JP4037424B2 - 車両用通信装置 - Google Patents

Description

この発明は、携帯機の位置特定機能を有する車両用の通信装置に関し、特に、携帯機を所持しているのみで車両ドアの施錠および解錠を簡便に作動させるパッシブエントリ技術に適用した場合に好適な車両用通信装置に関するものである。

従来から、自動車の車載機器を遠隔制御する通信装置として、携帯機を所持した利用者が車両に接近したときに車両ドアが自動的に解錠され、利用者が車両から離れると車両ドアが自動的に施錠される機能を有する車両用通信装置が提案されている。

しかし、このような従来装置においては、携帯機が車両内にある場合に携帯機の閉じ込めを防止するために、自動でドアが施錠されないように対策されているので、携帯機を車両内に置き忘れたまま利用者が車両を離れると、ドアが施錠されないまま放置されることになり、防犯上問題となる。
そこで、利用者が車両から離れるときに、携帯機を車両内に置き忘れた場合には、その状態を利用者に報知することが必要となる。つまり、携帯機が車両内にあるのか車両外にあるのかを判定する機能が要求されている。

携帯機が車両内にあるか否かを判定するための技術（以下、「車内外判定技術」という）として、たとえば周波数１２０ＫＨｚ〜１３５ＫＨｚ程度のＬＦ帯電波を使用した車両用通信装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

ＬＦ帯電波を使用した車内外判定技術によれば、車両の各所にＬＦ帯電波を放射するアンテナ（以下、「ＬＦ帯アンテナ」という）が設置され、ＬＦ帯アンテナに対し、電源および所定の周波数を供給するため有線を介して、車載器が結合されている。
また、ＬＦ帯アンテナからの放射電波の所定磁界強度内に携帯機が存在するときに、携帯機が反応するように設計されており、指定したＬＦ帯アンテナに対する携帯機からの応答により、携帯機の存在を車載器が判定するようになっている。

一方、電波を利用して対象を検出する技術として、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術が知られている（たとえば、非特許文献１参照）。
ＲＦＩＤに関する技術としては、無線タグ、ＩＣタグ、ＲＦタグ、ＩＤタグなど、様々の名称で呼ばれているものがある。
ＲＦＩＤシステムは、典型的には、ＲＦタグおよびリーダライタにより構成され、両者が通信可能範囲に存在する場合に、リーダライタからＲＦタグに電波を放射すると、ＲＦタグからＩＤが発信され、そのＩＤをリーダライタが受信することにより、リーダライタは、ＲＦタグの存在とＩＤによる情報を得ることができる。

特開２００３−２２１９５４号公報 「ＲＦＩＤハンドブック第２版、非接触ＩＣカードの原理と応用（ＩＳＢＮ４−５２６−０５２９１−４）」（Ｋｌａｕｓ Ｆｉｎｋｅｎｚｅｌｌｅｒ 著、ソフト工学研究所 訳、日刊工業）

従来の車両用通信装置では、遠隔制御用のＬＦ帯アンテナを、有線を介して車載器に結合していたので、配線の引き回しが必要となり、設置に多大な労力を要するというという課題があった。
特に、ＬＦ帯を使用して携帯機が車内にあるか否かを判定しているので、ＬＦ帯アンテナへの配線の引き回しが煩雑となり、ＬＦ帯アンテナのサイズが大きいことから、取り付け場所に制約を受けるというという課題があった。

また、通常、ＬＦ帯アンテナは、フェライトなどの組成からなる芯の周りに導体を巻きつけたコイルで構成されるので、小型化が困難であり、アンテナサイズに対応した取り付け場所の制約を受けるうえ、車両のデザインを損なわずに通信機能を満たすアンテナの設計および配置条件が制約されるというという課題があった。
さらに、ＬＦ帯電波で車室内の全域をカバーするためには、複数のアンテナが必要となるが、上述のＬＦ帯アンテナの構成からアンテナ単体のコストが高く、低コスト化が困難なので、アンテナ数の増加によるコストアップを招くというという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためなされたものであり、ＬＦ帯電波に代えて高周波帯を使用した非接触通信技術を適用し、リーダライタのリーダ機能を携帯機と車載器とに分離することにより、ＬＦ帯電波に依存しない安価な携帯機の車内外判定技術を実現した車両用通信装置を得ることを目的とする。

この発明による車両用通信装置は、車両に設置され、電波の受信に応答して自身が保有している発信機ＩＤを発信する少なくとも１つのＩＤ発信機と、車両に設置され、ＩＤ発信機に電波を放射する車載器と、ＩＤ発信機が発信する発信機ＩＤを受信する携帯機と、携帯機から車載器に発信機ＩＤを送信するためのＩＤ通信手段とを備え、車載器は、携帯機から受信した発信機ＩＤに基づいて携帯機の位置を判定するものである。

この発明によれば、ＲＦタグを車両に設置し、車載器からの電波を受けてＲＦタグが発信する発信機ＩＤを携帯機が受信し、受信した発信機ＩＤを携帯機から車載器に通信することにより、車載器が受信した発信機ＩＤで携帯機の位置を把握することができる。
また、このとき、車載器、ＲＦタグおよび携帯機の相互間は、すべて電波による非接触通信で通信されるので、配線が不要となり、取り付けの自由度が向上し、携帯機が車内に存在することを容易に判定することができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両用通信装置を示すブロック図である。
図１において、車両用通信装置は、相互通信可能な車載器１、ＲＦタグ２および携帯機３により構成され、車載器１およびＲＦタグ２は、車両に設置される。

車両内に設置された車載器１は、電力供給用の電波を送信するためのアンテナ１１と、携帯機３からの電波を受信するためのアンテナ１２と、アンテナ１１、１２に接続された電子制御ユニット１３とを備えている。
電子制御ユニット１３は、アンテナ１１からの電波の送信を制御するとともに、アンテナ１２で受信した信号に基づいて車両の各部を制御する。なお、アンテナ１１、１２は、同一の送受信アンテナで構成されてもよい。

ＲＦタグ２は、ＩＤ発信機として機能し、車載器１からの電波の受信に応答して、自身が保有している発信機ＩＤを発信する。
なお、ここでは、ＲＦタグ２として、複数個のＲＦタグ２０１、２０２、２０３、・・２ｎを使用する場合を示しているが、１個のＲＦタグ２（単数または複数の場合を総称して「ＲＦタグ２」という）であってもよい。
また、ＲＦタグ２（２０１、２０２、２０３、・・２ｎ）の使用周波数は、９００ＭＨｚ付近、または２．４５ＧＨｚ付近が適しているが、高周波帯域であればよく、必ずしもこれらの周波数に限定されるものではない。

また、図示を省略するが、ＲＦタグ２（２０１、２０２、２０３、・・２ｎ）は、たとえば、車載器１からの電波を受信するアンテナおよびアンテナ回路と、受信した電波から電圧を取り出す電圧抽出回路と、抽出した電圧で動作する各種回路と、発信機ＩＤを電波として発信する発信回路とを含む。
さらに、ＲＦタグ２は、車載器１からの電波を受信するアンテナと、車載器１からの電波の受信に応答して弾性表面波を発生する弾性表面波発生回路とにより構成され、弾性表面波発生回路から発生した弾性表面波を使用して自身が保有する発信機ＩＤを発信してもよい。この場合、ＲＦタグ２は、上記アンテナおよび弾性表面波発生回路に置き換えられ、弾性表面波発生回路は、アンテナで受信した電波を弾性表面波に変換し、弾性表面波により特定パターンの発信機ＩＤを生成し、弾性表面波を再び電波に変換して、発信機ＩＤを発信するように構成される（たとえば、前述の非特許文献１参照）。
ＲＦタグ２が弾性表面波を用いる場合には、車載器１からＲＦタグ２に放射する電波の出力を低く抑制することができる。

車載器１および携帯機３は、使用するＲＦタグ２の周波数に応じて設計される。
携帯機３は、利用者が持ち運びやすい形状からなり、ＲＦタグ２が発信した発信機ＩＤを受信するためのアンテナ３１と、車載器１にデータを送信するためのアンテナ３２と、警報手段として機能するブザー３３とを備えている。
なお、アンテナ３１、３２は、それぞれ、ＲＦタグ２、車載器１との間で送受信可能に構成されてもよく、また、一体化された送受信アンテナで構成されてもよい。
携帯機３の送信用のアンテナ３２は、車載器１の受信用のアンテナ１２と関連して、ＩＤ通信手段を構成しており、ＩＤ通信手段は、携帯機３から車載器１に向けて発信機ＩＤを送信する。

次に、図１に示したこの発明の実施の形態１による概略的な動作について説明する。
まず、車両に設置された車載器１は、車両の適所に設置された少なくとも１個のＲＦタグ２に電波を放射する。
ＲＦタグ２は、車載器１からの電波の受信に応答して電力を発生する電力発生回路を含み、電力発生回路から発生した電力を使用して自身が保有する発信機ＩＤを発信する。
なお、上述した通り、ＲＦタグ２は、電力発生回路に代えて、弾性表面波発生回路によって構成されてもよい。

一方、利用者が所持する携帯機３は、ＲＦタグ２からの発信機ＩＤを受信し、ＩＤ通信手段を介して、携帯機３から車載器１に発信機ＩＤを送信する。
最後に、車載器１は、携帯機３から受信した発信機ＩＤに基づいて、携帯機３の位置を判定する。つまり、携帯機３が車内に存在するか車外に存在するかを判定する。
ここで、ＩＤ発信機として機能するＲＦタグ２は、外部より電波を受けてＩＤを発信する機能を有するデバイスであればよいが、ここでは、図１に示すように、ＲＦタグ２を用いる場合について説明する。

次に、車載器１とＲＦタグ２と携帯機３との間で、電波を介して、どのように電力およびデータが授受されるかについて説明する。
まず、車載器１は、送信用のアンテナ１１から電波を放射することにより、たとえばＲＦタグ２ｎに電力を供給する。

電波の放射を受けたＲＦタグ２ｎは、レクテナと呼ばれる公知技術を用いた電圧抽出手段を有しており、受信電波を整流して電圧を取り出すとともに、抽出した電圧によりＲＦタグ２ｎの内部回路を動作させ、ＲＦタグ２ｎが保持している発信機ＩＤを電波で発信する。このとき、発信機ＩＤを発信するために使用される搬送波は、車載器１から供給される場合と、ＲＦタグ２ｎが内部で発振して生成する場合とがある。
以下、携帯機３は、ＲＦタグ２ｎから発信された発信機ＩＤを受信する。

ここで、ＲＦタグ２ｎと携帯機３との間の通信可能エリアについて説明する。
図２はＲＦタグ２ｎからの発信機ＩＤの到達範囲（通信可能エリア４ｎ）を示す説明図である。
図２において、２点鎖線で示す枠は、ＲＦタグ２ｎからの発信機ＩＤの到達範囲、すなわち携帯機３がＲＦタグ２ｎの発信機ＩＤを受信可能な通信可能エリア４ｎを示している。

携帯機３は、ＲＦタグ２ｎの通信可能エリア４ｎの内側に存在するときには、発信機ＩＤを受信することができるが、通信可能エリア４ｎの外側に存在するときには、発信機ＩＤを受信することができない。

通信可能エリア４ｎ内に存在する携帯機３は、受信した発信機ＩＤを、アンテナ３２から車載器１に向けて電波で送信する。
車載器１は、携帯機３から送信されてきた発信機ＩＤに基づいて、携帯機３がＲＦタグ２ｎの通信可能エリア４ｎ内に存在することを認識することができる。

次に、ＲＦタグ２を車両の内装に設置して、携帯機３が車内に存在することを判定する場合のＲＦタグ２の配置状態および動作について説明する。
図３は車両５へのＲＦタグ２０１〜２０５の設置状態を示す平面図であり、車両５を真上から見たイメージを模式的に示している。
図３において、車両２内には、車載器１が搭載されており、車両５の内装には、ＲＦタグ２０１〜２０５が設置されている。また、運転席のインジケータパネルには表示器５０が設置されている。
ＲＦタグ２０１〜２０５は、それぞれの通信可能エリア４０１〜４０５（発信機ＩＤの到達範囲）を有している。

ＲＦタグ２０１〜２０５は、図３に示す位置となるように、たとえば車両５のドア部の内装に設置される。
図３から明らかなように、各ＲＦタグ２０１〜２０５の通信可能エリア４０１〜４０５を重ね合わせると、車両５内の全域をカバーしていることが分かる。
すなわち、ＲＦタグ２０１〜２０５の第１の配置条件は、図３のように、車両５内の全域をカバーするように設置されることである。

また、各ＲＦタグ２０１〜２０５の通信可能エリア（発信機ＩＤの到達範囲）４０１〜４０５の設定条件として、車両５の外に存在しないことがあげられる。
つまり、ＲＦタグ２０１〜２０５の第２の配置条件は、車両５の外に存在する携帯機３（図１、図２参照）が発信機ＩＤを受信することができないことである。

ＲＦタグ２０１〜２０５に関する第１および第２の配置条件を満たすためには、たとえば、車両５の窓ガラスよりも下側の内装にＲＦタグ２０１〜２０５を設置することが有効である。ただし、第１および第２の配置条件を満たしていれば、ＲＦタグ２０１〜２０５の個数および位置は、必ずしも図３と同一でなくてもよい。

なお、ＲＦタグ２０１〜２０５は、車両５の内装の表面に貼り付けてもよいし、内装内に埋め込むように設置してもよい。
ＲＦタグ２０１〜２０５を内装の表面に貼付する場合には、取り付け場所を自由に選択することができるので、容易に上記配置条件を満たすことができる。
一方、ＲＦタグ２０１〜２０５を内装に埋設する場合には、車両５内の美観を損ねず、外部からの衝撃による損傷を受け難くなるという利点がある。

さらに、車載器１は、図３に示すように、各ＲＦタグ２０１〜２０５からできるだけ均等な距離になるように、且つ、車載器１から放射される電波の覆域内にすべてのＲＦタグ２０１〜２０５が存在するように配置される。
これにより、車載器１から放射される電波は、すべてのＲＦタグ２０１〜２０５に均等に到達するとともに、各ＲＦタグに同時に供給されるので、非常に効率的である。

以上の条件を満たすように、ＲＦタグ２０１〜２０５および車載器１を車両５内に配置し、車載器１からの放射電波に応答してＲＦタグ２０１〜２０５が発信する発信機ＩＤを携帯機３が受信し、受信した発信機ＩＤを携帯機３から車載器１に通信するように構成されている。
これにより、車載器１は、携帯機３からの発信機ＩＤを受信した場合に、携帯機３が車両５内に存在することを判定することができる。

したがって、車両５の利用者が車両５から離れる場合、たとえば、車両５のドアを閉めたときに、車両５内に携帯機３が存在するか否かを判定し、たとえばブザー３３を駆動することにより、その判定結果を利用者に報知することができる。
また、各ＲＦタグ２０１〜２０５の通信可能エリア４０１〜４０５を、互いにわずかの重なり領域をもって車両５内の全域をカバーするように設定すれば、車載器１は、受信した発信機ＩＤにより、携帯機３が存在する車両内の位置を特定することもできる。

このように、この発明の実施の形態１によれば、ＲＦタグ２を車両５に設置し、車載器１からの電波を受けてＲＦタグ２が発信する発信機ＩＤを携帯機３が受信し、受信した発信機ＩＤを携帯機３から車載器１に通信することにより、車載器１が受信した発信機ＩＤに基づいて携帯機３の位置を把握することができる。

また、高価なアンテナを必要とするＬＦ帯域の電波に依存せずに、高周波帯域の電波による非接触通信を利用して、発信機ＩＤ情報のリーダ機能を携帯機３と車載器１とに分離することにより、車両５に対する携帯機３の内外位置を判定可能な車両用通信装置を安価に実現することができる。

また、車載器１、ＲＦタグ２および携帯機３の相互間通信は、すべて電波による非接触通信で実現されるので、配線が不要となり、車載器１およびＲＦタグ２の取付け位置の自由度が向上し、携帯機３が車内に存在することの判定が容易になる。
さらに、特定した携帯機３の位置に基づいて、たとえば車両５内のインジケータパネルの表示器５０に携帯機３の位置を表示することにより、利用者が置き忘れた携帯機３をすぐに発見できるようになる。

以上の説明では、携帯機３から車載器１に発信機ＩＤを送信するＩＤ通信手段について具体的に言及しなかったが、ＩＤ通信手段は、携帯機３内に設けられてもよく、車載器１および携帯機３内に設けられてもよい。
たとえば、携帯機３内の電池を使用して搬送波を生成し、搬送波を発信機ＩＤで変調して通信してもよい。または、車載器１から携帯機３に向けて搬送波を放射し、携帯機３が受信搬送波を変調して発信機ＩＤを車載器１に返信するようにしてもよい。
さらに、車載器１から携帯機３に向けて電波を放射し、携帯機３が受信電波から電圧を抽出し、抽出電圧を電源として生成した搬送波を発信機ＩＤで変調して車載器１に通信してもよい。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、携帯機３の存在位置のみを判定し、車両５の具体的な車載装置（ドア施錠装置など）の制御について言及しなかったが、携帯機３が適正であるか否かの判定結果に応じて車載装置を制御するようにしてもよい。
以下、車載器１に車載装置に対する制御機能を設けたこの発明の実施の形態２について説明する。

図４はこの発明の実施の形態２に係る車両用通信装置を示すブロック図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
図１において、車載器１内の電子制御ユニット１３は、車両５（図３参照）のドアなどを制御するための車載装置６に接続されている。
車載装置６は、車載器１からのドア施錠装置に限らず、車両５に設置されて車両５の一部を制御する装置であれば何でもよい。

また、この場合、携帯機３は、固有の携帯機ＩＤを保有しており、たとえば携帯機３内のＩＤ通信手段は、携帯機３から車載器１に携帯機ＩＤを送信する。
これにより、車載器１は、携帯機３から受信した携帯機ＩＤに基づいて、携帯機３が適正な携帯機であるか否かを判定し、適正であるか否かの判定結果に応じて車載装置６を制御するようになっている。

車載装置６は、車載器１の電子制御ユニット１３からの指示により、車両５のドアの施錠および解錠などを制御する。
たとえば、車載器１は、携帯機３を所持した利用者が車両５に接近したときに、携帯機３が車両５の外側に存在することを確認し、且つ携帯機３が適正であることを確認して、車両５のドアを開錠する。

以下、図３とともに、図５のフローチャートを参照しながら、図４に示した車載器１の動作について説明する。
ここでは、携帯機３を所持した利用者が車両５に接近したときに、車両５のドアを開錠制御する場合の動作について説明する。

図５において、まず、携帯機３を所持した利用者が車両５に接近すると、車両５内の車載器１から放射される電波により携帯機３が起動（ｗａｋｅ−ｕｐ）され、携帯機３は、ＲＦタグ２（２０１〜２ｎ）から発信される発信機ＩＤを受信できる状態になる（ステップＳ１）。
このとき、携帯機３は、発信機ＩＤ２を常に受信可能な状態で待機してもよいが、消費電力削減の観点から、通常はスリープ状態（極めて低消費電力の休止状態）にあって、車両５の近傍のみで起動されることが望ましい。

また、ステップＳ１において、携帯機３は、車載器１から放射される起動用電波の受信に応答して起動されるが、車両５からの電波放射タイミングとして、間欠的に常に放射するように設定してもよい。または、消費電力削減の観点から、車両５のドア外部に設置されたスイッチ（図示せず）を押したときに、起動用電波を放射するように構成してもよい。

続いて、車載器１から電力発生用の電波を放射してＲＦタグ２（２０１〜２ｎ）に電力を供給した後、車載器１からＲＦタグ２（２０１〜２ｎ）に搬送波からなる電波を放射する（ステップＳ２）。
ＲＦタグ２（２０１〜２ｎ）は、車載器１から供給された電力を使用して、受信した搬送波を発信機ＩＤで変調し、発信機ＩＤを携帯機３に向けて発信する（ステップＳ３）。

一方、携帯機３は、ＲＦタグ２（２０１〜２ｎ）のうちの近接対象となるＲＦタグからの発信機ＩＤの受信を待機し（ステップＳ４）、自身の近接位置のＲＦタグからの発信機ＩＤを受信したか否かを判定する（ステップＳ５）。
ステップＳ５において、携帯機３が発信機ＩＤを受信しない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、携帯機３は発信機ＩＤを受信しないことを表すデータ「発信機ＩＤの受信ＮＧ」を車載器１に送信する（ステップＳ６）。

車載器１は、携帯機３からのデータ「発信機ＩＤの受信ＮＧ」を受信し（ステップＳ７）、これにより、携帯機３がまだ車外に存在するものと見なして、車載器１と携帯機３との間で認証処理（ステップＳ１０）を実行する。
ステップＳ１０の処理（携帯機３と車載器１との組み合わせが正しいか否かの判定）は、車載器１の電子制御ユニット１３に含まれる認証処理手段によって実行される。

次に、認証処理手段は、携帯機３と車載器１との組み合わせが正しい（認証ＯＫ）か否かを判定し（ステップＳ１１）、両者が正しい組であって認証ＯＫ（すなわち、ＹＥＳ）と判定された場合のみに、車載装置６を制御して車両５のドア解錠処理（ステップＳ１２）を実行する。

最後に、ドアの解錠処理（ステップＳ１２）の後に、消費電力削減のため、携帯機３を休止状態に移行してスリープ処理（ステップＳ１３）を実行し、図５の処理ルーチンを終了する。
または、携帯機３の電力に余裕があれば、スリープ処理（ステップＳ１３）を実行せずに、間欠的に車載器１との間で通信可能な状態で待機させていてもよい。

一方、ステップＳ１１（認証処理）において、携帯機３と車載器１との組み合わせが正しくない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、直ちにスリープ処理（ステップＳ１３）に進み、図５の処理ルーチンを終了する。

また、前述のステップＳ５において、携帯機３が発信機ＩＤを受信した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、携帯機３は、ＲＦタグから受信した発信機ＩＤを車載器１に送信する（ステップＳ８）。
これにより、車載器１は、発信機ＩＤを携帯機３から受信し（ステップＳ９）、発信機ＩＤの受信により携帯機３が車内に存在することを認識するとともに、受信した発信機ＩＤから、車内での携帯機３の概略位置を認識することができる。

以下、車載器１内の電子制御ユニット１３は、携帯機３からの発信機ＩＤの受信により、携帯機３が車内に存在すると判定した場合には、車両５のドアを解錠する必要がないものと見なし、ドア解錠処理（ステップＳ１２）を実行せずに携帯機３のスリープ処理（ステップＳ１３）に移行し、図５の処理ルーチンを終了する。

車載器１が携帯機３から発信機ＩＤを受信している状況は、たとえば携帯機３を所持した利用者が既に車内に乗り込んでドアを施錠した後に、車外から携帯機３を所持しない他の人間がドアを解錠しようとした場合に発生する。
このとき、車内の利用者が携帯機３を所持しない車外の人間を認めて、解錠する必要があれば、車内の利用者が手動でドアを解錠することになる。また、車外の人間が不審者であれば、ドアを解錠せずに施錠状態のままにすることができる。
このように、不審な人間に勝手に車外からドアを解錠させないためにも、携帯機３が車内にあることを判定する必要がある。

また、携帯機３が複数個存在する場合には、各携帯機３にそれぞれ固有の携帯機ＩＤを割り当てることにより、各携帯機３を識別することができる。
この場合、携帯機３から車載器１への受信データ送信処理（ステップＳ６、Ｓ８）において、各携帯機３は、自身に固有の携帯機ＩＤを車載器１に送信する。

これにより、車載器１は、受信した携帯機ＩＤに基づいて、車内に存在する携帯機３と、車外に存在する携帯機３とを識別することができる。
この場合、車内に携帯機３を所持した利用者が既に乗車している状態で、車外から別の携帯機３を所持した利用者がドアを解錠した場合に、車載器１は、別の携帯機３が車外にあることを認識して車両５のドアを解錠させることができる。

一方、車両５から携帯機３を所持して利用者が離れる場合には、前述の判定処理（ステップＳ５）により、携帯機３が車両内に存在しないことを判定した後、車載器１の電子制御ユニット１３は、車載装置６を制御して車両５のドアを自動的に施錠する。
このときの施錠実行タイミングとしては、車両５のドア外部に設置されたスイッチを押した時点に設定される場合と、車載器１に対して携帯機３からの通信が途絶えた時点に設定される場合とがある。

車両５のドア外部のスイッチ操作に基づいて施錠実行タイミングを設定した場合、ドア外部のスイッチを押したときに、携帯機３が車両５内に存在しないことを確認した直後にドアを施錠することができる。

また、このとき、携帯機３が車両５内に存在する場合には、利用者が車両５を離れようとしているのに反して携帯機３を置き忘れている可能性があるので、たとえば、車載器１から携帯機３に指示を通信することにより、携帯機３に設けられたブザーを鳴らし、利用者が携帯機３を発見するのを支援するようにしてもよい。
この場合、携帯機３は、警報用のブザー３３を備えており、車載器１からの指示を受信可能に構成されているものとする。

また、複数個の携帯機３が存在し、車両５を離れようとしている利用者が或る携帯機３を所持し、別の携帯機３が車内に残されている場合にも、個別の携帯機ＩＤに基づいて、車内に残された携帯機３を識別し、車内の携帯機３のみのブザーを鳴らすようにすることもできる。

一方、車載器１に対する携帯機３からの通信が途絶えた時点に基づいて施錠実行タイミングを設定した場合には、たとえば、携帯機３から車載器１に対して間欠的に通信を実行し、車両５のエンジン停止後に間欠的な通信が途絶えた場合に、車両５のドアを施錠することができる。

この場合、携帯機３の送信電力を調整して、携帯機３からの車載器１への通信可能範囲を、３メートル〜５メートル程度に設定することにより、携帯機３を所持した利用者が車両５から施錠用スイッチを押さずに離れた場合でも、車両５のドアを自動的に施錠することができるので、防犯上さらに有効である。

このように、この発明の実施の形態２によれば、携帯機３は、固有の携帯機ＩＤを保有し、ＩＤ通信手段により、携帯機３から車載器１に携帯機ＩＤを送信し、車載器１は、携帯機３から受信した携帯機ＩＤに基づいて、携帯機３が適正な携帯機であるか否かを判定し、適正であるか否かの判定結果に応じて車載装置６を制御するので、利用者が車両５に接近したときに、車載器１が適正な携帯機ＩＤを受信した時点で自動的にドアを解錠することができる。

また、車載器１は、携帯機３に向けて電波を放射し、携帯機３は、車載器１からの電波の受信に応答して電力を発生するので、携帯機３の消費電力を低減することができる。
また、車載器１は、ＲＦタグ（ＩＤ発信機）２に電波を放射し、ＲＦタグ２は、車載器１からの電波の受信に応答して電力を発生する電力発生回路を含み、電力発生回路から発生した電力を使用して自身が保有する発信機ＩＤを発信するので、ＲＦタグ２の内蔵電源を軽減するかまたは不要にすることができる。

また、前述と同様に、ＲＦタグ２は、車載器１からの電波の受信に応答して弾性表面波を発生する弾性表面波発生回路を含んでいてもよく、弾性表面波発生回路から発生した弾性表面波を使用して自身が保有する発信機ＩＤを発信するようにすれば、車載器１からＲＦタグ２に放射する電波の出力を低く抑制することができる。

また、前述と同様に、ＲＦタグ２（２０１〜２ｎ）は、適正位置となるように車両５の内装の表面に貼付または埋設されるので、ＲＦタグ２の通信可能エリアが車両５の室内全域をカバーすることができ、携帯機３の位置を特定することができる。

また、車両５内のインジケータパネルに携帯機３の位置を表示する表示器５０を設置し、車載器１は、携帯機３から受信した発信機ＩＤに基づいて、携帯機３の位置を特定し、携帯機３の位置を表示器に表示させることにより、利用者が置き忘れた携帯機３を容易に確認することができる。
さらに、携帯機３に、車載器１からの警報用の通信信号を受信する受信手段（アンテナ３２）と、通信信号の受信に応答して警報音を発する警報手段（ブザー３３）とを設ければ、車両５の室内に携帯機３を置き忘れたままで利用者が車両５から離れた場合に、注意を促すことができ、防犯性を向上させることができる。

実施の形態３．
なお、上記実施の形態２では、車両５のドア施錠装置の制御を考慮して、ＲＦタグ２をドア近傍に配置したが、エンジンのスタータ制御を考慮して、少なくとも１つのＲＦタグ２を車両５の運転席近傍に設置してもよい。
以下、ＲＦタグ２を運転席近傍に設置したこの発明の実施の形態３について説明する。

図６はこの発明の実施の形態３によるＲＦタグ２０６の車両５への設置状態を模式的に示す平面図である。
なお、この発明の実施の形態３による車両用通信装置の全体構成は、図４に示した通りであるが、車載装置６は、エンジン始動機能を有し、車両５のエンジンスタート時に適用される。

図６において、ＲＦタグ２０６は、車両５の運転席５１の近傍に設置され、通信可能エリア（発信機ＩＤの到達範囲）４０６を有している。
ここでは、ＲＦタグ２０６のみを示しているが、たとえば、図３のように、複数のＲＦタグ２が車両５の室内に設置されているものとする。

次に、図４および図６を参照しながら、この発明の実施の形態３による動作について説明する。
まず、携帯機３を所持した利用者が車両５の運転席５１に着いて、エンジンのスタート操作を実行すると、車載器１からＲＦタグ２０６に電波が放射され、電波を受信したＲＦタグ２０６は、自身が保持する発信機ＩＤを発信する。

このとき、利用者が運転席５１にいて、携帯機３がエリア４０６内に存在すれば、携帯機３は、ＲＦタグ２０６の発信機ＩＤを受信し、車載器１に向けて受信した発信機ＩＤを通信する。
車載器１は、ＲＦタグ２０６の発信機ＩＤを携帯機３から受信した場合のみに、車載装置６（この場合、スタータ装置）を制御し、エンジンをスタートできるよう許可する。

その後、運転者がエンジンスタート操作を継続した場合に、エンジンが始動される。
このように、複数のＲＦタグ２のうちの少なくとも１つのＲＦタグ２０６が、車両５の運転席５１の近傍に設置されることにより、正規の利用者が運転席５１に着いた状態、すなわち携帯機３の存在エリアが運転席５１の近傍である場合のみに、エンジンを始動させることができる。
これにより、誤って運転者以外の人間がエンジンスタート操作してしまうことを防ぐことができる。

実施の形態４．
なお、上記実施の形態３（図６参照）では、ＲＦタグ２０６を車両５の運転席５１の近傍に設置したが、ＲＦタグ２を車両５の窓ガラスに設置してもよい。
以下、ＲＦタグ２を窓ガラスに設置したこの発明の実施の形態４について説明する。
図７はこの発明の実施の形態４によるＲＦタグ２０７〜２１３の車両５への設置状態を模式的に示す平面図である。

また、図８は図７の車両５を左側から見た側面図であり、ＲＦタグ２１０〜２１２の設置位置を示している。
図８においては、ＲＦタグ２１０、２１１、２１２のみが示されているが、車両５の右側面および後方においても、同様の位置にＲＦタグ２０７、２０８、２０９、２１３が設置されている。

図７、図８において、ＲＦタグ２０７〜２１３は、車両５の窓ガラス５２〜５８に個別に設置されている。
また、図７において、車載器１は、前述（図３、図６参照）と同様に、車両５の室内の中央部に配置されている。ＲＦタグ２０７〜２１３は、それぞれに固有の発信機ＩＤの到達範囲として、車両５の外側の通信可能エリア４０７ａ〜４１３ａと、車両５の内側の通信可能エリア４０７ｂ〜４１３ｂとを有している。

ＲＦタグ２０７〜２１３は、窓ガラス５２〜５８の内面に貼り付けられてもよく、または、窓ガラス５２〜５８の中に埋め込まれてもよい。
図７、図８のように、窓ガラス５２〜５８にＲＦタグ２０７〜２１３を設置した場合、車載器１からの電波を受けてＲＦタグ２０７〜２１３から発信される発信機ＩＤは、車両５の内側のみならず、車両５の外側にも到達する。
このように、車両５の内外に発信機ＩＤが発信される場合においても、携帯機３（図４参照）が車両５の内側または外側に存在するかを判定することができる。

次に、図４とともに、図７および図８を参照しながら、この発明の実施の形態４による携帯機３の存在位置の判定処理について説明する。
ここでは、便宜的に、車両５の前方（運転席側）に位置するＲＦタグ２０７、２１０に注目して説明する。

ＲＦタグ２０７は、車外側の通信可能エリア４０７ａおよび車内側の通信可能エリア４０７ｂを有し、ＲＦタグ２１０は、車外側の通信可能エリア４１０ａおよび車内側の通信可能エリア４１０ｂを有する。
このとき、ＲＦタグ２０７、２１０は、それぞれの車内側の通信可能エリア４０７ｂ、４１０ｂが、車両５内においてほぼ同一エリアを形成するように設置される。

まず、車載器１からＲＦタグ２０７に電波を放射し、ＲＦタグ２０７の発信機ＩＤを発信させる。このとき、携帯機３が通信可能エリア４０７ａ、４０７ｂ内に存在して受信可能であれば、携帯機３は、受信したＲＦタグ２０７の発信機ＩＤを車載器１に返信する。

次に、車載器１からＲＦタグ２１０に電波を放射し、ＲＦタグ２１０の発信機ＩＤを発信させる。このとき、携帯機３が通信可能エリア４１０ａ、４１０ｂ内に存在して受信可能であれば、受信したＲＦタグ２１０の発信機ＩＤを車載器１に返信する。

車載器１は、携帯機３から受信した発信機ＩＤがＲＦタグ２０７および２１０の両方を示す場合には、両方の発信機ＩＤを受信可能な携帯機３の位置は、車内側の通信可能エリア４０７ｂおよび４１０ｂの重複部のみなので、携帯機３が車両５の室内に存在するものと判定する。

また、車載器１は、携帯機３から受信した発信機ＩＤがＲＦタグ２０７または２１０の一方のみを示す場合には、車外側の通信可能エリア４０７ａまたは４１０ａ内、すなわちドアの近傍に携帯機３が存在するものと判定する。
たとえば、車載器１は、ＲＦタグ２０７の発信機ＩＤのみを受信した場合には、通信可能エリア４０７ａ内に携帯機３が存在するものと判定し、ＲＦタグ２１０の発信機ＩＤのみを受信した場合には、通信可能エリア４１０ａ内に携帯機３が存在するものと判定する。

以下、前述と同様に、車載器１内の電子制御ユニット１３（図４参照）は、車両５の室内に携帯機３が存在するか否かの判定結果に応じて、ドアの施錠および解錠を実行することができる。
また、車載器１は、ＲＦタグ２０７または２１０の一方の発信機ＩＤのみを受信した場合には、左右のドアのどちら側の近傍に携帯機３が存在するかを判定することができるので、携帯機３が存在する側のドアのみを自動的に解錠することができる。
たとえば、車載器１は、ＲＦタグ２０７の発信機ＩＤのみを受信した場合には、車両５の右側前方のドアのみを解錠する。

以上、ＲＦタグ２０７、２１０に注目した場合を例にとって説明したが、他のＲＦタグ２についても、同様に判定処理が実行される。
たとえば、車両５の後方の窓ガラス５８（ハッチバックなど）に設置されたＲＦタグ２１３に注目した場合、車載器１は、ＲＦタグ２１３の発信機ＩＤのみを受信した場合には、携帯機３を所持した利用者がハッチバック部の車外近傍にいるものと判定して、ハッチバックを解錠する。

この発明の実施の形態４によれば、ＲＦタグ２０７〜２１３を、窓ガラス５２〜５８の内面に貼付（または、窓ガラス５２〜５８の内部に埋設）し、車両５の左右の窓ガラスのそれぞれに設置されるように構成したので、車両５に対する利用者の接近位置に応じて、必要最小限のドアのみを解錠することができる。
また、ＲＦタグ２を窓ガラスの内面に貼付した場合には、設置位置の自由度が向上し、ＲＦタグ２を窓ガラスの内部に埋設した場合には、車両５内の外観を向上させることができる。

実施の形態５．
なお、上記実施の形態４（図７、図８参照）では、ＲＦタグ２０７〜２１３を車両５の窓ガラス５２〜５８に設置したが、少なくとも１つのＲＦタグ２を、車両５の各ドアの内装に設置してもよい。
以下、ＲＦタグ２をドアの内装に設置したこの発明の実施の形態５について説明する。

図９はこの発明の実施の形態５によるＲＦタグ２１４の車両５への設置状態を模式的に示す平面図である。
図９において、ＲＦタグ２１４は、車両５のドア５９の内装に設置されており、通信可能エリア４１４を有している。
また、ここでは図示を省略しているが、車両５の他のドアの内装にもＲＦタグ２が各々設置されているものとする。

図９においては、ＲＦタグ２１４が設置されたドア５９が開かれた状態を示している。
たとえば、携帯機３（図４参照）を所持する利用者が車両５の助手席または左側近傍にいて、携帯機３が通信可能エリア４１４内に存在したとすると、携帯機３は、ＲＦタグ２１４の発信機ＩＤを受信して、車載器１に送信することになる。

一方、図９のようにドア５９が開放されたときに、携帯機３が車内の右側または後部に存在する場合には、車載器１は、車内に設置された他のＲＦタグ２（図示せず）の発信機ＩＤを携帯機３から受信することになる。
その後、携帯機３が利用者とともに移動し、通信可能エリア４１４内に入ると、車載器１は、ＲＦタグ２１４の発信機ＩＤを受信するようになる。

さらに、携帯機３が通信可能エリア４１４を通過して車両５の外に出てしまうと、車載器１は、携帯機３から発信機ＩＤを受信することがなくなる。
したがって、車載器１は、発信機ＩＤの受信状態を追跡することにより、携帯機３がドア５９を通って車外に持ち出されたことを判定することができる。

このように、この発明の実施の形態５によれば、複数のＲＦタグ２のうちの少なくとも１つが、車両５の各ドアの内装に設置されているので、携帯機３を所持した利用者が車両５の外に出てドア５９を閉めた時点で、車載器１は、直ちに車外に携帯機３が持ち出されたことを認識することができる。

また、携帯機３が車外に出たタイミングで、車両５の外に携帯機３が存在することを報知すれば、たとえば携帯機３をカバンなどに入れたままでドア５９から誤って車外に持ち出されてしまうことを防ぐことができる。
このときの報知手段としては、車両５のインジケータ（表示器２０）に表示するようにしてもよいし、携帯機３に設けたブザー３３を鳴らすようにしてもよい。

実施の形態６．
なお、上記実施の形態４（図７、図８参照）では、ＲＦタグ２を車両５の窓ガラスの下部に設置したが、窓ガラスの開閉を考慮して、窓ガラスの上部に設置してもよい。
以下、ＲＦタグ２を窓ガラスの上部に設置したこの発明の実施の形態６について説明する。

図１０および図１１はこの発明の実施の形態６によるＲＦタグ２１５、２１６の車両５への設置状態を模式的に示す側面図であり、図１０は窓ガラス５５、５６が閉じた状態、図１１は窓ガラス５５、５６が開いた状態を示している。
図１０、図１１において、ＲＦタグ２１５、２１６は、それぞれ、車両５の可動式の窓ガラス５５、５６の上部に設置されている。

ここでは、ＲＦタグ２１５、２１６のみを示しているが、車両５の右側面の窓ガラスにも、同様の位置にＲＦタグ２が設置されているものとする。
また、図示を省略するが、携帯機３（図４参照）が車内にあることを判定するためのＲＦタグ２も、車両５内の各所に配置されているものとする。

次に、図４とともに、図１０および図１１を参照しながら、この発明の実施の形態６による携帯機３の位置判定処理について説明する。
一例として、携帯機３が車内に存在する状態で、図１１のように窓ガラス５５、５６が開放され、窓ガラス５５、５６の上部に形成された隙間から携帯機３が車外に持ち出される状況について説明する。

まず、携帯機３が車内にある状態では、車内のＲＦタグ２（図示せず）のいずれかの発信機ＩＤが携帯機３から車載器１に通信されるので、車載器１は、携帯機３が車内にあることを認識することができる。
その後、窓ガラス５５、５６がある程度開放され、開いた空間から携帯機３が外に持ち出される場合には、窓ガラス５５、５６およびＲＦタグ２１５、２１６の状態は、図１１に示したようになる。

たとえば、窓ガラス５６の開放隙間から携帯機３が外に持ち出される場合を考えると、携帯機３は、自身が通過する窓ガラス５６に設置されたＲＦタグ２１６の発信機ＩＤの通信可能エリアに入るので、ＲＦタグ２１６の発信機ＩＤが携帯機３から車載器１に返信されることになる。

その後、携帯機３がさらに移動し、ＲＦタグ２１６の車外側の通信可能エリアの外に携帯機３が出てしまうと、携帯機３は、車載器１に対して発信機ＩＤを返信しなくなる。
したがって、車載器１は、発信機ＩＤの受信状態を追跡することにより、携帯機３が窓ガラス５６を通って外に持ち出されたことを判定することができる。

このように、この発明の実施の形態６よれば、ＲＦタグ２のうちの少なくとも１つが、車両５の可動式窓ガラスの上部に設置されているので、車載器１は、可動式窓ガラスの上部隙間から携帯機３を持ち出したことを判定することができる。
また、携帯機３が車外に出たタイミングで、前述と同様に、車両５の外に携帯機３が存在することを報知すれば、たとえば携帯機３をカバンなどに入れたままで窓ガラス５６の上部から誤って車外に持ち出されてしまうことを防ぐことができる。

また、前述と同様に、複数のＲＦタグ２の設置により、車載器１が受信した発信機ＩＤに基づいて、携帯機３の位置を把握することができる。
さらに、車載器１、ＲＦタグ２および携帯機３の相互間通信は、電波による非接触通信で実現されるので、配線が不要となって取付け位置の自由度が向上し、携帯機３の位置判定を容易に実現することができる。

この発明の実施の形態１に係る車両用通信装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１による車載器、ＲＦタグおよび携帯機の関係を示す説明図である。 この発明の実施の形態１によるＲＦタグの設置例を模式的に示す平面図である。 この発明の実施の形態２に係る車両用通信装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２によるドアの開錠判定処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるＲＦタグの設置例を模式的に示す平面図である。 この発明の実施の形態４によるＲＦタグの設置例を模式的に示す平面図である。 この発明の実施の形態４によるＲＦタグの設置例を模式的に示す側面図である。 この発明の実施の形態５によるＲＦタグの設置例を模式的に示す平面図である。 この発明の実施の形態６によるＲＦタグの設置例を模式的に示す側面図である。 この発明の実施の形態６によるＲＦタグの設置例の窓ガラス開放時の状態を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１ 車載器、２、２０１〜２１６、２ｎ ＲＦタグ（ＩＤ発信機）、３ 携帯機、５ 車両、６ 車載装置、１１、１２、３１、３２ アンテナ、３３ ブザー（警報手段）、１３ 電子制御ユニット、５０ 表示器、５１ 運転席、５２〜５８ 窓ガラス、５９ ドア、４０１〜４０６、４０７ａ〜４１３ａ、４０７ｂ〜４１３ｂ、４ｎ 通信可能エリア。

Claims (17)

1. 車両に設置され、電波の受信に応答して自身が保有している発信機ＩＤを発信する少なくとも１つのＩＤ発信機と、
   前記車両に設置され、前記ＩＤ発信機に前記電波を放射する車載器と、
   前記ＩＤ発信機が発信する前記発信機ＩＤを受信する携帯機と、
   前記携帯機から前記車載器に前記発信機ＩＤを送信するためのＩＤ通信手段とを備え、
   前記車載器は、前記携帯機から受信した前記発信機ＩＤに基づいて前記携帯機の位置を判定することを特徴とする車両用通信装置。
2. 前記車両に設置されて前記車両の一部を制御する車載装置を備え、
   前記携帯機は、固有の携帯機ＩＤを保有し、
   前記ＩＤ通信手段は、前記携帯機から前記車載器に前記携帯機ＩＤを送信し、
   前記車載器は、前記携帯機から受信した前記携帯機ＩＤに基づいて、前記携帯機が適正な携帯機であるか否かを判定し、適正であるか否かの判定結果に応じて前記車載装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用通信装置。
3. 前記車載器は、前記携帯機に電波を放射し、
   前記携帯機は、前記車載器からの前記電波の受信に応答して電力を発生することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用通信装置。
4. 前記車載器は、前記ＩＤ発信機に電波を放射し、
   前記ＩＤ発信機は、前記車載器からの前記電波の受信に応答して電力を発生する電力発生回路を含み、前記電力発生回路から発生した電力を使用して自身が保有する前記発信機ＩＤを発信することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両用通信装置。
5. 前記ＩＤ発信機は、前記車載器からの電波の受信に応答して弾性表面波を発生する弾性表面波発生回路を含み、前記弾性表面波発生回路から発生した弾性表面波を使用して自身が保有する前記発信機ＩＤを発信することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両用通信装置
6. 前記ＩＤ発信機は、前記車両の内装に設置されたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両用通信装置。
7. 前記ＩＤ発信機は、前記車両の内装の表面に貼付されたことを特徴とする請求項６に記載の車両用通信装置。
8. 前記ＩＤ発信機は、前記車両の内装に埋設されたことを特徴とする請求項６に記載の車両用通信装置。
9. 前記ＩＤ発信機は複数のＩＤ発信機を含み、前記複数のＩＤ発信機のうちの少なくとも１つが、前記車両の各ドアの内装に設置されたことを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の車両用通信装置。
10. 前記ＩＤ発信機は複数のＩＤ発信機を含み、前記複数のＩＤ発信機のうちの少なくとも１つが、前記車両の運転席近傍に設置されたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両用通信装置。
11. 前記ＩＤ発信機は、前記車両の窓ガラスに設置されたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両用通信装置。
12. 前記ＩＤ発信機は、前記車両の窓ガラスの表面に貼付されたことを特徴とする請求項１１に記載の車両用通信装置。
13. 前記ＩＤ発信機は、前記車両の窓ガラスの内部に埋設されたことを特徴とする請求項１１に記載の車両用通信装置。
14. 前記ＩＤ発信機は複数のＩＤ発信機を含み、前記複数のＩＤ発信機のうちの少なくとも１つが、前記車両の左右の窓ガラスのそれぞれに設置されたことを特徴とする請求項１１から請求項１３までのいずれか１項に記載の車両用通信装置。
15. 前記ＩＤ発信機は複数のＩＤ発信機を含み、前記複数のＩＤ発信機のうちの少なくとも１つが、前記車両の可動式窓ガラスの上部に設置されたことを特徴とする請求項１１から請求項１３までのいずれか１項に記載の車両用通信装置。
16. 前記車両に設置された表示器を備え、
    前記車載器は、前記携帯機から受信した前記発信機ＩＤに基づいて、携帯機の位置を特定し、前記携帯機の位置を前記表示器に表示させることを特徴とする請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載の車両用通信装置。
17. 前記携帯機は、
    前記車載器からの通信信号を受信する受信手段と、
    前記通信信号の受信に応答して警報音を発する警報手段と
    を含むことを特徴とする請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の車両用通信装置。

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