JP6900847B2 - Vehicle communication systems, on-board units, and portable devices - Google Patents
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Description
車両に搭載された車載器とユーザに携帯される携帯機とを備えた車両用通信システム、その車両用通信システムで用いる車載器および携帯機に関する。 The present invention relates to a vehicle communication system including an in-vehicle device mounted on a vehicle and a portable device carried by a user, and an in-vehicle device and a portable device used in the vehicle communication system.
車載器と、ユーザに携帯される携帯機を備えた車両用通信システムが知られている。たとえば、キーレスエントリーシステムがその一例である。特許文献1には、タイヤ空気圧センサが備える無線通信部とアンテナをキーレスエントリーシステムに組み入れた技術が開示されている。
A vehicle communication system including an in-vehicle device and a portable device carried by a user is known. For example, the keyless entry system is one example.
特許文献1に開示されているシステムでは、タイヤに備えられたセンサユニットが送信する信号を受信するために、各ホイールの近傍にそれぞれ車室外アンテナを備えている。この車室外アンテナがキーレスエントリーシステムのアンテナとしても使われており、携帯通信機に向けたリクエスト信号は、4つの車室外アンテナと車室内アンテナから周期的に送信される。
In the system disclosed in
特許文献1に開示されている技術では、携帯機と車載器との通信をする際に4つの車室外アンテナと車室内アンテナから信号を送信する。これら5つのアンテナからそれぞれ信号を送信するので、携帯機との通信は成立しやすい。しかし、消費電力が多くなるという問題があった。
In the technique disclosed in
本開示は、こ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、携帯機と車載器との通信が成立しやすく、かつ、消費電力が少ない車両用通信システム、車載器、および携帯機を提供することにある。 The present disclosure has been made based on this circumstance, and an object thereof is a vehicle communication system, an in-vehicle device, which facilitates communication between a portable device and an in-vehicle device and consumes less power. And to provide portable devices.
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、開示した技術的範囲を限定するものではない。 The above object is achieved by a combination of the features described in the independent claims, and the sub-claims provide further advantageous specific examples. The reference numerals in parentheses described in the claims indicate, as one embodiment, the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and do not limit the disclosed technical scope.
上記目的を達成するための車両用通信システムに係る1つの開示は、
携帯機(20)と、車両(2)に搭載された車載器(10)との間で無線通信を行う車両用通信システムであって、
車両が備える複数のタイヤ(3)にそれぞれ取り付けられ、タイヤの空気圧を検出するセンサ部(31)と、センサ部が検出した空気圧を示す信号を無線送信するタイヤ無線部(32)とを有するタイヤ空気圧センサ(30)を備え、
タイヤ無線部は、携帯機および車載器との間で無線による信号の送受信が可能であり、
携帯機と車載器との直接通信と、タイヤ空気圧センサを介した携帯機と車載器との中継通信とが切り換え可能になっている。
One disclosure relating to a vehicle communication system for achieving the above objectives is:
A vehicle communication system that wirelessly communicates between a portable device (20) and an on-board unit (10) mounted on a vehicle (2).
A tire having a sensor unit (31) that is attached to each of a plurality of tires (3) provided in the vehicle and detects the tire pressure, and a tire radio unit (32) that wirelessly transmits a signal indicating the air pressure detected by the sensor unit. Equipped with an air pressure sensor (30)
The tire radio unit can send and receive signals wirelessly between the portable device and the in-vehicle device.
It is possible to switch between direct communication between the portable device and the in-vehicle device and relay communication between the portable device and the in-vehicle device via the tire pressure sensor.
この車両用通信システムは、携帯機と車載器との直接通信と、タイヤ空気圧センサを介した携帯機と車載器との中継通信とが切り換え可能である。よって、各ホイールの近傍に備えられたアンテナと車室内アンテナの5つのアンテナを常に用いるよりも、消費電力を低減できる。また、直接通信と中継通信という複数の通信経路で通信が可能であるので、携帯機と車載器が良好に通信することができる。 This vehicle communication system can switch between direct communication between the portable device and the in-vehicle device and relay communication between the portable device and the in-vehicle device via the tire pressure sensor. Therefore, the power consumption can be reduced as compared with the case where the five antennas of the antenna provided in the vicinity of each wheel and the vehicle interior antenna are always used. Further, since communication is possible through a plurality of communication paths of direct communication and relay communication, the portable device and the in-vehicle device can communicate well.
また、上記目的を達成するための車載器に係る1つの開示は、上記車両用通信システムが備える車載器である。すなわち、上記目的を達成するための車載器に係る1つの開示は、
車両(2)が備える複数のタイヤ(3)にそれぞれ取り付けられ、タイヤの空気圧を検出するセンサ部(31)と、センサ部が検出した空気圧を示す信号を無線送信するタイヤ無線部(32)とを有するタイヤ空気圧センサ(30)であって、タイヤ無線部が、無線による信号の送受信が可能であるタイヤ空気圧センサとともに、車両に搭載され、携帯機(20)との間で無線通信を行う車載器であって、
携帯機との直接通信と、タイヤ空気圧センサを介した携帯機との中継通信とが切り換え可能になっている。
Further, one disclosure relating to an in-vehicle device for achieving the above object is an in-vehicle device included in the vehicle communication system. That is, one disclosure relating to an in-vehicle device for achieving the above object is
A sensor unit (31) that is attached to a plurality of tires (3) included in the vehicle (2) and detects the tire pressure, and a tire radio unit (32) that wirelessly transmits a signal indicating the air pressure detected by the sensor unit. A vehicle-mounted tire pressure sensor (30) having a tire pressure sensor (30), which is mounted on a vehicle and performs wireless communication with a portable device (20) together with a tire pressure sensor capable of transmitting and receiving wireless signals. It ’s a vessel,
It is possible to switch between direct communication with the portable device and relay communication with the portable device via the tire pressure sensor.
また、上記目的を達成するための携帯機に係る1つの開示は、上記車両用通信システムが備える携帯機である。すなわち、上記目的を達成するための携帯機に係る1つの開示は、
車両(2)が備える複数のタイヤ(3)にそれぞれ取り付けられ、タイヤの空気圧を検出するセンサ部(31)と、センサ部が検出した空気圧を示す信号を無線送信するタイヤ無線部(32)とを有するタイヤ空気圧センサ(30)であって、タイヤ無線部が、無線による信号の送受信が可能であるタイヤ空気圧センサとともに車両に搭載された車載器との間で無線通信を行う携帯機であって、
車載器との直接通信と、タイヤ空気圧センサを介した車載器との中継通信とが切り換え可能になっている。
Further, one disclosure relating to a portable device for achieving the above object is a portable device included in the vehicle communication system. That is, one disclosure relating to a portable device for achieving the above object is
A sensor unit (31) that is attached to a plurality of tires (3) included in the vehicle (2) and detects the tire pressure, and a tire radio unit (32) that wirelessly transmits a signal indicating the air pressure detected by the sensor unit. A tire pressure sensor (30) having a tire pressure sensor (30), wherein the tire radio unit performs wireless communication with an in-vehicle device mounted on a vehicle together with a tire pressure sensor capable of transmitting and receiving signals wirelessly. ,
It is possible to switch between direct communication with the on-board unit and relay communication with the on-board unit via the tire pressure sensor.
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態の車両用通信システム1の電気的構成を示すブロック図である。車両用通信システム1は、車載器10と携帯機20を備える。加えて、車両用通信システム1は、タイヤ空気圧センサ30を備えている。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the
車載器10は車両2に設置されている。携帯機20は、車両2の使用者に携帯される。車載器10と携帯機20とは直接通信を行い、また、タイヤ空気圧センサ30を中継する中継通信も可能である。
The on-
タイヤ空気圧センサ30は、車両2の各タイヤ3にそれぞれ設置される。タイヤ空気圧センサ30は、タイヤ3の空気圧を検出し、検出した空気圧を無線送信する。また、このタイヤ空気圧センサ30は、送信機能だけでなく受信機能も備えている。
The
車両用通信システム1が実行する処理には、たとえば、車載器10と携帯機20との間で双方向の無線通信を介した認証処理がある。この認証処理では、認証が成立した後、ドアロック機構を制御するドアロックECUなどへ、認証が成立したことを示す信号を供給する。認証が成立したことを示す信号を供給する機器は、エンジンを制御するエンジンECUなどでもよい。
The process executed by the
[車載器10の構成]
車載器10は、車載器無線部11と制御部12とを備えている。車載器無線部11は、携帯機20およびタイヤ空気圧センサ30との間で、信号の無線送信および無線受信が可能である。
[Configuration of on-board unit 10]
The vehicle-mounted
通信に用いる電波の周波数は、たとえばRF帯である。より具体的には、315MHz帯、920MHz帯を用いることができる。また、2.4GHz帯を用いてもよい。車載器無線部11に接続された車載器アンテナ13は、それらの周波数を送受信するための電気長になっている。車載器アンテナ13の設置位置は、たとえば、車両2の中央部である。
The frequency of radio waves used for communication is, for example, the RF band. More specifically, the 315 MHz band and the 920 MHz band can be used. Further, the 2.4 GHz band may be used. The on-
車載器無線部11は、複数の通信方式を切り換えて通信することができる。通信方式は、近傍通信方式と遠方通信方式に分けられる。車載器無線部11は、それら近傍通信方式による通信と遠方通信方式による通信とが、それぞれ1種類以上可能である。近傍通信方式は、遠方通信方式と比較して相対的に消費電力が小さい通信方式である。たとえば、近傍通信方式としてFSKあるいはASKを設定しておくことができる。遠方通信方式は、近傍通信方式と比較して相対的に消費電力が大きい通信方式である。ただし、通信距離は、近傍通信方式よりも長くすることができる。遠方通信方式としては、たとえば、スペクトラム拡散を採用した通信方式がある。スペクトラム拡散を行う、すなわち、広い周波数帯域を使用することから、消費電力が多くなる。しかし、スペクトラム拡散を行うのでノイズに強くなる。そのため、通信距離を長くすることができる。
The on-board
制御部12は、たとえば、CPU、ROM、RAM等を備えたコンピュータである。CPUは、RAMの一時記憶機能を利用しつつ、ROMなどの実体的な記録媒体に記憶されているプログラムを実行する。これにより、制御部12は、種々の機能を実行する。これらの機能を実行すると、プログラムに対応する方法が実行されることになる。
The
制御部12の機能の1つとして、車載器無線部11の制御がある。制御部12は、車載器無線部11を制御して、車載器無線部11に、携帯機20との通信およびタイヤ空気圧センサ30との通信を行わせる。制御部12は、車両2に備えられた種々の車両制御機器と接続されており、それらの車両制御機器へ、作動を指示する指示信号を送信する。車両制御機器は、たとえば、車両2のドアロックを制御するドアロックECU、エンジンを制御するエンジンECUなどである。これらの車両制御機器と制御部12とは、車内ネットワークを介して接続されている。
One of the functions of the
なお、制御部12が備える機能の一部または全部は、一つあるいは複数のIC等を用いて(換言すればハードウェアとして)実現してもよい。また、制御部12が備える機能の一部又は全部を、CPUによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現してもよい。
A part or all of the functions included in the
[携帯機20の構成]
図2に携帯機20の電気的構成を示す。携帯機20は、携帯機無線部21、制御部22、ロックスイッチ23、アンロックスイッチ24、携帯機アンテナ25を備えている。携帯機無線部21は、車載器10が備えている車載器無線部11と通信可能に構成されている。したがって、車載器10の車載器無線部11と同様、近傍通信方式と遠方通信方式とを切り換えて通信することができる。携帯機アンテナ25は、携帯機無線部21に接続されており、携帯機アンテナ25により、電波が送受信される。
[Configuration of portable device 20]
FIG. 2 shows the electrical configuration of the
制御部22は、携帯機無線部21を制御して、携帯機無線部21に、車載器10との通信およびタイヤ空気圧センサ30との通信を行わせる。携帯機無線部21により送受信される信号には、車載器10との間で認証処理を行うための信号がある。また、ロックスイッチ23が押されたことを検出した場合には、車両2のドアの施錠を指示する信号を送信し、アンロックスイッチ24が押されたことを検出した場合には、車両2のドアの解錠を指示する信号を送信する。
The
[タイヤ空気圧センサ30の構成]
図3にタイヤ空気圧センサ30の電気的構成を示す。タイヤ空気圧センサ30は、センサ部31、タイヤ無線部32、センサアンテナ33、制御部34を備えている。センサ部31は、タイヤ空気圧センサ30が備えられているタイヤ3の空気圧を検出する。
[Structure of tire pressure sensor 30]
FIG. 3 shows the electrical configuration of the
タイヤ無線部32は、車載器10が備えている車載器無線部11、および、携帯機20が備えている携帯機無線部21と通信可能に構成されている。したがって、車載器10の車載器無線部11、携帯機20の携帯機無線部21と同様、近傍通信方式と遠方通信方式とを切り換えて通信することができる。センサアンテナ33はタイヤ無線部32と接続されており、センサアンテナ33により、電波が送受信される。
The
制御部34は、センサ部31が検出した空気圧を取得する。また、タイヤ無線部32を制御して、タイヤ無線部32に、車載器10との通信および携帯機20との通信を行わせる。タイヤ無線部32が送信する信号には、センサ部31が検出した空気圧を示す信号がある。また、中継通信を行っている状態では、タイヤ無線部32は、携帯機20から受信した信号を車載器10へ送信し、車載器10から受信した信号を携帯機20へ送信する。中継通信を行っていない状態では、センサ部31から取得した空気圧を周期的に車載器10へ送信する。
The
[中継通信における処理]
図4から図9を用いて中継通信における処理を説明する。中継通信は、車載器10と携帯機20が直接通信を行っており、全部の通信が完了する前に直接通信が不成立になったときに実行する。中継通信を実行する理由は、タイヤ空気圧センサ30の位置は、車両2の各隅に近い位置にあることから、直接通信が不成立でも、中継通信は成立する可能性があるからである。
[Processing in relay communication]
Processing in relay communication will be described with reference to FIGS. 4 to 9. The relay communication is executed when the vehicle-mounted
中継通信における処理は、通信不成立になったことを、携帯機20が判断した場合と、車載器10が判断した場合とで相違する。図4から図6は、通信不成立になったことを携帯機20が判断した場合に実行する処理であり、図7から図9は、通信不成立になったことを車載器10が判断した場合の処理である。
The processing in the relay communication differs between the case where the
[通信不成立になったことを携帯機20が判断した場合]
まず、図4から図6を用いて、通信不成立になったことを携帯機20が判断した場合の処理を説明する。図4は、携帯機20の制御部22が実行する処理であり、図5はタイヤ空気圧センサ30の制御部34が実行する処理であり、図6は車載器10の制御部12が実行する処理である。携帯機20の制御部22、タイヤ空気圧センサ30の制御部34、車載器10の制御部12は、それぞれ、図4、図5、図6に示す処理を周期的に実行する。
[When the
First, the process when the
携帯機20の制御部22は、図4のステップ(以下、ステップを省略する)S1に示すように、直接通信が不成立になったか否かを判断する。具体的には、車載器10との直接通信が完了していないのに、車載器10へ送信した信号に対する返信がなかった場合、直接通信が不成立になったと判断する。S1の判断がNOであれば、図4の処理を終了する。図4の処理は、中継通信における処理であるので、図4の処理を終了した場合、携帯機20の制御部22は、直接通信など、他の処理を実行する。
As shown in step S1 of FIG. 4 (hereinafter, step is omitted), the
S1の判断がYESになった場合にはS2へ進む。S2では、タイヤ空気圧センサ30へ起動トリガを送信する。図5に示すように、タイヤ空気圧センサ30の制御部34は、S11において、起動トリガを受信したか否かを判断している。
If the judgment of S1 becomes YES, the process proceeds to S2. In S2, a start trigger is transmitted to the
携帯機20が図4のS2を実行して起動トリガを送信しており、かつ、タイヤ空気圧センサ30が携帯機20と通信可能な位置にあれば、S11の判断がYESになる。携帯機20が起動トリガを送信した場合に、すべてのタイヤ空気圧センサ30において、このS11の判断がYESになることは多くない。
If the
多くの場合、車載器アンテナ13よりも携帯機20から遠い位置にあるタイヤ空気圧センサ30は、起動トリガを受信できない。また、車載器アンテナ13よりも携帯機20に近い位置にあるタイヤ空気圧センサ30であっても、電波遮蔽物がある等の理由により、起動トリガを受信できない可能性もある。反対に、車載器アンテナ13よりも携帯機20から遠い位置にあるタイヤ空気圧センサ30であっても、起動トリガを受信できることもある。
In many cases, the
S11の判断がYESであれば、S12において起動する。ここでの起動とは、中継通信を行う状態に移行することを意味する。続くS13では、起動済み通知を、携帯機20へ返信する。
If the determination in S11 is YES, the operation is started in S12. The activation here means to shift to the state of performing relay communication. In the following S13, the activated notification is returned to the
そこで、携帯機20は、S3において、タイヤ空気圧センサ30から返信があったか否かを判断する。起動トリガを送信した後、一定時間内に、起動済み通知を受信しなかった場合には、S3の判断をNOにする。S3の判断がNOであれば図4の処理を終了する。S3の判断がYESになった場合にはS4に進む。
Therefore, the
S4では、複数のタイヤ空気圧センサ30から返信があったか否かを判断する。この判断がNOであればS8に進む。この場合、通信方式を変更していないので、S8の送信で用いる通信方式は、直接通信を行っていたときと同じ通信方式となる。直接通信での通信方式は、たとえば、FSK(周波数偏移変調)である。これとは異なり、S4の判断がNOになった場合に、次に説明する近傍通信方式または遠方通信方式を採用してもよい。
In S4, it is determined whether or not there is a reply from the plurality of
S4の判断がYESであればS5に進む。S5では、複数のタイヤ空気圧センサ30からそれぞれ受信した起動済み通知の受信信号強度(以下、RSSI)を比較する。各タイヤ空気圧センサ30から受信した信号のRSSIは、時間経過により変動する。そこで、この比較には、一定期間に各タイヤ空気圧センサ30からそれぞれ受信した信号のRSSIの代表値を用いる。代表値はたとえば平均値である。そして、複数のタイヤ空気圧センサ30から受信した信号のRSSIの代表値のうち、最大値と最小値の差(以下、受信強度差)を算出し、受信強度差が閾値以上であるか否かを判断する。
If the determination in S4 is YES, the process proceeds to S5. In S5, the received signal strengths (hereinafter, RSSI) of the activated notifications received from the plurality of
受信強度差が閾値以上であればS6に進む。携帯機20が車両2に近いほど、携帯機20から各タイヤ空気圧センサ30までの距離の差が大きくなる。そのため、携帯機20が車両2に近いほど、携帯機20が複数のタイヤ空気圧センサ30から受信する起動済み通知のRSSIの差が大きいと推定できる。よって、S6に進む場合には、携帯機20は車両2の近くに位置すると推定できる。そこで、S6では、以降の通信において近傍通信方式を選択することに決定する。
If the reception intensity difference is equal to or greater than the threshold value, the process proceeds to S6. The closer the
一方、S5の判断がNOであればS7に進む。S7に進む場合には、携帯機20は車両2の遠くに位置すると推定できる。そこで、S7では、以降の通信において遠方通信方式を選択することに決定する。なお、このS6およびS7における「近い」および「遠い」は、携帯機20がタイヤ空気圧センサ30と通信可能な距離範囲を2種類に分け、その距離範囲のうち、ある境界距離よりも短い距離を「近い」とし、境界距離よりも長い距離を「遠い」としている。境界距離は、近傍通信方式で良好に通信可能な距離範囲の上限値を意味する。近傍通信方式で良好に通信可能な距離は、近傍通信方式の具体的な通信方式およびその通信方式での通信電力に応じて定まる。
On the other hand, if the judgment of S5 is NO, the process proceeds to S7. When proceeding to S7, it can be estimated that the
S6またはS7を実行した場合にはS8へ進む。S8では、直接通信が不成立となって、車載器10に送信できなかった情報(以下、再送情報)を、この時点で選択されている通信方式で、タイヤ空気圧センサ30へ送信する。この再送情報のヘッダには、通信方式を示す情報を含ませる。これにより、タイヤ空気圧センサ30は、携帯機20が送信する再送情報を復号できる。
When S6 or S7 is executed, the process proceeds to S8. In S8, the information that could not be transmitted to the vehicle-mounted
タイヤ空気圧センサ30の制御部34は、S13を実行して起動済み通知を返信した場合、S14に進む。S14では、図4のS8で携帯機20が送信した再送情報を、S13を実行後の一定時間内に受信したか否かを判断する。この判断がNOであればS15に進む。
When the
S15では、通常状態へ移行する。通常状態は、起動トリガを受信する前の状態である。通常状態は、センサ部31が検出した空気圧を周期的に車載器10に送信している状態である。
In S15, the normal state is entered. The normal state is the state before receiving the activation trigger. The normal state is a state in which the air pressure detected by the
S14の判断がYESであればS16に進む。S16では、携帯機20から受信した再送情報、車外通信安定情報、タイヤ空気圧センサ30のセンサIDを、車載器10へ送信する。車外通信安定情報は、タイヤ空気圧センサ30が中継する携帯機20と車載器10の中継通信において、車両2の外側部分の通信であるタイヤ空気圧センサ30と携帯機20との間の通信の安定性を表す情報である。この車外通信安定情報は、具体的には、再送情報のRSSIと、再送情報のエラーレートである。なお、タイヤ空気圧センサ30と車載器10との間の通信方式は、携帯機20が決定した通信方式でもよいし、それとは別に、予め設定されている通信方式でもよい。
If the determination in S14 is YES, the process proceeds to S16. In S16, the retransmission information received from the
車載器10の制御部12は、図6に示すように、S31において、この再送情報を受信したか否かを判断している。この判断がNOであれば図6の処理を終了する。一方、S31の判断がYESであればS32に進む。
As shown in FIG. 6, the
S32では、車内通信安定情報を決定する。車内通信安定情報は、車載器10がタイヤ空気圧センサ30から受信した再送情報のRSSIとエラーレートである。
In S32, the in-vehicle communication stability information is determined. The in-vehicle communication stability information is the RSSI and the error rate of the retransmission information received from the
続くS33では、最も安定な中継経路を決定する。一つのタイヤ空気圧センサ30のみから再送情報を受信している場合には、そのタイヤ空気圧センサ30を経由する中継経路を、ここで決定する中継経路とする。複数のタイヤ空気圧センサ30から再送情報を受信している場合には、車外通信安定情報に基づいて、最も安定な中継経路を決定する。
In the following S33, the most stable relay route is determined. When the retransmission information is received from only one
車外通信安定情報は具体的にはRSSIとエラーレートである。これら2つの車外通信安定情報のうちエラーレートを優先して考慮して、最も安定な中継経路を決定する。具体的には以下のようにして最も安定な中継経路を決定する。 The out-of-vehicle communication stability information is specifically RSSI and error rate. Of these two out-of-vehicle communication stability information, the error rate is prioritized and considered to determine the most stable relay route. Specifically, the most stable relay route is determined as follows.
まず、それぞれの車外通信安定情報に含まれているエラーレートを比較して、最も低いエラーレートと2番目に低いエラーレートとの差が一定値以上であれば、最も低いエラーレートとなった中継経路を、通信安定性が最も高い中継経路とする。 First, the error rates included in each out-of-vehicle communication stability information are compared, and if the difference between the lowest error rate and the second lowest error rate is a certain value or more, the relay with the lowest error rate is obtained. The route is the relay route with the highest communication stability.
それぞれの車外通信安定情報に含まれているエラーレートを比較して、最も低いエラーレートとの差が一定値以内であるエラーレートがある場合、最も低いエラーレートとなった中継経路と、最も低いエラーレートとの差が一定値以内であるエラーレートとなった中継経路を候補経路とする。 Comparing the error rates included in each out-of-vehicle communication stability information, if there is an error rate in which the difference from the lowest error rate is within a certain value, the relay route with the lowest error rate and the lowest error rate A relay route having an error rate within which the difference from the error rate is within a certain value is used as a candidate route.
これらの候補経路から通信安定性が最も高い中継経路を決定する際には、エラーレートに加えてRSSIも用いる。候補経路間では、エラーレートには大きな差はない。そこで、RSSIに予め設定した値以上の差があれば、最もRSSIが高くなった中継経路を、通信安定性が最も高い中継経路とする。それぞれの候補経路のRSSIの相互の差が予め設定した値よりも小さければ、候補経路のうちエラーレートが最も低い経路を、通信安定性が最も高い中継経路とする。 When determining the relay route with the highest communication stability from these candidate routes, RSSI is also used in addition to the error rate. There is no significant difference in error rates between candidate routes. Therefore, if there is a difference of more than a preset value in RSSI, the relay route having the highest RSSI is set as the relay route having the highest communication stability. If the difference between the RSSIs of each candidate route is smaller than the preset value, the route with the lowest error rate among the candidate routes is set as the relay route with the highest communication stability.
このように、本実施形態では、通信安定情報としてRSSIおよびエラーレートを用いているが、エラーレートをRSSIよりも優先して用いて、通信安定性が最も高い中継経路を決定している。RSSIは変動が大きいのに対して、エラーレートはRSSIほどには変動しないので、エラーレートの方が、通信安定性を判断する指標として適しているからである。 As described above, in the present embodiment, RSSI and the error rate are used as the communication stability information, but the error rate is used in preference to RSSI to determine the relay route having the highest communication stability. This is because the error rate does not fluctuate as much as the RSSI while the RSSI fluctuates greatly, so that the error rate is more suitable as an index for judging the communication stability.
続くS34では、最も安定な中継経路において中継するタイヤ空気圧センサ30のID(以下、中継センサID)を付加した車載器情報を、車載器無線部11から送信させる。車載器情報には、中継センサIDの他に、携帯機20との直接通信でも送信する情報が含まれている。
In the following S34, the vehicle-mounted device information to which the ID of the
タイヤ空気圧センサ30は、再送情報を車載器10へ送信した後、S17において、車載器情報を受信したか否かを判断している。車載器10がS34を実行して車載器情報を送信した場合、タイヤ空気圧センサ30はその車載器情報を受信できる。車載器情報を受信した場合にはS17の判断がYESになる。S17の判断がNOであるうちはS17の判断を繰り返し実行し、S17の判断がYESになるとS18へ進む。
After transmitting the retransmission information to the vehicle-mounted
S18では、受信した車載器情報に含まれている中継センサIDが、自身のIDであるか否かを判断する。この判断がNOであれば、そのタイヤ空気圧センサ30は、車載器10が送信する情報や携帯機20が送信する情報を中継する必要がないので、S15へ進み、通常状態へ移行する。S18の判断がYESであった場合にはS19へ進む。S19では、受信した車載器情報を携帯機20へ転送する。なお、携帯機20への情報送信には、携帯機20から再送情報を受信したときの通信方式を用いる。
In S18, it is determined whether or not the relay sensor ID included in the received vehicle-mounted device information is its own ID. If this determination is NO, the
携帯機20は、再送情報を送信した後、S9を実行する。S9では車載器10との通信が完了したか否かを判断する。この判断がYESであれば図4に示す処理を終了する。一方、車載器10との通信が、全部は終了していない場合、タイヤ空気圧センサ30を経由して車載器情報が送信されてくるはずである。S10では、その車載器情報に基づいて定まる携帯機情報を送信する。
The
この時点で、4つのタイヤ空気圧センサ30のうち、中継経路として選択されているタイヤ空気圧センサ30のみが起動状態にある。起動状態にあるタイヤ空気圧センサ30は、S19を実行後、S20において、中継する情報を受信したか否かを判断する。中継する情報は、車載器情報および携帯機情報である。
At this point, of the four
中継する情報を受信したと判断した場合にはS21へ進む。S21では、受信した情報を中継する。具体的には、車載器情報を受信した場合には、その車載器情報を携帯機20へ送信する。一方、携帯機情報を受信した場合には、その携帯機情報を車載器10へ送信する。
If it is determined that the relay information has been received, the process proceeds to S21. In S21, the received information is relayed. Specifically, when the vehicle-mounted device information is received, the vehicle-mounted device information is transmitted to the
車載器10は、S34を実行した後、S35に進む。S35では、携帯機20との通信が完了したか否かを判断する。この判断がNOである場合、携帯機情報がタイヤ空気圧センサ30により中継されて送信されてくるはずである。S36では、その携帯機情報に基づいて定まる車載器情報を送信する。この車載器情報は、タイヤ空気圧センサ30により中継されて携帯機20に送信される。
After executing S34, the vehicle-mounted
S36を実行後、再び、S35において、携帯機20との通信が完了したか否かを判断する。この判断がYESになった場合にはS37に進む。S37では、請求項の中継終了指令に相当する終了トリガを、中継センサとなっているタイヤ空気圧センサ30に送信する。その後、図6の処理を終了する。
After executing S36, it is determined again in S35 whether or not the communication with the
タイヤ空気圧センサ30は、S21を実行した場合、または、S20の判断がNOであった場合には、S22において、終了トリガを受信したか否かを判断する。この判断がNOであるうちは、S20へ戻り、終了トリガを受信するまで中継を継続する。終了トリガを受信した場合には、S15に進み、通常状態へ移行する。
The
[通信不成立になったことを車載器10が判断した場合]
次に、図7から図9を用いて、通信不成立になったことを車載器10が判断した場合の処理を説明する。図7は、車載器10の制御部12が実行する処理であり、図8はタイヤ空気圧センサ30の制御部34が実行する処理であり、図9は携帯機20の制御部22が実行する処理である。
[When the on-
Next, the process when the vehicle-mounted
車載器10の制御部12は、図7のS41に示すように、直接通信が不成立になったか否かを判断する。具体的には、携帯機20との直接通信が完了していないのに、携帯機20へ送信した信号に対する返信がなかった場合、直接通信が不成立になったと判断する。S41の判断がNOであれば、図7の処理を終了する。図7の処理は、中継通信における処理であるので、図7の処理を終了した場合、車載器10の制御部12は、直接通信など、他の処理を実行する。S41の判断がYESになった場合にはS42へ進む。S42では、タイヤ空気圧センサ30へ起動トリガを送信する。
As shown in S41 of FIG. 7, the
図8に示すタイヤ空気圧センサ30の制御部34の処理において、S51からS54は図5のS11からS14と同じである。したがって、S51では起動トリガを受信したか否かを判断し、起動トリガを受信した場合にはS52にて起動し、S53にて起動済み通知を返信する。なお、S53における返信先は車載器10になる。S54では、再送情報を、S53を実行後の一定時間内に受信したか否かを判断する。
In the processing of the
車載器10の制御部12は、S43において、タイヤ空気圧センサ30から返信があったか否かを判断する。起動トリガを送信した後、一定時間内に、起動済み通知を受信しなかった場合には、S43の判断をNOにする。S43の判断がNOであれば図7の処理を終了する。S43の判断がYESになった場合にはS44に進む。
The
S44では、再送情報を、返信があったタイヤ空気圧センサ30へ送信する。再送情報は、直接通信が不成立となって携帯機20に送信できなかった情報である。
In S44, the retransmission information is transmitted to the
タイヤ空気圧センサ30は、S54において、再送情報を受信したと判断した場合には、S62に進む。S62の処理はS15と同じであり、通常状態に移行する。一方、S54において、再送情報を受信したと判断した場合にはS55に進む。
When the
S55では、携帯機20へ、再送情報と、車室内通信安定情報と、センサIDを送信する。車内通信情報は、タイヤ空気圧センサ30が車載器10から受信した再送情報のRSSIとエラーレートである。
In S55, the retransmission information, the vehicle interior communication stability information, and the sensor ID are transmitted to the
携帯機20の制御部22は、図9に示すように、S81において、再送情報を受信したか否かを判断している。この判断がNOであれば図9の処理を終了する。一方、S81の判断がYESであればS82に進む。
As shown in FIG. 9, the
S82では、車外通信安定情報を決定する。車外通信安定情報は、携帯機20がタイヤ空気圧センサ30から受信した再送情報のRSSIとエラーレートである。
In S82, the out-of-vehicle communication stability information is determined. The out-of-vehicle communication stability information is the RSSI and error rate of the retransmission information received from the
続くS83では、最も安定な中継経路を決定する。このS83での中継経路の決定方法は、S33と同じである。S84は図4のS4と同じ処理である。したがって、S84では複数のタイヤ空気圧センサ30から返信があったか否かを判断する。S84の判断がNOであればS88に進み、YESであればS85に進む。
In the following S83, the most stable relay route is determined. The method of determining the relay route in S83 is the same as that of S33. S84 is the same process as S4 in FIG. Therefore, in S84, it is determined whether or not there is a reply from the plurality of
S85の処理は図4のS5に類似する。S5との違いは、RSSIを比較する信号が、起動済み通知であるか再送情報であるかである。それ以外はS5と同じであり、複数のタイヤ空気圧センサ30から受信した受信強度差が閾値以上であるか否かを判断する。
The processing of S85 is similar to S5 of FIG. The difference from S5 is whether the signal for comparing RSSI is the activation notification or the retransmission information. Other than that, it is the same as S5, and it is determined whether or not the reception intensity difference received from the plurality of
S85の判断がYESであればS86に進み、S85の判断がNOであればS87に進む。S86およびS87の処理はそれぞれ図4のS6およびS7と同じであり、S86では、携帯機20は車両2に近いと判断し、近傍通信方式を選択する。一方、S87では、携帯機20は車両2から遠いと判断し、遠方通信方式を選択する。S86またはS87を実行した場合にはS88に進む。また、S84の判断がNOであった場合もS88に進む。
If the judgment of S85 is YES, the process proceeds to S86, and if the judgment of S85 is NO, the process proceeds to S87. The processing of S86 and S87 is the same as that of S6 and S7 of FIG. 4, respectively. In S86, it is determined that the
S88では、S83で決定した最も安定な中継経路において中継するタイヤ空気圧センサ30のIDである中継センサIDを付加した携帯機情報を、携帯機無線部21から送信させる。携帯機情報には、中継センサIDの他に、車載器10との直接通信でも送信する情報が含まれている。
In S88, the portable
S89およびS90の処理は図4のS9およびS10と同じであり、S89では、車載器10との通信が完了したか否かを判断する。この判断がYESであれば図9に示す処理を終了する。車載器10との通信が、全部は終了していない場合、タイヤ空気圧センサ30を経由して車載器情報が送信されてくるはずである。S90では、その車載器情報に基づいて定まる携帯機情報を送信する。
The processing of S89 and S90 is the same as that of S9 and S10 of FIG. 4, and in S89, it is determined whether or not the communication with the vehicle-mounted
なお、図4〜図9の処理において、S4〜S7およびS84〜S87は請求項の距離判定部に相当する。 In the processing of FIGS. 4 to 9, S4 to S7 and S84 to S87 correspond to the distance determination unit of the claim.
[実施形態のまとめ]
以上、説明した本実施形態の車両用通信システム1では、直接通信と中継通信とが可能であるので、直接通信のみが可能である場合よりも、携帯機20と車載器10との通信が成立しやすい。
[Summary of Embodiment]
In the
また、本実施形態では、携帯機20と車載器10との間の通信を、直接通信と、タイヤ空気圧センサ30を介した中継通信とに切り換えて行う。したがって、特許文献1のように、常に、各ホイールの近傍に備えられたアンテナと車室内アンテナの5つのアンテナを常に用いるよりも、消費電力を低減できる。
Further, in the present embodiment, the communication between the
また、本実施形態では、中継通信の際、最も安定な中継経路を構成するタイヤ空気圧センサ30を決定し、それ以外のタイヤ空気圧センサ30は、中継通信を行わない。そのため、4つのタイヤ空気圧センサ30が全部、中継通信を行うよりも、消費電力を低減できる。
Further, in the present embodiment, the
また、中継経路は、携帯機20とタイヤ空気圧センサ30との間の車外経路と、タイヤ空気圧センサ30と車載器10との間の車内経路とに分けることができる。本実施形態では、中継経路を決定する際、車外経路の通信安定性を示している車外通信安定情報に基づいて中継経路として利用するタイヤ空気圧センサ30を決定する。これにより、消費電力を低減するために中継経路の数を減らしつつも、携帯機20と車載器10との間の通信を成立させやすくできる。
Further, the relay route can be divided into an outside route between the
また、本実施形態では、中継通信が終了した場合に、車載器10から終了トリガをタイヤ空気圧センサ30へ送信する。これにより、携帯機20から終了トリガをタイヤ空気圧センサ30へ送信する場合に比較して、車載器10よりも消費電力を低減する必要性が高い携帯機20の消費電力をより低減できる。
Further, in the present embodiment, when the relay communication is completed, the on-
また、携帯機20は、複数のタイヤ空気圧センサ30から信号を受信した場合、受信強度差を算出し、その受信強度差に基づいて、携帯機20と車両2との距離を推定する。よって、携帯機20と車両2との距離を推定するために、別途、ハードウェア構成を追加することなく、携帯機20と車両2との間の距離を推定することができる。
When the
さらに、携帯機20は、携帯機20と車両2との距離が近いと判断した場合には、遠方通信方式よりも省電力な通信方式が選択されている近傍通信方式で中継通信を実行する。これによって、中継通信時の携帯機20の消費電力を少なくできる。
Further, when the
一方、携帯機20は、携帯機20と車両2との距離が遠いと判断した場合には、近傍通信方式よりも通信距離を長くすることができる遠方通信方式で中継通信を実行する。これによって、携帯機20と車両2との距離が遠い場合でも、中継通信を成立させやすくなる。
On the other hand, when the
以上、実施形態を説明したが、開示した技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も開示した範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。なお、以下の説明において、それまでに使用した符号と同じ番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。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実施形態を適用できる。 Although the embodiments have been described above, the disclosed technology is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications are also included in the disclosed scope, and further, within a range other than the following that does not deviate from the gist. It can be implemented with various changes. In the following description, the elements having the same number as the codes used so far are the same as the elements having the same code in the previous embodiments, unless otherwise specified. Further, when only a part of the configuration is described, the embodiment described above can be applied to the other parts of the configuration.
<変形例1>
前述の実施形態では、車外通信安定情報のうちエラーレートを優先して用いて通信安定性が最も高い中継経路を決定していた。これに代えて、エラーレートとRSSIから一つの通信安定度を決定し、この通信安定度に基づいて、通信安定性が最も高い中継経路を決定してもよい。
<Modification example 1>
In the above-described embodiment, the relay route having the highest communication stability is determined by preferentially using the error rate among the out-of-vehicle communication stability information. Instead, one communication stability may be determined from the error rate and RSSI, and the relay route having the highest communication stability may be determined based on this communication stability.
具体的には、以下のようにして通信安定性が最も高い中継経路を決定する。まず、各タイヤ空気圧センサ30から受信した車外通信安定情報から、それぞれ通信安定度を決定する。通信安定度は、RSSIが高いほど高くし、また、エラーレートが低いほど低くする。
Specifically, the relay route having the highest communication stability is determined as follows. First, the communication stability is determined from the out-of-vehicle communication stability information received from each
そして、最も高い通信安定度と次に高い通信安定度との差が所定値以上であれば、車内通信安定情報を考慮することなく、車外通信安定情報から決定した通信安定度が最も高くなったタイヤ空気圧センサ30を経由する中継経路を、最も安定な中継経路とする。
If the difference between the highest communication stability and the next highest communication stability is equal to or greater than a predetermined value, the communication stability determined from the out-of-vehicle communication stability information is the highest without considering the in-vehicle communication stability information. The relay path via the
車外通信安定情報から決定した最も高い通信安定度と次に高い通信安定度との差が上記所定値よりも小さい場合には、車内通信安定情報からも同様にして通信安定度を決定する。そして、車内通信安定情報から決定した通信安定度が最も高くなったタイヤ空気圧センサ30を経由する中継経路を、最も安定な中継経路とする。
When the difference between the highest communication stability determined from the out-of-vehicle communication stability information and the next highest communication stability is smaller than the above-mentioned predetermined value, the communication stability is determined in the same manner from the in-vehicle communication stability information. Then, the relay path via the
この変形例1では、車外通信安定情報と車内通信安定情報のうち、車外通信安定情報を優先して考慮して、最も安定な中継経路を決定している。
In this
1:車両用通信システム 2:車両 3:タイヤ 10:車載器 11:車載器無線部 12:制御部 13:車載器アンテナ 20:携帯機 21:携帯機無線部 22:制御部 23:ロックスイッチ 24:アンロックスイッチ 25:携帯機アンテナ 30:タイヤ空気圧センサ 31:センサ部 32:タイヤ無線部 33:センサアンテナ 34:制御部 S4、S5、S6、S7、S84、S85、S86、S87 距離判定部 1: Vehicle communication system 2: Vehicle 3: Tire 10: In-vehicle device 11: In-vehicle device wireless unit 12: Control unit 13: In-vehicle device antenna 20: Portable device 21: Portable device wireless unit 22: Control unit 23: Lock switch 24 : Unlock switch 25: Portable antenna 30: Tire pressure sensor 31: Sensor unit 32: Tire radio unit 33: Sensor antenna 34: Control unit S4, S5, S6, S7, S84, S85, S86, S87 Distance determination unit
Claims (10)
前記車両が備える複数のタイヤ(3)にそれぞれ取り付けられ、前記タイヤの空気圧を検出するセンサ部(31)と、前記センサ部が検出した前記空気圧を示す信号を無線送信するタイヤ無線部(32)とを有するタイヤ空気圧センサ(30)を備え、
前記タイヤ無線部は、前記携帯機および前記車載器との間で無線による信号の送受信が可能であり、
前記携帯機と前記車載器との直接通信と、前記タイヤ空気圧センサを介した前記携帯機と前記車載器との中継通信とが切り換え可能になっている車両用通信システム。 A vehicle communication system that wirelessly communicates between a portable device (20) and an on-board unit (10) mounted on a vehicle (2).
A sensor unit (31) that is attached to each of a plurality of tires (3) included in the vehicle and detects the air pressure of the tire, and a tire radio unit (32) that wirelessly transmits a signal indicating the air pressure detected by the sensor unit. Equipped with a tire pressure sensor (30) having
The tire radio unit can wirelessly transmit and receive signals between the portable device and the vehicle-mounted device.
A vehicle communication system capable of switching between direct communication between the portable device and the vehicle-mounted device and relay communication between the portable device and the vehicle-mounted device via the tire pressure sensor.
前記直接通信が不成立であると判断した場合に、前記中継通信を実行する制御部(12、22)を備える請求項1に記載の車両用通信システム。 At least one of the portable device and the on-board unit
The vehicle communication system according to claim 1, further comprising a control unit (12, 22) that executes the relay communication when it is determined that the direct communication is unsuccessful.
最も低いエラーレートとのエラーレートの差が前記一定値以内である前記中継経路がある場合、最も低いエラーレートとなった前記中継経路と、最も低いエラーレートとのエラーレートの差が前記一定値以内である前記中継経路を候補経路とし、前記候補経路から、エラーレートと受信信号強度とに基づいて、前記通信安定性が最も高い中継経路を決定する請求項3または4に記載の車両用通信システム。 The control unit compares the error rates of communication in the plurality of relay paths, and if the difference between the lowest error rate and the second lowest error rate is a certain value or more, the error rate is the lowest. The relay route is set as the relay route having the highest communication stability.
When there is the relay path in which the difference in error rate from the lowest error rate is within the constant value, the difference in error rate between the relay path having the lowest error rate and the lowest error rate is the constant value. The vehicle communication according to claim 3 or 4, wherein the relay route within is set as a candidate route, and the relay route having the highest communication stability is determined from the candidate route based on the error rate and the received signal strength. system.
前記携帯機は、前記距離判定部が前記車両と前記携帯機との距離が近いと判定した場合には、相対的に消費電力が少ない予め設定された近傍通信方式で前記中継通信を行い、前記距離判定部が前記車両と前記携帯機との距離が遠いと判定した場合には、相対的に消費電力が多い予め設定された遠方通信方式で前記中継通信を行う請求項7に記載の車両用通信システム。 The distance determination unit determines whether the distance between the vehicle and the portable device is close or far.
When the distance determination unit determines that the distance between the vehicle and the portable device is short, the portable device performs the relay communication by a preset proximity communication method that consumes relatively little power, and the relay communication is performed. The vehicle according to claim 7, wherein when the distance determination unit determines that the distance between the vehicle and the portable device is long, the relay communication is performed by a preset distance communication method that consumes a relatively large amount of power. Communications system.
前記携帯機との直接通信と、前記タイヤ空気圧センサを介した前記携帯機との中継通信とが切り換え可能になっている車載器。 A sensor unit (31) that is attached to each of a plurality of tires (3) included in the vehicle (2) and detects the air pressure of the tire, and a tire radio unit (31) that wirelessly transmits a signal indicating the air pressure detected by the sensor unit. A tire pressure sensor (30) having 32), wherein the tire radio unit is mounted on the vehicle together with the tire pressure sensor capable of transmitting and receiving signals wirelessly, and is connected to a portable device (20). It is an in-vehicle device that performs wireless communication with
An on-board unit capable of switching between direct communication with the portable device and relay communication with the portable device via the tire pressure sensor.
前記車載器との直接通信と、前記タイヤ空気圧センサを介した前記車載器との中継通信とが切り換え可能になっている携帯機。 A sensor unit (31) that is attached to a plurality of tires (3) included in the vehicle (2) and detects the air pressure of the tire, and a tire radio unit (31) that wirelessly transmits a signal indicating the air pressure detected by the sensor unit. A tire pressure sensor (30) having 32), wherein the tire radio unit performs wireless communication with the vehicle-mounted device mounted on the vehicle together with the tire pressure sensor capable of transmitting and receiving signals wirelessly. It ’s a portable device to do
A portable device capable of switching between direct communication with the vehicle-mounted device and relay communication with the vehicle-mounted device via the tire pressure sensor.
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