JP2013164726A - 携帯機及びこれを用いた車両通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の蓄電池の消耗及び携帯機の電池の消耗を抑制しうる携帯機及びこれを用いた車両通信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】携帯機６１に振動発電装置７５を設け、振動発電装置７５が発電した際に、第一の制御回路７１が第一の送信アンテナ７３を介してアプローチ信号を送信するよう構成することで、アプローチ信号を送信する為の電力を振動発電装置の発電で補完できるので、車両の蓄電池の消耗及び携帯機の電池の消耗を抑制しうる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に車両の施解錠制御に用いられる携帯機及びこれを用いた車両通信装置に関するものである。

操作者が車両に接近したり、或いは車両のドアノブに接触したりした際に、車両の施解錠制御を行う車両通信装置が、近年、普及している。

この車両通信装置において、操作者が車両に近づいた際に、車室内のドームランプ等を点灯させるウェルカムランプ機能の搭載が求められている。

このようなウェルカムランプ機能を備える従来の車両通信装置について、図３を用いて説明する。

図３は従来の車両通信装置のブロック図であり、同図において、車両通信装置３０は、携帯機１と車載部２を備えている。

ここで、携帯機１は、第一の制御回路１１と、第一の受信アンテナ１２と、第一の送信アンテナ１３と、電池１４を備えている。第一の制御回路１１は、第一の受信アンテナ１２、第一の送信アンテナ１３、電池１４のそれぞれに接続される。

また、車載部２は、車載ユニット２１と受信ユニット２２と送信ユニット２３と、第二の送信アンテナ２４と、第二の受信アンテナ２５を備えている。

車載ユニット２１は、受信ユニット２２と送信ユニット２３に接続される。また、第二の受信アンテナ２５で受信した信号は受信ユニット２２で増幅等され、車載ユニット２１に入力される。また、車載ユニット２１から出力した信号は送信ユニット２３で増幅等され、第二の送信アンテナ２４を介して出力される。

なお、車載ユニット２１は、光センサ４と、車内灯５と、タッチセンサ６に接続される。

以下、従来の車両通信装置のウェルカムランプ機能について説明する。

光センサ４は、車両に搭載され車両の外部環境の明るさを検出するセンサである。光センサ４の出力信号は車載ユニット２１に入力され、車載ユニット２１が、車両の外部環境の明暗を判定する。車載ユニット２１が、車両の外部環境は暗いと判定すると、所定時間間隔で、送信ユニット２３を経由し第二の送信アンテナ２４から要求信号を送信する。

ここで、携帯機１が要求信号を受信可能な範囲内にあれば、要求信号は第一の受信アンテナ１２で受信され、第一の制御回路１１で正規の要求信号か判定される。第一の制御回路１１が正規の要求信号と判定すると、解錠信号を第一の送信アンテナ１３経由で送信する。

解錠信号は第二の受信アンテナ２５で受信され、車載ユニット２１に入力される。そして、車載ユニット２１は解錠信号を出力して、車両のドアを解錠すると共に、車内灯５を点灯させる。

第二の送信アンテナ２４から送信される要求信号等の信号の通信可能な範囲は、車両のドアから約２ｍ程度の領域である。一方、第一の送信アンテナ１３から送信される解錠信号等の信号の通信可能な範囲は、携帯機１から約１０ｍ程度の領域である。要求信号の方が通信可能な範囲が短いので、携帯機１が要求信号を受信可能な範囲内にあれば、車内灯５が点灯される。なお、この通信可能な範囲の違いは、通信に用いる電波の周波数帯が要求信号の方が低いことにより生じる。

つまり、車両の外部環境が暗い場合には、要求信号が第二の送信アンテナ２４から所定時間間隔で送信されており、操作者が車両のドアから約２ｍ程度の領域に近づくと車内灯５が点灯される。

一方、車載ユニット２１が、車両の外部環境は明るいと判定すると、タッチセンサ６から操作者が車両のドアノブ等に接触したことを検出する信号が入力されるまで、要求信号の出力を待機する。

そして、タッチセンサ６からの信号により、要求信号が車載ユニット２１から出力され、第二の送信アンテナ２４から要求信号が送信される。そして、携帯機１が要求信号を受信し、車内灯５が点灯される。

つまり、車両の外部環境が明るい場合には、要求信号は車両のドアノブ内等に配置されたタッチセンサ６からの入力を判定した後に送信され、車内灯５が点灯される。

すなわち、従来の車両通信装置のウェルカムランプ機能は、車両のドアから約２ｍ程度の領域ではあるが、操作者が車両に近づくと車内灯５が点灯され、車両の周辺を明るく照らしていた。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００５−１２７０５０号公報

ここで、従来の車両通信装置では、要求信号を所定時間間隔で送信することで、操作者が車両の近傍に来たことを検出して、車内灯を点灯するものとしていたが、所定時間間隔で送信しているので、車両の蓄電池の消耗が大きくなるという課題があった。

また、携帯機から所定間隔で所定のアプローチ信号を送信し、そのアプローチ信号を受信した際に車載ユニット等が車内灯を点灯するものとすれば、車両側の電力消費は低減できるが、その場合、携帯機の電池の消耗が大きくなるという課題が生じる。

本発明は、このような課題を解決するものであり、車両の蓄電池の消耗及び携帯機の電池の消耗を抑制した車両通信装置を実現することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、特に、携帯機に振動発電装置を備えさせ、振動発電装置が発電している際に、第一の制御回路がアプローチ信号を出力するよう構成した。

本発明によれば、携帯機に振動発電装置を備えさせ、振動発電装置が発電している際に、第一の制御回路がアプローチ信号を出力するよう構成することにより、アプローチ信号を送信する為の電力を振動発電装置の発電で補完するので、車両の蓄電池の消耗及び携帯機の電池の消耗を抑制した車両通信装置を実現しうるという有利な効果が得られる。

本発明の一実施の形態による車両通信装置のブロック図 本発明の他の実施の形態による携帯機のブロック図 従来の車両通信装置のブロック図

（実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態による車両通信装置について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態による車両通信装置のブロック図である。同図において、車両通信装置１００は、携帯機６１と、車載ユニット６２と、第二の送信アンテナ６３とを備えている。

また、携帯機６１は、第一の制御回路７１と、第一の受信アンテナ７２と、第一の送信アンテナ７３と、電池７４と、振動発電装置７５と、整流素子７６を備えている。第一の制御回路７１は、第一の受信アンテナ７２、第一の送信アンテナ７３、電池７４、振動発電装置７５のそれぞれに接続される。

ここで、第一の受信アンテナ７２で受信した信号は、第一の制御回路７１に入力される。また、第一の制御回路７１が出力した信号は第一の送信アンテナ７３を介して送信される。そして、第一の制御回路７１を動作する電力は、電池７４及び振動発電装置７５から供給される。なお、電池７４と振動発電装置７５の間には、整流素子７６が配置され、電池７４から振動発電装置７５へ電流が流れないようにしている。

この振動発電装置７５は、操作者の歩行動作による振動で発電を行う。振動発電装置７５の発電方式は、圧電式、電磁誘導式、静電式等である。歩行動作による振動で発電が可能であれば、いずれの方式も採用しうる。

なお、圧電式はピエゾ素子の変形で生じた電位差から発電する。電磁誘導式は、コイルに対し磁石を移動させ、電磁誘導で生じた電力を回収する。静電式は、電荷を帯びたエレクトレットと電極を対向した状態で、電極を移動させて生じた電力を回収する。上記、三方式のうち、電磁誘導式或いは静電式が好適である。電磁誘導式は発生する電力が大きく、静電式はＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を用いた半導体素子等の小型の素子を作成するのに適しているからである。

車載ユニット６２は、第二の制御回路８１と、送信回路８２と、第二の受信アンテナ８３を備えている。また、第二の制御回路８１は、送信回路８２と第二の受信アンテナ８３のそれぞれに接続される。そして、送信回路８２が第二の送信アンテナ６３に接続される。

第二の制御回路８１は、タッチセンサ５２、車内灯５３、ハザードランプ５４、に接続されている。

ここで、第二の制御回路８１から送信回路８２に出力された信号は、送信回路８２で増幅等され、第二の送信アンテナ６３を介して送信される。第二の送信アンテナ６３から送信される電波の周波数帯は、３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚのＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯である。なお、ＬＦ帯の電波の通信可能な範囲は、第二の送信アンテナ６３が配置される車両のドアの近傍の約２ｍ程度である。このＬＦ帯の電波は、車両周辺での通信可能領域が狭いものの、通信可能領域内では通信が成立する確実性が高いことから用いられる。

また、第二の受信アンテナ８３で受信した信号は、第二の制御回路８１に入力される。第二の受信アンテナ８３で受信する電波の周波数帯は、３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚのＶＨＦ（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯、或いは３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚのＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯が用いられる。なお、ＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯の電波を用いた際の通信可能な範囲は、車両から約１０ｍ程度である。ＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯の電波は、ＬＦ帯と比較し遠距離から届くので、携帯機６１に設けられた車両の施解錠を行うための押圧ボタン（図示せず）を押圧操作し、遠距離から車両を施解錠する際にも使用される。

以下、車両通信装置１００のウェルカムランプ機能について説明する。

携帯機６１を保持した操作者が歩行運動すると、携帯機６１が振動し、振動発電装置７５が発電する。そして、第一の制御回路７１が振動発電装置７５の発電を検出し、振動発電装置７５が発生した電力を用いて、アプローチ信号を第一の送信アンテナ７３を介して送信する。ここで、アプローチ信号は第二の制御回路８１にウェルカムランプ機能を実施するための所定の処理を行わせる信号である。

アプローチ信号の送信は、振動発電装置７５が電力を発生している間は、所定時間間隔で継続的に行われる。

そして、操作者が携帯機６１と車載ユニット６２が通信可能な範囲に進入すると、アプローチ信号が第二の受信アンテナ８３を介して受信される。アプローチ信号は、第二の制御回路８１に入力され、第二の制御回路８１は車内灯５３を点灯させ、ハザードランプ５４を点灯させる。なお、アプローチ信号の送信には、ＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯の電波を用いているので、車両から約１０ｍ程度の遠距離で携帯機６１と車載ユニット６２との間の通信を成立させることができる。また、ハザードランプ５４を点灯回数は複数回連続（点灯、消灯の繰り返し）としても良い。

なお、ハザードランプ５４を点灯させるのは、車両から若干離れていてウェルカムランプ機能が実行された際に、自己の車両を見つけやすくする為である。

そして、さらに操作者が車両に近づき、車両のドアハンドル等に接触すると、タッチセンサ５２により車両への接触が検出される。そして、タッチセンサ５２の出力信号が第二の制御回路８１に入力され、第二の制御回路８１が車両のドアを解錠する。なお、第二の制御回路８１は、アプローチ信号の受信の際に、車両のドアを解錠しても良いが、操作者が解錠の意思が無く、車両の周辺を通過することもあるため、不要な解錠を抑制する観点から、タッチセンサ５２からの入力信号により車両のドアを解錠するのが望ましい。

次に、図２を用いて説明するのは、携帯機の他の実施の形態である。

携帯機１６１は、第一の制御回路７１と、第一の受信アンテナ７２と、第一の送信アンテナ７３と、電池７４と、整流素子７６と、発電装置１７５と、歩行検出センサ１７６を備える。

この携帯機１６１は、携帯機６１と比較すると、振動発電装置７５を備えず、代わりに発電装置１７５と歩行検出センサ１７６を備える点で異なる。発電装置１７５は振動発電装置７５と置き換えて配置される。また、歩行検出センサ１７６は、第一の制御回路７１に接続される。

発電装置１７５は、電力を蓄積する蓄電部１７５Ａを備える。また、発電装置１７５は、発電可能な構造を備えていれば良い。例えば、振動により発電しても良いし、太陽電池であっても良い。そして、発電装置１７５が発電した電力は蓄電部１７５Ａに蓄積される。

歩行検出センサ１７６は、携帯機１６１を保持し操作者が歩行運動したことを検出するセンサである。歩行検出センサ１７６は、例えば振動検出センサ、加速度センサ、角速度センサである。

ウェルカムランプ機能の実施において、操作者の歩行運動は歩行検出センサ１７６により検出される。歩行検出センサ１７６が歩行運動を検出すると、第一の制御回路７１は、蓄電部１７５Ａに蓄積された電力を用いて、アプローチ信号を出力する。そして、アプローチ信号は、第一の送信アンテナ７３を介して送信される。

つまり、携帯機１６１を用いることで、操作者が歩行していない時に蓄えた電力を利用してアプローチ信号を送信することが可能となる。

なお、上記の説明では、携帯機６１、１６１が第一の受信アンテナ７２と、第一の送信アンテナ７３を備えるものとして説明したが、第一の送信アンテナ７３を受信の際にも使用することで、第一の受信アンテナ７２と第一の送信アンテナ７３を共用しうる。つまり、第一の受信アンテナ７２は必ずしも必要ではない。

また、第二の送信アンテナ６３と第二の受信アンテナ８３を用いるものとして説明したが、第二の受信アンテナ８３を送信の際にも使用することで、第二の送信アンテナ６３と第二の受信アンテナ８３を共用しうる。つまり、第二の送信アンテナ６３は必ずしも必要ではない。

なお、第一の受信アンテナ７２と第一の送信アンテナ７３を同じアンテナで共用、或いは第二の送信アンテナ６３と第二の受信アンテナ８３を同じアンテナで共用する場合には、アプローチ信号、解錠信号の送受に使用する電波の周波数帯だけでなく、要求信号の送受に使用する電波の周波数帯も、ＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯を用いるのが好ましい。ＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯に共振するアンテナにおいて、さらにＬＦ帯に共振させるのは周波数帯が大きく異なりアンテナの設計が難しくなるからである。

また、第二の制御回路８１と、送信回路８２と、第二の受信アンテナ８３は同じ筐体内に配置されていても良いし、その一部が異なる筐体内に配置されていても良い。

また、電池７４は一次電池、二次電池（蓄電池）のいずれであっても良い。

本実施の形態によれば、携帯機６１に振動発電装置７５を設け、振動発電装置７５が発電した際に、第一の制御回路７１が第一の送信アンテナ７３を介してアプローチ信号を送信するよう構成することで、アプローチ信号を送信する為の電力を振動発電装置の発電で補完するので、車両の蓄電池の消耗及び携帯機の電池の消耗を抑制しうる。

また、携帯機１６１に、発電装置１７５と歩行検出センサ１７６を設け、歩行検出センサ１７６が歩行を検出した際に、第一の制御回路７１が第一の送信アンテナ７３を介してアプローチ信号を送信するよう構成することで、操作者が歩行していない時に蓄えた電力を利用してアプローチ信号を送信しうる。

また、アプローチ信号はＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯の電波を用いて送信されているので、遠距離からウェルカムランプ機能を実施することができる。

本発明による携帯機及びこれを用いた車両通信装置は、車両の蓄電池の消耗及び携帯機の電池の消耗を抑制しうるという有利な効果を有し、主に車両の施解錠用として有用である。

５２ タッチセンサ
５３ 車内灯
５４ ハザードランプ
６１、１６１ 携帯機
６２ 車載ユニット
６３ 第二の送信アンテナ
７１ 第一の制御回路
７２ 第一の受信アンテナ
７３ 第一の送信アンテナ
７４ 電池
７５ 振動発電装置
７６ 整流素子
８１ 第二の制御回路
８２ 送信回路
８３ 第二の受信アンテナ
１００ 車両通信装置
１７５ 発電装置
１７５Ａ 蓄電部
１７６ 歩行検出センサ

Claims (6)

1. 振動発電装置と、
   前記振動発電装置に接続され、前記振動発電装置が発電した際に、前記振動発電装置が発電した電力を用いてアプローチ信号を出力する第一の制御回路と、
   前記アプローチ信号を送信する第一の送信アンテナと、を備えた携帯機。
2. 請求項１記載の携帯機と、
   前記アプローチ信号を受信する第二の受信アンテナと、
   前記第二の受信アンテナを介して前記アプローチ信号が入力されると、少なくとも車内灯或いはハザードランプのいずれかを点灯する第二の制御回路を備えた車両通信装置。
3. 前記アプローチ信号はＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯の電波を用いて通信された請求項２記載の車両通信装置。
4. 発電した電力を蓄電する蓄電部を備えた発電装置と、
   歩行検出センサと、
   前記歩行検出センサに接続され、前記歩行検出センサが歩行運動を検出すると、前記蓄電部の電力を用いてアプローチ信号を出力する第一の制御回路と、
   前記アプローチ信号を送信する第一の送信アンテナと、を備えた携帯機。
5. 請求項４記載の携帯機と、
   前記アプローチ信号を受信する第二の受信アンテナと、
   前記第二の受信アンテナを介して前記アプローチ信号が入力されると、少なくとも車内灯或いはハザードランプのいずれかを点灯する第二の制御回路を備えた車両通信装置。
6. 前記アプローチ信号はＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯の電波を用いて通信された請求項５記載の車両通信装置。

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