JP2003036482A

JP2003036482A - 状態監視装置

Info

Publication number: JP2003036482A
Application number: JP2001223400A
Authority: JP
Inventors: Muneyuki Toge; 宗志峠
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】状態監視装置において、その空間内での取り
付け位置に関わらず空間の状態（空間の容積、空間内の
障害物の配置等）を精度よく監視すること。【解決手段】空間内に疎密波を発信する発信手段１１
と、前記空間内で反射した前記疎密波の反射波を受信す
る受信手段１２と、所定状態での反射波を記憶する記憶
手段２ａと、記憶手段２ａに記憶された所定状態での反
射波と前記受信手段１２により受信された反射波とを比
較する比較手段２と、を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は状態監視装置に関す
るものであり、特に、空間内に疎密波を発生させ、反射
波の状態により空間内の状態の監視するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の状態監視装置が用いられ
るシステムの一つとして盗難防止装置が挙げられる。例
えば、車両の盗難を防止するための車両用盗難防止装置
として特開平１１−１９８７６３号公報に開示されるも
のが知られている。

【０００３】上記した公報に示される車両用盗難防止装
置では、状態監視装置として赤外線エリアセンサを使用
している。この赤外線エリアセンサは車両の天井に設け
られて車室内空間の所定の領域（前席及び後席）の温度
分布を検出する。この状態監視装置は検出した温度分布
に基づき、熱画像データを生成する。そして、作成され
た熱画像データに基づいて人（例えば、不法な侵入者）
の存在を検知する。人を検出したときに、それが正当な
アクセス手順を行った人でなければ外部に警報を発す
る。さらに、人を検出した場合には車室内に設置された
全ての赤外線エリアセンサを作動させ、車室内の所定領
域の温度分布を詳細に監視するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、赤外線エリアセンサユニットは、例え
ば車室内のルーフ等の前席および後席に対応した位置
（熱検知したい領域）に設けられる必要がある。つま
り、センサユニットが取り付けられるべきルーフの位置
は必然的に決まってしまうので、車室内空間でのセンサ
ユニットの取り付け位置が制約されるという問題が生じ
る。さらに、センサユニットの車室内の取り付け位置に
よって、装置の信頼性や感度が大きく左右されるという
問題も生じる。

【０００５】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、状態監視装置において、その空間内
での取り付け位置に関わらず空間の状態を精度よく監視
すること、をその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた手段は、空間内に疎密波を発信する発信手段
と、前記空間内で反射した前記疎密波の反射波を受信す
る受信手段と、所定状態での反射波を記憶する記憶手段
と、記憶された反射波と前記受信手段により受信された
反射波とを比較する手段と、を備えたことである。

【０００７】上記した手段によれば、比較手段により、
記憶手段に記憶された所定状態での反射波と受信された
反射波とを比較することで、空間内の状態の変化を検出
することができる。これにより、空間内に疎密波を発信
する発信手段と、空間内に発信された疎密波の反射波を
受信する受信手段とを空間内に配置するだけで、空間内
の状態監視が可能となる。

【０００８】また、上記した課題を解決するために請求
項２に記載の発明にて講じた技術的手段は、請求項１に
記載の発明に加えて、前記所定状態を所定時間前に受信
された反射波と同等な反射波が繰り返し受信される状態
としたことである。

【０００９】上記した手段によれば、空間内の状態の変
化の検出を反射波が安定した状態にあるときに行うこと
ができる。

【００１０】また、上記した課題を解決するために請求
項３に記載の発明にて講じた技術的手段は、請求項１ま
たは２に記載の発明に加えて、発信手段は球面波を発生
するようにしたことである。

【００１１】上記した手段によれば、発信手段により発
信される疎密波は空間内において球面状に広がる。この
ため、発信手段が配置される場所によらず、疎密波を空
間全体に伝達させることができる。

【００１２】また、上記した課題を解決するために請求
項４に記載の発明にて講じた技術的手段は、状態監視装
置の設置状態を検出する検出手段と、検出手段からの情
報に基づき警報を発する警報手段とを、更に備えたこと
である。

【００１３】上記した手段によれば、状態監視装置の設
置状態に変化が生じた場合に、その設置状態の変化が検
出手段により検出される。この検出手段からの情報（例
えば、侵入者によるこの装置の取り外し操作等）に基づ
き、警報手段によって警報を発することが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は所定の空間（例え
ば、閉ざされた閉空間）を監視する状態監視装置（以
下、単に装置と称す）１のシステム構成図であり、本実
施形態においては車両の盗難防止装置に用いられた場合
について説明する。

【００１５】この図１に示す装置１には、起動スイッチ
２１，リセットスイッチ２２，ＩＤスイッチ２３，傾斜
スイッチ２４が接続されている。

【００１６】起動スイッチ２１は、コントローラ２の通
電状態を切り替えるスイッチである。起動スイッチ２１
がオン状態に切り替えられるとコントローラ２は起動す
る。

【００１７】リセットスイッチ２２はコントローラ２ま
たは装置１の状態をリセットし、装置１またはコントロ
ーラ２の作動状態を初期状態に復帰させるものである。

【００１８】ＩＤスイッチ２３は装置１を起動または停
止させるＩＤコード（ユーザの識別コード）が入力され
たときに装置１の起動状態を切り替えるスイッチであ
る。このＩＤスイッチ２３がオン状態にされると、車両
のドアが閉じられてロックされてから所定時間（１０秒
程度）が経過した後に装置１が作動状態となる。そし
て、車両のドアのロックが車両キーにより解除されると
装置１が停止状態となる。つまり、ＩＤスイッチ２３
は、正当な手段（車両キー）によりドアが開けられる場
合と、不当な手段（ドアをこじ開ける等）によりドアが
開けられた場合とで装置１が作動するかどうかを切り替
えるものである。

【００１９】これらのスイッチ２１，２２，２３類は、
コントローラ２に一体で設けられていても良いし、別体
で構成されていてもよい。別体で構成される場合には装
置１に対して、図示しないコネクタを介して電気的に接
続がなされるようにスイッチ類を設けてもよいし、車両
のキーや、ドア開閉の遠隔操作を行うリモコン（キーレ
スエントリー等）に一体で設けてもよい。特に、ＩＤス
イッチ２３が遠隔操作を行うリモコンに設けられた場合
には、リモコンから発せられるドアをロック状態とする
信号を受信したときに装置１を作動させ、解除状態とす
る信号を受信したときに装置１を解除するように構成す
ればよい。

【００２０】傾斜スイッチ２４は装置１の設置状態を検
知するスイッチである。傾斜スイッチ２４は、装置１が
所定の取り付け場所より外される、もしくは、外す操作
を行う最中に、装置１が傾けられると、傾斜スイッチが
オン状態となるものである。尚、傾斜スイッチ２４は、
装置１とは別に設けられた盗難状態を検知するセンサで
あっても良い。

【００２１】コントローラ２には電源ランプ２５が接続
されている。この電源ランプ２５はコントローラ２に電
源が供給されると点灯し、電源が供給されなくなると消
灯する。本実施形態においては、コントローラ２は車両
のバッテリーに電気的に接続されており、バッテリーを
電源としている。もちろん、電源としては乾電池や太陽
電池などを用いてもよい。

【００２２】また、コントローラ２には侵入ランプ２６
が設けられており、所定空間（例えば、車室）内への人
の侵入をコントローラ２により後述する方法により検知
すると、点灯または点滅して報知することができる。

【００２３】更に、コントローラ２には故障ランプ２７
が設けられ、装置１が何らかの原因により故障すると、
点灯または点滅し、使用者に報知することができる。

【００２４】コントローラ２は、空間内の状態監視を行
うプログラムが記憶されたＲＯＭ２ｂを備える。また、
コントローラ２は、ＲＯＭ２ｂに記憶されたプログラム
を実行するＣＰＵ２ａと、プログラム上、空間内の状態
監視に必要な情報を記憶するＲＡＭ２ｃとを備えてい
る。更にコントローラ２には、発信器１１が接続され
る。この発信器１１は、所定の空間内に信号（超音波や
音波等に代表される疎密波）を発振する。また、発信器
１１により発せられた信号の反射波を受信する受信器１
２がコントローラ２に接続されている。さらにコントロ
ーラ２には警報器１３が接続され、後述した手段により
空間内への侵入を図る外部からの不法な侵入者を検知し
た場合に、警報器１３が警報を発することが可能であ
る。

【００２５】次に、装置１の外形の形状について説明す
る。装置１は、図２の（ａ）に示す様に、半円球状を呈
するハウジング３２の中に収められる。図２の（ｂ）
は、図２の（ａ）のハウジング３２の中心を通る断面図
であり、円盤状の樹脂あるいは金属より成るベース部材
３１には、コントローラ２および傾斜スイッチ２４がビ
ス等の締結部材により固定される。コントローラ２およ
び傾斜スイッチ２４が固定されたベース部材３１に、樹
脂製の半円球状のハウジング３２を被せ、固定部材によ
りハウジング３２が固定される。この半円球状のハウジ
ング３２には、ハウジング３２の裏面からオーディオの
スピーカ形状を呈する発信器１１、受信器１２（１２
ａ、１２ｂ）および警報器１３が、ハウジング３２の球
面に沿ってビス等の固定部材により固定されている。図
２の（ａ）においては、例えば、発信器１１と２つの受
信器１２ａ、１２ｂの配置に関しては、発信器１１と２
つの受信器１２ａ、１２ｂはハウジング３２の中心を通
る断面上において一直線上に配設され、警報器１３はそ
の一直線上から離れて配設される。尚、本実施形態では
発信器１１を１つ、受信器１２を１２ａ，１２ｂとして
２つ設けているが、発信器１１と受信器１２の数は、こ
れに限定されるものではない。また、発信器１１，受信
器１２および警報器１３のハウジング３２に設けられる
配置は、これに限定されるものではない。本実施形態に
おいてはハウジング３２に直接、発信器１１を取り付け
た形態であるが、発信器１１から球面波を発生させやす
くするためハウジング３２内部に発信器１１を配置し、
所定の大きさの孔を介して発信器１１とハウジング３２
の外部空間（車室）とを連通させるようにしても良い。
つまり、その孔を介して、発信器１１より信号を発する
ようにしても良い。

【００２６】上記した様に、発信器１１と受信器１２を
半円球状のハウジング３２に設けることにより、発信器
１１により空間内全体に球面波を発生させることができ
る。また、空間内の障害物等に当たって反射した球面波
を、受信器１２により受信することができる。この場
合、受信器１２をハウジング３２に複数個設ければ、反
射波を受信可能な範囲が広くなって受信感度が向上す
る。

【００２７】図３および図４は、装置１を車両２０の前
部（例えば、ダッシュボード上）に取り付けた状態を模
式的に示す。この図３および図４では、一反射波を例に
取って、発信器１１により発信されてから受信器１２に
より受信されるまでの過程の一反射波の変化を示してい
る。

【００２８】図３は車両２０の運転席３１と助手席３２
の両側のドア３が閉状態である場合を示している。

【００２９】図３において、ドア３が閉じられた状態
で、発信器１１から音波や超音波等の疎密波が閉空間と
なった車室内に発せられる。発せられた疎密波は図５
（ａ）に示すように所定の信号強度と周期を有するパル
ス波である。この疎密波は、車室内において障害物とな
るドア３、後部座席３３、運転席３１、助手席３２等に
当たり、反射して反射波となる。反射波は車室内で反射
を繰り返す毎に、図５（ｂ）の閉状態の領域に示される
ような波形として受信器１２により受信される。通常、
反射波の信号強度は送信した疎密波よりも小さくなる。

【００３０】図４は車両２０の運転席３１と助手席３２
の両側のドア３のうち、運転席３１側のドアが開状態で
ある場合を示している。

【００３１】図４において、片側のドア３が開けられた
状態で、発信器１１から音波や超音波等の疎密波が閉空
間となった車室内に発せられる。発せられた疎密波は図
３の場合と同様な図５（ａ）に示す所定の信号強度と周
期を有するパルス波である。この疎密波は、車室内にお
いて障害物となるドア３、後部座席３３、運転席３１、
助手席３２等に当たり、反射し、図５（ｂ）の開状態の
領域に示されるような反射波となる。図５（ｂ）の閉状
態の領域に示すように、閉状態の場合と、開状態の場合
とでは受信器１２にて受信される反射波の波形、信号強
度が異なる。これは車室内での反射経路が図３および図
４に示すように閉状態の場合と開状体の場合とでは異な
ることに起因する。また、特に開放されているドア３か
らは疎密波は外部へ伝播する。次に、コントローラ２に
おける処理について説明する。

【００３２】コントローラ２は、受信器１２で受信した
所定状態での反射波の波形をメモリ機能を有するＲＡＭ
２ｃに記憶する。ここで記憶される所定状態の反射波の
波形とは、図３に示すドア３が閉じられた（車室内が閉
空間となった）状態において、受信器１２により受信さ
れる反射波の波形である。この閉空間となった状態の反
射波の波形は、図５（ｂ）に示すように、いくつかの反
射波の固まりとして受信される。これは、送信器１１か
ら空間内に１パルスが発せられた場合でも、空間内には
反射経路が無数にあるため、異なるいくつもの反射波が
できることにより生じる。このため、受信器１２により
受信される反射波は、最短距離の反射経路を経由したも
の（もっとも信号強度が大きい）から最長距離の反射経
路を経由したもの（もっとも信号強度が小さい）の集合
体となる。そして、受信器１２により受信される反射波
の波形は図５（ｂ）に示すように最短時間で受信器１２
に到達した反射波から最長時間で受信器１２に到達した
反射波が信号強度の順に並ぶ。

【００３３】所定状態における反射波の波形がＲＡＭ２
ｃに記憶されると、コントローラ２は、ＲＡＭ２ｃに記
憶された反射波の波形と、受信器１２によって受信され
た反射波の波形とを比較する。例えば、図５の（ａ）に
示す様に、閉空間で発信器１１からパルス状の信号を発
した場合、所定状態においては図５の（ｂ）の如くいく
つもの信号強度が異なる反射波が重なり合って、集中し
たパルス群３０が反射波として受信器１２で受信され
る。これは、コントローラ２のＲＡＭ２ｃに記憶されて
いる所定状態での反射波の波形と同じであるからコント
ローラ２は、空間が所定の状態（ドアが閉じられた状
態）にあると判断する。

【００３４】一方、車両のドア３が開けられた状態で
は、受信器１２は図５（ｃ）に示す状態の反射波を受信
する。これは、コントローラ２のＲＡＭ２ｃに記憶され
ている所定状態での反射波の波形（図５（ｂ））とは異
なっている。このため、コントローラ２は、空間が所定
の状態（ドアが閉じられた状態）から変化した状態にあ
ると判断する。

【００３５】上記した実施形態においては、コントロー
ラ２において、所定状態の反射波と、受信した反射波と
の比較は、コントローラ２内において波形処理を行い、
波形そのものを比較したが、受信した所定回数の反射波
の信号強度を平均したものと、所定状態の反射波の強度
とを比較してもよい。また、受信されるパルス波のパル
ス数の個数を検出して比較してもよい。また、信号を正
規化して比較することもできる。この場合には、閉空間
内の温度が変化すると、疎密波、反射波の伝播速度が変
化して波形が変化することがあるが、温度変化による音
速の変化分を正規化により補正することができる。

【００３６】ここで、装置１の起動スイッチ２１がオン
状態で、かつＩＤスイッチ２３が装置１を作動状態とし
ており、正当な手段によりドア３のロックが解除される
と、ＩＤスイッチ２３が解除されてドア３を開けても警
報が発せられることはない。

【００３７】一方、正当な手段を経ることなくドア３が
開けられた場合、あるいはドア３の窓ガラス等が割られ
た場合には、上記した反射波の変化により、不当な手段
によりドア３が開けられた、あるいは窓ガラスが割られ
たことを感知できる。

【００３８】このとき、例えば、コントローラ２は、装
置１に一体または別体で設けられた侵入ランプ２６を、
点灯または所定周期で点滅させて、視覚的に外部に報知
することができる。あるいは、コントローラ２により警
報器１３を鳴らすことによって、聴覚的に外部に対して
報知を行うことができる。

【００３９】以上、説明した本実施形態において、装置
１を車両２０へ取り付ける位置は、車室内で反射した反
射波が受信できれば、中央コンソール、後部座席等どこ
でもよい。また、侵入者に察知されないよう、装置１は
車室内に置かれるぬいぐるみやアクセサリーの中に内蔵
しても良い。

【００４０】また、発信器１１により発信される信号
は、所定周期で発信されるパルス波でも良いし、正弦波
等でもよい。

【００４１】また、コントローラ２においてＲＡＭ２ｃ
記憶された反射波と異なる反射波が検出された場合に、
空間の状態が変化したのか（ドア３が開状態に操作され
たか）あるいは、静的な変化（例えば、空間内の温度変
化等）により生じたものなのかを区別しにくい場合があ
る。このような場合には、発信器１１から発信される信
号の周期を変化させて所定の回数発信し、上記した反射
波の比較を複数回行うことが望ましい。これにより、温
度変化などの閉空間の静的な変化による反射波の変化に
よって装置が異常を検知することを防止できるので、よ
り精度の高い閉空間の異常検知を行うことができる。

【００４２】

【発明の効果】上記した請求項1に記載の技術的手段に
よれば、比較手段により、記憶手段に記憶された所定状
態での反射波と受信された反射波とを比較することで、
空間内の状態の変化を検出することができる。これによ
り、空間内に疎密波を発信する発信手段と、空間内に発
信された疎密波の反射波を受信する受信手段とを空間内
に配置するだけで、空間内の状態監視が可能となる。特
に所定状態の反射波は発信手段の位置と、受信手段の位
置と、空間の特性（空間の容積、空間内の障害物の配置
等）により一義的に決まるので状態監視装置の配置によ
らず閉空間の状態を精度よく監視することができる。

【００４３】また、上記した課題を解決するために請求
項２に記載の発明にて講じた技術的手段によれば、空間
内の状態の変化の検出を反射波が安定した状態にあると
きに行うことによって、反射波の状態が安定した状態に
なる過程において、状態監視装置が異常を検出すること
が防止できる。これにより、状態監視装置の精度を向上
させることができる。

【００４４】また、上記した課題を解決するために請求
項３に記載の発明にて講じた技術的手段によれば、発信
手段により発信される疎密波は空間内において球面状に
広がる。このため、発信手段が配置される場所によら
ず、疎密波を空間全体に伝達させることができる。

【００４５】また、上記した課題を解決するために請求
項４に記載の発明にて講じた技術的手段によれば、状態
監視装置の設置状態に変化が生じた場合、その設置状態
の変化が検出手段により検出される。この検出手段から
の情報（例えば、侵入者によるこの装置の取り外し操作
等）に基づき、警報手段によって警報を発することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における状態監視装置の構
成を示すシステムブロック図である。

【図２】図１に示す状態監視装置の形状を示し、（ａ）
は概観図、（ｂ）はハウジング中心での断面図である。

【図３】図１に示す状態監視装置を車両に取り付け、発
信器からの信号が閉空間で反射した反射波の様子を示し
た説明図である。

【図４】図１に示す状態監視装置を車両に取り付け、車
両ドアが開状態になったとき、発信器からの信号が開空
間で反射し、反射波が漏れる様子を示した説明図であ
る。

【図５】本発明の一実施形態における疎密波と反射波の
様子を示すグラフであり、（ａ）は発信器から発せられ
る信号の信号強度を示すグラフ、（ｂ）は受信器により
受信される反射波の信号強度を示すグラフである。

【符号の説明】

１状態監視装置２コントローラ（比較手段）２ａＲＡＭ（記憶手段）１１発信器（発信手段）１２受信器（受信手段）１３警報器（警報手段）２４傾斜スイッチ（検出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空間内に疎密波を発信する発信手段と、前記空間内で反射した前記疎密波の反射波を受信する受
信手段と、所定状態での反射波を記憶する記憶手段と、記憶された反射波と前記受信手段により受信された反射
波とを比較する比較手段と、を備えたことを特徴とする
状態監視装置。
【請求項２】前記所定状態とは、所定時間前に受信さ
れた反射波と同等な反射波が繰り返し受信される状態で
あることを特徴とする請求項１に記載の状態監視装置。
【請求項３】前記発信手段は、球面波を発信すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の状態監視
装置。
【請求項４】前記状態監視装置の設置状態を検出する
検出手段と、該検出手段からの情報に基づき警報を発する警報手段
と、を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項
３のいずれか１つに記載の状態監視装置。