JP5749027B2 - Anti-theft device, anti-theft method and anti-theft program - Google Patents
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本発明は、自転車、自動二輪車、携帯型電子機器等の持ち運び可能な物体の盗難を防止するための盗難防止装置、盗難防止方法および盗難防止プログラムに関する。 The present invention relates to an anti-theft device, an anti-theft method, and an anti-theft program for preventing the theft of portable objects such as bicycles, motorcycles, and portable electronic devices.
自転車や自動二輪車等の盗難を防止する盗難防止装置は、重力方向に対する傾斜や振動を検出するために加速度センサを利用している。例えば、特許文献1は、図12に示すように、車体のXY平面に2軸加速度センサを取り付け、XY方向の加速度を検出する盗難防止装置を開示している。この盗難防止装置は、図13に示すように、例えば自動二輪車の車体フレームに取り付けられ、メインスタンド6を上げて車体を下ろしたときの車体の振動や、ハンドル7を持って車体を移動させるときの車体の左右の傾きを検出し、盗難か否かを判定している。また、特許文献2は、プロジェクタのように持ち運び可能な携帯型の電子機器の盗難を防止するために加速度センサを利用している。
Anti-theft devices that prevent theft of bicycles, motorcycles, etc. use acceleration sensors to detect tilt and vibration in the direction of gravity. For example, as shown in FIG. 12, Patent Document 1 discloses an anti-theft device that attaches a biaxial acceleration sensor to an XY plane of a vehicle body and detects acceleration in the XY directions. As shown in FIG. 13, this anti-theft device is attached to a body frame of a motorcycle, for example, when the
しかしながら、従来の盗難防止装置には、次のような課題がある。X、Y、Zの3軸方向の加速度を検出する加速度センサを利用した盗難防止装置では、単純に各軸の加速度の変位量としきい値とを比較し、しきい値に対する加速度変化の時間経過を評価することで盗難を判定している。しかし、このような3軸の各軸方向の加速度の変化量を独立して判定する方式では、物体への衝撃や振動による加速度変化と、盗難動作時の加速度変化パターンの判別が難しいという課題があった。さらに、加速度変化が小さいにもかかわらず姿勢が変化するような物体の盗難の場合にも、盗難の判定が難しいという課題があった。 However, the conventional antitheft device has the following problems. In an anti-theft device using an acceleration sensor that detects acceleration in the X, Y, and Z directions, the displacement amount of each axis is compared with a threshold value, and the time of acceleration change with respect to the threshold value has elapsed. Theft is judged by evaluating. However, with such a method for independently determining the amount of change in acceleration in each of the three axes, there is a problem that it is difficult to discriminate between an acceleration change due to an impact or vibration on an object and an acceleration change pattern during a theft operation. there were. Furthermore, there is a problem that it is difficult to determine the theft even in the case of theft of an object whose posture changes even though the acceleration change is small.
本発明は、上記従来の課題を解決し、盗難動作時の加速度パターンを容易に判別することができる盗難防止装置、盗難防止方法および盗難防止プログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and to provide an anti-theft device, an anti-theft method, and an anti-theft program that can easily determine an acceleration pattern during a theft operation.
本発明に係る物体の盗難を防止する盗難防止装置は、物体に取り付けられ、X、Y、Z方向の加速度を検出可能な検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき、X、Y、Z方向の加速度を合成した加速度の加速度ベクトル変化量を算出する算出手段と、しきい値を設定するしきい値設定手段と、前記算出手段により算出された加速度ベクトル変化量としきい値とを比較し、加速度ベクトル変化量がしきい値以上であるとき物体が盗難されたと判定する判定手段とを有する。 The anti-theft device for preventing the theft of an object according to the present invention is a detection means attached to an object and capable of detecting acceleration in the X, Y, and Z directions, and based on the detection result of the detection means. The calculation means for calculating the acceleration vector change amount of the acceleration combined with the acceleration in the direction, the threshold setting means for setting the threshold value, and the acceleration vector change amount calculated by the calculation means and the threshold value are compared. Determining means for determining that the object has been stolen when the acceleration vector change amount is equal to or greater than a threshold value.
さらに本発明の物体の盗難を防止する盗難防止装置は、物体に取り付けられ、X、Y、Z方向の加速度を検出可能な検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき物体の姿勢変化量を算出する算出手段と、しきい値を設定するしきい値設定手段と、前記算出手段により算出された姿勢変化量としきい値とを比較し、姿勢変化量がしきい値以上であるとき物体が盗難されたと判定する判定手段とを有する。 Furthermore, the anti-theft device for preventing the theft of the object of the present invention is a detection means attached to the object and capable of detecting acceleration in the X, Y, and Z directions, and the amount of change in the posture of the object based on the detection result of the detection means. The calculation means for calculating, the threshold value setting means for setting a threshold value, the posture change amount calculated by the calculation means and the threshold value are compared, and when the posture change amount is equal to or greater than the threshold value, the object is Determination means for determining that the theft has been stolen.
さらに本発明の物体の盗難を防止する盗難防止装置は、物体に取り付けられ、X、Y、Z方向の加速度を検出可能な検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき、X、Y、Z方向の加速度を合成した加速度の加速度ベクトル変化量、および物体の姿勢変化量を算出する算出手段と、前記姿勢変化量に応じてしきい値を設定するしきい値設定手段と、前記しきい値設定手段により設定されたしきい値と前記算出手段により算出された加速度ベクトル変化量とを比較し、加速度ベクトル変化量がしきい値以上であるとき物体が盗難されたと判定する判定手段とを有する。 Furthermore, the anti-theft device for preventing the theft of the object of the present invention is a detection means attached to the object and capable of detecting acceleration in the X, Y and Z directions, and based on the detection result of the detection means. Calculating means for calculating the acceleration vector change amount of the acceleration combined with the acceleration in the direction and the posture change amount of the object, threshold setting means for setting a threshold value according to the posture change amount, and the threshold value A determination unit that compares the threshold set by the setting unit with the acceleration vector variation calculated by the calculation unit and determines that the object has been stolen when the acceleration vector variation is equal to or greater than the threshold; .
好ましくは前記判定手段は、任意の時間間隔で測定された加速度ベクトル変化量または姿勢変化量が複数回連続してしきい値以上であるとき、物体が盗難されたと判定する。好ましくは前記判定手段はさらに、物体が盗難されるときに移動される方向を予想した基準方向と物体の合成加速度ベクトルとを比較し、合成加速度ベクトルが前記基準方向の一定の範囲内にあるとき、物体が盗難されたと判定する。好ましくは盗難防止装置はさらに、盗難監視期間を設定可能なユーザ入力手段を含み、前記判定手段は、前記盗難監視期間中に盗難の判定を行う。好ましくは前記しきい値設定手段のしきい値は、ユーザ入力手段を介して可変することができる。好ましくは盗難防止装置はさらに、警報手段を含み、当該警報手段は、前記判定手段により盗難と判定された場合に警報を発するもの、盗難されたことに関する盗難情報を通信手段を用いて携帯端末に送信し、携帯端末を介して盗難警報を発するもの、あるいは、携帯端末に警報情報を表示させるもののいずれかを含む、 Preferably, the determination unit determines that the object has been stolen when the acceleration vector change amount or the posture change amount measured at an arbitrary time interval is continuously equal to or greater than a threshold value a plurality of times. Preferably, the determination unit further compares a reference direction in which a direction in which the object is moved when the object is stolen and a combined acceleration vector of the object, and the combined acceleration vector is within a certain range of the reference direction. Determine that the object has been stolen. Preferably, the anti-theft device further includes user input means capable of setting a theft monitoring period, and the determination means determines the theft during the theft monitoring period. Preferably, the threshold value of the threshold value setting means can be changed via user input means. Preferably, the anti-theft device further includes an alarm means, and the alarm means issues an alarm when it is determined that the theft is determined by the determining means, and the theft information related to being stolen is transmitted to the portable terminal using the communication means. Including one that sends and issues a theft alarm via a mobile device or one that causes the mobile device to display alarm information,
本発明に係る物体の盗難を防止する盗難防止方法は、X、Y、Z方向の加速度を検出可能な加速度センサを監視すべき物体に取り付けるステップと、監視すべき物体の盗難監視期間を設定するステップと、前記盗難監視期間において、加速度センサから得られた検出結果に基づき、X、Y、Z方向の加速度を合成した加速度の加速度ベクトル変化量を算出するステップと、前記加速度ベクトル変化量としきい値とを比較し、加速度ベクトル変化量がしきい値以上であるとき、物体が盗難されたと判定するステップとを有する。さらに本発明の物体の盗難を防止する盗難防止方法であって、X、Y、Z方向の加速度を検出可能な加速度センサを監視すべき物体に取り付けるステップと、監視すべき物体の盗難監視期間を設定するステップと、前記盗難監視期間において、加速度センサから得られた検出結果に基づき、物体の姿勢変化量を算出するステップと、前記姿勢変化量としきい値とを比較し、姿勢変化量がしきい値以上であるとき、物体が盗難されたと判定するステップとを有する。さらに本発明に係る物体の盗難を防止する盗難防止方法は、X、Y、Z方向の加速度を検出可能な加速度センサを監視すべき物体に取り付けるステップと、監視すべき物体の盗難監視期間を設定するステップと、前記盗難監視期間において、加速度センサから得られた検出結果に基づき、X、Y、Z方向の加速度を合成した加速度の加速度ベクトル変化量、および物体の姿勢変化量を算出するステップと、前記姿勢変化量に応じてしきい値を設定するステップと、設定されたしきい値と加速度ベクトル変化量とを比較し、加速度ベクトル変化量がしきい値以上であるとき、物体が盗難されたと判定するステップとを有する。好ましくは前記判定するステップは、複数の時間間隔で測定された加速度ベクトル変化量または姿勢変化量が複数回連続してしきい値以上であるとき、物体が盗難されたと判定する。好ましくは前記判定するステップはさらに、物体が盗難されるときに移動される方向を予想した基準方向と物体の合成加速度ベクトルとを比較し、合成加速度ベクトルが前記基準方向の一定の範囲内にあるとき、物体が盗難されたと判定する。 The anti-theft method for preventing theft of an object according to the present invention sets a step of attaching an acceleration sensor capable of detecting accelerations in the X, Y, and Z directions to an object to be monitored and sets a theft monitoring period of the object to be monitored. A step of calculating an acceleration vector change amount of an acceleration obtained by combining accelerations in the X, Y, and Z directions based on a detection result obtained from an acceleration sensor during the theft monitoring period; and a threshold value of the acceleration vector change amount And comparing the value and determining that the object has been stolen when the acceleration vector change amount is equal to or greater than a threshold value. Further, according to the present invention, there is provided an antitheft method for preventing an object from being stolen, comprising: attaching an acceleration sensor capable of detecting accelerations in the X, Y, and Z directions to an object to be monitored; A step of calculating a posture change amount of the object based on a detection result obtained from the acceleration sensor during the theft monitoring period, and a comparison between the posture change amount and the threshold. Determining that the object has been stolen when the threshold is equal to or greater than the threshold value. Further, according to the present invention, an anti-theft method for preventing theft of an object sets a step of attaching an acceleration sensor capable of detecting accelerations in the X, Y, and Z directions to an object to be monitored, and sets a theft monitoring period of the object to be monitored. And calculating an acceleration vector change amount of acceleration obtained by combining accelerations in the X, Y, and Z directions and an object posture change amount based on a detection result obtained from the acceleration sensor in the theft monitoring period. The step of setting a threshold value according to the posture change amount is compared with the set threshold value and the acceleration vector change amount. When the acceleration vector change amount is equal to or greater than the threshold value, the object is stolen. And a step of determining that Preferably, the determining step determines that the object has been stolen when the acceleration vector change amount or the posture change amount measured at a plurality of time intervals is equal to or greater than a threshold value a plurality of times. Preferably, the step of determining further compares a reference direction in which the direction in which the object is moved when the object is stolen and a combined acceleration vector of the object, and the combined acceleration vector is within a certain range of the reference direction. When it is determined that the object has been stolen.
本発明に係る盗難防止プログラムは、X、Y、Z方向の加速度を検出可能な加速度センサを監視すべき物体に取り付け、当該物体の盗難を防止する盗難防止装置が実行するプログラムであって、監視すべき物体の盗難監視期間を設定するステップと、加速度センサから得られた検出結果に基づきX、Y、Z方向の加速度を合成した加速度の加速度ベクトル変化量を算出するステップと、前記加速度ベクトル変化量としきい値とを比較し、加速度ベクトル変化量がしきい値以上であるとき、物体が盗難されたと判定するステップとを有する。さらに本発明の盗難防止プログラムは、監視すべき物体の盗難監視期間を設定するステップと、加速度センサから得られた検出結果に基づき物体の姿勢変化量を算出するステップと、前記姿勢変化量としきい値とを比較し、姿勢変化量がしきい値以上であるとき、物体が盗難されたと判定するステップとを有する。さらに本発明の盗難防止プログラムは、監視すべき物体の盗難監視期間を設定するステップと、加速度センサから得られた検出結果に基づき、前記盗難監視期間において、加速度センサから得られた検出結果に基づき、X、Y、Z方向の加速度を合成した加速度の加速度ベクトル変化量、および物体の姿勢変化量を算出するステップと、前記姿勢変化量に応じてしきい値を設定するステップと、設定されたしきい値と加速度ベクトル変化量とを比較し、加速度ベクトル変化量がしきい値以上であるとき、物体が盗難されたと判定するステップとを有する。好ましくは前記判定するステップは、複数の時間間隔で測定された変化量が複数回連続してしきい値以上であるとき、物体が盗難されたと判定する。好ましくは前記判定するステップはさらに、物体が盗難されるときに移動される方向を予想した基準方向と物体の合成加速度ベクトルとを比較し、合成加速度ベクトルが前記基準方向の一定の範囲内にあるとき、物体が盗難されたと判定する。 The anti-theft program according to the present invention is a program executed by an anti-theft device that attaches an acceleration sensor capable of detecting acceleration in the X, Y, and Z directions to an object to be monitored and prevents the object from being stolen. A step of setting a theft monitoring period of an object to be calculated, a step of calculating an acceleration vector change amount of an acceleration obtained by synthesizing accelerations in the X, Y, and Z directions based on a detection result obtained from an acceleration sensor, and the acceleration vector change Comparing the amount with a threshold value and determining that the object has been stolen when the acceleration vector change amount is equal to or greater than the threshold value. Further, the anti-theft program of the present invention includes a step of setting a theft monitoring period of an object to be monitored, a step of calculating an attitude change amount of the object based on a detection result obtained from the acceleration sensor, and a threshold value of the attitude change amount. And comparing the value and determining that the object has been stolen when the posture change amount is equal to or greater than the threshold value. Furthermore, the anti-theft program of the present invention is based on the detection result obtained from the acceleration sensor in the anti-theft monitoring period based on the step of setting the anti-theft monitoring period of the object to be monitored and the detection result obtained from the acceleration sensor. A step of calculating an acceleration vector change amount of an acceleration obtained by combining accelerations in the X, Y, and Z directions and an object posture change amount, a step of setting a threshold value according to the posture change amount, and Comparing the threshold value with the acceleration vector change amount and determining that the object has been stolen when the acceleration vector change amount is equal to or greater than the threshold value. Preferably, the determining step determines that the object has been stolen when the amount of change measured at a plurality of time intervals is equal to or greater than a threshold value a plurality of times. Preferably, the step of determining further compares a reference direction in which the direction in which the object is moved when the object is stolen and a combined acceleration vector of the object, and the combined acceleration vector is within a certain range of the reference direction. When it is determined that the object has been stolen.
本発明によれば、3軸方向の加速度を合成した加速度の加速度ベクトル変化量に基づき物体の盗難を判定するようにしたので、衝撃や振動による加速度変化から盗難動作時の加速度変化パターンを判別しやすくなり、その結果、従来のものと比較して、盗難判定の精度を向上させることができる。さらに本発明によれば、物体の姿勢変化量に基づき物体の盗難を判定するようにしたので、振動や衝撃による加速度変化にかかわらず、物体の盗難を判定することができる。さらに本発明によれば、物体の姿勢変化量に基づきしきい値を可変し、可変されたしきい値と加速度ベクトル変化量とを比較することで物体の盗難を判定するようにし、例えば、物体の姿勢変化量が大きい場合にはしきい値を大きくし、物体の姿勢変化量が小さい場合にはしきい値を小さくすることで、物体の多様な盗難パターンに対応することができる。 According to the present invention, the theft of an object is determined based on the acceleration vector change amount of the acceleration obtained by synthesizing the accelerations in the three axis directions, so the acceleration change pattern during the theft operation is determined from the acceleration change due to impact or vibration. As a result, the accuracy of the theft determination can be improved as compared with the conventional one. Further, according to the present invention, since the object theft is determined based on the amount of change in the posture of the object, the theft of the object can be determined regardless of the acceleration change due to vibration or impact. Further, according to the present invention, the threshold value is varied based on the amount of change in posture of the object, and the theft of the object is determined by comparing the varied threshold value and the acceleration vector variation amount. If the posture change amount of the object is large, the threshold value is increased, and if the posture change amount of the object is small, the threshold value is decreased to cope with various theft patterns of the object.
次に、本発明の実施の形態に係る盗難防止装置の概要について説明する。本発明の盗難防止装置は、自動二輪車、自転車、携帯電話、スマートフォン、ディジタルカメラ、ラップトップコンピュータ、かばん、スーツケースなど可搬性がある様々な物体の盗難を防止する。本発明の盗難防止装置は、X軸、Y軸、Z軸の各軸方向の加速度を検出することが可能な加速度センサを用い、そのような加速度センサを監視すべき物体に取り付けられる。 Next, an outline of the antitheft device according to the embodiment of the present invention will be described. The antitheft device of the present invention prevents theft of various portable objects such as motorcycles, bicycles, mobile phones, smartphones, digital cameras, laptop computers, bags, suitcases and the like. The anti-theft device of the present invention uses an acceleration sensor capable of detecting acceleration in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and such an acceleration sensor is attached to an object to be monitored.
図1は、監視すべき物体に加速度センサを取り付けたときの加速度センサの3軸の検出出力、すなわちX軸、Y軸、Z軸の検出出力の合成ベクトルの座標と物体の姿勢変化及び移動等の関係を表している。監視すべき物体に加速度センサが設置されたとき、加速度センサからは重力加速度の合成ベクトルV0が検出される。このときの物体の静止位置を基準座標aとする。例えば、監視すべき物体のXY平面と平行な面に加速度センサが設置された場合、物体が静止状態にあれば、加速度センサの重力加速度の合成ベクトルはZ方向のみであり、従って、基準座標aは、Z軸方向に一致する。他方、監視すべき物体のXY平面から傾斜して加速度センサが設置された場合には、加速度センサのX、Y、Z方向に重力加速度が生じ、これらの合成ベクトルすなわち基準座標aはZ軸に一致しない。 FIG. 1 shows three-axis detection output of the acceleration sensor when the acceleration sensor is attached to the object to be monitored, that is, the coordinates of the combined vector of the detection output of the X-axis, Y-axis, and Z-axis, the posture change and movement of the object Represents the relationship. When an acceleration sensor is installed on the object to be monitored, the acceleration sensor detects a combined vector V0 of gravitational acceleration. The stationary position of the object at this time is set as a reference coordinate a. For example, when the acceleration sensor is installed on a plane parallel to the XY plane of the object to be monitored, if the object is in a stationary state, the combined vector of the gravitational acceleration of the acceleration sensor is only in the Z direction, and therefore the reference coordinate a Corresponds to the Z-axis direction. On the other hand, when the acceleration sensor is installed at an inclination from the XY plane of the object to be monitored, gravitational acceleration occurs in the X, Y, and Z directions of the acceleration sensor. It does not match.
図1には、物体の加速度ベクトルが基準座標aから移動後の座標b1’、b2’、・・・bn’に’移動した例が示され、このときの物体の加速度合成ベクトルの移動軌跡がLで示されている。加速度センサから出力される各軸方向の加速度が合成され、合成された加速度ベクトルの加速度ベクトル変化量ΔVa(ΔVa1、ΔVa2、・・・ΔVan)が算出される。同図には、物体の加速度合成ベクトルが移動後の座標b1’、b2’に’移動された時点の加速度ベクトル変化量ΔVa1、ΔVa2が破線の矢印で示されている。また、加速度センサの合成された加速度ベクトルの加速度ベクトル変化量から物体の姿勢変化後の座標b(b1、b2、・・・bn)を得ることができ、物体の姿勢変化後の座標bから物体の姿勢変化量Δga(Δga1、Δga2、・・・Δgan)が算出される。物体の姿勢変化量は、Δga1=V1−V0、Δga2=V2−V0、・・・Δgan=Vn−V0で表される。また、V0は、物体が基準座標aに静止するときの重力加速度の合成ベクトルであり、V1、V2、・・・Vnは、物体が姿勢変化後の座標b1、b2、・・・bnにあるときの重力加速度の合成ベクトルであり、V0=V1=V2=・・・=Vnである。 FIG. 1 shows an example in which the acceleration vector of the object has moved from the reference coordinate a to the coordinates b1 ′, b2 ′,... Bn ′ after movement, and the movement locus of the acceleration vector of the object at this time is L. The accelerations in the respective axial directions output from the acceleration sensor are combined, and the acceleration vector change amount ΔVa (ΔVa1, ΔVa2,... ΔVan) of the combined acceleration vector is calculated. In the figure, the acceleration vector change amounts ΔVa1 and ΔVa2 when the acceleration combined vector of the object is moved to the moved coordinates b1 'and b2' are indicated by broken-line arrows. In addition, the coordinates b (b1, b2,..., Bn) after the posture change of the object can be obtained from the acceleration vector change amount of the acceleration vector synthesized by the acceleration sensor. Posture change amount Δga (Δga1, Δga2,... Δgan) is calculated. The posture change amount of the object is expressed by Δga1 = V1−V0, Δga2 = V2−V0,... Δgan = Vn−V0. V0 is a combined vector of gravitational acceleration when the object is stationary at the reference coordinate a, and V1, V2,... Vn are at coordinates b1, b2,. V0 = V1 = V2 =... = Vn.
監視すべき物体に対する盗難行為により加速度、振動が印加されたり、または傾かされると、物体の加速度合成ベクトルは、ベクトル軌跡Lに示すように、基準座標aから移動後の座標b’に移動する。このとき、基準座標aから移動後の座標b’に至る過程で発生する加速度ベクトル変化量ΔVa、および基準座標a点からの姿勢変化量Δgaが算出され、これらの変化量を単独または複数用いて物体の盗難が判定される。本発明では、加速度ベクトル変化量ΔVa、姿勢変化量Δgaのいずれかまたは両方が設定されたしきい値の条件に合致したとき、物体が盗難されたと判定する。このような判定方式を用いることで、従来の各軸の加速度の変化量から盗難を判定する方式と比べて、物体に衝撃や振動が印加されたときの加速度の変化から、盗難動作時の加速度パターンの判別精度が向上し、より正確な盗難判定を行うことができる。 When acceleration or vibration is applied or tilted due to a theft act on the object to be monitored, the acceleration combined vector of the object moves from the reference coordinate a to the coordinate b ′ after the movement as indicated by the vector locus L. . At this time, the acceleration vector change amount ΔVa generated in the process from the reference coordinate a to the coordinate b ′ after movement and the posture change amount Δga from the reference coordinate point a are calculated, and these change amounts are used alone or in combination. An object theft is determined. In the present invention, when one or both of the acceleration vector change amount ΔVa and the posture change amount Δga meets a set threshold value condition, it is determined that the object has been stolen. By using such a determination method, compared to the conventional method of determining theft from the amount of acceleration change of each axis, the acceleration during the theft operation is determined from the change in acceleration when an impact or vibration is applied to the object. Pattern discrimination accuracy is improved, and more accurate theft judgment can be performed.
次に、本発明の実施例に係る盗難防止装置について説明する。図2は、本発明の実施例に係る盗難防止装置の構成を示すブロック図である。本実施例の盗難防止装置10は、監視すべき物体に取り付けられる加速度センサ20と、加速度センサ20から出力される検出信号を処理する信号処理部30と、信号処理部30で処理された結果に基づき盗難の判定を行う盗難判定部40と、盗難判定部40により盗難と判定された場合に警報を発する警報部50と、ユーザからの入力を受け取るユーザ入力部60と、各部に電力を供給する電力供給部70とを備えて構成される。
Next, an antitheft device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the antitheft device according to the embodiment of the present invention. The
加速度センサ20は、少なくともX軸、Y軸、Z軸の各軸方向の加速度を検出し、各軸の加速度を示す検出信号を信号処理部30へ提供する。加速度センサ20には、公知の半導体式、ピエゾ抵抗型、静電容量型など種々のタイプのものがあるが、いずれのタイプを用いるものであってもよい。また、加速度センサ20は、X軸、Y軸、Z軸をそれぞれ検出する3つの加速度センサを回路基板上に実装するものであってもよいし、XY軸の2軸方向を検出する加速度センサとZ軸方向を検出する加速度センサを回路基板上に実装するものであってもよいし、X軸、Y軸、Z軸を検出する加速度センサを回路基板上に実装するものであってもよい。
The
信号処理部30は、加速度センサ20からの検出信号を受け取り、検出信号をディジタル変換し、ディジタル化された検出信号から3軸の加速度を合成した加速度を算出するとともに、その加速度ベクトル変化量ΔVaを算出する。合成された加速度は、予め決められた周期でサンプリングされ、それにより加速度ベクトル変化量ΔVa(ΔVa1、ΔVa2、・・・ΔVan)が算出される。サンプリングする周期は、ユーザ入力部60を介して任意に変更することができる。信号処理部30はさらに、合成された加速度から姿勢変化後の座標b(b1、b2・・・bn)を検出するとともに、姿勢変化量Δga(Δga1、Δga2、・・・Δgan)を算出する。これらの算出された加速度ベクトル変化量ΔVaおよび姿勢変化量Δgaは、盗難判定部40に提供される。盗難判定部40は、信号処理部30から受け取った加速度ベクトル変化量ΔVaおよび姿勢変化量Δgaに基づき盗難判定を行う。信号処理部30および盗難判定部40は、例えば、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、中央処理プロセッサなどを用いた半導体装置を用いて構成することができ、好ましくは加速度センサとともに共通の回路基板上に実装される。さらに好ましくは、マイクロコントローラ等は、盗難判定を行うためのプログラムをメモリに格納し、当該プログラムを実行することにより盗難防止装置の種々の制御を行うことができる。
The
警報部50は、盗難判定部40により盗難であると判定された場合に、警報を発する。警報は、例えば、スピーカから警報音を発したり、あるいは視覚に訴えるような光を点滅させるようなものであってもよい。ユーザ入力部60は、盗難防止装置10を起動させるための指示、またはそれを停止させるための指示、警報部50による警報を停止させるための指示などの入力を可能にする。さらに警報部50は、無線または有線による通信手段を備えることができる。好ましい例では、警報部50は、通信手段を用いて、携帯電話、スマートフォンなどの携帯端末に、盗難があったこと知らせる警報情報を送信し、携帯端末が警報を発するようにしたり、携帯端末の表示部に警報に関する予め決められた情報を表示させるようにしてもよい。さらに、警報部50は、通信手段を介してネットワークに接続されたパーソナルコンピュータなどの情報端末に警報情報を送信するようにしてもよい。警報情報を送信する送付先(アドレス、電話番号、URLなど)は、予め警報部50のメモリに登録しておくことが望ましい。
The
電力供給部70は、盗難防止装置10の各部に必要な電力を供給することを可能にする。もし、監視すべき物体に保有されている電力を利用するならば、電力供給部70は、物体の電力を各部に供給し、他方、監視すべき物体の電力を利用することができない場合には、電力供給部自身が保有するバッテリーにより電力を各部に供給する。また、後述するように、電力供給部70は、ユーザ入力部60により盗難防止装置10が起動されたことに同期して各部に電力を供給し、無駄な電力消費を低減することが望ましい。
The
図3は、盗難判定部40の機能的な構成を示すブロック図である。盗難判定部40は、
盗難判定を行う判定部100と、しきい値Thを保持するしきい値保持部110と、カウンタ120とを備えて構成される。しきい値保持部110は、好ましくは、書き換え可能な不揮発性メモリから構成され、監視する物体に応じたしきい値Thを保持する。例えば、ユーザ入力部60を介して、所望のしきい値Thをしきい値保持部140に設定することができる。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
A
第1の好ましい態様では、判定部100は、信号処理部30から受け取った加速度ベクトル変化量ΔVaとしきい値Thとを比較し、その比較結果に基づき盗難を判定する。すなわち、判定部100は、加速度ベクトル変化量ΔVaがしきい値Th以上と判定した場合には、カウンタ120のカウント値を1つインクリメントさせ、加速度ベクトル変化量ΔVaがしきい値Thよりも小さいと判定した場合には、カウンタ120のカウント値を「0」にリセットする。これにより、カウンタ120は、加速度ベクトル変化量ΔVaがしきい値Th以上と判定された連続回数を記憶する。
In the first preferred embodiment, the
第2の好ましい態様では、判定部100は、信号処理部30から受け取った姿勢変化量Δgaとしきい値Thとを比較し、その比較結果に基づき盗難を判定する。
In the second preferred embodiment, the
図4は、盗難防止装置40の動作を説明するタイミングチャートである。同図に示すように、ユーザ入力部60から盗難防止装置10を起動させるための指示が時刻T1で成されると、これに応答して、電力供給部70は、盗難防止装置10の各部に電力を供給する。この電力供給は、各部を動作させるためのイネーブル信号に相当する。また、ユーザ入力部60から盗難防止装置10を終了させるための指示が時刻T2で成されると、これに応答して、電力供給部70は各部への電力供給を停止する。この電力供給の停止は、各部の動作を停止させるためのディスエーブル信号に相当する。こうして、時刻T1から時刻T2に至る盗難監視期間がユーザ入力によって設定される。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the
時刻T1において各部がイネーブル状態になると、加速度センサ20は、X軸、Y軸、Z軸の加速度を検出しこれを信号処理部30へ出力する。信号処理部30は、物体の基準座標aを基準座標保持部に保持し、以降、任意のサンプリング周期で、X軸、Y軸、Z軸の加速度から合成された加速度の加速度ベクトル変化量ΔVa、姿勢変化量Δgaを算出し、これを盗難判定部40へ提供する。
When each unit is enabled at time T <b> 1, the
盗難判定部40は、イネーブル状態にされたとき、保持していた内容をすべてクリアする。第1の好ましい態様では、判定部100は、加速度ベクトル変化量ΔVaとしきい値Thとを比較し、加速度ベクトル変化量ΔVaがしきい値以上と判定された回数が所定数m(mは自然数)に到達したとき、盗難と判定する。第2の好ましい態様では、判定部100は、姿勢変化量Δgaとしきい値Thとを比較し、姿勢変化量Δgaがしきい値以上と判定された回数が所定数mに到達したとき、盗難と判定する。
The
なお上記例では、電力供給部70による電力供給またはその停止により各部にイネーブル信号またはディスエーブル信号を供給するようにしたが、これ以外にも、図5に示すように、ユーザ入力部60からの入力を受け取る制御部80を備える構成であってもよい。この場合、盗難防止装置10の各部には、電力供給部70から電力Vccが供給され、制御部80は、ユーザ入力部60からの起動の指示に応じて各部にイネーブル信号を供給し、終了の指示に応じて各部にディスエーブル信号を供給する。さらに上記例では、ユーザ入力部60からの指示に応じて盗難監視期間を設定するようにしたが、これ以外にも、例えば、タイマーなどを利用して盗難監視期間を設定するようにしてもよい。
In the above example, the enable signal or the disable signal is supplied to each unit by the power supply by the
次に、盗難防止装置10の動作を図6のフローチャートを参照して説明する。先ず、盗難判定部40は、盗難監視期間であるか否かを判定する(S101)。盗難監視期間であれば、信号処理部30は、基準座標aを保持し(S102)、かつ加速度センサ20からの検出信号に基づき任意の周期で加速度ベクトル変化量ΔVa、姿勢変化量Δgaを算出し(S103)、これを盗難判定部40で提供する。
Next, the operation of the
次に、判定部100は、受け取った加速度ベクトル変化量ΔVa、姿勢変化量Δgaを保持し(S104)、次いで、第1の態様であれば、加速度ベクトル変化量ΔVaとしきい値Thとを比較し、第2の態様であれば、姿勢変化量Δgaとしきい値Thとを比較する(S105)。変化量がしきい値Thよりも小さい場合には、監視すべき物体に、盗難行為に該当するような衝撃、傾き、振動などが印加されていないものと判定され、ステップS103からのループ処理が繰返される。
Next, the
加速度ベクトル変化量Vaまたは姿勢変化量Δgaがしきい値Th以上である場合には、監視すべき物体が盗難行為に晒されている可能性があるため、判定部100は、カウンタ120のカウント値を1つインクリメントさせるとともに、インクリメントされたカウンタ値がm回に到達したか否かを判定する(S106)。カウンタ120のカウント値がmに到達していない場合には、ステップS103からの処理が継続される。m回連続して加速度ベクトル変化量ΔVaまたは姿勢変化量Δgaがしきい値Th以上であると判定した場合には、物体が盗難されたと判定する(S107)。
When the acceleration vector change amount Va or the posture change amount Δga is equal to or greater than the threshold value Th, there is a possibility that the object to be monitored is exposed to theft. Is incremented by 1, and it is determined whether or not the incremented counter value has reached m times (S106). If the count value of the
判定部100により、物体が盗難されたと判定されると、その判定結果が警報部50へ伝えられる。この判定結果に応じて、警報部50は、盗難であること知らせるための警報を発する(S108)。警報は、一定時間継続するようにしてもよいし、ユーザ入力部60からの入力に応じて停止されるようにしてもよい。
If the
図7(a)は、盗難動作時の3軸加速度の実測データを示すグラフであり、図7(b)は、図7(a)の加速度データの合成された加速度の絶対値を表したグラフである。グラフの縦軸は加速度、横軸は時間を示している。図7(a)に示すように、X軸加速度は、正および負の加速度のピーク値を有し、比較的長い期間、負の大きな加速度を有するが、Y軸およびZ軸の加速度は、正負のピーク値を有するがすぐにゼロに向けて収束されている。このような加速度プロファイルから、物体への一時的な衝撃または振動による加速度変化が生じたのか、あるいは盗難動作時の加速度変化が生じたのかを判別することは容易ではない。 FIG. 7A is a graph showing measured data of triaxial acceleration during a theft operation, and FIG. 7B is a graph showing the absolute value of the combined acceleration of the acceleration data of FIG. 7A. It is. The vertical axis of the graph represents acceleration, and the horizontal axis represents time. As shown in FIG. 7A, the X-axis acceleration has positive and negative acceleration peak values, and has a large negative acceleration for a relatively long period, while the Y-axis and Z-axis accelerations are positive and negative. Has a peak value of but is immediately converging towards zero. From such an acceleration profile, it is not easy to determine whether an acceleration change due to a temporary impact or vibration on an object has occurred, or whether an acceleration change has occurred during a theft operation.
これに対し、図7(b)に示すように、本実施例の3軸方向の加速度を合成した加速度は、正の値を有し、ある時点(1.5秒)を境に急峻に大きくなり、これが比較的長い期間継続(1.5秒から5.0秒まで)される。従って、例えば、しきい値Thの大きさを0.10G程度に設定することで、盗難動作時の加速度変化を容易に判別することができる。また、図7(b)に示すような盗難動作の加速度パターンであれば、しきい値が0.10G以上となる状態が約3.5秒程度継続されるため、加速度変化量ΔVaがしきい値Th以上となる連続回数のmを、そのような継続時間に合致するように調整すればよい。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, the acceleration obtained by synthesizing the accelerations in the three-axis directions of the present embodiment has a positive value and increases sharply at a certain time (1.5 seconds). This continues for a relatively long period (from 1.5 seconds to 5.0 seconds). Therefore, for example, by setting the threshold Th to about 0.10 G, it is possible to easily determine the acceleration change during the theft operation. Further, in the case of the acceleration pattern of the theft operation as shown in FIG. 7B, the state where the threshold value is 0.10 G or more is continued for about 3.5 seconds, so the acceleration change amount ΔVa is the threshold. What is necessary is just to adjust m of the continuous frequency which becomes more than value Th so that it may correspond to such duration.
次に、本発明の第2の実施例について説明する。上記実施例では、加速度ベクトル変化量ΔVaと姿勢変化量Δgaとをそれぞれ独立にしきい値Thと比較することで盗難判定を行ったが、第2の実施例では、両者を組み合わせた判定を行うものである。図8は、第2の実施例の動作を説明するフローチャートであり、図8Aは、しきい値のパターンが変更される例を示している。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the above embodiment, the theft determination is performed by comparing the acceleration vector change amount ΔVa and the posture change amount Δga with the threshold value Th independently, but in the second embodiment, the combination determination is performed. It is. FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment, and FIG. 8A shows an example in which the threshold pattern is changed.
図8のフローにおいて、ステップS201ないしS204、SS206ないしS209は、第1の実施例で説明した図6のフローと同様であるので、ここでは説明を省略する。第2の実施例では、姿勢変化量Δgaに応じたしきい値を設定するステップ(S205)を含んでいる。しきい値保持部110は、図8Aに示すように、予め物体に応じた初期しきい値を有しており、姿勢変化量Δgaに応じて、しきい値を、例えば、他のパターン1、パターン2またはパターン3に基づき変更することができる。パターン1、パターン2、パターン3は、姿勢変化量Δgaとしきい値Thとの関係を規定する曲線または直線であり、それぞれが異なる関係を規定しており、これらのパターンは、予めしきい値保持部110に用意しておくことができ、盗難防止対象のアプリケーションに応じて、いずれかのパターンを選択し、選択されたパターンに基づき算出された姿勢変化量に対応するしきい値を設定することができる。また、別な例では、しきい値保持部110は、姿勢変化量Δgaが基準となる値よりも大きいとき、しきい値Thを小さくし、反対に、基準となる値よりも小さいとき、しきい値Thを大きくすることもできる。なお、複数のパターンの中からどのパターンを選択するかは、ユーザ入力によって行うことも可能である。
In the flow of FIG. 8, steps S201 to S204 and SS206 to S209 are the same as the flow of FIG. 6 described in the first embodiment, and thus description thereof is omitted here. The second embodiment includes a step (S205) of setting a threshold value corresponding to the posture change amount Δga. As shown in FIG. 8A, the threshold
第2の実施例によれば、物体の姿勢変化量に応じてしきい値を動的に可変することで、物体の姿勢変化が大きい場合には、比較的小さな加速度変化量であっても盗難判定をすることができ、反対に、物体の姿勢変化が小さい場合には、比較的大きな加速度変化量が生じることを条件に盗難と判定することができる。 According to the second embodiment, the threshold value is dynamically changed according to the amount of change in the posture of the object. On the contrary, if the change in the posture of the object is small, it can be determined that the theft is based on the condition that a relatively large change in acceleration occurs.
次に、本発明の第3の実施例について説明する。図9は、本発明の第3の実施例に係る盗難判定部40Aの構成を示すブロック図であり、図3と同一の構成については同一の参照番号を付し、ここでの説明を省略する。第3の実施例では、盗難判定部40Aは、方向判定部130と予想方向保持部140とをさらに含んでいる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the theft determination unit 40A according to the third embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here. . In the third embodiment, the theft determination unit 40A further includes a
予想方向保持部140は、物体が盗難されるときに物体が移動されるであろう方向を予測した基準方向Vpを保持する。例えば、自転車または自動二輪車が盗難される場合には、ハンドルを中心とする一定の角度範囲内に自転車または自動二輪車が移動されることが予測される。従って、図13のような自動二輪車であれば、予想方向保持部140は、Y方向を基準方向Vpとして保持することができる。また、予想方向保持部140に保持される基準方向Vpは、監視すべき物体に応じて設定されるように書き換え可能な不揮発性メモリから構成され、好ましくは、ユーザ入力部60を介して基準方向Vpを設定することができる。なお、基準方向Vpは、XY平面、YZ平面、XZ平面の移動方向のみならず、XYZの3次元空間の移動方向を設定するものであってもよい。
The predicted
方向判定部130は、3軸の合成加速度ベクトルVr(Vr0、Vr1、・・・Vrn)と基準方向Vpとを比較し、合成加速度ベクトルVrが基準方向Vpの一定の範囲内にあれば、物体が盗難されたと判定する。図10は、合成加速度ベクトルVrと予想方向Vpとの関係を示している。方向判定部130は、Vr0、Vr1、・・・Vrnのすべてが基準方向Vpの一定の範囲内であるか否か、あるいは、Vr0、Vr1、・・・Vrnの加重平均された方向が基準方向Vpの一定の範囲内であるか否か、あるいは、最後の変化方向Vrnが基準方向Vpの一定の範囲内であるか否かを判定する。なお、+θ、−θは、一定の範囲に相当する。
The
次に、本発明の第3の実施例に係る盗難防止装置の動作を図11のフローチャートを参照して説明する。同図のステップS301からS306までは、図6のステップS101からS106までのステップと同じである。判定部100により加速度ベクトル変化量ΔVaまたは姿勢変化量Δgaの大きさがm回連続してしきい値Th以上と判定されると(S306)、次に、方向判定部130は、3軸の合成加速度ベクトルVrと予想方向保持部140で保持された基準方向Vpとを比較し(S307)、合成加速度ベクトルVrが基準方向Vpの範囲内にあるか否かを判定する(S308)。例えば、基準方向VpがXY平面のY軸方向に等しいとき、Vp−θ≦Vr≦Vp+θのような判定を行う。このθは、物体に応じて予め設定され、またはユーザにより任意に設定される。
Next, the operation of the antitheft device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. Steps S301 to S306 in the figure are the same as steps S101 to S106 in FIG. If the
方向判定部130は、合成加速度ベクトルVrが基準方向Vpの一定の範囲内であると判定した場合には、物体が盗難されたと判定し(S309)、この判定結果を受けて警報部50が警報を発する(S310)。このように、第3の実施例によれば、位置または加速度の変化量と変化方向の双方の条件が満足された場合に、盗難されたと判定することで、より正確な盗難判定を行うことができる。
When it is determined that the resultant acceleration vector Vr is within a certain range of the reference direction Vp, the
上記第1ないし第3の実施例は、それぞれ個別に説明されたが、本発明は、第1ないし第3の実施例を適宜組み合わせるものであってもよいことは当業者にとって明らかである。以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the first to third embodiments have been described individually, it is obvious to those skilled in the art that the present invention may be appropriately combined with the first to third embodiments. The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention described in the claims. Deformation / change is possible.
a:基準座標 b:姿勢変化後の座標
b’:移動後の座標 10:盗難防止装置
20:加速度センサ 30:信号処理部
40:盗難判定部 50:警報部
60:ユーザ入力部 70:電力供給部
80:制御部 100:判定部
110:しきい値保持部 120:カウンタ
130:方向判定部 140:予想方向保持部
a: reference coordinate b: coordinate b ′ after posture change: coordinate after movement 10: anti-theft device 20: acceleration sensor 30: signal processing unit 40: anti-theft determination unit 50: alarm unit 60: user input unit 70: power supply Unit 80: Control unit 100: Determination unit 110: Threshold holding unit 120: Counter 130: Direction determination unit 140: Expected direction holding unit
Claims (18)
物体に取り付けられ、X、Y、Z方向の加速度を検出可能な検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、X、Y、Z方向の加速度を合成した加速度の加速度ベクトル変化量を算出する第1の算出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき物体の姿勢変化量を算出する第2の算出手段と、
しきい値を設定するしきい値設定手段と、
前記しきい値設定手段により設定されたしきい値と前記第1の算出手段により算出された加速度ベクトル変化量とを比較し、加速度ベクトル変化量がしきい値以上であるとき物体が盗難されたと判定する判定手段とを有し、
前記しきい値設定手段は、前記第2の算出手段により算出された姿勢変化量に応じてしきい値を変更する、盗難防止装置。 An anti-theft device that prevents theft of objects,
Detection means attached to the object and capable of detecting acceleration in the X, Y, and Z directions;
First calculation means for calculating an acceleration vector change amount of acceleration obtained by combining accelerations in the X, Y, and Z directions based on a detection result of the detection means;
Second calculation means for calculating a posture change amount of the object based on a detection result of the detection means;
Threshold setting means for setting the threshold;
The threshold value set by the threshold value setting means is compared with the acceleration vector change amount calculated by the first calculation means, and the object is stolen when the acceleration vector change amount is equal to or greater than the threshold value. Determination means for determining ,
The anti-theft device , wherein the threshold value setting means changes the threshold value according to the posture change amount calculated by the second calculation means .
X、Y、Z方向の加速度を検出可能な加速度センサを監視すべき物体に取り付けるステップと、
監視すべき物体の盗難監視期間を設定するステップと、
前記盗難監視期間において、加速度センサから得られた検出結果に基づき、X、Y、Z方向の加速度を合成した加速度の加速度ベクトル変化量を算出する第1の算出ステップと、
前記加速度センサから得られた検出結果に基づき物体の姿勢変化量を算出する第2の算出ステップと、
しきい値を設定するステップと、
設定されたしきい値と加速度ベクトル変化量とを比較し、加速度ベクトル変化量がしきい値以上であるとき、物体が盗難されたと判定するステップとを有し、
前記しきい値を設定するステップは、前記第2の算出するステップにより算出された姿勢変化量に応じてしきい値を変更する、盗難防止方法。 An anti-theft method for preventing theft of objects,
Attaching an acceleration sensor capable of detecting acceleration in the X, Y, and Z directions to an object to be monitored;
Setting a theft monitoring period for an object to be monitored;
A first calculation step of calculating an acceleration vector change amount of acceleration obtained by combining accelerations in the X, Y, and Z directions based on a detection result obtained from the acceleration sensor in the theft monitoring period;
A second calculation step of calculating a posture change amount of the object based on a detection result obtained from the acceleration sensor ;
Setting a threshold ;
Comparing the set threshold value with the acceleration vector change amount, and determining that the object has been stolen when the acceleration vector change amount is equal to or greater than the threshold value ;
The step of setting the threshold value is a theft prevention method in which the threshold value is changed according to the posture change amount calculated in the second calculating step .
監視すべき物体の盗難監視期間を設定するステップと、
加速度センサから得られた検出結果に基づき、
前記盗難監視期間において、加速度センサから得られた検出結果に基づき、X、Y、Z方向の加速度を合成した加速度の加速度ベクトル変化量を算出する第1の算出ステップと、
前記加速度センサから得られた検出結果に基づき物体の姿勢変化量を算出する第2の算出ステップと、
しきい値を設定するステップと、
設定されたしきい値と加速度ベクトル変化量とを比較し、加速度ベクトル変化量がしきい値以上であるとき、物体が盗難されたと判定するステップとを有し、
前記しきい値を設定するステップは、前記第2の算出するステップにより算出された姿勢変化量に応じてしきい値を変更する、盗難防止プログラム。 An anti-theft program executed by an anti-theft device that attaches an acceleration sensor capable of detecting acceleration in the X, Y, and Z directions to an object to be monitored and prevents the theft of the object,
Setting a theft monitoring period for an object to be monitored;
Based on the detection result obtained from the acceleration sensor,
A first calculation step of calculating an acceleration vector change amount of acceleration obtained by combining accelerations in the X, Y, and Z directions based on a detection result obtained from the acceleration sensor in the theft monitoring period ;
A second calculation step of calculating a posture change amount of the object based on a detection result obtained from the acceleration sensor ;
Setting a threshold ;
Comparing the set threshold value with the acceleration vector change amount, and determining that the object has been stolen when the acceleration vector change amount is equal to or greater than the threshold value ;
The step of setting the threshold value is a theft prevention program for changing the threshold value according to the posture change amount calculated in the second calculating step .
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