JP2008102825A - Glass breaking detection device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のガラス割れ検知装置に関し、特に、車両に振動を与えてその振動を検知することにより車両のガラス割れを判定する車両のガラス割れ検知装置に関する。 The present invention relates to a glass breakage detection device for a vehicle, and more particularly to a glass breakage detection device for a vehicle that determines the glass breakage of the vehicle by applying vibration to the vehicle and detecting the vibration.
車上荒らしや車両盗難を防止するための対策として、種々の装置が開発されている。その中で、車上荒らしや車両盗難は、車両の窓ガラスを割ることで車内に侵入するため、車両のガラス割れ検知装置として種々の方式が提供されている。 Various devices have been developed as measures for preventing vandalism and vehicle theft. Among them, since the vandalism and theft of the vehicle enter the vehicle by breaking the window glass of the vehicle, various methods are provided as a glass breakage detection device for the vehicle.
従来、車両のガラス割れ検知装置としては、車両の振動、音響エネルギ、移動物等を検知してガラス破損及び車両内部への侵入を検出するものがある(特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a glass breakage detection device for a vehicle, there is a device that detects vibration of a vehicle, acoustic energy, moving objects, and the like to detect glass breakage and intrusion into the vehicle (Patent Document 1).
この車両のガラス割れ検知装置は、車両内の振動、音響エネルギ、移動物をそれぞれ検出する検出部と、この検出部の検出信号を解析する解析部を備えており、この解析部の解析結果に基づいてガラス割れを検出する。
しかし、特許文献1の車両のガラス割れ検知装置によると、車両内の振動及び音響エネルギを検出すると共に、移動物の有無をも検出しているため、検出部が複雑化してコストが大になるという不都合がある。 However, according to the glass breakage detection device for a vehicle disclosed in Patent Document 1, vibrations and acoustic energy in the vehicle are detected and the presence / absence of a moving object is also detected, so that the detection unit becomes complicated and the cost increases. There is an inconvenience.
従って、本発明の目的は、簡単で低コストの構成で、かつ、ガラス破損との対応を高精度にとることができ、信頼性に優れたガラス割れ検知装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a glass breakage detection device that has a simple and low-cost configuration, can cope with glass breakage with high accuracy, and is excellent in reliability.
[1]本発明は、上記目的を達成するために、車両に装着された振動発生部と、前記車両の複数の窓部のガラスにそれぞれ装着された複数の振動検出部と、前記複数の振動検出部の少なくとも1つの振動検出部からの出力信号に基づいて、前記ガラスが割られているかどうかの判定を行なう判定部と、を有する車両のガラス割れ検知装置を提供する。 [1] In order to achieve the above object, the present invention provides a vibration generating unit mounted on a vehicle, a plurality of vibration detecting units respectively mounted on glass of a plurality of window portions of the vehicle, and the plurality of vibrations. There is provided a glass breakage detection device for a vehicle, comprising: a determination unit that determines whether the glass is broken based on an output signal from at least one vibration detection unit of the detection unit.
[2]前記判定部は、前記複数の窓部のどこのガラスが割られているかどうかの判定を行なうことを特徴とする[1]に記載の車両のガラス割れ検知装置であってもよい。 [2] The glass breakage detection device for a vehicle according to [1], wherein the determination unit determines which glass of the plurality of window portions is broken.
[3]また、前記振動発生部は、前記車両内の屋根部に装着されていることを特徴とする[1]又は[2]に記載の車両のガラス割れ検知装置であってもよい。 [3] The glass breakage detection device for a vehicle according to [1] or [2], wherein the vibration generation unit is mounted on a roof portion in the vehicle.
[4]また、前記振動発生部は、前記車両の窓部のガラスの固有振動モードに対応した周波数で振動を発生させることを特徴とする[1]から[3]のいずれかに記載の車両のガラス割れ検知装置であってもよい。 [4] The vehicle according to any one of [1] to [3], wherein the vibration generating unit generates vibration at a frequency corresponding to a natural vibration mode of the glass of the window of the vehicle. The glass breakage detection apparatus may be used.
[5]また、前記判定部は、判定結果を情報送信装置に出力して、遠隔者に情報を通知することを特徴とする[1]に記載の車両のガラス割れ検知装置であってもよい。 [5] The vehicle glass breakage detection device according to [1], wherein the determination unit outputs a determination result to an information transmission device and notifies a remote person of the information. .
本発明によると、ガラス破損との対応を高精度にとることができ、信頼性に優れたガラス割れ検知装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the response | compatibility with glass breakage can be taken with high precision, and the glass crack detection apparatus excellent in reliability can be provided.
[実施の形態]
図1は、車両に装着される主要な装置の取付け状態を示す全体斜視図である。本発明の実施の形態に係るガラス割れ検知装置は、車両1の室内天井部1aに装着される振動発生部10、窓部2のガラス3に装着されて振動発生部10から伝達される振動を検知する振動検出部11、及び、この振動検出部11の出力値に基づきガラスが割られているかどうかの判定を行なう判定部と、を有して構成されている。ここで、振動検出部11は、車両1の運転席、助手席、及び後部座席の左右各々の窓部2a、2b、2c、2dのそれぞれのガラス3a、3b、3c、3dに、それぞれ振動検出部11a、11b、11c、11dが装着されている。尚、振動検出部11は、運転席側の窓のみに装着する等、必要な箇所のみに装着することができる。
[Embodiment]
FIG. 1 is an overall perspective view showing an attachment state of main devices mounted on a vehicle. The glass breakage detection apparatus according to the embodiment of the present invention is configured to detect vibration transmitted from the vibration generating unit 10 by being mounted on the glass 3 of the window 2 and the vibration generating unit 10 mounted on the indoor ceiling 1a of the vehicle 1. The vibration detection unit 11 to detect, and a determination unit that determines whether the glass is broken based on the output value of the vibration detection unit 11 are configured. Here, the vibration detection unit 11 detects vibrations in the
振動発生部10は、電磁型又は圧電型の振動発生器を使用することができる。電磁型の振動発生部10は、音響スピーカーと同様な動作であり、コイルが永久磁石の磁場内で駆動され、ダイナミックな電磁コイルの磁場により非常に大きな質量のある部品も振動させることができる。電磁型の振動発生部10は、入力電流に比例した加振力を発生させることができる。また、圧電型の振動発生部10は、圧電セラミックディスクを活用し、供給電圧に比例してディスクの厚みを変化させることにより加振力を発生させることにより動作する。高い駆動電圧やディスクを複数枚使うことにより、非常に高い周波数の加振力を発生させることができる。尚、振動発生部10は、超音波を発生させるものであってもよい。また、振動発生部10は、振動検出部11での誤検出を防止してガラス割れ検出の精度を向上させるために、例えば、FM変調あるいはAM変調等された入力信号により振動を発生させるものであってもよい。 The vibration generator 10 can be an electromagnetic or piezoelectric vibration generator. The electromagnetic vibration generator 10 operates in the same manner as an acoustic speaker. The coil is driven in a magnetic field of a permanent magnet, and a component having a very large mass can be vibrated by the magnetic field of a dynamic electromagnetic coil. The electromagnetic vibration generator 10 can generate an excitation force proportional to the input current. The piezoelectric type vibration generator 10 operates by generating an excitation force by utilizing a piezoelectric ceramic disk and changing the thickness of the disk in proportion to the supply voltage. By using a high drive voltage and a plurality of discs, it is possible to generate a very high frequency excitation force. The vibration generating unit 10 may generate an ultrasonic wave. Further, the vibration generator 10 generates vibration by an input signal that has been subjected to FM modulation or AM modulation, for example, in order to prevent erroneous detection by the vibration detector 11 and improve the accuracy of glass breakage detection. There may be.
図2は、本発明の実施の形態で使用する振動発生部10の発生振動スペクトルとガラス3a、3b、3c、3dの固有振動モードの振動スペクトルの関係を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the generated vibration spectrum of the vibration generating unit 10 used in the embodiment of the present invention and the vibration spectra of the natural vibration modes of the
本発明の実施の形態では、振動発生部10として電磁型の振動発生器を使用し、発生させる振動の振動周波数特性は、ガラス3a、3b、3c、3dの固有振動モードに対応する、あるいは、固有振動モードを含むものである。図2では、振動発生部10の発生振動スペクトルが、ガラス3a、3b、3c、3dの固有振動モード(基本曲げモード)fa、fb、fc、fdを含むものとしているが、ガラス3a、3b、3c、3dの他の固有振動モード、例えば、高次の曲げモード、ねじりモード等を含むものであってもよく、複数の固有振動モードを含むブロードな帯域を有する振動周波数特性であってもよい。尚、ガラス3a、3b、3c、3dの固有振動モードの周波数は、窓部2a、2b、2c、2dとの境界条件を考慮して設定されている。また、必要に応じて、任意のタイミングで振動発生部10の振動周波数をチューニングすることができる。
In the embodiment of the present invention, an electromagnetic type vibration generator is used as the vibration generating unit 10, and the vibration frequency characteristic of the vibration to be generated corresponds to the natural vibration mode of the
振動検出部11は、圧電型加速度ピックアップを使用することができる。圧電型加速度ピックアップは、水晶の単結晶やチタンサンバリウム等の圧電素子をサイズモ系のばねとして用い、また同時に機械電気変換素子として用いたセンサで、振動加速度に比例した電気信号を出力する。圧電型加速度ピックアップは、圧電素子への力の加わり方の違いにより、基本的に圧縮型とせん断型(シェア型)があり、圧縮型は、センサのベースとおもりの間に圧電素子を挟み込んだ構造となっており、シェア型は、ベースに垂直に立てられたポストとおもりの間に圧電素子を固定した構造となっている。尚、振動検出部11は、超音波を検出できるものであってもよい。 The vibration detecting unit 11 can use a piezoelectric acceleration pickup. A piezoelectric acceleration pickup is a sensor that uses a piezoelectric element such as a single crystal of crystal or titanium sambarium as a spring of a seismo system, and at the same time uses a mechanical electric conversion element, and outputs an electric signal proportional to vibration acceleration. Piezoelectric accelerometers basically have a compression type and a shear type (shear type), depending on how the force is applied to the piezoelectric element. The compression type has a piezoelectric element sandwiched between the base of the sensor and the weight. The shear type has a structure in which a piezoelectric element is fixed between a post and a weight standing perpendicular to the base. Note that the vibration detection unit 11 may be capable of detecting ultrasonic waves.
尚、振動検出部11は、車両1の運転席、助手席、及び後部座席の左右各々の窓部2a、2b、2c、2dのそれぞれのガラス3a、3b、3c、3dに装着されるが、ガラス3a、3b、3c、3dは、窓部2a、2b、2c、2dに対して上下移動可能な状態で取り付けられているので、それぞれの振動検出部11a、11b、11c、11dは、車両1との間で相対運動が可能な余裕を有するハーネスあるいはケーブル等で接続されている。
The vibration detector 11 is mounted on the
図3は、本発明の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。振動発生部10、この振動発生部10で発生した振動が車両1及びガラス3a、3b、3c、3dを伝達し、各々伝達してきた振動を検出する振動検出部11a、11b、11c、11d、これらの検出信号から振動発生部10で発生した特定の周波数を抽出するフィルタ回路20、フィルタ回路20からの出力信号に基づいてガラス割れの判定を行なうガラス割れ判定部25、振動発生部10またはガラス割れ判定部25の制御を行なう制御部30とから構成されている。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the embodiment of the present invention. Vibration generating unit 10, vibrations generated by the vibration generating unit 10 are transmitted to the vehicle 1 and the
また、ガラス割れ判定部25による判定結果に基づいて、警報装置40により警報を発するようにすることができる。警報手段としては、警報音、音声出力、光等が適用可能である。
Further, the alarm device 40 can issue an alarm based on the determination result by the glass
また、ガラス割れ判定部25による判定結果に基づいて、情報送信装置50から車両1の関係者の所持する情報受信装置60へ判定結果を提示することができる。尚、関係者とは、運転者、所有者、借用者等のこの車両に関係する者を含む概念である。
Moreover, based on the determination result by the glass
〔ガラス割れ検知装置の動作〕
図4は、ガラス割れ検知装置の動作を示すフローチャートである。以下、本発明の実施の形態に係るガラス割れ検知装置の動作を、各ステップに従って説明する。
[Operation of glass breakage detector]
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the glass breakage detection apparatus. Hereinafter, operation | movement of the glass crack detection apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated according to each step.
図5は、図4のフローチャートに示す各ステップでの信号を横軸時間で示した図である。 FIG. 5 is a diagram showing the signal at each step shown in the flowchart of FIG.
[振動発生ステップs101]
制御部30から振動発生部10を時刻t1に一定時間tw駆動して振動を発生させるための所定レベルV1の入力信号が振動発生部10に入力される(図5(a))。この入力信号に基づき振動発生部10に内蔵された駆動回路により駆動されて所定周波数及び所定振動レベルの振動が発生する。発生した振動は、主に車両1の内部を伝達して、ガラス3a、3b、3c、3dに到達する。ここで、振動発生部10において発生する振動は、ガラス3a、3b、3c、3dの固有振動モードを含むので、ガラス3a、3b、3c、3dに到達した振動は、効率よくガラス3a、3b、3c、3dを振動させる。
[Vibration generation step s101]
Input signal of a predetermined level V 1 of the for generating vibration and a predetermined time t w drive from the
この振動ステップは、ガラス割れを一定時間毎に検出するため、上記時刻t1後に所定のインターバルで実行することができる。また、後述するガラス割れ判定部25で判定不能の結果が出された場合には、制御部30により入力レベルを変更した入力信号が繰り返し振動発生部10に入力される。
This vibration step can be executed at predetermined intervals after the time t 1 in order to detect glass breaks at regular intervals. Further, when a result that cannot be determined is given by a glass
[振動検出ステップs102]
振動検出部11a、11b、11c、11dによる振動検出信号Sa、Sb、Sc、Sdは、4CHのフィルタ回路20に入力される。各振動検出信号Sa、Sb、Sc、Sdは、振動発生部10での振動発生時刻t1からそれぞれ一定時間遅延してそれぞれ時刻ta2、tb2、tc2、td2にフィルタ回路20に入力される。図5(b)は、振動検出部11a、11b、11c、11dからの振動検出信号Sa、Sb、Sc、Sdのうち、制御部30によりフィルタ回路20が制御されて、例えば、信号レベルV2の振動検出信号Saが選択された場合を示している。
[Vibration detection step s102]
Vibration detection signals Sa, Sb, Sc, and Sd from the
[フィルタ処理ステップs103]
フィルタ回路20に入力される信号は、図5(b)に示した振動検出信号Saの他に振動発生部10に基づかない振動検出信号も含まれる。そこで、振動発生部10で発生する振動に応答する振動を振動検出部11aで検出するため、制御部30により制御することで、時刻ta2から一定時間twだけ振動検出信号Saを取り込むようにする(図5(c))。
[Filtering step s103]
The signal input to the
また、振動検出信号Saを、フィルタ回路20に内蔵された、ガラス3aの固有振動モードfaを含む所定帯域幅のバンドパスフィルタを通すことで、振動発生部10で発生する特定の周波数の振動に応答する振動を検出するようにすることができる。
Further, a vibration detection signal Sa, which is incorporated in the
[ガラス割れ判定ステップs104]
フィルタ回路20からガラス割れ判定部25に入力される振動発生部10での振動に基づいた信号を基に、ガラス割れの判定を行なう。
[Glass Break Determination Step s104]
Based on the signal based on the vibration in the vibration generation unit 10 input from the
図5(d)は、ガラス割れが発生している場合の信号と、ガラス割れが発生していない場合の信号とを示している。ガラス割れが発生していない場合は、信号レベルV3が所定の閾値Vth以上となる。一方、ガラス割れが発生している場合の信号は、信号レベルV4が大幅に低下し、閾値Vth以下となる。あるいは、完全にガラスが割れて振動発生部10がガラスから剥離された状態では、信号レベルがゼロとなる。 FIG.5 (d) has shown the signal when the glass crack has generate | occur | produced, and the signal when the glass breakage has not generate | occur | produced. If the glass breakage has not occurred, the signal level V 3 becomes a predetermined threshold value V th or more. On the other hand, the signal when the glass breakage has occurred, the signal level V 4 is significantly reduced and becomes equal to or lower than the threshold value V th . Alternatively, in a state where the glass is completely broken and the vibration generating unit 10 is peeled from the glass, the signal level becomes zero.
ガラス割れ判定部25において、例えば、コンパレータ回路で所定の閾値レベルVthとフィルタ回路20からの信号とを比較して、その出力に基づいて、ガラス割れが発生しているかどうかの判定を行なう。
In the glass
以上は、ガラス3aのガラス割れを判定する場合を説明したが、ガラス3b〜3dのガラス割れを判定する場合も、制御部30によりフィルタ回路20を制御して所定の振動検出信号Sb、Sc、またはSdを選択することで、同様のガラス割れ判定を行なうことができる。
Although the case where the glass breakage of the glass 3a is determined has been described above, also when the glass breakage of the
尚、上記の判定が判定不能な場合は、振動発生ステップs101へ戻り、制御部30から振動発生部10に入力される信号のレベルV1を変更して、発生させる振動レベルを大きくすることで、繰り返してガラス割れの判定を行なうことができる。
In the case the determination is not determinable, returns to the vibration generating step s101, then change the level V 1 of the signal input to the vibration generating portion 10 from the
[警報ステップs105]
ガラス割れ判定ステップs104で、ガラスが割られていると判定された場合は、警報ステップにより、車両1の周囲に警報を発する。警報は、警報部40により発せられ、警報音、音声、光等により行なうことができる。
[Alarm step s105]
When it is determined that the glass is broken in the glass break determination step s104, an alarm is issued around the vehicle 1 in the alarm step. The alarm is issued by the alarm unit 40 and can be performed by an alarm sound, voice, light, or the like.
[情報送信ステップs106]
ガラス割れ判定ステップs104で、ガラスが割られていると判定された場合は、警報ステップs105と共に、あるいは、単独で情報送信をすることができる。情報送信は、情報送信装置50から遠隔者の所持する情報受信装置60へ判定結果を通知することができる。尚、遠隔者とは、運転者、所有者、借用者等のこの車両に関係する者を含む概念である。
[Information transmission step s106]
When it is determined in the glass breakage determination step s104 that the glass is broken, information can be transmitted together with the alarm step s105 or independently. In the information transmission, the determination result can be notified from the
[実施の形態の効果]
以上説明した本発明の実施の形態に係る車両のガラス割れ検知装置によれば、次に示す効果が得られる。
[Effect of the embodiment]
According to the glass breakage detection apparatus for a vehicle according to the embodiment of the present invention described above, the following effects are obtained.
(1)本発明の実施の形態では、振動発生部10により振動を発生させ、その振動を検出することにより、ガラス割れを判定している。従って、振動の強度レベル、振動周波数、振動発生のタイミングあるいは時刻が明確であるので、周囲からの他の振動と区別してガラス割れを判定することができる。これにより、ガラス割れ判定の精度が大幅に向上し、誤警報を大幅に減少させることができ、また、信頼性の高いガラス割れ検知装置を実現することができる。 (1) In the embodiment of the present invention, glass vibration is determined by generating vibration by the vibration generator 10 and detecting the vibration. Therefore, since the vibration intensity level, vibration frequency, vibration generation timing or time are clear, it is possible to distinguish a glass break from other vibrations from the surroundings. As a result, the accuracy of glass breakage determination is greatly improved, false alarms can be greatly reduced, and a highly reliable glass breakage detection device can be realized.
(2)本発明の実施の形態では、1台の振動発生部10に対して複数の振動検出部11で振動を検出するので、コスト的に有利である。また、複数の振動検出部11を具備しているので、車両1の運転席、助手席、及び後部座席のどこのガラスが割られているのかの判定が可能となる。さらに、振動検出部11を追加すれば、フロンガラス、リアガラス等のガラス割れ判定も可能である。 (2) In the embodiment of the present invention, since vibration is detected by a plurality of vibration detectors 11 for one vibration generator 10, it is advantageous in terms of cost. In addition, since the plurality of vibration detection units 11 are provided, it is possible to determine which glass of the driver seat, the passenger seat, and the rear seat of the vehicle 1 is broken. Furthermore, if the vibration detection part 11 is added, glass breakage determination, such as a fluorocarbon glass and a rear glass, is also possible.
(3)本発明の実施の形態で使用する振動発生部10は、ガラス3a、3b、3c、3dの固有振動モードに対応する、あるいは、固有振動モードを含む振動周波数の振動を発生させる。従って、小さな振動エネルギで振動発生部10を駆動しても、振動検出部11でそれに対応した振動を検出することが可能となる。
(3) The vibration generating unit 10 used in the embodiment of the present invention generates vibrations having vibration frequencies corresponding to or including the natural vibration modes of the
(4)従来から使用されている外部からの破壊音により判定するガラス割れ検知装置では、繰り返し判定することが困難であるが、本発明の実施の形態に係る車両のガラス割れ検知装置では、必要に応じて複数回の判定が可能である。特に、振動レベルを変更してガラス割れ判定ステップを繰り返し実行できるので、信頼性の高いガラス割れ検知装置とすることができる。 (4) Although it is difficult to repeatedly determine with a glass breakage detection device that has been used in the past based on a breaking sound from the outside, it is necessary for the glass breakage detection device for a vehicle according to an embodiment of the present invention. Multiple determinations can be made depending on the situation. In particular, since the glass crack determination step can be repeatedly executed by changing the vibration level, a highly reliable glass crack detection device can be obtained.
(5)ガラスが割られていると判定された場合は、この車両の運転者等に判定結果を通知することができるため、運転者等が遠隔地からガラス割れの判定を行なうこともでき、極めて信頼性の高いガラス割れ検知装置を実現できる。 (5) If it is determined that the glass is broken, the determination result can be notified to the driver of the vehicle, so the driver can also determine the glass breakage from a remote location, An extremely reliable glass breakage detector can be realized.
1 車両
1a 室内天井部
2、2a、2b、2c、2d 窓部
3、3a、3b、3c、3d ガラス
10 振動発生部
11a、11b、11c、11d 振動検出部
20 フィルタ回路
25 ガラス割れ判定部
30 制御部
40 警報装置
50 情報送信装置
60 情報受信装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 1a
Claims (5)
前記車両の複数の窓部のガラスにそれぞれ装着された複数の振動検出部と、
前記複数の振動検出部の少なくとも1つの振動検出部からの出力信号に基づいて、前記ガラスが割られているかどうかの判定を行なう判定部と、
を有する車両のガラス割れ検知装置。 A vibration generator mounted on the vehicle;
A plurality of vibration detectors respectively mounted on the glass of the plurality of window portions of the vehicle;
A determination unit that determines whether the glass is broken based on an output signal from at least one vibration detection unit of the plurality of vibration detection units;
A glass breakage detection device for a vehicle having
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