JPH02283548A - 車両用盗難警報装置 - 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】 〔概　要］ 車両の傾斜度変化を交流的に検出する車両用盗難警報装
置に関し、 傾斜変化検出手段の残留出力が駐車開始時の盗難検出を
長時間妨害しないようにすることを目的とし、 車両に搭載されてその傾斜度を検出する傾斜検出手段と
、該傾斜検出手段の出力から交流的に車両の傾斜度変化
を検出する傾斜変化検出手段と、該傾斜変化検出手段の
出力が一定値を越えると警報を出す警報手段と、前記傾
斜変化検出手段の残留出力を車両の駐車開始時に強制的
にリセットする初期化手段とを備えるよう構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は車両の傾斜度変化を交流的に検出する車両用盗
難警報装置に関する。

駐車中の車両をジヤツキアップするタイヤ盗難や、レッ
カー車を利用した車両そのものの盗難は、車両の傾斜度
の変化を監視することで検出できる。

車両の傾斜度そのものは加速度（Ｇ）センサ等の傾斜検
出手段で容易に検出できるが、傾斜度の変化は駐車開始
時の傾斜度を基準に検出しなければならない。

直流的な傾斜変化検出手段は駐車開始時の初期傾斜度を
記憶しておき、これをその後の傾斜度と比較しながら各
時点の傾斜度変化を求めるため、初期傾斜度を記憶する
メモリが必要になる。

これに対し、交流的な傾斜変化検出手段は傾斜検出手段
の出力を微分して傾斜度変化を求めるため、上述したメ
モリを必要としない。本発明はかかる交流的な傾斜変化
検出手段を備えた車両用盗難警報装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

車両の傾斜度の変化を交流的に検出する装置には、従来
第１７図のように構成されたものがある。

同図において１１は車両に取付けられた加速度センサ、
１２は定電流回路、１３は差動増幅器で、これらで傾斜
検出手段ＩＯを構成する。２０はこの傾斜検出手段ＩＯ
の出力から傾斜度の変化分だけを検出する交流的な傾斜
変化検出手段、３１はその出力を増幅するＡＣ増幅器で
ある。

加速度センサ１１には種々の方式がある。第１８図は揺
動可能な支持棒７１の先端に永久磁石７２を固定し、加
速度Ｇにより磁石７２の変位を互いに逆極性の磁気検出
素子（ボール素子や磁気抵抗素子）７３．７４で検出す
るものである。この方式では２つの磁気検出素子７３．
７４の２出力を差動増幅回路に入力してその差分をとり
、素子のばらつきを相殺している。

一方、第１９図は弾性変形する半導体基板８１に４方向
の拡散抵抗Ｒａ−Ｒｄを形成してブリッジを組み、該基
板８１の一端を固定し、他端にウェイト８２をつけたも
のである。このセンサは加速度Ｇによって基板８１に応
力が加わると、ピエゾ効果で抵抗Ｒａ−ＲｄＯ値が変化
することを利用するもので、その抵抗値変化は定電流を
流したとき、２つの出力端子Ａ、Ｂ間に生ずる電圧とし
て検出できる。

第１７図の装置では第１９図の加速度センサを使用して
いるが、第１８図のセンサも同じ等価回路で表わすこと
ができる。第１７図の１３は加速度センサ１１の微小な
出力を増幅する差動増幅器で、２段のオペアンプＡｔ、
Ａ２を用いている。

２０は傾斜検出手段１０の出力から交流骨（傾斜度の変
化分）だけを取り出す傾斜変化検出手段で、原理的には
カップリングコンデンサだけでよいが、こ−ではコンデ
ンサＣと抵抗Ｒからなるバイパスフィルタ（ＨＰＦ）を
用いている。３１はこのＨＰＦ２０の出力を増幅するＡ
Ｃ増幅器で、オペアンプＡ３を用いて構成される。

定電流■を５ｍＡとした場合、加速度センサ１１の感度
は１．３５　ｍ　Ｖ　／　０．５　Ｇ程度になる。Ｇは
重力加速度で、０．５Ｇは３０°の傾斜に相当する。

車両の盗難検出で必要な分解能は検出角度で３゜加速度
では０．０５２３Ｇ程度で微小であるから、後段回路の
しきい値を０．５　Ｖとすると増幅部１３，３１のトー
タルゲインは ０．５Ｇ 程度必要になる。また時間的に緩やかなジヤツキアップ
を検出するために、例えば３０秒かけて３゜傾くとすれ
ば、ＨＰＦ２０のカットオフ周波数は０．００１６ｆ（
ｚになり、Ｃ，Ｈの時定数は極めて大きくなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したようにＣ，Ｈの時定数が大きいと、車両を傾斜
地に駐車させた場合、駐車開始時から暫くはコンデンサ
Ｃの残留電荷によって増幅部３１が出力を生じているた
め、この間に盗難に会うと検知できない問題が残る。例
えばＣ＝１００μＦ。

Ｒ＝１ＭΩに設定すると、定常値に戻るのに１０分以上
かかる。

本発明はこの点を改善しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図で、ＩＯは車両の傾斜度を検出
する傾斜検出手段、２０は該傾斜検出手段１０の出力か
ら交流分だけを抽出して車両の傾斜度の変化を検出する
傾斜変化検出手段、３０は傾斜変化検出手段２０の出力
が一定値を越えたときに盗難警報を出す警報手段、４０
は傾斜変化検出手段２０の出力を車両の駐車開始時間に
リセットする初期化手段である。

傾斜検出手段１０は第１７図と同様に加速度センサ１１
、定電流回路１２、差動増幅器１３で構成することがで
きる。また傾斜変化検出手段２０も第１７図と同様にカ
ットオフ周波数を０．０１Ｈｚ以下に設定したＨＰＦで
よい。警報手段３０は第１７図で説明したＡＣ増幅器３
１の後段に、例えば３°以上の傾斜変化を判別するしき
い値を有した比較器３２と、その判別出力で音や光の警
報を出す警報器３３を設けたものである。初期化手段４
０は駐車開始時に一時的にオンとなるスイッチにより傾
斜変化検出手段２０の出力をリセットするもので、具体
的には該スイッチでＨＰＦのコンデンサＣの残留電荷を
強制的に放電する。

〔作用〕

車両が傾斜地に駐車すると、駐車開始時に車両の傾斜変
化が検出されて傾斜変化検出手段２０の出力は急増する
。第２図はこれを増幅器３１の出力で見たものである。

この出力はやがて定常値まで低下するものであるが、そ
の変化は緩やかである。これは緩やかなジヤツキアップ
で車両を傾ける盗難を検知対象とするために、Ｃ，Ｈの
時定数を大きく設定しであるからである。

このような車両用盗難警報装置において、駐車開始時に
初期化手段４０でコンデンサＣの残留電荷を強制的に放
電すると、増幅器３１の出力は直ちに定常値に戻るため
、傾斜地に駐車しても駐車開始直後から盗難監視が可能
となる。

〔実施例〕

第３図は本発明の第１実施例の回路図で、差動増幅器１
３から比較器３２までを特に詳細に示しである。

差動増幅器１３は加速度センサ１１の一方の出力Ａを入
力とするオペアンプＡ１と他の出力Ｂを入力とするオペ
アンプＡ２とからなり、オペアンプＡ１の出力をオペア
ンプＡ２の他方の入力とすることで、加速度センサ１１
の出力Ａ、Ｂの差に応じた出力を出す。初段のオペアン
プＡＩの直流的な基準電圧はＥ２であり、これはＨＰＦ
２０、ＡＣ増幅器３１のバイアスにも使用される。

ＨＰ　Ｆ　２０はコンデンサＣと抵抗Ｒからなり、この
抵抗Ｒと並列にアナログＳＷ（初期化手段）４０が接続
される。ＡＣ増幅器３１はオペアンプＡ３を用いて構成
され、後段の比較器３２は２つのオペアンプＡ４．Ａ５
を用いてウィンドウコンパレータ形式に構成される。つ
まり２種類の基準電圧Ｅｌ、Ｅ３にＥ３＞Ｅｌの関係を
持たせ、方のオペアンプＡ４の非反転端子にはＥ３を、
また他方のオペアンプＡ５の反転端子にはＥ２を印加し
、これらの逆入力端子にそれぞれオペアンプＡ３の出力
を共通に入力する。そして、オペアン７”Ａ４．Ａ５の
出力でワイアードオアを構成すると、オペアンプＡ３の
出力がＥｌとＥ３の間にあれば比較器３２の出力はＨｌ
それ以外ではＬになる。そこで警報器３３は比較器３２
の出力がＬになったら警報を出す。２つのオペアンプＡ
４．Ａ５を用いるのは、車両の傾斜変化を例えばＸ方向
の正、負で検出するためである。

第４図は初期化手段４０の具体例を示している。

本例ではＦＥＴ４１をＨＰ　Ｆ　２０の抵抗Ｒと並列に
接続し、それをｎｐｎ　　トランジスタ４２で駆動する
。このトランジスタ４２はリセット信号がＬになるとオ
フしてＦＥＴ４１をオンにする。リセット信号は駐車開
始時から一定時間だけＬになる性質のものであり、これ
には既存のシステムモニタ信号と同期させる。第５図は
この説明図である。

このシステムモニタ信号はマイクロコンピュータ４３に
よって作成されるもので、運転席側のドアキーロック信
号がＬ（ロック完了、即ち駐車開始）になってからチャ
タリング除去用のフィルタ時間を経過して警戒状態に入
る前に、一定時間だけＬレヘルの待機時間を有する。リ
セット信号は待機時間の聞出力される。

システムモニタ信号の待機時間は運転手が車両の近くに
いる３０秒位の時間は再度車両に戻る可能性があるとし
て、これを除外しようとするものである。従って、この
時間内にリセットをかけることはシステムの性質上全く
問題はなく、むしろ従来数１０分かかった定常値への自
然復帰を、駐車開始後３０秒程度で強制的に定常値へ復
帰させるメリットは大きい。

ところで、橋の上に駐車したり、駐車中にトランク等が
側方を通過すると、第６図（ａ）（ｔ））のように車両
が上下、左右に振動し、加速度センサはこれを検知して
しまう。この様な外部振動を受けると誤った盗難警報を
出す可能性があるが、この種の外部振動は周波数的な特
長を有し、概ね１〜２Ｈ２の帯域にある。そこで本発明
では第７図に示すようにカットオフ周波数をＩＨｚ程度
に設定したローパスフィルタ（ＬＰＦ）５０を使用し、
これを（ａ）のように初期化手段４０と警報手段３０の
間に挿入するか、（ｂ）のように傾斜検出手段１０とＨ
ＰＦ２０との間に挿入する。

第８図は第７図（ａ）を具体化した本発明の第２実施例
の回路図で、ＬＰＦ５０はオペアンプＡ３の帰還路に接
続したコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１の並列回路で構成され
ている。本例は第３図の回路にコンデンサＣ１を追加し
ただけの簡単な構成である（Ｒ１はオペアンプＡ３本来
の帰還抵抗）。このようにすると、ＨＰＦ２０のカット
オフ周波数を０．０ＩＨｚとすれば、０．０１−１．０
Ｈｚの傾斜変化が盗難警報の対象となる。

第９図は第７図（ｂ）をアクティブフィルタで具体化し
た本発明の第３実施例の回路図である。本例のＬＰＦ５
０は抵抗Ｒ２〜Ｒ４、コンデンサＣ２゜Ｃ３、オペアン
プＡ６によって構成されたアクティブフィルタで、差動
増幅器１３の後段に挿入される。Ａ７は基準電圧Ｅ２を
安定化するオペアンプで、ＡＣ増幅器３１では可変抵抗
ＶＲ２で調整して使用する。アクティブフィルタはコン
デンサＣ２，Ｃ３の容量を小さくできるので、小型化に
適する。

上述した盗難警報装置は駐車中（エンジン停止状態）に
動作させるものであるから、消費電流は可及的に少ない
方が望ましい。そこで本発明では第１０図のように定電
流回路１２と加速度センサ１１の間に間欠駆動用のスイ
ッチ６１を介在させ、電流■を間欠的に流すようにする
。このようにすると、スイッチ６１のオン比率に応じて
節電できる。例えばＩ　＝　５　ｍＡが必要な場合でも
、スイッチ６１をオン１秒に対しオフ４秒というように
間欠駆動すれば、平均的な消費電流をその１１５に低減
できる。

但し、スイッチ６１をオン／オフするとその変化がコン
デンサＣを通して後段回路に影響する。

そこで、コンデンサＣの前段にスイッチ６２を設け、こ
れをスイッチ６１と同期して動作させる。

第１１図はこの場合の動作波形図である。差動増幅器１
３の出力は５Ｗ６１．６２のＯＦＦ期間に変化し、その
後一定値を保つ例を示しである。実線は間欠駆動時の波
形で、破線は参考のために示した連続駆動時の波形であ
る。ＡＣ増幅器３１の出力はＣ，Ｈの時定数で緩やかに
減衰する。後段比較器がＡＣ増幅器３１の最初の出力を
しきい値より大と判定すれば警報となり、その状態をロ
ックする。

第１２図は第１０図を具体化した本発明の第４実施例で
、これは第３図の構成にスイッチ６１６２を追加したも
のである。スイッチ６１．６２は２種類の間欠駆動信号
（クロック）ＣＫＩ、ＣＫ２で駆動される。これらのク
ロックＣＫＩ、ＣＫ２は同期しているが、クロックＣＫ
２の立上りをクロックＣＫＩに対し僅かに遅らせである
（後述する）。

第１３図は緩やかな傾斜変化が生じている場合の動作波
形図である。差動増幅器１３の出力は傾斜の大きさを示
すのに対し、ＡＣ増幅器３１の出力は傾斜変化の大きさ
を示す。従って、図示のように傾斜が増加しているとき
はＡＣ増幅器３１の出力も増加する。やがて傾斜変化が
な（なると、第１１図のようにＡＣ増幅器３１の出力は
減衰を開始する。このＡＣ増幅器３１の出力は前段のコ
ンデンサＣの電荷に対応している。

スイッチ６１をオンにしたとき、差動増幅器１３の出力
は第１４図に示すように一定の時定数を持って立上る。

一般に２０ｍ５程度で安定するので、スイッチ６２の立
上りを２０〜３０ｍ５程度遅らせてコンデンサＣに安定
した電圧を印加するようにする。

以上の実施例は全て１方向の傾斜を検出する例を示した
が、実際は直交する２方向の傾斜を検出する必要がある
。

第１５図は以上の各側を総合的に組込み、実用性を高め
た本発明の第５実施例の回路図である。

本例では一方のＧセンサ（加速度センサ）１１をＸ方向
の傾斜検出に使用し、他方のＧセンサ１１’をＸ方向の
傾斜検出に利用する。定電流回路１２は２つのＧセンサ
１１，１１’　で共用し、差動増幅器１３．１３’　は
個別に設ける。Ａ　１　’　、　Ａ　２　’はＸ方向の
差動増幅器１３’を構成するオペアンプである。間欠駆
動用のスイッチはＸ方向用６１゜６２とＸ方向用６１’
、６２’を設け、スイッチ６１．６２は前述したクロッ
クＣＫＩ、ＣＫ２で駆動し、スイッチ６１’、６２’　
はクロックＣＫ１、ＣＫ２のオフ時間の一部でオンとな
る逆相のクロックＣＫＩ、ＣＫ２で駆動する。このよう
にするとＨＰＦ２０の抵抗Ｒ後段の構成を共用できる。

Ｃ′はＸ方向側の傾斜変化検出用コンデンサである。

初期化手段４０はマイコン４３のリセットパルスでオン
となるＦＥＴとして図示しである。ＡＣ増幅器３１はＬ
ＰＦ５０を帰還路に接続している。

比較器３２の出力はダイオードＤｉでオアをとり、ドラ
イバトランジスタＴｒ、から傾斜信号として外部に出力
する。オペアンプＡ７は基準電圧Ｅ２の安定化用である
が、本例では基準電圧Ｅ１の安定化用にもオペアンプＡ
８を用いている。

マイコン４３は第１６図に示すようにキーロツタＳＷと
ロックＳＷの状態から駐車開始時点を判定し、先ず初期
化手段４０をオンにするリセットパルスを出力する。こ
れはシステムモニタ信号冒頭の待機時間（３０ｓｅｃ）
を利用する。その後システムモニタ信号を０．５　Ｈｚ
で反転させながらシステムモニタ用インジケータＬＥＤ
９１を駆動すると共に、クロックＣＫＩ、ＣＫ２．ＣＫ
Ｉ、ＣＫ２を出力する。これらのクロックはオン時間１
秒に対し、オフ時間５秒である。但し、クロックＣＫ２
．ＣＫ２はクロックＣＫＩ、ＣＫＩより立上りが３０ｍ
５ｅｃ遅れている。尚、リセット期間にこれらのクロッ
クを１５秒ずつオンにしてＧセンサ等のトレーニングを
行なう。

第１６図の波形はＸ方向の傾斜が緩やかに変化し、それ
をＧセンサ１１’　に検出している様子を示している。

ＡＣアンプ３１の出力ではＸ方向かＸ方向か判別できな
いが、いずれにしてもコンパレータ３２のしきい値を越
える傾斜変化があると傾斜信号を出力する。マイコン４
３はこの傾斜信号を受けるとリレー９２をオンにしてセ
キュリティ専用ホーン３３を鳴動させ、盗難警報を出し
続ける。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、交流的な傾斜変化検
出手段を使用する車両用盗難警報装置において、駐車開
始直後の盗難を確実に検知できる利点がある。また、外
部振動で誤動作することがなく、さらには間欠駆動でバ
ッテリ上りを防止できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は第１図の動作波形図、 第３図は本発明の第１実施例の回路図、第４図は初期化
手段の具体的な回路図、第５図は第４図の信号波形図、 第６図は外部振動の波形図、 第７図は本発明の他の構成図、 第８図は本発明の第２実施例の回路図、第９図は本発明
の第３実施例の回路図、第１０図は本発明の異なる構成
図、 第１１図は第１０図の動作波形図、 第１２図は本発明の第４実施例の回路図、第１３図は第
１２図の動作波形図、 第１４図は第１３図の部分拡大図、 第１５図は本発明の第５実施例の回路図、第１６図は第
１５図の動作波形図、 第１７図は従来の傾斜変化検出装置の一例を示す構成図
、 第１８図は加速度センサの一例を示す構成図、第１９図
は加速度センサの他の例を示す構成図である。 図中、１０は傾斜検出手段、ｌｌは加速度センサ、１２
は定電流源、１３は差動増幅器、２０は傾斜変化検出手
段、３０は警報手段、３１はＡＣ増幅器、３２は比較器
、３３は警報器、４０は初期化手段、５０はローパスフ
ィルタ、６０はスイッチング手段、６１．６２はスイッ
チである。 出　願　人　富士通テン株式会社 代理人弁理士　　青　　柳　　　　　　稔ドア１？−ロ
ック信号 ｊｌｌｓ図 一二且「−ｍ− １ｉ、ｔＬＹ−、Ｌ工、イ３．□ 箪３Ｉ！１ ｓｅｅ ←−−− 振動周波数１．１６Ｈｚ 第７図 第９図 ５Ｗ６１ Ｎ ＦＦ Ｎ 第１４図 ＡＣ増幅器３１出カ ニ　　　　＋＋−−−−−一 傾斜変化 （ａ）構造図 ｆｂ１等価回路図 第１９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両に搭載されてその傾斜度を検出する傾斜検出手
   段（１０）と、 該傾斜検出手段（１０）の出力から交流的に車両の傾斜
   度変化を検出する傾斜変化検出手段（２０）と、 該傾斜変化検出手段（２０）の出力が一定値を越えると
   警報を出す警報手段（３０）と、 前記傾斜変化検出手段（２０）の残留出力を車両の駐車
   開始時に強制的にリセットする初期化手段（４０）とを
   備えてなることを特徴とする車両用盗難警報装置。 ２、傾斜変化検出手段（２０）の出力から外部振動を除
   去した低周波成分だけを警報手段（３０）に与えるロー
   パスフィルタ（５０）を設けたことを特徴とする請求項
   １記載の車両用盗難警報装置。 ３、傾斜検出手段（１０）と傾斜変化検出手段（２０）
   を同期して間欠動作させるスイッチング手段（６０）を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の車両用盗難警報
   装置。