JP2009143453A - 盗難防止装置及び位置特定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 車両に加えられた衝撃位置を精度よく判定して、車両の盗難を防止することができる盗難防止装置を提供する。
【解決手段】 本発明の盗難防止装置は、複数のスピーカ1、2、3、4と、複数のスピーカ1、2、3、4での音源からの音の入力時間差に基づいて、音源の位置を特定するセキュリティECU10とを有する構成としている。
従って、複数のスピーカ1、2、3、4の入力時間差に基づいて、音源の位置を特定し、車両に加えられた衝撃位置を精度よく検出することができる。このため、車両の盗難防止の精度を向上させることができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 本発明の盗難防止装置は、複数のスピーカ1、2、3、4と、複数のスピーカ1、2、3、4での音源からの音の入力時間差に基づいて、音源の位置を特定するセキュリティECU10とを有する構成としている。
従って、複数のスピーカ1、2、3、4の入力時間差に基づいて、音源の位置を特定し、車両に加えられた衝撃位置を精度よく検出することができる。このため、車両の盗難防止の精度を向上させることができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、車両の盗難を防止する盗難防止装置に関する。特に、複数の音声入力手段を用いて車両に加えられた衝撃位置を特定する技術に関する。
従来より、車両に搭載されるカーオーディオ用のスピーカを用いて車両に生じる振動を検出する技術が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
磁界中に配設されたボイスコイルに音声増幅回路の出力信号を供給することによって所定の放音を行うスピーカ装置は、車両の振動に伴いボイスコイルが振動することにより逆起電力が発生する。この逆起電力を検出することで車両の振動を検出することができる。
磁界中に配設されたボイスコイルに音声増幅回路の出力信号を供給することによって所定の放音を行うスピーカ装置は、車両の振動に伴いボイスコイルが振動することにより逆起電力が発生する。この逆起電力を検出することで車両の振動を検出することができる。
しかしながら車両の盗難防止や車上荒らしの防止用に、スピーカによる振動検出を用いる場合、窃盗や車上荒らしの犯行による振動以外の振動や騒音も検出してしまい、誤警報を発生する可能性がある。
特に車両の盗難や車上荒らしでは、ガラス窓を割って車両内に犯人が侵入するケースがほとんどであり、誤警報を防止するためにはガラス割れと、車両の周辺部での騒音や振動とを区別する必要がある。
特に車両の盗難や車上荒らしでは、ガラス窓を割って車両内に犯人が侵入するケースがほとんどであり、誤警報を防止するためにはガラス割れと、車両の周辺部での騒音や振動とを区別する必要がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、車両に加えられた衝撃を精度よく判定して、車両の盗難を防止することができる盗難防止装置を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために本発明の盗難防止装置は、車両の異なる場所に設置された複数の音声入力手段と、音源からの音の前記複数の音声入力手段での入力時間差に基づいて、前記音源の位置を特定する特定手段と、を有する構成としている。
本発明によれば、複数の音声入力手段の入力時間差に基づいて、音源の位置を特定することができる。従って、車両に加えられた衝撃を精度よく検出して、車両の盗難防止の精度を向上させることができる。
本発明によれば、複数の音声入力手段の入力時間差に基づいて、音源の位置を特定することができる。従って、車両に加えられた衝撃を精度よく検出して、車両の盗難防止の精度を向上させることができる。
上記盗難防止装置において、前記複数の音声入力手段は、監視対象からの衝撃音を入力して、該衝撃音に応じたレベルの信号を出力する手段であり、前記特定手段は、前記信号の周波数に基づいて、衝撃音の発生した前記監視対象の部位を特定する構成を採用することができる。
従って、衝撃が加えられた監視対象の位置を特定することができる。
従って、衝撃が加えられた監視対象の位置を特定することができる。
上記盗難防止装置において、前記特定手段は、前記信号の周波数に基づいて、車体からの衝撃音か、窓ガラスからの衝撃音かを判定する構成を採用することができる。
従って、車体に衝撃が加えられたのか、窓ガラスが割られたのかを判定する精度を高めることができる。
従って、車体に衝撃が加えられたのか、窓ガラスが割られたのかを判定する精度を高めることができる。
上記盗難防止装置において、前記特定手段は、前記複数の音声入力手段の出力する信号のレベルにより、衝撃音の発生位置に最も近い音声入力手段を特定する構成を採用することができる。
従って、衝撃が加えられた監視対象の部位を特定することができる。
従って、衝撃が加えられた監視対象の部位を特定することができる。
上記盗難防止装置において、前記特定手段は、前記複数の音声入力手段の入力タイミングの差が第1しきい値以下の場合に、前記音源は監視対象から離れた位置にあると判定する構成を採用することができる。
車両への衝撃であるのか、車両以外への衝撃であるのかを判定する精度を高めることができる。
車両への衝撃であるのか、車両以外への衝撃であるのかを判定する精度を高めることができる。
上記盗難防止装置において、前記特定手段は、前記複数の音声入力手段の出力する信号の信号レベルの差が第2しきい値以下の場合には、前記音源は監視対象から離れた位置にあると判定する構成を採用することができる。
車両への衝撃であるのか、車両以外への衝撃であるのかを判定する精度を高めることができる。
車両への衝撃であるのか、車両以外への衝撃であるのかを判定する精度を高めることができる。
上記盗難防止装置において、前記特定手段は、監視対象の部位に応じて、前記第2しきい値を変更する構成を採用することができる。
上記盗難防止装置において、前記特定手段は、最初に衝撃音を入力した第1音声入力手段と前記音源との距離を基準距離として、前記第1音声入力手段と他の音声入力手段との衝撃音の入力時間差に基づいて、前記他の音声入力手段と前記音源との距離が前記基準距離からさらにどれだけ離れているかを算出する構成を採用することができる。
従って、音源位置の特定を簡単に算出することができる。
従って、音源位置の特定を簡単に算出することができる。
上記盗難防止装置において、前記特定手段は、前記複数の音声入力手段と音源との距離を、所定の基準平面上での距離に換算して前記音源の位置を特定する構成を採用することができる。
また、上記盗難防止装置において、前記特定手段は、少なくとも3つの音声入力手段と音源との前記基準平面上での距離を半径とする円の交点を、前記基準平面上での音源位置と特定する構成を採用することができる。
従って、音源位置の特定を簡単に算出することができる。
また、上記盗難防止装置において、前記特定手段は、少なくとも3つの音声入力手段と音源との前記基準平面上での距離を半径とする円の交点を、前記基準平面上での音源位置と特定する構成を採用することができる。
従って、音源位置の特定を簡単に算出することができる。
上記盗難防止装置において、前記特定手段によって前記監視対象からの衝撃音であると判定されると、アラーム音を出力する警報手段を有する構成を採用することができる。
車両に盗難の危険性があると判定すると、アラーム音を鳴らして警告することができる。
車両に盗難の危険性があると判定すると、アラーム音を鳴らして警告することができる。
上記盗難防止装置において、前記複数の音声入力手段が、車両に搭載されたスピーカである構成を採用することができる。
本発明の位置特定方法は、音源からの音を車両の異なる場所に設置された複数の音声入力手段で入力するステップと、前記複数の音声入力手段の入力時間差に基づいて、前記音源の位置を特定するステップと、を有することを特徴とする。
本発明によれば、車両に加えられた衝撃を精度よく検出し、車両の盗難を防止することができる。
添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。
まず、図1を参照しながら本実施例の構成を説明する。
図1に示すように本実施例の盗難防止装置は、オーディオ装置20と、その出力手段である複数のスピーカ1、2、3、4とを接続する信号線に、セキュリティECU10が接続された構成を有している。セキュリティECU10は、ボディECU30と通信バスで接続され、例えばCAN(Controller Area Network)等のプロトコルに従って、ボディECU30との通信を行う。
図1に示すように本実施例の盗難防止装置は、オーディオ装置20と、その出力手段である複数のスピーカ1、2、3、4とを接続する信号線に、セキュリティECU10が接続された構成を有している。セキュリティECU10は、ボディECU30と通信バスで接続され、例えばCAN(Controller Area Network)等のプロトコルに従って、ボディECU30との通信を行う。
複数のスピーカ(音声入力手段)は、車両の異なる場所に配置される。これらのスピーカは、車両の前後方向及び左右方向に分散して配置されることが望ましい。本実施例では、例えば図2に示すように、運転席5への乗降用のドアに配置されて車室内に臨む運転席5側のフロントスピーカFR1(以下、簡単にスピーカ1と表記する)と、助手席6への乗降用のドアに配置されて車室内に望む助手席6側のフロントスピーカFL2(以下、簡単にスピーカ2と表記する)と、車室内の後部座席7への乗降用のドアに配置されて車室内に臨む運転席5側のリアスピーカRR3(以下、簡単にスピーカ3と表記する)と、同じく後部座席7への乗降用のドアに配置されて車室内に臨む助手席6側のリアスピーカRL4(以下、簡単にスピーカ4と表記する)とが設けられている。
なお、車両に搭載されるスピーカはこれだけに限定されるものではない。例えば、車両のフロントパネル部に設けたり、後部座席7の後ろ側に設けることもできる。
なお、車両に搭載されるスピーカはこれだけに限定されるものではない。例えば、車両のフロントパネル部に設けたり、後部座席7の後ろ側に設けることもできる。
オーディオ装置は、例えは、DVDプレーヤ、CDプレーヤ、チューナ等の複数のオーディオソースから入力される信号を処理して、複数のスピーカで再生する音響信号を作成して各スピーカ1、2、3、4に供給する。
ボディECU30は、ドアのロック・アンロック、パワーウィンドウのアップ・ダウン等の制御を行う制御装置である。
セキュリティECU10は、窓ガラスの破壊、不正なドアロックの解除、イグニッションスイッチの操作など、不正な手段による車室内への侵入を検出して警報を発する。セキュリティECU10の構成を図3に示す。
図3に示すようにセキュリティECU10は、信号処理部11、12、13、14と、メインマイコン15と、警報出力部16とを有している。
図3に示すようにセキュリティECU10は、信号処理部11、12、13、14と、メインマイコン15と、警報出力部16とを有している。
信号処理部11、12、13、14は、車両に搭載されたスピーカ1、2、3、4にそれぞれ対応して設けられている。信号処理部11は、オーディオ装置20とスピーカ1とをつなぐ信号線21に接続され、信号処理部12は、オーディオ装置20とスピーカ2とをつなぐ信号線22に接続され、信号処理部13は、オーディオ装置20とスピーカ3とをつなぐ信号線23に接続され、信号処理部14は、オーディオ装置20とスピーカ4とをつなぐ信号線24に接続される。なお、各信号処理部11、12、13、14は、同一の構成を有しているので、以下では代表して信号処理部11について説明する。
信号処理部11はバンドパスフィルタ11A、アンプ11B、AD変換器11Cを有し、スピーカ1で発生する逆起電力の信号を入力して、フィルタ処理、増幅の処理を行う。信号処理部11からメインマイコン15には、増幅後の信号にAD変換器11CでAD変換した信号と、AD変換を行っていない信号とが出力される。
信号処理部11はバンドパスフィルタ11A、アンプ11B、AD変換器11Cを有し、スピーカ1で発生する逆起電力の信号を入力して、フィルタ処理、増幅の処理を行う。信号処理部11からメインマイコン15には、増幅後の信号にAD変換器11CでAD変換した信号と、AD変換を行っていない信号とが出力される。
メインマイコン15は、信号処理部11、12、13、14で処理された信号を入力して、これらの信号から監視対象たる車両に衝撃が加えられたか否か、また、衝撃が加えられた場合にはその位置を判定する。これらの判定方法については後述する。判定の結果、車両が盗難や車上荒らしに合う危険性が高いと判定すると、警報出力部16に信号を出力し、アラーム音を出力させる。なお、本実施例では、警報出力部16の生成するアラーム音はスピーカ1、2より出力するようになっている。アラーム音の出力時には、メインマイコン15はスイッチ17、18をオンにして、警報出力部16と信号線21、22とを接続する。
図4には、メインマイコン15のハードウェア構成を示す。
メインマイコン15は、CPU51、ROM52、RAM53、NVRAM(Non Volatile RAM)54、入出力部55等を有している。CPU51は、ROM52に格納したプログラムを読み込んで、このプログラムに従った演算を行う。すなわち、ROM52に格納されたプログラムをCPU51が読み込むことで、車両が盗難や車上荒らしに合う危険性が高いか否かを判定する。これらの判定手順については後ほどフローチャートを参照しながら詳述する。また、RAM53には、演算結果のデータが書き込まれ、NVRAM54は、RAM53に書き込まれていたデータで、電源オフ時に保存の必要なデータが書き込まれる。
メインマイコン15は、CPU51、ROM52、RAM53、NVRAM(Non Volatile RAM)54、入出力部55等を有している。CPU51は、ROM52に格納したプログラムを読み込んで、このプログラムに従った演算を行う。すなわち、ROM52に格納されたプログラムをCPU51が読み込むことで、車両が盗難や車上荒らしに合う危険性が高いか否かを判定する。これらの判定手順については後ほどフローチャートを参照しながら詳述する。また、RAM53には、演算結果のデータが書き込まれ、NVRAM54は、RAM53に書き込まれていたデータで、電源オフ時に保存の必要なデータが書き込まれる。
セキュリティECU10は、車両に搭載された複数のスピーカ1、2、3、4をマイクとして使用し、これらのスピーカ1、2、3、4に生じる逆起電力の時間差から衝撃が加えられた車両の位置を特定する。スピーカ1、2、3、4は、磁界中に配設されたボイスコイルが車両の振動に伴い振動することによって逆起電力が発生する。
また、衝撃音は音波となって空気中を伝わるため、衝撃が加えられた位置に最も近いスピーカで発生する逆起電力が最も早く発生し、衝撃が加えられた位置から最も遠いスピーカで発生する逆起電力が最も遅く発生する。すなわち、車両に加えられた衝撃によって発生する衝撃音のスピーカまでの到達時間差が、スピーカで発生する逆起電力の発生時間の差となって表れる。
本実施例は、このような特性を利用して、車両に加えられた衝撃の位置を特定する。
また、衝撃音は音波となって空気中を伝わるため、衝撃が加えられた位置に最も近いスピーカで発生する逆起電力が最も早く発生し、衝撃が加えられた位置から最も遠いスピーカで発生する逆起電力が最も遅く発生する。すなわち、車両に加えられた衝撃によって発生する衝撃音のスピーカまでの到達時間差が、スピーカで発生する逆起電力の発生時間の差となって表れる。
本実施例は、このような特性を利用して、車両に加えられた衝撃の位置を特定する。
図5(A)には、運転席5の窓ガラスに治具で衝撃を加えたときに、各スピーカ1、2、3、4で発生する逆起電力を示している。また、図5(B)には、各スピーカ1、2、3、4で逆起電力が発生した瞬間の波形を拡大して示している。
図5(B)に示すように、衝撃が加えられた運転席5の窓ガラス60に最も近いスピーカ1で逆起電力が一番最初に発生している。また、2番目に逆起電力が発生しているのは、運転席5の窓ガラスから2番目に近い後部座席右側のスピーカ3である。以下、運転席5の窓ガラス60からの距離に応じて後部座席左側のスピーカ4、助手席のスピーカ2の順で逆起電力が発生している。
また、図5(C)には、運転席5の窓ガラスに手で衝撃を加えた時に、各スピーカ1、2、3、4で発生する逆起電力を示している。また、図5(D)には、各スピーカで逆起電力が発生した瞬間の波形を拡大して示している。
この場合も上述した治具による衝撃のときと同様に運転席5のスピーカ1、後部座席右側のスピーカ3、後部座席左側のスピーカ4、助手席のスピーカ2の順で逆起電力が発生している。
図5(B)に示すように、衝撃が加えられた運転席5の窓ガラス60に最も近いスピーカ1で逆起電力が一番最初に発生している。また、2番目に逆起電力が発生しているのは、運転席5の窓ガラスから2番目に近い後部座席右側のスピーカ3である。以下、運転席5の窓ガラス60からの距離に応じて後部座席左側のスピーカ4、助手席のスピーカ2の順で逆起電力が発生している。
また、図5(C)には、運転席5の窓ガラスに手で衝撃を加えた時に、各スピーカ1、2、3、4で発生する逆起電力を示している。また、図5(D)には、各スピーカで逆起電力が発生した瞬間の波形を拡大して示している。
この場合も上述した治具による衝撃のときと同様に運転席5のスピーカ1、後部座席右側のスピーカ3、後部座席左側のスピーカ4、助手席のスピーカ2の順で逆起電力が発生している。
図6を参照しながら衝撃が加えられた位置の特定方法を説明する。
衝撃が加えられた車両位置(衝撃によって衝撃音が発生するので、以下では音源と呼ぶ)と、音源から最も近いスピーカとの距離(単位m)をSとおく。また、他のスピーカと音源との距離は、最も近いスピーカに生じた逆起電力の発生時間との時間差で表すことができる。
例えば、図6に示すように運転席の窓ガラス60に衝撃が加えられたものとする。この場合、音源に最も近いスピーカはスピーカ1となる。スピーカ1に逆起電力が発生した時間とスピーカ2に逆起電力が発生した時間との時間差をUとすると、音源とスピーカS2との距離(単位m)は、S+U(331.5+0.6×t)となる。なお、tは車室内の温度(℃)である。このU(331.5+0.6×t)をαとおくと、音源とスピーカS2との距離は、S+αとなる。
同様に、スピーカS1に逆起電力が発生した時間とスピーカS3に逆起電力が発生した時間との差時間をVとすると、音源とスピーカS3との距離(単位m)は、S+V(331.5+0.6×t)となる。V(331.5+0.6×t)をβとおくと、音源とスピーカS3との距離は、S+βとなる。
同様に、スピーカS1に逆起電力が発生した時間とスピーカS4に逆起電力が発生した時間との時間差をWとすると、音源とスピーカS4との距離(単位m)は、S+W(331.5+0.6×t)となる。W(331.5+0.6×t)をγとおくと、音源とスピーカS4との距離は、S+γとなる。
衝撃が加えられた車両位置(衝撃によって衝撃音が発生するので、以下では音源と呼ぶ)と、音源から最も近いスピーカとの距離(単位m)をSとおく。また、他のスピーカと音源との距離は、最も近いスピーカに生じた逆起電力の発生時間との時間差で表すことができる。
例えば、図6に示すように運転席の窓ガラス60に衝撃が加えられたものとする。この場合、音源に最も近いスピーカはスピーカ1となる。スピーカ1に逆起電力が発生した時間とスピーカ2に逆起電力が発生した時間との時間差をUとすると、音源とスピーカS2との距離(単位m)は、S+U(331.5+0.6×t)となる。なお、tは車室内の温度(℃)である。このU(331.5+0.6×t)をαとおくと、音源とスピーカS2との距離は、S+αとなる。
同様に、スピーカS1に逆起電力が発生した時間とスピーカS3に逆起電力が発生した時間との差時間をVとすると、音源とスピーカS3との距離(単位m)は、S+V(331.5+0.6×t)となる。V(331.5+0.6×t)をβとおくと、音源とスピーカS3との距離は、S+βとなる。
同様に、スピーカS1に逆起電力が発生した時間とスピーカS4に逆起電力が発生した時間との時間差をWとすると、音源とスピーカS4との距離(単位m)は、S+W(331.5+0.6×t)となる。W(331.5+0.6×t)をγとおくと、音源とスピーカS4との距離は、S+γとなる。
次に、求めた距離に補正係数を乗算して、4つのスピーカ1、2、3、4が存在するXY平面上での距離を求める。車両に搭載された4つのスピーカ1、2、3、4が同一平面上(この平面をXY平面とおく)にあるものとし、各窓ガラス上の代表点とスピーカ1、2、3、4とを結ぶ直線と、XY平面とのなす角度(鋭角)をθ1、θ2、θ3、θ4とする。音源とスピーカとの距離S、S+α、S+β、S+γにコサインθ1、コサインθ2、コサインθ3、コサインθ4をそれぞれ積算して、XY平面上での音源とスピーカ1、2、3、4との距離を求める。なお、コサインθの補正係数は、窓ガラスごとにRAM53等のメモリに予め格納されている。窓ガラスの代表点として窓ガラスの中央位置、重心位置等を用いることができる。
音源と各スピーカ1、2、3、4とのXY平面上での距離が求められると、図7に示すように3円の交点を求めて、音源の位置を特定する。
例えば、スピーカ1と音源とを通る円Kの方程式は、以下の式(1)のように表すことができる。
(x−a)2+(y−b)2=S2・・・・・(1)
なお、音源のXY平面上での座標位置を(x,y)とおき、スピーカ1のXY平面上での座標位置を(a,b)とおく。
同様に、スピーカ2と音源とを通る円Lの方程式は、以下の式(2)のように表すことができる。
(x−c)2+(y−d)2=(S+α)2・・・・・(2)
なお、スピーカ2のXY平面上での座標位置を(c,d)とおく。
同様に、スピーカ3と音源とを通る円Mの方程式は、以下の式(3)のように表すことができる。
(x−e)2+(y−f)2=(S+β)2・・・・・(3)
なお、スピーカ2のXY平面上での座標位置を(e,f)とおく。
例えば、スピーカ1と音源とを通る円Kの方程式は、以下の式(1)のように表すことができる。
(x−a)2+(y−b)2=S2・・・・・(1)
なお、音源のXY平面上での座標位置を(x,y)とおき、スピーカ1のXY平面上での座標位置を(a,b)とおく。
同様に、スピーカ2と音源とを通る円Lの方程式は、以下の式(2)のように表すことができる。
(x−c)2+(y−d)2=(S+α)2・・・・・(2)
なお、スピーカ2のXY平面上での座標位置を(c,d)とおく。
同様に、スピーカ3と音源とを通る円Mの方程式は、以下の式(3)のように表すことができる。
(x−e)2+(y−f)2=(S+β)2・・・・・(3)
なお、スピーカ2のXY平面上での座標位置を(e,f)とおく。
音源は、図7に示すように、円Kと円Lとの交点の軌跡と、円Kと円Mとの交点の軌跡とが交わる位置にある。
各窓ガラスの代表点と、XY平面との距離は予め分かっているので、XY平面上での音源の座標位置を求めることで、スピーカ1、2、3、4で検出した衝撃音が、窓ガラスに加えられたものであるか否かを精度よく判定することができる。
特定した音源の位置が、車両から大きく外れた位置を示していた場合には、車外で発生した音を検出してスピーカが振動したと判定することができる。
各窓ガラスの代表点と、XY平面との距離は予め分かっているので、XY平面上での音源の座標位置を求めることで、スピーカ1、2、3、4で検出した衝撃音が、窓ガラスに加えられたものであるか否かを精度よく判定することができる。
特定した音源の位置が、車両から大きく外れた位置を示していた場合には、車外で発生した音を検出してスピーカが振動したと判定することができる。
同様の手順で、車体に加えられた衝撃位置を判定することができる。
すなわち、分割した車体の領域ごとに補正係数を用意しておき、スピーカ1、2、3、4で発生する逆起電力の発生時間の差から音源の位置を特定し、スピーカのあるXY平面上の音源位置を特定する。
すなわち、分割した車体の領域ごとに補正係数を用意しておき、スピーカ1、2、3、4で発生する逆起電力の発生時間の差から音源の位置を特定し、スピーカのあるXY平面上の音源位置を特定する。
このように本実施例では、スピーカ1、2、3、4のある平面上での音源の位置を求めているので、計算量を削減して簡単に音源位置を求めることができる。
また、各スピーカ1、2、3、4で発生する逆起電力の発生時間に差がほとんどない場合、雷や花火等による音をスピーカで検出したものと判定することができる。
雷の音をスピーカ1、2、3、4で検出した場合、各スピーカ1、2、3、4への音波の到達時間に差がないため、各スピーカ1、2、3、4で生じる逆起電力の発生時間の差はほとんどない。そこで、判定しきい値(この判定しきい値を第1判定しきい値と呼ぶ。また、この第1判定しきい値が本発明の第1しきい値に該当する。)を用意しておいて、この第1判定しきい値よりも逆起電力の発生時間の差が小さいときには、雷、花火等の車外で発生した音による振動であると判定する。
雷の音をスピーカ1、2、3、4で検出した場合、各スピーカ1、2、3、4への音波の到達時間に差がないため、各スピーカ1、2、3、4で生じる逆起電力の発生時間の差はほとんどない。そこで、判定しきい値(この判定しきい値を第1判定しきい値と呼ぶ。また、この第1判定しきい値が本発明の第1しきい値に該当する。)を用意しておいて、この第1判定しきい値よりも逆起電力の発生時間の差が小さいときには、雷、花火等の車外で発生した音による振動であると判定する。
また、本実施例では、衝撃音の周波数によって、衝撃が窓ガラスへの衝撃であるのか車体への衝撃であるのかを判定している。
車両の窓ガラスを金属で叩いた場合、スピーカ1、2、3、4に発生する逆起電力の信号の周波数は、500Hz〜1KHz程度となる。これに対し車体への衝撃は100Hz以下になる。すなわち、スピーカ1、2、3、4に生じた逆起電力の信号の周波数によって、窓ガラスへの衝撃であるのか、車体への衝撃であるのかを判定することができる。本実施例では、第2判定しきい値を用意しておいて、スピーカ1、2、3、4に生じた逆起電力の信号の周波数が第2判定しきい値以下であるか否かを判定している。
車両の窓ガラスを金属で叩いた場合、スピーカ1、2、3、4に発生する逆起電力の信号の周波数は、500Hz〜1KHz程度となる。これに対し車体への衝撃は100Hz以下になる。すなわち、スピーカ1、2、3、4に生じた逆起電力の信号の周波数によって、窓ガラスへの衝撃であるのか、車体への衝撃であるのかを判定することができる。本実施例では、第2判定しきい値を用意しておいて、スピーカ1、2、3、4に生じた逆起電力の信号の周波数が第2判定しきい値以下であるか否かを判定している。
図8に示すフローチャートを参照しながら、セキュリティECU10の処理手順を説明する。
まず、セキュリティECU10は、車両に搭載された4つのスピーカ1、2、3、4に発生する逆起電力の信号を入力して(ステップS1)、信号処理部11、12、13、14で信号処理を行う。フィルタ処理、増幅、AD変換等の処理を行い、処理後の信号をセキュリティECU10のメインマイコン15に入力する。
まず、セキュリティECU10は、車両に搭載された4つのスピーカ1、2、3、4に発生する逆起電力の信号を入力して(ステップS1)、信号処理部11、12、13、14で信号処理を行う。フィルタ処理、増幅、AD変換等の処理を行い、処理後の信号をセキュリティECU10のメインマイコン15に入力する。
次に、メインマイコン15は、入力信号の信号レベルを判定して(ステップS2)、最初に信号が発生したスピーカを特定する(ステップS3)。
次に、メインマイコン15は、スピーカ1、2、3、4間の信号発生時間の差が第1判定しきい値以上であるか否かを判定する(ステップS4)。信号の発生時間差が第1判定しきい値よりも小さい場合(ステップS4/NO)、メインマイコン15は雷による振動と判定する(ステップS5)。
次に、メインマイコン15は、入力信号の周波数が第2判定しきい値以上であるか否かを判定する(ステップS6)。入力信号の周波数が第2判定しきい値(例えば500Hz)以上であった場合には(ステップS6/YES)、メインマイコン15は、窓ガラスへの衝撃であると判定する。そして、最初に信号が発生したスピーカに最も近い窓ガラス用の補正係数をメモリから選択する(ステップS7)。メインマイコン15は、音源とスピーカとの距離を表す変数に補正係数を積算して、スピーカの存在するXY平面上での距離に変換する。そして、上述した式(1)、(2)、(3)を用いて、XY平面上での音源の位置を特定する(ステップS8)。
XY平面と窓ガラスとの距離は予め分かっているので、メインマイコン15は、XY平面上での音源位置から音源位置を求める。次に、メインマイコン15は、求めた音源位置が窓ガラスの位置を示し、スピーカ1、2、3、4から入力した信号の信号レベル差が第3判定しきい値(本発明の第2しきい値に該当する)以上あるか否かを判定する。
窓ガラスに衝撃が加えられた場合、衝撃が加えられた窓ガラスに最も近いスピーカで検出する逆起電力の信号レベルは、他のスピーカで検出する逆起電力の信号レベルと大きな差がある。スピーカで検出した信号レベルの差を判定することで、窓ガラスへの衝撃であるか否かを判定する判定精度を高めることができる。
音源位置が窓ガラスではなかった場合には(ステップS9/NO)、アラーム音の警報は行わず、処理を終了する。また、スピーカから入力した信号の信号レベル差が第3判定しきい値よりも小さい場合にも(ステップS9/NO)、アラーム音の警報は行わず、処理を終了する。
音源位置が窓ガラスを示し、スピーカから入力した信号の信号レベル差が第3判定しきい値以上あった場合には(ステップS9/YES)、窓ガラスに加えられた衝撃であると判定し、セキュリティECU10は警報出力部16に所定信号を出力し、スイッチ17、18をオンにする。メインマイコン15から所定信号が入力されることで、警報出力部16は警報音を出力する。この警報音はスピーカ1、2から出力される(ステップS10)。
窓ガラスに衝撃が加えられた場合、衝撃が加えられた窓ガラスに最も近いスピーカで検出する逆起電力の信号レベルは、他のスピーカで検出する逆起電力の信号レベルと大きな差がある。スピーカで検出した信号レベルの差を判定することで、窓ガラスへの衝撃であるか否かを判定する判定精度を高めることができる。
音源位置が窓ガラスではなかった場合には(ステップS9/NO)、アラーム音の警報は行わず、処理を終了する。また、スピーカから入力した信号の信号レベル差が第3判定しきい値よりも小さい場合にも(ステップS9/NO)、アラーム音の警報は行わず、処理を終了する。
音源位置が窓ガラスを示し、スピーカから入力した信号の信号レベル差が第3判定しきい値以上あった場合には(ステップS9/YES)、窓ガラスに加えられた衝撃であると判定し、セキュリティECU10は警報出力部16に所定信号を出力し、スイッチ17、18をオンにする。メインマイコン15から所定信号が入力されることで、警報出力部16は警報音を出力する。この警報音はスピーカ1、2から出力される(ステップS10)。
また、ステップS6で入力信号の周波数が第2判定しきい値(例えば500Hz)よりも小さい場合には(ステップS6/NO)、メインマイコン15は、車体への衝撃であると判定する(ステップS11)。そして、最初に信号が発生したスピーカに最も近い車体部位用の補正係数をメモリから選択する(ステップS12)。メインマイコン15は、音源とスピーカとの距離を表す変数に補正係数を積算して、スピーカの存在するXY平面上での距離に変換する。そして、上述した式(1)、(2)、(3)を用いて、XY平面上での音源の位置を特定する(ステップS13)。
XY平面と車体部位との距離は予め分かっているので、メインマイコン15は、求めたXY平面上の音源位置から音源位置を求める。メインマイコン15は、求めた音源位置が車体部位を示し、スピーカ1、2、3、4から入力した信号の信号レベル差が第4判定しきい値(本発明の第2しきい値に該当する)以上あるか否かを判定する。
車体に衝撃が加えられた場合、衝撃が加えられた車体部位に最も近いスピーカで検出する逆起電力の信号レベルは、他のスピーカで検出する逆起電力の信号レベルと大きな差がある。スピーカで検出した信号レベルの差を判定することで、車体への衝撃であるか否かを判定する判定精度を高めることができる。また、第4判定しきい値は、第3判定しきい値よりも大きな値に設定されている。車体に非常に大きな衝撃が加えられた場合に、アラーム警報を行うためである。
車体に衝撃が加えられた場合、衝撃が加えられた車体部位に最も近いスピーカで検出する逆起電力の信号レベルは、他のスピーカで検出する逆起電力の信号レベルと大きな差がある。スピーカで検出した信号レベルの差を判定することで、車体への衝撃であるか否かを判定する判定精度を高めることができる。また、第4判定しきい値は、第3判定しきい値よりも大きな値に設定されている。車体に非常に大きな衝撃が加えられた場合に、アラーム警報を行うためである。
音源位置が車体部位ではなかった場合には(ステップS14/NO)、アラーム音の警報は行わず、処理を終了する。また、スピーカから入力した信号の信号レベル差が第4判定しきい値よりも小さい場合にも(ステップS14/NO)、アラーム音の警報は行わず、処理を終了する。
音源位置が車体部位を示し、スピーカから入力した信号の信号レベル差が第4判定しきい値以上あった場合には(ステップS14/YES)、車体に加えられた衝撃であると判定し、セキュリティECU10は警報出力部16に所定信号を出力して、スピーカ1、2から警報音を出力する(ステップS10)。
音源位置が車体部位を示し、スピーカから入力した信号の信号レベル差が第4判定しきい値以上あった場合には(ステップS14/YES)、車体に加えられた衝撃であると判定し、セキュリティECU10は警報出力部16に所定信号を出力して、スピーカ1、2から警報音を出力する(ステップS10)。
このように本実施例は、複数のスピーカ1への衝撃音の入力時間差に基づいて、音源位置を精度よく特定することができる。従って、車両に衝撃が加えられた場合には、衝撃が加えられた位置を特定して、車両の盗難防止の精度を向上させることができる。
上述した実施例は本発明の好適な実施の一例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば、図9に示すように侵入センサ40を設けて、侵入センサ40の検出結果と、スピーカ1、2、3、4を用いた衝撃音の発生位置の特定結果とに基づいて、警報出力部16を作動させるようにしてもよい。
また、上述した実施例では警報出力部16を設けてスピーカからの警報を行っているが、無線通信手段等によりセキュリティセンタに通報するようにしてもよい。
また、上述した実施例では、複数の音声入力手段としてオーディオ用の複数のスピーカを利用していたが、複数の専用マイクを設けてもよい。また、高精度に音源位置を特定するためには複数の音声入力手段が車両の前後方向と左右方向に分散して配置されることが望ましいため、音声入力手段の数としては3以上(より好ましくは4以上)とすることが望ましい。
例えば、図9に示すように侵入センサ40を設けて、侵入センサ40の検出結果と、スピーカ1、2、3、4を用いた衝撃音の発生位置の特定結果とに基づいて、警報出力部16を作動させるようにしてもよい。
また、上述した実施例では警報出力部16を設けてスピーカからの警報を行っているが、無線通信手段等によりセキュリティセンタに通報するようにしてもよい。
また、上述した実施例では、複数の音声入力手段としてオーディオ用の複数のスピーカを利用していたが、複数の専用マイクを設けてもよい。また、高精度に音源位置を特定するためには複数の音声入力手段が車両の前後方向と左右方向に分散して配置されることが望ましいため、音声入力手段の数としては3以上(より好ましくは4以上)とすることが望ましい。
1〜4 スピーカ
5 運転席
6 助手席
10 セキュリティECU
11A,12A,13A,14A バンドパスフィルタ
11B,12B,13B,14B アンプ
11C,12C,13C,14C AD変換器
15 メインマイコン
16 警報出力部
17、18 スイッチ
20 オーディオ装置
30 ボディECU
40 侵入センサ
60 運転席窓ガラス
5 運転席
6 助手席
10 セキュリティECU
11A,12A,13A,14A バンドパスフィルタ
11B,12B,13B,14B アンプ
11C,12C,13C,14C AD変換器
15 メインマイコン
16 警報出力部
17、18 スイッチ
20 オーディオ装置
30 ボディECU
40 侵入センサ
60 運転席窓ガラス
Claims (13)
- 車両の異なる場所に設置された複数の音声入力手段と、
音源からの音の前記複数の音声入力手段での入力時間差に基づいて、前記音源の位置を特定する特定手段と、
を有することを特徴とする盗難防止装置。 - 前記複数の音声入力手段は、監視対象からの衝撃音を入力して、該衝撃音に応じたレベルの信号を出力する手段であり、
前記特定手段は、前記信号の周波数に基づいて、衝撃音の発生した前記監視対象の部位を特定することを特徴とする請求項1記載の盗難防止装置。 - 前記特定手段は、前記信号の周波数に基づいて、車体からの衝撃音か、窓ガラスからの衝撃音かを判定することを特徴とする請求項2記載の盗難防止装置。
- 前記特定手段は、前記複数の音声入力手段の出力する信号のレベルにより、衝撃音の発生位置に最も近い音声入力手段を特定することを特徴とする請求項2又は3記載の盗難防止装置。
- 前記特定手段は、前記複数の音声入力手段の入力タイミングの差が第1しきい値以下の場合に、前記音源は監視対象から離れた位置にあると判定することを特徴とする請求項1記載の盗難防止装置。
- 前記特定手段は、前記複数の音声入力手段の出力する信号の信号レベルの差が第2しきい値以下の場合には、前記音源は監視対象から離れた位置にあると判定することを特徴とする請求項1記載の盗難防止装置。
- 前記特定手段は、監視対象の部位に応じて、前記第2しきい値を変更することを特徴とする請求項6記載の盗難防止装置。
- 前記特定手段は、最初に衝撃音を入力した第1音声入力手段と前記音源との距離を基準距離とし、前記第1音声入力手段と他の音声入力手段との衝撃音の入力時間差に基づいて、前記他の音声入力手段と前記音源との距離が前記基準距離からさらにどれだけ離れているかを算出することを特徴とする請求項2から7のいずれか一項記載の盗難防止装置。
- 前記特定手段は、前記複数の音声入力手段と音源との距離を、所定の基準平面上での距離に換算して前記音源の位置を特定することを特徴とする請求項2から8のいずれか一項記載の盗難防止装置。
- 前記特定手段は、少なくとも3つの音声入力手段と音源との前記基準平面上での距離を半径とする円の交点を、前記基準平面上での音源位置と特定することを特徴とする請求項9記載の盗難防止装置。
- 前記特定手段によって前記監視対象からの衝撃音であると判定されると、アラーム音を出力する警報手段を有することを特徴とする請求項2から10のいずれか一項記載の盗難防止装置。
- 前記複数の音声入力手段は、車両に搭載されたスピーカであることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項記載の盗難防止装置。
- 音源からの音を車両の異なる場所に設置された複数の音声入力手段で入力するステップと、
前記複数の音声入力手段の入力時間差に基づいて、前記音源の位置を特定するステップと、
を有することを特徴とする位置特定方法。
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- 2008-11-28 US US12/734,999 patent/US20100253490A1/en not_active Abandoned
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