JP5633220B2

JP5633220B2 - 携帯機およびこれを用いた車両通信システム

Info

Publication number: JP5633220B2
Application number: JP2010160380A
Authority: JP
Inventors: 剣澤井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2030-07-15
Also published as: JP2012021331A

Description

本発明は、主に車両のドアの施解錠等の遠隔操作に使用される携帯機およびこれを用いた車両通信システムに関するものである。

近年、車両のドアの施解錠等を、運転者が携帯した携帯機を用いて離れた箇所から車載機を遠隔操作して無線で施解錠などする車両通信システムが広く普及しており、効率的に生産可能なものが求められている。

このような従来の車両通信システムに用いる携帯機について、図５、図６を用いて説明する。

図５は従来の車両通信システムの構成を示すブロック図であり、同図において、プリント基板上に配線パターンなどで形成された携帯機アンテナ１が、電子部品で構成された送信回路２と電気的に接続されている。

また、マイコンなどの半導体素子で構成された制御回路３は、送信回路２と電気的に接続され、さらに制御回路３は押釦スイッチなどの入力スイッチ４と電気的に接続されている。

そして、これらの携帯機アンテナ１、送信回路２、制御回路３、入力スイッチ４から、携帯機５が構成される。

なお、この制御回路３には、携帯機５ごとに固有の識別コードが不揮発性メモリなどに保存されている。

つまり、携帯機５は、入力スイッチ４からの入力により制御回路３に保存された識別コードなどを含む登録信号を、送信回路２を経由して携帯機アンテナ１から送信するよう構成されている。

また、車載機アンテナ６は、例えばＬ字状に折り曲げられた金属製の導線をプリント基板上に垂直に立てて半田付けなどして構成された線状アンテナである。

この車載機アンテナ６は、電子部品などから構成された受信回路７と電気的に接続し、マイコンなどの半導体素子で構成された制御回路８と受信回路７を経由して電気的に接続されている。

さらに、制御回路８は外部出力端子９Ａ、外部入力端子９Ｂに接続されて車載機１０が構成されると共に携帯機５と車載機１０から車両通信システム２０が構成されている。

つまり、車載機１０は、携帯機５からの登録信号が車載機アンテナ６、受信回路７を介して制御回路８に入力され、制御回路８は外部入力端子９Ｂからの入力信号や携帯機５からの登録信号に基づき外部出力端子９Ａに信号を出力するよう構成されている。

このように構成された携帯機５を車載機１０に対し登録する際には、まず、外部入力端子９Ｂを車載機１０の外部で短絡して、車載機１０を登録モードにする。そして、携帯機５は車両の製造ラインなどで、登録信号として携帯機５の識別コードを送信し、登録信号が車載機１０で受信され、車載機アンテナ６などを経由して入力された制御回路８で識別コードが登録される。

このような車両の製造ラインでは、例えば１０ｍ間隔毎に、車載機１０が組み込まれた車両が並んでおり、複数の車両でほぼ同時に登録される。このような場所では以下、図６の信号図を用いて説明するような、識別コードの誤認識が生じる場合があり、その場合は識別コードの再登録が必要となるものであった。

ここで図６は、第一の車両に対応した携帯機５と車載機１０の一組として、携帯機５Ａと車載機１０Ａ、第二の車両に対応した携帯機５と車載機１０の一組として、携帯機５Ｂと車載機１０Ｂのそれぞれでほぼ同時に登録を行っている場合の信号図を示している。同図（ａ）は携帯機５Ａの送信信号、同図（ｂ）は車載機１０Ａの受信信号、同図（ｃ）は携帯機５Ｂの送信信号、同図（ｄ）は車載機１０Ｂの受信信号である。なお、実際の信号は送信あるいは受信するＵＨＦ帯の高周波信号が重畳された信号となっているが、同図では振幅だけを簡易に示している。

ここで、同図（ａ）のように、携帯機５Ａが送信強度ＳＡで、登録信号として識別コードＰ０１を送信後、ほぼ連続した時間帯で同図（ｃ）のように、携帯機５Ｂが送信強度ＳＡで登録信号として識別コードＰ０２を送信すると、同図（ｂ）のように車載機１０Ａから近い携帯機５Ａの識別コードＰ０１が強い強度で、車載機１０Ａから離れた携帯機５Ｂの識別コードＰ０２が若干弱い強度で受信される。

しかしながら、識別コードＰ０１、Ｐ０２のいずれも受信閾値ＴＨ１を超えており、車載機１０Ａでは識別コードＰ０１とＰ０２が重なった識別コードＰ０３として認識してしまい、本来登録されるべき携帯機５Ａの識別コードＰ０１が登録されない。また、同図（ｄ）のように車載機１０Ｂにおいても、携帯機５Ａ、５Ｂとの距離の関係が変わるだけで、同様の誤認識が生じる。

このように、同時に複数の携帯機５をそれぞれの車載機１０に登録しようとすると、識別コードの誤認識を生じる場合があった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００５−３２８２４５号公報

上述したように、上記従来の車両通信システムにおいては、車載機１０に携帯機５の識別コードを記憶させる際に、離れた箇所で別の携帯機５が操作された場合、誤認識が生じることがあるため、再度設定を行う必要があり、生産性が低下するという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、誤認識が生じ難く生産性の良い携帯機およびこれを用いた車両通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１記載の発明は、車載機からの送信信号を受信する携帯機アンテナと、携帯機アンテナに接続された送信回路および受信回路と、送信回路および受信回路と接続された制御回路と、送信回路を経由したぜ制御回路と携帯機アンテナの間に配置され、制御回路および送信回路と接続された送信強度調整回路とを備え、送信強度調整回路は携帯機アンテナから送信する登録信号の強度を強出力あるいは弱出力に切替えを行うもので、制御回路が車載機からの登録開始信号を受信すると、制御回路は送信強度調整回路を制御して弱出力で前記登録信号を携帯機アンテナから送信するものとして携帯機を構成しているため、登録信号の受信可能な携帯機周辺の領域を制限することができ、誤認識が生じ難く生産性の良い車両通信システムに適した携帯機を提供することができるという作用を有する。

また、請求項２記載の発明は、携帯機アンテナから送信された登録信号が、車載機アンテナから車載機側の受信回路を経由して車載機側の制御回路に入力され、車載機側の制御回路は登録信号の強度が所定の閾値を超えている場合に登録信号内の識別コードを記憶するものとして車両通信システムを構成しているため、誤認識が生じ難く生産性の良い車両通信システムを提供することができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、誤認識が生じ難く、生産性の良い携帯機を実現することができるという有利な効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態による車両通信システムの回路ブロック図同車両通信システムの登録モードにおける信号図同車両通信システムの登録モードにおける携帯機の制御を示すフローチャート同複数の車両通信システムの登録モードにおける信号図従来の車両通信システムの回路ブロック図従来の複数の車両通信システムの登録モードにおける信号図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態による車両通信システムの回路ブロック図であり、同図において、携帯機アンテナ１は例えば３１５ＭＨｚのＵＨＦ帯に共振周波数を有しており、プリント基板上に形成された配線パターンで平面アンテナとして構成されている。

そして、この携帯機アンテナ１から延出した配線が、アンテナ共用器やアンテナスイッチなどの半導体素子などで構成された共用回路２１で分岐して、コイルやコンデンサなどの電子部品で構成された送信回路２や、同じくコイルやコンデンサなどの電子部品で構成された受信回路２２に電気的に接続している。

また、制御回路２６は、マイコンなどの半導体素子により構成されており、押圧スイッチなどの入力スイッチ４と電気的に接続されると共に、受信回路２２と電気的に接続され、送信回路２とは送信強度調整回路２５を介して電気的に接続されている。

なお、制御回路２６のＲＯＭやＲＡＭなどの不揮発性メモリには個別の識別コードが保存されている。

ここで、送信強度調整回路２５は、例えば制御回路２６と送信回路２の間に設けた抵抗素子２３と、一端をグランドに接続したスイッチ素子２４と、スイッチ素子２４の他端と制御回路２６の間に設けた抵抗素子２３から構成され、スイッチ素子２４は制御回路２６からの信号によりＯＮ／ＯＦＦの切替えを行うものである。

つまり、二つの抵抗素子２３の抵抗値を適切に設定することにより、制御回路２６がスイッチ素子２４をＯＦＦにしている際には強出力で、ＯＮにしている際には、所望の減衰させた弱出力の送信強度で、送信回路２に信号出力可能なものとなっている。

そして、これらの携帯機アンテナ１、共用回路２１、送信回路２、受信回路２２、送信強度調整回路２５、制御回路２６、入力スイッチ４から携帯機３０が構成されている。

つまり、携帯機アンテナ１から入力された信号が、共用回路２１、受信回路２２を介して制御回路２６に入力されると共に、制御回路２６から送信した識別コードを含む登録信号を、送信回路２、共用回路２１や携帯機アンテナ１を経由して携帯機３０の外部に送信することが可能なよう構成されている。ここで、携帯機３０は、制御回路２６に入力された信号に基づいて、制御回路２６がスイッチ素子２４をＯＮすることで、登録信号の送信強度を強出力あるいは弱出力のいずれかに調整できるものとなっている。

また、車載機アンテナ６は、例えば３１５ＭＨｚのＵＨＦ帯に共振周波数を有し、Ｌ字状に折り曲げられた金属製の導線をプリント基板上に垂直に立てて半田付けするなどして線状アンテナとして構成される。

そして、この車載機アンテナ６から延出した配線は、アンテナ共用器やアンテナスイッチなどの半導体素子などで構成された共用回路３１で分岐して、コイルやコンデンサなどの電子部品で構成された送信回路３２や、同じくコイルやコンデンサなどの電子部品で構成された受信回路７に電気的に接続している。

また、送信回路３２と受信回路７は、マイコンなどの半導体素子により構成された制御回路３３に電気的に接続しており、制御回路３３は外部出力端子９Ａ、外部入力端子９Ｂと電気的に接続されている。

そして、これらの車載機アンテナ６、共用回路３１、受信回路７、送信回路３２、制御回路３３から車載機３５が構成されると共に、携帯機３０と車載機３５で車両通信システム４０を構成している。

すなわち車載機３５は、制御回路３３から送信回路３２、共用回路３１、車載機アンテナ６を介して送信可能であると共に、携帯機３０からの登録信号を車載機アンテナ６、共用回路３１、受信回路７を介して受信し、制御回路３３で識別コードを登録可能なように構成されている。

このように構成された携帯機３０を車載機３５に対し登録する際には、まず、外部入力端子９Ｂを車載機３５の外部で短絡して、車載機３５を登録モードにする。次に、その登録手順について、図２の信号図および図３の携帯機３０の制御を示すフローチャートを用いて説明する。

ここで、図２（ａ）は車載機３５の送信信号を、同図（ｂ）は携帯機３０の送信信号を示しており、同図（ｃ）は車載機３５の受信信号を示している。なお、実際の信号は送信あるいは受信するＵＨＦ帯の高周波信号が重畳された信号となっているが、同図では振幅だけを簡易に示している。

図３のフローチャートにおいて、携帯機３０に内蔵電池などから電源が供給されると、制御回路２６は、車載機３５からの登録開始信号Ｓ１１の受信を待機する（Ｓ１）。そして、図２（ａ）に示すように車載機３５から登録開始信号Ｓ１１が送信され、制御回路２６で受信すると、制御回路２６はタイマーカウント初期化とタイマーカウント開始を行い、その時点からの経過時間を計測する（Ｓ２）。そして、送信強度低下制御を行う（Ｓ３）。

ここで、送信強度低下制御とは、具体的には、送信する登録信号を弱出力で送信可能な状態にすることである。なお、スイッチ素子２４をＯＮすることで、送信強度の強出力と弱出力の切替えが行われる。

例えば、特定小電力無線局として運用する携帯機３０で、車両の施解錠などに使用するスイッチ素子２４がＯＦＦの際の携帯機アンテナ１からの送信強度は７０〜８９．５ｄＢμＶ／ｍ（日本国電波法施行規則第六条第二項に基づく３ｍ測定法において測定される電界強度）であるが、これを強出力とし、一方ＯＮの際の携帯機アンテナ１からの送信強度は、弱出力で１５〜３０ｄＢμＶ／ｍとし、スイッチ素子２４のＯＮ／ＯＦＦ切替えで４０ｄＢ以上減衰させる。

あるいは、例えば微弱無線局として運用する携帯機３０で、スイッチ素子２４がＯＦＦの際の携帯機アンテナ１からの送信強度は４５〜５４ｄＢμＶ／ｍ（日本国電波法施行規則第六条第二項に基づく３ｍ測定法において測定される電界強度）であるが、これを強出力とし、ＯＮの際の携帯機アンテナ１からの送信強度は、弱出力で１５〜３０ｄＢμＶ／ｍとし、スイッチ素子２４のＯＮ／ＯＦＦ切替えで１５ｄＢ以上減衰させる。

そして、操作者が入力スイッチ４を押圧して入力スイッチ４がＯＮされたことを制御回路２６が検出する（Ｓ４）と、登録信号として図２（ｂ）で示す識別コードＰ１１を登録信号として送信する（Ｓ５）。なおこの登録信号の送信強度は強出力の強度ＳＡから減衰させた弱出力の強度ＳＢで送信する。

そして、識別コードＰ１１が車載機３５で受信されると、受信強度が閾値ＴＨ１を超えているため、車載機３５で識別コードＰ１１が登録される。

そして、識別コードＰ１１が登録されると、車載機３５は登録終了信号Ｓ１２を送信し、制御回路２６が登録終了信号Ｓ１２を受信すると（Ｓ６）、制御回路２６はスイッチ素子２４をＯＦＦに切替える信号をスイッチ素子２４に送り、携帯機３０の送信強度が、車両の施解錠などに使用する送信強度に復帰して（Ｓ７）制御が終了する。

なお、制御回路２６が送信強度低下制御（Ｓ３）を行った後、所定時間、操作者が入力スイッチ４の操作を行わなければ、その間、タイマーカウントが所定時間Ｔ１経過していないか制御回路２６で監視しており（Ｓ８）、所定時間Ｔ１経過した時点で、送信強度を強度ＳＡに復帰し（Ｓ７）制御を終了させる。

このように、携帯機３０は送信強度低下制御（Ｓ３）により、送信強度を弱強度の強度ＳＢに減衰させた状態で登録信号として識別コードＰ１１を送信するが、それでも車載機３５での受信強度は閾値ＴＨ１を超えているため、使用可能な携帯機３０として、登録しうるものとなっている。

そして、車両メーカの製造ラインなどで、複数の車両が並んで製造されており、各車両で携帯機３０が車載機３５に対して登録される場合について、図４を用いて説明する。

ここで、携帯機３０、車載機３５について、第一の車両に対応するものを携帯機３０１、車載機３５１とし、第一の車両から１０ｍ程度離れた場所で登録作業を行っている第二の車両に対応するものを携帯機３０２、車載機３５２として説明する。なお、携帯機３０１の登録信号は上述の説明と同様に識別コードＰ１１とし、携帯機３０２は識別コードＰ１２とする。

図４の信号図、同図（ａ）は車載機３５１の送信信号、同図（ｂ）は携帯機３０１の受信信号、同図（ｃ）は車載機３５１の受信信号である。また、同様に、同図（ｄ）は車載機３５２の送信信号、同図（ｅ）は携帯機３０２の受信信号、同図（ｆ）は車載機３５２の受信信号である。

なお、実際の信号は送信あるいは受信するＵＨＦ帯の高周波信号が重畳された信号となっているが、同図では振幅だけを簡易に示している。

ここで、第一の車両の登録の際には、車載機３５１から登録開始信号Ｓ１１が送信され（同図（ａ））、その後、携帯機３０１から登録信号として識別コードＰ１１が返信され（同図（ｂ））、その識別コードＰ１１が障害を受けることなく車載機３５１で受信でき（同図（ｃ））、車載機３５１は登録終了信号Ｓ１２を送信する（同図（ａ））。

また、以下説明するように、第二の車両での登録作業を、第一の車両での登録作業とほぼ同時に行ったとしても、車載機３５２に対して、携帯機３０２の登録作業を成功させることができる。

ここで、車載機３５２から登録開始信号Ｓ１１が送信され（同図（ｄ））、その後、携帯機３０２から登録信号として識別コードＰ１２が返信される（同図（ｅ））。この携帯機３０２から識別コードＰ１２を送信する時間帯が、携帯機３０１から識別コードＰ１１を送信する時間帯と連続、あるいは重なっていたとしても、識別コードＰ１１の受信強度は小さく、閾値ＴＨ１未満であるため、車載機３５２で識別コードとして認識される受信強度ではない。一方、識別コードＰ１２の受信強度は閾値ＴＨ１以上である（同図（ｆ））ため、識別コードＰ１１の送信に阻害されず、識別コードとして認識することができる。

なお、携帯機３０２から送信された識別コードＰ１２は、車載機３５１で受信される際には、閾値ＴＨ１未満となり、車載機３５１で認識される受信強度ではなく、車載機３５１での識別コードＰ１１の登録を阻害しない（同図（ｃ））。

つまり、携帯機３０１、３０２で登録信号を送信する場合には送信強度を強度ＳＡから強度ＳＢに減衰させているため、互いの携帯機３０１、３０２の登録信号の送信時間が連続あるいは重なっている場合においても、互いに阻害されず、適切な識別コードが車載機３５１、３５２双方で登録されうるものである。

なお、上述の説明では、車載機３５が携帯機３０に登録開始信号Ｓ１１を送信し、さらに、登録終了信号Ｓ１２を送信するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、車載機３５の登録開始信号Ｓ１１に代えて、携帯機３０の入力スイッチ４に対し所定時間、連続して押圧するなどの操作をすることとし、車載機３５の登録終了信号Ｓ１２に代えて、入力スイッチ４の操作としても良い。

これによれば、車載機３５から送信信号を送信することが無いので車載機３５の共用回路３１や送信回路３２が不要となり、また携帯機３０で車載機３５からの送信信号を受信することが無いので携帯機３０の共用回路２１や受信回路２２が不要となる。

なお、車載機３５が携帯機３０に登録開始信号Ｓ１１を送信し、さらに、登録終了信号Ｓ１２を送信するものとした場合は、携帯機３０の入力スイッチ４を操作者が操作しても、車載機３５が登録モードに移行することがないため、登録制御が必要な場合だけ行うことができ、意図しない登録モードへの移行を避けることができる。

また、上述の説明では携帯機アンテナ１を共用回路２１により送信回路２と受信回路２２で共用し、車載機アンテナ６を共用回路３１により送信回路３２と受信回路７で共用するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、共用回路２１や共用回路３１を無くして、送信回路２や受信回路２２がそれぞれ別の携帯機アンテナ１に接続され、あるいは送信回路３２や受信回路７がそれぞれ別の車載機アンテナ６に接続されるよう構成されても良い。

また、携帯機３０を構成する携帯機アンテナ１、共用回路２１、送信回路２、受信回路２２、送信強度調整回路２５、制御回路２６、入力スイッチ４は相互に接続されているが、この接続は直接的なものだけでなく、間に電気回路などが挿入される間接的なものも含む。

なお、同様に車載機３５を構成する車載機アンテナ６、共用回路３１、送信回路３２、受信回路７、制御回路３３は相互に接続されているが、この接続は直接的なものだけでなく、間に電気回路などが挿入される間接的なものも含む。

また、上述の説明では、送信強度調整回路２５が制御回路２６と送信回路２との間にあるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、送信回路２を経由した制御回路２６と携帯機アンテナ１の間に有れば、本発明の実施は可能である。

なお、送信強度調整回路２５は携帯機アンテナ１からの送信出力を強出力と弱出力の二段階に切替えるものとして説明したが、三段階以上の多段階に切替えるものとしても本発明の実施は可能である。

このように本実施の形態によれば、携帯機アンテナ１と、携帯機アンテナ１に接続された送信回路２と、送信回路２と接続された制御回路２６と、送信回路２を経由した制御回路２６と携帯機アンテナ１の間に配置され、制御回路２６および送信回路２と接続された送信強度調整回路２５とを備え、送信強度調整回路２５は携帯機アンテナ１から送信する登録信号の強度を強出力あるいは弱出力に切替えを行うもので、制御回路２６が送信強度調整回路２５を制御して弱出力で登録信号を携帯機アンテナ１から送信するものとして携帯機３０を構成しているため、登録信号の受信可能な携帯機３０周辺の領域を制限すると共に複数の携帯機３０の登録信号の干渉を抑制することができ、誤認識が生じ難く生産性の良い車両通信システム４０に適した携帯機３０を提供することができる。

また、携帯機アンテナ１から送信された登録信号が、車載機アンテナ６から車載機側の受信回路７を経由して車載機側の制御回路３３に入力され、車載機側の制御回路３３は登録信号の強度が所定の閾値を超えている場合に記憶するものとして車両通信システム４０を構成しているため、誤認識が生じ難く生産性の良い車両通信システム４０を提供することができる。

さらに、携帯機３０がさらに受信回路２２を備え、車載機３５が送信回路３２を備えて構成され、車載機３５から登録開始信号Ｓ１１が送信された後、携帯機３０が登録信号を送信するよう車両通信システム４０を構成しているため、操作者が携帯機３０をどのように操作しても携帯機３０を登録可能な登録モードに移行することが無くなり、誤認識が生じ難く生産性の良い車両通信システム４０を提供することができる。

本発明による携帯機および車両通信システムは、誤認識が生じ難く生産性の良いものが得られ、主に自動車のドアの施解錠等の操作用として有用である。

１携帯機アンテナ
２、３２送信回路
４入力スイッチ
６車載機アンテナ
７、２２受信回路
９Ａ外部出力端子
９Ｂ外部入力端子
２１、３１共用回路
２３抵抗素子
２４スイッチ素子
２５送信強度調整回路
２６、３３制御回路
３０携帯機
３５車載機
４０車両通信システム

Claims

車載機からの送信信号を受信する携帯機アンテナと、前記携帯機アンテナに接続された送信回路および受信回路と、前記送信回路および前記受信回路と接続された制御回路と、前記送信回路を経由した前記制御回路と前記携帯機アンテナの間に配置され、前記制御回路および前記送信回路と接続された送信強度調整回路とを備え、前記送信強度調整回路は前記携帯機アンテナから送信する登録信号の強度を強出力あるいは弱出力に切替えを行うもので、前記制御回路が前記車載機からの登録開始信号を受信すると、前記制御回路は前記送信強度調整回路を制御して弱出力で前記登録信号を前記携帯機アンテナから送信する携帯機。
車載機アンテナと、前記車載機アンテナに接続された受信回路および送信回路と、
前記受信回路および前記送信回路と接続された制御回路とを備えた車載機と、請求項１記載の携帯機から構成され、前記携帯機アンテナから送信された前記登録信号が、前記車載機アンテナから前記車載機側の受信回路を経由して前記車載機側の制御回路に入力され、前記登録信号は識別コードを含み、前記車載機側の制御回路は前記登録信号の強度が所定の閾値を超えている場合に前記識別コードを記憶する車両通信システム。
前記携帯機の制御回路が前記車載機からの前記登録開始信号を受信すると、前記携帯機の制御回路は前記送信強度調整回路を制御して前記送信強度を弱出力に切替えた後、所定時間、前記登録信号を送信する操作が行われない場合には、前記携帯機の制御回路は前記送信強度調整回路を制御して前記送信強度を強出力に切替える請求項１記載の携帯機。