JP2005324610A - 車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 無線技術を適用した車両制御システムにおいて、システム構成の簡略化及び製造コストの削減を図る。
【解決手段】 監視ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオフされている時には、起床信号にスマートキー用の識別パターンを付加した問合信号を送信する（図中（ａ）参照）。すると、監視ＥＣＵ１０の通信エリア内に携帯機２０が存在する場合には、携帯機２０から応答信号が返送され、以後、監視ＥＣＵ１０と携帯機２０とで、スマーキーシステムとしての制御が実行される。また、監視ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオンされている時には、起床信号にタイヤＴｉ用の識別パターンを付加した問合信号を送信する（図中（ｂ）参照）。すると、タイヤＴｉに取り付けられたタイヤセンサ３０から応答信号が返送され、以後、監視ＥＣＵ１０とタイヤＴｉのタイヤセンサ３０とで、タイヤ空気圧監視システムとしての制御が実行される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、監視装置とその監視装置からの起床信号を受信して起動した端末装置とが無線通信にて交信することにより、各種車両制御を実行する車両制御システムに関する。

従来より、車両制御においては、スマートキーシステムやタイヤ空気圧監視システムなど、無線技術を適用したシステムが知られている。
このうち、スマートキーシステムは、車両に搭載される車載機と、車両のユーザに携帯される携帯機（スマートキー）とからなり、携帯機を携帯したユーザが、車両（車載機）から所定範囲の検出エリアに入ると、スマートキーと車載装置とが自動的に無線通信による交信をして、正式なユーザであることが認証されると、所定の動作（例えば、ドアのロック・アンロックやエンジンの始動・停止など）を実行するものである（例えば、特許文献１参照。）。

また、タイヤ空気圧監視システムは、車両のタイヤ内にタイヤの空気圧や温度などを定期的に検出して、その検出結果をタイヤを識別するための識別情報と共に無線送信するタイヤセンサを組み込み、車両本体に搭載される車載機が、その検出結果を受信してタイヤの状態の報知等を行うものである（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００１−１３０３７９号公報 特表平７−５０７５１３号公報

ところで、このように無線技術を適用したシステムが、同一車両に複数搭載されている場合、システム間の混信を防ぐために、各システムは、互いに異なった周波数帯を用いて無線通信を行う必要があった。また、上述したように、システム毎に通信手順も異なっているため、通信制御用のプログラムも、システム毎に個別に開発しなければならなかった。

その結果、車載機や携帯機やタイヤセンサは、同じ無線通信とはいっても、個々のシステム毎に異なった通信回路（ＲＦ回路）や通信制御用のプログラムを搭載しなければならず、製造コストが増大するといった問題や、上述のスマートキーシステムやタイヤ空気圧監視システムを含んだ車両全体として車両制御システムを見た場合に、システム構成が複雑化するという問題があった。

今後、無線技術を適用したシステムは増加し、このような問題は更に深刻なものとなることが予想される。
本発明は、上記問題点を解決するために、無線技術を適用した車両制御システムにおいて、システム構成の簡略化及び製造コストの削減を図ることを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の車両制御システムにおいて、監視装置は、予め設定された起床信号に、起動すべき端末装置を指定する識別情報を付与したものを、間欠的に送信する。一方、この起床信号を受信した端末装置は、自装置に割り当てられた識別情報と、起床信号に付与された識別情報とが一致した場合にのみ起動する。

そして、これら監視装置と起動した端末装置とが無線通信にて交信することにより、予め設定された車両制御を実行する。つまり、監視装置は、交信する端末装置を切り替えて複数種類の車両制御を実行する。

このように構成された本発明の車両制御システムでは、異なった端末装置との交信によって実行される複数の車両制御を一つの監視装置にて実現できると共に、監視装置と各端末装置との無線通信を、全て同じ周波数で行うことができるため、これら端末装置に用いる無線通信用の送受信回路を共通化することができる。その結果、本発明によれば、当該システムの構成を簡略化できると共に、当該システムの製造コストを大幅に削減することができる。

なお、具体的には、監視装置が、車両制御として、ドアの施錠・解錠を少なくとも行い、端末装置の一つとして、車両の使用者に携帯され、監視装置と共にスマートキーシステムを構成する携帯機を含むように構成してもよい。

また、監視装置が、車両制御として、車両に設けられたタイヤの状態の報知を行い、端末装置の一つとして、車両に設けられた複数のタイヤのそれぞれに設けられ、少なくともタイヤ空気圧を含むタイヤ情報を検出すると共に、このタイヤ情報を監視装置との交信で無線送信し、監視装置と共にタイヤ空気圧監視システムを構成するタイヤセンサを含むように構成してもよい。

なお、スマートキーシステムは、イグニッションスイッチがオフされている場合に動作させる必要があり、一方、タイヤ空気圧監視システムは、イグニッションスイッチがオンされている場合に動作させる必要があるため、上述した携帯機およびタイヤセンサをいずれも端末装置として用いる場合、監視装置は、イグニッションスイッチの操作状態に応じて起床信号に付与する識別情報を切り替えるように構成すればよい。

また、従来のスマートキーシステムにおいて、携帯機は、起床信号を受信すると起動するように構成されているため、本発明の車両制御システムは、従来のスマートキーシステムに、起床信号に識別情報を付与するというわずかな改良を加えるだけで、簡単に構成することができる。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態の車両制御システムの概略構成を示すブロック図、図２は、車両制御システムを構成する各装置の内部構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の車両制御システムは、車両１の車体のほぼ中央部に配置された監視ＥＣＵ１０と、車両１の使用者によって携帯され、監視ＥＣＵ１０との無線通信を行う携帯機（スマートキー）２０と、車両１の前後左右の車輪（左前輪：ＦＬ，右前輪：ＦＲ，左後輪：ＲＬ，右後輪：ＲＲ）を構成する空気注入タイプのチューブレスタイヤ（以下単に「タイヤ」と称する。）３FL，３FR，３RL，３RRの内部に組み込まれ、監視ＥＣＵ１０との無線通信を行うタイヤセンサ３０FL，３０FR，３０RL，３０RRとを備える。

なお、タイヤセンサ３０（３０FL，３０FR，３０RL，３０RR）は、タイヤ３（３FL，３FR，３RL，３RR）への空気注入用のバルブと共に、タイヤ３のリムに固定される。
このうち、監視ＥＣＵ１０は、図２に示すように、予め設定された所定周波数（本実施形態でＭＨｚ帯）の電波を送受信するアンテナ１１と、アンテナ１１を介して送受信される信号を変調，復調するＲＦ回路１２と、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを中心に構成され、後述する監視処理を実行するマイクロコンピュータ（以下単に「マイコン」と称する。）１３と、車両１に形成された車載ＬＡＮを介した他のＥＣＵ（図示せず）との通信を制御するＬＡＮコントローラ１４とを備えている。なお、マイコン１３には、図示しないイグニッションスイッチの操作状態を示すＩＧ信号が入力されるように構成されている。

また、携帯機２０は、監視ＥＣＵ１０と同様に、アンテナ２１，ＲＦ回路２２，マイコン２３を備えると共に、各種指令を入力するためのキースイッチ２４を備えている。但し、マイコン２３は、キースイッチ２４を介して入力される指令に応じた処理や、後述するスマートキーメイン処理を実行するように構成されている。

また、タイヤセンサ３０は、監視ＥＣＵ１０と同様に、アンテナ３１，ＲＦ回路３２，マイコン３３を備えると共に、タイヤ内の空気圧を検出する空気圧検出部３４と、タイヤ内の温度を検出する温度検出部３５とを備えている。但し、マイコン３３は、後述するタイヤセンサメイン処理を実行するように構成されている。

なお、アンテナ１１，２１，３１及びＲＦ回路１２，２２，３２は、それぞれ全く同様に構成されたものが用いられており、監視ＥＣＵ１０と携帯機２０、及び監視ＥＣＵ１０とタイヤセンサ３０は、同じ周波数帯を用い、同じ通信手順に従って無線通信を実行するように設定されている。また、アンテナ１１，２１，３１及びＲＦ回路１２，２２，３２は、監視ＥＣＵ１０を中心とする検知エリア内（例えば５ｍ以内）で通信可能となるように設定されている。

また、携帯機２０及びタイヤセンサ３０（３０FL，３０FR，３０RL，３０RR）には、それぞれ異なった識別パターンが予め割り当てられており、この識別パターンにより、いずれかを特定できるようにされている。

ここで、監視ＥＣＵ１０が実行する監視処理を、図３に示すフローチャートに沿って説明する。なお、本処理は、イグニッションスイッチの操作状態によらず常時実行される。また、以下の説明では、タイヤ３FL，３FR，３RL，３RRを、タイヤＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４とも表記する。

本処理では、まず、ＩＧ信号を参照して、イグニッションスイッチがオンされているか否かを判断する（Ｓ１１０）。そして、イグニッションスイッチがオンされていなければ、携帯機２０に対する起床信号（Ｗａｋｅ）の送信タイミングであるか否かを判断し（Ｓ１２０）、起床信号の送信タイミングでなければ、そのまま本処理を終了する。

一方、起床信号の送信タイミングであれば、スマートキー用の識別パターンを設定し（Ｓ１３０）、その設定した識別パターンを起床信号に付加してなる問合信号を送信する（Ｓ１４０）。

その後、予め設定された待機時間内に、携帯機２０から応答信号（ＡＣＫ）を受信したか否かを判断し（Ｓ１５０）、待機時間を経過しても応答信号を受信できなければ、そのまま本処理を終了する。

一方、待機時間内に応答信号を受信した場合には、携帯機２０との間で無線通信による交信を継続して実行し、携帯機２０の認証や、認証結果に基づいてドアのロック・アンロックやエンジンの始動・停止を制御する指令を、ＬＡＮコントローラ１４を介して出力するスマートキーシステムの車載機としての処理（スマート車載機側処理）を実行して（Ｓ１６０）、本処理を終了する。

また、先のＳ１１０にて、イグニッションスイッチがオンされていると判断された場合には、タイヤセンサ３０に対する起床信号の送信タイミングであるか否かを判断し（Ｓ１７０）、起床信号の送信タイミングでなければ、そのまま本処理を終了する。

一方、起床信号の送信タイミングであれば、タイヤ３を識別するためのパラメータｉを１に設定する（Ｓ１８０）。そして、タイヤＴｉ用の識別パターンを設定し（Ｓ１９０）、その設定した識別パターンを起床信号に付加してなる問合信号を送信する（Ｓ２００）。

その後、予め設定された待機時間内に、タイヤＴｉのタイヤセンサ３０から応答信号を受信したか否かを判断し（Ｓ２１０）、待機時間を経過しても応答信号を受信できなければ、Ｓ２３０に移行する。

一方、待機時間内に応答信号を受信した場合には、タイヤＴｉのタイヤセンサ３０との間で無線通信による交信を継続して実行し、タイヤセンサ３０からタイヤ情報を取得して、その取得したタイヤ情報を報知する指令を、ＬＡＮコントローラ１４を介して出力するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）の車載機としての処理（ＴＰＭＳ車載機側処理）を実行する（Ｓ２２０）。

このＴＰＭＳ車載機側処理が終了するか、先のＳ２１０にて否定判定されると、パラメータｉをインクリメントし（Ｓ２３０）、パラメータｉがタイヤ３の個数Ｎ（本実施形態ではＮ＝４）より大きいか否かを判断する（Ｓ２４０）。

そして、パラメータｉがタイヤ個数Ｎ以下であれば、未処理のタイヤ３が存在するものとして、Ｓ１９０に戻って上述のＳ１９０〜Ｓ２３０の処理を繰り返し、パラメータｉがタイヤ個数Ｎより大きければ、全てのタイヤ３について処理を終了したものとして本処理を終了する。

次に、携帯機２０のマイコン２３が実行するスマートキーメイン処理、及びタイヤセンサ３０のマイコン３３が実行するタイヤセンサメイン処理を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。

なお、携帯機２０及びタイヤセンサ３０は、いずれも予め設定された一定周期毎に起動して、それぞれの処理を実行するように設定されている。なお、一定周期は、起床信号の継続時間よりより短く設定されている。

携帯機２０が起動してスマートキーメイン処理が開始されると、まず、起床信号（Ｗａｋｅ）を受信したか否かを判断し（Ｓ３１０）、起床信号を受信していなければ、そのまま本処理を終了する。一方、起床信号を受信していれば、この起床信号に続いて受信される識別パターンが、スマートキー用のものであるか否かを判断し（Ｓ３２０）識別パターンがスマートキー用のものでなければ、そのまま本処理を終了する。

一方、識別パターンがスマートキー用のものであれば、携帯機２０の各部を起動し（Ｓ３３０）、応答信号（ＡＣＫ）を送信後（Ｓ３４０）、監視ＥＣＵ１０との間で無線通信による交信を継続し、携帯機２０が正当なものであることを認証するための処理（スマート携帯機側処理）を実行して（Ｓ３５０）、本処理を終了する。

また、タイヤＴｉに取り付けられたタイヤセンサ３０が起動してタイヤセンサメイン処理が開始されると、まず、起床信号（Ｗａｋｅ）を受信したか否かを判断し（Ｓ４１０）、起床信号を受信していなければ、そのまま本処理を終了する。一方、起床信号を受信していれば、この起床信号に続いて受信される識別パターンが、タイヤＴｉ用のものであるか否かを判断し（Ｓ４２０）、識別パターンがタイヤＴｉ用のものでなければ、そのまま本処理を終了する。

一方、識別パターンがタイヤＴｉ用のものであれば、タイヤセンサ３０の各部を起動し（Ｓ４３０）、応答信号（ＡＣＫ）を送信後（Ｓ４４０）、監視ＥＣＵ１０との間で無線通信による交信を継続し、空気圧検出部３４により検出したタイヤ空気圧や温度検出部３５により検出したタイヤ温度からなるタイヤ情報を、監視ＥＣＵ１０に送信する処理（ＴＰＭＳセンサ側処理）を実行して（Ｓ４５０）、本処理を終了する。

このように構成された本実施形態の車載制御システムにおいて、監視ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオフされている時には、スマートキーシステムの車載機として動作し、イグニッションスイッチがオンされている時には、タイヤ空気圧監視システムの車載機として動作する。

そして、監視ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオフされている時には、図５（ａ）に示すように、起床信号にスマートキー用の識別パターンを付加した問合信号を送信する。

すると、監視ＥＣＵ１０の通信エリア内に携帯機２０を携帯したユーザが存在する場合には、携帯機２０から応答信号が返送され、以後、監視ＥＣＵ１０と携帯機２０とで、スマーキーシステムとしての制御が実行される。この時、タイヤセンサ３０は、識別パターンが自身に対するものではないため、応答することはない。

また、監視ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオンされている時には、図５（ｂ）に示すように、起床信号にタイヤＴｉ用の識別パターンを付加した問合信号を送信する。

すると、タイヤＴｉに取り付けられたタイヤセンサ３０から応答信号が返送され、以後、監視ＥＣＵ１０とタイヤＴｉのタイヤセンサ３０とで、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）としての制御が実行される。この時、携帯機２０及びタイヤＴｉ以外のタイヤに取り付けられたタイヤセンサ３０は、識別パターンが自身に対するものではないため、応答することはない。

以上説明したように本実施形態の車両制御システムでは、監視ＥＣＵ１０は、携帯機２０やタイヤセンサ３０との無線通信を同一周波数にて行い、しかも、起床信号に付与される識別パターンを用いて交信する端末装置（携帯機２０又はタイヤセンサ３０）を特定し、その特定した端末装置と交信することにより、異なる二つの車両制御（スマートキーシステム及びタイヤ空気圧監視システムとしての車両制御）を実現するようにされている。

従って、本実施形態の車両制御システムによれば、複数の車両制御を単一の監視ＥＣＵ１０を設けるだけでで実現できるだけでなく、携帯機２０やタイヤセンサ３０に用いるアンテナ１１，２１，３１やＲＦ回路１２，２２，３２を共通化することができる。その結果、当該システムの構成を簡略化できると共に、当該システムの製造コストを大幅に削減することができる。

また、本実施形態の車両制御システムでは、イグニッションスイッチがオフされている場合に動作させる必要があるスマートキーシステムと、イグニッションスイッチがオンされている場合に動作させる必要があるタイヤ空気圧監視システムとが組み合わされているため、監視ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチの操作状態に応じて起床信号に付与する識別パターン（即ち通信相手）を切り替えればよく、システムの切替を簡単に行うことができる。

また、本実施形態の車両制御システムでは、携帯機２０やタイヤセンサ３０は、起床信号を受信し且つ起床信号に付与された識別パターンが自身に対するものである場合にのみ起動して処理を実行するようにされているため、消費電力を抑えることができ、携帯機２０やタイヤセンサ３０に搭載する電源供給用のバッテリを小型化することができる。

更に、本実施携帯の車両制御システムは、従来のスマートキーシステムに、起床信号に識別情報を付与するというわずかな改良を加えるだけで、簡単に構成することができる。
なお、本実施形態において、監視ＥＣＵ１０が監視装置、携帯機２０及びタイヤセンサ３０が端末装置に相当する。

以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。
例えば、上記実施形態では、スマートキーシステム及びタイヤ空気圧監視システムに適用した例を示したが、これらに限らず、無線通信にて交信することにより車両制御を実現するシステムであれば、どのようなシステムに適用してもよい。

実施形態の車両制御システムの全体構成及び配置を示すブロック図である。 車両制御システムを構成する各部の内部構成を示すブロック図である。 監視ＥＣＵが実行する監視処理の内容を示すフローチャートである。 携帯機が実行するスマートキーメイン処理、タイヤセンサが実行するタイヤセンサメイン処理の内容を示すフローチャートである。 車両制御システムの動作を示すタイミング図である。

符号の説明

１…車両、３…タイヤ、１０…監視ＥＣＵ、１１，２１，３１…アンテナ、１２，２２，３２…ＲＦ回路、１３，２３，３３…マイコン、１４…ＬＡＮコントローラ、２０…携帯機（スマートキー）、２４…キースイッチ、３０…タイヤセンサ、３４…空気圧検出部、３５…温度検出部。

Claims (3)

1. 予め設定された起床信号を間欠的に無線送信する監視装置と、
   前記起床信号を受信することで起動する端末装置と、
   を備え、前記監視装置と起動した端末装置とが無線通信にて交信することにより、予め設定された車両制御を実行する車両制御システムにおいて、
   前記監視装置は、起動すべき端末装置を指定する識別情報を前記起床信号に付与し、前記端末装置は、自装置に割り当てられた識別情報と、前記起床信号に付与された識別情報とが一致した場合にのみ起動するように構成され、
   前記監視装置は、交信する端末装置を切り替えることで複数種類の車両制御を実行することを特徴とする車両制御システム。
2. 前記監視装置は、前記車両制御として、ドアの施錠・解錠を少なくとも行い、
   前記端末装置の一つとして、車両の使用者に携帯され、前記監視装置と共にスマートキーシステムを構成する携帯機が含まれている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記監視装置は、前記車両制御として、車両に設けられたタイヤの状態の報知を行い、
   前記端末装置の一つとして、車両に設けられた複数のタイヤのそれぞれに設けられ、少なくともタイヤ空気圧を含むタイヤ情報を検出すると共に、該タイヤ情報を前記監視装置との交信で無線送信し、前記監視装置と共にタイヤ空気圧監視システムを構成するタイヤセンサが含まれている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両制御システム。
   

Images