JP6296971B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両が事故を起こした場合に事故情報を通報する車両緊急通報システムに用いるアンテナ装置に関するものである。

近年、車両の事故発生時に第三者に通報する車両緊急通報システム（例えば、ｅＣａｌｌシステム）のように、事故が起きた後も継続して外部との通信が必要となるシステムがある。事故発生時、車両が横転してアンテナの方向が事故の前と大きく変わってしまうと、通信品質が確保できない問題が発生することが想定される。そこで、特許文献１の車両用事故自動通報装置では、複数のアンテナの中から受信レベルの大きいアンテナに切り替えることにより、通信品質を確保していた。

特開平７−７９１９５号公報

従来はアンテナの数を増やして通信品質を確保していたが、設置スペース、コスト等の制約によりアンテナの数を増やすことができないシステムの場合はこの従来技術を適用できない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になされたもので、アンテナの数を増やさずに通信品質を確保することを目的とする。

この発明に係るアンテナ装置は、車両が事故を起こした場合に事故情報を通報する車両緊急通報システムに用いるアンテナ装置であって、アンテナと、アンテナの方向を変更するアンテナ制御機構と、アンテナ制御機構を制御してアンテナの方向を変更させるアンテナ制御部と、車両が事故を起こした場合にアンテナを通じて通信を実施し、通信品質が基準以下のときはアンテナの方向を変更する指示をアンテナ制御部へ出力する通信制御部とを備えるものである。

この発明によれば、アンテナの方向を変更するアンテナ制御機構を備え、通信品質が基準以下のときはアンテナの方向を変更するようにしたので、アンテナの数を増やさずに通信品質を確保することができる。

この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置を用いた車両緊急通報システムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態１のアンテナ制御機構の例を示す概略図である。 この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置のアンテナ保護箱の例を示す概略図である。 この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置に用いるアンテナ制御機構の例を示す概略図である。 実施の形態３のアンテナ制御機構によるアンテナの方向変更方法を説明する図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置１を用いた車両緊急通報システムの構成例を示すブロック図である。この車両緊急通報システムは車両に搭載されるものであり、アンテナ装置１、事故検出部６および位置検出部７を備えている。事故検出部６は、車両に事故が発生したことを検出すると、アンテナ装置１へ通知する。この事故検出部６は、例えばエアバッグ展開用の加速度センサなどが計測する値に基づいて、事故発生を検出する。位置検出部７は、車両の現在位置を検出して、アンテナ装置１へ通知する。この位置検出部７は、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から信号を受信して現在位置を計算するか、あるいは、ナビゲーション装置などの車載機器から車両の現在位置を示す情報を取得する。

アンテナ装置１は、１本のアンテナ２と、アンテナ２の方向を変更するアンテナ制御機構３と、アンテナ制御機構３を制御してアンテナ２の方向を変更させるアンテナ制御部４と、車両が事故を起こした場合にアンテナ２を通じて通信を実施し、通信品質が基準以下のときはアンテナ２の方向を変更する指示をアンテナ制御部４へ出力する通信制御部５とを備えている。
なお、アンテナ２、アンテナ制御機構３、アンテナ制御部４および通信制御部５を一つの筐体に収容してもよいし、筐体から信号線をのばしてアンテナ２およびアンテナ制御機構３を筐体外の任意の場所に設置してもよい。

図２に、アンテナ制御機構３の一例を示す。この例では、アンテナ制御機構３として、モータ３ａを用いる。モータ３ａの回転軸３ｂにはアンテナ２が取り付けられており、回転軸３ｂが回転することによりアンテナ２の方向が変わる。例えばモータ３ａにステッピングモータを使用し、所定角度ずつアンテナ２の方向を変更させていくことにより、アンテナ２の方向を緻密に制御することができる。アンテナ２は、無線基地局との間で通信回線を接続する。
なお、図２では、モータ３ａとアンテナ制御部４とを接続する信号線、アンテナ２と通信制御部５とを接続する信号線などは図示を省略している。

アンテナ制御部４および通信制御部５は、不図示のプロセッサがメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、実現される。このプロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、またはそれらを組み合わせた処理回路である。
通信制御部５は、事故検出部６から事故発生の通知を受け取ると、位置検出部７が検出した車両の現在位置などからなる事故情報を生成する。そして、通信制御部５は、内部のメモリに予め記憶してあるダイヤル番号に基づき車両緊急通報システムのコールセンタ等へ、事故情報を送信する。

事故発生時、車両が横転してアンテナ２の方向が事故の前と大きく変わってしまうと、通信品質が悪化し、事故情報を送信できない可能性がある。そこで、通信制御部５は、アンテナ２を通じて事故情報の送信に必要な通信を実施し、通信品質を確保できるか否かを判定する。通信制御部５は、通信品質が基準を超える場合は通信を続行し、通信品質が基準以下の場合はアンテナ制御部４へアンテナ方向変更の指示を出力してアンテナ２の方向を変更させる。アンテナ２の方向変更後、通信制御部５は再度通信を試み、通信品質が基準を超えるまでアンテナ２の方向変更を指示し続ける。

通信制御部５は、例えばアンテナ２で受信する電波レベルに基づいて、通信品質を確保できるか否か判定する。この場合、電波レベルが予め設定された基準を超えていれば通信品質を確保できると判定し、基準以下であれば通信品質を確保できないと判定する。あるいは、無線基地局の通信回線に接続できない、つまり通信が成立しない場合に、通信品質を確保できないと判定してもよい。

アンテナ制御部４は、通信制御部５からアンテナ方向変更の指示を受け付けると、モータ３ａを駆動して回転軸３ｂを回転させ、アンテナ２の方向を変更させる。

以上より、実施の形態１によれば、アンテナ装置１は、アンテナ２と、アンテナ２の方向を変更するアンテナ制御機構３と、アンテナ制御機構３を制御してアンテナ２の方向を変更させるアンテナ制御部４と、車両が事故を起こした場合にアンテナ２を通じて通信を実施し、通信品質が基準以下のときはアンテナ２の方向を変更する指示をアンテナ制御部４へ出力する通信制御部５とを備える構成にした。このため、何らかの制約によりアンテナを複数配置できない場合に、アンテナの数を増やさずに通信品質を確保することができる。よって、事故情報を確実に通報することができる。

実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置１のアンテナ保護箱１０を示す概略図である。図示するように、強化プラスチックなどで構成したアンテナ保護箱１０を用いてアンテナ２を囲うことで、車両の事故の衝撃からアンテナ２を保護する。これにより、アンテナ２の破損を防ぎ、事故情報を確実に通報できるようにする。

なお、実施の形態２のアンテナ装置１は、アンテナ２をアンテナ保護箱１０に収容した以外は上記実施の形態１のアンテナ装置１と同様の構成であるため、図示を省略する。
図３ではアンテナ２のみをアンテナ保護箱１０に収容したが、これに限定されるものではなく、アンテナ２およびアンテナ制御機構３をアンテナ保護箱１０に収容してもよいし、アンテナ装置１をすべてアンテナ保護箱１０に収容してもよい。

実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置１に用いるアンテナ制御機構３の例を示す概略図である。アンテナ制御機構３は、重りとなる磁石３ｃが取り付けられたアンテナ２を回転自在に保持する保持部と、磁界を発生するコイル３ｆと、コイル３ｆに流す電流を制御するスイッチ３ｇとを備えている。また、実施の形態３では、アンテナ２およびアンテナ制御機構３がアンテナ保護箱１０に収容されている。

実施の形態３のアンテナ装置１は、アンテナ２とアンテナ制御機構３をアンテナ保護箱１０に収容した以外は上記実施の形態１のアンテナ装置１と同様の構成であるため、図１を援用して説明する。

図４の構成例では、アンテナ２には重りとなる磁石３ｃが取り付けられており、アンテナ２と磁石３ｃとをつなぐ部材に回転軸３ｄが取り付けられている。回転軸３ｄの両端は、アンテナ保護箱１０に形成された２つの穴１０ａに通され、回転自在に支持されている。この回転軸３ｄと穴１０ａとで、保持部が構成される。磁石３ｃの下方には、回路基板３ｅが配置され、コイル３ｆおよびスイッチ３ｇが実装されている。このスイッチ３ｇは、アンテナ制御部４の指示に従って開閉する。
なお、図４では、電源、スイッチ３ｇとアンテナ制御部４とを接続する信号線、アンテナ２と通信制御部５とを接続する信号線などは図示を省略している。

ここで、図５を用いて、実施の形態３のアンテナ制御機構３によるアンテナ２の方向変更方法を説明する。なお、図５では主要部のみを図示し、回転軸３ｄおよび回路基板３ｅなどは省略している。
図５（ａ）において、アンテナ制御部４がスイッチ３ｇを入れると、コイル３ｆに電流が流れ、コイル３ｆの磁界が発生する。コイル３ｆの磁界が磁石３ｃに作用して、アンテナ２を垂直方向に維持する。

このとき、車両が横転するような事故が発生すると、図５（ｂ）に示すようにアンテナ２も横方向に倒れた状態になる。通信制御部５は、倒れた状態のアンテナ２を通じて事故情報の送信に必要な通信を実施し、通信品質を確保できない場合はアンテナ制御部４へアンテナ方向変更の指示を出力する。通信制御部５からアンテナ方向変更の指示を受け付けたアンテナ制御部４は、コイル３ｆに電流を流しているスイッチ３ｇを切る。

すると、図５（ｃ）に示すように、コイル３ｆの磁界の作用が無くなったアンテナ２は、磁石３ｃが重りとなって垂直方向へ自動的に方向転換する。通信制御部５は、垂直方向を向いたアンテナ２を通じて再度通信を試みる。

なお、上記説明では、通常時はコイル３ｆに電流を流し、事故発生後に通信品質を確保できない時はスイッチ３ｇを切って電流を止める制御を実施したが、この制御方法に限定されるものではない。例えば、アンテナ２と磁石３ｃの重心を通るように回転軸３ｄを取り付けて、アンテナ２が磁石３ｃを重りとして垂直方向に自立するようにしておいた場合、通常時にスイッチ３ｇを切っておいても図５（ａ）のようにアンテナ２が垂直方向を向いた状態になる。この場合は、事故発生後、垂直方向に自立したアンテナ２では通信品質を確保できない時、スイッチ３ｇを入れてアンテナ２の方向を変更する。

また、図４では、アンテナ２を回転軸３ｄの１軸で回転させる構成にしたが、自在継手のような構成を採用して２軸で回転させても構わない。

以上より、実施の形態３によれば、アンテナ制御機構３は、重りとなる磁石３ｃが取り付けられたアンテナ２を回転自在に保持する保持部と、磁界を発生するコイル３ｆと、コイル３ｆに流す電流を制御するスイッチ３ｇとを有し、アンテナ制御部４は、スイッチ３ｇを開閉し、コイル３ｆが発生する磁界の磁石３ｃに対する作用でアンテナ２の方向を変更させる構成にした。この構成の場合、上記実施の形態１のモータ３ａを用いる場合に比べてコストを低減することが可能である。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ アンテナ装置、２ アンテナ、３ アンテナ制御機構、３ａ モータ、３ｂ 回転軸、３ｃ 磁石、３ｄ 回転軸（保持部）、３ｅ 回路基板、３ｆ コイル、３ｇ スイッチ、４ アンテナ制御部、５ 通信制御部、６ 事故検出部、７ 位置検出部、１０ アンテナ保護箱、１０ａ 穴（保持部）。

Claims (3)

1. 車両が事故を起こした場合に事故情報を通報する車両緊急通報システムに用いるアンテナ装置であって、
   アンテナと、
   前記アンテナの方向を変更するアンテナ制御機構と、
   前記アンテナ制御機構を制御して前記アンテナの方向を変更させるアンテナ制御部と、
   前記車両が事故を起こした場合に前記アンテナを通じて通信を実施し、通信品質が基準以下のときは前記アンテナの方向を変更する指示を前記アンテナ制御部へ出力する通信制御部とを備えることを特徴とするアンテナ装置。
2. 少なくとも前記アンテナを囲い、事故の衝撃から保護するアンテナ保護箱を備えることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
3. 前記アンテナ制御機構は、重りとなる磁石が取り付けられた前記アンテナを回転自在に保持する保持部と、磁界を発生するコイルと、前記コイルに流す電流を制御するスイッチとを有し、
   前記アンテナ制御部は、前記スイッチを開閉し、前記コイルが発生する磁界の前記磁石に対する作用で前記アンテナの方向を変更させることを特徴とする請求項１または請求項２記載のアンテナ装置。

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