JP2010237915A - ガラス破損警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正確にガラス破損を検出することが出来、かつ、ボール等が当たった場合の誤検出を抑制できるガラス破損警報装置を得る。
【解決手段】車両室内の圧力変化を検出する圧力検出手段１、圧力検出手段１の信号をフィルタリングする低周波側第１フィルタ手段２と、高周波側第２フィルタ手段３、これらフィルタ手段２及び３の複数の出力信号を比較判定し、車両のガラス破損を判定する比較判定手段４、及び警報を発する警報手段５を有する。ガラスが割れる場合と割れない場合とで、上記複数の出力信号間に大きな相違が見られることから、明確にガラス割れを検出することが出来る。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧力センサを利用したガラス破損警報装置に関するものであり、特に、車両内の荷物等を盗む車上ねらい、及び車両盗難の抑制に有効である。

従来、特許文献１に記載の車両のガラス破損警報装置が知られている。これは、車両のガラス破壊による盗難を防止するため、ガラス破損を誤動作なく検知するという課題の基に、次の構成を有する。

つまり、車両のガラス破損時に生ずる急激な第１波の（最初に発生する）負圧を圧電型マイクロホンや無指向性コンデンサマイクロホンのような圧力センサで検知し、警報信号を発生するようにしている。また、負圧発生と同時に発生するガラス破損音を検知し、両者を併用することにより、より確実に誤動作を防止できるとしている。

特開２００５−１２８６２０号公報

ところが、ガラス破損時の第１波として、急激な正圧が発生することがあり、この場合は、上記特許文献１の技術では、ガラス破損を検出できない。これについて詳しく説明する。ガラスを割るときに、先端の尖った鋭利なレスキューハンマ等の工具で割ったときは、ガラスが破損する孔部分がピンポイントとなり、あまり窓全体が動かない。つまり、車室内の体積があまり変化しない。

一方、強化ガラスは、予めテンションが加わっているため、割れるとガラスが粉々に飛散する。このとき割れた瞬間に、上記孔部分が開放されると、車室内の空気がガラスの飛散と共に抜けて減圧する。これにより、上記特許文献１では、ガラス破損時に生ずる急激な負圧を圧電型マイクロホン、または無指向性のコンデンサマイクロホンのような圧力センサで検知し、警報信号を発生するようにしている。

しかしながら、大型ハンマー、あるいはバット等の、ある程度大きな面積のものでガラスを割った場合、ガラスが内側に押し込まれ、車室内の体積が小さくなって正圧が大きくなる。つまり第１波が正圧でガラスが割れるときがある。このような場合は、上記特許文献１では、ガラスの破損をうまく検出することが出来ない。

また、ガラスが割れないが、ボール等がガラスに衝突した場合のガラス破損の誤検出を回避する必要がある。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、第１波が、正圧方向に変化するガラス破損の状態であっても、正確にガラス破損を検出することが出来、かつ、ボール等が当たった場合の誤検出を抑制できるガラス破損警報装置を得ることにある。

従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、室内の空気の圧力変化を検出する圧力検出手段（１）、圧力検出手段（１）の信号を少なくとも２つの周波数領域でフィルタリングするフィルタ手段（２及び３）、フィルタ手段（２及び３）の複数の出力信号を比較判定し、ガラス破損を判定する比較判定手段（４）、及び比較判定手段（４）の信号により警報を発する警報手段（５）を有することを特徴としている。

この発明によれば、圧力検出手段（１）の信号が、少なくとも２つの周波数領域でフィルタリングされ、フィルタ手段（２及び３）の複数の出力信号を判定値と比較判定しているから、ガラスが割れる場合と割れない場合とで、上記複数の出力信号間に大きな相違が見られることから、明確にガラス割れを検出することが出来る。

また、上記相違は、ガラスが割れる、または割れないに起因して発生するから、ガラスの割れ方に関係せず、正確にガラス割れの検出が出来る。これにより第１波が、正圧方向に変化するガラス破損の状態であっても、正確にガラス破損を検出することが出来、かつ、ボール等が当たった場合の誤検出を抑制できるガラス破損警報装置を得ることができる。

請求項２に記載の発明は、フィルタ手段（２及び３）は低周波側の第１フィルタ手段（２）と、該第１フィルタ手段（２）よりも周波数領域が高周波側の第２フィルタ手段（３）とで構成されていることを特徴としている。

この発明によれば、ガラス破損固有の周波数帯（例えば、約５〜２０Ｈｚの低周波側）の音と、ガラスを支持する本体部固有の周波数帯（例えば約２０〜２５０Ｈｚの高周波側）の音が、ガラスに衝撃が印加されたときに発生するが、フィルタ手段（２及び３）が、低周波側の第１フィルタ手段（２）と、該第１フィルタ手段（２）よりも周波数領域が高周波側の第２フィルタ手段（３）とで構成されることにより、室内圧力変化の内、ガラス破損固有の周波数帯の出力信号と、本体部固有の周波数帯の出力信号との複数の出力信号を比較判定でき、正確にガラス破損を判定できる。なお、本発明で音というときは可聴周波数以下の空気振動も含むものとする。

請求項３に記載の発明は、第１フィルタ手段（２）は、ローパスフィルタ、またはバンドパスフィルタから成り、第２フィルタ手段（３）は、バンドパスフィルタ、またはハイパスフィルタで構成されていることを特徴としている。

この発明によれば、ガラス破損固有の周波数帯の低周波側の音と、本体部固有の周波数帯の高周波側の音がガラスに衝撃が印加されたときに発生するが、第１フィルタ手段（２）は、ローパスフィルタ、またはバンドパスフィルタから成り、第２フィルタ手段（３）は、バンドパスフィルタ、またはハイパスフィルタで構成されていることにより、低周波側の第１フィルタ手段（２）と、該第１フィルタ手段（２）よりも周波数領域が高周波側の第２フィルタ手段（３）が構成出来る。従って、室内圧力変化の内、ガラス破損固有の周波数帯の出力信号と、本体部固有の周波数帯の出力信号との複数の出力信号を比較判定でき、正確にガラス破損を判定できる。

請求項４に記載の発明は、第１フィルタ手段（２）のローパス側カットオフ周波数が２５Ｈｚ以下であることを特徴としている。

この発明によれば、ガラス破損固有の周波数帯が大略、約５〜２０Ｈｚの低周波側に存在するから、ガラス破損固有の周波数帯を抽出する第１フィルタ手段（２）のローパス側カットオフ周波数が２５Ｈｚ以下であれば、充分に、ガラス破損固有の周波数帯を第１フィルタ（２）で抽出すること出来、正確にガラス破損を判定できる。

請求項５に記載の発明は、第２フィルタ手段（３）のハイパス側カットオフ周波数が２０Ｈｚ以上であることを特徴としている。

この発明によれば、本体部固有の周波数帯（例えば約２０〜２５０Ｈｚの高周波側）の音がガラスに衝撃が印加されたときに発生するが、第２フィルタ手段（３）のハイパス側カットオフ周波数が２０Ｈｚ以上であることにより、本体部固有の周波数帯の出力信号を得ることができ、正確にガラス破損を判定できる。

請求項６に記載の発明は、第１フィルタ手段（２）が、バンドパスフィルタ手段で構成されており、ハイパス側カットオフ周波数が５Ｈｚ以上であることを特徴としている。

この発明によれば、ガラス破損固有の周波数帯（例えば、約５〜２０Ｈｚの低周波側）の音がガラスに衝撃が印加されたときに発生するが、第１フィルタ手段（２）がバンドパスフィルタ手段で構成されており、ローパス側カットオフ周波数が５Ｈｚ以上であることにより、ガラス破損固有の周波数帯の出力信号を得ることができ、正確にガラス破損を判定できる。

請求項７に記載の発明は、第２フィルタ手段（３）がバンドパスフィルタ手段で構成されており、ローパス側カットオフ周波数が１００Ｈｚ以上であることを特徴としている。

この発明によれば、ガラス破損固有の周波数帯（例えば、約５〜２０Ｈｚの低周波側）の音と、本体部固有の周波数帯（例えば約２０〜２５０Ｈｚの高周波側）の音が、ガラスに衝撃が印加されたときに発生するが、第２フィルタ手段（３）がバンドパスフィルタ手段で構成されており、ローパス側カットオフ周波数が１００Ｈｚ以上であることにより、充分に本体部固有の周波数帯の音を抽出することが出来る。

請求項８に記載の発明は、圧力検出手段（１）の信号の振幅が、予め設定した圧力閾値を越えた場合において、第１フィルタ手段（２）の信号と第２フィルタ手段（３）の信号とでガラス破損を判定することを特徴としている。

この発明によれば、圧力検出手段（１）の信号の振幅が、予め設定した圧力閾値を越えた場合において、判定しているから、余分な小信号での判定を行うことがない。

請求項９に記載の発明は、第１フィルタ手段（２）の信号の振幅、または第２フィルタ手段（３）の信号の振幅が、予め設定した第１フィルタ閾値よりも小さい場合は、ガラス破損の判定をせず、かつガラス破損の判定は、上記第１フィルタ手段（２）、及び第２フィルタ手段（３）の出力の振幅比から判定することを特徴としている。

この発明によれば、第１フィルタ手段（２）の信号の振幅、または第２フィルタ手段（３）の信号の振幅が、予め設定した第１フィルタ閾値よりも小さい場合は、ガラス破損を判定せずに通常の待機状態を継続する。そして、予め設定した第１フィルタ閾値よりも大きい場合に、次に進むようにしている。これにより、以降の判定において、上記第１フィルタ手段２、及び第２フィルタ手段３の出力の振幅比を判定するが、分母と成る出力が小さく、わずかな分子側の出力でもガラス割れ警報が出てしまうのを防ぐことが出来る。

請求項１０に記載の発明は、更に、圧力検出手段（１）の信号から超低周波成分を除去する第３フィルタ手段（６）を備え、圧力検出手段（１）の信号の振幅が予め設定した圧力閾値を超えた後、予め設定した一定時間内に圧力検出手段（１）の信号の振幅が予め設定した圧力閾値を複数回越える場合において、第３フィルタ手段（６）の出力信号の振幅が予め設定した第３フィルタ閾値よりも大きい場合は、ガラス破損を判定することを特徴としている。

この発明によれば、圧力検出手段（１）が検出した信号から、例えば５Ｈｚ以下の超低周波成分が、第３フィルタ手段（６）を使用して除去される。これにより、ガラス並びに本体部を人為的に揺するとか、風で揺れるときの圧力センサ（１）の出力の変動は消えてしまう。このように、超低周波成分を第３フィルタ手段（６）で除去した後に第３フィルタ手段（６）の出力振幅が予め設定した第３フィルタ閾値よりも大きい場合に、ガラス破損を判定することで、人為的に揺するとか、風で揺れるときの振動でガラス破損を判定することが防止できる。

請求項１１に記載の発明は、圧力検出手段（１）の信号の振幅が、予め設定した圧力閾値を超えた後、予め設定した所定時間（ｔ１〜ｔ２）内に、圧力検出手段（１）の信号の振幅が予め設定した圧力閾値を複数回越えるかどうかの判定は、圧力検出手段（１）の信号の振幅が予め設定した圧力閾値を越えた後、予め設定したマスク時間（ΔＴ１）内は、圧力検出手段（１）の信号の振幅が予め設定した圧力閾値を越えたことをカウントしないで判定することを特徴としている。

この発明によれば、減衰が終わって、また叩かれる等の、実際にガラスが複数回連続して打撃された状況を、より正確に検出できる。

請求項１２に記載の発明は、第３フィルタ手段がバンドパスフィルタ手段、又はハイパスフィルタ手段で構成されていることを特徴としている。

この発明によれば、超低周波の振動をバンドパスフィルタ手段、又はハイパスフィルタ手段で除去した信号を得ることが出来る。

請求項１３に記載の発明は、第３フィルタ手段のハイパス側カットオフ周波数が、５Ｈｚ以下であることを特徴としている。

この発明によれば、ハイパス側カットオフ周波数が、５Ｈｚ以下であるため、充分に超低周波の振動をバンドパスフィルタ手段、又はハイパスフィルタ手段で除去した信号を得ることが出来る。

請求項１４に記載の発明は、圧力検出手段（１）がエレクトレットコンデンサマイクロホンから成る低周波マイクロホンで構成されていることを特徴としている。

この発明によれば、１００Ｈｚ以下の音は、通常のマイクロホンでは感度が落ちて拾えないが、この低周波マイクロホンでは、１０Ｈｚや５Ｈｚでも略フラットな感度特性を維持できる。また、焦電素子、圧電素子を使用した圧力センサに比べて感度が比較的優れ、経年劣化し難い。

請求項１５に記載の発明は、圧力検出手段（１）は、車両室内に設置され、比較判定手段（４）は、車両の本体部に支持されたガラスの破損を判定することを特徴としている。

この発明によれば、車両のガラスの破損が、正確に検出され、警報できる。

なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明の第１実施形態を示すブロック図である。 上記第１実施形態の作動を説明するフローチャートである。 上記第１実施形態において、ガラスが破損したときの車室内圧力の時間的変化を示すグラフである。 上記図３の車室内圧力の時間的変化をＦＦＴにより分析した結果を示すグラフである。 上記第１実施形態において、ガラス破損以外の衝撃が印加されたときの車室内圧力の時間的変化を示すグラフである。 上記図５の車室内圧力の時間的変化をＦＦＴにより分析した結果を示すグラフである。 本発明の第２実施形態の作動を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態において、ガラスが複数回打撃されたときの圧力検出手段の出力波形図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１乃至図６を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示すブロック図である。また、図２は上記第１実施形態の作動を説明するフローチャートである。

図１において、車室内の圧力センサ１から成る圧力検出手段１が検出した車室内空気圧力の振動データ（圧力センサ１の出力電圧）は、第１フィルタ手段２を成す第１フィルタ２と、第２フィルタ手段３成す第２フィルタ３でフィルタリングされる。なお、圧力センサ１は、ダッシュボード、またはグローブボックスの樹脂パネル等に収納されている。

ここで、この圧力センサは、低周波マイクロホンから成り、５Ｈｚ〜２００Ｈｚの振動を検出する。１００Ｈｚ以下の音は、通常のマイクロホンでは感度が落ちて拾えないが、この低周波マイクロホンは１０Ｈｚや５Ｈｚでもフラットな感度特性を維持できるものであり、圧力変化に伴う静電容量の変化を検出するエレクトレットコンデンサマイクロホンから成る。

ここで、第１フィルタ手段２は、カットオフ周波数２０Ｈｚのローパスフィルタから成り、第２フィルタ手段３は、カットオフ周波数２５Ｈｚ、及び１００Ｈｚのバンドパスフィルタからなる。

なお、第１フィルタ手段２としてバンドパスフィルタを使用することが出来る。また、第２フィルタ手段３としてハイパスフィルタを使用することも出来る。また第１フィルタ手段２及び第２フィルタ手段３は、ＬＣ回路からなる電気フィルタ（アナログフィルタ）で構成しても良いしデジタルフィルタで構成しても良い。以下、これらの変形は、その他の実施形態でも述べる。

なお、ローパスフィルタ（Low Pass Filter）は 周波数ｆ１以下の信号を通して，周波数ｆ１を越える周波数の信号は通さないというフィルタ手段である。この時の周波数ｆ１はカットオフ周波数（遮断周波数；cut off frequency）と呼ばれる。

また、ハイパスフィルタ（High-pass filter）は、電気信号の高い周波数成分を取り出すフィルタ回路であり、低い周波数成分は抑制される。

更に、バンドパスフィルタ手段（Band-pass filter）は、電気信号の特定の周波数成分を取り出すフィルタ回路である。

また、上記カットオフ周波数は、その周波数を越える（あるいは下回る）とフィルタ回路の出力電力が通過帯域のそれに比較して１／２となる周波数を指す。電力は電圧の二乗に比例するため、そのときの電圧信号は、通過帯域の１／２の平方根となる。これは、−３ｄＢとほぼ等しい。つまり、カットオフ周波数は、通過帯域から−３ｄＢ減衰した点の周波数である。バンドパスフィルタには、２つのカットオフ周波数がある。

そして、これらの第１及び第２フィルタ手段２及び３でフィルタリングされた電圧出力が、比較判定手段４で比較される。具体的には、フィルタリングされた双方の電圧出力の比をとり、この比が所定値（判定値とも言う）と比較されて、ガラス破損固有の比較的低い周波数帯（約５〜２０Ｈｚ）の出力の方が、車両固有の比較的高い周波数帯（約２０〜２５０Ｈｚ）の出力の方より、エネルギが大きい場合は、ガラスが割られたと判定する。

そして、このガラスが割られたと判定された場合に、警報手段５を成す、例えば警報器で異常状態を報知する。このように、窓を叩いたときには、ガラス破損固有の周波数帯（約５〜２０Ｈｚ）の音と、車両固有の周波数帯（約２０〜２５０Ｈｚ）の音が上述のように発生するが、この第１実施形態では、車室内圧力変化の内、ガラス破損固有の周波数帯（約５〜２０Ｈｚ）の出力と、車両固有の周波数帯（約２０〜２５０Ｈｚ）の出力とのレベルを比較することで、ガラス破損の検出精度が向上することに着眼している。

以下、上記の周波数帯について説明する。なお、本発明で音というときは可聴周波数以下の空気振動も含むものとする。上述のガラス破損固有の周波数帯（約５〜２０Ｈｚ）の出力と、車両固有の周波数帯（約２０〜２５０Ｈｚ）の出力のうち、後者の車両固有の周波数帯の音には、こもり音、及び車体共振音がある。

上記こもり音について説明する。車室内空間には、車両の進行方向の前後方向、それと直角の左右方向の車室内空間寸法が存在する。そして、ガラスが叩かれると、叩く方向によって、上記寸法のいずれかが関係する振動が生じる。

例えば、フロントガラスを叩いた場合は、上記車両の進行方向を前とする前後方向の車室内空間寸法ａによって、波長２ａの定在波のこもり音が発生する。

一方、サイドガラスが叩かれた場合は、上記車両の進行方向と直角方向の左右方向の車室内空間寸法ｂによって、波長２ｂの定在波のこもり音が発生する。このように、叩いた方向と車室内の空間の寸法に関係する車両固有の周波数帯で車室内が共鳴する結果、こもり音が発生する。

次に、車体共振音について説明する。この場合の車体共振音とは、主としてガラスを固定しているドア、及びパネルの共振音である。そして、これら各部の共振音の内、車両後部のハッチバックのドアは、２５Ｈｚから３０Ｈｚ程度の共振周波数を持ち、ガラス割れの周波数に近い。

そして、ガラスが割れて空気が抜けた場合は、車両固有の周波数帯の音（約２０〜２５０Ｈｚ）は少なくなる。よって、ガラス破損固有の周波数帯（約５〜２０Ｈｚ）と車両固有の周波数帯（約２０〜２５０Ｈｚ）のレベルを比較することで、ガラス破損の検出精度が向上する。

換言すれば、ガラスが割れたときは、ガラス破損固有の周波数帯の音が強く、ガラスが割れないときは、車両固有の周波数帯の音が強くなる。これはガラスが割れると、割れたところからクラックが入り、衝撃が吸収されて、車体までエネルギが到達せず、車体が比較的加振されないからである。

以下、図２のフローチャートに基づいて、作動を説明する。このフローがスタートすると、ステップＳ２１にて、圧力センサ１（図１の圧力検出手段、以下同じ）の出力振幅が圧力閾値（第１閾値）以上か否かを判断する。つまり、圧力センサ１から所定の大きさ以上の電圧出力が出ないとトリガがかからず、待機を続ける。

なお、ここで言うトリガとは、圧力センサ１（図１）の出力電圧が、所定以上の値になったことを示す。つまり圧力センサ１の信号がゼロ近くでなく、所定の大きさになって、次のフローに進む。実際には、２パスカル程度の圧力に相当する出力電圧が、圧力センサ１からの出力されたときに、トリガがかかるように設定される。

次に、上述のように、図１の第１フィルタ手段２は、カットオフ周波数２０Ｈｚのローパスフィルタから成り、第２フィルタ手段３は、カットオフ周波数２５Ｈｚ、及び１００Ｈｚのバンドパスフィルタからなる。

そして、圧力検出手段１の出力振幅が圧力閾値（第１閾値）以上である場合、ステップＳ２２で、第１フィルタ手段２（カットオフ周波数２０Ｈｚ）の出力振幅と、第２フィルタ手段３（カットオフ周波数２５Ｈｚ、及び１００Ｈｚ）の出力振幅を取り出し、これらの出力振幅の比と判定値（第２閾値）との比較を行う。

具体的には、図１の比較判定手段４内で、第１フィルタ手段２の出力振幅（ピークホールド値）を、第２フィルタ手段３の出力振幅（ピークホールド値）で除算した値が、判定値（第２閾値）以上か否かを判定する。なお、比較判定手段４では、第１フィルタ手段２の出力は、比較判定手段４内のピークホールド手段で最大振幅が抽出される。第２フィルタ手段３の出力も比較判定手段４内のピークホールド手段で最大振幅が抽出される。

そして、これらの第１フィルタ手段２の出力（最大振幅）と、第２フィルタ手段３の出力（最大振幅）の比が、判定値（第２閾値）以上である場合は、図２のステップＳ２３で、ガラス破損と判定し、図１の警報手段５により音響あるいは発光により第１警報を発する。または、外部受信装置（例えば個人の携帯電話や警察関係の受信装置）に信号を送信して外部で第１警報を発しても良い。

一方、第１フィルタ手段２の出力と第２フィルタ手段３の出力の比が、判定値（第２閾値）よりも小さい場合は、図２のステップＳ２２でＮｏと判定され、ガラス破損以外の衝撃と認定されてステップＳ２１に戻る。

この場合は、単にボールが衝突したとか、いたずらで打撃されたかであって、ガラス自体は、割れていないと判定されるのである。なお、ガラス破損以外の衝撃を警報したい場合は、このガラス破損以外の衝撃との認定結果を受けて、上記第１警報とは区別できる（異なる）第２警報を発しても良い。

基本的には、この第２警報のレベルでは警報に対する対応が煩わしくなるため、大きな警報を発生しないが、ボールを当てた者、あるいは、いたずらした者に威嚇のための第２警報を発することも出来る。

次に、ガラス破損とガラス破損以外の衝撃による車室内圧力の変化をグラフで示して説明する。図３は、上記第１実施形態において、ガラスが破損したときの車室内圧力の時間的変化を示すグラフであり、縦軸は車室内圧力、横軸は時間ｔを示している。

バットで叩いたように、ガラスが押し込まれて正圧で割れる場合は、図３のようにならない。つまり、車室内圧力の第１波が、負側（減圧側）に振れないで、ガラスが割れることもある。図３は、先の尖ったものでテンションが予めかかった強化ガラスが割れたときの車室内圧力変化である。

この場合は、強化ガラスが外に飛び散り、これに連れて、ガラスの孔から空気が外に逃げて（引っ張りだされて）車室内の圧力が先ず負側に立ち上がる。勿論、ガラスが先端の尖った物で割られるときには、きわめて弱い正圧が短時間加わるが、図３からは読み取れないくらい小さな値である。

図４は、図３の圧力変化をＦＦＴ（周波数分析器あるいはスペクトルアナライザ）により分析した結果を示すグラフであり、縦軸はパワースペクトルを示し、横軸は周波数を示している。図４から判明するように、ガラスが割れたときは、１０Ｈｚ付近にパワースペクトルのピークがあり、２０Ｈｚ以上ではパワースペクトルのレベルが弱いという結果になっている。

次に、図５は、上記第１実施形態において、ガラスが破損しなかったとき、つまりガラス破損以外の衝撃が印加されたときの車室内圧力の時間的変化を示すグラフであり、縦軸は車室内圧力、横軸は時間ｔを示している。

図６は、図５の車室内圧力変化を上記ＦＦＴにより分析した結果を示すグラフであり、縦軸はパワースペクトルを示し、横軸は周波数を示している。図６から判明するように、ガラスが割れないときは、ガラスが割れないで車体が加振されるため、広い周波数帯域で加振され、２０Ｈｚ以上のパワースペクトルのレベルが、２０Ｈｚ以下のパワースペクトルのレベルと同等以上であるという結果になっている。

これら図３乃至図６の波形図から、上述のように、上記第１フィルタ手段２の出力と、上記第２フィルタ手段３の出力の比が、判定値（第２閾値）以上である場合は、ガラス破損と明確に判定されるということが理解できる。

車両の車体の大きさによって、発生する音の周波数帯（上記車体共振音、車室内空間に共鳴する定在波のこもり音の周波数帯）は異なってくるが、ガラスが割れたときと、割れないときとの、図４及び図６の１０Ｈｚくらいの周波数のパワースペクトルのレベルが突出して大きいか、または他のレベルとそれほど変わらないかということは、車両の体格にあまり影響されない。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。図７は、本発明の第２実施形態の作動を説明するフローチャートである。この第２実施形態は、よりガラス破損検出の精度を向上させるものである。

図７において、このフローがスタートすると、ステップＳ７１で圧力センサ１（図１）の出力振幅が圧力閾値（第１閾値）以上か否かが判定されるトリガ処理が実行される。そして、ステップＳ７１で圧力センサ１の出力振幅が圧力閾値（第１閾値）以上である場合に、次のステップＳ７２に進む。

ステップＳ７２では、第１フィルタ手段２（または第２フィルタ手段３）の出力振幅が、第１フィルタ閾値（第２閾値）以上か否かを判定する。そして、第１フィルタ手段２（または第２フィルタ手段３）の出力振幅が、第１フィルタ閾値（第２閾値）以上である場合に、次のステップＳ７３に進むようにしている。

これは、以降のフロー（ステップＳ７４）では、上記第１フィルタ手段２、及び第２フィルタ手段３の出力の振幅比を判定するが、第１または第２フィルタ手段２または３通過後の信号自体が小さく、分母と成る出力が小さいと、わずかな分子側の出力でも判定がＹＥＳになり、ガラス割れ警報が出てしまうのを防ぐためである。

ステップＳ７３では、上記トリガがかかった時点（ｔ＝０）から所定の短時間（ｔ１〜ｔ２の間＝例えば１秒間）内の圧力センサ１の出力振幅が、圧力閾値（第１閾値）以上であったか否かを判定する。ここで、ＹＥＳのときは、最初のトリガ（ｔ＝０）から、例えば、１秒間の間に複数の繰り返しトリガが、かかってきたことを意味している。これは、複数回のガラスへの打撃があった場合の他、車両を人為的に揺するとか、風で車両が揺れたときである。このときはステップＳ７５に進む。

また、ステップＳ７３で判定がＮｏとなり、上記複数の繰り返しトリガが、かかってきていないときは、ステップＳ７４のガラス破損判定に進む。

ステップＳ７５では、車室内の圧力センサ１から成る圧力検出手段１が検出した車室内空気圧力の振動データ（圧力センサ１の出力電圧）から、例えば５Ｈｚ以下の超低周波成分が、第３フィルタ手段６（図１）を使用して除去される。なお、この第３フィルタ手段６は援用する図１の比較判定手段４と圧力センサ１の間に破線で示したように存在する。また、この第３フィルタ手段６は、バンドパスフィルタ手段、またはハイパスフィルタ手段で構成することが出来る。これにより、車両を人為的に揺するとか、風で車両が揺れるときの圧力センサ１の出力の変動は消えてしまう。

次に、５Ｈｚ以下の低周波成分を第３フィルタ手段で除去した後、ステップＳ７６で、第３フィルタ手段の出力振幅が第３フィルタ閾値（第３閾値）以上か否かを判定する。そして、第３フィルタ閾値（第３閾値）以上であり、判定結果がＹＥＳとなった場合に、ステップＳ７４のガラス破損判定に進む。

ステップＳ７４では、第１フィルタ手段２（カットオフ周波数２０Ｈｚ）の出力振幅と、第２フィルタ手段３（カットオフ周波数２５Ｈｚ、及び１００Ｈｚ）の出力振幅を取り出し、これらの出力振幅の比と判定値（第４の閾値＝図２の判定値と同じ）との比較を行う。

そして、これらの第１フィルタ手段２の出力（最大振幅）と、第２フィルタ手段３の出力（最大振幅）の比が、判定値（第４の閾値）以上である場合は、図７のステップＳ７７で、ガラス破損と判定し、警報手段５（図１）により警報を発する。

一方、第１フィルタ手段２の出力と第２フィルタ手段３の出力の比が、判定値（第４の閾値）よりも小さい場合は、図７のステップＳ７４でＮｏと判定され、ガラス破損以外の衝撃と認定されて、ステップＳ７１に戻る。この場合は、単にボールが衝突したとか、いたずらで打撃されたかであって、ガラス自体は、割れていないと認定されるのである。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。

第２実施形態の図７を援用して第３実施形態を説明する。第２実施形態ではステップＳ７３において、トリガ（ｔ＝０）直後から直ぐカウント体制に入って所定時間（ｔ１〜ｔ２）、圧力センサ出力振幅が圧力閾値以上となることがあるかを判定した。

しかし、この第３実施形態では、最初のトリガ（ｔ＝０の１回目トリガ）直後から直ぐにはカウントせず、しばらく、マスク期間（カウント不能期間ΔＴ１）を設定するものである。

図８は、この第３実施形態において、ガラスが複数回打撃されたときの圧力検出手段１の出力波形を示している。圧力検出手段１の信号の振幅が、圧力閾値（トリガレベルＴＬ）を超えた後、所定判定時間（ｔ１〜ｔ２）内に、圧力検出手段１の信号の振幅が圧力閾値を越えるかどうかの判定は、圧力検出手段１の信号の振幅が圧力閾値を越えた後、予め設定したマスク期間ΔＴ１内は、圧力検出手段１の信号の振幅が予め設定した圧力閾値（トリガレベル）を越えたことをカウントしないこととし、マスク期間ΔＴ１経過後からカウント体制に入って判定するものである。

これにより、時間ｔ＝０に最初の打撃が検出されて、減衰が終わって、２度目の打撃が検出され、所定判定時間が終わるまでの期間ΔＴ２の、実際にガラスが複数回連続して打撃された状況を、より正確に検出できる。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の第１実施形態では、第１フィルタ手段２は、カットオフ周波数２０Ｈｚのローパスフィルタから成り、第２フィルタ手段３は、カットオフ周波数２５Ｈｚ、及び１００Ｈｚのバンドパスフィルタからなるが、この他のフィルタを使うことも出来る。

例えば、第１フィルタ手段２は、バンドパスフィルタで構成することが出来る。また、第２フィルタ手段３は、ハイパスフィルタで構成することが出来る。
る。

次に第１フィルタ手段のローパス側カットオフ周波数が２５Ｈｚ以下であってもよい。また、第２フィルタ手段のハイパス側カットオフ周波数が２０Ｈｚ以上であってもよい。また、第１フィルタ手段がバンドパスフィルタ手段で構成されており、ハイパス側カットオフ周波数が５Ｈｚ以上であってもよい。

次に、第２フィルタ手段がバンドパスフィルタ手段で構成されており、ローパス側カットオフ周波数が１００Ｈｚ以上であればよい。

次に、第３フィルタ手段は、バンドパスフィルタ手段、又はハイパスフィルタ手段で構成されたが、該第３フィルタ手段のハイパス側カットオフ周波数が、５Ｈｚ以下であるとよい。また、上記第１乃至第３フィルタ手段は、電気フィルタではなくデジタルフィルタで構成されていてもよい。

１ 圧力センサ
２ 第１フィルタ手段
３ 第２フィルタ手段
４ 比較判定手段
５ 警報手段
ＴＬ 圧力閾値（トリガレベル）
ｔ１〜ｔ２ 所定判定時間
ΔＴ１ マスク期間

Claims (15)

1. 室内の空気の圧力変化を検出する圧力検出手段（１）、
   前記圧力検出手段（１）の信号を少なくとも２つの周波数領域でフィルタリングするフィルタ手段（２及び３）、
   前記フィルタ手段（２及び３）の複数の出力信号を比較判定し、ガラス破損を判定する比較判定手段（４）、及び
   前記比較判定手段（４）の信号により警報を発する警報手段（５）を有することを特徴とするガラス破損警報装置。
2. 前記フィルタ手段（２及び３）は低周波側の第１フィルタ手段（２）と、該第１フィルタ手段（２）よりも周波数領域が高周波側の第２フィルタ手段（３）とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガラス破損警報装置。
3. 前記第１フィルタ手段（２）は、ローパスフィルタ、またはバンドパスフィルタから成り、前記第２フィルタ手段（３）は、バンドパスフィルタ、またはハイパスフィルタで構成されていることを特徴とする請求項２に記載のガラス破損警報装置。
4. 前記第１フィルタ手段（２）のローパス側カットオフ周波数が２５Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項３に記載のガラス破損警報装置。
5. 前記第２フィルタ手段（３）のハイパス側カットオフ周波数が２０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項３または４に記載のガラス破損警報装置。
6. 前記第１フィルタ手段（２）が、バンドパスフィルタ手段で構成されており、ハイパス側カットオフ周波数が５Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載のガラス破損警報装置。
7. 前記第２フィルタ手段（３）がバンドパスフィルタ手段で構成されており、ローパス側カットオフ周波数が１００Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載のガラス破損警報装置。
8. 前記圧力検出手段（１）の信号の振幅が、予め設定した圧力閾値を越えた場合において、前記第１フィルタ手段（２）の信号と前記第２フィルタ手段（３）の信号とでガラス破損を判定することを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一項に記載のガラス破損警報装置。
9. 前記第１フィルタ手段（２）の信号の振幅、または前記第２フィルタ手段（３）の信号の振幅が、予め設定した第１フィルタ閾値よりも小さい場合は、ガラス破損の判定をせず、かつ前記ガラス破損の判定は、上記第１フィルタ手段（２）、及び第２フィルタ手段（３）の出力の振幅比から判定することを特徴とする請求項２乃至８のいずれか一項に記載のガラス破損警報装置。
10. 更に、前記圧力検出手段（１）の信号から超低周波成分を除去する第３フィルタ手段（６）を備え、前記圧力検出手段（１）の信号の振幅が予め設定した前記圧力閾値を超えた後、予め設定した一定時間内に前記圧力検出手段（１）の信号の振幅が予め設定した前記圧力閾値を複数回越える場合において、前記第３フィルタ手段（６）の出力信号の振幅が予め設定した第３フィルタ閾値よりも大きい場合は、ガラス破損を判定することを特徴とする請求項８または９に記載のガラス破損警報装置。
11. 前記圧力検出手段（１）の信号の振幅が、予め設定した前記圧力閾値を超えた後、予め設定した所定時間（ｔ１〜ｔ２）内に、前記圧力検出手段（１）の信号の振幅が予め設定した前記圧力閾値を複数回越えるかどうかの判定は、前記圧力検出手段（１）の信号の振幅が予め設定した前記圧力閾値を越えた後、予め設定したマスク時間（ΔＴ１）内は、前記圧力検出手段（１）の信号の振幅が予め設定した前記圧力閾値を越えたことをカウントしないで判定することを特徴とする請求項１０に記載のガラス破損警報装置。
12. 前記第３フィルタ手段がバンドパスフィルタ手段、又はハイパスフィルタ手段で構成されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のガラス破損警報装置。
13. 前記第３フィルタ手段のハイパス側カットオフ周波数が、５Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項１２に記載のガラス破損警報装置。
14. 前記圧力検出手段（１）がエレクトレットコンデンサマイクロホンから成る低周波マイクロホンで構成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のガラス破損警報装置。
15. 前記圧力検出手段（１）は、車両室内に設置され、前記比較判定手段（４）は、車両の本体部に支持されたガラスの破損を判定することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のガラス破損警報装置。

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