JP2006208029A

JP2006208029A - 周辺監視装置

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Publication number: JP2006208029A
Application number: JP2005016783A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nakagawa; 誠中川; Hideyuki Okada; 英之岡田; Michihide Fujiwara; 通秀藤原; Komei Mizutani; 功明水谷
Original assignee: CIRCUIT DESIGN KK; Mazda Motor Corp; Circuit Design Inc
Current assignee: CIRCUIT DESIGN KK; Mazda Motor Corp; Circuit Design Inc
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2025-01-25
Also published as: JP4522277B2

Abstract

【課題】ドップラーセンサ１を用いて、該ドップラーセンサ１の設置位置周辺に位置する移動物体の動きを監視する場合に、その出力信号に携帯電話等によるノイズが加わった状態であっても、監視すべき移動物体（特に人）の動きを正確に把握できるようにする。
【解決手段】全バンド幅の周波数レベルの総和を所定時間毎に演算するとともに、該演算された総和に基づいて基準レベル及び異常レベルを設定し、上記演算された総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから上記第１設定時間経過しても該異常レベル以下とならないとき等には、正常であると判定し、上記総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから第１設定時間経過しても該異常レベル以下とならないときには、上記基準レベルを、上記第１設定時間内に演算された総和に基づいて設定した新たな基準レベルに更新する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドップラーセンサを用いて、該ドップラーセンサの設置位置周辺に位置する移動物体の動きを監視して、該移動物体の車両の車室内への侵入等を予測する周辺監視装置に関する技術分野に属する。

従来より、車両の車室内への侵入検知装置として、該車両のドアが開けられたときに異常であると判定して警報等を行うものがよく知られている。また、例えば特許文献１に示されているように、車室内に人が侵入したときに生じるドップラーシフトを利用して人の車室内への侵入を検知するものもある。
特開２００４−１８１９８２号公報

ところが、上記従来の侵入検知装置では、人が車室内に侵入した後に漸く検知できるものであるため、手遅れとなる場合が多い。

そこで、特許文献１の考え方を更に推し進めて、ドップラーセンサにより事前に人等の移動物体の侵入を予測して、侵入が予測される場合に警報を行う等の対応を行うようにすることが考えられる。このドップラーセンサは、マイクロ波等の送信波を発射して、該送信波が物体で反射してなる反射波を受信し、これら送信波及び反射波の周波数のずれ量（上記物体の移動速度に応じて変化）を信号として出力するものである。そして、ドップラーセンサからの出力信号をＦＦＴ解析することで、所定の周波数範囲を所定数の一定周波数幅に分割してなる各バンド幅毎に周波数レベルを求め、このバンド幅の周波数レベル（特に全バンド幅の周波数レベルの総和）の変化から移動物体の動きを把握できるようになる。

しかしながら、ドップラーセンサは、携帯電話の電波やラジオ局の電波等の影響を受け易く、それらの影響で異常であると誤って判定してしまう可能性が高くなる。すなわち、例えば車両の近傍で携帯電話がＯＮになると、その瞬間にノイズレベルが急に高くなり、これにより全バンド幅の周波数レベルの総和も高くなるが、この現象は、人が車両に接近したときと略同じであるので、人の動きと区別することが困難になる。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のようにドップラーセンサを用いて、該ドップラーセンサの設置位置周辺に位置する移動物体の動きを監視する場合に、ドップラーセンサからの出力信号に携帯電話等によるノイズが加わった状態であっても、監視すべき移動物体（特に人）の動きを正確に把握できるようにして、該移動物体の車両の車室内への侵入等を正確に予測できるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、全バンド幅の周波数レベルの総和を所定時間毎に演算するとともに、該演算された総和に基づいて基準レベルを設定し、この基準レベルに所定レベルを加算して、異常レベルを設定し、上記演算された総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから第１設定時間経過前に該異常レベル以下となったときには、異常であると判定する一方、該異常であるとの判定前において、上記総和が上記異常レベルを越えないとき、若しくは、上記総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから上記第１設定時間経過しても該異常レベル以下とならないとき、又は、該異常であるとの判定後において、上記総和が第２設定時間以上継続して上記異常レベルを越えないときには、正常であると判定するようにし、上記総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから第１設定時間経過しても該異常レベル以下とならないときには、上記基準レベルを、上記第１設定時間内に演算された総和に基づいて設定した新たな基準レベルに更新するようにした。

具体的には、請求項１の発明では、ドップラーセンサからの出力信号をＦＦＴ解析することで、所定の周波数範囲を所定数の一定周波数幅に分割してなる各バンド幅毎に周波数レベルを求め、該バンド幅の周波数レベルに基づいて、該ドップラーセンサの設置位置周辺に位置する移動物体の動きを監視する周辺監視装置を対象とする。

そして、上記全バンド幅の周波数レベルの総和を所定時間毎に演算する演算手段と、上記演算手段により演算された総和に基づいて基準レベルを設定する基準レベル設定手段と、上記基準レベル設定手段により設定された基準レベルに所定レベルを加算して、異常レベルを設定する異常レベル設定手段と、上記演算手段により演算された総和と上記異常レベル設定手段により設定された異常レベルとの比較により、異常であるか正常であるかを判定する判定手段とを備え、上記判定手段は、上記総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから第１設定時間経過前に該異常レベル以下となったときには、異常であると判定する一方、該異常であるとの判定前において、上記総和が上記異常レベルを越えないとき、若しくは、上記総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから上記第１設定時間経過しても該異常レベル以下とならないとき、又は、該異常であるとの判定後において、上記総和が第２設定時間以上継続して上記異常レベルを越えないときには、正常であると判定するように構成されており、上記基準レベル設定手段は、上記総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから第１設定時間経過しても該異常レベル以下とならないときには、上記基準レベルを、上記第１設定時間内に演算された総和に基づいて設定した新たな基準レベルに更新するように構成されているものとする。

上記の構成により、監視すべき移動物体（特に人）の動きを正確に把握できるようになる。すなわち、車両の車室内に侵入しようとする人は、通常、車両にかなり接近し、その接近後に立ち止まって車室内を覗き込む。このため、全バンド幅の周波数レベルの総和は、人が車両に接近するに従って上昇していき、人が車両に最も接近して立ち止まると低下する。この結果、上記総和は、異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから第１設定時間経過前に該異常レベル以下となる。一方、例えば車両の近傍で携帯電話がＯＮになったとすると、上記総和は異常レベルを越えるが、通常は、上記第１設定時間経過しても異常レベルを越えたままでそれ以下とはならない。したがって、第１設定時間を適切に設定することで、車室内に侵入しようとする人の動きと携帯電話等によるノイズとを容易に区別することができる。そして、上記総和が異常レベルを越えたときから第１設定時間経過しても該異常レベル以下とならないときに、上記基準レベルを、上記第１設定時間内に演算された総和に基づいて設定した新たな基準レベルに更新するので、基準レベルを、通常のノイズレベルに携帯電話等によるノイズが加わったものと略同じレベルに設定して更新するので、ドップラーセンサからの出力信号に携帯電話等によるノイズが加わった状態であっても、人の動きを正確に把握できるようになる。よって、移動物体の車両の車室内への侵入等を正確に予測できるようになる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、基準レベル設定手段は、判定手段による異常であるとの判定前において、演算手段により演算された総和が異常レベルを越えないとき、又は、該異常であるとの判定後において、上記総和が第２設定時間以上継続して上記異常レベルを越えないときには、該異常レベルを越えたときよりも所定時間を長くするとともに、基準レベルを、所定のタイミングで、それまでに演算された、上記異常レベルを越えていない複数の総和に基づいて設定した新たな基準レベルに更新するように構成されているものとする。

このことにより、ドップラーセンサを間欠作動させて、ドップラーセンサの動作電流を低減することができる。一方、このようにドップラーセンサを間欠作動させても、正常であるとの判定時であるので、特に問題は生じない。また、このように正常であるときにも、基準レベルを更新することで、刻々と変化するノイズレベルに素早く対応することができ、人の動きをより一層正確に把握できるようになる。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、基準レベル設定手段は、判定手段による異常であるとの判定前において、演算手段により演算された総和が異常レベルを越えないとき、又は、該異常であるとの判定後において、上記総和が第２設定時間以上継続して上記異常レベルを越えないときに新たな基準レベルを設定する際、現在の基準レベルを含んだ所定のレベル範囲内にない総和を、該新たな基準レベルの設定に用いないように構成されているものとする。

このことで、突発的に大きなノイズが生じたとき等のデータを排除して、基準レベルを精度良く設定することができる。

請求項４の発明では、請求項２又は３の発明において、基準レベル設定手段は、演算手段により演算された総和が異常レベルを越えたときには、判定手段により正常であるとの判定がなされるまでは、基準レベルを更新しないように構成されているものとする。

すなわち、全バンド幅の周波数レベルの総和が第１異常レベルを越えたときには、異常であると判定される可能性が高くなるが、この段階で基準レベルを更新してしまうと、異常であるとの判定がなされなくなる可能性がある。しかし、この発明のように、総和が異常レベルを越えたときに基準レベルを更新しないようにすれば、異常であるとの判定を正確に行うことができる。

請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、ドップラーセンサは、車両の車室内に設置されており、上記車両周辺に位置する移動物体の動きを監視して、該移動物体の該車両の車室内への侵入を予測するように構成されているものとする。

このことにより、車両の車室内に侵入しようとする人の動きを正確に監視して、人が車室内に侵入する前に事前にその侵入を正確に予測することができるようになる。

以上説明したように、本発明の周辺監視装置によると、全バンド幅の周波数レベルの総和を所定時間毎に演算するとともに、該演算された総和に基づいて基準レベルを設定し、この基準レベルに所定レベルを加算して、異常レベルを設定し、上記演算された総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから第１設定時間経過前に該異常レベル以下となったときには、異常であると判定する一方、該異常であるとの判定前において、上記総和が上記異常レベルを越えないとき、若しくは、上記総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから上記第１設定時間経過しても該異常レベル以下とならないとき、又は、該異常であるとの判定後において、上記総和が第２設定時間以上継続して上記異常レベルを越えないときには、正常であると判定するようにし、上記総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから第１設定時間経過しても該異常レベル以下とならないときには、上記基準レベルを、上記第１設定時間内に演算された総和に基づいて設定した新たな基準レベルに更新するようにしたことにより、ドップラーセンサからの出力信号に携帯電話等によるノイズが加わった状態であっても、移動物体（人）の動きを正確に把握できるようになり、移動物体の車両の車室内への侵入等を正確に予測できるようになる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る周辺監視装置の構成を示し、この周辺監視装置は、ドップラーセンサ１と、該ドップラーセンサ１からの出力信号を受けて、異常であるか正常であるかを判定して、異常であれば警報を行うためにＬＥＤ等を作動させる制御を行うコントローラ１１とで構成されている。

上記ドップラーセンサ１は、誘電体発信器２を有していて、送信用アンテナ３より周波数ｆｓの送信波（本実施形態では２４ＧＨｚのマイクロ波）を発射するとともに、該送信波が物体で反射してなる反射波を受信用アンテナ４で受信するようになっている。この反射波の周波数ｆｏは、上記物体の移動速度に応じて変化する。そして、ドップラーセンサ１は、ショットキーバリヤダイオード５により、送信波及び反射波の周波数のずれ量｜ｆｓ−ｆｏ｜を信号（オフセット電圧からなるアナログ信号）として出力するようになっており、この信号により移動している物体を検知できるとともに、その移動速度も分かることになる。

上記ドップラーセンサ１は、図２に示すように、車両Ｃ（自動車）の車室内前端部に設けられたインストルメントパネル２１（マイクロ波を通す材質で構成されている）内の車幅方向中央部に設置されていて、該設置位置の車両後方側の一点鎖線で囲む範囲、つまり車室及び車両Ｃの側方及び後方を取り囲む範囲（車両Ｃから約１ｍ以内の範囲）を移動物体の検知範囲としている。

上記ドップラーセンサ１からの出力信号は、アンプ９に入力されて増幅された後、コントローラ１１内に設けたＡ／Ｄ変換器１２に入力されて、このＡ／Ｄ変換器１２によりアナログ信号がデジタル信号に変換され、このデジタル信号がＦＦＴ解析部１３に入力される。

上記ＦＦＴ解析部１３は、ドップラーセンサ１からの出力信号をＦＦＴ解析することで、所定の周波数範囲を所定数の一定周波数幅に分割してなる各バンド幅毎に周波数レベルを求める。本実施形態では、移動物体として人を前提としているので、所定の周波数範囲としては０〜１２６Ｈｚで十分である。そして、一定周波数幅は２Ｈｚとし、６３個のバンド幅の周波数レベルをそれぞれ求めることになる。尚、一定周波数幅については、後述の如く外乱周波数の影響を確実になくす観点からは１Ｈｚ程度に小さくするのが好ましいが、本実施形態では、コントローラ１１の処理能力や演算速度を考慮して２Ｈｚとしている（こうしても外乱周波数を十分になくすことができる）。

例えば、人が車両Ｃの側方から車両Ｃのサイドドアに接近して立ち止まり、それから遠ざかる場合、上記バンド幅の周波数レベルは、図３（ａ）〜（ｆ）のように変化する。すなわち、図３（ａ）では、上記検知範囲に入って間もないときであり、そこから人が車両Ｃに接近するに従って、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、特に上記周波数範囲の中央部から少し低い周波数を含む複数のバンド幅の周波数レベルが上昇していき、これに伴って、全バンド幅の周波数レベルの総和（所定の周波数範囲内における全エネルギー量）も上昇していく。そして、人が車両Ｃに最も接近して立ち止まると、図３（ｄ）に示すように、上記バンド幅の周波数レベルが低下し、これに伴って、全バンド幅の周波数レベルの総和も低下する。このときの周波数レベルは通常のレベルに近いノイズレベルである。続いて、人がそこから遠ざかると、図３（ｅ）に示すように、上記バンド幅の周波数レベルが上記接近時と同レベルに上昇し、やがて人が上記検知範囲の外側まで移動すると、図３（ｆ）に示すように、上記バンド幅の周波数レベルが低下する。

ここで、特定の周波数を発してその周波数がドップラーセンサ１に対して外乱周波数となるもの（例えば５０Ｈｚや６０Ｈｚの蛍光灯の光等）が存在しかつ移動物体が存在しない場合には、図４に示すように、その外乱周波数を含むバンド幅（図４では、３つ存在している）の周波数レベルのみが第１の設定レベル以上と高くなり、他のバンド幅の周波数レベルは、第１の設定レベルよりも低い第２の設定レベル以下となる（他のバンド幅の周波数レベルは通常のノイズレベルである）。したがって、上記ＦＦＴ解析により周波数レベルが求められた全バンド幅のうち上記所定の周波数範囲の最大及び最小周波数を含むバンド幅を除く少なくとも１つが、第１の設定レベル以上の周波数レベルとなる特定バンド幅である場合において、該特定バンド幅に対して周波数の高い側及び低い側にそれぞれ隣接する２つの隣接バンド幅の周波数レベルが共に、上記第１の設定レベルよりも低い第２の設定レベル以下であれば、特定バンド幅は外乱周波数を含むバンド幅であると認定することができる。一方、移動物体（人）が存在する場合には、外乱周波数が存在しても、隣接バンド幅の周波数レベルも特定バンド幅の周波数レベルと同じ程度に高くなるので、隣接バンド幅の周波数レベルが第２の設定レベルよりも大きければ、移動物体と認定することができる。

上記ＦＦＴ解析部１３における解析結果は外乱周波数除去部１４に入力され、この外乱周波数除去部１４は、上記外乱周波数を除去する。すなわち、上記特定バンド幅が存在する場合には、該特定バンド幅に対して周波数の高い側及び低い側にそれぞれ隣接する２つの隣接バンド幅の周波数レベルが共に上記第２の設定レベル以下であるか否かを判定し、２つの隣接バンド幅の周波数レベルが共に第２の設定レベル以下であるときには、上記特定バンド幅の周波数レベルを低下させるようにする。このことで、外乱周波数除去部１４は、特定バンド幅の周波数レベルを低下させる補正手段を構成することになる。本実施形態では、特定バンド幅の周波数レベルを２つの隣接バンド幅の周波数レベルの平均値に設定する。これにより、外乱周波数を通常のノイズレベルに低下させることができ、外乱周波数による影響をなくすことが可能となる。尚、特定バンド幅の周波数レベルを、２つの隣接バンド幅の周波数レベルの平均値に設定する代わりに、一定のレベル（０を含む）に設定してもよい。

そして、上記ＦＦＴ解析部１３における解析結果は、上記外乱周波数除去部１４で外乱周波数が除去された後に異常／正常判定部１５に入力される。この異常／正常判定部１５は、上記全バンド幅の周波数レベルの総和を所定時間（第１所定時間と、該第１所定時間よりも長い第２所定時間とがある）毎に演算するとともに、この演算された総和に基づいて基準レベル（つまりノイズレベル）を設定する。この基準レベルに所定レベルを加算して異常レベルを設定する。本実施形態では、後に詳細に説明するように、レベルが互いに異なる３つの異常レベル（第１〜第３異常レベル）を設定する。そして、上記演算された総和と上記異常レベルとの比較により、異常であるか正常であるかを判定する。このことで、異常／正常判定部１５は、上記全バンド幅の周波数レベルの総和を所定時間毎に演算する演算手段と、該演算手段により演算された総和に基づいて基準レベルを設定する基準レベル設定手段と、基準レベルに所定レベルを加算して、異常レベルを設定する異常レベル設定手段と、上記総和と上記異常レベルとの比較により、異常であるか正常であるかを判定する判定手段とを構成する。尚、上記所定時間毎に演算された総和は全てメモリに記憶される。また、上記異常／正常判定部１５における判定結果も上記メモリに記憶される。

上記異常／正常判定部１５における判定結果（上記メモリの内容）は信号出力制御部１６に出力され、この信号出力制御部１６は、この判定結果、及び上記総和（最大値）と上記異常レベルとの関係に応じて、後述の如く、ＬＥＤを点灯させたり、音声による警報を行ったり、車両Ｃのユーザが所持している携帯機に異常があった旨を通報したりする制御を行う。

尚、本周辺監視装置には、上記異常レベルを変更するための異常レベル変更ダイヤルスイッチと、音声による警報を行えないようにするためのキャンセルスイッチとが設けられており、この異常レベル変更ダイヤルスイッチのダイヤル操作量によって、車両Ｃのユーザが上記異常レベル（特に第１異常レベル）を好みのレベルに変更することができるとともに（但し、最大変更量は制限される）、キャンセルスイッチの操作により、異常であると判定されても、音声による警報を行なわないようにすることができる。

上記車両Ｃのユーザが該車両Ｃを止めて車両Ｃから離れる際に、車両Ｃのドアを施錠するためのキーレス施錠スイッチを操作すると、スタート信号がＯＮ状態となり、このスタート信号がＯＮ状態となったときからｔ１時間（車両Ｃのユーザが検知範囲外に出ることが十分に可能な時間（例えば１０秒））経過後に、ドップラーセンサ１がＯＮ状態となって作動し始め、この作動開始直後のｔ２時間の間（例えば１０秒間）に、異常／正常判定部１５が第１所定時間毎に上記全バンド幅の周波数レベルの総和（上述の如く特定バンド幅の周波数レベルは、２つの隣接バンド幅の周波数レベルの平均値として加算される）を演算し、そのｔ２時間の間に得られた数の上記総和を平均し、この平均値を最初の基準レベルに設定し、この最初の基準レベルの設定以降に、ドップラーセンサ１の設置位置周辺（車両Ｃ周辺）に位置する移動物体（人）の動きを監視して、該移動物体の該車両Ｃの車室内への侵入を予測することになる。一方、車両Ｃのドアを解錠するためのキーレス解錠スイッチを操作したときには、上記スタート信号がＯＦＦ状態となって、監視を止める。

上記異常／正常判定部１５は、上記異常レベルとして、レベルが互いに異なる第１〜第３異常レベルを設定する。第１異常レベルは、例えば図３（ｂ）に示すように、人が車両Ｃに接近しつつあるレベルであって、第１〜第３異常レベルのうち最も低いレベルである。第２異常レベルは、例えば図３（ｃ）に示すように、人が車両Ｃに対し車室内を覗き込める位置まで接近したようなレベルであって、２番目に高いレベルである。第３異常レベルは、人が車両Ｃの車室内に侵入したレベルであって、最も高いレベルである。

そして、異常／正常判定部１５は、所定時間毎に演算された上記総和が上記第１異常レベルを越えかつ該第１異常レベルを越えたときから第１設定時間Ｔ１（例えば６秒）経過前に該第１異常レベル以下となったときには、異常であると判定する。すなわち、車両Ｃの車室内に侵入しようとする人は、通常、車両Ｃにかなり接近し、その接近後に立ち止まって車室内を覗き込む。したがって、この人の動きは、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように変化するので、上記総和は、第１異常レベルを越えたときから第１設定時間Ｔ１後には、第１異常レベル以下となる。このとき、異常／正常判定部１５は、異常である（侵入が予測される、又は侵入の可能性が高い）と判定する。

上記異常であるとの判定後に、信号出力制御部１６は、音声による警報を行うか、又は、音声による警報を行うことに加えて、上記携帯機に異常があった旨を通報する。すなわち、上記総和が上記第１異常レベルを越えてから該第１異常レベル以下となるまでの間に、その総和の最大値が第１異常レベルを越えかつ第３異常レベル以下であった場合には、音声による警報を例えば５秒間程度行うが、携帯機への通報までは行わない。一方、上記総和の最大値が第３異常レベルを越えていた場合には、車室内に既に侵入された可能性が高いと判定し、音声による警報及び携帯機への通報の両方を行う。そして、信号出力制御部１６は、上記総和が上記第１異常レベルを越えている間（但し、後述の如く正常であると判定されたときを除く）、異常／正常判定部１５により異常であると判定されなくても、ＬＥＤを点滅させて、人が接近しないように光による威嚇を行う。尚、上記総和が上記第１異常レベルを越えてから該第１異常レベル以下となるまでの間に、その総和の最大値が第２異常レベルを越えた場合に、音声による警報及び携帯機への通報の両方を行うようにしてもよい。

一方、上記異常であるとの判定前において、上記総和が上記第１異常レベルを越えないとき、若しくは、上記総和が上記第１異常レベルを越えかつ該第１異常レベルを越えたときから上記第１設定時間Ｔ１経過しても該第１異常レベル以下とならないとき、又は、上記異常であるとの判定後において、上記総和が第２設定時間Ｔ２（例えばＴ１と同程度）以上継続して上記第１異常レベルを越えないときには、正常であると判定する。

ここで、上記異常であるとの判定前において、上記総和が上記第１異常レベルを越えないとき、又は、上記異常であるとの判定後において、上記総和が第２設定時間Ｔ２以上継続して上記第１異常レベルを越えないときには、該第１異常レベルを越えたときよりも、上記総和を演算する間隔である所定時間を長くする（第２所定時間（例えば１秒程度）にする）。すなわち、ドップラーセンサ１を間欠作動させ、これに合わせて演算の間隔を長くする。このようにしても、正常であるとの判定時であるので、特に問題は生じない。また、ドップラーセンサ１の動作電流を低減して、消費電力を低減することができる。尚、上記総和が第１異常レベルを越えたときには、ドップラーセンサ１を連続作動させ、所定時間も第１所定時間と短くする。

また、上記異常であるとの判定前において、上記総和が上記第１異常レベルを越えないとき、又は、上記異常であるとの判定後において、上記総和が第２設定時間Ｔ２以上継続して上記第１異常レベルを越えないときには、上記基準レベルを、所定のタイミングで、それまでに演算された、第１異常レベルを越えていない複数の総和に基づいて設定した新たな基準レベルに更新する。例えば、１０回総和を演算したタイミングで、その１０個（但し、後述の如く一定条件を満たさないものを除く）の総和の平均値を求めて、該平均値を新たな基準レベルに設定する。その際、現在の基準レベルを含んだ所定のレベル範囲内にない総和を、新たな基準レベルの設定に用いないようにする。これは、突発的に大きなノイズが生じたとき等のデータを排除して、基準レベルを精度良く求めるためである。そして、そのまま上記総和が上記第１異常レベルを越えなければ、再び１０回総和を演算したタイミングで、その１０個の総和の平均値を求めて、該平均値を新たな基準レベルに設定する。尚、本実施形態では、新たな基準レベルと現在の基準レベルとの差が所定値以上である場合（特に新たな基準レベルが基準レベルに対し所定値以上高い場合）には、基準レベルを新たな基準レベルに更新しないようにする。これは、車両Ｃの周辺に人がいるために上記平均値が高くなった可能性があり、その人が単なる通行人であって異常であるとまでは判断できないが、その人を監視する必要はあるからである。つまり、基準レベルを高くすると、異常であるとの判定がなされなくなる可能性があるので、基準レベルを更新しないようにする。

また、上記総和が上記第１異常レベルを越えかつ該第１異常レベルを越えたときから第１設定時間Ｔ１経過しても該第１異常レベル以下とならないときにも、上記基準レベルを、上記第１設定時間Ｔ１内に演算された総和に基づいて設定した新たな基準レベルに更新する（このときには、新たな基準レベルと現在の基準レベルとの差に関係なく更新する）。すなわち、上記総和が第１設定時間Ｔ１以上第１異常レベルを越えるということは、人が車両Ｃに接近して車室内を覗き込むために立ち止まったのではなくて、携帯電話の電波等の影響でノイズレベルが高くなったと判断して、基準レベルをその高いレベルに更新する。このときも、例えば、第１設定時間Ｔ１内に演算された複数の総和の平均値を求めて、該平均値を新たな基準レベルに設定すればよい。この基準レベルの更新により、第１〜第３異常レベルは上昇するので、上記総和が上記第１異常レベルを越えなくなり、正常であると判定されるようになる。これにより、ドップラーセンサ１を間欠作動させることになる。

一方、上記総和が上記第１異常レベルを越えたときには、正常であるとの判定がなされるまでは、基準レベルを更新しない。これは、上記総和が上記第１異常レベルを越えたときには、異常であると判定される可能性が高いにも拘わらず、この段階で基準レベルを更新してしまうと、異常であるとの判定がなされなくなる可能性があるからである。

次に、上記コントローラの基本的な制御動作を、図５のフローチャートに基づいて説明する。

先ず、最初のステップＳ１で、スタート信号がＯＮ状態にあるか、ＯＦＦ状態にあるかを判定し、この判定の結果、ＯＮ状態にあるときには、ステップＳ２に進む一方、ＯＦＦ状態であるときには、ステップＳ１の動作を繰り返す。

上記ステップＳ２では、スタート信号がＯＮ状態となったときからｔ１時間経過するまでの間、初期設定動作を行うとともに、ＬＥＤを点滅させる。この初期設定については、具体的には、上記異常レベル変更ダイヤルスイッチの操作量に応じて、異常レベルを設定する際に基準レベルに加算する所定レベルを変更設定し、キャンセルスイッチの状態に応じて、異常であるとの判定時に音声警報を行う警報有りモードに設定するか、音声警報を行わない警報無しモードに設定する。また、作動状態モードを「０」に設定しておく。この作動状態モードは、ドップラーセンサ１が間欠作動状態にあるときには、「１」に設定され、連続作動状態にあるときには、「２」に設定されるが、ドップラーセンサ１の作動開始直後のｔ２時間の間だけは、このように「０」に設定され（この間、ドップラーセンサ１は連続作動状態にある）、後述のＦＦＴ解析・判定処理（ステップＳ４）を一度行うと、その後は、ドップラーセンサ１の作動状態に応じて、「１」又は「２」に設定されるようになっている。

次のステップＳ３では、再びスタート信号の状態を判定し、この判定の結果、ＯＮ状態であるときには、ステップＳ４に進む一方、ＯＦＦ状態であるときには、上記ステップＳ１に戻る。

上記ステップＳ４では、ＦＦＴ解析部１３、外乱周波数除去部１４及び異常／正常判定部１５において、後に詳細に説明するＦＦＴ解析・判定処理を行い、次のステップＳ５では、信号出力制御部１６において、上記ＦＦＴ解析・判定処理における判定結果、及び全バンド幅の周波数レベルの総和（最大値）と異常レベルとの関係に応じて、ＬＥＤを点灯させたり、音声による警報を行ったり、携帯機に異常があった旨を通報したりする制御を行う。

次のステップＳ６では、上記作動状態モードを判定し、この作動状態モードが「１」であるときには、ステップＳ７に進む一方、作動状態モードが「２」であるときには、上記ステップＳ３に戻る。

上記ステップＳ７では、スタート信号のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定し、ＯＮ状態にあるときには、ステップＳ８に進む一方、ＯＦＦ状態であるときには、上記ステップＳ１に戻る。

上記ステップＳ８では、上記ステップＳ４と同様に、ＦＦＴ解析・判定処理を行い、次のステップＳ９で、上記作動状態モードを判定し、この作動状態モードが「１」であるときには、上記ステップＳ７に戻る一方、作動状態モードが「２」であるときには、上記ステップＳ３に戻る。

上記ステップＳ４又はＳ８におけるＦＦＴ解析・判定処理は、具体的には、図６に示すようになっている。

すなわち、ステップＳ１０１で、ドップラーセンサ１からの出力信号を入力し、次のステップＳ１０２で、ＦＦＴ解析部１３において、ドップラーセンサ１からの出力信号をＦＦＴ解析することで、所定の周波数範囲を所定数の一定周波数幅に分割してなる各バンド幅毎に周波数レベルを求める。

次のステップＳ１０３では、外乱周波数除去部１４において、外乱周波数除去処理を行う。この外乱周波数除去処理の具体処理を、図７に示す。この外乱周波数除去処理は、上記所定の周波数範囲の最大及び最小周波数を含むバンド幅を除いて、各バンド幅毎に順次行われる。

すなわち、ステップＳ２０１で、当該バンド幅の周波数レベルが第１の設定レベルＸ以上であるか否かを判定し、この判定がＹＥＳであるとき（当該バンド幅が特定バンド幅であるとき）には、ステップＳ２０２に進む一方、判定がＮＯであるとき（当該バンド幅が特定バンド幅でないとき）には、ステップＳ２０４に進む。

上記ステップＳ２０２では、当該バンド幅に対して周波数の高い側及び低い側にそれぞれ隣接する２つの隣接バンド幅の周波数レベルが第２の設定レベルＹ以下であるか否かを判定し、この判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２０３に進み、しかる後にステップＳ２０４に進む一方、判定がＮＯであるときには、そのままステップＳ２０４に進む。

上記ステップＳ２０３では、当該バンド幅の周波数レベルを修正する。つまり、上述の如く、当該バンド幅の周波数レベルを２つの隣接バンド幅の周波数レベルの平均値に設定する。

上記ステップＳ２０４では、全バンド幅についてステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理が終了したか否かを判定し、この判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ２０１に戻って次のバンド幅について上記ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を繰り返す一方、判定がＹＥＳであるときには、外乱周波数除去処理を終了する。

この外乱周波数除去処理により、蛍光灯の光等のような外乱周波数による影響がなくなり、異常／正常判定部１５において、異常であるか正常であるかの判定を正確に行うことができるようになる。

図６のフローチャートに戻って、次のステップＳ１０４では、異常／正常判定部１５において、基準レベル計算処理を行う。この基準レベル計算処理の具体処理を、図８に示す。

すなわち、ステップＳ３０１で、上記作動状態モードを判定する。この作動状態モードが「０」であるときには、ステップＳ３０２に進んで、Ｎ１回（ｔ２時間内に演算された回数）分のデータ（この基準レベル計算処理では、全バンド幅の周波数レベルの総和のことをデータという）の平均値を基準レベルに設定し、しかる後に基準レベル計算処理を終了する。

また、上記作動状態モードが「１」であるときには、ステップＳ３０３に進んで、Ｎ２回（例えば１０回）分のデータのうち、一定条件を満たしたデータのみの平均値を新たな基準レベルに設定する。この一定条件を満たしたデータとは、現在の基準レベルを含んだ上記所定のレベル範囲内にあるデータのことである。つまり、上述の如く、現在の基準レベルを含んだ所定のレベル範囲内にないデータ（突発的に大きなノイズが生じたとき等のデータ）を、新たな基準レベルの設定に用いないようにする。こうして基準レベルを新たな基準レベルに更新し、しかる後に基準レベル計算処理を終了する。

さらに、上記作動状態モードが「２」であるときには、ステップＳ３０４に進んで、データが第１異常レベルを越えてから第１設定時間Ｔ１経過したか否かを判定し、この判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ３０５に進み、しかる後に基準レベル計算処理を終了する一方、判定がＮＯであるときには、ステップＳ３０６に進み、しかる後に基準レベル計算処理を終了する。

上記ステップＳ３０５では、Ｎ３回（Ｔ１時間内に演算された回数）分のデータの平均値を新たな基準レベルに設定し、この新たな基準レベルに更新する。一方、上記ステップＳ３０６では、基準レベルをそのままにして更新しないようにする。

再び図６のフローチャートに戻って、次のステップＳ１０５では、異常／正常判定部１５において、異常／正常判定処理を行い、しかる後にＦＦＴ解析・判定処理を終了する。

上記異常／正常判定処理は、具体的には、図９に示す如く行われる。すなわち、ステップＳ４０１では、上記設定した基準レベルに上記所定レベル（異常レベル変更ダイヤルスイッチの操作量に応じて変更したもの）を加算して、異常レベル（第１〜第３異常レベル）を設定し、全バンド幅の周波数レベルの総和と該異常レベルとの比較により、異常であるか正常であるかを判定し、この判定結果をメモリに記憶する。

次のステップＳ４０２では、上記警報有りモードに設定されているか、上記警報無しモードに設定されているか否かを判定し、警報無しモードに設定されているときには、ステップＳ４０３に進み、しかる後にステップＳ４０５に進む一方、警報有りモードに設定されているときには、ステップＳ４０４に進み、しかる後にステップＳ４０５に進む。

上記ステップＳ４０３では、全バンド幅の周波数レベルの総和の最大値を上記メモりに記憶するだけとし、信号出力制御部１６には該メモリの内容を出力しないようにする。一方、上記ステップＳ４０４では、信号出力制御部１６に上記メモリの内容を出力する。

上記ステップＳ４０５では、携帯電話のＯＦＦ信号を検知したか否かを判定し、この判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ４０６に進んで、上記メモリを初期化（リセット）し、しかる後に異常／正常判定処理を終了する一方、判定がＮＯであるときには、そのまま異常／正常判定処理を終了する。尚、上記ステップＳ４０４の判定は、一定時間内に全バンド幅の周波数レベルの総和が一定レベル以上低下したか否かによって行う。すなわち、携帯電話がＯＮ状態になっていると、その電波によって全バンド幅の周波数レベルの総和が高くなり、ＯＦＦ状態になると、全バンド幅の周波数レベルの総和が急激に低下するので、一定時間内に全バンド幅の周波数レベルの総和が一定レベル以上低下したときに、携帯電話のＯＦＦ信号を検知したと判定する。

次に、上記周辺監視装置の動作の基本例を図１０のタイムチャートに基づいて説明する。

先ず、車両Ｃのユーザがキーレス施錠スイッチを操作してスタート信号がＯＮ状態となると、このＯＮ状態となったときからｔ１時間経過後に、ドップラーセンサ１がＯＮ状態となって作動し始め、この作動開始からｔ２時間の間に、全バンド幅の周波数レベルの総和を所定時間（第１所定時間）毎に演算し、そのｔ２時間の間に得られた数（Ｎ１）の上記総和を平均して、この平均値を最初の基準レベルに設定する。図１０では、最初の基準レベルがＡに設定される。

尚、ユーザは、上記ｔ１時間の間に、ドップラーセンサ１の検知範囲外に完全に出るようにする。

上記ｔ２時間経過後に、ドップラーセンサ１の設置位置周辺（車両Ｃ周辺）に位置する移動物体（人）の動きが監視される。図１０では、所定時間毎に演算された上記総和が、上記基準レベル（及び異常レベル変更ダイヤルスイッチの操作量）に基づいて設定した第１異常レベルを越えないので、正常であると判定する。このとき、ドップラーセンサ１は間欠作動状態にあり、上記総和の演算間隔である所定時間は第２所定時間となる。そして、Ｎ２回総和を演算したタイミングで、そのＮ２個（但し、上記所定のレベル範囲外のものは除く）の総和の平均値を求めて、該平均値を新たな基準レベルに設定更新する。図１０では、基準レベルが、Ｂ、Ｃと順に更新されていく（この基準レベルの更新により、図１０における「全バンド幅の周波数レベルの総和の変化」の欄の「基準レベル」、「第１異常レベル」等のレベルが変化することになるが、基準レベルの変化量は小さいので、図１０では変化させていない）。

図１０では、基準レベルがＣに更新された後に、上記総和が第１異常レベルを越えることになる。これにより、ＬＥＤが点滅する。また、ドップラーセンサ１は連続作動状態となるとともに、上記総和の演算間隔である所定時間が第１所定時間となる。基準レベルは、更新されずＣのままとなる。

そして、上記総和が第１異常レベルを越えたときからＴ１時間経過前に第１異常レベル以下となる。この間の上記総和の最大値は、第１異常レベルを越えかつ第３異常レベル以下である。これにより、異常であると判定されて、音声警報が行われる。但し、携帯機への通報までは行われない。

上記異常であるとの判定後、Ｔ２時間経過前に上記総和が再び第１異常レベルを越えることになる。これにより、ＬＥＤが再び点滅する。そして、上記総和が第１異常レベルを越えたときからＴ１時間経過前に第１異常レベル以下となり、異常であると判定されて、音声警報が行われる。このときの上記総和の最大値も、第１異常レベルを越えかつ第３異常レベル以下であるので、携帯機への通報までは行われない。尚、その後、異常警報を行っている間に、上記総和が第１異常レベルを越えかつ該第１異常レベルを越えたときからＴ１時間経過前に該第１異常レベル以下となって、異常であると判定されるが、異常警報を行っている間は、その判定結果が信号出力制御部１６に出力されない。

続いて、図１０では、上記最後の異常であるとの判定後において、上記総和がＴ２時間以上継続して第１異常レベルを越えないので、正常であると判定される。これにより、ドップラーセンサ１は間欠作動状態となり、上記総和の演算間隔である所定時間は第２所定時間となる。また、基準レベルが、上記Ｔ２時間内に演算された、第１異常レベルを越えていない総和に基づいて設定した新たな基準レベルＤに更新される。それからしばらくの間、上記総和が第１異常レベルを越えないので、正常であるとの判定が続き、基準レベルはＥに更新される。

図１０では、基準レベルがＥに更新された後に、上記総和が第１異常レベルを越える。これにより、ＬＥＤが点滅する。また、ドップラーセンサ１は連続作動状態となるとともに、上記総和の演算間隔である所定時間が第１所定時間となる。基準レベルは、更新されずＥのままとなる。

そして、上記総和が第１異常レベルを越えたときからＴ１時間経過前に該第１異常レベル以下となる。このときの上記総和の最大値は、第３異常レベルを超える。これにより、異常であると判定されて、音声警報が行われるとともに、携帯機への通報がなさる。

続いて、異常であるとの判定が数回あった後、上記総和が再び第１異常レベルを越えるが、異常レベルを越えたときからＴ１時間経過しても第１異常レベルを越えた状態が続く。これにより、携帯電話の電波等の影響でノイズレベルが上昇したと判断されて、正常であると判定される。そして、ＬＥＤの点滅は中止されるとともに、ドップラーセンサ１は間欠作動状態となり、上記総和の演算間隔である所定時間は第２所定時間となる。さらに、基準レベルが、上記Ｔ１時間内に演算された総和に基づいて設定した新たな基準レベルＦに更新される。

基準レベルがＦに更新されると、基準レベルが大きく変化し、異常レベルがこれまでよりもかなり高くなるため、上記総和が高いレベルであっても、第１異常レベルを超えないことになる。この結果、正常であるとの判定が続き、基準レベルがＧ、Ｈと順に更新される。

図１０では、基準レベルがＨに更新されるタイミングのあたりで、一定時間内に全バンド幅の周波数レベルの総和が一定レベル以上低下する。これにより、携帯電話のＯＦＦ信号が検知されたこととなり、メモリをリセットするとともに、そのリセット後に得た複数回（基準レベルを早く下げるべく、通常よりも少ない回数にする（例えば５回））の上記総和の平均値を新たな基準レベルに設定更新する。図１０では、基準レベルがＩに更新される。これにより、基準レベルが、最初のＡと略同じレベルになり、異常レベルも最初と略同じレベルになる。

その後、上記総和が第１異常レベルを越えず、基準レベルがＪに設定更新され、やがて、ユーザが車両Ｃに戻ってキーレス解錠スイッチを操作することで、スタート信号がＯＦＦ状態となって、監視を止める。

したがって、上記実施形態では、正常であるとの判定時には基準レベルを新たな基準レベルに更新し、全バンド幅の周波数レベルの総和が異常レベルを越えたときには、正常であるとの判定がなされるまで、基準レベルを更新しないようにしたので、ノイズレベルである基準レベルを適切に設定することができ、ドップラーセンサ１からの出力信号に携帯電話等によるノイズが加わった状態であっても、正常であるか異常であるかの判定を正確に行うことができる。よって、監視すべき移動物体（人）の動きを正確に把握することができ、移動物体の車両Ｃの車室内への侵入を正確に予測できるようになる。

尚、上記実施形態では、ドップラーセンサ１を車両Ｃの車室内に設置して、車両Ｃ周辺に位置する移動物体（人）の動きを監視するようにしたが、ドップラーセンサ１の設置位置は、車両に限らず、どこであってもよい。例えば、ドップラーセンサ１を家の玄関等に設置して、移動物体の家の中への侵入を予測するようにすることも可能である。

また、本発明は、ドップラーセンサを用いて、その出力信号をＦＦＴ解析するものであれば、どのような周辺監視装置にも適用することができる。

本発明は、ドップラーセンサを用いて、該ドップラーセンサの設置位置周辺に位置する移動物体の動きを監視する周辺監視装置に有用であり、特に移動物体（人）の車両の車室内への侵入を予測する場合に有用である。

本発明の実施形態に係る周辺監視装置の構成を示すブロック図である。ドップラーセンサの設置位置及び検知範囲を示す車両の平面図である。人が車両の側方から車両のサイドドアに接近して立ち止まり、それから遠ざかる場合において、各バンド幅毎の周波数レベルの変化を示す図である。外乱周波数が存在する場合における各バンド幅毎の周波数レベルの一例を示す図である。コントローラの制御動作を示すフローチャートである。ＦＦＴ解析・判定処理の具体処理を示すフローチャートである。外乱周波数除去処理の具体処理を示すフローチャートである。基準レベル計算処理の具体処理を示すフローチャートである。異常／正常判定処理の具体処理を示すフローチャートである。周辺監視装置の動作の基本例を示すタイムチャートである。

符号の説明

Ｃ車両
１ドップラーセンサ
１１コントローラ
１３ＦＦＴ解析部
１４外乱周波数除去部（補正手段）
１５異常／正常判定部
１６信号出力制御部

Claims

ドップラーセンサからの出力信号をＦＦＴ解析することで、所定の周波数範囲を所定数の一定周波数幅に分割してなる各バンド幅毎に周波数レベルを求め、該バンド幅の周波数レベルに基づいて、該ドップラーセンサの設置位置周辺に位置する移動物体の動きを監視する周辺監視装置であって、
上記全バンド幅の周波数レベルの総和を所定時間毎に演算する演算手段と、
上記演算手段により演算された総和に基づいて基準レベルを設定する基準レベル設定手段と、
上記基準レベル設定手段により設定された基準レベルに所定レベルを加算して、異常レベルを設定する異常レベル設定手段と、
上記演算手段により演算された総和と上記異常レベル設定手段により設定された異常レベルとの比較により、異常であるか正常であるかを判定する判定手段とを備え、
上記判定手段は、上記総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから第１設定時間経過前に該異常レベル以下となったときには、異常であると判定する一方、該異常であるとの判定前において、上記総和が上記異常レベルを越えないとき、若しくは、上記総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから上記第１設定時間経過しても該異常レベル以下とならないとき、又は、該異常であるとの判定後において、上記総和が第２設定時間以上継続して上記異常レベルを越えないときには、正常であると判定するように構成されており、
上記基準レベル設定手段は、上記総和が上記異常レベルを越えかつ該異常レベルを越えたときから第１設定時間経過しても該異常レベル以下とならないときには、上記基準レベルを、上記第１設定時間内に演算された総和に基づいて設定した新たな基準レベルに更新するように構成されていることを特徴とする周辺監視装置。
請求項１記載の周辺監視装置において、
基準レベル設定手段は、判定手段による異常であるとの判定前において、演算手段により演算された総和が異常レベルを越えないとき、又は、該異常であるとの判定後において、上記総和が第２設定時間以上継続して上記異常レベルを越えないときには、該異常レベルを越えたときよりも所定時間を長くするとともに、基準レベルを、所定のタイミングで、それまでに演算された、上記異常レベルを越えていない複数の総和に基づいて設定した新たな基準レベルに更新するように構成されていることを特徴とする周辺監視装置。
請求項２記載の周辺監視装置において、
基準レベル設定手段は、判定手段による異常であるとの判定前において、演算手段により演算された総和が異常レベルを越えないとき、又は、該異常であるとの判定後において、上記総和が第２設定時間以上継続して上記異常レベルを越えないときに新たな基準レベルを設定する際、現在の基準レベルを含んだ所定のレベル範囲内にない総和を、該新たな基準レベルの設定に用いないように構成されていることを特徴とする周辺監視装置。
請求項２又は３記載の周辺監視装置において、
基準レベル設定手段は、演算手段により演算された総和が異常レベルを越えたときには、判定手段により正常であるとの判定がなされるまでは、基準レベルを更新しないように構成されていることを特徴とする周辺監視装置。
請求項１〜４のいずれか１つに記載の周辺監視装置において、
ドップラーセンサは、車両の車室内に設置されており、
上記車両周辺に位置する移動物体の動きを監視して、該移動物体の該車両の車室内への侵入を予測するように構成されていることを特徴とする周辺監視装置。