JP2012158948A - 車両用スマートエントリーシステムのアンテナ消費電流低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一定の場合に、不要とされる送信アンテナへの電力供給を抑止することにより、車両用スマートエントリーシステムにおいて消費電流を低減することである。
【解決手段】スマートエントリーシステム２と、距離計測手段３（例えば、クリアランスソナー）とを備える車両７が駐車された場合において、車両７のドア１３（即ち、送信アンテナ９が取り付けられている部分）の外面から障害物までの距離を計測する。このときの計測値が、所定値（例えば、乗員がドア１３を開閉して乗降ができる最小値）以下であれば、そのドア１３から乗員が乗降することはないと判断して、そのドア１３に取り付けられている送信アンテナ９による電波の出力を抑止する。
【選択図】図５

Description

本発明は、使用者が所持する携帯機と車両に搭載された車載機器との間で無線通信を行い、そのときの照合結果に基づいて前記車両のドアの解錠又は施錠を行う車両用スマートエントリー（登録商標）システム（以下、単に「スマートエントリーシステム」と記載する。）において、消費電流を低減する装置に関するものである。

近時の車両（例えば、自動車）では、運転者が所持する電子キー（携帯機）と車載機器との間で通信（例えば電波の送受信）を行い、両者のＩＤコードが一致したときにドアの解錠又は施錠を行う装置が普及している。この種の装置のうち、携帯機を所持する運転者がドアに触れるだけでドアの解錠又は施錠が自動で行われ、エンジンを始動するときにも、携帯機を所持してエンジンスイッチを操作するだけで済む（換言すれば、イグニッションキー穴にキーを差し込んで回すことが不要である。）形態のものは「スマートエントリーシステム」と称されている。

車両におけるスマートエントリーシステム等の電子機器の搭載要件は、厳しさを増している。なかでも、消費電流の低減は重要な課題とされている。このため、本出願人も、消費電力低減装置の特許出願を行っている（特許文献１を参照）。

スマートエントリーシステムを搭載した車両では、車外に存する携帯機を検出するため、車両の各ドアに送信アンテナが取り付けられている。そして、これらの送信アンテナを作動させて（即ち、送信アンテナから電波を出力して）、携帯機を検出するための検出エリアを形成する。

しかし、車両において、常にすべてのドアが乗降に使用されるわけではない。このため、使用されないことが明らかなドアに取り付けられている送信アンテナを作動させて検出エリアを形成することは、電流を無駄に消費してしまう。この結果、電源（車両のバッテリ）を早期に消耗させたり、他の電子機器（例えばペースメーカ）にノイズを生じさせたりしてしまう。

特開２０１０−２０２０４３号公報

本発明は上記した不具合に鑑み、一定の場合に、不要とされる送信アンテナへの電力供給を抑止することにより、車両用スマートエントリーシステムにおいて消費電流を低減することを課題としている。

上記の課題を解決するための本発明のアンテナ消費電流低減装置は、
使用者が所持する携帯機と車両に搭載された車載機器との間で無線通信を行い、そのときの照合結果に基づいて前記車両のドアの解錠又は施錠を行う車両用スマートエントリーシステムにおいて、
前記車両の各所に取り付けられ、前記携帯機の検出エリアを形成する送信アンテナと、
前記車両における前記送信アンテナの設置場所の外側周辺に存する障害物を検出し、前記車両の外面から前記障害物までの距離を計測する距離計測手段と、
前記距離計測手段によって計測された前記障害物までの距離が所定値以下のときに、該当する送信アンテナへの電力供給を停止する電力供給停止手段と、を備え、
前記車両に取り付けた前記送信アンテナから前記障害物までの距離が所定値以下のときに当該送信アンテナを不作動にして、前記車両のアンテナ消費電流を低減することを特徴とする。

本発明に係るアンテナ消費電流低減装置は、上記したように構成されていて、距離計測手段によって計測された送信アンテナの設置場所から車両外部の障害物までの距離が所定値以下のときに、該当する送信アンテナへの電力供給を停止する。即ち、障害物までの距離が所定値以下の場合には、その送信アンテナが取り付けられている設置場所（例えばドア）を乗員が使用しないようにする。このように、乗員が使用しないと予想される送信アンテナへの電力供給が停止されるため、車両のアンテナ消費電流が低減され、バッテリの消耗が抑止される。また、他の電子機器にノイズを生じさせることが抑止される。

そして、前記距離計測手段は、携帯機を所持する乗員が降車する直前の状態における前記車両の外面から前記障害物までの距離を計測するものであり、前記距離計測手段が計測した距離の情報を記憶する記憶手段を備え、
前記車両に前記乗員が乗車するときに、前記記憶手段に記憶されている距離の情報が読み出され、前記乗員が降車したときに不作動とされた前記送信アンテナが再度不作動とされるように構成されている。

当該車両が停車した状態における送信アンテナの不作動が、記憶手段によって記憶される。そして、乗員が再度車両に乗車しようとするときに、この情報が読み出される。このため、乗員の乗車時においても、アンテナの消費電流が低減される。

上記したことから、前記所定値は、乗員が車両に乗降するために必要な最小長さよりも小さくなるように設定される。

前記送信アンテナは、少なくとも前記車両のドアに取り付けられている。ドア以外に、トランクに取り付けられている場合もある。

前記送信アンテナは、電波による前記携帯機の検出エリアを形成する。電波以外の通信媒体として、赤外線や光等であってもよい。

本実施例のアンテナ消費電流低減装置１の構成を示すブロック図である。 スマートエントリーシステム２の構成を示すブロック図である。 第１実施例の車両７の平面図である。 降車時におけるアンテナ消費電流低減装置１の作用を示す平面図である。 同じくフローチャートである。 乗車時におけるアンテナ消費電流低減装置１の作用を示すフローチャートである。 第２実施例の車両１９の平面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本実施例のアンテナ消費電流低減装置１の構成を示すブロック図、図２はスマートエントリーシステム２の構成を示すブロック図、図３は第１実施例の車両７の平面図である。

図１に示されるように、本実施例のアンテナ消費電流低減装置１は、スマートエントリーシステム２と、距離計測手段３と、距離計測手段３が計測した距離を所定値と比較し、距離が設定値よりも小さければスマートエントリーシステム２への電力供給を停止する電力供給停止手段４と、距離計測手段３が計測した距離の情報を記憶する記憶手段５とを備える。

最初に、スマートエントリーシステム２について説明する。図２に示されるように、スマートエントリーシステム２は、照合ＥＣＵ６と、使用者が所持する携帯機８とを備えている。照合ＥＣＵ６には、スマートエントリーシステム２が搭載された車両７（図３参照）が有する固有のＩＤコードが記録された携帯機８に、所定の周波数の電波（ＬＦ）を送信するように命ずる送信アンテナ９と、携帯機８から所定の周波数の電波（ＲＦ）を受信して、デジタル変調された信号に変換して照合ＥＣＵ６に送るチューナ１１と、車両７と携帯機８のＩＤコードの照合が成立し、かつ使用者がドアハンドルスイッチ１２に触れたときに、車両７のドア１３（図３参照）に内装されたドアロックモータ１４にドア１３の解錠又は施錠を命ずるボデーＥＣＵ１５が接続されている。

図３に示されるように、送信アンテナ９は、車両７の各ドア１３に取り付けられている。以下、運転席のドア１３ａに取り付けられた送信アンテナ９を送信アンテナ９ａと記載し、運転席側の後部ドア１３ｂに取り付けられた送信アンテナ９を送信アンテナ９ｂと記載し、助手席のドア１３ｃに取り付けられた送信アンテナ９を送信アンテナ９ｃと記載し、助手席側の後部ドア１３ｄに取り付けられた送信アンテナ９を送信アンテナ９ｄと記載する。そして、すべての送信アンテナ９ａ〜９ｄを総称して説明するときには「送信アンテナ９」と記載する（ドア１３及び後述する超音波ソナー１６も同様である）。なお、送信アンテナ９は、ドア１３以外にも、車内の天井部分（ルームランプの部分）とトランクの部分にも取り付けられているが、本明細書では説明を省略する。

送信アンテナ９は、照合ＥＣＵ６からの指令に基づいて定期的に電波を送信し、その電波と携帯機８から返ってきた電波に含まれている各ＩＤコードの照合を行うことにより、車両７のドア１３の近辺に携帯機８が存在するか否かの検出を行う。図３において、各送信アンテナ９からの電波の送信エリア（携帯機８の検出エリア）を一点鎖線で示す。

チューナ９は、例えば車両７の運転席側の支柱（図示せず）に内装されている。そして、車外に存する携帯機８から送信される電波を受信し、その信号を照合ＥＣＵ６に送る。この信号を受けた照合ＥＣＵ６は、信号に含まれるＩＤコードを車両７に記録されたＩＤコードと照合し、両者が同一であるか否かの判断をする。同一であれば、ボデーＥＣＵ１５に信号を送り、ドアロックモータ１４に所定の作動を命ずる。例えば、ドア１３が施錠状態であれば、ドアロックモータ１４にドア１３を解錠待機状態とするように命じ、ドア１３が解錠状態であれば、ドアロックモータ１４にドア１３を施錠待機状態とするように命じる。そして、使用者がドア１３に設けられたドアハンドルスイッチ１２に触れることにより、ドアロックモータ１４が作動し、ドア１３を解錠又は施錠する。

次に、距離計測手段３について説明する。本実施例の距離計測手段３は、「クリアランスソナー」と称されているものである。図３に示されるように、車両７の前部と後部にそれぞれ超音波ソナー１６が取り付けられている。即ち、車両７の前部における幅方向の中央部付近に所定の間隔をおいて２つの超音波ソナー１６ａが取り付けられ、左右のコーナー部にそれぞれ超音波ソナー１６ｂが取り付けられ、両サイド部にそれぞれ超音波ソナー１６ｃが取り付けられている。また、車両７の後部における幅方向の中央部付近に所定の間隔をおいて２つの超音波ソナー１６ｄが取り付けられ、左右のコーナー部にそれぞれ超音波ソナー１６ｅが取り付けられている。

これらの超音波ソナー１６により、車両７の前方、前方の両側方、後方及び後方の両側方に存する障害物を検出し、車両７から障害物までの距離を計測することが可能である。図３において、超音波ソナー１６の感知範囲を二点鎖線で示す。そして、超音波ソナー１６が計測可能な最大距離Ｌは、例えば５０ｃｍである。

ここで、超音波ソナー１６が障害物を検出すると、車両７の外面から障害物までの距離が計測され、計測された距離の情報が電力供給停止手段４に送られる。電力供給停止手段４は、計測された距離を、予め設定された所定値と比較する。この所定値は、車両７に乗車（又は降車）しようとする乗員がドア１３を開いて乗車（又は降車）可能な距離の最小値であり、例えば３０〜４０ｃｍである。そして、ドア１３と障害物（例えば、図４に示されるように、助手席側のドア１３ｃと壁部１７）との隙間（距離Ｌ１）が所定値よりも小さければ、乗員がそのドア１３から乗降することは困難である。このとき、電力供給停止手段４は、乗員の乗降が困難なドア１３（図４の場合、ドア１３ｃ，１３ｄ）に取り付けられた送信アンテナ９ｃ，９ｄが、携帯機８を検出するための電波を出力することを停止する。

また、車両７が停車したときに超音波ソナー１６によって計測された距離の情報は、記憶手段５に記憶される。

本実施例のアンテナ消費電流低減装置１の作用について、図４及び図５を参照しながら説明する。最初に、車両７の乗員が降車する場合について説明する。図４に示されるように、運転者は車両７を駐車開始位置Ｐから後退させる。このとき、運転者は車両７の距離計測手段３を作動させる（図５のステップＳ１０）。車両７が、その後方に存する障害物（この場合、平面視においてＬ字状を呈する壁部１７）に接近すると、車両７の後部に取り付けられた超音波ソナー１６ｄ，１６ｅが所定の反応を示す。例えば、壁部１７との距離が小さくなるにつれて、距離計測手段３が発する警告音が変化する。壁部１７に接近した状態で車両７が停車すると（ステップＳ２０）、車両７の助手席側のドア１３ｃ，１３ｄの外面から壁部１７までの距離Ｌ１が計測される（ステップＳ３０）。

図４に示されるように、車両７が停車したときに、車両７の距離計測手段３が計測した距離Ｌ１の情報が電力供給停止手段４に送られる。電力供給停止手段４は、計測された距離Ｌ１を、予め設定された所定値と比較する（ステップＳ４０）。距離Ｌ１が所定値よりも大きい場合（ステップＳ４０における「大」）、すべての送信アンテナ９を作動させる（ステップＳ５０）。即ち、すべての送信アンテナ９から電波が出力される。なお、通常のスマートエントリーシステム２では、携帯機８を所持する乗員が車両７から離れたことを確認して、各種車載機器をロック状態とするため、乗員の降車時にもすべての送信アンテナ９から電波が出力される。

しかし、計測された距離Ｌ１が所定値よりも小さい場合（ステップＳ４０における「小」）、該当する送信アンテナ９を不作動とする。例えば、図４に示されるように、運転席側の超音波ソナー１６ｃが計測した距離は所定値より大であるため（なぜならば、障害物が存しない。）、運転席側の送信アンテナ９ａ，９ｂを作動させる。しかし、助手席側の超音波ソナー１６ｃが計測した距離Ｌ１が所定値より小であれば、助手席側の送信アンテナ９ｃ，９ｄは作動させない（ステップＳ６０）。即ち、壁部１７との隙間（距離Ｌ１）が狭く、乗員が降車することが困難とされるドア１３ｃ，１３ｄに取り付けられている送信アンテナ９ｃ，９ｄを不作動（送信アンテナ９ｃ，９ｓが電波を出力しないようにする。）とする。送信アンテナ９ｃ，９ｄが電流を消費しないため、アンテナ消費電流の低減が図られる。そして、いずれの場合であっても、超音波ソナー１６が計測した距離Ｌ１が、記憶手段５に記憶される（ステップＳ７０）。

次に、図４の状態で停車した車両７に、乗員が乗車する場合について説明する。従来のスマートエントリーシステム１では、携帯機８を所持する乗員が車両７に接近すると、携帯機８が発する電波をチューナ９（図２参照）が受信することにより、すべての送信アンテナ９が作動する。しかし、本実施例のスマートエントリーシステム１では、駐車終了時に記憶手段５が記憶した距離Ｌ１の情報が読み出されるため、運転席側の送信アンテナ９ａ，９ｂが作動し、助手席側の送信アンテナ９ｃ，９ｄは作動しない。即ち、図６のフローチャートに示されるように、携帯機８を所持する乗員が、駐車状態の車両７に接近する（ステップＳ１０）。チューナ９が携帯機８の電波を受信して携帯機８を検出すると（ステップＳ２０）、車両７と携帯機８とのＩＤコードの照合が行われる（ステップＳ３０）。ＩＤコードの照合が成立すると、電力供給停止手段４が駐車終了時の距離Ｌ１の情報を読み出す（ステップＳ４０）。そして、壁部１７までの距離Ｌ１が所定値より大きい送信アンテナ９ａ，９ｂのみを作動させ、距離Ｌ１が所定値より小さい送信アンテナ９ｃ，９ｄを作動させない（ステップＳ５０）。このときにも、送信アンテナ９ｃ，９ｄが電流を消費しないため、アンテナ消費電流の低減が図られる。

上記したように、本実施例のアンテナ消費電力低減装置１では、即ち、乗員の乗降に利用されないと予想されるドアに取り付けられた送信アンテナ９ｃ，９ｄを不作動とするため、送信アンテナ９ｃ，９ｄが電波出力のために使用される電力が不要となる。この結果、電源（バッテリ）の消耗を抑止することができる。

第１実施例の車両７は、後部にトランクが設けられている形態である。しかし、図７に示されるように、上方に揺動軸を有して開閉する跳ね上げ式のバックドア１８が後部に設けられている車両１９に対しても適用することができる。この場合、バックドア１８を開くために必要とする距離が、運転席側及び助手席側のドア１３と異なっている場合、所定値を変えることが望ましい。即ち、車両１９の後部に取り付けられた超音波ソナー１６ｄ，１６ｅによって計測された障害物までの距離が、予め設定された所定値（バックドア１８を開くために必要な距離）よりも小さい場合、車両１９の後部に取り付けられた送信アンテナ２１を作動させないようにする。

上記した本実施例のスマートエントリーシステム２では、車両７と携帯機８との間で電波による無線通信を行うものである。しかし、電波以外の手段（例えば、赤外線、レーザ等）で無線通信を行うものであってもよい。

本発明は、車両用スマートエントリーシステムにおける消費電流を低減する装置として利用することができる。

１ アンテナ消費電流低減装置
２ スマートエントリーシステム
３ 距離計測手段
４ 電力供給停止手段
５ 記憶手段
６ 照合ＥＣＵ（電力供給停止手段）
７，１９ 車両
８ 携帯機
９，９ａ〜９ｄ，２１ 送信アンテナ
１３，１３ａ〜１３ｄ ドア
１６，１６ａ〜１６ｅ 超音波ソナー（距離計測手段）
１７ 壁部（障害物）
１８ バックドア（ドア）
Ｌ 最大距離
Ｌ１ 距離

Claims (5)

1. 使用者が所持する携帯機と車両に搭載された車載機器との間で無線通信を行い、そのときの照合結果に基づいて前記車両のドアの解錠又は施錠を行う車両用スマートエントリーシステムにおいて、
   前記車両の各所に取り付けられ、前記携帯機の検出エリアを形成する送信アンテナと、
   前記車両における前記送信アンテナの設置場所の外側周辺に存する障害物を検出し、前記車両の外面から前記障害物までの距離を計測する距離計測手段と、
   前記距離計測手段によって計測された前記障害物までの距離が所定値以下のときに、該当する送信アンテナへの電力供給を停止する電力供給停止手段と、を備え、
   前記車両に取り付けた前記送信アンテナから前記障害物までの距離が所定値以下のときに当該送信アンテナを不作動にして、前記車両のアンテナ消費電流を低減することを特徴とする車両用スマートエントリーシステムのアンテナ消費電流低減装置。
2. 前記距離計測手段は、携帯機を所持する乗員が降車する直前の状態における前記車両の外面から前記障害物までの距離を計測するものであり、前記距離計測手段が計測した距離の情報を記憶する記憶手段を備え、
   前記車両に前記乗員が乗車するときに、前記記憶手段に記憶されている距離の情報が読み出され、前記乗員が降車したときに不作動とされた前記送信アンテナが再度不作動とされることを特徴とする請求項１に記載の車両用スマートエントリーシステムのアンテナ消費電流低減装置。
3. 前記所定値は、乗員が車両に乗降するために必要な最小長さよりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用スマートエントリーシステムのアンテナ消費電流低減装置。
4. 前記送信アンテナは、少なくとも前記車両のドアに取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用スマートエントリーシステムのアンテナ消費電流低減装置。
5. 前記送信アンテナは、電波による前記携帯機の検出エリアを形成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両用スマートエントリーシステムのアンテナ消費電流低減装置。

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