JP4879597B2

JP4879597B2 - 車両用侵入検知装置、並びに、それに用いられるコンピュータプログラム及びそれを記録した記録媒体

Info

Publication number: JP4879597B2
Application number: JP2006025426A
Authority: JP
Inventors: 賢一森; 智之市
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2026-02-02
Also published as: JP2007203894A

Description

本発明は、車両用侵入検知装置、並びに、それに用いられるコンピュータプログラム及びそれを記録した記録媒体に関する。

自動車両用防犯装置として、自動車両の車室内を監視し、該車室内において移動する物体を非接触で検出する移動物体検出装置を有するものが提案されている（例えば、特許文献１及び２）。

特許文献３には、移動する物体を超音波で検出する車両用侵入検知装置の誤動作防止技術として、超音波ドップラシフトが人の侵入に相当する量となっており、かつ、受信レベルが外乱によるレベルより高いときにのみ、人の不法侵入として検知し、誤検知を確実に防止することが開示されている。

特許文献４には、超音波受信信号のための増幅回路に含まれる演算増幅器の飽和現象の発生を防止することで、人の侵入でないドップラシフト発生による誤検出を確実に防止することが開示されている。

特許文献５には、所定の検出期間中に計数されたパルス数および各パルス周期よりパルス周期の標準偏差を演算し、パルス数および標準偏差がともにそれぞれ設定された閾値を越えた場合に、人の侵入があるものと判定し、警報を出力することで、車室内への人の侵入を表す信号以外の外乱波、または騒音成分による誤検知を防止することが開示されている。
特開昭６３−２５１３５４号公報特開昭６４−７８９５１号公報特開平９−２７４０８０号公報特開２０００−１４２３２４号公報特開２００４−１８１９８２号公報

ところで、超音波を用いた車両用侵入検知装置では、車室内の飾り物等の揺れを侵入者と誤認して警報を発するといった誤動作が生じうる。

本出願は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車室内の飾り物の揺れ等を侵入者と誤認することによる誤動作を防止することができる車両用侵入検知装置、並びに、それに用いられるコンピュータプログラム及びそれを記録した記録媒体を提供することである。

上記目的を達成する本発明は、一定のサンプリング期間の車室内への物体の侵入の有無の検知を連続的に行う車両用侵入検知装置であって、
超音波を送信する超音波送信部と、
上記超音波送信部からの超音波の物体への反射波を受信する超音波受信部と、
所定の警報を発する警報発信部と、
上記超音波受信部で一定のサンプリング期間に受信した反射波から物体の移動距離を算出する移動距離計算部と、
上記移動距離計算部で計算した物体の移動距離を累積した累積移動距離が所定値以上である場合、又は、所定値より長い場合に上記警報発信部に警報を発させる警報発信制御部と、
を備え、
上記超音波受信部が一定のサンプリング期間に受信した反射波に基づいて、物体の移動距離が、所定の最小移動距離以上又は最小移動距離よりも長く、且つ、所定の最大移動距離以下又は最大移動距離より短いと判断される場合には、上記移動距離計算部が算出した物体の移動距離を累積し、また、この条件を満たさず、物体の移動距離が、所定の最小移動距離よりも短い又は最小移動距離以下と判断される場合には、該移動距離計算部が算出した物体の移動距離を累積する一方、物体の移動距離が、所定の最大移動距離よりも長い又は最大移動距離以上と判断される場合には、該移動距離計算部が算出した物体の移動距離を０として累積しないように構成されたことを特徴とする。

本発明によれば、物体の累積移動距離が所定値以上である場合、又は、所定値より長い場合に警報を発するので、車室内の飾り物の揺れのような物体の小さい移動では警報が発されず、従って、それを侵入者と誤認することによる誤動作を防止することができる。

以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施形態の車両用侵入検知装置Ａの構成を示す。この車両用侵入検知装置Ａは、自動車の防犯用として車室内に取り付けられるものである。

この車両用侵入検知装置Ａは、装置本体１０とそれにそれぞれ接続された送信側超音波センサ（超音波送信部）２０、受信側超音波センサ（超音波受信部）３０及び警報器（警報発信部）４０とを備えている。装置本体１０及び警報器４０は、例えば、インストルメントパネルの裏側等に設置され、送信側超音波センサ２０及び受信側超音波センサ３０は、ダッシュボード上の両側等にそれぞれ車室内側を向くように設置される。

装置本体１０は、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略す。）１１を有している。送信側超音波センサ２０は、センサ駆動回路１２を介してマイコン１１のＡ端子１１ａに接続されている。受信側超音波センサ３０は、フィルタ回路を介してマイコン１１のＢ端子１１ｂに接続されている。フィルタ回路は、受信側超音波センサ３０側からマイコン１１側に向かって、第１増幅回路１３、半波整流回路１４、バンドパスフィルタ（以下、「ＢＰＦ」という。）＋第２増幅回路１５、波形整形回路１６が直列に接続された構成となっている。警報器４０は、警報吹鳴回路１７を介してマイコン１１のＣ端子１１ｃに接続されている。なお、警報器４０は、発音や発光をするものであっても、また、外部に信号を発信するものであってもよい。

次に、この車両用侵入検知装置Ａの動作について説明する。

自動車がエンジンオフ状態でドアロックされることにより車両用侵入検知装置Ａのスイッチがオン状態となる。

車両用侵入検知装置Ａがオン状態となると、マイコン１１は、Ａ端子１１ａから例えば周波数４０ｋＨｚの方形波信号を出力する。送信側超音波センサ２０は、センサ駆動回路１２を介して受け取ったマイコン１１からの方形波信号を超音波パルスに変換して車室内に向けて送信する。

受信側超音波センサ３０は、送信側超音波センサ２０から送信された超音波パルスの車室内の内壁等の静止物体に反射した反射波、及び、車室内に侵入者等の移動物体があった場合にその移動物体に反射した反射波が合わさった図２（ａ）に示すような微小な信号を受信する。ここで、静止物体に反射した反射波は、送信側超音波センサ２０から送信された超音波パルスと同一の周波数の超音波パルスである。また、移動物体に反射した反射波は、下記式（１）で示されるドップラー周波数ｆの超音波パルスである。

第１増幅回路１３は、受信側超音波センサ３０で受信した微小な信号をそのまま増幅して図２（ｂ）に示すように出力する。

半波整流回路１４は、第１増幅回路１３で増幅した信号のうち基準値以下（又は以上）の信号だけを取り出して図２（ｃ）に示すように出力する。

ＢＰＦ＋第２増幅回路１５は、半波整流回路１４の出力を必要周波数（例えば、１００Ｈｚ）をピークに通過するようにフィルタリングして、下記式（２）で示されるドップラーシフト周波数ｆ_rの信号を増幅して図２（ｄ）に示すように出力する。なお、送信側超音波センサ２０から送信された超音波パルスと同一の周波数の信号はフィルタリングされるので、車室内に侵入者等の移動物体がない場合には、図２（ｄ）に示すような信号は出力されず、変化のない一定値の信号が出力される。

波形整形回路１６は、ＢＰＦ＋第２増幅回路１５の出力から必要周波数成分のみを取り出すと共に、スレッシュ電圧を超えたもののみを取り出してパルス化してを図２（ｅ）に示すように出力する。

以上により、マイコン１１には、車室内の移動物体の移動に基づくパルス信号が入力される。

マイコン１１は、内蔵されたＲＯＭに制御プログラムが記憶されており、波形整形回路１６からのパルス信号に基づいて、その制御プログラムの処理を実行する。制御プログラムは、マイコン１１に、受信側超音波センサ３０で一定のサンプリング期間（例えば、１００ｍｓ）に受信した反射波から物体の移動距離Ｌを算出する移動距離計算手順と、移動距離計算手順で計算した物体の移動距離Ｌを累積した累積移動距離Ｌ_tが所定のＬ_min以上である場合（或いは、所定のＬ_minより長い場合）に警報器４０に警報を発させる警報発信手順と、を実行させるものである。従って、マイコン１１が移動距離計算部及び警報発信制御部を構成する。

以下、その詳細な制御内容を図３のフローチャートに基づいて説明する。

まず、スタート後のステップＳ１では、一定のサンプリング期間が経過したか否かを判断し、ＹＥＳの場合には続くステップＳ２に進み、ＮＯの場合にはステップＳ１に戻る。

ステップＳ２では、サンプリング期間のパルス数Ｐをカウントし、続くステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、パルス数Ｐが所定のＰ_min（例えば、Ｐ_min＝４）以上であるか否か（或いは、所定のＰ_minより多いか否か）を判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ４に進み、ＮＯの場合にはステップＳ１０に進む。

ステップＳ４では、パルス数Ｐが所定のＰ_max（例えば、Ｐ_max＝２５）以下であるか否か（或いは、所定のＰ_maxより少ない否か）を判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ５に進み、ＮＯの場合にはステップＳ１１に進む。

ここで、車室内の移動物体が侵入者であるとして、その移動速度Ｖについて、下記式（３）が実験的に求められる。つまり、人間の通常の移動可能な速度である。なお、この式（３）において、例えば、Ｖ_min＝０．１７ｍ／ｓであり、Ｖ_max＝１．０８ｍ／ｓである。

一方、上記式（２）を変形すると、移動物体の移動速度Ｖについて下記式（４）が得られる。

式（４）を式（３）に代入して変形すると、ドップラーシフト周波数ｆ_rについての下記式（５）が得られる。なお、この式（５）において、例えば、ｆ_min＝４０Ｈｚであり、ｆ_max＝２５０Ｈｚである。

そして、ｆ_minからＰ_minが、また、ｆ_maxからＰ_maxがそれぞれ求められる。

従って、ステップＳ３及びステップＳ４では、移動物体が人間の通常の移動可能な速度で移動しているか否かを判断する。つまり、ステップＳ３及びステップＳ４のいずれにおいてもＹＥＳの判断がなされる場合には、移動物体が人間である可能性が高いと判断できる。

ステップＳ５では、タイマーのカウントをリセットし、続くステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、パルス数Ｐを移動距離Ｌに換算し、続くステップＳ７に進む。

ここで、単位サンプリング期間における移動物体の移動距離Ｌについて、下記式（６）が実験的に求められる。なお、この式（６）において、例えば、ａ＝０．４３ｍｍ／個である。

ステップＳ７では、移動距離Ｌを累積移動距離Ｌ_tに加算し、続くステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、累積移動距離Ｌ_tが所定のＬ_min（例えば、Ｌ_min＝１５〜３０ｃｍ）以上であるか否か（或いは、所定のＬ_minより長いか否か）を判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ９に進み警報器４０に警報を発させ、ＮＯの場合にはステップＳ１に戻る。

累積移動距離Ｌ_tが所定のＬ_min以上である場合には、移動物体が車室内の飾り物等ではなく、人間、つまり侵入者である可能性が極めて高いと判断される。

ステップＳ１０では、パルス数Ｐを移動距離Ｌに換算し、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ３においてＮＯの判断がなされる場合にステップＳ１０に進むが、これは、移動物体の移動速度が遅く、移動物体が人間である可能性が低いと判断されるものの、検出回路及びサンプル周期によるパルス抜けの可能性を考慮してパルス数Ｐを移動距離Ｌに換算するようにしたものである。

ステップＳ１１では、移動距離Ｌ＝０とし、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ４においてＮＯの判断がなされる場合にステップＳ１１に進むが、これは、移動物体の移動速度が速く、移動物体が人間である可能性が低いと判断されるので、パルス数Ｐを移動距離Ｌに換算して累積移動距離Ｌ_ｔに加算することを回避するようにしたものである。

ステップＳ１２では、前回タイマーがリセットされてからの経過時間が一定時間Ｔ（例えば、５００ｍｓ）を経過していない否かを判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ７に進み、ＮＯの場合にはステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、タイマーのカウントをリセットし、続くステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、累積移動距離Ｌ_tをリセットしてステップＳ１に戻る。

ステップＳ１２においてＮＯの判断がなされる場合にステップＳ１３及びステップＳ１４に進んでステップＳ１に戻るが、これは、人間と思われる移動物体の検知が一定時間Ｔの間連続しない場合にはタイマー及び累積移動距離Ｌ_tをリセットし、それまでの移動距離が累積されないようにしたものである。

このような車両用侵入検知装置Ａによれば、移動物体の累積移動距離Ｌ_tが所定のＬ_min以上である場合に（或いは、所定のＬ_minより長い場合に）警報を発し、しかも、移動物体が人間の通常の移動可能な速度で移動している場合の移動距離Ｌを累積するので、警報が発される場合には、移動物体が人間の侵入者である可能性が極めて高く、一方、車室内の飾り物の揺れのような物体の小さい移動では警報が発されず、従って、それを侵入者と誤認することによる誤動作を防止することができる。

なお、ドアロックが解除されることにより車両用侵入検知装置Ａのスイッチがオフ状態となる。

本発明は、車両用侵入検知装置、並びに、それに用いられるコンピュータプログラム及びそれを記録した記録媒体について有用である。

車両用侵入検知装置を示すブロック図である。信号波形を示す図である。マイコンの制御を示すフローチャートである。

符号の説明

Ａ車両用侵入検知装置
１０装置本体
１１マイコン（移動距離計算部、警報発信制御部）
１１ａＡ端子
１１ｂＢ端子
１１ｃＣ端子
１２センサ駆動回路
１３第１増幅回路
１４半波整流回路
１５ＢＰＦ＋第２増幅回路
１６波形整形回路
１７警報吹鳴回路
２０送信側超音波センサ（超音波送信部）
３０受信側超音波センサ（超音波受信部）
４０警報器（警報発信部）

Claims

一定のサンプリング期間の車室内への物体の侵入の有無の検知を連続的に行う車両用侵入検知装置であって、
超音波を送信する超音波送信部と、
上記超音波送信部からの超音波の物体への反射波を受信する超音波受信部と、
所定の警報を発する警報発信部と、
上記超音波受信部で一定のサンプリング期間に受信した反射波から物体の移動距離を算出する移動距離計算部と、
上記移動距離計算部で計算した物体の移動距離を累積した累積移動距離が所定値以上である場合、又は、所定値より長い場合に上記警報発信部に警報を発させる警報発信制御部と、
を備え、
上記超音波受信部が一定のサンプリング期間に受信した反射波に基づいて、物体の移動距離が、所定の最小移動距離以上又は最小移動距離よりも長く、且つ、所定の最大移動距離以下又は最大移動距離より短いと判断される場合には、上記移動距離計算部が算出した物体の移動距離を累積し、また、この条件を満たさず、物体の移動距離が、所定の最小移動距離よりも短い又は最小移動距離以下と判断される場合には、該移動距離計算部が算出した物体の移動距離を累積する一方、物体の移動距離が、所定の最大移動距離よりも長い又は最大移動距離以上と判断される場合には、該移動距離計算部が算出した物体の移動距離を０として累積しないように構成されたことを特徴とする車両用侵入検知装置。
超音波送信部からの超音波の物体への反射波を受信する超音波受信部及び所定の警報を発する警報発信部がそれぞれ接続され、一定のサンプリング期間の車室内への物体の侵入の有無の検知を連続的に行う車両用侵入検知装置に設けられるコンピュータに、
上記超音波受信部で一定のサンプリング期間に受信した反射波から物体の移動距離を算出する移動距離計算手順と、
上記移動距離計算手順で計算した物体の移動距離を累積した累積移動距離が所定値以上である場合、又は、所定値より長い場合に上記警報発信部に警報を発させる警報発信手順と、
を実行させるために用いられるコンピュータプログラムであって、
上記超音波受信部が一定のサンプリング期間に受信した反射波に基づいて、物体の移動距離が、所定の最小移動距離以上又は最小移動距離よりも長く、且つ、所定の最大移動距離以下又は最大移動距離より短いと判断される場合には、上記移動距離計算部が算出した物体の移動距離を累積し、また、この条件を満たさず、物体の移動距離が、所定の最小移動距離よりも短い又は最小移動距離以下と判断される場合には、該移動距離計算部が算出した物体の移動距離を累積する一方、物体の移動距離が、所定の最大移動距離よりも長い又は最大移動距離以上と判断される場合には、該移動距離計算部が算出した物体の移動距離を０として累積しない手順をさらに有するコンピュータプログラム。
請求項２に記載されたコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。