JP2016176782A - 携帯機及び車輌用通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で車輌の位置の特定が可能となる携帯機及び車輌用通信システムを提供する。
【解決手段】無線信号を発する車載アンテナからの信号を受信する携帯機において、前記無線信号を、特定の方向への指向性を有するアンテナを用いて受信する受信部と、該受信部における受信強度を測定する受信強度測定部と、該受信強度測定部にて測定した受信強度に応じて光又は音を出力する出力部とを備える。これにより、車輌の位置に対する指向性アンテナの向きの変化に応じて、携帯機からの光又は音の出力が変化する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車輌の異なる位置に設けられた複数のアンテナから送信された信号を受信し、受信した信号に応じた信号を送信する携帯機及び車輌用通信システムに関する。

車輌を使用するユーザは、広大な駐車場等にて自身が使用した車輌の駐停車位置を失念する場合がある。そのような場合を考慮し、ユーザが所持する表示部付きの情報端末装置へ、車載機から携帯機（電子キー）経由で車両位置情報を送信することにより、ユーザが情報端末装置にて駐停車位置を認識できるようにすることが提案されている（特許文献１）。

特開２０１４−２０２７０５号公報

しかしながら特許文献１に開示されている方法では、携帯機１からの制御により車両位置を示す画面を表示させる機能を有する情報端末装置をユーザが所持していない場合は使用できない。所持しているとしても、携帯機と情報端末装置との間の通信を確立させるという事前の操作が必要になる。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で車輌の位置の特定が可能となる携帯機及び車輌用通信システムを提供することを目的とする。

本発明に係る携帯機は、無線信号を発する車載アンテナからの信号を受信する携帯機において、前記無線信号を、特定の方向への指向性を有するアンテナを用いて受信する受信部と、該受信部における受信強度を測定する受信強度測定部と、該受信強度測定部にて測定した受信強度に応じて光又は音を出力する出力部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る携帯機は、前記出力部は、受信強度の大きさに応じて光量又は音量を大きくするようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る携帯機は、前記出力部は発光素子を有し、受信強度の大きさに応じて前記発光素子における点滅速度を高速化するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る車輌用通信システムは、車載アンテナにより信号を送受信する車載機と、前記車載アンテナとの間で信号を送受信する携帯機とを含む車輌用通信システムにおいて、前記車載機は、前記携帯機から送信される無線信号を前記車載アンテナにより受信した場合に、無指向性の無線信号を応答信号として前記車載アンテナから送信させるようにしてあり、前記携帯機は、無線信号を前記車載アンテナへ送信する送信部と、前記車載アンテナから送信される前記応答信号を、特定の方向への指向性を有するアンテナを用いて受信する受信部と、該受信部における受信強度を測定する受信強度測定部と、該受信強度測定部にて測定した受信強度に応じて光又は音を出力する出力部とを備えることを特徴とする。

本発明では、携帯機は、車輌から発せられる無指向性の無線信号を指向性アンテナにて受信した場合の受信強度に応じた光又は音を出力する。これにより、車輌の位置に対する指向性アンテナの向きの変化に応じて、光又は音の出力が変化する。

本発明では、指向性アンテナが車輌に向いたときに、出力部から出力される光量又は音量が大きくなる。

本発明では、指向性アンテナが車輌に向いたときに、出力部から出力される光の点滅速度が早められる。

本発明による場合、車輌の位置に対する携帯機の姿勢の変化に応じて光又は音の出力が変化する。したがって、携帯機を所持するユーザは、ユーザが居る場所に対してどちらの方向からの信号が強いかを認識することができ、単純な構成にて信号の発信元である車輌の位置への向きを特定することが容易になる。

本実施の形態における車載通信システムの概要を示す模式図である。 本実施の形態における携帯機及び車載機の内部構成を示すブロック図である。 携帯機及び車載機との間で実行される処理手順の一例を示すフローチャートである。 出力部における例を示す説明図である。

以下、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお、以下に示す実施形態は例示であって、本発明は以下の構成に限られないことは勿論である。

図１は、本実施の形態における車載通信システムの概要を示す模式図である。車載通信システムは、ユーザが所持する携帯機１と、車輌Ｖに搭載されている車載機２と、車輌Ｖに設けられている複数の送信アンテナ３、及び１つの受信アンテナ４とを含む。

携帯機１は、車輌Ｖの使用者が所持する電子キーである。携帯機１は、車輌ドアの開錠又は施錠、及び、車輌Ｃのエンジン又は駆動用バッテリシステムの始動を可能とするための無線信号を送受信する機能を有する。

車載機２は、車輌Ｖに搭載される複数のＥＣＵ（Electronic Controller Unit）の内の１つである。車載機２は、携帯機１との間で送受信する信号に基づいて携帯機１の位置（車内外、又は距離等）などを推定し、推定位置に応じて制御を行なうＥＣＵである。また車載機２はその他、車輌ドアの開閉制御、各車輌ドアの施錠／開錠制御、ウィンドウの開閉制御、ヘッドライト及びテールライトの点灯／消灯制御、ルームランプの点灯／消灯制御等、ボディ系の装置に関する制御を行なうものであってもよい。勿論、車載機２の構成は一例であるから、車載機２は後述する処理のみを行うＥＣＵであって、各アクチュエータの制御は他のＥＣＵが実行するようにしてもよい。

送信アンテナ３は、車載機２が携帯機１との間で無線信号を送受信するためのアンテナである。複数の送信アンテナ３は夫々、車輌Ｖの異なる位置、例えば運転席側側面のピラー、助手席側側面のピラー、バックドア、及び前部インストルメントパネル内等に夫々設けられている。なお、受信アンテナ４は例えば車輌Ｖのルーフの内張り内に設けられている。各送信アンテナ３及び受信アンテナ４は、無指向性（車輌Ｖが駐車、停車している地面と略平行な面上では３６０°均等）のアンテナである。

本実施の形態における車載通信システムでは、携帯機１から車輌Ｖの位置を探索する信号を送信し、車載機２にて探索された信号を検知して応答信号を送信する。携帯機１は、応答信号の受信強度に応じた出力（音又は光）を実行する。これにより、携帯機１を所持するユーザは、例えば広大な駐車場にて車輌Ｖの位置を失念した場合であっても、車載機２からの距離と携帯機１の向きに応じて変化する出力に応じて車輌Ｖの位置を特定することが可能になる。
以下、このような制御を実現する各構成について詳細を説明する。

図２は、本実施の形態における携帯機１及び車載機２の内部構成を示すブロック図である。携帯機１は、制御部１０、記憶部１１、送信部１２、受信部１３、受信強度測定部１４と、各構成部を収容するカバー１５と、該カバー１５外に一部を露出させる操作部１６及び出力部１７とを備える。

制御部１０は、例えば１つ若しくは複数のＣＰＵ（Central Processing Unit ）又はマルチコアＣＰＵを用い、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インタフェース、タイマ等を有するマイクロコントローラである。制御部１０のＣＰＵは、入出力インタフェースを介して記憶部１１、送信部１２、受信部１３、受信強度測定部１４、操作部１６及び出力部１７に接続されている。制御部１０は、記憶部１１に記憶されている制御プログラム１Ｐを実行することにより、各構成部の動作を制御する。

記憶部１１は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部１１は、制御部１０が携帯機１の各構成部の動作を制御することにより、車載機２側での携帯機１の位置推定に係る機能及び携帯機１側での車輌Ｖとの位置関係に応じた出力機能を実現させる制御プログラム１Ｐを記憶している。また記憶部１１は、携帯機１自身の携帯機識別子、対応する車輌Ｖの車両識別子、及び固有鍵を記憶している。なお制御部１０（マイクロコントローラ）内部に記憶部１１を備える構成としてもよい。

送信部１２は、制御部１０により出力される信号を、搬送波を用いて変調し、無指向性（特定の面、例えば各構成部が実装される基板面と平行な面、又は垂直な面上では３６０°均等）の送信アンテナ１２１を通じて無線信号を送信する回路である。送信アンテナ１２１から送信する信号の搬送波の周波数帯は例えば３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚのUltra High Frequency帯（ＵＨＦ帯、ＲＦ帯）を使用する。

受信部１３は、バーアンテナ、ループアンテナ等の指向性を有するアンテナ１３１を用いる。指向性は例えば、制御部１０等の各構成部が実装される基板面上の特定の一方向に対して最も感度が強くなるようにしてある。このとき特定の一方向は、携帯機１のカバー１５における長さ方向と一致しているとよい。なお受信部１３は、３軸アンテナを用い、制御部１０からの制御に従って受信される３つの無線信号から特定の１つ（前記一方向）のみを選択するようにしてもよい。更に受信部１３は、指向性アンテナ１３１にて受信した信号から搬送波の成分を除去して受信信号を抽出し、抽出した受信信号を制御部１０へ出力する回路である。なおアンテナ１３１が受信する無線信号の搬送波の周波数帯としては、送信部１２における送信アンテナ１２１同様にＵＨＦ帯（ＲＦ帯）を用いる。

受信強度測定部１４は、受信部１３にて受信した信号又は選択された信号の受信信号強度を測定し、測定した受信信号強度を制御部１０へ出力する。これにより、制御部１０は、上述したように制御部１０等の各構成部が実装される基板面上の特定の一方向における受信信号強度を得ることが可能である。

操作部１６は、車輌Ｖの車輌ドアの開錠を指示する開錠ボタン及び施錠を指示する施錠ボタン、並びに車輌Ｖの位置の探索ボタンを有し、それらのボタンがカバー１５外に露出するように設けられている。操作部１６はそれらのボタンが押下された場合に制御部１０へ通知する。探索ボタンは開錠ボタンと兼用であってもよい。

出力部１７は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を用いて光の出力を行なう。発光素子は、カバー１５外に露出するように設けられる。また出力部１７は、スピーカを用いて音の出力を実現してもよいし、光及び音の両方を出力するようにしてもよい。出力部１７は、制御部１０により出力される制御信号に応じた強度で光量を多くするか又は音量を多くする。また出力部１７は発光素子を用い点滅するように構成され、制御部１０により出力される制御信号に応じて点滅速度を変更するようにしてもよい。例えば強度が大きいほどに点滅速度が速くなるようにする。また出力部１７は複数の発光素子を用い、制御部１０により出力される制御信号に応じて、点灯させる発光素子の数又は色を変更するようにしてもよい。複数の発光素子を用いる場合はそれらを並設させ、カバー１５外に並んで露出するようにするとよい。出力部１７は、制御部１０により出力される制御信号に応じて、出力される音のパターンを変更するようにしてもよい。

車載機２は、制御部２０、記憶部２１、送信部２２、及び受信部２３を備える。

制御部２０は、例えば１つ若しくは複数のＣＰＵ又はマルチコアＣＰＵを用い、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース、タイマ等を有するマイクロコントローラである。制御部２０のＣＰＵは、入出力インタフェースを介して記憶部２１、送信部２２、及び受信部２３に接続されている。制御部２０は、記憶部２１に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、携帯機１の位置推定に係る機能及び携帯機１側での車輌Ｖとの位置関係に応じた出力機能を発揮させる。

記憶部２１は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用いる。記憶部２１は、制御部２０が各構成部の動作を制御することにより携帯機１の位置推定に係る機能等を実現させるコンピュータプログラムを記憶している。また記憶部２１には、車輌Ｖ自身の車両識別子と、車輌Ｖに対する正規な携帯機１であるか否かを区別するための携帯機識別子とが記憶してある。なお記憶部２１は制御部２０内部に備えられる構成としてもよい。

送信部２２は、複数の送信アンテナ３と接続されている。送信部２２は、制御部２０から出力される信号を、搬送波を用いて無線信号に変調し、変調後の無線信号をいずれか又は全部の送信アンテナ３から送信させる回路である。送信部２２は、制御部２０からの選択信号に基づいていずれの送信アンテナ３と接続されるかを切り替えることを実現する切替部を内部に有する。複数の送信アンテナ３から携帯機２への信号の搬送波の周波数帯としてＵＨＦ帯（ＲＦ帯）を使用する。

受信部２３は、受信アンテナ４と有線で接続されている。受信部２３は、受信した信号から搬送波の成分を除去して受信信号を抽出し、抽出した受信信号を制御部２０へ出力する回路である。受信部２３は、携帯機１から無線により送信される信号を、受信アンテナ４を通じて受信し、受信信号を抽出する。受信部２３は、受信アンテナ４で受信する無線信号の搬送波の周波数帯としてＵＨＦ帯（ＲＦ帯）を使用する。しかしながら、受信アンテナ４で使用する周波数帯は、携帯機１の送信部１２と対応するのであればＵＨＦ帯（ＲＦ帯）に限定されないことは勿論である。

このように構成される携帯機１及び車載機２との間で、車輌Ｖの位置に応じた出力機能を発揮するために実行される処理手順について説明する。図３は、携帯機１及び車載機２との間で実行される処理手順の一例を示すフローチャートである。なお図３では、携帯機１及び車載機２夫々における処理手順を並記し、各装置間での処理の対応関係を示している。

携帯機１にて、探索ボタンの押下によって車輌位置の探索開始操作がなされた場合、制御部１０がこれを検知し、以下の処理手順を実行する。

制御部１０は、送信部１２から探索用信号（又は開錠リクエスト信号）を送信する（ステップＳ１１）。探索用信号は、送信部１２からＵＨＦ帯（ＲＦ帯）により送信されるように構成されているため、ＬＦ帯又はＶＬＦ帯よりも到達距離が長く、条件によっては２ｋｍ程度まで到達する。したがって駐車場内の範囲であれば十分に携帯機１から車輌Ｖの受信アンテナ４まで到達可能である。

車載機２側では、受信アンテナ４経由で受信部２３にて探索用信号を受信し（ステップＳ２１）、制御部２０は、レスポンス信号を送信部２２経由で送信アンテナ３から送信する（ステップＳ２２）。携帯機１から開錠リクエスト信号が送信される構成の場合、車載機２側では既存の開錠リクエスト信号に応じた処理、即ち携帯機１の位置を検出するための検出信号の送信を行なえばよく、特別な処理は不要である。

携帯機１では、探索用信号に対するレスポンス信号を指向性のアンテナ１３１経由で受信部１３にて受信する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２にて制御部１０は、アンテナ１３１に３軸アンテナを使用する場合には、特定の方向の無線信号を選択すべく受信部１３へ選択信号を出力する。携帯機１でステップＳ１１にて開錠リクエスト信号を送信する場合には、ステップＳ１２ではレスポンス信号として携帯機１の位置検出信号を受信する。

制御部１０は、受信強度測定部１４にてステップＳ１２にて受信した信号の強度を測定し（ステップＳ１３）、測定結果に応じて出力部１７から光又は音を出力させ（ステップＳ１４）、処理を終了する。

ステップＳ１４で制御部１０は、強度が大きいほど光量を多くするか又は音量を多くする制御信号を出力部１７へ出力する。図４は、出力部１７における例を示す説明図である。出力部１７は例えば図４に示す如く、複数の発光素子（ＬＥＤ）を並列に露出させて構成され、アンテナ１３１による車輌Ｖからの受信強度が強ければ強いほど、点灯する発光素子の数が多くなるようにする（図４中白丸の数）。これによりユーザは直感的に、車輌Ｖの位置を特定することが可能となる。

なお、携帯機１では探索ボタンの１回の押下に対し、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理を一定時間繰り返すようにしてもよい（例えば２秒間の間に４回等）。一定時間の間にユーザが携帯機１の長さ方向に対応する姿勢（アンテナ１３１の向き）を水平面上で変化させることで、ステップＳ１４が実行される都度に出力される光量若しくは音量、点滅速度、点灯パターン、又は音のパターンが変化する。これによりユーザは、ユーザが居る場所に対してどちらの方向からの信号が強いかを認識することができ、一回の押下操作で車輌Ｖの位置への向きを特定することが容易になる。

本実施の形態では、携帯機１は送信用のアンテナ１２１と受信用のアンテナ１３１とを別個に備える構成としたが、受信用として用いる場合には一定の方向に指向性を持つように切り替えることができるアンテナであれば、兼用してもよい。例えば、１つの可変指向性アンテナを用い、送信用に用いる場合は全方向へ向けて送信し、受信用に用いる場合は特定の方向における信号を受信するように制御部１０が制御する。これにより部品点数を少なくすることが可能である。

今回開示された実施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 携帯機
１０ 制御部
１３ 受信部
１３１ アンテナ
１４ 受信強度測定部
１７ 出力部
３ 送信アンテナ（アンテナ）

Claims (4)

1. 無線信号を発する車載アンテナからの信号を受信する携帯機において、
   前記無線信号を、特定の方向への指向性を有するアンテナを用いて受信する受信部と、
   該受信部における受信強度を測定する受信強度測定部と、
   該受信強度測定部にて測定した受信強度に応じて光又は音を出力する出力部と
   を備えることを特徴とする携帯機。
2. 前記出力部は、受信強度の大きさに応じて光量又は音量を大きくするようにしてある
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯機。
3. 前記出力部は発光素子を有し、受信強度の大きさに応じて前記発光素子における点滅速度を高速化するようにしてある
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯機。
4. 車載アンテナにより信号を送受信する車載機と、前記車載アンテナとの間で信号を送受信する携帯機とを含む車輌用通信システムにおいて、
   前記車載機は、前記携帯機から送信される無線信号を前記車載アンテナにより受信した場合に、無指向性の無線信号を応答信号として前記車載アンテナから送信させるようにしてあり、
   前記携帯機は、
   無線信号を前記車載アンテナへ送信する送信部と、
   前記車載アンテナから送信される前記応答信号を、特定の方向への指向性を有するアンテナを用いて受信する受信部と、
   該受信部における受信強度を測定する受信強度測定部と、
   該受信強度測定部にて測定した受信強度に応じて光又は音を出力する出力部と
   を備えることを特徴とする車輌用通信システム。

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