まず、図1を参照しながら本実施例の構成を 説明する。
 図1に示すように本実施例の盗難防止装置は 、オーディオ装置20と、その出力手段である� ��数のスピーカ1、2、3、4とを接続する信号線 に、セキュリティECU10が接続された構成を有� ��ている。セキュリティECU10は、ボディECU30と 通信バスで接続され、例えばCAN(Controller Area� �Network)等のプロトコルに従って、ボディECU30� ��の通信を行う。

 複数のスピーカ(音声入力手段)は、車両の� �なる場所に配置される。これらのスピーカ� �、車両の前後方向及び左右方向に分散して� �置されることが望ましい。本実施例では、� �えば図2に示すように、運転席5への乗降用の ドアに配置されて車室内に臨む運転席5側の� �ロントスピーカFR1(以下、簡単にスピーカ1と 表記する)と、助手席6への乗降用のドアに配� ��されて車室内に望む助手席6側のフロントス ピーカFL2(以下、簡単にスピーカ2と表記する) と、車室内の後部座席7への乗降用のドアに� �置されて車室内に臨む運転席5側のリアスピ� ��カRR3(以下、簡単にスピーカ3と表記する)と� ��同じく後部座席7への乗降用のドアに配置さ れて車室内に臨む助手席6側のリアスピーカRL 4(以下、簡単にスピーカ4と表記する)とが設� �られている。
 なお、車両に搭載されるスピーカはこれだ� ��に限定されるものではない。例えば、車両� ��フロントパネル部に設けたり、後部座席7の 後ろ側に設けることもできる。

 オーディオ装置20は、例えは、DVDプレー� �、CDプレーヤ、チューナ等の複数のオーディ オソースから入力される信号を処理して、複 数のスピーカで再生する音響信号を作成して 各スピーカ1、2、3、4に供給する。

 ボディECU30は、ドアのロック・アンロッ� �、パワーウィンドウのアップ・ダウン等の� �御を行う制御装置である。

 セキュリティECU10は、窓ガラスの破壊、不� �なドアロックの解除、イグニッションスイ� �チの操作など、不正な手段による車室内へ� �侵入を検出して警報を発する。セキュリテ� �ECU10の構成を図3に示す。
 図3に示すようにセキュリティECU10は、信号� ��理部11、12、13、14と、メインマイコン15と、 警報出力部16とを有している。

 信号処理部11、12、13、14は、車両に搭載さ� �たスピーカ1、2、3、4にそれぞれ対応して設� ��られている。信号処理部11は、オーディオ� �置20とスピーカ1とをつなぐ信号線21に接続さ れ、信号処理部12は、オーディオ装置20とス� �ーカ2とをつなぐ信号線22に接続され、信号� �理部13は、オーディオ装置20とスピーカ3とを つなぐ信号線23に接続され、信号処理部14は� �オーディオ装置20とスピーカ4とをつなぐ信� �線24に接続される。なお、各信号処理部11、1 2、13、14は、同一の構成を有しているので、� ��下では代表して信号処理部11について説明� �る。
 信号処理部11はバンドパスフィルタ11A、ア� �プ11B、AD変換器11Cを有し、スピーカ1で発生� �る逆起電力の信号を入力して、フィルタ処� �、増幅の処理を行う。信号処理部11からメイ ンマイコン15には、増幅後の信号にAD変換器11 CでAD変換した信号と、AD変換を行っていない� ��号とが出力される。

 メインマイコン15は、信号処理部11、12、1 3、14で処理された信号を入力して、これらの 信号から監視対象たる車両に衝撃が加えられ たか否か、また、衝撃が加えられた場合には その位置を判定する。これらの判定方法につ いては後述する。判定の結果、車両が盗難や 車上荒らしに合う危険性が高いと判定すると 、警報出力部16に信号を出力し、アラーム音� ��出力させる。なお、本実施例では、警報出� ��部16の生成するアラーム音はスピーカ1、2よ り出力するようになっている。アラーム音の 出力時には、メインマイコン15はスイッチ17� �18をオンにして、警報出力部16と信号線21、22 とを接続する。

 図4には、メインマイコン15のハードウェア� ��成を示す。
 メインマイコン15は、CPU51、ROM52、RAM53、NVRAM (Non Volatile RAM)54、入出力部55等を有している 。CPU51は、ROM52に格納したプログラムを読み� �んで、このプログラムに従った演算を行う� �すなわち、ROM52に格納されたプログラムをCPU 51が読み込むことで、車両が盗難や車上荒ら� ��に合う危険性が高いか否かを判定する。こ� ��らの判定手順については後ほどフローチャ� ��トを参照しながら詳述する。また、RAM53に� �、演算結果のデータが書き込まれ、NVRAM54は� ��RAM53に書き込まれていたデータで、電源オ� �時に保存の必要なデータが書き込まれる。

 セキュリティECU10は、車両に搭載された複� �のスピーカ1、2、3、4をマイクとして使用し� ��これらのスピーカ1、2、3、4に生じる逆起電 力の時間差から衝撃が加えられた車両の位置 を特定する。スピーカ1、2、3、4は、磁界中� �配設されたボイスコイルが車両の振動に伴� �振動することによって逆起電力が発生する� �
 また、衝撃音は音波となって空気中を伝わ� ��ため、衝撃が加えられた位置に最も近いス� ��ーカで発生する逆起電力が最も早く発生し� ��衝撃が加えられた位置から最も遠いスピー� ��で発生する逆起電力が最も遅く発生する。� ��なわち、車両に加えられた衝撃によって発� ��する衝撃音のスピーカまでの到達時間差が� ��スピーカで発生する逆起電力の発生時間の� ��となって表れる。
 本実施例は、このような特性を利用して、� ��両に加えられた衝撃の位置を特定する。

 図5(A)には、運転席5の窓ガラスに治具で衝� �を加えたときに、各スピーカ1、2、3、4で発� ��する逆起電力を示している。また、図5(B)に は、各スピーカ1、2、3、4で逆起電力が発生� �た瞬間の波形を拡大して示している。
 図5(B)に示すように、衝撃が加えられた運転 席5の窓ガラス60に最も近いスピーカ1で逆起� �力が一番最初に発生している。また、2番目� ��逆起電力が発生しているのは、運転席5の窓 ガラスから2番目に近い後部座席右側のスピ� �カ3である。以下、運転席5の窓ガラス60から� ��距離に応じて後部座席左側のスピーカ4、助 手席のスピーカ2の順で逆起電力が発生して� �る。
 また、図5(C)には、運転席5の窓ガラスに手� �衝撃を加えた時に、各スピーカ1、2、3、4で� ��生する逆起電力を示している。また、図5(D) には、各スピーカで逆起電力が発生した瞬間 の波形を拡大して示している。
 この場合も上述した治具による衝撃のとき� ��同様に運転席5のスピーカ1、後部座席右側� �スピーカ3、後部座席左側のスピーカ4、助手 席のスピーカ2の順で逆起電力が発生してい� �。

 図6を参照しながら衝撃が加えられた位置の 特定方法を説明する。
 衝撃が加えられた車両位置(衝撃によって衝 撃音が発生するので、以下では音源(本発明� �衝撃の発生源に該当する)と呼ぶ)と、音源か ら最も近いスピーカとの距離(単位m)をSとお� �。また、他のスピーカと音源との距離は、� �も近いスピーカに生じた逆起電力の発生時� �との時間差で表すことができる。
 例えば、図6に示すように運転席の窓ガラス 60に衝撃が加えられたものとする。この場合� ��音源に最も近いスピーカはスピーカ1となる 。スピーカ1に逆起電力が発生した時間とス� �ーカ2に逆起電力が発生した時間との時間差� ��Uとすると、音源とスピーカS2との距離(単位 m)は、S+U(331.5+0.6×t)となる。なお、tは車室内� ��温度(℃)である。このU(331.5+0.6×t)をαとおく と、音源とスピーカS2との距離は、S+αとなる 。
 同様に、スピーカS1に逆起電力が発生した� �間とスピーカS3に逆起電力が発生した時間と の差時間をVとすると、音源とスピーカS3との 距離(単位m)は、S+V(331.5+0.6×t)となる。V(331.5+0. 6×t)をβとおくと、音源とスピーカS3との距離 は、S+βとなる。
 同様に、スピーカS1に逆起電力が発生した� �間とスピーカS4に逆起電力が発生した時間と の時間差をWとすると、音源とスピーカS4との 距離(単位m)は、S+W(331.5+0.6×t)となる。W(331.5+0. 6×t)をγとおくと、音源とスピーカS4との距離 は、S+γとなる。

 次に、求めた距離に補正係数を乗算して� ��4つのスピーカ1、2、3、4が存在するXY平面上 での距離を求める。車両に搭載された4つの� �ピーカ1、2、3、4が同一平面上(この平面をXY� ��面とおく)にあるものとし、各窓ガラス上の 代表点とスピーカ1、2、3、4とを結ぶ直線と� �XY平面とのなす角度(鋭角)をθ1、θ2、θ3、θ4� ��する。音源とスピーカとの距離S、S+α、S+β� ��S+γにコサインθ1、コサインθ2、コサインθ3 、コサインθ4をそれぞれ積算して、XY平面上� ��の音源とスピーカ1、2、3、4との距離を求め る。なお、コサインθの補正係数は、窓ガラ� ��ごとにRAM53等のメモリに予め格納されてい� �。窓ガラスの代表点として窓ガラスの中央� �置、重心位置等を用いることができる。

 音源と各スピーカ1、2、3、4とのXY平面上で� ��距離が求められると、図7に示すように3円� �交点を求めて、音源の位置を特定する。
 例えば、スピーカ1と音源とを通る円Kの方� �式は、以下の式(1)のように表すことができ� �。
 (x-a) ² +(y-b) ² =S ² ・・・・・(1)
 なお、音源のXY平面上での座標位置を(x,y)と おき、スピーカ1のXY平面上での座標位置を(a, b)とおく。
 同様に、スピーカ2と音源とを通る円Lの方� �式は、以下の式(2)のように表すことができ� �。
 (x-c) ² +(y-d) ² =(S+α) ² ・・・・・(2)
 なお、スピーカ2のXY平面上での座標位置を( c,d)とおく。
 同様に、スピーカ3と音源とを通る円Mの方� �式は、以下の式(3)のように表すことができ� �。
 (x-e) ² +(y-f) ² =(S+β) ² ・・・・・(3)
 なお、スピーカ2のXY平面上での座標位置を( e,f)とおく。

 音源は、図7に示すように、円Kと円Lとの交� ��の軌跡と、円Kと円Mとの交点の軌跡とが交� �る位置にある。
 各窓ガラスの代表点と、XY平面との距離は� �め分かっているので、XY平面上での音源の座 標位置を求めることで、スピーカ1、2、3、4� �検出した衝撃音が、窓ガラスに加えられた� �のであるか否かを精度よく判定することが� �きる。
 特定した音源の位置が、車両から大きく外� ��た位置を示していた場合には、車外で発生� ��た音を検出してスピーカが振動したと判定� ��ることができる。

 同様の手順で、車体に加えられた衝撃位置� ��判定することができる。
 すなわち、分割した車体の領域ごとに補正� ��数を用意しておき、スピーカ1、2、3、4で発 生する逆起電力の発生時間の差から音源の位 置を特定し、スピーカのあるXY平面上の音源� ��置を特定する。

 このように本実施例では、スピーカ1、2� �3、4のある平面上での音源の位置を求めてい るので、計算量を削減して簡単に音源位置を 求めることができる。

 また、各スピーカ1、2、3、4で発生する逆起 電力の発生時間に差がほとんどない場合、雷 や花火等による音をスピーカで検出したもの と判定することができる。
 雷の音をスピーカ1、2、3、4で検出した場合 、各スピーカ1、2、3、4への音波の到達時間� �差がないため、各スピーカ1、2、3、4で生じ� ��逆起電力の発生時間の差はほとんどない。� ��こで、判定しきい値(この判定しきい値を第 1判定しきい値と呼ぶ。また、この第1判定し� ��い値が本発明の第1しきい値に該当する。)� �用意しておいて、この第1判定しきい値より� ��逆起電力の発生時間の差が小さいときには� ��雷、花火等の車外で発生した音による振動� ��あると判定する。

 また、本実施例では、衝撃音の周波数によ� ��て、衝撃が窓ガラスへの衝撃であるのか車� ��への衝撃であるのかを判定している。
 車両の窓ガラスを金属で叩いた場合、スピ� ��カ1、2、3、4に発生する逆起電力の信号の周 波数は、500Hz~1KHz程度となる。これに対し車� �への衝撃は100Hz以下になる。すなわち、スピ ーカ1、2、3、4に生じた逆起電力の信号の周� �数によって、窓ガラスへの衝撃であるのか� �車体への衝撃であるのかを判定することが� �きる。本実施例では、第2判定しきい値を用� ��しておいて、スピーカ1、2、3、4に生じた逆 起電力の信号の周波数が第2判定しきい値以� �であるか否かを判定している。

 図8に示すフローチャートを参照しながら、 セキュリティECU10の処理手順を説明する。
 まず、セキュリティECU10は、車両に搭載さ� �た4つのスピーカ1、2、3、4に発生する逆起電 力の信号を入力して(ステップS1)、信号処理� �11、12、13、14で信号処理を行う。フィルタ処 理、増幅、AD変換等の処理を行い、処理後の� ��号をセキュリティECU10のメインマイコン15に 入力する。

 次に、メインマイコン15は、入力信号の� �号レベルを判定して(ステップS2)、最初に信� ��が発生したスピーカを特定する(ステップS3: 本発明の検出部特定処理に該当する)。

 次に、メインマイコン15は、スピーカ1、2 、3、4間の信号発生時間の差が第1判定しきい 値以上であるか否かを判定する(ステップS4)� �信号の発生時間差が第1判定しきい値よりも� ��さい場合(ステップS4/NO)、メインマイコン15� ��雷による振動と判定する(ステップS5:本発明 の雷判定処理に該当する)。

 次に、メインマイコン15は、入力信号の� �波数が第2判定しきい値以上であるか否かを� ��定する(ステップS6:本発明の衝撃箇所推定処 理に該当する)。入力信号の周波数が第2判定� ��きい値(例えば500Hz)以上であった場合には(� �テップS6/YES)、メインマイコン15は、窓ガラ� �への衝撃であると判定する。そして、最初� �信号が発生したスピーカに最も近い窓ガラ� �用の補正係数をメモリから選択する(ステッ� ��S7:本発明の衝撃箇所特定処理に該当する)。 メインマイコン15は、音源とスピーカとの距� ��を表す変数に補正係数を積算して、スピー� ��の存在するXY平面上での距離に変換する。� �して、上述した式(1)、(2)、(3)を用いて、XY平 面上での音源の位置を特定する(ステップS8:� �発明の衝撃箇所特定処理に該当する)。

 XY平面と窓ガラスとの距離は予め分かって� �るので、メインマイコン15は、XY平面上での� ��源位置から音源位置を求める。次に、メイ� ��マイコン15は、求めた音源位置が窓ガラス� �位置を示し、スピーカ1、2、3、4から入力し� ��信号の信号レベル差が第3判定しきい値以上 あるか否かを判定する。
 窓ガラスに衝撃が加えられた場合、衝撃が� ��えられた窓ガラスに最も近いスピーカで検� ��する逆起電力の信号レベルは、他のスピー� ��で検出する逆起電力の信号レベルと大きな� ��がある。スピーカで検出した信号レベルの� ��を判定することで、窓ガラスへの衝撃であ� ��か否かを判定する判定精度を高めることが� ��きる。
 音源位置が窓ガラスではなかった場合には( ステップS9/NO)、アラーム音の警報は行わず、 処理を終了する。また、スピーカから入力し た信号の信号レベル差が第3判定しきい値よ� �も小さい場合にも(ステップS9/NO)、アラーム� ��の警報は行わず、処理を終了する。
 音源位置が窓ガラスを示し、スピーカから� ��力した信号の信号レベル差が第3判定しきい 値以上あった場合には(ステップS9/YES)、窓ガ� ��スに加えられた衝撃であると判定し、セキ� ��リティECU10は警報出力部16に所定信号を出力 し、スイッチ17、18をオンにする。メインマ� �コン15から所定信号が入力されることで、警 報出力部16は警報音を出力する。この警報音� ��スピーカ1、2から出力される(ステップS10:本 発明のアラーム制御処理に該当する)。

 また、ステップS6で入力信号の周波数が� �2判定しきい値(例えば500Hz)よりも小さい場合 には(ステップS6/NO)、メインマイコン15は、車 体への衝撃であると判定する(ステップS11)。� ��して、最初に信号が発生したスピーカに最� ��近い車体部位用の補正係数をメモリから選� ��する(ステップS12:本発明の衝撃箇所特定処� �に該当する)。メインマイコン15は、音源と� �ピーカとの距離を表す変数に補正係数を積� �して、スピーカの存在するXY平面上での距離 に変換する。そして、上述した式(1)、(2)、(3) を用いて、XY平面上での音源の位置を特定す� ��(ステップS13:本発明の衝撃箇所特定処理に� �当する)。

 XY平面と車体部位との距離は予め分かって� �るので、メインマイコン15は、求めたXY平面� ��の音源位置から音源位置を求める。メイン� ��イコン15は、求めた音源位置が車体部位を� �し、スピーカ1、2、3、4から入力した信号の� ��号レベル差が第4判定しきい値以上あるか否 かを判定する。
 車体に衝撃が加えられた場合、衝撃が加え� ��れた車体部位に最も近いスピーカで検出す� ��逆起電力の信号レベルは、他のスピーカで� ��出する逆起電力の信号レベルと大きな差が� ��る。スピーカで検出した信号レベルの差を� ��定することで、車体への衝撃であるか否か� ��判定する判定精度を高めることができる。� ��た、第4判定しきい値は、第3判定しきい値� �りも大きな値に設定されている。車体に非� �に大きな衝撃が加えられた場合に、アラー� �警報を行うためである。

 音源位置が車体部位ではなかった場合には( ステップS14/NO)、アラーム音の警報は行わず� �処理を終了する。また、スピーカから入力� �た信号の信号レベル差が第4判定しきい値よ� ��も小さい場合にも(ステップS14/NO)、アラー� �音の警報は行わず、処理を終了する。
 音源位置が車体部位を示し、スピーカから� ��力した信号の信号レベル差が第4判定しきい 値以上あった場合には(ステップS14/YES)、車体 に加えられた衝撃であると判定し、セキュリ ティECU10は警報出力部16に所定信号を出力し� �、スピーカ1、2から警報音を出力する(ステ� �プS10)。

 このように本実施例は、複数のスピーカ1 への衝撃音の入力時間差に基づいて、音源位 置を精度よく特定することができる。従って 、車両に衝撃が加えられた場合には、衝撃が 加えられた位置を特定して、車両の盗難防止 の精度を向上させることができる。

 上述した実施例は本発明の好適な実施の一� ��である。但し、これに限定されるものでは� ��く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお� ��て種々変形実施可能である。
 例えば、図9に示すように侵入センサ40を設� ��て、侵入センサ40の検出結果と、スピーカ1� ��2、3、4を用いた衝撃音の発生位置の特定結� ��とに基づいて、警報出力部16を作動させる� �うにしてもよい。
 また、上述した実施例では警報出力部16を� �けてスピーカからの警報を行っているが、� �線通信手段等によりセキュリティセンタに� �報するようにしてもよい。
 また、上述した実施例では、複数の音声入� ��手段としてオーディオ用の複数のスピーカ� ��利用していたが、複数の専用マイクを設け� ��もよい。また、高精度に音源位置を特定す� ��ためには複数の音声入力手段が車両の前後� ��向と左右方向に分散して配置されることが� ��ましいため、音声入力手段の数としては3以 上(より好ましくは4以上)とすることが望まし い。
 また、上述した実施例では、スピーカを用� ��た音源位置の特定方法を説明したが、この� ��に電波センサ、振動センサ、音センサ等の� ��ンサを使用してもよい。