JPH10283577A - 侵入検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外来音による誤検出を低減し、消費電力を低減
すること。 【解決手段】警戒状態に設定されると,スピーカ2より境
界変化による音圧変化が比較的大きい周波数帯域の複数
周波数から成る音波が放射され, その音圧はマイク3で
電気信号に変換され,増幅器13で増幅され, フィルタ回
路14で検出周波数帯域が選択され,整流回路15で直流化
され,平滑回路16で平滑化され,MPU20の入力部20fに入力
され, 各周波数毎の基準音圧がRAM20cに記憶される。次
に,音圧変化が最も大きい周波数の音波がスピーカ2 よ
り放射され同様の処理によって音圧が検出され, 検出音
圧とその周波数に対応する基準電圧との差が所定値を超
えたとき,さらに,複数周波数から成る音波が放射され,
各周波数毎の音圧が検出される。そして, 各周波数毎に
検出音圧と基準音圧との差が所定値を超えた個数が検出
され, その個数が所定の値を超えたとき侵入と判定され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、閉ざされた空間に
音場を形成し、窓、ドア等の境界が変化した場合に生じ
る音圧の変化を検出する侵入検出装置に関し、主に自動
車、店舗、工場等の侵入警報システムに適用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の閉ざされた室内に対す
る侵入検出装置として、超音波のドップラー効果を利用
した装置が一般的に知られている。本装置は、物体の動
きに反応するため室内に残されたペットの動きや地震等
による物品の振動により誤動作するという問題を有して
いた。この問題を解決するために、室内に音場を形成
し、窓、ドア等の境界の変化を検出する装置が考案され
ている。これによると室内の物体の動きを検出しないた
め誤動作を大幅に低減することができる。この装置に関
する先行文献として(1)数十Hzの極低周波の音波を発生
し、室内の共鳴周波数の変化を検出する装置（米国特許
USP389864 ）及び (2)200 〜500 Hzの可聴周波数領域の
音波をスピーカより発生し、スピーカに対向する位置に
置かれたマイクにより音圧の変化を検出する装置（特開
平8-77466 号公報）がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行文
献(1) は、極低周波の音波を発生するために非常に大き
な振幅で振動する発音手段が必要である。このため、体
格、消費電力が大きくならざるをえず、取付けスペー
ス、電源パワーの制約を受ける自動車などへの使用は非
常に困難であるという問題を有している。先行文献(2)
は、可聴周波数の音波を発生するために、発音手段は汎
用性のあるスピーカが使用でき、消費電力も小さくて済
む。又、検出装置の作動を間欠的に行うことにより、さ
らに消費電力を低減できる。しかしながら、その装置は
可聴音を検出するため、室外から検出周波数と同じ周波
数の音が入ると誤検出する可能性があるという問題を有
している。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記課題に鑑
み、スピーカ等の発音手段によって音場を形成し、窓、
ドア等が開いた場合に音場が変化したことをマイク等の
音圧検出手段によって検出する侵入検出装置において、
外来音による誤検出を低減すると共に、消費電力を低減
させることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の手段によれば、警戒状態認識手
段では、閉ざされた空間を形成する室内への侵入を警戒
すべき警戒状態に設定されたか否かが認識される。境界
変化がない状態において発音手段により音場が形成さ
れ、音圧検出手段により検出される所定周波数範囲内に
おける複数の周波数での背景音圧が基準音圧として基準
音圧記憶手段に記憶される。ここでいう背景音圧及び基
準音圧は、それぞれの音圧レベルに関連した物理量を意
味する。例えば、音圧が変換された電圧値なども含む。
次に、第１の音波発生手段により、窓、ドア等の境界変
化による音圧の変化が比較的大きい周波数を有する第１
の音波が所定条件で発生される。第１の比較手段では、
音圧検出手段により検出された第１の音波の音圧と、第
１の音波の周波数に対応する基準音圧とが比較され、そ
の比較結果が所定値を超えるとき、第２の音波発生手段
により複数の周波数を有する第２の音波が発音手段によ
り発生される。ここで、第１及び第２の音波発生手段に
おける所定間隔とは、間欠作動のような一定周期間隔や
トリガーによる作動のような不定期間隔を含む。そし
て、第２の音波の音圧検出手段により検出された各周波
数での音圧とそれらに応する各基準音圧とが第２の比較
手段により比較される。その比較結果が所定値を超える
とき、異常通知手段により異常を知らせる信号が発せら
れる。閉ざされた空間の境界の変化、例えば侵入等によ
る境界部分の開口により、又は人等が侵入した結果生じ
る室内容積の変化により、室内の音圧分布に変化が生じ
て音圧検出手段により検出される音圧に変化が生じる。
よって、検出された音圧と、検出音の周波数に対応する
基準音圧との比較結果が、所定値を超えるとき、侵入を
検出できる。特に、境界変化により室内の音響インピー
ダンスが変化し、ある特定の周波数帯域における音圧分
布が変化するので、この帯域において音圧変化の大きい
周波数の音波を第１の音波として用いることで効果的な
侵入検出を行える。又、第１の音波を用いた比較判定の
後、複数周波数を有する第２の音波を用いて各周波数で
の音圧変化を検出することで、外来音による誤検出を防
止できる。このように第１の音波と第２の音波とを用い
て検出を行うことにより、侵入の検出精度をより高める
ことができる。又、処理の簡単な第１の音波による検出
を最初に行っており、消費電力の大きな第２の音波の処
理は一定の条件が満たされたときのみ実行される。よっ
て、消費電力を低減させることができる。

【０００６】請求項２に記載の手段によれば、第１の音
波を発生させる所定条件を所定時間間隔とすることによ
り、発音手段により第１の音波が間欠的に発生されるの
で、より消費電力を低減できる。

【０００７】請求項３に記載の手段によれば、第１の音
波を発生させる所定条件を、背景音圧と比べて十分大き
な音圧が検出されたときとする。背景音圧と比べて十分
大きな音が発生した場合は侵入などの異常により音波が
発生したと考えられる公算が大であるので、この音波の
発生によって侵入検出装置を初めて作動させ、通常はス
リープ状態にしておくことで消費電力をより低減でき
る。

【０００８】請求項４に記載の手段によれば、第２の音
波発生手段は、各周波数の音波を順次出力することによ
り、第２の比較手段において時系列処理が可能となる。

【０００９】請求項５に記載の手段によれば、第２の音
波発生手段は、各周波数の合成音波を一度に出力するこ
とで、第２の比較手段は音圧検出手段の出力の周波数解
析により各周波数の音圧を得ることができる。

【００１０】請求項６に記載の手段によれば、警戒状態
に設定されたときに発音手段により音場が形成され、音
圧検出手段により検出された背景音圧に基づいて基準音
圧記憶手段は基準音圧を設定する。これにより、警戒状
態に設定される度毎に背景音圧に基づいて基準音圧が設
定されるので、湿度や気圧等の環境変化又は使用箇所の
変化に起因する背景音圧の変化による影響を除去でき、
侵入の誤検出を低減できる。

【００１１】請求項７に記載の手段によれば、発音手段
が所定時間間隔で作動し、音圧検出手段により検出され
た背景音圧の基準音圧に対する変化量が所定値以下であ
るとき、基準音圧記憶手段は基準音圧を検出された背景
音圧に更新する。これにより、背景音圧が時々刻々と変
化する環境において長時間警戒状態下にある場合などで
は、その環境変化に応じて基準音圧が設定されるので、
より確実に誤検出を防止できる。この基準音圧の設定
は、警戒状態とは独立に設けても同様の効果がある。

【００１２】請求項８に記載の手段によれば、音圧検出
手段は複数個の音圧検出器から成り、音圧検出器のいず
れか一つを基準検出器として、検出された音圧に代え
て、他の音圧検出器により検出された音圧の基準検出器
により検出された音圧に対する差又は比を用い、基準電
圧に代えてその差又は比の基準値を用いる。このよう
に、複数の音圧検出器を備えることにより、より正確な
侵入検出が行える。

【００１３】請求項９に記載の手段によれば、発音手段
をオーディオシステムに用いられるスピーカとし、信号
切替え手段により侵入検出に用いられる音波の出力と、
オーディオシステムにおける音波の出力とが警戒状態か
非警戒状態かによって切替えられる。これによって、発
音手段として専用のスピーカ等の部品を使用する必要が
ないので、侵入検出装置のコントローラから発音手段ま
での専用の配線も不要になる。よって、部品点数が低減
し、低価格で搭載性に優れた侵入検出装置を提供でき
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。第一実施例 本発明に係わる侵入検出装置１００は図２に模式的に示
すように、乗用車の車室１内に配置され、音場を形成
し、音圧を検出する。図２において、車室１内にはシー
ト４が設けられ、その後端部にはリアトレイ部５が、そ
の前端部にはダッシュボード部６が、それぞれ、設けら
れている。車室１内に音場を形成するためのスピーカ
（発音手段）２は、リアトレイ部５上のほぼ中央に配置
されている。マイクロフォン（音圧検出手段）３はダッ
シュボード部６のほぼ中央に設置され、スピーカ２に対
向して設けられている。尚、音圧検出手段としては各種
タイプのマイクロフォンの他に圧電素子などがある。図
1 に示す侵入検出装置１００のブロック図において、侵
入検出回路１０は、外部コントローラ３０からの状態識
別信号を入力し、スピーカ２へ音場発生のための信号を
送出し、マイクロフォン３からの信号を入力して判定結
果を出力する。この侵入検出回路１０はスピーカ２又は
マイクロフォン３のいずれかと一体的に構成されていて
もよい。

【００１５】ここで、侵入検出装置１００の基本原理を
説明する。本装置１００では、車室等の周囲が壁等で閉
ざされた空間において、スピーカ２から音波を発し、音
場を形成する。この時の音波の形態はランダムノイズ、
インパルス、正弦波、方形波等があり、従来例のように
特定の共振周波数などに限らない。ここで形成される音
場の音圧分布は、空間の形状、壁等の境界材料によって
決定される音響インピーダンスや音波の周波数によって
決定される。本装置は、この音圧分布が窓やドアの開放
による境界変化によって変化することを利用している。
これにより、外界からの物又は人等の侵入が検出され
る。

【００１６】代表的モデルである図１の構成の車室１に
おいて、所定範囲の周波数（200 〜500 Hz）の正弦波音
波がスピーカ２から放射された場合の境界変化によるマ
イクロフォン３の検出する音圧の変化を図３に示す。図
３(a) は、窓、ドア等が全閉状態にある場合と前席片側
の窓が全開された場合とにおける音圧の変化を示してい
る。又、図３(b) は全閉時と後席片側の窓が全開された
場合の音圧の変化を示している。図３から明らかなよう
に、どちらの窓が全開された状態でも、音圧が同じよう
に変化する周波数帯域があることが判る。即ちこの周波
数帯域での音圧変化を検出することで、窓の開放を検出
することができる。尚、本実施例の場合は、他の周波数
帯域（200Hz 未満及び500Hz を超えた範囲）において境
界変化による音圧の変化を測定したが、同様な変化が見
られた。

【００１７】次に、この音圧変化の原因を説明する。図
３で示した音圧変化の大きい周波数ｆ₁(= 約275Hz)にお
いて、車室１における検出された音圧分布は図４(a) 〜
(c)に示すようになる。尚、図４でスピーカ２は位置７
ｄに設置され、マイクロフォン３は位置７ａに設置され
ている。各格子点で音圧が測定され、その格子点間の音
圧は補間により求めた。図４(a) は窓やドア等の開口部
が全閉の時、図４(b)は前席側の窓一つ（図４(b) の領
域８）が全開の時、図４(c) は後席側の窓一つ（図４
(c) の領域９）が全開の時の音圧分布を、それぞれ、示
している。

【００１８】この三つの音圧分布から、マイクロフォン
３の位置７ａにおいて、前後いずれの窓の開状態によっ
ても、音圧が低下していることが判る。これは、窓に対
応した室内領域に音圧の低い領域があり、その領域が窓
の開放に伴い拡大し、それに伴い位置７ａにおける音圧
が一段と低下するためである。よって、マイクロフォン
３で音圧の低下を検出することで窓の開放を検出するこ
とができる。図示しないが、ドアの開状態、又は人等の
侵入によっても音圧分布は同様に変化した。従って、こ
のような音圧分布の変化から車室１への人や物の侵入を
検出できる。

【００１９】上記の例では、音圧分布図の対面する辺の
中央部分にそれぞれスピーカ２とマイクロフォン３とが
配置されている。しかし、音圧分布は車室１におけるシ
ート等の配置や内装物の材料によって変化するので、ス
ピーカ２とマイクロフォン３の配置を一様に固定するこ
とはできない。車室１内の構成によっては、スピーカ３
とマイクロフォン３を車室１の対角線上の隅にそれぞれ
配置することで、音圧変化を良好に検出できる場合もあ
る。一般的には、スピーカ２とマイクロフォン３は車室
１内のなるべく離れた位置に設置されることが望まし
い。従ってスピーカ２とマイクロフォン３の設置位置
は、特に上記実施例の位置に限定されず、例えば天井部
分、ドアの蝶番近傍、又はシート４の後部等、音圧変化
の検出が良好な位置であればよい。

【００２０】以下、本侵入検出装置１００の構成と作動
について具体的に説明する。図１において、信号増幅器
１３は、マイクロフォン３から入力された信号を増幅
し、フィルタ回路１４は、増幅器１３により増幅された
信号の所定周波数帯域の信号を通過させる。整流回路１
５は、フィルタ回路１４により周波数選択された信号を
直流化し、平滑回路１６は整流回路１５により直流化さ
れた信号を平滑化し、ノイズを除去する。ＭＰＵ（マイ
クロプロセッシングユニット）２０は、Ａ／Ｄ変換器２
０ａ、ＲＯＭ２０ｂ、ＲＡＭ２０ｃ、演算部２０ｄ及び
Ｄ／Ａ変換器２０ｅから成り、音波を発生するための音
声信号を生成すると共に、平滑回路１６により平滑化さ
れた信号に基づいて異常判定処理を行う。増幅回路１２
は、ＭＰＵ２０から出力された音声信号を増幅し、スピ
ーカに出力する。これらの回路で侵入検出回路１０が構
成されている。

【００２１】尚、侵入検出回路１０の筐体には図示しな
い電源回路、外部からの電源供給部、信号授受のための
ターミナル、コネクタ等の電気接続端子が備わってい
る。筐体材料としては、耐熱性のＰＢＴ等の樹脂、もし
くはシールド効果のある金属ケースであることが望まし
い。

【００２２】侵入検出回路１０に対し外部コントローラ
３０より、侵入を検出すべき警戒状態か、その必要のな
い非警戒状態かを識別するための識別信号（Ｖin）や、
コントローラ３０を介さないドアロック信号（図略）な
どが入力される。これら信号が、図示しないバッファ等
を介してＭＰＵ２０の入力ポート２０ｈに入力される。
ＭＰＵ２０は、ＲＯＭ２０ｂに記憶された信号処理プロ
グラムによりその信号に応じて警戒状態か非警戒状態か
を識別する。警戒状態と判断されると本装置１００が間
欠起動状態に設定される。この処理が請求項でいう警戒
状態認識手段に相当する。ここで、識別信号とは、本侵
入検出装置１００とは別に設置され、セキュリティシス
テムの作動を制御するコントローラ３０からのパルス列
によるコード化された信号である。侵入検出回路１０は
起動状態にセットされると図５に示すフローチャートの
制御プログラムに従い、以下に示す二つのモードの処理
を開始する。

【００２３】侵入検出装置１００は、運転者などの車両
管理者が車両から離れる場合に起動状態に設定される。
初期モードは、初期の音圧を検出して記憶するモードで
あり、本装置１００を使用する場所において、起動設定
時に一回だけ実施される。本装置１００は、常に同一の
状態で用いられるわけではない。例えば、車室１内の温
度が比較的高温のときに、僅かに窓を開けた状態で設定
される場合、又は内部に荷物や子供が存在する状態で設
定される場合などがある。又、湿度や気圧等の環境変化
によっても背景音圧は変化する。このように音圧音圧の
分布が常に変化することから、使用の度毎に、背景音圧
を測定し、基準音圧を設定する必要がある。

【００２４】まず、ＭＰＵ２０内のＲＯＭ２０ｂに記憶
された音場形成用の音声信号波形を数値化したデータ
が、Ｄ／Ａ変換器２０ｅによってアナログ値に変換され
る。その信号は、所定の一定時間、出力ポート２０ｇか
ら増幅器１２に出力されることで、スピーカ２から音波
として放射される（ステップ８００）。ここで出力され
る音声信号は、車室１の境界変化による音圧変化が比較
的大きい周波数帯域（200 〜500Hz ）に設定される。複
数の基本周波数（Ｆi1、Ｆi2、....Ｆin）の合成、又は
所定の一定時間間隔で基本周波数を順次又はランダムに
変化させて、音声信号が出力される。又、基本周波数の
個数及び周波数変化の速度は検出性能及び消費電力を考
慮し最適値に設定される。

【００２５】スピーカ２より出力される音波の音圧は、
マイクロフォン３で電気信号に変換され、信号増幅器１
３に入力される。この増幅器１３により、後段において
検出が十分可能なレベルまで増幅され、目的とする検出
周波数帯域をフィルタ回路１４で選択する。そして、整
流回路１５で直流化して平滑回路１６で平滑化してノイ
ズ低減する。検出された音圧は、それに対応する電圧Ｐ
i1、Ｐi2、....Ｐinに変換される（ステップ８０２）。
この音圧値Ｐi1、Ｐi2、....ＰinはＡ／Ｄ変換器２０ａ
の入力部２０ｆに入力されてデジタル化され、出力した
音波の基本周波数（Ｆi1、Ｆi2、....Ｆin）と一対一に
対応されてＲＡＭ２０ｃに基準音圧として記憶される
（ステップ８０４）。これによって設定時における背景
音圧が基準音圧として複数（ｎ個）の周波数に対し設定
され、初期モードが終了する。尚、音圧値Ｐi1、Ｐi
2、....Ｐinが請求項でいう基準音圧に相当し、ＲＡＭ
２０ｃ及びステップ８０４の処理が基準音圧記憶手段に
相当する。

【００２６】次に、直ちに、警戒モード処理を実行す
る。第一段階として、前記の初期モードにおいて、検出
した複数の基本周波数（Ｆi1、Ｆi2、....Ｆin）におけ
る音圧のなかで、境界変化による音圧変化が最も大きい
ことが予め判明している基本周波数（例えば275Hz ）の
音声データ（Ｆix）をＤ／Ａ変換器２０ｅから一定時間
毎に、間欠的に出力して音場を形成する（ステップ８０
６）。ここで、音声データ（Ｆix）による音波が請求項
でいう第１の音波に相当し、ステップ８０６の処理が第
１の音波発生手段に相当する。そして所定のサンプリン
グ時間で、検出された音圧を電圧値Ｐaxとして入力し
（ステップ８０８）、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている設
定時の基準音圧Ｐixと比較する（ステップ８１０）。例
えば、前述のある周波数ｆ₁=275Hz における警戒状態時
の検出音Ｐa1と基準音圧Ｐi1との関係を図３に示す。こ
のステップ８１０の処理が請求項でいう第１の比較手段
に相当する。そして、その検出された音圧と基準音圧Ｐ
ixとの差が所定の一定値αｘだけ超えている場合は、次
の第二段階を実行する。ステップ８１０の条件を満たし
ていない場合にはステップ８２２に移行し、スリープモ
ード（最小機能だけ動作する省電力状態）にて所定時間
待機し、その後再びステップ８０６に戻り、音場を発生
させて上記処理を繰り返して実行する。

【００２７】第二段階として、初期モードと同一の基本
周波数を持つ音声データをＤ／Ａ変換器２０ｅから初期
モードと同一の方法で出力して音場を形成する（ステッ
プ８１２）。そして初期モードと同じサンプリング時間
で、検出された音圧をＰa1、Ｐa2、... Ｐanで入力し
（ステップ８１４）、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている各
周波数の基準音圧Ｐi1、Ｐi2、... Ｐinとそれぞれ比較
する（ステップ８１６）。ここで、ステップ８１２、８
１６における処理が、それぞれ請求項でいう第２の音波
発生手段、第２の比較手段に相当する。

【００２８】そして警戒状態時に検出した各音圧Ｐa1、
Ｐa2、... Ｐanと基準音圧Ｐi1、Ｐi2、... Ｐinとの差
が、各検出周波数ごとに設定された値α1 、α2、... α
n だけ超えている個数が演算される。その個数がｍ個以
上であるとき、異常発生、つまり侵入者ありとして出力
ポート２０ｉへ異常判定信号（Ｖout ）を出力する（ス
テップ８１８）。このステップ８１８の処理が請求項で
いう異常通知手段に相当する。ステップ８１６におい
て、検出された音圧と基準音圧との差が設定値を超える
数がｍ個より小のとき侵入ではないと判断する。そし
て、外部コントローラ３０から出力された識別信号の中
に警戒状態を終了させる解除信号があるか否かをチェッ
クする（ステップ８２０）。ステップ８２０にて解除信
号がない場合は、ステップ８２２に移行しスリープモー
ドにて所定時間待機し、その後再びステップ８０６に戻
り、音場を発生させて上述の処理を繰り返して実行す
る。ステップ８２０にて解除信号があれば処理を終了す
る。

【００２９】このように、第１段階として境界変化によ
る音圧変化量の最も大きい周波数を有する音波を用い、
基準音圧に対する変化量から侵入判定を行い、さらに第
２段階として複数周波数を有する音波を用いて、それぞ
れの基準音圧に対する変化量から侵入判定を行うことに
よって検出精度を高めることができる。特に、複数周波
数を有する音波を用いて侵入判定を行うことで、外来音
による誤検出を防止できる。

【００３０】尚、上記のステップ８１６における処理に
おいて、異常と判定する検出周波数の個数ｍは１から初
期モードでの出力音波の周波数の個数ｎの間で任意に設
定可能とする。ｍの値が大きくなるほど初期モード実行
時からの境界変化だけを厳密に検出できるため、外来者
による誤検出の確率は低くなるが、感度が低下する可能
性がある。又、上記のステップ８１６における処理で
は、各周波数毎に検出された音圧Ｐa1、Ｐa2、... Ｐan
が基準音圧Ｐi1、Ｐi2、....Ｐinに対してそれぞれ所定
量α1 、α2、... αn だけ超えた個数により侵入判定を
行う構成としたが、他の方法で判定を行ってもよい。例
えば、基準音圧Ｐi1、Ｐi2、....Ｐinに対する検出され
た音圧Ｐa1、Ｐa2、... Ｐanの比がそれぞれの所定量を
超えた個数を用いて侵入判定を行う構成としてもよい。
又は、検出された音圧Ｐa1、Ｐa2、... Ｐanの包絡線に
よる面積と基準音圧Ｐi1、Ｐi2、....Ｐinの包絡線によ
る面積との差が所定量を超えたときに侵入判定とする構
成としてもよい。又、全周波数を一度に出力した場合に
は、マイクロフォン３で検出された信号のフーリエ変換
により各周波数成分を求めればよい。以上は、完全に閉
ざされた空間を形成する室内空間と一部の窓が全開され
たときとの比較で示したが、室内空間は完全に閉ざされ
ていなくともほぼ完全（窓が数ｃｍ程度開いている）状
態であれば、同様の効果を奏する。又、完全に閉ざされ
た空間の方が、ほぼ完全に閉ざされた空間よりも検出精
度は向上する。

【００３１】第二実施例 異常判定信号（Ｖout ）をデジタル値とする場合、及び
音圧発生のための音声信号波形を方形波、即ち、パルス
波形とする場合には、ＭＰＵ２０の内部パルス信号をそ
のまま利用できるので、Ｄ／Ａ変換器２０ｅを省略した
構成にできる。尚、方形波を用いて音場を形成しても、
環境変化による音圧変化は第一実施例と同様である。

【００３２】第三実施例 上記第一及び第二実施例では、図１に示されるようにフ
ィルタ回路１４からの音声電圧信号を整流回路１５、平
滑回路１６にて整流化、平滑化してＭＰＵ２０の入力ポ
ート２０ｆに入力する構成とした。本実施例の特徴は、
整流回路１５及び平滑回路１６を省略し、フィルタ回路
１４からの電圧信号を直接ＭＰＵ２０の入力ポート２０
ｆに入力する点に特徴がある。入力ポート２０ｆに入力
された信号は、所定のプログラムによって適切なサンプ
リング時間が設定されて数値化され、所定の一定時間の
平均値又は実効値が算出される。これにより音圧の検出
が行われ、上記第一及び第二実施例と同等の効果が得ら
れる。又、それら実施例より簡素な構成とすることがで
きる。

【００３３】第四実施例 侵入検出装置１００の間欠作動の度毎に検出された音圧
と基準音圧とを比較し、その差が所定値以下のときに新
たに検出された音圧を基準音圧として更新する構成とし
てもよい。これにより、背景音圧が時々刻々と変化する
環境において長時間警戒状態下になる場合などでは、環
境変化に応じて基準音圧が設定されるので、検出精度を
より向上させることができる。

【００３４】又、警戒状態下において、音場を形成する
ための音声信号の発生又は検出回路１０の作動を間欠的
に実施し、ガラス割れやドア等への衝撃等、何らかの音
圧変動があった場合に、その最初の音圧変化をトリガー
として上記装置を連続作動させる構成としてもよい。こ
れにより、侵入の可能性のある場合に検出能力を低下さ
せることがなく、通常は消費電力を制御することができ
る。さらに、侵入検出装置１００をスリープモードとし
ておき、マイクロフォン３を機能させておいて、このマ
イクロフォン３からの出力信号により衝撃音を検出し
て、衝撃音が検出された場合に、侵入検出装置１００の
スリープモードを解除して駆動させ、上記の侵入検出の
処理を行うようにしてもよい。

【００３５】第五実施例 上記各実施例では、マイクロフォンを単数個備えた構成
であったが、本実施例では複数個のマイクロフォン３を
設けた点に特徴がある。例えば、二つのマイクロフォン
を用いる場合、一つのマイクロフォンを基準用とし、他
の一つを検出用とする。そして、二つの検出された音圧
の比を求めて、その比と所定の基準比（背景音圧によっ
て決定された比）との関係から、環境の変化を検出す
る。ここで、基準用のマイクロフォンは、外乱による検
出された音圧の変化量が小さい位置に設ければよい。こ
のように、複数個のマイクロフォン３を設けることによ
り検出精度を高めることができる。尚、二個以上マイク
ロフォンを設けてもよいが、構成要素が多くなり、デー
タ処理の負担も増えることから、実質上は二個又は三個
のマイクロフォンの設置が好ましい。

【００３６】第六実施例 本実施例は、スピーカ２をオーディオシステム４０のス
ピーカと兼用し、侵入検出回路１０の内部に、ＭＰＵ２
０からの信号によりオーディオシステム４０からの音声
信号と侵入検出のための音声信号とを切替える信号切替
え回路（信号切替え手段）２５を備えた点に特徴があ
り、その侵入検出回路１０１の構成を図６に示す。侵入
検出装置１０１は、非警戒状態ではスピーカ２よりオー
ディオシステム４０からの音声を発し、警戒状態ではＭ
ＰＵ２０により生成された侵入検出のための音波を出力
する。信号切替え回路２５は、電磁式リレー又は半導体
による電力スイッチングデバイスにより構成される。こ
のような構成とすることにより、専用のスピーカおよび
配線が不要になるため、非常に低コストでかつ搭載性に
優れた侵入検出装置１０１を実現できる。

【００３７】尚、上記実施例では、発音手段と音圧検出
手段とが真正面に対向しているが、発音方向と受音方向
とが異なっていても、両者が離れた位置にあればよい。
又、発音手段と音圧検出手段との間に、例えば座席のヘ
ッドレストのような障害物が存在してもよい。

【００３８】上記に示されるように、本発明によれば、
境界変化による音圧変化が比較的大きい周波数を有する
第１の音波とその周波数における基準音圧とを比較して
侵入検出を行い、さらに、複数周波数から成る第２の音
波とそれぞれの周波数での基準音圧とを比較して侵入検
出を行うことにより、検出精度が高まり、外来音による
誤検出を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係わる侵入検知装置の構
成を示した模式図。

【図２】本発明の具体的な実施例に係わる侵入検知装置
の車室内配置を示した模式図。

【図３】環境変化による音圧差を示した周波数分布図。

【図４】環境変化による車室内の音圧分布図。

【図５】本発明の第一実施例における侵入検出処理を示
したフローチャート。

【図６】本発明の第六実施例に係わる侵入検知装置の他
の構成を示した模式図。

【符号の説明】

１ 車室 ２ スピーカ ３ マイクロフォン １０ 侵入検出回路 １２、１３ 増幅器 １４ フィルタ回路 １５ 整流回路 １６ 平滑回路 ２０ マイクロプロセッシングユニット ２０ａ Ａ／Ｄコンバータ ２０ｂ ＲＯＭ ２０ｃ ＲＡＭ ２０ｄ 演算部 ２０ｅ Ｄ／Ａコンバータ ３０ 外部コントローラ １００、１０１ 侵入検出装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 侵入の有無を検出可能なほぼ完全に閉ざ
   された空間を形成する室内に設置され、発音手段から発
   せられる音波により前記室内に形成された音場が、窓、
   ドア等の境界変化によって変化することを、音圧検出手
   段によって音圧の変化を検出することにより、前記空間
   への侵入を検出する侵入検出装置であって、 前記空間への侵入を警報すべき警戒状態に設定されたこ
   とを認識する警戒状態認識手段と、 前記境界変化がない状態において、前記発音手段により
   音場が形成され、前記音圧検出手段により検出される所
   定周波数範囲内における複数の周波数での背景音圧を基
   準音圧として記憶する基準音圧記憶手段と、 前記警戒状態時において、前記複数の周波数のうち境界
   変化による前記音圧の変化が比較的大きい１つの周波数
   を有する第１の音波を所定条件で前記発音手段より発生
   させる第１の音波発生手段と、 前記音圧検出手段により検出された前記第１の音波の音
   圧と、前記第１の音波の周波数に対応する前記基準音圧
   とを比較する第１の比較手段と、 前記第１の比較手段による比較結果が所定値を超えると
   き、複数の周波数を有する第２の音波を前記発音手段よ
   り発生させる第２の音波発生手段と、 前記音圧検出手段により検出された前記第２の音波の各
   周波数に対応する各音圧と、前記第２の音波の各周波数
   に対応する前記各基準音圧とを比較する第２の比較手段
   と、 前記第２の比較手段による比較結果が所定値を超えると
   き、異常を知らせる信号を発する異常通知手段とを備え
   たことを特徴とする侵入検出装置。
2. 【請求項２】 前記所定条件は所定時間間隔であること
   を特徴とする請求項１に記載の侵入検出装置。
3. 【請求項３】 前記所定条件は、前記背景音圧と比べて
   十分大きな音圧が検出されたときを条件とすることを特
   徴とする請求項１に記載の侵入検出装置。
4. 【請求項４】 前記第２の音波発生手段は、前記各周波
   数の音波を順次出力することを特徴とする請求項１乃至
   請求項３のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
5. 【請求項５】 前記第２の音波発生手段は、前記各周波
   数の合成音波を一度に出力し、前記第２の比較手段は前
   記音圧検出手段の出力の周波数解析により前記各周波数
   の音圧を得ることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
   いずれか１項に記載の侵入検出装置。
6. 【請求項６】 前記基準音圧記憶手段は、前記警戒状態
   に設定されたときに前記発音手段により音場が形成さ
   れ、前記音圧検出手段により検出された前記背景音圧に
   基づいて前記基準音圧を設定することを特徴とする請求
   項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の侵入検出装
   置。
7. 【請求項７】 前記基準音圧記憶手段は、前記発音手段
   が前記所定時間間隔で作動し、前記音圧検出手段により
   検出された背景音圧の前記基準音圧に対する変化量が所
   定値以下のとき、前記基準音圧を検出された前記背景音
   圧に更新することを特徴とする請求項２に記載の侵入検
   出装置。
8. 【請求項８】 前記音圧検出手段は複数個の音圧検出器
   から成り、 前記音圧検出器のいずれか一つを基準検出器として、検
   出された前記音圧に代えて、他の音圧検出器により検出
   された音圧と前記基準検出器により検出された音圧に対
   する差又は比を用い、前記基準電圧に代えて前記差又は
   比の基準値を用いることを特徴とする請求項１乃至請求
   項７のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
9. 【請求項９】 前記発音手段をオーディオシステムに用
   いられるスピーカとし、侵入検出に用いられる音波の出
   力と、前記オーディオシステムにおける音波の出力とを
   前記警戒状態か非警戒状態かによって切替える信号切替
   え手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項８
   のいずれか１項に記載の侵入検出装置。