JP4211545B2 - 妨害電波報知装置 - Google Patents

Description

本発明は、妨害電波を検出して報知する妨害電波報知装置に関する。

従来、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）等を利用した通信装置を備えた車載通信システムが用いられている。例えば、車両の盗難を防止するための手段として、車内に設置されたセンサによるドアのこじ開け、ガラス破壊等の検出に基づき、無線装置によって外部と通信を行い、車両盗難の危険を通知する車両盗難防止装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。

しかし、このような車載通信システムにおいては、通信装置が基地局等の通信可能圏内にあるにもかかわらず、妨害電波により、強制的に通信可能圏外にあるのと同じ状態にさせられる場合がある。例えば、車両荒らしを企てる者が、上記した車両盗難装置を搭載した車両の近くで妨害電波発生装置を作動させた場合、通信が不全状態となる。このように通信不全となった後に当該車両をこじ開けて移動させても、所定の通報先に盗難の報知をすることができなくなる可能性がある。
特開２００３−１１２６０６号公報

従来、このような場合に、通信不全にあるか否かを通信機能が判定することは可能であっても、その通信不全が妨害電波によるものか、それとも通信圏外にいることによるものかを判定することができなかった。

本発明は上記点に鑑みて、妨害電波の存在を検出して報知する装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、無線電波を受信する無線手段（２１）と、前記無線手段の受信電波に基づいて妨害電波の存在を検出する検出手段（３０５、３１０、３１５、３２０）と、前記検出手段の前記検出に基づいて報知を行う報知手段（３２５、３３０、３３５、３４０）と、を備え、前記無線手段は、ＣＤＭＡによる無線通信を行い、前記検出手段は、前記無線手段における受信電界強度、および前記受信電波中のパイロットエネルギーの前記受信電波全体のエネルギーに対する比率に基づいて、妨害電波の存在を検出することを特徴とする妨害電波報知装置である。

これによって、妨害電波報知装置は、妨害電波の存在を検出して報知することができる。なお、報知手段が報知する対象は、妨害電波報知装置のユーザ、妨害電波報知装置の周囲、無線通信の対象としての情報センタ等、どのようなものでもよい。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の妨害電波報知装置において、前記検出手段は、前記無線手段における受信電界強度が所定の強度基準値より高く、かつ前記受信電波中のパイロットエネルギーの前記受信電波全体のエネルギーに対する比率が所定の比率基準値より低いことに基づいて、妨害電波妨害電波の存在を検出することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の妨害電波報知装置において、前記検出手段は、前記無線手段からの出力信号に基づいて、前記無線手段における受信電界強度、および前記受信電波中のパイロットエネルギーの前記受信電波全体のエネルギーに対する強度比とを検出することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の妨害電波報知装置において、前記報知手段は、前記検出手段の前記検出に基づいて、車両１の周囲への報知を行うことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の妨害電波報
知装置において、前記報知手段は、前記検出手段の前記検出に基づいて、無線通信を介し
て報知を行うことを特徴とする。

無線通信としては、請求項１に記載の無線手段を用いてもよいし、他の通信手段を用いてもよい。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段、または具体的手段として下記セキュリティＥＣＵを機能させるためのソフトウェアの処理との対応関係を示すものである。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両盗難防止システムの全体構成を概略的に示す図である。

このシステムは、アプローチセンサ１１等のセンサ類、ホーン１８等の装置、セキュリティＥＣＵ１０、無線機２１等を有する車両１と、インターネット３、携帯電話網、電話網を介して車両１のユーザ、警察、警備会社等と通信を行うことのできるデータセンタ２を有する。

このデータセンタ２は、車両１から異常事態の通知を受信すると、所定の通報先に異常事態発生を報知する。所定の通報先とは、本実施形態においては、通知元の車両１のユーザ、警察、警備会社の警備員等の所有する携帯電話機やパーソナルコンピュータ等である。以下、このＣＰＵの作動をデータセンタ２の作動とみなして説明をすることとする。

図２に、車両１が有する車両盗難防止システムに係る装置の構成を示す。車両１は、振動センサ９、アプローチセンサ１１、侵入センサ１２、傾斜センサ１３、ガラス割れセンサ１４、ドア開センサ１５、ホーン１８、ハザード１９、キーレス／スマートＥＣＵ２０、無線機２１を有している。

無線機２１は、ＣＤＭＡによる通信を行うことができるようになっており、アンテナ２３、ベースバンドプロセッサ２４、受信回路２５、送信回路２６、およびメモリ２７を有している。

受信回路２５は、アンテナ２３が受信した信号に対して増幅、周波数変換、復調、Ａ／Ｄ変換等を施し、その結果をベースバンドプロセッサ２４に出力する。

送信回路２６は、ベースバンドプロセッサ２４から入力されたデータに対してＤ／Ａ変換、変調、周波数変換、増幅等を施し、その結果の信号をアンテナ２３に出力する。

メモリ２７は、図示しないＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭから成り、ベースバンドプロセッサ２４からの制御信号に基づいて、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭの記憶領域中のデータをベースバンドプロセッサ２４に出力し、あるいはベースバンドプロセッサ２４から入力されたデータをＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭに書き込む。

ベースバンドプロセッサ２４は、例えば回路構成がプログラム可能となっているＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）から成り、受信回路２５から入力されたデータに対して、当該プログラムされた回路構成に基づく処理を施し、その結果のデータをセキュリティＥＣＵ１０に出力し、またセキュリティＥＣＵ１０から入力されたデータに対して、当該プログラムされた回路構成に基づく処理を施し、その結果のデータを送信回路２６に出力する。またベースバンドプロセッサ２４は、上記処理の必要に応じて、メモリ２７のＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭに対して情報の書き込み、読み出しのための制御信号を出力する。

本実施形態におけるベースバンドプロセッサ２４の具体的処理としては、受信回路２５から受信したデータに対して所定の逆拡散処理を施し、さらにその結果のデータに対して所定のＱＰＳＫ等の復調を行い、その結果のデータをセキュリティＥＣＵ１０に送信する。またベースバンドプロセッサ２４は、セキュリティＥＣＵ１０から無線送信のために入力されたデータに対して、所定のＱＰＳＫ等の変調を行い、更にその結果のデータに対して拡散処理を施し、その結果のデータを送信回路２６に出力する。

またベースバンドプロセッサ２４は、受信回路２５から入力され、逆拡散、ＱＰＳＫ等の復調を行ったデータを元に、ＣＤＭＡの無線通信における受信電波の強度（以下受信電界強度と記す）、およびこの受信電波中に含まれる既知信号の、受信電波全体に対する強度比（以下Ｅｃ／Ｉｏと記す）の値を定期的に算出する。

より具体的には、Ｅｃ／Ｉｏは、パイロットエネルギー（Ｅｃに対応する）の、受信帯域内送電力スペクトル密度（Ｉｏ）に対する比率である。なお、パイロットエネルギーとは、パイロットチャネルの信号のエネルギーである。また、パイロットチャネルとは、各ＣＤＭＡ基地局によって連続して送信される、変調されていない、あらかじめその内容が定められた直接シーケンススペクトラム拡散信号のことをいう。パイロットチャネルによって、移動局は下りＣＤＭＡチャネルのタイミングを捕捉することができる。

また、ベースバンドプロセッサ２４は、算出した受信電界強度およびＥｃ／Ｉｏの値を、信号としてセキュリティＥＣＵ１０に出力する。

振動センサ９は、加速度センサを有し、この加速度センサによって車両１の振動を検出し、検出したことをセキュリティＥＣＵ１０に通知するようになっている。

アプローチセンサ１１は、車外に向けられた電波センサを有し、この電波センサによって車両１の外部から車両１に人が近づいた（例えば周囲２ｍ以内）ことを検出し、検出したことをセキュリティＥＣＵ１０に通知するようになっている。

侵入センサ１２は、車内に向けられた電波センサを有し、この電波センサによって車両１の内部に侵入する者を検出し、検出したことをセキュリティＥＣＵ１０に通知するようになっている。

傾斜センサ１３は、傾斜角度センサからなり、この傾斜角度センサによって車両の姿勢が急激に変化した、すなわち急激に傾斜したことを検出し、検出したことをセキュリティＥＣＵ１０に通知するようになっている。急激な傾斜か否かの閾値としては、例えば１５〜３０°程度が考えられる。

ガラス割れセンサ１４は、車両１のガラスに埋め込まれた導線が断線することを検出する装置を有し、この装置によってガラスが割れたことを検出し、検出したことをセキュリティＥＣＵ１０に通知するようになっている。

ドア開センサ１５は、車両１のドアの開閉によってオン・オフが切り替わるドアスイッチを有し、このドアスイッチによってドアが開いたことを検出し、検出したことをセキュリティＥＣＵ１０に信号を出力するようになっている。

ホーン１８は、ホーン音を発する装置であり、セキュリティＥＣＵ１０からの制御信号等によって作動する。

ハザード１９は、ハザードランプを点灯、消灯させる装置であり、セキュリティＥＣＵ１０からの制御信号等によって作動する。

これらホーン１８、ハザード１９は、本実施形態においては車両の警報装置として作動する。すなわち、ホーン１８は、発鳴することで周囲に異常事態を報知し、ハザード１９は、点滅することで周囲に異常事態を報知する。

キーレス／スマートＥＣＵ２０は、車両１のキーおよびキーレスエントリ装置によるキーロックを検出し、検出したことをセキュリティＥＣＵ１０に通知するようになっている。 無線機２１は、携帯電話網を介してデータセンタ２と通信を行うことのできる装置である。

セキュリティＥＣＵ１０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を備えた盗難防止装置である。ＣＰＵは、ＲＯＭに記録されたプログラムを読み出して実行することによって作動する。またＣＰＵは、この作動の必要に応じてＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭに対して情報の読み出しおよび書き込みを行う。またＣＰＵは、上記したセンサ類９〜１５、ホーン１８、ハザード１９、キーレス／スマートＥＣＵ２０、無線機２１等とデータおよび制御信号をやりとりするようになっている。またＲＯＭには、セキュリティＥＣＵ１０のシリアルナンバー、車体番号等、車両に固有な識別子が予め記録されている。

このセキュリティＥＣＵ１０のＣＰＵが実行するプログラムの１つである、盗難報知プログラムについて以下説明する。なお、以下では、ＣＰＵのプログラムの実行による作動を、当該プログラムの作動であるとして説明を行う。

一般に車両１のユーザが車両を離れるとき、すなわち車両１の盗難等に対する対策が必要となるとき、ユーザは車両１のドアをロックする。このとき、キーレス／スマートＥＣＵ２０が車両１のキーおよびキーレスエントリ装置によるキーロックを検出し、検出した旨の信号をセキュリティＥＣＵ１０に出力する。

盗難報知プログラムは、セキュリティＥＣＵ１０に電力が供給されている間は作動し続ており、上記キーロックを検出した旨の信号を受信すると、盗難等に対する防御のための作動モードであるセキュリティモードに入る。その際、上記セキュリティＥＣＵ１０のＲＡＭ中に割り当てられた、セキュリティモードに入っているか否かを示すフラグをオンとする。また、キーレス／スマートＥＣＵ２０からキーロックが解除された旨の信号を受信すると、セキュリティモードを解除する。その際、上記セキュリティモードに入っているか否かを示すフラグをオフとする。

セキュリティモードに入った盗難報知プログラムは、車両１の窃盗、車上荒らし等の目的を持つ者（以下犯人と記す）等の行動によって、上記したセンサ類９〜１５がそれぞれの機能に基づく検出を行い、検出した旨の信号をセキュリティＥＣＵ１０に出力すると、セキュリティＥＣＵ１０のＣＰＵは、異常事態の報知、具体的には盗難の危険性がある旨の報知をするための信号を無線機２１に出力し、更にホーン１８、ハザード１９を作動させる。

このセキュリティＥＣＵ１０のＣＰＵが上記盗難報知プログラムと同時に実行するプログラムとして、妨害電波検出プログラムがある。この妨害電波検出プログラムは、セキュリティＥＣＵ１０に電力が供給されていなくても（故意にバッテリを外されても）、無線機に電池を内蔵しておけば動作（通信）は可能である。図３に、この妨害電波検出プログラムのフローチャートを示す。

ステップ３０５では、セキュリティモードがオンかオフかを判定する。具体的には、セキュリティＥＣＵ１０のＲＡＭ中の、上記したセキュリティモードに入っているか否かを示すフラグがオンであるかオフであるかによって判定する。セキュリティモードがオンであるなら、処理はステップ３１０に進み、オフならば処理はステップ３０５の処理を繰り返す。

ステップ３１０では、電界強度（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、Ｅｃ／Ｉｏをモニタする。具体的には、ベースバンドプロセッサ２４から信号として出力される電界強度およびＥｃ／Ｉｏの値を取得する。

次にステップ３１５では、Ｅｃ／Ｉｏが悪化したか否かを判定する。具体的には、Ｅｃ／Ｉｏの値が所定の比率基準値以下であるか否かを判定する。所定の比率基準値としては、例えば−２０ｄＢである。Ｅｃ／Ｉｏが悪化した場合、処理はステップ３２０に進み、悪化していない場合、処理はステップ３０５に戻る。

ステップ３２０では、電界強度が異常に強いか否かを判定する。具体的には、電界強度が所定の強度基準値以上であるか否かを判定する。所定の強度基準値としては、例えば電界強度の平均値より＋２０ｄＢｍ高い値とする。この平均値は、セキュリティＥＣＵ１０に備えられている図示しない入力装置を介して、車両１のユーザが入力してもよい。あるいは、セキュリティＥＣＵ１０のＣＰＵが、ベースバンドプロセッサ２４から出力される電界強度の値を常時監視して平均値をＥＥＰＲＯＭ等に書き込むプログラムを実行するようになっており、妨害電波検出プログラムがＥＥＰＲＯＭ中の値を平均値として用いてもよい。電界強度が異常である場合、処理はステップ３２５に進み、異常でない場合、処理はステップ３０５に戻る。

ステップ３２５では、各種アラーム（威嚇装置）を起動する。すなわち、妨害電波が発生していることを周囲に伝える旨、および犯人に対して威嚇を行う旨の報知を行う。具体的には、ホーン１８を鳴動させ、ハザード１９を点滅させるため、これらホーン１８、ハザード１９に制御信号を出力する。

次にステップ３３０では、圏内／圏外判定を行う。具体的には、Ｅｃ／Ｉｏが所定の圏内圏外閾値以下であれば圏内であると判定し、そうでなければ圏外であると判定する。なお、この圏内圏外閾値は、現在の電界強度に基づいて僅かに変動する量である。例えば、電界強度が−８０ｄＢｍ〜−１００ｄＢｍ（中電界〜強電界領域）の場合は、圏内圏外閾値は、約−１６ｄＢとなる。圏内であると判定すると処理はステップ３３５に進み、圏外であると判定すると処理はステップ３４０に進む。

ステップ３３５では、データセンタ２に、妨害電波が発生している旨の報知を行う。具体的には、妨害電波が発生している旨の情報を含む信号を、無線送信のためにベースバンドプロセッサ２４に出力する。そして処理はステップ３４０に進む。

ステップ３４０では、セキュリティモードが解除されているか否かを判定する。具体的には、セキュリティＥＣＵ１０のＲＡＭ中の、上記したセキュリティモードに入っているか否かを示すフラグがオフであるかオンであるかによって判定する。セキュリティモードが解除されているなら、処理はステップ３０５に戻り、解除されていないなら処理はステップ３２５に戻る。

以上のような妨害電波検出プログラムによって、セキュリティモードがオンの時、Ｅｃ／Ｉｏが悪化し、かつ電界強度が異常であれば、ステップ３１５、３２０の判定処理の結果、セキュリティモードが解除されるまで、妨害電波発生の旨の警報が発せられ（ステップ３２５）、更に車両１が通信圏内に戻ったときはデータセンタ２に妨害電波発生の旨の報知が為される（ステップ３３０、３３５）。

このように、セキュリティＥＣＵ１０および無線機２１から成る妨害電波報知装置は、妨害電波による通信妨害を、車両１の周囲、データセンタ２等の外部に報知することができる。

なお、上記実施形態においては、ＣＤＭＡにおける妨害電波の検出および報知のみについて説明したが、本発明の適用範囲はＣＤＭＡに限られるものではなく、無線通信における受信電波の強度、および受信電波中に含まれる既知信号の受信電波全体に対する強度比が検出できるような通信システムにも適用可能である。

また、上記実施形態においては、Ｅｃ／Ｉｏが悪化したことは、Ｅｃ／Ｉｏが所定の固定の比率基準値以下であることによって判定したが、必ずしも所定の比率基準値はこのような固定値である必要はない。

例えば、比率基準値は、車両１の存在する地点に基づいて変化するようになっていてもよい。具体的には、車両１が、車両１の現在位置情報を出力するカーナビゲーション装置等を有し、セキュリティＥＣＵ１０は、そのカーナビゲーション装置から定期的に出力される位置情報およびベースバンドプロセッサ２４から定期的に出力されるＥｃ／Ｉｏの信号に基づいて、各地点毎のＥｃ／Ｉｏの平均値を算出し、セキュリティＥＣＵ１０のＥＥＰＲＯＭに記録し、図３のステップ３１５においては、そのときの車両１の現在位置に対応する地点の平均のＥｃ／Ｉｏより所定量低い値（例えばこの平均値より１０ｄＢ低い値）を比率基準値とするようになっていてもよい。

また、車両１の駐車場等、車両１が頻繁に所在する地点のみについて、上記地点毎の平均値より所定量低い値（例えばこの平均値より１０ｄＢ低い値）を所定の比率基準値として用いるようになっており、それ以外の地点については、固定値を所定の比率基準値とするようになっていてもよい。すなわち、比率基準値を、位置による可変値と固定値の組み合わせとして実現してもよい。

また、上記実施形態においては、受信電界強度が異常であることは、電界強度が所定の強度基準値以上であることによって判定したが、この強度基準値としては、固定の電界強度の平均値である必要はなく、上記したＥｃ／Ｉｏについての比率基準値の様に、位置によって変化する値であってもよいし、位置によって変化する値と固定値との組み合わせでもよい。

本発明の実施形態に係る車両盗難防止システムの全体構成を概略的に示す図である。 車両１が有する車両盗難防止システムに係る装置の構成を示す図である。 妨害電波検出プログラムのフローチャートである。

符号の説明

１…車両、２…データセンタ、３…インターネット、９…振動センサ、
１０…セキュリティＥＣＵ、１１…アプローチセンサ、１２…侵入センサ、
１３…傾斜センサ、１４…ガラス割れセンサ、１５…ドア開センサ、１８…ホーン、
１９…ハザード、２０…キーレス／スマートＥＣＵ、２１…無線機、２３…アンテナ、
２４…ベースバンドプロセッサ、２５…受信回路、２６…送信回路、２７…メモリ。

Claims (5)

1. 無線電波を受信する無線手段（２１）の受信電波に基づいて妨害電波の存在を検出する検出手段（３０５、３１０、３１５、３２０）と、
   前記検出手段の前記検出に基づいて報知を行う報知手段（３２５、３３０、３３５、３４０）と、を備え、
   前記無線手段は、ＣＤＭＡによる無線通信を行い、
   前記検出手段は、前記無線手段における受信電界強度、および前記受信電波中のパイロットエネルギーの前記受信電波全体のエネルギーに対する比率に基づいて、妨害電波の存在を検出することを特徴とする妨害電波報知装置。
2. 前記検出手段は、前記無線手段における受信電界強度が所定の強度基準値より高く、かつ前記受信電波中のパイロットエネルギーの前記受信電波全体のエネルギーに対する比率が所定の比率基準値より低いことに基づいて、妨害電波妨害電波の存在を検出することを特徴とする請求項１に記載の妨害電波報知装置。
3. 前記検出手段は、前記無線手段からの出力信号に基づいて、前記無線手段における受信電界強度、および前記受信電波中のパイロットエネルギーの前記受信電波全体のエネルギーに対する強度比とを検出することを特徴とする請求項１または２に記載の妨害電波報知装置。
4. 前記報知手段は、前記検出手段の前記検出に基づいて、車両１の周囲への報知を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の妨害電波報知装置
5. 前記報知手段は、前記検出手段の前記検出に基づいて、無線通信を介して報知を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の妨害電波報知装置。

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