JPH0224700B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は自動車用盗難防止装置、さらに詳しく
は、自動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］ 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
つ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つ
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
た自動車用盗難防止装置を提供することにある。

［発明の開示］ 本発明においてはホイールナツトを外すときの
振動と車体をたたいたり、揺すつたりしたときと
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つて検出すると、右後輪
を外す場合には第１８図に示すように結果が得ら
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1KHz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回たたいた場合には
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つ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1KHz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ツ
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、圧電セラミツクのような圧電体１０の
厚み方向の両面に電極１１ａ，１１ｂ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１
０に歪みを生じて両電極１１ａ，１１ｂ間に振動
に応じ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２
０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、ねじ止め、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１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
きには第７図に示すように、前後左右のタイヤ２
５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
シング回路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のフイルタ
４および第２のフイルタ５に入力される。第１の
フイルタ４はホイールナツトを外すときに生じる
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イルタや1KHz
以上5KHz以下を通過させるバンドパスフイルタ
などが用いられる。また第２のフイルタ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、700Hzを
中心周波数とし、上下それぞれ200〜300Hzの巾を
有するバンドパスフイルタや、1KHz以下を通過
させるローパスフイルタなどが用いられる。これ
らのフイルタ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
つて検波たれる。両検波回路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、その比較結果によりホイールナツトが外
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1KHz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。このように両検波回路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がたたかれたかが判別でき
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８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図に示す構成となつて
おり、各部の信号は第９図に示すようになつてい
る。第１の検波回路６の出力は設定電圧Vref₁と
比較する第１のコンパレータ回路３０に入力さ
れ、このコンパレータ回路３０の出力は入力が設
定電圧Vref₁より高いときに出力をＬレベルとす
るようになつている。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、コンパレータ回路３０の出力が立ち上
がるときに、パルス巾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３
３に入力され、パルス発生回路３３では入力信号
が立ち下がつてから所定時間巾T₁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入力アンド回路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の検波回路７の出力を設定電圧Vref₂と
比較し、設定電圧Vref₂より高いときには出力を
Ｌレベルとするようになつている。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３
４に入力される。第２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入力アンド回路３６の他方の入力端に入力さ
れる。ここにおいて第２のパルス発生回路３４の
設定時間巾T₂は第１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
つて、第１の検波回路６の出力が第１の設定電圧
Vref₁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Vref₂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
かれたときには両検波回路６，７の出力はともに
設定電圧Vref₁，Vref₂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T₁は第
２のパルス発生回路３４の設定時間巾T₂よりも
短かいから、インバータ回路３５の出力がＨレベ
ルである間は第２のパルス発生回路３４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レベルに保たれる。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のパルス発生回路３４の
出力はＨレベルのまま変化せず、アンド回路３６
の両入力端がＨレベルとなり、その出力はＨレベ
ルとなるのである。このようにしてホイールナツ
トが外されたことが確実に検出できるものであ
る。ここで、軽く車体２０に接触したときや車体
２０に雨がかかつ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Vref₁，Vref₂より大きくならず、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
イルタ４，５を２個設けているが、通過帯域特性
の異なるフイ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け状態やホイールの種類に
より、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Vref₁，Vref₂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コンパレータ回
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８
ａ，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Vref₁a，Vref₂a，Vref₁b，Vref₂b，Vref₁c，
Vref₂cであり、Vref₁a＜Vref₁b＜Vref₁c、
Vref₂a＜Vref₂b＜Vref₂cの関係に設定されてい
る。また、各比較判定回路８ａ，８ｂ，８ｃの出
力端はそれぞれ３入力オア回路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じであるから、比較判定
回路８ａ，８ｂ，８ｃのうちいずれか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、オア回路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ホイールナツトを外し
たことが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，８
ｃの数をさらに増やしてきめ細かくレベル設定を
行なつ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ることを目
的としているものであつて、１個のタイヤが４〜
６本のホイールナツトによつて固定されており、
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
信号の個数に応じて警報回路を駆動するかどうか
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図に示すように、一対の限時回路
４１，４２と、カウンタ回路４３とから構成さ
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れると警報回
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
ツトの個数よりも小さくしてある。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
たものであつて、その出力パルスが立ち下がつた
時点でカウンタ回路４３をリセツトするようにな
つている。第２の限時回路４２は１つの警報信号
が立ち上がつてから次の警報信号が出力されるま
での時間、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
カウンタ回路４３をリセツトするものである。し
たがつて、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４３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
されてから第１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に設定された時間Tb内に警報信号が入
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をリセツト
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、各部の信号を第１５図に示
す。第１の限時回路４１は警報信号の立ち上がり
でトリガがかけられるリトリガラブルモノステイ
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
ち上がりでワンシヨツトパルスを発生するワンシ
ヨツト発生回路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間Ta
をカウンタ回路４３における設定個数から１を引
いた値で割つ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も長い程度に設定
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ガがかけられ、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
間Ta′内に次の警報信号がない場合にはワンシヨ
ツト発生回路５２からワンシヨツトパルスを出力
するようになつている。

第２の限時回路４２は警報信号の立ち上がりで
トリガがかけられる単安定マルチ５３と、単安定
マルチ５３の正論理出力端ＱがＨレベルとなつて
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。したがつて、第１５図
ａ，ｄ，ｅ，ｆ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５３に設定された時間Tb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ジスタ５６と、
シフトレジスタ５６のリセツト端子に接続された
２入力オア回路４３とから構成される。したがつ
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
ジスタ５６に入力され、警報信号が３個入力され
るとシフトレジスタ５６の第３出力端Q₃がＨレ
ベルとなり警報駆動信号が出力されるのである。
オア回路５７の入力端には上記第１の限時回路４
１および第２の限時回路４２の出力端が接続され
ており、両限時回路４１，４２のうちいずれか一
方の出力がＨレベルとなるとシフトレジスタ５６
がリセツトされるようになつている。したがつ
て、１つの警報信号がシフトレジスタ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ジスタ
５６の第３出力端Q₃はＨレベルとならず、それ
ら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
間巾よりも小さい程度としているから、警報信号
が時間巾Tbよりも短い間隔で入力されても遅延
回路５５の出力（第１５図P₁で示す）とシフト
レジスタ５６のリセツト端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
ものであるが、遅延回路５５の時定数を警報信号
の時間巾Tbよりも十分に大きくとると、第１６
図に示すように、遅延回路５５の出力（第１６図
中P₂で示す）とシフトレジスタ５６のリセツト
端Reに入力される信号とが重複せず、この警報
信号がカウントされることになる。

実施例 ４ 実施例３においてはシフトレジスタ５６におけ
る設定個数を３としていたが、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
設定された時間待つてから再びホイールナツトを
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
Q₁，Q₂…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スイ
ツチSWによつて選択可能となつているものであ
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、ホイールナ
ツト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］ 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のフイルタ手段と、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
フイルタ手段と、第１のフイ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のフイルタ
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
じて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、単に車体がたたかれたり、揺すられ
ただ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
報を生じ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ツク図、
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ａ，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ａ，ｂはそれぞれ同上の圧電素子の取
付位置の他例を示す平面図、側面図、第７図ａ，
ｂはそれぞれ同上の圧電素子の取付位置のさらに
他例を示す平面図、側面図、第８図は本発明の実
施例１に使用する比較判定回路を示す回路図、第
９図は同上に使用する比較判定回路の動作説明
図、第１０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ツク図、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
ブロツク図、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を示すブロツク図、第１８図および第
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のフイルタ回路、５は
第２のフイルタ回路、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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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のフイ
   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のフイルタ手段と、第１
   のフイ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のフイ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 上記第２のフイルタ手段の通過帯域が1KHz
   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 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 上記比較判定手段はそれぞれ第１のフイルタ
   手段と第２のフイ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 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イールナツト
   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 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。