JP2004171553A - 車載用通信機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ETC用車載機11を、検知スイッチ22によりICカード20がカードI/F19に挿入されたことが検知されると、通信処理を開始するために必要な最低限の電気的構成要素に対して電池12による動作用電源VDDの供給が開始されるように構成する。
【選択図】 図1
Description
しかしながら、このようにハーネス1を引き回す作業を一般ユーザが行うことは困難であることから、ユーザは、ETC用車載機2をカーディーラーや修理工場などに持ち込んで配線及び取付け作業を行ってもらう必要があった。従って、ユーザは、その取付けに要する費用を負担しなければならない。また、引き回された電源用のハーネス1は車両のコンソール周りに位置するため、車室内の美観を損なうという問題もあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池駆動によって実用に耐えることが可能となる車載用通信機を提供することにある。
請求項2記載の車載用通信機によれば、カード検出手段によってICカードの挿入が検知されると、通信機の機能を統括的に制御する制御部に対して動作用電源の供給を開始し、制御部は、その時々において必要とされる通信機の機能をなすために使用される構成要素に動作用電源を供給する。従って、最初は制御部のみが起動し、その後は、その時々の局面で必要とされる機能を実現するための構成要素が起動するので、無駄な電力消費を極力抑制することができる。
即ち、ICカードがカードリーダに挿入された時点で制御部が行う必要がある処理は、取り敢えず、ICカードに記憶されているデータを読み出して記憶させることだけである。そして、制御部は、それ以降はモード解除回路に外部要因が与えられるまで処理を待機すれば良いので、モード解除回路の機能をアクティブにしてから自身は低消費電力モードに移行する。また、カードリーダに対しても、データを読み出す時だけ動作用電源が供給されれば十分である。従って、必要最低限の機能のみを生かすようにして、電力消費を抑制することができる。
従って、斯様に構成すれば、制御部が低消費電力モードで待機している場合に
アクティブとなるモード解除回路によって消費される電力を小さくすることができる。また、電波信号が送信された場合に、制御部に対して解除信号をより速く出力することができる。
請求項7記載の車載用通信機によれば、制御部は、車内通信手段を介して取得した車両の走行状態に関する情報に基づいて動作用電源の供給を制御するので、低消費電力化を更に進めることができる。
請求項12記載の車載用通信機によれば、制御部は、動作用電源の供給を停止させようとする際に、ICカードに記憶されているデータの内容についての通信処理を行なっている場合には、その通信処理が終了した時点で通信機の機能をなすために使用される構成要素に対する動作用電源の供給を停止させる。従って、通信処理が途中で停止してしまうことを回避できる。
請求項14記載の車載用通信機によれば、制御部は、車両の走行速度に応じて、モード解除回路に対する動作用電源の供給状態を変化させる。即ち、走行速度が遅い場合には、モード解除回路を間欠的に動作させても制御部の低消費電力モードを解除させるタイミングが遅れて問題になることはない。そして、走行速度が速い場合には、モード解除回路の間欠動作の間隔を短くするか或いは連続動作させれば良い。従って、状況に応じて更に低消費電力化を図ることができる。
請求項18記載の車載用通信機によれば、制御部は、各構成要素に対して動作用電源を供給した時間を夫々積算し、それらの総計に基づいて電池の消耗度合いを検出するので、例えば、電池の端子電圧を検出するための検出器などを別途設ける必要がなくなる。従って、構成をより簡単にすることができ、消費電力の増加も抑制することが可能である。
請求項20記載の車載用通信機によれば、報知手段を、間欠的な報知動作を行なうように構成するので、報知を行うために消費される電力を極力抑制することができる。
請求項22記載の車載用通信機によれば、制御部は、ICカードがカードリーダより抜き取られたことを検知すると、全てに対する動作用電源の供給を停止させるので、通信が行なわれる可能性がなくなった時点で、直ちに消費電力を略ゼロにすることができる。
以下、本発明をETC用車載機に適用した場合の第1実施例について図1乃至図6を参照して説明する。ETC用車載機の電気的構成を機能ブロックで示す図1において、ETC用車載機(車載用通信機)11は、電池12によって駆動されるようになっている。電池12の電源は、コンデンサなどで安定化を図ると共に給断電を制御する電源部13を介し電源VDD(動作用電源)として供給される。
受信部(受信回路)23及び送信部24は、アンテナ25を介してETCシステムの路上機26と5GHz帯の電波信号を用いて通信を行うようになっている。受信部23は、路上機26より受信した信号からデータを復調して制御部14に出力し、送信部24は、制御部14より与えられたデータに基づき搬送波信号を変調して路上機26に送信する。
続いて、制御部14は、ステップA2〜A5の間においてカードI/F19に電源VDDを供給し続けた時間並びに自身が稼動した時間(動作時間)を検出し(ステップA6)、夫々の動作時間と、予めデータとして保持しているカードI/F19,制御部14の平均的な消費電流値との積を演算し、2つの積を加算する(ステップA7)。それから、メモリ18に保持していた積算値に、ステップA7で演算した結果を加え(ステップA8)、その時点における積算値が予め設定した上限を超えたか否かを判断する(ステップA9)。即ち、ここでの積算値は、電池12の消耗度合いに対応する。
ここで、図6には、ETC用車載機11の動作をタイムチャートで示すが、上記のステップA1〜A12の動作は、図6中に示す(1)〜(2)の期間に対応する。
即ち、カードI/F19にICカード20が挿入された場合、制御部14は、ICカード20に記憶されているデータを読取ってメモリ18に記憶させるとスリープモードに移行して、処理が必要なイベントが発生するまで待機するようになっている。尚、図中の丸数字は括弧を付し示す。
ステップB2,B3の何れでもない場合は(「NO」)、車両が例えば高速道路の料金所入口ゲートに接近し、ウェイクアップ回路部27が路上機26より送信された電波信号を受信してウェイクアップ信号を出力した場合であるから、制御部14はステップB4に移行し、スイッチ29を閉じて受信部23に電源VDDを供給させる。すると、受信部23は、受信した電波信号の復調動作を開始し、制御部14は、復調されたデータを受信する(ステップB5)。
以降、受信部23及び送信部24に電源VDDを供給した状態で、制御部14は路上機26との間で料金徴収に必要な通信処理を行なう(ステップB8)。そして、通信処理が終了すると、制御部14はスイッチ29,30を開いて受信部23,送信部24に対する電源VDDの供給を停止させる(ステップB9,B10)。ここまでが、図6に示す時点(1)〜(2)の期間に行われる。
以上が、車両が料金所の入口ゲートを通過する場合に行われる処理である。それ以降、車両が高速道路を走行する間、ETC用車載機11の制御部14はスリープモードで待機する。そして、車両が料金所の出口ゲートに接近すると、出口ゲートに配置されている路上機26より送信された電波信号をウェイクアップ回路部27が受信し、制御部14はウェイクアップする(図6,時点(5)参照)。そして、時点(5)〜(6)の期間は時点(1)〜(2)の期間と同様の手順で処理が行なわれ、制御部14は、処理後にスリープモードに移行する。
即ち、ICカード20がカードI/F19に挿入された時点で制御部14が行う必要がある処理はICカード20に記憶されているデータを読み出して記憶させることだけであり、制御部14は、それ以降はウェイクアップ回路部27が路上機26より送信された電波信号を受信するまで処理を待機すれば良い。また、カードI/F19に対しても、データを読み出す時だけ電源VDDが供給されれば十分であるから、必要最低限の機能のみを生かすようにして、電力消費を抑制することができる。
そして、ウェイクアップ回路部27がウェイクアップ信号を出力するための閾値である受信レベルを、受信部23が通信を正常に行うための閾値である応答可能レベルよりも低い値に設定したので、ウェイクアップ回路部27は、電波信号を受信した場合に受信部23が復調処理を開始するよりも前にウェイクアップ信号を出力できる。従って、制御部14が、そのウェイクアップ信号を受けて通常モードに移行し、復調されたデータを受信して通信処理を開始するための時間的余裕を十分に持たせることが出来る。
また、制御部14は、各構成要素に対して電源VDDを供給した時間を夫々積算し、それらの総計に基づいて電池12の消耗度合いを検出するので、例えば、電池12の端子電圧を検出する検出器などを別途設ける必要がなくなる。そして、電池12の消耗度合いが設定レベルを上回ると、LED駆動回路16によりLEDを点滅させて電池12が消耗したことを報知するので、ユーザは、電池12の交換時期を知ることができる。
加えて、制御部14は、ICカード20がカードI/F19より抜き取られたことを検知すると電源VDDの供給を停止させるので、通信が行なわれる可能性がなくなった時点で、直ちに消費電力を略ゼロにすることができる。
図7乃至図9は本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。電気的構成を示す図7において、第2実施例では、操作部15及び表示部17についても、スイッチ31及び32を介して電源VDDの供給を行うようになっており、スイッチ31及び32の開閉は、制御部14に代わる制御部33よって制御されるようになっている。尚、スイッチ31及び32は、初期状態で閉路されている。
ここでRFタグ部35は、RFタグ回路のみに限定するものではなく、無線LAN、ブルートゥース等の近距離通信を実現できる通信回路方式であれば、どのよう様なものであっても良い。
図10及び図11は本発明の第3実施例を示すものであり、第2実施例と異なる部分についてのみ説明する。第3実施例では、制御部33は、RFタグ部35を介して走行制御ECU34より車両のイグニッション(IG)スイッチのON/OFF状態、即ち、車両のエンジンの始動/停止に関する情報を得ている。そして、イグニッションスイッチがOFFになった場合に、メインルーチンとは独立したサブルーチン(若しくは割込みルーチン)として図10に示すフローチャートが実行される。但し、少なくとも図2に示すステップA1〜A5の処理を1回実行した後に、図10に示すフローの実行が許可される。
そして、イグニッションスイッチがOFFになった場合でも、路上機26との通信処理中であったり、ICカード20に対するアクセス中であった場合の処理も第2実施例と同様である。また、第2実施例のステップE11に代えてステップF10が配置されており、ステップF1〜F9,F11,F12の実行後はイグニッションスイッチがONになるまで待機し、ONになると(「YES」)操作部15及び表示部17の電源をONしてから(ステップF13)ステップA11へリターンする。
図12は本発明の第4実施例を示すものであり、第1実施例と異なる部分についてのみ説明する。第4実施例では、制御部33は、第1実施例における図2のステップA12を実行した後、走行制御ECU34より車速情報を取得し、車両が高速走行(例えば、車速が40km/h以上)か否かを判断する(ステップA14)。そして、高速走行状態である場合は(「YES」)ウェイクアップ回路部27を常時動作させるように設定し(ステップA15)、高速走行状態でなければ(「NO」)ウェイクアップ回路部27を間欠的に動作させるようにスイッチ28を所定周期で断続する(ステップA16)。ステップA15,A16の実行後はステップA14に戻り、車速の監視を継続する。
以上のように第4実施例によれば、制御部33は、車両の走行速度に応じて、ウェイクアップ回路部27に対する電源VDDの供給状態を変化させるようにしたので、状況に応じて更に低消費電力化を図ることができる。
図13及び図14は本発明の第5実施例を示すものであり、第2実施例と異なる部分についてのみ説明する。第4実施例では、制御部33に代わる制御部37は、ナビゲーション装置(情報収集手段)38と車内LANインターフェイス(I/F,車内通信手段)39を介して通信を行うようになっている。
電池12は、一次電池,二次電池の何れでも良い。
制御部14がスリープモードへ移行する場合、また、電池12が消耗したことを報知する場合にだけ、LED駆動回路16に電源VDDの供給を行なうように構成しても良い。また、夫々の報知手段を個別に設けても良い。
ウェイクアップ回路部27は、全ての割込み要因を受け付けて、それらの論理和でウェイクアップ信号を出力するように構成しても良い。
また、各報知手段は必要に応じて設ければ良く、制御部14が電池の消耗度合いを検出する処理も必要に応じて行なえば良い。
リーダライタに限ることなく、ICカードに記憶されているデータを読み出す機能だけを備えたカードリーダを備える車載用通信機でも良い。
第2乃至第4実施例において、無線による車内通信手段としては、その他Bluetoothや無線LANなどを用いても良い。
スリープモードは、そのモード中に制御部が処理を行う必要がない場合は、クロックを完全に停止させるようにしても良い。
また、第4実施例において、車速の連続的な変化に応じて、間欠動作間隔を連続的に変化させても良い。更に、間欠動作間隔は一定にして、ウェイクアップ回路部27の動作時間を変化させても良い(いわゆるデューティ制御)。
また、第5実施例において、ステップG4を削除し、現在位置付近に料金所が存在するか否かにかかわらず有料道路を走行する予定である場合にはウェイクアップ回路部27の電源をONするようにしても良い。
第2乃至第5実施例は、必要に応じて適宜組み合わせて実施すれば良い。
Claims (22)
- 車両に搭載され、ICカードに記憶されているデータを読み出すためのカードリーダを備え、前記データの内容に関連した通信処理を行なう車載用通信機において、
各電気的構成要素に動作用電源を供給する電池と、
前記カードリーダにICカードが挿入されたことを検知するカード検出手段とを備え、
このカード検出手段によってICカードの挿入が検知されると、通信処理を開始するために必要な電気的構成要素に対して前記電池による動作用電源の供給が開始されるように構成されていることを特徴とする車載用通信機。 - 通信機の機能を統括的に制御する制御部を備え、
前記カード検出手段によってICカードの挿入が検知されると、前記制御部に対して前記動作用電源の供給が開始されるように構成され、
前記制御部は、その時々において必要とされる通信機の機能をなすために使用される構成要素に前記動作用電源を供給するように制御することを特徴とする請求項1記載の車載用通信機。 - 前記制御部は、自身が消費する電力量を低下させる低消費電力モードへの移行が可能に構成され、
外部より与えられる要因に応じて、前記低消費電力モードを解除するための解除信号を前記制御部に出力するモード解除回路を備え、
前記制御部は、前記動作用電源の供給が開始されると、前記カードリーダに対する動作用電源の供給を開始させてICカードに記憶されているデータを読み出し、そのデータを記憶手段に記憶させてから前記カードリーダに対する動作用電源の供給を停止させ、更に、前記モード解除回路に対して動作用電源の供給を開始させると低消費電力モードに移行することを特徴とする請求項2記載の車載用通信機。 - 前記モード解除回路は、外部より通信機に対して送信される電波信号を受信すると前記解除信号を出力するように構成されていると共に、前記電波信号を受信して復調するための受信回路とは独立に構成されていることを特徴とする請求項3記載の車載用通信機。
- 前記モード解除回路は、前記解除信号を出力するための閾値として設定される受信レベルが、前記受信回路について通信を正常に行うための閾値として設定される応答可能レベルよりも低い値に設定されていることを特徴とする請求項4記載の車載用通信機。
- 前記制御部は、低消費電力モードへ移行する場合に、当該モードに移行中であることを報知するためのモード状態報知手段にも、動作用電源の供給を行なうことを特徴とする請求項3乃至5の何れかに記載の車載用通信機。
- 前記車両側に配置され、当該車両の走行状態に関する情報を収集するための情報収集手段との通信を行う車内通信手段を備え、
前記制御部は、前記車内通信手段を介して取得した情報に基づいて、動作用電源の供給を制御することを特徴とする請求項3乃至6の何れかに記載の車載用通信機。 - 前記制御部は、前記車内通信手段を介して前記車両のシフトレンジ情報を取得し、シフトレンジが「P(パーキング)」,「N(ニュートラル)」,「R(リバース)」の何れかである場合には、前記モード解除回路に対する動作用電源の供給を停止させることを特徴とする請求項7記載の車載用通信機。
- 前記制御部は、シフトレンジが「R(リバース)」である場合には、前記ICカードに記憶されているデータの内容についての通信処理に関連した操作を行なうための操作部及び前記通信処理に関連した情報の表示を行なうための表示部に対する動作用電源の供給を停止させることを特徴とする請求項8記載の車載用通信機。
- 前記制御部は、前記車内通信手段を介して前記車両のイグニッションのON/OFF情報を取得し、イグニッションがOFFである場合には、前記モード解除回路に対する動作用電源の供給を停止させることを特徴とする請求項7乃至9の何れかに記載の車載用通信機。
- 前記制御部は、イグニッションがOFFである場合には、前記ICカードに記憶されているデータの内容についての通信処理に関連した操作を行なうための操作部、及び前記通信処理に関連した情報の表示を行なうための表示部に対する動作用電源の供給を停止させることを特徴とする請求項10記載の車載用通信機。
- 前記制御部は、前記車内通信手段を介して取得した情報に基づいて動作用電源の供給を停止させようとする際に、前記ICカードに記憶されているデータの内容についての通信処理を行なっている場合には、前記通信処理が終了した時点で通信機の機能をなすために使用される構成要素に対する動作用電源の供給を停止させることを特徴とする請求項7乃至11の何れかに記載の車載用通信機。
- 前記制御部は、前記車内通信手段を介して取得した情報に基づいて動作用電源の供給を停止させようとする際に、前記カードリーダがICカードに対するアクセスを行っている場合には、前記アクセスが終了した時点でカードリーダに対する動作用電源の供給を停止させることを特徴とする請求項7乃至12の何れかに記載の車載用通信機。
- 前記制御部は、車両の走行速度に応じて、前記モード解除回路に対する動作用電源の供給状態を変化させることを特徴とする請求項7乃至13の何れかに記載の車載用通信機。
- 通信機がETC(Electronic Toll Collection)システムに対応しており、
前記情報収集手段が車両用ナビゲーション装置である場合に、
前記制御部は、前記ナビゲーション装置によって探索された走行目的地までの経路中に、有料道路が存在しない場合は、前記モード解除回路に対する動作用電源の供給を停止させることを特徴とする請求項7乃至14の何れかに記載の車載用通信機。 - 前記制御部は、前記ナビゲーション装置によって探索された走行目的地までの経路中に有料道路が存在する場合でも、車両の現在位置付近に当該有料道路の料金所が存在しない場合には、前記モード解除回路に対する動作用電源の供給を停止させることを特徴とする請求項15記載の車載用通信機。
- 前記車内通信手段は、前記情報収集手段との間で無線通信を行うように構成されていることを特徴とする請求項7乃至16の何れかに記載の車載用通信機。
- 前記制御部は、各構成要素に対して動作用電源を供給した時間を夫々積算し、それらの総計に基づいて前記電池の消耗度合いを検出するように構成されていることを特徴とする請求項2乃至17の何れかに記載の車載用通信機。
- 前記制御部は、前記電池の消耗度合いが設定レベルを上回ると、電池が消耗したことを報知するための消耗状態報知手段に、動作用電源の供給を行なうことを特徴とする請求項18記載の車載用通信機。
- 前記報知手段は、間欠的な報知動作を行なうように構成されていることを特徴とする請求項6または19記載の車載用通信機。
- 前記報知手段は、LEDを点滅させるLED駆動回路で構成されていることを特徴とする請求項20記載の車載用通信機。
- 前記カード検出手段は、前記カードリーダに対するICカードの着脱状態を示す信号を前記制御部に出力し、
前記制御部は、ICカードがカードリーダより抜き取られたことを検知すると、全てに対する動作用電源の供給を停止することを特徴とする請求項2乃至21の何れかに記載の車載用通信機。
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