JP4650359B2 - 車両用アンテナの結線診断装置および車両用アンテナの結線診断方法 - Google Patents

車両用アンテナの結線診断装置および車両用アンテナの結線診断方法 Download PDF

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Description

本発明は、車両の携帯機との間で電波の授受を行う車両用アンテナの結線を診断する装置および方法に関する。
車両に設けられている車載機と携帯機との間で、アンテナを介して、通信およびID照合を行うことにより、ドアロックの施解錠や、エンジンの始動/停止を行うシステムが知られている。従来のシステムでは、専用の診断機を接続することにより、車両に設けられた車載機とアンテナとの間が正常に結線されているか否かを診断していた(非特許文献1参照)。
日産フーガ 整備要領書 (資料コード:SM4J1Y50J0) 発行:2004年11月
しかしながら、従来の結線診断では、専用の診断機を接続する必要があるため、アンテナの結線診断を容易に行うことができないという問題があった。
本発明による車両用アンテナの結線診断装置および車両用アンテナの結線診断方法は、携帯機との間で通信を行うために車両用アンテナを駆動させる所定条件が満たされていない時に、車両用アンテナの結線診断時におけるアンテナ出力が、車両用アンテナを駆動させる際のアンテナ出力よりも大きくなるように、車両用アンテナを駆動させる指令を出すことにより車両用アンテナを駆動させて、車両用アンテナの結線診断を行うことを特徴とする。
本発明による車両用アンテナの結線診断装置および車両用アンテナの結線診断方法によれば、車両用アンテナを駆動させる所定条件が満たされていない時に、車両用アンテナを駆動させて、車両用アンテナの結線診断を行うので、容易にアンテナの結線診断を行うことができる。
図1は、一実施の形態における車両用アンテナの結線診断装置を含む車両制御システムの全体構成を示す図である。エンジンスタートスイッチ10は、図示しないエンジンを始動させる際に、乗員により操作される押しボタン型のスイッチであり、所定の条件が満たされた時に押されると、エンジンの始動制御が開始される。エンジンスタートスイッチ10は、また、後述するように、電源ポジションを移行させる際にも使用される。ブレーキスイッチ15は、図示しないブレーキが踏まれるとオンする。
電源ポジションコントロールユニット(以下、P−POS−C/Uと呼ぶ)20は、アンテナ21と、送受信回路22と、CPU23と、ROM24とを備える。送受信回路22は、アンテナ21を介して、携帯キー(携帯機)100が備える送受信回路103との間で、信号のやり取りを行う。CPU23は、携帯キー100との間でID照合を行うとともに、エンジンの始動制御を含む電源ポジションの制御、および、アンテナ21が正常に結線されているか否かの診断を行う。エンジン始動制御、電源ポジション制御、および、アンテナ21の結線診断の詳細については、後述する。ROM24には、携帯キーのIDが予め登録されている。なお、携帯キー100に記憶されているIDとP−POS−C/U20のROM24に記憶されているIDとを用いて、ドアのロック/アンロックを実施するが、詳細な説明は割愛する。
ROM24には、また、アンテナ21の結線診断の結果、アンテナ21の結線に異常が発生していると診断されると、アンテナ結線に異常が発生している旨の診断結果が記録される。アンテナ結線に異常が発生していると診断されると、アンテナ結線に異常が発生していることをユーザに報知するために、後述するメータコントロールユニット80と接続されているメーター82内のインジケータ(不図示)が点灯する。
PDU(Power Distribution Unit)30は、電源ポジションを変更するためのスイッチSW1〜SW4を備える。各スイッチSW1〜SW4の一端は、バッテリと接続されており、スイッチのオン/オフは、P−POS−C/U20からの指令に基づいて行われる。スイッチSW1の他端は、ACC負荷31と接続されており、スイッチSW1がオンされると、ACC負荷31に電力が供給される。ACC負荷31は、例えば、図示しないオーディオである。
スイッチSW2の他端は、IGN負荷32と接続されており、スイッチSW2がオンされると、IGN負荷32に電力が供給される。IGN負荷32は、例えば、図示しない点火装置である。スイッチSW3の他端は、電動ステアリングコラムロック(以下、ESCLと呼ぶ)40と接続されている。ESCL40は、図示しないステアリングのロック/アンロックを行う。状態スイッチ90は、ステアリングのロック/アンロックの状態に基づいてオン/オフするスイッチである。
モータコントロールユニット(M−C/U)50は、スイッチSW5およびスタータモータ51を備える。スイッチSW5の一端は、スイッチSW4と接続されており、他端は、スタータモータ51と接続されている。スイッチSW5は、P−POS−C/U20からオン指令信号が出力され、かつ、後述するATコントロールユニット60から、シフトポジションがPまたはNの位置にあることを示す信号が出力されると、オンする。スイッチSW4およびSW5がオンされると、スタータモータ51に電力が供給され、スタータモータ51が駆動する。これにより、クランキングが開始されて、エンジンの始動が行われる。
ATコントロールユニット60は、オートマチックトランスミッション(以下、ATと呼ぶ)を制御する。シフトポジションセンサ61は、シフトポジションを検出して、ATコントロールユニット60に出力する。
エンジンコントロールユニット70は、エンジンの制御を行うとともに、エンジンが始動中(クランキング中)であることを示す信号、または、エンジンが始動した状態である完爆を示す信号をP−POS−C/U20に出力する。エンジン回転数センサ71は、エンジンの回転数を検出する。車速センサ81は、車両の速度を検出する。検出された車速は、メーターコントロールユニット80を介して、P−POS−C/U20に出力される。なお、P−POS−C/U20、ATコントロールユニット60、エンジンコントロールユニット70、および、メーターコントロールユニット80は、それぞれ、CAN通信線により接続されている。
シフトロックコントロールユニット(シフトロックC/U)110は、P−POS−C/U20からのシフトロック指令に基づいて、シフトレバーがパーキング(P)の位置から移動できないようにシフトロックするとともに、シフトロック解除指令に基づいて、シフトロックを解除する。
従来のエンジン始動制御装置では、イグニッションキーの回動位置に基づいて各電源ポジションを制御していたが、エンジンスタートスイッチ10の押圧操作によってエンジン始動を行う本システムでは、LOCK、OFF、ACC、IGN、ST、RUNの各電源ポジションへの移行をP−POS−C/U20が制御する。
LOCKは、ステアリングがロックされている状態であり、かつ、全てのスイッチSW1〜SW5がオフされて、電源供給がされていない状態である。OFFは、ステアリングがアンロックされている状態であり、かつ、電源供給がされていない状態である。ACCは、ステアリングがアンロックされている状態であり、かつ、スイッチSW1がオンされて、ACC負荷31に電源が供給されている状態である。
IGNは、ステアリングがアンロックされている状態であり、かつ、スイッチSW1およびSW2がオンされて、ACC負荷31およびIGN負荷32に電源が供給されている状態である。STは、ステアリングがアンロックされている状態であり、かつ、スイッチSW2,SW4およびSW5がオンされて、IGN負荷32およびスタータモータ51に電力が供給されている状態である。すなわち、電源ポジションがSTの場合には、クランキングが行われている。RUNは、ステアリングがアンロック、スイッチSW1,SW2およびSW4がオンされており、かつ、エンジンが始動したことを示す完爆の状態である。
図2は、シフトポジションがP、N、および、P,N以外の位置にそれぞれある場合において、エンジンスタートスイッチ10が押された場合のLOCK、OFF、ACC、IGN、ST、RUNの各電源ポジションへの移行状態を示す図である。
<シフトポジション=P、かつ、ブレーキが踏まれていない状態>
シフトポジションがPの位置にあり、かつ、ブレーキが踏まれていない状態で、エンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、LOCKからACCに移行する。電源ポジションがACCにある状態で、ブレーキが踏まれずに、エンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、IGNに移行する。電源ポジションがIGNまたはRUNにある状態で、ブレーキが踏まれずに、エンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、LOCKに移行する。
<シフトポジション=P、かつ、ブレーキが踏まれている状態>
シフトポジションがPの位置にあり、かつ、ブレーキが踏まれている状態で、エンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションがLOCK、OFF、ACC、IGNのいずれの位置にある場合でも、STに移行して、クランキングが行われる。電源ポジションがSTの場合に、ブレーキが踏まれている状態でエンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、IGNに移行する。また、電源ポジションがRUNにある状態で、ブレーキが踏まれたままエンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、LOCKに移行する。
<シフトポジション=N、かつ、ブレーキが踏まれていない状態>
シフトポジションがNの位置にあり、かつ、ブレーキが踏まれていない状態で、エンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、LOCKからACCに移行する。電源ポジションがACCにある状態で、ブレーキが踏まれずに、エンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、IGNに移行する。電源ポジションがIGNにある状態で、ブレーキが踏まれずに、エンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、ACCに移行する。また、電源ポジションがRUNにある状態で、ブレーキが踏まれずにエンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、ACCに移行する。
<シフトポジション=N、かつ、ブレーキが踏まれている状態>
シフトポジションがNの位置にあり、かつ、ブレーキが踏まれている状態で、エンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションがLOCK、OFF、ACC、IGNのいずれの位置にある場合でも、STに移行して、クランキングが行われる。電源ポジションがSTの場合に、ブレーキが踏まれている状態でエンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、IGNに移行する。また、電源ポジションがRUNにある状態で、ブレーキが踏まれたままエンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、ACCに移行する。
<シフトポジションがP,N以外の位置、かつ、ブレーキが踏まれていない状態>
シフトポジションがP,N以外の位置にあり、かつ、ブレーキが踏まれていない状態で、エンジンスタートスイッチ10が押されると、ACCの位置にある電源ポジションはIGNに移行し、IGNの位置にある電源ポジションは、ACCに移行する。また、電源ポジションがRUNにある状態で、ブレーキが踏まれずにエンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、ACCに移行する。
<シフトポジションがP,N以外の位置、かつ、ブレーキが踏まれている状態>
シフトポジションがP,N以外の位置にあり、かつ、ブレーキが踏まれている状態で、エンジンスタートスイッチ10が押されると、ACCの位置にある電源ポジションはIGNに移行する。電源ポジションがIGNにある状態で、ブレーキが踏まれたままエンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは移行せずにIGNの位置で保持される。また、電源ポジションがRUNにある状態で、ブレーキが踏まれたままエンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、ACCに移行する。
図3は、一実施の形態における車両用アンテナの結線診断装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。車両が起動すると、P−POS−C/U20のCPU23は、ステップS10の処理を開始する。ステップS10では、電源ポジションを移行させる指示が入力されたか否かを判定する。例えば、エンジンスタートスイッチ10が押されると、図2を用いて説明したように、電源ポジションの移行制御が行われるため、エンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションを移行させる指示が入力されたと判定する。電源ポジションを移行させる指示が入力されていないと判定するとステップS10で待機し、入力されたと判定すると、ステップS20に進む。
ステップS20では、アンテナ21の結線診断を実行するか否かを判定する。この判定方法を、図4を用いて説明する。図4は、電源ポジションの移行と、アンテナ21の結線診断を実行するタイミングとの関係を示す図である。図4に示すように、アンテナ21の結線診断を実行するタイミングは、電源ポジションがエンジン始動側から逆方向に遷移する時、すなわち、エンジン停止側に遷移する時である。具体的には、電源ポジションがRUNからIGN、IGNからACC、ACCからOFF、OFFからSLEEP、OFFからLOCK、LOCKからSLEEPに移行させる時である。なお、SLEEPは、P−POS−C/U20の電源がスリープモード(低消費電力モード)となっている状態である。
逆に、電源ポジションがエンジン始動側に遷移する時には、通常のアンテナ駆動制御を行う。電源ポジションがエンジン始動側に遷移する時とは、電源ポジションがSLEEPからLOCK、SLEEPからACC、LOCKからACC、ACCからIGN、IGNからRUNに移行する時である。
図2を用いて説明したように、P−POS−C/U20は、エンジンスタートスイッチ10が押された時のシフトポジション、電源ポジション、および、ブレーキが踏まれているか否かに基づいて、電源ポジションの移行を制御する。電源ポジションの移行が上述したRUNからIGN、IGNからACC、ACCからOFF、OFFからSLEEP、OFFからLOCK、LOCKからSLEEPのいずれかに該当する場合には、アンテナ21の結線診断を実行すると判定する。アンテナ21の結線診断を実行すると判定するとステップS30に進み、アンテナ21の結線診断を実行しないと判定すると、ステップS40に進む。
ステップS40では、通常のアンテナ駆動制御を行う。通常のアンテナ駆動制御では、携帯キー100のID照合を行う。この際、例えば、電源ポジションがLOCKで、シフトポジションがP、かつ、ブレーキオンの状態で、エンジンスタートスイッチ10が押されると、電源ポジションは、LOCKから、OFF、ACC、IGN、STを経て、RUNとなるが、携帯キー100のID照合は、最初のLOCKからOFFへの遷移時にのみ行う。すなわち、複数の電源ポジションを連続的に遷移する場合には、最初の遷移時にのみID照合を行う。これに対して、電源ポジションが次のポジションにしか遷移しない場合には、その遷移時にID照合を行う。
一方、ステップS30では、アンテナ21が正常に結線されているか否かを診断する。結線診断時のアンテナ出力は、少なくとも通常のアンテナ駆動制御時の出力(通常出力)よりも大きくなるようにする。ここでは、アンテナ21の出力が最大出力となるように指令を出す。また、アンテナ21の出力波形が、通常のアンテナ駆動時の出力波形とは異なるように、アンテナ21を駆動させる。これは、アンテナ21の結線診断時に、アンテナ21から発せられる電波を携帯キー100が受信した場合でも、携帯キー100が反応しないようにするためである。すなわち、アンテナ診断時のアンテナ出力波形は、携帯キー100が認識できない出力波形とする。
アンテナ21が正常に結線されているか否かの判定は、以下のように行う。すなわち、送受信回路22に、アンテナ21の駆動電流または駆動電圧を検出するトランジスタを設けておき、P−POS−C/U20のCPU23から、出力指令を出しているにもかかわらず、トランジスタで検出される駆動電流または駆動電圧が所定値未満の場合に、結線異常が生じていると判定する。上述したように、結線診断時のアンテナ出力が最大出力となるように指令を出すので、結線診断の判定精度を高くすることができる。
ステップS30において、アンテナ21の結線診断処理を行うと、ステップS50に進む。ステップS50では、ステップS30で診断を行った結果、アンテナ結線に異常があるか否かを判定する。上述したように、通常のアンテナ駆動時の出力波形とは異なる波形で、アンテナ21の出力が最大出力となるようにアンテナ21を駆動させる指令を出したのに、トランジスタで検出される駆動電流または駆動電圧が所定値未満であれば、結線異常が生じていると判定する。アンテナ21の結線に異常が発生していると判定するとステップS60に進み、異常が発生していないと判定すると、ステップS10に戻る。
ステップS60では、アンテナ21の結線異常が生じているという診断結果をROM24に記録して、ステップS70に進む。ステップS70では、メーター82内のインジケータ(不図示)を点灯させて、アンテナ21の結線異常が生じていることをユーザに報知する。
一実施の形態における車両用アンテナの結線診断装置によれば、所定条件が満たされた時に、携帯機100との間で電波の授受を行う車両用アンテナ21を駆動させるものであって、所定条件が満たされていない時に、車両用アンテナ21を駆動させて、車両用アンテナ21の結線診断を行うので、専用の診断機を用いずに、容易に結線診断を行うことができる。また、所定条件が満たされていない時、すなわち、車両用アンテナ21の通常駆動制御を行わない時に結線診断を行うので、車両用アンテナ21の通常駆動制御に影響を与えることもない。
また、一実施の形態における車両用アンテナの結線診断装置によれば、車両用アンテナ21の結線診断時におけるアンテナ出力が、車両用アンテナ21を通常駆動させる際のアンテナ出力よりも大きくなるように、車両用アンテナ21を駆動する。特に、結線診断時におけるアンテナ出力が最大となるように、車両用アンテナ21を駆動するので、結線診断を精度良く行うことができる。
また、一実施の形態における車両用アンテナの結線診断装置によれば、結線診断時のアンテナ出力波形が、車両用アンテナ21を通常駆動させる際の出力波形とは異なるように、車両用アンテナ21を駆動する。特に、結線診断時のアンテナ出力波形を、携帯機100が認識できない出力波形とすることにより、車両用アンテナ21の結線診断時に、車両用アンテナ21から発せられる電波を携帯機100が受信した場合でも、携帯機100が反応しないようにすることができる。
さらに、一実施の形態における車両用アンテナの結線診断装置によれば、車両用アンテナ21の結線に異常が発生していると診断された場合に、異常が発生している旨をユーザに報知するので、ユーザは、結線異常が生じていることを容易に認識することができる。
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、アンテナ21の通常駆動制御は、電源ポジションがエンジン始動側に遷移する時に行われるため、上述した一実施の形態では、電源ポジションがエンジン始動側と逆方向に遷移する時に、アンテナ21の結線診断を行うものとして説明した。しかし、結線診断を行うタイミングは、アンテナ21の通常駆動制御を行わないタイミングであれば良く、電源ポジションがエンジン始動側と逆方向に遷移する時に限定されることはない。例えば、車両の電動ミラーを格納する時に、結線診断を行うことができる。
P−POS−C/U20のCPU23は、アンテナ21の結線に異常が生じていると診断すると、アンテナ21の通常駆動制御を禁止することもできる。アンテナ21の結線に異常が生じている場合、アンテナ21の通常駆動制御時に行われるID照合が正確に行われなくなる可能性があるが、アンテナ21の通常駆動制御を禁止することにより、不正確なID照合が行われるのを防止することができる。
結線診断時のアンテナ出力は、最大出力としたが、結線診断を精度良く行うことができるのであれば、最大出力に限定されることはない。
アンテナ21の結線に異常が生じていることをユーザに報知する方法は、メーター82内のインジケータを点灯させる方法に限定されることはなく、例えば、スピーカ(不図示)から警告音を発したり、合成音声にて、結線異常が発生していることを報知することもできる。
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、P−POS−C/U20が制御手段、診断手段および制御禁止手段を、ROM24が記録手段を、メーター82が報知手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。
一実施の形態における車両用アンテナの結線診断装置を含む車両制御システムの全体構成を示す図 シフトポジションがP、N、および、P,N以外の位置にそれぞれある場合において、エンジンスタートスイッチが押された場合のLOCK、OFF、ACC、IGN、ST、RUNの各電源ポジションへの移行状態を示す図 一実施の形態における車両用アンテナの結線診断装置によって行われる処理内容を示すフローチャート 電源ポジションの移行と、アンテナの結線診断を実行するタイミングとの関係を示す図
符号の説明
10…エンジンスタートスイッチ、15…ブレーキスイッチ、20…P−POS−C/U、23…CPU、24…ROM、21…アンテナ、22…送受信回路、30…PDU、31…ACC負荷、32…IGN負荷、40…電動ステアリングコラムロック、50…M−C/U、51…スタータモータ、60…ATコントロールユニット、61…シフトポジションセンサ、70…エンジンコントロールユニット、71…エンジン回転数センサ、80…メーターコントロールユニット、81…車速センサ、82…メーター、90…状態スイッチ、100…携帯キー、101…CPU、102…ROM、103…アンテナ、104…送受信回路、SW1,SW2,SW3,SW4,SW5…スイッチ、110…シフトロックコントロールユニット

Claims (10)

  1. 携帯機との間で電波の授受を行う車両用アンテナの結線を診断する車両用アンテナの結線診断装置において、
    所定条件が満たされた時に、前記携帯機との間で通信を行うために、前記車両用アンテナを駆動させる制御手段と、
    前記所定条件が満たされていない時に、前記車両用アンテナの結線診断時におけるアンテナ出力が、前記制御手段によって前記車両用アンテナを駆動させる際のアンテナ出力よりも大きくなるように、前記車両用アンテナを駆動させる指令を出すことにより、前記車両用アンテナを駆動させて、前記車両用アンテナの結線診断を行う診断手段とを備えることを特徴とする車両用アンテナの結線診断装置。
  2. 請求項1に記載の車両用アンテナの結線診断装置において、
    前記診断手段は、前記車両用アンテナの結線診断時におけるアンテナ出力が最大となるように、前記車両用アンテナを駆動させる指令を出すことを特徴とする車両用アンテナの結線診断装置。
  3. 請求項1または2に記載の車両用アンテナの結線診断装置において、
    前記所定条件が満たされた時は、電源ポジションがエンジン始動側に遷移する時であり、
    前記診断手段は、電源ポジションがエンジン始動側から逆方向に遷移する時に、前記車両用アンテナの結線診断を行うことを特徴とする車両用アンテナの結線診断装置。
  4. 請求項に記載の車両用アンテナの結線診断装置において、
    前記電源ポジションがエンジン始動側から逆方向に遷移する時とは、電源ポジションがRUNからIGN、IGNからACC、ACCからOFF、OFFからSLEEP、OFFからLOCK、LOCKからSLEEPに遷移する時のうちの少なくともいずれか1つであることを特徴とする車両用アンテナの結線診断装置。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車両用アンテナの結線診断装置において、
    前記診断手段は、前記車両用アンテナの出力波形が、前記制御手段によって前記車両用アンテナを駆動させる際の出力波形とは異なるように、前記車両用アンテナを駆動させる指令を出すことを特徴とする車両用アンテナの結線診断装置。
  6. 請求項に記載の車両用アンテナの結線診断装置において、
    前記制御手段によって前記車両用アンテナを駆動させる際の出力波形とは異なる出力波形とは、前記携帯機が認識できない出力波形であることを特徴とする車両用アンテナの結線診断装置。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の車両用アンテナの結線診断装置において、
    前記診断手段によって行われる前記車両用アンテナの結線診断の結果を記録する記録手段をさらに備えることを特徴とする車両用アンテナの結線診断装置。
  8. 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の車両用アンテナの結線診断装置において、
    前記診断手段によって、前記車両用アンテナの結線に異常が発生していると診断されると、異常が発生している旨をユーザに報知する報知手段をさらに備えることを特徴とする車両用アンテナの結線診断装置。
  9. 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の車両用アンテナの結線診断装置において、
    前記診断手段によって、前記車両用アンテナの結線に異常が発生していると診断されると、前記制御手段による前記車両用アンテナの駆動制御を禁止する制御禁止手段をさらに備えることを特徴とする車両用アンテナの結線診断装置。
  10. 携帯機との間で電波の授受を行う車両用アンテナの結線を診断する車両用アンテナの結線診断方法において、
    前記携帯機との間で通信を行うために、前記車両用アンテナを駆動させる所定条件が満たされていない時に、前記車両用アンテナの結線診断時におけるアンテナ出力が、前記車両用アンテナを駆動させる際のアンテナ出力よりも大きくなるように、前記車両用アンテナを駆動させる指令を出すことにより前記車両用アンテナを駆動させて、前記車両用アンテナの結線診断を行うことを特徴とする車両用アンテナの結線診断方法。
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