JP6111935B2 - 車両システム、車載装置、及び携帯機 - Google Patents

車両システム、車載装置、及び携帯機 Download PDF

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Description

本発明は、車両の複数箇所に設置した送信アンテナから送信する電波に応答して携帯機から送信される電波を受信することにより、当該携帯機の位置特定を行う車両システム、並びにその車両システムに含まれる車載装置及び携帯機に関するものである。
従来、車両の複数箇所に設置した送信アンテナから送信する電波に応答して携帯機から送信される電波を受信することにより、携帯機の位置特定を行う技術が知られている(例えば特許文献1)。
特許文献1に開示の車載装置は、電波の放射範囲(検知エリアとする)がそれぞれ異なる複数の送信アンテナからそれぞれ異なるタイミングで電波(応答要求信号とする)を送信させる。携帯機は、応答要求信号を受信すると、応答信号を生成して車載装置に返送する。そして車載装置は、携帯機からの応答信号を受信したタイミングに基づいて、携帯機がどの送信アンテナから送信された応答要求信号に対して応答を行ったかを判断し、車両に対する携帯機の位置を特定する。すなわち、車載装置は、該当送信アンテナの検知エリア内に携帯機が存在することを検出する。
なお、車載装置が、携帯機から送信される応答信号などの電波を受信するためには、携帯機から送信される電波を受信するための受信部を、通電させて動作させた状態にする必要がある。例えば車載装置は、応答要求信号の送信完了から一定時間受信部に通電して動作状態とする。また、携帯機から応答信号などの電波が送信される可能性がない場合には、受信部への通電を遮断して電力消費を抑制している。
特開平10−317754号公報
特許文献1に記載の車両システムでは、携帯機が送信した応答信号の受信タイミングから位置を特定するために、送信アンテナ毎の送信タイミングをずらす必要がある。
ところで、携帯機を携行したユーザの移動(車両への接近や車両からの離脱)に対して、遅延を抑制しつつ、車両に対するユーザの位置を特定するためには、1つの送信アンテナにおける送信周期を一定時間(たとえば500ミリ秒)以内に設定することが好ましい。
したがって、各アンテナの送信周期は維持するとともに、各アンテナの送信タイミングをずらさなければならないため、車載装置全体としては、1つの送信周期の中で各送信アンテナから1回ずつ応答要求信号を送信させることになる。すなわち、車載装置全体としての送信頻度は増加してしまう。
そして車載装置は、いずれの送信アンテナから応答要求信号を送信した場合でも、受信部を動作させる必要が有るため、送信頻度が増加するに従って、受信部に電流を供給して動作させる頻度も増加する。したがって、特許文献1に記載の車両システムでは、車載装置での電力消費が増大してしまうといった問題がある。
本発明は、以上の事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、車両に対する携帯機の位置を特定可能な車両システムにおいて、車載装置での電力消費を抑制することにある。
その目的を達成するための車両システムの第1の発明は、車両に搭載される車載装置(1)と、ユーザに携帯される携帯機(2)と、を含む車両システム(100)であって、車載装置は、車両の異なる位置に配置された複数の送信アンテナ(15a、15b、15c、15d)毎に異なるように設定され、送信アンテナと対応付けられている位置コードを記憶する記憶部(11a)と、携帯機に応答を要求する応答要求信号を、一定の送信周期で複数の送信アンテナから同時に送信させる車載側送信部(12)と、を備え、応答要求信号には、それぞれ送信される送信アンテナと対応付けられている位置コードが含まれてあって、携帯機は、複数の送信アンテナから送信された応答要求信号を受信する携帯機側受信部(22)と、携帯機側受信部で受信した応答要求信号に含まれている位置コードを含む応答信号を車載装置に送信する携帯機側送信部(23)と、を備え、車載装置は、さらに、携帯機側送信部が送信した応答信号を受信する車載側受信部(13)と、車載側受信部で受信した応答信号に含まれている位置コードと、記憶部に格納されている位置コードとから、車両に対する携帯機の位置を特定する携帯機位置特定部(11)と、を備え、送信アンテナ毎に異なるように設定される位置コードは、何れも同じビット数からなり、かつ、各位置コードにおいて0となっているビットの数が一定数となるように設定されており、携帯機は、応答信号を生成する応答信号生成部(S305)と、携帯機側受信部で受信した応答要求信号の位置コードにビットエラーが生じている場合には、当該ビットエラーとなっているビットを0に設定するビットエラー訂正部(S303)と、を備え、応答信号生成部は、位置コードにビットエラーが生じていた場合には、ビットエラー訂正部で訂正された位置コードを含む応答信号を生成する一方、位置コードにビットエラーが生じていない場合には、応答要求信号に含まれる位置コードを含む応答信号を生成し、携帯機側送信部は、応答信号生成部で生成された応答信号を車載装置に送信し、携帯機位置特定部は、応答信号に含まれる位置コードにおける0の数が一定数よりも多い場合には、記憶部に格納されている位置コードと、応答信号に含まれる位置コードにおいて0となっているビットの位置とから、携帯機が受信した応答要求信号を送信した送信アンテナの組み合わせを特定する混信時送信元特定部(S417)を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための車両システムの第2の発明は、車両に搭載される車載装置(1)と、ユーザに携帯される携帯機(2)と、を含む車両システム(100)であって、車載装置は、車両の異なる位置に配置された複数の送信アンテナ(15a、15b、15c、15d)毎に異なるように設定され、送信アンテナのそれぞれと対応付けられている位置コードを記憶する記憶部(11a)と、携帯機に応答を要求する応答要求信号を、一定の送信周期で複数の送信アンテナから同時に送信させる車載側送信部(12)と、を備え、応答要求信号には、それぞれ送信される送信アンテナと対応付けられている位置コードが含まれてあって、携帯機は、複数の送信アンテナから送信された応答要求信号を受信する携帯機側受信部(22)と、携帯機側受信部で受信した応答要求信号に含まれている位置コードを含む応答信号を車載装置に送信する携帯機側送信部(23)と、を備え、車載装置は、さらに、携帯機側送信部が送信した応答信号を受信する車載側受信部(13)と、車載側受信部で受信した応答信号に含まれている位置コードと、記憶部に格納されている位置コードとから、車両に対する携帯機の位置を特定する携帯機位置特定部(11)と、を備え、位置コードは、応答信号において位置コードが始まることを表す先頭ビットを備え、当該先頭ビットに後続するビット列が備えるビット数は、送信アンテナの数であることを特徴とする。
上記目的を達成するための車両システムの第3の発明は、車両に搭載される車載装置(1)と、ユーザに携帯される携帯機(2)と、を含む車両システム(100)であって、車載装置は、車両の異なる位置に配置された複数の送信アンテナ(15a、15b、15c、15d)毎に異なるように設定され、送信アンテナのそれぞれと対応付けられている位置コードを記憶する記憶部(11a)と、携帯機に応答を要求する応答要求信号を、一定の送信周期で複数の送信アンテナから同時に送信させる車載側送信部(12)と、を備え、応答要求信号には、それぞれ送信される送信アンテナと対応付けられている位置コードが含まれてあって、携帯機は、複数の送信アンテナから送信された応答要求信号を受信する携帯機側受信部(22)と、携帯機側受信部で受信した応答要求信号に含まれている位置コードを含む応答信号を車載装置に送信する携帯機側送信部(23)と、を備え、車載装置は、さらに、携帯機側送信部が送信した応答信号を受信する車載側受信部(13)と、車載側受信部で受信した応答信号に含まれている位置コードと、記憶部に格納されている位置コードとから、車両に対する携帯機の位置を特定する携帯機位置特定部(11)と、を備え、車載側送信部は、複数の送信アンテナから、送信アンテナ毎に異なる位置コードを含む位置特定信号を携帯機に逐次送信し、携帯機側受信部は、位置特定信号を受信し、携帯機側送信部は、位置特定信号を受信する度に、受信した位置特定信号に含まれる位置コードを含む位置応答信号を車載装置に送信し、携帯機位置特定部は、位置応答信号に含まれる位置コードから特定した携帯機の位置を時系列に並べた時系列データから、車両に対するユーザの移動方向を検出することを特徴とする。
以上の構成では、送信部は、送信アンテナ毎に異なる位置コードを含む応答要求信号を各送信アンテナから同時に送信し、応答要求信号を受信した携帯機は、その受信した応答要求信号に含まれている位置コードを含む応答信号を車載装置に返送する。
この構成によれば、応答要求信号が同時に送信されていても、携帯機は、その位置に応じて異なる位置コードを含む応答要求信号を受信する。そして、携帯機位置特定部は、携帯機の応答信号に含まれている位置コードと、記憶部に記憶されている位置コードとから、携帯機が受信した応答要求信号を送信した送信アンテナを特定することができる。携帯機が受信した応答用要求信号を送信した送信アンテナを特定することによって、車載装置は、当該送信アンテナの配置されている箇所の付近に携帯機が存在することを特定することができる。
また、車載側送信部は、各送信アンテナの送信のタイミングをずらさずに、一定の送信周期で複数の送信アンテナから応答要求信号を同時に送信する。したがって、車載装置が車載器側受信部を動作させるのも、送信周期毎でよい。車載器側受信部を動作させる頻度を低減することができるため、車載装置での電力消費を低減することができる。
したがって、以上の構成によれば、車両に対する携帯機の位置を特定可能な車両システムにおいて、車載装置での電力消費を抑制することができる。
また、車載装置は、車両システムについての上記第1〜第3の発明の何れかにおける車載装置の機能を備えることを特徴とする。
さらに、携帯機は、車両システムについての上記第1〜第3の発明の何れかにおける携帯機の機能を備えることを特徴とする。
第1の実施形態に係る車両システム100の概略的な構成の一例を示す図である。 第1の実施形態に係る携帯機2の概略的な構成の一例を示す図である。 第1の実施形態に係る車載装置1の概略的な構成の一例を示す図である。 ウェイク信号の構成の一例を示す図である。 各LFアンテナの検知エリアと、位置コードの対応関係を説明するための概念図である。 第1の実施形態の車載装置1における車両側処理の流れを示すフローチャートである。 第1の実施形態の携帯機2における応答処理の流れを示すフローチャートである。 第1の実施形態の作動及び比較構成に対する効果を説明するための概念図である。 ウェイク信号が混信した場合の信号の波形の一例である。 応答信号に含まれる位置コードと送信元との対応関係を記したテーブルである。 第2の実施形態の携帯機2における応答処理の流れを示すフローチャートである。 第2の実施形態の車載装置1における車両側処理の流れを示すフローチャートである。
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る車両システム100の概略的な構成の一例を示す図である。図1に示すように車両システム100は、車両Aに搭載される車載装置1、及びユーザBに携行される携帯機2を備えている。
また、車載装置1及び携帯機2は、携帯機2が車両Aの周囲に形成される無線通信エリア内に入ったときに車両ドアのアンロック等の制御を実行するいわゆるスマートエントリー機能や、携帯機2が有するプッシュスイッチ24〜26の操作に応じて車両ドアの施錠/解錠等の制御を実行するいわゆるリモートキーレスエントリー機能を有する。本実施形態では、車載エンジンを走行駆動源とする内燃機関車両に車両システム100を適用した場合を例に挙げて以降の説明を行う。もちろん走行駆動源はエンジンに限らず、モータや、エンジンとモータを組み合わせたものであってもよい。
(携帯機2の構成)
まず、図2を用いて携帯機2の概略的な構成について説明を行う。携帯機2は、図2に示すように、制御IC21、LF受信部22、UHF送信部23、プッシュスイッチ24〜26を備えている。制御IC21と、LF受信部22、UHF送信部23、プッシュスイッチ24〜26とは、それぞれ相互通信可能に接続されている。
LF受信部22は、LF(Low Frequency)アンテナを有しており、車載装置1から送信されてくるLF帯の信号(情報)をこのLFアンテナを介して受信する。LF受信部22は、LFアンテナにて受信した信号を復調して制御IC21に出力する。車載装置1から送信されてくるLF帯の信号としては、後述するウェイク信号や、車載装置1と携帯機2との照合のための照合信号などがある。このLF受信部22が請求項に記載の携帯機側受信部に相当する。
UHF送信部23は、UHF(Ultra High Frequency)アンテナを有しており、当該UHFアンテナを介して車載装置1にUHF帯の電波にて信号(情報)を送信する。UHF送信部23は、制御IC21から入力された信号を変調してUHFアンテナから送信する。UHF送信部23から送信されるUHF帯の信号としては、ウェイク信号への応答となる応答信号や、照合信号への応答となる照合応答信号などがある。このUHF送信部23が請求項に記載の携帯機側送信部に相当する。
プッシュスイッチ24〜26は、主にリモートキーレスエントリー機能を利用するためのスイッチである。例えば、プッシュスイッチ24がユーザBによってワンプッシュ操作された場合には、全ドアの施錠が行われ、プッシュスイッチ25がワンプッシュ操作された場合には、全ドアの解錠が行われるようになっている。また、プッシュスイッチ26がワンプッシュ操作された場合には、トランクのみアンロックが行われるようになっている。その他、プッシュスイッチ26が長押しされた場合は、車両Aのエアコンを作動させるなどの機能に対応していても良い。
制御IC21は、周知のマイクロコンピュータとして構成されており、CPU、I/O、RAMなどの揮発性メモリ(いずれも図示略)、不揮発性のメモリ21a、及びこれらの構成を接続するバスライン(図示略)などを備えている。メモリ21aには、車載装置1から受信した信号に対する応答信号を生成するためのプログラムなど、制御IC21が種々の処理を実行するためのプログラムが格納されている。そして制御IC21は、メモリ21aに格納されているプログラムに基づいて種々の処理を実行することで、例えば前述のスマートエントリー機能やリモートキーレスエントリー機能を実現する。
なお、携帯機2は、動作の状態として、スリープモードと、起動モードと、を備えている。スリープモードでは、制御IC21に動作用のクロック信号が供給されておらず(つまり、クロック停止)、制御IC21の機能が停止している状態を意味している。ただし、携帯機2は、スリープモード時において信号レベル(RSSIなど)が予め定められる閾値以上の信号を受信するとクロック信号を制御IC21に供給し、携帯機2が備える機能のうちの一部だけを動作させる状態になる。このとき動作させる機能は、LF受信部22で受信している信号がウェイク信号であるか否かを判定する機能などである。そして、スリープモード時においてLF受信部22が受信した信号が、正規のウェイク信号であると判断された場合には、携帯機2は、起動モードへと移行して応答信号を車載装置1に返送する。起動モードでは、車載装置1から受信する信号に対する応答となる信号(応答信号や照合応答信号など)を生成して、UHF送信部23に送信させることができる状態である。携帯機2は、起動モード時において車載装置1からの信号を受信しない状態が一定時間継続すると、スリープモードに移行する。
(車載装置1の構成)
続いて、図3を用いて、車載装置1の概略的な構成について説明を行う。図3は、車載装置1の概略的な構成を示すブロック図である。図3に示すように車載装置1は、スマートECU11、LF送信部12、UHF受信部13、エンジンスイッチ14、及び種々のLFアンテナを備えている。本実施形態において車載装置1は、LFアンテナとして、DF側ドアアンテナ15a、DR側ドアアンテナ15b、PF側ドアアンテナ15c、及びPR側ドアアンテナ15dを備えている。これらのLFアンテナが請求項に記載の送信アンテナに相当する。
スマートECU11と、LF送信部12、UHF受信部13、及びエンジンスイッチ14とは、車内LANなどによって相互通信可能にそれぞれ接続されている。また、DF側ドアアンテナ15a、DR側ドアアンテナ15b、PF側ドアアンテナ15c、及びPR側ドアアンテナ15dは、それぞれLF送信部12と接続されている。
本明細書においては、前部座席において運転席側のドアをDF側ドア、助手席側のドアをPF側ドア、また、後部座席において運転席側のドアをDR側ドア、助手席側のドアをPR側とそれぞれ略して記す。なお、参考までに、各略称記号中のDが運転席側を、Pが助手席側を、Fが前部座席側を、Rが後部座席側を指すものとして使い分けている。
DF側ドアアンテナ15a、DR側ドアアンテナ15b、PF側ドアアンテナ15c、及びPR側ドアアンテナ15dは、それぞれ車両Aの異なる位置に設置されており、車両A周辺において、それぞれ異なる範囲に電波を送信する。例えば、DF側ドアアンテナ15aは、DF側ドア周辺の一定範囲内(例えばドアの取手位置を中心とする0.8mの範囲内)に電波が到達するように設置され、DR側ドアアンテナ15bは、DR側ドア周辺の一定範囲内に電波が到達するように設置される。また、PF側ドアアンテナ15cは、PF側ドア周辺の一定範囲内に電波が到達するように設置され、PR側ドアアンテナ15dは、PR側ドア周辺の一定範囲内に電波が到達するように設置される。
各LFアンテナから送信される電波の到達範囲(検知エリアとする)は、適宜設計されればよく、各LFアンテナの取り付け位置は、所望の検知エリアを形成するようにアンテナの指向性などを考慮して定めれば良い。車両Aに対する各LFアンテナの検知エリアの範囲は、後述するメモリ11aに記憶させておく。
なお、本実施形態では、便宜上、通常の車載装置1がLFアンテナとして備える車室内アンテナやトランク内アンテナ、トランク外アンテナなどについて省略しているが、もちろん備えていてもよい。
LF送信部12は、スマートECU11から入力された信号を変調し、LFアンテナを介してLF帯(例えば30kHz〜300kHz)の電波にて携帯機2に信号(すなわち情報)を送信する。LF送信部12から送信される信号は、車両Aの各ドアに配置されるDF側ドアアンテナ15a、DR側ドアアンテナ15b、PF側ドアアンテナ15c、及びPR側ドアアンテナ15dを介して、それぞれの検知エリア内に到達する。
なお、LF送信部12には、携帯機2に信号(ウェイク信号や照合信号)を送信する必要がある場合のみ、電流を供給して動作させ、その他の場合は電流を遮断することで車載装置1における消費電力を抑制している。このLF送信部12が請求項に記載の車載側送信部に相当する。
UHF受信部13は、UHFアンテナを有しており、UHF帯(例えば300MHz〜3GHz)の電波にて携帯機2から送信されてくる信号(情報)を当該UHFアンテナで受信する。また、UHF受信部13は、スマートECU11に接続されており、UHFアンテナで受信した信号を復調してスマートECU11に出力する。
UHF受信部13も、LF送信部12と同様に、必要な場合のみ電流を供給して動作させ、その他の場合は電流を遮断することで車載装置1による電力消費を低減している。すなわち、UHF受信部13は、電流が供給されている場合のみ、UHFアンテナで受信した信号を復調してスマートECU11に出力する事ができる。
ここで、UHF受信部13を動作させる必要がある場合とは、携帯機2よりUHF帯の信号が返送されてくる可能性が存在する場合である。すなわち、スマートECU11は、LF送信部12からの信号の送信が終了した時点から一定時間UHF受信部13に電流を供給し、動作させるように制御する。なお、ここでの一定時間とは、LF送信部12から送信された信号が携帯機2で受信され、携帯機2から当該信号に対する応答信号が返送されるまでに要する時間を考慮して、適宜設計されればよい。このUHF受信部13が請求項に記載の車載側受信部に相当する。
エンジンスイッチ14は、図示しない車載エンジンを動作開始するべくユーザBが操作するためのプッシュスイッチであり、スマートECU11に接続されている。エンジンスイッチ14は、所謂「オフ」、アクセサリ電装機器に通電させる「アクセサリ」、エンジンの点火系に通電を行う「IGオン」といった3つの電源ポジションの切り替えができる。また、エンジンスイッチ14は、ユーザBによって上述の切り替え操作がされると、その旨を示す電気信号をスマートECU11に出力する。そして、スマートECU11は、この電気信号に基づいて、車両Aの状態を制御する。
なお、本実施形態では、エンジンスイッチ14としてプッシュスイッチを用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、エンジンスイッチ14として、メカニカルキーを差し込むためのキーシリンダと一体となったロータリスイッチを用いる構成としてもよい。
また、本実施形態では、車載エンジンを走行駆動源とする内燃機関車両に車両システム100を適用することを想定しているが、必ずしもこれに限らない。電動機(モータ)を走行駆動源とする電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に車両システム100を適用する構成としてもよい。その場合には、エンジンスイッチ14の代わりに、上記モータの始動準備を完了させるべくユーザBが操作するためのスイッチを用いる構成とすればよい。
スマートECU11は、コンピュータとして構成されており、周知のCPU、I/O、RAMなどの揮発性メモリ(いずれも図示略)、不揮発性のメモリ11a、及びこれらの構成を接続するバスライン(図示略)。メモリ11aには、種々の処理を実行するためのプログラムやLFアンテナ毎に設定されている位置コードが記憶されている。スマートECU11は、メモリ11aに記憶されているプログラムに従って、例えば、前述のスマートエントリー機能やリモートキーレスエントリー機能に関する処理を実行する。メモリ11aが請求項に記載の記憶部に相当する。
例えば、スマートECU11は、車両Aの駐車時には、携帯機2をスリープモードから起動モードへと復帰させるためのウェイク信号を一定の送信周期S(例えば500ミリ秒)で各LFアンテナから送信させる処理を実施する。そして、当該ウェイク信号に対して携帯機2から返送されてくる応答信号を受信することで、携帯機2を所持したユーザBが車両Aに接近したこと(検知エリア内に存在すること)を検知する。なお、本実施形態において、車両Aが駐車されている状態とは、ユーザが車室内におらず、図示しないシフトポジションが駐車位置「P」であって、全ドア閉且つ全ドア施錠時とする。
また、スマートECU11は、ウェイク信号を一定の送信周期Sの送信するための機能として、前回ウェイク信号を送信してからの経過時間を計測する定時タイマーを備えている。定時タイマーは、前回ウェイク信号を送信してからS秒経過した場合にタイムアップとして、スマートECU11にウェイク信号を送信させるとともに、経過時間をリセットし、再度計測し始める。
(ウェイク信号の構成)
ここで、スマートECU11が送信周期Sで各LFアンテナから送信させるウェイク信号の構成と、各LFアンテナの検知エリアについて説明する。
図4に示すように、本実施形態におけるウェイク信号は、先頭バースト、プリアンブル、及び位置コードをこの順番に備えている。本実施形態では一例として、デジタル変調方式としてASK方式を用い、デジタル信号における「0」,「1」のバイナリ状態を周知のマンチェスターコードで表す構成とする。すなわち、信号レベル(例えばRSSIレベル)がローレベルからハイレベルへの遷移(立上り)するビットを「0」とし、受信レベルがハイレベルからローレベルへの遷移(立下がり)するビットを「1」とする。
先頭バーストは、一定レベル以上の信号が、一定時間以上連続したものであって、携帯機2の一部の機能を稼働させ、スリープモードと起動モードの中間の状態とするためのものである。例えば携帯機2は、先頭バーストを受信するとクロックを生成し、先頭バーストの後ろに続く信号のパターンが、メモリ21aに登録されている正規のウェイク信号のパターンとなっているかを判定する。そして、先頭バーストの後ろに続く信号のパターンが正規のウェイク信号のパターンと合致すればスリープモードから起動モードに移行して応答信号を返送する。一方、先頭バーストの後ろに続く信号パターンが正規のウェイク信号のパターンとなっていなければ、スリープモードを維持する。
プリアンブルは、本実施形態においては4つの連続した「0」とする。携帯機2のメモリ21aには、受信している信号が正規のウェイク信号であれば、先頭バーストの後ろに「0」に相当する信号を受信するものとして登録されている。従って、携帯機2は、先頭バーストの立ち下がりから、次の立下りまでを検出するまでの時間から1ビット分の長さを算出し、その算出された長さに基づいて後続の信号を復調していく。
位置コードは、LFアンテナ毎に異なるように設定されたビット列であって、携帯機2が、いずれのLFアンテナから送信されたウェイク信号を受信したかを識別するためのものである。本実施形態において区別するべきLFアンテナは、DF側ドアアンテナ15a、DR側ドアアンテナ15b、PF側ドアアンテナ15c、及びPR側ドアアンテナ15dの4つである。また、本実施形態では、位置コードの先頭ビットに「1」を備え、プリアンブル(「0」の連続)から先頭ビットである「1」に変化したところから位置コードが始まる構成とする。
本実施形態では一例として、各位置コードを「1」から始まる5ビットで構成し、かつ、それぞれが備える「1」の数が等しくなるように設定する(もちろん、それぞれが備える「0」の数も等しくなる)。
例えば本実施形態では、DF側ドアアンテナ15aに対応する位置コードを「11110」、DR側ドアアンテナ15bに対応する位置コードを「11101」とする。また、PF側ドアアンテナ15cに対応する位置コードを「11011」、PR側ドアアンテナ15dに対応する位置コードを「10111」とする。このような構成では、位置コードにおいて「0」が何ビット目にあるかで、その位置コードに対応付けられるLFアンテナを特定することができる。このウェイク信号が請求項に記載の応答要求信号に相当する。
また、図5に、各LFアンテナの検知エリアと、各LFアンテナから送信されるウェイク信号に含まれる位置コードとの対応関係を示す。
図5中の点線で囲まれる領域が、各LFアンテナの検知エリアを表しており、例えばDFは、DF側ドアアンテナ15aの検知エリアを表している。また同様に、DRは、DR側ドアアンテナ15bの検知エリアを、PFは、PF側ドアアンテナ15cの検知エリアを、PRは、PR側ドアアンテナ15dの検知エリアを表している。
各LFアンテナからは、上述したようにLFアンテナ毎に異なるように設定された位置コード(例えば検知エリアDFでは「11110」)を含むウェイク信号が送信周期Sで送信される。なお、携帯機2は、これら複数のウェイク信号のうちの1つを受信すると、そのウェイク信号に含まれる位置コードを含む応答信号を生成して、車載装置1に返送する。車載装置1は、応答信号に含まれる位置コードから、携帯機2が受信したウェイク信号を送信したLFアンテナを特定し、そのLFアンテナの検知エリア内に携帯機2、及び携帯機2を携行したユーザBがいると判定する。
(位置特定処理)
以降では、車載装置1及び携帯機2が相互通信を実施し、携帯機2の位置を特定する一連の処理(位置特定処理)の流れについて説明する。この位置特定処理は、車載装置1のスマートECU11が実施する車両側処理、及び携帯機2の制御IC21が実施する応答処理からなる。
まず、図6に示すフローチャートを用いて、スマートECU11が実施する車両側処理について説明する。図6のフローチャートは、ユーザBが車両Aを駐車し、車外にいる場合において、逐次実施される。よって、例えば図6の処理は、車両Aが駐車され、かつ、ユーザBが車室内にいないことを検知した場合に開始されればよい。
車両Aが駐車されているか否かは、シフトポジションの位置と全ドアの施錠状態から判定する。例えばシフトポジションセンサの信号をもとにシフトポジションが駐車位置「P」であって、かつ、各ドアが施錠されていることを検出している場合に、駐車されていると判定する。なお、図示しないパーキングブレーキスイッチの信号をもとにパーキングブレーキがかけられたと判別したときにスマートECU11で車両Aの駐車を検知する構成としてもよい。
また、ユーザBが車室内にいないことを検知する方法としては、図示しない車室内アンテナが送信する信号に対して、携帯機2から応答が返って来ない場合に、ユーザBは車室内にいないことを検知すればよい。
まず、ステップS101では、定時タイマーが前回ウェイク信号を送信してからS秒経過したか否かを判定する。前回ウェイク信号を送信してからまだS秒経過していない場合は、ステップS101がNOとなってステップS101を繰り返す。そして、前回ウェイク信号を送信してからS秒経過した場合はタイムアップとして、ステップS101がYESとなってステップS103に移る。なお、本フローを開始してまだ1回もウェイク信号を送信していない場合には、本フローを開始してからS秒経過したか否かによって判定すればよい。
ステップS103では、LFアンテナ毎に異なる位置コードを備えたウェイク信号を生成し、図5に示すように、各LFアンテナから同時に送信させる。ウェイク信号の送信が完了すると、ステップS105に移る。
ステップS105では、UHF受信部13に電流を供給して動作させる。そして、UHF受信部13が動作中に、携帯機2から応答信号を受信した場合には、ステップS107がYESとなってステップS109に移る。一方、UHF受信部13が動作中に、携帯機2から応答信号を受信しなかった場合には、ステップS107がNOとなってステップS101に戻る。
携帯機2からの応答信号を受信したと判定する場合としては、たとえば予めメモリ11aに登録されている応答信号のパターンと所定の関係を満たす信号を受信した場合とすればよい。ここでの所定の関係とは、メモリ11aに登録されている応答信号と、受信した信号とのビット長が等しく、かつ、受信した信号において位置コードが格納される部分の先頭ビットが「1」となっていることとする。もちろん、その他、メモリ11aに登録されている応答信号のパターンと受信した信号とが完全に一致している場合や、部分的に一致している場合などでもよい。また、所定の信号レベル以上となっている信号を受信した場合としても良い。すなわち、応答信号を受信したと判定する方法は、適宜設計されればよい。
ステップS109では、携帯機2から返送されてきた応答信号に含まれる位置コード(厳密には、位置コードが格納される部分に相当するビット列)が、メモリ11aに格納されている複数の位置コードのうちの何れか1つと一致するか否かを判定する。ここでは、応答信号中の位置コードの「0」の数が1つとなっているか否かによって、応答信号に含まれる位置コードがメモリ11aに格納されている複数の位置コードのうちの何れかと該当するかを判定する。ここでは、「0」の数が1つであるか否かで判定するが、もちろん「1」の数が4つであるか否かで判定してもよい。位置コードは5ビットで構成されるため、「0」の数が1つであることと、「1」の数が4つであることは、ここでは同義とする。
そして、応答信号中の位置コードの「0」の数が1つである場合には、ステップS109がYESとなってステップS113に移る。一方、応答信号中の位置コードにおける「0」の数が1以外である場合には、ステップS109がNOとなってステップS111に移る。
ステップS111では、携帯機2がウェイク信号の位置コードの部分を正しく受信できなかったか、又は、携帯機2が送信した応答信号の位置コードの部分をUHF受信部13が正しく受信できなかったものとして、エラー処理する。本実施形態では、エラー処理としては、ステップS101に戻る構成とする。
ステップS113では、携帯機2から返送されてきた応答信号に含まれる位置コードと、メモリ11aに格納されている複数の位置コードとを照合し、一致した位置コードに対応付けられるLFアンテナを特定する。そして、特定されたLFアンテナの検知エリア内に携帯機2(及び携帯機2を携行したユーザB)が存在すると判定する。例えば、応答信号に含まれる位置コードが「11110」であった場合には、携帯機2は検知エリアDF内に存在すると判定する。ステップS113で、携帯機2の位置を特定すると、ステップS115に移る。このステップS113を実施するスマートECU11が請求項に記載の携帯機位置特定部に相当する。
ステップS115では、携帯機2が正規の携帯機であるか否かを照合するための照合処理を実施して本フローを終了する。例えば、車載装置1は、ステップS113で特定されたLFアンテナを介して照合信号を携帯機2に送信する。そして、この照合信号に対して携帯機2が返送してくる照合応答信号に含まれる後述のIDコードが、予め登録されている登録コードと一致するか等、所定の関係を満たすか否かの照合を行う。
照合処理の結果、携帯機2のIDコードが予め登録されている登録コードと所定の関係を満たす場合を照合OK、満たさない場合を照合NGとする。照合OKとなった場合は、スマートECU11はステップS113で特定されたLFアンテナに対応するドアのロックスイッチに対して制御信号を出力し、ドアの施錠を解錠準備状態する。このときユーザBは、この解錠準備状態となっているドアの取手に触れるだけでドアを開錠することができる。一方、照合NGとなった場合は、ステップS101に戻って本フローを繰り返す。
次に、図7に示すフローチャートを用いて、携帯機2の制御IC21が実施する応答処理について説明する。図7に示すフローチャートは、例えば携帯機2がスリープモードに移行した時に開始される構成とする。
まず、ステップS201では、ウェイク信号を受信したか否かを判定する。ウェイク信号を受信した場合にはステップS201がYESとなってステップS203に移る。一方、ウェイク信号を受信していない場合は、ステップS201がNOとなってステップS201を繰り返す。
制御IC21がウェイク信号を受信したと判定する場合としては、例えば、先頭バーストの後に所定長(ここでは4ビット)のプリアンブルを受信し、かつ、プリアンブルの次に、5ビットからなるビット列を受信した場合とする。もちろん、その他、メモリ21aに登録されているパターンと受信信号とが完全に一致している場合や、部分的に一致している場合、ビット長が等しい場合、などとしてもよい。
なお、メモリ21aには、受信した信号がウェイク信号であるか否かを判定するために用いるデータを登録しておく。たとえば、ウェイク信号のパターンとして、ウェイク信号が先頭バーストと、4ビットのプリアンブルと、5ビットの位置コードから構成されることを登録しておけばよい。また、さらに、種々の位置コードをメモリ21aに記憶させておいてもよい。
ステップS203では、受信したウェイク信号に含まれる位置コードを含む応答信号を生成し、ステップS205に移る。ステップS205では、S203で生成された応答信号を、UHF送信部23を介して車載装置1に送信し、ステップS207に移る。
ステップS207では、照合応答処理を実施して、本フローを終了する。このS207の照合応答処理は、例えば、車載装置1から送信されてくる照合信号に対して予め設定されている演算処理を実施して照合応答信号を生成し、車載装置1に返送する。例えば制御IC21は、照合信号に含まれるビット列を用いて自身のID番号(携帯機2固有の機器番号など)を暗号化したIDコードを送信すれば良い。
(比較構成の課題)
ここで、本実施形態の効果について説明する前に、従来の構成(比較構成とする)における課題について述べる。比較構成は、本実施形態と同様に、LFアンテナとしてDF側ドアアンテナ、DR側ドアアンテナ、PF側ドアアンテナ、PF側ドアアンテナを備え、何れのLFアンテナの検知エリアに携帯機が存在するかを特定する車両システムである。ただし、各LFアンテナに位置コードは割り当てられてはおらず、また、これに伴ってウェイク信号にも位置コードは含まれていない。
この比較構成の車載装置は、携帯機の位置を特定するため、各LFアンテナからウェイク信号をそれぞれ異なるタイミングでLF送信部に送信させる。例えば、車載装置は、図8の(A)に示すように、各LFアンテナをDF側ドアアンテナ、DR側ドアアンテナ、PF側ドアアンテナ、PR側ドアアンテナの順に、タイミングをずらしてウェイク信号を送信する。
たとえば、T11のタイミングにおいて、DF側ドアアンテナからウェイク信号を送信し、検知エリアDF内に携帯機が存在するか否かを検知する。また、T21のタイミングにおいて、DR側ドアアンテナからウェイク信号を送信し、検知エリアDR内に携帯機が存在するか否かを検知する。同様にして、T31、T41のタイミングにおいても、それぞれPF側ドアアンテナ、PR側ドアアンテナからウェイク信号を送信し、各検知エリアPF、PR内に携帯機が存在するか否かを検知する。
そして、各検知エリアDF〜PRでのウェイク信号の送信が一巡すると、再びT51において、DF側ドアアンテナからウェイク信号を送信する。すなわち、T11からT51までが、ひとつのLFアンテナ(ここではDF側ドアアンテナ)の送信周期Sとなっており、車載装置では、ひとつの送信周期S内に検知エリアDF〜PRが一巡するように、タイミングをずらしてウェイク信号を送信する。
そして、比較構成において車載装置は、携帯機からの応答信号を受信したタイミングから、携帯機がどの送信アンテナから送信された応答要求信号に対して応答を行ったかを判断し、車両に対する携帯機の位置を特定する。
しかしながら、車載装置は、どのLFアンテナから送信したウェイク信号に対して携帯機が応答信号を返送してくるか分からないため、ウェイク信号の送信が完了した全てのタイミングにおいて、UHF受信部に電流を供給し、動作させる必要がある。例えば図8(A)では、T11、T21、T31、T41でのウェイク信号の送信に対して、T12、T22、T32、T42においてUHF受信部13に電流を供給して動作させる。したがって、UHF受信部13は、送信周期Sよりも短い周期で動作させる必要がある。
(第1の実施形態のまとめ)
この比較構成に対して、本実施形態における車両システムの動作の概念を、図8の(B)に示す。本実施形態においては、各LFアンテナの送信タイミングをずらさずに、送信周期Sで(例えばT11、T51で)、全てのLFアンテナから同時にウェイク信号を送信する(図6 ステップS103)。
ここで、本実施形態では、LFアンテナ毎に異なる位置コードを割り当て、各LFアンテナから送信されるウェイク信号には、その送信されるLFアンテナの位置コードがそれぞれ含まれている。
車載装置1から送信されたウェイク信号を受信した携帯機2は、当該ウェイク信号に含まれる位置コードを含む応答信号を車載装置1に返送する(図7 ステップS205)。そして、携帯機2からの応答信号を受信した車載装置1は、応答信号に含まれる位置コードから、携帯機2がどのLFアンテナから送信されたウェイク信号を受信したのかを特定することで、携帯機2の位置を特定することができる(図6 ステップS113)。
ここで、ウェイク信号は送信周期Sで何れのLFアンテナからも同時に送信されるため、UHF受信部13もまた、送信周期S毎に動作させればよい。たとえば、本実施形態では図8のT22、T32、T42の時刻において、UHF受信部13を動作させる必要がなくなる。すなわち、UHF受信部13を動作させる頻度を低減することができるため、待機中の電力消費を低減することができる。
従って、本実施形態によれば、車両Aに対する携帯機2(及びユーザB)の位置を特定可能な車両システム100において、車載装置1での電力消費を抑制することができる。
なお、本実施形態ではメモリ21aとしてROMを用いる構成とするが、その他、EEPROMや、フラッシュメモリなどであっても良い。また、他の構成として、SDカードなどの取り外し可能な記憶媒体を用いても良い。
また、本実施形態において、位置コードの先頭ビットを「1」とすることで、プリアンブルの部分と位置コードとが区別しやすいようにしたが、これに限らない。他の構成として、プリアンブルが「1」の連続である場合には、位置コードの先頭ビットとして「0」を設定すればよい。また、位置コードの先頭ビットとしての「1」は、必ずしも設定しなくてもよい。
さらに、本実施形態において位置コードは、それぞれの位置コードが備える「1」の数が等しくなるように設定したが、これに限らない。少なくともLFアンテナ毎(ここでは検知エリア毎)に異なる位置コードが割り当てられていればよい。
たとえば、本実施形態では、検知エリアの数NはDF、DR、PF、及びPRの4つである。したがって、位置コードのビットエラーを無視できる場合には、例えばDF側ドアアンテナ15aを「100」,DR側ドアアンテナ15bを「101」、PF側ドアアンテナ15cを「110」、PR側ドアアンテナ15dを「111」と割り当ててもよい。
なお、ユーザが運転席側にいるか助手席側にいるかを特定できれば良い場合には、検知エリアDF、DRをまとめて1つの検知エリアとし、また、検知エリアPF、PRをまとめて1つの検知エリアとしてもよい。そして、検知エリア毎に異なる位置コードが割り当てられていればよい。
区別するべき検知エリアの数をN(Nは正の整数)とすると、検知エリア毎に異なる位置コードを設定するために必要な最小のビット数は、M≧logNを満たす最小の数M(Mは正の整数)である。
このMには、プリアンブルから位置コードの始まりを示す先頭ビット「1」は含んでいないため、先頭ビットを付与する場合に必要な最小ビット数はM+1となる。ただし、最小のビット数で位置コードを設定した場合には、位置コード中の「1」となっているビットの数で位置コード部分にビットエラーが生じているか否かの判定はできない場合があることに留意する。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、第1の実施形態の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した第1の実施形態を適用することができる。
第2の実施形態における車両システム100、車載装置1、及び携帯機2の構成は前述した第1の実施形態と同様である。また、各LFアンテナに割り当てられている位置コードも、同様に設定されている。すなわち、DF側ドアアンテナ15aに「11110」を、DR側ドアアンテナ15bに「11101」を、PF側ドアアンテナ15cに「11011」を、PR側ドアアンテナ15dに「10111」を設定している。
なお、理由は後述するが、第2の実施形態において、各位置コードは、それぞれ異なるだけではなく、さらに、何れも同じビット数であって、かつ、それぞれが備える「0」の数が等しいように設定される必要がある。また、各位置コードは、何れも同じビット数であって、かつ、それぞれが備える「0」の数が等しいように設定されるため、必然的にそれぞれが備える「1」の数も等しくなる。
第1の実施形態と同様のシステム構成において、第2の実施形態と第1の実施形態との主たる違いは、複数のLFアンテナから同時に送信されるウェイク信号が混信する可能性を考慮する点にある。以下では、ウェイク信号が混信する状況について説明し、その後、第2の実施形態における車両システム100の作動について説明する。
まず、ウェイク信号が混信する状況について図5及び図9に基づいて説明する。各LFアンテナは、第1の実施形態で述べたように、同時にウェイク信号を送信する。このため、例えば、図5において、検知エリアDFと検知エリアDRとが重なるエリアにおいては、携帯機2は、DF側ドアアンテナ15aからのウェイク信号と、DR側ドアアンテナ15bからのウェイク信号の両方を受信する可能性がある。
一例として携帯機2が、DF側ドアアンテナ15aからのウェイク信号と、DR側ドアアンテナ15bからのウェイク信号と、を同程度の信号レベルで受信した場合の受信パターンを図9に示す。図9に示すように、DF側ドアアンテナ15aからのウェイク信号に含まれる位置コードは「11110」であり、DR側ドアアンテナ15bからのウェイク信号に含まれる位置コードは「11101」である。また、それぞれのウェイク信号は、同じ先頭バーストとプリアンブルを備えている。
2つのウェイク信号において、共通している部分に関しては、同時に受信していようと、信号波形が崩れる可能性は低い。しかしながら、下位の2ビット(位置コードの4ビット目と5ビット目)に関しては「0」,「1」が相互に異なるため、図9の下段に示すように下位の2ビットを表す信号波形が崩れしまう場合がある。信号波形が崩れてしまうと、LF受信部22は正しく復調することができず、当該下位2ビットがビットエラーとなる場合がある(図9では“?”とする)。
なお、ビットエラーとなる場合とは、信号レベルが所定の閾値以下となっている場合や、マンチェスターコードの形式になっていない場合(1ビット分の時間の中で立ち上がりや立下りが検出されない場合)である。
このように複数のウェイク信号の混信によって位置コード部分にビットエラーが生じてしまうと、車載装置1は、携帯機2から返送される応答信号に含まれる位置コードから、携帯機2が受信したウェイク信号を送信したLFアンテナを特定できなくなる。そして、携帯機2が受信したウェイク信号を送信したLFアンテナを特定できなくなると、携帯機2の位置を特定できなくなってしまう。
本実施形態においては、各位置コードは、いずれも同じビット数であって、かつ、それぞれ異なる位置(ビット)に「0」を1つ備えるように設定している。また、ウェイク信号が混信した場合に、位置コードにおいてビットエラーとなるビットは、片方が「0」であって、他方が「1」となっているビットである。したがって、位置コードの組み合わせによって、ビットエラーとなる位置も異なってくる。
たとえば、DF側ドアアンテナ15aとDR側ドアアンテナ15bが送信したウェイク信号が混信している場合には、前述のように4ビット目と5ビット目がビットエラーとなる。また、PF側ドアアンテナ15cとPR側ドアアンテナ15dが送信したウェイク信号が混信している場合には、2ビット目と3ビット目がビットエラーとなる。言い換えれば、ビットエラーとなっているビットの位置によって、携帯機2又は車載装置1は、どのLFアンテナが送信したウェイク信号が混信しているかを判定することができる。
以上を鑑みて、本実施形態の携帯機2は、ウェイク信号中の位置コード部分においてビットエラーが有った場合には、該当ビットを「0」にした位置コードを含む応答信号を返送する構成とする。
たとえば、DF側ドアアンテナ15aとDR側ドアアンテナ15bが送信したウェイク信号が混信している場合には、ビットエラーとなる4ビット目と5ビット目を「0」にした位置コード「11100」を含む応答信号を送信する。また、PF側ドアアンテナ15cとPR側ドアアンテナ15dが送信したウェイク信号が混信している場合には、2ビット目と3ビット目を「0」とした位置コード「10011」を含む応答信号を送信する。なお、位置コード中にビットエラーが生じている場合でも、1ビットの長さは、先頭バーストの立下りからプリアンブルの1ビット目の立下りまでの長さで求める事ができるため、受信信号において位置コードがどこまで続いているかは判断することができる。
一方、スマートECU11のメモリ11aには、一例として図10に記すような、応答信号中の位置コードと当該位置コードから対応付けられる携帯機2の位置との関係を記述したデータ(対応データとする)3を記憶させておけばよい。当該対応データには、混信が生じていない場合(正常時とする)の位置コードだけでなく、混信が生じている場合の位置コードのパターン(これを混信パターンとする)についても記憶させておく。
また、混信パターンについては、その混信パターンとなるウェイク信号の送信元の組み合わせを対応付けて記憶させておくことが好ましい。たとえば、混信パターン「11100」となる送信元としてDF側ドアアンテナ15aとDR側ドアアンテナ15bとを記憶しておく。なお、他の態様として、混信パターンを記憶させておかずに、混信パターンとなっている応答信号を受信した時に、逐次その混信パターンとなるウェイク信号の送信元の組み合わせを計算しても良い。
(位置特定処理)
以降では、第2の実施形態における位置特定処理の流れについて説明する。第1の実施形態における位置特定処理と同様である部分については、簡略化して説明する。
まず、図11に示すフローチャートを用いて、携帯機2の制御IC21が実施する応答処理について説明する。図11に示すフローチャートは、例えば携帯機2がスリープモードに移行した時に開始される構成とする。
まず、ステップS301では、ウェイク信号を受信したか否かを判定する。ウェイク信号を受信した場合には、ステップS301がYESとなってステップS303に移る。一方、ウェイク信号を受信していない場合は、ステップS301がNOとなってステップS301を繰り返す。
なお、第2の実施形態において、ウェイク信号を受信したか否かは、例えば、先頭バーストの後に所定長(ここでは4ビット)のプリアンブルを受信した後に、位置コードの先頭ビットである「1」を受信した場合に、ウェイク信号を受信したと判定すれば良い。これは、混信している場合には、必ずしもメモリ21aに記憶されている位置コードとなっているとは限らないためである。
もちろん、他の形態として、想定される全ての混信パターンをメモリ21aに登録しておいてもよい。この場合、受信した信号における位置コードの部分は、メモリ21aに記憶されている正規の位置コード及び混信パターンのうちの何れか1つと一致すれば良い。ただし、この場合、ビットエラー部分を「0」に置き換えてから判定する必要がある。
ステップS303では、受信したウェイク信号の位置コードにおいてビットエラーが生じている場合には、そのビットエラーが生じている部分を「0」にしたものを位置コードとして取得する。また、ビットエラーが生じていない場合には、受信した位置コードをそのまま取得する。ステップS303での処理が完了するとステップS305に移る。このステップS303を実施する制御IC21が請求項に記載のビットエラー訂正部に相当する。
ステップS305では、前ステップS303で取得した位置コードを含む応答信号を生成し、ステップS307に移る。このステップS305を実施する制御IC21が請求項に記載の応答信号生成部に相当する。
ステップS307では、前ステップS305で生成した応答信号を、UHF送信部23を介して車載装置1に送信し、ステップS309に移る。ステップS309では、第1の実施形態における照合応答処理(ステップS207)と同様の処理を実施して、本フローを終了する。
次に、図12に示すフローチャートを用いて、スマートECU11が実施する車両側処理について説明する。図12のフローチャートは、車両Aが駐車されている状態であって、ユーザBが車室内にいないことを検知した場合に開始される構成とする。
ステップS401では、ステップS101と同様に、定時タイマーがタイムアップしたか否かを判定する。タイムアップしていない場合は、ステップS401がNOとなってステップS401を繰り返す。そして、タイムアップした場合はステップS401がYESとなってステップS403に移る。
ステップS403では、LFアンテナ毎に異なる位置コードを備えたウェイク信号を、各LFアンテナから同時に送信し、ステップS405に移る。
ステップS405では、UHF受信部13に電流を供給して動作させる。そして、UHF受信部13が動作中に、携帯機2からの応答信号を受信した場合には、ステップS407がYESとなってステップS409に移る。一方、UHF受信部13が動作中に、携帯機2から応答信号を受信しなかった場合には、ステップS407がNOとなってステップS401に戻る。
ステップS409では、応答信号中の位置コードにおける「0」の数が1つとなっているか否かを判定する。そして、応答信号中の位置コードの「0」の数が1つである場合には、ステップS409がYESとなってステップS411に移る。一方、応答信号中の位置コードにおける「0」の数が1以外である場合には、ステップS409がNOとなってステップS415に移る。
ステップS411では、メモリ11aに格納されている対応データ3を参照し、応答信号に含まれる位置コードに対応付けられるLFアンテナを特定する。そして、該当したLFアンテナの検知エリア内に携帯機2(及び携帯機2を携行したユーザB)が存在すると判定する。ステップS413で、携帯機2の位置を特定すると、ステップS413に移る。
ステップS413では、ステップS411で特定したLFアンテナを介して、携帯機2が正規の携帯機であるか否かを照合するための照合処理を実施して本フローを終了する。
ステップS415では、応答信号中の位置コードが、対応データ3に登録されている混信パターンのいずれかに該当するか否かを判定する。応答信号中の位置コードが、対応データ3に登録されている混信パターンのいずれかに該当する場合にはステップS415がYESとなってステップS417に移る。また、応答信号中の位置コードが、対応データ3に登録されている混信パターンのいずれにも該当しない場合には、受信エラーとして、ステップS415がNOとなってステップS401に戻る。
ステップS417では、応答信号中の位置コードから、携帯機2が運転席側に存在するのか否かを判定する。より具体的には、応答信号中の位置コードが、混信パターンの「11100」となっている場合には、携帯機2は運転席側(検知エリアDFとDRを併せたエリア)に存在すると判定する。また、応答信号中の位置コードが、混信パターンの「10011」となっている場合には、携帯機2は助手席側(検知エリアPFとPRを併せたエリア)に存在すると判定する。
携帯機2が運転席側に存在する場合には、ステップS417がYESとなってステップS419に移る。また、携帯機2が運転席側に存在しない場合、すなわち、携帯機2が助手席側に存在する場合には、ステップS417がNOとなってステップS421に移る。
なお、ステップS417で述べたように、本実施形態によると、ウェイク信号が混信している場合であっても、携帯機2の位置が運転席側にあるか助手席側にあるかなどの位置を特定することができる。
さらに、ウェイク信号が混信するエリア(混信エリアとする)は、検知エリアが他の検知エリアと重なるエリアに形成される。すなわち、混信エリアは、検知エリアの一部に形成されるため、検知エリアよりも狭いエリアを示す。たとえば、S417がYESとなった場合には、運転席側の中でも、検知エリアDFとDRとが重なるエリアに携帯機2が存在することを意味する。また、S417がNOとなった場合には、助手席側の中でも、検知エリアPFとPRとが重なるエリアに携帯機2が存在することを意味する。このステップS417を実施するスマートECU11が請求項に記載の混信時送信元特定部に相当する。
ステップS419では、運転席側照合処理を実施して、本フローを終了する。ステップS419での運転席側照合処理では、まず、DF側ドアアンテナ15aから照合信号を送信する。DF側ドアアンテナ15aから送信した照合信号に対する照合応答信号が携帯機2から返って来た場合には、携帯機2は、DF側ドアアンテナ15aの検知エリアDF内に存在すると判定するとともに、照合応答信号に含まれるIDコードの照合を実施する。そして、照合OKであった場合には、DF側ドアアンテナ15aに対応するドア、すなわちDF側ドアの施錠を解錠準備状態する。一方、照合NGとなった場合には、ステップ401に戻る。
また、DF側ドアアンテナ15aから照合信号を送信してから所定時間内に携帯機2から当該照合信号に対する照合応答信号が返ってこない場合には、DR側ドアアンテナ15bから照合信号を送信する。ここでの所定時間とは、照合信号を受信した携帯機2が当該照合信号に対する照合応答信号を生成して返送し終わるまでに要する時間を考慮して、適宜設計されればよい。
DR側ドアアンテナ15bから送信した照合信号に対する照合応答信号が携帯機2から返って来た場合には、携帯機2は、DR側ドアアンテナ15bの検知エリアDR内に存在すると判定するとともに、照合応答信号に含まれるIDコードの照合を実施する。そして、照合OKであった場合には、DR側ドアアンテナ15bに対応するドア、すなわちDR側ドアの施錠を解錠準備状態する。DR側ドアアンテナ15bから送信した照合信号に対しても携帯機2から照合応答信号が返って来ない場合や、照合NGとなった場合にはステップS401に戻る。
なお、本実施形態では、ステップS419で照合OKとなった場合、携帯機2から応答された照合信号を送信したLFアンテナに対応するドア(DF側ドア及びDR側ドアのいずれか一方)を解錠準備状態にする態様とするがこれに限らない。他の態様として照合OKとなった場合には、対象としている混信エリアを形成するLFアンテナに対応するドア(ここではDF側ドア及びDR側ドアの両方)を全て解錠準備状態としても良い。
これは、混信エリアが両者の中間付近に形成される場合には、携帯機2を携行したユーザBが、どちらのドアから搭乗しようとしているかを特定しづらいことを考慮したものである。両方とも解錠準備状態としておくことで、ユーザはどちらのドアからでも搭乗することができ、ユーザBの利便性を向上させることができる。
ステップS421では、助手席側照合処理を実施して、本フローを終了する。ステップS421での助手席側照合処理では、まず、PF側ドアアンテナ15cから照合信号を送信する。PF側ドアアンテナ15cから送信した照合信号に対する照合応答信号が携帯機2から返って来た場合には、携帯機2は、PF側ドアアンテナ15cの検知エリアPF内に存在すると判定するとともに、照合応答信号に含まれるIDコードの照合を実施する。そして、照合OKであった場合には、PF側ドアアンテナ15cに対応するドア、すなわちPF側ドアの施錠を解錠準備状態する。一方、照合NGとなった場合には、ステップ401に戻る。
また、PF側ドアアンテナ15cより照合信号を送信してから所定時間内に携帯機2から当該照合信号に対する照合応答信号が返ってこない場合には、PR側ドアアンテナ15dから照合信号を送信する。
PR側ドアアンテナ15dから送信した照合信号に対する照合応答信号が携帯機2から返って来た場合には、携帯機2は、PR側ドアアンテナ15dの検知エリアPR内に存在すると判定するとともに、照合応答信号に含まれるIDコードの照合を実施する。そして、照合OKであった場合には、PR側ドアアンテナ15dに対応するドア、すなわちPR側ドアの施錠を解錠準備状態する。一方、PR側ドアアンテナ15dから送信した照合信号に対しても携帯機2から照合応答信号が返って来ない場合や、照合NGとなった場合にはステップS401に戻る。
なお、ステップS421でも、ステップS419の他の態様で述べたように、照合OKとなった場合には、PF側ドア及びPR側ドアの両方)を全て解錠準備状態としても良い。
(第2の実施形態のまとめ)
以上の構成によると、携帯機2は、ウェイク信号の混信によって位置コード部分にビットエラーが生じている場合には、当該ビットエラーなっているビットを「0」とした位置コードを応答信号に含ませて送信する(図11 ステップS303)。車載装置1は、応答信号中の位置コードのパターンから、携帯機2が正常なウェイク信号を受信しているのか否かを判定する(図12 ステップS409)。
ここで、混信したウェイク信号を携帯機2が受信している場合であっても、車載装置1は応答信号中の位置コードのパターンから、ウェイク信号の送信元の組み合わせを特定し(ステップS417)する。そして、車載装置1は、それらの送信元から順次照合信号を送信することで、携帯機2の位置を特定するとともに、照合処理を実施することができる(ステップS419、S421)。
したがって、第2の実施形態によれば、各LFアンテナの検知エリアが重なるエリア(すなわち混信エリア)においても、照合可能を実施することができる。
さらに、混信エリアは、検知エリアの一部の領域に形成される。すなわち、混信エリアは検知エリアよりも狭いエリアを示す。したがって、混信エリアに携帯機2が存在することを特定できる場合には、携帯機2のより詳細な位置を特定できることになる。
なお、通常、混信エリアが存在すると、その混信エリアでの照合ができなくなってしまう。混信エリアが形成されることを避けるためには、LFアンテナの設置位置や電波の放射方向や放射する電波の強度などをより細かく調整する必要が生じる。しかしながら、本実施形態では、混信エリアであっても位置の特定及び照合が可能となるため、LFアンテナの設置位置や形成される検知エリアの要件を緩和することができる。
(変形例1)
第2の実施形態では、混信パターンとして、検知エリアDFとDRの運転席側で混信する場合と、検知エリアPFとPRの助手席側で混信する場合の、2つのパターンを想定したが、これに限らない。他の検知エリア同士が重なる状況を想定し、各混信エリアに対応する混信パターンをメモリ11aの対応データに登録しておいてもよい。例えば検知エリアDFとPFによる混信エリアの混信パターンは、「11010」であり、検知エリアDRとPRによる混信エリアの混信パターンは、「10101」となる。これらの各混信パターンは異なるため、応答信号中の混信パターンから、送信元の組み合わせを特定することができるとともに、携帯機2のより詳細な位置を特定することができる。例えば応答信号中の位置コードが「11010」であれば、運転席と助手席の間付近(例えばコンソールボックス周辺)に携帯機2が存在すると判定しても良い。
(変形例2)
また、第2の実施形態では、応答信号中の位置コードが正常な位置コードでなかった場合(すなわち、携帯機2が混信したウェイク信号を受信した場合)の処理として、予め想定される混信パターンをメモリ11aに登録しておく態様としたが、これに限らない。たとえば、2つのLFアンテナのそれぞれに対応する位置コードにおいて相違するビットを「0」にした場合に、受信した応答信号中の位置コードと一致する組み合わせを逐次算出する態様でも良い。
また、混信しているウェイク信号の送信元は、2つに限定せず、3以上の送信元の位置コードを組み合わせて、受信した応答信号中の位置コードと一致する組み合わせを特定しても良い。第2の実施形態では、正常な位置コードにおいて1つの「0」をそれぞれ異なる位置に配置したため、応答信号中の「0」の数が2つであれば、2つ送信元が送信したウェイク信号が混信していると判定することができる。さらに、応答信号中の「0」の数が3つであれば、3つの送信元が送信したウェイク信号が混信していることが分かる。すなわち、応答信号中の「0」の数で、混信しているウェイク信号の送信元の数を特定することができる。
なお、携帯機2が混信したウェイク信号を受信していることをスマートECU11が検出する方法としては、応答信号中の位置コードにおける「0」となっているビットの数(又は1となっているビットの数)を用いれば良い。たとえば、応答信号中の位置コードにおける「0」となっているビットの数が一定数(第2の実施形態では1つ)よりも多い場合に、携帯機2が混信したウェイク信号を受信していると判定すればよい。
また、応答信号中の位置コードが、各LFアンテナに割り当てられている位置コードのいずれとも異なる場合に、携帯機2が混信したウェイク信号を受信していると判定してもよい。
(変形例3)
第2の実施形態の位置コードは、検知エリアの数N=4に対し、各位置コードの先頭ビットに「1」を配置し、かつ、先頭ビットから何ビット目に「0」があるかで識別する構成としたため、Nに1を加えた5ビットからなる位置コードとしたが、これに限らない。各位置コードは、総ビット数は等しく、かつ、「1」の数が等しく、かつ、それぞれ区別できるように設定されていれば、位置コードのビット数をN+1以上の数に設定してもよい。
例えば、位置コードのビット数を6とすると、検知エリアDFの位置コードを「111100」、検知エリアDRの位置コードを「111001」、検知エリアPFの位置コードを「110011」、検知エリアPRの位置コードを「100111」と設定してもよい。この場合であっても、どの検知エリア同士が混信しているかが識別できる混信パターンとなる。
(変形例4)
さらに、本実施形態では、4つのドアの周辺に検知エリアを形成する構成としたが、これに限らない。トランク付近に検知エリアを形成するように、トランク用のLFアンテナを設置し、それぞれのLFアンテナが形成する検知エリアに対して異なる位置コードを設定しても良い。
一例として、4つのドアアンテナと、トランク用アンテナを備え、計5箇所の検知エリア(N=5)をそれぞれ識別するための位置コードの例を記す。なお、先頭ビットに「1」を設定する構成(位置コードのビット数は5+1=6)とする。
たとえば、検知エリアDFの位置コードを「111110」、検知エリアDRの位置コードを「111101」とする。また、検知エリアPFの位置コードを「111011」、検知エリアPRの位置コードを「110111」、トランク用アンテナの位置コードを「101111」とすればよい。
(変形例5)
さらに、第2の実施形態で用いた位置コードを利用した変形例5について述べる。変形例5では、ウェイク信号と同様に位置コードを含んだ信号(位置特定信号)を逐次(例えば送信周期Sで)送信し、かつ、携帯機2は位置特定信号を受信する度に、当該受信した位置特定信号に含まれる位置コードを含む位置応答信号を返送する構成とする。そして、車載装置1は、位置応答信号に含まれる位置コードから携帯機2の位置を特定する。
このような構成によれば、車載装置1は、位置応答信号に含まれる位置コードから携帯機2の位置の時系列データを生成することができ、この時系列データから携帯機2を携行したユーザの移動方向を検出することができる。例えば位置応答信号に含まれる位置コードが「11110」、「11100」、「11101」へと変化する時系列データから、ユーザはDF側ドアからDR側ドアへと移動していることを検出することができるようになる。
このように携帯機2の位置の時系列データからユーザの移動方向を検出できることを利用して、たとえば夜間であれば、ユーザが車を降りて移動する方向にライト(図示略)を点けて足元を照らすなどの種々の制御を実施することができるようになる。
A 車両、B ユーザ、1 車載装置、11 スマートECU(携帯機位置特定部、S417 混信時送信元特定部)、11a メモリ(記憶部)、12 LF送信部(車載側送信部)、13 UHF受信部(車載側受信部)、15a DF側ドアアンテナ、15b DR側ドアアンテナ、15c PF側ドアアンテナ、15d PR側ドアアンテナ(15a〜d 送信アンテナ)、2 携帯機、21 制御IC(S303 ビットエラー訂正部、S305 応答信号生成部)、21a メモリ、22 LF受信部(携帯機側受信部)、23 UHF送信部(携帯機側送信部)

Claims (11)

  1. 車両に搭載される車載装置(1)と、
    ユーザに携帯される携帯機(2)と、を含む車両システム(100)であって、
    前記車載装置は、
    前記車両の異なる位置に配置された複数の送信アンテナ(15a、15b、15c、15d)毎に異なるように設定され、前記送信アンテナのそれぞれと対応付けられている位置コードを記憶する記憶部(11a)と、
    前記携帯機に応答を要求する応答要求信号を、一定の送信周期で複数の前記送信アンテナから同時に送信させる車載側送信部(12)と、を備え、
    前記応答要求信号には、それぞれ送信される前記送信アンテナと対応付けられている前記位置コードが含まれてあって、
    前記携帯機は、
    複数の前記送信アンテナから送信された前記応答要求信号を受信する携帯機側受信部(22)と、
    前記携帯機側受信部で受信した前記応答要求信号に含まれている前記位置コードを含む応答信号を前記車載装置に送信する携帯機側送信部(23)と、を備え、
    前記車載装置は、さらに、
    前記携帯機側送信部が送信した前記応答信号を受信する車載側受信部(13)と、
    前記車載側受信部で受信した前記応答信号に含まれている前記位置コードと、前記記憶部に格納されている前記位置コードとから、前記車両に対する前記携帯機の位置を特定する携帯機位置特定部(11)と、を備え
    前記送信アンテナ毎に異なるように設定される前記位置コードは、何れも同じビット数からなり、かつ、各前記位置コードにおいて0となっているビットの数が一定数となるように設定されてあって、
    前記携帯機は、
    前記応答信号を生成する応答信号生成部(S305)と、
    前記携帯機側受信部で受信した前記応答要求信号の前記位置コードにビットエラーが生じている場合には、当該ビットエラーとなっているビットを0に設定するビットエラー訂正部(S303)と、を備え、
    前記応答信号生成部は、
    前記位置コードにビットエラーが生じていた場合には、前記ビットエラー訂正部で訂正された前記位置コードを含む前記応答信号を生成する一方、
    前記位置コードにビットエラーが生じていない場合には、前記応答要求信号に含まれる前記位置コードを含む前記応答信号を生成し、
    前記携帯機側送信部は、前記応答信号生成部で生成された前記応答信号を前記車載装置に送信し、
    前記携帯機位置特定部は、
    前記応答信号に含まれる前記位置コードにおける0の数が前記一定数よりも多い場合には、前記記憶部に格納されている前記位置コードと、前記応答信号に含まれる前記位置コードにおいて0となっているビットの位置とから、前記携帯機が受信した前記応答要求信号を送信した前記送信アンテナの組み合わせを特定する混信時送信元特定部(S417)を備えることを特徴とする車両システム。
  2. 請求項において、
    前記携帯機位置特定部は、
    前記混信時送信元特定部で特定された複数の前記送信アンテナから、携帯機を照合するための照合信号を異なるタイミングで送信させ、
    前記携帯機は、前記照合信号を受信すると当該照合信号に対する応答となる照合応答信号を生成して前記車載装置に送信し、
    前記車載装置は、前記照合応答信号を受信したタイミングから、複数の前記送信アンテナのうち、何れの送信アンテナから送信された前記照合信号を前記携帯機が受信したかを判定することで、前記携帯機の位置を特定することを特徴とする車両システム。
  3. 請求項1又は2において、
    前記携帯機位置特定部は、
    前記混信時送信元特定部が特定した複数の前記送信アンテナの各々から送信される電波の到達範囲が重なるエリアである混信エリアに前記携帯機が存在すると判定することを特徴とする車両システム。
  4. 請求項1から何れか1項において、
    前記位置コードは、前記応答信号において前記位置コードが始まることを表す先頭ビットを備え、当該先頭ビットに後続するビット列が備えるビット数は、前記送信アンテナの数であることを特徴とする車両システム。
  5. 車両に搭載される車載装置(1)と、
    ユーザに携帯される携帯機(2)と、を含む車両システム(100)であって、
    前記車載装置は、
    前記車両の異なる位置に配置された複数の送信アンテナ(15a、15b、15c、15d)毎に異なるように設定され、前記送信アンテナのそれぞれと対応付けられている位置コードを記憶する記憶部(11a)と、
    前記携帯機に応答を要求する応答要求信号を、一定の送信周期で複数の前記送信アンテナから同時に送信させる車載側送信部(12)と、を備え、
    前記応答要求信号には、それぞれ送信される前記送信アンテナと対応付けられている前記位置コードが含まれてあって、
    前記携帯機は、
    複数の前記送信アンテナから送信された前記応答要求信号を受信する携帯機側受信部(22)と、
    前記携帯機側受信部で受信した前記応答要求信号に含まれている前記位置コードを含む応答信号を前記車載装置に送信する携帯機側送信部(23)と、を備え、
    前記車載装置は、さらに、
    前記携帯機側送信部が送信した前記応答信号を受信する車載側受信部(13)と、
    前記車載側受信部で受信した前記応答信号に含まれている前記位置コードと、前記記憶部に格納されている前記位置コードとから、前記車両に対する前記携帯機の位置を特定する携帯機位置特定部(11)と、を備え
    前記位置コードは、前記応答信号において前記位置コードが始まることを表す先頭ビットを備え、当該先頭ビットに後続するビット列が備えるビット数は、前記送信アンテナの数であることを特徴とする車両システム。
  6. 請求項4又は5において、
    前記位置コードは、前記先頭ビットは1に設定されてあって、各前記送信アンテナに対応付けられる前記位置コードは、当該先頭ビットに後続するビット列においてそれぞれ異なる位置に0を1つ備えるように設定されることを特徴とする車両システム。
  7. 請求項1から6の何れか1項において、
    前記車載側送信部は、複数の前記送信アンテナから、前記送信アンテナ毎に異なる前記位置コードを含む位置特定信号を前記携帯機に逐次送信し、
    前記携帯機側受信部は、前記位置特定信号を受信し、
    前記携帯機側送信部は、前記位置特定信号を受信する度に、受信した前記位置特定信号に含まれる前記位置コードを含む位置応答信号を前記車載装置に送信し、
    前記携帯機位置特定部は、前記位置応答信号に含まれる前記位置コードから特定した前記携帯機の位置を時系列に並べた時系列データから、前記車両に対する前記ユーザの移動方向を検出することを特徴とする車両システム。
  8. 車両に搭載される車載装置(1)と、
    ユーザに携帯される携帯機(2)と、を含む車両システム(100)であって、
    前記車載装置は、
    前記車両の異なる位置に配置された複数の送信アンテナ(15a、15b、15c、15d)毎に異なるように設定され、前記送信アンテナのそれぞれと対応付けられている位置コードを記憶する記憶部(11a)と、
    前記携帯機に応答を要求する応答要求信号を、一定の送信周期で複数の前記送信アンテナから同時に送信させる車載側送信部(12)と、を備え、
    前記応答要求信号には、それぞれ送信される前記送信アンテナと対応付けられている前記位置コードが含まれてあって、
    前記携帯機は、
    複数の前記送信アンテナから送信された前記応答要求信号を受信する携帯機側受信部(22)と、
    前記携帯機側受信部で受信した前記応答要求信号に含まれている前記位置コードを含む応答信号を前記車載装置に送信する携帯機側送信部(23)と、を備え、
    前記車載装置は、さらに、
    前記携帯機側送信部が送信した前記応答信号を受信する車載側受信部(13)と、
    前記車載側受信部で受信した前記応答信号に含まれている前記位置コードと、前記記憶部に格納されている前記位置コードとから、前記車両に対する前記携帯機の位置を特定する携帯機位置特定部(11)と、を備え
    前記車載側送信部は、複数の前記送信アンテナから、前記送信アンテナ毎に異なる前記位置コードを含む位置特定信号を前記携帯機に逐次送信し、
    前記携帯機側受信部は、前記位置特定信号を受信し、
    前記携帯機側送信部は、前記位置特定信号を受信する度に、受信した前記位置特定信号に含まれる前記位置コードを含む位置応答信号を前記車載装置に送信し、
    前記携帯機位置特定部は、前記位置応答信号に含まれる前記位置コードから特定した前記携帯機の位置を時系列に並べた時系列データから、前記車両に対する前記ユーザの移動方向を検出することを特徴とする車両システム。
  9. 請求項1から8の何れか1項において、
    前記携帯機位置特定部は、前記車載側受信部で受信した前記応答信号に含まれる前記位置コードと、前記記憶部に格納されている前記位置コードとから、前記位置コードに対応付けられる前記送信アンテナを特定し、当該送信アンテナから送信される電波の到達範囲内に前記携帯機が存在することを特定することを特徴とする車両システム。
  10. 請求項1からの何れか1項に記載の前記車載装置の機能を備えることを特徴とする車載装置。
  11. 請求項1からの何れか1項に記載の前記携帯機の機能を備えることを特徴とする携帯機。
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