CN108603930A - 车辆用通信系统以及便携设备 - Google Patents

Abstract

车辆用通信系统具备：车载设备(1)，从设置于车辆(C)的LF发送天线(2)发送检测用信号；以及便携设备(3)，接收检测用信号，并发送与所接收到的检测用信号相应的响应信号。车载设备(1)通过接收从便携设备(3)发送的响应信号，进行便携设备(3)的位置检测。便携设备(3)具备：测定部，测定所接收到的检测用信号的接收信号强度；量化部，以与测定得到的接收信号强度相应的不同的分辨率对该接收信号强度进行量化；以及发送部，发送包含量化而得到的接收信号强度数据的响应信号。

Description

车辆用通信系统以及便携设备

技术领域

本发明涉及车辆用通信系统以及便携设备。

本申请主张基于2016年2月11日申请的日本申请第2016-24249号的优先权，援引所述日本申请所记载的全部记载内容。

背景技术

能够不使用机械钥匙而对车门进行上锁解锁的被动门禁系统正在实用化。被动门禁系统由使用者持有的便携设备、对使用者握住门把手的情形进行探测的接触传感器、在使用者握住门把手时检测便携设备的位置并执行车门的上锁解锁处理的车载设备等构成(例如，专利文献1)。

在接触传感器检测到使用者握住门把手的情况下，车载设备从设置于车辆的多个LF发送天线发送用于检测便携设备的位置的检测用信号。便携设备接收从各发送LF发送天线发送的检测用信号，测定接收信号强度。然后，便携设备将测定得到的接收信号强度数据发送给车载设备。接收信号强度数据是以规定的分辨率对接收信号强度进行量化而得到的数字数据。车载设备接收从便携设备发送的接收信号强度数据，计算便携设备的位置。在便携设备位于车外的情况下，车载设备执行车门的上锁解锁处理。

另一方面，存在如下的走开即关门(WAC：Walk Away Closing)系统：在引擎停止后，进行便携设备的位置检测以及追踪，在持有便携设备的使用者从车辆离开规定距离以上的情况下，对车门自动地进行上锁。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-2654号公报

发明内容

本方式的车辆用通信系统具备：车载设备，从设置于车辆的天线发送检测用信号；以及便携设备，接收从该车载设备发送的所述检测用信号，并发送与所接收到的所述检测用信号相应的响应信号，所述车载设备通过接收从该便携设备发送的所述响应信号，进行所述便携设备的位置检测，其中，所述便携设备具备：测定部，测定所接收到的所述检测用信号的接收信号强度；量化部，以与由该测定部测定得到的接收信号强度相应的不同的分辨率对该接收信号强度进行量化；以及发送部，发送包含由该量化部量化而得到的接收信号强度数据的所述响应信号。

本方式的便携设备接收从车载设备发送的检测用信号，并发送与所接收到的该检测用信号相应的响应信号，其中，所述便携设备具备：测定部，测定所接收到的所述检测用信号的接收信号强度；量化部，以与由该测定部测定得到的接收信号强度相应的不同的分辨率对该接收信号强度进行量化；以及发送部，发送包含由该量化部量化而得到的接收信号强度数据的所述响应信号。

此外，本申请不仅能够实现为这样的具备特征性的量化部的便携设备，还能够实现为将上述特征性的处理设为步骤的车辆通信方法，或者实现为用于使计算机执行上述步骤的程序。另外，能够实现为实现便携设备的一部分或者全部的车辆用通信系统，或者实现为包括便携设备或者车辆用通信系统的其他系统。

附图说明

图1是示出车辆用通信系统的一个结构例的示意图。

图2是示出车载设备的一个结构例的框图。

图3是示出便携设备的一个结构例的框图。

图4是示出与车门的上锁相关的处理次序的流程图。

图5是示出与位置检测相关的处理次序的流程图。

图6是示出便携设备相对于车载设备的距离与接收信号强度数据的关系的图表。

图7是示出换算前后的接收信号强度数据的关系的图表。

具体实施方式

[本公开所要解决的课题]

在被动门禁系统中，需要以高精度检测处于车辆附近的便携设备的位置，所以，要求以高的分辨率对较大的接收信号强度进行量化。另一方面，在走开即关门系统中，需要检测远离车辆的便携设备的位置，所以，要求以所需的分辨率对较小的接收信号强度进行量化。

然而，如果使被动门禁系统的规格优先而将接收信号强度的分辨率设定得较高，则存在无法检测处于车辆的远方的便携设备的位置这样的问题。如果使走开即关门系统的规格优先而设定接收信号强度的分辨率，则存在用有限的量化比特数表示的接收信号强度数据饱和、无法以高精度检测处于车辆附近的便携设备的位置这样的问题。

本公开的目的在于，提供一种无论便携设备位于车辆附近还是车辆远方都能够以所需的精度检测该便携设备的位置的车辆用通信系统以及便携设备。

[本公开的效果]

根据本公开，能够提供一种无论便携设备位于车辆附近还是车辆远方都能够以所需的精度检测该便携设备的位置的车辆用通信系统以及便携设备。

[本申请发明的实施方式的说明]

首先，列举本发明的实施方式来说明。另外，也可以将以下记载的实施方式的至少一部分任意地组合。

(1)本方式涉及一种车辆用通信系统，具备：车载设备，从设置于车辆的天线发送检测用信号；以及便携设备，接收从该车载设备发送的所述检测用信号，并发送与所接收到的所述检测用信号相应的响应信号，所述车载设备通过接收从该便携设备发送的所述响应信号，进行所述便携设备的位置检测，其中，所述便携设备具备：测定部，测定所接收到的所述检测用信号的接收信号强度；量化部，以与由该测定部测定得到的接收信号强度相应的不同的分辨率对该接收信号强度进行量化；以及发送部，发送包含由该量化部量化而得到的接收信号强度数据的所述响应信号。

在本方式中，车载设备通过与便携设备的无线通信，检测便携设备相对于车辆的位置。车载设备从设置于车辆的天线发送检测用信号，便携设备测定从车载设备发送的检测用信号的接收信号强度。接收信号强度是对应于便携设备相对于车载设备的距离的信息。便携设备的量化部对所测定出的接收信号强度进行量化，发送部将量化而得到的接收信号强度数据发送给便携设备。特别是，本方式的量化部以与接收信号强度相应的不同的分辨率对该接收信号强度进行量化。例如，量化部在便携设备处于车辆附近而接收信号强度大的情况以及便携设备处于车辆远方而接收信号强度小的情况下，使用不同的分辨率来对接收信号强度进行量化。因此，便携设备在有限的量化比特数的范围内，能够以适合于便携设备相对于车辆的位置的分辨率对接收信号强度进行量化，能够将这样量化而得到的接收信号强度数据发送给车载设备。

(2)所述量化部优选构成为以规定的第1分辨率对低于规定强度的所述接收信号强度进行量化，以高于该第1分辨率的第2分辨率对该规定强度以上的所述接收信号强度进行量化。

在本方式中，量化部能够在接收信号强度低于规定强度的情况下，以低分辨率的第1分辨率对接收信号强度进行量化，在接收信号强度为规定强度以上的情况下，以高分辨率的第2分辨率对接收信号强度进行量化，能够将这样量化而得到的接收信号强度数据发送给车载设备。

(3)所述车载设备优选构成为具备换算部，该换算部将所接收到的所述响应信号中包含的所述接收信号强度数据换算成以一定的分辨率量化而得到的接收信号强度数据。

在本方式中，车载设备通过接收信号强度数据的换算处理，能够得到以一定的分辨率量化而得到的接收信号强度数据。

(4)本方式涉及一种便携设备，接收从车载设备发送的检测用信号，并发送与所接收到的该检测用信号相应的响应信号，其中，所述便携设备具备：测定部，测定所接收到的所述检测用信号的接收信号强度；量化部，以与由该测定部测定得到的接收信号强度相应的不同的分辨率对该接收信号强度进行量化；以及发送部，发送包含由该量化部量化而得到的接收信号强度数据的所述响应信号。

在本方式中，便携设备与方式(1)同样地，在有限的量化比特数的范围内，能够以适合于便携设备相对于车辆的位置的分辨率对接收信号强度进行量化，能够将这样量化而得到的接收信号强度数据发送给车载设备。

[本申请发明的实施方式的详细内容]

下面，参照附图，说明本申请发明的实施方式的车载设备以及车辆用通信系统的具体例。此外，本发明不限定于这些示例，而是通过权利要求书来表示，旨在包括与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。

图1是示出车辆用通信系统的一个结构例的示意图。本实施方式的车辆用通信系统具备：车载设备1，使用设置于车辆C的多个LF发送天线2以及RF接收天线1a来收发各种信号；以及便携设备3，在与该车载设备1之间收发该信号。车载设备1检测便携设备3相对于车辆C的位置，执行车门的上锁解锁处理。

多个LF发送天线2设置于驾驶员座侧和副驾驶员座侧的柱、车内的前部和后部以及后门等，利用LF频段的电波发送信号。此外，LF频段是发送信号的电波频带的一个例子，不一定限定于此。

此外，用于检测便携设备3的位置的检测用信号基本上从全部LF发送天线2发送。在以下说明中，说明从全部LF发送天线2发送检测用信号的例子，但根据状况，并不从本发明中排除从一部分的多个LF发送天线2发送检测用信号的结构。

图2是示出车载设备1的一个结构例的框图。车载设备1具备控制该车载设备1的各结构部的动作的车载控制部10。车载控制部10例如是具有一个或者多个CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)、多核CPU等的微机。在车载控制部10中设置有车载接收部11、车载发送部12、车载设备用存储部13以及车载设备用计时部14。

车载控制部10通过执行在车载设备用存储部13中存储的后述的控制程序，从而控制各结构部的动作，执行便携设备3相对于车辆C的位置检测以及与便携设备3的位置相应的上锁解锁处理。

车载设备用存储部13是EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM，电可擦可编程只读存储器)、闪存存储器等非易失性存储器。车载设备用存储部13存储有控制程序，该控制程序用于：车载控制部10控制车载设备1的各结构部的动作，确定便携设备3相对于车辆C的位置并进行车门的上锁解锁处理。

车载接收部11连接于RF接收天线1a，接收从便携设备3利用UHF频段的电波而发送的响应信号等各种信号，将所接收到的信号输出到车载控制部10。由于能够用UHF频段的电波进行通信的区域宽，所以，车辆C中的RF接收天线1a的配置没有特别限定。

车载发送部12连接于多个LF发送天线2，依照车载控制部10的控制，发送用于进行便携设备3的位置检测的检测用信号。将从各LF发送天线2发送的检测用信号的强度设定成处于车内或者车外的便携设备3能够接收从2个以上的LF发送天线2发送的检测用信号。

车载设备用计时部14依照车载控制部10的控制而开始计时，将计时结果提供给车载控制部10。

将用于从车外对车门进行上锁解锁的门开关41连接于车载控制部10，将对应于门开关41的操作状态的门信号输入到车载控制部10。车载控制部10基于来自门开关41的门信号，能够识别车门的操作状态。门开关41例如是用于对驾驶员座侧的车门进行上锁解锁的请求开关，设置于驾驶员座外侧的门把手。此外，代替按钮式的请求开关，也可以设置检测使用者对门把手的接触的接触传感器。另外，车载控制部10既可以直接取得对应于门开关41的操作的门信号，也可以经由ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)等取得门信号。

另外，将检测车门的开闭的门开闭检测开关42连接于车载控制部10。门开闭检测开关42例如是根据车门的开闭而接通断开的门控灯开关，构成为将对应于接通断开状态的开闭信号输入到车载控制部10。

进一步地，将电子门锁装置43以及原动机动作检测部44连接于车载控制部10。

电子门锁装置43具备进行各车门的上锁和解锁的上锁机构以及驱动该上锁机构的致动器。电子门锁装置43依照由车载控制部10实施的控制而驱动致动器，进行车门的上锁以及解锁。

原动机动作检测部44例如是点火开关，构成为将与点火开关的操作位置相应的信号输入到车载控制部10。车载控制部10根据与点火开关的操作位置相应的信号，能够识别原动机是否处于动作过程中。此外，在本申请中的原动机的动作过程中，设为还包括通过怠速停止功能而临时停止的状态。另外，在搭载有智能开启系统的车辆C的情况下，也可以构成为接收与基于智能开启按钮的操作的原动机的动作状态相关的信号，识别原动机的动作状态。

此外，在图2中，图示为门开关41、门开闭检测开关42、电子门锁装置43以及原动机动作检测部44直接连接于车载控制部10，但各种开关以及装置既可以通过信号线直接连接，也可以经由CAN或者LIN等车载通信网连接，也可以经由其他ECU连接。

图3是示出便携设备3的一个结构例的框图。便携设备3具备控制该便携设备3的各结构部的动作的便携控制部31。便携控制部31例如是具有一个或者多个CPU、多核CPU等的微机。在便携控制部31中，设置有便携接收部32、便携发送部(发送部)35、便携设备用存储部37以及便携设备用计时部38。

便携控制部31读取在便携设备用存储部37中存储的后述的控制程序，控制各结构部的动作，从而控制各结构部的动作，执行将检测便携设备3相对于车辆C的位置所需的信息发送给车载设备1的处理。

便携设备用存储部37是与车载设备用存储部13相同的非易失性存储器。便携设备用存储部37存储有控制程序，该控制程序用于：便携控制部31通过控制便携设备3的各结构部的动作，执行将包含用于检测便携设备3相对于车辆C的位置的信息的响应信号等发送给车载设备1的处理。

便携接收部32经由接收信号强度测定部(测定部)33连接于LF接收天线34，接收从车载设备1利用LF频段的电波发送的各种信号，并输出到便携控制部31。LF接收天线34例如是3轴天线，无论便携设备3相对于车辆C的朝向或者姿势如何，都得到一定的接收信号强度。

接收信号强度测定部33是检测LF接收天线34接收到的检测用信号的接收信号强度、并将所检测到的接收信号强度输出到便携控制部31的电路。

便携发送部35连接于RF发送天线36，依照便携控制部31的控制，发送与从车载设备1发送的检测用信号相应的响应信号。便携发送部35利用UHF频段的电波发送响应信号。此外，UHF频段是发送信号的电波频带的一个例子，不一定限定于此。

便携设备用计时部38依照便携控制部31的控制而开始计时，将计时结果提供给便携控制部31。

图4是示出与车门的上锁相关的处理次序的流程图。车载控制部10通过原动机动作检测部44检测原动机的动作状态，判定原动机是否停止(步骤S11)。在判定为原动机未停止的情况下(步骤S11：否)，车载控制部10结束处理。

在判定为原动机停止的情况下(步骤S11：是)，车载控制部10通过门开闭检测开关42来判定车门是否进行了开闭(步骤S12)。在这里判定的门的开闭是指关闭的车门打开、其后车门再次关闭的状态。即，车载控制部10通过门的开闭来检测驾驶员的下车。在判定为车门未进行开闭的情况下(步骤S12：否)，车载控制部10结束处理。

在判定为车门进行了开闭的情况下(步骤S12：是)，车载控制部10检测便携设备3的位置(步骤S13)。便携设备3的位置检测处理的详细内容在后面叙述。

然后，车载控制部10判定便携设备3是否处于以车辆C为中心的规定距离范围外(步骤S14)。在判定为便携设备3处于规定距离范围外的情况下(步骤S14：是)，车载控制部10通过将指示车门上锁的上锁指示信号输出到电子门锁装置43，从而对车门进行上锁(步骤S16)，结束处理。

在判定为便携设备3处于规定距离范围内的情况下(步骤S14：否)，车载控制部10判定是否进行了使用门开关41的上锁操作(步骤S15)。在判定为未进行上锁操作的情况下(步骤S15：否)，车载控制部10使处理返回到步骤S13。在判定为进行了上锁操作的情况下(步骤S15：是)，车载控制部10将指示车门上锁的上锁指示信号输出到电子门锁装置43，从而对车门进行上锁(步骤S16)，结束处理。此外，在实际对车门进行上锁时，在这里也构成为执行便携设备3的位置检测以及认证处理，在判定为在所操作的门开关41附近的车外有正规的便携设备的情况下，车载控制部10输出上锁指示信号。

图5是示出与位置检测相关的处理次序的流程图。在步骤S13中，车载控制部10执行与便携设备3的位置检测相关的以下的处理。首先，车载控制部10使检测用信号分别从多个LF发送天线2发送(步骤S31)。

便携控制部31通过LF接收天线34接收从各LF发送天线2发送的检测用信号(步骤S32)，通过接收信号强度测定部33测定所接收到的检测用信号的接收信号强度(步骤S33)。

然后，便携控制部31判定接收信号强度是否低于规定强度(步骤S34)。在判定为低于规定强度的情况下(步骤S34：是)，以规定的第1分辨率对接收信号强度进行量化(步骤S35)。在判定为接收信号强度为规定强度以上的情况下(步骤S34：否)，便携控制部31以第2分辨率对接收信号强度进行量化(步骤S36)。

图6是示出便携设备3相对于车载设备1的距离与接收信号强度数据的关系的图表。图6所示的图表的横轴表示距离，纵轴表示换算前的接收信号强度数据的值。此外，距离越大，则接收信号强度越小。在这里，作为一个例子，将量化比特数设为8。规定强度例如是对应于第1分辨率×128的值。便携控制部31以第1分辨率对低于该规定强度的部分进行量化，以第2分辨率对该规定强度以上的部分进行量化。第1以及第2分辨率是每单位比特的接收信号强度，关于分辨率，设为第2分辨率高于第1分辨率。

此外，实线表示以与接收信号强度相应的不同的分辨率进行了量化的情况下的接收信号强度数据和距离的关系，虚线表示以一定的分辨率进行了量化的情况下的接收信号强度数据和距离的关系。

更具体来说，在接收信号强度低于规定强度的情况下，接收信号强度数据Rd由下述式(1)表示。

Rd＝R/Δ低…(1)

其中，

R：接收信号强度

Δ低：第1分辨率(每1比特的接收信号强度)

在接收信号强度为规定强度以上的情况下，接收信号强度数据Rd由下述式(2)表示。

Rd＝(R-R0)/Δ高+R0/Δ低…(2)

其中，

R0：规定强度

Δ高：第2分辨率(每1比特的接收信号强度)＜Δ低

如图6所示，第1分辨率是低分辨率，第2分辨率是高分辨率。因此，即使表示接收信号强度数据的量化比特数受到限定，也能够如图6所示表现处于车辆C的远方的便携设备3接收的小的接收信号强度，而且，能够不使在离车辆C近的距离处检测到的大的接收信号强度饱和而用高分辨率表示。

此外，执行步骤S35以及步骤S36的车载控制部10对应于本方式的量化部。

接下来，便携控制部31通过RF发送天线36将包含量化而得到的接收信号强度数据的响应信号发送给车载设备1(步骤S37)。在响应信号中，包含对应于从多个LF发送天线2发送的各检测用信号的接收信号强度数据。

车载控制部10通过RF接收天线1a接收从便携设备3发送的响应信号(步骤S38)。然后，车载控制部10将在所接收到的响应信号中包含的接收信号强度数据换算成以一定的分辨率量化而得到的接收信号强度数据(步骤S39)。例如，换算成以第2分辨率量化而得到的接收信号强度数据。在响应信号中包含多个接收信号强度数据，车载控制部10针对各接收信号强度数据执行换算处理。

图7是示出换算前后的接收信号强度数据的关系的图表。图7所示的图表的横轴表示换算前的接收信号强度数据的值，纵轴表示换算后的接收信号强度数据的值。双点划线表示未进行换算的情况下的各数据的关系。

具体来说，在接收信号强度数据低于对应于规定强度的规定值的情况下，基于第2分辨率的换算后的接收信号强度数据Rd换算由下述式(3)表示。规定值例如是128。

Rd换算＝Rd×Δ低/Δ高…(3)

在接收信号强度为规定值以上的情况下，基于第2分辨率的换算后的接收信号强度数据Rd换算由下述式(4)表示。

Rd换算＝规定值×Δ低/Δ高+(Rd-规定值)…(4)

通过上述换算处理，能够用一定的第2分辨率来表现接收信号强度。当然，进行换算的分辨率的值不限定于第2分辨率，能够以任意的分辨率进行换算。此外，执行步骤S39的处理的车载控制部10对应于本方式的换算部。

在量化比特数是8、规定值是128的情况下，车载控制部10在最上位比特是0的情况下使用上述式(3)来进行换算，在最上位比特是1的情况下使用上述式(4)来进行换算即可。此外，(Rd-规定值)的值是用除去最上位比特之外的下位7个比特来表现的数值。

接下来，车载控制部10使用由第2分辨率表示的多个接收信号强度数据来计算便携设备3的位置(步骤S40)，使处理返回到步骤S14。接收信号强度数据的值对应于对应的LF发送天线2与便携设备3的距离，车载控制部10将多个LF发送天线2与便携设备3的距离的关系匹配的位置计算为便携设备3的位置。

根据这样构成的车辆用通信装置以及便携设备3，无论便携设备3位于车辆附近还是车辆远方，都能够以所需的精度检测该便携设备3的位置。

具体来说，便携设备3能够在接收信号强度低于规定强度的情况下，以低分辨率的第1分辨率对接收信号强度进行量化，在接收信号强度为规定强度以上的情况下，以高分辨率的第2分辨率对接收信号强度进行量化，能够将这样以2个阶段的分辨率量化而得到的接收信号强度数据发送给车载设备1。因此，车载设备1能够以高分辨率检测车辆附近的便携设备3的位置，还能够检测车辆远方的便携设备3的位置。

另外，车载设备1接收对应于从多个LF发送天线2发送的检测用信号的接收信号强度数据，但由于便携设备3和LF发送天线2的位置关系针对每个LF发送天线2而不同，所以，所接收到的各接收信号强度数据的分辨率有时分别不同。但是，根据本实施方式，能够将接收信号强度数据换算成用共同的分辨率表示的接收信号强度数据。因此，在其后进行的便携设备3的位置计算处理中，能够同等地处置各接收信号强度数据。

此外，在本实施方式中，说明了针对接收信号强度以根据该强度而不同的第1分辨率以及第2分辨率进行量化的例子，但也可以构成为使用与该强度相应的3个以上的分辨率来对接收信号强度进行量化。

另外，作为量化比特数而说明了8个比特，但这当然只是一个例子，对量化比特数没有特别限定。

另外，在本实施方式中，主要说明了将本发明应用于走开即关门系统的例子，但能够将本发明应用于需要进行车辆附近以及远方的便携设备3的位置检测的各种系统。

标号说明

1 车载设备

1a RF接收天线

2 LF发送天线

3 便携设备

10 车载控制部

11 车载接收部

12 车载发送部

13 车载设备用存储部

14 车载设备用计时部

31 便携控制部

32 便携接收部

33 接收信号强度测定部

34 LF接收天线

35 便携发送部

36 RF发送天线

37 便携设备用存储部

38 便携设备用计时部

41 门开关

42 门开闭检测开关

43 电子门锁装置

44 原动机动作检测部

C 车辆

Claims (4)

1.一种车辆用通信系统，具备：

车载设备，从设置于车辆的天线发送检测用信号；以及

便携设备，接收从该车载设备发送的所述检测用信号，并发送与所接收到的所述检测用信号相应的响应信号，

所述车载设备通过接收从该便携设备发送的所述响应信号，进行所述便携设备的位置检测，

其中，所述便携设备具备：

测定部，测定所接收到的所述检测用信号的接收信号强度；

量化部，以与由该测定部测定得到的接收信号强度相应的不同的分辨率对该接收信号强度进行量化；以及

发送部，发送包含由该量化部量化而得到的接收信号强度数据的所述响应信号。

2.根据权利要求1所述的车辆用通信系统，其中，

所述量化部以规定的第1分辨率对低于规定强度的所述接收信号强度进行量化，以高于该第1分辨率的第2分辨率对该规定强度以上的所述接收信号强度进行量化。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用通信系统，其中，

所述车载设备具备换算部，该换算部将所接收到的所述响应信号中包含的所述接收信号强度数据换算成以一定的分辨率量化而得到的接收信号强度数据。

4.一种便携设备，接收从车载设备发送的检测用信号，并发送与所接收到的该检测用信号相应的响应信号，其中，所述便携设备具备：

测定部，测定所接收到的所述检测用信号的接收信号强度；

量化部，以与由该测定部测定得到的接收信号强度相应的不同的分辨率对该接收信号强度进行量化；以及

发送部，发送包含由该量化部量化而得到的接收信号强度数据的所述响应信号。