統合アンテナの接続状態検出装置及びカーナビゲーション装置
【課題】ＶＩＣＳ光送受信素子が搭載された統合アンテナに流入する消費電流に基づいて統合アンテナの接続状態を検出する際に、消費電流検出用の抵抗の抵抗値を小さくしながら接続状態を確実に検出することができると共にノイズの回り込みの影響を受けることがないようにする。
【解決手段】装置本体２から統合アンテナ３に流入する電流はコイル６を通じて流れる。統合アンテナ３の接続状態を検査するために、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７から擬似的なアップリンク信号を出力すると、統合アンテナ３の光ビーコン用送信素子２６に大きな電流が流れるので、コイル６の降下電圧が大きくなる。アンテナ接続検出部１０は、抵抗８，９の分圧電圧によりコイル６の降下電圧が所定範囲であったときは、統合アンテナ３は正常であると判断する。この場合、コイル６には大きな消費電流が流れるので、コイル６として、小さなインピーダンスのものを用いることができる。
【解決手段】装置本体２から統合アンテナ３に流入する電流はコイル６を通じて流れる。統合アンテナ３の接続状態を検査するために、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７から擬似的なアップリンク信号を出力すると、統合アンテナ３の光ビーコン用送信素子２６に大きな電流が流れるので、コイル６の降下電圧が大きくなる。アンテナ接続検出部１０は、抵抗８，９の分圧電圧によりコイル６の降下電圧が所定範囲であったときは、統合アンテナ３は正常であると判断する。この場合、コイル６には大きな消費電流が流れるので、コイル６として、小さなインピーダンスのものを用いることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の外部と通信を行うためのアンテナと光ビーコン用送受信素子とを有した統合アンテナの接続状態検出装置及びカーナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳアンテナやＶＩＣＳの電波ビーコン用アンテナとを統合した統合アンテナを有したカーナビゲーション装置が提供されている。このような統合アンテナを有したカーナビゲーション装置では、統合アンテナと装置本体とをケーブルで接続すると共に、装置本体に、統合アンテナへの給電状態で当該統合アンテナに流入する消費電流が流れる抵抗を設け、統合アンテナのローノイズアンプ（ＬＮＡ）に流れる消費電流に伴って抵抗で生じた降下電圧を検出することにより、統合アンテナの接続状態（ＯＰＥＮ／正常接続／ＳＨＯＲＴ）を検出するようにしていた。
【特許文献１】特開２００３−２３４７０５号公報
【特許文献２】特開２０００−１３２７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このように統合アンテナのローノイズアンプに流入する消費電流を検出する構成では、回路定数によっては消費電流検出用の抵抗に流れる電流が少なすぎて、その抵抗の降下電圧を検出できない恐れがある。この場合、消費電流検出用の抵抗で大きな降下電圧を得るためには、その抵抗値を大きく設定することが望ましい。
【０００４】
ところで、統合アンテナに光ビーコン用送受信素子も搭載した場合、統合アンテナに光アップリンク信号を出力すると、光ビーコン用送信素子に大きな電流が流れ、それに伴って消費電流検出用の抵抗に通常よりも大きな消費電流が流れる。このため、消費電流検出用の抵抗の抵抗値が大きい場合、アップリンク信号送信時に光ビーコン用送信素子に流入する大きな消費電流によって消費電流検出用の抵抗が焼損してしまう恐れがある。また、光ビーコンの送受信時にノイズが回り込んでしまい、光ビーコンの送受信ができなくなることも想定される。
【０００５】
一方、光ビーコンの動作を診断するものとして、特許文献１のものでは、診断時に診断用の送信信号を受信信号処理部へ送るように回路を切り替えることにより光ビーコンの動作を診断するようにしている。
また、特許文献２のものでは、光ビーコンの前に反射体を置き、光ビーコンの送信光を反射させて受信手段に入射させることにより、通信動作を確認するようにしている。
しかしながら、これらの特許文献１及び特許文献２ものは、光ビーコンの動作を診断することができるものの、上述した課題を何ら解決することはできない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ＶＩＣＳ光送受信素子が搭載された統合アンテナに流入する消費電流に基づいて統合アンテナの接続状態を検出する際に、消費電流検出用の抵抗の抵抗値を小さくしながら接続状態を確実に検出することができると共にノイズの回り込みの影響を受けることがない統合アンテナの接続状態検出装置及びカーナビゲーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明によれば、統合アンテナに給電すると、当該統合アンテナに消費電流が流入し、それに伴って消費電流が消費電流検出用の抵抗手段に流れるので、抵抗手段において電圧降下を生じる。統合アンテナの接続状態を判断するには、検査信号出力手段から光ビーコン用送信素子に検査信号を送信する。統合アンテナが接続されている場合は、光ビーコン用送信素子に大きな消費電流が流れ、それに伴って抵抗手段に大きな電流が流れることから、抵抗手段の抵抗値を比較的小さく設定するにしても当該抵抗手段において十分に大きな降下電圧を得ることができる。従って、接続状態検出手段は、抵抗手段の降下電圧に基づいて統合アンテナの接続状態を判断することができる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、抵抗手段の消費電力が定格消費電力を上回ってしまうことはないことから、抵抗手段に大きな消費電流が流れるにしても、抵抗手段が焼損してしまうことを確実に防止できる。
【０００９】
請求項３の発明によれば、検査信号として擬似的な光ビーコンアップリンク信号（高周波信号）を出力した場合、コイルは交流に対して大きなインピーダンスを示すことから、コイルで大きな降下電圧を得ることができる。また、検査信号出力手段として通常の光ビーコンアップリンク信号を出力する手段を利用することができることから、全体構成を簡単化することができる。
【００１０】
請求項４の発明によれば、統合アンテナが接続されていることを検出した状態では、長い間隔である第１の所定間隔で接続状態を確認し、接続異常を検出した状態では、短い間隔である第２の所定間隔で接続状態を確認するので、統合アンテナを本来の用途に確実に使用することができると共に、光ビーコン用送信素子の寿命が低下してしまうことを極力防止できる。
【００１１】
請求項５の発明によれば、統合アンテナが接続されている場合は、統合アンテナに備えられているＧＰＳ受信手段が受信状態にあるので、電圧出力手段からの電圧が不安定なために統合アンテナの接続状態の検出が不確実となる場合であっても、接続状態検出手段は、ＧＰＳ受信手段が受信可能な状態であるか否かに基づいて統合アンテナの接続状態を確実に判断することができる。
請求項６の発明によれば、本発明をカーナビゲーション装置に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施例）
以下、本発明をカーナビゲーション装置に適用した第１実施例について図１ないし図３を参照して説明する。図１は、カーナビゲーション装置全体の概略図で、本発明に関連した構成のみを図示している。この図１において、カーナビゲーション装置１は、装置本体２と統合アンテナ３から構成されており、それらの間は同軸ケーブル４で接続されている。
【００１３】
装置本体２において、電源ライン５と同軸ケーブル４の一端との間には、抵抗手段としてのコイル６と無誘導抵抗７とが直列接続されている。コイル６と無誘導抵抗７の共通接続点と０Ｖラインとの間には、電圧出力手段としての第１の抵抗８及び第２の抵抗９が直列接続されている。第１の抵抗８と第２の抵抗９の共通接続点にはアンテナ接続検出部（接続状態検出手段に相当）１０が接続されている。このアンテナ接続検出部１０は、第１の抵抗８と第２の抵抗９とにより分圧された電圧値を接続確認用ポートとして機能するＡＤポートから入力するもので、入力した電圧値に基づいて後述するように統合アンテナ３の接続状態を検出するようになっている。
【００１４】
同軸ケーブル４の一端には、コンデンサ１１を介して分岐回路１２が接続されている。この分岐回路１２は、統合アンテナ３から同軸ケーブル４を通じて入力したＧＰＳ信号とＶＩＣＳ信号を分離するもので、分離した各信号をＧＰＳ信号処理部１３とＶＩＣＳ（電波）信号処理部１４とにそれぞれ出力する。ＶＩＣＳ（電波）では、電波ビーコンから車両の進行方向の前方２００ｋｍ程度の高速道路の情報やインターチェンジ付近の接続道路や平行する一般道路情報などが提供される。情報の内容は、渋滞・高速道路のリンク旅行時間・規制・サービスエリア／パーキング情報・障害情報・ＩＣ間の区間旅行時間などである。
【００１５】
コイル６と無誘導抵抗７との共通接続点には、コンデンサ１５，１６を介してＶＩＣＳ（光）信号処理部（検査信号出力手段に相当）１７の出力部及び入力部がそれぞれ接続されている。このＶＩＣＳ（光）信号処理部１７は、統合アンテナ３を通じて図示しない路上機から光信号によりＶＩＣＳ情報を取得する。ＶＩＣＳ（光）信号では、光ビーコンから進行方向の前方３０ｋｍ、後方１ｋｍの一般道路と高速道路の情報が提供される。情報の内容は、渋滞・リンク旅行時間・規制・駐車場情報・区間旅行時間などである。
上述したアンテナ接続検出部１０、ＧＰＳ信号処理部１３、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７、ＶＩＣＳ（電波）信号処理部１４は、実際には制御装置の機能の一部として構成されるもので、ハード或いはソフトにより構成されている。
【００１６】
一方、統合アンテナ３において、同軸ケーブル４の他端には、無誘導抵抗１８及びコイル１９を通じて電源ライン２０が接続されており、その電源ラインを通じて後述する増幅回路（ローノイズアンプ）２１，２２に給電される。
統合アンテナ３には、ＧＰＳアンテナ（ＧＰＳ受信手段に相当）２３及びＶＩＣＳアンテナ２４が内蔵されており、それらが受信した信号は増幅回路２１に出力される。この増幅回路２１は、ＧＰＳアンテナ２３及びＶＩＣＳアンテナ２４が受信した信号をコンデンサ２５及び同軸ケーブル４を通じて装置本体２に出力する。また、ここでは増幅回路２１は、信号の結合回路を兼ねている。
【００１７】
統合アンテナ３には、上述したＧＰＳアンテナ２３及びＶＩＣＳアンテナ２４に加えて光ビーコン用送信素子２６及び光ビーコン用受信素子２７が内蔵されている。光ビーコン用送信素子２６のアノードは電源ライン２０と接続され、カソードは駆動用トランジスタ２８及び抵抗２９を介して０Ｖラインと接続されている。トランジスタ２８のベースは、コンデンサ３０を介してコイル１９と無誘導抵抗１８との共通接続点と接続されている。
【００１８】
光ビーコン用受信素子２７のカソードは電源ライン２０と接続され、アノードは抵抗３１を介して０Ｖラインと接続されており、アノードと抵抗３１との共通接続点は増幅回路２２に接続されている。この増幅回路２２は、光ビーコン用受信素子２７が受信した路上機からのダウンリンク信号を増幅し、無誘導抵抗１８及び同軸ケーブル４を通じて装置本体２に出力する。
【００１９】
さて、装置本体２に設けられたコイル６には統合アンテナ３に流入する消費電流が流れるようになっており、その消費電流に応じたコイル６の降下電圧をアンテナ接続検出部１０により検出するようになっている。この場合、コイル６の降下電圧を検出することにより当該統合アンテナ３の接続状態を判断することから、コイル６のインピーダンス（消費電流の周波数に応じた抵抗値）は、大きな降下電圧が得られるように大きい方が望ましいものの、コイル６に大きな消費電流が流れた場合は、コイル６が消費電力に応じて発熱することから、コイル６としてインピーダンスの小さなものを用いながら、統合アンテナ３の接続状態検出時にコイル６に大きな消費電流が流れるようにした。
【００２０】
即ち、本実施例では、統合アンテナ３の接続状態検出時に、コイル６に流れる電流が大きくなるように、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７から光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号（６４ｋbps）を送信し、そのタイミングで光ビーコン用送信素子２６に流れる消費電流（交流）により生じるコイル６の降下電圧を検出するようにした。
【００２１】
ここで、発熱によりコイル６が焼損してしまうことを考慮して次のような特性のコイル６を用いるようにした。つまり、上述したようにアンテナ接続検出部１０により統合アンテナ３の接続状態を検出する際は、統合アンテナ３の光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号（高周波信号）を送信した場合におけるコイル６の降下電圧を検出するようにしていることから、コイル６として、統合アンテナ３の光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号を送信した場合のコイル６の消費電力が、コイル６の定格消費電力（６４ｋbpsの交流信号通電時の消費電力）を上回らないような特性のものを用いるようにした。これにより、コイル６に擬似的なアップリンク信号に応じた大きな消費電流が流れるにしても、コイル６が焼損してしまうことを防止できる。
【００２２】
次に上記構成の作用について説明する。
カーナビゲーション装置１に電源が投入されると、装置本体２の電源ライン５から、コイル６、無誘導抵抗７、同軸ケーブル４、無誘導抵抗１８、コイル１９を通じて統合アンテナ３の電源ライン２０に給電されるので、各増幅回路２１，２２が動作可能となる。
【００２３】
さて、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７は、電源が投入されたとき或いは所定時間毎に統合アンテナ３の接続状態を判断する。
図２は、アンテナ接続検出部１０の動作を示すフローチャートである。この図２において、アンテナ接続検出部１０は、例えば電源投入時或いは所定の接続状態確認タイミングとなったときは、ＡＤポートの電圧を検出し（Ｓ１）、第１の電圧値として記憶する（Ｓ２）。
【００２４】
ここで、統合アンテナ３の内部回路が正常の場合は、増幅回路２１，２２が信号の増幅動作状態であっても、その消費電流は小さいことから、統合アンテナ３の消費電量は小さく、コイル６の降下電圧も小さい。
しかしながら、統合アンテナ３の内部回路が故障によりショートしていた場合は、装置本体２の電源ライン５から同軸ケーブル４を通じて統合アンテナ３に通常よりも大きな電流が流入するので、コイル６のインピーダンス（直流が流れた場合の抵抗）により大きな降下電圧が発生する。この場合、コイル６の降下電圧は、コイル６に流れる電流が大きいほど大きくなり、それに伴って、アンテナ接続検出部１０が検出する電圧値が低くなる。従って、アンテナ接続検出部１０は、検出した第１の電圧値が所定値未満であったときは（Ｓ３：ＮＯ）、統合アンテナ３は内部でショートしていると判断し（Ｓ１０）、そのことを報知する。
【００２５】
一方、アンテナ接続検出部１０は、検出した電圧値が所定値以上のときは（Ｓ３：ＹＥＳ）、統合アンテナ３はショートしていないと判断し、次の検査を行うためにＶＩＣＳ（光）信号処理部１７を動作させて擬似的なアップリンク信号を統合アンテナ３に出力する（Ｓ４）。この擬似的なアップリンク信号は、通常のアップリンク信号と同様な６４ｋbpsで、例えば１秒間継続して出力する。
【００２６】
ここで、同軸ケーブル４の他端は、コイル１９を介して電源ライン２０に接続されていると共に、コンデンサ３０を介してトランジスタ２８に接続されているので、統合アンテナ３に出力された擬似的なアップリンク信号は、統合アンテナ３の電源ライン２０に影響を与えることなくトランジスタ２８に出力される。
【００２７】
トランジスタ２８が擬似的なアップリンク信号に応じて６４ｋbpsでスイッチングすると、それに伴って光ビーコン用送信素子２６に電流が流れ、擬似的なアップリンク信号が光信号として出力される。これにより、装置本体２に設けられたコイル６には、擬似的なアップリンク信号に応じた大きな消費電流が流れる。
【００２８】
このようにコイル６に擬似的なアップリンク信号に応じた大きな消費電流が流れると、その消費電流は交流信号であることから、コイル６に電圧降下が発生する。このとき、コイル６の降下電圧は、コイル６に６４ｋbpsの擬似的なアップリンク信号が流れる際のインピーダンスにより生じるもので、それに伴ってＶＩＣＳ（光）信号処理部１７が検出する電圧が降下する。
このとき、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７は、擬似的なアップリンク信号を出力したタイミングでＡＤポートの電圧を検出し（Ｓ５）、第２の電圧値として記憶してから（Ｓ６）、上述したように記憶した第１の電圧値から第２の電圧値を減算する（Ｓ７）。
【００２９】
さて、統合アンテナ３の内部回路が例えば断線によりオープン状態であったときは、擬似的なアップリンク信号を出力するにしても、統合アンテナ３の消費電流が変化することはない。また、統合アンテナ３の内部回路に異常が発生した場合は、擬似的なアップリンク信号を出力したときに、異常に大きな電流が流れることがある。
従って、アンテナ接続検出部１０は、第１の電圧値と第２の電圧値との電圧差が所定の下限値よりも小さいか、或いは所定の上限値以上のときは（Ｓ８：ＮＯ）、統合アンテナ３はオープン状態（異常状態）であると判断し（Ｓ１１）、そのことを報知する。
【００３０】
これに対して、第１の電圧値から第２の電圧値を減算した値が、所定の下限値（オープンに対応した値）以上で且つ所定の上限値（異常電流に対応した値）以下であったときは（Ｓ８：ＹＥＳ）、正常であると判断する（Ｓ９）。
以上のような動作により、統合アンテナ３のショート状態、オープン状態、正常状態を判断することができる。
【００３１】
ところで、上述したように統合アンテナ３の接続状態の監視する場合に、統合アンテナ３に擬似的なアップリンク信号を常に出力していると、統合アンテナ３を本来の用途に使用できないことが考えられ、また、光ビーコン用送信素子２６の寿命低下につながる。
そこで、本実施例では、アンテナ接続検出部１０は、統合アンテナ３に常に擬似的な信号を送って接続状態を確認するのではなく、統合アンテナ３が接続されていると判断している状態であれば、数分から数十分おきといったように確認間隔を長くし、統合アンテナ３が接続されていないと判断している状態であれば、上記の問題は起きないことから、できるだけ接続状態を確認する回数を増やすよう確認間隔を短くした。
【００３２】
このような判定による状態遷移を図３に示す。この図３において、アンテナ接続検出部１０は、ＡＣＣがＯＮ状態、またはユーザからのシステムチェックや他のソフトウェアからの確認要求があった状態（Ｓ１）では、接続確認用ポートとしてのＡＤポートの電圧値に基づいて統合アンテナ３の接続状態を確認する。この場合、ＡＤポートの電圧値が統合アンテナ３の接続状態を示していたときは（Ａ１１）、接続状態（Ｓ２）に移行する。この接続状態（Ｓ２）では、長い間隔（例えば数分から数十分（第１の所定間隔に相当））でＡＤポートの電圧に基づいて統合アンテナ３の接続を確認する。
【００３３】
ＡＤポートの電圧値が接続状態を示している状態（Ａ２１）から接続状態以外の状態を示すようになったときは（Ａ２２）、接続異常状態（Ｓ３）に移行する。この接続異常状態（Ｓ３）では、ＡＤポートの電圧値に基づいて統合アンテナ３の接続を確認し、ＡＤポートの電圧値が接続状態を示していたときは（Ａ３１）、接続状態（Ｓ２）に復帰する。また、ＡＤポートの電圧値が未接続状態を示していたときは（Ａ３２）、未接続状態（Ｓ４）に移行し、ショート状態を示していたときは（Ａ３３）、ショート状態（Ｓ５）に移行する。
【００３４】
未接続状態（Ｓ４）またはショート状態では、短い間隔（数秒から数十秒、（第２の所定間隔に相当））でＡＤポートの電圧値に基づいて統合アンテナ３の接続を確認し、接続結果に応じて接続状態（Ｓ２）、未接続状態（Ｓ４）、ショート状態（Ｓ５）に移行し、それに伴って上述したように監視間隔を変更する。
【００３５】
一方、ステータスＳ１状態で、ＡＤポートの電圧値が未接続状態を示していたときは（Ａ１２）、未接続状態（Ｓ４）に移行し、ショート状態を示していたときは（Ａ１３）、ショート状態に移行し（Ｓ５）、短い間隔（数秒から数十秒）で接続確認を行なう。
以上のような動作により、ＡＤポートの電圧値が接続状態を示している状態では、長い間隔で接続確認が行なわれ、未接続状態を示している状態では、短い間隔で接続確認が行なわれる。
【００３６】
このような実施例によれば、光ビーコン用送信素子２６及び光ビーコン用受信素子２７を内蔵した統合アンテナ３の接続状態を検出する構成において、統合アンテナ３に流入する消費電流によるコイル６の降下電圧を検出する際に、光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号を出力した場合のコイル６の降下電圧に基づいて統合アンテナ３の接続状態を検出するようにしたので、コイル６に比較的大きな消費電流が流れる状態で当該コイル６の降下電圧を検出することができる。従って、統合アンテナのローノイズアンプの消費電流による降下電圧により当該統合アンテナの接続状態を検出する従来例のものと違って、統合アンテナ３の接続状態を確実に検出することができる。
【００３７】
しかも、コイル６として、光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号を出力した際のコイル６の消費電力が、その擬似的なアップリンク信号の通電状態に対応した定格消費電力よりも小さい特性のものを用いるようにしたので、アンテナ接続検出部１０によりコイル６の降下電圧を確実に検出しながら、検出時のコイル６の消費電力を抑制してコイル６が焼損してしまうことを確実に防止できる。
【００３８】
また、従来のようにローノイズアンプに流れる消費電流により統合アンテナ３の接続状態を検出するものでないことから、統合アンテナ３に光ビーコン用送受信素子２６，２７を設けるにしても、その動作時にノイズが回り込んでしまうことを効果的に防止できる。
さらに、統合アンテナ３が接続されていると判断している状態では、長い間隔で接続状態を確認し、統合アンテナ３が接続されていない判断している状態では、短い間隔で接続状態を確認するようにしたので、統合アンテナ３を本来の用途に確実に使用できると共に、光ビーコン用送信素子２６の寿命が低下してしまうことを極力防止できる。
【００３９】
（変形例）
ＧＰＳアンテナ２３を統合した統合アンテナ３の接続状態を確認する場合、統合アンテナ３の接続状態が確認されていれば、図４に示すようにＧＰＳの受信状態をチェックし、ＧＰＳ衛星からの電波を受信できなくなった場合は、統合アンテナ３の接続が外れたと判断して接続確認を再度行うようにしてもよい（Ａ２１´）。但し、ＧＰＳ衛星からの電波は非常に微弱なため、何らかの理由で誤判定することもありえるので、図４に示す非接続状態（Ｓ４）から接続状態（Ｓ２）の判定にＧＰＳの受信状態で判定することは行なわないのが望ましい。
【００４０】
（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例について図５を参照して説明するに、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この第２実施例は、第１実施例で説明した統合アンテナからＧＰＳアンテナを分離して構成したことを特徴とする。
全体構成を概略的に示す図５において、カーナビゲーション装置１の装置本体２には、ＶＩＣＳ（電波／光）の統合アンテナ３が同軸ケーブル４と接続されていると共に、ＧＰＳアンテナ２３を有したＧＰＳ受信装置４１が同軸ケーブル４２を介して接続されている。
【００４１】
装置本体２の電源ライン５と同軸ケーブル４２の一端との間には、抵抗４３及び無誘導抵抗４４が直列接続されている。無誘導抵抗４４と同軸ケーブル４２との共通接続点にはコンデンサ４５を介してＧＰＳ信号処理部１３が接続されている。ＧＰＳ信号処理部１３は、コンデンサ４５を介してＧＰＳ受信装置４１から入力したＧＰＳ信号を処理する。
抵抗４３と無誘導抵抗４４との共通接続点と０Ｖラインとの間には、抵抗４６及び抵抗４７が直列接続されている。抵抗４６と抵抗４７との共通接続点には、アンテナ接続検出部４８が接続されている。
【００４２】
統合アンテナ３は、第１実施例で説明した統合アンテナ３からＧＰＳアンテナ２３を省略しただけで、他の構成は同一であることから、その説明は省略する。
ＧＰＳ受信装置４１は、ＧＰＳアンテナ２３及び増幅回路４９を主体として構成されている。同軸ケーブル４２の他端には無誘導抵抗５０及びコイル５１を介して増幅回路４９が接続されており、装置本体２側から同軸ケーブル４２を介して増幅回路４９に給電されるようになっている。増幅回路４９は、ＧＰＳアンテナ２３からの受信信号を増幅してコンデンサ５２及び同軸ケーブル４２を介して装置本体２に出力する。
【００４３】
さて、装置本体２のＶＩＣＳ（光）信号処理部１７は、ＶＩＣＳ信号の非受信状態では、定期的に擬似的なアップリンク信号を出力する。アンテナ接続検出部１０は、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７からの擬似的なアップリンク信号の出力タイミングでコイル６による降下電圧を検出するようになっている。従って、統合アンテナ３との接続状態が不安定となったり、統合アンテナ３に異常が発生したりしたときは、アンテナ接続検出部１０が検出する降下電圧値が通常と異なるようになるので、カーナビゲーション装置１は、統合アンテナ３が異常であることをユーザに報知するようになる。
【００４４】
一方、ＧＰＳ受信装置４１に対応したアンテナ接続検出部４８は、抵抗４３による降下電圧を常時検出している。従って、ＧＰＳ受信装置４１との接続状態が不安定となったり、ＧＰＳ受信装置４１に異常が発生したりしたときは、アンテナ接続検出部４８が検出する降下電圧値が通常と異なるようになるので、カーナビゲーション装置１は、ＧＰＳ受信装置４１が異常であることをユーザに報知するようになる。
【００４５】
このような実施例によれば、ＧＰＳアンテナ２３を統合アンテナ３から分離し、ＧＰＳアンテナ２３を有したＧＰＳ受信装置４１として構成し、そのＧＰＳ受信装置４１の接続状態を常時監視するようにしたので、ＧＰＳアンテナ２３に異常が発生した場合は、擬似的なアップリンク信号の出力タイミングでのみでしかＧＰＳアンテナ２３の異常を検出できない第１実施例の構成に比較して、ＧＰＳアンテナ２３の異常を早期に報知することができる。
【００４６】
（第３実施例）
次に、本発明の第３実施例について図６を参照して説明するに、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この第３実施例は、第１実施例で説明したアンテナ接続検出部によるコイルの電圧降下の検出方法として電磁誘導を用いたことを特徴とする。
【００４７】
全体構成を概略的に示す図６において、カーナビゲーション装置１の装置本体２には、コイル６に対応して検出コイル（電圧出力手段に相当）６１が設けられている。この検出コイル６１は、コイル６と電磁結合可能に配置されており、コイル６に流れる電流に応じて電磁誘導作用により逆起電力が発生するようになっている。
アンテナ接続検出部６２は、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７から光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号が送信されるタイミングで検出コイル６１の起電力を監視するようになっている。
【００４８】
さて、統合アンテナ３が接続されている場合は、統合アンテナ３に擬似的なアップリンク信号（高周波信号）が送信されるのに伴って当該統合アンテナ３に消費電流（高周波電流）が流れる。これにより、コイル６に消費電流（高周波電流）が流れるので、それに伴って検出コイル６１に所定レベルの大きさの起電力が発生する。従って、アンテナ接続検出部６２は、検出コイル６１に起電力が発生することに基づいて統合アンテナ３が接続されていることを検出することができる。これに対して、統合アンテナ３が接続されていない場合は、擬似的なアップリンク信号の送信タイミングであっても検出コイル６１に起電力が発生しないので、アンテナ接続検出部６２は、そのことに基づいて統合アンテナが接続されていないことを検出することができる。
【００４９】
このような実施例によれば、統合アンテナ３に擬似的なアップリンク信号（高周波信号）を送信したタイミングで、検出コイル６１に起電力が発生するか否かに基づいて統合アンテナ３の接続状態を検出するようにしたので、統合アンテナ３に給電したり、或いは信号を送信するための電気回路からアンテナ接続検出部６２を電気的に独立して構成することができる。
【００５０】
本発明は、上記実施例に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
上記各実施例では、電源や送受信信号が１本の同軸ケーブルに重畳される構成の統合アンテナを示したが、電源や信号の送受信を個別のケーブルで行うように構成した統合アンテナに適用するようにしてもよい。
【００５１】
ＧＰＳ信号とＶＩＣＳ信号の増幅回路を個別に設けるようにしてもよい。
統合アンテナ３の接続状態を検出する際に、統合アンテナ３に６４ｋbpsの擬似的なアップリンク信号を出力するのに代えて、異なる周波数の検査用信号或いは直流信号を出力するようにしてもよい。この場合、光ビーコン用送信素子２６に流れる消費電流が直流の場合は、抵抗手段として抵抗を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施例における全体構成を示す概略図
【図２】アンテナ接続検出部の動作を示すフローチャート
【図３】接続確認の状態遷移を示す図
【図４】第１実施例の変形例を示す図３相当図
【図５】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図６】本発明の第３実施例を示す図１相当図
【符号の説明】
【００５３】
図面中、１はカーナビゲーション装置、２は装置本体、３は統合アンテナ、４は同軸ケーブル、６はコイル（抵抗手段）、８，９は抵抗（電圧出力手段）、１０はアンテナ接続検出部（接続状態検出手段）、１７はＶＩＣＳ（光）信号処理部（検査信号出力手段）、２３はＧＰＳアンテナ（ＧＰＳ受信手段）、２４はＶＩＣＳアンテナ、２６は光ビーコン用送信素子、２７は光ビーコン用受信素子、６１は検出コイル（電圧出力手段）である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の外部と通信を行うためのアンテナと光ビーコン用送受信素子とを有した統合アンテナの接続状態検出装置及びカーナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳアンテナやＶＩＣＳの電波ビーコン用アンテナとを統合した統合アンテナを有したカーナビゲーション装置が提供されている。このような統合アンテナを有したカーナビゲーション装置では、統合アンテナと装置本体とをケーブルで接続すると共に、装置本体に、統合アンテナへの給電状態で当該統合アンテナに流入する消費電流が流れる抵抗を設け、統合アンテナのローノイズアンプ（ＬＮＡ）に流れる消費電流に伴って抵抗で生じた降下電圧を検出することにより、統合アンテナの接続状態（ＯＰＥＮ／正常接続／ＳＨＯＲＴ）を検出するようにしていた。
【特許文献１】特開２００３−２３４７０５号公報
【特許文献２】特開２０００−１３２７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このように統合アンテナのローノイズアンプに流入する消費電流を検出する構成では、回路定数によっては消費電流検出用の抵抗に流れる電流が少なすぎて、その抵抗の降下電圧を検出できない恐れがある。この場合、消費電流検出用の抵抗で大きな降下電圧を得るためには、その抵抗値を大きく設定することが望ましい。
【０００４】
ところで、統合アンテナに光ビーコン用送受信素子も搭載した場合、統合アンテナに光アップリンク信号を出力すると、光ビーコン用送信素子に大きな電流が流れ、それに伴って消費電流検出用の抵抗に通常よりも大きな消費電流が流れる。このため、消費電流検出用の抵抗の抵抗値が大きい場合、アップリンク信号送信時に光ビーコン用送信素子に流入する大きな消費電流によって消費電流検出用の抵抗が焼損してしまう恐れがある。また、光ビーコンの送受信時にノイズが回り込んでしまい、光ビーコンの送受信ができなくなることも想定される。
【０００５】
一方、光ビーコンの動作を診断するものとして、特許文献１のものでは、診断時に診断用の送信信号を受信信号処理部へ送るように回路を切り替えることにより光ビーコンの動作を診断するようにしている。
また、特許文献２のものでは、光ビーコンの前に反射体を置き、光ビーコンの送信光を反射させて受信手段に入射させることにより、通信動作を確認するようにしている。
しかしながら、これらの特許文献１及び特許文献２ものは、光ビーコンの動作を診断することができるものの、上述した課題を何ら解決することはできない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ＶＩＣＳ光送受信素子が搭載された統合アンテナに流入する消費電流に基づいて統合アンテナの接続状態を検出する際に、消費電流検出用の抵抗の抵抗値を小さくしながら接続状態を確実に検出することができると共にノイズの回り込みの影響を受けることがない統合アンテナの接続状態検出装置及びカーナビゲーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明によれば、統合アンテナに給電すると、当該統合アンテナに消費電流が流入し、それに伴って消費電流が消費電流検出用の抵抗手段に流れるので、抵抗手段において電圧降下を生じる。統合アンテナの接続状態を判断するには、検査信号出力手段から光ビーコン用送信素子に検査信号を送信する。統合アンテナが接続されている場合は、光ビーコン用送信素子に大きな消費電流が流れ、それに伴って抵抗手段に大きな電流が流れることから、抵抗手段の抵抗値を比較的小さく設定するにしても当該抵抗手段において十分に大きな降下電圧を得ることができる。従って、接続状態検出手段は、抵抗手段の降下電圧に基づいて統合アンテナの接続状態を判断することができる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、抵抗手段の消費電力が定格消費電力を上回ってしまうことはないことから、抵抗手段に大きな消費電流が流れるにしても、抵抗手段が焼損してしまうことを確実に防止できる。
【０００９】
請求項３の発明によれば、検査信号として擬似的な光ビーコンアップリンク信号（高周波信号）を出力した場合、コイルは交流に対して大きなインピーダンスを示すことから、コイルで大きな降下電圧を得ることができる。また、検査信号出力手段として通常の光ビーコンアップリンク信号を出力する手段を利用することができることから、全体構成を簡単化することができる。
【００１０】
請求項４の発明によれば、統合アンテナが接続されていることを検出した状態では、長い間隔である第１の所定間隔で接続状態を確認し、接続異常を検出した状態では、短い間隔である第２の所定間隔で接続状態を確認するので、統合アンテナを本来の用途に確実に使用することができると共に、光ビーコン用送信素子の寿命が低下してしまうことを極力防止できる。
【００１１】
請求項５の発明によれば、統合アンテナが接続されている場合は、統合アンテナに備えられているＧＰＳ受信手段が受信状態にあるので、電圧出力手段からの電圧が不安定なために統合アンテナの接続状態の検出が不確実となる場合であっても、接続状態検出手段は、ＧＰＳ受信手段が受信可能な状態であるか否かに基づいて統合アンテナの接続状態を確実に判断することができる。
請求項６の発明によれば、本発明をカーナビゲーション装置に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施例）
以下、本発明をカーナビゲーション装置に適用した第１実施例について図１ないし図３を参照して説明する。図１は、カーナビゲーション装置全体の概略図で、本発明に関連した構成のみを図示している。この図１において、カーナビゲーション装置１は、装置本体２と統合アンテナ３から構成されており、それらの間は同軸ケーブル４で接続されている。
【００１３】
装置本体２において、電源ライン５と同軸ケーブル４の一端との間には、抵抗手段としてのコイル６と無誘導抵抗７とが直列接続されている。コイル６と無誘導抵抗７の共通接続点と０Ｖラインとの間には、電圧出力手段としての第１の抵抗８及び第２の抵抗９が直列接続されている。第１の抵抗８と第２の抵抗９の共通接続点にはアンテナ接続検出部（接続状態検出手段に相当）１０が接続されている。このアンテナ接続検出部１０は、第１の抵抗８と第２の抵抗９とにより分圧された電圧値を接続確認用ポートとして機能するＡＤポートから入力するもので、入力した電圧値に基づいて後述するように統合アンテナ３の接続状態を検出するようになっている。
【００１４】
同軸ケーブル４の一端には、コンデンサ１１を介して分岐回路１２が接続されている。この分岐回路１２は、統合アンテナ３から同軸ケーブル４を通じて入力したＧＰＳ信号とＶＩＣＳ信号を分離するもので、分離した各信号をＧＰＳ信号処理部１３とＶＩＣＳ（電波）信号処理部１４とにそれぞれ出力する。ＶＩＣＳ（電波）では、電波ビーコンから車両の進行方向の前方２００ｋｍ程度の高速道路の情報やインターチェンジ付近の接続道路や平行する一般道路情報などが提供される。情報の内容は、渋滞・高速道路のリンク旅行時間・規制・サービスエリア／パーキング情報・障害情報・ＩＣ間の区間旅行時間などである。
【００１５】
コイル６と無誘導抵抗７との共通接続点には、コンデンサ１５，１６を介してＶＩＣＳ（光）信号処理部（検査信号出力手段に相当）１７の出力部及び入力部がそれぞれ接続されている。このＶＩＣＳ（光）信号処理部１７は、統合アンテナ３を通じて図示しない路上機から光信号によりＶＩＣＳ情報を取得する。ＶＩＣＳ（光）信号では、光ビーコンから進行方向の前方３０ｋｍ、後方１ｋｍの一般道路と高速道路の情報が提供される。情報の内容は、渋滞・リンク旅行時間・規制・駐車場情報・区間旅行時間などである。
上述したアンテナ接続検出部１０、ＧＰＳ信号処理部１３、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７、ＶＩＣＳ（電波）信号処理部１４は、実際には制御装置の機能の一部として構成されるもので、ハード或いはソフトにより構成されている。
【００１６】
一方、統合アンテナ３において、同軸ケーブル４の他端には、無誘導抵抗１８及びコイル１９を通じて電源ライン２０が接続されており、その電源ラインを通じて後述する増幅回路（ローノイズアンプ）２１，２２に給電される。
統合アンテナ３には、ＧＰＳアンテナ（ＧＰＳ受信手段に相当）２３及びＶＩＣＳアンテナ２４が内蔵されており、それらが受信した信号は増幅回路２１に出力される。この増幅回路２１は、ＧＰＳアンテナ２３及びＶＩＣＳアンテナ２４が受信した信号をコンデンサ２５及び同軸ケーブル４を通じて装置本体２に出力する。また、ここでは増幅回路２１は、信号の結合回路を兼ねている。
【００１７】
統合アンテナ３には、上述したＧＰＳアンテナ２３及びＶＩＣＳアンテナ２４に加えて光ビーコン用送信素子２６及び光ビーコン用受信素子２７が内蔵されている。光ビーコン用送信素子２６のアノードは電源ライン２０と接続され、カソードは駆動用トランジスタ２８及び抵抗２９を介して０Ｖラインと接続されている。トランジスタ２８のベースは、コンデンサ３０を介してコイル１９と無誘導抵抗１８との共通接続点と接続されている。
【００１８】
光ビーコン用受信素子２７のカソードは電源ライン２０と接続され、アノードは抵抗３１を介して０Ｖラインと接続されており、アノードと抵抗３１との共通接続点は増幅回路２２に接続されている。この増幅回路２２は、光ビーコン用受信素子２７が受信した路上機からのダウンリンク信号を増幅し、無誘導抵抗１８及び同軸ケーブル４を通じて装置本体２に出力する。
【００１９】
さて、装置本体２に設けられたコイル６には統合アンテナ３に流入する消費電流が流れるようになっており、その消費電流に応じたコイル６の降下電圧をアンテナ接続検出部１０により検出するようになっている。この場合、コイル６の降下電圧を検出することにより当該統合アンテナ３の接続状態を判断することから、コイル６のインピーダンス（消費電流の周波数に応じた抵抗値）は、大きな降下電圧が得られるように大きい方が望ましいものの、コイル６に大きな消費電流が流れた場合は、コイル６が消費電力に応じて発熱することから、コイル６としてインピーダンスの小さなものを用いながら、統合アンテナ３の接続状態検出時にコイル６に大きな消費電流が流れるようにした。
【００２０】
即ち、本実施例では、統合アンテナ３の接続状態検出時に、コイル６に流れる電流が大きくなるように、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７から光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号（６４ｋbps）を送信し、そのタイミングで光ビーコン用送信素子２６に流れる消費電流（交流）により生じるコイル６の降下電圧を検出するようにした。
【００２１】
ここで、発熱によりコイル６が焼損してしまうことを考慮して次のような特性のコイル６を用いるようにした。つまり、上述したようにアンテナ接続検出部１０により統合アンテナ３の接続状態を検出する際は、統合アンテナ３の光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号（高周波信号）を送信した場合におけるコイル６の降下電圧を検出するようにしていることから、コイル６として、統合アンテナ３の光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号を送信した場合のコイル６の消費電力が、コイル６の定格消費電力（６４ｋbpsの交流信号通電時の消費電力）を上回らないような特性のものを用いるようにした。これにより、コイル６に擬似的なアップリンク信号に応じた大きな消費電流が流れるにしても、コイル６が焼損してしまうことを防止できる。
【００２２】
次に上記構成の作用について説明する。
カーナビゲーション装置１に電源が投入されると、装置本体２の電源ライン５から、コイル６、無誘導抵抗７、同軸ケーブル４、無誘導抵抗１８、コイル１９を通じて統合アンテナ３の電源ライン２０に給電されるので、各増幅回路２１，２２が動作可能となる。
【００２３】
さて、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７は、電源が投入されたとき或いは所定時間毎に統合アンテナ３の接続状態を判断する。
図２は、アンテナ接続検出部１０の動作を示すフローチャートである。この図２において、アンテナ接続検出部１０は、例えば電源投入時或いは所定の接続状態確認タイミングとなったときは、ＡＤポートの電圧を検出し（Ｓ１）、第１の電圧値として記憶する（Ｓ２）。
【００２４】
ここで、統合アンテナ３の内部回路が正常の場合は、増幅回路２１，２２が信号の増幅動作状態であっても、その消費電流は小さいことから、統合アンテナ３の消費電量は小さく、コイル６の降下電圧も小さい。
しかしながら、統合アンテナ３の内部回路が故障によりショートしていた場合は、装置本体２の電源ライン５から同軸ケーブル４を通じて統合アンテナ３に通常よりも大きな電流が流入するので、コイル６のインピーダンス（直流が流れた場合の抵抗）により大きな降下電圧が発生する。この場合、コイル６の降下電圧は、コイル６に流れる電流が大きいほど大きくなり、それに伴って、アンテナ接続検出部１０が検出する電圧値が低くなる。従って、アンテナ接続検出部１０は、検出した第１の電圧値が所定値未満であったときは（Ｓ３：ＮＯ）、統合アンテナ３は内部でショートしていると判断し（Ｓ１０）、そのことを報知する。
【００２５】
一方、アンテナ接続検出部１０は、検出した電圧値が所定値以上のときは（Ｓ３：ＹＥＳ）、統合アンテナ３はショートしていないと判断し、次の検査を行うためにＶＩＣＳ（光）信号処理部１７を動作させて擬似的なアップリンク信号を統合アンテナ３に出力する（Ｓ４）。この擬似的なアップリンク信号は、通常のアップリンク信号と同様な６４ｋbpsで、例えば１秒間継続して出力する。
【００２６】
ここで、同軸ケーブル４の他端は、コイル１９を介して電源ライン２０に接続されていると共に、コンデンサ３０を介してトランジスタ２８に接続されているので、統合アンテナ３に出力された擬似的なアップリンク信号は、統合アンテナ３の電源ライン２０に影響を与えることなくトランジスタ２８に出力される。
【００２７】
トランジスタ２８が擬似的なアップリンク信号に応じて６４ｋbpsでスイッチングすると、それに伴って光ビーコン用送信素子２６に電流が流れ、擬似的なアップリンク信号が光信号として出力される。これにより、装置本体２に設けられたコイル６には、擬似的なアップリンク信号に応じた大きな消費電流が流れる。
【００２８】
このようにコイル６に擬似的なアップリンク信号に応じた大きな消費電流が流れると、その消費電流は交流信号であることから、コイル６に電圧降下が発生する。このとき、コイル６の降下電圧は、コイル６に６４ｋbpsの擬似的なアップリンク信号が流れる際のインピーダンスにより生じるもので、それに伴ってＶＩＣＳ（光）信号処理部１７が検出する電圧が降下する。
このとき、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７は、擬似的なアップリンク信号を出力したタイミングでＡＤポートの電圧を検出し（Ｓ５）、第２の電圧値として記憶してから（Ｓ６）、上述したように記憶した第１の電圧値から第２の電圧値を減算する（Ｓ７）。
【００２９】
さて、統合アンテナ３の内部回路が例えば断線によりオープン状態であったときは、擬似的なアップリンク信号を出力するにしても、統合アンテナ３の消費電流が変化することはない。また、統合アンテナ３の内部回路に異常が発生した場合は、擬似的なアップリンク信号を出力したときに、異常に大きな電流が流れることがある。
従って、アンテナ接続検出部１０は、第１の電圧値と第２の電圧値との電圧差が所定の下限値よりも小さいか、或いは所定の上限値以上のときは（Ｓ８：ＮＯ）、統合アンテナ３はオープン状態（異常状態）であると判断し（Ｓ１１）、そのことを報知する。
【００３０】
これに対して、第１の電圧値から第２の電圧値を減算した値が、所定の下限値（オープンに対応した値）以上で且つ所定の上限値（異常電流に対応した値）以下であったときは（Ｓ８：ＹＥＳ）、正常であると判断する（Ｓ９）。
以上のような動作により、統合アンテナ３のショート状態、オープン状態、正常状態を判断することができる。
【００３１】
ところで、上述したように統合アンテナ３の接続状態の監視する場合に、統合アンテナ３に擬似的なアップリンク信号を常に出力していると、統合アンテナ３を本来の用途に使用できないことが考えられ、また、光ビーコン用送信素子２６の寿命低下につながる。
そこで、本実施例では、アンテナ接続検出部１０は、統合アンテナ３に常に擬似的な信号を送って接続状態を確認するのではなく、統合アンテナ３が接続されていると判断している状態であれば、数分から数十分おきといったように確認間隔を長くし、統合アンテナ３が接続されていないと判断している状態であれば、上記の問題は起きないことから、できるだけ接続状態を確認する回数を増やすよう確認間隔を短くした。
【００３２】
このような判定による状態遷移を図３に示す。この図３において、アンテナ接続検出部１０は、ＡＣＣがＯＮ状態、またはユーザからのシステムチェックや他のソフトウェアからの確認要求があった状態（Ｓ１）では、接続確認用ポートとしてのＡＤポートの電圧値に基づいて統合アンテナ３の接続状態を確認する。この場合、ＡＤポートの電圧値が統合アンテナ３の接続状態を示していたときは（Ａ１１）、接続状態（Ｓ２）に移行する。この接続状態（Ｓ２）では、長い間隔（例えば数分から数十分（第１の所定間隔に相当））でＡＤポートの電圧に基づいて統合アンテナ３の接続を確認する。
【００３３】
ＡＤポートの電圧値が接続状態を示している状態（Ａ２１）から接続状態以外の状態を示すようになったときは（Ａ２２）、接続異常状態（Ｓ３）に移行する。この接続異常状態（Ｓ３）では、ＡＤポートの電圧値に基づいて統合アンテナ３の接続を確認し、ＡＤポートの電圧値が接続状態を示していたときは（Ａ３１）、接続状態（Ｓ２）に復帰する。また、ＡＤポートの電圧値が未接続状態を示していたときは（Ａ３２）、未接続状態（Ｓ４）に移行し、ショート状態を示していたときは（Ａ３３）、ショート状態（Ｓ５）に移行する。
【００３４】
未接続状態（Ｓ４）またはショート状態では、短い間隔（数秒から数十秒、（第２の所定間隔に相当））でＡＤポートの電圧値に基づいて統合アンテナ３の接続を確認し、接続結果に応じて接続状態（Ｓ２）、未接続状態（Ｓ４）、ショート状態（Ｓ５）に移行し、それに伴って上述したように監視間隔を変更する。
【００３５】
一方、ステータスＳ１状態で、ＡＤポートの電圧値が未接続状態を示していたときは（Ａ１２）、未接続状態（Ｓ４）に移行し、ショート状態を示していたときは（Ａ１３）、ショート状態に移行し（Ｓ５）、短い間隔（数秒から数十秒）で接続確認を行なう。
以上のような動作により、ＡＤポートの電圧値が接続状態を示している状態では、長い間隔で接続確認が行なわれ、未接続状態を示している状態では、短い間隔で接続確認が行なわれる。
【００３６】
このような実施例によれば、光ビーコン用送信素子２６及び光ビーコン用受信素子２７を内蔵した統合アンテナ３の接続状態を検出する構成において、統合アンテナ３に流入する消費電流によるコイル６の降下電圧を検出する際に、光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号を出力した場合のコイル６の降下電圧に基づいて統合アンテナ３の接続状態を検出するようにしたので、コイル６に比較的大きな消費電流が流れる状態で当該コイル６の降下電圧を検出することができる。従って、統合アンテナのローノイズアンプの消費電流による降下電圧により当該統合アンテナの接続状態を検出する従来例のものと違って、統合アンテナ３の接続状態を確実に検出することができる。
【００３７】
しかも、コイル６として、光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号を出力した際のコイル６の消費電力が、その擬似的なアップリンク信号の通電状態に対応した定格消費電力よりも小さい特性のものを用いるようにしたので、アンテナ接続検出部１０によりコイル６の降下電圧を確実に検出しながら、検出時のコイル６の消費電力を抑制してコイル６が焼損してしまうことを確実に防止できる。
【００３８】
また、従来のようにローノイズアンプに流れる消費電流により統合アンテナ３の接続状態を検出するものでないことから、統合アンテナ３に光ビーコン用送受信素子２６，２７を設けるにしても、その動作時にノイズが回り込んでしまうことを効果的に防止できる。
さらに、統合アンテナ３が接続されていると判断している状態では、長い間隔で接続状態を確認し、統合アンテナ３が接続されていない判断している状態では、短い間隔で接続状態を確認するようにしたので、統合アンテナ３を本来の用途に確実に使用できると共に、光ビーコン用送信素子２６の寿命が低下してしまうことを極力防止できる。
【００３９】
（変形例）
ＧＰＳアンテナ２３を統合した統合アンテナ３の接続状態を確認する場合、統合アンテナ３の接続状態が確認されていれば、図４に示すようにＧＰＳの受信状態をチェックし、ＧＰＳ衛星からの電波を受信できなくなった場合は、統合アンテナ３の接続が外れたと判断して接続確認を再度行うようにしてもよい（Ａ２１´）。但し、ＧＰＳ衛星からの電波は非常に微弱なため、何らかの理由で誤判定することもありえるので、図４に示す非接続状態（Ｓ４）から接続状態（Ｓ２）の判定にＧＰＳの受信状態で判定することは行なわないのが望ましい。
【００４０】
（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例について図５を参照して説明するに、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この第２実施例は、第１実施例で説明した統合アンテナからＧＰＳアンテナを分離して構成したことを特徴とする。
全体構成を概略的に示す図５において、カーナビゲーション装置１の装置本体２には、ＶＩＣＳ（電波／光）の統合アンテナ３が同軸ケーブル４と接続されていると共に、ＧＰＳアンテナ２３を有したＧＰＳ受信装置４１が同軸ケーブル４２を介して接続されている。
【００４１】
装置本体２の電源ライン５と同軸ケーブル４２の一端との間には、抵抗４３及び無誘導抵抗４４が直列接続されている。無誘導抵抗４４と同軸ケーブル４２との共通接続点にはコンデンサ４５を介してＧＰＳ信号処理部１３が接続されている。ＧＰＳ信号処理部１３は、コンデンサ４５を介してＧＰＳ受信装置４１から入力したＧＰＳ信号を処理する。
抵抗４３と無誘導抵抗４４との共通接続点と０Ｖラインとの間には、抵抗４６及び抵抗４７が直列接続されている。抵抗４６と抵抗４７との共通接続点には、アンテナ接続検出部４８が接続されている。
【００４２】
統合アンテナ３は、第１実施例で説明した統合アンテナ３からＧＰＳアンテナ２３を省略しただけで、他の構成は同一であることから、その説明は省略する。
ＧＰＳ受信装置４１は、ＧＰＳアンテナ２３及び増幅回路４９を主体として構成されている。同軸ケーブル４２の他端には無誘導抵抗５０及びコイル５１を介して増幅回路４９が接続されており、装置本体２側から同軸ケーブル４２を介して増幅回路４９に給電されるようになっている。増幅回路４９は、ＧＰＳアンテナ２３からの受信信号を増幅してコンデンサ５２及び同軸ケーブル４２を介して装置本体２に出力する。
【００４３】
さて、装置本体２のＶＩＣＳ（光）信号処理部１７は、ＶＩＣＳ信号の非受信状態では、定期的に擬似的なアップリンク信号を出力する。アンテナ接続検出部１０は、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７からの擬似的なアップリンク信号の出力タイミングでコイル６による降下電圧を検出するようになっている。従って、統合アンテナ３との接続状態が不安定となったり、統合アンテナ３に異常が発生したりしたときは、アンテナ接続検出部１０が検出する降下電圧値が通常と異なるようになるので、カーナビゲーション装置１は、統合アンテナ３が異常であることをユーザに報知するようになる。
【００４４】
一方、ＧＰＳ受信装置４１に対応したアンテナ接続検出部４８は、抵抗４３による降下電圧を常時検出している。従って、ＧＰＳ受信装置４１との接続状態が不安定となったり、ＧＰＳ受信装置４１に異常が発生したりしたときは、アンテナ接続検出部４８が検出する降下電圧値が通常と異なるようになるので、カーナビゲーション装置１は、ＧＰＳ受信装置４１が異常であることをユーザに報知するようになる。
【００４５】
このような実施例によれば、ＧＰＳアンテナ２３を統合アンテナ３から分離し、ＧＰＳアンテナ２３を有したＧＰＳ受信装置４１として構成し、そのＧＰＳ受信装置４１の接続状態を常時監視するようにしたので、ＧＰＳアンテナ２３に異常が発生した場合は、擬似的なアップリンク信号の出力タイミングでのみでしかＧＰＳアンテナ２３の異常を検出できない第１実施例の構成に比較して、ＧＰＳアンテナ２３の異常を早期に報知することができる。
【００４６】
（第３実施例）
次に、本発明の第３実施例について図６を参照して説明するに、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この第３実施例は、第１実施例で説明したアンテナ接続検出部によるコイルの電圧降下の検出方法として電磁誘導を用いたことを特徴とする。
【００４７】
全体構成を概略的に示す図６において、カーナビゲーション装置１の装置本体２には、コイル６に対応して検出コイル（電圧出力手段に相当）６１が設けられている。この検出コイル６１は、コイル６と電磁結合可能に配置されており、コイル６に流れる電流に応じて電磁誘導作用により逆起電力が発生するようになっている。
アンテナ接続検出部６２は、ＶＩＣＳ（光）信号処理部１７から光ビーコン用送信素子２６に擬似的なアップリンク信号が送信されるタイミングで検出コイル６１の起電力を監視するようになっている。
【００４８】
さて、統合アンテナ３が接続されている場合は、統合アンテナ３に擬似的なアップリンク信号（高周波信号）が送信されるのに伴って当該統合アンテナ３に消費電流（高周波電流）が流れる。これにより、コイル６に消費電流（高周波電流）が流れるので、それに伴って検出コイル６１に所定レベルの大きさの起電力が発生する。従って、アンテナ接続検出部６２は、検出コイル６１に起電力が発生することに基づいて統合アンテナ３が接続されていることを検出することができる。これに対して、統合アンテナ３が接続されていない場合は、擬似的なアップリンク信号の送信タイミングであっても検出コイル６１に起電力が発生しないので、アンテナ接続検出部６２は、そのことに基づいて統合アンテナが接続されていないことを検出することができる。
【００４９】
このような実施例によれば、統合アンテナ３に擬似的なアップリンク信号（高周波信号）を送信したタイミングで、検出コイル６１に起電力が発生するか否かに基づいて統合アンテナ３の接続状態を検出するようにしたので、統合アンテナ３に給電したり、或いは信号を送信するための電気回路からアンテナ接続検出部６２を電気的に独立して構成することができる。
【００５０】
本発明は、上記実施例に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
上記各実施例では、電源や送受信信号が１本の同軸ケーブルに重畳される構成の統合アンテナを示したが、電源や信号の送受信を個別のケーブルで行うように構成した統合アンテナに適用するようにしてもよい。
【００５１】
ＧＰＳ信号とＶＩＣＳ信号の増幅回路を個別に設けるようにしてもよい。
統合アンテナ３の接続状態を検出する際に、統合アンテナ３に６４ｋbpsの擬似的なアップリンク信号を出力するのに代えて、異なる周波数の検査用信号或いは直流信号を出力するようにしてもよい。この場合、光ビーコン用送信素子２６に流れる消費電流が直流の場合は、抵抗手段として抵抗を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施例における全体構成を示す概略図
【図２】アンテナ接続検出部の動作を示すフローチャート
【図３】接続確認の状態遷移を示す図
【図４】第１実施例の変形例を示す図３相当図
【図５】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図６】本発明の第３実施例を示す図１相当図
【符号の説明】
【００５３】
図面中、１はカーナビゲーション装置、２は装置本体、３は統合アンテナ、４は同軸ケーブル、６はコイル（抵抗手段）、８，９は抵抗（電圧出力手段）、１０はアンテナ接続検出部（接続状態検出手段）、１７はＶＩＣＳ（光）信号処理部（検査信号出力手段）、２３はＧＰＳアンテナ（ＧＰＳ受信手段）、２４はＶＩＣＳアンテナ、２６は光ビーコン用送信素子、２７は光ビーコン用受信素子、６１は検出コイル（電圧出力手段）である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部と通信を行うためのアンテナと光ビーコン用送受信素子とを有した統合アンテナに流れる消費電流を検出することにより当該統合アンテナの接続状態を検出する統合アンテナの接続状態検出装置であって、
前記統合アンテナに給電することにより当該統合アンテナに流入する消費電流が流れる抵抗手段と、
この抵抗手段の降下電圧に応じた電圧を出力する電圧出力手段と、
前記光ビーコン用送信素子に検査信号を出力する検査信号出力手段と、
この検査信号出力手段の動作状態における前記電圧出力手段からの電圧に基づいて前記統合アンテナの接続状態を検出する接続状態検出手段とを備え、
前記抵抗手段の抵抗値は、前記光ビーコン用送信素子に前記検査信号が流れるのに伴って前記抵抗手段に消費電流が流れた際に、前記抵抗手段が所定の降下電圧を得られる抵抗値に設定されていることを特徴とする統合アンテナの接続状態検出装置。
【請求項２】
前記抵抗手段の抵抗値は、前記光ビーコン用送信素子に前記検査信号が流れるのに伴って前記抵抗手段に消費電流が流れた際に、前記抵抗手段の消費電力が定格消費電力を上回らない抵抗値に設定されていることを特徴とする請求項１記載の統合アンテナの接続状態検出装置。
【請求項３】
前記検査信号は、擬似的な光ビーコンアップリンク信号であり、
前記抵抗手段は、コイルであることを特徴とする請求項１または２記載の統合アンテナの接続状態検出装置。
【請求項４】
前記接続状態検出手段は、前記統合アンテナが接続されていることを検出した状態では、第１の所定間隔で接続状態を確認し、接続異常を検出した状態では、前記第１の所定間隔よりも短い第２の所定間隔で接続状態を確認することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の統合アンテナの接続状態検出装置。
【請求項５】
ＧＰＳ受信手段を備え、
前記接続状態検出手段は、前記ＧＰＳ受信手段が受信可能な状態にあるときは、前記統合アンテナは接続されていると判断することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の統合アンテナの接続状態検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の統合アンテナの接続状態検出装置を備えたことを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項１】
車両の外部と通信を行うためのアンテナと光ビーコン用送受信素子とを有した統合アンテナに流れる消費電流を検出することにより当該統合アンテナの接続状態を検出する統合アンテナの接続状態検出装置であって、
前記統合アンテナに給電することにより当該統合アンテナに流入する消費電流が流れる抵抗手段と、
この抵抗手段の降下電圧に応じた電圧を出力する電圧出力手段と、
前記光ビーコン用送信素子に検査信号を出力する検査信号出力手段と、
この検査信号出力手段の動作状態における前記電圧出力手段からの電圧に基づいて前記統合アンテナの接続状態を検出する接続状態検出手段とを備え、
前記抵抗手段の抵抗値は、前記光ビーコン用送信素子に前記検査信号が流れるのに伴って前記抵抗手段に消費電流が流れた際に、前記抵抗手段が所定の降下電圧を得られる抵抗値に設定されていることを特徴とする統合アンテナの接続状態検出装置。
【請求項２】
前記抵抗手段の抵抗値は、前記光ビーコン用送信素子に前記検査信号が流れるのに伴って前記抵抗手段に消費電流が流れた際に、前記抵抗手段の消費電力が定格消費電力を上回らない抵抗値に設定されていることを特徴とする請求項１記載の統合アンテナの接続状態検出装置。
【請求項３】
前記検査信号は、擬似的な光ビーコンアップリンク信号であり、
前記抵抗手段は、コイルであることを特徴とする請求項１または２記載の統合アンテナの接続状態検出装置。
【請求項４】
前記接続状態検出手段は、前記統合アンテナが接続されていることを検出した状態では、第１の所定間隔で接続状態を確認し、接続異常を検出した状態では、前記第１の所定間隔よりも短い第２の所定間隔で接続状態を確認することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の統合アンテナの接続状態検出装置。
【請求項５】
ＧＰＳ受信手段を備え、
前記接続状態検出手段は、前記ＧＰＳ受信手段が受信可能な状態にあるときは、前記統合アンテナは接続されていると判断することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の統合アンテナの接続状態検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の統合アンテナの接続状態検出装置を備えたことを特徴とするカーナビゲーション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１４３１００（Ｐ２００７−１４３１００Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０７６０６（Ｐ２００６−１０７６０６）
【出願日】平成１８年４月１０日（２００６．４．１０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１０日（２００６．４．１０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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