JP2008155863A - 電波モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】内蔵電池の電池寿命を長くし、耐タンパ部が耐タンパ動作を確実に行えると共に、通信可能な期間が限られることなく通信部が通信動作を確実に行えるようにする。
【解決手段】電波モジュール１において、耐タンパ部１８は、内蔵電池７からの出力電力及び外部電力供給部８からの出力電力のうちいずれか一方を選択的に切替えて動作電力として常時動作し、外部電力供給部８からの出力電力を動作電力として動作するときには内蔵電池７からの電力供給を停止する。また、ウェイクアップ部１９は、内蔵電池７からの出力電力を動作電力として動作しているときには間欠動作し、外部電力供給部８からの出力電力を動作電力として動作しているときには常時動作する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のナンバープレートに取付け可能に構成され、内蔵電池からの出力電力を動作電力として動作する回路部と、前記回路部に設けられ前記ナンバープレートからの取外しを監視して取外しを検出したときに耐タンパ動作を行う耐タンパ部と、前記回路部に設けられ外部と通信可能な通信部を起動するウェイクアップ部とを備えた電波モジュールに関する。

車両のナンバープレートに取付けられる電波モジュールは、その取付け対象となる車両に関する個別の車両情報などを筐体内に封止されている内蔵電池からの出力電力を動作電力として記憶保持する構成が一般的である。また、この種の電波モジュールは、ナンバープレートに取付けられたときの見栄えを損なわないようにすると共に当該ナンバープレートに刻印されている車両情報（車両登録番号）の視認を妨げないように、筐体のサイズが小型化されており、その小型化された筐体内に、電波信号を送受信するアンテナ、通信動作を行う通信部、車両情報などを記憶する記憶部、電波モジュールの動作全般を制御する制御部及び内蔵電池などが配置されて構成されている。

電波モジュールは、その取付けられた車両に関する個別の車両情報を記憶保持するので、車両から取外されて別の車両に取付けられることによる成りすましを防止する必要があり、車両のナンバープレートから取外されたときに耐タンパ動作を行う必要がある。この場合、内蔵電池からの出力電力を耐タンパ部に常時供給しておくことにより、耐タンパ動作を常時待機しておくことができる。

ところが、内蔵電池からの出力電力を耐タンパ部に常時供給しておく構成では、内蔵電池の電池寿命を短くする要因となる。そこで、内蔵電池の電池寿命を長くする構成として、耐タンパ部への動作電力の供給元を内蔵電池と車両バッテリとで切替えたり、駐車時には動作電力の供給を停止したりする構成がある（例えば特許文献１，２参照）。
特開２００３−６００３５号公報 特開２００３−３７６８２号公報

ところで、例えば整備工場の作業者などにおいては車両駐車時にも整備・点検を目的として電波モジュールと通信して車両情報などを読出したいという要望がある。しかしながら、上記した特許文献１，２に記載されているものでは、内蔵電池の電池寿命を長くすることはできるが、電波モジュールと通信可能な期間が限られてしまうという問題がある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内蔵電池の電池寿命を長くすることができ、耐タンパ部が耐タンパ動作を確実に行うことできると共に、通信可能な期間が限られることなく通信部が通信動作を確実に行うことできる電波モジュールを提供することにある。

請求項１に記載した電波モジュールによれば、ナンバープレートからの取外しを監視して取外しを検出したときに耐タンパ動作を行う耐タンパ部は、内蔵電池からの出力電力及び外部電力供給部からの出力電力のうちいずれか一方を選択的に切替えて動作電力として常時動作するので、内蔵電池からの出力電力のみでなく、外部電力供給部からの出力電力をも動作電力として動作し、外部電力供給部からの出力電力を動作電力として動作するときには内蔵電池からの電力供給を停止することより、内蔵電池の電池寿命を長くすることができ、耐タンパ部が耐タンパ動作を確実に行うことができる。また、外部と通信可能な通信部を起動するウェイクアップ部は、内蔵電池からの出力電力を動作電力として動作しているときには間欠動作し、一方、外部電力供給部からの出力電力を動作電力として動作しているときには常時動作するので、通信可能な期間が限られることなく通信部が通信動作を確実に行うことできる。

請求項２に記載した電波モジュールによれば、回路部は、車両駆動機構が停止しているときには内蔵電池からの出力電力を動作電力として動作し、一方、車両駆動機構が起動しているときには外部電力供給部からの出力電力を動作電力として動作するので、車両駆動機構が起動しており（車両が走行状態にあり）、例えばインフラ設備（路側通信機など）と通信する可能性が高いときには、ウェイクアップ部を常時動作させることにより、いわゆる取りこぼしを回避することができ、一方、車両駆動機構が停止しており（車両が駐車状態にあり）、例えば整備工場の作業者が整備・点検を目的として通信するもののインフラ設備と通信する可能性が低いときには、ウェイクアップ部を間欠動作させることにより、通信可能な状態を維持しながらも内蔵電池の電池寿命をより確実に長くすることができる。

請求項３に記載した電波モジュールによれば、耐タンパ部は、内蔵電池の電源電圧が設定値まで低下したときにも耐タンパ動作を行うので、内蔵電池の電源電圧が設定値まで低下した以降に（いわゆる電池切れになって）耐タンパ部が耐タンパ動作を行わないという事態を未然に回避することができる。

請求項４に記載した電波モジュールにおいて、記憶部は、内蔵電池の電源電圧が設定値まで低下して耐タンパ部が耐タンパ動作を行った旨を自爆履歴として記憶するので、内蔵電池の電源電圧が低下したことが原因で（いわゆる電池切れが原因で）耐タンパ部が耐タンパ動作を行った旨を自爆履歴として記憶しておくことができ、電池切れである旨をユーザに知らせることができる。

請求項５に記載した電波モジュールによれば、外部電力供給部は、外部から電力を非接触により取込むので、電波モジュールと当該電波モジュールに電力を供給する供給元との間で電力線を不要とすることができ、両者の配置態様に自由度を持たせることができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図２は、電波モジュールが車両のナンバープレートに取付けられている態様を示している。電波モジュール１は、取付けボルト（図示せず）が取付け穴２に挿通されてナンバープレート３と共にバンパー（図示せず）に取付けられる。取付け穴２の周囲には磁気コイル４が配線されており、磁気コイル４は電波モジュール１の内部に封止されている回路部５と接続されている。

取付け穴２には、取付けボルトが取外し方向に回転したときにのみ磁気コイル４を断線させる例えばラチェット機構からなる断線機構が配置されており、回路部５は、断線機構が働くことにより磁気コイル４が断線した旨を検出する。また、ナンバープレート３の裏面側には車両側装置６が当該ナンバープレート３を正面視したときに視認不可能となるように配置されている。

図２は、上記した電波モジュール１及び車両側装置６の電気的構成を示している。電波モジュール１は、回路部５、充電不可能な一次電池からなる内蔵電池７、外部電力供給部８及び電力受信部９を備えて構成されている。車両側装置６は、電力送信部１０、発振部１１及びスイッチ１２を備えて構成されている。車両側装置６の磁気コイル１３は、電波モジュール１の磁気コイル４との間で電磁結合可能な位置に配置されており、スイッチ１２は、エンジン（本発明でいう車両駆動機構）を起動・停止するためのイグニッションスイッチ（図示せず）のオンオフに連動してオンオフするように構成されている。

この場合、イグニッションスイッチがオンしたことに連動してスイッチ１２がオンすると、発振部１１が車両バッテリ１４からの出力電力を動作電力として発振し、車両側装置６の磁気コイル１３と電波モジュール１の磁気コイル４とが電磁結合し、車両側装置６の電力送信部１０が電波モジュール１の電力受信部９に電力を供給する。外部電力供給部８は、このようにして車両側装置６から取込んだ電力を回路部５に供給する。

上記した構成では、内蔵電池７からの出力電力はダイオード１５を介して回路部５の電源入力端子５ａに供給され、外部電力供給部８からの出力電力はダイオード１６を介して回路部５の電源入力端子５ａに供給される。

ここで、磁気コイル４が断線していない場合には、図３に示すように、内蔵電池７からの出力電力は、ダイオード１５、抵抗１７及び磁気コイル４を介して接地されると共に、外部電力供給部８からの出力電力は、ダイオード１６、抵抗１７及び磁気コイル４を介して接地されるので、回路部５の耐タンパ部１８の入力電圧は「０」となる。一方、磁気コイル４が断線している場合には、図４に示すように、内蔵電池７からの出力電力及び外部電力供給部８からの出力電力は、磁気コイル４を介して接地されなくなるので、回路部５の耐タンパ部１８の入力電圧は「Ｖ（＞０）」となる。すなわち、耐タンパ部１８は、入力電圧を検出することにより、磁気コイル４が断線した旨を検出し、磁気コイル４が断線すると、断線検出信号をウェイクアップ部１９に出力し、ウェイクアップ部１９は、耐タンパ部１８から断線検出信号を入力することにより、磁気コイル４が断線した旨を検出する。

回路部５は、上記した耐タンパ部１８及びウェイクアップ部１９の他に、制御部２０、通信部２１、メモリ２２（本発明でいう記憶部）、電圧検出部２３及び電源制御部２４を備えて構成されている。ウェイクアップ部１９は、アンテナ２５が外部から電波信号を受信したか否かを監視しており、アンテナ２５が外部から電波信号を受信すると、制御部２０及び通信部２１を起動させる。尚、ウェイクアップ部１９は、回路部５が内蔵電池７からの出力電力を動作電力として動作しているときには間欠動作することにより、外部からの電波信号を間欠的に監視し、一方、回路部５が外部電力供給部８からの出力電力を動作電力として動作しているときには常時動作することにより、外部からの電波信号を常時監視する。

通信部２１は、起動すると、送信回路（ＴＸ）２６による送信処理を行うと共に受信回路（ＲＸ）２７による受信処理を行う。制御部２０は、起動すると、通信部２１の第１の切替スイッチ２８にてアンテナ２５とウェイクアップ部１９との接続状態をアンテナ２５と第２の切替スイッチ２９の接続状態に切替えると共に、送受信タイミングに連動して第２の切替スイッチ２９を送信回路２６側と受信回路２７側との間で切替える。

電圧検出部２３は、内蔵電池７の電源電圧を測定し、その測定した電源電圧値を電源電圧信号としてウェイクアップ部１９に出力する。電源制御部２４は、ウェイクアップ部１９の指示により各機能ブロックへの電力供給を制御する。また、メモリ２３には、車両に関する個別の車両情報、個人情報及び暗号鍵情報などが記憶されている。

次に、上記した構成の作用について、図５を参照して説明する。
電波モジュール１は、内蔵電池７が正常に装着されると、ウェイクアップ部１９が間欠動作し（ステップＳ１）、耐タンパ部１８の入力電圧に基づいて磁気コイル４が断線したか否かをウェイクアップ部１９にて判定する（ステップＳ２）。ここで、耐タンパ部１８の入力電圧が「０」であり、磁気コイル４が断線していなければ（ステップＳ２にて「ＮＯ」）、内蔵電池７からの出力電力を動作電力としているか否か（電池駆動であるか否か）をウェイクアップ部１９にて判定する（ステップＳ３）。

すなわち、外部電力供給部８からの出力電圧が設定値未満であれば、内蔵電池７からの出力電圧を動作電力としていると判定し、一方、外部電力供給部８からの出力電圧が設定値以上であれば、電池駆動ではない、つまり、外部電力供給部８からの出力電圧を動作電力としていると判定する。また、ダイオード１５とダイオード１６の特性を利用し、内蔵電池７からの出力電圧が外部電力供給部８からの出力電圧よりも高ければ、内蔵電池７からの出力電圧がダイオード１５を介して供給され、一方、外部電力供給部８からの出力電圧が内蔵電池７からの出力電圧よりも高ければ、外部電力供給部８からの出力電圧がダイオード１６を介して供給されることにより、電力の供給元を内蔵電池７と外部電力供給部８とを選択して自動的に切替えることができる。

次いで、電波モジュール１は、内蔵電池７からの出力電力を動作電力としていれば（ステップＳ３にて「ＹＥＳ」）、ウェイクアップ部１９が間欠動作を継続し（ステップＳ４）、電圧検出部２３が出力する電圧検出信号に基づいて内蔵電池７の電源電圧が設定値まで低下したか否かをウェイクアップ部１９にて判定する（ステップＳ５）。

ここで、電波モジュール１は、内蔵電池７の電源電圧が設定値まで低下していなければ（ステップＳ５にて「ＹＥＳ」、外部から電波信号を受信したか否かをウェイクアップ部１９にて判定し（ステップＳ６）、外部から電波信号を受信しなければ（ステップＳ６にて「ＮＯ」）、上記したステップＳ１に戻り、上記した処理を繰返して行う。

一方、電波モジュール１は、外部から電波信号を受信すれば（ステップＳ６にて「ＹＥＳ」）、電源制御部２４から全ての機能ブロックに電力を供給させる（ステップＳ７）。そして、電波モジュール１は、通信部２１にて通信処理を行い（ステップＳ８）、通信部２１が通信処理を終了すると（ステップＳ９にて「ＹＥＳ」）、上記したステップＳ１に戻り、上記した処理を繰返して行う。これにより、車両が駐車しているときでも、例えば整備工場の作業者が携帯している携帯端末と電波モジュール１とが通信することができ、作業者が整備・点検を目的として電波モジュール１から車両情報などを読出すことができる。

また、電波モジュール１は、イグニッションスイッチがオンしたことに連動してスイッチ１２がオンし、動作電力の供給元が内蔵電池７から外部電力供給部８に切替わり、外部電力供給部８からの出力電力を動作電力としていれば（ステップＳ３にて「ＮＯ」）、ウェイクアップ部１９が常時動作する（ステップＳ１０）。次いで、電波モジュール１は、ウェイクアップ部１９が間欠動作している場合と同様にして、外部から電波信号を受信したか否かをウェイクアップ部１９にて判定し（ステップＳ１１）、外部から電波信号を受信しなければ（ステップＳ１１にて「ＮＯ」）、上記したステップＳ１に戻り、上記した処理を繰返して行う。

一方、電波モジュール１は、外部から電波信号を受信すれば（ステップＳ１１にて「ＹＥＳ」）、電源制御部２４から全ての機能ブロックに電力を供給させる（ステップＳ１２）。そして、電波モジュール１は、通信部２１にて通信処理を行い（ステップＳ１３）、通信部２１が通信処理を終了すると（ステップＳ１４にて「ＹＥＳ」）、上記したステップＳ１に戻り、上記した処理を繰返して行う。これにより、路側通信機と電波モジュール１とがいわいる取りこぼしなく通信することができる。

また、電波モジュール１は、耐タンパ部１８の入力電圧が「０」から「Ｖ」に切替り、磁気コイル４が断線すれば（ステップＳ２にて「ＹＥＳ」）、耐タンパ動作を耐タンパ部１８にて行い、制御部２０を介してメモリ２２に記憶されている情報の一部（例えば車両情報、個人情報及び暗号鍵情報など）を消去する（ステップＳ１５）。このとき、通信部２１が通信動作に行うのに必要な情報を消去しても良い。これにより、第三者が故意に情報を盗む行為や改竄する行為や載せ替えする行為などを防止することができる。そして、電波モジュール１は、機能を停止し、これ以降の使用を不可とする。

また、電波モジュール１は、内蔵電池７の電源電圧が設定値以下まで低下すれば（ステップＳ５にて「ＮＯ」）、この場合も、耐タンパ動作を耐タンパ部１８にて行い、制御部２０を介してメモリ２２に記憶されている情報の一部（例えば個人情報や暗号鍵情報など）を消去して自爆する（ステップＳ１６）。このとき、通信部２１が通信動作に行うのに必要な情報を消去することはなく、通信部２１が通信動作に行うのに不要な情報を消去する。そして、電波モジュール１は、メモリ２２に記憶されている情報の一部を消去した旨を自爆履歴としてメモリ２２に記憶し（ステップＳ１７）、上記したステップＳ３に戻る。尚、このようにしてメモリ２２に記憶された自爆履歴は、外部電力供給部８からの出力電力を動作電力としているときに読出すことが可能である。

以上に説明したように本実施形態によれば、電波モジュール１において、耐タンパ部１８が内蔵電池７からの出力電力及び外部電力供給部８からの出力電力のうちいずれか一方を選択的に切替えて動作電力として常時動作し、外部電力供給部８からの出力電力を動作電力として動作するときには内蔵電池７からの電力供給を停止するように構成したので、内蔵電池７の電池寿命を長くすることができ、耐タンパ部１８が耐タンパ動作を確実に行うことができる。また、ウェイクアップ部１９が内蔵電池７からの出力電力を動作電力として動作しているときには間欠動作し、外部電力供給部８からの出力電力を動作電力として動作しているときには常時動作するように構成したので、通信可能な期間が限られることなく通信部２１が通信動作を確実に行うことできる。

また、イグニッションスイッチがオンしているときに内蔵電池７からの出力電力を動作電力として動作し、一方、イグニッションスイッチがオフしているときに外部電力供給部８からの出力電力を動作電力として動作するように構成したので、車両が走行状態にあり、例えばインフラ設備（路側通信機など）と通信する可能性が高いときには、ウェイクアップ部１９を常時動作させることにより、いわゆる取りこぼしを回避することができ、一方、車両が駐車状態にあり、例えば整備工場の作業者が整備・点検を目的として通信するもののインフラ設備と通信する可能性が低いときには、ウェイクアップ部１９を間欠動作させることにより、通信可能な状態を維持しながらも内蔵電池７の電池寿命をより確実に長くすることができる。

また、内蔵電池７の電源電圧が設定値まで低下したときにも耐タンパ部１８が耐タンパ動作を行うように構成したので、内蔵電池７の電源電圧が設定値まで低下した以降に（いわゆる電池切れになって）耐タンパ部１８が耐タンパ動作を行わないという事態を未然に回避することができ、さらに、内蔵電池７の電源電圧が設定値まで低下して耐タンパ部１８が耐タンパ動作を行った旨を自爆履歴として記憶するように構成したので、自爆履歴を記憶しておくことができ、電池切れである旨をユーザに知らせることができる。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
耐タンパ動作として、メモリ２２に記憶されている情報の一部を消去する構成に限らず、メモリ２２に記憶されている全ての情報を消去したり通信部２１の通信機能を停止させたりする構成であっても良い。
車両側装置６と電波モジュール１とを電力線で接続し、車両側装置６から電力線を介して電波モジュール１に電力を供給する構成であっても良い。

本発明の一実施形態を示すもので、発明の要部を示す分解斜視図 電気的な構成を示す図 電波モジュールの磁気コイルが断線していない態様を示す図 電波モジュールの磁気コイルが断線した態様を示す図 フローチャート

符号の説明

図面中、１は電波モジュール、３はナンバープレート、５は回路部、７は内蔵電池、８は外部電力供給部、１８は耐タンパ部、１９はウェイクアップ部、２１は通信部、２２はメモリ（記憶部）である。

Claims (5)

1. 車両のナンバープレートに取付け可能に構成され、内蔵電池からの出力電力を動作電力として動作する回路部と、前記回路部に設けられ前記ナンバープレートからの取外しを監視して取外しを検出したときに耐タンパ動作を行う耐タンパ部と、前記回路部に設けられ外部と通信可能な通信部を起動するウェイクアップ部とを備えた電波モジュールであって、
   外部から取込んだ電力を前記回路部に供給する外部電力供給部を備え、
   前記耐タンパ部は、内蔵電池からの出力電力及び前記外部電力供給部からの出力電力のうちいずれか一方を選択的に切替えて動作電力として常時動作し、
   前記ウェイクアップ部は、内蔵電池からの出力電力を動作電力として動作しているときには間欠動作し、前記外部電力供給部からの出力電力を動作電力として動作しているときには常時動作することを特徴とする電波モジュール。
2. 請求項１に記載した電波モジュールにおいて、
   前記回路部は、車両駆動機構が停止しているときには内蔵電池からの出力電力を動作電力として動作し、車両駆動機構が起動しているときには前記外部電力供給部からの出力電力を動作電力として動作することを特徴とする電波モジュール。
3. 請求項１または２に記載した電波モジュールにおいて、
   前記耐タンパ部は、内蔵電池の電源電圧が設定値まで低下したときにも耐タンパ動作を行うことを特徴とする電波モジュール。
4. 請求項３に記載した電波モジュールにおいて、
   内蔵電池の電源電圧が設定値まで低下して前記耐タンパ部が耐タンパ動作を行った旨を自爆履歴として記憶する記憶部を備えたことを特徴とする電波モジュール。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載した電波モジュールにおいて、
   前記外部電力供給部は、外部から電力を非接触により取込むことを特徴とする電波モジュール。

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