JP4184375B2 - Vehicle communication device - Google Patents
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Description
この発明は、車載器と携帯機との間で相互通信を行う車両用通信装置に関し、特にユーザが携帯機を所持しているのみで車両のドアロックまたはアンロックを簡便に作動させるためのパッシブエントリに好適な技術に関するものである。 The present invention relates to a vehicular communication device that performs mutual communication between an in-vehicle device and a portable device, and more particularly, a passive device that allows a user to simply operate a door lock or unlock of a vehicle simply by holding the portable device. It relates to a technique suitable for entry.
従来から、自動車の車両用通信装置において、ユーザが携帯機を所持しているのみで、ユーザが車両に接近したときに車両のドアが解錠され、また、ユーザが車両から離れるとドアが施錠される機能を備えたシステムが開発されている。
この種の車両用通信装置において、車載器は、車両のドアから所定の車外エリアに存在する携帯機に対してのみ認証を行い、認証結果がOKの場合にドアの施錠または解錠を許可するように構成されているので、携帯機が車外のどの位置に存在するのかを正しく認識する必要がある。
Conventionally, in a vehicular communication device for an automobile, the user only has a portable device, and the door of the vehicle is unlocked when the user approaches the vehicle, and the door is locked when the user leaves the vehicle. A system with the functions to be used has been developed.
In this type of vehicle communication device, the vehicle-mounted device authenticates only a portable device existing in a predetermined outside area from the vehicle door, and permits the door to be locked or unlocked when the authentication result is OK. Thus, it is necessary to correctly recognize where the portable device is located outside the vehicle.
携帯機が車外のどの位置に存在するかを認識するために、たとえば、LF帯電波(周波数が120KHz〜135KHz程度)を放射するアンテナ(以下、「LF帯アンテナ」という)を車両の窓ごとに設置したシステムが提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 In order to recognize where the portable device is located outside the vehicle, for example, an antenna (hereinafter referred to as “LF band antenna”) that emits an LF charging wave (frequency is about 120 KHz to 135 KHz) is provided for each vehicle window. An installed system has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1に記載の従来装置におけるLF帯アンテナを使用した携帯機位置認識システムにおいては、車外の所定箇所に配置された複数のLF帯アンテナが、車載器内の制御ユニットに有線結合されており、制御ユニットと、各LF帯アンテナの応答可能エリア内に位置する車載器との間で、信号授受を行うように構成されている。
In the portable device position recognition system using the LF band antenna in the conventional device described in
また、携帯機は、LF帯アンテナが放射する電波の所定レベル内でのみ応答するように設計されており、車載器内の制御ユニットは、携帯機がどのLF帯アンテナから発した電波に対して応答したかを判定することにより、携帯機の存在位置を認識するようになっている。 Moreover, the portable device is designed to respond only within a predetermined level of the radio wave radiated from the LF band antenna, and the control unit in the vehicle-mounted device responds to the radio wave emitted from which LF band antenna by the portable device. By determining whether or not a response has been made, the location of the portable device is recognized.
なお、この種の車両用通信装置においては、車両のドアを施錠または解錠する段階に至るまでに、車載器と携帯機との間で必要な認証通信が行われるので、携帯機には、発振回路および変復調回路を含む送受信回路と、マイクロコンピュータと、メモリと、各回路要素を駆動するための電源および電源回路とが設けられている。 In this type of vehicle communication device, the necessary authentication communication is performed between the vehicle-mounted device and the portable device until the vehicle door is locked or unlocked. A transmission / reception circuit including an oscillation circuit and a modulation / demodulation circuit, a microcomputer, a memory, and a power source and a power source circuit for driving each circuit element are provided.
また、携帯機内の電源としては、一般に電池が用いられるが、車両側との通信が頻繁に行われるような車両用通信装置においては、電力消費量が多いので、電池寿命が短くなって電池交換の頻度が多くなるという問題がある。
そこで、携帯機に電力発生回路を設け、自身が受信した車載器からの電波に応答して発生させたDC電力を使用することにより、電池消費を低減させることも提案されている。
さらに、内部発振回路および電池が内蔵されていない携帯機の構成も提案されている。
In addition, although a battery is generally used as the power source in the portable device, in a vehicle communication device in which communication with the vehicle side is frequently performed, since the power consumption is large, the battery life is shortened and the battery is replaced. There is a problem that the frequency of
Therefore, it has been proposed to reduce battery consumption by providing a power generation circuit in a portable device and using DC power generated in response to radio waves received from the vehicle-mounted device.
Furthermore, a configuration of a portable device in which an internal oscillation circuit and a battery are not incorporated has been proposed.
従来の車両用通信装置では、携帯機の位置を車載器側で検知して認識するために、多くのLF帯アンテナを車両の外部の所定箇所に設置する必要があるので、携帯機に対する各LF帯アンテナの通信可能エリアを調整するために、多くの作業工数を要するとともにシステム全体のコストアップを招くという課題があった。 In the conventional vehicle communication device, in order to detect and recognize the position of the portable device on the vehicle-mounted device side, it is necessary to install many LF band antennas at predetermined locations outside the vehicle. In order to adjust the communicable area of the band antenna, a large number of work steps are required, and the cost of the entire system is increased.
また、仮に単一の車載アンテナを用いて携帯機との間の通信を実現するために、車載アンテナとして指向性の低いアンテナを採用すると、車載器から車外に存在する携帯機への伝送電力が低減するので、携帯機内の電力発生回路が十分機能せず、携帯機の電池消耗を低減することが難しくなるという課題があった。 In addition, if a low-directivity antenna is used as a vehicle-mounted antenna to realize communication with a portable device using a single vehicle-mounted antenna, the transmission power from the vehicle-mounted device to the portable device existing outside the vehicle is reduced. Therefore, there is a problem that the power generation circuit in the portable device does not function sufficiently and it is difficult to reduce battery consumption of the portable device.
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、車載器側において多くのアンテナを必要とせずに、携帯機への電力伝送効率を向上させた車両用通信装置を得ることを目的とする。 The present invention was made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle communication device that improves power transmission efficiency to a portable device without requiring many antennas on the vehicle-mounted device side. To do.
この発明による車両用通信装置は、車両に搭載された車載器と、車両のユーザが所有する携帯機とを備え、車載器と携帯機との間で相互通信を行う車両用通信装置であって、携帯機は、車載器との間の信号送受信時に固有コードを車載器に発信し、車載器は、指向性を有しビーム方向が任意に設定される送受信アンテナと、車両の所定位置に存在する接近者の検出方向を判定する接近者検出手段と、接近者の検出方向に送受信アンテナのビーム方向を向けるアンテナ調整手段とを含み、携帯機との間の信号送受信により取得した固有コードに基づいて携帯機の認証を確認した場合のみに、車両のドアを施錠または解錠させるための許可信号を生成するものである。 A vehicle communication device according to the present invention includes a vehicle-mounted device mounted on a vehicle and a portable device owned by a user of the vehicle, and is a vehicle communication device that performs mutual communication between the vehicle-mounted device and the portable device. The portable device transmits a unique code to the vehicle-mounted device when transmitting / receiving signals to / from the vehicle-mounted device, and the vehicle-mounted device exists at a predetermined position of the vehicle, with a transmission / reception antenna having a directivity and an arbitrarily set beam direction Based on a unique code acquired by signal transmission / reception to / from a portable device, including an approaching person detection means for determining a detection direction of an approaching person and an antenna adjustment means for directing the beam direction of the transmission / reception antenna in the detection direction of the approaching person Only when the authentication of the portable device is confirmed, the permission signal for locking or unlocking the door of the vehicle is generated.
実施の形態1.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1に係る車両用通信装置について詳細に説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係る車両用通信装置を示すブロック図であり、相互に通信を行う車載器10および携帯機20の機能構成を示している。
Hereinafter, a vehicle communication device according to
FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle communication device according to
図1において、車両に搭載された車載器10は、マイクロコンピュータからなる制御ユニット11と、制御ユニット11に接続された送受信モジュール12と、制御ユニット11および送受信モジュール12に接続された送受信アンテナ13と、制御ユニット11に接続された接近者検出手段14とを備えている。
In FIG. 1, the vehicle-mounted
制御ユニット11は、車載器用メモリ15およびアンテナ調整手段16を有する。
車載器用メモリ15は、車載器10内の作動制御や判定処理などを実行するための各種の制御プログラムを含むとともに、制御ユニット11が携帯機20を認証するときに必要な暗号キー(固有コード)を格納している。
The
The in-
送受信モジュール12は、制御ユニット11の制御下で、携帯機20への送信電波の生成および変調などを行う。
送受信アンテナ13は、目的に応じた方向に指向性を有しビーム方向が任意に設定されるように構成されており、送受信モジュール12により生成された電波を空間に放射する。
送受信アンテナ13は、車外の各方向に対して電波を均一に放射できるようにするために、たとえば車内の天井部分に設置されることが望ましい。
The transmission /
The transmission /
The transmission /
また、送受信アンテナ13の形状は薄ければ薄いほどよく、薄い形状で構成される送受信アンテナ13の具体例としては、たとえばマイクロストリップアンテナなどがあげられる。
さらに、送受信アンテナ13の放射パターンに指向性を与えるために、送受信アンテナ13をアレーにより構成することが望ましい。
制御ユニット11内のアンテナ調整手段16は、車両のドアを解錠または施錠しようとする接近者の検出方向に、送受信アンテナ13のビーム方向を向けるようになっている。
Further, the thinner the transmission /
Furthermore, in order to give directivity to the radiation pattern of the transmission /
The antenna adjustment means 16 in the
接近者検出手段14は、車両の各ドアの外側ハンドル部分に設置されたスイッチまたはセンサ(図示せず)を含み、スイッチまたはセンサからの検出信号に基づいて、車両の所定位置に存在する接近者の検出方向(存在位置)を判定し、車両のユーザ(使用者およびオーナ)がドアを解錠または施錠しようとする意志を車載器10に伝える。
The approaching person detection means 14 includes a switch or a sensor (not shown) installed in an outer handle portion of each door of the vehicle, and an approaching person present at a predetermined position of the vehicle based on a detection signal from the switch or sensor. Is detected, and the vehicle user (user and owner) informs the vehicle-mounted
制御ユニット11は、車両の近傍の所定位置に接近者が存在する場合であって、かつ、携帯機20との間の信号送受信により取得した固有コードに基づいて携帯機20の認証を確認した場合のみに、ドア施解錠ユニット30に対して、車両のドアを施錠または解錠させるための許可信号Gを生成する。
ドア施解錠ユニット30は、制御ユニット11からの許可信号Gに応答して、車両のラゲッジドアを含むすべてのドアを施錠または解錠する。
The
In response to the permission signal G from the
一方、車両のユーザが所有する携帯機20は、マイクロコンピュータ21と、マイクロコンピュータ21に属する携帯機用メモリ22と、車載器10に対する認証用の送受信信号を処理する変復調回路23と、車載器10からの電力発生用受信信号を処理する検波/電力発生回路24と、認証用の送受信アンテナ25と、電力発生用の受信アンテナ26とを備えている。
携帯機20は、車載器10との間の信号送受信時に、送受信アンテナ25を介して自身の固有コードを車載器10に発信する。
On the other hand, the
The
携帯機20内のマイクロコンピュータ21は、車載器10における作動制御および判定処理などを実行する。
送受信アンテナ25は、認証用の電波(固有コードを含む信号)を車載器10に対して送信するとともに、認証の用の電波を車載器10から受信する。
変復調回路23は、車載器10への送信電波を変調するとともに、車載器10からの受信電波を復調する。
The
The transmitting / receiving
The
携帯機用メモリ22は、車載器10に送信する認証用の応答コードを作成するために必要な暗号キーを格納している。
受信アンテナ26は、車載器10から送信された電力供給用電波を受信する。
検波/電力発生回路24は、電力供給用電波を検波してDC電力を抽出し、抽出した電力を携帯機20内の各回路要素に供給する。
The
The
The detection /
この場合、携帯機20は、パッシブ型のRFID(Radio Frequency Identification)と同様に電源を有していないので、受信アンテナ26および検波/電力発生回路24を用いて、車載器10から伝送される電波の電力を携帯機20内でDC電力に変換し、携帯機20の動作に必要な電力として供給している。
なお、携帯機20において、認証用信号(後述する質問信号および応答信号など)を送受信する送受信アンテナ25と、電力供給用電波を受信する受信アンテナ26とを、個別のアンテナで構成したが、同一のアンテナで構成してもよい。
In this case, since the
In the
図2〜図4は車載器10内の送受信アンテナ13に与えられる指向条件を示す説明図であり、それぞれ、用途の異なる場合の各放射パターンP1、P2、P3(破線枠参照)の指向性を示している。
図2〜図4においては、それぞれ、平面図(a)からなる水平面に対する放射パターンと、正面図(b)からなる垂直面に対する放射パターンとが、車両40および窓40aに対する位置関係が分かるように示されている。
2-4 is explanatory drawing which shows the directivity conditions given to the transmission /
2 to 4, the radiation pattern with respect to the horizontal plane composed of the plan view (a) and the radiation pattern with respect to the vertical plane composed of the front view (b) can be seen in the positional relationship with respect to the
放射パターンP1(図2参照)は、車両40の水平面(a)および垂直面(b)のいずれに対しても指向性を有しておらず、かつ、車両40の外に対して積極的に電波を放射しない状態となるので、車両40の室内のみに存在する携帯機20を検知する場合に適用される。
一方、放射パターンP2(図3参照)は、水平面(a)に対しては指向性を有しておらず、垂直面(b)に対しては車外方向にビームが向くように指向性を有し、かつ、車外に対して積極的に電波を放射する状態となるので、車両40の外に存在する携帯機20を検知する場合に適用される。
The radiation pattern P1 (see FIG. 2) has no directivity with respect to both the horizontal plane (a) and the vertical plane (b) of the
On the other hand, the radiation pattern P2 (see FIG. 3) does not have directivity with respect to the horizontal plane (a), and has directivity with respect to the vertical plane (b) so that the beam is directed toward the outside of the vehicle. And since it will be in the state which radiates | emits a radio wave actively with respect to the exterior of a vehicle, it applies when detecting the
さらに、放射パターンP3(図4参照)は、水平面(a)および垂直面(b)のいずれに対しても、車外方向(携帯機20の存在方向)に電波ビームが向くように指向性を有しており、かつ、車外に対して積極的に電波を放射する状態となるので、単一の送受信アンテナ13を用いて、車外の所定箇所に存在する携帯機20との間の通信を可能とし、また、車外の携帯機20に対する電力伝送効率を向上させることができる。
Furthermore, the radiation pattern P3 (see FIG. 4) has directivity so that the radio wave beam is directed in the vehicle exterior direction (the direction in which the
なお、放射パターンP3(図4参照)の場合、水平面(a)において携帯機20の存在する車外方向にビームを向かせるために、車両40の各窓40aの方向に向かせることが望ましい。
以下、各実施の形態における送受信アンテナ13(車載アンテナ)の放射パターンP3については、特に断らない限り、そのビーム方向が車両40の各窓40aの方向を向くように制御した場合を例にとって説明する。
In the case of the radiation pattern P3 (see FIG. 4), it is desirable to direct the beam toward the
Hereinafter, the radiation pattern P3 of the transmission / reception antenna 13 (vehicle-mounted antenna) in each embodiment will be described by taking as an example a case where the beam direction is controlled to face the direction of each
次に、図1〜図4とともに、図5のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態1による動作シーケンスについて説明する。
図5においては、携帯機20を所持している運転者または所有者が車両40に接近した際に、特別な操作をすることなく車両40のドアが解錠(アンロック)されるまでのシーケンスを、車載器10および携帯機20の処理として並列に示している。
Next, an operation sequence according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 together with FIGS.
In FIG. 5, a sequence until the door of the
図5において、まず、車載器10内の接近者検出手段14は、車両40への接近者の検出を待機し(ステップS101)、スイッチまたはセンサの検出信号に基づいて、接近者が所定位置に存在するか否かを判定することにより、車両ドアに対する施解錠意志の有無を判定する(ステップS102)。
5, first, the approaching person detection means 14 in the vehicle-mounted
ステップS102において、接近者が所定位置に存在しない(すなわち、NO)と判定されれば、図5の処理ルーチンのスタートに戻り、接近者の検出を待ち受ける。
また、ステップS102において、接近者が所定位置に存在する(すなわち、YES)と判定されれば、車載器10内の送受信モジュール12により生成された電力供給用電波を、送受信アンテナ13から携帯機20に向けて送信する(ステップS103)。
If it is determined in step S102 that no approaching person is present at the predetermined position (that is, NO), the process returns to the start of the processing routine of FIG. 5 and waits for detection of the approaching person.
If it is determined in step S102 that an approaching person is present at a predetermined position (that is, YES), the power supply radio wave generated by the transmission /
ここで、接近者検出手段14としては、接触スイッチ(タッチセンサや機械式スイッチなど)、または、非接触スイッチ(静電容量センサなど)が用いられる。
また、ステップS102において、車両40への接近者による「ドア施解錠意志」は、所定位置の接近者の存在により判定されるが、接近者が車両ドアごとのドアハンドルに設置されたスイッチに接触(または、近接)することによって検出される。
このとき、どのドアに設置されたスイッチで接近者が検出されたかによって、接近者が近接(または、接近)している方向(ドアまたは窓40aの位置)を認識することができる。
Here, as the approaching person detection means 14, a contact switch (a touch sensor, a mechanical switch or the like) or a non-contact switch (a capacitance sensor or the like) is used.
In step S102, the “door locking / unlocking will” by an approaching person to the
At this time, the direction in which the approaching person is approaching (or approaching) (the position of the door or the
また、この場合、携帯機20は電源を有しておらず、車載器10との間で通信を開始する前に、携帯機20内に必要な電力を蓄電しておく必要があるので、ステップS103により電力供給用電波が送信される。
このとき、車載器10の送受信アンテナ13からの放射指向性による主ビーム方向は、制御ユニット11内のアンテナ調整手段16により適正に調整される。
すなわち、送受信アンテナ13の主ビーム方向は、ステップS102で知り得た接近者の近接(または、接近)する窓40a(または、ドア)の方向に向くように制御される。
In this case, the
At this time, the main beam direction due to the radiation directivity from the transmission /
That is, the main beam direction of the transmission /
したがって、車載器10から携帯機20(接近者の検出方向(窓方向)に位置する)への電力供給用電波の授受処理は、送受信アンテナ13の放射指向性を制御しない場合と比較して効率的に実現されることになる。
以降、別の窓方向からの接近者による「ドア解錠(または、施錠)意志」が検出されるまで、送受信アンテナ13の放射指向性は固定されたままとなる。
なお、送受信アンテナ13の放射指向性による主ビーム方向を制御する方法としては、公知の「フェーズドアレイアンテナ技術」や「エスパアンテナ技術」などを用いて電子的に実現されてもよく、また、アンテナ自体を回転させることにより機械的に実現されてもよい。
Therefore, the transmission / reception process of the power supply radio wave from the vehicle-mounted
Thereafter, the radiation directivity of the transmission /
As a method for controlling the main beam direction based on the radiation directivity of the transmission /
続いて、携帯機20内の電力発生用の受信アンテナ26は、車載器10が送信した電力供給用電波を受信する(ステップS104)。
こうして受信された電力は、検波/電力発生回路24によって検波された後、DC電力に変換され、携帯機20内の回路要素(マイクロコンピュータ21、携帯機用メモリ22、変復調回路23)に対して供給され、携帯機20の動作を可能とする。
Subsequently, the power
The power received in this way is detected by the detection /
次に、車載器10は、送受信モジュール12で生成および変調された質問信号を、送受信アンテナ13を通じて空間に放射し、携帯機20に送信する(ステップS105)。
このとき、ステップS103の場合と同様に、車載器10から携帯機20への信号の授受処理は、効率的に実現されることになる。
また、携帯機20からの返信が必要な場合には、質問信号の送信と同時に、携帯機20が車載器10に返信するのに必要な返信用搬送波を送信する。
Next, the vehicle-mounted
At this time, as in the case of step S103, the signal transfer process from the vehicle-mounted
When a reply from the
続いて、携帯機20は、認証用の送受信アンテナ25を介して、車載器10から送信された質問信号を受信する(ステップS106)。
こうして受信された質問信号は、変復調回路23により復調された後、携帯機20内のマイクロコンピュータ21に供給される。
Subsequently, the
The interrogation signal received in this way is demodulated by the
マイクロコンピュータ21は、変復調回路23の復調処理によって取得した質問信号内の質問コードを、あらかじめ携帯機用メモリ22に記憶されている暗号キーを用いて、応答コードに変換する。
また、車載器10からの送信信号に返信用搬送波が含まれる場合には、携帯機20は、送受信アンテナ25を介して、車載器10への返信に必要な返信用搬送波を受信する。
The
When the return signal is included in the transmission signal from the in-
次に、携帯機20内の変復調回路23は、車載器10から受信した返信用搬送波を応答コードで変調した後、送受信アンテナ25から応答信号として車載器10に送信する(ステップS107)。
続いて、車載器10は、車載用送受アンテナ14を介して携帯機20が送信した応答信号を受信する(ステップS108)。
このときの送受信処理(ステップS107、S108)においても、ステップS103の場合と同様に、車載器10と携帯機20との間での信号の授受処理は、送受信アンテナ13の放射指向性を制御していない場合と比較して、効率的に実現されることになる。
Next, the modulation /
Subsequently, the vehicle-mounted
Also in the transmission / reception processing (steps S107 and S108) at this time, as in step S103, the signal transmission / reception processing between the vehicle-mounted
次に、車載器10内の送受信モジュール12は、携帯機20から受信した応答信号を復調して制御ユニット11に入力する。
続いて、制御ユニット11は、今回送信した質問コードを車載器用メモリ15に記憶している暗号キーを用いて変換した応答コードと、携帯機20から受信した応答コードとを照合し、認証の確認がOK(携帯機20が正規登録機)であるか否か判定する(ステップS109)。
Next, the transmission /
Subsequently, the
ステップS109において、認証確認結果がNGであって携帯機20が正規登録機でない(すなわち、NO)と判定されれば、図5の処理ルーチンのスタートに戻り、接近者の検出を待ち受ける。
また、ステップS109において、認証確認結果がOKであって携帯機20が正規登録機である(すなわち、YES)と判定されれば、制御ユニット11は、ドア施解錠ユニット30に対して「ドア解錠」を指示(または、許可)するための許可信号Gを出力し、車両40のすべてのドアをアンロックして(ステップS110)、図5の処理ルーチンを終了する。
In step S109, if it is determined that the authentication confirmation result is NG and the
In step S109, if the authentication confirmation result is OK and it is determined that the
以上、車両ドアが解錠されるまでの動作シーケンスを述べたが、ドアが施錠されるまでの動作シーケンスも同様に実行される。
つまり、ドアが解錠された状態で、ステップS102において、接近者検出手段14が「ドア施解錠意志(接近者が所定位置)」を検出した場合には、制御ユニット11は、ステップS109において、携帯機20が正規登録機であると判定した後、ドア施解錠ユニット30に対して「ドア施錠」を指示(または、許可)するための許可信号Gを出力し、車両40のすべてのドアをロックして、図5の処理ルーチンを終了することになる。
The operation sequence until the vehicle door is unlocked has been described above, but the operation sequence until the door is locked is executed in the same manner.
That is, in a state where the door is unlocked, when the approaching person detection means 14 detects “door locking / unlocking will (an approaching person is in a predetermined position)” in step S102, the
以上のように、ビーム方向を任意に設定可能な指向性を有する送受信アンテナ13と、車両の所定位置に存在する接近者の検出方向を判定する(車両ドアを施解錠させる意志を検出する)接近者検出手段14と、接近者の検出方向に送受信アンテナ13のビーム方向を向けるアンテナ調整手段16とを車載器10に設け、車両40のユーザが所有する携帯機20を無電源構成とする。
As described above, the transmitting / receiving
これにより、車載器10は、接近者検出手段14の検出結果(接近者のドア施解錠意志の検出方向)に応答して、車載器10内の送受信アンテナ13のビーム方向が、無電源化された携帯機20を所持する接近者の検出方向(ドア施解錠意志の検出方向)に自動的に向くように制御する。
また、車載器10は、携帯機20との間の信号送受信により取得した固有コードに基づいて携帯機20の認証を確認した場合のみに、ドア施解錠ユニット30に対して、車両ドアを施錠または解錠させるための許可信号Gを生成する。
As a result, in response to the detection result of the approaching person detection means 14 (detection direction of the approaching person's door locking / unlocking intention), the vehicle-mounted
Further, the vehicle-mounted
これにより、多くの車載アンテナ(送受信アンテナ)を必要とせずに、車載器10から携帯機20に伝送する電力の伝送効率を向上させた車両用通信装置を実現することができる。
また、車載器10は、携帯機20との間の信号の送受信効率を向上させたうえで、携帯機20との間の信号送受信から認証を確認した時点で、ドアを施解錠させるための許可信号Gを出力することができる。
Thereby, the communication apparatus for vehicles which improved the transmission efficiency of the electric power transmitted to the
In addition, the vehicle-mounted
また、送受信アンテナ13は、用途に応じて、車両40の垂直面内および水平面内の少なくとも一方に対する指向性を有し(図2〜図4参照)、アンテナ調整手段16は、垂直面内および水平面内の少なくとも一方において、送受信アンテナ13のビーム方向を可変設定するので、通信対象となる携帯機20の位置に応じて、最適な通信を実現することができる。
The transmission /
すなわち、送受信アンテナ13が垂直面内に指向性を有する場合には、垂直面内においてビーム方向を変えることにより、車外に存在する携帯機20に対し効率的に電力を伝送することができる。
また、送受信アンテナ13が水平面内(または、水平面内および垂直面内)に指向性を有する場合には、水平面内(または、水平面内および垂直面内)においてビーム方向を変えることにより、所定方向に存在する携帯機20に対し効率的に電力を伝送することができる。
That is, when the transmission /
When the transmitting / receiving
また、アンテナ調整手段16は、車両40への接近者の検出方向に対応する各窓40aの方向に対して、送受信アンテナ13のビーム方向を変えることにより、車外の各窓方向に存在する携帯機20に対し効率的に電力を伝送することができる。
さらに、接近者検出手段14は、車両40の複数箇所に設置されたスイッチまたはセンサからの検出信号に基づいて、接近者の検出方向を判定するので、車載器10内の通信回路構成を特に複雑化することなく、接近者の位置(ドアを施解錠させる意志のある方向)を簡単に検出し、車外の所定方向に存在する携帯機に対し効率的に電力を伝送することができる。
In addition, the antenna adjustment means 16 changes the beam direction of the transmission /
Furthermore, the approaching person detection means 14 determines the approaching direction of the approaching person based on detection signals from switches or sensors installed at a plurality of locations of the
実施の形態2.
なお、上記実施の形態1(図1参照)では、スイッチなどの検出信号に基づく接近者検出手段14を用いて、接近者の「ドア施解錠意志」を判定したが、図6に示すように、接近者位置推定手段17を用いて、接近者の「ドア施解錠意志」を判定してもよい。
図6はこの発明の実施の形態2に係る車両用通信装置を示すブロック図であり、前述(図1参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または、符号の後に「A」を付して詳述を省略する。また、図示されない携帯機20は、前述(図1参照)と同様に無電源構成となっている。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment (see FIG. 1), the approaching person detecting means 14 based on a detection signal such as a switch is used to determine the “door willing / unlocking will” of the approaching person, but as shown in FIG. The approaching person position estimation means 17 may be used to determine the approaching person's “door locking / unlocking will”.
6 is a block diagram showing a vehicular communication apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Components similar to those described above (see FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those described above, or after the reference numerals. A detailed description is omitted with “A”. Further, the portable device 20 (not shown) has a non-power supply configuration as described above (see FIG. 1).
図6において、車載器10Aは、制御ユニット11A、送受信モジュール12および送受信アンテナ13Aとともに、接近者位置推定手段17を備えている。
接近者位置推定手段17は、車両40(図2〜図4参照)に対する接近者(運転者およびオーナなど)の位置を検出するのに必要な回路を有しており、送受信アンテナ13Aが送受信した電波を処理することにより、接近者の存在する方向および距離(接近者の位置)を推定する。
In FIG. 6, the vehicle-mounted
The approaching person position estimation means 17 has a circuit necessary for detecting the position of an approaching person (driver and owner) with respect to the vehicle 40 (see FIGS. 2 to 4), and is transmitted and received by the transmitting / receiving
なお、送受信アンテナ13Aの放射指向性に関しては、前述のように必要な各方向に対して主ビーム方向が走査可能に構成されているのみでなく、アンテナ調整手段16Aの制御下で、必要な全方向に対して、利得が等しい複数ビームを有する指向性に切り替え可能に構成されている。
Note that the radiation directivity of the transmission /
次に、図1〜図4とともに、図7のフローチャートを参照しながら、図6に示したこの発明の実施の形態2による動作シーケンスについて説明する。
図7は、前述(図5参照)と同様に車載器10Aおよび携帯機20の処理シーケンスを並列に示しており、図7内のステップS205、S206、S210〜S215は、それぞれ、前述のステップS103〜S110と同様の処理を示している。
Next, an operation sequence according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 6 will be described with reference to the flowchart of FIG. 7 together with FIGS.
FIG. 7 shows the processing sequence of the vehicle-mounted
図7において、車載器10Aは、まず、車両40への接近者の方向を検知するため、送受信アンテナ13Aを介して、方向探索を目的とした電波(以後、「方向探索用電波」と呼ぶ)を送信する(ステップS201)。
このとき、送受信アンテナ13Aは、前述のように、全ビーム方向(各窓に対するビーム方向を含む)に対して、アンテナ利得が等しい複数ビームを有しており、各窓方向を含む全ビーム方向に対して、等しい電力を放射することができるように構成されている。
In FIG. 7, the vehicle-mounted
At this time, as described above, the transmission /
こうして各窓方向に放射された方向探索用電波は、車両40に対する接近者により反射されて、送受信アンテナ13Aに返ってくる(図7内の破線矢印参照)。
続いて、制御ユニット11A内のアンテナ調整手段16Aは、送受信アンテナ13Aの指向性を単一ビームに切り替えるとともに、各窓方向を含む複数の方向に対して順番にビーム方向を走査し、送受信アンテナ13Aを介して、各方向からの到来電波を順番に受信する(ステップS202)。
The direction searching radio waves radiated in the respective window directions are reflected by an approaching person to the
Subsequently, the
次に、車載器10A内の制御ユニット11Aは、送受信アンテナ13Aが到来電波を受信したか否かにより、接近者の有無を判定し(ステップS203)、到来電波を受信せずに接近者無し(すなわち、NO)と判定されれば、図7の処理ルーチンのスタートに戻る。
これにより、各窓方向を含む全ビーム方向に対し、アンテナ利得が等しい複数ビームを有するアンテナ指向性に切り替わった送受信アンテナ13Aを介して、接近者方向を推定するための方向探索用電波を再び送信する。
Next, the
As a result, the direction search radio wave for estimating the approaching direction is transmitted again via the transmission /
一方、ステップS203において、到来電波を受信して接近者有り(すなわち、YES)と判定されれば、車載器10A内の接近者位置推定手段17は、接近者の方向を推定する(ステップS204)。
このとき、接近者位置推定手段17は、各ビーム方向の受信電力を比較することにより、最も高い電力を受信したビーム方向を抽出し、最大電力のビーム方向を車両40への接近者の存在方向として推定することができる。
On the other hand, if it is determined in step S203 that an incoming radio wave is received and there is an approaching person (that is, YES), the approaching person position estimation means 17 in the vehicle-mounted
At this time, the approaching person position estimating means 17 extracts the beam direction that received the highest power by comparing the received power in each beam direction, and determines the beam direction of the maximum power as the direction of the approaching person to the
次に、車載器10Aは、接近者が存在すると推定される接近者推定方向に対して、携帯機20の動作に必要な電力を電力供給用電波として送信する(ステップS205)。
このとき、送受信アンテナ13Aの指向性は、アンテナ調整手段16Aにより調整されて、接近者推定方向に対してのみ主ビーム方向が向けられる。
これにより、接近者推定方向に対して高い電力を放射することができ、車載器10Aから携帯機20(特定窓方向に存在する)への電力供給処理は、送受信アンテナ13Aの放射指向性を制御しない場合と比較して、効率的に実現されることになる。
Next, 10 A of onboard equipment transmits the electric power required for operation | movement of the
At this time, the directivity of the transmitting / receiving
Thereby, high electric power can be radiated | emitted with respect to an approaching person estimation direction, and the power supply process from the
続いて、携帯機20は、受信アンテナ26(図1参照)を介して、車載器10Aから送信された電力供給用電波を受信し(ステップS206)、検波/電力発生回路24を用いてDC電力に変換する。
電力供給用電波から変換されたDC電力は、携帯機20を構成する回路(マイクロコンピュータ21、携帯機用メモリ22、変復調回路23など)に供給され、携帯機20の動作を可能にする。
Subsequently, the
The DC power converted from the power supply radio wave is supplied to circuits (such as the
次に、車載器10Aは、携帯機20に対して放射した電力供給用電波が接近者により反射されて返ってくる反射波(図7内の破線矢印参照)を、送受信アンテナ13Aを介して受信する(ステップS207)。
このとき、送受信アンテナ13Aの主ビーム方向は、ステップS205の実行時の方向に固定されており、車両40への接近者の存在が推定される接近者推定方向を示しているので、特定窓方向に存在する携帯機20から車載器10Aに返ってくる反射波の受信処理は、送受信アンテナ13Aの放射指向性を制御していない場合と比較して、効率的に実現されることになる。
Next, the vehicle-mounted
At this time, the main beam direction of the transmission /
次に、車載器10A内の接近者位置推定手段17は、ステップS209で受信した電力供給用電波の反射波を用いて、公知のレーダ原理に基づき、接近者までの距離を推定演算によって測定する(ステップS208)。
なお、ステップS205〜S207での電力供給用電波の送受信時のレーダ方式としては、パルスレーダ方式を用いることが好適である。
この場合、ステップS208においては、パルス状に区切った電力供給用電波が接近者により反射して往復する時間を計測することにより、接近者までの距離を算出することができる。
また、FM−CW方式などの他のレーダ方式を用いて、接近者までの距離を計測してもよい。
Next, the approaching person position estimation means 17 in the vehicle-mounted
Note that it is preferable to use a pulse radar system as a radar system at the time of transmission / reception of power supply radio waves in steps S205 to S207.
In this case, in step S208, the distance to the approaching person can be calculated by measuring the time during which the power supply radio wave divided in pulses is reflected by the approaching person and reciprocates.
Moreover, you may measure the distance to an approaching person using other radar systems, such as FM-CW system.
また、接近者位置推定手段17は、ステップS204で推定した接近者の存在する方向と、ステップS208で推定した車両から接近者までの距離とを用いて、接近者の存在する位置を推定し、接近者の推定位置を制御ユニット11Aに入力する。
続いて、制御ユニット11Aは、接近者の推定位置に基づき、接近者が所定位置にいるか否かにより、接近者が車両ドアを解錠して車内に乗り込む意志を有しているか否かを判定する(ステップS209)。
Further, the approaching person position estimation means 17 estimates the position where the approaching person exists using the direction in which the approaching person exists estimated in step S204 and the distance from the vehicle to the approaching person estimated in step S208, The estimated position of the approaching person is input to the
Subsequently, the
たとえば、接近者の推定位置の方向が運転席の前方窓方向であれば、ドア解錠意志があると判定され得る近接距離であったとしても、接近者が前方のボンネットから車両40に乗り込む可能性は極めて低いので、ドア解錠意志がないものと判定する。
For example, if the direction of the estimated position of the approaching person is the direction of the front window of the driver's seat, the approaching person can get into the
ステップS209において、接近者が所定位置に存在せず、したがってドア解錠意志がない(すなわち、NO)と判定されれば、図7の処理ルーチンのスタートに戻り、車載器10Aは、送受信アンテナ13Aから各窓の方向を含む全ビーム方向に向けて方向探索用電波を再度送信する。
一方、ステップS209において、接近者が所定位置に存在し、したがってドア解錠意志がある(すなわち、YES)と判定されれば、前述(図5参照)のステップS105〜S108と同様に、質問信号および応答信号の授受を行う(ステップS210〜S213)。
If it is determined in step S209 that no approaching person is present at the predetermined position and therefore there is no intention to unlock the door (that is, NO), the process returns to the start of the processing routine of FIG. The direction search radio wave is transmitted again in all beam directions including the direction of each window.
On the other hand, if it is determined in step S209 that the approaching person is present at the predetermined position and therefore has the intention to unlock the door (that is, YES), as in steps S105 to S108 described above (see FIG. 5), the question signal Then, the response signal is exchanged (steps S210 to S213).
また、ステップS214において、携帯機20の認証確認結果がOKであって、正規の登録機である(すなわち、YES)と判定されれば、制御ユニット11Aは、ドア施解錠ユニット30に対してドア施錠を指示(または、許可)するための許可信号Gを出力し(ステップS215)、図7の処理ルーチンを終了する。
In step S214, if it is determined that the authentication confirmation result of the
以上、車両ドアを解錠するまでの動作シーケンスを述べたが、ドアを施錠するまでの動作シーケンスも同様に実行される。
すなわち、ドアが解錠された状態で、ステップS102において、接近者が検出されないか、または、接近者が検出されても、接近者位置推定手段17による推定位置が所定エリアから逸脱していて、接近者がドア解錠の意志を有していないものと判定された場合には、ドア解錠ユニット30に対して解錠用の許可信号Gを生成せずに、すべてのドアに対して施錠を指示するための許可信号Gを出力する。
The operation sequence until the vehicle door is unlocked has been described above, but the operation sequence until the door is locked is similarly executed.
That is, in the state where the door is unlocked, no approaching person is detected in step S102, or even if an approaching person is detected, the estimated position by the approaching person position estimating means 17 deviates from the predetermined area, If it is determined that the approaching person does not have the intention to unlock the door, the
以上のように、送受信アンテナ13Aを介して車載器10Aから電波を放射し、反射波(放射された電波が、車両40への接近者によって反射した電波)を受信して処理することにより、接近者位置推定手段17(接近者検出手段として機能する)は、反射波の受信方向に基づいて接近者の位置を推定(ドア施解錠意志の検出方向を判定)することができる。
したがって、ドアノブなどにタッチセンサや機械式スイッチなどを設置する必要がなく、かつ接近者検出手段14(図1参照)を使用することなく、車両40への接近者の位置を認識することができる。
また、車載器10Aから車外の所定方向に存在する無電源の携帯機20への伝送電力の効率を向上させることができる。
As described above, a radio wave is radiated from the vehicle-mounted
Therefore, it is not necessary to install a touch sensor or a mechanical switch on the door knob or the like, and the position of the approaching person to the
Moreover, the efficiency of the transmission power from the vehicle-mounted
実施の形態3.
なお、上記実施の形態1、2では、無電源化を実現した携帯機20を通信対象としたが、図8のように、電源を有する携帯機20Bを通信対象としてもよい。
図8はこの発明の実施の形態3に係る車両用通信装置を示すブロック図であり、前述(図1、図6参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または、符号の後に「B」を付して詳述を省略する。
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the
FIG. 8 is a block diagram showing a vehicular communication apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The same parts as those described above (see FIGS. 1 and 6) are denoted by the same reference numerals as described above, or A “B” is appended to the reference numeral and the detailed description is omitted.
図8において、車載器10Bは、車載器用メモリ15Bおよびアンテナ調整手段16Bを含む制御ユニット11Bと、送受信モジュール12および送受信アンテナ13Bと、携帯機20Bの存在位置を推定する携帯機位置推定手段18を備えている。
携帯機位置推定手段18は、車両40への接近者(運転者およびオーナ)が所有する携帯機20Bの位置を検出するのに必要な回路を含む。
In FIG. 8, the vehicle-mounted
The portable device position estimating means 18 includes a circuit necessary for detecting the position of the portable device 20B owned by persons approaching the vehicle 40 (driver and owner).
また、携帯機20Bは、マイクロコンピュータ21B、携帯機用メモリ22B、変復調回路23、検波/電力発生回路24B、送受信アンテナ25および受信アンテナ26に加えて、電池などの電源を含む電源回路27を備えている。
電源回路27は、節電時にはスリープ状態にあり、ウェイクアップされたときに、携帯機20B内の各回路要素に電力を供給する。これにより、携帯機20Bの動作に必要な電力の一部は、電源回路27から供給されるようになっている。
In addition to the microcomputer 21B, the portable device memory 22B, the modulation /
The
次に、図9のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態3による動作シーケンスについて説明する。
図9は、前述(図5参照)と同様に車載器10Bおよび携帯機20Bの処理シーケンスを並列に示しており、図9内のステップS307〜S314は、それぞれ、前述のステップS103〜S110と同様の処理を示している。
Next, an operation sequence according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
FIG. 9 shows the processing sequence of the vehicle-mounted
図9において、携帯機20Bは、初期状態として、スリープ状態(電力消費および各種機能を抑制した節電状態)にあるものとする。
車載器10Bは、まず、送受信アンテナ13Bを介して、携帯機20Bをスリープ状態から通常動作状態に遷移させるためのウェイクアップトリガ信号を間欠的に送信する(ステップS301)。
なお、送受信アンテナ13Bは、前述(図6参照)の送受信アンテナ13Aと同様に、各窓方向を含む全ビーム方向に対してアンテナ利得が等しい複数ビームを有しており、各窓方向を含む全ビーム方向に対して等しい電力を放射可能に構成されているものとする。
In FIG. 9, the portable device 20B is assumed to be in a sleep state (power saving state in which power consumption and various functions are suppressed) as an initial state.
First, the vehicle-mounted
Note that, similarly to the transmission /
続いて、各窓方向に放射されたウェイクアップトリガ信号は、車両40への接近者が所有する携帯機20Bによって受信され、認証用アンテナ25から変復調回路23を介してマイクロコンピュータ21に入力される。
これにより、ウェイクアップトリガ信号を受信したマイクロコンピュータ21は、スリープ状態からウェイクアップされ、通常機能の実行に必要な電力を消費する通常動作状態に遷移する(ステップS302)。
Subsequently, the wake-up trigger signal radiated in each window direction is received by the portable device 20B owned by the person approaching the
As a result, the
続いて、通常動作状態に遷移した携帯機20Bは、携帯機20Bが通常動作状態に遷移したことと、携帯機20Bの存在位置を伝達するためのウェイクアップ完了信号を車載器10Bに送信する(ステップS303)。
Subsequently, the portable device 20B that has transitioned to the normal operation state transmits to the in-
次に、車載器10B内の制御ユニット11Bは、送受信アンテナ13Bの指向性を単一ビームに切り替えて、各窓方向を含む複数の方向に対して順番にビーム方向を走査することにより、送受信アンテナ13Bを介して、各方向からの到来電波を順番に受信する(ステップS304)。
Next, the control unit 11B in the vehicle-mounted
続いて、携帯機位置推定手段18は、携帯機20Bからのウェイクアップ完了信号を受信したときのビーム方向を抽出し、抽出したビーム方向に基づいて、車両40への接近者が所有する携帯機20Bの存在位置および方向を推定する(ステップS305)。
ここで、車載器10Bから携帯機20Bまでの距離を測定するための原理の一例について説明する。
Subsequently, the portable device position estimating means 18 extracts the beam direction when the wake-up completion signal from the portable device 20B is received, and the portable device owned by the person approaching the
Here, an example of the principle for measuring the distance from the vehicle-mounted
すなわち、ステップS305においては、まず、ウェイクアップトリガ信号を送信してからウェイクアップ完了信号を受信するまでの送受信時間Taと、携帯機20Bの内部処理に費やされる内部処理時間Tbとを用いて、ウェイクアップトリガ信号およびウェイクアップ完了信号が空間を伝搬する信号伝搬時間Tcが算出される。
信号伝搬時間Tcは、測定可能な送受信時間Taから既知の内部処理時間Tbを減算することにより算出される。
That is, in step S305, first, using the transmission / reception time Ta from the transmission of the wakeup trigger signal to the reception of the wakeup completion signal, and the internal processing time Tb spent on the internal processing of the portable device 20B, A signal propagation time Tc in which the wakeup trigger signal and the wakeup completion signal propagate in space is calculated.
The signal propagation time Tc is calculated by subtracting the known internal processing time Tb from the measurable transmission / reception time Ta.
以下、信号伝搬時間Tc(=Ta−Tb)と電波の伝搬速度(光速c)とを用いて、車載器10Bから携帯機20Bまでの距離を推測することができる。
したがって、携帯機位置推定手段18は、送受信時間Taを測定することにより、信号伝搬時間Tcを推測して、車載器10Bから携帯機20Bまでの距離(=Tc×c)を推測することができる。
こうして、携帯機位置推定手段18は、携帯機20Bの存在方向および距離から携帯機20Bの位置を推定する。
Hereinafter, the distance from the vehicle-mounted
Therefore, the portable device position estimating means 18 can estimate the signal propagation time Tc by measuring the transmission / reception time Ta, and can estimate the distance (= Tc × c) from the vehicle-mounted
Thus, the portable device position estimating means 18 estimates the position of the portable device 20B from the direction and distance of the portable device 20B.
次に、車載器10B内の制御ユニット11Bは、接近者が所有する携帯機20Bの推定位置に基づき、携帯機が所定位置に存在するか否かにより、接近者が車両ドアを解錠して車内に乗り込む意志を有しているか否かを判定する(ステップS306)。
ステップS306において、携帯機20Bが所定位置に存在せず、したがって接近者がドア解錠意志を有していない(すなわち、NO)と判定されれば、図9の処理ルーチンのスタートに戻る。
Next, the control unit 11B in the vehicle-mounted
In step S306, if it is determined that the portable device 20B does not exist at the predetermined position and therefore the approaching person does not have the intention to unlock the door (that is, NO), the process routine returns to the start of FIG.
また、ステップS306において、携帯機20Bが所定位置に存在しており、したがって接近者がドア解錠意志を有する(すなわち、YES)と判定されれば、前述と同様のステップS307〜S312に進み、車載器10Bおよび携帯機20Bの間で、電力供給用電波、質問信号および応答信号の授受を行う。
If it is determined in step S306 that the portable device 20B is present at the predetermined position and the approaching person has the intention to unlock the door (that is, YES), the process proceeds to steps S307 to S312 similar to those described above. The power supply radio wave, the inquiry signal, and the response signal are exchanged between the vehicle-mounted
また、車載器10B内の制御ユニット11Bは、携帯機20Bからの応答信号に含まれるID信号が、あらかじめ車載器用メモリ15Bに記憶されているID信号と一致するか否かを照合し(ステップS313)、携帯機20Bが正規登録機であると判定された場合に、ドア施解錠ユニット30にドア解錠を指示(または、許可)する許可信号Gを出力し(ステップS314)、図9の処理ルーチンを終了する。
Further, the control unit 11B in the vehicle-mounted
一方、携帯機20Bは、認証IDを含む応答信号を送信(ステップS311)した後、携帯機20B内の電力消費を抑制するために、スリープ状態に復帰し(ステップS315)、図9の処理ルーチンを終了する。 On the other hand, after transmitting the response signal including the authentication ID (step S311), the portable device 20B returns to the sleep state in order to suppress power consumption in the portable device 20B (step S315), and the processing routine of FIG. Exit.
上述のように、車載器10Bは、携帯機20Bのウェイクアップ時に携帯機20Bから送信される発信電波(実施の形態2における反射波よりも高レベルの信号)を受信することにより、携帯機位置推定手段18(接近者検出手段として機能する)は、携帯機からの発信電波の受信方向に基づいて、車両40への接近者が所有する携帯機20Bの位置(ドア施解錠意志の方向)を高精度に推定することができる。
また、携帯機20Bの存在位置を高精度に検知することにより、車載器10Bから携帯機20Bへの電力を確実に伝送することができ、伝送効率をさらに向上させることができる。
As described above, the vehicle-mounted
Moreover, by detecting the location of the portable device 20B with high accuracy, power from the vehicle-mounted
実施の形態4.
なお、上記実施の形態1〜3では、不正な接近者に対して警告を発生するための警報手段について言及しなかったが、図10に示すように、車載器10Cに警報手段19を設けてもよい。
図10はこの発明の実施の形態4に係る車両用通信装置の車載器10Cを示すブロック図であり、前述(図1参照)の車載器に対して、警報手段19を追加した場合を示している。
In the first to third embodiments, the warning means for generating a warning for an unauthorized person is not mentioned. However, as shown in FIG. 10, the warning means 19 is provided in the vehicle-mounted
10 is a block diagram showing a vehicle-mounted
図10において、前述(図1参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または、符号の後に「C」を付して詳述を省略する。また、図示されない携帯機20は、前述(図1参照)と同一構成を有するものとする。
この場合、車載器10C内の制御ユニット11Cには、報音ブザーや警告ランプまたは音声発生手段などの警報手段19が接続されている。
警報手段19は、車両40(図2〜図4参照)への接近者のうち、車両40のユーザ(オーナまたは運転者)以外の者に対して、車両40への不正な悪戯、または車両40そのものの盗難を防止するための警報機能を有している。
In FIG. 10, the same components as those described above (see FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those described above, or “C” is appended to the reference numerals and detailed description thereof is omitted. Further, the portable device 20 (not shown) has the same configuration as described above (see FIG. 1).
In this case, the
The warning means 19 gives an illegal mischief to the
次に、図1〜図5とともに、図11のフローチャートを参照しながら、図10に示したこの発明の実施の形態4による動作シーケンスについて説明する。
図11において、スタートから、車載器10Cと携帯機20との間で質問信号および応答信号を授受する処理まで(ステップS101〜S108)は、前述の実施の形態1(図5参照)と同様である。
Next, an operation sequence according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 10 will be described with reference to the flowchart of FIG. 11 together with FIGS.
In FIG. 11, the process from the start to the process of exchanging question signals and response signals between the vehicle-mounted
したがって、ここでは、応答信号の受信処理(ステップS108)以降の認証処理および警報処理(ステップS401〜S404)について説明する。なお、図11内のステップS402およびS403は、それぞれ、前述のステップS109およびS110と同様の処理を示している。
ステップS108に続いて、まず、車載器10C内の制御ユニット11Cは、携帯機20(図1参照)からの応答信号が送受信アンテナ13を介して受信されたか否かを判定する(ステップS401)。
Therefore, here, the authentication processing and alarm processing (steps S401 to S404) after the response signal reception processing (step S108) will be described. Note that steps S402 and S403 in FIG. 11 show the same processes as steps S109 and S110 described above, respectively.
Following step S108, first, the
ステップS401において、応答信号が受信されない(すなわち、NO)と判定されれば、警報手段19を駆動して(ステップS404)、図11の処理ルーチンのスタートに戻る。
一方、ステップS401において、応答信号が受信された(すなわち、YES)と判定されれば、続いて、前述のステップS109と同様に、携帯機20が正規登録機であるか否かを判定する(ステップS402)。
If it is determined in step S401 that a response signal is not received (that is, NO), the alarm means 19 is driven (step S404), and the process routine returns to the start of FIG.
On the other hand, if it is determined in step S401 that a response signal has been received (that is, YES), it is subsequently determined whether or not the
ステップS402において、携帯機20が正規登録機である(すなわち、YES)と判定されれば、制御ユニット11Cは、ドア施解錠ユニット30に対してドア解錠を指示(または、許可)する許可信号Gを出力し、ドアをアンロックして(ステップS403)、図11の処理ルーチンを終了する。
If it is determined in step S402 that the
一方、ステップS402において、携帯機20が正規登録機でない(すなわち、NO)と判定されれば、車両40への接近者がユーザ(オーナまたは運転者)以外の不審者であると見なして、警報処理(ステップS404)に進み、警報手段19から警報出力(警告情報)を生成させる。
On the other hand, if it is determined in step S402 that the
このように、車載器10Cにおいて、接近者の検出方向(ドア施解錠意志)を判定したときに、携帯機20の認証が確定されなかった場合には、警報手段19を駆動して警報出力を生成することにより、車両40への不正な悪戯および車両40そのものの盗難を防止することができる。
As described above, in the in-
このとき、警報手段19からの警報出力方向を、接近者検出手段14が接近者(ドア施解錠意志)の検出方向のみに限定すれば、さらに効果的な警報を実現することができる。
すなわち、接近者の位置(推定方向)に対して限定的に警報出力することにより、不正な接近者を有効に排除して、車両40への悪戯や車両40そのものの盗難を効果的に防止することができる。
At this time, if the warning output direction from the warning means 19 is limited only to the detection direction of the approaching person (willing to lock / unlock the door), the more effective warning can be realized.
That is, by outputting a limited warning to the approaching person's position (estimated direction), illegal approaching persons are effectively excluded, and mischief to the
また、警報手段19としては、照明機器などの光学的手段やスピーカやサイレンなどの音響的手段で実現することが好ましい。
この場合、接近者検出手段14が誤動作して(ドア解錠意志を誤って検出して)誤警報が発せられることを回避するため、警報レベルなどの段階については、環境(周囲の人通りや車両交通量など)に合わせて、ユーザ(所有者または使用者)により任意に調整可能に構成することが好ましい。
The alarm means 19 is preferably realized by optical means such as lighting equipment or acoustic means such as a speaker or a siren.
In this case, in order to avoid a false alarm being generated due to malfunction of the approaching person detection means 14 (detecting the door unlocking intention in error), the level of the alarm level or the like is It is preferable that the user (owner or user) can arbitrarily adjust it according to the vehicle traffic volume or the like.
実施の形態5.
なお、上記実施の形態4では、前述の実施の形態1(図1)の車載器に警報手段19を追加したが、図12に示すように、前述の実施の形態2(図6)の車載器に警報手段19を追加してもよい。
図12はこの発明の実施の形態5に係る車両用通信装置の車載器10Dを示すブロック図である。
Embodiment 5 FIG.
In the fourth embodiment, the
12 is a block diagram showing an in-
図12において、前述(図6参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または、符号の後に「D」を付して詳述を省略する。
また、図示されない携帯機20は、前述(図1参照)と同一構成を有するものとする。
In FIG. 12, the same components as those described above (see FIG. 6) are denoted with the same reference numerals as those described above, or with “D” after the reference numerals and detailed description thereof is omitted.
Further, the portable device 20 (not shown) has the same configuration as described above (see FIG. 1).
この場合、車載器10D内の制御ユニット11Dには、警報手段19接続されており、車両40(図2〜図4参照)への接近者のうち、ユーザ(オーナまたは運転者)以外の不審者に対して、車両40への不正な悪戯および車両40そのものの盗難を防止するための機能が追加されている。
また、送受信アンテナ13Dは、車両40の各窓方向を含む全ビーム方向に対してアンテナ利得が等しい複数ビームを有しており、アンテナ調整手段16Dの制御下で、全ビーム方向に対して等しい電力を放射することができるように構成されている。
In this case, the
The transmission /
この発明の実施の形態5による動作シーケンスは、図7および図11を組み合わせて実現される。
すなわち、スタートから、車載器10Dと携帯機20との間で質問信号および応答信号を授受する処理までは、前述の実施の形態2(図7参照)のステップS201〜S213と同様であり、また、ステップS213に続く動作シーケンスは、前述の実施の形態4(図11参照)のステップS401〜S404と同様である。
The operation sequence according to the fifth embodiment of the present invention is realized by combining FIG. 7 and FIG.
That is, from the start to the process of exchanging the question signal and the response signal between the vehicle-mounted
すなわち、制御ユニット11Dは、前述(図11)と同様に、ステップS401において応答信号を受信していないと判定されるか、または、ステップS402において携帯機20が正規登録機でないと判定された場合には、車両40への接近者をユーザ(オーナまたは運転者)以外の不審者であると見なして、警報処理(ステップS404)を実行し、警報手段19から警報出力(警告情報)を生成させる。
That is, the
また、前述のように、警報手段19からの警報出力を、接近者位置推定手段17により推定された接近者の存在位置(推定位置)の方向に限定することにより、さらに効果的な警報を実現することができる。
このように、接近者の推定位置の方向に対して限定して警報を出力することにより、車両40への不正な悪戯や車両40そのものの盗難を効果的に防止することができる。
Further, as described above, the alarm output from the
In this way, by outputting a warning only in the direction of the estimated position of the approaching person, it is possible to effectively prevent unauthorized mischief to the
実施の形態6.
なお、上記実施の形態5(図12)では、前述の実施の形態2(図6)の車載器に警報手段19を追加し、無電源構成の携帯機20との間で相互通信を行うように構成したが、電源回路27(図8参照)を有する携帯機20Bとの間で通信可能に構成した車載器に対して、警報手段19を追加してもよい。
図13はこの発明の実施の形態6に係る車両用通信装置の車載器10Eを示すブロック図である。
Embodiment 6 FIG.
In the fifth embodiment (FIG. 12), the
FIG. 13: is a block diagram which shows the
図13において、前述(図12参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または、符号の後に「E」を付して詳述を省略する。
また、図示されない携帯機20Bは、前述(図8参照)と同様に、電源回路27を有するものとする。
In FIG. 13, the same components as those described above (see FIG. 12) are denoted with the same reference numerals as those described above, or with “E” after the reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
Further, the portable device 20B (not shown) has a
この場合、車載器10E内の制御ユニット11Eには、警報手段19が接続されており、車両40(図2〜図4参照)への接近者のうち、ユーザ(オーナまたは運転者)以外の不審者に対して、車両40への不正な悪戯および車両40そのものの盗難を防止するための機能が追加されている。
In this case, the
前述(図8)の実施の形態3における車載器10B内の携帯機位置推定手段18は、電源回路27を有する携帯機20Bからのウェイクアップ完了信号を検出して携帯機20Bの位置を推定している。
これに対して、この発明の実施の形態6(図13)における車載器10E内の接近者位置推定手段17Eは、携帯機20Bに対して送信したウェイクアップ信号の反射波(車両40への接近者によって反射された)を受信することにより、車両40への接近者の位置を検知する。
The portable device position estimating means 18 in the vehicle-mounted
On the other hand, the approaching person position estimating means 17E in the vehicle-mounted
次に、図8とともに、図14のフローチャートを参照しながら、図13に示したこの発明の実施の形態6による動作シーケンスについて説明する。
図14において、ステップS401〜S404は、前述の実施の形態4(図11参照)の処理と同様である。
また、ステップS501、S502、S506〜S512は、それぞれ、前述(図9)のステップS301、S302、S307〜S312、S315と同様の処理を示している。
Next, the operation sequence according to the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 13 will be described with reference to the flowchart of FIG. 14 together with FIG.
In FIG. 14, steps S401 to S404 are the same as the processing in the above-described fourth embodiment (see FIG. 11).
Steps S501, S502, and S506 to S512 indicate the same processes as steps S301, S302, S307 to S312, and S315 described above (FIG. 9), respectively.
車載器10Eは、まず、前述と同様に、送受信アンテナ13Eを介して、携帯機20Bにウェイクアップトリガ信号を間欠的に送信し(ステップS501)、ウェイクアップトリガ信号を受信した携帯機20Bは、スリープ状態からウェイクアップされて通常動作状態に遷移する(ステップS502)。
First, the vehicle-mounted
このとき、送受信アンテナ13Eは、各窓方向を含む全ビーム方向に対してアンテナ利得が等しい複数ビームを有しており、全ビーム方向に対して等しい電力を放射する。これにより、車載器10Eは、各ビーム方向から車両40への接近者(不審者を含む)に対して電力を放射することができる。
At this time, the transmission / reception antenna 13E has a plurality of beams having the same antenna gain with respect to all beam directions including each window direction, and radiates equal power in all beam directions. Thereby, the
続いて、車載器10E内の制御ユニット11Eは、アンテナ調整手段16Eを介して、送受信アンテナ13Eの指向性を単一ビームに切り替えるとともに、各窓方向を含む複数の方向に対して順番にビーム方向を走査する。
これにより、送受信アンテナ13Eは、各方向からの到来電波(ウェイクアップトリガ信号の反射波を含む)を順番に受信する(ステップS503)。
Subsequently, the
Thereby, the transmitting / receiving antenna 13E sequentially receives incoming radio waves (including the reflected wave of the wake-up trigger signal) from each direction (step S503).
次に、接近者位置推定手段17Eは、反射信号を受信したビーム方向を抽出し、反射信号のビーム受信方向に基づいて、車両40への接近者の存在方向を推定する(ステップS504)。
また、接近者位置推定手段17Eは、前述(図6参照)の接近者位置推定手段17と同様のレーダ原理および動作に基づいて、車載器10Eから携帯機20Bまでの距離を測定する。
これにより、接近者位置推定手段17Eは、携帯機20Bの存在方向および距離から、接近者の位置を推定することができる。
Next, the approaching person position estimation means 17E extracts the beam direction in which the reflected signal is received, and estimates the presence direction of the approaching person to the
The approaching person
Thereby, the approaching person position estimation means 17E can estimate the position of the approaching person from the direction and distance of the portable device 20B.
続いて、制御ユニット11Eは、接近者が所有する携帯機20Bの推定位置に基づき、接近者が所定位置に存在するか否かにより、接近者が車両ドアを解錠して車内に乗り込む意志を有するか否かを判定する(ステップS505)。
ステップS505において、接近者が所定位置に存在せず、したがって接近者が車両ドア解錠意志を有していない(すなわち、NO)と判定されれば、図14の処理ルーチンのスタートに戻る。
Subsequently, based on the estimated position of the portable device 20B owned by the approaching person, the
If it is determined in step S505 that the approaching person does not exist at the predetermined position and therefore the approaching person does not have the vehicle door unlocking intention (that is, NO), the process returns to the start of the processing routine of FIG.
一方、ステップS505において、接近者が所定位置に存在しており、したがって接近者が車両ドア解錠意志を有している(すなわち、YES)と判定されれば、前述(図9)のステップS307〜S312、S315と同様の送受信処理(ステップS506〜S511)を実行し、ステップS401に進む。 On the other hand, if it is determined in step S505 that the approaching person is present at the predetermined position and therefore the approaching person has the intention to unlock the vehicle door (that is, YES), step S307 described above (FIG. 9). To S312 and S315 (steps S506 to S511) are executed, and the process proceeds to step S401.
以下、ステップS401において、制御ユニット11Eが応答信号を受信していないと判定されるか、または、ステップS402において、携帯機20が正規登録機でないと判定された場合には、制御ユニット11Eは、車両40への接近者がユーザ(オーナまたは運転者)以外の不審者であると見なし、警報手段19を駆動して警報出力(警告情報)を生成する(ステップS404)。
Hereinafter, if it is determined in step S401 that the
ここで、前述のように、警報手段19からの警報出力を、接近者位置推定手段17Eにより推定された接近者の存在位置(推定位置)の方向に限定することにより、さらに効果的な警報を実現することができる。
このように、接近者の推定位置の方向に対して限定して警報を出力することにより、車両40への不正な悪戯や車両40そのものの盗難を効果的に防止することができ、効果的な警報を実現することができる。
Here, as described above, by limiting the alarm output from the
In this way, by outputting an alarm limited to the direction of the estimated position of the approaching person, it is possible to effectively prevent unauthorized mischief to the
ここで、警報出力の方向を限定する具体的な方法について述べる。
まず、視覚に対する警報出力として、たとえば車室内外に設置された発光手段(LEDやストロボライトなどの表示器)から、接近者の存在が推定される方向に限定して、発光させる方法があげられる。
また、聴覚に対する警報出力として、たとえば超音波を用いてビーム状の音場を作り出すことにより、特定のエリアに限定して警報音声を伝搬させる方法があげられる。
このように、接近者の位置が推定される方向に対して、限定して警報出力を発生することにより、車両40への不正な悪戯や車両40そのものの盗難を効果的に防止することができる。
Here, a specific method for limiting the direction of alarm output will be described.
First, as a visual warning output, for example, a method of emitting light from a light emitting means (display such as an LED or a strobe light) installed inside or outside the vehicle is limited to a direction in which the presence of an approaching person is estimated. .
Further, as an alarm output for hearing, for example, there is a method of propagating an alarm sound limited to a specific area by creating a beam-like sound field using ultrasonic waves.
In this way, by generating a limited warning output in the direction in which the position of the approaching person is estimated, illegal mischief to the
10、10A、10B、10C、10D、10E 車載器、11、11A、11B、11C、11D、11E 制御ユニット、12 送受信モジュール、13、13A、13B、13D、13E 送受信アンテナ、14 接近者検出手段、15、15A、15B、15C、15D、15E 車載器用メモリ、16、16A、16B、16D、16E アンテナ調整手段、17、17E 接近者位置推定手段、18 携帯機位置推定手段、19 警報手段、20、20B 携帯機、21、21B マイクロコンピュータ、22、22B 携帯器用メモリ、23 変復調回路、24、24B 検波/電力発生回路、25 送受信アンテナ、26 受信アンテナ、27 電源回路、30 ドア施解錠ユニット、40 車両、40a 窓、G 許可信号、P1、P2、P3 放射パターン。 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E On-board unit, 11, 11A, 11B, 11C, 11D, 11E Control unit, 12 Transmission / reception module, 13, 13A, 13B, 13D, 13E Transmission / reception antenna, 14 Approaching means, 15, 15A, 15B, 15C, 15D, 15E Onboard device memory, 16, 16A, 16B, 16D, 16E Antenna adjustment means, 17, 17E Approaching person position estimation means, 18 Portable device position estimation means, 19 Alarm means, 20, 20B portable device, 21, 21B microcomputer, 22, 22B memory for portable device, 23 modulation / demodulation circuit, 24, 24B detection / power generation circuit, 25 transmission / reception antenna, 26 reception antenna, 27 power supply circuit, 30 door locking / unlocking unit, 40 vehicle , 40a window, G permission signal, P1, P2 P3 radiation pattern.
Claims (10)
前記携帯機は、前記車載器との間の信号送受信時に固有コードを前記車載器に発信し、
前記車載器は、
指向性を有しビーム方向が任意に設定される送受信アンテナと、
前記車両の所定位置に存在する接近者の検出方向を判定する接近者検出手段と、
前記接近者の検出方向に前記送受信アンテナのビーム方向を向けるアンテナ調整手段とを含み、
前記携帯機との間の信号送受信により取得した前記固有コードに基づいて前記携帯機の認証を確認した場合のみに、前記車両のドアを施錠または解錠させるための許可信号を生成することを特徴とする車両用通信装置。 A vehicle communication device comprising an in-vehicle device mounted on a vehicle and a portable device owned by a user of the vehicle, and performing mutual communication between the on-vehicle device and the portable device,
The portable device transmits a unique code to the in-vehicle device during signal transmission / reception with the in-vehicle device,
The in-vehicle device is
A transmitting / receiving antenna having directivity and an arbitrary beam direction;
An approaching person detection means for determining a detection direction of an approaching person present at a predetermined position of the vehicle;
Antenna adjustment means for directing the beam direction of the transmission / reception antenna in the detection direction of the approaching person,
A permission signal for locking or unlocking the door of the vehicle is generated only when the authentication of the portable device is confirmed based on the unique code acquired by signal transmission / reception with the portable device. A vehicle communication device.
前記アンテナ調整手段は、前記垂直面内において前記送受信アンテナのビーム方向を可変設定することを特徴とする請求項1に記載の車両用通信装置。 The transmission / reception antenna has directivity with respect to a vertical plane,
The vehicle communication device according to claim 1, wherein the antenna adjustment unit variably sets a beam direction of the transmission / reception antenna in the vertical plane.
前記アンテナ調整手段は、前記水平面内において前記送受信アンテナのビーム方向を可変設定することを特徴とする請求項1に記載の車両用通信装置。 The transmission / reception antenna has directivity with respect to a horizontal plane,
The vehicle communication device according to claim 1, wherein the antenna adjustment unit variably sets a beam direction of the transmission / reception antenna in the horizontal plane.
前記アンテナ調整手段は、前記水平面内および前記垂直面内において、前記送受信アンテナのビーム方向を可変設定することを特徴とする請求項1に記載の車両用通信装置。 The transmitting / receiving antenna has directivity in a horizontal plane and a vertical plane,
The vehicle communication device according to claim 1, wherein the antenna adjustment unit variably sets a beam direction of the transmission / reception antenna in the horizontal plane and the vertical plane.
前記接近者検出手段は、前記スイッチまたは前記センサからの検出信号に基づいて、前記接近者の検出方向を判定することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の車両用通信装置。 Comprising switches or sensors installed in a plurality of locations of the vehicle,
The said approaching person detection means determines the detection direction of the said approaching person based on the detection signal from the said switch or the said sensor, The any one of Claim 1-5 characterized by the above-mentioned. Vehicle communication device.
前記接近者検出手段は、前記反射波の受信方向に基づいて、前記接近者の検出方向を推定することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の車両用通信装置。 The on-vehicle device receives a reflected wave of a radio wave radiated from the on-vehicle device via the transmission / reception antenna,
The vehicular communication according to any one of claims 1 to 5, wherein the approaching person detection means estimates a detection direction of the approaching person based on a reception direction of the reflected wave. apparatus.
前記接近者検出手段は、前記携帯機からの発信電波の受信方向に基づいて、前記接近者の検出方向を判定することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の車両用通信装置。 The on-vehicle device receives an outgoing radio wave from the portable device via the transmission / reception antenna,
The said approaching person detection means determines the detection direction of the said approaching person based on the receiving direction of the transmission radio wave from the said portable machine, The any one of Claim 1-5 characterized by the above-mentioned. Vehicle communication device.
警報手段を含み、
前記接近者の検出方向を判定したときに、前記携帯機の認証が確定されなかった場合には、前記警報手段を駆動して警報出力を生成することを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の車両用通信装置。 The in-vehicle device is
Including alarm means,
9. When the detection direction of the approaching person is determined and the authentication of the portable device is not confirmed, the alarm unit is driven to generate an alarm output. The vehicle communication device according to any one of the above.
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