JP4468914B2 - 車両用通信装置 - Google Patents
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Description
このような車両用通信装置においては、携帯機の閉じ込め(携帯機が車両内に残され、運転者が車両外にいる状態で施錠されてしまう)を防止するため、携帯機が車両内にある場合にはドアの施錠が自動でなされないように対策されている。しかし、この場合、携帯機を車両内に置き忘れたまま人が車両を離れると、ドアの施錠がなされないまま放置されることになる。これでは防犯上問題が生じるので、利用者が車両から離れるときに、携帯機を車両内に置いたままであるときには、その状態を利用者へ報知することが必要となる。そのためには、まず、携帯機が車両内にあるのか車両外にあるのかを判定しなければならない。
上記の車両用通信装置では、RFタグと携帯機、携帯機と車載器はそれぞれ無線により通信し、車載器が携帯機からの信号を受信できなければ携帯機が車外(無線の届かない距
離)にあると判定するシステムであるため、仮にRFタグが故障し、携帯機がタグIDを受信できないときに、携帯機が車外にあることにより受信できないのか、それともRFタグが故障したことにより受信できないのか判断できない。また、あらかじめタグIDを車載器に登録する必要があるが、車載器へのタグIDの登録方法(分単位で量産される車両の製造システムにふさわしい効率のよい登録方法)に関する技術の開示がなされていない。
また、携帯機が受信したタグIDを車載器に送信し、車載器に登録されているタグIDと比較することにより、携帯機の車内外を判定するため、タグIDを車載器に登録する必要があるが、車載器へのタグIDの量産システムに適した登録方法に関する技術が開示されていないという課題があった。
前記ID発信機が発信した前記ID信号を受信する携帯受信手段と、受信した前記ID信号に発信元符号を付加して符号付ID信号として発信するID通信手段とを有する携帯可能な携帯機、
前記車両に設置され、この車両に設置された前記ID発信機に前記電波を放射する放射手段と、この電波に応答して前記ID発信機から発信された前記ID信号を受信するID受信手段と、前記ID番号をあらかじめ記憶している記憶手段と、前記車両に設置された前記ID発信機が発信し前記ID受信手段が受信した前記ID信号から得た前記ID番号と、前記記憶手段に記憶している前記ID番号とを比較して前記ID発信機の良否を判定する良否判定手段と、前記携帯機から発信された前記符号付ID信号を受信する符号付ID受信手段と、受信した前記符号付ID信号に基づいて前記携帯機の位置を判定する位置判定手段とを有する車載器を備え、前記携帯機が前記ID発信機から発信された前記ID信号を受信できなかった場合は、前記携帯機は前記車載器へID信号不受信に相当する信号を発信するようにしたものである。
以下、この発明の実施の形態1の車両用通信装置について図面を用いて説明する。図1は実施の形態1の車両用通信装置の車両上の配置を示したもの、図2は図1の各装置の構成を示したものである。本発明の車両用通信装置を設置する車両1には、複数のRFタグ(ID発信機とも言う)2が車両1の適所(図1では6箇所)に配置されている。ここでいうRFタグとは高周波(電波)を受けて、この電波エネルギーを電力源としてあらかじめ与えられた各タグ固有のID番号を含むID信号を電波発信するものである。個々のRFタグ2を区別する場合には、2a・2b・2c・・・・2nのように表記し、各RFタグ2が保有するタグIDを6a・6b・6c・・・・6nとして表記する。即ち、複数のRFタグ2は互いに異なるタグIDを有している。使用するRFタグとしては900MHz付近あるいは2.45GHz付近の周波数のタグが適しているが、高周波であれば必ずしもこれらの周波数に限定されるものではない。車載器4は図2の放射手段401からアンテナ3を介してRFタグ2に電力を供給している。全ての機器は使用するRFタグ2の周波数に応じて設計される。ただし、車載器、携帯機間の通信はRFタグの周波数とは別の周波数、例えば、315MHzを用いてもよい。
図1では車両1内に携帯機5を記載しているが、無論、携帯機5は人が所持して移動できる携帯可能な大きさ/重さのものである。説明の都合上、RFタグが発信するID(ID番号)には符号6を、車載器4が記憶したタグIDには符号7を付してRFタグ2が発信したID6と区別する。
車載器4はRFタグ2が発信するタグID6をID受信手段402で受信する。携帯機5もRFタグ2からのタグID6を図2の携帯受信手段501で受信し、受信したタグID6に携帯機からの発信であることを識別させるための符号を付加してID通信手段502から車載器4に送信する。
車載器4は受信したタグID6と、車載器4が記憶手段403に記憶しているタグID7を良否判定手段404で比較し、同じものがあればそのタグは良好であると判定する。また、車載器4の位置判定手段406は、携帯機5から符号付ID受信手段407で受信した符号付ID信号のID番号と、車載器4が記憶手段403に記憶しているタグID7を比較し、両者が一致する場合においては、携帯機5がどのRFタグ2からのタグID6を受信したかで、携帯機5がどのRFタグ2の近くに存在するかがわかるので、車載器4は携帯機5から受信したタグIDにより携帯機5の位置を判定できる。
バイナリサーチ方式と呼ばれる方式を用いる。バイナリサーチ方式とは、事前に車載器に登録したRFタグのIDと混信したID信号をビット単位で比較することにより、正しい信号を見つけ出す方式である。ただし、混信回避手段はバイナリサーチ方式に限るものではなく、RFタグの混信を防ぐ方法であれば他の方法でもよい。
ステップS203で、車載器4はID受信手段402により順次発信されたタグID6を受信する。同時にステップS208で、携帯機5は、発信されたタグID6を受信することを期待して、タグID6タイムアウト時間まで待ちつづける。タイムアウトになった場合はタグID6を受信できないと判断して受信状態を解除する。ステップS204で、車載器4は受信した全タグID6a・6b・6c・・・6fと車載器4の記憶手段403が記憶しているタグID7が一致するかを確認する。ステップS205で、受信した全タグID6a・6b・6c・・・6fと車載器4が記憶するタグID7が一致しない場合は、ステップS206に進む。ステップS206で、車載器4の良否判定手段405は車両1に設置されたRFタグが故障していると判断する。ステップS207で、車載器4から車両1に信号を送り、例えば警報や表示機を通して車両1に設置されたRFタグ2が故障していることを示し、ステップS209に進む。ステップS205で、受信した全タグID6a・6b・6c・・・6fと車載器4が記憶するタグID7が一致する場合は、ステップS209に進む。
ステップS214で車載器4の符号付ID受信手段407は、携帯機5から送信されたタグIDを受信する。この信号には前述のとおり携帯機からの発信であることを示す符号がついているので、車載器4は携帯機5からの信号として認識する。ステップS215で車載器4の位置判定手段406は、携帯機5から受信したタグIDを、記憶手段403が記憶しているタグIDと比較する。ステップS216で一つでもIDが一致すれば、ステップS217で携帯機5は車内にあると判定する。ステップS216で一部でも一致しないIDがあれば携帯機は車外にあると判定する。また、ステップS209でタグIDを全く受信できなかった場合には携帯機はステップS210で「タグID受信NG」を意味する信号を発信し、ステップS211で車載器5がこの信号を受信して「携帯機は車外にある」との判定を行う。このように、車載器4の良否判定手段405はRFタグ2が発信したタグID6を受信するか否かにより、RFタグ2の故障を検知することかできる。
以下、この発明の実施の形態2の車両用通信装置について図面を用いて説明する。なお、本実施の形態の各機器の配置は実施の形態1の図1と同じであるので説明を省略する。図4は本実施の形態の各機器の構成を示すものである。車載器40は実施の形態1の図2の車載器4に比して識別符号付加手段401Aを有している。RFタグ20(ID発信機という)は実施の形態1の図2のRFタグ2に比して、遅延手段202を持たない代わりに、識別応答手段203を有する。なお、携帯機5の内部構成は実施の形態1の図2とおなじである。図5は、本実施形態の車両用通信装置の動作を説明するフローチャートである。本実施形態のものの動作の概略は、f個のRFタグ20a・20b・・・20fに順次タイミングをずらして給電することにより逐次、動作させ、RFタグ20が正常に動作しているか否かを順次確認した後、携帯機5の車内外を判定するようにしたものである。
なお、フローチャートのステップS符号が実施の形態1の図3の符号と同じであるステップは、同じ動作を示している。
以下、この発明の実施の形態3の車両用通信装置について図面を用いて説明する。なお、本実施の形態の機器の配置については実施の形態1の図1、構成については実施の形態2の図4と同じであるので、その説明を省略する。ただし、車載器40はRFタグを指定する識別符号付きで電波を放射したり、識別符号なしで電波を放射したり、どちらにするかを任意に選択することが出来る。また、RFタグ20は実施の形態1の図2のRFタグ2の遅延手段202をあわせ持つ構成であるとし、車載器40から識別符号付きで電波が到来したときには識別応答手段203が、また識別符号なしで電波が到来したときには遅延手段202が動作するようにしてあるものとする。
図6は、本実施の形態の車両用通信装置を用いて、携帯機5の位置を特定する動作とは別の処理として、RFタグ2が正常に動作するか否かを確認する動作を示したものである。
まず、ステップS201において、RFタグ2に電力を供給するために、車載器40の放射手段401から識別符号なしでアンテナ3を介して電波を放射する。ステップS202で、RFタグ2(複数)は供給された電力を使ってRFタグ2自身が保有するタグID6を(順次遅延動作で)発信する。ステップS203で、車載器40は発信されたタグID6(複数)を受信する。ステップS204で、車載器40は受信した全タグID6a・6b・6c・・・6fと車載器40が記憶するタグID7が一致するかを確認する。ステップS205で、受信した全タグID6a・6b・6c・・・6fと車載器40が記憶するタグID7の全部が一致したときは全てのRFタグは正常と判定し終了する。ステップS205で、受信した全タグID6a・6b・6c・・・6fと車載器40が記憶するタグID7が一部でも一致しない場合は、ステップS401に進む。ステップS401でフローの処理があらかじめ定めた所定回数に達しているか否かを判定し達しているならステップS306へ進んで、一致しなかったIDのRFタグが異常であると判定する。
ステップS306で、車載器40の良否判定手段405は、車両1に設置されたRFタグ20が故障していると判断する。ステップS307で、車載器40から車両1に信号を送り、例えば警報や表示機を通して車両1に設置されたRFタグ20が故障していることを示す。
以下、この発明の実施の形態4の車両用通信装置について図面を用いて説明する。なお、本実施の形態の機器配置については図1と、動作については図3または図5と同じであるので、その説明を省略する。また、車載器は符号4、RFタグは符号2として説明するが、本実施の形態は、車載器を符号40のもの、RFタグを符号20のものとしてもおなじである。図7はRFタグ2が発信したタグID6を携帯機5が受信し、携帯機5が受信したタグID6を車載器4へ送信する状態を示した図である。8は携帯機5から車載器4への信号を示している。携帯機5はRFタグ2から発信されたタグID6を受信するための携帯受信手段501、車載器4へ信号を送信するためのID通信手段502を備えている。車載器4はRFタグ2が発信したタグID6及び携帯機5が送信した信号8を受信するためのID受信部11を備えている。ID受信部11は実施の形態1の図2のID受信手段402と、符号付ID受信手段407とを合体したものであるが、以下に説明するようにそれらは共通化された一つの受信手段である。
RFタグ2は車載器4からアンテナ3を介して放射された電波を利用して、RFタグ2自身が保有するタグID6を発信する。車載器4はRFタグ2が発信したタグID6をID受信部11で受信することによりRFタグ2の正常/故障を判定する。携帯機5の携帯受信手段501でタグID6を受信した場合は、受信したことを示す信号8(符号付IDという)を車載器4に送信する。この際、携帯機5は車載器4に対して送信する信号8にタグID6と同じ形式の電波信号を用いて車載器4に携帯機5のID通信手段502から信号を送信する。ここで同じ形式の電波信号とは同じ周波数、同じ変調方式を用いるという意味である。逆に、携帯機5がタグID6を受信しなかった場合は、受信しなかったことを示す信号8を車載器4に送信する。この信号8の形式も同様である。この際、携帯機5は車載器4に対して送信する信号8にタグID6と同じ形式の信号を用いて車載器4に携帯機5のID通信手段502から送信する。車載器4は携帯機5のID通信手段502から送信された信号8を車載器4のID受信部11で受信する。このように、携帯機5と車載器4の通信において、RFタグ2が発信するタグID6と同じ形式の信号を用いて車載器4に信号8を送信することにより、車載器4にRFタグ2と携帯機5がそれぞれ発信したタグID6を受信するための専用の個別の受信回路を設けることが不要となるためコストダウンが可能となる。
なお、受信回路を統一する上では、RFタグが発信する信号の搬送波周波数と、携帯機が発信する信号の搬送波周波数とは同一であることはいうまでもない。しかし、携帯機は、RFタグが発信した信号を受信した後、携帯機の信号を送信するため、携帯機とRFタグの信号が混信することはない。仮に混信したとしても、例えば実施の形態1で説明したように、複数のRFタグのそれぞれが電力用電波の受信後、所定の(それぞれに異なる)時間遅れの後、タグIDを送信する。同時に携帯機もRFタグからIDを受信した後、所定の時間の後に送信することにより互いの送信タイミングが重ならないようにすることが出来る。一例を具体的に示すならば。RFタグ6aは電力受信後50msで、RFタグ6bは電力受信後100msで、RFタグ6cは電力受信後150msでというように、互いに50msごとづれて送信し、携帯機はIDの受信後25ms後に送信をするならば互いに重なることは防止できる。
車載器4が受信した信号がRFタグ2から送信されたものか、携帯機5から送信されたものかを識別する方法は実施の形態1で説明したとおり、携帯機の信号に発信元を示す符号を追加して送信されることにより解決される。
以下、この発明の実施の形態5の車両用通信装置について図面を用いて説明する。なお、本実施の形態の機器配置については図1と同じなのでその説明は省略し、構成は図8に示す。図9は、図8の構成を用いて車載器4にタグID6を登録する動作を説明するためのフローチャートである。まず、ステップS600で車載器4に対して操作者が「登録モード」の信号を与える(例えば図8に示す「登録」スイッチ410をオンする)と、車載器4はそれ以後「登録モード」で動作する。登録モードに入ると、まずそれ以前に記憶していたタグIDの記憶(ID番号)を消去する。そして登録モードにある間は、この間に新たに受けたRFタグIDを記憶することが出来る。ステップS601において、RFタグ2に電力を供給するために、車載器4からアンテナ3を介して電波を放射する。このステップS601の内容は実質的に実施の形態1の図2のステップS201と同じであるが、登録の為に実行するので説明の都合上、ステップ番号を図2のものとは異なる番号を付している。他のステップも同様である。ステップS602では、RFタグ2は供給された電力を使ってRFタグ2自身が保有するタグID6を発信する。ステップS603で、車載器4は、アンテナ3を介して発信されたタグID6を受信する。ステップS604で、受信したタグID6を車載器4が記憶するタグID7として車載器4に記憶させる。次にステップS605で操作者は車載器に「登録モード解除」の信号を送る(例えば図8の「登録」スイッチ410をオフする)。これで車載器は実施の形態1に説明した通常のモードに戻る。
を用いて説明したが、本実施の形態は実施の形態2の図4の車載器40に適用することも出来る。
実施の形態5で説明した手順により車両内に配置されたRFタグのIDが車載器に記憶されたとしても、その後、何らかの理由によりRFタグ2の取り替えが行われる場合もありえる。例えば完成車両の最終点検の際に誤ってRFタグを壊してしまい、その後、IDの異なる新しいタグを取り付けてしまった場合などである。正しいRFタグが取りつけられているか否かを最終的に判定するための手順を以下に説明する。なお、本実施の形態の機器配置は図1と、構成については図8と同じであるので、その説明を省略する。図10は正しいRFタグ2が車両1に設置されたか否かを確認する動作を示したフローチャートである。まず、ステップS701において、車載器4にタグID7を記憶させる(記憶させる手順は実施の形態5の説明のとおりである)。その後、車両1にはRFタグ2が設置済みであるとする。ステップS201〜S205は実施の形態1の図3と同じであるが、念のため説明を繰り返すと、ステップS201では、RFタグ2に電力を供給するために、車載器4からアンテナ3を介して識別符号なしで電波を放射する。ステップS202で、RFタグ2は供給された電力を使ってRFタグ2自身が保有するタグID6を発信する。ステップS203で、車載器4は、発信されたタグID6を受信する。ステップS204で、車載器4は受信したタグID6と車載器4が記憶するタグID7を比較する。ステップS205で、受信したタグID6と車載器4が記憶するタグID7が一致しない場合は、ステップS707に進む。ステップS707で、車載器4は設置する予定のRFタグと異なるRFタグ2が設置されたと判断する。ステップS708で、車載器4から車両1に信号を送り、例えば警報機や表示機を通して間違ったRFタグ2が車両1に設置されたことを示す。
以下、この発明の実施の形態7の車両用通信装置について図面を用いて説明する。なお、本実施の形態の機器配置については図1と同じ、構成については図8と同じであるので、その説明を省略する。ただし、車載器は識別符号付加手段401Aを有する車載器40に相当する構成をもつものとする。図11は、本構成を用いて車両1に設置されたf個のRFタグ2a・2b・・・2fを逐次、動作させ、正しいRFタグ2が車両1に設置されたかを確認する動作を示したものである。まず、ステップS701において、車載器4にタグID7を記憶させた後、車両1にRFタグ2を設置する。ステップS301で、はじめに動作させるRFタグ2を選択する。本実施の形態においては、一例としてタグID6aを保有するRFタグ2aを選択した場合について説明する。ステップS302において、タグID6aを保有するRFタグ2aを動作させるため、車載器4からアンテナ3を介して識別符号付きで電波を放射する。この際、RFタグ2aが保有するタグID6a以外のタグIDを保有するRFタグ2b・2c・・・2fは動作しない。ステップS303で、RFタグ2aは供給された電力を使ってRFタグ2a自身が保有するタグID6aを発信する。ステップS805で、車載器4が、RFタグから発信されたタグID6aを受信した場合、ステップS309に進む。ステップS805で、車載器4がタグID6aを受信しなかった場合、ステップS806に進む。ステップS806で、車載器4は車両1に設置されたRFタグ2がタグID6aを保有したRFタグ2aでないと判断する。ステップS807で、車載器4から車両1に信号を送り、例えば警報機や表示機を通して間違ったRFタグ2が車両1に設置されたことを示す。ステップS309で、全てのRFタグ2を動作させたか否かを確認する。全てのRFタグを動作させていない場合、ステップS808に進む。車載器の良否判定手段は、ID発信機の内、不良(未動作)と判定したID発信機の識別符号を識別符号付加手段に通知する。ステップS808で、動作させていないタグID6nを保有するRFタグ2nに対して識別符号付きで電波を供給し、全てのRFタグを動作させるまでステップS302〜S309〜S808までを繰り返す。ステップS309で、全てのRFタグを動作させたと判定した場合、終了する。
5 携帯機、 6a〜6f RFタグが保有するタグID(ID信号)、
7 車載器が記憶するタグID、 8 携帯機から車載器への信号、
9 携帯機の受信部、 10 携帯機の送信部、 11 車載器の受信部、
201 ID発信手段、 202 遅延手段、 203 識別応答手段、
401 放射手段、 401A 識別符号付加手段、 402 ID受信手段、
403 記憶手段、 405 良否判定手段、 406 位置判定手段、
407 符号付ID受信手段、
410 登録スイッチ、 501 携帯受信手段、 502 ID通信手段。
Claims (7)
- 車両に設置され、あらかじめ定められた固有のID番号を有し、到来した電波に応答して前記ID番号を含むID信号を発信する複数のID発信機、
前記ID発信機が発信した前記ID信号を受信する携帯受信手段と、受信した前記ID信号に発信元符号を付加して符号付ID信号として発信するID通信手段とを有する携帯可能な携帯機、
前記車両に設置され、この車両に設置された前記ID発信機に前記電波を放射する放射手段と、前記ID発信機から発信された前記ID信号を受信するID受信手段と、前記ID番号をあらかじめ記憶している記憶手段と、前記車両に設置された前記ID発信機が発信し前記ID受信手段が受信した前記ID番号と前記記憶手段に記憶している前記ID番号とを比較して前記ID発信機の良否を判定する良否判定手段と、前記携帯機から発信された前記符号付ID信号を受信する符号付ID受信手段と、受信した前記符号付ID信号に基づいて前記携帯機の位置を判定する位置判定手段とを有する車載器を備え、
前記携帯機が前記ID発信機から発信された前記ID信号を受信できなかった場合は、前記携帯機は前記車載器へID信号不受信に相当する信号を発信するようにしたことを特徴とする車両用通信装置。 - 前記車両には前記ID発信機が複数個設置され、各ID発信機は前記電波の到来後、それぞれ所定の方法により求められる遅延時間の後に、前記ID信号を発信する遅延手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の車両用通信装置。
- 前記ID発信機は前記到来した電波に含まれる識別信号を受信して、この識別信号が自身の有する前記ID番号と一致したとき前記ID発信機に発信させる識別応答手段を有し、
前記放射手段は、放射する前記電波に1つの前記ID発信機の前記識別信号を含ませて放射する識別符号付加手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の車両用通信装置。 - 前記携帯機が発信する前記符号付ID信号の電波周波数及び変調方式は、前記ID発信機の発信する前記ID信号の電波周波数及び変調方式と同一であり、前記車載器の前記ID受信手段は、前記符号付ID受信手段を兼ねることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用通信装置。
- 前記車載器は登録モード設定スイッチを有し、前記記憶手段は前記登録モード設定スイッチが投入されている間に前記ID受信手段が受信した前記ID番号を前記あらかじめ記憶しているID番号に代えて記憶することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用通信装置。
- 車両に設置され、あらかじめ定められた固有のID番号を有し、到来した電波に応答して前記ID番号を含むID信号を発信する複数のID発信機、
前記ID発信機が発信する前記ID信号を受信する携帯受信手段と、受信した前記ID信号に発信元符号を付加して符号付ID信号として発信するID通信手段とを有する携帯可能な携帯機、
前記車両に設置され、この車両に設置された前記ID発信機に前記電波を放射する放射手段と、前記ID発信機から発信された前記ID信号を受信するID受信手段と、登録モード設定スイッチと、前記登録モード設定スイッチが投入されている間に前記ID受信手段が受信した前記ID番号を記憶する記憶手段と、前記車両に設置された前記ID発信機が発信し前記ID受信手段が受信した前記ID番号と前記記憶手段が記憶した前記ID番号とを比較して前記ID発信機の良否を判定する良否判定手段と、前記携帯機から発信された前記符号付ID信号を受信する符号付ID受信手段と、受信した前記符号付ID信号に基づいて前記携帯機の位置を判定する位置判定手段とを有する車載器を備え、
前記携帯機が前記ID発信機から発信された前記ID信号を受信できなかった場合は、前記携帯機は前記車載器へID信号不受信に相当する信号を発信するようにしたことを特徴とする車両用通信装置。 - 前記ID発信機は到来した電波に応答して前記ID番号を含むID信号を発信するID発信手段を備え、前記ID発信手段は前記到来電波に含まれる識別信号を受信して、この識別信号が自身の有する前記ID番号と一致したとき前記ID信号を発信する識別発信手段を有し、
前記車載器の前記放射手段は、放射する前記電波に1つの前記ID発信機の前記識別信号を含ませて放射する識別符号付加手段を有し、
前記車載器の前記良否判定手段は、前記ID発信機の内、不良と判定したID発信機の識別符号を前記識別符号付加手段に通知する通知手段を備えたことを特徴とする請求項6に記載の車両用通信装置。
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