JP2015124532A - 車載無線通信装置 - Google Patents

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晃尚 岩田
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Abstract

【課題】通信機によるドアの解錠を行う機能を備えた車輌にて、暗電流の低減を可能とする車載無線通信装置を提供する。
【解決手段】車載無線通信装置10は、可搬型の無線キー5との間で無線信号の送受信を行う無線通信部13と、無線通信部13が送受信した無線信号に応じて、無線キー5が車輌外の第1通信領域内に存在するか否かを判定する制御部11とを備える。車輌の駐車中に、制御部11は無線キー5が第1通信領域内に存在すると判定されるまで、無線通信部13に第1通信領域のみを形成させる。
【選択図】図2

Description

本発明は、可搬型の通信機によるドアの解錠等を行うことができる車輌に用いられる車載無線通信装置に関する。
従来から、可搬型の通信機をユーザが所持し、車輌の特定箇所に対するユーザの接触操作に応じて、車輌のドアの施錠/解錠を自動的に行うシステム、いわゆるスマートエントリーシステムが普及している。
例えば特許文献1には、スマートエントリーシステムが記載されている。スマートエントリーシステムは、車輌に取付けられ、通信機サーチ用のリクエスト信号を間欠的に送信する(以下、「ポーリングを行う」と記す)送受信機と、このリクエスト信号を受信することによりIDを含む信号を送信する通信機とからなり、通信機から送信されたIDが特定のIDと合致していることが送受信機側で判別された場合にドアを解錠する。
近年、このようなスマートエントリーシステムを搭載した車輌では、通信機を所持したユーザが車輌に接近し、これによって車輌側の送受信機が通信機からの応答信号を受信すると、ウェルカムライトの点灯、及びドアの解錠準備等を行う。
特開平5−156851号公報
しかし、スマートエントリーシステムを搭載した車輌において、送受信機によるリクエスト信号の送信を長期間継続するため、暗電流が高くなり、車載バッテリの容量が低下される可能性がある。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、暗電流の低減を図ることを可能とする車載無線通信装置を提供することにある。
本発明に係る車載無線通信装置は、車輌の外部に複数の通信領域を形成し、各通信領域内で可搬型の通信機との間で無線信号を送受信することが可能な無線通信手段と、該無線通信手段が送受信した無線信号に応じて、前記通信機が前記通信領域内に存在するか否かを判定する判定手段とを備える車載無線通信装置において、前記車輌の駐車中に、前記判定手段により前記通信機が前記複数の通信領域のうち特定の一部の通信領域内に存在すると判定されるまで、前記無線通信手段に前記特定の一部の通信領域のみを形成させる制御手段を備えることを特徴とする。
本発明に係る車載無線通信装置は、前記特定の一部の通信領域は、前記車輌の運転席のドアの周囲に形成された通信領域を少なくとも含むことを特徴とする。
本発明に係る車載無線通信装置は、前記判定手段により前記通信機が前記特定の一部の通信領域内に存在すると判定された場合、前記制御手段は、前記無線通信手段に前記複数の通信領域を形成させるようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る車載無線通信装置は、前記複数の通信領域は、前記車輌のトランクの周囲に形成された通信領域を少なくとも含むことを特徴とする。
本発明においては、車輌の駐車中に、判定手段により通信機が前記複数の通信領域のうち特定の一部の通信領域内に存在すると判定されるまで、制御手段は無線通信手段に前記特定の一部の通信領域のみを形成させる。これにより、ポーリングを行う際に、駆動すべきアンテナの本数を減らすことができる。
本発明においては、特定の一部の通信領域は、車輌の運転席のドアの周囲に形成された通信領域を少なくとも含む。これにより、ポーリングを行う際に、使用確率が一番高い運転席付近に通信領域を形成することができる。
本発明においては、判定手段により通信機が特定の一部の通信領域内に存在すると判定された場合、制御手段は、無線通信手段に複数の通信領域を形成させる。これにより、運転席だけでなく、車輌の他の席のドアを開けようとする場合にも、事前認証を行うことができる。
本発明においては、複数の通信領域は、車輌のトランクの周囲に形成された通信領域を少なくとも含む。これにより、ポーリングを行う際に、使用確率が高いトランク付近に通信領域を形成することができる。
本発明によれば、車載無線通信装置は、通信機が複数の通信領域のうち特定の一部の通信領域内に存在するまで、無線通信手段にて特定の一部の通信領域のみを形成することにより、ポーリングを行う際に、駆動すべきアンテナの本数を減らすことができる。従って、暗電流の低減を図ることができる。
車輌外に形成された通信領域の例を示す図である。 本発明に係る車載無線通信装置の構成を示すブロック図である。 無線キーの構成を示すブロック図である。 第1ポーリングモードで制御部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。 第2ポーリングモードで制御部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。 トリガモードで制御部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図1は車輌1外に形成された通信領域の例を示す図、図2は本発明に係る車載無線通信装置10の構成を示すブロック図である。車載無線通信装置10は、車輌1に搭載されており、車輌1外に、運転席側の第1通信領域1A、助手席側の第2通信領域1B、及びトランク側の第3通信領域1Cを形成することができる。また、車載無線通信装置10は、各通信領域内でユーザが所持する可搬型の無線キー(通信機)5との間で無線信号を送受信することが可能であり、送受信した無線信号に応じて、無線キー5がいずれの通信領域内に存在するかを判定するようにしてある。
車載無線通信装置10には、車輌1のイグニッションスイッチ(IGスイッチ)31、並びに車輌1の各ドアに設けられたリクエストスイッチ33〜37が接続されている。IGスイッチ31は、2値信号を出力するものであり、車輌1のエンジン動作中にはオン状態を示す信号を出力し、車輌1のエンジン停止中にはオフ状態を示す信号を出力する。リクエストスイッチ33〜37夫々は、例えば、運転席ドア、運転席側の後部座席ドア、助手席ドア、助手席側の後部座席ドア及びトランクのドアを開閉するための車輌1の外側の各ドアノブに設けられているタッチセンサ又は押し釦式スイッチである。リクエストスイッチ33〜37夫々は、ユーザにより操作された場合、操作と表す検知信号を車載無線通信装置10へ出力する。車載無線通信装置10は、これらの信号に基づいてドアの解錠の指示に係る処理を行う。
車載無線通信装置10は、制御部11、記憶部12、及び無線通信部13等を備える。制御部11は、具体的にはCPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)等の演算処理装置で構成されるものであり、図示しないタイマーを備え、予め記憶部12に記憶されたプログラム及びデータを読み出して実行することにより、車載無線通信装置10内の各部の動作の制御処理及び各種の演算処理等を行う。また、制御部11は、施錠/解錠制御部15及び点灯制御部16に接続され、施錠/解錠制御部15及び点灯制御部16へ制御信号を送信する。
記憶部12は、制御部11の動作に必要なプログラム及びデータ等が予め記憶されているとともに、制御部11の処理に伴って生じたデータを記憶する。記憶部12は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)又はフラッシュメモリ等のデータ書き換え可能な不揮発性のメモリ素子で構成してもよく、マスクROM又はEPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)等の(電気的に)データ書き換え不可能な不揮発性のメモリ素子とSRAM(Static Random Access Memory)又はDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性のメモリ素子とを個別に備える構成としてもよい。記憶部12には、無線キー5との間で行う無線通信に必要な後述する第1送信部131、第2送信部132、及び第3送信部133夫々の識別コードと、認証処理に必要な認証情報例えば無線キー5のIDとが記憶されている。また、記憶部12には、後述する車輌1の各ドアと第1通信領域1A、第2通信領域1B、及び第3通信領域1C夫々との対応関係を示すテーブルが記憶されている。
無線通信部13は、無線キー5との無線通信を行うものであり、第1送信部131、第2送信部132、第3送信部133、及び受信部134を備える。第1送信部131は、運転席ドア及び運転席側の後部座席ドアの間に設けられた送信アンテナ13Aを備え、制御部11の制御に基づいて、送信アンテナ13Aを駆動して、例えばLF波(125KHz)で無線信号を第1通信領域1A内で送信する。第2送信部132は、助手席ドア及び助手席側の後部座席ドアの間に設けられた送信アンテナ13Bを備え、制御部11の制御に基づいて、送信アンテナ13Bを駆動して、例えばLF波で無線信号を第2通信領域1B内で送信する。第3送信部133は、トランクのドアに設けられた送信アンテナ13Cを備え、制御部11の制御に基づいて、送信アンテナ13Cを駆動して、例えばLF波で無線信号を第3通信領域1C内で送信する。以下、第1送信部131、第2送信部132、及び第3送信部133夫々が送信する無線信号を「リクエスト信号」と記す。リクエスト信号には、送信する送信部の固有の識別コードが含まれている。
受信部134は車輌1の適所に設けられた受信アンテナ(図示しない)を介して、リクエスト信号に対する応答として無線キー5から送信される無線信号(以下、応答信号と記す)を受信し、受信した応答信号に含まれるデータを制御部11へ与える。
無線キー5から送信された応答信号には、送信した送信部の識別コード、暗号化されたID等の識別情報及び暗号解読のための情報等が含まれている。制御部11は、無線通信部13との無線通信により得られた識別コードに基づいて無線キー5がいずれの通信領域内に存在するかを判定するとともに、無線キー5のIDが記憶部12に予め記憶されたIDと一致するか否かを判定する認証処理を行い、認証処理に成功した場合に、判定された通信領域に対応するドアの解錠指示に係る信号を施錠/解錠制御部15へ出力する。
本実施の形態では、第1通信領域1Aに対応するドアは運転席側の各ドア、即ち運転席ドア及び運転席側の後部ドアであり、第2通信領域1Bに対応するドアは助手席側の各ドア、即ち助手席ドア及び助手席側の後部ドアであり、第3通信領域1Cに対応するドアはトランクのドアである。第1通信領域1A、第2通信領域1B、及び第3通信領域1C夫々と車輌1の各ドアとの対応関係を示すテーブルが記憶部12に記憶されている。
施錠/解錠制御部15は、制御部11からの指示に応じて、車輌1の各ドアの施錠/解錠の制御を行う。車輌1の各ドアには、施錠/解錠に係る機械機構及びこれを動作させるアクチュエータ等を有する施錠機構(図示は省略する)がそれぞれに設けられており、施錠/解錠制御部15は各施錠機構に対する施錠/解錠を指示する制御信号を個別に出力する。
点灯制御部16は、制御部11からの指示に応じて、例えば車輌1のドア付近の足元を照らすために格納式サイドミラー等に設けられたウェルカムライトを点灯して、ユーザを車輌1に迎える。これにより、無線キー5を所持するユーザは、周囲が暗い状況であっても、車輌1からある程度離れた位置から足元を確認することができる。
図3は、無線キー5の構成を示すブロック図である。無線キー5は、カード型又はキーホルダ型等のような可搬型であり、無線通信部51、制御部52及び記憶部53等を備えて構成されている。記憶部53は、EEPROM等のデータ書き換え可能な不揮発性のメモリ素子を用いて構成されている。記憶部53には、自らのIDと、通信相手となる車輌1のIDとが予め識別情報54として記憶されている。
無線通信部51は、車輌1に搭載された車載無線通信装置10の無線通信部13との無線通信を行うものである。無線通信部51は、内蔵されたアンテナ(図示は省略する)を介して車輌1からのリクエスト信号を受信し、受信したリクエスト信号に含まれるデータを制御部52へ与える。また無線通信部51は、制御部52から与えられたデータを応答信号として車輌1へ送信する。
制御部52は、無線キー5内の各部の動作の制御処理及び各種の演算処理を行うものである。制御部52は、車輌1からの受信データを無線通信部51から与えられた場合このデータに含まれる車輌1のIDと予め記憶部53に記憶された車輌1のIDとが一致するか否かを判定し、車輌1のIDが一致した場合に、車輌1への応答を無線通信により行う。車輌1への応答の際に、制御部52は、記憶部53に予め記憶された自らのIDを読み出し、IDをリクエスト信号に含まれる識別コードとともに応答信号に含める。
車載無線通信装置10は、車輌1のエンジンが停止され、かつ各ドアが施錠された状態で駐車されている場合、第1ポーリングモードに入る。第1ポーリングモードでは、制御部11は、所定時間ごとに第1送信部131へ送信指示に係る信号を出力し、無線キー5が第1通信領域1A内に存在するか否かを判定する。ここで、所定時間は1秒である。但し、これに限らず、所定時間は必要に応じて適宜設定すればよい。
無線キー5が第1通信領域1A内に存在し、かつ無線キー5との無線通信が成立した場合、制御部11は、点灯制御部16へ点灯指示に係る信号を出力し、ウェルカムライトを点灯させるとともに、第1通信領域1Aに対応する各ドアを解錠準備状態に設定する。解錠準備状態とは、車輌1外からのユーザの操作によって解錠が可能な状態である。例えば、解錠準備状態に設定されたドアに設けられたリクエストスイッチがユーザにより操作された場合、制御部11は施錠/解錠制御部15へ当該ドアの解錠指示に係る信号を出力して、無線キー5と認証を行わずに当該ドアを解錠させる。
なお、第1ポーリングモードで、第1送信部131のLF出力を拡大し、又は無線キー5の受信感度を向上することで第1通信領域1Aを拡大することが好ましい。第1通信領域1Aを拡大することにより、ウェルカムライトによるもてなし性を向上することができ、事前認証の失敗を防止することができる。
次いで、車載無線通信装置10は第2ポーリングモードに入る。第2ポーリングモードでは、制御部11は、第1送信部131、第2送信部132、及び第3送信部133へ送信指示に係る信号を所定時間だけ出力する。ここで、所定時間が例えば20秒である。但し、これに限らず、所定時間は必要に応じて適宜設定すればよい。無線キー5が第2通信領域1B又は第3通信領域1C内に存在し、かつ無線キー5との無線通信が成立した場合、第2通信領域1B又は第3通信領域1Cに対応するドアを解錠準備状態に設定する。
また、第1ポーリングモードの状態にあって、リクエストスイッチ33〜37のいずれかからの検知信号が入力された場合、車載無線通信装置10はトリガモードに入って、リクエストスイッチによるトリガ式のポーリングを行う。トリガモードでは、制御部11は、操作がなされたリクエストスイッチが設けられたドアを特定し、特定されたドアに対応する通信領域を形成することが可能である送信部へ送信指示に係る信号を出力する。無線キー5が当該通信領域に存在し、かつ無線キー5との無線通信が成立した場合、制御部11は、特定されたドアの解錠指示に係る信号を施錠/解錠制御部15へ出力して、特定されたドアを解錠させる。
図4は、第1ポーリングモードで制御部11が実行する処理の手順を示すフローチャートである。図4のフローチャートに示す処理は、車輌1のエンジンが停止され、且つ各ドアが施錠された状態で駐車されている場合に実行される。
制御部11は、タイマーをスタートし(ステップS1)、第1送信部131へ送信指示に係る信号を出力して、第1送信部131からリクエスト信号を送信させる(ステップS2)。そして、制御部11は、当該リクエスト信号に応答する無線キー5からの応答信号を受信したか否かを判定する(ステップS3)。
無線キー5からの応答信号を受信したと判定した場合(ステップS3:YES)、制御部11は、無線キー5との無線通信により得られた認証情報に基づいて認証処理を行い(ステップS4)、認証処理に成功したか否かを判定する(ステップS5)。
認証処理に成功した場合(ステップS5:YES)、制御部11は、点灯制御部16へ点灯指示に係る信号を出力して、ウェルカムライトを点灯させる(ステップS6)。そして、制御部11は、運転席側のドアを解錠準備状態に設定する(ステップS7)。ここで、ステップS6及びステップS7の処理順序を入れ替えてもよい。
次いで、制御部11は、第2ポーリングモードでの処理を呼び出し(ステップS8)、本処理を終了する。
また、無線キー5からの応答信号を受信していない場合(ステップS3:NO)、及び認証処理に成功しない場合(ステップS5:NO)、制御部11は、タイマーが1秒になったか否かを判定する(ステップS9)。ここで、タイマーの設定値は1秒に限らず、必要に応じて適宜に設定すればよい。
制御部11は、タイマーが1秒になっていない場合(ステップS9:NO)、タイマーが1秒になるまでステップS9の処理を繰り返し、タイマーが1秒になった場合(ステップS9:YES)、タイマーをリセットし(ステップS10)、処理をステップS1に戻す。
図5は、第2ポーリングモードで制御部11が実行する処理の手順を示すフローチャートである。制御部11は、タイマーをスタートし(ステップS21)、第1送信部131、第2送信部132、及び第3送信部133へ送信指示に係る信号を出力して、第1送信部131、第2送信部132、及び第3送信部133からリクエスト信号を送信させる(ステップS22)。
次いで、制御部11は、無線キー5からの応答信号を受信したか否かを判定する(ステップS23)。無線キー5からの応答信号を受信した場合(ステップS23:YES)、制御部11は、当該応答信号に含まれた識別コードに基づいて、無線キー5が存在する通信領域を判断して、記憶部12に記憶されたテーブルに基づいて、当該通信領域に対応するドアを特定する(ステップS24)。
次いで、制御部11は、無線キー5との無線通信により得られた認証情報に基づいて認証処理を行い(ステップS25)、認証処理に成功したか否かを判定する(ステップS26)。
認証処理に成功した場合(ステップS26:YES)、制御部11は、特定されたドアを解錠準備状態に設定する(ステップS27)。
次いで、制御部11は、タイマーが20秒になったか否かを判定し(ステップS28)、タイマーが20秒になっていない場合(ステップS28:NO)、処理をステップS22に戻し、タイマーが20秒になった場合(ステップS28:YES)、処理を終了する。ここで、タイマーの設定値は20秒に限らず、必要に応じて適宜に設定すればよい。
また、無線キー5からの応答信号を受信していない場合(ステップS23:NO)、及び認証処理に成功しない場合(ステップS26:NO)、制御部11は、処理をステップS28に移行する。
図6は、トリガモードで制御部11が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
制御部11は、検知信号に基づいて、操作がなされたリクエストスイッチが設けられたドアを特定する(ステップS41)。
制御部11は、特定されたドアに対応する通信領域を形成することが可能である送信部へ送信指示に係る信号を出力する(ステップS42)。
そして、制御部11は無線キー5からの応答信号を受信したか否かを判定する(ステップS43)。応答信号を受信した場合(ステップS43:YES)、無線キー5との無線通信により得られた認証情報に基づいて認証処理を行い(ステップS44)、認証処理に成功したか否かを判定する(ステップS45)。
認証処理に成功した場合(ステップS45:YES)、制御部11は、特定されたドアの解錠指示に係る信号を施錠/解錠制御部15へ出力して、特定されたドアを解錠させ(ステップS46)、処理を終了する。
また、応答信号を受信していない場合(ステップS43:NO)、及び認証処理に成功しない場合(ステップS45:NO)、制御部11は、第2ポーリングモードでの処理を呼び出し(ステップS47)、本処理を終了する。
以上の構成の車載無線通信装置10においては、車輌1が駐車されている場合、最初は第1送信部131のみへ送信指示に係る信号を出力して、第1通信領域1Aのみを形成する。これにより、ポーリングを行う際に駆動すべきアンテナの本数を減らすことができる。アンテナにより消費される電流を減らすことができるため、暗電流の低減を図ることができる。また、ポーリングを行う際に、使用確率が一番高い運転席付近に通信領域を形成することにより、効率的にドアの解錠を行うことができる。
また、無線キー5が第1通信領域1A内に存在する場合、第1送信部131、第2送信部132、及び第3送信部133へ送信指示に係る信号を出力して、第1通信領域1A、第2通信領域1B、及び第3通信領域1Cを形成する。これにより、運転席側のドアだけでなく、他のドアを開けようとする場合でも、事前認証を行うことができる。従って、ドアの施錠/解錠の応答性を高めることができる。
上述の実施の形態においては、3つの送信部を備え、3つの通信領域を形成する車載無線通信装置10について説明したが、4つ以上の送信部を備え、4つ以上の通信領域を形成するように構成されてもよい。例えば、車輌1のドアごとに通信領域を形成してもよい。
また、上述の実施の形態においては、第1ポーリングモードで第1送信部131のみへ送信指示に係る信号を出力する例について説明したが、複数の送信部のうち、第1送信部131を含む一部の送信部へ送信指示に係る信号を出力するように構成してもよい。
また、上述の実施の形態においては、第2ポーリングモードですべての送信部へ送信指示に係る信号を出力する例について説明したが、第3送信部133のみへ送信指示に係る信号を出力するように構成してもよく、第1送信部131以外の各送信部へ送信指示に係る信号を出力するように構成してもよい。
上述の実施の形態においては、第1送信部131、第2送信部132、及び第3送信部133夫々から、固有の識別コードを含むリクエスト信号が送信され、無線キー5は、その識別コードを含む応答信号を返送するように構成されるが、リクエスト信号は識別コードを含まないものであってもよい。例えば、制御部11は、第1送信部131、第2送信部132、及び第3送信部133に時間的にずれたタイミングで順番にリクエスト信号を送信するように指示する。これにより、制御部11は無線キー5がいずれの送信部からのリクエスト信号に応答したかを識別することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 車輌
10 車載無線通信装置
11 制御部(判定手段、制御手段)
12 記憶部
13 無線通信部(無線通信手段)
5 無線キー(通信機)
51 無線通信部
52 制御部
53 記憶部

Claims (4)

  1. 車輌の外部に複数の通信領域を形成し、各通信領域内で可搬型の通信機との間で無線信号を送受信することが可能な無線通信手段と、該無線通信手段が送受信した無線信号に応じて、前記通信機が前記通信領域内に存在するか否かを判定する判定手段とを備える車載無線通信装置において、
    前記車輌の駐車中に、前記判定手段により前記通信機が前記複数の通信領域のうち特定の一部の通信領域内に存在すると判定されるまで、前記無線通信手段に前記特定の一部の通信領域のみを形成させる制御手段を備えることを特徴とする車載無線通信装置。
  2. 前記特定の一部の通信領域は、前記車輌の運転席のドアの周囲に形成された通信領域を少なくとも含むことを特徴とする請求項1に記載の車載無線通信装置。
  3. 前記判定手段により前記通信機が前記特定の一部の通信領域内に存在すると判定された場合、前記制御手段は、前記無線通信手段に前記複数の通信領域を形成させるようにしてあることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車載無線通信装置。
  4. 前記複数の通信領域は、前記車輌のトランクの周囲に形成された通信領域を少なくとも含むことを特徴とする請求項3に記載の車載無線通信装置。
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