JP2016111467A - 車両通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】利用者の利便性を損なうこと無しに、無線通信における消費電力を削減する。【解決手段】車両通信システム１０は、表示画面の表示のオンおよびオフを利用者が操作可能な携帯端末１１と、携帯端末１１と接続確立を行った状態で第１の間欠周期で相互に通信を行う車両１２とを備える。車両１２は、携帯端末１１との接続確立が行われる前において、接続確立を行うための問合せ信号を車両１２の周囲に第２の間欠周期で送信する統合制御ユニット４６を備える。携帯端末１１は、車両１２との接続確立が行われる前において、問合せ信号を第３の間欠周期で受信可能とするスキャン動作を行う制御部２４を備える。制御部２４は、第３の間欠周期を、低速モードと該低速モードよりも周期が短い高速モードとの少なくとも２つの周期で動作するように設定可能であるとともに、表示画面の表示がオンの状態である場合に、第３の間欠周期を高速モードに設定する。【選択図】図１

Description

この発明は、車両通信システムに関する。

従来、車両とスマートフォン等のモバイル通信機器との間で直接通信を行い、モバイル通信機器側のアプリケーションプログラムの実行により、車両状態の表示および車両の遠隔操作を行う車両機器類の遠隔操作システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来、他の装置と間欠的に無線通信を行う際に、電源残量、騒音、および気温等に応じて無線通信停止期間（間欠周期）を決定する情報通信装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１４−６９５９８号公報 特開２００３−８７１７２号公報

しかしながら、上記従来の技術に係る遠隔操作システムにおいては、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの通信規格を用いることが想定されているので、車両とモバイル通信機器との接続確立時の手続きが煩雑になる虞がある。車両とモバイル通信機器との通信が煩雑になると、通信に係る消費電力が嵩むという問題が生じる虞がある。
また、上記従来の技術に係る情報通信装置においては、電源残量および環境情報に応じて無線通信における消費電力が低減されるので、利用者の意図および使用状況に対して適切に通信周期が制御されるとは限らず、利便性が損なわれる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、利用者の利便性を損なうこと無しに、無線通信における消費電力を削減することが可能な車両通信システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る車両通信システムは、表示画面を有し、該表示画面の表示のオンおよびオフを利用者が操作可能な携帯端末（例えば、実施形態での携帯端末１１）と、該携帯端末と接続確立を行った状態で前記携帯端末と第１の間欠周期で相互に通信を行う車両（例えば、実施形態での車両１２）と、を備える車両通信システムであって、前記車両は、前記携帯端末との前記接続確立が行われる前において、前記接続確立を行うための問合せ信号を前記車両の周囲に第２の間欠周期で送信する車載制御部（例えば、実施形態での統合制御ユニット４６）を備え、前記携帯端末は、前記車両との前記接続確立が行われる前において、前記問合せ信号を第３の間欠周期で受信可能とするスキャン動作を行う制御部（例えば、実施形態での制御部２４）を備え、前記制御部は、前記第３の間欠周期を、低速モードと該低速モードよりも周期が短い高速モードとの少なくとも２つの周期で動作するように設定可能であるとともに、前記表示画面の表示がオンの状態である場合に、前記第３の間欠周期を前記高速モードに設定する。

（２）上記（１）に記載の車両通信システムでは、前記携帯端末は、前記車両の状態の表示または前記車両の機能を操作するための操作画面を前記表示画面に表示するためのプログラムを記憶し、前記表示画面の表示のオンおよびオフは、前記プログラムの実行に係る所定画面の表示および非表示であり、前記制御部は、前記プログラムの実行に係る所定画面を表示している場合に、前記第３の間欠周期を前記高速モードに設定する。

（３）上記（１）に記載の車両通信システムでは、前記表示画面の表示のオンおよびオフは、該表示画面に設けられるバックライトの点灯および消灯であり、前記制御部は、前記バックライトが点灯状態である場合に、前記第３の間欠周期を前記高速モードに設定する。

（４）上記（２）に記載の車両通信システムでは、前記制御部は、前記プログラムの実行に係る所定画面が非表示の状態で、かつ、前記プログラムが実行されている状態の場合に、前記第３の間欠周期を前記低速モードに設定する。

（５）上記（２）または（４）に記載の車両通信システムでは、前記制御部は、前記プログラムが実行されていない状態の場合に、前記スキャン動作を停止する。

（６）上記（１）から（５）の何れか１つに記載の車両通信システムでは、前記第２の間欠周期と前記第３の間欠周期とは互いに異なる。

（７）上記（６）に記載の車両通信システムでは、前記接続確立は、ブルートゥース（登録商標）の通信規格に準拠したピコネット確立の動作である。

（８）上記（１）から（７）の何れか１つに記載の車両通信システムでは、前記制御部は、前記接続確立が行われた後において、前記表示画面の表示のオンまたはオフにかかわらず、前記第１の間欠周期による前記車両と前記携帯端末との間の前記通信を維持し、前記通信において前記車両の状態情報が含まれる信号の受信を定期的に行い、前記車両の状態情報に基づいて所定の降車条件が成立したか否かを判定するとともに、前記降車条件が成立したと判定した場合に、当該降車条件の成立から所定時間が経過した場合に、前記車両との前記通信を切断する。

（９）上記（８）に記載の車両通信システムでは、前記所定の降車条件の成立は、前記車両の電源がオフ状態となったこと、あるいは、前記車両に搭載されて前記車両の状態情報を前記携帯端末に送信するために前記車両の状態を監視する車載通信ネットワークが所定の省電力状態となったことである。

（１０）上記（１）から（７）の何れか１つに記載の車両通信システムでは、前記制御部は、前記接続確立が行われた後において、前記表示画面の表示のオンまたはオフにかかわらず、前記第１の間欠周期による前記車両と前記携帯端末との間の前記通信を維持し、前記車載制御部は、該車両の状態を状態情報として前記携帯端末に送信するために前記車両の状態を監視する車載通信ネットワークを備えるとともに、前記接続確立が行われた後において、前記車載通信ネットワークが所定の省電力状態となったことを示す前記状態情報、または前記第１の間欠周期での通信の切断要求を前記携帯端末に送信し、前記制御部は、前記省電力状態となったことを示す前記状態情報、または前記第１の間欠周期での通信の切断要求を受信した場合に、前記第１の間欠周期による前記車両との通信を切断する。

上記（１）に記載の態様に係る車両通信システムによれば、接続確立以前の携帯端末におけるスキャン周期を、利用者が携帯端末の表示画面を視認する可能性が高いと推定される場合に高速モードに設定する。これにより携帯端末の消費電力の浪費を防止しつつ、問合せ信号の受信を間欠で行う場合にも短時間の接続確立が可能となる。

さらに、上記（２）の場合、車両と関連するプログラムの起動状態に応じてスキャン周期を設定するため、他の目的で表示画面の表示がオンにされている場合を除外して、より適切なタイミングでスキャン周期を高速モードに設定することができる。

さらに、上記（３）の場合、バックライトの点灯状態に応じてスキャン周期を設定するため、より早いタイミングでスキャン周期を変更することができ、より早期に車両との接続確立を行うことができる。

さらに、上記（４）の場合、すぐに接続確立の必要が生じる可能性が低い場合でも低速でスキャン動作を行っておくことで、携帯端末の消費電力の浪費を低減した状態で接続確立を行うことが可能となる。

さらに、上記（５）の場合、車両と通信する意図が明らかに無いと推定される場合にはスキャン動作を停止することで、携帯端末の消費電力の浪費を防止することができる。

さらに、上記（６）の場合、車両と携帯端末との間で同期をとらなくても、第２の間欠周期のタイミングと第３の間欠周期のタイミングとが一致するタイミングで自動的に接続確立を行なうことができる。

さらに、上記（７）の場合、通信の親子関係を有する汎用性の高い通信システムにおいて、携帯端末の消費電力の削減と短時間での接続確立とを有効に実現することができる。

さらに、上記（８）の場合、接続確立後は携帯端末が通信範囲に存在する間は通信を維持するため、車両状態に変化が生じた際または車両を携帯端末から操作する際に、速やかに通信を行なうことができる。また、車両状態の変化および携帯端末からの車両操作の可能性が低いと推定される場合に自動的に接続を切断することにより、車両と携帯端末との定期通信による電力の浪費を防止することができる。

さらに、上記（９）の場合、車両と携帯端末との通信接続を維持する必要性を適切に推定することができる。

さらに、上記（１０）の場合、接続確立後は携帯端末が通信範囲に存在する間は通信を維持するため、車両状態に変化が生じた際または車両を携帯端末から操作する際に、速やかに通信を行なうことができる。また、車両状態の変化および携帯端末からの車両操作の可能性が低いと推定される場合に自動的に接続を切断することにより、車両と携帯端末との定期通信による電力の浪費を防止することができる。

本発明の実施形態に係る車両通信システムの構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る車両通信システムの携帯端末の位置、ユーザ（利用者）による携帯端末または車両の操作、携帯端末における所定のアプリケーションプログラム（所定プログラム）の動作状態、携帯端末における所定プログラムの実行に係る所定画面の表示、携帯端末の通信状態、携帯端末と車両との間の通信状態、車両の通信状態、および車両の通信ユニットの動作状態の変化の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る車両通信システムの携帯端末の位置、ユーザ（利用者）による携帯端末または車両の操作、携帯端末における所定のアプリケーションプログラム（所定プログラム）の動作状態、携帯端末における所定プログラムの実行に係る所定画面の表示、携帯端末の通信状態、携帯端末と車両との間の通信状態、車両の通信状態、および車両の通信ユニットの動作状態の変化の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る車両通信システムの携帯端末の位置、ユーザ（利用者）による携帯端末または車両の操作、携帯端末における所定のアプリケーションプログラム（所定プログラム）の動作状態、携帯端末における所定プログラムの実行に係る所定画面の表示、携帯端末の通信状態、携帯端末と車両との間の通信状態、車両の通信状態、および車両の通信ユニットの動作状態の変化の一例を示す図。

以下、本発明の一実施形態に係る車両通信システムについて添付図面を参照しながら説明する。

実施形態による車両通信システム１０は、図１に示すように、携帯端末１１と、車両１２と、を備えている。
携帯端末１１は、車両１２の乗員が携帯する遠隔操作装置である。携帯端末１１は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信によって、車両１２との間で相互に無線通信を行う。

携帯端末１１は、通信部２１、タッチパネル２２、スピーカ２３、および制御部２４を備えている。
通信部２１は、制御部２４からの信号に応じて、後述する車両１２の通信ユニット４１との間で無線通信を行なう。
タッチパネル２２は、制御部２４が記憶している各種のプログラム（アプリケーションプログラムなど）の実行に係る所定画面を表示する。タッチパネル２２は、車両１２の状態の表示または車両１２の機能を外部から操作するための操作画面などを表示する。タッチパネル２２は、操作画面に入力されるユーザ（利用者）の手指による接触操作を受け付けて、車両１２の動作を指示する指令信号を出力する。
スピーカ２３は、制御部２４からの信号に応じて、制御部２４が記憶している各種の音声または信号音のデータを再生出力する。スピーカ２３は、例えば、携帯端末１１を保持する運転者が認識可能な警報音を発生させる。

制御部２４は、携帯端末１１の動作を統括的に制御する。制御部２４は、ＣＰＵなどのプロセッサ、プログラムを格納するＲＯＭ、およびデータを一時的に記憶するＲＡＭなどを備えている。制御部２４は、各種のプログラムを記憶している。制御部２４は、車両１２の状態の表示または車両１２の機能を操作するための操作画面を表示画面に表示するためのアプリケーションプログラム（以下、所定プログラムと呼ぶ）を記憶している。制御部２４は、車両１２のドアロックの解錠および施錠、車両１２の駆動源４４の始動、並びに車両１２の空調装置などの車載機器４５の起動などを操作するための操作画面を表示画面に表示する所定プログラムを記憶している。

制御部２４は、利用者による携帯端末１１の操作（例えば、携帯端末１１に設けられる操作スイッチに対する操作など）に応じて、タッチパネル２２の表示画面に設けられるバックライトの点灯および消灯を制御する。制御部２４は、タッチパネル２２の表示画面に設けられるバックライトの点灯時において、各種のプログラムを並列的に実行している際に、各プログラムの実行に係る所定画面の表示および非表示を切り替える。

制御部２４は、車両１２との無線通信の接続確立が行われる前において、車両１２との無線通信の接続確立を要する所定プログラムの実行を開始すると、車両１２から送信される問合せ信号を所定の間欠周期（第３の間欠周期）で受信可能とするスキャン動作を行う。車両１２との無線通信の接続確立は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信規格に準拠したピコネット確立などである。制御部２４は、スキャン動作によって受信した問合せ信号に返答することによって、車両１２による認証などの処理によって無線通信の接続確立が行われる。

制御部２４は、車両１２との無線通信の接続確立が行われる前において、下記表１に示すように、所定プログラムを実行していない場合にはスキャン動作を停止する。
制御部２４は、車両１２との無線通信の接続確立が行われる前において、車両１２から送信される問合せ信号を所定の間欠周期（第３の間欠周期）で受信可能とするスキャン動作において、第３の間欠周期を、タッチパネル２２の表示画面における表示のオンおよびオフに応じて変更する。制御部２４は、タッチパネル２２の表示画面のバックライトの点灯時に、所定プログラムの実行に伴って所定画面をタッチパネル２２の表示画面に表示する状態では、高速モードのスキャン動作を実行する。一方、制御部２４は、所定プログラムの実行時において、タッチパネル２２の表示画面のバックライトの消灯時、またはバックライトの点灯時に所定プログラムの実行に係る所定画面の非表示状態では、低速モードのスキャン動作を実行する。制御部２４は、高速モードのスキャン動作では、第３の間欠周期を、例えば数十ｍｓ程度とする。制御部２４は、低速モードのスキャン動作では、第３の間欠周期を、例えば数十ｓ程度とする。なお、バックライトの点灯時に所定プログラムの実行に係る所定画面の非表示状態とは、所定プログラム以外のアプリケーションプログラムの実行に係る画面などの表示状態である。

制御部２４は、車両１２との無線通信の接続確立が行われた後において、車両１２からの制御に応じた間欠周期（第１の間欠周期）で車両１２と相互に通信する。第１の間欠周期は、例えば百ｍｓ程度である。制御部２４は、車両１２との相互通信によって車両１２の状態情報が含まれる信号を定期的に受信する。制御部２４は、車両１２との定期的な相互通信において車両１２から送信される各種の信号を通信部２１が受信した場合に、この信号に応じて、タッチパネル２２の表示画面の表示およびスピーカ２３の動作を制御する。また、制御部２４は、ユーザによるタッチパネル２２への接触操作に応じて車両１２の機能を操作する操作信号がタッチパネル２２から出力されると、この操作信号を車両１２との定期的な相互通信において通信部２１から送信する。

制御部２４は、車両１２との無線通信の接続確立が行われた後において、所定プログラムの実行時には、車両１２との無線通信の接続を維持する。制御部２４は、タッチパネル２２の表示画面のバックライトの消灯または所定プログラムの実行に係る所定画面の非表示状態にかかわらず、車両１２からの制御に応じた第１の間欠周期による車両１２との無線通信の接続を維持する。
制御部２４は、車両１２から送信される車両１２の状態情報が含まれる信号の受信を定期的に行い、車両１２の状態情報に基づいて所定の降車条件が成立したか否かを判定する。制御部２４は、所定の降車条件が成立したと判定した場合に、この降車条件の成立から所定の切断判定時間が経過した場合に、車両１２との通信を切断する。所定の降車条件の成立は、車両１２の電源がオフ状態となったこと、あるいは、車両１２に搭載されて車両１２の状態情報を携帯端末１１に送信するために車両１２の状態を監視する車載通信ネットワークが所定の省電力状態となったことである。

また、制御部２４は、車両１２との無線通信の接続状態において、携帯端末１１が車両１２の周辺に設けられる所定の無線通信範囲の内部から外部に移動した場合に、車両１２との無線通信接続を切断する。制御部２４は、第１の間欠周期による車両１２との定期的な相互通信において検出する受信強度に応じて、所定の無線通信範囲に対する携帯端末１１の位置を検出する。制御部２４は、例えば、検出する受信強度が所定値未満になる場合に、携帯端末１１が所定の無線通信範囲外に位置すると判定する。

車両１２は、通信ユニット４１、各種の車両状態センサ４２、バッテリ４３、駆動源４４、各種の車載機器４５、および統合制御ユニット４６を備えている。通信ユニット４１、各種の車両状態センサ４２、バッテリ４３、駆動源４４、および各種の車載機器４５は、汎用の車載通信ネットワークであるＣＡＮ通信ネットワークなどによって、統合制御ユニット４６に相互に通信可能に接続されている。
通信ユニット４１は、統合制御ユニット４６からの信号に応じて、携帯端末１１の通信部２１との間で無線通信を行なう。

各種の車両状態センサ４２は、車両１２の各種状態の信号を出力するセンサなどである。各種の車両状態センサ４２は、例えば、イグニッションスイッチ、ドアロック状態センサ、ドアスイッチ、通信状態センサ、および各種の車載機器４５のスイッチなどである。イグニッションスイッチは、車両１２の走行駆動源（例えば、内燃機関およびモータなど）の動作有無の信号を出力する。ドアロック状態センサは、車両１２のドアに設けられるドアロックユニットの解錠および施錠状態の信号を出力する。ドアスイッチは、車両１２に設けられるドアの開閉状態の信号を出力する。通信状態センサは、汎用の通信ラインであるＣＡＮ通信ラインなどの車載通信ネットワークの動作モード（例えば、スリープ状態およびウェイク状態など）の信号を出力する。各種の車載機器４５のスイッチは、例えば空調装置などの車載機器４５の動作有無の信号を出力する。

バッテリ４３は、車両１２において電力供給を行なう。
駆動源４４は、例えば、内燃機関およびモータなどである。
車載機器４５は、例えば、ドアロックユニット、空調装置、表示装置、およびスピーカなどである。

統合制御ユニット４６は、車両１２を統括的に制御する。統合制御ユニット４６は、ＣＰＵなどのプロセッサ、プログラムを格納するＲＯＭ、およびデータを一時的に記憶するＲＡＭなどを備えている。
統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との無線通信の接続確立が行われる前において、通信ユニット４１のスリープ状態では、接続確立を行うための問合せ信号を車両１２の周囲に所定の間欠周期（第２の間欠周期）で送信する。統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との無線通信の接続確立が行われる前において、通信ユニット４１のウェイク状態では、接続確立を行うための問合せ信号を車両１２の周囲に、通信ユニット４１のスリープ状態よりも短い所定の間欠周期（第４の間欠周期）で送信する。第２の間欠周期および第４の間欠周期の各々は、例えば数十ｍｓ程度であり、携帯端末１１のスキャン動作における第３の間欠周期とは異なる。

通信ユニット４１のスリープ状態は、所定の省電力状態である。所定の省電力状態は、通信ユニット４１および車載通信ネットワークの各々の少なくとも一部の機能の実行を停止または実行頻度を低下させる状態である。統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１のスリープ状態において、各種の車両状態センサ４２による車両１２の各種状態の監視を維持しながら、ウェイク状態よりも長い第２の間欠周期で接続確立を行うための問合せ信号を送信する。
通信ユニット４１のウェイク状態は、通常動作状態である。通常動作状態は、通信ユニット４１および車載通信ネットワークの全ての機能を規制なしに実行させる状態である。統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１のウェイク状態において、各種の車両状態センサ４２による車両１２の各種状態の監視を維持しながら、スリープ状態よりも短い第４の間欠周期で接続確立を行うための問合せ信号を送信する。

統合制御ユニット４６は、車両１２の周囲に第２の間欠周期または第４の間欠周期で送信した問合せ信号に対して携帯端末１１からの返答を受信すると、認証などの処理によって携帯端末１１との無線通信の接続確立を行う。統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との無線通信の接続確立を行なった後において、第１の間欠周期で携帯端末１１と相互に通信する。統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との相互通信によって車両１２の状態情報が含まれる信号を定期的に送信する。
車両１２の状態情報は、例えば、イグニッションスイッチのオンおよびオフ、ドアロックユニットの解錠および施錠、ドアの開および閉、通信ユニット４１のスリープ状態およびウェイク状態、車載通信ネットワークの省電力状態および通常状態、並びに電源のオンおよびオフなどの情報である。また、車両１２の状態情報は、所定の降車条件の成立に係る情報を含む。所定の降車条件の成立は、例えば、イグニッションスイッチのオフおよび運転席側のドアの開から所定時間経過したこと、車両１２の電源がオフ状態となったこと、もしくは車両１２の車載通信ネットワークが所定の省電力状態となったことなどである。

実施形態による車両通信システム１０は上記構成を備えており、次に、この車両通信システム１０の動作の一例について説明する。

以下に、車両通信システム１０の第１の動作例について、図２を参照して説明する。第１の動作例では、携帯端末１１は、所定プログラムを実行しながら、車両１２周辺の無線通信範囲の外部から内部に移動する。携帯端末１１は、所定プログラムの実行に係る所定画面をタッチパネル２２の表示画面に表示しながら無線通信範囲内に侵入する。

先ず、図２に示す時刻ｔ０から時刻ｔ１において、携帯端末１１は、車両１２の周辺に設けられる所定の無線通信範囲の外部に位置している。携帯端末１１の制御部２４は、所定プログラムの実行を停止している。制御部２４は、タッチパネル２２の表示画面において、所定プログラムの実行に係る所定画面を非表示（ＯＦＦ）としている。制御部２４は、携帯端末１１の通信状態をスリープ状態とし、車両１２から送信される問合せ信号を第３の間欠周期で受信可能とするスキャン動作の実行を停止している。
また、車両１２の統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１および車載通信ネットワークを所定の省電力状態であるスリープ状態としている。統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１のスリープ状態において、接続確立を行うための問合せ信号をウェイク状態よりも長い第２の間欠周期で車両１２の周囲に送信する。これにより携帯端末１１と車両１２との間の通信状態は、車両１２から第２の間欠周期で問合せ信号が送信される状態（車側送信）である。

そして、時刻ｔ１において、ユーザが携帯端末１１の操作によって所定プログラムの実行を指示すると、制御部２４は所定プログラムを起動する。制御部２４は、タッチパネル２２の表示画面において、所定プログラムの実行に係る所定画面の表示を実行（ＯＮ）する。制御部２４は、車両１２から送信される問合せ信号を、低速モードよりも短い第３の間欠周期で受信可能とする高速モードのスキャン動作を実行する。

そして、時刻ｔ２において、携帯端末１１が車両１２の周辺に設けられる所定の無線通信範囲の外部から内部に侵入すると、制御部２４および統合制御ユニット４６は、所定の接続処理の実行可能状態となる。このとき、携帯端末１１の高速モードのスキャン動作に起因して、携帯端末１１のスキャン動作と車両１２からの問合せ信号の送信とは、低速モードのスキャン動作時に比べて同期し易い状態となっている。制御部２４および統合制御ユニット４６は、スキャン動作および問合せ信号の同期に伴い、所定の接続処理を実行する。制御部２４は、車両１２からの問合せ信号をスキャン動作によって受信すると、問合せ信号に返答する。統合制御ユニット４６は、問合せ信号に対して携帯端末１１からの返答を受信すると、認証などの処理によって携帯端末１１との無線通信の接続確立を行う。
そして、時刻ｔ３において、制御部２４は、車両１２との無線通信の接続確立が完了すると、高速モードでのスキャン動作の実行を停止する。統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との無線通信の接続確立が完了すると、通信ユニット４１のスリープ状態を維持しながら、問合せ信号の送信を停止する。制御部２４および統合制御ユニット４６は、車両１２からの制御に応じた第１の間欠周期で相互に通信することによって、無線通信の接続を維持する。これにより携帯端末１１と車両１２との間の通信状態は相互通信の状態となる。

そして、時刻ｔ４において、ユーザが携帯端末１１の操作によって車両１２のドアロックユニットの解錠（アンロック）を指示すると、制御部２４は、車両１２との第１の間欠周期による相互通信において解錠要求の信号を送信する。統合制御ユニット４６は、車両１２からの解錠要求の信号を受信すると、ドアロックユニットの解錠を実行する。統合制御ユニット４６は、車両状態センサ４２からドアロックユニットの施錠から解錠への変化を示す信号が出力されると、通信ユニット４１をスリープ状態からウェイク状態に切り替える。統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との第１の間欠周期による相互通信において、ドアロックユニットの解錠の信号を含む車両１２の状態情報の信号を送信する。

そして、時刻ｔ４から所定時間が経過する前の時刻ｔ５において、ユーザが車両１２のドア（例えば、運転席側のドアなど）を閉から開にすると、車両状態センサ４２はドアの閉から開への変化を示す信号を出力する。統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１のウェイク状態を維持しながら、携帯端末１１との第１の間欠周期による相互通信において、ドアの開の信号を含む車両１２の状態情報の信号を送信する。

そして、時刻ｔ５から所定時間が経過する前の時刻ｔ６において、ユーザが車両１２への乗車に伴ってドア（例えば、運転席側のドアなど）を開から閉にすると、車両状態センサ４２はドアの開から閉への変化を示す信号を出力する。統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１のウェイク状態を維持しながら、携帯端末１１との第１の間欠周期による相互通信において、ドアの閉の信号を含む車両１２の状態情報の信号を送信する。

そして、時刻ｔ６から所定時間経過後の時刻ｔ７に亘って、車両状態センサ４２から出力される車両１２の状態情報の信号に変化が無い場合、統合制御ユニット４６は、時刻ｔ７において、通信ユニット４１をウェイク状態からスリープ状態に切り替える。このとき統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との無線通信の接続を維持する。

なお、時刻ｔ８において、所定プログラムの実行に係る所定画面が非表示になった場合であっても、所定プログラムの実行が継続されていれば、制御部２４および統合制御ユニット４６は携帯端末１１と車両１２との第１の間欠周期による相互通信の接続状態を維持する。

以下に、車両通信システム１０の第２の動作例について、図３を参照して説明する。第２の動作例では、携帯端末１１は、所定プログラムを実行しながら、車両１２の無線通信範囲の外部から内部に移動する。携帯端末１１は、所定プログラムの実行に係る所定画面をタッチパネル２２の表示画面に非表示としながら無線通信範囲内に侵入する。

先ず、図３に示す時刻ｔ０から時刻ｔ１において、携帯端末１１は、車両１２の周辺に設けられる所定の無線通信範囲の外部に位置している。携帯端末１１の制御部２４は、所定プログラムの実行を停止している。制御部２４は、タッチパネル２２の表示画面において、所定プログラムの実行に係る所定画面を非表示（ＯＦＦ）としている。制御部２４は、携帯端末１１の通信状態をスリープ状態とし、車両１２から送信される問合せ信号を第３の間欠周期で受信可能とするスキャン動作の実行を停止している。
また、車両１２の統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１および車載通信ネットワークを所定の省電力状態であるスリープ状態としている。統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１のスリープ状態において、接続確立を行うための問合せ信号をウェイク状態よりも長い第２の間欠周期で車両１２の周囲に送信する。これにより携帯端末１１と車両１２との間の通信状態は、車両１２から第２の間欠周期で問合せ信号が送信される状態（車側送信）である。

そして、時刻ｔ１において、ユーザが携帯端末１１の操作によって所定プログラムの実行を指示すると、制御部２４は所定プログラムを起動する。制御部２４は、タッチパネル２２の表示画面において、所定プログラムの実行に係る所定画面の非表示（ＯＦＦ）を維持する。制御部２４は、車両１２から送信される問合せ信号を、高速モードよりも長い第３の間欠周期で受信可能とする低速モードのスキャン動作を実行する。

そして、時刻ｔ２において、携帯端末１１が車両１２の周辺に設けられる所定の無線通信範囲の外部から内部に侵入すると、制御部２４および統合制御ユニット４６は、所定の接続処理の実行可能状態となる。このとき、携帯端末１１の低速モードのスキャン動作に起因して、携帯端末１１のスキャン動作と車両１２からの問合せ信号の送信とは、高速モードのスキャン動作時に比べて同期し難い状態となっている。制御部２４および統合制御ユニット４６は、スキャン動作および問合せ信号が同期するまで、所定の接続処理の実行を保留する。

そして、時刻ｔ３において、ユーザが携帯端末１１とは独立して併用される電子キーの操作によって車両１２のドアロックユニットの解錠（アンロック）を指示すると、統合制御ユニット４６は、解錠要求の信号の受信に応じてドアロックユニットの解錠を実行する。また、ユーザがメカニカルキーを直接的にドアロックユニットに用いる場合にも、車両１２のドアロックユニットが解錠（アンロック）される。統合制御ユニット４６は、車両状態センサ４２からドアロックユニットの施錠から解錠への変化を示す信号が出力されると、通信ユニット４１をスリープ状態からウェイク状態に切り替える。統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１のウェイク状態において、接続確立を行うための問合せ信号をスリープ状態よりも短い第４の間欠周期で車両１２の周囲に送信する。これにより携帯端末１１と車両１２との間の通信状態は、車両１２から第４の間欠周期で問合せ信号が送信される状態（車側送信）となる。

このとき、車両１２からの問合せ信号の送信周期がスリープ状態に比べて短くなることに起因して、携帯端末１１のスキャン動作と車両１２からの問合せ信号の送信とは、スリープ状態での問合せ信号の送信時に比べて同期し易い状態となっている。制御部２４および統合制御ユニット４６は、スキャン動作および問合せ信号の同期に伴い、所定の接続処理を実行する。制御部２４は、車両１２からの問合せ信号をスキャン動作によって受信すると、問合せ信号に返答する。統合制御ユニット４６は、問合せ信号に対して携帯端末１１からの返答を受信すると、認証などの処理によって携帯端末１１との無線通信の接続確立を行う。

そして、時刻ｔ３から所定時間が経過する前の時刻ｔ４において、制御部２４は、車両１２との無線通信の接続確立が完了すると、低速モードでのスキャン動作の実行を停止する。統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との無線通信の接続確立が完了すると、通信ユニット４１のウェイク状態を維持しながら、問合せ信号の送信を停止する。制御部２４および統合制御ユニット４６は、車両１２からの制御に応じた第１の間欠周期で相互に通信することによって、無線通信の接続を維持する。これにより携帯端末１１と車両１２との間の通信状態は相互通信の状態となる。

そして、時刻ｔ３から所定時間経過後の時刻ｔ５に亘って、車両状態センサ４２から出力される車両１２の状態情報の信号に変化が無い場合、統合制御ユニット４６は、時刻ｔ５において、通信ユニット４１をウェイク状態からスリープ状態に切り替える。このとき統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との無線通信の接続を維持する。

以下に、車両通信システム１０の第３の動作例について、図４を参照して説明する。第３の動作例では、携帯端末１１は、ユーザが車両１２から降車した後に車両１２との無線通信の接続を維持した状態で車両１２の周辺の無線通信範囲内（例えば、屋内など）に留まる。携帯端末１１は、所定プログラムを実行しながら、所定プログラムの実行に係る所定画面をタッチパネル２２の表示画面に非表示としている。

先ず、図４に示す時刻ｔ０から時刻ｔ１において、携帯端末１１は、車両１２の周辺に設けられる所定の無線通信範囲内に位置している。携帯端末１１の制御部２４は、所定プログラムを実行しながら、タッチパネル２２の表示画面において、所定プログラムの実行に係る所定画面を非表示（ＯＦＦ）としている。車両１２の統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１をウェイク状態としている。制御部２４および統合制御ユニット４６は、車両１２からの制御に応じた第１の間欠周期で相互に通信することによって、無線通信の接続を維持している。これにより携帯端末１１と車両１２との間の通信状態は相互通信の状態である。

そして、時刻ｔ１において、ユーザが車両１２のイグニッションスイッチの操作によってイグニッションオフ（ＩＧ ＯＦＦ）を指示すると、統合制御ユニット４６は、車両１２の駆動源４４を停止し、空調装置などの車載機器４５に対して電源をオフ状態とする。統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１のウェイク状態を維持しながら、携帯端末１１との第１の間欠周期による相互通信において、イグニッションオフの信号を含む車両１２の状態情報の信号を送信する。

そして、時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ２亘って、車両状態センサ４２から出力される車両１２の状態情報の信号に変化が無い場合、統合制御ユニット４６は、時刻ｔ２において、通信ユニット４１をウェイク状態からスリープ状態に切り替える。このとき統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との無線通信の接続を維持する。

そして、時刻ｔ３において、ユーザが車両１２のドア（例えば、運転席側のドアなど）を閉から開にすると、車両状態センサ４２はドアの閉から開への変化を示す信号を出力する。統合制御ユニット４６は、車両状態センサ４２から出力される信号の受信に応じて、通信ユニット４１をスリープ状態からウェイク状態に切り替える。統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との第１の間欠周期による相互通信において、ドアの開の信号を含む車両１２の状態情報の信号を送信する。

そして、時刻ｔ３から所定時間経過後の時刻ｔ４亘って、車両状態センサ４２から出力される車両１２の状態情報の信号に変化が無い場合、統合制御ユニット４６は、時刻ｔ４において、通信ユニット４１をウェイク状態からスリープ状態に切り替える。このとき統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との無線通信の接続を維持する。

そして、時刻ｔ５において、ユーザが携帯端末１１とは独立して併用される電子キーの操作によって車両１２のドアロックユニットの施錠（ロック）を指示すると、統合制御ユニット４６は、施錠要求の信号の受信に応じてドアロックユニットの施錠を実行する。また、ユーザがメカニカルキーを直接的にドアロックユニットに用いる場合にも、車両１２のドアロックユニットが施錠（ロック）される。統合制御ユニット４６は、車両状態センサ４２からドアロックユニットの解錠から施錠への変化を示す信号が出力されると、通信ユニット４１をスリープ状態からウェイク状態に切り替える。統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との第１の間欠周期による相互通信において、ドアロックユニットの施錠状態の信号を含む車両１２の状態情報の信号を送信する。

そして、時刻ｔ５から所定時間経過後の時刻ｔ６亘って、車両状態センサ４２から出力される車両１２の状態情報の信号に変化が無い場合、統合制御ユニット４６は、時刻ｔ４において、通信ユニット４１をウェイク状態からスリープ状態に切り替える。このとき統合制御ユニット４６は、携帯端末１１との無線通信の接続を維持する。

そして、時刻ｔ３から所定の切断判定時間経過後の時刻ｔ７において、制御部２４は、車両１２との第１の間欠周期による相互通信において、この無線通信接続の切断を要求する信号を出力する。制御部２４は、所定プログラムの実行および所定画面の非表示を維持しながら、車両１２から送信される問合せ信号を、高速モードよりも長い第３の間欠周期で受信可能とする低速モードのスキャン動作を実行開始する。
統合制御ユニット４６は、携帯端末１１からの切断要求の信号を受信すると、携帯端末１１との無線通信接続を切断する。統合制御ユニット４６は、通信ユニット４１のスリープ状態において、接続確立を行うための問合せ信号をウェイク状態よりも長い第２の間欠周期で車両１２の周囲に送信する。これにより携帯端末１１と車両１２との間の通信状態は、車両１２から第２の間欠周期で問合せ信号が送信される状態（車側送信）となる。

上述したように、実施形態による車両通信システム１０によれば、接続確立以前の携帯端末１１におけるスキャン周期を、ユーザが携帯端末１１の表示画面を視認する可能性が高いと推定される場合に高速モードに設定する。これにより携帯端末１１の消費電力の浪費を防止しつつ、問合せ信号の受信を間欠で行う場合にも短時間の接続確立が可能となる。
さらに、車両１２と関連する所定プログラムの起動状態に応じてスキャン周期を設定するため、他の目的で表示画面の表示がオンにされている場合を除外して、より適切なタイミングでスキャン周期を高速モードに設定することができる。

さらに、携帯端末１１の表示画面におけるバックライトの点灯状態に応じてスキャン周期を設定するため、より早いタイミングでスキャン周期を変更することができ、より早期に車両との接続確立を行うことができる。
さらに、所定プログラムの実行に係る所定画面が非表示であることに伴い、すぐに接続確立の必要が生じる可能性が低い場合でも低速でスキャン動作を行っておくことで、携帯端末１１の消費電力の浪費を低減した状態で接続確立を行うことが可能となる。

さらに、所定プログラムが実行されていないことで車両１２と通信する意図が明らかに無いと推定される場合にはスキャン動作を停止することで、携帯端末１１の消費電力の浪費を防止することができる。
さらに、車両１２と携帯端末１１との間で、問合せ信号の送信とスキャン動作との同期をとらなくても、第２の間欠周期のタイミングと第３の間欠周期のタイミングとが一致するタイミングで自動的に接続確立を行なうことができる。

さらに、ブルートゥース（登録商標）の通信規格に準拠したピコネット確立を行なうことで、通信の親子関係を有する汎用性の高い通信システムにおいて、携帯端末１１の消費電力の削減と短時間での接続確立とを有効に実現することができる。
さらに、接続確立後は携帯端末１１が無線通信範囲内に存在する間は通信を維持するため、車両状態に変化が生じた際または車両１２を携帯端末１１から操作する際に、速やかに通信を行なうことができる。また、車両状態の変化および携帯端末１１からの車両操作の可能性が低いと推定される場合に自動的に接続を切断することにより、車両１２と携帯端末１１との定期通信による電力の浪費を防止することができる。また、通信切断を判定するための降車条件の成立から所定の切断判定時間経過後に無線通信接続を切断するので、切断判定時間が経過するまでは、例えば半ドア状態などの車両１２における異常発生を監視して、異常発生を示す信号を直ちに携帯端末１１に送信することができる。
さらに、通信切断を判定するための降車条件の成立として、車両１２の電源がオフ状態となったこと、または車載通信ネットワークが所定の省電力状態となったことを採用するので、車両１２と携帯端末１１との通信接続を維持する必要性を適切に推定することができる。

以下、上述した実施形態の変形例について説明する。
上述した実施形態において、第３の動作例では、統合制御ユニット４６は、携帯端末１１から切断要求を受信するとしたが、これに限定されない。
統合制御ユニット４６は、所定の降車条件の成立に係る情報を各種の車両状態センサ４２から取得した場合に、第１の間欠周期での携帯端末１１との相互通信において、切断要求を携帯端末１１に送信してもよい。携帯端末１１の制御部２４は、車両１２との無線通信の接続状態において、車両１２から送信される切断要求（つまり、第１の間欠周期による車両１２との定期的な相互通信に対する切断要求）を受信した場合に、車両１２との無線通信接続を切断する。

上述した実施形態において、第３の動作例では、制御部２４または統合制御ユニット４６は、所定の降車条件の成立を判定するために用いるユーザの一連の操作が、所定時間間隔以内に実行されているか否かを判定してもよい。
制御部２４または統合制御ユニット４６は、例えばイグニッションオフ（ＩＧ ＯＦＦ）およびドアの開などのユーザの一連の操作が所定時間間隔以内に実行されている場合に、降車動作が適正であると判定する。一方、ユーザの一連の操作が所定時間間隔以内に実行されていない場合には、通常の降車動作が実行されていないと判断して、所定の降車条件の成立を保留してもよい。

上述した実施形態において、携帯端末１１は、タッチパネル２２を備えるとしたが、これに限定されず、タッチパネル２２の代わりに操作スイッチと表示装置とを備えてもよい。

本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…車両通信システム、１１…携帯端末、１２…車両、２１…通信部、２２…タッチパネル、２３…スピーカ、２４…制御部、４１…通信ユニット、４２…車両状態センサ、４３…バッテリ、４４…車載機器、４５…統合制御ユニット（車載制御部）

Claims (10)

1. 表示画面を有し、該表示画面の表示のオンおよびオフを利用者が操作可能な携帯端末と、
   該携帯端末と接続確立を行った状態で前記携帯端末と第１の間欠周期で相互に通信を行う車両と、
   を備える車両通信システムであって、
   前記車両は、前記携帯端末との前記接続確立が行われる前において、前記接続確立を行うための問合せ信号を前記車両の周囲に第２の間欠周期で送信する車載制御部を備え、
   前記携帯端末は、前記車両との前記接続確立が行われる前において、前記問合せ信号を第３の間欠周期で受信可能とするスキャン動作を行う制御部を備え、
   前記制御部は、前記第３の間欠周期を、低速モードと該低速モードよりも周期が短い高速モードとの少なくとも２つの周期で動作するように設定可能であるとともに、前記表示画面の表示がオンの状態である場合に、前記第３の間欠周期を前記高速モードに設定する、
   ことを特徴とする車両通信システム。
2. 前記携帯端末は、前記車両の状態の表示または前記車両の機能を操作するための操作画面を前記表示画面に表示するためのプログラムを記憶し、
   前記表示画面の表示のオンおよびオフは、前記プログラムの実行に係る所定画面の表示および非表示であり、
   前記制御部は、前記プログラムの実行に係る所定画面を表示している場合に、前記第３の間欠周期を前記高速モードに設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両通信システム。
3. 前記表示画面の表示のオンおよびオフは、該表示画面に設けられるバックライトの点灯および消灯であり、
   前記制御部は、前記バックライトが点灯状態である場合に、前記第３の間欠周期を前記高速モードに設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両通信システム。
4. 前記制御部は、前記プログラムの実行に係る所定画面が非表示の状態で、かつ、前記プログラムが実行されている状態の場合に、前記第３の間欠周期を前記低速モードに設定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両通信システム。
5. 前記制御部は、前記プログラムが実行されていない状態の場合に、前記スキャン動作を停止する、
   ことを特徴とする請求項２または請求項４に記載の車両通信システム。
6. 前記第２の間欠周期と前記第３の間欠周期とは互いに異なる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の車両通信システム。
7. 前記接続確立は、ブルートゥース（登録商標）の通信規格に準拠したピコネット確立の動作である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の車両通信システム。
8. 前記制御部は、前記接続確立が行われた後において、前記表示画面の表示のオンまたはオフにかかわらず、前記第１の間欠周期による前記車両と前記携帯端末との間の前記通信を維持し、
   前記通信において前記車両の状態情報が含まれる信号の受信を定期的に行い、前記車両の状態情報に基づいて所定の降車条件が成立したか否かを判定するとともに、前記降車条件が成立したと判定した場合に、当該降車条件の成立から所定時間が経過した場合に、前記車両との前記通信を切断する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１つに記載の車両通信システム。
9. 前記所定の降車条件の成立は、前記車両の電源がオフ状態となったこと、あるいは、前記車両に搭載されて前記車両の状態情報を前記携帯端末に送信するために前記車両の状態を監視する車載通信ネットワークが所定の省電力状態となったことである、
   ことを特徴とする請求項８に記載の車両通信システム。
10. 前記制御部は、前記接続確立が行われた後において、前記表示画面の表示のオンまたはオフにかかわらず、前記第１の間欠周期による前記車両と前記携帯端末との間の前記通信を維持し、
    前記車載制御部は、該車両の状態を状態情報として前記携帯端末に送信するために前記車両の状態を監視する車載通信ネットワークを備えるとともに、前記接続確立が行われた後において、前記車載通信ネットワークが所定の省電力状態となったことを示す前記状態情報、または前記第１の間欠周期での通信の切断要求を前記携帯端末に送信し、
    前記制御部は、前記省電力状態となったことを示す前記状態情報、または前記第１の間欠周期での通信の切断要求を受信した場合に、前記第１の間欠周期による前記車両との通信を切断する、
    ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１つに記載の車両通信システム。

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