JPS61135844A - 自動車用盗難防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野１ 本発明は自動車用盗難防止装置、さらに詳しくは、自■
Ｊ車のタイヤの盗難を防止する装置に関するものである
。

［背景技術１ 一般に圧電素子のような振動検出手段を用いた盗難防止
装置が提供されており、この装置は車体の振動を検出す
るものであるから、タイヤの盗難も検出して警報を報知
することができるものである。しかしながら、車体を人
がたたいたり、揺すったりするだけでも警報を発するこ
とがあり、誤報を生じやすいという問題がある。

［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであって、その
主な目的とするところは、タイヤの盗難のみを確実に検
出し、誤報が生じることを防止した自すＪ車用盗難防止
装置を提供することにある。

［発明の開示１ 本発明においてはホイールナツトを外すときの振動と車
体をたｒこいたり、揺すったりしたときとでの振動の周
波数帯域が異なることを利用してタイヤの盗難のみを検
出するようにしている。

ホイールナツトは走行中にタイヤが外れないように、と
くに強く締め付けられており、ホイールナツトを外すに
はかなり強い力が必要となるものであり、そのときには
振動が生じるものである。

この振動を圧電素子によって検出すると、右後輪を外す
場合には第１８図に示すような結果が得られ、左後輪を
外す場合には第１９図に示すような結果が得られる。こ
の結果から、ホイールナツトを外すときにはＩＫＨｚ以
下の周波数成分が少ないことが分かる。

一方、車体を１回たたいた場合には第２０図に示すよう
な結果が得られ、２回たたいた場合１こは第２１図に示
すような結果が得られた。ここでは略全周波数帯域に亘
って振動成分が分布していることが分かる。

以上の結果から、ホイールナツトを外すときに生じる振
動には車体をたたいた場合に生じる振動に比べてＩＫＨ
ｚ以下の周波数成分が極端に少ないことが分かる。本発
明はこの点に着目してホイールナツトを外す場合のみを
検出しようとするものである。

（実施例１） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の基本的な構成を示すブロック図である。振
動検出手段としては一対の圧電素子１が設けられている
。圧電素子１は第２図に示すように、圧電セラミックの
ような圧電体１０の厚み方向の両面に電１ｉ１１ａ、１
１ｂを設け、一方の電極１１ｂを振動可能となるように
ケーシング１２に保持して構成される。しかして、ケー
シング１２が振動すると電極１１ｂが撓み圧電体１０に
歪みを生じて両電Ｆｉｉ１１ａ、ｌｌｂ間に振動に応し
た電位差が生じるものである。この圧電素子１は第３図
および第４図に示すように、車体２０の底部においてセ
ンターピラー２１の下端部に対応して左右に１個ずつ配
設されている。図中において２２は車内の床板、２３は
前ドア、２４は後ドアである。圧電素子１の車体２０へ
の取り付けには、第５図に示すように、ねヒ止め、ある
いは接着剤による固定が行なわれる。ここで圧電素子ｌ
を２個設けているが、１個あるいは多数個とすることも
できるものであり、例えば１個の場合には、第６図に示
すように、車体２０の中央部で床板２２に取り付ければ
よく、また４個設けるときには＠７図に示すように、前
後左右のタイヤ２５に近い部分でそれぞれ圧電素子１を
床板２２に取り付ければよいものである。圧電素子１は
数が多いほど感度が高くなるが、必要に応じて個数を設
定すればよい。

圧電素子１の出力は第１図に示すように、ミキンング回
路２により合成され、増幅回路３により増幅される。増
幅回路３の出力は第１のフィルタ４および第２のフィル
タ５に入力される。第１のフィルタ４はホイールナツト
を外すときに生しる振動成分を通過させる周波数特性を
有しており、５ＫＨｚ以下を通過させるローパスフィル
タやＩＫ　Ｈｚ以上５ＫＨｚ以下を通過させるバンドパ
スフィルタなどが用いられる。また第２のフィルタ５は
ホイールナツトを外すときにあまり生じない振動成分を
通過させる周波数特性を有しており、７００　Ｈｚを中
心周波数とし、上下それぞれ２００〜３１１０Ｈｚの巾
を有するバンドパスフィルタや、ＩＫＨｚ以下を通過さ
せるローパスフィルタなどが用いられる。これらのフィ
ルタ４．５を通過した振動成分はそれぞれ第１の検波回
路６および第２の検波回路７を通って検波される。両横
波回路６．７の出力は比較判定回路８に入力される。比
較判定回路８では各検波回路６．７の出力を予め設定さ
れた所定値と比較し、その比較結果によリホイールナフ
Ｆが外されたのか、単に車体２０がたたかれたり揺すら
れたりしたのかを判定する。

すなわち、ホイールナツトが外された場合にも車体２０
がたたかれた場合にも第１の検波回路６の出力は所定値
よりも大きくなるものであり、ホイールナツトを外すと
きにはＩＫＨｚ以下の振動は殆ど生じないから、そのと
き第２の検波回路７の出力は所定値以下となるのである
。このように両横波回路６．７の出力の大小を所定値と
比較すればホイールナツトが外されたか、車体２０がた
たれたかが判別できるものである。ホイールナツトが外
されたときには、比較判定回路３から警報信号が出力さ
れ、この警報信号により警報回路９が駆動されて警報が
報知されるのである。

比較判定回路８についてさらに具体的に説明する。比較
判定回路８は第８図に示す構成となっており、各部の信
号は＠９図に示すよう（こなっている。第１の検波回路
６の出力は設定電圧Ｖ　ｒｅｆ　、と比較する第１のコ
ンパレータ回路３０に人力され、このコンパレータ回路
３０の出力は入力が設定電圧Ｖ　ｒｅ［、より高いとき
に出力をＬレベルとするようになっている。コンパレー
タ回路３０の出力はインバータ回路３２を介して微分回
路３７に入力され、フンパレータ回路３０の出力が立ち
上がるときに、パルス中の狭い負論理のパルスが出力さ
れる。このパルスは第１のパルス発生回路３３に入力さ
れ、パルス発生回路３３では入力信号が立ち下がってか
ら所定時間巾Ｔ、の負論理のパルスを出力し、これがイ
ンバータ回路３５を介して２人力アンド回路３６の一方
の入力端に接続される。

第２の検波回路７の出力は第２のコンパレータ回路３１
に入力される。第２のコンパレータ回路３１も第１のコ
ンパレータ回路３０と同様に、第２め検波回路７の出力
を設定電圧Ｖｒｅｆ２と比較し、設定電圧Ｖ　ｒｅｆ　
２より高いときには出力を１、レベルとするようになっ
ている。第２のコンパレータ回路３１の出力は第２のパ
ルス発生回路３４に入力される。ｔｊＳ２のパルス発生
回路３４は第１のパルス発生回路３３と同様に、入力信
号の立ち下がりから所定時間巾Ｔ２の負論理のパルスを
出力する。

第２のパルス発生回路３４の出力は上記２人力ア／ｌ″
回路３６の他方の入力端に入力される。ここにｔ；いて
第２のパルス発生回路３４の設定時間巾Ｔ２はｖＪｌの
パルス発生回路３３の設定時間巾Ｔ１よりも長く設定さ
れている。したがって、第１の検波回路６の出力が第１
の設定電圧ＶｒｅＬ以上となり、かつ第２の検波回路７
の出力が第２の設定電圧Ｖｒｅｆ−以下であるときにの
みアンド回路３６の出力がＨレベルとなるのである。す
なわち、第９図に示すように、車体２０がたたかれたと
きには両横波回路６．７の出力はとらに設定電圧Ｖｒｅ
ｒ２、Ｖ　ｒｅｆ　２以上となるものであり、インバー
タ回路３５の出力はＨレベルとなるが、第１のパルス発
生回路３３の設定時間巾Ｔ、は第２のパルス発生回路３
４の設定時間巾Ｔ２よりら短いから、インバータ回路３
５の出力がＨレベルである間は第２のパルス発生回路３
４の出力はＬレベルを保つものであり、アンド回路３６
の出力はＬレベルに保た八る。一方、ホイールナツトが
外されたときには第２の検波回路７の出力がＬレベルと
なるから、第２のパスル発生回路３４の出力はＨレベル
のまま変化せず、アンド回路３６の副入力端がＨレベル
となり、その出力はＨレベルとなるのである。このよう
にしてホィールナットが外されｒこ二とが確実に検出で
きるものである。ここで、軽（車体２０に接触したとき
や車体２０に巾がかかった程度の場合には振動が小さい
ものであるから、検波回路６．７の出力は設定電圧Ｖｒ
ｅｆ、、Ｖｒｅｆｚ上り大ト〈ならず、誤動作は生じな
いものである。

なお、上述の例においてはフィルタ４．５を２個設けて
いるが、通過帯域特性の異なるフィルタをさらに設けて
もよいものである。

（実施例２） 実施例１において一応目的は達成されるが、ホイールナ
ツトの締め付は状態やホイールの種類によ１）、圧電素
子１で検出される振動の強さが異なるものであるから、
第１０図に示すように、設定電圧Ｖｒｅｆ、、Ｖｒｅｆ
ｚに対して振動が弱い場合や振動が強すぎる場合には誤
動作を生じるおそれがある。ただし、この場合でも振動
の周波数分布の相対的な関係は上述の通りであるから、
いろいろな強さの振動に対してホイールナツトが外され
たことを検出できるようにしておけば、誤動作を生じる
ことが防止゛できるものである。

すなわち、実施例１において示した比較判定回路８と同
様の構成を有しそれぞれフンパレータ回路３０．３１の
設定電圧が異なる３個の比較判定回路８ａ、８ｂ、８ｃ
を設け、各比較判定回路８ＩＬ、８ｂ、８ｃにそれぞれ
第１の検波回路６の出力と第２の検波回路７の出力とを
入力する。各比較判定回路８ａ、８ｂ、８ｃの設定電圧
はそれぞれＶ　ｒｅｆ　、’ａ。

Ｖｒｅｆｌａ、　Ｖｒｅｆ、ｂ、　Ｖｒｅｆ２ｂ、　Ｖ
ｒｅｆ、ｃ％Ｖｒｅｆ、ｃであり、Ｖｒｅｆｌａ＜　Ｖ
ｒｅｆｔｂ＜　ＶｒｅＬｃ、Ｖｒｅｆｌａ＜Ｖｒｅｆ、
ｂ＜Ｖｒｅｆ２ｃの関係に設定さ粍ている。また、各比
較判定回路８ａ、８ｂ、８ｃの出力端はそれぞ１−Ｌ３
人入力７回路４０に入力される。

しかして、第１２図に示すように、振動の強さが変化し
ても、ホイールナツトを外すときには第１の検波回路６
の出力と第２の検波回路７の出力との強さの相対関係は
同ヒであるから、比較判定回路８ｍ、８ｂ、８ｃのうち
いずれが１つから警報信号が出力されるとそれがホイー
ルナツトを外すときに生じた振動であると判断できるの
である。

実際にこの回路においてはホイールナツトを外すときに
は少なくともいずれか１つの比較判定回路８ａ、８ｂ、
８ｃの出力がＨレベルとなるから、オフ回路４０の出力
がＨレベルとなり、警報信号が出力されるのである。以
上のようにして、振動の強さにかかわりなく水イールナ
フトを外したことか検出できるものである。なお、上述
の例において比較判定回路８ａ、８ｂ、８ｃを３個設け
た例を示したが、比較判定回路８ａ、８ｂ、８ｃの故を
さらに増やしてきめ細かくレベル設定を行なってもよい
ものである。

（実施例３） 本実施例は、さらに誤報を減少させろことを目的として
いるものであって、１個のタイヤが４〜６本の本イール
ナノドによって固定されており、タイヤを外すにはこれ
らを全部外す必要があり、１つのホイールナツトを外し
てから、次のホイールナツトを外すまでに数秒かかる点
に着目し、ホイールナツトが所定本数外されたときに警
報が報知されるようにしている。

すなわち、比較判定回路８から出力される警報信号の個
数に応して警報回路を駆動するがどうかを判定する警報
処理部が設けられている。警報処理部は、第１３図に示
す！うに、一対の限時回路４１．４２と、カウンタ回路
４３とがら構成され、各限時回路４１．４２はそれぞれ
異なる時定数に設定されている。カウンタ回路４３は警
報信号が予め設定された所定個数入力さ八ると警報回路
を駆動するための警報駆動信号を出力する。すなわち、
所定個数のホイールナツトが外されると警報駆動信号を
出力するものである。ここで設定個数は１個のタイヤを
取り付けているホイールナツトの個数上りら小さくしで
ある。第１の限時回路４１はカウンタ回路４３で設定さ
れた所定個数のホイールナツトを外すのに要する時間よ
りも長い時間巾Ｔａのパルスを出力するように設定され
たものであって、その出力パルスが立ち下がった時点で
カウンタ回路４３をリセットするようになっている。第
２の限時回路４２は１つの警報信号が立ち下がってから
次の警報信号が出力されるまて゛の時間、つまり１個の
ホイールナツトを外してから次のホイールナツトを外す
までの時間よりも短い時間Ｔｂの間に次の警報信号が入
力されるとカウシタ回路４３をリセットするものである
。したがって、１つの警報信号が入力され第１の限時回
路４１からパルスが出力されている間にカウンタ回路４
：３設定された所定個数の警報信号が入力されるとカウ
ンタ回路４３から警報駆動信号が出力されるのであり、
一方、１つの警報信号が入力されてから＠ｌの限時回路
４１で設定された時間Ｔａ内に所定個数の警報信号が入
力されない場合や、１つの警報信号が入力されてから第
２の限時回路４２に設定されｒこ時間Ｔｂ内に次の警報
信号が人力されたときには、それを警報信号ではないノ
イズであると判断してカウンタ回路４３をリセットし、
警報駆動信号を出力しないようにするのである。

第１４図にカウンタ回路４３の設定個数を３とした回路
図を例示し、各部の信号を＠１５図に示す。第１の限時
回路４１は警報信号の立ち上がりでトリ〃がかけられる
リトリがラブルモノステイブルマルチバイブレータ（以
下単安定マルチと略称する）５１と単安定マルチ５１の
出力信号の立ち上がりでワンシタノドパルスを発生する
ワンショット発生回路５２とから構成されており、第１
５図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、警報信号が立ち
上がると、単安定マルチ５１の負論理出力端頁が所定時
間Ｔａ’の間Ｌレベルとなる。この時間Ｔａ’は第１の
限時回路４１において設定すべき時ｐＪＩ　Ｔ　ａをカ
ウンタ回路４３における設定個数から１を引いた値で割
った時間に設定される。すなわち、１つのホイールナツ
トを外してから次のホイールナツトを外すまでの所要時
間よりら長い程度に設定されている。この時間Ｔａ’内
に次の警報信号が入力されると再度トリががかけられ、
さらに時間Ｔａ’だけパルスが延長されるものであり、
この時１１１１Ｔａ゛内に次の警報信号がない場合には
ワンショット発生回路５２からワンショットパルスを出
力するようになっている。

第２の限時回路４２は警報信号の立ち上がりでトリがが
かけられる単安定マルチ５３と１．！４安定マルチ５３
の正論理出力ｉＱがＨレベルとなってから所定時間後に
警報信号が出力されると出力をＨレベルとする遅延回路
５４とから構成されており、単安定マルチ５３は１つの
ホイールナツトを外して′から次のホイールナツトを外
すに要する通常の時間、つまり上記時間Ｔｂのパルスを
出力するように時定数を設定している。また遅延回路５
４の時定数は警報信号のパルス巾より若干大きい程度に
設定されている。したがって、！＄１５図（ａ）（ｄＨ
ｅＨｆ）に示すように、１つの警報信号が入力されてか
ら次の警報信号が入力されるまでの間が単安定マルチ５
３に設定された時１！１ｌＴｂよりも短いときには、遅
延回路５４からパルスが出力されるのである。

カウンタ回路４３は警報信号を遅延させる遅延回路５５
と、所定個数の警報信号が入力されると警報駆動信号を
出力するシフトレノスタ５６と、ン７トレノスタ５６の
リセット端子に接続された２人力オ７回路４３とから構
Ｉ＆される。したがって、警報信号は遅延回路５５のコ
ンデンサＣと抵抗Ｒとにより設定された時間だけ遅れて
シフトレノスタ５６に入力され、警報信号が３個入力さ
れるとシフトレノスタ５６の第３出力端Ｑ、がＨレベル
となり警報駆動信号が出力されるのである６才７回路５
７の入力端には上記第１の限時回路４１および第２の限
時回路４２の出力端が接続されており、両眼時回路４１
．４２のうちいずれが一方の出力がＨレベルとなるとシ
フトレノスタ５６がリセットされるようになっている。

したがって、１つの警報信号がシフトレジ入り５６に入
力されてから次の警報信号が入力されるまでの時間が、
第１の限時回路４１に設定された時間Ｔａ’以上である
か、または第２の限時回路４２に設定された時間Ｔｂ以
下である場合にはシフトレノスタ５６の第３出力端Ｑ、
はＨレベルとならず、そｈ＝の警報信号はノイズである
と判断して警報駆動信号を出力しないものである。とこ
ろで、第１５図の例では遅延回路５５の時定数を警報信
号の時間ｌ】よりも小さい程度としているから、警報信
号が時間巾Ｔｂよりら短い間隔で入力されても遅延回路
５５の出力（第１５図中Ｐ、で示す）とシフトレジ入タ
５６のり七ノド端Ｒｅに入力される信号とが重複してい
ることにより、カウントされないちのであるが、遅延回
路５５の時定数を警報信号の時間中Ｔｂよりも十分に大
きくとると、第１６図に示ｒように、遅延回路５５の出
力（第１６図中Ｐ２で示す）とシフトレノ又り５６のリ
セット端Ｒｅｌこ入力される信号とが重複せず、二の警
報信号がカウントされること（こなる。

（実施例４） 実施例３においてはシフトレジスタ５６におけ、Ｓ設定
個数を３としていｒこが、この場合にはタイヤを取ろう
とする者が、装置を購入すれば設定個数を知ることがで
き、ホイールナツトを設定個数より少ない個数外した後
、第１の限時回路４１で設定された時間待ってから再１
ホイールナツトを外すという行為を繰り返せばタイヤを
外すことが可能となる問題がある。実施例４では設定個
数を知られることがないように、使用者が設定個数を任
意に設定できるようにしている。

すなわち、シフトレジスタ５６は多数の出力端Ｑ、、Ｑ
、・・−Ｑｎを備えており、どの出力端Ｑ１、Ｑ２、・
・Ｑｎから警報駆動信号を取り出すかが選択又イソチＳ
　Ｗによって選択可能となっているものである。

この構成により、タイヤを取ろうとする者が設定個数を
知ることができないものであり、いつ警報が報知される
かが分からないから、本イールナノドを外すことができ
ないものであり、確実にタイヤの盗難が防止できるもの
である。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、車体の振動を検出する振動検出
手段と、タイヤを固定するホイールナツトを外すときに
発生する振動の周波数帯域を通過帯域とする第１のフィ
ルタ手段と、上記周波数帯域とは異なる周波数帯域を通
過帯域とする第２のフィルタ手段と、第１のフィルタの
出力レベルか第１の設定値以上でありかつ第２のフィル
タの出力レベルが第２の設定値以下であるときに警報信
号を出力する比較判定手段と、警報信号に応！二で警報
を発生する警報報知手段とから構成されているので、単
に車体がｒこたかれたり、揺すられたたけでは警報が報
知されないものであり、タイヤの盗難のみが確実に検出
できるものであり、誤報を生しることがないという利点
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示すブロック図、第２図は
同上に使用する圧電素子の一例を示す断面図、第３図（
、＞（ｂ＞はそれぞれ同上の圧電素子の車体への取付位
置を示す平面図、側面図、第４図は同上の圧電素子の取
付位置を示す部分斜視図、第５図は同上の圧電素子の取
付状態を示す断面図、第６図（ａＨｂ）はそれぞれ同上
の圧電素子の取付位置の池例を示す平面図、側面図、第
７図（ａＨｂ）はそれぞれ同上の圧電素子の取付位置の
さらに池例を示す平面図、側面図、第８図は本発明の実
施例１１こ（史用する比較判定回路を示す回路図、＠９
図は同上に使用する比較判定回路の動作説明図、第１（
）図は同上の装置の問題点を示す動作説明図、第１１図
は本発明の実施例２に使用する比較判定回路を示すブロ
ック図、第１２図は同上の動作説明図、第１３図は本発
明の実施例３を示すブロック図、第１４図は同上の回路
図、第１５図は同上の動作説明図、第１６図は同上の回
路定数を変更したときの動作説明図、第１７図は本発明
の実施例４を示すブロック図、＠１８図お上Ｖ第１９図
はホイールナツトを外すときに車体に生じる振動の周波
数分布を示すグラフ図、第２０図および第２１図は車体
をたたいたときに車体に生じる振動の周波数分布を示す
グラフ図である。 １は圧電素子、４は第１のフィルタ回路、５は第２のフ
ィルタ回路、８．８ａ、８ｂ、８ｃは比較判定回路、９
は警報回路、４１は第１の限時回路、４２は第２の限時
回路、４３はカウンタ回路である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 １１１７図 第旧図 １１９図 １ｉ２ｃ図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体の振動を検出する振動検出手段と、タイヤを
   固定するホィールナットを外すときに発生する振動の周
   波数帯域を通過帯域とする第１のフィルタ手段と、上記
   周波数帯域とは異なる周波数帯域を通過帯域とする第２
   のフィルタ手段と、第１のフィルタ手段の出力レベルが
   第１の設定値以上でありかつ第２のフィルタ手段の出力
   レベルが第２の設定値以下であるときに警報信号を出力
   する比較判定手段と、警報信号に応じて警報を発生する
   警報報知手段とから構成されて成ることを特徴とする自
   動車用盗難防止装置。
2. （２）上記第２のフィルタ手段の通過帯域が１ＫＨ＿ｚ
   以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の自動車用盗難防止装置。
3. （３）上記振動検出手段が複数の圧電素子で構成され、
   各圧電素子がそれぞれ車体の内部に配設されて成ること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動車用盗難
   防止装置。
4. （４）上記比較判定手段はそれぞれ第１のフィルタ手段
   と第２のフィルタ手段との出力レベルを比較判定する複
   数の比較判定回路から構成され、各比較判定回路の第１
   の設定値と第２の設定値とがそれぞれ異なることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の自動車用盗難防止装
   置。
5. （５）上記警報報知手段は所定個数の警報信号が入力さ
   れたときに警報を報知し、１つの警報信号が入力されて
   から次の警報信号が入力されるまでの時間が、タイヤを
   固定する全部のホィールナットを外すのに要する第１の
   設定時間以上または１つのホィールナットを外してから
   次のホィールナットを外すまでに通常要する第２の設定
   時間以下であるときには警報信号を初めから数え直すこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動車用盗
   難防止装置。
6. （６）上記警報報知手段は警報を報知するに要する警報
   信号の個数を任意に設定できる選択手段が設けられて成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の自動車
   用盗難防止装置。