JP2008250925A - 車内侵入検知装置および車内侵入検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車内侵入検知において、外乱要因による誤作動を抑止し、かつセンサの出力波形のパターンがどのようなパターンであっても侵入者を正常に検知する。
【解決手段】本発明の車内侵入検知装置１００は、制御回路１０１のピーク差分算出部１０１ａが、入力信号のピーク値のうち入力時刻が隣接する二つのピーク値Ｖ（ｎ−１）、Ｖ（ｎ）の差分を算出し、ピーク間時間計時部１０１ｂが、Ｖ（ｎ−１）、Ｖ（ｎ）の出力時刻の時間差ΔＴを計時する。そして、ピーク出力推定値算出部１０１ｃが、Ｖ（ｎ−１）と前述のΔＴとに対応するＶ（ｎ）の推定値Ｖ_e（ｎ）を算出する。衝撃波判定部１０１ｄは、Ｖ（ｎ）とＶ_e（ｎ）との差分が、断続的に所定回数だけ所定範囲内にある場合、衝撃波を検出したと判定する。衝撃波判定部１０１ｄによって衝撃波であると判定された場合には、侵入検知処理部１０１ｅは、車内への侵入者の侵入の検知処理をキャンセルする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の車内の所定位置に取り付けられたセンサによる信号出力に基づいて該車内への不審者の侵入を検知する車内侵入検知装置および車内侵入検知方法に関し、特に、外乱要因による誤作動を抑止し、かつセンサの出力波形のパターンがどのようなパターンであっても侵入者を正常に検知できる車内侵入検知装置および車内侵入検知方法に関する。

近年、自動車などの車両の盗難や車上荒らしなどを防止するために、車両の所有者が不在のときに車両の車内への侵入者を検知する車両防犯システムが開発されている。このようなシステムは、車内の所定位置（例えば天井やルームミラーなど）に配置したセンサが侵入者を検知して警報を鳴らす仕組みとなっている。

しかし、センサは、侵入者が室内へ侵入した場合以外にも、車両に加わる振動や周囲の音響などの外乱要因によって、誤って侵入者が室内へ侵入したと検知する場合があった。このような車両防犯システムの誤作動を防止すために、例えば特許文献１に示されるように、センサが物体を検知したときの出力波形が短時間にピークへと至る立ち上がりである場合にのみ侵入者を検知して警報を鳴らす防犯装置が考案されている。

また、特許文献２に示されるように、センサが音を検知したときに、該音の波形が侵入者による侵入にかかるものとされる波形と一致する場合にのみ侵入者を検知して警報を鳴らす情報処理装置が考案されている。

特開２０００−３４８２６３号公報 特開２００４−２２７１１５号公報

しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術では、センサの出力波形の立ち上がりを見ているため、例えば車両の車体に加えられる衝撃や、車両の周辺で発生する衝撃音のようにセンサの出力波形の立ち上がりが鋭くなるものを外乱要因と区別することができず、侵入者の侵入と検知して誤作動してしまうおそれがあった。

また、上記特許文献２に代表される従来技術では、侵入者を検知するためには、該侵入者が発する音の波形のパターンを網羅しておかねばならず、該パターンを記憶する記憶領域の必要容量が膨大となるのみならず、該侵入者が発する音の波形のパターンが想定外のパターンである場合に該侵入者を検知することができないという問題点があった。

すなわち、上記特許文献２に代表される従来技術は、該侵入者が発する音の波形のパターンがあらかじめ記憶されているものと一致する場合に該侵入者を検知するものであるが、音を物体検知の出力波形に置き換えたとしても、該侵入者の検知によるセンサの出力波形のパターンを網羅しておかねばならず、該パターンを記憶する記憶領域の必要容量が膨大となるのみならず、該侵入者の検知によるセンサの出力波形のパターンが想定外のパターンである場合に該侵入者を検知することができなかった。

そして、たとえ上記特許文献１および２に代表される従来技術を組み合わせたとしても、センサの出力波形の立ち上がりが鋭くなるものを外乱要因と区別することができず誤作動を引き起こし、侵入者の検知によるセンサの出力波形のパターンが想定外のパターンである場合に該侵入者を検知せず正常に動作することができない。

本発明は、上記問題点（課題）を解消するためになされたものであって、外乱要因による誤作動を抑止し、かつセンサの出力波形のパターンがどのようなパターンであっても侵入者を正常に検知できる車内侵入検知装置および車内侵入検知方法を提供することを目的とする。

上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明は、車両の車内の所定位置に取り付けられたセンサによる信号出力に基づいて該車内への不審者の侵入を検知する侵入検知手段を有する車内侵入検知装置であって、前記信号出力のピークを検知するピーク検知手段と、前記ピーク検知手段により前記信号出力のピークが検出されてからのちに最初に前記信号出力のピークが検出されるまでの時間と、これらのピークの出力の差分とに基づいて、前記信号出力が衝撃波に基づくか否かを判定する衝撃波判定手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記ピーク検知手段により前記信号出力の第１のピークが検出されてからのちに最初に検出される前記信号出力の第２のピークが検出されるまでの時間を計時する計時手段と、前記ピーク検知手段により検出された前記第１のピークの出力と、前記計時手段により計時された時間とに基づいて、前記第１のピークおよび前記第２のピークが衝撃波による信号出力に基づくと想定した場合の前記第２のピークの出力の推定値を算出する推定値算出手段と、前記ピーク検知手段により検出された前記信号出力の第２のピークの出力と、前記推定値算出手段により算出された前記第２のピークの出力の推定値との差分を算出する差分算出手段と、前記差分算出手段により算出された前記差分が所定範囲内であるか否かを判定する差分判定手段とをさらに備え、前記衝撃波判定手段は、前記差分判定手段により前記差分が所定範囲内であると所定回数にわたって連続して判定された場合に前記信号出力が衝撃波に基づくと判定することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記推定値算出手段は、前記第１のピークの出力より前記第２のピークの出力が小さい場合に該第２のピークの出力の推定値を算出することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記侵入検知手段は、前記衝撃波判定手段により前記信号出力が衝撃波に基づくと判定された場合に前記車内への不審者の侵入の検知をキャンセルすることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記推定値算出手段は、前記第２のピークの出力の推定値の候補を複数算出し、前記差分算出手段は、前記ピーク検知手段により検出された前記信号出力の第２のピークの出力と、前記第２のピークの出力の推定値の複数の候補との差分をそれぞれ算出し、前記差分判定手段は、前記差分算出手段により算出された、前記ピーク検知手段により検出された前記信号出力の第２のピークの出力と、前記第２のピークの出力の推定値の複数の候補との差分が所定範囲内であるか否かを判定し、前記衝撃波判定手段は、前記差分判定手段により、前記ピーク検知手段により検出された前記信号出力の第２のピークの出力と、前記第２のピークの出力の推定値の複数の候補との差分のうちの少なくとも一つが所定範囲内であると所定回数にわたって連続して判定された場合に前記信号出力が衝撃波に基づくと判定することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記ピーク検知手段は、前記信号出力のピークの出力が所定値以上である場合に該ピークを検出することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記衝撃波判定手段は、前記所定回数にわたって前記計時手段により計時された時間が同一である場合に前記信号出力が衝撃波に基づくと判定することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記衝撃波判定手段は、前記差分判定手段により前記差分が所定範囲内であると前記所定回数のうちの一定回数判定された場合に前記信号出力が衝撃波に基づくと判定することを特徴とする。

また、本発明は、車両の車内の所定位置に取り付けられたセンサによる信号出力に基づいて該車内への不審者の侵入を検知する車内侵入検知方法であって、前記信号出力のピークを検知するピーク検知工程と、前記ピーク検知工程により前記信号出力のピークが検出されてからのちに最初に前記信号出力のピークが検出されるまでの時間と、これらのピークの出力の差分とに基づいて、前記信号出力が衝撃波に基づくか否かを判定する衝撃波判定工程とを含んだことを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記ピーク検知工程により前記信号出力の第１のピークが検出されてからのちに最初に検出される前記信号出力の第２のピークが検出されるまでの時間を計時する計時工程と、前記ピーク検知工程により検出された前記第１のピークの出力と、前記計時工程により計時された時間とに基づいて、前記第１のピークおよび前記第２のピークが衝撃波による信号出力に基づくと想定した場合の前記第２のピークの出力の推定値を算出する推定値算出工程と、前記ピーク検知工程により検出された前記信号出力の第２のピークの出力と、前記推定値算出工程により算出された前記第２のピークの出力の推定値との差分を算出する差分算出工程と、前記差分算出工程により算出された前記差分が所定範囲内であるか否かを判定する差分判定工程とをさらに含み、前記衝撃波判定工程は、前記差分判定工程により前記差分が所定範囲内であると所定回数にわたって連続して判定された場合に前記信号出力が衝撃波に基づくと判定することを特徴とする。

本発明によれば、衝撃波判定手段は、ピーク検知手段により信号出力のピークが検出されてからのちに最初に信号出力のピークが検出されまでの時間と、これらのピークの差分とに基づいて、信号出力が衝撃波に基づくか否かを判定するので、信号出力のピークの遷移に基づいて衝撃波を検出することが可能となるという効果を奏する。

また、本発明によれば、衝撃波判定手段は、差分判定手段により第２のピークの出力と、第２のピークの出力の推定値との差分が所定範囲内であると所定回数にわたって連続して判定された場合に信号出力が衝撃波に基づくと判定するので、信号出力のピークのが想定される出力で所定回数にわたって連続して遷移する場合に衝撃波を検出することが可能となるという効果を奏する。

また、本発明によれば、推定値算出手段は、第１のピークの出力より第２のピークの出力が小さい場合に該第２のピークの出力の推定値を算出するので、信号出力が減衰していく減衰波の場合にのみ衝撃波の検出処理をおこなうこととなり、処理の効率化を図ることが可能となるという効果を奏する。

また、本発明によれば、衝撃波判定手段により信号出力が衝撃波に基づくと判定された場合に車内への不審者の侵入の検知をキャンセルするので、衝撃波を車内への不審者の侵入に基づく検知波と区別して検知し、衝撃波を車内への不審者の侵入としてあやまって検知することを防止するという効果を奏する。

また、本発明によれば、衝撃波判定手段は、差分判定手段により、ピーク検知手段により検出された信号出力の第２のピークの出力と、第２のピークの出力の推定値の複数の候補との差分のうちの少なくとも一つが所定範囲内であると所定回数にわたって連続して判定された場合に信号出力が衝撃波に基づくと判定するので、あらゆる状況で発生する衝撃波（例えば、車体において発生部位が異なる衝撃波）であっても車内への不審者の侵入に基づく検知波と区別して検知し、衝撃波を車内への不審者の侵入としてあやまって検知することを防止するという効果を奏する。

また、本発明によれば、ピーク検知手段は、信号出力のピークの出力が所定値以上である場合に該ピークを検出するので、高い精度で車両の車内への侵入者を検知することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、衝撃波判定手段は、所定回数にわたって計時手段により計時された時間が同一である場合に信号出力が衝撃波に基づくと判定するので、高い精度で衝撃波を検知することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、衝撃波判定手段は、判定手段により差分が所定範囲内であると所定回数のうちの一定回数判定された場合に信号出力が衝撃波に基づくと判定するので、連続して差分が所定範囲内であると判定されない場合でも衝撃波を検知するので、ノイズ等により衝撃波が識別不可能になるということを防止することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照し、本発明の車内侵入検知装置および車内侵入検知方法に係る実施例を詳細に説明する。なお、車内侵入検知装置が自動車の車内において物体を検知したときの検知信号の出力レベルは、時刻の経過とともにある正弦波を描く。以下の実施例では、この正弦波のいわゆる“山”の頂上となる点を「ピーク」とよび、このときの出力レベルを「ピーク値」とよぶ。以下の実施例での「出力レベル」は、車内侵入検知装置に接続されるセンサから出力される出力信号である車内侵入検知装置への入力信号の「出力」をいい、「センサ値」と同一である。なお、出力、出力レベル、センサ値の単位は、例えば“ｍＶ”である。

先ず、実施例にかかる車内侵入検知装置の概略構成を説明する。図１は、実施例にかかる車内侵入検知装置の概略構成を示す構成図である。同図に示すように、実施例にかかる車内侵入検知装置１００は、自動車１に搭載されている。自動車１の内部において、車内侵入検知装置１００およびセキュリティＥＣＵ（Engine Control Unit）２００は、図示しないＣＡＮ（Control Area Network）を介して接続されている。なお、セキュリティＥＣＵ２００には、セキュリティＥＣＵ２００からの指示に基づいて音響を出力するホーン２０１が接続されている。

車内侵入検知装置１００は、制御回路１０１と、24GHz高周波ブロック１０２と、サンプルホールド回路１０３と、低周波増幅部１０４と、時定数変更回路１０５と、ピークホールド回路１０６と、バッテリーモニタ部１０８と、スレッシュホールド可変回路１０９と、温度測定回路１１０と、ピーク出力推定値記憶部１１１と、双方向通信入出力回路１１２と、電源回路１１３とを有する。

制御回路１０１は、例えばマイクロ・コンピュータなどで構成される。制御回路１０１は、車内侵入検知装置１００全体の制御をつかさどり、24GHz高周波ブロック１０２によって物体の検知に応じて出力され、各回路の処理を経た信号を入力信号とし、この入力信号に基づいて衝撃波判定処理、侵入検知処理などをおこなう。特に実施例において重要な構成として、ピーク差分算出部１０１ａと、ピーク間時間計時部１０１ｂと、ピーク出力推定値算出部１０１ｃと、衝撃波判定部１０１ｄと、侵入検知処理部１０１ｅとをさらに有する。

ピーク差分算出部１０１ａは、ピークホールド回路１０６によって保持される低周波増幅部１０４からの入力信号のピーク値（最大値）のうち入力時刻が隣接する二つのピーク値の差分を算出する。ピーク間時間計時部１０１ｂは、ピーク差分算出部１０１ａによって差分が算出された二つの入力信号のピーク値の出力時刻の時間差ΔＴをピーク間時間として計時する。

ピーク出力推定値算出部１０１ｃは、ピーク差分算出部１０１ａによって差分が算出される二つの入力信号のピーク値のうち入力時刻が先である方のピーク値をＶ（ｎ−１）、入力時刻が後である方のピーク値をＶ（ｎ）（ただしｎは１以上の自然数）とすると、ピーク出力推定値記憶部１１１のピーク出力推定値記憶テーブルを参照して、Ｖ（ｎ−１）と前述のΔＴとに対応するＶ（ｎ）の推定値Ｖ_e（ｎ）を算出する。

衝撃波判定部１０１ｄは、前述のＶ（ｎ）とＶ_e（ｎ）との差分が、所定数だけ連続するｎついて断続的に所定範囲内にある場合に、衝撃波を検出したと判定する。侵入検知処理部１０１ｅは、衝撃波判定部１０１ｄによって衝撃波であると判定されなかった入力信号の出力レベルが所定閾値以上となる場合に、車内への侵入者の侵入があったと検知して、双方向通信入出力回路１１２を介してセキュリティＥＵＣ２００に対して通知する。一方、衝撃波判定部１０１ｄによって衝撃波であると判定された場合には、侵入検知処理部１０１ｅは、車内への侵入者の侵入の検知処理をキャンセルする。

24GHz高周波ブロック１０２は、内部に電波（または超音波、赤外線など）を送受するアンテナを有する少なくとも一つのセンサ（図示せず）と接続され、該センサを介して電波（または超音波、赤外線など）を送出し、該センサを介して物体の検知に応じた電波（または超音波、赤外線など）を受信する。24GHz高周波ブロック１０２は、送出した送出波と受信した受信波とに基づいて物体の検知信号をアナログ信号でサンプルホールド回路１０３へ受け渡す。

サンプルホールド回路１０３は、制御回路１０１の制御のもと、24GHz高周波ブロック１０２から受け取った検知信号をサンプリングし、一定時間保持する。サンプルホールド回路１０３は、保持している検知信号を低周波増幅部１０４へと受け渡す。

低周波増幅部１０４は、サンプルホールド回路１０３から受け取った検知信号の低周波部分を増幅し、制御回路１０１およびピークホールド回路１０６へと受け渡す。ピークホールド回路１０６は、低周波増幅部１０４から受け取った受信信号の波形出力の最大値を保持し、制御回路１０１へと受け渡す。

時定数変更回路１０５は、制御回路１０１の制御のもと、入力信号の出力が変動する場合においても一定の出力が得られるよう、利得調整のための遅延時間（時定数）を可変にして低周波増幅部１０４へ入力する回路である。ＲＦ電源間欠回路１０７は、制御回路１０１の制御のもと、24GHz高周波ブロック１０２へ間欠的に電源を供給する。

バッテリーモニタ部１０８は、自動車１が備えるバッテリー（図示せず）の電圧を監視し、この電圧が一定値以下となった場合に、制御回路１０１に対して、侵入検知処理および衝撃波判定処理をおこなわないように指示する。

スレッシュホールド可変回路１０９は、車内侵入検知装置１００が入力信号に基づき不審者の侵入を検知する該入力信号の出力の閾値を、制御回路１０１に対して可変的に与える回路である。制御回路１０１は、スレッシュホールド可変回路１０９に設定される閾値を超える出力である入力信号が入力された場合にのみ、車内への不審者の侵入があったと検知する。

温度測定回路１１０は、自動車１の車内の所定位置に取り付けられた温度センサ（図示せず）から入力される温度検知信号を、制御回路１０１へ入力する。制御回路１０１は、入力された温度検知信号に基づいて、温度変化に応じて入力信号に基づく侵入検知処理および衝撃波判定処理の特性を制御する。

ピーク出力推定値記憶部１１１は、ピーク出力推定値記憶テーブルにて前述のＶ（ｎ−１）とΔＴとに対応するＶ（ｎ）の推定値Ｖ_e（ｎ）を記憶する記憶手段である。

双方向通信入出力回路１１２は、制御回路１０１がセキュリティＥＣＵ２００と双方向通信を行う際のインターフェースである。制御回路１０１は、セキュリティＥＣＵ２００に対して双方向通信入出力回路１１２を介して信号を送信し、セキュリティＥＣＵ２００から双方向通信入出力回路１１２を介して信号を受信する。

電源回路１１３は、車内侵入検知装置１００の制御回路１０１を始めとするすべての回路に対して電源を供給する回路である。電源回路１１３は、セキュリティＥＣＵ２００から供給される電源を、車内侵入検知装置１００の回路全体へと供給する。

次に、図１に示したピーク出力推定値記憶部１１１に格納されるピーク出力推定値記憶テーブルについて説明する。図２は、ピーク出力推定値記憶テーブルの例を示す図である。

同図に示すように、ｎを１以上の自然数として、前回のピーク値をＶ（ｎ−１）、ピーク間時間計時部１０１ｂによって計時されたピーク差分算出部１０１ａにより差分が算出された二つの入力信号のピーク値の出力時刻の時間差をΔＴ（ｎ）として、このΔＴ（ｎ）に対して、推定される今回のピーク値Ｖ_e（ｎ）が対応付けられている。このピーク出力推定値記憶テーブルを参照することによって、Ｖ（ｎ−１）およびΔＴ（ｎ）からＶ_e（ｎ）を求めることが可能となる。

なお、Ｖ（ｎ−１）およびΔＴ（ｎ）に対して、少なくとも一つのＶ_e（ｎ）が対応付けられている。図２では、一つのＶ（ｎ−１）およびΔＴ（ｎ）の組み合わせに対して複数のＶ_e（ｎ）を表記しているが、あくまで例示に過ぎず、表記されるＶ_e（ｎ）のうち少なくとも一つが“０”でなければ十分であり、それ以外は“０”であってもよい。

例えば、Ｖ（ｎ−１）＝Ｖ₀、ΔＴ（ｎ）＝Ｔ₀に対して、Ｖ_e（ｎ）＝Ｖ_0,0,0、Ｖ_0,0,1、Ｖ_0,0,2、・・・、Ｖ_0,0,m、・・・が対応付けられている。その他のＶ（ｎ−１）、ΔＴ（ｎ）についても、図示のとおりである。

このように、一つのＶ（ｎ−１）、ΔＴ（ｎ）の組み合わせに対して複数のＶ_e（ｎ）を対応付けることによって、Ｖ（ｎ）の推定値の候補を複数取得することができる。このように、Ｖ（ｎ）の推定値の候補を複数取得可能とすることによって、自動車１の室内の所定位置に配置されるセンサ（図示せず）と、衝撃波の発生源との位置関係によって異なるＶ（ｎ）の推定値を網羅することが可能となり、あらゆる状況に対応して衝撃波を検出することが可能となる。

次に、図１に示した車内侵入検知装置１００の制御回路１０１で実行される出力波ピーク検出処理について説明する。図３は、出力波ピーク検出処理手順を示すフローチャートである。この処理は、制御回路１０１へ入力信号のセンサ値が入力されるごとに実行される。同図に示すように、先ず、ピーク差分算出部１０１ａは、所定の記憶領域に記憶されるカウンタ変数ｍ（ｍは１以上の自然数）に１を加算し、入力されたセンサ値をＳ（ｍ）にセットする（ステップＳ１０１）。なお、はじめて出力波ピーク検出処理が実行されるときには、ｍ＝０と初期化されているため、ステップＳ１０１の処理によってｍ＝１となる。

次に、ピーク差分算出部１０１ａは、Ｓ（ｍ）が正か否かを判定する（ステップＳ１０２）。Ｓ（ｍ）が正と判定される場合に（ステップＳ１０２肯定）、ステップＳ１０３へ移り、Ｓ（ｍ）が正と判定されない場合に（ステップＳ１０２否定）、ステップＳ１０５へ移る。

ステップＳ１０３では、ピーク差分算出部１０１ａは、Ｓ（ｍ）が、所定の記憶領域に記憶される変数である“ピークＭａｘ”より大であるか否かを判定する。Ｓ（ｍ）が“ピークＭａｘ”より大であると判定される場合に（ステップＳ１０３肯定）、ステップＳ１０４へ移り、Ｓ（ｍ）が“ピークＭａｘ”より大であると判定されない場合に（ステップＳ１０３否定）、ステップＳ１１１へ移る。なお、はじめて出力波ピーク検出処理が実行されるときには、“ピークＭａｘ”＝０と初期化されている。

ステップＳ１０４では、ピーク差分算出部１０１ａは、“ピークＭａｘ”にＳ（ｍ）をセットし、ピーク間時間計時部１０１ｂは、所定の記憶領域に記憶される変数である“ピークＴｉｍｅ”にｍをセットする。この処理が終了すると、ステップＳ１１１へ移る。

一方、ステップＳ１０５では、ピーク差分算出部１０１ａは、ｍ−１に対応するセンサ値Ｓ（ｍ−１）が正であるか否かを判定する。Ｓ（ｍ−１）が正であると判定される場合に（ステップＳ１０５肯定）、ステップＳ１０６へ移り、Ｓ（ｍ−１）が正であると判定されない場合に（ステップＳ１０５否定）、ステップＳ１１１へ移る。

ステップＳ１０６では、ピーク差分算出部１０１ａは、所定の記憶領域に記憶される変数である“Ｖ（ｎ）”（ｎは１以上の自然数）に“ピークＭａｘ”をセットし、ピーク間時間計時部１０１ｂは、所定の記憶領域に記憶される変数である“Ｔ（ｎ）”に“ピークＴｉｍｅ”をセットする。ここで、“Ｖ（ｎ）”は、時刻がｎであるときのピーク値を示す。なお、はじめて出力波ピーク検出処理が実行されるときには、ｎ＝１、Ｖ（ｎ）＝０、Ｔ（ｎ）＝０と初期化されている。

続いて、ピーク差分算出部１０１ａおよびピーク間時間計時部１０１ｂは、ピークＭａｘおよびピークＴｉｍｅに０をセットして初期化し、ｎに１を加算する（ステップＳ１０７）。

続いて、ピーク差分算出部１０１ａは、ΔＶ（ｎ）を算出し、ピーク間時間計時部１０１ｂは、ΔＴ（ｎ）を算出する（ステップＳ１０８）。ここでΔＶ（ｎ）＝Ｖ（ｎ）−Ｖ（ｎ−１）、ΔＴ（ｎ）＝Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１）なる計算式によって算出される。

続いて、ピーク差分算出部１０１ａは、ΔＶ（ｎ）が負であるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。ΔＶ（ｎ）が負であると判定される場合に（ステップＳ１０９肯定）、ステップＳ１１０へ移り、ΔＶ（ｎ）が負であると判定されない場合に（ステップＳ１０９否定）、ステップＳ１１１へ移る。なお、ΔＶ（ｎ）が負であるということは、出力波が減衰波であるということを意味する。

続いて、制御回路１０１は、衝撃波判定処理を実行する（ステップＳ１１０）。この衝撃波判定処理の詳細は、図４を参照して後述する。

ステップＳ１１１では、制御回路１０１は、侵入検知判定処理を実行する。この衝撃波判定処理の詳細は、図５を参照して後述する。

次に、図３のステップＳ１１０の衝撃波判定処理について説明する。図４は、衝撃波判定処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、制御回路１０１のピーク出力推定値算出部１０１ｃは、ｎ−１に対応するピーク値であるＶ（ｎ−１）およびΔＴ（ｎ）に基づいて、ピーク出力推定値記憶テーブルを参照して、ｎに対応するピーク値の推定値であるＶ_e（ｎ）を算出する（ステップＳ２０１）。

続いて、制御回路１０１の衝撃波判定部１０１ｄは、｜Ｖ（ｎ）−Ｖ_e（ｎ）｜（Ｖ（ｎ）とＶ_e（ｎ）との差の絶対値）が所定の正数αより小さいか否かを判定する（ステップＳ２０２）。｜Ｖ（ｎ）−Ｖ_e（ｎ）｜が所定の正数αより小さいと判定される場合に（ステップＳ２０２肯定）、ステップＳ２０３へ移り、｜Ｖ（ｎ）−Ｖ_e（ｎ）｜が所定の正数αより小さいと判定されない場合に（ステップＳ２０２否定）、ステップＳ２０６へ移る。

ステップＳ２０３では、衝撃波判定部１０１ｄは、所定の記憶領域に記憶されるフラグ変数である“衝撃一致フラグ”に“１”をセット（フラグをオン）し、所定の記憶領域に記憶されるカウンタ変数である“カウンタ１”に１を加算する。なお、はじめて衝撃波判定処理が実行されるときには、“衝撃一致フラグ”＝０、“カウンタ１＝０”と初期化されている。

続いて、衝撃波判定部１０１ｄは、“カウンタ１”が例えば３（なお、３に限らず、任意に変更可能である）より大であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。“カウンタ１”が例えば３より大であると判定される場合に（ステップＳ２０４肯定）、所定の記憶領域に記憶されるフラグ変数である“衝撃波確定フラグ”に１をセットし（ステップＳ２０５）、“カウンタ１”が例えば３より大であると判定されない場合に（ステップＳ２０４否定）、衝撃波判定処理を終了し、図３の出力波ピーク検出処理へ復帰する。ステップＳ２０４の判定処理によって、ピーク値の推定値と実際のピーク値との差が所定範囲内であると３回を超えて判定され、入力信号は衝撃波に基づくものであるとされることとなる。なお、はじめて衝撃波判定処理が実行されるときには、“衝撃波確定フラグ”＝０と初期化されている。

一方、ステップＳ２０６では、衝撃波判定部１０１ｄは、“衝撃一致フラグ”が１であるか否かを判定する。“衝撃一致フラグ”が１であると判定される場合に（ステップＳ２０６肯定）、ステップＳ２０７へ移り、“衝撃一致フラグ”が１であると判定されない場合に（ステップＳ２０６否定）、ステップＳ２１０へ移る。

ステップＳ２０７では、衝撃波判定部１０１ｄは、所定の記憶領域に記憶されるカウンタ変数である“カウンタ２”から１を減算する。なお、はじめて衝撃波判定処理が実行されるときには、“カウンタ２”＝２と初期化されている。ただし、“カウンタ２”の初期値は“２”に限らず、任意に変更可能である。

続いて、衝撃波判定部１０１ｄは、“カウンタ２”が０か否かを判定する（ステップＳ２０８）。“カウンタ２”が０であると判定される場合に（ステップＳ２０８肯定）、ステップＳ２０９へ移り、“カウンタ２”が０であると判定されない場合に（ステップＳ２０８否定）、衝撃波判定処理を終了し、図３の出力波ピーク検出処理へ復帰する。ステップＳ２０８の判定処理結果が肯定の場合は、ピーク値の推定値と実際のピーク値との差が所定範囲内でないと連続して２回判定されたこととなるので、入力信号は衝撃波に基づくものでではないとされる。

ステップＳ２０９では、衝撃波判定部１０１ｄは、“衝撃一致フラグ”＝０、“衝撃波確定フラグ”＝０、“カウンタ１”＝０、“カウンタ２”＝２とそれぞれ初期化する。この処理が終了すると、衝撃波判定処理を終了し、図３の出力波ピーク検出処理へ復帰する。

ステップＳ２１０では、衝撃波判定部１０１ｄは、“カウンタ２”＝２と初期化する。この処理が終了すると、衝撃波判定処理を終了し、図３の出力波ピーク検出処理へ復帰する。

次に、図３のステップＳ１１１の侵入検知判定処理について説明する。図５は、侵入検知判定処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、制御回路１０１の侵入検知処理部１０１ｅは、“衝撃波確定フラグ”が０（“衝撃波確定フラグ”がオフ）であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。“衝撃波確定フラグ”が０であると判定される場合に（ステップＳ３０１肯定）、侵入検知処理部１０１ｅは、通常の侵入者検知判定を実行する（ステップＳ３０２）。具体的は、センサ値が所定時間以上にわたって所定閾値を超えたことによって、車内へ侵入者が侵入したことを検知する。この処理が終了すると、侵入検知判定処理が終了し、図３の出力波ピーク検出処理へ復帰する。“衝撃波確定フラグ”が０であると判定されない場合は（ステップＳ３０１否定）、侵入検知判定処理が終了し、図３の出力波ピーク検出処理へ復帰する。

次に、図３に示した出力波ピーク検出処理で算出される出力波ピーク差分算出の概略について説明する。図６は、出力波ピーク差分算出の概略を示す図である。同図は、時刻の経過に応じたセンサ値の変化の概要を示している。同図において、“○”または“●”は、ステップＳ１０１で、ピーク差分算出部１０１ａによって取得されたセンサ値Ｓ（ｍ）である。特に“●”で示される箇所が、ピーク値Ｖ（ｎ）を取る箇所である。時刻がＴ（ｎ）のときのピーク値をＶ（ｎ）とすると、前後するピーク値に対して、ΔＶ（ｎ）＝Ｖ（ｎ）−Ｖ（ｎ−１）、ΔＴ（ｎ）＝Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１）なる計算式によって、図示されるΔＶ（ｎ）およびΔＴ（ｎ）が算出される。

次に、図４に示した衝撃波判定処理のステップＳ２０１で算出されるピーク値Ｖ（ｎ）の推定値Ｖ_e（ｎ）が従う推定値曲線について説明する。図７は、ピーク値Ｖ（ｎ）の推定値Ｖ_e（ｎ）が従う推定値曲線の概略を示す図である。同図は、時刻の経過に応じたセンサ値の変化の概要を示している。同図において、“●”は、ピーク値Ｖ（ｎ）である。時刻がＴ（ｎ−１）のときのピーク値をＶ（ｎ−１）とすると、前後するピーク値に対して、Ｖ（ｎ−１）と、ΔＴ（ｎ）＝Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１）とに基づいて、Ｖ（ｎ）の推定値Ｖ_e（ｎ）が算出される。このような処理を、Ｖ（ｎ−１）およびΔＴ（ｎ）、Ｖ（ｎ）およびΔＴ（ｎ＋１）、Ｖ（ｎ＋１）およびΔＴ（ｎ＋２）、・・・について順次おこなって算出された推定値Ｖ_e（ｎ）、Ｖ_e（ｎ＋１）、Ｖ_e（ｎ＋２）、・・・の系列は、ある曲線に従うこととなる。この曲線を、Ｖ（ｎ）の推定値曲線と呼ぶ。

次に、従来の侵入検知波形と判定方法について説明する。図８は、従来の侵入検知波形と判定方法の概略を示す図である。同図に示すように、従来は、センサ値の出力レベルが所定閾値を一定時間にわたって超えた場合に、車内への侵入ありと検知する方法であった。この方法によると、他の非検知条件をすべて網羅するように閾値を高く設定しなければならず、検知条件との区別が困難となる。

検知条件よりもセンサ値の出力レベルが大きくなる状況としては、車両の車体へ加えられた撃力（例えば、車体の屋根を叩いたために発生する振動など）、車両の周辺で発生した衝撃音（例えば、鉄板に撃力が加えられて発生する振動音など）などがある。

ここで、車両の周辺で発生した衝撃音は、車両の車内へセンサの電波が漏洩しないようにすることによって、その衝撃を検知しないようにすることができる。しかし、車両の車体へ加えられた撃力によって発生する振動に基づくセンサの検知は、車体の剛性に大きく左右されることから、対策が難しく、従来は、例えば450ｍＶを超えるセンサ出力が発生してから一定時間内は非検知とするなどして対応するのみであった。

また、車両の車体へ加えられた撃力によるセンサ出力は、撃力が加えられた位置や加え方によって出力レベルが大きく異なるため、これらの差異を吸収するためのマージンをセンサ値の出力レベルの閾値に設けなければならず、検知条件を充足させることがより困難となっていた。

例えば、図９の侵入検知波形の例に示すように、侵入検知を所定閾値によって判定する場合であると、センサ値出力レベル閾値の設定によっては、車内への侵入であるにもかかわらず、これを異常として検知することができず、車内侵入検知装置１００の本来の目的を果たすことができなかった。一方で、図１０の衝撃波検知波形の例に示すように、侵入検知を所定閾値によって判定する場合であると、センサ値出力レベル閾値の設定によっては、車両の車体へ撃力が加えられただけであるにもかかわらず、これを異常として検知してしまうこととなっていた。

よって、図１１に示すように、実施例では、センサ出力の波形のピーク検出をおこない、そのピーク間の時間幅、センサ出力の電圧幅の変化量から、車両の車体へ加えられた撃力、車両の周辺で発生した衝撃音の検知信号と識別される場合に、車両侵入検知処理自体をキャンセルし、車内侵入検知装置１００の不要な誤動作を防止することが可能である。

具体的には、波形開始からセンサ出力のオフセット電圧を監視し、センサ値出力レベルの所定閾値以上のピークを検出する。そして、検出されたピークのセンサ出力のオフセット電圧の減衰量ΔＶが一定幅もしくは一定の減衰カーブ（例えば、放物線など）を描くように変化する場合に、車両の車体へ加えられた撃力、車両の周辺で発生した衝撃音の検知信号であると識別する。

他方、波形開始以降で最初のピークをＶ（ｉ）（ただし、ｉは自然数）およびそのときの時刻をＴ（ｉ）、その次のピークをＶ（ｉ＋１）およびそのときの時刻をＴ（ｉ＋１）とすると、Ｖ（ｉ）およびΔＴ（ｉ＋１）＝Ｔ（ｉ＋１）−Ｔ（ｉ）に基づいて推定されるＶ（ｉ＋１）の推定値Ｖ_e（ｉ＋１）とＶ（ｉ＋１）との差分が所定範囲内に入っているか否かを、波形開始以降のｉについて順次判定する。該差分が所定範囲内に入っていると、断続的に所定回数判定された場合に、検知信号は、車両の車体へ加えられた撃力、車両の周辺で発生した衝撃音の検知信号であるとして、車両侵入検知処理をおこなわないように制御する。

このように、車両の車体へ加えられた撃力もしくは車両の周辺で発生した衝撃音による検知信号の波形を識別して、この場合に車両侵入検知処理をおこなわないように制御すると、不審者が車内に侵入した場合の検知信号の判定閾値を小さく設定することが可能となり、誤作動を防止しつつ車内侵入検知装置１００の検知性能を向上させることが可能となる。

また、従来方式では、衝撃波が連続すると誤検知するが、波形認識による検出を行うことにより、誤検知しなくなる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で、更に種々の異なる実施例で実施されてもよいものである。また、実施例に記載した効果は、これに限定されるものではない。

上記実施例では、ピーク値Ｖ（ｎ−１）（ただし、ｎは１以上の自然数）の次に検出されるピーク値Ｖ（ｎ）の推定値Ｖ_e（ｎ）を、Ｖ（ｎ−１）およびΔＴ（ｎ）に基づいてピーク出力推定値記憶部１１１に格納されるピーク出力推定値記憶テーブルを参照して取得することとしている。しかし、これに限らず、Ｖ（ｎ−１）およびΔＴ（ｎ）をパラメータとするある関数Ｆ（Ｖ（ｎ−１），ΔＴ（ｎ））に基づいてＶ_e（ｎ）を算出することとしてもよい。これにより、ピーク出力推定値記憶部１１１を省略可能となり、ピーク出力推定値記憶テーブルの格納領域を節減することが可能となる。なお、関数Ｆ（Ｖ（ｎ−１），ΔＴ（ｎ））は、１つに限らず、複数用意されていてもよい。関数Ｆ（Ｖ（ｎ−１），ΔＴ（ｎ））を複数用意することによって、多様な状況下で衝撃波を検知することが可能となる。

上記実施例では、図４に示した衝撃波判定処理のステップＳ２０２の判定処理において、「｜Ｖ（ｎ）−Ｖ_e（ｎ）｜が所定の正数αより小さいか否か」の条件に、「ΔＴ（ｎ）がΔＴ（ｎ−１）と一致するか否か」の条件を加えることとしてもよい。すなわち、ΔＴ（ｎ）が連続して一定である場合に、衝撃波を検知したとする。これにより、より厳密に衝撃波を検知することが可能となる。

上記実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記実施例で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）などのマイクロ・コンピュータ）および当該ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵなどのマイクロ・コンピュータ）にて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されてもよい。

本発明は、外乱要因による誤作動を抑止し、かつセンサの出力波形のパターンがどのようなパターンであっても侵入者を正常に検知したい場合に有用である。

実施例にかかる車内侵入検知装置の概略構成を示す構成図である。 ピーク出力推定値記憶テーブルの例を示す図である。 出力波ピーク検出処理手順を示すフローチャートである。 衝撃波判定処理手順を示すフローチャートである。 侵入検知判定処理手順を示すフローチャートである。 出力波ピーク差分算出の概略を示す図である。 ピーク値Ｖ（ｎ）の推定値Ｖ_e（ｎ）が従う推定値曲線の概略を示す図である。 従来の侵入検知波形と判定方法の概略を示す図である。 侵入検知波形の例を示す図である。 衝撃波検知波形の例を示す図である。 衝撃波検知波形における衝撃波判定の概略を示す図である。

符号の説明

１ 自動車
１００ 車内侵入検知装置
１０１ａ ピーク差分算出部
１０１ｂ ピーク間時間計時部
１０１ｃ ピーク出力推定値算出部
１０１ｄ 衝撃波判定部
１０１ｅ 侵入検知処理部
１０１ 制御回路
１０２ 24GHz高周波ブロック
１０３ サンプルホールド回路
１０４ 低周波増幅部
１０５ 時定数変更回路
１０６ ピークホールド回路
１０７ ＲＦ電源間欠回路
１０８ バッテリーモニタ部
１０９ スレッシュホールド可変回路
１１０ 温度測定回路
１１１ ピーク出力推定値記憶部
１１２ 双方向通信入出力回路
１１３ 電源回路
２０１ ホーン
２００ セキュリティＥＣＵ

Claims (10)

1. 車両の車内の所定位置に取り付けられたセンサによる信号出力に基づいて該車内への不審者の侵入を検知する侵入検知手段を有する車内侵入検知装置であって、
   前記信号出力のピークを検知するピーク検知手段と、
   前記ピーク検知手段により前記信号出力のピークが検出されてからのちに最初に前記信号出力のピークが検出されるまでの時間と、これらのピークの出力の差分とに基づいて、前記信号出力が衝撃波に基づくか否かを判定する衝撃波判定手段と
   を備えたことを特徴とする車内侵入検知装置。
2. 前記ピーク検知手段により前記信号出力の第１のピークが検出されてからのちに最初に検出される前記信号出力の第２のピークが検出されるまでの時間を計時する計時手段と、
   前記ピーク検知手段により検出された前記第１のピークの出力と、前記計時手段により計時された時間とに基づいて、前記第１のピークおよび前記第２のピークが衝撃波による信号出力に基づくと想定した場合の前記第２のピークの出力の推定値を算出する推定値算出手段と、
   前記ピーク検知手段により検出された前記信号出力の第２のピークの出力と、前記推定値算出手段により算出された前記第２のピークの出力の推定値との差分を算出する差分算出手段と、
   前記差分算出手段により算出された前記差分が所定範囲内であるか否かを判定する差分判定手段と
   をさらに備え、
   前記衝撃波判定手段は、前記差分判定手段により前記差分が所定範囲内であると所定回数にわたって連続して判定された場合に前記信号出力が衝撃波に基づくと判定することを特徴とする請求項１に記載の車内侵入検知装置。
3. 前記推定値算出手段は、前記第１のピークの出力より前記第２のピークの出力が小さい場合に該第２のピークの出力の推定値を算出することを特徴とする請求項２に記載の車内侵入検知装置。
4. 前記侵入検知手段は、前記衝撃波判定手段により前記信号出力が衝撃波に基づくと判定された場合に前記車内への不審者の侵入の検知をキャンセルすることを特徴とする請求項２または３に記載の車内侵入検知装置。
5. 前記推定値算出手段は、前記第２のピークの出力の推定値の候補を複数算出し、
   前記差分算出手段は、前記ピーク検知手段により検出された前記信号出力の第２のピークの出力と、前記第２のピークの出力の推定値の複数の候補との差分をそれぞれ算出し、
   前記差分判定手段は、前記差分算出手段により算出された、前記ピーク検知手段により検出された前記信号出力の第２のピークの出力と、前記第２のピークの出力の推定値の複数の候補との差分が所定範囲内であるか否かを判定し、
   前記衝撃波判定手段は、前記差分判定手段により、前記ピーク検知手段により検出された前記信号出力の第２のピークの出力と、前記第２のピークの出力の推定値の複数の候補との差分のうちの少なくとも一つが所定範囲内であると所定回数にわたって連続して判定された場合に前記信号出力が衝撃波に基づくと判定することを特徴とする請求項２、３または４に記載の車内侵入検知装置。
6. 前記ピーク検知手段は、前記信号出力のピークの出力が所定値以上である場合に該ピークを検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の車内侵入検知装置。
7. 前記衝撃波判定手段は、前記所定回数にわたって前記計時手段により計時された時間が同一である場合に前記信号出力が衝撃波に基づくと判定することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の車内侵入検知装置。
8. 前記衝撃波判定手段は、前記差分判定手段により前記差分が所定範囲内であると前記所定回数のうちの一定回数判定された場合に前記信号出力が衝撃波に基づくと判定することを特徴とする請求項２〜７のいずれか一つに記載の車内侵入検知装置。
9. 車両の車内の所定位置に取り付けられたセンサによる信号出力に基づいて該車内への不審者の侵入を検知する車内侵入検知方法であって、
   前記信号出力のピークを検知するピーク検知工程と、
   前記ピーク検知工程により前記信号出力のピークが検出されてからのちに最初に前記信号出力のピークが検出されるまでの時間と、これらのピークの出力の差分とに基づいて、前記信号出力が衝撃波に基づくか否かを判定する衝撃波判定工程と
   を含んだことを特徴とする車内侵入検知方法。
10. 前記ピーク検知工程により前記信号出力の第１のピークが検出されてからのちに最初に検出される前記信号出力の第２のピークが検出されるまでの時間を計時する計時工程と、
    前記ピーク検知工程により検出された前記第１のピークの出力と、前記計時工程により計時された時間とに基づいて、前記第１のピークおよび前記第２のピークが衝撃波による信号出力に基づくと想定した場合の前記第２のピークの出力の推定値を算出する推定値算出工程と、
    前記ピーク検知工程により検出された前記信号出力の第２のピークの出力と、前記推定値算出工程により算出された前記第２のピークの出力の推定値との差分を算出する差分算出工程と、
    前記差分算出工程により算出された前記差分が所定範囲内であるか否かを判定する差分判定工程と
    をさらに含み、
    前記衝撃波判定工程は、前記差分判定工程により前記差分が所定範囲内であると所定回数にわたって連続して判定された場合に前記信号出力が衝撃波に基づくと判定することを特徴とする請求項９に記載の車内侵入検知方法。