あるいは電気的スイッチ等で構成されている。ループの終点の超音波受信回路４０の出力は、接続部材２８ｇにより異常検知回路２４の入力と接続されている。
【００２５】
この実施の形態のガラス割れ検知装置は、フロントウィンド２１、左前部ドアウィンド２５、左後部ドアウィンド２９、リアウィンド３２、右後部ドアウィンド３５、右前部ドアウィンド３８の超音波受信回路２３、２７、３１、３４、３７と、超音波送信回路２６、３０、３３、３６、３９がループ状に接続されている。さらに、ループの始点の超音波送信回路２２と終点の超音波受信回路４０との間に異常検知回路２４が接続されている。そして、異常検知回路２４は、始点の超音波送信回路２２に供給する駆動信号のオン期間から次のオン期間までの時間と、終点の超音波受信回路４０で受信される超音波信号のオン期間から次のオン期間までの時間の時間差を検出し、その時間差（超音波信号がガラスを伝播するときの伝播遅延時間を示す）が基準値を超えているか否かによりガラスの割れの有無を判定している。
【００２６】
図５は、正常時と、ガラス割れが発生した異常時の超音波信号の伝播経路を示す図である。
図５に示すように、ガラスが正常なときには、超音波送信回路３０から出力された超音波信号は、左後部ドアウィンド２９の外周部で反射され超音波受信回路３１で受信される。一方、ガラスが割られると、超音波信号の伝播経路が図５に示すように変化するので、信号の伝播時間が正常な場合より長くなる。
【００２７】
従って、超音波信号の伝播時間を計測し、計測された伝播時間が正常時の伝播時間と一定以上の差があるか否かを検出することで、ガラスの異常の有無を判定することができる。
【００２８】
車のガラスが侵入者により破壊された場合には、超音波信号の伝播経路が変化して超音波信号の伝播時間が長くなる。その結果、始点の超音波送信回路２２から出力される超音波信号のオン期間から次のオン期間までの時間と、終点の超音波受信回路４０で受信される超音波信号のオン期間から次のオン期間までの時間との時間差が大きくなる。
【００２９】
従って、ガラスが正常な場合の超音波信号の伝播遅延時間の誤差を考慮して基準値を設定しておけば、検出された時間差が基準値を超えているか否か判定することで、ループ上のウィンドガラスが割れた、あるいはひびが入ったことを検出することができる。
【００３０】
この実施の形態では、複数のガラスの割れの検出を１つの異常検知回路２４で行うことができるので、ガラス割れ検知装置のコストを低減できる。また、ガラス割れ検知装置をオン状態にした後、第三者によりドアが不正に開かれると、終点の超音波受信回路４０で超音波信号が受信できなくなる。終点の超音波受信回路４０で超音波信号が受信できない場合には、ドアが不正に開けられたものと判断できる。
【００３１】
図４は、異常検知回路２４の回路の一例を示す図である。発振部７１は、超音波信号を発生させるオン期間とオフ期間を決める駆動信号を生成する。カウンタ７２は、発振部７１で生成される駆動信号のオン期間から次のオン期間までの時間、あるいは一定時間内のオン期間の回数をカウントする。
【００３２】
受信部７３は、ループの終点の超音波受信回路４０の出力信号を受信する。この出力信号は、超音波受信回路４０で受信される超音波信号を電気信号に変換したものである。
カウンタ７４は、超音波受信回路４０の出力信号のオン期間から次のオン期間までの時間、あるいは一定時間内のオン期間の回数をカウントする。
【００３３】
比較部７５は、カウンタ７２のカウント時間（または回数）と、カウンタ７４のカウント時間（または回数）の時間差（または回数差）を算出する。比較部７５で算出される時間差は、超音波信号がガラスを伝播するときの伝播遅延時間の累積値を示している。
【００３４】
判定部７６は、比較部７５で算出される時間差、つまり、ループの始点における超音波信号の伝播時間と、ループの終点における超音波信号の伝播時間の差分が、基準値を超えているか否かを判定する。伝播時間の差分が基準値を超えているときには、ガラスの割れ等により伝播経路が長くなった、あるいはドアが不正に開けられたものと判断して、警報出力部７７に警報の出力を指示する。この結果、警報出力部７７から警報音等が報知される。
【００３５】
なお、異常検知回路２４は、ループの始点における超音波信号の一定時間内のオン期間の回数と、終点における超音波信号の一定時間内の回数との回数差が基準値を超えているか否かにより、ガラス割れ等の異常の有無を判定しても良い。
【００３６】
上述した実施の形態によれば、車両の複数のウィンドに設置された複数の超音波送信回路２６、３０・・・と超音波受信回路２３、２７・・・をループ状に接続し、そのループの始点と終点との間に、超音波信号の伝播時間の差分を検出する異常検知回路２４を接続することで、複数のガラスの割れの有無を１つの異常検知回路２４で検出することができる。これにより、自動車等に搭載するガラス割れ検知装置のコストを低減することができる。また、ドアのロック機構の導体部、あるいはドアに設けたスイッチ等を接続部材２８ｃ、２８ｄ・・として利用することで、ドアが不正に開けられたことを上記の異常検知回路２４で検出することができる。これにより、ガラスの割れと同時にドアが不正に開かれたか否かを検出することができるので、車両の盗難等に対するセキュリティをより高めることができる。
【００３７】
また、超音波信号から生成される電気信号にデータを重畳してループ上を伝送することで、例えば、自動車のフロントウィンド、ドアウィンド等の近傍に設けたセンサ等で検出したデータを、超音波受信回路で受信し、そのデータを自動車全体の制御を行う制御部に出力することができる。これにより、個々のセンサ等の配線を行わずに、検出されたデータを中央の制御部が取得することができる。
【００３８】
本発明は上述した実施の形態に限らず、例えば、以下のように構成しても良い。
（１）実施の形態では、超音波信号のオン期間、オフ期間を決める信号（第１の信号）を、異常検知回路２４から超音波送信回路２２に供給しているが、ループの始点の超音波送信回路２２が第１の信号を生成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施の形態のガラス割れ検知装置の構成を示す図である。
【図２】超音波送信回路の一例を示す図である。
【図３】超音波受信回路の一例を示す図である。
【図４】異常検知回路の一例を示す図である。
【図５】超音波信号の伝播経路を示す図である。
【図６】従来のガラス割れ検知装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
２１        フロントウィンド
２２、２６、３０、３３、３６，３９    超音波送信回路
２３、２７、３１、３４、３７、４０    超音波受信回路
２４        異常検知回路
２５        左前部ドアウィンド
２９        左後部ドアウィンド
３２        リアウィンド
３５        右後部ドアウィンド
３８        右前部ドアウィンド
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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