JP6306417B2 - 車両通信システム - Google Patents
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Description
通常、携帯端末に設けられるマイクは、人間の発音、すなわち人間における可聴領域の音波を拾えるように設定されている。したがって、このシステムによれば、携帯端末に設けられるマイクがスピーカから放射される音波を拾いやすい。
上記システムにおいて、第2のカウンタを備える車両及び携帯端末の一方は、音波を拾ってからこの音波に対する応答として電波を送信するまでの間に、他の機能を発揮するタイミングが重なった場合には、他の機能の発揮を優先することが好ましい。
図1に示すように、車両通信システム1は、車両10とスマートフォン20との間の無線通信を通じて車両制御を行う。
図1に示すように、スマートフォン20は、スマートフォン制御部21と、BLUETOOTH(登録商標)通信部(以下、BT通信部)22と、公衆回線通信部24と、マイク25と、スピーカ26と、タッチパネルディスプレイ27と、を備えている。これらBT通信部22、公衆回線通信部24、マイク25、スピーカ26、及びタッチパネルディスプレイ27は、それぞれスマートフォン制御部21に電気的に接続され、当該スマートフォン制御部21によって統括的に制御される。
マイク25は、音波を拾って電気信号に変換する。なお、マイク25は、第1のマイクに相当する。
タッチパネルディスプレイ27は、タッチ位置を示す情報を電気信号に変換する。また、スマートフォン制御部21が生成する信号に基づいて映像を表示する。
図1に示すように、車両10は、車載制御部11と、BLUETOOTH通信部12と、エンジンスイッチ13と、エンジン制御装置14と、ドアハンドルセンサ15と、ドアロック装置16と、第1のスピーカ17と、第2のスピーカ18と、を備えている。これらBT通信部12、エンジンスイッチ13、エンジン制御装置14、ドアハンドルセンサ15、ドアロック装置16、第1のスピーカ17、及び第2のスピーカ18は、それぞれ車載制御部11と電気的に接続され、当該車載制御部11により統括的に制御される。
エンジン制御装置14は、エンジンの始動や停止を制御する。
ドアハンドルセンサ15は、ドアハンドルへの接触を検出する。
第1のスピーカ17は、車載制御部11が生成する後述の第1の音波信号を20kHz程度の高音に変換し放射する。第2のスピーカ18は、車載制御部11が生成する後述の第2の音波信号を20kHz程度の高音に変換し放射する。また、第1及び第2のスピーカ17,18は、受信した音波(高音)を電気信号に変換する。図2に示すように、第1のスピーカ17は運転席側のBピラーに、第2のスピーカ18は助手席側のBピラーに、それぞれ設けられている。すなわち、第1及び第2のスピーカ17,18は、車両中心軸に対して線対称の位置関係とされている。なお、第2のスピーカ18は、第2のマイクに相当する。また、車両中心軸は、第1及び第2のスピーカ17,18を結ぶ線分の垂直二等分線に相当する。
={(第1のスピーカ17と第2のスピーカ18との間の距離)/(音波到達時間)}
×{(スマホ応答時間)−(スマホ処理時間)} ・・・(式1)
また、車載制御部11は、音波応答信号の受信をトリガとして、第2の音波信号を生成するとともに、第1のカウンタ11bをリセットし、さらに再起動させる。第2の音波信号は、第2のスピーカ18を通じて音波に変換され放射される。
次に、車両通信システム1の作用について図3に示すシーケンスチャートにしたがって説明する。当該シーケンスチャートは、車載制御部11とスマートフォン制御部21とがペアリングされて、車載制御部11がスマートフォン制御部21からリクエスト信号に対する応答としてレスポンス信号を受信し、そのレスポンス信号の照合が成立したことを契機として実行される。すなわち、後段で説明するが、音波は車両10から定期的に放射されるものではなく、レスポンス信号の照合が成立して初めて放射されるものである。
(1)車載制御部11は、第1のカウンタ11bを起動させるとともに、第1及び第2の音波信号を生成する。第1の音波信号は第1のスピーカ17によって、第2の音波信号は第2のスピーカ18によって、それぞれ音波に変換され、放射される。車載制御部11は、第1のカウンタ11bを通じてスマートフォン制御部21から音波に対する音波応答信号を受信するまでの時間(音波応答時間)を計測し、車両10(第1及び第2のスピーカ17,18)とスマートフォン20との間の距離を算出する。そして、車載制御部11は、算出した距離に応じた車載機器の駆動(エンジンの始動、ドアのロックとアンロックとの切り替え)を許可する。
・上記実施形態では、スマートフォン制御部21とペアリングされた車載制御部11は、スマートフォン制御部21との間で授受するIDコードの照合が成立したことを契機として音波信号を生成するが、音波信号の生成は、次のようなタイミングで行ってもよい。すなわち、照合の成立後、エンジンスイッチ13やドアハンドルセンサ15が操作されたことを契機として音波信号を生成してもよい。このように構成すれば、エンジンスイッチ13やドアハンドルセンサ15が操作されないかぎり音波は放射されない。したがって、音波を可聴音とした場合でも、当該音波の放射が1度だけなのでうるさくない。
・上記実施形態において、車両10に第1及び第2のスピーカ17,18を設けたが、どちらか一方を省略してもよい。なお、スピーカ17,18は、必ずしも図2のようにBピラーに設けて対向させる必要はない。判定エリアA1,A2が左右の車室外に、判定エリアA1、A2の重複部である室内判定エリアが車室内に、それぞれ位置されればよい。
・上記実施形態では、車両10が音波を放射するとともに電波(音波応答信号)を受信し、スマートフォン20が音波を拾うとともに電波(音波応答信号)を送信する構成とされたが、逆の関係であってもよい。なお、スマートフォン制御部21が車両10とスマートフォン20との間の距離を算出してもよい。この場合、スマートフォン制御部21は、算出した距離を無線送信し、車載制御部11が受信した距離に応じて車載機器の動作の実行又は許可を判断してもよい。
・上記実施形態において、ペアリング可能な相手の探索及びペアリング処理は、車載制御部11から行ってもよい。
・上記実施形態では、携帯端末としてスマートフォン20を採用したが、これに代えて電話機能を有しないタブレット端末、携帯型の音楽端末、あるいはノート型パソコン等であってもよい。
Claims (7)
- 無線通信を行う車両及び携帯端末の一方は、音波を拾う第1のマイクと、第1のマイクで拾った音波の応答として電波を送信する送信部と、を備え、
車両及び携帯端末の他方は、音波を放射するスピーカと、電波を受信する受信部と、音波を放射してから電波を受信するまでに要した応答時間を計測する第1のカウンタと、応答時間に音速を乗算することにより車両と携帯端末との間の距離を算出する算出部と、を備え、
車両は、算出部の算出距離に基づいて携帯端末が当該車両に近接していると判断される場合に車載機器の駆動を実行又は許可する制御部を備え、
車両及び携帯端末の一方は、第1のマイクで音波を拾ってからこの音波に対する応答として電波を送信するまでに要した処理時間を計測する第2のカウンタを備え、当該処理時間を電波に重畳させて送信し、
算出部は、応答時間から処理時間を差し引いた時間に音速を乗算することにより車両と携帯端末との間の距離を算出する車両通信システム。 - 請求項1に記載の車両通信システムにおいて、
スピーカを備える車両は、音波を拾う第2のマイクと、音波を放射してから第2のマイクで当該音波を拾うまでに要した音波到達時間を計測する第3のカウンタと、を備え、
算出部は、スピーカと第2のマイクとの間の距離を音波到達時間で除算することにより音速を算出し、当該算出した音速を使用して車両と携帯端末との間の距離を算出する車両通信システム。 - 請求項1又は2に記載の車両通信システムにおいて、
携帯端末は、第1のマイクと送信部とを備え、
車両は、車両内に設けられる2つのスピーカと、受信部と、算出部と、制御部と、前記車載機器として室内用の車載機器及び室外用の車載機器と、を備え、
算出部は、2つのスピーカのそれぞれと携帯端末との間の距離を算出し、
制御部は、前記2つのスピーカを結ぶ線分の垂直二等分線と各スピーカとの間の距離よりも長く且つ当該各スピーカに対して前記垂直二等分線の反対側に位置するドアを超えない範囲で設定される判定距離を、2つの算出距離がいずれも超えない場合には室内用の車載機器の駆動を実行又は許可し、2つの算出距離のうちの一方が判定距離を超えず他方が判定距離を超える場合には室外用の車載機器の駆動を実行又は許可する車両通信システム。 - 請求項3に記載の車両通信システムにおいて、
車両は、ユーザに操作されるスイッチを備え、
スピーカは、スイッチが操作されたことをトリガとして音波を放射する車両通信システム。 - 請求項3又は4に記載の車両通信システムにおいて、
スピーカから放射される音波は、可聴領域の周波数である数kHz〜20kHzであり、単一又は複数の周波数にて送受される車両通信システム。 - 請求項3又は4に記載の車両通信システムにおいて、
スピーカから放射される音波の周波数を、あらかじめ第1のマイクが拾いやすい周波数に調整する車両通信システム。 - 請求項1に記載の車両通信システムにおいて、
第2のカウンタを備える車両及び携帯端末の一方は、音波を拾ってからこの音波に対する応答として電波を送信するまでの間に、他の機能を発揮するタイミングが重なった場合には、他の機能の発揮を優先する車両通信システム。
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