JP4976034B2

JP4976034B2 - セキュリティ装置

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Publication number: JP4976034B2
Application number: JP2006090524A
Authority: JP
Inventors: 康清家
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2026-03-29
Also published as: JP2007265124A

Description

本発明はセキュリティ装置に関し、より詳細には、超音波を用いて、車室内等への不正な侵入行為等の異常を検出可能なセキュリティ装置に関する。

従来より、超音波センサを車室内に設置して、車両の窓ガラスやボディが強打された場合や車内へ不正侵入が行われた場合に、これらの異常を検知し、警報を発するように構成された車両盗難防止装置が提案されている（下記の特許文献１参照）。

通常、このような車両盗難防止装置は、人が乗車していない施錠時に、警戒モードに設定され、乗車時（解錠時）には警戒モードが解除され、超音波センサの作動が停止されるようになっている。このように従来の車両盗難防止装置における超音波センサは、セキュリティ状態が警戒モードに設定されている時しか利用されていないものとなっていた。

一方、携帯電話を運転中でも利用可能とするために車載用のハンズフリー装置が提案されている。ハンズフリー装置は、携帯電話が接続されるインターフェース部と、携帯電話からの音声を出力するスピーカと、乗員の音声を集音するマイクロホンとを含んで構成されているが、一般的なハンズフリー装置のスピーカは、可聴帯域の信号で振動板を振動させて、音を放出するようになっているので、スピーカから出力される音声が他の乗員に聴こえてしまい、秘話性を確保することが難しいという問題があった。

そこで、秘話性を確保するために、下記の特許文献２に開示されているような指向性スピーカをハンズフリー装置専用に取り付けることも実現可能ではあるが、大幅なコストアップとなってしまうという問題があった。

上記した従来の超音波センサを用いたセキュリティ装置、ハンズフリー装置、さらに音響映像装置を車両に搭載した場合、従来は、図１に示したシステム構成となっていた。

すなわち、セキュリティ装置１００を構成する超音波センサ１０２には、専用の超音波スピーカ１０３と超音波マイクロホン１０４とが装備され、ハンズフリー装置２００には、ハンズフリー専用のスピーカ２０１とマイクロホン２０２とが装備され、音響映像装置３００には、音響映像装置専用のスピーカ３０１〜３０４が装備されている。

なお、図中１０５は、ドアのロック、アンロック信号をセキュリティ制御部１０１に無線で送信するための送信機であり、セキュリティ装置１００の電力は、バッテリ１０６から直接的に供給される一方、ハンズフリー装置２００と音響映像装置３００の電力は、ＡＣＣ電源１０９を介して供給されるようになっている。また、セキュリティ制御部１０１には、警報出力のための車両ホーン１０７やサイレン１０８が接続されている。

このように各装置毎にスピーカやマイクロホンが装備されることとなるため、車載システムとしてコストが嵩むとともに、車室内に設置するスピーカやマイクロホン等の装備品が増え、設置スペースの確保が困難になると共に車の内観を損ねる場合もあるという問題があった。
特公平７−５０６２号公報特開平１１−２６２０８４号公報

課題を解決するための手段及びその効果

本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、超音波を利用して、不正な侵入行為等の異常を検知する機能は損なわずに、該機能を利用して、指向性を有する音声出力を可能とし、他の装置との部品共有化を図ることができ、低コストでかつ高機能なシステムを構築することのできるセキュリティ装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明に係るセキュリティ装置（１）は、超音波発振手段で発生させた超音波を超音波送波器から放射し、その反射波を超音波受波器で受信して異常検知を行う異常検知手段と、入力音声信号を前記超音波発振手段で発生させた超音波の搬送波で変調し、該変調波を増幅して前記超音波送波器へ供給する音声入力手段と、前記超音波受波器で受信した音声信号を外部へ出力する音声出力手段と、前記異常検知手段による異常検知状態と、前記音声入力手段及び／又は前記音声出力手段による音声入出力状態とを切り替える切替手段とを備えていることを特徴としている。

上記セキュリティ装置（１）によれば、前記切替手段によって、前記異常検知手段による異常検知状態と、前記音声入力手段及び／又は前記音声出力手段による音声入出力状態とが切り替えられるので、前記異常検知状態に切り替えられた場合は、前記異常検知手段による超音波を利用した異常検知（例えば、車室内等への不正な侵入行為等の検知）を行うことができる一方、前記音声入出力状態に切り替えられた場合は、前記音声入力手段で入力音声信号を前記超音波送波器から指向性を有する超音波として放出することができ、前記超音波送波器が向けられた方向にいる者に、その音声信号に対応した音を秘話性を持たせて聴取させることができ、また、前記超音波受波器で受信した音声信号を外部へ出力することもできる。したがって、前記異常検知状態と前記音声入出力状態とで、前記超音波送波器と前記超音波受波器とを無駄なく利用することができ、また、部品の共有化を図ることができ、安価でかつ高機能なシステムを構築することができる。

以下、本発明に係るセキュリティ装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図２は、実施の形態（１）に係るセキュリティ装置を含む車載システムの要部を概略的に示したブロック図である。

図中１０は、セキュリティ装置を示しており、セキュリティ装置１０は、セキュリティ制御部１１と、超音波センサ１２とを含んで構成されており、超音波センサ１２には、携帯電話２０３との接続が可能なハンズフリー装置２００が接続されている。

マイクロコンピュータを含んで構成されたセキュリティ制御部１１は、音響映像装置３００に接続されており、音響映像装置３００には、各種音源（ＣＤ、ラジオ、テレビ、ＤＶＤ等）の音声を出力するためのフロント右側（ＦＲ）スピーカ３０１、フロント左側（ＦＬ）スピーカ３０２、リア右側（ＲＲ）スピーカ３０３、リア左側（ＲＬ）スピーカ３０４が接続されている。

また、セキュリティ制御部１１には、車両ホーン１０７とサイレン１０８とが接続されており、超音波センサ１２により車室内への不正な侵入行為が検知された場合に、車両ホーン１０７やサイレン１０８に駆動信号が出力されるようになっている。また、電源となるバッテリ１０６が、セキュリティ制御部１１に接続されており、セキュリティ装置１０を介して、超音波センサ１２やハンズフリー装置２００に電源が供給されるようになっている。

また、セキュリティ制御部１１は、送信機１３から送信されてくる無線信号、すなわち車両のドアを施錠するロック信号又は解錠するアンロック信号を受信し、該受信信号に応じて、セキュリティ状態を警戒モードに設定する処理や警戒モードを解除する処理等を行うようになっている。

超音波センサ１２は、侵入検知手段２０、音声入力手段３０、音声出力手段４０、切替手段５０、超音波送波器６１、及び超音波受波器６２を含んで構成されている。
侵入検知手段２０は、超音波発振回路２１、超音波発振回路２１の出力信号と超音波受波器６２で受波した信号とを混合する混合回路２２、混合回路２２の出力からドップラ信号を抽出するフィルタ部２３、フィルタ部２３の出力を増幅する増幅器２４、増幅器２４の出力を包絡線検波する検波回路２５、及び検波回路２５の出力レベルが、不正な侵入行為を示す閾値以上となった場合に、異常を知らせる侵入検知信号をセキュリティ制御部１１へ出力する検知出力回路２６を含んで構成されている。

音声入力手段３０は、超音波発振回路２１から供給される２０ＫＨｚ以上の超音波帯（例えば、４０ＫＨｚ）の搬送波を、ハンズフリー装置２００から音声入力ラインＬ１を介して入力した音声信号で周波数変調する変調器３１、及び変調器３１の出力を増幅する増幅器３２を含んで構成され、増幅器３２で増幅された信号が、切替手段５０を介して超音波送波器６１へ供給され、超音波送波器６１から指向性を有する超音波として放射されるようになっている。

音声出力手段４０は、超音波受波器６２で集音された可聴帯域の信号を抽出するフィルタ部４１、及びフィルタ部４１の出力を増幅する増幅器４２を含み、増幅器４２は音声出力ラインＬ２に接続され、超音波受波器６２で集音された音声がハンズフリー装置２００へ出力されるようになっている。

切替手段５０は、音声入力手段３０から超音波送波器６１への信号出力経路Ａと侵入検知手段２０の超音波発振回路２１から超音波送波器６１への信号出力経路Ｂとを切り替えるためのスイッチ回路５１、及び超音波受波器６２から侵入検知手段２０の混合回路２２への信号入力経路Ｃと超音波受波器６２から音声出力手段４０のフィルタ部４１への信号入力経路Ｄとを切り替えるためのスイッチ回路５２を含んで構成されており、これらスイッチ回路５１、５２は、セキュリティ制御部１１からの切替制御信号に基づいて作動する構成となっている。

すなわち、セキュリティ制御部１１で、送信機１３からのロック信号が検知された場合、セキュリティ制御部１１から、スイッチ回路５１、５２に対して、信号経路を信号出力経路Ｂ側、信号入力経路Ｃ側（図２に示した状態）に切り替える制御信号が出力され、切替手段５０では、該制御信号に基づいて、スイッチ回路５１により信号出力経路Ｂ側、スイッチ回路５２により信号入力経路Ｃ側に信号経路が切り替えられて、侵入検知手段２０と接続され、超音波源信号の送受信が可能な状態（侵入検知状態）に設定される。

一方、セキュリティ制御部１１で、送信機１３からのアンロック信号が検知された場合、セキュリティ制御部１１から、スイッチ回路５１、５２に対して、信号経路を信号出力経路Ａ側、信号入力経路Ｄ側に切り替える制御信号が出力され、切替手段５０では、該制御信号に基づいて、スイッチ回路５１により信号出力経路Ａ側、スイッチ回路５２により信号入力経路Ｄ側に信号経路が切り替えられて、ハンズフリー装置２００と接続され、ハンズフリー利用可能状態（音声入出力状態）に設定される。

これらセキュリティ制御部１１、侵入検知手段２０、音声入力手段３０、音声出力手段４０、及び切替手段５０を含んでセキュリティ制御ユニット１０Ａが構成されている。また、超音波送波器６１、超音波受波器６２には、例えば、振動子として圧電セラミック等が採用された小型の超音波スピーカやマイクロホンが採用され、超音波送波器６１、超音波受波器６２は、所定の指向特性（例えば、音圧半減角８〜３０°程度）を有しており、超音波を指向性を持って放出することができる。

超音波送波器６１及び超音波受波器６２は、例えば、図３に示したように、車両前席上部のルームミラー近傍位置（マップランプやメガネホルダの位置）に、運転席の方向に向けて配設するのが好ましい。

図３（ａ）は、侵入検知状態、すなわち、超音波送波器６１から超音波信号が放出され、その反射波を超音波受波器６２で受信する状態（セキュリティ状態が警戒モードの状態）を示している。なお、図３（ａ）では、超音波送波器６１が運転席方向と助手席方向とに向けて配設された形態を示しており、図中の破線は、超音波送波器６１から放出される超音波の放射領域を模式的に示している。

また、図３（ｂ）は、音声入出力状態、すなわち、超音波送波器６１から超音波で変調された携帯電話２０３の音声が指向性を持って出力され、運転者の音声を超音波受波器６２で集音する状態（ハンズフリー利用状態）を示している。なお、音声入出力状態では、携帯電話２０３の音声が超音波の搬送波で変調されて、超音波送波器６１から出力されるので、その出力音声が指向性を有しており、携帯電話２０３の音声が運転席乗員によく聞こえ、秘話性が確保されるようになっている。なお、図中の破線は、超音波送波器６１から放出される音声の放射領域、波線は、運転者の音声が超音波受波器６２で集音される様子を模式的に示したものである。

次に実施の形態（１）に係るセキュリティ装置１０におけるセキュリティ制御部１１の行う処理動作を図４に示したフロ−チャ−トに基づいて説明する。なお、本処理動作は、送信機１３から送信されてきたロック／アンロック信号を検知した場合に実行される。

まず、送信機１３から送信されてきた信号が、車両のドアを施錠するロック信号か、解錠するアンロック信号かを判断し（ステップＳ１）、ロック信号であると判断すれば、侵入検知状態への切替処理、すなわち、切替制御信号を切替手段５０に出力し、スイッチ回路５１、５２を作動させて、信号経路を信号出力経路Ｂ側、信号入力経路Ｃ側に切り替えて、超音波信号の送受信が可能な状態に設定する（ステップＳ２）。

次に、超音波発振回路２１の駆動開始処理、すなわち駆動信号を超音波発振回路２１に出力し（ステップＳ３）、超音波発振回路２１を駆動させて、その後、侵入検知処理、すなわち、超音波発振回路２１で発生させた超音波を超音波送波器６１から放射し、その反射波を超音波受波器６２で受信し、侵入検知手段２０の検知出力回路２６から出力される検知信号を取り込む処理を行う（ステップＳ４）。

そして、検知出力回路２６の出力から侵入検知信号を検出したか否かを判断し（ステップＳ５）、侵入検知信号を検出していない、すなわち、不正な侵入行為が検知されていないと判断すれば、ステップＳ４に戻り、処理を繰り返す一方、侵入検知信号を検出した、すなわち、不正な侵入行為が検知されたと判断すれば、車両ホーン１０７やサイレン１０８に警報駆動信号を出力し、車両ホーン１０７やサイレン１０８から警報音を発生させる処理を行い（ステップＳ６）、その後処理を終える。

一方、ステップＳ１において、送信機１３から送信されてきた信号がアンロック信号であると判断すれば、超音波発振回路２１の駆動停止処理、すなわち、駆動停止信号を超音波発振回路２１に出力し（ステップＳ７）、超音波発振回路２１の駆動を停止させる。

次に、音声入出力状態への切替処理、すなわち切替制御信号を切替手段５０に出力し、スイッチ回路５１、５２を作動させて、信号経路を信号出力経路Ａ側、信号入力経路Ｄ側に切り替えて、ハンズフリー利用可能状態に設定する（ステップＳ８）。

その後、携帯電話２０３の発着信信号を検出したか否かを判断し（ステップＳ９）、携帯電話２０３の発着信信号が検出されてないと判断すれば、その後処理を終える一方、携帯電話２０３の発着信信号が検出されたと判断すれば、超音波発振回路２１を駆動させる処理、すなわち駆動信号を超音波発振回路２１に出力する処理を行い（ステップＳ１０）、超音波発振回路２１を駆動させる。

その後、音声入出力処理、すなわち、超音波発振回路２１から供給される超音波帯（例えば、４０ＫＨｚ）の搬送波を、ハンズフリー装置２００から入力した音声信号で周波数変調し、増幅した変調信号を超音波送波器６１から指向性を持って放出する一方、運転者の音声を超音波受波器６２で集音し、音声出力手段４０を介してハンズフリー装置２００に出力する処理を行う（ステップＳ１１）。

その後、携帯電話２０３の通話状態が切断されたか否かを判断し（ステップＳ１２）、通話状態が切断されていないと判断すればステップＳ１１に戻り処理を繰り返す一方、通話状態が切断されたと判断すれば、超音波発振回路２１の駆動停止処理、すなわち駆動停止信号を超音波発振回路２１に出力する処理を行い（ステップＳ１２）、その後処理を終える。

上記実施の形態（１）に係るセキュリティ装置１０によれば、セキュリティ制御部１１により制御される切替手段５０によって、侵入検知手段２０により侵入検知を行う侵入検知状態と、音声入力手段３０及び／又は音声出力手段４０による音声入出力状態とが、セキュリティ状態に応じて切り替えられるので、送信機１３からのロック信号を検知して侵入検知状態に切り替えられた場合は、侵入検知手段２０による超音波を利用した車室内等への不正な侵入行為等の検知を行うことができる。

また、送信機１３からアンロック信号を検知して音声入出力状態に切り替えられた場合は、ハンズフリー装置２００からの入力音声信号を音声入力手段３０を介して超音波送波器６１から指向性を持った超音波として放出することができ、超音波送波器６１が向けられた方向にいる者（運転者）に、その音声信号に対応した音を秘話性を持たせて聴取させることができる。また、同時に超音波受波器６２で受信した運転者が発した音声を、音声出力手段４０を介してハンズフリー装置２００へ出力することができる。

したがって、従来のハンズフリー装置に装備されていた専用のスピーカとマイクロホンとを超音波送波器６１と超音波受波器６２とで代用することができ、ハンズフリー装置２００の構成部品を削減することができ、また、通話時の音声を超音波送波器６１から指向性を持って放出することができ、通話の秘話性を確保することが可能なハンズフリーシステムを安価に構築することができる。
また、侵入検知手段２０を構成する超音波発振回路２１が、侵入検知手段２０と音声入力手段３０とで兼用されているので、さらに、部品数とコストを削減することができる。

このように、侵入検知状態と音声入出力状態とで、超音波送波器６１と超音波受波器６２とを無駄なく利用することができ、すなわち、セキュリティ装置１０の本来の機能（侵入検知機能）を損なうことなく、侵入検知を行う必要がない場合（解錠時）には、セキュリティ装置１０の構成をハンズフリー機能に利用することができ、部品の共有化を図ることができ、コストをかけずに高機能なシステムを構築することができ、セキュリティ装置１０の付加価値を高めることができる。

図５は、実施の形態（２）に係るセキュリティ装置を含む車載システムの概略構成を示したブロック図である。但し、図２に示した車載システムと同一機能を有する構成部品には同一符号を付し、その説明を省略することとする。

実施の形態（１）に係るセキュリティ装置１０では、侵入検知状態と、超音波センサ１２の超音波送波器６１と超音波受波器６２とを利用した音声入出力状態との切替が可能に構成されているが、実施の形態（２）に係るセキュリティ装置では、音響映像装置用のスピーカを、超音波センサ用の超音波送波器や超音波受波器として兼用するように構成されており、セキュリティ装置が音響映像装置と組み合わされた構成となっている点が、実施の形態（１）に係るセキュリティ装置と大きく相違している。

図中３００Ａは、音響映像装置を示しており、音響映像装置３００Ａは、音源部３１０、音声処理部３２０（音声入力手段）、音響映像制御部３３０、操作部３４０、表示部３５０、セキュリティ制御部１１Ａ、侵入検知手段２０Ａ、音声出力手段４０Ａ、及び切替手段５０Ａを含んで構成されている。

音響映像装置３００Ａには、携帯電話２０３と接続可能なハンズフリー装置２００が接続されており、また、音源部３１０やハンズフリー装置２００からの音声を出力したり、侵入検知用の超音波を送受信するためのフロント右側（ＦＲ）スピーカ３０１ａ、フロント左側（ＦＬ）スピーカ３０２ａ、リア右側（ＲＲ）スピーカ３０３ａ、リア左側（ＲＬ）スピーカ３０４ａが接続されている。なお、これらスピーカは、指向性スピーカ（パラメトリックアレイスピーカ）として機能するように構成されている。

音源部３１０は、ラジオ・ＴＶチューナ、ＣＤ・ＤＶＤドライブ、ＨＤ（ハードディスク）ドライブ等の音源を含んで構成されており、これら音源は、音響映像制御部３３０からの音源切替信号に基づいて切り替えられるようになっている。なお、ＨＤドライブには、目的地までの経路等を案内するナビゲーション機能に必要な各種情報の他、テレビゲーム等のプログラム情報も記憶可能となっており、音響映像装置３００Ａは、ナビゲーション装置やテレビゲームとしての機能も備えている。

音声処理部３２０は、音源部３１０からの音声信号やハンズフリー装置２００からの通話音声信号の音声処理を行うＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）３２１、不正な侵入行為が検知された場合に出力する警告音声データが記憶された警告音声記憶部３２２、超音波発振回路２１から供給される超音波帯（例えば、４０ＫＨｚ）の搬送波を、音源部３１０やハンズフリー装置２００から入力した音声信号で周波数変調する変調器３２３、及びＤＳＰ３２１の出力を増幅する増幅器３２４を含み、増幅器３２４で増幅された信号が、切替手段５０Ａを介して各スピーカ３０１ａ〜３０４ａに供給されるようになっている。

マイクロコンピュータを含んで構成された音響映像制御部３３０は、音源部３１０、音声処理部３２０、表示部３５０などの各部の制御を行うとともに、セキュリティ制御部１１Ａとも接続されており、セキュリティ制御部１１Ａとの間で、制御に必要な情報や信号のやり取りが可能となっている。

また、侵入検知手段２０Ａは、超音波発振回路２１ａ、超音波発振回路２１ａの出力信号と、ＦＬスピーカ３０２ａ、ＲＲスピーカ３０３ａで受波した各信号とを混合する混合回路２２ａ、混合回路２２ａの各出力からドップラ信号を抽出するフィルタ部２３ａ、フィルタ部２３ａの各出力を増幅する増幅器２４ａ、増幅器２４ａの各出力を包絡線検波する検波回路２５ａ、及び検波回路２５ａのいずれかの出力レベルが、不正な侵入行為を示す閾値以上となった場合に、異常を知らせる侵入検知信号をセキュリティ制御部１１Ａへ出力する検知出力回路２６ａを含んで構成されている。

音声出力手段４０Ａは、ＦＬスピーカ３０２ａで受波した信号から可聴帯域の信号を抽出するフィルタ部４１、及びフィルタ部４１の出力を増幅する増幅器４２を含み、増幅器４２は音声出力ラインＬ２に接続され、ＦＬスピーカ３０２ａで集音された音声がハンズフリー装置２００に出力可能に構成されている。

切替手段５０Ａは、セキュリティ制御部１１Ａ及び侵入検知手段２０Ａにより侵入検知を行う侵入検知状態と、音源部３１０やハンズフリー装置２００からの音声の入出力を行う音声入出力状態とを、セキュリティ制御部１１Ａからの切替制御信号に基づいて切り替えるものであり、ＦＲスピーカ用のスイッチ回路５３、ＦＬスピーカ用のスイッチ回路５４、ＲＲスピーカ用のスイッチ回路５５、及びＲＬスピーカ用のスイッチ回路５６を含んで構成されている。

スイッチ回路５３は、音声処理部３２０からＦＲスピーカ３０１ａへの信号出力経路ａと侵入検知手段２０Ａの超音波発振回路２１ａからＦＲスピーカ３０１ａへの信号出力経路ｂとを切り替えるものであり、スイッチ回路５４は、ＦＬスピーカ３０２ａから音声出力手段４０Ａのフィルタ部４１への信号入力経路ｃと、音声処理部３２０からＦＬスピーカ３０２ａへの信号出力経路ｄと、ＦＬスピーカ３０２ａから侵入検知手段２０Ａの混合回路２２ａへの信号入力経路ｅとを切り替えるものであり、スイッチ回路５５は、音声処理部３２０からＲＲスピーカ３０３ａへの信号出力経路ｆと、ＲＲスピーカ３０３ａから侵入検知手段２０Ａの混合回路２２ａへの信号入力経路ｇとを切り替えるものであり、スイッチ回路５６は、音声処理部３２０からＲＬスピーカ３０４ａへの信号出力経路ｈと侵入検知手段２０Ａの超音波発振回路２１ａからＲＬスピーカ３０４ａへの信号出力経路ｉとを切り替えるものである。

したがって、セキュリティ制御部１１Ａで、送信機１３からのロック信号が検知された場合、セキュリティ制御部１１Ａから、スイッチ回路５３を信号出力経路ｂ側、スイッチ回路５４を信号入力経路ｅ側、スイッチ回路５５を信号入力経路ｇ側、スイッチ回路５６を信号出力経路ｉ側に切り替える制御信号が出力され、切替手段５０Ａでは、該制御信号に基づいて、スイッチ回路５３により信号出力経路ｂ側、スイッチ回路５４により信号入力経路ｅ側、スイッチ回路５５により信号入力経路ｇ側、スイッチ回路５５により信号出力経路ｉ側にそれぞれ信号経路が切り替えられて、侵入検知手段２０Ａと接続され、超音波源信号の送受信が可能な状態（侵入検知状態）に設定される（図５に示した状態）。これらセキュリティ制御部１１Ａ、侵入検知手段２０Ａ、音声出力手段４０Ａ、及び切替手段５０Ａを含んでセキュリティ制御ユニット１０Ｂが構成されている。

図６は、本実施の形態における車室内での超音波信号の送受信の形態を示しており、前席右側ドアに設けられたＦＲスピーカ３０１ａと後席左側ドアに設けられたＲＬスピーカ３０４ａとから超音波信号が放出され、前記左側ドアに設けられたＦＬスピーカ３０２ａと後席右側ドアに設けられたＲＲスピーカ３０３ａとで超音波信号が受波される配置、すなわち、障害物を介さずに対向配置することにより、従来のように車室内に乱反射した信号を受波する場合よりも、侵入検知性能を高めることが可能となっている。また、前席と後席とで超音波信号の放出方向を互い違いとすることにより、不正な侵入行為の検知エリアの無駄（死角となるエリア）をなくすことが可能となっている。なお、図中の破線は、ＦＲスピーカ３０１ａとＲＬスピーカ３０４ａとから放出される超音波信号の放射状態を模式的に示したものである。

一方、セキュリティ制御部１１で、送信機１３からのアンロック信号が検知された場合、セキュリティ制御部１１Ａから、スイッチ回路５３を信号出力経路ａ側、スイッチ回路５４を信号入力経路ｄ側、スイッチ回路５５を信号入力経路ｆ側、スイッチ回路５６を信号出力経路ｈ側に切り替える制御信号が出力され、切替手段５０Ａでは、該制御信号に基づいて、スイッチ回路５３により信号出力経路ａ側、スイッチ回路５４により信号入力経路ｄ側、スイッチ回路５５により信号入力経路ｆ側、スイッチ回路５６により信号出力経路ｈ側に切り替えられ、音声処理部３２０を介して音源部３１０と接続されるようになっている。

なお、音響映像装置３００Ａでは、異なる音源からの音声信号を各スピーカから個別に出力することが可能に構成されており、また、異なる音源からの映像信号を表示部３５０に２画面表示（２分割表示や２方向個別表示）させることが可能に構成されており、音源部３１０の音源が複数選択されている場合、例えば、運転席乗員がナビゲーション（ＨＤ）、助手席乗員がＤＶＤを選択している場合、該選択信号が、音響映像制御部３３０からセキュリティ制御部１１Ａに送信され、該選択信号を受信したセキュリティ制御部１１Ａから超音波発振回路２１ａに駆動信号が出力されるようになっている。

したがって、ＨＤからのナビ音声信号は、音声処理部３２０において超音波発振回路２１から供給される超音波帯（例えば、４０ＫＨｚ）の搬送波で周波数変調され、ＦＲスピーカ３０１ａから指向性を有した音声として出力される一方、ＤＶＤからの映像音声信号は、音声処理部３２０において超音波発振回路２１から供給される超音波帯の搬送波で周波数変調され、ＦＬスピーカ３０２ａから指向性を有した音声として出力される。また、音源が１つだけ選択されている場合（例えば、ＣＤのみが選択されている場合）は、超音波発振回路２１を駆動させず（すなわち、超音波による変調は行わず）、各スピーカから通常（無指向性）の音声出力が行われるようになっている。

また、セキュリティ制御部１１Ａでは、携帯電話２０３の発着信を検知すると、スイッチ回路５４を信号出力経路ｃ側に切り替える制御信号を切替手段５０Ａに出力し、また音響映像制御部３３０に対して、ハンズフリー装置２００から入力信号ラインＬ１を介して入力した音声信号を、超音波発振回路２１から供給される超音波帯の搬送波で周波数変調し、信号入力経路ａを介して、ＦＲスピーカ３０１ａから指向性を持った超音波として出力するように、音声処理部３２０や超音波発振手段２１ａを制御する信号を出力するようになっている。

したがって、携帯電話２０３の発着信が検知された場合、ＦＲスピーカ３０１ａから携帯電話２０３の音声が指向性を有して出力されるため、運転者以外の乗員には通話音声が聴こえにくく、また運転者の音声は、ＦＬスピーカ３０２ａで受信されて、音声出力手段４０Ａ、ハンズフリー装置２００を介して携帯電話２０３に出力されるようになっている。なお、ＲＲスピーカ３０３ａ、ＲＬスピーカ３０４ａからは、選択されている音源からの音声が指向性をもって出力されるため、音源からの音声がＦＬスピーカ３０２ａから取り込まれることはなく、通話品質を確保することが可能となっている。

次に実施の形態（２）に係る音響映像装置３００Ａにおけるセキュリティ制御部１１の行う処理動作を図７に示したフロ−チャ−トに基づいて説明する。なお、本処理動作は、送信機１３から送信されてきたロック／アンロック信号を検知した場合に実行される。

まず、送信機１３から送信されてきた信号が、ロック信号かアンロック信号かを判断し（ステップＳ２１）、ロック信号であると判断すれば、侵入検知状態への切替処理、すなわち、切替制御信号を切替手段５０Ａに出力し、切替手段５０Ａのスイッチ回路５３〜５６を作動させて、信号経路を信号出力経路ｂ側、信号入力経路ｅ側、信号入力経路ｇ側、信号出力経路ｉ側（図５に示した状態）に切り替えて、超音波信号の送受信が可能な状態に設定する（ステップＳ２２）。

次に、超音波発振回路２１の駆動開始処理、すなわち駆動信号を超音波発振回路２１ａに出力し（ステップＳ２３）、超音波発振回路２１ａを駆動させて、その後、侵入検知処理、すなわち、超音波発振回路２１ａで発生させた超音波をＦＲスピーカ３０１ａとＲＬスピーカ３０４ａとから放出し、その反射波をＦＬスピーカ３０２ａとＲＲスピーカ３０３ａとでそれぞれ受信し（図６に示した状態）、侵入検知手段２０Ａの検知出力回路２６ａから出力される検知信号を取り込む処理を行う（ステップＳ２４）。

そして、検知出力回路２６の出力から侵入検知信号を検出したか否かを判断し（ステップＳ２５）、侵入検知信号を検出していないと判断すればステップＳ２４に戻り、処理を繰り返す。一方、侵入検知信号を検出したと判断すれば、音声出力状態への切替処理、すなわち、切替制御信号を切替手段５０Ａに出力し、切替手段５０Ａのスイッチ回路５３〜５６を作動させて、信号経路を信号出力経路ａ側、信号入力経路ｄ側、信号入力経路ｆ側、信号出力経路ｈ側に切り替えて、音声処理部３２０を介して警告音声記憶部３２２に記憶された警告音声データの出力が可能な状態に設定する（ステップＳ２６）。

その後、警告音声の出力処理、すなわち、音響映像制御部３３０に対して、警告音声記憶部３２２に記憶された警告音声データを出力させる制御信号を出力し（ステップＳ２７）、音響映像制御部３３０を介して警告音声の出力制御が実施され、その後処理を終える。

一方、ステップＳ２１において、送信機１３から送信されてきた信号がアンロック信号であると判断すれば、超音波発振回路２１ａの駆動停止処理、すなわち、駆動停止信号を超音波発振回路２１ａに出力し（ステップＳ２８）、超音波発振回路２１ａの駆動を停止させる。

次に音声出力状態への切替処理、すなわち、切替制御信号を切替手段５０Ａに出力しスイッチ回路５３〜５６を作動させて、信号経路を信号出力経路ａ側、信号入力経路ｄ側、信号入力経路ｆ側、信号出力経路ｈ側に切り替えて、音源部３１０からの入力音声信号を音声処理部３２０を介して各スピーカに供給可能な状態（音声出力状態）に設定する（ステップＳ２９）。

その後、音響映像制御部３３０から音源の選択信号を取り込み（ステップＳ３０）、複数の音源が選択されているか否かを判断し（ステップＳ３１）、複数の音源が選択されていると判断すれば、超音波発振回路２１ａの駆動開始処理、すなわち、駆動信号を超音波発振回路２１ａに出力して、超音波発振回路２１ａを駆動させて（ステップＳ３２）、各音源からの音声信号を超音波帯の搬送波で周波数変調し、増幅した変調信号を各スピーカ３０１ａ〜３０４ａから指向性を持って放出する制御（指向性音声個別出力制御）を行い（ステップＳ３３）、その後ステップＳ３５に進む。

例えば、ＦＲスピーカ３０１ａからはＣＤの音声を出力し、ＦＬスピーカ３０２ａからはＤＶＤの音声を出力し、ＲＲスピーカ３０３ａからは音声を出力せず、ＲＬスピーカ３０４ａからは後部座席用モニター（図示せず）のゲーム音声を出力する制御を行うことが可能、なお、これら音源の選択は、表示部３５０に表示された音源選択メニュー画面を通じて任意に設定することが可能となっている。

一方、ステップＳ３１において、複数の音源が選択されていない、すなわち選択音源が１つであると判断すれば、超音波発振回路２１ａを駆動させずに、各スピーカ３０１ａ〜３０４ａから無指向性の音声を出力する制御を行い（ステップＳ３４）、その後ステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５では、携帯電話２０３の発着信信号を検出したか否かを判断し、携帯電話２０３の発着信信号を検出していないと判断すれば、その後処理を終える一方、携帯電話２０３の発着信信号を検出したと判断すれば、ハンズフリー利用状態への切替制御、すなわち、スイッチ回路５４を作動させて信号出力経路ｃ側に切り替える制御信号を切替手段５０Ａに出力し、ＦＬスピーカ３０２ａ、音声出力手段４０Ａを介してハンズフリー装置２００への音声出力が可能な状態に設定する（ステップＳ３６）。

次に超音波発振回路２１ａが駆動しているか否かを判断し（ステップＳ３７）、駆動していると判断すればステップＳ３９に進む一方、駆動していないと判断すれば、超音波発振回路２１ａの駆動開始処理を行い（ステップＳ３８）、超音波発振回路２１ａを駆動させて、その後ステップＳ３９に進む。

ステップＳ３９では、音声入出力処理、すなわち、音声処理部３２０において、超音波発振回路２１ａから供給される超音波帯の搬送波を、ハンズフリー装置２００から入力した音声信号で周波数変調し、増幅した信号をＦＲスピーカ３０１ａから指向性を持って放出する一方、運転者の音声をＦＬスピーカ３０２ａから取り込み、音声出力手段４０Ａを介してハンズフリー装置２００に出力する処理を行う。

その後、携帯電話２０３の通話状態が切断されたか否かを判断し（ステップＳ４０）、通話状態が切断されていないと判断すればステップＳ３９に戻る一方、通話状態が切断されたと判断すれば、元の音声出力状態への切替処理、すなわち、スイッチ回路５４を作動させて信号出力経路ｄ側に切り替える制御信号を切替手段５０Ａに出力し（ステップＳ４１）、その後処理を終える。

上記実施の形態（２）に係るセキュリティ装置が組み込まれた音響映像装置３００Ａによれば、セキュリティ制御部１１Ａにより制御される切替手段５０Ａによって、侵入検知手段２０Ａにより侵入検知を行う侵入検知状態と、音声処理部３２０及び／又は音声出力手段４０による音声入出力状態とが、セキュリティ状態に応じて切り替えられるので、送信機１３からのロック信号を検知して侵入検知状態に切り替えられた場合は、侵入検知手段２０Ａによる超音波を利用した車室内等への不正な侵入行為等の検知を行うことができる。

また、セキュリティ状態が警戒モードに設定されて、侵入検知状態に切り替えられた後、侵入検知手段２０Ａを通じて不正な侵入行為が検知された場合に、音声入出力状態に切り替えられるので、警告音声記憶部３２２に記憶された警告音声を各スピーカ３０１ａ〜３０４ａから出力することができ、侵入者に対する威嚇効果を高めることができる。

また、送信機１３からのアンロック信号を検知して音声入出力状態に切り替えられた場合は、音源部３１０からの入力音声信号を音声処理部３２０を介して各スピーカ３０１ａ〜３０４ａから出力することができ、さらに複数の音源が選択されている場合は、各音源からの入力音声信号を超音波で変調して指向性を持った信号として出力することができ、各座席の乗員に対して個別に音声出力を行うことができる。

さらに、携帯電話３０２の発着信が検出された場合は、ハンズフリー装置２００からの入力音声信号をＦＲスピーカ３０１ａから指向性を持った超音波にのせて放出することができ、ＦＲスピーカ３０１ａが向けられた方向にいる者（運転者）に、その音声信号に対応した音を秘話性を持たせて聴取させることができ、また、同時にＦＬスピーカ３０２ａで受信した運転者が発した音声を、音声出力手段４０Ａを介してハンズフリー装置２００へ出力することができ、通話の秘話性を確保することが可能なハンズフリーシステムとすることができ、従来のハンズフリー装置に装備されていた専用のスピーカとマイクロホンとを音響映像装置用のスピーカで代用することができ、ハンズフリー装置２００の構成部品を減らすことができる。

したがって、音響映像装置３００Ａのスピーカ３０１ａ〜３０４ａを、音響映像装置用のスピーカとして、また侵入検知手段２０Ａから供給される超音波を出力する超音波送波器、その反射波を受信する超音波受波器として、さらにハンズフリー装置２００のスピーカ及びマイクロホンとして利用することができ、音響映像装置３００Ａとセキュリティ装置とハンズフリー装置２００とで、スピーカ３０１ａ〜３０４ａを兼用することができ、部品の共有化を図ることができ、コストをかけずに高機能なシステムを構築することができる。

なお、上記実施の形態（２）では、スピーカ３０１ａ〜３０４ａが前席、後席の各ドアに配設された場合について説明したが、別の実施の形態では、図８に示したように、前席用の表示部３５０Ａの両側方部と後席用の表示部３５０Ｂの両側方部とに、各座席方向に向けて超音波式スピーカ３０１ｂ〜３０４ｂを配設した構成としてもよい。なお、図中の破線は、各超音波式スピーカ３０１ｂ〜３０４ｂから放出される超音波信号（原信号、又は音声を含む信号）の放出形態を模式的に示したものである。

係る構成によれば、セキュリティ状態が警戒モードに設定されて、侵入検知状態に切り替えられると、各座席方向に対する侵入検知を個別に行うことができ、また警戒モードが解除されて、音声入出力状態に切り替えられた場合、各超音波式スピーカ３０１ｂ〜３０４ｂから各座席方向に対して指向性を持った音声を個別に出力することができる。

したがって、表示部３５０Ａや表示部３５０Ｂで、左右の座席から異なる映像を見る場合には、各映像に対応した音声を各座席方向に個別に出力することができ、各座席の乗員は、映し出される映像に対応する音声を聴取することができる。

従来のセキュリティ装置を含む車載システムの要部を概略的に示したブロック図である。本発明の実施の形態（１）に係るセキュリティ装置を含む車載システムの要部を概略的に示したブロック図である。実施の形態（１）に係るセキュリティ装置の使用形態を説明するための図であり、（ａ）は、侵入検知状態（超音波センサ機能使用時）、（ｂ）は、音声入出力状態（ハンズフリー機能使用時）を示した図である。実施の形態（１）に係るセキュリティ装置におけるセキュリティ制御部の行う処理動作を示したフローチャートである。実施の形態（２）に係るセキュリティ装置を含む車載システムの要部を概略的に示したブロック図である。実施の形態（２）に係る音響映像装置の使用形態を説明するための図であり、侵入検知状態（超音波センサ機能使用時）を示した図である。実施の形態（２）に係る音響映像装置におけるセキュリティ制御部の行う処理動作を示したフローチャートである。別の実施の形態に係る車載システムの車室内への搭載例を説明するための図である。

符号の説明

１０セキュリティ装置
１１、１１Ａセキュリティ制御部
１２超音波センサ
２０、２０Ａ侵入検知手段（異常検知手段）
３０音声入力手段
４０、４０Ａ音声出力手段
５０、５０Ａ切替手段
６１超音波送波器
６２超音波受波器
２００ハンズフリー装置
３００Ａ音響映像装置
３２０音声処理部

Claims

超音波発振手段で発生させた超音波を超音波送波器から放出し、その反射波を超音波受波器で受信して異常検知を行う異常検知手段と、
入力音声信号を前記超音波発振手段で発生させた超音波の搬送波で変調し、該変調波を増幅して前記超音波送波器へ供給する音声入力手段と、
前記超音波受波器で受信した音声信号を外部へ出力する音声出力手段と、
前記異常検知手段による異常検知状態と、前記音声入力手段及び／又は前記音声出力手段による音声入出力状態とを切り替える切替手段とを備えていることを特徴とするセキュリティ装置。
前記音声入力手段と前記音声出力手段とが、ハンズフリー装置に接続可能なものであることを特徴とする請求項１記載のセキュリティ装置。
前記切替手段が、セキュリティ状態に応じて、前記異常検知状態と前記音声入出力状態とを切り替えるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のセキュリティ装置。
前記切替手段が、セキュリティ状態が警戒モードに設定された場合に、前記異常検知状態に切り替え、該切替後、前記異常検知手段により異常が検知された場合に、前記音声入出力状態に切り替えるものであることを特徴とする請求項３記載のセキュリティ装置。
前記超音波送波器と前記超音波受波器とが、音響映像装置と兼用のスピーカで構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載のセキュリティ装置。
前記音声入力手段が、前記音響映像装置の音源からの音声信号を入力可能なものであり、
前記音響映像装置の音源の選択状態に基づいて、前記音声入力手段で行われる入力音声信号に対する超音波変調の実行切替を制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項５記載のセキュリティ装置。