JP2007203894A - Invasion detecting device for vehicle, computer program used for the device, and recording medium recording the program - Google Patents
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Description
本発明は、車両用侵入検知装置、並びに、それに用いられるコンピュータプログラム及びそれを記録した記録媒体に関する。 The present invention relates to a vehicle intrusion detection device, a computer program used therefor, and a recording medium on which the computer program is recorded.
自動車両用防犯装置として、自動車両の車室内を監視し、該車室内において移動する物体を非接触で検出する移動物体検出装置を有するものが提案されている(例えば、特許文献1及び2)。 As a security device for an automatic vehicle, one having a moving object detection device that monitors a vehicle interior of an automatic vehicle and detects an object moving in the vehicle interior in a non-contact manner has been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).
特許文献3には、移動する物体を超音波で検出する車両用侵入検知装置の誤動作防止技術として、超音波ドップラシフトが人の侵入に相当する量となっており、かつ、受信レベルが外乱によるレベルより高いときにのみ、人の不法侵入として検知し、誤検知を確実に防止することが開示されている。 In Patent Document 3, as a technique for preventing malfunction of a vehicle intrusion detection device that detects a moving object with ultrasonic waves, ultrasonic Doppler shift is an amount equivalent to human intrusion, and the reception level is due to disturbance. Only when it is higher than the level, it is disclosed that a person is detected as an illegal intrusion and erroneous detection is reliably prevented.
特許文献4には、超音波受信信号のための増幅回路に含まれる演算増幅器の飽和現象の発生を防止することで、人の侵入でないドップラシフト発生による誤検出を確実に防止することが開示されている。 Patent Document 4 discloses that by preventing the occurrence of a saturation phenomenon of an operational amplifier included in an amplifier circuit for an ultrasonic reception signal, erroneous detection due to the occurrence of a Doppler shift that is not a human intrusion is reliably prevented. ing.
特許文献5には、所定の検出期間中に計数されたパルス数および各パルス周期よりパルス周期の標準偏差を演算し、パルス数および標準偏差がともにそれぞれ設定された閾値を越えた場合に、人の侵入があるものと判定し、警報を出力することで、車室内への人の侵入を表す信号以外の外乱波、または騒音成分による誤検知を防止することが開示されている。
ところで、超音波を用いた車両用侵入検知装置では、車室内の飾り物等の揺れを侵入者と誤認して警報を発するといった誤動作が生じうる。 By the way, in the vehicle intrusion detection apparatus using ultrasonic waves, a malfunction may occur in which a shake of a decoration or the like in the passenger compartment is mistaken as an intruder and an alarm is issued.
本出願は、か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、車室内の飾り物の揺れ等を侵入者と誤認することによる誤動作を防止することができる車両用侵入検知装置、並びに、それに用いられるコンピュータプログラム及びそれを記録した記録媒体を提供することである。 The present application has been made in view of the above points, and the purpose of the present application is to provide a vehicle intrusion detection device capable of preventing malfunction caused by misidentifying a shake or the like of a decoration in a vehicle interior as an intruder, The present invention also provides a computer program used therefor and a recording medium on which the computer program is recorded.
上記目的を達成する本発明は、
超音波を送信する超音波送信部と、
上記超音波送信部からの超音波の物体への反射波を受信する超音波受信部と、
所定の警報を発する警報発信部と、
上記超音波受信部で一定のサンプリング期間に受信した反射波から物体の移動距離を算出する移動距離計算部と、
上記移動距離計算部で計算した物体の移動距離を累積した累積移動距離が所定値以上である場合、又は、所定値より長い場合に上記警報発信部に警報を発させる警報発信制御部と、
を備えたことを特徴とする車両用侵入検知装置である。
The present invention for achieving the above object
An ultrasonic transmitter for transmitting ultrasonic waves;
An ultrasonic receiver that receives a reflected wave of the ultrasonic wave from the ultrasonic transmitter to the object;
An alarm transmitter for issuing a predetermined alarm;
A moving distance calculating unit that calculates a moving distance of an object from a reflected wave received in a predetermined sampling period by the ultrasonic receiving unit;
An alarm transmission control unit that issues an alarm to the alarm transmission unit when the cumulative movement distance obtained by accumulating the movement distance of the object calculated by the movement distance calculation unit is greater than or equal to a predetermined value, or longer than a predetermined value;
An intrusion detection device for a vehicle characterized by comprising:
本発明によれば、物体の累積移動距離が所定値以上である場合、又は、所定値より長い場合に警報を発するので、車室内の飾り物の揺れのような物体の小さい移動では警報が発されず、従って、それを侵入者と誤認することによる誤動作を防止することができる。 According to the present invention, an alarm is issued when the cumulative moving distance of an object is greater than or equal to a predetermined value, or longer than a predetermined value. Therefore, an alarm is issued for a small movement of an object such as a shake of a decoration in a vehicle interior. Therefore, it is possible to prevent malfunction caused by misidentifying it as an intruder.
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の車両用侵入検知装置Aの構成を示す。この車両用侵入検知装置Aは、自動車の防犯用として車室内に取り付けられるものである。 FIG. 1 shows a configuration of a vehicle intrusion detection device A of the present embodiment. This intrusion detection device A for vehicles is attached to the interior of a vehicle compartment for automobile crime prevention.
この車両用侵入検知装置Aは、装置本体10とそれにそれぞれ接続された送信側超音波センサ(超音波送信部)20、受信側超音波センサ(超音波受信部)30及び警報器(警報発信部)40とを備えている。装置本体10及び警報器40は、例えば、インストルメントパネルの裏側等に設置され、送信側超音波センサ20及び受信側超音波センサ30は、ダッシュボード上の両側等にそれぞれ車室内側を向くように設置される。
The vehicle intrusion detection apparatus A includes an apparatus
装置本体10は、マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」と略す。)11を有している。送信側超音波センサ20は、センサ駆動回路12を介してマイコン11のA端子11aに接続されている。受信側超音波センサ30は、フィルタ回路を介してマイコン11のB端子11bに接続されている。フィルタ回路は、受信側超音波センサ30側からマイコン11側に向かって、第1増幅回路13、半波整流回路14、バンドパスフィルタ(以下、「BPF」という。)+第2増幅回路15、波形整形回路16が直列に接続された構成となっている。警報器40は、警報吹鳴回路17を介してマイコン11のC端子11cに接続されている。なお、警報器40は、発音や発光をするものであっても、また、外部に信号を発信するものであってもよい。
The
次に、この車両用侵入検知装置Aの動作について説明する。 Next, the operation of the vehicle intrusion detection device A will be described.
自動車がエンジンオフ状態でドアロックされることにより車両用侵入検知装置Aのスイッチがオン状態となる。 When the door of the automobile is locked when the engine is off, the vehicle intrusion detection device A is turned on.
車両用侵入検知装置Aがオン状態となると、マイコン11は、A端子11aから例えば周波数40kHzの方形波信号を出力する。送信側超音波センサ20は、センサ駆動回路12を介して受け取ったマイコン11からの方形波信号を超音波パルスに変換して車室内に向けて送信する。
When the vehicle intrusion detection device A is turned on, the
受信側超音波センサ30は、送信側超音波センサ20から送信された超音波パルスの車室内の内壁等の静止物体に反射した反射波、及び、車室内に侵入者等の移動物体があった場合にその移動物体に反射した反射波が合わさった図2(a)に示すような微小な信号を受信する。ここで、静止物体に反射した反射波は、送信側超音波センサ20から送信された超音波パルスと同一の周波数の超音波パルスである。また、移動物体に反射した反射波は、下記式(1)で示されるドップラー周波数fの超音波パルスである。
The reception-side
第1増幅回路13は、受信側超音波センサ30で受信した微小な信号をそのまま増幅して図2(b)に示すように出力する。
The first amplifying
半波整流回路14は、第1増幅回路13で増幅した信号のうち基準値以下(又は以上)の信号だけを取り出して図2(c)に示すように出力する。
The half-
BPF+第2増幅回路15は、半波整流回路14の出力を必要周波数(例えば、100Hz)をピークに通過するようにフィルタリングして、下記式(2)で示されるドップラーシフト周波数frの信号を増幅して図2(d)に示すように出力する。なお、送信側超音波センサ20から送信された超音波パルスと同一の周波数の信号はフィルタリングされるので、車室内に侵入者等の移動物体がない場合には、図2(d)に示すような信号は出力されず、変化のない一定値の信号が出力される。
BPF +
波形整形回路16は、BPF+第2増幅回路15の出力から必要周波数成分のみを取り出すと共に、スレッシュ電圧を超えたもののみを取り出してパルス化してを図2(e)に示すように出力する。
The
以上により、マイコン11には、車室内の移動物体の移動に基づくパルス信号が入力される。
As described above, the
マイコン11は、内蔵されたROMに制御プログラムが記憶されており、波形整形回路16からのパルス信号に基づいて、その制御プログラムの処理を実行する。制御プログラムは、マイコン11に、受信側超音波センサ30で一定のサンプリング期間(例えば、100ms)に受信した反射波から物体の移動距離Lを算出する移動距離計算手順と、移動距離計算手順で計算した物体の移動距離Lを累積した累積移動距離Ltが所定のLmin以上である場合(或いは、所定のLminより長い場合)に警報器40に警報を発させる警報発信手順と、を実行させるものである。従って、マイコン11が移動距離計算部及び警報発信制御部を構成する。
The
以下、その詳細な制御内容を図3のフローチャートに基づいて説明する。 The detailed control contents will be described below based on the flowchart of FIG.
まず、スタート後のステップS1では、一定のサンプリング期間が経過したか否かを判断し、YESの場合には続くステップS2に進み、NOの場合にはステップS1に戻る。 First, in step S1 after the start, it is determined whether or not a certain sampling period has elapsed. If YES, the process proceeds to the following step S2, and if NO, the process returns to step S1.
ステップS2では、サンプリング期間のパルス数Pをカウントし、続くステップS3に進む。 In step S2, the number of pulses P in the sampling period is counted, and the process proceeds to subsequent step S3.
ステップS3では、パルス数Pが所定のPmin(例えば、Pmin=4)以上であるか否か(或いは、所定のPminより多いか否か)を判断し、YESの場合にはステップS4に進み、NOの場合にはステップS10に進む。 In step S3, it is determined whether or not the number of pulses P is greater than or equal to a predetermined P min (for example, P min = 4) (or whether it is greater than the predetermined P min ). If NO, the process proceeds to step S10.
ステップS4では、パルス数Pが所定のPmax(例えば、Pmax=25)以下であるか否か(或いは、所定のPmaxより少ない否か)を判断し、YESの場合にはステップS5に進み、NOの場合にはステップS11に進む。 In step S4, it is determined whether or not the number of pulses P is less than or equal to a predetermined P max (eg, P max = 25) (or less than a predetermined P max ). If NO, the process proceeds to step S11.
ここで、車室内の移動物体が侵入者であるとして、その移動速度Vについて、下記式(3)が実験的に求められる。つまり、人間の通常の移動可能な速度である。なお、この式(3)において、例えば、Vmin=0.17m/sであり、Vmax=1.08m/sである。 Here, assuming that the moving object in the passenger compartment is an intruder, the following equation (3) is experimentally obtained for the moving speed V. In other words, it is a normal human movable speed. In this formula (3), for example, V min = 0.17 m / s and V max = 1.08 m / s.
一方、上記式(2)を変形すると、移動物体の移動速度Vについて下記式(4)が得られる。 On the other hand, when the above equation (2) is modified, the following equation (4) is obtained for the moving speed V of the moving object.
式(4)を式(3)に代入して変形すると、ドップラーシフト周波数frについての下記式(5)が得られる。なお、この式(5)において、例えば、fmin=40Hzであり、fmax=250Hzである。 If equation (4) is deformed into Equation (3), the following equation for the Doppler shift frequency f r (5) is obtained. In this equation (5), for example, f min = 40 Hz and f max = 250 Hz.
そして、fminからPminが、また、fmaxからPmaxがそれぞれ求められる。 Then, f min to P min and f max to P max are obtained, respectively.
従って、ステップS2及びステップS3では、移動物体が人間の通常の移動可能な速度で移動しているか否かを判断する。つまり、ステップS2及びステップS3のいずれにおいてもYESの判断がなされる場合には、移動物体が人間である可能性が高いと判断できる。 Accordingly, in step S2 and step S3, it is determined whether or not the moving object is moving at a normal human movable speed. That is, if YES is determined in both step S2 and step S3, it can be determined that the moving object is likely to be a human.
ステップS5では、タイマーのカウントをリセットし、続くステップS6に進む。 In step S5, the timer count is reset, and the process proceeds to subsequent step S6.
ステップS6では、パルス数Pを移動距離Lに換算し、続くステップS7に進む。 In step S6, the number of pulses P is converted into a movement distance L, and the process proceeds to the subsequent step S7.
ここで、単位サンプリング期間における移動物体の移動距離Lについて、下記式(6)が実験的に求められる。なお、この式(6)において、例えば、a=0.43mm/個である。 Here, the following equation (6) is experimentally obtained for the moving distance L of the moving object in the unit sampling period. In this formula (6), for example, a = 0.43 mm / piece.
ステップS7では、移動距離Lを累積移動距離Ltに加算し、続くステップS8に進む。 In step S7, by adding the travel distance L to the accumulated travel distance L t, the process proceeds to the next step S8.
ステップS8では、累積移動距離Ltが所定のLmin(例えば、Lmin=15〜30cm)以上であるか否か(或いは、所定のLminより長いか否か)を判断し、YESの場合にはステップS9に進み警報器40に警報を発させ、NOの場合にはステップS1に戻る。
In step S8, it is determined whether or not the cumulative movement distance Lt is greater than or equal to a predetermined L min (for example, L min = 15 to 30 cm) (or whether it is longer than the predetermined L min ). In step S9, an alarm is given to the
累積移動距離Ltが所定のLmin以上である場合には、移動物体が車室内の飾り物等ではなく、人間、つまり侵入者である可能性が極めて高いと判断される。 When the cumulative travel distance L t is equal to or greater than a predetermined L min, the moving object is not a vehicle interior decorations such as a human, can be the words intruder is determined to very high.
ステップS10では、パルス数Pを移動距離Lに換算し、ステップS12に進む。 In step S10, the number of pulses P is converted into a movement distance L, and the process proceeds to step S12.
ステップS3においてNOの判断がなされる場合にステップS10に進むが、これは、移動物体の移動速度が遅く、移動物体が人間である可能性が低いと判断されるものの、検出回路及びサンプル周期によるパルス抜けの可能性を考慮してパルス数Pを移動距離Lに換算するようにしたものである。 If NO is determined in step S3, the process proceeds to step S10. This is because the moving speed of the moving object is slow and it is determined that the moving object is unlikely to be a human, but it depends on the detection circuit and the sampling period. In consideration of the possibility of missing pulses, the number of pulses P is converted into the movement distance L.
ステップS11では、移動距離L=0とし、ステップS12に進む。 In step S11, the moving distance L = 0 is set, and the process proceeds to step S12.
ステップS3においてNOの判断がなされる場合にステップS11に進むが、これは、移動物体の移動速度が速く、移動物体が人間である可能性が低いと判断されるので、パルス数Pを移動距離Lに換算して累積移動距離Ltに加算することを回避するようにしたものである。 If NO is determined in step S3, the process proceeds to step S11. This is because it is determined that the moving speed of the moving object is high and the moving object is unlikely to be a human, so the number of pulses P is set as the moving distance. It is intended to avoid adding to the cumulative movement distance L t in terms of L.
ステップS12では、前回タイマーがリセットされてからの経過時間が一定時間T(例えば、500ms)を経過していない否かを判断し、YESの場合にはステップS7に進み、NOの場合にはステップS13に進む。 In step S12, it is determined whether the elapsed time since the previous timer was reset has not passed a fixed time T (for example, 500 ms). If YES, the process proceeds to step S7. If NO, the process proceeds to step S7. Proceed to S13.
ステップS13では、タイマーのカウントをリセットし、続くステップS14に進む。 In step S13, the timer count is reset, and the process proceeds to subsequent step S14.
ステップS14では、累積移動距離LtをリセットしてステップS1に戻る。 In step S14, the cumulative movement distance Lt is reset and the process returns to step S1.
ステップS12においてNOの判断がなされる場合にステップS13及びステップS14に進んでステップS1に戻るが、これは、人間と思われる移動物体の検知が一定時間Tの間連続しない場合にはタイマー及び累積移動距離Ltをリセットし、それまでの移動距離が累積されないようにしたものである。 If NO is determined in step S12, the process proceeds to step S13 and step S14 and returns to step S1. This is because the detection of a moving object that seems to be a human is not continued for a certain period of time T, the timer and the accumulation. The movement distance Lt is reset so that the movement distances up to that point are not accumulated.
このような車両用侵入検知装置Aによれば、移動物体の累積移動距離Ltが所定のLmin以上である場合に(或いは、所定のLminより長い場合に)警報を発し、しかも、移動物体が人間の通常の移動可能な速度で移動している場合の移動距離Lを累積するので、警報が発される場合には、移動物体が人間の侵入者である可能性が極めて高く、一方、車室内の飾り物の揺れのような物体の小さい移動では警報が発されず、従って、それを侵入者と誤認することによる誤動作を防止することができる。 According to such a vehicle intrusion detection system A, if the cumulative travel distance L t of the moving object is equal to or larger than the predetermined L min (or if longer than a predetermined L min) an alarm, moreover, moving Since the moving distance L is accumulated when the object is moving at a normal moving speed of a human, when an alarm is issued, the possibility that the moving object is a human intruder is extremely high. A small movement of an object, such as a swinging ornament in the passenger compartment, does not issue an alarm, thus preventing a malfunction caused by misidentifying it as an intruder.
なお、ドアロックが解除されることにより車両用侵入検知装置Aのスイッチがオフ状態となる。 In addition, the switch of the vehicle intrusion detection device A is turned off by releasing the door lock.
本発明は、車両用侵入検知装置、並びに、それに用いられるコンピュータプログラム及びそれを記録した記録媒体について有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a vehicle intrusion detection device, a computer program used for the vehicle intrusion detection device, and a recording medium on which the computer program is recorded.
A 車両用侵入検知装置
10 装置本体
11 マイコン(移動距離計算部、警報発信制御部)
11a A端子
11b B端子
11c C端子
12 センサ駆動回路
13 第1増幅回路
14 半波整流回路
15 BPF+第2増幅回路
16 波形整形回路
17 警報吹鳴回路
20 送信側超音波センサ(超音波送信部)
30 受信側超音波センサ(超音波受信部)
40 警報器(警報発信部)
A vehicle
11a A terminal
30 Receiving side ultrasonic sensor (ultrasonic receiving part)
40 Alarm (alarm transmitter)
Claims (4)
上記超音波送信部からの超音波の物体への反射波を受信する超音波受信部と、
所定の警報を発する警報発信部と、
上記超音波受信部で一定のサンプリング期間に受信した反射波から物体の移動距離を算出する移動距離計算部と、
上記移動距離計算部で計算した物体の移動距離を累積した累積移動距離が所定値以上である場合、又は、所定値より長い場合に上記警報発信部に警報を発させる警報発信制御部と、
を備えたことを特徴とする車両用侵入検知装置。 An ultrasonic transmitter for transmitting ultrasonic waves;
An ultrasonic receiving unit that receives a reflected wave from the ultrasonic transmitting unit to an ultrasonic object;
An alarm transmitter for issuing a predetermined alarm;
A moving distance calculating unit that calculates a moving distance of an object from a reflected wave received in a predetermined sampling period by the ultrasonic receiving unit;
An alarm transmission control unit that issues an alarm to the alarm transmission unit when the accumulated movement distance obtained by accumulating the movement distance of the object calculated by the movement distance calculation unit is greater than or equal to a predetermined value, or longer than a predetermined value;
A vehicle intrusion detection device comprising:
上記移動距離計算部は、反射波から算出される物体の移動速度が所定範囲の場合に、反射波から物体の移動距離を算出するように構成されていることを特徴とする車両用侵入検知装置。 In the vehicle intrusion detection device according to claim 1,
The intrusion detection device for a vehicle, wherein the moving distance calculation unit is configured to calculate a moving distance of the object from the reflected wave when the moving speed of the object calculated from the reflected wave is within a predetermined range. .
上記超音波受信部で一定のサンプリング期間に受信した反射波から物体の移動距離を算出する移動距離計算手順と、
上記移動距離計算手順で計算した物体の移動距離を累積した累積移動距離が所定値以上である場合、又は、所定値より長い場合に上記警報発信部に警報を発させる警報発信手順と、
を実行させるために用いられるコンピュータプログラム。 To the computer to which the ultrasonic wave receiving unit for receiving the reflected wave from the ultrasonic wave transmitting unit to the object and the alarm transmitting unit for emitting a predetermined alarm are respectively connected,
A moving distance calculation procedure for calculating a moving distance of an object from a reflected wave received in a certain sampling period by the ultrasonic receiving unit;
An alarm transmission procedure for issuing an alarm to the alarm transmission unit when the accumulated movement distance obtained by accumulating the movement distance of the object calculated in the movement distance calculation procedure is greater than or equal to a predetermined value, or longer than a predetermined value;
A computer program used to execute
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