JP6003181B2

JP6003181B2 - 自動車用侵入検知装置

Info

Publication number: JP6003181B2
Application number: JP2012096478A
Authority: JP
Inventors: 雅章 ▲崎▼山; 稲田　貴裕; 貴裕稲田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-04-20
Also published as: JP2013224841A

Description

本発明は、超音波を利用して車室内への侵入を検出するようにした自動車用侵入検知装置に関するものである。

車室内への侵入を検出（検知）するため、超音波発信手段から車室内に超音波を発信すると共に、車室内に発信された超音波を超音波受信手段で受信することが行われている。特に、受信状態の変化によって、車室内に動く物が存在することが検出できる。すなわち、例えば窃盗者が車室内に手を差し入れたり体ごと侵入した際に、少なからず車室内に動きが生じることとなって受信手段による超音波の受信状態が変化され、窃盗の危険があるということを検出することができる。

特許文献１には、車室内上方を覆うルーフ部の前端側に、超音波発信手段と超音波受信手段とを有するセンサユニットを配設したものが開示されている。高い位置にある超音波発信手段から発信される超音波を斜め下方に向けることにより、車室内の前後方向広い範囲に渡って検知エリアを設定することが可能となる。

特開２００３−２３７５４０号公報

ところで、オープンカーにあっては、通常は車室内空間の少なくとも上方が開口されており、必要に応じて、ハードトップあるいはソフトトップからなる開閉式のルーフ部材によって車室内が上方から覆われ、この覆われた状態を前提として自動車用侵入検知装置が作動されることになる。

オープンカーにあっては、超音波発信手段、超音波受信手段をいかに配設するかが問題となる。すなわち、超音波発信手段や超音波受信手段を含むユニットがかなり大型となると共にこれへの配線を考慮する必要がある。このような観点から、開閉式のルーフ部材に超音波発信手段や超音波受信手段を配設することは難しいものとなる。また、超音波発信手段や超音波受信手段を高所としてのフロントウインドガラスの上端部に配設することも困難である。

上述のように、オープンカーにあっては、超音波発信手段や超音波受信手段を車室内空間の高い位置に設けることが事実上不可能である。このため、超音波発信手段や超音波受信手段を車室内の低い位置に配設することが考えられる。しかしながら、この場合は、超音波発信手段から発信される超音波を、前席シートを超えて車室内の前後方向ほぼ全長に渡って伝達することが難しくなる。すなわち、前席シートは例えば布材等で形成されて、超音波を吸収する作用があるため、例えば、車室内の前端部低い位置に超音波発信手段を設けて、斜め上方かつ後方へ超音波を発信しても、前席シートで超音波が遮られてしまい、前席シートの後方に超音波を到達させることが難しくなる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、超音波発信手段および超音波受信手段を車室内の低い位置に配設した場合でも、前席シートを挟んだ前方空間と後方空間との両方に超音波を十分に伝達させて、車室内の前後方向広い範囲に渡って検知エリアを設定できるようにした自動車用侵入検知装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては、基本的に、フロントウインドガラスを反射部材として有効に利用して、超音波を前席シートの前方空間と後方空間との両方に跨って伝達されるようにしてある。具体的には、本発明にあっては、次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
オープンカーの車室内空間に向けて発信された超音波発信手段からの超音波を、超音波受信手段で受信して車室内への侵入を検出するようにした自動車用侵入検知装置において、
前記超音波発信手段および前記超音波受信手段がそれぞれ、前席シートの上端よりも低い位置に配設され、
前記超音波発信手段から発信される超音波の経路が、フロントウインドガラスでの前反射部を有して、該前反射部に向けて斜め前上方に向かう第１経路と、該前反射部から前席シートの上方空間を通って前後方向に移動されると共に車室内の低い位置に向かう第２経路とを有するように設定され、
前記超音波発信手段および前記超音波受信手段が、前記第１経路上と前記第２経路上における車室内の低い位置のいずれかに配設されている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、超音波発信手段および超音波受信手段を車室内の低い位置に配設しつつ、超音波発信手段からの超音波が、前席シートの前方空間、前席シートの直上方空間、前席シート後方空間に伝達されて、車室内の前後方向広い範囲に渡って検知エリアを設定することができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、

前記超音波発信手段が、センターコンソールに配設されている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、センターコンソールという機器類の配設位置として極めて好ましい位置に超音波発信手段を配設することができる。

前記第２経路が、リアウインドガラスでの後反射部を有して、該後反射部での反射によって斜め前下方に向かう経路を有している、ようにしてある（請求項３対応）。

本発明によれば、超音波発信手段および超音波受信手段を車室内の低い位置に配設した場合でも、前席シートを跨いで前方空間と後方空間との両方に超音波を十分に伝達させて、車室内の前後方向広い範囲に渡って検知エリアを設定できる。

オープンカーのインストルメントパネル付近の様子を示す斜視図。図１に示すオープンカーにおいて、超音波の伝達方向を示す簡略平面図。超音波発信手段と超音波受信手段とを含むユニット体と、そのカバー部材を示す分解斜視図。盗難防止の制御系統例を示すブロック図。反射を利用した超音波伝達の第１の参考例を示す簡略側面図。反射を利用した超音波伝達の第２の参考例を示す簡略側面図。反射を利用した超音波伝達の第３の参考例を示す簡略側面図。反射を利用した超音波伝達の本発明実施例を示す簡略側面図。反射を利用した超音波伝達の第４の参考例を示す簡略正面図。図９の参考例に対応した簡略平面図。

図１、図２において、Ｖは、本発明が適用されたオープンカー式の自動車である。自動車Ｖの車室内にあるインストルメントパネル１のうち、車幅方向略中央部上面に、後述する超音波発信手段Ｔと超音波受信手段Ｒとが互いに近接して配設されている。

図３に示すように、超音波発信手段Ｔと超音波受信手段Ｒとは、インストルメントパネル１に固定されるユニット体Ｕに組み込まれ、インストルメントパネル２１への組付け後の状態が図１、図２に示される。図３において、ユニット体Ｕは、センサユニット１と、取付部材２と、カバー部材３とを有する。取付部材２の前面側に対して、センサユニット１が固定される。また、取付部材２の後面側に、カバー部材３が固定される。

取付部材２は、左右一対の取付孔部４，５を有する。取付孔部４に、センサユニット１に接続された超音波発信手段Ｔ（の超音波振動子）が嵌合，保持される。また、取付孔部５に、センサユニット１に接続された超音波受信手段Ｒ（の超音波振動子）が嵌合、保持される。なお、超音波発信手段Ｔ（超音波振動子）は、センサユニット１から駆動電圧を受けて振動されて、超音波を発信する。また、超音波受信手段Ｒ（超音波振動子）は、超音波を受けると電圧を発生し、発生された電圧はセンサユニット１によってＡ／Ｄ変換されて、後述する盗難防止の制御のための信号として用いられる。

取付部材２の後面側に固定されたカバー部材３は、取付孔部４，５に対応した位置において、超音波通過用のスリット状の開口部１０，１１を有する。カバー部材３は、インストルメントパネル２１への取付後の状態では、インストルメントパネル２１の表面の一部を構成する。すなわち、超音波発信手段Ｔ、超音波受信手段Ｒ、取付部材２は、インストルメントパネル２１内に収納されて、車室内からは目視できないようになっている。

図２において、運転席シート２５と助手席シート２６とが、前席シートを構成する。そして、実施形態では、自動車Ｖは、２座席用とされて、後席を有しないものの、バッグ類等の小物を置けるスペースを有するようになっている。勿論、自動車Ｖとしては、前席シートの後方に後席シートを有するものであってもよい。そして、フロントウインドガラスが符合２７で示され、センターコンソールが符合２８で示される。

図４は、超音波発信手段Ｔと超音波受信手段Ｒとが組み込まれた盗難防止用の制御系統例が示される。この図４において、Ｃはマイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）、２０は警報器である。超音波発信手段Ｔから車室内に発信された超音波が超音波受信手段Ｒによって受信されるが、この受信状態は、車室内に動くものが存在しない定常状態と、動くものが存在する異常状態とで相違される。すなわち、車室内に動くものが存在すると、定常状態に比してドップラー効果が変化されるので、盗難の危険がある異常状態であると判断可能である。上記定常状態であるか異常状態であるかの判断は、コントローラＣで行われる。

コントローラＣによって異常状態であると判断されると、警報器２０が作動される。警報器２０の作動としては、周囲に異常を伝達する手法であれば適宜のものを採択することができ、例えば大音量での警報音を発生させたり（警報器２０としてスピーカを利用）、スモールランプを点滅させる等（警報器２０として車幅灯を利用）、これらを組み合わせて作動させることもできる。なお、警報器２０の作動条件として、自動車Ｖのドアが全てロックされ、しかも開閉式のルーフ部材によって車室内上方空間が完全に覆われている状態であることが前提とされる。

次に、第１の参考例となる図５を参照しつつ、反射を利用した超音波の好ましい伝達経路設定例について説明する。なお、図５において、閉状態とされた開閉式のルーフ部材２９が一点鎖線でもって示される。

図５においては、インストルメントパネル２１の車幅方向略中央部上面に設置された超音波発信手段Ｔから発信される超音波は、矢印で示すように、側面視において、斜め上後方へ発信されて、反射部材としてのフロントウインドガラス２７の上端部に指向される。そして、超音波は、フロントウインドガラス２７の上端部で反射されて、斜め下後方を向かうように指向される。フロントウインドガラス２７の上端部で反射された超音波は、前席シートとしての運転席シート２５，助手席シート２６の上方空間を通って、その後方の低い位置へ指向される。なお、図５矢印とは逆方向に進む超音波が、超音波受信手段Ｒで受信されることになる。

図５のような設定により、運転席シート２５や助手席シート２６の前方空間と直上方空間と後方空間との広い範囲に渡って検知エリアが設定されることになる。図２に示すように、超音波発信手段Ｔから発信される超音波は、左右方向（車幅方向）に広がりを有するが、左右端方向へ発信される超音波は、フロントウインドガラス２７が左右端に向かうにつれて後方へ位置するように湾曲されていることもあって、車幅方向にも十分に広がった検知エリアが設定されることになる。

図６は、第２の参考例を示すものである。本参考例では、図５の場合に比して、超音波の伝達経路そのものは同じである。ただし、超音波発信手段Ｔをインストルメントパネル２１の車幅方向略中央部に配設する一方、超音波受信手段Ｒを、車室内後部の低い位置に配設してある。図６の変形例として、超音波発信手段Ｔを車室内後部の低い位置に配設すると共に、超音波受信手段Ｒをインストルメントパネル２１の車幅方向略中央部に配設するようにしてもよい。

図７は、第３の参考例を示すものである。本参考例では、図５の場合に比して、超音波の伝達経路そのものは同じである。ただし、超音波発信手段Ｔ及び超音波受信手段Ｒを、互いに近接させた状態で、車室内の後部の低い位置に配設してある。

図８は、本発明の実施形態を示すもので、超音波の反射部材として、開閉式のルーフ部材２９の有するリアウインドガラス２９ａを利用するようにしてある。すなわち、超音波発信手段とよび超音波受信手段Ｒが、互いに近接した状態で、センターコンソール２８に配設されている。そして、超音波発信手段Ｔから発信される超音波は、斜め上前方を向かうように、より具体的にはフロントウインドガラス２７の上下方向中間部から上端部の間付近に向かうように指向される。超音波は、フロントウインドガラス２７で反射されるが、この反射位置は、前席シート２５，２６の上端よりも高い位置とされている。そして、フロントウインドガラス２７で反射された超音波は、ほぼまっすぐ（ほぼ水平に）後方に向けて指向されて、リアウインドガラス２９ａで反射されて、車室内後部の低い位置に指向される。

図８に示す超音波の伝達経路のうち車室内後部の低い位置に超音波発信手段Ｔと超音波受信手段Ｒとを互いに近接した状態で配設してもよく、あるいはセンターコンソール２８と車室内後部の低い位置とのいずれか一方に超音波発信手段Ｔを配設する一方、他方に超音波受信手段Ｒを配設してもよい。

図９、図１０は、第４の参考例を示すもので、反射部材として閉位置（上昇位置）にある左右のサイドウインドガラス３０、３１を利用した例を示す。すなわち、インストルメントパネル２１に配設した超音波発信手段Ｔから斜め右上後方つまり右サイドウインドガラス３０の上端部に指向させて超音波を発信させる。超音波は、サイドウインドガラス３０で反射されて、斜め左後方に向けて伝達されて、車室内の高い位置で車幅方向に横断されて、左サイドウインドガラス３１に到達される。そして、この左サイドウインドガラス３１で反射された超音波が、右後方下方を向くように、つまり車室内後部の低い位置に指向される。このような超音波の伝達は、サイドウインドガラス３０，３１が、上方に向かうにつれて徐々に車幅方向内方側に向かうように湾曲していることを利用して設定される。なお、超音波発信手段Ｔから発信された超音波を、当初は左サイドウインドガラス３１に指向させるようにしてもよい（図９、図１０に示す超音波経路とは左右対称の超音波経路となる）。勿論、超音波発信手段Ｔと超音波受信手段Ｒとは、前後に分散配置してもよく、あるいは車室内後部に近接した状態で配設してもよい。

ここで、図４破線で示すように、超音波発信手段Ｔ、超音波受信手段Ｒにコーン（アンテナ）６あるいは７を設けてもよい。実施形態では、各コーン６，７を、例えば末広がり状の円錐形状に形成すると共に、取付部材２を利用して構成するようにしてある。すなわち、図３破線で示すように、取付部材２には、取付孔部４（つまり超音波発信手段Ｔ）に連なると共に後方が車室内に開口された発信用のコーン形成用凹部６が形成されている。同様に、取付部材２には、取付孔部５（つまり超音波受信手段Ｒ）に連なると共に後方が車室内に開口された受信用のコーン形成用凹部７が形成されている。このように、取付部材２は、超音波発信手段Ｔおよび超音波受信手段Ｒのコーンを兼用している。コーン６、７を用いることにより、超音波ビームを所望方向に指向させる上で好ましいものとなる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。超音波発信手段Ｔを複数設けてもよく、超音波受信手段Ｒを複数設けてもよい。また、超音波発信手段Ｔの数と超音波受信手段Ｒの数とが相違していてもよいものである。検知エリアを形成に際しては、メインビームの他に、メインビームとは異なる方向に指向されるサイドロブを利用するようにしてもよい。コーンは、超音波発信手段Ｔと超音波受信手段Ｒとのいずれか一方のみに設けるようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、例えば自動車の盗難防止装置用として適用して好適である。

Ｖ：自動車
Ｔ：超音波発信手段
Ｒ：超音波受信手段
Ｕ：ユニット体
Ｃ：コントローラ
１：センサユニット
２：取付部材
３：カバー部材
４、５：取付孔部
１０，１１：開口部
２０：警報器
２１：インストルメントパネル
２５：運転席シート（前席シート）
２６：助手席シート（前席シート）
２７：フロントウインドガラス
２８：センターコンソール
２９：ルーフ部材（開閉式）
２９ａ：リアウインドガラス
３０、３１：サイドウインドガラス

Claims

オープンカーの車室内空間に向けて発信された超音波発信手段からの超音波を、超音波受信手段で受信して車室内への侵入を検出するようにした自動車用侵入検知装置において、
前記超音波発信手段および前記超音波受信手段がそれぞれ、前席シートの上端よりも低い位置に配設され、
前記超音波発信手段から発信される超音波の経路が、フロントウインドガラスでの前反射部を有して、該前反射部に向けて斜め前上方に向かう第１経路と、該前反射部から前席シートの上方空間を通って前後方向に移動されると共に車室内の低い位置に向かう第２経路とを有するように設定され、
前記超音波発信手段および前記超音波受信手段が、前記第１経路上と前記第２経路上における車室内の低い位置のいずれかに配設されている、
ことを特徴とする自動車用侵入検知装置。
請求項１において、
前記超音波発信手段が、センターコンソールに配設されている、ことを特徴とする自動車用侵入検知装置。
請求項１または請求項２において、
前記第２経路が、リアウインドガラスでの後反射部を有して、該後反射部での反射によって斜め前下方に向かう経路を有している、ことを特徴とする自動車用侵入検知装置。