侵入檢測(cè)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】在實(shí)施例的侵入檢測(cè)設(shè)備中，確定單元允許發(fā)送單元停止發(fā)送超聲波，直到多普勒信號(hào)的電平超過預(yù)定閾值(用于檢測(cè)窗玻璃的損壞的閾值)為止，并且當(dāng)多普勒信號(hào)的電平超過所述閾值時(shí)，允許發(fā)送單元發(fā)送超聲波。因此，如果未檢測(cè)到窗玻璃的損壞，則可以通過允許發(fā)送單元停止發(fā)送來減少功耗。此外，由于在檢測(cè)到窗玻璃的損壞之后執(zhí)行用于檢測(cè)侵入的處理，因此可以減小由于除了人以外的物體的移動(dòng)(例如，依靠著內(nèi)壁的紙張或遮陽傘等的掉落)而引起的對(duì)侵入者的錯(cuò)誤檢測(cè)。
【專利說明】侵入檢測(cè)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及侵浸入檢測(cè)設(shè)備，更具體地，涉及檢測(cè)可疑人員侵入汽車內(nèi)部 的侵入檢測(cè)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，偷車的次數(shù)和車內(nèi)盜竊的次數(shù)增加。因此，用于車輛的防盜報(bào)警設(shè)備已經(jīng)傳 播開，如果可疑人員侵入停放的汽車，則防盜報(bào)警設(shè)備將發(fā)出警報(bào)聲音。用于車輛的這種防 盜報(bào)警設(shè)備配備有侵入檢測(cè)設(shè)備，其檢測(cè)可疑人員(人)侵入到(存在于)監(jiān)控的空間(汽 車的內(nèi)部)中。這種類型的侵入檢測(cè)設(shè)備被配置為向內(nèi)部發(fā)出具有指定頻率的超聲波，并 且被配置為檢測(cè)由于多普勒效應(yīng)引起的、所產(chǎn)生的反射波的頻移，其與存在于內(nèi)部的人的 移動(dòng)相關(guān)聯(lián)(參見日本專利申請(qǐng)公開N0.2007-183828)。
[0003]在這里，需要在汽車停放期間(在使引擎熄火的情況下)操作上述侵入檢測(cè)設(shè)備。 然后，由于侵入檢測(cè)設(shè)備由汽車配備的電池供電，因此需要侵入檢測(cè)設(shè)備能夠以低功耗來 操作，以便防止耗盡電池。因此，按照慣例已經(jīng)通過間歇地對(duì)超聲波進(jìn)行發(fā)送和接收來實(shí)現(xiàn) 低功耗。
[0004]然而，在如上所述的間歇地對(duì)超聲波進(jìn)行發(fā)送和接收的情況下，可能存在這樣的 擔(dān)憂，即，如果為了減少功耗而延長(zhǎng)間歇時(shí)間，則降低了檢測(cè)準(zhǔn)確度。此外，存在這樣的擔(dān) 憂，即，超聲波是由于除了存在于內(nèi)部的人以外的物體的移動(dòng)(例如，依靠著內(nèi)壁的紙張或 遮陽傘等的掉落)而反射的，因此傳統(tǒng)的侵入檢測(cè)設(shè)備會(huì)將除了人以外的移動(dòng)物體錯(cuò)誤地 檢測(cè)為侵入者(人)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種侵入檢測(cè)設(shè)備，其可以在實(shí)現(xiàn)低功耗的同時(shí)減小對(duì)除了 人以外的移動(dòng)物體的錯(cuò)誤檢測(cè)。
[0006]本發(fā)明的一種侵入檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)人侵入汽車的內(nèi)部，并且包括:發(fā)送單元，被配置 為當(dāng)接收到具有指定頻率的振蕩信號(hào)時(shí)，向所述內(nèi)部發(fā)送具有所述指定頻率的超聲波；接 收單元，被配置為當(dāng)接收到在所述內(nèi)部傳播的超聲波時(shí)，將所接收的超聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)； 混頻單元，被配置為將從所述接收單元輸出的所述電信號(hào)與所述振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻；以及 確定單元，被配置為基于從所述混頻單元輸出的多普勒信號(hào)來確定人是否存在于所述內(nèi) 部。所述確定單元被配置為:允許所述發(fā)送單元停止發(fā)送所述超聲波，直到所述多普勒信號(hào) 的電平超過預(yù)定閾值為止，所述確定單元被配置為:當(dāng)所述電平超過所述預(yù)定閾值時(shí)，允許 所述發(fā)送單元發(fā)送所述超聲波。
[0007]在該配置中，可以在實(shí)現(xiàn)低功耗的同時(shí)減小對(duì)除了人以外的移動(dòng)物體的錯(cuò)誤檢 測(cè)。
[0008]優(yōu)選地，在侵入檢測(cè)設(shè)備中，所述確定單元被配置為存儲(chǔ):基于通過損壞窗玻璃而 產(chǎn)生的聲波被設(shè)置的第一閾值，作為所述預(yù)定閾值；以及被設(shè)置用于檢測(cè)浸入的第二閾值。所述確定單元被配置為:當(dāng)在所述發(fā)送單元停止發(fā)送所述超聲波的同時(shí)所述多普勒信號(hào)的 所述電平超過所述第一閾值時(shí)，確定窗玻璃已經(jīng)被損壞并且允許所述發(fā)送單元發(fā)送所述超 聲波。所述確定單元被配置為:當(dāng)在所述發(fā)送單元發(fā)送所述超聲波的同時(shí)所述多普勒信號(hào) 的所述電平超過所述第二閾值時(shí)，確定人已經(jīng)侵入所述內(nèi)部。
[0009]優(yōu)選地，在侵入檢測(cè)設(shè)備中，在即使所述確定單元已經(jīng)允許所述發(fā)送單元在規(guī)定 時(shí)間期間發(fā)送所述超聲波而仍然確定沒有人存在于所述內(nèi)部的情況下，所述確定單元被配 置為:在允許所述發(fā)送單元停止發(fā)送所述超聲波的同時(shí)確定所述多普勒信號(hào)的所述電平是 否超過所述預(yù)定閾值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。參照下面的詳細(xì)描述和附圖，將更好 地理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0011]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的侵入檢測(cè)設(shè)備的實(shí)施例的框圖；
[0012]圖2是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的侵入檢測(cè)設(shè)備的操作的流程圖；
[0013]圖3是示出了當(dāng)窗玻璃被損壞時(shí)產(chǎn)生的聲音的頻率特性的示意圖；
[0014]圖4A是當(dāng)窗玻璃被損壞時(shí)產(chǎn)生的聲音沿著時(shí)間軸的波形圖；以及
[0015]圖4B是由于當(dāng)窗玻璃被損壞時(shí)產(chǎn)生的聲音引起的多普勒信號(hào)的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的侵入檢測(cè)設(shè)備包括發(fā)送單元1、接收單元2、接收信號(hào) 放大器3、混頻單元4、多普勒信號(hào)放大器5、確定單元6、開關(guān)7等。侵入檢測(cè)設(shè)備被安裝在 汽車的內(nèi)部。
[0017]確定單元6包括微型計(jì)算機(jī)(在下文中，簡(jiǎn)稱為“micon”)、存儲(chǔ)器等作為主要組 件。然后，micon執(zhí)行專用軟件(程序)以執(zhí)行下文所描述的諸如確定處理等的各種處理。此 夕卜，確定單元6配備有時(shí)鐘電路(振蕩器)，并且能夠輸出具有指定頻率(例如，40 土 a kHz) 的振蕩信號(hào)。
[0018]發(fā)送單元I包括利用壓電元件的超聲波麥克風(fēng)，并且發(fā)送超聲波，該超聲波具有 與通過開關(guān)7輸入的振蕩信號(hào)的頻率相同的頻率。開關(guān)7被配置為在以下狀態(tài)之間交替切 換:用于向發(fā)送單元I輸入從確定單元6輸出的振蕩信號(hào)的狀態(tài)(導(dǎo)通狀態(tài))；以及用于不 向發(fā)送單元I輸入振蕩信號(hào)的狀態(tài)(斷開狀態(tài))。在該情況下，開關(guān)7響應(yīng)于從確定單元6 輸出的控制信號(hào)在導(dǎo)通狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間切換。
[0019]與發(fā)送單元I類似，接收單元2包括利用壓電元件的超聲波麥克風(fēng)。當(dāng)接收到在內(nèi) 部傳播的超聲波時(shí)，接收單元2將所接收的超聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并且輸出電信號(hào)。接收信 號(hào)放大器3關(guān)于由接收單元2轉(zhuǎn)換的電信號(hào)僅選擇性地放大規(guī)定的頻帶(例如，40± PkHz 的頻帶，其中> a)的頻率分量。在下文中，由接收信號(hào)放大器3放大和輸出的信號(hào)被 稱作“接收信號(hào)”。
[0020]混頻單元4被配置為將接收信號(hào)放大器3放大的接收信號(hào)與從確定單元6輸出的 振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻(混頻處理)，并且輸出具有與其兩個(gè)信號(hào)的頻率之差相等的頻率分量 的信號(hào)(多普勒信號(hào))。然后，已經(jīng)從混頻單元4輸出的多普勒信號(hào)被多普勒信號(hào)放大器5放大，并且然后被輸入到確定單元6。
[0021]當(dāng)由確定單元6導(dǎo)通開關(guān)7時(shí)，由發(fā)送單元I發(fā)送的超聲波被存在于內(nèi)部的物體 (例如，座椅、門、門的窗玻璃等)反射，并且經(jīng)反射的超聲波由接收單元2接收。此時(shí)，如果 所述物體是靜止物體(例如，座椅或門)，則輸入到混頻單元4的接收信號(hào)和振蕩信號(hào)的頻 率彼此一致，因此混頻單元4輸出電平為零的多普勒信號(hào)。另一方面，在超聲波由已經(jīng)侵入 內(nèi)部的可疑人員(人)反射的情況下，當(dāng)接收單元2接收到經(jīng)反射的超聲波時(shí)，接收信號(hào)具 有與振蕩信號(hào)的頻率相比更高的(更低的)頻率，這取決于人的移動(dòng)速度。因此，混頻單元 4輸出電平不為零并且與人的移動(dòng)速度成正比的多普勒信號(hào)。確定單元6將多普勒信號(hào)的 電平與預(yù)定閾值(“用于檢測(cè)侵入的閾值”，“第二閾值”)進(jìn)行比較。如果該電平超過用于 檢測(cè)侵入的閾值(第二閾值)，則確定單元6確定人已經(jīng)侵入內(nèi)部，并且向外部(例如，用于 車輛的防盜報(bào)警設(shè)備)輸出侵入檢測(cè)信號(hào)。
[0022]最近已經(jīng)增強(qiáng)了用于汽車的門鎖設(shè)備，因此即使侵入者使用他們之前使用的工具 也不能容易地開鎖。因此，最近侵入者通過損壞門的窗玻璃侵入內(nèi)部的次數(shù)增加。因此， 發(fā)明人進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。發(fā)明人在門的窗玻璃被損壞時(shí)使用麥克風(fēng)采集在汽車的內(nèi)部傳播 的聲波，并且然后通過針對(duì)聲波執(zhí)行快速傅里葉變換來計(jì)算最大值和最小值。圖3示出了 在20Hz至80kHz的范圍處計(jì)算出的針對(duì)每一個(gè)頻帶的信號(hào)功率的最大值(max)和最小值 (min)。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以確定，通過損壞窗玻璃產(chǎn)生的聲音包括具有特定的信號(hào)功率電 平的頻率分量，該頻率分量也處于從發(fā)送單元I發(fā)送的超聲波的包括指定頻率的頻帶(其 中心在40kHz處)中。
[0023]接下來，發(fā)明人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以檢查當(dāng)根據(jù)本實(shí)施例的侵入檢測(cè)設(shè)備中的接收單元2 接收到通過損壞窗玻璃產(chǎn)生的聲音時(shí)，從多普勒信號(hào)放大器5輸出了哪些信號(hào)。在該實(shí)驗(yàn) 中，接收單元2輸出具有如圖4A中所示的波形的電信號(hào)。另一方面，多普勒信號(hào)放大器5輸 出具有如圖4B中所示的波形的多普勒信號(hào)(在該情況下，圖4B示出了兩個(gè)頻率分量(即， 頻率之和和頻率之差)的波形)。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以考慮，當(dāng)發(fā)送單元I停止發(fā)送超聲 波并且接收單元2處于可接收狀態(tài)時(shí)，如果從多普勒信號(hào)放大器5輸出的多普勒信號(hào)的電 平超過預(yù)定閾值(“用于檢測(cè)窗玻璃的損壞的閾值”，“第一閾值”)，則可以確定窗玻璃已經(jīng) 被損壞。
[0024]因此，基于該實(shí)驗(yàn)的所述結(jié)果，根據(jù)本實(shí)施例的確定單元6執(zhí)行如圖2的流程圖中 所示的處理。
[0025]在這里，汽車配備的E⑶(電子控制單元)向確定單元6報(bào)告門鎖設(shè)備(門鎖)的 狀態(tài)(上鎖或開鎖)。因此，確定單元6可以基于ECU的報(bào)告來確定門鎖是上鎖還是開鎖。 因此，(當(dāng)門處于開鎖狀態(tài)時(shí))確定單元6處于待命狀態(tài)，并且侵入檢測(cè)設(shè)備的操作停止， 直到門被上鎖為止(步驟I)。
[0026]然后，當(dāng)汽車的門鎖設(shè)備被上鎖時(shí)，確定單元6從待命狀態(tài)返回，侵入檢測(cè)設(shè)備被 激活，并且確定單元6開始用于檢測(cè)侵入的操作(步驟2)。此時(shí)，開關(guān)7仍然處于斷開狀 態(tài)，并且發(fā)送單元I停止發(fā)送超聲波。在激活以后，確定單元6操作除了發(fā)送單元I以外的 每一個(gè)單元，并且確定從多普勒信號(hào)放大器5輸出的多普勒信號(hào)的電平是否超過用于檢測(cè) 窗玻璃的損壞的閾值(第一閾值)(步驟3)。如果多普勒信號(hào)的電平超過第一閾值，則確定 單元6確定存在門的窗玻璃已經(jīng)被損壞的可能性。然后，確定單元6輸出控制信號(hào)以導(dǎo)通開關(guān)7，從而允許發(fā)送單元I開始發(fā)送超聲波(步驟5)。另一方面，如果多普勒信號(hào)的電平 未超過第一閾值，則確定單元6確定門鎖是否處于開鎖狀態(tài)(步驟4)。然后，如果門鎖未處 于開鎖狀態(tài)，則確定單元6重復(fù)步驟3的處理。如果門鎖處于開鎖狀態(tài)，則確定單元6移至 待命狀態(tài)，并且在侵入檢測(cè)設(shè)備的操作停止(步驟9)以后，處理返回步驟I。
[0027]在發(fā)送單元I開始發(fā)送超聲波以后，確定單元6將從多普勒信號(hào)放大器5輸出的 多普勒信號(hào)的電平與用于檢測(cè)侵入的閾值(第二閾值)進(jìn)行比較，以檢測(cè)侵入者(步驟6)。 然后，如果多普勒信號(hào)的電平超過用于檢測(cè)侵入的第二閾值，則確定單元6確定侵入者已 經(jīng)侵入內(nèi)部，然后向外部(例如，用于車輛的防盜報(bào)警設(shè)備)輸出侵入檢測(cè)信號(hào)(步驟7)。 在這里，在步驟7以后，如果門鎖未處于開鎖狀態(tài)，則處理返回步驟6。如果門鎖處于開鎖狀 態(tài)，則確定單元移至待命狀態(tài)，并且在侵入檢測(cè)設(shè)備的操作停止(步驟9)以后，處理返回步 驟I。
[0028]在這里，在可疑人員在損壞窗玻璃以后還未侵入內(nèi)部的情況下，或者在已經(jīng)錯(cuò)誤 地檢測(cè)到窗玻璃的損壞的情況下，如果發(fā)送單元I保持發(fā)送超聲波，則浪費(fèi)了電功率。由于 該原因，在允許發(fā)送單元I開始發(fā)送超聲波以后，確定單元6在門鎖未被開鎖的情況下繼續(xù) 步驟6的處理，直到經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間(例如，幾分鐘)為止(步驟10和步驟11)。另一 方面，當(dāng)在門鎖未被開鎖的情況下即使經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間也未檢測(cè)到侵入者(步驟11)時(shí)， 確定單元6斷開開關(guān)7以允許發(fā)送單元I停止發(fā)送超聲波(步驟12)，然后處理返回步驟3 并且重新開始用于檢測(cè)窗玻璃的損壞的操作。因此，可以避免發(fā)送單元I不必要地保持發(fā) 送超聲波從而浪費(fèi)電功率的情形。在這里，還考慮侵入者有意在損壞窗玻璃以后一段時(shí)間 內(nèi)不采取行動(dòng)。因此，優(yōu)選地，在經(jīng)過所述規(guī)定時(shí)間以后，發(fā)送單元I不立即停止發(fā)送超聲 波，而是間歇地發(fā)送超聲波，直到例如又經(jīng)過了 I個(gè)或2個(gè)小時(shí)為止，并且處理逐漸前進(jìn)至 步驟12 (停止發(fā)送)。
[0029]如上所述，在本實(shí)施例的侵入檢測(cè)設(shè)備中，確定單元6被配置為允許發(fā)送單元I停 止發(fā)送超聲波，直到多普勒信號(hào)的電平超過預(yù)定閾值(“用于檢測(cè)窗玻璃的損壞的閾值”， “第一閾值”)為止，并且被配置為當(dāng)多普勒信號(hào)的電平超過所述第一閾值時(shí)，允許發(fā)送單元 I發(fā)送超聲波。因此，如果未檢測(cè)到窗玻璃的損壞，則可以通過允許發(fā)送單元I停止發(fā)送超 聲波來減少功耗。此外，因?yàn)橛糜跈z測(cè)侵入的處理是在已經(jīng)檢測(cè)到窗玻璃的損壞之后執(zhí)行 的，因此可以減小由于除了人以外的對(duì)象的移動(dòng)(例如，依靠著內(nèi)壁的紙張或遮陽傘等的 掉落)引起的對(duì)侵入者的錯(cuò)誤檢測(cè)。此外，因?yàn)椴恍枰砑佑糜跈z測(cè)窗玻璃的損壞的新的 組成元件，因此還可以防止成本增加。
[0030]雖然已經(jīng)參照特定的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 在不偏離本發(fā)明(即，權(quán)利要求)的真實(shí)精神和范圍的情況下進(jìn)行大量修改和變化。
【權(quán)利要求】
1.一種侵入檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)人侵入汽車的內(nèi)部，并且包括:發(fā)送單元，被配置為當(dāng)接收到具有指定頻率的振蕩信號(hào)時(shí)，向所述內(nèi)部發(fā)送具有所述 指定頻率的超聲波；接收單元，被配置為當(dāng)接收到在所述內(nèi)部傳播的超聲波時(shí)，將所接收的超聲波轉(zhuǎn)換為 電信號(hào)；混頻單元，被配置為將從所述接收單元輸出的所述電信號(hào)與所述振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻；以及確定單元，被配置為基于從所述混頻單元輸出的多普勒信號(hào)來確定人是否存在于所述 內(nèi)部，其中，所述確定單元被配置為:允許所述發(fā)送單元停止發(fā)送所述超聲波，直到所述多普 勒信號(hào)的電平超過預(yù)定閾值為止，所述確定單元被配置為:當(dāng)所述電平超過所述預(yù)定閾值時(shí)，允許所述發(fā)送單元發(fā)送所 述超聲波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的侵入檢測(cè)設(shè)備，其中，所述確定單元被配置為存儲(chǔ):基于通過損壞窗玻璃而產(chǎn)生的聲波被設(shè)置的第一 閾值，作為所述預(yù)定閾值；以及被設(shè)置用于檢測(cè)浸入的第二閾值，以及其中，所述確定單元被配置為:當(dāng)在所述發(fā)送單元停止發(fā)送所述超聲波的同時(shí)所述多 普勒信號(hào)的所述電平超過所述第一閾值時(shí)，確定窗玻璃已經(jīng)損壞并且允許所述發(fā)送單元發(fā) 送所述超聲波，所述確定單元被配置為:當(dāng)在所述發(fā)送單元發(fā)送所述超聲波的同時(shí)所述多普勒信號(hào)的 所述電平超過所述第二閾值時(shí)，確定人已經(jīng)侵入所述內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的侵入檢測(cè)設(shè)備，其中，在即使所述確定單元已經(jīng)允許所述發(fā)送單元在規(guī)定時(shí)間期間發(fā)送所述超聲波而 仍然確定沒有人存在于所述內(nèi)部的情況下，所述確定單元被配置為:在允許所述發(fā)送單元 停止發(fā)送所述超聲波的同時(shí)確定所述多普勒信號(hào)的所述電平是否超過所述預(yù)定閾值。
【文檔編號(hào)】G01S15/52GK103460071SQ201280014978
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月5日
【發(fā)明者】宇田隆三, 高木俊昌, 谷豐宏, 后藤和士, 舟山友幸, 遠(yuǎn)藤健夫, 田中昌洋 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社, 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社