DE112019006174T5

DE112019006174T5 - Positionsbestimmungssystem

Info

Publication number: DE112019006174T5
Application number: DE112019006174.7T
Authority: DE
Inventors: Kenichiro Sanji; Nobuyasu Okabe; Nobuyoshi Nagai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2021-09-16
Also published as: JP7238377B2; US20210306083A1; WO2020121808A1; JP2020094978A; CN113195850A; CN113195850B

Abstract

Ein Positionsbestimmungssystem für ein Fahrzeug führt Funkkommunikation mit einem tragbaren Endgerät, das durch einen Benutzer eines Fahrzeugs getragen wird, durch Einsetzen einer Funkwelle mit 1 GHz oder mehr zum Bestimmen einer Position des tragbaren Endgeräts relativ zum Fahrzeug aus. Das Positionsbestimmungssystem beinhaltet eine Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung (12K, 12L, 12y) und eine Positionsbestimmungsvorrichtung (F4). Die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung beinhaltet eine Antenne (31) und eine Stärkenerfassungsvorrichtung (321). Die Antenne, die an einem Seitenoberflächenabschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, empfängt ein Funksignal, das von dem tragbaren Endgerät gesendet wird. Die Stärkenerfassungsvorrichtung erfasst eine Empfangsstärke des Funksignals, das durch die Antenne empfangen wird. Die Positionsbestimmungsvorrichtung bestimmt, ob oder nicht das tragbare Endgerät in einem Operationsbereich anwesend ist, basierend auf einer Fahrzeugaußenvorrichtungsstärke als die Empfangsstärke des Funksignals von dem tragbaren Endgerät, die durch die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung erfasst wird, wobei der Operationsbereich eine Region außerhalb einer Fahrzeugkabine innerhalb einer vorbestimmten Operationsdistanz von dem Fahrzeug ist. Die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung ist unter einer Tür des Fahrzeugs in einer Stellung angeordnet, in der eine Richtwirkungsmitte der Antenne nach oben oder unten zeigt.

Description

QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2018-234565 , eingereicht am 14. Dezember 2018, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Positionsbestimmungssystem. Das Positionsbestimmungssystem schätzt eine relative Position eines tragbaren Endgeräts bezüglich eines Fahrzeugs basierend auf der Empfangsstärke eines Funksignals mit einer Funkwelle in einem vorbestimmten Frequenzband, das von dem tragbaren Endgerät gesendet wird, das durch einen Benutzer getragen wird.
STAND DER TECHNIK
Unterschiedliche Positionsbestimmungssysteme zum Ausführen von Funkkommunikation mit einem tragbaren Endgerät, das durch einen Benutzer eines Fahrzeugs getragen wird, zum Schätzen einer Position eines tragbaren Endgeräts bezüglich eines Fahrzeugs wurden vorgeschlagen. Beispielsweise beschreibt Patentdokument 1 eine Konfiguration zum Senden eines Antwortanforderungssignals mit Funk in einem LF-Band (Niederfrequenzband) von einem Fahrzeug zu einem tragbaren Endgerät und zum Bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät in der Nähe des Fahrzeugs außerhalb der Kabine (nachfolgend als ein Operationsbereich bezeichnet) existiert, basierend auf dem Empfang eines Antwortsignals entsprechend dem Antwortanforderungssignal. Der Operationsbereich entspricht einem Bereich, der automatisches Entriegeln einer Tür durch Funkkommunikation erlaubt, die durch das tragbare Endgerät ausgeführt wird. Der Grund, warum eine Funkwelle in dem LF-Band für die Signalübertragung an eine tragbare Vorrichtung von einem Fahrzeug verwendet wird, liegt in der Begrenzung des Ankunftsbereichs des Funksignals auf die Nähe des Fahrzeugs. Die Antenne zum Senden der Funkwelle in dem LF-Band in dem Fahrzeug ist beispielsweise in der Sendeleistung so eingestellt, dass das Funksignal nur den Operationsbereich erreichen kann.
Das Fahrzeugbordsystem ist ein sogenanntes PEPS-System (Passive Entry Passive Start), das vorbestimmte Fahrzeugsteuerung gemäß der Position des tragbaren Endgeräts ausführt. In dem PEPS-System ist es in einer Situation, in der sich ein Benutzer innerhalb einer bestimmten Distanz (beispielsweise 2 Meter) oder mehr von dem Fahrzeug befindet, beispielsweise hinsichtlich Diebstahlvermeidung als eine Systemanforderung erforderlich, dass die automatische Türentriegelung durch die Funkkommunikation mit dem tragbaren Endgerät nicht ausgeführt wird. Nachfolgend wird ein Bereich, in dem automatische Türentriegelung durch die Funkkommunikation mit dem tragbaren Endgerät verboten ist, als ein Verbotsbereich beschrieben. Der vorstehend erwähnte Operationsbereich ist hinsichtlich des Verbotsbereich auf eine Region innerhalb zwei Metern oder weniger von dem Fahrzeug festgelegt. Im Allgemeinen wird der Operationsbereich oft innerhalb einem Meter oder innerhalb 0,7 Metern von dem Fahrzeug festgelegt.
Patentdokument 2 offenbart eine Fahrzeugbordvorrichtung. Die Fahrzeugbordvorrichtung führt Funkkommunikation gemäß dem Bluetooth-Standard (eingetragene Marke) mit dem tragbaren Endgerät, das durch einen Benutzer eines Fahrzeugs getragen wird, aus, um die Position des tragbaren Endgeräts relativ zum Fahrzeug zu schätzen. Nachfolgend werden spezifische Beispiele beschrieben. Die Fahrzeugbordvorrichtung, die in Patentdokument 1 offenbart ist, sendet periodisch ein Anforderungssignal von einer Kommunikationsvorrichtung (nachfolgend als eine Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung bezeichnet) an das tragbare Endgerät, um das tragbare Endgerät aufzufordern, das Antwortsignal zurück zu geben. Die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung ist an der Bodenoberfläche innerhalb einer Fahrzeugkabine wie einen Ort um eine Fußposition eines Fahrersitzes herum angeordnet. Das tragbare Endgerät gibt ein Antwortsignal einschließlich eines RSSI (Received Signal Strength Indicator; Indikator für die Empfangsfeldstärke) eines Anforderungssignals zurück, wenn es das Anforderungssignal empfängt, das eine Rückgabe eines Antwortsignals von der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung anfordert. Die Fahrzeugbordvorrichtung speichert in dem Speicher den RSSI, der in dem Antwortsignal beinhaltet ist, das von dem tragbaren Endgerät zurückgegeben wird. Die Fahrzeugbordvorrichtung bestimmt, dass das tragbare Endgerät in einer Fahrzeugkabine anwesend ist, wenn ein Durchschnittswert des RSSI der letzten fünf Male, der in einem Speicher gespeichert wird, einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Andererseits, wenn der Durchschnittswert des RSSI für die letzten fünf Male gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt die Fahrzeugbordvorrichtung, dass das Fahrzeug außerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist.
Nachfolgend wird eine Kommunikation basierend auf einem vorbestimmten Funkkommunikationsstandard mit einem Kommunikationsbereich bzw. einer Kommunikationsreichweite von beispielsweise mehreren zehn Metern wie Bluetooth als eine Nahbereichskommunikation bezeichnet. Eine Funkwelle mit 1 GHz oder mehr (beispielsweise 2,4 GHz) kann für die Nahbereichskommunikation verwendet werden. Nachfolgend wird die Funkwelle als eine Hochfrequenzfunkwelle bezeichnet. So eine Hochfrequenzfunkwelle hat eine stärkere Geradheit als eine Funkwelle in dem LF-Band und wird einfach an einem Metallkörper wie einer Fahrzeugkarosserie reflektiert.
LITERATUR DES STANDES DER TECHNIK
PATENTLITERATUR

Patentdokument 1: JP 5438048 B2
Patentdokument 2: JP 6313114 B2

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
In jüngsten Jahren gab es eine steigende Nachfrage für tragbare Informationsverarbeitungsendgeräte wie Smartphones, die als Fahrzeugschlüssel funktionieren. Zusammen mit dieser Situation, besteht ein Bedarf für eine Konfiguration, die die Position eines tragbaren Endgeräts bezüglich eines Fahrzeugs bestimmen kann, in dem die Empfangsstärke der Hochfrequenzfunkwelle verwendet wird, die für Nahbereichskommunikation wie beispielsweise Bluetooth verwendet wird. Smartphones haben im Allgemeinen keine Funktion zum Senden oder Empfangen einer Funkwelle in dem LF-Band. Jedoch haben Smartphones gewöhnlich eine Funktion zur Nahbereichskommunikation wie Bluetooth als Standardausstattung.
Die Hochfrequenzfunkwelle, die in der Nahbereichskommunikation wie Bluetooth eingesetzt wird, hat eine stärkere Geradheit verglichen mit der Funkwelle in dem LF-Band und wird einfach durch einen Metallkörper wie eine Fahrzeugkarosserie reflektiert. Die Hochfrequenzfunkwelle hat einen kleineren Dämpfungsgrad der Signalstärke aufgrund der Ausbreitungsdistanz verglichen mit der Funkwelle in dem LF-Band. In einer Konfiguration, in der das Fahrzeug und das tragbare Endgerät die Nahbereichskommunikation ausführen, kann es schwierig sein, den Kommunikationsbereich des Fahrzeugs und des tragbaren Endgeräts auf einen Bereich in der Nähe des Fahrzeugs zu beschränken.
Gemäß der Konfiguration, die in Patentdokument 2 offenbart ist, ist es möglich, mit einem bestimmten Grad Genauigkeit zu bestimmen, ob das tragbare Endgerät innerhalb einer Fahrzeugkabine existiert, sogar in einer Konfiguration, in der das Fahrzeug und das tragbare Endgerät die Nahbereichskommunikation ausführen. Jedoch hat Patentdokument 2 kein Verfahren zum Bestimmen, ob das tragbare Endgerät in einem Operationsbereich außerhalb der Fahrzeugkabine oder einem Verbotsbereich existiert, untersucht.
Da Elemente wie die Fahrzeugkarosserie, die die Ausbreitung der Funkwelle behindern, zwischen dem Inneren und Äußeren bzw. Außenseite der Fahrzeugkabine existieren, kann eine signifikante Differenz in der Empfangsstärke eines Signals, das durch die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung von dem tragbaren Endgerät empfangen wird, gemäß dessen auftreten, ob das tragbare Endgerät innerhalb der Fahrzeugkabine oder außerhalb der Fahrzeugkabine existiert. Demnach kann bestimmt werden, ob oder nicht das tragbare Endgerät in der Fahrzeugkabine existiert, durch das Verfahren, das in Patentdokument 2 offenbart ist.
Jedoch existiert eine Struktur wie der Körper bzw. die Karosserie eines Fahrzeugs nicht zwischen dem Operationsbereich außerhalb der Fahrzeugkabine und dem Verbotsbereich. Wie vorstehend beschrieben ist, hat die Hochfrequenzfunkwelle hat einen kleineren Dämpfungsgrad der Signalstärke aufgrund der Distanz verglichen mit der Funkwelle in dem LF-Band. In anderen Worten wird das Signal, das von dem tragbaren Endgerät gesendet wird, außerhalb der Fahrzeugkabine kontinuierlich gedämpft. Es kann praktisch schwierig sein, basierend auf der Empfangsstärke zu bestimmen, ob das tragbare Endgerät in dem Operationsbereich oder dem Verbotsbereich existiert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Positionsbestimmungssystem mit der Reduzierung fehlerhafter Bestimmung der Position eines tragbaren Endgeräts bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung führt ein Positionsbestimmungssystem für ein Fahrzeug Funkkommunikation mit einem tragbaren Endgerät aus, das durch einen Benutzer eines Fahrzeugs getragen wird, indem eine Funkwelle von 1 GHz oder höher verwendet wird, um eine Position des tragbaren Endgeräts relativ zum Fahrzeug zu bestimmen. Das Positionsbestimmungssystem beinhaltet eine Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung und eine Positionsbestimmungsvorrichtung. Die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung beinhaltet eine Antenne und eine Stärkenerfassungsvorrichtung. Die Antenne, die an einem Seitenoberflächenabschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, empfängt ein Funksignal, das von dem tragbaren Endgerät gesendet wird. Die Stärkenerfassungsvorrichtung erfasst eine Empfangsstärke des Funksignals, das durch die Antenne empfangen wird. Die Positionsbestimmungsvorrichtung bestimmt, ob oder nicht das tragbare Endgerät in einem Operationsbereich anwesend ist, basierend auf einer Fahrzeugaußenvorrichtungsstärke als die Empfangsstärke des Funksignals von dem tragbaren Endgerät, die durch die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung erfasst wird, wobei der Operationsbereich eine Region außerhalb einer Fahrzeugkabine innerhalb einer vorbestimmten Operationsdistanz von dem Fahrzeug ist. Die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung ist unter einer Tür des Fahrzeugs in einer Stellung angeordnet, in der eine Richtwirkungsmitte der Antenne nach oben oder unten zeigt.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration, da die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung in einer Stellung installiert ist, in der die Richtwirkungsmitte nach oben oder unten zeigt, wird eine starke Funkwelle nicht in der Fahrzeugbreitenrichtung emittiert. Da die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung in der vorstehend erwähnten Stellung unterhalb einer Tür installiert ist, kann das Signal von dem tragbaren Endgerät, das in der Nähe der Tür anwesend ist, mit einem relativ hohen Pegel durch die direkte Ausbreitung des Signals oder Reflexion an der Bodenoberfläche empfangen werden. Es ist es möglich, eine bedeutende Differenz in der Empfangsstärke, die an der Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung beobachtet wird, zwischen einer Situation, in der das tragbare Endgerät innerhalb des Operationsbereichs relativ näher zu dem Fahrzeug anwesend ist, und einer Situation, in der das tragbare Endgerät in einer Region relativ entfernt von dem Fahrzeug anwesend ist, zu erzeugen. Demnach ist es möglich, die Position des tragbaren Endgeräts außerhalb der Fahrzeugkabine basierend auf der Empfangsstärke des Signals von dem tragbaren Endgerät zu bestimmen. In anderen Worten ist es möglich, die fehlerhafte Bestimmung der Position des tragbaren Endgeräts gemäß der vorstehenden Konfiguration zu reduzieren.
Da eine Funkwelle mit 1 GHz oder mehr eine höhere Geradheit hat, ist es in einer Situation, in der die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung unter der Tür des Fahrzeugs in einer Stellung installiert ist, in der wie vorstehend beschrieben die Richtwirkungsmitte nach oben oder unten zeigt, für die starke Funkwelle schwierig, in die Fahrzeugkabine einzudringen. Demnach ist es möglich, eine bedeutende Differenz in der Empfangsstärke, die durch die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung beobachtet wird, zwischen einer Situation zu erzeugen, in der das tragbare Endgerät an dem Operationsbereich außerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, und einer Situation zu erzeugen, in der das tragbare Endgerät innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist. Demzufolge ist es möglich basierend auf der Empfangsstärke des Signals, das von dem tragbaren Endgerät gesendet wird, mit höherer Präzision zu bestimmen, ob das tragbare Endgerät in der Nähe der Tür außerhalb der Fahrzeugkabine oder in der Fahrzeugkabine anwesend ist.
Figurenliste
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen deutlicher. Es zeigen:

1 ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines elektronischen Fahrzeugschlüsselsystems illustriert;
2 ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Fahrzeugs illustriert;
3 ein Blockschaltbild, das eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugbordsystems zeigt;
4 ein Blockschaltbild, das eine schematische Konfiguration einer Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung zeigt;
5 ein Diagramm, das konzeptionell ein Beispiel einer Montageposition der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung zeigt;
6 eine konzeptionelle Seitenansicht des Fahrzeugs, die eine Montageposition der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung illustriert;
7 ein Diagramm, das ein Beispiel einer internen Konfiguration einer rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung und einer linken Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung zeigt;
8 ein Diagramm zur Erläuterung einer Montageposition und einer Montagestellung der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung;
9 ein Diagramm zur Erläuterung einer Montageposition und einer Montagestellung der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung;
10 ein Diagramm, das ein Beispiel einer internen Konfiguration einer rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung und einer linken Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung illustriert;
11 ein Diagramm zur Erläuterung einer Montageposition und einer Montagestellung der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung;
12 ein Diagramm, das die Funktion der intelligenten ECU illustriert;
13 ein Ablaufdiagramm einer verbindungsbezogenen Verarbeitung, die durch das Fahrzeugbordsystem ausgeführt wird;
14 ein Ablaufdiagramm einer Positionsbestimmungsverarbeitung, die durch eine intelligente ECU ausgeführt wird;
15 ein Diagramm, das Anforderungen als ein PEPS-System illustriert;
16 ein Diagramm, das ein Simulationsergebnis der elektrischen Feldverteilung an jeder Montagestellung in einer Situation illustriert, in der eine Antenne an einer B-Säule und einer Seitenschwelle montiert ist;
17 ein Diagramm, das ein Simulationsergebnis der elektrischen Feldverteilung in einer Situation illustriert, in der die Antenne als eine Dipolantenne und eine Patchantenne konfiguriert ist;
18 ein Diagramm, dass ein Ergebnis des Experimentierens hinsichtlich des Einflusses auf die elektrische Feldverteilung durch die relative Position einer Patchantenne als eine Antenne bezüglich einer Seitenschwelle illustriert;
19 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer relativen Position einer Patchantenne als eine Antenne bezüglich der Seitenschwelle und einer erwarteten Bestimmungsgenauigkeit zeigt;
20 ein Diagramm, das die Konfiguration einer Montagehalterung in einer dritten Modifikation illustriert;
21 ein Diagramm, das eine innere Konfiguration einer rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung in einer vierten Modifikation zeigt;
22 ein Diagramm, das eine funktionale Wirkung eines Reflektors erläutert;
23 ein Diagramm, das eine innere Konfiguration einer rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung in einer fünften Modifikation zeigt;
24 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung in einer fünften Modifikation zeigt;
25 ein Diagramm, das eine Modifikation einer Montageposition einer Kabinenaußenkommunikationsvorrichtung zeigt; und
26 ein Diagramm, das eine Modifikation einer Montageposition einer Kabinenaußenkommunikationsvorrichtung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine Ausführungsform eines Positionsbestimmungssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung gemäß den Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration eines elektronischen Fahrzeugschlüsselsystems zeigt, auf das das Positionsbestimmungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet wird. Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet das elektronische Fahrzeugschlüsselsystem ein Fahrzeugbordsystem 1, mit dem ein Fahrzeug Hv ausgestattet ist, und ein tragbares Endgerät 2, das ein Kommunikationsendgerät ist, das durch einen Benutzer des Fahrzeugs Hv getragen wird.
Das Fahrzeugbordsystem 1 ist ein PEPS-System (Passive Entry Passive Start), das vorbestimmte Fahrzeugsteuerung gemäß der Position des tragbaren Endgeräts 2 durch Ausführen von Funkkommunikation unter Verwendung einer Funkwelle in einem vorbestimmten Frequenzband ausführt.
Beispielsweise führt das Fahrzeugbordsystem 1 die Steuerung zum Türentriegeln oder -verriegeln basierend auf einer Benutzeroperation auf einer Türtaste 13, die später beschrieben ist, in einer Situation aus, in der das Fahrzeugbordsystem 1 bestätigt, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 in einem Operationsbereich Lx existiert, der vorläufig bezüglich eines Fahrzeugs Hv festgelegt ist. In einer Situation, in der das Fahrzeugbordsystem 1 bestätigt, dass das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine existiert, führt das Fahrzeugbordsystem 1 eine Steuerung zum Starten einer Brennkraftmaschine basierend auf der Benutzeroperation auf der Starttaste 14 aus, die später beschrieben ist.
Der Operationsbereich Lx ist ein Bereich für das Fahrzeugbordsystem 1 zum Ausführen einer vorbestimmten Fahrzeugsteuerung wie Türverriegelung oder -entriegelung basierend auf der Anwesenheit des tragbaren Endgeräts 2 innerhalb des Bereichs. Beispielsweise ist die Nähe einer Tür für einen Fahrersitz, die Nähe einer Tür für einen Fahrerassistenzsitz bzw. Beifahrersitz oder die Nähe einer Kofferraumtür als der Operationsbereich Lx festgelegt. Die Nähe der Tür bezieht auf einen Bereich innerhalb einer vorbestimmten Operationsdistanz (beispielsweise 0,7 Meter) von einem äußeren Türgriff. Der äußere Türgriff gibt ein Greifelement an, dass auf der äußeren Seitenoberfläche der Tür zum Öffnen und Schließen der Tür vorgesehen ist. Als ein Beispiel der vorliegenden Ausführungsform ist die Region außerhalb der Fahrzeugkabine innerhalb einer vorbestimmten Distanz (beispielsweise 0,7 Meter) von dem äußeren Seitentürgriff für den Fahrersitz und den äußeren Türgriff für den Beifahrersitz als der Operationsbereich Lx festgelegt. Der Operationsbereich Lx, der auf der rechten Seite des Fahrzeugs festgelegt ist, ist als rechter Bereich La beschrieben und der Operationsbereich Lx, der auf der linken Seite des Fahrzeugs festgelegt ist, ist als der linke Bereich Lb beschrieben. Die Operationsdistanz, die die Größe der Operationsbereichs Lx definiert, kann 1 Meter sein oder kann auch 1,5 Meter sein. Die Operationsdistanz kann kürzer als eine Verbotsdistanz (beispielsweise 2 Meter) festgelegt sein, die die Größe eines nachfolgend beschriebenen Verbotsbereichs definiert.
Sowohl das Fahrzeugbordsystem 1 als auch das tragbare Endgerät 2 sind in der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, um eine Kommunikation miteinander (nachfolgend als Nahbereichskommunikation bezeichnet) basierend auf einem vorbestimmten Nahbereichsfunkkommunikationsstandard ausführen zu können, der einen Kommunikationsbereich bzw. eine Kommunikationsreichweite von beispielsweise ungefähr zehn Metern hat. In diesem Beispiel kann als der Nahbereichsfunkkommunikationsstandard beispielsweise Bluetooth Low Energy (Bluetooth ist eine eingetragene Marke), WiFi (eingetragene Marke), ZigBee (eingetragene Marke) oder dergleichen eingesetzt werden. Der Nahbereichsfunkkommunikationsstandard kann irgendeiner sein, der eine Kommunikationsdistanz von beispielsweise mehreren Metern bis mehreren zehn Metern bereitstellen kann. Als ein Beispiel sind das Fahrzeugbordsystem 1 und das tragbare Endgerät 2 in der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, um Funkkommunikation basierend auf dem Bluetooth Low Energy Standard auszuführen.
Das tragbare Endgerät 2 korreliert mit dem Fahrzeugbordsystem 1 und funktioniert als ein elektronischer Schlüssel des Fahrzeugs Hv. Das tragbare Endgerät 2 ist eine Kommunikationsvorrichtung, die durch einen Benutzer getragen werden kann und die vorstehend beschriebene Nahbereichskommunikationsfunktion ausführen kann. Beispielsweise kann ein Smartphone als das tragbare Endgerät 2 verwendet werden. Als ein weiteres Beispiel kann das tragbare Endgerät 2 ein Tablet, eine tragbare Vorrichtung, ein tragbarer Musikspieler, eine tragbares Spielgerät oder dergleichen sein. Das Signal, das von dem tragbaren Endgerät 2 basierend auf der Nahbereichskommunikation gesendet wird, beinhaltet Sendequelleninformation. Die Sendequelleninformation sind beispielsweise vorbestimmte Identifikationsinformationen (nachfolgend als eine Endgerät-ID bezeichnet), die vorläufig dem tragbaren Endgerät 2 zugewiesen werden. Die Endgerät-ID funktioniert als Identifikationsinformation zum Identifizieren des tragbaren Endgeräts 2 gegenüber einem anderen Kommunikationsendgerät.
Das tragbare Endgerät 2 sendet drahtlos ein Kommunikationspaket einschließlich Sendequelleninformation mit einem vorbestimmten Sendeintervall, wodurch einem umgebenden Kommunikationsendgerät, das die Nahbereichskommunikationsfunktion hat, eine Anwesenheit des tragbaren Endgeräts 2 selbst mitgeteilt wird (das heißt, Advertising). In der nachfolgenden Beschreibung werden die Kommunikationspakete, die periodisch zur Benachrichtigung gesendet werden, als Advertising-Pakete bezeichnet.
Das Fahrzeugbordsystem 1 empfängt ein Signal (beispielsweise ein Advertising-Paket), das von dem tragbaren Endgerät 2 durch die vorstehend beschriebene Nahbereichskommunikationsfunktion gesendet wird, wodurch erfasst wird, dass das tragbare Endgerät 2 innerhalb eines Bereichs anwesend ist, in dem das Fahrzeugbordsystem 1 eine Nahbereichskommunikation ausführen kann. In der folgenden Beschreibung, wird ein Bereich bzw. eine Reichweite, in dem das Fahrzeugbordsystem 1 wechselseitig Daten mit dem tragbaren Endgerät 2 basierend auf der Nahbereichskommunikationsfunktion kommunizieren kann, ebenso als ein Kommunikationsbereich bezeichnet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist als ein Beispiel das Fahrzeugbordsystem 1 konfiguriert, um die Anwesenheit des tragbaren Endgeräts 2 in dem Kommunikationsbereich durch Empfangen des Advertising-Pakets zu erfassen, das sequentiell von dem tragbaren Endgerät 2 gesendet wird, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehende Konfiguration beschränkt. Als ein weiteres Beispiel kann das Fahrzeugbordsystem 1 konfiguriert sein, um sequentiell das Advertising-Paket zu senden und die Anwesenheit des tragbaren Endgeräts 2 in dem Kommunikationsbereich basierend auf einer Herstellung einer Kommunikationsverbindung (sogenannte Verbindung) mit dem tragbaren Endgerät 2 zu erfassen.
(Konfiguration des Fahrzeugs)
Als erstes wird die Konfiguration des Fahrzeugs Hv gemäß 2 beschrieben. Beispielsweise ist das Fahrzeug Hv ein Personenkraftwagen mit einer Passagierkapazität von fünf. Beispielsweise beinhaltet das Fahrzeug Hv einen Vordersitz und einen Rücksitz und ein Fahrersitz (in anderen Worten ein Lenkrad) ist auf der rechten Seite vorgesehen. Der Raum innerhalb der Fahrzeugkabine, der hinter einem Fahrzeugrückenlehnenabschnitt 47 angeordnet ist, ist als Raum konfiguriert (nachfolgend als Kofferraumbereich bezeichnet), der als ein Aufbewahrungsraum funktioniert (in anderen Worten als Kofferraum). Ein Raum für den Rücksitz des Fahrzeugs Hv kommuniziert mit dem Kofferraum durch einen oberen Teil des Rückenlehnenabschnitts 47 für den Rücksitz.
In der vorliegenden Spezifikation wird der Einfachheit halber ein Teil der Fahrzeugkabine, der sich an einem Vorderseitenabschnitt einer Rückenlehne 46 des Vordersitzes befindet, als ein Vorderseitenbereich bezeichnet. Der Vorderseitenbereich beinhaltet ebenso einen Fahrzeuginnenraum oberhalb einer Instrumententafel 49. Ferner wird eine Fahrzeuginnenraum, der sich hinter dem Rückenlehnenabschnitt 46 der Vordersitze und vor den Rückenlehnenabschnitten 47 der Rücksitze in dem Fahrzeug befindet, als ein Hinterseitenbereich bezeichnet.
Das Fahrzeug Hv kann eine andere Struktur als das vorstehend beschriebene Beispiel haben. Beispielsweise kann das Fahrzeug Hv ein Fahrzeug sein, das mit dem Fahrersitz auf der linken Seite versehen ist. Das Fahrzeug Hv kann ein Fahrzeug ohne einen Rücksitz bzw. eine Rücksitzbank sein. Ferner kann das Fahrzeug Hv mit einem Kofferraum unabhängig von einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs versehen sein. Das Fahrzeug kann mehrere Reihen von Rücksitzen bzw. Rücksitzbänken beinhalten. Das Fahrzeug Hv kann ein Kraftfahrzeug wie ein Lastkraftwagen sein. Das Fahrzeug Hv kann ein Taxi oder ein Campingfahrzeug sein.
Ferner kann das Fahrzeug Hv ein Fahrzeug sein, das für einen Fahrzeugverleih (sogenanntes Mietfahrzeug) vorgesehen ist, oder kann ein Fahrzeug sein, das für einen Carsharing-Dienst (sogenanntes Gemeinschaftsfahrzeug) vorgesehen ist. Das Gemeinschaftsfahrzeug beinhaltet ebenso ein Fahrzeug, das für einen Dienst verwendet wird, der ein Fahrzeug in Privatbesitz einer anderen Person während einer Zeitperiode leiht, wenn der Administrator des Fahrzeugs, das Fahrzeug nicht verwendet. In dem Fall, in dem das Fahrzeug Hv ein Fahrzeug ist, das unter dem vorstehend beschriebenen Dienst bereitgestellt wird (nachfolgend als ein Dienst-Fahrzeug bezeichnet), kann eine Person, die den Dienst vertragsmäßig verwendet, der Benutzer sein. In anderen Worten kann eine Person, die das Recht hat, das Fahrzeug Hv zu verwenden, ein Benutzer sein.
Die Karosserie des Fahrzeugs beinhaltet Metallelemente. Die in dieser Spezifikation beschriebene Karosserie beinhaltet einen Rahmen, der einen Karosseriehauptabschnitt bereitstellt, wie eine Seitenschwelle 42, und beinhaltet ein Karosserieblech zum Bereitstellen einer äußeren Form des Fahrzeugs Hv. Die Karosseriebleche beinhalten Seitenkarosseriebleche, ein Dachblech, ein Heckblech, ein Motorhaubenblech, Türbleche und dergleichen. Die Seitenschwelle 42 ist ein Rahmen, der unterhalb der Tür 41 angeordnet ist, und kann ebenso als ein Schweller bezeichnet werden. Wie in 8 illustriert ist, ist die Seitenschwelle 42 mit einer Seitenschwellenabdeckung 6 angebracht, die aus Harz gefertigt ist, um die Seitenschwelle 42 zu schützen.
Da die Metallplatte eine Eigenschaft des Reflektierens von Funkwellen hat, reflektiert die Karosserie des Fahrzeugs Hv verwendete Funkwellen. In anderen Worten beinhaltet das Fahrzeug Hv die Karosserie, die die lineare Ausbreitung der Funkwellen blockiert. In diesem Beispiel bezieht sich die Funkwelle auf eine Funkwelle in einem Frequenzband, das für Funkkommunikation zwischen dem Fahrzeugbordsystem 1 und dem tragbaren Endgerät 2 verwendet wird. Nachfolgend wird die Funkwelle als eine Funkwelle bezeichnet, die für ein System verwendet wird. Die hier vom System eingesetzte Funkwelle bezieht sich auf eine Funkwelle in dem 2,4-GHz-Band.
Die Blockierung der Ausbreitung der Funkwellen, die in der vorliegenden Spezifikation beschrieben ist, kann als ideale Reflexion bezeichnet werden, aber muss nicht nur auf Reflexion beschränkt sein. Eine Konfiguration zum Dämpfen der Funkwelle auf einen vorbestimmten Pegel (nachfolgend als Zieldämpfungspegel bezeichnet) oder mehr entspricht einer Konfiguration, zum Blockieren der Ausbreitung der Funkwelle. Der Zieldämpfungspegel kann ein Wert sein, bei dem eine signifikante Differenz zwischen der Signalstärke der Funkwelle innerhalb der Fahrzeugfahrgastzelle und der Signalstärke der Funkwelle außerhalb der Fahrzeugkabine auftritt. Beispielsweise ist der Zieldämpfungspegel auf 10 dB festgelegt. Alternativ kann der Zieldämpfungspegel auf gleich oder größer als 5 dB (beispielsweise 10 dB oder 20 dB) festgelegt sein.
Das Fahrzeug Hv hat einen Dachabschnitt 43, der durch das Dachblech bereitgestellt wird, und beinhaltet mehrere Säulen 45 zum Tragen des Dachblechs. Die mehreren Säulen 45 werden A-Säulen, B-Säulen und C-Säulen in der angegebenen Reihenfolge von einem vorderen Ende zu einem hinteren Ende genannt. Das Fahrzeug Hv beinhaltet A-Säulen, B-Säulen und C-Säulen als Säulen 45. Die A-Säulen 45A sind Säulen, die vor den Vordersitzen vorgesehen sind. Die B-Säulen 45B sind Säulen 45, die zwischen den Vordersitzen und Rücksitzen vorgesehen sind. Die C-Säulen 45C sind Säulen 45, die diagonal hinter den Rücksitzen vorgesehen sind.
Als ein weiteres Beispiel kann das Fahrzeug Hv D-Säulen beinhalten, die vierte Säulen 45 ausgehend vom vorderen Ende sind, und kann E-Säulen 45 beinhalten, die fünfte Säulen ausgehend von vorderen Ende sind. Ein Teil oder jede Säule 45 ist aus einem Metallelement wie einer Stahlplatte mit hoher Zugfestigkeit ausgebildet. Als ein weiterer Aspekt kann die Säule 45 aus Kohlefaser oder Harz gefertigt sein. Ferner kann die Säule aus der Kombination unterschiedlicher Materialen gefertigt sein.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Fahrzeug Hv insgesamt derart konfiguriert, wenn all die Türen 41 geschlossen sind, die Funkwelle, die in dem System verwendet wird, in die Fahrzeugkabine von der Fahrzeugaußenseite durch Fenster 44 eintritt oder von der Fahrzeugkabine zur Fahrzeugaußenseite leckt. In anderen Worten sind die Fenster 44 konfiguriert, um als Pfade für die Funkwelle zu agieren, die in dem System verwendet wird. In diesem Beispiel sind die Fenster 44 eine Frontscheibe, Fenster, die auf Seitenoberflächen des Fahrzeugs Hv (sogenannte Seitenfenster) vorgesehen sind, eine Heckscheibe oder dergleichen.
Als ein weiterer Aspekt können Fensterscheiben, die an Türen 41 des Fahrzeugs Hv oder dergleichen vorgesehen sind, ebenso konfiguriert sein, um die lineare Ausbreitung der Funkwelle zu blockieren, die in dem System verwendet wird. In diesem Beispiel sind die Fensterscheiben transparente Elemente, die in den Fenstern 44 angeordnet sind, die in dem Fahrzeug Hv vorgesehen sind, und ein Material der Fensterscheiben muss nicht ausschließlich Glas sein. Beispielsweise können die Fensterscheiben aus Acrylharz oder dergleichen gefertigt sein. In anderen Worten sind die Fensterscheiben in diesem Beispiel transparente Elemente, die als Windschutz funktionieren.
(Konfiguration des Fahrzeugbordsystems)
Die Konfiguration und Operation des Fahrzeugbordsystems 1 wird beschrieben. Wie in 3 gezeigt ist, beinhaltet das Fahrzeugbordsystem 1 eine intelligente ECU 11, Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtungen 12, eine Türtaste 13, eine Starttaste 14, eine Brennkraftmaschinen-ECU 15 und eine Karosserie-ECU 16. ECU in den Elementnamen ist eine Abkürzung für Electronic Control Unit (elektronische Steuereinheit).
Die intelligente ECU 11 bzw. Smart-ECU 11 ist eine elektronische Steuereinheit (ECU), die Funkkommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2 als ein Kommunikationsendgerät ausführt, das durch einen Benutzer getragen wird, um Fahrzeugsteuerung zum Verriegeln und Entriegeln der Tür 41, Starten der Brennkraftmaschine oder dergleichen auszuführen. Die intelligente ECU 11 wird unter Verwendung eines Computers verwirklicht. In anderen Worten beinhaltet die intelligente ECU 11 beispielsweise eine CPU 111, einen Flash-Speicher 112, ein RAM 113, einen I/O (Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle) 114 und eine Busleitung zum Verbinden dieser Komponenten. Die CPU 111 ist eine arithmetische Verarbeitungseinheit, die unterschiedliche Berechnungsverarbeitungen ausführt. Der Flash-Speicher 112 ist ein wiederbeschreibbares, nichtflüchtiges Speichermedium. Das RAM 113 ist ein flüchtiges Speichermedium. Der I/O 114 ist ein Schaltungsmodul, das als eine Schnittstelle für die intelligente ECU 11 zum Kommunizieren mit anderen Vorrichtungen, die an dem Fahrzeug Hv montiert sind, wie der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ, funktioniert. Der I/O 114 kann unter Verwendung eines analogen Schaltungselements, eines IC oder dergleichen implementiert sein.
Eine Endgerät-ID, die dem tragbaren Endgerät 2 zugewiesen ist, das in Besitz des Benutzers ist, ist in dem Flash-Speicher 112 registriert. Der Flash-Speicher 112 speichert ferner ein Programm (nachfolgend als ein Positionsbestimmungsprogramm bezeichnet) zum Steuern eines Allzweckcomputers, damit dieser als die intelligente ECU 11 funktioniert. Es ist zu beachten, dass das Positionsbestimmungsprogramm, das vorstehend beschrieben ist, in einem nichtflüchtigen greifbaren Speichermedium gespeichert werden kann. Die Ausführung des Positionsbestimmungsprogramms durch die CPU 111 entspricht der Ausführung einer Verarbeitung entsprechend dem Positionsbestimmungsprogramm.
Der Flash-Speicher 112 speichert zwei Parameter, das heißt, einen Innenraumäquivalenzwert Pin und einen Operationsschwellenwert Plx als Schwellenwerte (nachfolgend als Bestimmungsschwellenwert bezeichnet) basierend auf dem die intelligente ECU 11 bestimmt, ob das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, mit Bezug auf die Empfangsstärke des Signals, das von dem tragbaren Endgerät 2 gesendet wird. Der Innenraumäquivalenzwert Pin ist ein Schwellenwert basierend auf dem die Authentifizierungs-ECU bestimmt, dass das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist. Der Operationsschwellenwert Plx ist ein Schwellenwert zum Bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 in dem Operationsbereich Lx außerhalb der Fahrzeugkabine existiert. Der Innenraumäquivalenzwert bzw. Kabinenäquivalenzwert Pin entspricht einem Fahrzeuginnenraumbestimmungswert. Die technische Signifikanz und das Festlegungsverfahren für den Innenraumäquivalenzwert Pin und den Operationsschwellenwert Plx werden nachfolgend beschrieben.
Die intelligente ECU 11 wird später im Detail beschrieben. Die intelligente ECU 11 kann unter Verwendung einer MPU oder einer GPU anstelle der CPU 111 verwirklicht werden. Die intelligente ECU 11 kann durch eine Kombination der CPU 111, einer MPU und einer GPU verwirklicht werden. Ferner können beispielsweise manche der Funktionen, die durch die intelligente ECU 11 bereitzustellen sind, unter Verwendung eines FPGA (Field Programmable Gate-Array), eines ASIC (Application Specific Integrated Circuit, anwendungungsspezifische integrierte Schaltung) oder dergleichen verwirklicht werden.
Die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 ist ein Kommunikationsmodul, das an dem Fahrzeug Hv zum Ausführen von Nahbereichskommunikation montiert ist. Jede Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 kann mit der intelligenten ECU 11 durch eine dedizierte Kommunikationsleitung oder ein Fahrzeugbordnetzwerk verbunden sein, so dass jede Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung wechselseitig mit der intelligenten ECU 11 kommunizieren kann. Jeder der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtungen 12 ist eine eindeutige Kommunikationsvorrichtungsnummer zugewiesen. Die Kommunikationsvorrichtungsnummer ist eine Information entsprechend der Endgerät-ID des tragbaren Endgeräts 2. Die Kommunikationsvorrichtungsnummer funktioniert als Informationen zum Identifizieren der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtungen 12.
4 ist ein Diagramm, das schematisch eine elektrische Konfiguration der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 zeigt. Wie in 4 gezeigt ist, beinhaltet die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 eine Leiterplatte 30, eine Antenne 31, einen Sendeempfänger 32 und einen Kommunikationsmikrocomputer 33. Die Leiterplatte 30 ist beispielsweise eine bedruckte Leiterplatte. Elektronische Komponenten, die in der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 beinhaltet sind, sind auf der Leiterplatte 30 montiert.
Die Antenne 31 ist konfiguriert, um Funkwellen, die ein Frequenzband (beispielsweise 2,4-GHz-Band) der Nahbereichskommunikation haben, zu senden und zu empfangen. Die Antenne 31 ist elektrisch mit dem Sendeempfänger 32 verbunden. Als Antenne 31 können unterschiedliche Antennenstrukturen wie eine Patchantenne, eine Dipolantenne, eine Monopolantenne, eine invertierte F-Antenne, eine invertierte L-Antenne oder dergleichen eingesetzt werden. Die Antenne 31 ist beispielhaft als eine Patchantenne konfiguriert. Der Sendeempfänger 32 demoduliert ein Signal, das durch die Antenne 31 empfangen wird, und gibt das demodulierte Signal an den Kommunikationsmikrocomputer 33 aus. Ferner moduliert der Sendeempfänger 32 das Signal, das von der intelligenten ECU 11 eingegeben wird, durch den Kommunikationsmikrocomputer 33 und gibt das modulierte Signal an die Antenne 31 aus und strahlt das Ausgangssignal als eine Funkwelle ab. Der Sendeempfänger 32 ist mit dem Kommunikationsmikrocomputer 33 auf wechselseitig kommunizierbare Weise verbunden.
Ferner beinhaltet der Sendeempfänger 32 eine Empfangsstärkenerfassungsvorrichtung 321, die sequentiell die Stärke des Signals erfasst, das durch die Antenne 31 empfangen wird. Die Empfangsstärkenerfassungsvorrichtung 321 kann durch unterschiedliche Schaltungskonfigurationen implementiert werden. Die Empfangsstärke, die durch die Empfangsstärkenerfassungsvorrichtung 321 erfasst wird, wird sequentiell dem Kommunikationsmikrocomputer 33 in Verknüpfung mit der Endgerät-ID bereitgestellt, die in den Empfangsdaten beinhaltet ist. Die Empfangsstärke kann beispielsweise durch eine Einheit [dBm] der Leistung ausgedrückt werden. Der Einfachheit halber werden Daten, in denen die Empfangsstärke und die Endgerät-ID miteinander verknüpft sind, als Empfangsstärkedaten bezeichnet. Die Empfangsstärkenerfassungsvorrichtung 321 entspricht einer Stärkenerfassungsvorrichtung.
Der Kommunikationsmikrocomputer 33 ist ein Mikrocomputer zum Steuern der Datenübertragung zur bzw. von der intelligenten ECU 11. Der Kommunikationsmikrocomputer 33 stellt die Empfangsdaten, die von dem Sendeempfänger 32 eingegeben werden, der intelligenten ECU 11 sequentiell oder basierend auf einer Anforderung von der intelligenten ECU 11 bereit. In anderen Worten werden die Daten, die durch den Sendeempfänger 32 empfangen werden, der intelligenten ECU 11 durch den Kommunikationsmikrocomputer 33 bereitgestellt.
Der Kommunikationsmikrocomputer 33 hat ebenso eine Funktion zum Authentifizieren der Endgerät-ID des tragbaren Endgeräts 2 und zum Ausführen einer kryptografischen Kommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2 basierend auf einer Anforderung von der intelligenten ECU 11. Als ein Verschlüsselungsverfahren können unterschiedliche Verfahren wie ein Verfahren, das durch Bluetooth spezifiziert ist, verwendet werden. Unterschiedliche Verfahren wie das Verfahren, das in Bluetooth spezifiziert ist, können ebenso für das ID-Authentifizierungsverfahren verwendet werden.
Ferner, wenn der Kommunikationsmikrocomputer 33 die Empfangsstärkedaten von der Empfangsstärkenerfassungsvorrichtung 321 erlangt, akkumuliert der Kommunikationsmikrocomputer 33 die Empfangsstärkedaten in einem RAM (nicht gezeigt). Die sequentiell erlangten Empfangsstärkedaten können in chronologischer Reihenfolge sortiert und in dem RAM gespeichert werden, so dass die Empfangsstärke der jüngsten Empfangsdaten beispielsweise ein Kopf wird bzw. an erster Stelle steht. Die Daten, die vor einer bestimmten Zeitperiode gespeichert wurden, können sequentiell verworfen werden. In anderen Worten werden die Empfangsstärkedaten für eine vorbestimmte Zeit in dem RAM des Kommunikationsmikrocomputers 33 gehalten. Der Kommunikationsmikrocomputer 33 stellt die Empfangsstärkedaten, die in dem RAM gespeichert sind, basierend auf einer Anforderung von der intelligenten ECU 11 bereit. Die Empfangsstärkedaten, die der intelligenten ECU 11 bereitgestellt werden, können von dem RAM gelöscht werden. In der vorliegenden Ausführungsform stellt der Kommunikationsmikrocomputer 33 Empfangsstärkedaten, die in einem eingebauten RAM gespeichert sind, der intelligenten ECU 11 basierend auf den Anforderungen von der intelligenten ECU 11 bereit. Der Kommunikationsmikrocomputer 33 kann die intelligente ECU 11 sequentiell beliefern. Die Installation, bestimmte Konfiguration, Funktion und Operation jeder Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 werden nachfolgend beschrieben.
Die Türtaste 13 ist eine Taste für den Benutzer zum Entriegeln und Verriegeln der Tür 41 des Fahrzeugs Hv. Die Türtaste 13 kann in jedem Türgriff des Fahrzeugs Hv bereitgestellt werden. Wenn der Benutzer die Türtaste 13 drückt, gibt die Türtaste 13 ein elektrisches Signal, das die Anweisung angibt, an die intelligente ECU 11 aus. Die Türtaste 13 entspricht einer Konfiguration, in der die intelligente ECU 11 eine Benutzeranweisung zum Verriegeln und Entriegeln empfängt. Ein Berührungssensor kann als die Konfiguration zum Empfangen mindestens einer der Entriegelungsanweisung und der Verriegelungsanweisung von dem Benutzer eingesetzt werden. Der Berührungssensor ist eine Vorrichtung, die erfasst, dass der Benutzer den Türgriff berührt.
Die Starttaste 14 ist ein Drückschalter für den Benutzer zum Starten einer Antriebsquelle (beispielsweise einer Brennkraftmaschine). Wenn der Benutzer eine Drückoperation auf der Starttaste 14 ausführt, gibt die Starttaste 14 ein elektrisches Signal, das die Drückoperation angibt, an die intelligente ECU 11 aus. Als ein Beispiel ist das Fahrzeug Hv ein Fahrzeug, das mit einer Brennkraftmaschine als Energiequelle versehen ist, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt. Das Fahrzeug Hv kann ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein. Wenn das Fahrzeug Hv ein Fahrzeug ist, das mit dem Motor bzw. Elektromotor als eine Antriebsquelle versehen ist, ist die Starttaste 14 ein Schalter zum Starten des Motors zum Fahren.
Die Brennkraftmaschinen-ECU 15 ist eine ECU zum Steuern der Operation der Brennkraftmaschine, die an dem Fahrzeug Hv montiert ist. Wenn beispielsweise die Brennkraftmaschinen-ECU 15 ein Startanweisungssignal, dass Starten der Brennkraftmaschine anweist, von der intelligenten ECU 11 erlangt, startet die Brennkraftmaschinen-ECU 15 die Brennkraftmaschine.
Die Karosserie-ECU 16 ist eine ECU, die konfiguriert ist, um den Fahrzeugbordaktuator 17 in Antwort auf eine Anforderung von der intelligenten ECU 11 zu steuern. Die Karosserie-ECU 16 ist kommunizierbar mit unterschiedlichen Fahrzeugbordaktuatoren 17 und unterschiedlichen Fahrzeugbordsensoren 18 verbunden. In diesem Beispiel können die Fahrzeugbordaktuatoren 17 beispielsweise einen Türverriegelungsmotor, der einen Verriegelungsmechanismus jeder Tür 41 konfiguriert, einen Aktuator zum Einstellen einer Sitzposition (nachfolgend als ein Sitzaktuator bezeichnet) und dergleichen beinhalten. Die Fahrzeugbordsensoren 18 in diesem Beispiel sind ein Kontaktschalter und dergleichen, die für jede Tür 41 angeordnet sind. Die Kontaktschalter sind Sensoren zum Erfassen von Öffnen und Schließen der Tür 41. Die Karosserie-ECU 16 gibt beispielsweise ein vorbestimmtes Steuersignal an die Türverriegelungsmotoren, die an den jeweiligen Türen der Fahrzeuge Hv vorgesehen sind, basierend auf einer Anforderung von der intelligenten ECU 11 aus, wodurch die Türen 41 der Fahrzeuge Hv verriegelt und entriegelt werden.
(Funktion und Konfiguration jeder Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung)
Wie in 5 und 6 gezeigt ist, beinhaltet das Fahrzeugbordsystem 1 als die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 eine Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α, eine rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K, eine linke Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12L, eine hintere Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12M und eine Datenkommunikationsvorrichtung 12γ. Die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ sendet Daten oder empfängt Daten von dem tragbaren Endgerät 2 durch die intelligente ECU 11. Die Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α, die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K und die hintere Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12M sind die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 zum Bereitstellen der Empfangsstärke eines Signals, das von dem tragbaren Endgerät 2 an die intelligente ECU 11 gesendet wird. 5 ist eine konzeptionelle Draufsicht des Fahrzeugs Hv und zeigt einen Dachabschnitt 43 auf transparente Weise, um die Installationspositionen unterschiedlicher Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtungen 12 zu beschreiben.
Die Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α ist die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 zum Festlegen einer Region innerhalb der Fahrzeugkabine als Bereich eines starken elektrischen Felds. Der Bereich eines starken elektrischen Felds ist ein Bereich, in dem ein Signal, das von der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 gesendet wird, sich ausbreitet, während eine Stärke gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert (nachfolgend als ein Schwellenwert für ein starkes elektrisches Feld bezeichnet) aufrechterhalten wird. Der Schwellenwert für ein starkes elektrisches Feld wird auf einen ausreichend starken Pegel als ein Signal zur Nahbereichskommunikation festgelegt. Beispielsweise ist der Schwellenwert für ein starkes elektrisches Feld - 35 dBm (-0,316 µW). Da der Ausbreitungspfad des Funksignals reversibel ist, ist gemäß einem weiteren Aspekt der Bereich eines starken elektrischen Felds ebenso ein Bereich, in dem die Empfangsstärke des Signals, das von dem tragbaren Endgerät 2 gesendet wird und durch die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 empfangen wird, gleich oder größer als der Schwellenwert für ein starkes elektrisches Feld ist.
Die Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α ist in der Mitte eines Bodens zwischen einem Vordersitz und einem Rücksitz in einer Fahrzeugbreitenrichtung vergraben. Die Installationsposition der Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α kann entsprechend geändert werden. Die Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α kann an einer Mittelkonsole 48 oder einem Bodenabschnitt eines Kofferraumbereichs angeordnet sein oder kann an einem Oberflächenabschnitt einer Tür 41 des Fahrersitzes innerhalb der Fahrzeugkabine angeordnet sein.
Die Anzahl der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtungen 12, die innerhalb der Fahrzeugkabine angeordnet sind, können angemessen modifiziert werden. In anderen Worten kann die Anzahl von Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtungen 12α mehr als eins sein. Beispielsweise kann die Anzahl der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtungen 12α zwei oder drei sein. Die Anzahl der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtungen 12 kann vier oder mehr sein. Beispielsweise können zwei Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtungen 12α jeweils als die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12, die nahe einer Fußposition des Fahrersitzes angeordnet ist, und die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12, die an dem Bodenabschnitt des Kofferraumbereichs angeordnet ist, bereitgestellt werden. Die Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtungen 12α können jeweils an den Seitenoberflächen linker und rechter B-Säulen 45B innerhalb der Kabine vorgesehen sein. Ferner kann die Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α an der Seitenoberfläche der Tür 41 für den Rücksitz oder die Bodenoberfläche des Rücksitzes vorgesehen sein.
Die Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α ist bevorzugt an einer Position angeordnet, wo die Außenseite der Fahrzeugkabine der Bereich über den sichtbaren Bereich der Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α hinaus wird. Der von der Position der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 sichtbare Bereich betrifft einen Bereich, in dem ein Signal, das von der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 gesendet wird, direkt ankommen kann. Da der Ausbreitungspfad des Funksignals reversibel ist, betrifft der sichtbare Bereich der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 ebenso einen Bereich, in dem die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 direkt das Signal empfangen kann, das von dem tragbaren Endgerät 2 gesendet wird. Ein Bereich außerhalb des sichtbaren Bereichs der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 ist ein Bereich, in dem ein Signal, das von der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 gesendet wird, nicht direkt ankommen kann. Da der Ausbreitungspfad des Funksignals reversibel ist, betrifft der Bereich über den sichtbaren Bereich hinaus der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 ebenso einen Bereich, in dem die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 nicht direkt das Signal empfangen kann, das von dem tragbaren Endgerät 2 gesendet wird. Das Signal, das von dem tragbaren Endgerät 2 gesendet wird, kann den Bereich über den sichtbaren Bereich hinaus durch Reflexion auf unterschiedlichen Strukturen erreichen.
Die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K ist die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 zum Festlegen eines rechten Bereichs La als Bereich eines starken elektrischen Felds. Der rechte Bereich La befindet sich in anderen Worten um die Tür 41 des Vordersitzes, der auf der rechten Seite des Fahrzeugs Hv (nachfolgend als vordere rechte Tür 41A) vorgesehen ist. In diesem Beispiel, da der Fahrersitz auf der rechten Seite des Fahrzeugs Hv angeordnet ist, entspricht die vordere rechte Tür 41A der Fahrersitztür.
Wie in 6 gezeigt ist, ist die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K an einem Abschnitt einer Seitenschwelle 42 angebracht, die sich unterhalb des Türgriffs der vorderen rechten Tür 41A befindet. Die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K ist in einer derartigen Stellung angeordnet, dass die Richtwirkungsmitte nach oben an der vorstehend erwähnten Montageposition zeigt und die Richtung der Schwingung des elektrischen Feldes (die sogenannte Polarisationsebene) senkrecht zum Türblech ist. Senkrecht muss nicht auf eine Situation von genau senkrecht beschränkt sein und kann um ungefähr 30° geneigt sein. Das heißt, senkrecht kann ebenso eine Situation von im Wesentlichen senkrecht beinhalten. Auf ähnliche Weise beinhalten Stellungen wie parallel und entgegengesetzt ebenso einen Zustand, in dem sie um ca. 30° geneigt sind. Die Stellung der Richtwirkungsmitte, die zur Oberseite des Fahrzeugs zeigt, ist nicht auf eine Stellung der Richtwirkungsmitte beschränkt, in der sie komplett zur Oberseite des Fahrzeugs zeigt. Die Stellung, dass die Richtwirkungsmitte nach oberhalb bzw. zur Oberseite des Fahrzeugs zeigt, beinhaltet eine Konfiguration, in der die Richtwirkungsmitte mit 45° oder mehr bezüglich der horizontalen Ebene des Fahrzeugs nach oben zeigt. In einer Situation, in der die Tür 41 aus Harz gefertigt ist, kann die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K an einem Abschnitt der Seitenschwelle 42 unterhalb der B-Säule 45B angeordnet sein.
Die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K in der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine Konfiguration, in der die Patchantenne 31A als die Antenne 31 an einem Ende einer rechteckigen Leiterplatte 30 in einer Längsrichtung ausgebildet ist, wie in 7 gezeigt ist. In anderen Worten beinhaltet die Antenne 31 ein Abstrahlelement 311, das ein flacher Leiter ist, einen Speisepunkt 312 und ein Massemuster (nicht gezeigt). Der Einfachheit halber wird nachfolgend ein Konzept eines dreidimensionalen Koordinatensystems, das mit X-, Y- und Z-Achsen versehen ist, die senkrecht zueinander sind, angemessen eingeführt, um die Konfiguration und die Installationsstellung der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K zu beschreiben. Die X-Achse ist parallel zur Fahrzeugbreitenrichtung. Die rechte Seite des Fahrzeugs repräsentiert eine positive Richtung der X-Achse. Die Y-Achse ist parallel zur Fahrzeug-Vorderseite-Rückseite-Richtung. Die Vorderseite des Fahrzeugs repräsentiert eine positive Richtung der Y-Achse. Die Z-Achse ist parallel zur Fahrzeughöhenrichtung. Oberhalb des Fahrzeugs repräsentiert eine positive Richtung der Z-Achse.
Das Massemuster, das in der Patchantenne 31A beinhaltet ist, ist ein Plattenleiterelement, das angeordnet ist, um dem Abstrahlelement 311 zugewandt zu sein, um ein Massepotential bereitzustellen. Ein dünner Film kann ebenso eine Platte sein. Das Massemuster ist an der Hinterseitenoberfläche oder dem Innenschichtabschnitt der Leiterplatte 30 ausgebildet. Das Abstrahlelement 311 hat eine rechteckige Form. Die Länge des Abstrahlelements 311 in der X-Achsenrichtung ist elektrisch auf die halbe Wellenlänge der Funkwelle festgelegt, die durch das System verwendet wird. Die hier beschriebene elektrische Länge ist eine effektive Länge unter Berücksichtigung eines elektrischen Randfeldes und einer Wellenlängenverkürzungswirkung durch ein Dielektrikum. Beispielsweise ist die halbe Wellenlänge, der Funkwelle, die in dem System verwendet wird, im Vakuum ungefähr 62 mm. In dieser Situation wird jedoch die Länge des Abstrahlelements 311 in der X-Achsenrichtung auf ungefähr 30 mm aufgrund der Wellenlängenverkürzungswirkung festgelegt, die durch die Leiterplatte 30 gegeben ist. Die Länge in der Y-Achsenrichtung kann angemessen entworfen werden. Beispielsweise ist die Länge in der Y-Achsenrichtung beispielsweise auf eine Länge festgelegt, die identisch zur Länge in der X-Achsenrichtung ist. Die Speisepunkte 312 sind in einer geraden Linie parallel zur X-Achse durch die Mitte des Abstrahlelements 311 angeordnet. Der Speisepunkt 312 ist mit dem Sendeempfänger 32 durch eine Speiseleitung 34 verbunden.
Die Patchantenne 31A hat einen Strom, der in der X-Achsenrichtung fließt (in anderen Worten ist die Polarisationsebene senkrecht zu einer Y-Z-Ebene). Die Pfeile mit weißer Linie, die jeweils in 7 und 8 gezeigt sind, repräsentieren eine Schwingungsrichtung des elektrischen Felds in einer abgestrahlten Funkwelle. Jedes Element, das in der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K beinhaltet ist, ist an dem Fahrzeug Hv derart angebracht, dass jedes Element in einem Gehäuse 35 aufgenommen ist, das ein wasserdichter Kasten ist. Die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K ist an einem Bodenabschnitt 421 (in anderen Worten einem Bodenendabschnitt) der Seitenschwelle 42 durch eine Halterung 5 fixiert, wie in 8 gezeigt ist. Die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K ist so angebracht, dass ein Abschnitt oder der gesamte Abschnitt der Patchantenne 31A zur rechten Seite (in anderen Worten X-Achsen-Positionsrichtung) des Fahrzeugs von dem Seitenoberflächenabschnitt der Seitenschwelle 42 (nachfolgend als ein Seitenschwellenoberflächenabschnitt bezeichnet) hervorsteht.
Die Halterung 5 ist ein Metallplattenelement mit einer Konfiguration zum Fixieren der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K am Bodenoberflächenabschnitt 421 der Seitenschwelle 42. Die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K ist am unteren Oberflächenabschnitt der Halterung 5 durch Befestigungselemente 51, 52 fixiert. Die Halterung 5 interferiert nicht mit dem Senden oder Empfangen einer Funkwelle, die durch die Patchantenne 31A emittiert wird. Die Halterung 5 ist an dem Gehäuse 35 fixiert, um die Patchantenne 31A nicht von oben abzudecken. Befestigungselemente 51 und 52 sind beispielsweise Schrauben. Als die Konfiguration zum Fixieren der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K an der Halterung 5 können unterschiedliche Konfigurationen wie eine Schnappverbindung zusätzlich zum Verschrauben eingesetzt werden. Die Halterung 5 ist an einer Seitenschwellenabdeckung 6 und der Seitenschwelle 42 durch das Befestigungselement 61 fixiert.
Die Seitenschwellenabdeckung 6, die aus Harz gefertigt ist, schützt die Seitenschwelle 42. Die Seitenschwellenabdeckung 6 ist an der Seitenschwelle 42 angebracht, um die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K einzuschließen. In anderen Worten ist die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K an einer Innenseite der Seitenschwellenabdeckung 6 angebracht. Die Seitenschwellenabdeckung 6 ist mit der Halterung 5 und dem Bodenoberflächenabschnitt 421 der Seitenschwelle 42 durch das Befestigungselement 61 verriegelt. Die Seitenschwellenabdeckung 6 kann ebenso aus Karbon gefertigt sein. Ein Element zum Durchlassen einer Funkwelle, kann für die Seitenschwellenabdeckung 6 eingesetzt werden.
Das Befestigungselement 51, 52 zum Fixieren der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K an der Halterung 5 kann mit der Halterung 61 zum Fixieren der Seitenschwellenabdeckung 6 an der Seitenschwelle 42 verwendet werden. Das Befestigungselement zum Fixieren der Halterung 5 an der Seitenschwelle 42 und die Halterung zum Fixieren der Seitenschwellenabdeckung 6 an der Seitenschwelle 42 kann separat bereitgestellt werden. Die Konfiguration zum Fixieren jedes Elements kann angemessen modifiziert werden. Eine Vielzahl von Konfiguration kann eingesetzt werden.
9 ist eine vergrößerte Ansicht der Peripherie des Abstrahlelements 311, das in 8 gezeigt ist. Der Vorsprungsbetrag dX als die Distanz zwischen dem Seitenschwellenoberflächenabschnitt 422 und der Mitte des Abstrahlelements 311 in der X-Achsenrichtung ist beispielsweise auf 20 Millimeter festgelegt. Die Separationsdistanz dZ zwischen dem Bodenoberflächenabschnitt 421 und dem Abstrahlelement 311 in der Höhenrichtung ist auf 36 Millimeter festgelegt. dZ ist ein Parameter (nachfolgend als eine relative Höhenposition bezeichnet), der eine Position des Abstrahlelement 311 relativ zum Bodenoberflächenabschnitt 421 in der Höhenrichtung angibt. Die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K kann auf so eine Weise montiert sein, dass die Patchantenne 31A nicht komplett elektromagnetisch durch beispielsweise die Seitenschwelle 42 abgeschirmt ist. Im Wesentlichen kann mindestens ein Abschnitt des Abstrahlelements 311 angebracht sein, um zur rechten Seite des Fahrzeugs von dem Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 hervorzustehen.
Die Anordnung der Teile innerhalb des Gehäuses 35 und die Installation der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K zur Seitenschwelle 42 kann angemessen modifiziert sein. Beispielsweise kann als ein anderer Aspekt die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K eine Konfiguration haben, in der elektronische Komponenten Seite an Seite in der Y-Achsenrichtung bezüglich der Patchantenne 31A angeordnet sind, wie in 10 gezeigt ist. Die Patchantenne 31A hat einen Strom, der in der X-Achsenrichtung fließt (in anderen Worten ist die Polarisationsebene senkrecht zu einer Y-Z-Ebene).
Die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K mit der vorstehenden Konfiguration ist an dem Bodenoberflächenabschnitt 421 der Seitenschwelle 42 durch Verwendung der Halterung 5 angebracht. Die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K kann derart angebracht sein, dass die Patchantenne 31A von dem Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 zur rechten Seite des Fahrzeugs (in anderen Worten der positiven X-Richtung) hervorsteht und die Längsrichtung entlang der Y-Achse ist. Die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K ist an der oberen Oberfläche der Halterung 5 fixiert.
In der Konfiguration, in der die Halterung 5 an der unteren Seite der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K angebracht ist, wie in 11 gezeigt ist, kann die Halterung 5 zur unteren Seite des Abstrahlelements 311 verlängert sein. Gemäß dem Aspekt zum Ausbilden so einer Halterung 5 ist es möglich, die Richtwirkung der Patchantenne 31A ferner aufwärts festzulegen, da die Halterung 5 als eine Masseplatte und/oder Reflektor für das Abstrahlelement 311 funktioniert. Die Montageposition, die in 11 gezeigt ist, kann als die Seite der Seitenschwelle 42 verstanden werden. Die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K kann an dem Bodenoberflächenabschnitt 421 oder dem Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 der Seitenschwelle 42 angebracht sein.
Die linke Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12L ist die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 zum Festlegen eines linken Bereichs Lb als Bereich eines starken elektrischen Felds. Der linke Bereich Lb befindet sich in anderen Worten um die Tür 41 des Vordersitzes, der auf der linken Seite des Fahrzeugs Hv vorgesehen ist (nachfolgend als vordere rechte Tür 41A bezeichnet). In diesem Beispiel, da der Fahrersitz auf der rechten Seite des Fahrzeugs Hv angeordnet ist, entspricht die vordere linke Tür 41B einer Tür für den Beifahrersitz.
Die linke Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12L an dem linken Oberflächenabschnitt des Fahrzeugs Hv ist an einer Position gegenüber der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K angeordnet. Die linke Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12L entspricht einer Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 gepaart mit der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K. Die linke Fahrzeugkommunikationsvorrichtung 12L ist an dem Bodenoberflächenabschnitt 421 der Seitenschwelle 42 angeordnet, die sich unterhalb der linken Tür 41B befindet, so dass die Richtwirkungsmitte nach oberhalb des Fahrzeugs zeigt und die Polarisationsebene senkrecht zum Türblech ist. Da die Konfiguration der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K als die innere Konfiguration der linken Fahrzeugkommunikationsvorrichtung 12L eingesetzt werden kann, wird die Beschreibung der Konfiguration der linken Fahrzeugkommunikationsvorrichtung 12L weggelassen.
Die hintere Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12M ist die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 für ein starkes elektrisches Feld in der Nähe der Kofferraumtür bzw. des Kofferraumdeckels. Die hintere Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12M ist an einem zentralen Abschnitt des hinteren Endabschnitts des Fahrzeugs in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet. Beispielsweise kann die hintere Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12M an einer Position wie dem Türgriff für den Kofferraum, nahe des Nummernschilds und innerhalb des unteren Endabschnitts des Heckstossfängers angeordnet sein. Beispielsweise ist die hintere Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12M an dem Bodenabschnitt des Heckstossfängers in einer Stellung derart angeordnet, dass die Richtwirkungsmitte nach oberhalb des Fahrzeugs zeigt (in anderen Worten in der positiven Z-Achsenrichtung) und die Polarisationsebene senkrecht zur X-Z-Ebene ist. Ein Teil oder der gesamte Teil der Patchantenne 31A ist angebracht, um von der hinteren Endfläche der Rückseite des Fahrzeugs hervorzustehen, so dass die Richtwirkungsmitte (die sogenannte Hauptkeule) der Patchantenne 31A nicht durch einen Metallkörper wie eine Karosserie abgeschirmt wird. Da die Konfiguration der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K als die innere Konfiguration der hinteren Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12M eingesetzt werden kann, wird die Beschreibung der Konfiguration der hinteren Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12M weggelassen.
Die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ ist durch die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 bereitgestellt, die bereits ein Schlüsselaustauschprotokoll (als sogenannte Paarung (engl. Pairing) bekannt) mit dem tragbaren Endgerät 2 in Antwort auf eine Operation oder dergleichen, die durch den Benutzer getätigt wird, ausgeführt hat. Informationen über das tragbare Endgerät 2, die durch Paarung erlangt werden (nachfolgend als Endgerätinformationen bezeichnet) werden in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert, der in dem Kommunikationsmikrocomputer 33 beinhaltet ist. Die Endgerätinformationen beinhalten beispielsweise einen Schlüssel, der durch Paarung ausgetauscht wird, eine Endgerät-ID oder dergleichen. Speichern der ausgetauschten Schlüssel wird ebenso als Bindung (engl. bonding) bezeichnet. In einem Fall, in dem das Fahrzeug Hv durch mehrere Benutzer verwendet wird, werden die Endgerätinformationen des tragbaren Endgeräts 2, das durch jeden Benutzer getragen wird, in dem Kommunikationsmikrocomputer 33 gespeichert.
Wenn die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ das Advertising-Paket von dem tragbaren Endgerät 2 empfängt, stellt die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ automatisch eine Kommunikationsverbindung mit dem tragbaren Endgerät 2 unter Verwendung der gespeicherten Endgerätinformationen her. Dann sendet und empfängt die intelligente ECU 11 Daten an das tragbare Endgerät bzw. von dem tragbaren Endgerät 2. Beim Herstellen der Kommunikationsverbindung mit dem tragbaren Endgerät 2, stellt die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ die Endgerät-ID des tragbaren Endgeräts 2 bereit, das in einer Kommunikationsverbindung ist, der intelligenten ECU 11 bereit.
Gemäß dem Bluetooth-Standard wird eine verschlüsselte Datenkommunikation durch ein Frequenzsprungverfahren ausgeführt. Das Frequenzsprungverfahren ist ein Kommunikationssystem, in dem Kanäle, die zur Kommunikation zu verwenden sind, sukzessive untereinander über die Zeit umgeschaltet werden. Insbesondere wird in dem Bluetooth-Standard die Datenkommunikation durch ein Frequenzsprung-Spektrumspreizverfahren ausgeführt (FHSS: Frequency Hopping Spread Spectrum; Frequenzprungverfahren bzw. Frequenzsprung-Spektrumspreizung). Bei Bluetooth Low Energy (nachfolgend als Bluetooth LE bezeichnet) sind 40 Kanäle von Nr. 0 bis Nr. 39 vorbereitet und 37 Kanäle von Nr. 0 bis Nr. 36 sind für Datenkommunikation verfügbar. Die drei Kanäle von Nr. 37 bis Nr. 39 werden zum Senden der Advertising-Pakete verwendet.
In einem Zustand, in dem die Kommunikationsverbindung mit dem tragbaren Endgerät 2 hergestellt ist, führt die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ Senden und Empfangen von Daten mit dem tragbaren Endgerät 2 aus, während sequentiell 37 Kanäle geändert werden. Zu dieser Zeit stellt die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ sequentiell Informationen, die einen Kanal angeben, der zur Kommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2 (nachfolgend als Kanalinformationen bezeichnet) verwendet wird, der intelligenten ECU 11 bereit. Die Kanalinformationen können eine spezifische Kanalnummer sein oder können ein Parameter sein (als sogenannter Sprungwert bzw. „hop increment“ bekannt) der eine Übergangsregel eines verwendeten Kanals angibt. Der Sprungwert ist eine Zahl von 5 bis 16 der beliebig während der Kommunikationsverbindung bestimmt wird. Die Kanalinformationen beinhalten bevorzugt eine Nummer eines gegenwärtigen Kanals und einen Sprungwert.
Die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ ist beispielsweise an einem zentralen Abschnitt der Instrumententafel 49 in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet. Es kann bevorzugt sein, dass die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ an einer Position angeordnet ist, wo die Nähe der Tür im Inneren der Fahrzeugkabine und die Außenseite der Fahrzeugkabine in Sicht kommen können. Die Position, bei der die Nähe der Tür im Fahrzeuginnenraum und an der Fahrzeugaußenseite in Sicht kommen, ist beispielsweise ein Deckenabschnitt in der Fahrzeugkabine. Demnach kann die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ an einer Überkopfkonsole oder dem zentralen Abschnitt der Decke angeordnet sein. Sogar in einer Situation, in der das tragbare Endgerät 2 außerhalb der Sicht der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ anwesend ist, kann die Funkkommunikation zwischen dem tragbaren Endgerät 2 und der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ durch beispielsweise Reflexion an einer Struktur ausgeführt werden. Demnach kann die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ ebenso an einer Position angeordnet sein, wo die Außenseite der Fahrzeugkabine außerhalb der Sicht ist, wie beispielsweise die Mittelkonsole 48 oder die Fußposition oder der Bodenabschnitt des Fahrersitzes.
Die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 ist an dem Außenoberflächenabschnitt des Fahrzeugs Hv derart angeordnet, dass die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K, die linke Fahrzeugkommunikationsvorrichtung 12L oder die hintere Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12M als die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12β beschrieben werden können. In der vorliegenden Offenbarung ist der Außenoberflächenabschnitt ein Karosserieabschnitt, der in Kontakt mit einem Fahrzeugaußenseitenraum des Fahrzeugs Hv ist, und beinhaltet eine Seitenoberfläche, eine Hinterseitenoberfläche und eine Vorderseitenoberfläche Hv. Hinsichtlich der Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12β ist die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 an dem linken Seitenoberflächenabschnitt und dem rechten Seitenoberflächenabschnitt derart angeordnet, dass die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K und die linke Fahrzeugkommunikationsvorrichtung 12L ebenso als eine Seitenkommunikationsvorrichtung bezeichnet werden können. Die Anzahl von Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtungen 12β, die in dem Fahrzeugbordsystem 1 beinhaltet sind, kann angemessen geändert werden. Die Anzahl von Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtungen 12β kann zwei, drei oder vier sein. Die Anzahl von Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtungen 12β, die in dem Fahrzeugbordsystem 1 beinhaltet sind, kann fünf oder mehr sein.
Sowohl die Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α als auch die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12β sind konfiguriert, um hauptsächlich die Empfangsstärke des Signals von dem tragbaren Endgerät 2 an die intelligente ECU 11 zu melden. Nachstehend werden unterschiedliche Typen der Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α und der Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12β ebenso als Stärkenbeobachtungsvorrichtungen bezeichnet. Die jeweiligen Stärkenbeobachtungsvorrichtungen stellen die Empfangsstärke des Signals, das von dem tragbaren Endgerät 2 gesendet wird, der intelligenten ECU 11 bereit. Wie vorstehend beschrieben ist, können Teile oder alle der Stärkenbeobachtungsvorrichtungen eine Rolle als die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ spielen. In anderen Worten kann die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ ebenso eine Stärkenbeobachtungsvorrichtung sein. Beispielsweise kann die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ an der Mittelkonsole 48 angeordnet sein und als die Innenraumkommunikationsvorrichtung 12α funktionieren.
(Funktion intelligenter ECU)
Die intelligente ECU 11 führt die Positionsbestimmungsprogramme aus, die vorstehend beschrieben sind, um Funktionen entsprechend unterschiedlicher Funktionsblöcke, die in 12 gezeigt sind, bereitzustellen. In anderen Worten beinhaltet die intelligente ECU 11 als Funktionsblöcke eine Fahrzeuginformationserlangungsvorrichtung F1, einen Kommunikationsprozessor F2, einen Authentifizierungsprozessor F3, eine Positionsbestimmungsvorrichtung F4 und einen Fahrzeugkontroller F5.
Die Fahrzeuginformationserlangungsvorrichtung F1 erlangt unterschiedliche Stücke von Informationen, die einen Zustand des Fahrzeugs Hv (nachfolgend als Fahrzeuginformationen bezeichnet) von Sensoren, ECUs (beispielsweise Karosserie-ECU 16), Schaltern und dergleichen angeben, die an dem Fahrzeug Hv montiert sind. Die Fahrzeuginformationen beinhalten beispielsweise einen Verriegelungs-/Entriegelungszustand der Tür, einen Verriegelungs-/Entriegelungszustand jeder Tür, ob oder nicht die Türtaste 13 gedrückt ist, ob oder nicht die Starttaste 14 gedrückt ist, und dergleichen. Ferner spezifiziert die Fahrzeuginformationserlangungsvorrichtung F1 einen gegenwärtigen Zustand des Fahrzeugs Hv basierend auf den unterschiedlichen Informationen, die vorstehend beschrieben sind. Beispielsweise, wenn die Brennkraftmaschine aus ist und alle Türen 41 verriegelt sind, bestimmt die Fahrzeuginformationserlangungsvorrichtung F1, dass das Fahrzeug Hv geparkt ist. Es ist unnötig zu erwähnen, dass die Bedingung zum Bestimmen, dass das Fahrzeug Hv geparkt ist, geeignet entworfen werden kann und unterschiedliche Bestimmungsbedingungen und dergleichen angewendet werden können.
Die Erlangung der Informationen, die den Verriegelungs-/Entriegelungszustand jeder Tür 41 angeben, entspricht der Bestimmung des Verriegelungs-/Entriegelungszustands jeder Tür 41 und der Erfassung der Verriegelungs-/Entriegelungsoperation der Tür 41, die durch den Benutzer ausgeführt wird. Ebenso entspricht die Erlangung von elektrischen Signalen von der Türtaste 13 und der Starttaste 14 einer Erfassung der Benutzeroperation auf diesen Tasten. In anderen Worten entspricht die Fahrzeuginformationserlangungsvorrichtung F1 einer Konfiguration zum Erfassen der Benutzeroperation an dem Fahrzeug Hv wie Öffnen und Schließen der Tür 41, Drücken der Türtaste 13, Drücken der Starttaste 14 und dergleichen. Die Fahrzeuginformationen, die nachfolgend beschrieben sind, beinhalten die Benutzeroperation an dem Fahrzeug Hv.
Die Typen von Informationen, die in den Fahrzeuginformationen beinhaltet sind, sich nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt. Die Fahrzeuginformationen beinhalten ebenso eine Schaltposition, die durch einen Schaltpositionssensor (nicht dargestellt) erfasst wird, ein Erfassungsergebnis eines Bremssensors zum Erfassen, ob oder nicht ein Bremspedal gedrückt ist, und dergleichen. Der Operationszustand der Parkbremse kann ebenso in den Fahrzeuginformationen beinhaltet sein.
Der Kommunikationsprozessor F2 ist konfiguriert, um Senden und Empfangen von Daten an bzw. von dem tragbaren Endgerät 2 in Kooperation mit der Datenkommunikationsvorrichtung 12 auszuführen. Beispielsweise erzeugt der Kommunikationsprozessor F2 Daten, die an das tragbare Endgerät 2 adressiert sind, und gibt die Daten an die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ aus. Demzufolge sendet der Kommunikationsprozessor F2 ein Signal entsprechend gewünschten Daten als eine Funkwelle. Ferner empfängt der Kommunikationsprozessor F2 Daten von dem tragbaren Endgerät 2, die durch die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ empfangen werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Funkkommunikation zwischen der intelligenten ECU 11 und dem tragbaren Endgerät 2 konfiguriert, um auf verschlüsselte Weise ausgeführt zu werden. Die intelligente ECU 11 als der Kommunikationsprozessor F2 erlangt Kanalinformationen von der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ. Demzufolge spezifiziert die intelligente ECU 11 einen Kanal, der durch die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ für eine Kommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2 verwendet wird.
Die intelligente ECU 11 erlangt die Endgerät-ID des tragbaren Endgeräts 2, mit dem die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ kommunizierbar verbunden ist, von der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ. Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration, sogar in dem Fahrzeug, in dem das Fahrzeug Hv durch mehrere Benutzer gemeinsam genutzt wird, kann die intelligente ECU 11 einen Benutzer spezifizieren, der in der Nähe des Fahrzeugs anwesend ist, basierend auf der Endgerät-ID des tragbaren Endgeräts 2, mit dem die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ kommunizierbar verbunden ist.
Ferner verteilt der Kommunikationsprozessor F2 die Kanalinformationen und die Endgerät-ID, die von der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ erlangt werden, an jede der Stärkenbeobachtungsvorrichtungen als Referenzinformationen. Die Kanalinformationen, die in den Referenzinformationen gezeigt sind, ermöglichen jeder Stärkenbeobachtungsvorrichtung, den Kanal, der zu empfangen ist, unter den vielen Kanälen, die in dem Bluetooth-Standard beinhaltet sind, zu erkennen, um das Signal von dem tragbaren Endgerät 2 zu empfangen. Ferner, sogar, wenn die Stärkenbeobachtungsvorrichtung Signale von den mehreren Vorrichtungen empfängt, kann die Stärkenbeobachtungsvorrichtung spezifizieren, welche Vorrichtung die Empfangsstärke des Signals der Authentifizierungs-ECU 11 melden soll, basierend auf der Endgerät-ID, die in den Referenzinformationen angegeben ist.
Der Authentifizierungsprozessor F3 führt eine Verarbeitung zum Authentifizieren des tragbaren Endgeräts 2 in Kooperation mit der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ aus (nachfolgend als Authentifizierungsverarbeitung bezeichnet). Die Nahbereichskommunikation zur Authentifizierung wird ausgeführt, nachdem sie durch die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ verschlüsselt ist. In anderen Worten wird die Authentifizierungsverarbeitung durch eine kryptografische Kommunikation ausgeführt. Die Authentifizierungsverarbeitung selbst kann durch unterschiedliche Verfahren wie ein Challenge-Response-Verfahren ausgeführt werden. Eine detaillierte Beschreibung der Authentifizierungsverarbeitung wird in diesem Beispiel weggelassen. Es wird angenommen, dass Daten (beispielsweise Verschlüsselungsschlüssel), die für die Authentifizierungsverarbeitung erforderlich sind, sowohl in dem tragbaren Endgerät 2 als auch der intelligenten ECU 11 gespeichert werden.
Ein Zeitpunkt, bei dem der Authentifizierungsprozessor F3 die Authentifizierungsverarbeitung ausführt, kann beispielsweise ein Zeitpunkt sein, bei dem die Kommunikationsverbindung zwischen der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ und dem tragbaren Endgerät 2 hergestellt ist. Der Authentifizierungsprozessor F3 kann konfiguriert sein, um die Authentifizierungsverarbeitung mit einem vorbestimmten Zyklus auszuführen, während die Datenkommunikationsvorrichtung 12 und das tragbare Endgerät 2 in Kommunikationsverbindung sind. Ferner kann der Authentifizierungsprozessor F3 derart konfiguriert sein, dass eine kryptografische Kommunikation für die Authentifizierungsverarbeitung unter Verwendung einer vorbestimmten Benutzeroperation an dem Fahrzeug Hv als Auslöser ausgeführt wird, wenn die Starttaste 14 durch den Benutzer gedrückt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die intelligente ECU 11 und das tragbare Endgerät 2 konfiguriert, um eine Datenkommunikation zur Authentifizierung oder dergleichen zu verschlüsseln und auszuführen, um Sicherheit zu verbessern, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehende Konfiguration beschränkt. Als ein weiterer Aspekt können die intelligente ECU 11 und das tragbare Endgerät 2 konfiguriert sein, um eine Datenkommunikation zur Authentifizierung oder dergleichen ohne Verschlüsseln der Datenkommunikation auszuführen.
In dem Bluetooth-Standard bedeutet, dass die Kommunikationsverbindung zwischen der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ und dem tragbaren Endgerät 2 hergestellt ist, dass ein Kommunikationspartner der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ das tragbare Endgerät 2 ist, das vorab registriert ist. Demnach kann die intelligente ECU 11 konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass das tragbare Endgerät 2 erfolgreich authentifiziert wurde, basierend auf der Bedingung, dass die Kommunikationsverbindung zwischen der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ und dem tragbaren Endgerät 2 hergestellt wurde.
Die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine anwesend ist, basierend auf der Empfangsstärke des Signals von dem tragbaren Endgerät 2, die von jedem der mehreren Stärkenbeobachtungsvorrichtungen bereitgestellt wird. Die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 bestimmt insbesondere, ob das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine, in dem Operationsbereich Lx oder außerhalb des Bereichs existiert, basierend auf dem Empfangsstatus des Antwortsignals von dem tragbaren Endgerät 2. Der Ausdruck „außerhalb des Bereichs“ betrifft eine Region eines Bereichs außerhalb des Fahrzeugkabinenbereichs als eine Region außerhalb des Operationsbereichs Lx. Eine Region außerhalb des Bereichs, die mindestens eine vorbestimmte verbotene Distanz von dem äußeren Türgriff entfernt ist, kann als ein verbotener Bereich bezeichnet werden. Die verbotene Distanz ist hinsichtlich der nachfolgend beschriebenen Diebstahlvermeidung auf 2 Meter festgelegt. Da das tragbare Endgerät 2 grundsätzlich vom Benutzer getragen wird, entspricht die Bestimmung der Position des tragbaren Endgeräts 2 der Bestimmung der Position des Benutzers. Die verbotene Distanz kann beispielsweise 1,6 Meter oder 3 Meter sein. Die verbotene Distanz, die die Größe des verbotenen Bereichs definiert, kann angemessen gemäß beispielsweise einer Region modifiziert werden, in der das Fahrzeug verwendet wird.
Als eine Vorbereitungsverarbeitung zum Bestimmen der Position des tragbaren Endgeräts 2 erlangt die Positionsbestimmungsvorrichtung 4 sequentiell die Empfangsstärken der Signale von dem tragbaren Endgerät 2 von den mehreren Stärkenbeobachtungsvorrichtungen, die in dem Fahrzeugbordsystem 1 beinhaltet sind, und speichert die erlangten Empfangsstärken in dem RAM 113 durch Unterscheiden der erlangten Empfangsstärken für jede Erlangungsquelle. Dann bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung F4, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine anwesend ist, basierend auf der Empfangsstärke für jede Stärkenbeobachtungsvorrichtung, die in dem RAM 113 gespeichert ist, und unterschiedlichen Bestimmungsschwellenwerten, die in dem Flash-Speicher 112 registriert sind. Die spezifische Operation der Positionsbestimmungsvorrichtung F4, das heißt, das Verfahren zum Bestimmen der Position des tragbaren Endgeräts 2 basierend auf der Empfangsstärke jeder Stärkenbeobachtungsvorrichtung durch die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 wird später im Detail beschrieben. Auf das Bestimmungsergebnis der Positionsbestimmungsvorrichtung F4 wird durch den Fahrzeugkontroller F5 Bezug genommen.
Der Fahrzeugcontroller F5 ist konfiguriert, um eine Fahrzeugsteuerung gemäß der Position des tragbaren Endgeräts 2 (in anderen Worten des Benutzers) und dem Zustand des Fahrzeugs Hv in Kooperation mit der Karosserie-ECU 16 oder dergleichen auszuführen, wenn die Authentifizierung des tragbaren Endgeräts 2 durch den Authentifizierungsprozessor F3 erfolgreich ist. Der Zustand des Fahrzeugs Hv wird durch die Fahrzeuginformationserlangungsvorrichtung F1 bestimmt. Die Position des tragbaren Endgeräts 2 wird durch die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 bestimmt.
Beispielsweise, wenn das tragbare Endgerät 2 außerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist und der Benutzer die Türtaste 13 drückt, während das Fahrzeug Hv geparkt ist, entriegelt die Fahrzeugsteuereinheit F15 den Türverriegelungsmechanismus in Kooperation mit der Karosserie-ECU 16. Ferner, wenn beispielsweise durch die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 bestimmt wird, dass das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine anwesend ist, und erfasst wird, dass die Starttaste 16 durch den Benutzer gedrückt wurde, startet der Fahrzeugkontroller F5 die Brennkraftmaschine in Kooperation mit der Brennkraftmaschinen-ECU 15.
Der Fahrzeugkontroller F5 ist konfiguriert, um eine Fahrzeugsteuerung gemäß der Position des Benutzers und dem Zustand des Fahrzeugs Hv mit der Benutzerbedienung bzw. Benutzeroperation an dem Fahrzeug Hv als Auslöser auszuführen. Jedoch können manche Fahrzeugsteuerungen, die durch den Fahrzeugkontroller F5 ausgeführt werden, automatisch gemäß der Position des Benutzers ohne, dass die Benutzeroperation an dem Fahrzeug Hv erforderlich ist, ausgeführt werden.
(Verbindungsbezogene Verarbeitung)
Als nächstes wird eine verbindungsbezogene Verarbeitung, die durch das Fahrzeugbordsystem 1 ausgeführt wird, mit Bezug auf ein Ablaufdiagramm, das in 13 gezeigt ist, beschrieben. Die verbindungsbezogene Verarbeitung betrifft das Herstellen der Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeugbordsystem 1 und dem tragbaren Endgerät 2. Die in 13 gezeigte verbindungsbezogene Verarbeitung kann beispielsweise gestartet werden, wenn die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ ein Advertising-Paket von dem tragbaren Endgerät 2 empfängt.
Wenn die Kommunikationsverbindung zwischen der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ und dem tragbaren Endgerät 2 nicht hergestellt wird, kann die Operation der Stärkenbeobachtungsvorrichtung gestoppt werden, um einen Dunkelstrom zu verhindern. Die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ operiert bevorzugt immer in einem Bereitschaftszustand, um das Ansprechverhalten für das Annähern des Benutzers zu verbessern. In dem Bereitschaftszustand kann ein Signal (beispielsweise ein Advertising-Paket) von dem tragbaren Endgerät 2 empfangen werden.
Bei S101 stellt die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ eine Kommunikationsverbindung (das heißt, eine Verbindung) mit dem tragbaren Endgerät 2 her und die Verarbeitung fährt mit 102 fort. Wenn die Kommunikationsverbindung mit dem tragbaren Endgerät 2 hergestellt ist, stellt die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ die Endgerät-ID des tragbaren Endgeräts 2, der kommunizierbar mit der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ verbunden ist, der intelligenten ECU 11 bereit. Ferner gibt in der intelligenten ECU 11, wenn die Stärkenbeobachtungsvorrichtung in einem Leerlaufmodus zu der Zeit ist, wenn die Kommunikationsverbindung mit dem tragbaren Endgerät 2 hergestellt ist, die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ ein vorbestimmtes Steuersignal an die Stärkenbeobachtungsvorrichtung aus und schaltet zum Bereitschaftsmodus um. Ein Pausenmodus ist beispielsweise ein Zustand, in dem die Empfangsfunktion für ein Signal gestoppt ist. Der Pausenmodus beinhaltet einen Zustand, in dem die Energie ausgeschaltet ist.
Bei S102 führt die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ periodisch eine verschlüsselte Kommunikation basierend auf einer Anweisung von der intelligenten ECU 11 aus. Der Inhalt der Daten, die zu dieser Zeit ausgetauscht werden, kann ein beliebiger Inhalt sein, so lange der Inhalt das tragbare Endgerät 2 auffordert, ein Antwortsignal zu senden. Der Dateninhalt kann Daten zum Authentifizieren des tragbaren Endgeräts 2 wie ein Aufforderungscode bzw. Challenge-Code sein. Die Funkkommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2 wird periodisch so ausgeführt, dass die intelligente ECU 11 bestätigen kann, dass das tragbare Endgerät 2 in dem Kommunikationsbereich anwesend ist.
Bei S103 kooperieren die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ und die intelligente ECU 11 miteinander, um Teilen der Referenzinformationen zu starten. Insbesondere stellt die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ sequentiell die Endgerät-ID und die Kanalinformationen des tragbaren Endgeräts 2, das durch die Kommunikation verbunden ist, der intelligenten ECU 11 bereit. Ferner verteilt die intelligente ECU 11 sequentiell die Kanalinformationen und die Endgerät-ID, die von der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ bereitgestellt werden, an die jeweiligen Stärkenbeobachtungsvorrichtungen als Referenzinformationen.
Bei S104 startet jede Stärkenbeobachtungsvorrichtung Beobachten der Empfangsstärke des Signals von dem tragbaren Endgerät 2 unter Verwendung der Referenzinformationen, die durch die intelligente ECU 11 bereitgestellt werden. In anderen Worten legt die Stärkenbeobachtungsvorrichtung einen Kanal mit einer Zahl, die in den Kanalinformationen angegeben ist, als ein Empfangsziel unter einer großen Anzahl von Kanälen fest, die in dem Bluetooth-Standard beinhaltet sind. Die Stärkenbeobachtungsvorrichtung ändert sequentiell den zu empfangenden Kanal gemäß den Kanalinformationen, die von der intelligenten ECU 11 bereitgestellt werden.
Sogar, wenn das tragbare Endgerät 2 und die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ die Funkkommunikation des Frequenzsprungsystems miteinander ausführen, wird die Empfangsstärke des Signals von dem tragbaren Endgerät 2 erlangt und die Empfangsstärke wird sequentiell der intelligenten ECU 1 gemeldet. Das heißt, die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12, die in dem Fahrzeugbordsystem 1 beinhaltet ist, kann die Empfangsstärke eines Signals erfassen, das von dem tragbaren Endgerät 2 in einem Zustand gesendet wird, in dem die Vertraulichkeit (in anderen Worten Sicherheit) der Kommunikation zwischen dem Bordsystem 1 und dem tragbaren Endgerät 2 sichergestellt ist.
Bei S105 bestimmt die Stärkenbeobachtungsvorrichtung, ob ein Signal, das die Endgerät-ID beinhaltet, die in den Referenzinformationen angegeben ist, empfangen wurde. In Antwort darauf, dass das Signal, das die Endgerät-ID beinhaltet, die in den empfangenen Referenzinformationen angegeben ist, empfangen wird, fährt die Verarbeitung mit S106 fort. Bei S106 wird die Empfangsstärke des empfangenen Signals der intelligenten ECU 11 gemeldet. Bei S105 und S106 meldet jede Stärkenbeobachtungsvorrichtung an die intelligente ECU 11 die Empfangsstärke des Signals einschließlich der Endgerät-ID, die in den Referenzinformationen angegeben ist, von den Signalen, die in dem Kanal empfangen werden, der in den Kanalinformationen angegeben ist. In einem Fall, in dem das Signal von dem tragbaren Endgerät 2 bei S105 über eine vorbestimmte Periode nicht empfangen wurde, fährt die Verarbeitung mit S108 fort.
Bei S107 führt die intelligente ECU 11 eine Verarbeitung zum Speichern der Empfangsstärke in dem RAM 113, die von jeder Stärkenbeobachtungsvorrichtung bereitgestellt wird, durch Unterscheiden der Empfangsstärken voneinander entsprechend jeder Stärkenbeobachtungsvorrichtung aus, die als der Bereitsteller dient. Dann fährt die Verarbeitung mit S108 fort. Bei S108 kooperieren die intelligente ECU 11 und die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ miteinander, um zu bestimmen, ob die Kommunikationsverbindung mit dem tragbaren Endgerät 2 beendet wurde. Der Fall, in dem die Kommunikationsverbindung mit dem tragbaren Endgerät 2 beendet wird, ist beispielsweise ein Fall, in dem die Datenkommunikationsvorrichtung 12γ ein Signal von dem tragbaren Endgerät 2 nicht empfangen kann. Wenn die Kommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2 beendet wird, wird bei S108 eine positive Bestimmung getätigt und die Verarbeitung fährt mit S109 fort. Andererseits, wenn die Kommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2 immer noch aufrechterhalten wird, kehrt die Verarbeitung zu S105 zurück.
Bei S109 gibt die intelligente ECU 11 ein vorbestimmtes Steuersignal an die Stärkenbeobachtungsvorrichtung aus und beendet Beobachten der Empfangsstärke des Signals, das von dem tragbaren Endgerät 2 gesendet wird. Beispielsweise kann die intelligente ECU 11 beispielsweise die Stärkenbeobachtungsvorrichtung zum Übergehen in den Pausenmodus veranlassen. Wenn die Verarbeitung bei S109 abgeschlossen ist, endet dieser Ablauf.
(Positionsbestimmungsverarbeitung)
Als nächstes wird die Positionsbestimmungsverarbeitung, die durch die intelligente ECU 11 ausgeführt wird, mit Bezug auf ein Ablaufdiagramm beschrieben, das in 14 gezeigt ist. Die Positionsbestimmungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Bestimmen der Position des tragbaren Endgeräts 2. Die Positionsbestimmungsverarbeitung wird beispielsweise in einem vorbestimmten Positionsbestimmungszyklus in einem Zustand ausgeführt, in dem die Kommunikationsverbindung zwischen der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ und dem tragbaren Endgerät 2 hergestellt ist. Der Positionsbestimmungszyklus beträgt beispielsweise 200 Millisekunden. Der Positionsbestimmungszyklus kann 100 Millisekunden oder 300 Millisekunden betragen.
Als erstes führt bei S201 der Authentifizierungsprozessor F3 eine Verarbeitung zum Authentifizieren des tragbaren Endgeräts 2 in Kooperation mit der Datenkommunikationsvorrichtung 12γ aus und die Verarbeitung fährt mit S202 aus. Alternativ kann S201 weggelassen werden. Die Authentifizierungsverarbeitung kann angemessen gemäß einer Authentifizierungszeit des tragbaren Endgeräts 2 geändert werden. Bei S202 berechnet die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 den individuellen Stärkenrepräsentativwert jeder Stärkenbeobachtungsvorrichtung basierend auf der Empfangsstärke des Signals, das durch jede Stärkenbeobachtungsvorrichtung empfangen wird. Wie vorstehend beschrieben ist, kann die Empfangsstärke des Signals, das durch jede Stärkenbeobachtung empfangen wird, in dem RAM 113 gespeichert werden. Der individuelle Stärkenrepräsentativwert für eine Stärkenbeobachtungsvorrichtung ist ein Wert, der für die Empfangsstärke innerhalb einer letzten vorbestimmten Zeit in der Stärkenbeobachtungsvorrichtung repräsentativ ist. Beispielsweise ist der individuelle Stärkenrepräsentativwert ein Durchschnittswert der Empfangsstärken der N letzten Stücke. So ein individueller Stärkenrepräsentativwert entspricht einem gleitenden Durchschnittswert der Empfangsstärke.
In der vorliegenden Ausführungsform kann N eine natürliche Zahl von 2 oder mehr sein und ist in der vorliegenden Ausführungsform 5. In diesem Fall berechnet die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 den gleitenden Durchschnittswert unter Verwendung der Empfangsstärke des tragbaren Endgeräts 2, die zu den letzten fünf Zeitpunkten erlangt (in anderen Worten abgetastet) wurde. Es muss nicht erwähnt werden, dass N 10, 20 oder dergleichen sein kann. Als weiterer Aspekt kann N 1 sein. Die Konfiguration, in der N=1 gilt, entspricht einer Konfiguration, in der die letztmalige Empfangsstärke direkt als der individuelle Stärkenrepräsentativwert verwendet wird.
Insbesondere berechnet die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 bei S202 als den individuellen Stärkenrepräsentativwert der Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α einen Durchschnittswert der Empfangsstärken mit den letzten fünf Empfangsstärken, die von der Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α bereitgestellt werden, als Grundgesamtheit. In einer Situation, in der mehrere Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtungen 12α vorgesehen sind, wird für jede der Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtungen 12α ein Durchschnittswert der Empfangsstärken mit den letzten fünf Empfangsstärken, die von der Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung 12α bereitgestellt werden, als Grundgesamtheit berechnet.
Ferner berechnet die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 als einen individuellen Stärkenrepräsentativwert in der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K einen Durchschnittswert mit den letzten fünf Empfangsstärken, die von der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K bereitgestellt werden, als Grundgesamtheit. Auf ähnliche Weise wird für andere Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtungen 12β wie die linke Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12L und die hintere Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12M der Durchschnittswert der letzten fünf Empfangsintensitäten, die durch die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12β bereitgestellt werden, berechnet.
Der individuelle Stärkenrepräsentativwert der Stärkenbeobachtungsvorrichtung, in der die Anzahl von Empfangsstärken, die in dem RAM 113 gespeichert sind, kleiner als N ist, kann durch Addieren eines Werts entsprechend einem unteren Grenzwert der Empfangsstärke, die durch die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 erfassbar ist, als der fehlende Empfangsstärkenrepräsentativwert berechnet werden. Beispielsweise kann der untere Grenzwert der Empfangsstärke, die durch die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 erfassbar ist, durch die Konfiguration der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 bestimmt werden. Beispielsweise kann die Untergrenze auf - 60 dBm oder dergleichen festgelegt werden.
Beispielsweise kann sogar, wenn nur ein Teil der mehreren Stärkenbeobachtungsvorrichtungen, die in dem Fahrzeugbordsystem 1 beinhaltet sind, das Signal von dem tragbaren Endgerät 2 aufgrund der Position des tragbaren Endgeräts 2 empfangen kann, eine nachfolgende Verarbeitung ausgeführt werden. Beispielsweise können sogar, wenn die linke Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12L das Signal von dem tragbaren Endgerät 2 nicht empfangen kann, da das tragbare Endgerät 2 auf der rechten Seite des Fahrzeugs Hv anwesend ist, können die individuellen Stärkenrepräsentativwerte für die jeweiligen Stärkenbeobachtungsvorrichtungen berechnet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Durchschnittswert der letzten N Empfangsstärken als der individuelle Stärkenrepräsentativwert verwendet, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt. Der individuelle Stärkenrepräsentativwert kann der Medianwert oder ein Maximalwert der letzten N Empfangsstärken sein. Der individuelle Stärkenrepräsentativwert kann ein Durchschnittswert der Empfangsstärken sein, die durch Entfernen des Maximalwerts und des Minimalwerts von den letzten N Empfangsstärken erlangt werden. Der individuelle Stärkenrepräsentativwert ist vorzugsweise ein Wert, der durch Entfernen einer Variationskomponente der momentanen Empfangsstärke erlangt wird. Wenn die Verarbeitung bei S202 abgeschlossen ist, fährt die Verarbeitung mit S203 fort.
Bei S203 bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 einen Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa basierend auf den individuellen Stärkenrepräsentativwerten der jeweiligen Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtungen 12α. Beispielsweise, da es nur eine einzelne Innenraumkommunikationsvorrichtung 12α gibt, wird der individuelle repräsentative Wert für eine Innenkommunikationsvorrichtung 12α als der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa verwendet. Als ein weiterer Aspekt kann in einer Situation, in der es mehrere Innenraumkommunikationsvorrichtung 12α gibt, der Maximalwert, der Durchschnittswert oder der Medianwert des individuellen Stärkenrepräsentativwerts, der von den jeweiligen Innenkommunikationsvorrichtungen 12α erlangt wird, eingesetzt werden.
Bei S204 bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 einen Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pb basierend auf den individuellen Stärkenrepräsentativwerten der Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtungen 12β. In anderen Worten setzt die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Maximalwert der individuellen Stärkenrepräsentativwerte für jede Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12β als den Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pb ein. Wenn die Verarbeitung bei S204 abgeschlossen ist, fährt die Verarbeitung mit S205 fort. Als ein weiterer Aspekt kann der Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa ein Durchschnittswert oder Medianwert der individuellen Stärkenrepräsentativwerte sein, die von den jeweiligen Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12β erlangt werden.
Bei S205 bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung F4, ob der Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pb gleich oder größer als der Operationsschwellenwert Plx ist. Der Operationsschwellenwert Plx ist ein Schwellenwert zum Bestimmen der Existenz des tragbaren Endgeräts 2 in dem Operationsbereich Lx. Der Operationsschwellenwert Plx kann basierend auf dem Minimalwert des Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts Pb entworfen werden, der beobachtet werden kann, wenn das tragbare Endgerät 2 in dem Operationsbereich Lx anwesend ist. Der Minimalwert des Au-ßenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts Pb, der in einem Zustand beobachtet wird, in dem das tragbare Endgerät 2 in dem Operationsbereich Lx existiert, kann basierend auf dem Ergebnis eines Tests bestimmt werden, der den Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert an jedem Beobachtungspunkt misst, wo das tragbare Endgerät 2 in dem Operationsbereich Lx angeordnet ist.
Wenn ein Testergebnis erlangt wird, dass der Minimalwert des Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts Pb, der beobachtet werden kann, wenn das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine anwesend ist, -40dBm ist, kann der Operationsschwellenwert Plx auf -42 dBm festgelegt werden, was einen vorbestimmten Spielraum für den Minimalwert -40 dBm ergibt. Der Operationsschwellenwert Plx ist gleich oder kleiner als der Minimalwert des Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts Pb, der in einer Situation beobachtet werden kann, in der das tragbare Endgerät 2 innerhalb des Operationsbereichs Lx anwesend ist, und der Operationsschwellenwert Plx kann bevorzugt auf einen Wert festgelegt werden, der größer oder gleich dem Maximalwert des Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts Pb ist, der in einer Situation beobachtet werden kann, in der das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Kabine anwesend ist. Gemäß der Festlegung des Operationsschwellenwerts Plx basierend auf so einer technischen Idee, nimmt die Situation des Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pb, der größer oder gleich dem Operationsschwellenwert Plx ist, Bezug auf eine Situation, in der das tragbare Endgerät 2 außerhalb der Fahrzeugkabine ist (insbesondere der Operationsbereich Lx) aber nicht innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist. Ferner kann der Operationsschwellenwert Plx auf einen Wert festgelegt werden, der durch Addieren eines vorbestimmten Spielraums zum Maximalwert des Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts Pb erlangt wird, der in einer Situation beobachtet werden kann, in der das tragbare Endgerät 2 an einem Ort 2 Meter von dem äußeren Türgriff anwesend ist.
Bei der Bestimmung von S205 wird in einer Situation, in der der Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pb gleich oder größer als der Operationsschwellenwert Plx ist, eine positive Bestimmung bei S205 getätigt und die Verarbeitung fährt mit S206 fort. Andererseits wird in einer Situation, in der der Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pb kleiner als der Operationsschwellenwert Plx ist, eine negative Bestimmung bei S206 getätigt und die Verarbeitung fährt mit S207 fort. Bei S206 bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung F4, dass das tragbare Endgerät 2 innerhalb des Operationsbereich Lx existiert, und die Verarbeitung ist beendet.
Bei S207 bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung F4, ob oder nicht der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa gleich oder größer als ein vorbestimmter Innenraumäquivalenzwert Pin ist. Der Innenraumäquivalenzwert Pin ist ein Schwellenwert zum Bestimmen, dass das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist. Der Innenraumäquivalenzwert Pin kann beispielsweise durch einen angemessenen Test entworfen werden. Der Innenraumäquivalenzwert Pin kann mit Bezug auf beispielsweise den Minimalwert der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerte festgelegt werden, die beobachtet werden können, wenn nur das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine in einem leeren Zustand anwesend ist. Der Minimalwert der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerte, der beobachtet werden kann, wenn das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine anwesend ist, kann basierend auf dem Ergebnis eines Tests zum Messen des Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts an jedem Beobachtungspunkt in der Fahrzeugkabine bestimmt werden. Wenn ein Testergebnis angibt, dass der Minimalwert des Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts, der in einem Zustand beobachtet wird, in dem nur das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine in einem leeren Zustand existiert, -35 dBm ist, kann der Standardwert P0 auf -38 dBm festgelegt werden, was dem Minimalwert von -35 dBm einen vorbestimmten Spielraum gibt. Der leere Zustand kann auf eine Situation bezogen werden, in der kein Gepäck durch einen Benutzer befördert wird, oder eine Situation, in der keine Passagiere anwesend sind. In anderen Worten, bezieht sich der leere Zustand auf eine Situation, in der keine anderen Objekte als die vorläufig innerhalb der Fahrzeugkabine installierten Objekte vorhanden sind. Der Innenraumäquivalenzwert Pin kann beispielsweise bezügliches des Minimalwerts der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerte entworfen werden, die beobachtet werden können, wenn eine Person mit einer durchschnittlichen physikalischen Größe auf dem Fahrersitz sitzt. Gemäß der Festlegung des Kabinenäquivalenzwerts Pin basierend auf so einer technischen Idee, impliziert die Situation, dass der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts Pa größer oder gleich dem Innenraumäquivalenzwert Pin ist, dass das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist.
Bei der Bestimmung von S207 wird in Antwort darauf, dass der Kabineninnenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa gleich oder größer als der Kabineninnenraumäquivalenzwert Pin ist, bei S207 eine positive Bestimmung getätigt und die Verarbeitung fährt mit S208 fort. Andererseits wird in Antwort darauf, dass Kabineninnenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa kleiner als der Kabineninnenraumäquivalenzwert Pin ist, bei S207 eine negative Bestimmung getätigt und S209 wird ausgeführt. Bei S208 bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung F4, dass das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine existiert und die Verarbeitung ist beendet. Bei S209 bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung F4, dass das tragbare Endgerät 2 außerhalb der Fahrzeugkabine existiert und die Verarbeitung ist beendet.
Die jeweiligen Bestimmungsergebnisse bei S206, S208 und S209 sind in dem RAM 113 als die Positionsinformationen des tragbaren Endgeräts 2 gespeichert und auf sie wird durch den Fahrzeugkontroller F5 oder dergleichen Bezug genommen. Nachfolgend wird eine Konfiguration zum Bestimmen der Position des tragbaren Endgeräts 2, das die Empfangsstärke eines Signals von dem tragbaren Endgerät 2 einsetzt, als Empfangsstärkenpositionsbestimmungssystem bezeichnet.
Ausgehend von der Beschreibung von Anforderungen für ein PEPS-System (insbesondere das Empfangsstärkenpositionsbestimmungssystem) werden die Wirkungen des Installierens der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12k und der linken Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12L an der Position und mit der Stellung, die in der Ausführungsform beschrieben ist, erläutert.
In dem PEPS-System ist es in einer Situation, in der sich ein Benutzer innerhalb einer bestimmten Distanz (beispielsweise 2 Meter) oder mehr von der Außenoberfläche des Fahrzeugs (beispielsweise dem äußeren Türgriff) befindet, wie in 15 illustriert ist, ist es hinsichtlich Diebstahlvermeidung erforderlich, dass das Entriegeln der automatischen Tür 41 durch die Funkkommunikation verboten ist. Die Anforderungen basieren auf Vorgaben des Motor Insurance Repair Research Centre, die eine Organisation ist, die durch die Association of British Insurers gegründet wurde. Demnach kann das Fahrzeugbordsystem 1 bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 innerhalb 2 Metern von dem Fahrzeug Hv anwesend ist. Der vorstehend erwähnte verbotene Bereich ist gemäß der Anforderung festgelegt.
Die vorstehend beschriebene Reichweite bzw. der Bereich von zwei Metern ist einer von Indizes und viele Fahrzeughersteller schränken oft den Bereich, in dem das PEPS-System operiert, auf eine schmälere Reichweite bzw. einen schmäleren Bereich (in anderen Worten, eine Reichweite, die schmäler als der Operationsbereich Lx ist) hinsichtlich Sicherheitsverbesserung ein. Beispielsweise ist der Operationsbereich Lx oft innerhalb 0,7 Metern von dem Fahrzeug Hv. In anderen Worten ist unter der Annahme, dass das PEPS-System mindestens mit besserer Präzision bestimmen kann, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 innerhalb zwei Metern von dem Fahrzeug Hv entfernt ist, ferner für das PEPS-System erforderlich zu bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 innerhalb des vorbestimmten Operationsbereichs Lx anwesend ist. Ferner ist die Präzision zum Bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine anwesend ist, ebenso eine wichtige Anforderung für das PEPS-System.
In dem Empfangsstärkenpositionsbestimmungssystem können die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K und die linke Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12L derart konfiguriert sein, dass eine bedeutende Differenz in der Empfangsstärke eines Signals von dem tragbaren Endgerät 2 gemäß dessen erzeugt wird, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 innerhalb des Operationsbereichs Lx anwesend ist. In dem Empfangsstärkenpositionsbestimmungssystem können die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K und die linke Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12L derart konfiguriert sein, dass eine bedeutende Differenz in der Empfangsstärke eines Signals von dem tragbaren Endgerät 2 gemäß dessen erzeugt wird, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist.
Die Erfinder haben die elektrische Feldstärkenverteilung des Signals, das drahtlos von der Antenne gesendet wird, gemessen und den Maximalwert der elektrischen Feldstärkenverteilung berechnet, während die Installationsposition der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K an dem rechten Oberflächenabschnitt des Fahrzeugs und die Stellung der Antenne 31 geändert wurden. Die elektrische Feldstärke und die Empfangsstärke des gesendeten Signals sind unterschiedliche physikalische Größen. Aufgrund der Reversibilität von Senden und Empfangen haben diese physikalischen Größen eine proportionale Beziehung und können als alternative Charakteristika verwendet werden. Die Ergebnisse sind in 16 gezeigt.
Das Simulationsergebnis, das in 16 gezeigt ist, ist ein Ergebnis in einer Situation, in der die Dipolantenne 31B als die Antenne 31 eingesetzt wird. Jedoch wird das ähnliche Ergebnis in einer Situation erzielt, in der die Patchantenne 31A als die Antenne 31 eingesetzt wird. Die elektrische Feldstärke, die in 16 gezeigt ist, gibt den Maximalwert der jeweiligen elektrischen Feldstärken von drei Kanälen bei 2402 MHz, 2442 MHz und 2480 MHz an. Die Sendeleistung ist 30 dBm.
Die erste Stellung in 16 bezieht sich auf eine Stellung, in der die Dipolantenne 31B als die Antenne 31 parallel zur X-Achse ist. In anderen Worten entspricht die erste Stellung einer Stellung, in der die Hauptkeule in eine Richtung senkrecht zur Fahrzeugbreite (in anderen Worten X-Achse) zeigt und die Polarisationsebene senkrecht zum Seitenoberflächenabschnitt des Fahrzeugs ist. Die Dipolantenne 31B hat eine Donut-förmige Abstrahlrichtwirkung (eine 8-förmige Charakteristik) hin zur Achse des Abstrahlelements. Für die Dipolantenne 31B bezieht sich die Hauptkeule auf eine Richtung senkrecht zur Achse des Abstrahlelements. Die erste Stellung für die Patchantenne 31A entspricht einer Stellung, in der das Abstrahlelement 311 (in anderen Worten die Richtwirkungsmitte) in die Z-Achsenrichtung zeigt und die Polarisationsebene senkrecht zur Y-Z-Ebene ist.
Die zweite Stellung bezieht sich auf eine Stellung, in der die Dipolantenne als die Antenne 31 Bezug auf eine Stellung nimmt, in der die Dipolantenne parallel zur Y-Achse ist. Die zweite Stellung entspricht einer Stellung, in der die Hauptkeule in der Fahrzeugzentrifugalrichtung ausgebildet ist. Die Fahrzeugzentrifugalrichtung ist parallel zur horizontalen Ebene des Fahrzeugs und entspricht einer Richtung, die von dem Fahrzeug separiert ist. Die horizontale Ebene des Fahrzeugs ist eine Ebene senkrecht zur Fahrzeughöhenrichtung. Die horizontale Ebene des Fahrzeugs entspricht der X-Y-Ebene. Die Fahrzeugzentrifugalrichtung für die rechte Fahrzeugkommunikationsvorrichtung 12K nimmt Bezug auf eine rechte Fahrzeugrichtung. Die Fahrzeugzentrifugalrichtung für die linke Fahrzeugkommunikationsvorrichtung 12L nimmt Bezug auf eine linke Fahrzeugrichtung. Die zweite Stellung für die Patchantenne 31A entspricht einer Stellung, in der das Abstrahlelement 311 (in anderen Worten die Richtwirkungsmitte) in die positive X-Achsenrichtung zeigt und die Polarisationsebene orthogonal zur X-Z-Ebene ist.
Dritte Stellung bezieht sich auf eine Stellung, in der die Dipolantenne als die Antenne 31 parallel zur Z-Achse ist. Die dritte Stellung entspricht einer Stellung, in der die Hauptkeule in der Fahrzeugzentrifugalrichtung ausgebildet ist. Die dritte Stellung für die Patchantenne 31A entspricht einer Stellung, in der das Abstrahlelement 311 (in anderen Worten die Richtwirkungsmitte) in die Z-Achsenrichtung zeigt und die Polarisationsebene orthogonal zur Z-Y-Ebene ist.
In der Konfiguration, in der die Dipolantenne 31B als die Antenne 31 an der B-Säule montiert ist, werden die folgenden Tendenzen beobachtet. In einer Situation, in der die Antenne 31 mit der zweiten und dritten Stellung installiert ist, wird ein stärkeres elektrisches Feld nahe des Fensters erzeugt, während die elektrische Feldstärke unterhalb des Operationsbereichs Lx (beispielsweise die Türseite) auf einem niedrigeren Niveau liegt. Zusätzlich gibt es eine Region, in der die elektrische Feldstärke an dem verbotenen Bereich relativ hoch ist. Demnach ist es möglich, den unteren Teil des Operationsbereichs Lx von dem verbotenen Bereich zu unterscheiden. In einer Situation, in der die Dipolantenne 31B als die Antenne 31 in der ersten Stellung installiert ist, wird der gesamte Operationsbereich Lx zu einem Bereich eines starken elektrischen Felds. Jedoch hat die Region innerhalb der Fahrzeugkabine eine höhere elektrische Feldstärke. Das hier beschriebene elektrische Feld nimmt Bezug auf beispielsweise 136 [dBuV/m] oder mehr.
Andererseits nimmt gemäß der Konfiguration, in der die Antenne 31 auf der Seitenschwelle 42 (insbesondere dem Bodenoberflächenabschnitt 421) montiert ist, die elektrische Feldstärke innerhalb der Fahrzeugkabine verglichen mit der Konfiguration ab, in der die Antenne 31 an der B-Säule 45B montiert ist. Beispielsweise ist in einer Situation, in der die Antenne 31 an der Seitenschwelle 42 in der ersten Stellung montiert ist, der Durchschnittswert der elektrischen Feldstärke innerhalb der Fahrzeugkabine um 10 dB oder mehr kleiner als in der Situation, in der die Antenne 31 an der B-Säule 45B in der ersten Stellung montiert ist. Demnach ist es gemäß der Konfiguration, in der die Antenne 31 an der Seitenschwelle 42 installiert ist, einfacher zu bestimmen, ob das tragbare Endgerät 2 in dem Operationsbereich Lx oder innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, verglichen mit der Konfiguration, in der die Antenne 31 an der B-Säule 45 montiert ist.
In der Konfiguration in der die Seitenschwelle 42 als die Montageposition für die Antenne 31 Verwendung findet, wird die folgende Situation als die Differenz in den Installationsstellungen der Antenne 31 beobachtet. In anderen Worten ist es in einer Situation, in der die Antenne 31 in der ersten Stellung montiert wird, möglich, die elektrische Feldstärke außerhalb des Bereichs auf einen niedrigen Pegel zu unterdrücken. Ferner ist die elektrische Feldstärke in dem Operationsbereich Lx vollständig auf einem hohen Pegel. In einer Situation, in der die Antenne 31 auf der Seitenschwelle 42 in der ersten Stellung montiert ist, ist es möglich, die Präzision zum Identifizieren, ob das tragbare Endgerät 2 innerhalb des Operationsbereichs Lx oder außerhalb des Bereichs ist, zu verbessern.
In der Konfiguration, in der die Seitenschwelle 42 als die Montageposition für die Antenne 31 Verwendung findet, ist in einer Situation, in der die Antenne 31 in der zweiten und dritten Stellung installiert ist, das elektrische Feld außerhalb des Bereichs relativ hoch, da die Hauptkeule in die Fahrzeugzentrifugalrichtung zeigt. Ferner hat in der Konfiguration, in der die Seitenschwelle 42 als die Montageposition für die Antenne 31 Verwendung findet, in einer Situation, in der die Antenne 31 in der dritten Stellung installiert ist, die elektrische Feldstärke in einem oberen Teil innerhalb des Operationsbereichs Lx einen niedrigen Pegel. Demnach ist es schwierig zu bestimmen, ob das tragbare Endgerät 2 im Operationsbereich Lx oder außerhalb des Bereichs ist.
Basierend auf den vorstehenden Testergebnissen, ist es ersichtlich, dass die Antenne 31 an der Seitenschwelle 42 in einer Stellung installiert ist, in der die Richtwirkungsmitte zum oberen Teil des Fahrzeugs (in anderen Worten der positiven Z-Achsenrichtung) zeigt. Gemäß so einer Installation und Stellung ist es möglich, eine bedeutende Differenz zwischen der elektrischen Feldstärke (in anderen Worten gemäß einem anderen Aspekt die Empfangsstärke) in dem Operationsbereich Lx und der elektrischen Feldstärke außerhalb des Bereichs zu erzeugen. Ferner ist es möglich, die Empfangsstärke innerhalb der Fahrzeugkabine auf einen niedrigen Pegel zu unterdrücken. Dementsprechend ist es möglich, mit höherer Präzision zu bestimmen, ob das tragbare Endgerät 2 außerhalb des Bereichs, innerhalb des Operationsbereichs Lx oder innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, indem die Empfangsstärke des Signals von dem tragbaren Endgerät 2 verwendet wird.
In einer Situation, in der die Antenne 31 an der Seitenschwelle 42 in einer Stellung installiert ist, in der die Hauptkeule dem oberen Teil des Fahrzeugs zugewandt ist, sind das Testergebnis der elektrischen Feldverteilung, wenn die Dipolantenne als eine Antennenstruktur eingesetzt wird, und das Testergebnis der elektrischen Feldverteilung, wenn die Patchantenne eingesetzt wird, in 17 gezeigt. (A) von 17 illustriert die elektrische Feldstärkenverteilung der Dipolantenne als die Antenne 31. (B) von 17 illustriert die elektrische Feldstärkenverteilung der Patchantenne als die Antenne 31.
In der Konfiguration, in der die Dipolantenne als die Antenne 31 eingesetzt wird, wird eine Nullregion Rn innerhalb des Operationsbereichs Lx, wie in 17 gezeigt ist, ausgebildet ist. Die Nullregion Rn, die hierin beschrieben ist, ist eine Region mit einer elektrischen Feldstärke die verglichen mit anderen signifikant geringer ist. Die folgenden Aktionen werden als Ursache für diese Situation angesehen. Wenn die Dipolantenne als die Antennenstruktur verwendet wird, wird eine relativ starke Funkwelle nicht nur in der Fahrzeugaufwärtsrichtung, sondern ebenso in der Fahrzeugabwärtsrichtung emittiert. Die Dipolantenne hat eine Donut-förmige Abstrahlrichtwirkung (Abstrahlmuster), die rotationssymmetrisch bezüglich der Achse des Abstrahlelements ist. Die Funkwelle, die von der Dipolantenne als die Antenne 31 in der Fahrzeugabwärtsrichtung emittiert wird, wird an einer Bodenoberfläche bzw. Masseoberfläche reflektiert und kann mit einer Funkwelle interferieren, die in einer Aufwärtsrichtung (nachfolgend als eine Direktwelle bezeichnet) von der Dipolantenne emittiert wird. Demzufolge wird angenommen, dass die Nullregion Rn in einem Teil des Operationsbereichs Lx durch Interferenz derart ausgebildet ist, dass die Funkwelle, die an der Bodenoberfläche bzw. Masseoberfläche (nachfolgend als bodenreflektierte bzw. massereflektierte Welle bezeichnet) reflektiert wird, und die Direktwelle in der Aufwärtsrichtung sich abschwächen. In der Konfiguration, in der die Dipolantenne 31B als die Antenne 31 eingesetzt wird, da die Nullregion Rn erzeugt werden kann, ist es hochwahrscheinlich, dass die Position des tragbaren Endgeräts 2 fälschlicherweise bzw. fehlerhaft bestimmt wird.
Andererseits wird gemäß der Konfiguration, in der die Patchantenne als die Antennenstruktur eingesetzt wird, eine relativ starke Funkwelle nicht von dem Abstrahlelement 311 zum Bodenteil des Fahrzeugs emittiert. Die Patchantenne hat aufgrund ihrer Struktur eine Rückkeule, die vernachlässigbar kleiner als die Hauptkeule ist. Gemäß der Konfiguration, in der die Patchantenne als die Antennenstruktur eingesetzt wird, ist es schwierig die Nullregion Rn zu erzeugen, die durch die Reflexionswelle von der Bodenoberfläche bzw. Masseoberfläche verursacht wird. Demzufolge ist es möglich, vollständig die elektrische Feldstärke in dem Operationsbereich Lx auf einen hohen Pegel festzulegen. Es ist ebenso möglich, Variation in der elektrischen Stärke in dem Operationsbereich Lx zu unterdrücken.
Basierend auf den vorstehenden Testergebnissen ist es ersichtlich, dass die Patchantenne der Dipolantenne als die Antenne 31 vorzuziehen ist; die Seitenschwelle 42 ist bevorzugt als die Montageposition; und die erste Stellung ist bevorzugt als die Installationsstellung. Nachfolgend wird wie in der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration, in der die Patchantenne 31A auf der Seitenschwelle in einer Stellung derart montiert ist, dass die Hauptkeule zum oberen Teil des Fahrzeugs zeigt und die Polarisationsebene senkrecht zum Seitenoberflächenabschnitt ist, als hauptsächlich vorgeschlagene Konfiguration bezeichnet. In einer Situation, in der ein anderer Antennentyp außer der Patchantenne für die Antenne 31 eingesetzt wird, wird eine Konfiguration, in der die Antenne 31 an der Seitenschwelle 42 in einer Stellung derart montiert ist, dass die Hauptkeule aufwärts zeigt und die Polarisationsebene senkrecht zum Seitenoberflächenabschnitt ist, wird als hilfsweise vorgeschlagene Konfiguration bezeichnet. Als Antenne 31 außer der Patchantenne können unterschiedliche Antennen wie eine Dipolantenne, eine Monopolantenne, eine invertierte F-Antenne, eine invertierte L-Antenne oder dergleichen eingesetzt werden. Eine Antenne, die ein lineares Abstrahlelement 311 einsetzen kann, wie eine Dipolantenne, eine Monopolantenne, eine invertierte F-Antenne, eine invertierte L-Antenne, kann als eine lineare Antenne beschrieben werden. Die Installationsstellung, in der die Polarisationsebene senkrecht zum Seitenoberflächenabschnitt ist, ist nicht auf die Installationsstellung beschränkt, bei der die Hauptpolarisationsebene senkrecht zum Seitenoberflächenabschnitt ist. In einer Situation, in der eine Antenne eingesetzt wird, in der die Hilfspolarisationebene einen ausreichend starken Pegel hat, entspricht die Stellung, in der die Hilfspolarisationebene senkrecht zum Seitenoberflächenabschnitt ist, der Stellung, in der die Polarisationsebene senkrecht zum Seitenoberflächenabschnitt ist. Die ausreichend starke Hilfspolarisationebene kann einen Pegelunterschied innerhalb von 5 dB verglichen mit der Hauptpolarisationsebene haben.
Ferner haben in der hauptsächlich vorgeschlagenen Konfiguration die Erfinder die elektrische Feldstärkenverteilung eines Signals gemessen, das von der Antenne drahtlos gesendet wird, während sie einen Vorsprungsbetrag dX und eine relative Höhenposition dZ, die die Position des Abstrahlelements 311 bezüglich des Bodenoberflächenabschnitts 421 in der Höhenrichtung angibt, geändert haben. Die Messergebnisse sind in 18 und 19 gezeigt. In 18 wurde die Simulation in einem Zustand ausgeführt, in dem die Sendeleistung um ungefähr 30 dBm gegenüber der Sendeleistung reduziert wurde, die in der anderen Zeichnung illustriert ist. Die elektrische Feldstärke, die in 18 illustriert ist, ist im Allgemeinen niedriger als die die in einer anderen Zeichnung gezeigt ist. In dem Simulationsergebnis, das in 18 gezeigt ist, kann beispielsweise eine Region von 106 [dBuV/m] oder mehr als ein Bereich eines starken elektrischen Felds angesehen werden.
Der positive Vorsprungsbetrag dX illustriert eine Situation, in der das Abstrahlelement 311 von dem Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 zur Außenseite des Fahrzeugs hervorsteht, und der negative Vorsprungsbetrag dX illustriert eine Situation, in der das Abstrahlelement 311 in das Fahrzeug von dem Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 eintritt. Die positive relative Höhenposition dZ repräsentiert eine Situation, in der das Abstrahlelement 311 unterhalb des Bodenoberflächenabschnitts 421 angeordnet ist. Die negative relative Höhenposition dZ repräsentiert eine Situation, in der das Abstrahlelement 311 oberhalb des Bodenoberflächenabschnitts 421 angeordnet ist. Wie in 11 illustriert ist, kann die negative relative Höhenposition dZ nur genommen werden, wenn sich das Abstrahlelement 311 komplett außerhalb des Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitts 422 befindet.
(A) von 18 illustriert ein Simulationsergebnis der elektrischen Feldstärkenverteilung, wenn der Vorsprungsbetrag dX = 0 mm und die relative Höhenposition dZ = 36 mm festgelegt sind. (B) von 18 illustriert ein Simulationsergebnis der elektrischen Feldstärkenverteilung, wenn der Vorsprungsbetrag dX = -40 mm und die relative Höhenposition dZ = 36 mm festgelegt sind. (C) von 18 illustriert ein Simulationsergebnis der elektrischen Feldstärkenverteilung, wenn der Vorsprungsbetrag dX = 40 mm und die relative Höhenposition dZ = 36 mm festgelegt sind. (D) von 18 illustriert ein Simulationsergebnis der elektrischen Feldstärkenverteilung, wenn der Vorsprungsbetrag dX = 0 mm und die relative Höhenposition dZ = 17 mm festgelegt sind.
Nachfolgend wird eine Konfiguration, in der die elektrische Feldstärke innerhalb des Operationsbereichs Lx bei irgendeiner Region größer oder gleich der maximalen elektrischen Feldstärke in dem verbotenen Bereich ist, als eine Konfiguration evaluiert, die eine Rate fehlerhafter Bestimmung auf ein vorbestimmtes Zielniveau unterdrücken kann. Für eine Konfiguration, in der die elektrische Feldstärke bei irgendeiner Region innerhalb des Operationsbereichs Lx größer oder gleich der maximalen elektrischen Feldstärke in dem verbotenen Bereich ist, ist es möglich zu bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 in dem Operationsbereich Lx in der gesamten Region des Operationsbereichs Lx ist, indem der Operationsschwellenwert Plx auf die maximale elektrische Feldstärke in dem verbotenen Bereich festgelegt wird.
Die Konfiguration, in der die Rate fehlerhafter Bestimmung auf ein vorbestimmtes Zielniveau unterdrückt wird, entspricht einer Konfiguration, die den Operationsschwellenwert Plx (in anderen Worten so einen existierenden Wert) festlegen kann, was die Rate fehlerhafter Bestimmung auf ein vorbestimmtes Zielniveau unterdrücken kann. Die Rate fehlerhafter Bestimmung, die hierin beschrieben ist, bezieht sich auf einen Prozentsatz, zu wieviel Prozent eine Region, in der das tragbare Endgerät 2 einen Fehler beim Bestimmen, ob das tragbare Endgerät 2 außerhalb des Bereichs anwesend ist, den gesamten Operationsbereich Lx einnimmt. Die Konfiguration, die den Schwellenwert zum Unterdrücken der Rate fehlerhafter Bestimmung auf ein vorbestimmtes Zielniveau festlegen kann, entspricht einer Konfiguration, in der insbesondere ein Schwellenwert, der kleiner oder gleich einem Obergrenzwert eines vorbestimmten Toleranzbereichs des Prozentsatzes des gesamten Operationsbereichs Lx, der durch die Region eingenommen wird, in der das tragbare Endgerät 2 fehlerhaft als außerhalb des Bereichs anwesend bestimmt wird, festgelegt wird. Der Toleranzobergrenzwert ist ein Parameter, der angemessen gemäß einem Pegel bzw. einem Niveau entworfen ist, der als die Präzision des PEPS-Systems gefordert wird. Der Toleranzobergrenzwert ist hierin auf 0% festgelegt. Jedoch kann der Toleranzobergrenzwert ebenso auf 3% oder 5% festgelegt werden.
Wie in (A) von 18 illustriert ist, wird in einer Situation, in der der Vorsprungsbetrag dX = 0 mm und die relative Höhenposition dZ = 36 mm festgelegt sind, ein starkes elektrisches Feld vollständig innerhalb des Operationsbereichs Lx erzeugt und eine bedeutende Differenz in der elektrischen Feldstärke zwischen dem Operationsbereich Lx und außerhalb des Bereichs (insbesondere dem verbotenen Bereich) liegt vor. Jede Region in dem Operationsbereich Lx hat eine elektrische Feldstärke, die größer oder gleich der maximalen elektrischen Feldstärke außerhalb des Bereichs ist. In anderen Worten ist es gemäß der vorstehenden Konfiguration ersichtlich, dass die Rate fehlerhafter Bestimmung auf ein vorbestimmtes Zielniveau unterdrückt werden kann.
Wie in (B) von 18 illustriert ist, ist in einer Konfiguration, in der der Vorsprungsbetrag dX = -40 mm gilt, in anderen Worten, in einer Konfiguration, in der die Mitte des Abstrahlelements 311 unter der Fahrzeugkarosserie eintritt, ist die Region innerhalb des Operationsbereichs Lx, wo die elektrische Feldstärke unter die maximale elektrische Feldstärke außerhalb des Bereichs fällt, anwesend. Insbesondere hat die Region oberhalb des Operationsbereichs Lx eine elektrische Feldstärke, die unter die maximale elektrische Feldstärke außerhalb des Bereichs fällt. In anderen Worten ist es gemäß der vorstehenden Konfiguration ersichtlich, dass es schwierig ist, die Rate fehlerhafter Bestimmung auf ein vorbestimmtes Zielniveau zu unterdrücken. Es wird angenommen, dass die vorstehenden Gründe durch einen Körper bzw. eine Karosserie (beispielsweise die Seitenschwelle 42) verursacht werden, der das meiste oder alles der Hauptkeule der Antenne 31 blockiert.
Wie in (C) von 18 gezeigt ist, in einer Konfiguration, in der der Vorsprungsbetrag dX = 40 mm und die relative Höhenposition dZ = 36 mm festgelegt sind, hat die Region unterhalb des Operationsbereichs Lx (beispielsweise die laterale Seite der Antenne 31) eine elektrische Feldstärke, die unterhalb die maximale elektrische Feldstärke außerhalb des Bereichs fällt. In anderen Worten ist es gemäß der vorstehenden Konfiguration ersichtlich, dass es schwierig ist, die Rate fehlerhafter Bestimmung auf ein vorbestimmtes Zielniveau zu unterdrücken. Es wird angenommen, dass die Patchantenne selbst nicht die Richtwirkung zur Fahrzeugzentrifugalrichtung hat. Nachfolgend werden spezifische Beispiele beschrieben. In der Konfiguration, in der die Mitte des Abstrahlelements 311 weitgehend von dem Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 42 herausragt, ist es schwierig, eine Situation zu haben, in der die Funkwelle, die von dem Abstrahlelement 311 emittiert wird, an dem Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 zur Fahrzeugzentrifugalrichtung (in anderen Worten zur lateralen Seite des Fahrzeugs) reflektiert wird. Wie in (C) von 18 gezeigt ist, liegt in der Region unterhalb des Operationsbereichs Lx (beispielsweise der lateralen Seite der Antenne 31) eine elektrische Feldstärke vor, die einfach unter die maximale elektrische Feldstärke außerhalb des Bereichs fällt.
Der Grund, warum die bessere elektrische Feldstärkenverteilung in der Konfiguration erzielt werden kann, in der der Vorsprungsbetrag dX bezüglich der Konfiguration unterdrückt ist, in der der Vorsprungsbetrag = 40 mm festgelegt ist, ist der, dass das Abstrahlelement 311 und die Seitenschwelle 42 in einer Positionsbeziehung sind, in der ein Teil der Hauptkeule an dem Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 reflektiert wird. In anderen Worten wird in der Konfiguration, in der der Vorsprungsbetrag dX = 0mm und die relative Höhenposition dZ = 36 mm festgelegt sind, ein Teil der Funkwelle, die durch das Abstrahlelement 311 emittiert wird, an dem Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 hin zur Fahrzeugzentrifugalrichtung reflektiert, so dass die elektrische Feldstärke an der lateralen Seite der Antenne 31 zunimmt. Hinsichtlich derartiger Testergebnisse kann es in einer Situation, in der eine Richtantenne als die Antenne 31 eingesetzt wird, bevorzugt sein, dass die Antenne 31 in einer Stellung installiert ist, in der die Mitte der Hauptkeule nach oben bezüglich des Fahrzeugs zeigt, und ein Teil (beispielsweise die Hälfte) der Hauptkeule trifft auf den Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 oder den Bodenoberflächenabschnitt 421. Die Konfiguration, in der die Funkwelle durch das Abstrahlelement 311 emittiert wird und hin zur Fahrzeugzentrifugalrichtung reflektiert wird, beinhaltet auch eine Konfiguration, in der die Funkwelle durch das Abstrahlelement 311 in einer Richtung, die um ca. ±45° von der Fahrzeugzentrifugalrichtung nach oben oder unten geneigt ist, emittiert wird.
Wie in (D) von 18 illustriert ist, fällt in der Konfiguration, in der der Vorsprungsbetrag dX = 0 mm und die relative Höhenposition dZ = 17 mm festgelegt sind, die elektrische Feldstärke in der oberen Region innerhalb des Operationsbereichs Lx unter die maximale elektrische Feldstärke in dem verbotenen Bereich. In anderen Worten ist es gemäß der vorstehenden Konfiguration ersichtlich, dass es schwierig ist, die Rate fehlerhafter Bestimmung auf ein vorbestimmtes Zielniveau zu unterdrücken. In einer Situation, in der die Distanz zwischen dem Abstrahlelement 311 und dem Bodenoberflächenabschnitt 421 zu kurz ist, sind die vom Abstrahlelement 311 abgestrahlten Funkwellen schwer zu beugen. In der Konfiguration, in der die meisten Funkwellen, die durch das Abstrahlelement 311 emittiert werden, an dem Bodenoberflächenabschnitt 421 der Seitenschwelle 42 reflektiert werden, werden die Funkwellen, die nicht oberhalb des Fahrzeugs gebeugt werden können, in der Fahrzeugbreitenrichtung aufgrund der Reflexion verteilt. Demzufolge steigt die elektrische Feldstärke in dem verbotenen Bereich ebenso relativ an, was eine fehlerhafte Bestimmung verursachen kann.
Hinsichtlich der in (A) und (D) von 18 gezeigten Testergebnisse kann es bevorzugt sein, dass die Separationsdistanz dZ zwischen dem Abstrahlelement 311 und dem Bodenoberflächenabschnitt 421 größer ist, so dass die Funkwelle, die durch das Abstrahlelement 311 emittiert wird, an der Oberseite des Fahrzeugs gebeugt werden kann.
19 illustriert das Ergebnis der Bestimmung, ob oder nicht die Rate fehlerhafter Bestimmung auf ein vorbestimmtes Zielniveau unterdrückt werden kann, für jede Kombination des Vorsprungsbetrags dX und der relativen Höhenposition dZ. Das kreisförmige Symbol „o“ gibt an, dass die Rate fehlerhafter Bestimmung auf ein vorbestimmtes Zielniveau unterdrückt werden kann und die Kreuzmarkierung „x“ gibt an, dass die Rate fehlerhafter Bestimmung schwierig auf ein vorbestimmtes Zielniveau unterdrückt werden konnte. Aus den Testergebnissen, die in 19 illustriert sind, kann der Vorsprungsbetrag dX auf ungefähr 0 mm bis 20 mm festgelegt werden. Gemäß so einer Konfiguration breitet sich ein Teil der Funkwellen von dem Abstrahlelement 311 direkt hin zur Oberseite des Fahrzeugs aus und ein Teil der Funkwellen wird an dem Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 reflektiert und zeigt in die Fahrzeugzentrifugalrichtung. Die lineare Distanz zwischen dem Abstrahlelement 311 und der Seitenschwelle 42 kann 26 mm oder länger sein. Gemäß so einer Konfiguration ist ein Teil der Funkwellen von dem Abstrahlelement 311 durch Beugung oder Reflexion zur Oberseite des Fahrzeugs gerichtet.
In einer Situation, in der die hauptsächlich vorgeschlagene Konfiguration als die rechte Fahrzeugkommunikationsvorrichtung 12K eingesetzt wird, der Vorsprungsbetrag dX des Abstrahlelements 311 auf 20 mm festgelegt ist und die relative Höhenposition dZ auf 36 mm festgelegt ist, kann, da die meisten der abgestrahlten Funkwelle auf oberhalb des Fahrzeugs gerichtet sind, das starke elektrisch Feld um das Fenster erzeugt werden. Der Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 funktioniert als ein Reflektor und ein Teil der abgestrahlten Funkwellen kann sich in der Fahrzeugzentrifugalrichtung ausbreiten. Demzufolge kann die elektrische Feldstärke in dem gesamten Operationsbereich Lx auf einen hohen Pegel festgelegt werden und eine bedeutende Differenz zwischen der elektrischen Feldstärke in dem Operationsbereich Lx und der elektrischen Feldstärke in dem verbotenen Bereich liegt vor. Da der Ausbreitungspfad des Funksignals reversibel ist, existiert eine bedeutende Differenz zwischen der elektrischen Feldstärke in dem Operationsbereich Lx und der elektrischen Feldstärke in dem verbotenen Bereich. Dies bezieht sich auf eine Situation, in der eine bedeutende Differenz in der beobachteten Empfangsstärke zwischen einer Situation auftritt, in der das tragbare Endgerät 2 in dem Operationsbereich Lx anwesend ist, und einer Situation, in der das tragbare Endgerät 2 in dem verbotenen Bereich anwesend ist.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration ist es in einer Situation, in der die Position des tragbaren Endgeräts 2 durch Einsetzen der Empfangsstärke des Signals von dem tragbaren Endgerät 2 bestimmt wird, möglich, fehlerhafte Bestimmung der Position des tragbaren Endgeräts 2 zu reduzieren. Obwohl die Operation und Wirkung der rechten Kabinenaußenkommunikationsvorrichtung 12K vorstehend beschrieben ist, kann die Beschreibung ebenso auf die linke Kabinenaußenkommunikationsvorrichtung 12L angewendet werden.
Während die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorstehend beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und unterschiedliche Modifikationen, die nachfolgend beschrieben werden, sind in dem technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung beinhaltet und können durch unterschiedliche Modifikationen innerhalb eines Umfangs implementiert werden, der nicht vom nachfolgend beschriebenen Geist der Erfindung abweicht. Beispielsweise können unterschiedliche nachstehend beschriebene Modifikationen in Kombination in einem angemessenen Umfang implementiert werden, der keine technische Inkonsistenz verursacht.
Es ist zu beachten, dass Elemente, die die gleichen Funktion wie die in der vorstehenden Ausführungsform beschriebenen haben, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und eine Beschreibung der gleichen Elemente weggelassen ist. Wenn nur ein Teil der Konfiguration beschrieben ist, kann die Konfiguration, die in der vorstehenden Ausführungsform beschrieben ist, auf den anderen Teil angewendet werden.
(Erste Modifikation)
Die vorstehende Ausführungsform beschreibt einen Aspekt, in dem die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 bestimmt, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, in einer Situation, in der der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa größer oder gleich dem Innenraumäquivalenzwert Pin ist. Jedoch ist der Bestimmungsalgorithmus nicht auf diese Situation beschränkt. Unterschiedliche Algorithmen können als der Algorithmus zum Bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 bestimmen, ob das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, basierend auf einer Bedingung, dass der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa größer oder gleich dem Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pb ist.
Demnach kann die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 bestimmen, dass das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine anwesend ist, basierend auf einer Bedingung, dass: der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa gleich oder größer als der Innenraumäquivalenzwert Pout ist; und der Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pb kleiner als der Außenäquivalenzwert Pout ist. Der Außenäquivalenzwert Pout, der hier beschrieben ist, ist ein Schwellenwert zum Bestimmen, dass das tragbare Endgerät 2 außerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, und ist ein Parameter, der sich von dem Operationsschwellenwert Plx unterscheidet. Der Außenäquivalenzwert Pout kann auf einen Wert festgelegt werden, um einen vorbestimmten Spielraum (beispielsweise 3 dBm) zum Maximalwert des Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts hinzuzufügen, der in einer Situation beobachtet werden kann, in der das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist. Der Maximalwert des Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts, der in einem Zustand beobachtet wird, in dem das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine existiert, kann basierend auf dem Ergebnis eines Tests bestimmt werden, der den Außenseitenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert an jedem Beobachtungspunkt misst, wo das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine angeordnet ist. Da der Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pout gleich oder größer als der Maximalwert des Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts festgelegt wird, der beobachtet wird, wenn das tragbare Endgerät 2 in der Fahrzeugkabine anwesend ist, bedeutet die Situation, in der der Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pb gleich oder größer als der Außenäquivalenzwert Pout ist, dass das tragbare Endgerät 2 außerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist.
Der vorstehende Bestimmungsalgorithmus bestimmt, dass das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, in einer Situation, in der: der Innenraumvorrichtungsrepräsentativwert Pa größer oder gleich dem Innenraumäquivalenzwert Pin ist, und; der Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pb kleiner als der Außenäquivalenzwert Pout ist. In einer Situation, in der der Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pb größer oder gleich dem Außenäquivalenzwert Pout ist, sogar, wenn der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa größer oder gleich dem Innenraumäquivalenzwert Pin ist, oder in einer Situation, in der der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa kleiner als der Innenraumäquivalenzwert Pin ist, wird das tragbare Endgerät 2 als außerhalb der Fahrzeugkabine bestimmt. Der Außenäquivalenzwert Pout kann auf den Minimalwert des Außenvorrichtungsstärkenrepräsentativwerts festgelegt werden, der in einer Situation beobachtet werden kann, in der das tragbare Endgerät 2 innerhalb eines Leckagebereichs anwesend ist, in dem die Innenraumkommunikationsvorrichtung 12α außerhalb der Fahrzeugkabine ausgebildet ist. Die Leckageregion ist eine Region, in der der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa größer oder gleich dem Innenraumäquivalenzwert Pin außerhalb der Fahrzeugkabine ist. Die Region, die eine Leckageregion sein kann, ist hauptsächlich in der Nähe des Fensters 44. Die Nähe des Fensters 44 bezieht sich auf einen Bereich innerhalb ein paar Zentimetern bis zehn Zentimetern von einem Fensterrahmen.
Die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 kann bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, indem der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa, der hochstufige Schwellenwert und der niedrigstufige Schwellenwert verwendet werden. Der hochstufige Schwellenwert ist ein Schwellenwert zum Bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist. Der hochstufige Schwellenwert ist auf einen Wert festgelegt, der höher als der niedrigstufige Schwellenwert ist. Beispielsweise kann der hochstufige Schwellenwert basierend auf dem Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa als Referenz in einer Situation, in der das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist (insbesondere der Umgebung des Fahrersitzes), entworfen werden, was beispielsweise durch einen Test spezifiziert wird. Der hochstufige Schwellenwert kann auf einen Wert festgelegt werden, der ausreichend größer als der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa ist, der in einer Situation zu beobachten ist, in der das tragbare Endgerät 2 an dem verbotenen Bereich anwesend ist, basierend auf einem Ergebnis des vorstehenden Tests. Beispielsweise wird der hochstufige Schwellenwert auf -40 dBm festgelegt. Der niedrigstufige Schwellenwert ist ein Schwellenwert zum Bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 außerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist. Ähnlich zum hochstufigen Schwellenwert kann der spezifische Wert für den niedrigstufigen Schwellenwert angemessen basierend auf dem Testergebnis für die Korrespondenzbeziehung zwischen der Position des tragbaren Endgeräts 2 und dem Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa entworfen werden. Es kann bevorzugt sein, dass der niedrigstufige Schwellenwert auf einen Wert um 10 dBm oder mehr niedriger als der hochstufige Schwellenwert festgelegt wird. Beispielsweise wird er auf -50 dBm festgelegt. In der vorstehenden Konfiguration bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung F4, dass in einer Situation, in der der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa größer oder gleich dem hochstufigen Schwellenwert wird, das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, bis der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa kleiner als der niedrigstufige Schwellenwert wird. In einer Situation, in der der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa kleiner als der niedrigstufige Schwellenwert wird, kann die Positionsbestimmungsvorrichtung F4 bestimmen, dass das tragbare Endgerät 2 außerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, bis der Innenvorrichtungsstärkenrepräsentativwert Pa größer oder gleich dem hochstufigen Schwellenwert wird. Eine Vielzahl von Bestimmungsalgorithmen kann angewendet werden, um zu bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, und ebenso, um zu bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät 2 in dem Operationsbereich Lx anwesend ist.
(Zweite Modifikation)
Die Patchantenne 31A kann mit einem abgeschnittenen Teil versehen sein, der als ein Degenerationsseparationselement oder ein Pertubationselement funktioniert, oder kann mit Speisepunkten an zwei Positionen versehen sein, um eine zirkulär polarisierte Welle senden und empfangen zu können. Gemäß so einer Konfiguration ist es möglich, Variation in der Empfangsstärke an der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 gemäß der Stellung des tragbaren Endgeräts 2 zu reduzieren.
In einer Konfiguration, in der die Speisepunkte entsprechend an zwei Orten vorgesehen sind, können die Speisepunkte, die zu operieren sind, abwechselnd umgeschaltet bzw. gewechselt werden. Gemäß so einer Konfiguration ist es möglich, Variation in der Empfangsstärke an der Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 gemäß der Stellung des tragbaren Endgeräts 2 zu reduzieren.
(Dritte Modifikation)
Wie in 20 gezeigt ist, beinhaltet die Halterung 5 einen Hauptkörper 53 zum Fixieren der Antenne 31 an dem Bodenoberflächenabschnitt 421 und eine Konfiguration 54 (nachfolgend als ein Reflektor bezeichnet) zum Reflektieren der Funkwellen, die von der Antenne 31 reflektiert werden, hin zu lateralen Seite des Fahrzeugs (insbesondere die Fahrzeugzentrifugalrichtung). Sowohl der Hauptkörper 53 als auch der Reflektor 54 sind Plattenleiterelemente. Die L-förmige Halterung 5 kann durch Biegen einer Metallplatte hergestellt werden. Der Winkel des Reflektors 54 relativ zum Hauptkörper 53 kann so eingestellt werden, dass ein gewünschter Operationsbereich Lx ausgebildet ist. Der Winkel θ des Reflektors 54 relativ zum Hauptkörper 53 (oder zum Abstrahlelement 311) kann in einem Bereich von 60° bis 90° eingestellt werden. Gemäß so einer Konfiguration, kann der Bereich eines starken elektrischen Felds, der durch das Abstrahlelement 311 ausgebildet ist, in der Fahrzeugzentrifugalrichtung vergrößert werden.
(Vierte Modifikation)
Die Konfiguration entsprechend dem Reflektor 54 kann innerhalb des Gehäuses 35 festgelegt werden. In anderen Worten, wie in 21 illustriert ist, können die rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K und die linke Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12L den Reflektor 36 in der Nähe des Abstrahlelements 311 zum Reflektieren der abgestrahlten Funkwelle haben. Gemäß einem weiteren Aspekt reflektiert der Reflektor 36 die Funkwelle, die von der Fahrzeugzentrifugalrichtung ankommt, hin zum Abstrahlelement 311. Der Reflektor 36 ist beispielsweise ein flacher Metallkörper. Der Winkel φ, der durch den Reflektor 36 bezüglich des Abstrahlelements 311 gebildet ist, kann angemessen in dem Bereich von 60° bis 90° ausgebildet sein, um eine gewünschte Richtwirkung zu erlangen.
Gemäß so einer Konfiguration ist es möglich, die Richtwirkung (beispielsweise die Empfangsempfindlichkeit) bezüglich der Fahrzeugzentrifugalrichtung, die durch die Patchantenne 31A bereitgestellt wird, zu verbessern. Die gestrichelte Linie in 22 repräsentiert die Richtwirkung einer allgemeinen Patchantenne. Die durchgezogene Linie in 22 repräsentiert die effektive Richtwirkung der rechten Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K, die durch die Anwesenheit des Reflektors 36 korrigiert wird. Durch Anwenden einer ähnlichen bzw. gleichen Konfiguration auf die linke Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12L ist es möglich, die Richtwirkung in der Fahrzeugzentrifugalrichtung (insbesondere der negativen X-Achsenrichtung) zu verbessern oder zu vergrößern. Die Oberfläche des Reflektors 36 kann mit Unebenheiten zum Einstellen der Reflektionsrichtung der abgestrahlten Funkwelle oder des Reflektionsbetrags vorgesehen sein. Die Nähe des Abstrahlelements 311 bezieht sich beispielsweise auf eine Region innerhalb 50 mm von dem Abstrahlelement 311. Die Nähe des Abstrahlelement 311 beinhaltet mindestens das Innere des Gehäuses 35. Die Nähe des Abstrahlelements 311 entspricht der Nähe der Antenne 31.
Der Reflektor 54 oder der Reflektor 36 ist unter dem Abstrahlelement 311 als eine Konfiguration vorgesehen, damit eine Antenne außer der Patchantenne 31A (beispielsweise die Dipolantenne 31B) als eine Antenne mit der Richtwirkung ähnlich der Patchantenne funktioniert. Der Reflektor 54 oder der Reflektor 36 kann in der Nähe des Abstrahlelement 311 als ein Element zum Korrigieren oder Einstellen der Richtwirkung in einer Situation platziert sein, in der die Antenne außer der Patchantenne 31A eingesetzt wird. Der Reflektor 54 oder der Reflektor 36 kann unter dem Abstrahlelement 311 vorgesehen sein, um die Richtwirkung der Patchantenne 31A zur Oberseite des Fahrzeugs zu verbessern.
(Fünfte Modifikation)
Die vierte Modifikation offenbart einen Aspekt, in dem der Reflektor 36 zum Korrigieren der Richtwirkung der Antenne 31 (und des Bereichs eines starken elektrischen Felds, der durch die Antenne 31 ausgebildet wird) eingesetzt wird, die für einen vorbestimmten Operationsbereich Lx auszulegen ist. Jedoch ist das Verfahren zum Korrigieren der Richtwirkung der Antenne 31 nicht auf diese Situation beschränkt. Beispielsweise kann die Richtwirkung der Antenne 31 in der Fahrzeugzentrifugalrichtung durch Bereitstellen eines Prismas 37 zum Beugen und Streuen der elektromagnetischen Welle an der Oberseite des Abstrahlelements 311 vergrößert werden, wie in 23 gezeigt ist.
Es ist möglich, irgendein Harzmaterial als das Material des Prismas 37 einzusetzen. Das Prisma 37 kann die Ausbreitungsrichtung der abgestrahlten Funkwelle in der Fahrzeugzentrifugalrichtung durch Verwenden der Differenz in der Beugungsrate biegen. 23 illustriert eine Ausführungsform, bei der das Prisma 37 beispielsweise als eine Kuppelform ausgebildet ist. Die besondere Form kann angemessen modifiziert werden. Gemäß dieser Modifikation kann die Form des Prismas 37 angemessen eingestellt werden, um die gleiche Wirkung wie bei der vierten Modifikation zu erreichen. Das Prisma 37 kann integral mit dem Gehäuse 35 ausgebildet sein, wie in 24 gezeigt ist. In anderen Worten kann ein Teil des Gehäuses 35 als das Prisma 37 funktionieren. Verglichen mit der Konfiguration ohne das Prisma 37 kann das Prisma 37 die Ausbreitungsrichtung der abgestrahlten Funkwelle mindestens 5° der Fahrzeugzentrifugalrichtung annähern. Das Prisma 37 muss nicht komplett den Ausbreitungspfad der abgestrahlten Funkwelle in der Fahrzeugzentrifugalrichtung richten.
(Sechste Modifikation)
Wie in 25 illustriert ist, kann die Seitenschwelle 42 einen Seitenschwellenseitenoberflächenabschnitt 422 mit einer mehrstufigen Form aufweisen. Das Abstrahlelement 311 als die Antenne 31 kann angebracht ein, so dass die Hauptkeule in dem Fahrzeug nach oben zeigt. In der Ausführungsform, die in 25 gezeigt ist, befindet sich der zweite Bodenabschnitt 423 der Seitenschwelle in der zentralen Richtung der Richtwirkung. Da der zweite Bodenabschnitt 423 und das Abstrahlelement 311 ausreichend in der Höhenrichtung separiert sind, kann der Bereich eines starken elektrischen Felds durch Beugung ebenso oberhalb des Operationsbereichs Lx gebildet sein.
(Siebte Modifikation)
Die vorstehende Ausführungsform offenbart einen Aspekt, dass eine Seitenkommunikationsvorrichtung in der Nähe des Bodenabschnitts der Seitenschwelle 42 in einer Stellung angebracht ist, bei der die Richtwirkungsmitte des Abstrahlelement 311 in dem Fahrzeug nach oben anzeigt. Jedoch ist die Konfiguration zum Ausbilden des Operationsbereichs Lx und des Bereichs eines starken elektrischen Felds nicht auf diese Situation beschränkt. Die Seitenkommunikationsvorrichtung (beispielsweise rechte Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung 12K) kann in der Nähe des Bodenabschnitts der Seitenschwelle 42 in einer Stellung derart installiert, dass die Richtwirkungsmitte des Abstrahlelements 311 nach unten zeigt, wie in 26 gezeigt ist, wobei die Bodenoberfläche als reflektierende Platte funktionieren kann. So eine Konfiguration erzielt ebenso die gleichen Wirkungen wie die der vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Gemäß der vorliegenden Modifikation ist es verglichen zur offenbarten Ausführungsform, da der Ausbreitungspfad der Funkwelle von dem Abstrahlelement 311 zur Nähe des Fensters 44 länger wird, möglich, den Bereich eines starken elektrischen Felds, der in der Nähe einer vorderen rechten Seitentür 41A ausgebildet ist, zu vergrößern. Die Konfiguration, die in der vorliegenden Modifikation offenbart ist, ist nicht auf die Stellung beschränkt, in der die Richtwirkungsmitte in dem Fahrzeug komplett nach unten zeigt. Die Stellung, in der die Richtwirkungsmitte nach unten mit einem Winkel von 45° oder mehr bezüglich der horizontalen Ebene des Fahrzeugs zeigt, entspricht der Stellung, in der die Richtwirkungsmitte in dem Fahrzeug nach unten zeigt.
(Achte Modifikation)
In den vorstehenden Ausführungsformen wird das Positionsbestimmungssystem für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Offenbarung auf das Fahrzeug Hv angewendet, das die Metallkarosserie hat. Jedoch ist das Fahrzeug, das als ein Anwendungsziel des Positionsbestimmungssystems für Fahrzeuge geeignet ist, nicht auf das Fahrzeug beschränkt, das die Metallkarosserie hat. Beispielsweise können die unterschiedlichen Karosseriebleche, die die Karosserie des Fahrzeugs Hv konfigurieren, aus einem Harz auf Kohlenstoffbasis, das mit einer ausreichenden Menge Kohlenstoff gefüllt ist, gefertigt sein, um die Ausbreitung der Funkwellen um 5 dB oder mehr zu dämpfen. Ein Fahrzeug mit der vorstehend beschriebenen Karosserie ist ebenso als ein Anwendungsziel des Positionsbestimmungssystems für Fahrzeuge geeignet.
Die Karosseriebleche des Fahrzeugs Hv können aus einem Allzweckharz gefertigt sein, das keinen Kohlenstoff enthält. In dem Fall, in dem die Karosseriebleche des Fahrzeugs Hv aus einem Allzweckharz gefertigt sind, das keinen Kohlenstoff beinhaltet, kann ein spezifisches Metallmuster mit einer Funktion zum Blockieren der Ausbreitung von Funkwellen auf der Oberfläche der Karosseriebleche vorgesehen sein. Das Metallmuster (nachfolgend als ein Abschirmmuster bezeichnet), das eine Funktion zum Blockieren der Funkwellen hat, ist beispielsweise ein Muster, in dem feine Drahtleiter wie Silbernanodrähte in einem Gittermuster mit Intervallen von 12 Wellenlängen oder weniger der Funkwellen angeordnet sind. In diesem Beispiel gibt die dünne Linie eine Linienbreite von 50 µm oder weniger an. Das vorstehend beschriebene Abschirmmuster kann unter Verwendung einer Metalloberflächenstruktur verwirklicht werden.
Die Karosserie des Fahrzeugs Hv kann konfiguriert sein, um die Ausbreitung der Funkwellen durch Beschichtung der Karosserie, die aus dem Allzweckharz gefertigt ist, mit einer Farbe zu blockieren, die Metallpulver oder Kohlenstoffpulver enthält. Ferner kann ein Film zum Blockieren der Funkwellen (nachfolgend als ein Abschirmfilm bezeichnet) an der Karosserie angebracht werden. Ein Fahrzeug mit der vorstehend beschriebenen Karosserie ist ebenso als ein Anwendungsziel des Positionsbestimmungssystems für Fahrzeuge geeignet.
(Neunte Modifikation)
Obwohl die Konfiguration, in der die Antenne 31 an der Seitenschwelle 42 in der Stellung installiert ist, in der die Richtwirkungsmitte in dem Fahrzeug (in anderen Worten der positiven Z-Achse) nach oben zeigt, ist die Installationsstellung der Antenne 31 nicht auf diese Situation beschränkt. Die Antenne 31 kann in einer Stellung montiert werden, in der die Richtwirkungsmitte in die Fahrzeugzentrifugalrichtung zeigt. In dieser Situation wird beispielsweise die Konfiguration, die in der dritten bis fünften Modifikation offenbart ist, eingesetzt und der Reflektor 36 und das Prisma 37 können um die Antenne 31 herum vorgesehen sein, so dass der Bereich eines starken elektrischen Felds oberhalb des Fahrzeugs ausgebildet ist.
(Andere Modifikation)
Die vorstehende Ausführungsform beschreibt, dass die Fahrzeugbordkommunikationsvorrichtung 12 integral die Antenne 31 und eine elektronische Komponente wie den Sendeempfänger 32 beinhaltet. Jedoch gibt es keine Beschränkung auf diese Situation. Der Sendeempfänger 32 und der Kommunikationsmikrocomputer 33 kann in einem Gehäuse aufgenommen sein, das sich von der Antenne 31 unterscheidet. Die Form der Seitenschwellenabdeckung 6 kann angemessen modifiziert werden. Ferner ist die Seitenschwellenabdeckung 6 kein essentielles Element und kann weggelassen werden.
Der Kontroller und das Verfahren dafür, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, können durch einen dedizierten Computer verwirklicht werden, der einen Prozessor bildet, der programmiert ist, um eine oder mehrere Funktionen auszuführen, die durch Computerprogramme konkretisiert sind. Ebenso können die Vorrichtung und das Verfahren dafür, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, ebenso durch eine spezielle Hardwarelogikschaltung verwirklicht werden. Ebenso können die Vorrichtung und das Verfahren dafür, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, durch einen oder mehrere dedizierte Computer, die durch Kombinationen eines Prozessors zum Ausführen von Computerprogrammen und einer oder mehrerer Hardwarelogikschaltungen gebildet sind, verwirklicht werden. Das Computerprogramm kann als Anweisungen, die durch einen Computer auszuführen sind, in einem greifbaren, nichtflüchtigen computerlesbaren Medium gespeichert werden. Der Kontroller beinhaltet unterschiedliche ECUs, die in dem Fahrzeugbordsystem 1 beinhaltet sind, wie die intelligente ECU 11. Die Einheiten oder Funktionen, die durch die intelligente ECU 11 bereitgestellt werden, können durch Software, die in einer greifbaren Speichervorrichtung gespeichert ist, und einen Computer, der die Software ausführt, nur Software, nur Hardware oder eine Kombination der Software und der Hardware bereitgestellt werden. Manche oder alle der Funktionen der intelligenten ECU 11 können als Hardware konfiguriert werden. Eine Konfiguration, in der eine bestimmte Funktion als Hardware verwirklicht wird, beinhaltet eine Konfiguration, in der die Funktion unter Verwendung eines oder mehrerer ICs oder dergleichen verwirklicht wird.
Hierbei besteht das Ablaufdiagramm, das in dieser Anmeldung beschrieben ist, oder die Verarbeitung des Ablaufdiagramms aus mehreren Abschnitten (auch als Schritte bezeichnet) und jeder Abschnitt ist beispielsweise als S101 ausgedrückt. Jeder Abschnitt kann in mehrere Unterabschnitte unterteilt werden, während mehrere Abschnitte zu einem Abschnitt kombiniert werden können. Ferner kann jeder so konfigurierte Abschnitt als eine Vorrichtung, Modul oder Mittel bezeichnet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2018234565 [0001]
JP 5438048 B2 [0006]
JP 6313114 B2 [0006]

Claims

Positionsbestimmungssystem für ein Fahrzeug zum Ausführen von Funkkommunikation mit einem tragbaren Endgerät, das durch einen Benutzer eines Fahrzeugs getragen wird, durch Einsetzen einer Funkwelle mit 1 GHz oder mehr zum Bestimmen einer Position des tragbaren Endgeräts relativ zum Fahrzeug, wobei das Positionsbestimmungssystem aufweist: eine Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung (12K, 12L, 12y), die beinhaltet eine Antenne (31), die konfiguriert ist, um an einem Seitenoberflächenabschnitt des Fahrzeugs angeordnet zu sein und ein Funksignal zu empfangen, das von einem tragbaren Endgerät gesendet wird, und eine Stärkenerfassungsvorrichtung (321), die konfiguriert ist, um eine Empfangsstärke des Funksignals zu erfassen, das durch die Antenne empfangen wird; und eine Positionsbestimmungsvorrichtung (F4), die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob oder nicht das tragbare Endgerät in einem Operationsbereich anwesend ist, basierend auf einer Fahrzeugaußenvorrichtungsstärke als die Empfangsstärke des Funksignals von dem tragbaren Endgerät, die durch die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung erfasst wird, wobei der Operationsbereich eine Region außerhalb einer Fahrzeugkabine innerhalb einer vorbestimmten Operationsdistanz von dem Fahrzeug ist, wobei die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung konfiguriert ist, um unter einer Tür des Fahrzeugs in einer Stellung angeordnet zu sein, in der eine Richtwirkungsmitte der Antenne nach oben oder unten zeigt.
Positionsbestimmungssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung konfiguriert ist, um in einer Stellung installiert zu sein, in der ein Abschnitt eines Sendesignals hin zu einer Seite des Fahrzeugs an dem Seitenoberflächenabschnitt des Fahrzeugs reflektiert wird.
Positionsbestimmungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Antenne eine Richtantenne ist und konfiguriert ist, um in einer Stellung installiert zu sein, in der die Richtwirkungsmitte nach oben zeigt.
Positionsbestimmungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Antenne eine Richtantenne ist und konfiguriert ist, um in einer Stellung installiert zu sein, in der die Richtwirkungsmitte nach unten zeigt.
Positionsbestimmungssystem gemäß Anspruch 3 oder 4, ferner aufweisend einen Reflektor (36, 54), der konfiguriert ist, um eine elektromagnetische Welle hin zur Seite des Fahrzeugs zu reflektieren, und in der Nähe der Antenne angeordnet ist.
Positionsbestimmungssystem gemäß Anspruch 4 oder 5, ferner aufweisend ein Prisma (37), das konfiguriert ist, um die Ausbreitung der Funkwelle, die durch die Antenne emittiert wird, zu beugen, und in der Nähe der Antenne angeordnet ist.
Positionsbestimmungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung konfiguriert ist, um in einer Stellung installiert zu sein, in der eine polarisierte Ebene der Antenne senkrecht zum Seitenoberflächenabschnitt des Fahrzeugs ist.
Positionsbestimmungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: eine Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung (12α), die konfiguriert ist, um innerhalb der Fahrzeugkabine des Fahrzeugs angeordnet zu sein, das Funksignal, das von dem tragbaren Endgerät gesendet wird, zu empfangen, und die Empfangsstärke des empfangenen Funksignals zu erfassen, wobei die Positionsbestimmungsvorrichtung ferner konfiguriert ist, um: zu bestimmen, dass das tragbare Endgerät innerhalb des Operationsbereichs anwesend ist, basierend auf einer Bedingung, dass die Fahrzeugaußenvorrichtungsstärke als die Empfangsstärke, die durch die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung erfasst wird, größer oder gleich einem vorbestimmten Operationsschwellenwert ist; und zu bestimmen, dass das tragbare Endgerät innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, basierend auf einer Bedingung, dass eine Fahrzeuginnenraumvorrichtungsstärke als die Empfangsstärke, die durch die Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung erfasst wird, größer oder gleich einem vorbestimmten Innenraumäquivalenzwert ist.
Positionsbestimmungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: eine Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung (12α), die konfiguriert ist, um innerhalb der Fahrzeugkabine des Fahrzeugs angeordnet zu sein, das Funksignal, das von dem tragbaren Endgerät gesendet wird, zu empfangen, und die Empfangsstärke des empfangenen Funksignals zu erfassen, wobei die Positionsbestimmungsvorrichtung ferner konfiguriert ist, um: zu bestimmen, dass das tragbare Endgerät innerhalb des Operationsbereichs anwesend ist, basierend auf einer Bedingung, dass die Fahrzeugaußenvorrichtungsstärke als die Empfangsstärke, die durch die Fahrzeugaußenkommunikationsvorrichtung erfasst wird, größer oder gleich einem vorbestimmten Operationsschwellenwert ist; und zu bestimmen, dass das tragbare Endgerät innerhalb der Fahrzeugkabine anwesend ist, basierend auf einer Bedingung, dass die Fahrzeugaußenvorrichtungsstärke kleiner als der Operationsschwellenwert ist und die Empfangsstärke, die durch die Fahrzeuginnenraumkommunikationsvorrichtung erfasst wird, größer als die Fahrzeugaußenvorrichtungsstärke ist.
Positionsbestimmungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Antenne eine Patchantenne oder eine lineare Antenne ist.