JPH06239203A - 車両の侵入検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 改善された車両侵入検出システムを提供する
こと。 【構成】 車両の内部への侵入を検出するシステムにお
いて、第１の予め定めた周波数を持つ第１の周期的信号
を車両内部へ送信する第１の信号送信手段（１８）と、
前記第１の周期的信号を受信する第１の信号受信手段
（１６）と、送信された前記第１の周期的信号と受信さ
れた前記第１の周期的信号との間の第１の移相量を決定
する第１の決定手段（１２）と、前記第１の移相量を第
１の予め定めた移相閾値と比較する第１の比較手段（１
２）と、前記第１の移相量が前記第１の予め定めた移相
閾値を越える時、車両内部への侵入が生じたことを決定
する処理手段（１２）とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の内部への侵入を
検出する装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】激増する自動車の盗難は、車両の客室内
への侵入を伴う。車両のドア、ボンネットまたはトラン
クが開けられたことを、このような事象の発生時に動作
するスイッチを監視することにより検出するシステム
が、一般に入手可能である。車両内への強制的な侵入の
間に生じる車両の衝撃または震動を検出するシステムも
また入手可能である。しかし、これらのシステムは、ド
アの開放または車両の衝撃または震動を伴う如きあらゆ
る形態の客室内への侵入を検出するものではない。

【０００３】車両内への侵入と同時に変化し得る電磁波
を車両内に伝播させて受信した電磁波の振幅を監視する
ことにより侵入を検出するシステムが米国特許第４，６
３８，２９４号に開示されている。しかし、このような
システムは、車両に対して複雑な電磁波送受装置を付設
する付加的な経費を含む。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、改善された
車両侵入検出システムおよび方法を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の一特質によれ
ば、請求項１に記載される如き車両内への侵入を検出す
るためのシステムが提供される。

【０００６】本発明の別の特質によれば、請求項７に記
載される如き車両内への侵入を検出するための方法が提
供される。

【０００７】本発明は、既に多くの自動車に存在する簡
単かつ安価な部品を使用した総合的な車両侵入検出器を
提供することができる。

【０００８】望ましい実施態様は、従来の音響スピーカ
を用いて、予め定めた周波数の音波を車両内部へ周期的
に伝搬させる車両用保全システムを提供する。この音波
は、従来の音響マイクロフォンを介して車両内部で受信
され、送信された信号と受信された信号との間の移相量
が決定される。侵入などにより車両の一部が瞬間的に開
けられると、前記移相量は較正された閉鎖状態の車両の
移相量から計測可能に偏位する。従って、信号の移相量
が監視下の車両に対して較正された移相閾値を越えるな
らば、侵入が検出される。

【０００９】第１の音波が伝搬する時に、第２の周波数
における第２の音波が車両内へ送信される。この第２の
周波数は、侵入が生じた時小さな移相量しか生じない
が、第１の周波数において有意の移相量を生じる非侵入
条件のような誤報条件下では有意の移相量を生じるよう
に較正されている。この両周波数の移相を計測し、有意
の移相量が第１の周波数において検出され且つ第２の周
波数においては有意の移相量が検出されない時に、侵入
を検出することができる。

【００１０】移相量は、周期的にのみ、例えば、前の計
測後予め定めた期間が経過した後、車両が衝撃または震
動を受けた後、あるいは車両内の雑音の有意の変化をマ
イクロフォンが変換した後に計測されることが望まし
い。このようにして、電力の需要を低減することができ
る。

【００１１】本発明については、その一実施態様を例示
としてのみ添付図面に関して以下に記述する。

【００１２】

【実施例】図１において、自動車１０は、従来の後部に
取付けられたスピーカ１８と、従来の前方に取付けられ
たマイクロフォン１６とを含み、その双方はコントロー
ラ１２と通信する信号処理回路８と接続されている。信
号処理回路８は、図２および図３に詳細に示される。ス
ピーカ１８は、良好な低周波数応答特性を持つ公知の高
性能スピーカでよいが、マイクロフォン１６は、Ｅｌｅ
ｃｔｒｅｔ Ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｍｉｃ
ｒｏｐｈｏｎｅ社のモデル２７０−０９０の如き、音響
範囲の音波を電気信号に変換することができる公知のマ
イクロフォンでよい。スピーカ１８を駆動する信号は、
以下に詳細に述べる方法で信号処理回路８により与えら
れ、変換されたマイクロフォン信号は信号処理回路８へ
送られて、ここで以下に述べるように、該マイクロフォ
ン信号から適当な情報が取出されてコントローラ１２へ
送られる。

【００１３】図２および図３は、図１の信号処理回路８
の回路の詳細を示している。一般に、コントローラ１２
は、一方が第１の較正周波数、他方が第２の較正周波数
の２つの方形波パルス列信号を出力する。これらパルス
列信号は、スピーカ１８を駆動するため図２の回路の送
信部により使用され、かつマイクロフォン１６から受取
る信号を処理するため該回路の受信部により使用され
る。

【００１４】２つの周波数の送受信される信号間の位相
差は、車両の内部容積について信頼し得る情報を提供す
ることができる。例えば、内部に乗員がない閉鎖された
車両の移相量は、音波範囲におけるある周波数に対し
て、ドアまたは窓が開けられた状態の車両の如き開放さ
れた車両、あるいは内部に乗員が居る車両に対する移相
量とは著しく異なる。較正段階において所与の車両に対
する第１の周波数を、閉鎖状態、空の状態および開けら
れあるいは乗員の居る状態の間の計測可能な位相変化を
生じる周波数として適正に選択することにより、このよ
うな侵入は、保全システムが装備される時、車両におけ
る移相量を周期的に計測することにより診断することが
できる。第１の周波数は、車両１０（図１）の内部容積
に従って２０乃至５０ヘルツ（Ｈz）の範囲内にある。
本例においては、この第１の周波数は３２Ｈzに較正さ
れる。

【００１５】しかし、侵入状態に感応する１つの位相を
持つある周波数に対して、侵入の誤った診断を生じるお
それがある関連する感度が存在することが判った。例え
ば、車両の外部に対する衝撃、例えば車両外部への打撃
は、実際の侵入において経験されるものと似た位相変化
を生じ得る。このような誤報の可能性のある条件は、こ
のような条件に感応し且つ実際の侵入に対して感応しな
い第２の周波数を決定することにより有効に診断するこ
とができる。上記の第１の周波数およびこのような第２
の周波数における移相量を監視することにより、侵入の
検出の感度を保持したまま、誤報を検出することができ
る。本例においては、第２の周波数は１４５Ｈzであ
る。この第２の周波数は、典型的には８０乃至１５０Ｈ
zの範囲内にある。

【００１６】図２において、送信部と受信部とが示され
る。送信部は、一般に、フィルタ３０、３２と、加算増
幅器３４と、電力増幅器３８と、スピーカ１８とを含
む。上記の第１の周波数の第１のパルス列信号と第２の
周波数における第２のパルス列信号は、それぞれコント
ローラ１２から、あるいは従来のパルス生成装置の如き
ある周辺装置から、フィルタ３０、３２の各々に対して
出力される。これらフィルタは、スピーカ１８の駆動に
適合させるようにパルス列信号を遅延させるために設け
られる。当技術においては、コントローラ１２から出力
される如き実質的に方形波のパルス列信号がスピーカの
駆動のためには適しないことが一般に知られている。第
１および第２のパルス列信号のエッジの勾配を減じるこ
とができる単純な遅延フィルタの如き従来のフィルタ
を、このような調整のために用いることができる。

【００１７】濾波された信号は、次に、全てが本例にお
いては１０ＫΩに設定される、入力抵抗Ｒ２、Ｒ２と、
フィードバック抵抗Ｒ８と、プルダウン抵抗Ｒ６を含む
利得が１である加算増幅器３４へ送られる。従来の回路
設計において確立される如く、加算増幅器３４の出力信
号は、第１および第２のパルス列信号の周波数成分を含
んでいる。この出力信号は、周知のスピーカ１８を駆動
することができる電力増幅器の如き周知の電力増幅器３
８へ送られる。本例におけるこの増幅器は、ＳＧＳ Ｔ
ｈｏｍｓｅｎ社のＴＤＡ７３６０である。増幅器３８
は、スピーカ１８を加算増幅器の出力信号と比例する電
圧で駆動する。

【００１８】マイクロフォン１６は、先に述べたように
（図１）、車両１０の前方に配置され、車両１０の後部
に配置されることが望ましいスピーカ１８からの出力の
如き一般に音響範囲の放射を変換する。この変換された
信号は、一般に前置増幅器４０と、帯域通過フィルタ４
２と、低域通過フィルタ５２と、ゼロ交差検出器４４、
５４と、排他的ＯＲゲート４６、５６と、Ｄタイプ・フ
リップフロップ４８、５８と、ＡＮＤゲート５０、６０
とを含む信号処理回路に送られる。この信号処理回路
は、各々の持続時間が第１および第２の周波数において
検出された移相量に比例する２つの出力パルスを生じ
る。

【００１９】特に、変換された信号は振幅を周波数の別
なく増大させる従来の前置増幅器４０へ送られる。増幅
された信号は、２つの並列経路、即ち、帯域通過フィル
タ４２で始まる第１の経路と低域通過フィルタ５２で始
まる第２の経路へ送られる。帯域通過フィルタ４２は、
通過帯域の上下の周波数を著しく減衰させるよう同調さ
れた周知の２次フィルタでよく、本例においては、前記
通過帯域は第２のパルス列信号の周波数付近を中心と
し、本例では１４５Ｈzである。

【００２０】帯域通過フィルタ４２の出力は、周知のゼ
ロ交差検出器４４へ送られる。ゼロ交差検出器４４は、
略々正弦波である帯域通過フィルタ４２の出力信号を監
視して、帯域通過フィルタ４２の出力信号が基準値より
高い時にハイ信号を、また帯域通過フィルタ４２の出力
信号が基準値より低い時にロー信号を生じる。本例にお
ける基準値は、略々２．５ボルトに設定される。このよ
うなゼロ交差検出器４４はコンパレータ形態の簡単な演
算増幅器でよく、この場合２．５ボルトの基準電圧は反
転入力に与えられ、帯域通過フィルタ４２の出力信号は
非反転入力へ与えられる。

【００２１】ゼロ交差検出器４４の出力は、帯域通過フ
ィルタ４２により通される信号の周波数を持つ略々方形
波である。この方形波は、プルアップ抵抗Ｒ１８により
プルアップされ、次に排他的ＯＲゲート４６、Ｄタイプ
・フリップフロップ４８およびＡＮＤゲート５０へ送ら
れる。これら要素は、第２の周波数において送信信号と
受信信号との位相を比較するため設けられる。３つの要
素４６、４８、５０は、移相量に比例する持続時間を有
する出力パルスを生じる。この出力パルスは、第２の周
波数の周期毎に１回、コントローラ１２に対して送られ
る。

【００２２】特に、プルアップ形のゼロ交差検出器４４
の出力は、周知の２入力の排他的ＯＲゲート４６へ入力
される。排他的ゲート４６に対する他の入力は、コント
ローラ１２からの第２のパルス列信号自体である。排他
的ＯＲゲート４６の出力は、ゲート４６に対する入力エ
ッジ毎に高低の電圧レベル間で切換わることになる。そ
の結果、第２のパルス列信号の周波数の２倍のパルス列
を生じ、正の各パルスは送受信信号間の位相の変化に比
例する持続時間を有する。

【００２３】排他的ＯＲゲート４６の出力は、Ｄタイプ
・フリップフロップ４８に対するクロック入力として与
えられる。Ｄタイプ・フリップフロップ４８は、前記ク
ロック入力の各立上がりエッジ毎にその入力Ｄをその出
力Ｑに通す周知のＤタイプ・フリップフロップでよい。
本例においては、出力Ｑを反転を入力Ｄへフィードバッ
クし、クロック入力の各立上がりエッジ毎に、Ｄタイプ
・フリップフロップ４８の出力がディジタルな電圧レベ
ル間で切換わるようにする。このことは、立上がりエッ
ジのみを、レベル変化として次段へ送ることを保証す
る。Ｄタイプ・フリップフロップ４８の出力は、第２の
パルス列信号の周期の略々半分の期間にはハイの状態と
なり、他の期間にはローとなる。

【００２４】Ｄタイプ・フリップフロップ４８の出力
は、周知の２入力のＡＮＤゲート５０へ送られる。第２
の入力は、排他的ＯＲゲート４６からの出力である。従
って、（Ｄタイプ・フリップフロップ４８の出力がハイ
である時）第２のパルス列信号の周期の約半分の期間の
みにおいて、第２の周波数における移相量を表わす排他
的ＯＲゲート４６の出力パルスがＡＮＤゲート５０を通
ることになる。このＡＮＤゲート５０の出力は、入出力
部１４を経てコントローラ１２の周知の入力捕捉ポート
ＩＣ１へ送られる。入力捕捉ポートＩＣ１は、立上がり
エッジまたは立下がりエッジがこのポートで受取られる
時、ソフトウエア割込みを自動的に生じるように始動さ
れる。割込みが生じると、ＲＯＭ２２に予めセットされ
たベクトルはコントローラ１２を図６に示された以下に
述べるルーチンへ進ませる。

【００２５】前置増幅器４０の出力は、帯域通過フィル
タ４２へ送られることに加えて、以下に述べるように低
域通過フィルタ５２へ送られる。低域通過フィルタ５２
は単に、本例においては約５０Ｈzである較正された遮
断周波数より上の周波数を減衰させるよう同調された１
次Ｒ−Ｃフィルタでよい。従って、低域通過フィルタ５
２により通される信号の周波数内容は、３２Ｈzの第１
の周波数の如きマイクロフォン１６により受取られる低
周波数信号が優勢となる。

【００２６】テストの結果、この濾波動作が活動状態に
ある条件下では、車両における音響エネルギの低周波成
分はほとんど完全に、スピーカ１８により発される第１
の周波数からなることが示された。このため、他の低周
波成分には実質的に影響を受けることなく、この第１の
周波数のみを通すには、簡単かつ安価な低域通過フィル
タ５２で充分である。濾波動作が活動状態にある時に車
両に低周波数ノイズが実質的に存在する場合には、２次
帯域通過フィルタ動作の如き他の濾波動作の試みを採用
してもよい。このような代替策はコントローラ１２に対
して当該周波数の移相を生じるため図２の実施例に組込
むことができる。

【００２７】第１の周波数が優勢である低域通過フィル
タ５２からの実質的に正弦波の信号は次にゼロ交差検出
器５４へ送られる。ゼロ交差出器５４はこの信号を二乗
して、ゼロ交差検出器４４に対して述べた方法でその周
波数を保持する。この二乗された信号は、プルアップ抵
抗Ｒ２０を介してプルアップされ、排他的ＯＲゲート５
６、Ｄタイプ・フリップフロップ５８およびＡＮＤゲー
ト６０へ送られる。要素４６、４８、５０について述べ
た方法で、これら３つの要素５６、５８、６０は第１の
周波数の１周期期毎に１つのパルスをコントローラ１２
へ与えるように働く。この場合、各パルスの持続時間は
第１の周波数における移相量に比例する。

【００２８】３つの要素５６、５８、６０の出力は、コ
ントローラ１２の周知の入力捕捉ポートＩＣ２へ送られ
る。この周知の入力捕捉ポートＩＣ２は、以下に述べる
ように、立上がりエッジまたは立下がりエッジが前記ポ
ートＩＣ２で受取られると自動的に割込みを始動する。
この割込みは、図７に示されるルーチンにより提供され
る。

【００２９】図２の特定の回路以外にコントローラ１２
に対して移相情報を提供するための代替策が多数あるこ
とに注意すべきである。例えば、周知のディジタル信号
プロセッサの如き高性能プロセッサは、他のハードウエ
アを用いることなく２つのゼロ交差検出器４４、５４か
らのデータを処理して移相量を決定する能力を有する。

【００３０】電源の制限の如き実際の問題を考慮する
と、図２の回路の位相監視機能を連続的に実行すること
はない。むしろ、本システムは、車両の外に出て車両の
ドアをロックした時に自動的に始動するように車両の運
転者により活性化される時にのみ動作することが望まし
い。

【００３１】更にまた、一旦活性化されると、侵入に対
して車両を周期的にのみ検査することにより、システム
の電力消費と車両の保全との間の有効な妥協が得られ
る。活性化されたシステムが保全検査を続ける条件は、
時間に基くかあるいは事象に基くものとすることができ
る。特に、コントローラ１２は休止状態に置くことがで
きる。これは、本目的のためには、車両がオフ状態にあ
り保全システムが活性化される時、コントローラ１２へ
の給電が停止されることを意味する。コントローラ１２
は、ハードウエア・タイマーの時間切れにより、マイク
ロフォン１６に入力される著しい音響ノイズにより、あ
るいは複数の周知の保全条件が明らかになることによっ
て「起動状態」になる。更にまた、コントローラ１２
は、車両が「オン状態」に置かれる時、起動状態にな
る。

【００３２】コントローラ起動回路の一実施例が、図３
に示される。起動入力１２０は、出力が電源モジュール
１００へ送られるＡＮＤゲート９６へ与えられる。ここ
で起動入力１２０は常時ハイであり、何らかの起動条件
が生じるとローに駆動される。このような起動条件は、
ドライバが車両の点火をその「オン」位置にセットする
場合、またはあり得る保全条件侵害を含む。起動条件の
どれか１つが存在する時、ＡＮＤゲート９６に対する対
応する入力がローになりＡＮＤゲート出力をローに駆動
するように、適当な周知のハードウエアが車両に設けら
れる。ＡＮＤゲート９６のロー出力は、電源モジュール
１００を活性化するため与えられる。あり得る保全条件
侵害を表示する起動入力は、車両のドア、ボンネットま
たはトランクが開けられる時ローに駆動され、あるいは
車両が衝撃あるいは震動を受ける時ローに駆動される入
力を含む。

【００３３】電源モジュール１００がＡＮＤゲート９６
からロー信号を受取ると、このモジュール１００はコン
トローラ１２へ点火電力を与えてコントローラ１２を活
性化する。点火電力は、起動入力により一旦トリガーさ
れると、コントローラ１２が休止状態に戻るまでオンを
維持する。コントローラ１２の休止は、本例では、コン
トローラ１２からのディスエーブル線９８により電源モ
ジュール１００へ指令され、電源モジュール１００をソ
フトウエア指令によりローに駆動する。電源モジュール
１００は周知の調整された電力供給源であり、その電力
出力は上記の入力によりオン／オフに切換えられる。

【００３４】コントローラ１２の活性化は、起動入力１
２０からだけによる必要はない。本例においては、他の
２つの活性化源が提供され、これらは、（ｉ）マイクロ
フォン１６（図２）に対する有意な音響入力と、（ii）
時間切れである。

【００３５】これらの活性化源の両方またはいずれか一
方が別の実施例において活動状態ではあるが、この望ま
しい実施例では、コントローラ１２は任意の時に一方ま
たは他方を活動状態として選択することができる。例え
ば、有意な音響入力がマイクロフォン１６により変換さ
れなければ、コントローラ１２を活性化しないことによ
り、システムの電力要求を最小限に抑えることが望まし
い。あるいはまた、有意な音響入力が頻繁であり単なる
誤報であるならば、タイマーが適当な保全検査を行うた
め時間切れとなる時にコントローラ１２が起動するとい
う時間に基く起動方式へ切換えることが望ましい。この
ような後者の例では、システムは、活性化される時、音
響入力起動方式を試み、必要に応じて、時間切れ方式に
切換わることになる。このような特徴を実施するため用
いられるステップについては、図４および図５により説
明することにする。

【００３６】起動モードが用いられるべきかについての
コントローラ１２の判定はモード選択出力線１１６によ
って生成される。この場合、モード選択出力線１１６に
おけるローの出力は時間に基く起動モードである「タイ
マー・モード」を表わし、ハイの出力はマイクロフォン
事象に基く起動モードである「マイクロフォン・モー
ド」を表わす。モード選択出力線１１６は、通常のＤタ
イプ・フリップフロップであるラッチ１０２のデータ入
力Ｄに結合される。ラッチ１０２に対するクロック入力
ＣＬＫはコントローラ１２の出力線１１４に結合され、
この線１１４にコントローラ１２は休止モードへ戻る前
にパルスを送出する。このパルスにより、ラッチ１０２
の出力Ｑにラッチ１０２のデータ入力がラッチされる。
この出力Ｑは、通常の２入力のＮＡＮＤゲート１１０へ
送られ、またインバータ１０６により反転されて入力と
して通常の２入力のＮＡＮＤゲート１０８へ送られる。

【００３７】コントローラ１２の出力１１４はまた、遅
延回路１０４に対するトリガー入力として送られる。従
って、コントローラ１２が休止モードに戻っている時、
線１１４に送られたパルスは予め定めた長さの遅延期間
を開始させる。例えば、この遅延回路１０４は、入力パ
ルスによりトリガーされた後ある設定時間だけハイの出
力信号の伝達を遅れさせる通常の「ワンショット」を含
む。本例においては、前記遅延回路１０４は、１５乃至
３０秒の範囲でハイの出力信号の伝送を遅れさせるよう
にセットされる。この遅延の後、ハイの出力信号は入力
としてＮＡＮＤゲート１０８へ送られ、また線１１８を
介して入力としてコントローラ・ポートへ送られ、この
ハイの信号の結果として生じる起動源を表示する。この
パルスを受取ると、コントローラ１２は、大抵は保全検
査に進むが、例えば保全検査がその時不要であれば、出
力線１１４により別の遅延期間を開始させる。出力線１
１４にパルスが与えられると、遅延回路１０４の出力は
その不活性のロー、即ち休止状態へ戻される。

【００３８】ＮＡＮＤゲート１０８は、インバータ１０
６の出力がハイであってタイマー・モードが活動状態で
あることを示す時、および遅延回路１０４の出力がハイ
であって遅延期間の時間切れを示す時、ローの信号を出
力するに過ぎない。このローの信号は、ＡＮＤゲート９
６へ送られ、起動入力１２０に対して述べたように、Ａ
ＮＤゲート９６の出力をローに駆動し、電源モジュール
１００を活性化して点火電力をコントローラ１２へ与え
る。

【００３９】あるいはまた、マイクロフォン・モードに
ある時は、遅延回路１０４の時間切れはＮＡＮＤゲート
１０８により阻止されて、電源モジュール１００は活性
化されない。しかし、有意なマイクロフォン信号は電源
モジュール１００をマイクロフォン・モードでは活性化
することになる。このような信号が存在する時を判定す
るため、マイクロフォン１６（図２）の点Ａにおける出
力は、１０ＫΩの抵抗Ｒ３４を介してコンパレータ１１
２の非反転入力へ送られて、コンパレータ１１２の反転
入力に与えられる閾値電圧と比較される。この閾値電圧
は、反転入力からグラウンドへの電圧降下が、動作中の
システムが受ける周囲のノイズの予期されるレベルに対
して適当であるように、可変抵抗Ｒ３２を調整すること
により設定される。このレベルは、車両がオフの時の予
期される周囲ノイズ条件下のマイクロフォン出力電圧の
測定により得ることができる。

【００４０】前記閾値電圧は、単なる周囲ノイズによる
コントローラ１２の起動を避けるために、周囲出力レベ
ル以上の量に設定されるべきである。しかし、この閾値
電圧は、侵入入力と両立するノイズ入力によりコントロ
ーラ１２が起動されるほど高く設定すべきではない。マ
イクロフォンの感度、車両の雑音遮断および車両におけ
るマイクロフォン位置の如き諸要因は、閾値電圧の較正
の用途固有の性質に寄与する。

【００４１】再びコンパレータ１１２において、マイク
ロフォン１６の出力レベルが前記閾値電圧を越えるなら
ば、コンパレータ１１２の出力はハイに駆動されること
になる。当技術において知られるように、フィードバッ
ク抵抗Ｒ３０および入力抵抗Ｒ３４は、出力遷移速度を
増すと共にマイクロフォン１６からの雑音入力の如き多
重トリガーの可能性を低減するためコンパレータ１１２
に設けられる。この実施例では、フィードバック抵抗Ｒ
３０と入力抵抗Ｒ３４は共に１０ＫΩである。このコン
パレータ１１２の出力は、ＮＡＮＤゲート１１０へ入力
として送られる。従って、ラッチ１０２の出力Ｑがハイ
であるマイクロフォン・モードにおいて、有意なマイク
ロフォン入力がコンパレータ１１２の出力をハイにする
ならば、ＮＡＮＤゲート１１０の出力はローに駆動され
て、電源モジュール１００を活性化しコントローラ１２
を起動する。

【００４２】ＡＮＤゲート９６のロー入力が電源モジュ
ール１００へ与えられてコントローラ１２が起動する
と、ＲＡＭ２４および入出力装置１４の如きコントロー
ラ１２のハードウエアが通常の方法で初期設定される。
本例においては、コントローラ１２は、図４および図５
示される始動ソフトウエア・ルーチンをステップ１５０
から開始する。このルーチンは次にステップ１５２へ進
み、ＲＯＭ２２の場所からＲＡＭ２４の場所へデータ定
数を転送し、初期値をカウンタおよびポインタへ割当て
てフラグを初期設定することにより、ソフトウエアの初
期設定を実施する。このステップ１５２における、２つ
の割込みがエネーブルされる。入力捕捉１（ＩＣ１）割
込みと呼ばれる第１の割込みは、立上がりエッジ信号が
入力捕捉ポートＩＣ１（図２）で受信される時に生じる
ようにエネーブルされる。割込みベクトルは、ＩＣ１割
込みが生じた時コントローラ１２を適切な割込みサービ
ス・ルーチンへ導くようにＲＯＭ２２に設定される。Ｉ
Ｃ１割込みのサービス・ルーチンは、図６示されて以下
に記述する。

【００４３】入力捕捉２（ＩＣ２）割込みと呼ばれる第
２の割込みは、立上がりエッジ信号が入力捕捉ポートＩ
Ｃ２（図２）で受取られる時に生じるよにエネーブルさ
れる。ＩＣ２割込みにに対するサービス・ルーチンは、
図７に示されて以下に記述する。

【００４４】ＲＡＭ２４における割込みマスク・レジス
タは、入力捕捉ポートＩＣ１およびＩＣ２に対する立上
がりエッジの割込みを除く全てをマスクするように適切
に設定される。この初期設定ステップは更に、コントロ
ーラ１２から図２の回路に対する第１および第２のパル
ス列信号の伝達を許容する。この伝達は、コントローラ
１２が休止モードに戻るまで継続することになる。

【００４５】前記ルーチンは次にステップ１５４へ進
み、起動源を決定する。線１１８（図３）からの信号を
受取るポートの如き適当なコントローラ１２のポートを
検査することにより、コントローラ１２は、ステップ１
５４において、起動源がドア、ボンネットまたはトラン
クの開放、点火シリンダの回転、マイクロフォン入力、
遅延回路１０４（図３）からの時間切れ、などのいずれ
であったかを決定する。

【００４６】起動源がステップ１５４において一旦識別
されると、ルーチンはステップ１５６へ進んで、車両へ
の適切な進入あるいは車両の始動如き不活性化条件が存
在するかどうかを決定する。これらは通常の方法に基い
て判定することができ、例えば、点火シリンダが回転さ
れる時は、車両のドアが開けられた後の短い時間に検出
される。通常の不活性化条件がステップ１５６において
存在するならば、ルーチンはステップ１５８へ進んで、
車両のドアが閉じられてロックされる時の如き次の起動
シーケンスまでは、予め定めた期間、保全システムを不
活性化状態にする。この不活性化条件は、例えば車両の
スタータ（図示せず）へ電流源を提供することにより車
両が始動され、警報をディスエーブルする。

【００４７】ステップ１５８において保全システムを不
活性化状態にした後、ルーチンはステップ１６０へ進
み、以下に述べる誤報カウンタＦＬＳＡＬＭＣＴをクリ
ヤする。ルーチンは次にステップ１６２へ進み、マイク
ロフォン・モードを活性化するようにモード選択出力１
１６（図３）をハイに設定する。従って、本例の保全シ
ステムが再び起動状態になると、以下に述べるように、
マイクロフォン・モードはタイマー・モードが活動状態
になるまで活動状態にある。ステップ１６２でマイクロ
フォン・モードを活性化した後、ルーチンはステップ１
６４へ進み、更に別の一般的な車両コントローラ動作を
実施するのに必要なステップを継続する。例えば、コン
トローラ１２は、車両の運転中、保全プロセス以外の車
両プロセスを制御するため使用される。ステップ１６４
において、このような通常のルーチンが開始する。

【００４８】ステップ１５６へ戻って、不活性化条件が
存在しなければ、ルーチンはステップ１８０へ進んで警
報条件が存在するかどうかを決定する。例えば、このよ
うな警報条件は電源モジュール１００（図３）を活性化
した入力の種類に基く。点火シリンダ（図示せず）の以
後の回転を伴わずにドア、トランクまたはボンネットが
開いたことを示し、あるいは車両が衝撃または震動を受
けたことを示す入力は、ステップ１８０において警報条
件を構成する。このような場合、ルーチンはステップ１
８２へ進んで通常の方法で警報を付勢する。車両のライ
トを点滅させ車両のホーン（図示せず）をある期間活性
化しながら車両のスタータ（図示せず）への給電線を開
くような公知の警報は、保全条件の侵害を示すため用い
られる。

【００４９】ステップ１８２において警報を活性化した
後、ルーチンはステップ１８３へ進んで、最後の真の警
報以後、あるいはシステムが不活性化状態に置かれた最
後の時間以後の誤報回数を表示するカウンタであるＦＬ
ＳＡＬＭＣＴをクリヤする。次に、ルーチンはステップ
１９４へ戻って出力線１１４（図３）上にパルスを発
し、先に述べた予め定めた期間後にコントローラ１２を
起動する。ルーチンは次に休止モードへの戻りの用意を
するステップ１９６へ進み、ここでコントローラ１２は
重要なＲＡＭ２４の情報の不揮発性ＲＡＭ（図示せず）
への記憶の如きその時の動作の仕上げを行う。ルーチン
は、ステップ１９７において、電源モジュール１００を
ディスエーブルするためコントローラ１２から線９８
（図３）に信号を送出させ、それによりコントローラ１
２を不活性化する。

【００５０】ステップ１８０に戻って、警報条件が存在
しないと決定されるならば、ルーチンはステップ１８４
へ進んで、予め定めた期間待機してからルーチンの別の
ステップを続ける。このような遅れは、図２のハードウ
エアにおける充分なタイムラグを許容するのに適当であ
る。例えば、コントローラ１２が起動する時、このコン
トローラ１２は上記の第１および第２のパルス列信号の
図２の回路への伝達を開始することになる。これらのパ
ルス列信号からの周波数情報は濾波され、加算され、増
幅されてからスピーカ１８に達さねばならず、これらパ
ルス列信号は車両内に送信されてからマイクロフォン１
６により受信され、次いで濾波され調整されてから移相
量情報がコントローラ１２により取得されねばならな
い。移相量情報がコントローラ１２に入力されるまでの
このプロセスに含まれる大きなタイムラグは、入力捕捉
ポートが信頼し得る移相量情報を有するものとされるま
で、ステップ１８４の遅れにより補償される。

【００５１】ステップ１８４の遅延期間中、コントロー
ラ１２の入力捕捉ポートで受取られる移相量情報を提供
するため、より高い優先順位の割込みが生じる。これら
の割込みの最後の発生時に記憶される情報は、図４およ
び図５のルーチンにより用いられ、古い情報はこれらル
ーチンにより上書きされる。従って、ステップ１８４に
おける遅延が完了した時、移相量についての信頼し得る
情報が記憶されることになる。次に、図４のルーチンは
ステップ１８６において記憶情報を使用し、第１の周波
数の位相変化ＤＬＴＡＰＨＳ１と第２の周波数の位相変
化ＤＬＴＡＰＨＳ２とを、コントローラ１２にエッジが
入力された時の差として計算する。図２において述べた
ように、１つの立上がりエッジと１つの立下がりエッジ
が、第１の周波数および第２の周波数の各期間毎にコン
トローラ１２の入力捕捉ポートに入力され、これらエッ
ジにより規定される正のパルスの持続時間は移相量に比
例する。立上がりエッジと隣接する立下がりエッジとが
コントローラ１２に入力される時間の間の差を計算する
ことにより、移相量に比例する値が得られる。

【００５２】図４に戻り、ステップ１８６においてＤＬ
ＴＡＰＨＳ１およびＤＬＴＡＰＨＳ２を計算した後、ル
ーチンはステップ１８８へ進んでＤＬＴＡＰＨＳ１を、
較正された閾値移相値ＴＨＲＥＳＨ１（これは、侵入を
表示しないものとされる位相変化の最大量）と比較す
る。ＴＨＲＥＳＨ１は、窓の開放や破壊、ドアの開放な
どの種々の侵入形態に関して所与の車両に対する第１の
周波数の位相変化を監視し、侵入に対応する最小量の移
相を決定することによって較正することができる。ステ
ップ１８８において、ＤＬＴＡＰＨＳ１がＴＨＲＥＳＨ
１を越えるならば、侵入が生じたことになり、ルーチン
はステップ１９０で始まる誤報検出へ進む（図５）。

【００５３】先に述べたように、第２の周波数は、侵入
時に有意の移相量が生じることはないが、例えば車両の
外側に対する打撃により車両が衝撃または震動を受ける
時には有意の移相量が生じるものとして較正される。こ
のような条件は、侵入として現れるように第１の周波数
の移相量に影響を及ぼし得る。第１および第２の両周波
数を監視することにより、誤報の危険が著しく低減した
状態で侵入を検出することができる。

【００５４】特に、本ルーチンは、ステップ１９０にお
いてＤＬＴＡＰＨＳ２をＴＨＲＥＳＨ２に比較する。Ｔ
ＨＲＥＳＨ２はＴＨＲＥＳＨ１の較正について先に述べ
た方法で較正され、この場合、車両の外側が衝撃あるい
は震動を受ける間のように当該条件が有効である間の第
２の周波数の移相量の測定値は、この条件と対応する移
相量を示している。ＴＨＲＥＳＨ２は、車両に対する誤
報条件に起因する選択された第２の周波数において最小
の移相量に設定されねばならない。ステップ１９０にお
いてＤＬＴＡＰＨＳ２がＴＨＲＥＳＨ２を越えなけれ
ば、第１の周波数における有意の移相量を生じた条件は
誤報ではく、従って実際の侵入であったものとされる。
次に、ルーチンはステップ１９２へ進んで、ステップ１
８２において概略を述べた警報の如き、車両に与えられ
る通常の警報を活性化する。次にこのルーチンは、ステ
ップ１９３においてＦＬＳＡＬＭＣＴをクリヤする。

【００５５】あるいはまた、ステップ１９０において、
誤報条件が存在するかあるいはステップ１８８へ戻るも
のと決定され、第１の周波数に有意の移相量がなかった
ならば、侵入は生じなかったものと仮定され、ルーチン
はステップ１９８（図５）へ進み、不揮発性ＲＡＭに記
憶された誤報カウンタＦＬＳＡＬＭＣＴを増分して、シ
ステムが何らかの誤報条件から起動したことを示す。次
に、ルーチンはステップ２００へ進み、ＦＬＳＡＬＭＣ
Ｔを、誤報に対するシステムの公差を示すカウンタ閾値
であるＴＨＲＥＳＨＣＴと比較する。ＦＬＳＡＬＭＣＴ
がＴＨＲＥＳＨＣＴを越えるかあるいはこれに等しけれ
ば、ルーチンはステップ２０２へ進み、モード選択出力
１１６（図３）をクリヤしてマイクロフォン・モードか
らタイマー・モードへ切換える。

【００５６】真の警報の間あるいは例えばドライバの不
活性化指令により与えられるシステムの不活性化状態の
間の誤報数は、車両の電源に対する重荷であることを示
しているので、マイクロフォン・モードは望ましくな
い。例えば、車両が有意のレベルの周囲雑音を有する場
所でマイクロフォン・モードで動作するならば、システ
ムは頻繁に起動され、侵入をチェックするが、車両の保
全には何の利得もない。このような条件については、先
に述べたように、周囲の雑音入力に無関係に残る期間後
に車両が起動するタイマー・モードの方が更に適切であ
るものとされる。

【００５７】マイクロフォン・モードからタイマー・モ
ードへのこのような切換えの手法は、本例においては簡
単にするために選択された。しかし、モードの変更を可
能にする色々な手法がある。例えば、誤報の時間的頻度
（ある期間における誤報回数）を監視することにより、
あるいは、保全システムを動作させて周囲雑音を直接監
視して、周囲雑音がコントローラ１２を擾乱しないよう
にコンパレータ１１２（図３）の反転入力における閾値
電圧を調整することにより、マイクロフォン・モードの
利点が減殺される時、マイクロフォン・モードを避ける
こともできる。

【００５８】ステップ２０２において、タイマー・モー
ドへの切換えの後、ルーチンはステップ２０４へ進み、
カウンタのオーバーフローを避けるためＦＬＳＡＬＭＣ
ＴをＴＨＲＥＳＨＣＴに制限する。次に、即ち、ステッ
プ２００においてＦＬＳＡＬＭＣＴがＴＨＲＥＳＨＣＴ
を越えなかったならば、ルーチンは先に述べたようにス
テップ１９４から１９７へ進む。

【００５９】ステップ１５２（図４）において述べたよ
うに、起動時のコントローラ１２の初期設定は、立上が
りエッジがいずれかの入力捕捉ポートに入力される時コ
ントローラ１２の動作に割込みを掛けるように入力捕捉
ポートＩＣ１およびＩＣ２を設定することを含む。これ
らの割込みには、図４に示したルーチンを呼び込む割込
みよりも高い優先順位が割当てられるので、ＩＣ１割込
みまたはＩＣ２割込みが生じる時図４の動作が停止さ
れ、割込みが完全に行われ、次いで図４のルーチンが停
止された点で再開される。

【００６０】ＩＣ１割込みを提供するルーチンの一実施
例は図６に示され、ステップ２２０で始まる。一般に、
ＩＣ１割込みは、第１の周波数の信号の移相量を決定す
るのに使用するために交互の立上がりエッジおよび立下
がりエッジの発生時点をＲＡＭに記憶する。

【００６１】このルーチンは最初にステップ２２２へ進
み、ＲＡＭ２４（図２）における割込みマスク・ワード
からの如く、その時の割込みが入力捕捉ポートＩＣ１
（図２）に入力された立上がりエッジまたは立下がりエ
ッジの結果として生じたかどうかを決定する。この割込
みが立上がりエッジから生じたならば、ルーチンはステ
ップ２２４へ進み、その時のコントローラ・クロック・
カウント値ＴＣＮＴをＲＩＳＴＩＭ１の名前でＲＡＭに
記憶させる。次いで、ルーチンはステップ２２６へ進
み、入力捕捉ポートＩＣ１に立下がりエッジが入力され
た時にのみ割込みを許容するようにＲＡＭ２４における
割込みマスク・フラグを切換える。次に、ルーチンは、
ステップ２３２を経て図４または図５のルーチンにおけ
る如き割込み前の動作へ戻る。

【００６２】ステップ２２２において、割込みが入力捕
捉ポートＩＣ１に入力された立下がりエッジによりトリ
ガーされたならば、ルーチンはステップ２２８へ進ん
で、立下がりエッジの割込み時間を表わすものとして、
その時のコントローラ・クロック・カウントＴＣＮＴを
ＦＡＬＴＩＭ１の名前でＲＡＭ２４（図２）に記憶させ
る。次いで、ルーチンはステップ２３０へ進み、入力捕
捉ポートＩＣ１に立上がりエッジが入力された時にのみ
割込みを許容するようにＲＡＭ２４における割込みマス
ク・フラグを切換える。次いで、ルーチンはステップ２
３２を経て割込み前の動作へ戻る。

【００６３】コントローラ１２の入力捕捉ポートＩＣ２
に入力されたエッジにより生じる割込みにより、コント
ローラ１２は図７のルーチンを作動させる。一般に、こ
のルーチンは、図６のルーチンの機能を実施するが、第
２の周波数に適用される。最後の立上がりエッジおよび
立下がりエッジの時間は、先に述べたように、図４およ
び図５のルーチンにより移相量を決定するのに使用され
るようにＲＡＭ２４に記憶される。特に、このルーチン
は、ステップ２５０でＩＣ２割込みに入る時、ステップ
２５２へ進み、立上がりエッジ割込みが生じたかどうか
を決定する。もし生じていれば、ルーチンはステップ２
５４へ進み、コントローラ・クロック・カウントＴＣＮ
Ｔを変更可能な名前ＲＩＳＴＩＭ２でＲＡＭ２４に記憶
させる。次いで、ルーチンはステップ２５６へ進んで、
入力捕捉ポートＩＣ２に立下がりエッジが入力された時
にのみ割込みを許容するようにＲＡＭ２４における割込
みマスク・フラグを設定する。次に、ルーチンは、ステ
ップ２６２を経てＩＣ２割込みに先立つコントローラ動
作へ戻る。

【００６４】ステップ２５２において、割込みが入力捕
捉ポートＩＣ２における立下がりエッジからのものであ
ったならば、ルーチンはステップ２５８へ進み、コント
ローラ・クロック・カウントＴＣＮＴを変更可能な名前
ＦＡＬＴＩＭ２でＲＡＭ２４に記憶させる。次いで、ル
ーチンはステップ２６０へ進んで、入力捕捉ポートＩＣ
２における立上がりエッジによる割込みのみを許容する
ように割込みマスク・フラグを設定する。次に、ルーチ
ンはステップ２６２へ進んで前の動作へ戻る。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る侵入
検出システム及び方法は、自動車内部への侵入を、車両
の保全システムが活動状態にあるとき車両内部の一部に
空中を伝搬する音響信号を送り、信号が車両を通過する
ときに信号の位相の変化を測定することにより検出す
る。該信号の第１の周波数成分の位相は車両内部への侵
入に感応し、第２の周波数成分は位相の誤報条件に感応
するが侵入には感応しないので、車両への侵入を確実に
検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車に組込まれた侵入検出システムの一実施
例を示す全体構成図である。

【図２】音響信号を処理するため使用される回路の一実
施例を示す図である。

【図３】図１の侵入検出システムを活性化するため使用
される回路の一実施例を示す図である。

【図４】図１の侵入検出システムに対するルーチンの一
実施例を示すフローチャートである。

【図５】図１の侵入検出システムに対するルーチンの一
実施例を示すフローチャートである。

【図６】図１の侵入検出システムに対するルーチンの一
実施例を示すフローチャートである。

【図７】図１の侵入検出システムに対するルーチンの一
実施例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１６ マイクロフォン １８ スピーカ ３４ 加算増幅器 ４８ Ｄタイプ・フリップフロップ ５８ Ｄタイプ・フリップフロップ １００ 電源モジュール １０２ Ｄタイプ・フリップフロップ １１２ コンパレータ １２０ 起動入力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード・デール・イートン アメリカ合衆国ミシガン州48308−0174, ロチェスター，ピー・オー・ボックス 174 (72)発明者 フランク・ブルース・ウィロック アメリカ合衆国インディアナ州46979，ロ シアヴィル，サウス・600・ストリート 2147 (72)発明者 ジョン・リチャード・ボルフイス アメリカ合衆国ミシガン州48087，ユーテ ィカ，ハンプシャー 4949

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の内部への侵入を検出するシステム
   において、第１の予め定めた周波数を持つ第１の周期的
   信号を車両内部へ送信する第１の信号送信手段（１８）
   と、前記第１の周期的信号を受信する第１の信号受信手
   段（１６）と、送信された前記第１の周期的信号と受信
   された前記第１の周期的信号との間の第１の移相量を決
   定する第１の決定手段（１２）と、前記第１の移相量を
   第１の予め定めた移相閾値と比較する第１の比較手段
   （１２）と、前記第１の移相量が前記第１の予め定めた
   移相閾値を越える時、車両内部への侵入が生じたことを
   決定する処理手段（１２）とを具備することを特徴とす
   るシステム。
2. 【請求項２】 車両内部に対して第２の予め定めた周波
   数を持つ第２の周期的信号を送信する第２の信号送信手
   段（１８）と、該第２の周期的信号を受信する第２の信
   号受信手段（１６）と、送信された前記第２の周期的信
   号と受信された前記第２の周期的信号との間の第２の移
   相量を決定する第２の決定手段（１２）と、前記第２の
   移相量を第２の予め定めた移相閾値と比較する第２の比
   較手段（１８）とを備え、前記処理手段が、前記第１の
   移相量が第１の予め定めた移相閾値を越える時、且つ、
   前記第２の移相量が前記第２の予め定めた移相閾値を越
   えない時、車両内部への侵入が生じたことを決定するよ
   う動作することを特徴とする請求項１記載のシステム。
3. 【請求項３】 前記第１の信号送信手段および前記第２
   の信号送信手段が、共通の信号送信機（１８）を含むこ
   とを特徴とする請求項２記載のシステム。
4. 【請求項４】 前記第１の信号受信手段および前記第２
   の信号受信手段が、共通の信号受信機（１６）を含むこ
   とを特徴とする請求項２または３に記載のシステム。
5. 【請求項５】 前記第２の周期的信号が車両内部へ送信
   された時、予め定めた誤報条件の発生時に前記第２の予
   め定めた周波数が実質的な移相を受ける大きさを持つこ
   とを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のシス
   テム。
6. 【請求項６】 前記第１の予め定めた周波数と前記第２
   の予め定めた周波数の内の少なくとも１つが音響周波数
   範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
   かに記載のシステム。
7. 【請求項７】 自動車に対する侵入を検出する方法にお
   いて、第１の予め定めた周波数の第１の信号を車両内部
   へ送信するステップと、送信された該第１の信号を受信
   するステップと、送信された前記第１の信号と受信され
   た前記第１の信号との間の第１の位相差を測定するステ
   ップと、該第１の位相差を第１の位相差閾値と比較する
   ステップと、前記第１の位相差が前記第１の位相差閾値
   を越える時に自動車内部への侵入が生じたことを決定す
   るステップと、を含むことを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 第２の予め定めた周波数の第２の信号を
   車両内部へ送信するステップと、送信された前記第２の
   信号を受信するステップと、送信された前記第２の信号
   と受信された前記第２の信号との間の第２の位相差を測
   定するステップと、前記第２の位相差を第２の位相差閾
   値と比較するステップとを含み、前記第１の位相差が前
   記第１の位相差閾値を越える時、且つ前記第２の位相差
   が前記第２の位相差閾値を越えない時に、自動車内部へ
   の侵入が生じたと決定することを特徴とする請求項７記
   載の方法。
9. 【請求項９】 送信される前記第１の信号および前記第
   ２の信号が空中を伝搬される音響信号であることを特徴
   とする請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記第２の信号が車両内部に送信され
    る時、予め定めた誤報条件の発生時に前記第２の予め定
    めた周波数が実質的な移相を受ける大きさを有すること
    を特徴とする請求項８または９に記載の方法。