JP3919515B2 - 車載用侵入検知装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波や超音波を利用して車両への違法な侵入を防ぐための車載用侵入検知装置に関し、特に誤検出を有効に防止することができるように構成された車載用侵入検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、車両への侵入者を検知する車載用侵入検知装置の概略構成を示すブロック図である。図において、１は車載用侵入検知装置、２は侵入者などの物体を示す。車載用侵入検知装置１は、例えば２．４５ＧＨｚの電波出力を発する発振器１１、送信アンテナ１２、受信アンテナ１３、さらに周波数変換器１４を含んでいて、車内の、例えば天井の一部分に取り付けられている。
【０００３】
図１の装置において、発振器１１で生成された例えば２．４５ＧＨｚの出力は、アンテナ１２を介して物体２に照射される。物体２からの反射波は受信アンテナ１３で受信され、周波数変換器１４において送信波と反射波がミキシングされビート信号が生成される。
【０００４】
上記車載用侵入検知装置は、動作状態に設定された場合において、車両内に移動物体があった場合、これを侵入者として検出する。移動物体の検出には、物体からの反射波に生じるドップラー効果を利用する。今、物体２が動いていた場合、反射波の周波数はドップラー効果によって若干シフトする。例えば送信周波数をｆ０とすると、反射周波数はｆ０＋Δとなる。ここで、シフト量Δは以下の式によって導き出される。
【０００５】
Δ＝反射周波数−送信周波数＝（２ｖ／ｃ）ｆ０ ・・・（１）
ｖ＝物体２のセンサに対する相対速度
Ｃ＝光速
式（１）から明らかなように、Δの値は送信波ｆ０の周波数と比較してきわめて小さい。例えば、送信周波数が２．４５ＧＨｚの場合、Δは数１０Ｈｚ程度である。従って、シフト量Δを直接計測することは困難であるので、送信波と受信波のビートを取り、シフト量Δと一致した周波数の信号を出力するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが図１に示すような車載用侵入検知装置では、サッカーボールが車体にあたった場合、突風によって車体が揺れた場合などのように、車体に衝撃が与えられて車載用侵入検知装置自身が揺れると、反射物体が移動しなくても相対的な移動が生じるために、これを異常発生と誤認識し警報出力が行われる場合がある。あるいは、サッカーボールが車体にあたって車体が一時的に変形し元に戻った場合、洗車中にユーザがボンネットを一時的に変形させた場合なども、このような車体変形に伴って車載用侵入検知装置が揺れ、その結果、車載用侵入検知装置と反射物体間で相対的に移動が生じ、誤警報が出力されることがある。
【０００７】
従って本発明は、車載用侵入検知装置において、上記の様な本来盗難とは関係のない車体の揺れなどを誤って侵入として判断することの無い、車載用侵入検知装置を得ることを目的としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の装置は、車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、前記反射波の出力が第１の出力レベル以上になってから所定時間内に前記第１の出力レベルより高い第２の出力レベル以上になった場合、侵入とは認識しないように設定したことを特徴とする。
【０００９】
車体にサッカーボールなどが当たった場合に生じる衝撃は、一般に、急激に車体を振動させる。そのため、この時受信される受信波出力の立ち上がり時間は、人間などの侵入による場合よりもかなり短い。従って、信号の出力レベルに第１のレベルと第１のレベルよりも高い第２のレベルを設定し、出力が第１のレベルから第２のレベルへ遷移する時間が予め決めた時間よりも短い場合、人間などの侵入では無いと判断することによって、誤検出を回避することができる。
【００１０】
本発明の第２の装置は、車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、前記反射波の出力が第１の出力レベル以上になってから所定時間内に前記第１の出力レベルより高い第２の出力レベル以上になったことを検出する第１の検出部と、前記反射波の１周期における最大の出力が所定レベル以上である状態が連続して所定時間続かなかったことを検出する第２の検出部と、前記反射波の周波数が所定の周波数帯域外であることを検出する第３の検出部を備え、前記第１、第２、第３の検出部の何れか１個の検出部が信号を検出した場合侵入とは認識しないように設定されている。
【００１１】
本発明の第３の装置は、車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、前記反射波の出力が第１の出力レベル以上になってから所定時間内に前記第１の出力レベルより高い第２の出力レベル以上になったことを検出する第１の検出部と、前記反射波の１周期における最大の出力が所定レベル以上である状態が連続して所定時間続かなかったことを検出する第２の検出部を備え、前記第１および第２の検出部が共に信号を検出した場合侵入とは認識しないように設定されている。
【００１２】
本発明の第４の装置は、車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、前記反射波の１周期における最大の出力が所定レベル以上である状態が連続して所定時間続かなかったことを検出する第１の検出部と、前記反射波の周波数が所定の周波数帯域外であることを検出する第２の検出部を備え、前記第１および第２の検出部が共に信号を検出した場合侵入とは認識しないように設定されている。
【００１３】
本発明の第５の装置は、車内に送信した送信波と車内の物体に反射した反射波から生成された信号に基づいて車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、前記信号が第１のレベル以上になってから所定時間内に前記第１のレベルより高い第２のレベル以上になった場合、侵入とは認識しないように設定されている。
【００１４】
本発明の第１の方法は、車内への侵入を検出する車載用侵入検知方法において、車内に送信波を送信するステップと、前記車内の物体に反射した反射波を受信するステップと、前記送信波と前記反射波に基づく信号を生成するステップと、前記信号に基づいて車内への侵入を検出するステップと、前記信号が第１のレベル以上となってから所定時間内に前記第１のレベルより高い第２のレベル以上になった場合、侵入とは認識しないステップと、を有する。
【００１５】
これら、第２乃至第５の装置のように、誤検出回避の条件を種々に組み合わせることによって、種々の外的衝撃に基づく誤検出を効果的に防ぐことが可能な車載用侵入検知装置を得ることができる。また、第１の方法によれば、車体が突風などで揺れた場合、あるいは外部より何らかの衝撃が加えられた場合などに起こり易い誤検出を、効果的に回避することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の１実施形態にかかる車載用侵入検知装置の回路構成を示すブロック図である。図において、２０は発振回路、２２は送信回路、２４は反射波を受信する受信回路、２６は送信波と受信波を混合してビート信号を得るための混合回路、２８は混合回路出力を増幅するための増幅回路、さらに３０は電源回路を示す。
【００１７】
図２において、４０はマイクロコンピュータであり、増幅回路２８の出力を受信してその信号を分析し、車両への侵入を検出する。マイクロコンピュータ４０の出力はドライバ回路４２を介してアラームＥＣＵ（電子制御装置）４４に送信され、ここで異常発生を知らせる警報が出力される。アラームＥＣＵ４４は、車載用侵入検知装置に対してのみ動作するものでも良いが、一般にはドアセンサなどセンサ一般の信号を解析して異常を知らせる機能も備えたＥＣＵである。
【００１８】
図２において、図の点線で示す部分が一般にセンサ５０として構成され、車室内の適当な場所、例えば天井に取り付けられる。あるいは車室内のマップランプ付近に取り付けることもできる。また、マイクロコンピュータ４０、ドライバ回路４２をセンサとして共に組み込んで構成することも可能である。
【００１９】
図３は、本発明の第１の本実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作原理を説明するための信号波形図であり、増幅回路２８からのビート信号出力を、マイクロコンピュータ４０内で全波整流した場合の信号波形を示している。
【００２０】
車両にサッカーボールなどがあたった場合、その衝撃による車両の変形は短時間に発生し、短時間に終了する。従って、混合回路２６で形成されるビート波の強度は、ビート波の存在を認識した時点から急速に立ち上がって最大値に達し、また急速に減少する傾向がある。これに対して、人間が車室内に侵入した場合のビート波強度は、侵入の動きに伴って比較的ゆっくりした速度で増大する。従って、ビート波信号において急激な立ち上がりを検出した場合は、盗難などに関係する侵入では無く車体に外部から加えられた単なる衝撃であると判断することができる。
【００２１】
従って、図３に示すようなビート波の信号波形（センサ信号）において、侵入が有ると認め得る閾値であるレベル１（図示の例では２００ｍＶ）と、これよりも大きくかつ最大値以下であるレベル２（図示の例では８００ｍＶ）を設定し、出力がレベル１を超えてレベル２に達する時間ΔＴを測定する。ΔＴが一定時間ｔ未満である場合これを衝撃によるものと判断し、違法な侵入とは見なさない。この一定時間ｔは、種々の実験を基に、単なる衝撃に基づく出力変動か、人間の侵入に基づく出力変動かを十分に区別し得る値を選択する。ΔＴがこのようにして決めた一定時間以上である場合は、人間による違法な侵入であると判断することができる。これによって盗難とは関係の無い車体の揺れに伴う誤警報の出力を防止することができる。なお、レベル１は上記閾値よりも高い値であっても良いが、レベル２よりは十分小さい値を選択する。レベル２は、侵入があった場合に発生する比較的高い値が選択される。
【００２２】
図４は、以上の誤認識防止原理をマイクロコンピュータ４０で実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。尚、図４に示す処理ルーチンは、一定の周期で繰り返して実行されるものである。まずステップＳ１で増幅回路２８より入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためにＡ／Ｄ入力処理を実行し、さらに全波整流を実行する。次に、ステップＳ２において、入力信号の値が第１のレベル以上であるか否かを判断する。本実施形態では、第１のレベルを２００ｍＶとしている。
【００２３】
ステップＳ２でＮＯの場合、即ちビート信号が発生していると認識できる強度以下である場合は、ステップＳ３でカウンタの値を初期化（０）し、この処理を終了して次のサイクルに備える。ステップＳ２でＹＥＳの場合、即ちビート信号が発生していると認識できる強度に達している場合は、ステップＳ４でカウンタの値を１だけインクレメントする。
【００２４】
次に、ステップＳ５でビート信号のレベルが第２のレベル以上であるか否かを判断する。本実施形態ではこの第２のレベルを８００ｍＶとしている。ステップＳ５でＮＯの場合、この処理を終了し、次のサイクルに備える。従って、信号がレベル１以上ではあるがレベル２以下の場合、信号のサンプリング周期に同期してステップＳ４でカウンタがインクレメントされ、その時間ΔＴが測定される。このようにして、信号出力がレベル２を超えると、ステップＳ５でＹＥＳと判断されるので、次のステップＳ６でそのときのカウンタ値即ちΔＴが予め決めた一定値ｔ、例えば５０ｍ秒に達しているか否かが判断される。
【００２５】
ステップＳ６でＹＥＳの場合、即ちビート信号の強度がレベル１からレベル２に達する時間がｔ（５０ｍ秒）より小さい場合は、この事態の発生が外部からの単なる衝撃によるものと判断できるので、ステップＳ７で警報禁止フラグをオンとする。なお、マイクロコンピュータ４０は警報禁止フラグがオンである場合は、例え出力信号が閾値を超えていてもその事態を侵入の発生とは認識せず、従って警報（アラーム）信号を出力しない。
【００２６】
ステップＳ６でＮＯと判断される場合は、レベル１からレベル２まで達する時間ΔＴが十分大きく、従ってその事態の発生が違法な侵入によるものと判断されるので、マイクロコンピュータ４０は、図４の処理フローとは異なるフローにおいてこれを異常と認識し、警報信号を出力する。
【００２７】
以上に説明した第１の実施形態は、サッカーボールなどが車体に当たって急激な振動が発生した場合のように、異常を検出してからの信号の立ち上がりが急であり、かつ出力信号強度の変化が大きい場合の誤検出に適している。
【００２８】
図５は、本発明の第２の実施形態の動作原理を示すビート信号の波形図であり、図６は本実施形態をマイクロコンピュータ４０で実施する場合の動作フローを示す図である。本実施形態では、図５に示す様に、出力信号が異常を認識し得る閾値（例えば第１のレベル、２００ｍＶ）を超えた場合の継続時間ΔＴ１を検出し、ΔＴ１の値が予め決めた一定値ｔ１以下の場合、違法な侵入の発生とは見なさず異常警報を出力しない。一方、一定のレベルを超える信号が継続して一定時間ｔ１以上発生すると、違法侵入があったものと見なし異常警報を出力する。
【００２９】
これは、人間の侵入の場合、異常を示す出力信号の発生が比較的ゆっくり長く続く一方で、突風によって生じる車体の揺れ、洗車中にユーザがボンネットを凹ませてしまうことなどに基づく異常信号は比較的短時間で終了することを利用して、誤検出を防止するようにしたものである。
【００３０】
次に、図６のフローチャートを参照して本実施形態の処理手順を説明する。まず、ステップＳ１０でＡ/Ｄ入力変換処理を行う。次にステップＳ１１で、信号強度が閾値（レベル１）、例えば２００ｍＶ以上であるか否かを判断する。ステップＳ１１でＹＥＳの場合、即ち信号出力が異常を検出する閾値を超えている場合、ステップＳ１２でカウンタＣＴ２をインクレメントし、次の信号のサンプリングに備える。次の信号のサンプリングにおいて、再び信号出力が２００ｍＶ以上であると、カウンタがさらにインクレメントされる。このようにして、信号が２００ｍＶ以上である期間が、カウンタＣＴ２の内容として示される。
【００３１】
ステップＳ１１でＮＯの場合、即ち信号が２００ｍＶ未満の場合は、もともと異常が発生しておらず信号出力が閾値以下であるか、あるいは図５の期間Ａに示す様に、信号と信号の中間であるかのいずれかである。従って、本実施形態では、信号出力が閾値以下の期間をカウントするカウンタＣＴ１を設け、カウンタ内容が一定時間、例えば３００ｍ秒以下の場合、前後の信号は異常発生における一連の信号であると判断する。カウンタ内容が３００ｍ秒を超える場合、即ち期間Ａが３００ｍ秒を超える場合は、前後の信号は、別々の異常発生に基づく信号であると認識し、出力が閾値以上である期間をカウントするカウンタＣＴ２をその時点でクリアする。
【００３２】
即ち、ステップＳ１３でカウンタＣＴ１をインクレメントし、ステップＳ１４でカウンタＣＴ１の値が３００ｍ秒を超えるか否かを判断する。ステップＳ１４でカウンタＣＴ１の内容が３００ｍ秒を超えると（ステップＳ１４のＹＥＳ）、上述の様に、前後の信号は連続した信号とはみなされない。従って、次のステップＳ１５でカウンタＣＴ２が５００ｍ秒以下である場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）は、ステップＳ１６で警報禁止フラグをオンとして警報の出力を停止する。さらに、ステップＳ１７およびステップＳ１８でそれぞれのカウンタをクリアしておく。
【００３３】
一方、ステップＳ１５で既にカウンタＣＴ２が５００ｍ秒以上をカウントしている場合は、５００ｍ秒を超える期間にわたって異常を示す信号が出力されていたが、今はその信号が途切れている状態を示すので、ステップＳ１６の警報禁止フラグをオンとするステップを経ずに、ステップＳ１７、Ｓ１８でカウンタＣＴ１およびカウンタＣＴ２をリセットして初期値０に戻し、次のサンプリングに備える。
【００３４】
ステップＳ１４でカウンタＣＴ１の値が３００秒未満である場合は、図５の波形図における前後の信号を何らかの異常に基づく連続した信号であると見なし得るので、ステップＳ１９でカウンタＣＴ２の値が０でないことを確認し（ステップＳ１９のＮＯ）、ステップＳ２０でカウンタＣＴ２の値をインクレメントし、その信号の継続期間をカウントする。なお、ステップＳ１９でカウンタＣＴ２の値が０である場合（ステップＳ１９のＹＥＳ）は、ステップＳ２１でカウンタＣＴ１を初期値にリセットし、次のサンプリングサイクルに備える。
尚、上記制御内容は、信号の１周期における最大出力が閾値以上である期間が連続して所定期間（５００ｍ秒）続いているか否かを判断しているとも言える。
【００３５】
本実施形態では、以上のようにして、一回の異常に基づくものと見なされる連続する信号の発生が、例えば５００ｍ秒を超えて続いた場合に、その状態を違法な侵入の発生と見なす一方で、５００ｍＳ以下であればその状態を違法な侵入の発生と見なさず、警報を出力しない。これによって、車体に加えられた一瞬の衝撃を車載用侵入検知装置が捕らえて違法な侵入であるとする誤認識を防止することができる。
【００３６】
本実施形態は、例えば、突風によって車体が揺れたことに基づく異常信号の発生、あるいは洗車中に人間がボンネットなどを凹ましてしまった場合のように、人間の侵入による場合よりもその異常の発生期間が短く、しかも信号が余り強くない場合の誤検出防止に適している。
【００３７】
図７は、本発明にかかる第３の実施形態の動作原理を説明するための入力信号の波形図である。本実施形態では、人間の違法な侵入によって発生する信号の周波数帯域を特定し、発生した信号がこの周波数帯域から外れた場合、例え信号の強度レベルが侵入が発生したと判断されるレベル、即ち閾値を超えている場合でも、侵入であると判断しないようにして、誤検出を防止している。
【００３８】
従って、信号が閾値であるレベル１（例えば２００ｍＳ）を超え、十分な強度を示す値に設定されたレベル２に達するまでの期間において、入力信号に対して周波数演算を実行し、その値が人間の動きと判断し得る下限の値（例えば３Ｈｚ）以下であれば、その信号を侵入によるものとは判断しない。これによって、誤検出を防止する。
【００３９】
この第３の実施形態におけるマイクロコンピュータ４０での処理過程を、図８のフローチャートに沿って次に説明する。まず、ステップＳ３０で入力信号のＡ／Ｄ変換処理を実行する。次に、ステップＳ３１で入力された信号のレベルが閾値（レベル１）である２００ｍＶを超えているか否かを判定する。
【００４０】
ステップＳ３１でＹＥＳの場合、その入力信号に対して周波数演算を実行する（ステップＳ３２）。次に、ステップＳ３３で、入力された信号のレベルが、レベル２即ち８００ｍＶに達しているか否かを判定し、達している場合（ステップＳ３３のＹＥＳ）は、ステップＳ３４でその時の信号周波数が３Ｈｚ以下であるか否かを判定する。
【００４１】
ステップＳ３４でＹＥＳの場合は、人間の侵入に伴う信号の発生とは見なすことができないので、ステップＳ３５で警報禁止フラグをオンとする。一方、ステップＳ３３およびステップＳ３４でＮＯの場合は、そのまま処理を終了し、次の信号サンプリングに対して備える。
【００４２】
一方、ステップＳ３１でＮＯと判断された場合は、隣接する信号が連続した信号であるか否かを検出するカウンタＣＴ１をインクレメントする（ステップＳ３６）。次に、ステップＳ３７において、カウンタＣＴ１の値が３００ｍ秒以上であるか否かを判定する。ステップＳ３７においてＹＥＳの場合は、隣接する信号が連続する信号とは見なされないので、ステップＳ３８において周波数演算をクリアして処理を終了し、次の信号サンプリングに対して備える。
【００４３】
ステップＳ３７でＮＯと判断された場合は、隣接する信号間の間隔が連続する信号とは見なされない時間を超えていないので、ステップＳ３９において周波数演算中か否かを判定し、演算中であれば（ステップＳ３９のＹＥＳ）そのまま処理を終了し、次の信号サンプリングに備える。ステップＳ３９でＮＯの場合は、信号の入力が切れているものと見なしうるので、カウンタＣＴをリセットして０とし、次の信号サンプリングに備える。
【００４４】
以上によって、入力される信号の周波数から、信号が本当に違法な人間の侵入に基づくものか、あるいは何らかの盗難に関係ない車体の動きによって発生したものであるかを判定することができる。その結果、誤警報の出力が防止でき、警報の信頼性を向上することができる。尚、本実施形態は、車体が風によって揺れる場合、あるいは洗車作業によって車体がユーザによって揺らされる場合などのゆっくりした車体の動きに基づいて発生する信号を、人間の侵入に伴って発生する信号と区別する場合に適している。
【００４５】
以上に述べた各実施形態は、単独で実施することも可能であるが、各実施形態の条件を全てチェックする装置を構成し、何れかの条件に当てはまった場合、入力信号を違法な侵入によるものと判断しない装置を構成しても良い。
【００４６】
あるいは、第１の実施形態と第２の実施形態の条件を共にチェックする機能を持った装置を構成し、これらの条件が共に満たされた場合に入力信号を違法な侵入によるものと判断しない装置を構成することも可能である。この場合は、異常信号の立ち上がり時間による制限と継続時間による制限の両者を満足する場合に、侵入があったものとは判断しない装置を得ることができる。
【００４７】
あるいは、第２の実施形態と第３の実施形態の条件を共にチェックする機能を持った装置を構成し、これらの条件が共に満たされた場合に入力信号を違法な侵入によるものと判断しない装置を構成することも可能である。この場合は、異常信号の立ち上がり時間による制限と信号の周波数による制限とを共に満たした場合に、入力信号を違法な侵入によるものと判断しない装置を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上、種々の実施形態を示して説明したように、本発明の車載用侵入検知装置では、盗難に関係しないと思われる現象によって発生した侵入発生を示す信号を、盗難に関係する確率が高い信号から効果的に区別することができる。これによって、違法な侵入発生の検出に対して信頼性の高い車載用侵入検知装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の車載用侵入検知装置の構成を示す概略図。
【図２】本発明の１実施形態にかかる車載用侵入検知装置の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作原理を示す波形図。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作説明に供するフローチャート。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作原理を示す波形図。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作説明に供するフローチャート。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作原理を示す波形図。
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作説明に供するフローチャート。
【符号の説明】
２０…発振回路
２２…送信回路
２４…受信回路
２６…混合回路
２８…増幅回路
３０…電源回路
４０…マイクロコンピュータ
４２…ドライバ回路
４４…アラームＥＣＵ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波や超音波を利用して車両への違法な侵入を防ぐための車載用侵入検知装置に関し、特に誤検出を有効に防止することができるように構成された車載用侵入検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、車両への侵入者を検知する車載用侵入検知装置の概略構成を示すブロック図である。図において、１は車載用侵入検知装置、２は侵入者などの物体を示す。車載用侵入検知装置１は、例えば２．４５ＧＨｚの電波出力を発する発振器１１、送信アンテナ１２、受信アンテナ１３、さらに周波数変換器１４を含んでいて、車内の、例えば天井の一部分に取り付けられている。
【０００３】
図１の装置において、発振器１１で生成された例えば２．４５ＧＨｚの出力は、アンテナ１２を介して物体２に照射される。物体２からの反射波は受信アンテナ１３で受信され、周波数変換器１４において送信波と反射波がミキシングされビート信号が生成される。
【０００４】
上記車載用侵入検知装置は、動作状態に設定された場合において、車両内に移動物体があった場合、これを侵入者として検出する。移動物体の検出には、物体からの反射波に生じるドップラー効果を利用する。今、物体２が動いていた場合、反射波の周波数はドップラー効果によって若干シフトする。例えば送信周波数をｆ０とすると、反射周波数はｆ０＋Δとなる。ここで、シフト量Δは以下の式によって導き出される。
【０００５】
Δ＝反射周波数−送信周波数＝（２ｖ／ｃ）ｆ０ ・・・（１）
ｖ＝物体２のセンサに対する相対速度
Ｃ＝光速
式（１）から明らかなように、Δの値は送信波ｆ０の周波数と比較してきわめて小さい。例えば、送信周波数が２．４５ＧＨｚの場合、Δは数１０Ｈｚ程度である。従って、シフト量Δを直接計測することは困難であるので、送信波と受信波のビートを取り、シフト量Δと一致した周波数の信号を出力するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが図１に示すような車載用侵入検知装置では、サッカーボールが車体にあたった場合、突風によって車体が揺れた場合などのように、車体に衝撃が与えられて車載用侵入検知装置自身が揺れると、反射物体が移動しなくても相対的な移動が生じるために、これを異常発生と誤認識し警報出力が行われる場合がある。あるいは、サッカーボールが車体にあたって車体が一時的に変形し元に戻った場合、洗車中にユーザがボンネットを一時的に変形させた場合なども、このような車体変形に伴って車載用侵入検知装置が揺れ、その結果、車載用侵入検知装置と反射物体間で相対的に移動が生じ、誤警報が出力されることがある。
【０００７】
従って本発明は、車載用侵入検知装置において、上記の様な本来盗難とは関係のない車体の揺れなどを誤って侵入として判断することの無い、車載用侵入検知装置を得ることを目的としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の装置は、車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、前記反射波の出力が第１の出力レベル以上になってから所定時間内に前記第１の出力レベルより高い第２の出力レベル以上になった場合、侵入とは認識しないように設定したことを特徴とする。
【０００９】
車体にサッカーボールなどが当たった場合に生じる衝撃は、一般に、急激に車体を振動させる。そのため、この時受信される受信波出力の立ち上がり時間は、人間などの侵入による場合よりもかなり短い。従って、信号の出力レベルに第１のレベルと第１のレベルよりも高い第２のレベルを設定し、出力が第１のレベルから第２のレベルへ遷移する時間が予め決めた時間よりも短い場合、人間などの侵入では無いと判断することによって、誤検出を回避することができる。
【００１０】
本発明の第２の装置は、車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、前記反射波の出力が第１の出力レベル以上になってから所定時間内に前記第１の出力レベルより高い第２の出力レベル以上になったことを検出する第１の検出部と、前記反射波の１周期における最大の出力が所定レベル以上である状態が連続して所定時間続かなかったことを検出する第２の検出部と、前記反射波の周波数が所定の周波数帯域外であることを検出する第３の検出部を備え、前記第１、第２、第３の検出部の何れか１個の検出部が信号を検出した場合侵入とは認識しないように設定されている。
【００１１】
本発明の第３の装置は、車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、前記反射波の出力が第１の出力レベル以上になってから所定時間内に前記第１の出力レベルより高い第２の出力レベル以上になったことを検出する第１の検出部と、前記反射波の１周期における最大の出力が所定レベル以上である状態が連続して所定時間続かなかったことを検出する第２の検出部を備え、前記第１および第２の検出部が共に信号を検出した場合侵入とは認識しないように設定されている。
【００１２】
本発明の第４の装置は、車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、前記反射波の１周期における最大の出力が所定レベル以上である状態が連続して所定時間続かなかったことを検出する第１の検出部と、前記反射波の周波数が所定の周波数帯域外であることを検出する第２の検出部を備え、前記第１および第２の検出部が共に信号を検出した場合侵入とは認識しないように設定されている。
【００１３】
本発明の第５の装置は、車内に送信した送信波と車内の物体に反射した反射波から生成された信号に基づいて車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、前記信号が第１のレベル以上になってから所定時間内に前記第１のレベルより高い第２のレベル以上になった場合、侵入とは認識しないように設定されている。
【００１４】
本発明の第１の方法は、車内への侵入を検出する車載用侵入検知方法において、車内に送信波を送信するステップと、前記車内の物体に反射した反射波を受信するステップと、前記送信波と前記反射波に基づく信号を生成するステップと、前記信号に基づいて車内への侵入を検出するステップと、前記信号が第１のレベル以上となってから所定時間内に前記第１のレベルより高い第２のレベル以上になった場合、侵入とは認識しないステップと、を有する。
【００１５】
これら、第２乃至第５の装置のように、誤検出回避の条件を種々に組み合わせることによって、種々の外的衝撃に基づく誤検出を効果的に防ぐことが可能な車載用侵入検知装置を得ることができる。また、第１の方法によれば、車体が突風などで揺れた場合、あるいは外部より何らかの衝撃が加えられた場合などに起こり易い誤検出を、効果的に回避することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の１実施形態にかかる車載用侵入検知装置の回路構成を示すブロック図である。図において、２０は発振回路、２２は送信回路、２４は反射波を受信する受信回路、２６は送信波と受信波を混合してビート信号を得るための混合回路、２８は混合回路出力を増幅するための増幅回路、さらに３０は電源回路を示す。
【００１７】
図２において、４０はマイクロコンピュータであり、増幅回路２８の出力を受信してその信号を分析し、車両への侵入を検出する。マイクロコンピュータ４０の出力はドライバ回路４２を介してアラームＥＣＵ（電子制御装置）４４に送信され、ここで異常発生を知らせる警報が出力される。アラームＥＣＵ４４は、車載用侵入検知装置に対してのみ動作するものでも良いが、一般にはドアセンサなどセンサ一般の信号を解析して異常を知らせる機能も備えたＥＣＵである。
【００１８】
図２において、図の点線で示す部分が一般にセンサ５０として構成され、車室内の適当な場所、例えば天井に取り付けられる。あるいは車室内のマップランプ付近に取り付けることもできる。また、マイクロコンピュータ４０、ドライバ回路４２をセンサとして共に組み込んで構成することも可能である。
【００１９】
図３は、本発明の第１の本実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作原理を説明するための信号波形図であり、増幅回路２８からのビート信号出力を、マイクロコンピュータ４０内で全波整流した場合の信号波形を示している。
【００２０】
車両にサッカーボールなどがあたった場合、その衝撃による車両の変形は短時間に発生し、短時間に終了する。従って、混合回路２６で形成されるビート波の強度は、ビート波の存在を認識した時点から急速に立ち上がって最大値に達し、また急速に減少する傾向がある。これに対して、人間が車室内に侵入した場合のビート波強度は、侵入の動きに伴って比較的ゆっくりした速度で増大する。従って、ビート波信号において急激な立ち上がりを検出した場合は、盗難などに関係する侵入では無く車体に外部から加えられた単なる衝撃であると判断することができる。
【００２１】
従って、図３に示すようなビート波の信号波形（センサ信号）において、侵入が有ると認め得る閾値であるレベル１（図示の例では２００ｍＶ）と、これよりも大きくかつ最大値以下であるレベル２（図示の例では８００ｍＶ）を設定し、出力がレベル１を超えてレベル２に達する時間ΔＴを測定する。ΔＴが一定時間ｔ未満である場合これを衝撃によるものと判断し、違法な侵入とは見なさない。この一定時間ｔは、種々の実験を基に、単なる衝撃に基づく出力変動か、人間の侵入に基づく出力変動かを十分に区別し得る値を選択する。ΔＴがこのようにして決めた一定時間以上である場合は、人間による違法な侵入であると判断することができる。これによって盗難とは関係の無い車体の揺れに伴う誤警報の出力を防止することができる。なお、レベル１は上記閾値よりも高い値であっても良いが、レベル２よりは十分小さい値を選択する。レベル２は、侵入があった場合に発生する比較的高い値が選択される。
【００２２】
図４は、以上の誤認識防止原理をマイクロコンピュータ４０で実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。尚、図４に示す処理ルーチンは、一定の周期で繰り返して実行されるものである。まずステップＳ１で増幅回路２８より入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためにＡ／Ｄ入力処理を実行し、さらに全波整流を実行する。次に、ステップＳ２において、入力信号の値が第１のレベル以上であるか否かを判断する。本実施形態では、第１のレベルを２００ｍＶとしている。
【００２３】
ステップＳ２でＮＯの場合、即ちビート信号が発生していると認識できる強度以下である場合は、ステップＳ３でカウンタの値を初期化（０）し、この処理を終了して次のサイクルに備える。ステップＳ２でＹＥＳの場合、即ちビート信号が発生していると認識できる強度に達している場合は、ステップＳ４でカウンタの値を１だけインクレメントする。
【００２４】
次に、ステップＳ５でビート信号のレベルが第２のレベル以上であるか否かを判断する。本実施形態ではこの第２のレベルを８００ｍＶとしている。ステップＳ５でＮＯの場合、この処理を終了し、次のサイクルに備える。従って、信号がレベル１以上ではあるがレベル２以下の場合、信号のサンプリング周期に同期してステップＳ４でカウンタがインクレメントされ、その時間ΔＴが測定される。このようにして、信号出力がレベル２を超えると、ステップＳ５でＹＥＳと判断されるので、次のステップＳ６でそのときのカウンタ値即ちΔＴが予め決めた一定値ｔ、例えば５０ｍ秒に達しているか否かが判断される。
【００２５】
ステップＳ６でＹＥＳの場合、即ちビート信号の強度がレベル１からレベル２に達する時間がｔ（５０ｍ秒）より小さい場合は、この事態の発生が外部からの単なる衝撃によるものと判断できるので、ステップＳ７で警報禁止フラグをオンとする。なお、マイクロコンピュータ４０は警報禁止フラグがオンである場合は、例え出力信号が閾値を超えていてもその事態を侵入の発生とは認識せず、従って警報（アラーム）信号を出力しない。
【００２６】
ステップＳ６でＮＯと判断される場合は、レベル１からレベル２まで達する時間ΔＴが十分大きく、従ってその事態の発生が違法な侵入によるものと判断されるので、マイクロコンピュータ４０は、図４の処理フローとは異なるフローにおいてこれを異常と認識し、警報信号を出力する。
【００２７】
以上に説明した第１の実施形態は、サッカーボールなどが車体に当たって急激な振動が発生した場合のように、異常を検出してからの信号の立ち上がりが急であり、かつ出力信号強度の変化が大きい場合の誤検出に適している。
【００２８】
図５は、本発明の第２の実施形態の動作原理を示すビート信号の波形図であり、図６は本実施形態をマイクロコンピュータ４０で実施する場合の動作フローを示す図である。本実施形態では、図５に示す様に、出力信号が異常を認識し得る閾値（例えば第１のレベル、２００ｍＶ）を超えた場合の継続時間ΔＴ１を検出し、ΔＴ１の値が予め決めた一定値ｔ１以下の場合、違法な侵入の発生とは見なさず異常警報を出力しない。一方、一定のレベルを超える信号が継続して一定時間ｔ１以上発生すると、違法侵入があったものと見なし異常警報を出力する。
【００２９】
これは、人間の侵入の場合、異常を示す出力信号の発生が比較的ゆっくり長く続く一方で、突風によって生じる車体の揺れ、洗車中にユーザがボンネットを凹ませてしまうことなどに基づく異常信号は比較的短時間で終了することを利用して、誤検出を防止するようにしたものである。
【００３０】
次に、図６のフローチャートを参照して本実施形態の処理手順を説明する。まず、ステップＳ１０でＡ/Ｄ入力変換処理を行う。次にステップＳ１１で、信号強度が閾値（レベル１）、例えば２００ｍＶ以上であるか否かを判断する。ステップＳ１１でＹＥＳの場合、即ち信号出力が異常を検出する閾値を超えている場合、ステップＳ１２でカウンタＣＴ２をインクレメントし、次の信号のサンプリングに備える。次の信号のサンプリングにおいて、再び信号出力が２００ｍＶ以上であると、カウンタがさらにインクレメントされる。このようにして、信号が２００ｍＶ以上である期間が、カウンタＣＴ２の内容として示される。
【００３１】
ステップＳ１１でＮＯの場合、即ち信号が２００ｍＶ未満の場合は、もともと異常が発生しておらず信号出力が閾値以下であるか、あるいは図５の期間Ａに示す様に、信号と信号の中間であるかのいずれかである。従って、本実施形態では、信号出力が閾値以下の期間をカウントするカウンタＣＴ１を設け、カウンタ内容が一定時間、例えば３００ｍ秒以下の場合、前後の信号は異常発生における一連の信号であると判断する。カウンタ内容が３００ｍ秒を超える場合、即ち期間Ａが３００ｍ秒を超える場合は、前後の信号は、別々の異常発生に基づく信号であると認識し、出力が閾値以上である期間をカウントするカウンタＣＴ２をその時点でクリアする。
【００３２】
即ち、ステップＳ１３でカウンタＣＴ１をインクレメントし、ステップＳ１４でカウンタＣＴ１の値が３００ｍ秒を超えるか否かを判断する。ステップＳ１４でカウンタＣＴ１の内容が３００ｍ秒を超えると（ステップＳ１４のＹＥＳ）、上述の様に、前後の信号は連続した信号とはみなされない。従って、次のステップＳ１５でカウンタＣＴ２が５００ｍ秒以下である場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）は、ステップＳ１６で警報禁止フラグをオンとして警報の出力を停止する。さらに、ステップＳ１７およびステップＳ１８でそれぞれのカウンタをクリアしておく。
【００３３】
一方、ステップＳ１５で既にカウンタＣＴ２が５００ｍ秒以上をカウントしている場合は、５００ｍ秒を超える期間にわたって異常を示す信号が出力されていたが、今はその信号が途切れている状態を示すので、ステップＳ１６の警報禁止フラグをオンとするステップを経ずに、ステップＳ１７、Ｓ１８でカウンタＣＴ１およびカウンタＣＴ２をリセットして初期値０に戻し、次のサンプリングに備える。
【００３４】
ステップＳ１４でカウンタＣＴ１の値が３００秒未満である場合は、図５の波形図における前後の信号を何らかの異常に基づく連続した信号であると見なし得るので、ステップＳ１９でカウンタＣＴ２の値が０でないことを確認し（ステップＳ１９のＮＯ）、ステップＳ２０でカウンタＣＴ２の値をインクレメントし、その信号の継続期間をカウントする。なお、ステップＳ１９でカウンタＣＴ２の値が０である場合（ステップＳ１９のＹＥＳ）は、ステップＳ２１でカウンタＣＴ１を初期値にリセットし、次のサンプリングサイクルに備える。
尚、上記制御内容は、信号の１周期における最大出力が閾値以上である期間が連続して所定期間（５００ｍ秒）続いているか否かを判断しているとも言える。
【００３５】
本実施形態では、以上のようにして、一回の異常に基づくものと見なされる連続する信号の発生が、例えば５００ｍ秒を超えて続いた場合に、その状態を違法な侵入の発生と見なす一方で、５００ｍＳ以下であればその状態を違法な侵入の発生と見なさず、警報を出力しない。これによって、車体に加えられた一瞬の衝撃を車載用侵入検知装置が捕らえて違法な侵入であるとする誤認識を防止することができる。
【００３６】
本実施形態は、例えば、突風によって車体が揺れたことに基づく異常信号の発生、あるいは洗車中に人間がボンネットなどを凹ましてしまった場合のように、人間の侵入による場合よりもその異常の発生期間が短く、しかも信号が余り強くない場合の誤検出防止に適している。
【００３７】
図７は、本発明にかかる第３の実施形態の動作原理を説明するための入力信号の波形図である。本実施形態では、人間の違法な侵入によって発生する信号の周波数帯域を特定し、発生した信号がこの周波数帯域から外れた場合、例え信号の強度レベルが侵入が発生したと判断されるレベル、即ち閾値を超えている場合でも、侵入であると判断しないようにして、誤検出を防止している。
【００３８】
従って、信号が閾値であるレベル１（例えば２００ｍＳ）を超え、十分な強度を示す値に設定されたレベル２に達するまでの期間において、入力信号に対して周波数演算を実行し、その値が人間の動きと判断し得る下限の値（例えば３Ｈｚ）以下であれば、その信号を侵入によるものとは判断しない。これによって、誤検出を防止する。
【００３９】
この第３の実施形態におけるマイクロコンピュータ４０での処理過程を、図８のフローチャートに沿って次に説明する。まず、ステップＳ３０で入力信号のＡ／Ｄ変換処理を実行する。次に、ステップＳ３１で入力された信号のレベルが閾値（レベル１）である２００ｍＶを超えているか否かを判定する。
【００４０】
ステップＳ３１でＹＥＳの場合、その入力信号に対して周波数演算を実行する（ステップＳ３２）。次に、ステップＳ３３で、入力された信号のレベルが、レベル２即ち８００ｍＶに達しているか否かを判定し、達している場合（ステップＳ３３のＹＥＳ）は、ステップＳ３４でその時の信号周波数が３Ｈｚ以下であるか否かを判定する。
【００４１】
ステップＳ３４でＹＥＳの場合は、人間の侵入に伴う信号の発生とは見なすことができないので、ステップＳ３５で警報禁止フラグをオンとする。一方、ステップＳ３３およびステップＳ３４でＮＯの場合は、そのまま処理を終了し、次の信号サンプリングに対して備える。
【００４２】
一方、ステップＳ３１でＮＯと判断された場合は、隣接する信号が連続した信号であるか否かを検出するカウンタＣＴ１をインクレメントする（ステップＳ３６）。次に、ステップＳ３７において、カウンタＣＴ１の値が３００ｍ秒以上であるか否かを判定する。ステップＳ３７においてＹＥＳの場合は、隣接する信号が連続する信号とは見なされないので、ステップＳ３８において周波数演算をクリアして処理を終了し、次の信号サンプリングに対して備える。
【００４３】
ステップＳ３７でＮＯと判断された場合は、隣接する信号間の間隔が連続する信号とは見なされない時間を超えていないので、ステップＳ３９において周波数演算中か否かを判定し、演算中であれば（ステップＳ３９のＹＥＳ）そのまま処理を終了し、次の信号サンプリングに備える。ステップＳ３９でＮＯの場合は、信号の入力が切れているものと見なしうるので、カウンタＣＴをリセットして０とし、次の信号サンプリングに備える。
【００４４】
以上によって、入力される信号の周波数から、信号が本当に違法な人間の侵入に基づくものか、あるいは何らかの盗難に関係ない車体の動きによって発生したものであるかを判定することができる。その結果、誤警報の出力が防止でき、警報の信頼性を向上することができる。尚、本実施形態は、車体が風によって揺れる場合、あるいは洗車作業によって車体がユーザによって揺らされる場合などのゆっくりした車体の動きに基づいて発生する信号を、人間の侵入に伴って発生する信号と区別する場合に適している。
【００４５】
以上に述べた各実施形態は、単独で実施することも可能であるが、各実施形態の条件を全てチェックする装置を構成し、何れかの条件に当てはまった場合、入力信号を違法な侵入によるものと判断しない装置を構成しても良い。
【００４６】
あるいは、第１の実施形態と第２の実施形態の条件を共にチェックする機能を持った装置を構成し、これらの条件が共に満たされた場合に入力信号を違法な侵入によるものと判断しない装置を構成することも可能である。この場合は、異常信号の立ち上がり時間による制限と継続時間による制限の両者を満足する場合に、侵入があったものとは判断しない装置を得ることができる。
【００４７】
あるいは、第２の実施形態と第３の実施形態の条件を共にチェックする機能を持った装置を構成し、これらの条件が共に満たされた場合に入力信号を違法な侵入によるものと判断しない装置を構成することも可能である。この場合は、異常信号の立ち上がり時間による制限と信号の周波数による制限とを共に満たした場合に、入力信号を違法な侵入によるものと判断しない装置を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上、種々の実施形態を示して説明したように、本発明の車載用侵入検知装置では、盗難に関係しないと思われる現象によって発生した侵入発生を示す信号を、盗難に関係する確率が高い信号から効果的に区別することができる。これによって、違法な侵入発生の検出に対して信頼性の高い車載用侵入検知装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の車載用侵入検知装置の構成を示す概略図。
【図２】本発明の１実施形態にかかる車載用侵入検知装置の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作原理を示す波形図。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作説明に供するフローチャート。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作原理を示す波形図。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作説明に供するフローチャート。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作原理を示す波形図。
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる車載用侵入検知装置の動作説明に供するフローチャート。
【符号の説明】
２０…発振回路
２２…送信回路
２４…受信回路
２６…混合回路
２８…増幅回路
３０…電源回路
４０…マイクロコンピュータ
４２…ドライバ回路
４４…アラームＥＣＵ
Claims (6)
- 車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、
前記反射波の出力が第１の出力レベル以上になってから所定時間内に前記第１の出力レベルより高い第２の出力レベル以上になった場合、侵入とは認識しないように設定されている、車載用侵入検知装置。 - 車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、
前記反射波の出力が第１の出力レベル以上になってから所定時間内に前記第１の出力レベルより高い第２の出力レベル以上になったことを検出する第１の検出部と、
前記反射波の１周期における最大の出力が所定レベル以上である状態が連続して所定時間続かなかったことを検出する第２の検出部と、
前記反射波の周波数が所定の周波数帯域外であることを検出する第３の検出部を備え、
前記第１、第２、第３の検出部の何れか１個の検出部が信号を検出した場合侵入とは認識しないように設定されている、車載用侵入検知装置。 - 車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、
前記反射波の出力が第１の出力レベル以上になってから所定時間内に前記第１の出力レベルより高い第２の出力レベル以上になったことを検出する第１の検出部と、
前記反射波の１周期における最大の出力が所定レベル以上である状態が連続して所定時間続かなかったことを検出する第２の検出部を備え、
前記第１および第２の検出部が共に信号を検出した場合侵入とは認識しないように設定されている、車載用侵入検知装置。 - 車内に送信した送信波が車内の物体に反射した反射波を解析して車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、
前記反射波の１周期における最大の出力が所定レベル以上である状態が連続して所定時間続かなかったことを検出する第１の検出部と、
前記反射波の周波数が所定の周波数帯域外であることを検出する第２の検出部を備え、
前記第１および第２の検出部が共に信号を検出した場合侵入とは認識しないように設定されている、車載用侵入検知装置。 - 車内に送信した送信波と車内の物体に反射した反射波から生成された信号に基づいて車内への侵入を検出する車載用侵入検知装置において、
前記信号が第１のレベル以上になってから所定時間内に前記第１のレベルより高い第２のレベル以上になった場合、侵入とは認識しないように設定されている、車載用侵入検知装置。 - 車内への侵入を検出する車載用侵入検知方法において、
車内に送信波を送信するステップと、
前記車内の物体に反射した反射波を受信するステップと、
前記送信波と前記反射波に基づく信号を生成するステップと、
前記信号に基づいて車内への侵入を検出するステップと、
前記信号が第１のレベル以上となってから所定時間内に前記第１のレベルより高い第２のレベル以上になった場合、侵入とは認識しないステップと、
を有する車載用侵入検知方法。
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