車載無線通信装置及び車載無線通信システム
【課題】車輌のドアの施錠／開錠などを行うためにユーザが携帯する通信器（キー）の位置を特定してユーザに知らせることができる車載無線通信装置及び車載無線通信システムを提供する。
【解決手段】車内用アンテナ１１、１２及び車外用アンテナ１３〜１５からユーザが携帯する通信器３０へ送信する無線の要求信号の信号強度を、例えば最小強度から最大強度へ上昇させる。要求信号を受信した通信器３０からの応答信号を受信用アンテナ２８にて受信し、このときの要求信号の信号強度から通信器３０までの距離を算出することができ、各アンテナから通信器３０までの距離を基に通信器３０の位置を特定する。特定した通信器３０の位置を表示部２５に表示する。
【解決手段】車内用アンテナ１１、１２及び車外用アンテナ１３〜１５からユーザが携帯する通信器３０へ送信する無線の要求信号の信号強度を、例えば最小強度から最大強度へ上昇させる。要求信号を受信した通信器３０からの応答信号を受信用アンテナ２８にて受信し、このときの要求信号の信号強度から通信器３０までの距離を算出することができ、各アンテナから通信器３０までの距離を基に通信器３０の位置を特定する。特定した通信器３０の位置を表示部２５に表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザが携帯する通信器との間で通信を行って車輌のドアの施錠／開錠などを行う車載無線通信装置及び車載無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザが例えばカード型の通信器（キー）を携帯し、車輌からの所定範囲内にユーザが近づいた場合、又は車輌の特定箇所にユーザが触れた場合等に、車輌のドアを自動的に開錠するシステム、所謂スマートエントリシステムが実用化されている。このシステムは、従来のように機械キーによる開錠操作をユーザが行う必要がなく、又は例えばキーホルダー型の通信器に設けられた開錠ボタンを押下して開錠を行う必要がないため、利便性が高い。特に、ユーザが荷物を抱えて両手が塞がれている場合などに有効である。また、このシステムでは、通信器を携帯したユーザが車両からの所定範囲外に離れた場合には、自動的の車輌のドアを施錠することができる。更には、通信器を携帯したユーザが車内のボタンを操作することにより、機械キーによる操作を行うことなく、車輌のエンジンを始動させることも可能である。
【０００３】
このシステムにおいては、車輌にはユーザが携帯する通信器との間で通信を行う車載無線通信装置が搭載され、車載無線通信装置から出力される無線信号をユーザが携帯する通信器が受信し、これに対する応答信号を車載無線通信装置が受信することで、車輌のドアの施錠状態を制御するようにしてある。また、車載無線通信装置は、ユーザが携帯する通信器が車内にあるか車外にあるかを区別する必要があるため、車内へ無線信号を出力する車内用アンテナと、車外へ無線信号を出力する車外用アンテナとが設けられている。これにより、ユーザが通信器を車内に置き忘れた場合に車輌のドアが施錠されるなどの誤動作の発生を防止することができる。
【０００４】
特許文献１においては、携帯機の位置をより正確且つ効率よく検知できるリモートコントロールシステムが提案されている。このリモートコントロールシステムでは、携帯機検知用信号を出力する車輌の検知アンテナからの出力信号を携帯機が受信したか否かに応じてユーザが車輌に接近しているか否かを認識し、車輌のドアのロック・アンロックを制御する。車輌の検知アンテナには、携帯機が車室内にあることを検知する室内検知用信号を出力する室内検知アンテナを含む。この室内検知アンテナの出力の大きさを２段階又は３段階等に切り替えて、各段階の大きさの出力信号それぞれについて、携帯機が室内検知用信号を受信したか否かに応じて携帯機の位置を判定する。
【特許文献１】特開２００５−１０５７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなスマートエントリシステムでは、ユーザが車輌内に通信器を置き忘れた状態でドアの施錠を行おうとした場合に、警報を発してユーザに通知する機能が備えられている。警報が発せられた場合には、ユーザは車内の通信器を探し出してドアの施錠を行う必要がある。しかし通信器は小型である場合が多いため、車内で紛失した場合などには通信器の位置特定に手間取るという問題があった。従来のシステムでは、警報により通信器が車内に存在することを通知することはできるが、通信器の車内での位置を通知することはできなかった。
【０００６】
特許文献１に記載のリモートコントロールシステムは、携帯機が車内にあるか車外にあるかを正確且つ効率よく検知することを目的とするものである。このため、車内での携帯機の位置を正確に特定できるものではなく、上述の問題を解決することはできない。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、可搬型の通信器へ信号強度を上昇させながら無線による要求信号を送信し、この要求信号に対する通信器からの応答信号を受信した場合に、送信した要求信号の信号強度に応じて通信器の位置を特定する構成とすることにより、通信器の正確な位置特定を行うことができる車載無線通信装置及び車載無線通信システムを提供することにある。
【０００８】
また本発明の他の目的とするところは、要求信号の送信手段を複数設けて車輌の異なる位置にそれぞれ配設し、各送信手段が送信した要求信号に対する通信器からの応答信号をそれぞれ受信し、受信した場合の要求信号の信号強度に応じて各送信手段から通信器までの距離をそれぞれ算出し、算出した距離を基に通信器の位置を特定する構成とすることにより、通信器のより正確な位置特定を行うことができる車載無線通信装置を提供することにある。
【０００９】
また本発明の他の目的とするところは、車輌の外装部分に配設されて車外へ要求信号を送信する送信手段を備える場合に、この送信手段からの要求信号を利用して車内の通信器の位置を特定する構成とすることにより、車内用の送信手段を増設することなく位置特定の精度を高めることができる車載無線通信装置を提供することにある。
【００１０】
また本発明の他の目的とするところは、特定した通信器の位置を表示する位置表示手段を設ける構成とすることにより、ユーザが通信器の位置を容易に認識することができる車載無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１発明に係る車載無線通信装置は、車輌に搭載され、可搬型の通信器へ応答を要求する要求信号を無線により送信する送信手段と、該送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した応答信号に応じて前記車輌のドアの施錠状態を制御する制御手段とを備える車載無線通信装置において、前記送信手段は、要求信号の信号強度を上昇させながら送信するようにしてあり、前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、前記通信器の位置を特定する位置特定手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第２発明に係る車載無線通信装置は、前記車輌の異なる位置にそれぞれ配設された複数の前記送信手段を備え、前記位置特定手段は、各送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信した場合に、各送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、各送信手段から前記通信器までの距離をそれぞれ算出し、算出した複数の距離を基に、前記通信器の位置を特定するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
また、第３発明に係る車載無線通信装置は、前記車輌の外装部分に配設された前記送信手段を備え、前記位置特定手段は、前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した信号強度に応じて、前記通信器の前記車輌内での位置を特定するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
また、第４発明に係る車載無線通信装置は、前記位置特定手段が特定した前記通信器の位置を表示する位置表示手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第５発明に係る車載無線通信システムは、可搬型の通信器と、車輌に搭載され、前記通信器へ応答を要求する要求信号を無線により送信する送信手段、該送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信する受信手段、及び該受信手段が受信した応答信号に応じて前記車輌のドアの施錠状態を制御する制御手段を有する車載無線通信装置とを備える車載無線通信システムにおいて、前記車載無線通信装置は、前記送信手段が、要求信号の信号強度を上昇させながら送信するようにしてあり、前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、前記通信器の位置を特定する位置特定手段を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、アンテナなどの送信手段からユーザが携帯する可搬型の通信器へ送信する要求信号の信号強度を、例えば最小強度から最大強度へ上昇させる。要求信号の信号強度と要求信号の到達範囲とは対応関係にあるため、要求信号の送信手段と通信器との間の距離により通信器で受信可能な要求信号の信号強度が規定される。よって、要求信号を受信した通信器からの応答信号を受信し、このとき送信していた要求信号の信号強度を求めることにより、要求信号の送信手段と通信器との間の距離を算出することができ、算出した距離から通信器の位置を特定することができる。送信手段が送信する要求信号が指向性の高い信号の場合には、１つの送信手段を備えるのみで通信器の位置を十分に特定することができる。要求信号が指向性の低い信号の場合には、３つ以上の送信手段を備えて位置特定を行うことが好ましい。
【００１７】
また、本発明においては、要求信号の送信手段を複数備えて、車輌の異なる位置にそれぞれ配設する。上述のようにして各送信手段から通信器までの距離を算出することができ、それぞれの距離から通信器の位置を高精度に特定することができる。搭載する送信手段の数が多いほどより高精度に位置特定を行うことができるが、車輌内の限られた空間内で通信器の位置を特定する場合には、３つ程度の送信手段を備えればよい。
【００１８】
また、本発明においては、車両の外装部分に配設されて車外への要求信号を送信する送信手段を利用して、車内の通信器の位置を特定する。スマートエントリシステムでは車輌にユーザが接近した場合にドアの開錠を行うため車外へ要求信号を送信する送信手段が車輌の外装部分に設けられるが、この送信手段から車外へ送信される要求信号は一部が車内へも送信される。よって、この一部の要求信号を車内の通信器の位置特定に利用することが可能である。上述のように、送信手段の数が多いほど位置特定の精度を高めることができるが、多数の送信手段を供えることはコストの増加を招来する。車外用の送信手段を車内用の送信手段と共に位置特定に用いることで、コストの増加を招来することなく、位置特定のための送信手段の数を増すことができる。
【００１９】
また、本発明においては、通信器の位置を特定し、車輌に搭載されたディスプレイなどにこの位置を表示する。車輌にはカーナビゲーション又はバックモニタ等のためのディスプレイが搭載されている場合が多く、例えば車輌のエンジンを停止した際などに、このディスプレイを利用して通信器の位置を表示することができる。これにより、ユーザに通信器の位置を容易に且つ確実に認識させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明及び第５発明による場合は、送信手段から通信器への要求信号を信号強度を上昇させながら送信し、通信器からの応答信号を受信した場合の要求信号の信号強度を基に通信器の位置を特定する構成とすることにより、簡単な構成で精度よく通信器の位置を特定することができる。これにより、特定した通信器の位置をユーザに通知することができ、ユーザは通信器の位置を認識することができるため、ユーザが通信器を車内に置き忘れる又は紛失する等のことを防止できる。よって、スマートエントリシステムなどの車載無線通信システム及び車載無線通信装置の利便性を向上することができる。
【００２１】
また、第２発明による場合は、要求信号の送信手段を複数備えて車輌の異なる位置にそれぞれ配設し、各送信手段から通信器までの距離を算出して、それぞれの距離から通信器の位置を特定する構成とすることにより、通信器の位置特定の精度をより高めることができる。よって、車載無線通信装置の信頼性を高めることができ、利便性をより向上することができる。
【００２２】
また、第３発明による場合は、車外用の送信手段からの要求信号を利用して車内の通信器の位置を特定する構成とすることにより、車内用の送信手段を増設することなく位置特定の精度を高めることができる。よって、車載無線通信装置のコストの増加を抑制することができ、高性能で低価格な車載無線通信装置を提供することができる。
【００２３】
また、第４発明による場合は、特定した通信器の位置を車輌に搭載されたディスプレイなどに表示する構成とすることにより、通信装置の位置をユーザが容易に認識することができるため、車載通信装置の利便性をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。本実施の形態に係る車載無線通信システムは所謂スマートエントリシステムであり、スマートキー（通信器）を携帯したユーザがドアに設けられたスイッチなどに触れることによって、ドアを自動的に開錠することができる。更には、運転席近傍に設けられたスタートボタンを操作することによりエンジンの始動を行う構成とすることも可能である。図１は、本発明に係る車載無線通信システムの構成を示す模式図である。また、図２は、本発明に係る車載通信システムの構成を示すブロック図である。
【００２５】
図において１は車輌であり、ユーザが携帯する可搬型（カード型又はキーホルダー型等）の通信器３０との間で無線通信を行う車載無線通信装置１０が車輌１には搭載してある。車載無線通信装置１０は、通信器３０への無線信号を送信する５つのアンテナを備えている。図１に示すように、車輌１内の前側には車内用アンテナ１１が配設してあり、車輌１内の後側には車内用アンテナ１２が配設してある。また、車輌１の外装部分、詳しくは車輌１の前側左右のドアには車外用アンテナ１３、１４がそれぞれ配設してあり、後部のドアには車外用アンテナ１５が配設してある。なお、図１においては、無線信号の信号強度が最大強度の場合に、各アンテナが送信した無線信号が到達できる範囲を破線の円で図示してある（以下、無線通信範囲１１ａ〜１５ａという）。
【００２６】
車外用アンテナ１３〜１５は、車輌１の外部へ向けて無線による要求信号を送信し、車輌１へのユーザ（が携帯する通信器３０）の接近を検知するためのものである。車外用アンテナ１３〜１５による無線通信範囲１３ａ〜１５ａは車輌１のドアから数ｍの範囲であり、車輌１のドアの開閉を行うユーザの全身を覆うことができる程度の範囲にしてある。また、車外用アンテナ１３〜１５による無線通信範囲１３ａ〜１５ａは車輌１の内部にまで及んでおり、ドアの近傍であれば車輌１内の通信器３０へ無線信号を送信することができるようにしてある。
【００２７】
車内用アンテナ１１、１２は、車輌１の内部へ向けて無線による要求信号を送信し、車輌１内に通信器３０が存在するか否かを検知するためのものである。車内用アンテナ１１、１２の無線通信範囲１１ａ、１２ａを合わせることによって、車輌１の車室（運転席、助手席、後部座席及びダッシュボード近辺等を含む）を全域に亘って覆うことができるようにしてある。また、車内用アンテナ１１、１２の無線通信範囲１１ａ、１２ａと車外用アンテナ１３〜１５の無線通信範囲１３ａ〜１５ａとは、一部に重複する部分が存在する。
【００２８】
また、車載無線通信装置１０は通信器３０から送信される応答信号を受信するための受信アンテナ２８を備えている。受信アンテナ２８は、図１においては図示を省略するが、例えば車輌１のダッシュボード近辺又は天井等に配設してあり、車輌１の周囲数ｍ程度の範囲で通信器３０から送信される応答信号を受信することができるようにしてある。
【００２９】
更に、車載無線通信装置１０は、車内用アンテナ１１、１２又は車外用アンテナ１３〜１５を利用した無線信号の送信処理を行う送信部１６〜２０、受信アンテナ２８を介した応答信号の受信処理を行う受信部２９、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３、ＩＤ記憶部２４、表示部２５、音声出力部２６、及び車輌１のドアを施錠するロック機構２７と、これらの各部を制御する制御部２１とを備えている。
【００３０】
制御部２１は、具体的にはＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等により構成してあり、ＲＯＭ２２に予め記憶されたプログラム及びデータを読み出して実行することにより、種々の制御処理及び演算処理等を行うようにしてある。ＲＯＭ２２は、マスクＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成してあり、車載無線通信装置１０の動作に必要な種々のソフトウェアプログラムがあらかじめ記憶してある。ＲＡＭ２３は、制御部２１が制御処理又は演算処理等を行う際に発生する一時的なデータを記憶するものであり、ＳＲＡＭ（Static RAM）又はＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等の書き換え可能なメモリ素子により構成してある。
【００３１】
ＩＤ記憶部２４は、車載無線通信装置１０に付される一のＩＤと、この車載無線通信装置１０との間で無線通信を行う通信器３０にそれぞれ付されたＩＤとを記憶している。車載無線通信装置１０が複数の通信器３０と無線通信を行う場合には、ＩＤ記憶部２４には複数のＩＤを記憶する。車載無線通信装置１０は、自らに付されたＩＤを含む送信データを無線信号として通信器３０へ送信すると共に、通信器３０からの応答信号に含まれるＩＤとＩＤ記憶部２４に記憶してあるＩＤとが一致するか否かを調べ、一致する場合にのみロック機構２７によるドアの施錠状態の制御処理及び後述の通信器３０の位置特定処理等を行うようにしてある。また、車載無線通信装置１０及び通信器３０が無線通信を暗号化して行う場合には、暗号化のための鍵情報などをＩＤ記憶部２４に記憶してもよい。なお、ＩＤ記憶部２４は、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性のメモリ素子により構成してある。
【００３２】
表示部２５は、液晶ディスプレイなどにより構成されるものであり、車輌１にカーナビゲーション又はバックモニタ等の装置が搭載されている場合には、これらの装置のための液晶ディスプレイと共用であってもよい。音声出力部２６は、スピーカなどにより構成されるものであり、ユーザへの警告音又はメッセージ等を出力することができるようにしてある。車輌１にオーディオ又はカーナビゲーション等の装置が搭載されている場合には、これらの装置のためのスピーカと共用であってもよい。
【００３３】
ロック機構２７は、車輌１のドアの施錠及び開錠を行う機械機構と、この機械機構を動作させるモータ又はアクチュエータ等の動力源と、この動力源を駆動する駆動回路とにより構成され、制御部２１が駆動回路へ施錠命令又は開錠命令を与えることにより、車輌１のドアの施錠又は開錠を行うことができるようにしてある。また、図示は省略するが、車載無線通信装置１０が車輌１のエンジンを始動する始動回路を更に備えて、制御部２１の制御により車輌１のエンジンを始動することができる構成としてもよい。
【００３４】
送信部１６〜２０は、車輌１の適所に配設されたアンテナを介して周波数が約１００ＫＨｚ程度のＬＦ（Low Frequency）の無線信号を送信するものである。送信部１６〜２０は、制御部２１から与えられる送信データを変調してＬＦの信号を生成する変調回路、及び変調された信号を増幅してアンテナから送信するための増幅回路等をそれぞれ有している。また、詳細は後述するが、送信部１６〜２０は、無線信号の信号強度を変化させながら送信する機能を有している。
【００３５】
受信部２９は、車輌１の適所に配設された受信用アンテナ２８を介して、通信器３０から送信される周波数が３００ＭＨｚ程度のＵＨＦ（Ultra High Frequency）の無線信号を受信するものである。受信部２９は、受信用アンテナ２８にて受信した無線信号を増幅する増幅回路、及び増幅された信号を復調して通信器３０からの送信データを取得する復調回路等を有しており、復調したデータを制御部２１へ与えるようにしてある。
【００３６】
通信器３０は、受信用アンテナ３１及び送信用アンテナ３２と、受信部３３、送信部３４及びＩＤ記憶部３６と、これらによる無線信号の送受信処理の制御を行う制御部３５とを備えている。受信部３３は、受信用アンテナ３１に接続してあり、受信用アンテナ３１を介して車載無線通信装置１０から送信されるＬＦの無線信号を受信するものである。受信部３３は、受信用アンテナ３１にて受信した無線信号を増幅する増幅回路、及び増幅された信号を復調して車載無線通信装置からの送信データを取得する復調回路等を有しており、復調したデータを制御部３５へ与えるようにしてある。
【００３７】
送信部３４は、送信用アンテナ３２に接続してあり、送信用アンテナ３２を介してＵＨＦの無線信号を車載無線通信装置１０へ送信するものである。送信部３４は、制御部３５から与えられる送信データを変調してＵＨＦの信号を生成する変調回路、及び変調された信号を増幅して送信用アンテナ３２から送信するための増幅回路等を有している。
【００３８】
ＩＤ記憶部３６は、各通信器３０にそれぞれ付される一のＩＤと、通信器３０が通信を行うことができる車載無線通信装置１０に付された一のＩＤとを記憶している。制御部３５は、ＩＤ記憶部３６に記憶されたＩＤを読み出して認証処理を行うことによって、車載無線通信装置１０との間で正規の通信のみを行うようにしてある。また、車載無線通信装置１０及び通信器３０が無線通信を暗号化して行う場合には、暗号化のための鍵情報などをＩＤ記憶部３６に記憶してもよい。なお、ＩＤ記憶部３６は、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性のメモリ素子により構成してある。
【００３９】
例えば、車輌１のドアに設けられた開錠用のスイッチがユーザにより触れられた場合、車載無線通信装置１０は車外用アンテナ１３、１４又は１５から無線による要求信号を送信する。ユーザが携帯する通信器３０が車外用アンテナ１３、１４又は１５の無線通信範囲１３ａ、１４ａ又は１５ａ内に存在する場合には、通信器３０は車載無線通信装置１０からの要求信号を受信し、これに対する応答信号を送信する。通信器３０からの応答信号を受信した車載無線通信装置１０は、次いで、車内用アンテナ１１又は１２から要求信号を送信する。通信器３０が車内用アンテナ１１又は１２の無線通信範囲１１ａ又は１２ａ内に存在し、通信器３０から応答信号が送信された場合、即ち通信器３０が車内に存在する場合には、車載無線通信装置１０は車輌１のドアの開錠に係る処理を行わない。通信器３０が車内用アンテナ１１又は１２の無線通信範囲１１ａ又は１２ａ内に存在せず、通信器３０からの応答信号を受信しない場合、即ち通信器３０が車外に存在する場合には、車載無線通信装置１０は車輌１のドアの開錠に係る処理を開始する。車輌１のドアの施錠を行う場合も同様に、車載無線通信装置１０は車内に通信器３０が存在する場合には、ドアの施錠に係る処理を行わないようにしてある。
【００４０】
また、本発明に係る車載無線通信装置１０は、車内に存在する通信器３０の位置を特定する機能を備えており、車輌１のエンジンを停止した場合又はユーザが車載無線通信装置１０に指示を与えた場合等に通信器３０の位置を特定し、ユーザへ通知するようにしてある。図３は、本発明に係る車載無線通信システムでの通信器３０の位置特定方法を説明するための模式図である。なお、図３においては車内用アンテナ１１の場合について図示するが、車内用アンテナ１２及び車外用アンテナ１３〜１５の場合についても同様である。
【００４１】
車載無線通信装置１０の送信部１６は、要求信号の信号強度Ｌを最小強度Ｌｍｉｎから最大強度Ｌｍａｘまで一定の傾きで上昇させながら通信器３０へ送信することができる。図３（ａ）にはこの場合に送信部１６が送信する要求信号の信号強度Ｌをグラフとして示してあり、要求信号の信号強度は周期Ｔの間に最小強度Ｌｍｉｎから最大強度Ｌｍａｘまで傾き（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）／Ｔで上昇している。また、図３（ｂ）に示すように、車内用アンテナ１１から要求信号が到達する範囲（無線通信範囲）Ｈは、要求信号が最小強度Ｌｍｉｎの場合には最小範囲Ｈｍｉｎであり、最大強度Ｌｍａｘの場合には最大範囲Ｈｍａｘである。無線通信範囲Ｈは要求信号の信号強度Ｌに略比例して広がる。
【００４２】
ここで、送信部１６にて要求信号の信号強度Ｌを最小強度Ｌｍｉｎから上昇させ始め、時間ｔａ（ｔａ＜Ｔ）経過したときに受信部２９にて通信器３０からの応答信号を受信したとする。このときに送信部１６から送信されていた要求信号の信号強度はＬａであり、この要求信号による無線通信範囲Ｈａは信号強度Ｌａに比例する。また、信号強度Ｌａは時間ｔａに比例することから、車載無線通信装置１０は通信器３０の応答信号を受信したときの時間ｔａからこのときの無線通信範囲Ｈａを算出することができる。ここで算出した無線通信範囲Ｈａは、車内用アンテナ１１から通信器３０まで距離に相当する。
【００４３】
更に、送信部１７〜２０にて同様の処理を行い、車内用アンテナ１２及び車外用アンテナ１３〜１５から通信器３０までの距離を算出することができる。車載無線通信装置１０は５つのアンテナを備えているため、各アンテナから通信器３０までの距離を算出することによって、車輌１内での通信器３０の位置を特定することができる。
【００４４】
図４は、本発明に係る車載無線通信装置１０が行う通信器３０の位置特定処理の手順を示すフローチャートである。車載無線通信装置１０は、５つの通信部１６〜２０のうちの１つの通信部にて最小強度Ｌｍｉｎの要求信号の送信を開始し（ステップＳ１）、この要求信号の信号強度Ｌの上昇を開始すると共に（ステップＳ２）、タイマによる計時を開始する（ステップＳ３）。計時を行うタイマは、例えば車載無線通信装置１０の制御部２１内に設けられているタイマ（図示は省略する）を用いるものとする。
【００４５】
次いで、受信部２９にて通信器３０からの応答信号を受信したか否かを調べ（ステップＳ４）、受信していない場合には（Ｓ４：ＮＯ）、応答信号を受信するまで待機する。応答信号を受信した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、タイマにより信号強度Ｌの上昇開始からの時間ｔａを取得し（ステップＳ５）、取得した時間ｔａを基に、対応するアンテナから通信器３０までの距離Ｈａを算出する（ステップＳ６）。
【００４６】
次いで、車輌１に搭載した５つのアンテナ（車内用アンテナ１１、１２及び車外用アンテナ１３〜１５）の全てについて距離Ｈａの算出を終了したか否かを調べる（ステップＳ７）。少なくとも１つのアンテナについて距離Ｈａの算出を終了していない場合（Ｓ７：ＮＯ）、要求信号を送信するアンテナを切り替えて（ステップＳ８）、即ち５つの通信部１６〜２０のうちの別の通信部に切り替えて、ステップＳ１へ戻り、上述の処理を繰り返し行う。全てのアンテナについて距離Ｈａの算出を終了した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、算出した複数の距離Ｈａを基に発信機３０の位置を特定し（ステップＳ９）、特定した発信機３０の位置を表示部２５に表示して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００４７】
通信器３０の位置を特定した車載無線通信装置１０は、特定結果を表示部２５に表示するようにしてある。図５は、本発明に係る車載無線通信装置１０が表示部２５に表示する通信器３０の位置の表示例である。車載無線通信装置１０は、車輌１を表象する模式的な俯瞰図１０１を表示部２５の中央に表示すると共に、車輌１の俯瞰図１０１にマーカー１３０を重ねて表示することにより特定した通信器３０の位置を表示するようにしてある。マーカー１３０には、例えば赤丸又は点滅する丸等の図形を用いてもよく、通信器３０を表象する模式的な図形を用いてもよい。更に、車載無線通信装置１０は、マーカー１３０を指し示す矢印１５０を表示部２５に表示し、通信器３０の位置を強調するようにしてある。また、表示部２５への表示と共に、音声出力部２６による警告音の出力又は音声メッセージの出力等を行ってもよい。
【００４８】
以上の構成の車載無線通信システム及び車載無線通信装置１０においては、車輌１に搭載された車内用アンテナ１１、１２及び車外用アンテナ１３〜１５の無線通信範囲に通信器３０が存在すれば、車載無線通信装置１０が通信器３０の位置を特定して表示部２５に表示することができる。よって、ユーザは通信器３０の位置を容易に把握することができるため、通信器３０の車輌１内での置き忘れ又は紛失等を防止することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態においては、車輌１に車内用アンテナ１１、１２及び車外用アンテナ１３〜１４の５つのアンテナを搭載する構成としたが、これに限るものではなく、少なくとも３つ程度のアンテナを搭載すれば本発明の位置特定を行うことができる。もちろん、６つ以上のアンテナを車輌１に搭載してもよく、アンテナの数が多いほど位置特定の精度を高めることができる。また、各アンテナの搭載位置は図１に示した位置に限らない。また、図５に示した表示部２５による通信器３０の位置表示は一例であってこれに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る車載無線通信システムの構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る車載通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る車載無線通信システムでの通信器の位置特定方法を説明するための模式図である。
【図４】本発明に係る車載無線通信装置が行う通信器の位置特定処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る車載無線通信装置が表示部に表示する通信器の位置の表示例である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車輌
１０ 車載無線通信装置
１１、１２ 車内用アンテナ（送信手段）
１３〜１５ 車外用アンテナ（送信手段）
１６〜２０ 送信部
２１ 制御部（制御手段、位置特定手段、位置表示手段）
２４ ＩＤ記憶部
２５ 表示部（位置表示手段）
２７ ロック機構
２８ 受信用アンテナ（受信手段）
２９ 受信部
３０ 通信器
３１ 受信アンテナ
３２ 送信アンテナ
３３ 受信部
３４ 送信部
３５ 制御部
３６ ＩＤ記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザが携帯する通信器との間で通信を行って車輌のドアの施錠／開錠などを行う車載無線通信装置及び車載無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザが例えばカード型の通信器（キー）を携帯し、車輌からの所定範囲内にユーザが近づいた場合、又は車輌の特定箇所にユーザが触れた場合等に、車輌のドアを自動的に開錠するシステム、所謂スマートエントリシステムが実用化されている。このシステムは、従来のように機械キーによる開錠操作をユーザが行う必要がなく、又は例えばキーホルダー型の通信器に設けられた開錠ボタンを押下して開錠を行う必要がないため、利便性が高い。特に、ユーザが荷物を抱えて両手が塞がれている場合などに有効である。また、このシステムでは、通信器を携帯したユーザが車両からの所定範囲外に離れた場合には、自動的の車輌のドアを施錠することができる。更には、通信器を携帯したユーザが車内のボタンを操作することにより、機械キーによる操作を行うことなく、車輌のエンジンを始動させることも可能である。
【０００３】
このシステムにおいては、車輌にはユーザが携帯する通信器との間で通信を行う車載無線通信装置が搭載され、車載無線通信装置から出力される無線信号をユーザが携帯する通信器が受信し、これに対する応答信号を車載無線通信装置が受信することで、車輌のドアの施錠状態を制御するようにしてある。また、車載無線通信装置は、ユーザが携帯する通信器が車内にあるか車外にあるかを区別する必要があるため、車内へ無線信号を出力する車内用アンテナと、車外へ無線信号を出力する車外用アンテナとが設けられている。これにより、ユーザが通信器を車内に置き忘れた場合に車輌のドアが施錠されるなどの誤動作の発生を防止することができる。
【０００４】
特許文献１においては、携帯機の位置をより正確且つ効率よく検知できるリモートコントロールシステムが提案されている。このリモートコントロールシステムでは、携帯機検知用信号を出力する車輌の検知アンテナからの出力信号を携帯機が受信したか否かに応じてユーザが車輌に接近しているか否かを認識し、車輌のドアのロック・アンロックを制御する。車輌の検知アンテナには、携帯機が車室内にあることを検知する室内検知用信号を出力する室内検知アンテナを含む。この室内検知アンテナの出力の大きさを２段階又は３段階等に切り替えて、各段階の大きさの出力信号それぞれについて、携帯機が室内検知用信号を受信したか否かに応じて携帯機の位置を判定する。
【特許文献１】特開２００５−１０５７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなスマートエントリシステムでは、ユーザが車輌内に通信器を置き忘れた状態でドアの施錠を行おうとした場合に、警報を発してユーザに通知する機能が備えられている。警報が発せられた場合には、ユーザは車内の通信器を探し出してドアの施錠を行う必要がある。しかし通信器は小型である場合が多いため、車内で紛失した場合などには通信器の位置特定に手間取るという問題があった。従来のシステムでは、警報により通信器が車内に存在することを通知することはできるが、通信器の車内での位置を通知することはできなかった。
【０００６】
特許文献１に記載のリモートコントロールシステムは、携帯機が車内にあるか車外にあるかを正確且つ効率よく検知することを目的とするものである。このため、車内での携帯機の位置を正確に特定できるものではなく、上述の問題を解決することはできない。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、可搬型の通信器へ信号強度を上昇させながら無線による要求信号を送信し、この要求信号に対する通信器からの応答信号を受信した場合に、送信した要求信号の信号強度に応じて通信器の位置を特定する構成とすることにより、通信器の正確な位置特定を行うことができる車載無線通信装置及び車載無線通信システムを提供することにある。
【０００８】
また本発明の他の目的とするところは、要求信号の送信手段を複数設けて車輌の異なる位置にそれぞれ配設し、各送信手段が送信した要求信号に対する通信器からの応答信号をそれぞれ受信し、受信した場合の要求信号の信号強度に応じて各送信手段から通信器までの距離をそれぞれ算出し、算出した距離を基に通信器の位置を特定する構成とすることにより、通信器のより正確な位置特定を行うことができる車載無線通信装置を提供することにある。
【０００９】
また本発明の他の目的とするところは、車輌の外装部分に配設されて車外へ要求信号を送信する送信手段を備える場合に、この送信手段からの要求信号を利用して車内の通信器の位置を特定する構成とすることにより、車内用の送信手段を増設することなく位置特定の精度を高めることができる車載無線通信装置を提供することにある。
【００１０】
また本発明の他の目的とするところは、特定した通信器の位置を表示する位置表示手段を設ける構成とすることにより、ユーザが通信器の位置を容易に認識することができる車載無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１発明に係る車載無線通信装置は、車輌に搭載され、可搬型の通信器へ応答を要求する要求信号を無線により送信する送信手段と、該送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した応答信号に応じて前記車輌のドアの施錠状態を制御する制御手段とを備える車載無線通信装置において、前記送信手段は、要求信号の信号強度を上昇させながら送信するようにしてあり、前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、前記通信器の位置を特定する位置特定手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第２発明に係る車載無線通信装置は、前記車輌の異なる位置にそれぞれ配設された複数の前記送信手段を備え、前記位置特定手段は、各送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信した場合に、各送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、各送信手段から前記通信器までの距離をそれぞれ算出し、算出した複数の距離を基に、前記通信器の位置を特定するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
また、第３発明に係る車載無線通信装置は、前記車輌の外装部分に配設された前記送信手段を備え、前記位置特定手段は、前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した信号強度に応じて、前記通信器の前記車輌内での位置を特定するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
また、第４発明に係る車載無線通信装置は、前記位置特定手段が特定した前記通信器の位置を表示する位置表示手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第５発明に係る車載無線通信システムは、可搬型の通信器と、車輌に搭載され、前記通信器へ応答を要求する要求信号を無線により送信する送信手段、該送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信する受信手段、及び該受信手段が受信した応答信号に応じて前記車輌のドアの施錠状態を制御する制御手段を有する車載無線通信装置とを備える車載無線通信システムにおいて、前記車載無線通信装置は、前記送信手段が、要求信号の信号強度を上昇させながら送信するようにしてあり、前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、前記通信器の位置を特定する位置特定手段を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、アンテナなどの送信手段からユーザが携帯する可搬型の通信器へ送信する要求信号の信号強度を、例えば最小強度から最大強度へ上昇させる。要求信号の信号強度と要求信号の到達範囲とは対応関係にあるため、要求信号の送信手段と通信器との間の距離により通信器で受信可能な要求信号の信号強度が規定される。よって、要求信号を受信した通信器からの応答信号を受信し、このとき送信していた要求信号の信号強度を求めることにより、要求信号の送信手段と通信器との間の距離を算出することができ、算出した距離から通信器の位置を特定することができる。送信手段が送信する要求信号が指向性の高い信号の場合には、１つの送信手段を備えるのみで通信器の位置を十分に特定することができる。要求信号が指向性の低い信号の場合には、３つ以上の送信手段を備えて位置特定を行うことが好ましい。
【００１７】
また、本発明においては、要求信号の送信手段を複数備えて、車輌の異なる位置にそれぞれ配設する。上述のようにして各送信手段から通信器までの距離を算出することができ、それぞれの距離から通信器の位置を高精度に特定することができる。搭載する送信手段の数が多いほどより高精度に位置特定を行うことができるが、車輌内の限られた空間内で通信器の位置を特定する場合には、３つ程度の送信手段を備えればよい。
【００１８】
また、本発明においては、車両の外装部分に配設されて車外への要求信号を送信する送信手段を利用して、車内の通信器の位置を特定する。スマートエントリシステムでは車輌にユーザが接近した場合にドアの開錠を行うため車外へ要求信号を送信する送信手段が車輌の外装部分に設けられるが、この送信手段から車外へ送信される要求信号は一部が車内へも送信される。よって、この一部の要求信号を車内の通信器の位置特定に利用することが可能である。上述のように、送信手段の数が多いほど位置特定の精度を高めることができるが、多数の送信手段を供えることはコストの増加を招来する。車外用の送信手段を車内用の送信手段と共に位置特定に用いることで、コストの増加を招来することなく、位置特定のための送信手段の数を増すことができる。
【００１９】
また、本発明においては、通信器の位置を特定し、車輌に搭載されたディスプレイなどにこの位置を表示する。車輌にはカーナビゲーション又はバックモニタ等のためのディスプレイが搭載されている場合が多く、例えば車輌のエンジンを停止した際などに、このディスプレイを利用して通信器の位置を表示することができる。これにより、ユーザに通信器の位置を容易に且つ確実に認識させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明及び第５発明による場合は、送信手段から通信器への要求信号を信号強度を上昇させながら送信し、通信器からの応答信号を受信した場合の要求信号の信号強度を基に通信器の位置を特定する構成とすることにより、簡単な構成で精度よく通信器の位置を特定することができる。これにより、特定した通信器の位置をユーザに通知することができ、ユーザは通信器の位置を認識することができるため、ユーザが通信器を車内に置き忘れる又は紛失する等のことを防止できる。よって、スマートエントリシステムなどの車載無線通信システム及び車載無線通信装置の利便性を向上することができる。
【００２１】
また、第２発明による場合は、要求信号の送信手段を複数備えて車輌の異なる位置にそれぞれ配設し、各送信手段から通信器までの距離を算出して、それぞれの距離から通信器の位置を特定する構成とすることにより、通信器の位置特定の精度をより高めることができる。よって、車載無線通信装置の信頼性を高めることができ、利便性をより向上することができる。
【００２２】
また、第３発明による場合は、車外用の送信手段からの要求信号を利用して車内の通信器の位置を特定する構成とすることにより、車内用の送信手段を増設することなく位置特定の精度を高めることができる。よって、車載無線通信装置のコストの増加を抑制することができ、高性能で低価格な車載無線通信装置を提供することができる。
【００２３】
また、第４発明による場合は、特定した通信器の位置を車輌に搭載されたディスプレイなどに表示する構成とすることにより、通信装置の位置をユーザが容易に認識することができるため、車載通信装置の利便性をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。本実施の形態に係る車載無線通信システムは所謂スマートエントリシステムであり、スマートキー（通信器）を携帯したユーザがドアに設けられたスイッチなどに触れることによって、ドアを自動的に開錠することができる。更には、運転席近傍に設けられたスタートボタンを操作することによりエンジンの始動を行う構成とすることも可能である。図１は、本発明に係る車載無線通信システムの構成を示す模式図である。また、図２は、本発明に係る車載通信システムの構成を示すブロック図である。
【００２５】
図において１は車輌であり、ユーザが携帯する可搬型（カード型又はキーホルダー型等）の通信器３０との間で無線通信を行う車載無線通信装置１０が車輌１には搭載してある。車載無線通信装置１０は、通信器３０への無線信号を送信する５つのアンテナを備えている。図１に示すように、車輌１内の前側には車内用アンテナ１１が配設してあり、車輌１内の後側には車内用アンテナ１２が配設してある。また、車輌１の外装部分、詳しくは車輌１の前側左右のドアには車外用アンテナ１３、１４がそれぞれ配設してあり、後部のドアには車外用アンテナ１５が配設してある。なお、図１においては、無線信号の信号強度が最大強度の場合に、各アンテナが送信した無線信号が到達できる範囲を破線の円で図示してある（以下、無線通信範囲１１ａ〜１５ａという）。
【００２６】
車外用アンテナ１３〜１５は、車輌１の外部へ向けて無線による要求信号を送信し、車輌１へのユーザ（が携帯する通信器３０）の接近を検知するためのものである。車外用アンテナ１３〜１５による無線通信範囲１３ａ〜１５ａは車輌１のドアから数ｍの範囲であり、車輌１のドアの開閉を行うユーザの全身を覆うことができる程度の範囲にしてある。また、車外用アンテナ１３〜１５による無線通信範囲１３ａ〜１５ａは車輌１の内部にまで及んでおり、ドアの近傍であれば車輌１内の通信器３０へ無線信号を送信することができるようにしてある。
【００２７】
車内用アンテナ１１、１２は、車輌１の内部へ向けて無線による要求信号を送信し、車輌１内に通信器３０が存在するか否かを検知するためのものである。車内用アンテナ１１、１２の無線通信範囲１１ａ、１２ａを合わせることによって、車輌１の車室（運転席、助手席、後部座席及びダッシュボード近辺等を含む）を全域に亘って覆うことができるようにしてある。また、車内用アンテナ１１、１２の無線通信範囲１１ａ、１２ａと車外用アンテナ１３〜１５の無線通信範囲１３ａ〜１５ａとは、一部に重複する部分が存在する。
【００２８】
また、車載無線通信装置１０は通信器３０から送信される応答信号を受信するための受信アンテナ２８を備えている。受信アンテナ２８は、図１においては図示を省略するが、例えば車輌１のダッシュボード近辺又は天井等に配設してあり、車輌１の周囲数ｍ程度の範囲で通信器３０から送信される応答信号を受信することができるようにしてある。
【００２９】
更に、車載無線通信装置１０は、車内用アンテナ１１、１２又は車外用アンテナ１３〜１５を利用した無線信号の送信処理を行う送信部１６〜２０、受信アンテナ２８を介した応答信号の受信処理を行う受信部２９、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３、ＩＤ記憶部２４、表示部２５、音声出力部２６、及び車輌１のドアを施錠するロック機構２７と、これらの各部を制御する制御部２１とを備えている。
【００３０】
制御部２１は、具体的にはＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等により構成してあり、ＲＯＭ２２に予め記憶されたプログラム及びデータを読み出して実行することにより、種々の制御処理及び演算処理等を行うようにしてある。ＲＯＭ２２は、マスクＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成してあり、車載無線通信装置１０の動作に必要な種々のソフトウェアプログラムがあらかじめ記憶してある。ＲＡＭ２３は、制御部２１が制御処理又は演算処理等を行う際に発生する一時的なデータを記憶するものであり、ＳＲＡＭ（Static RAM）又はＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等の書き換え可能なメモリ素子により構成してある。
【００３１】
ＩＤ記憶部２４は、車載無線通信装置１０に付される一のＩＤと、この車載無線通信装置１０との間で無線通信を行う通信器３０にそれぞれ付されたＩＤとを記憶している。車載無線通信装置１０が複数の通信器３０と無線通信を行う場合には、ＩＤ記憶部２４には複数のＩＤを記憶する。車載無線通信装置１０は、自らに付されたＩＤを含む送信データを無線信号として通信器３０へ送信すると共に、通信器３０からの応答信号に含まれるＩＤとＩＤ記憶部２４に記憶してあるＩＤとが一致するか否かを調べ、一致する場合にのみロック機構２７によるドアの施錠状態の制御処理及び後述の通信器３０の位置特定処理等を行うようにしてある。また、車載無線通信装置１０及び通信器３０が無線通信を暗号化して行う場合には、暗号化のための鍵情報などをＩＤ記憶部２４に記憶してもよい。なお、ＩＤ記憶部２４は、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性のメモリ素子により構成してある。
【００３２】
表示部２５は、液晶ディスプレイなどにより構成されるものであり、車輌１にカーナビゲーション又はバックモニタ等の装置が搭載されている場合には、これらの装置のための液晶ディスプレイと共用であってもよい。音声出力部２６は、スピーカなどにより構成されるものであり、ユーザへの警告音又はメッセージ等を出力することができるようにしてある。車輌１にオーディオ又はカーナビゲーション等の装置が搭載されている場合には、これらの装置のためのスピーカと共用であってもよい。
【００３３】
ロック機構２７は、車輌１のドアの施錠及び開錠を行う機械機構と、この機械機構を動作させるモータ又はアクチュエータ等の動力源と、この動力源を駆動する駆動回路とにより構成され、制御部２１が駆動回路へ施錠命令又は開錠命令を与えることにより、車輌１のドアの施錠又は開錠を行うことができるようにしてある。また、図示は省略するが、車載無線通信装置１０が車輌１のエンジンを始動する始動回路を更に備えて、制御部２１の制御により車輌１のエンジンを始動することができる構成としてもよい。
【００３４】
送信部１６〜２０は、車輌１の適所に配設されたアンテナを介して周波数が約１００ＫＨｚ程度のＬＦ（Low Frequency）の無線信号を送信するものである。送信部１６〜２０は、制御部２１から与えられる送信データを変調してＬＦの信号を生成する変調回路、及び変調された信号を増幅してアンテナから送信するための増幅回路等をそれぞれ有している。また、詳細は後述するが、送信部１６〜２０は、無線信号の信号強度を変化させながら送信する機能を有している。
【００３５】
受信部２９は、車輌１の適所に配設された受信用アンテナ２８を介して、通信器３０から送信される周波数が３００ＭＨｚ程度のＵＨＦ（Ultra High Frequency）の無線信号を受信するものである。受信部２９は、受信用アンテナ２８にて受信した無線信号を増幅する増幅回路、及び増幅された信号を復調して通信器３０からの送信データを取得する復調回路等を有しており、復調したデータを制御部２１へ与えるようにしてある。
【００３６】
通信器３０は、受信用アンテナ３１及び送信用アンテナ３２と、受信部３３、送信部３４及びＩＤ記憶部３６と、これらによる無線信号の送受信処理の制御を行う制御部３５とを備えている。受信部３３は、受信用アンテナ３１に接続してあり、受信用アンテナ３１を介して車載無線通信装置１０から送信されるＬＦの無線信号を受信するものである。受信部３３は、受信用アンテナ３１にて受信した無線信号を増幅する増幅回路、及び増幅された信号を復調して車載無線通信装置からの送信データを取得する復調回路等を有しており、復調したデータを制御部３５へ与えるようにしてある。
【００３７】
送信部３４は、送信用アンテナ３２に接続してあり、送信用アンテナ３２を介してＵＨＦの無線信号を車載無線通信装置１０へ送信するものである。送信部３４は、制御部３５から与えられる送信データを変調してＵＨＦの信号を生成する変調回路、及び変調された信号を増幅して送信用アンテナ３２から送信するための増幅回路等を有している。
【００３８】
ＩＤ記憶部３６は、各通信器３０にそれぞれ付される一のＩＤと、通信器３０が通信を行うことができる車載無線通信装置１０に付された一のＩＤとを記憶している。制御部３５は、ＩＤ記憶部３６に記憶されたＩＤを読み出して認証処理を行うことによって、車載無線通信装置１０との間で正規の通信のみを行うようにしてある。また、車載無線通信装置１０及び通信器３０が無線通信を暗号化して行う場合には、暗号化のための鍵情報などをＩＤ記憶部３６に記憶してもよい。なお、ＩＤ記憶部３６は、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性のメモリ素子により構成してある。
【００３９】
例えば、車輌１のドアに設けられた開錠用のスイッチがユーザにより触れられた場合、車載無線通信装置１０は車外用アンテナ１３、１４又は１５から無線による要求信号を送信する。ユーザが携帯する通信器３０が車外用アンテナ１３、１４又は１５の無線通信範囲１３ａ、１４ａ又は１５ａ内に存在する場合には、通信器３０は車載無線通信装置１０からの要求信号を受信し、これに対する応答信号を送信する。通信器３０からの応答信号を受信した車載無線通信装置１０は、次いで、車内用アンテナ１１又は１２から要求信号を送信する。通信器３０が車内用アンテナ１１又は１２の無線通信範囲１１ａ又は１２ａ内に存在し、通信器３０から応答信号が送信された場合、即ち通信器３０が車内に存在する場合には、車載無線通信装置１０は車輌１のドアの開錠に係る処理を行わない。通信器３０が車内用アンテナ１１又は１２の無線通信範囲１１ａ又は１２ａ内に存在せず、通信器３０からの応答信号を受信しない場合、即ち通信器３０が車外に存在する場合には、車載無線通信装置１０は車輌１のドアの開錠に係る処理を開始する。車輌１のドアの施錠を行う場合も同様に、車載無線通信装置１０は車内に通信器３０が存在する場合には、ドアの施錠に係る処理を行わないようにしてある。
【００４０】
また、本発明に係る車載無線通信装置１０は、車内に存在する通信器３０の位置を特定する機能を備えており、車輌１のエンジンを停止した場合又はユーザが車載無線通信装置１０に指示を与えた場合等に通信器３０の位置を特定し、ユーザへ通知するようにしてある。図３は、本発明に係る車載無線通信システムでの通信器３０の位置特定方法を説明するための模式図である。なお、図３においては車内用アンテナ１１の場合について図示するが、車内用アンテナ１２及び車外用アンテナ１３〜１５の場合についても同様である。
【００４１】
車載無線通信装置１０の送信部１６は、要求信号の信号強度Ｌを最小強度Ｌｍｉｎから最大強度Ｌｍａｘまで一定の傾きで上昇させながら通信器３０へ送信することができる。図３（ａ）にはこの場合に送信部１６が送信する要求信号の信号強度Ｌをグラフとして示してあり、要求信号の信号強度は周期Ｔの間に最小強度Ｌｍｉｎから最大強度Ｌｍａｘまで傾き（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）／Ｔで上昇している。また、図３（ｂ）に示すように、車内用アンテナ１１から要求信号が到達する範囲（無線通信範囲）Ｈは、要求信号が最小強度Ｌｍｉｎの場合には最小範囲Ｈｍｉｎであり、最大強度Ｌｍａｘの場合には最大範囲Ｈｍａｘである。無線通信範囲Ｈは要求信号の信号強度Ｌに略比例して広がる。
【００４２】
ここで、送信部１６にて要求信号の信号強度Ｌを最小強度Ｌｍｉｎから上昇させ始め、時間ｔａ（ｔａ＜Ｔ）経過したときに受信部２９にて通信器３０からの応答信号を受信したとする。このときに送信部１６から送信されていた要求信号の信号強度はＬａであり、この要求信号による無線通信範囲Ｈａは信号強度Ｌａに比例する。また、信号強度Ｌａは時間ｔａに比例することから、車載無線通信装置１０は通信器３０の応答信号を受信したときの時間ｔａからこのときの無線通信範囲Ｈａを算出することができる。ここで算出した無線通信範囲Ｈａは、車内用アンテナ１１から通信器３０まで距離に相当する。
【００４３】
更に、送信部１７〜２０にて同様の処理を行い、車内用アンテナ１２及び車外用アンテナ１３〜１５から通信器３０までの距離を算出することができる。車載無線通信装置１０は５つのアンテナを備えているため、各アンテナから通信器３０までの距離を算出することによって、車輌１内での通信器３０の位置を特定することができる。
【００４４】
図４は、本発明に係る車載無線通信装置１０が行う通信器３０の位置特定処理の手順を示すフローチャートである。車載無線通信装置１０は、５つの通信部１６〜２０のうちの１つの通信部にて最小強度Ｌｍｉｎの要求信号の送信を開始し（ステップＳ１）、この要求信号の信号強度Ｌの上昇を開始すると共に（ステップＳ２）、タイマによる計時を開始する（ステップＳ３）。計時を行うタイマは、例えば車載無線通信装置１０の制御部２１内に設けられているタイマ（図示は省略する）を用いるものとする。
【００４５】
次いで、受信部２９にて通信器３０からの応答信号を受信したか否かを調べ（ステップＳ４）、受信していない場合には（Ｓ４：ＮＯ）、応答信号を受信するまで待機する。応答信号を受信した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、タイマにより信号強度Ｌの上昇開始からの時間ｔａを取得し（ステップＳ５）、取得した時間ｔａを基に、対応するアンテナから通信器３０までの距離Ｈａを算出する（ステップＳ６）。
【００４６】
次いで、車輌１に搭載した５つのアンテナ（車内用アンテナ１１、１２及び車外用アンテナ１３〜１５）の全てについて距離Ｈａの算出を終了したか否かを調べる（ステップＳ７）。少なくとも１つのアンテナについて距離Ｈａの算出を終了していない場合（Ｓ７：ＮＯ）、要求信号を送信するアンテナを切り替えて（ステップＳ８）、即ち５つの通信部１６〜２０のうちの別の通信部に切り替えて、ステップＳ１へ戻り、上述の処理を繰り返し行う。全てのアンテナについて距離Ｈａの算出を終了した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、算出した複数の距離Ｈａを基に発信機３０の位置を特定し（ステップＳ９）、特定した発信機３０の位置を表示部２５に表示して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００４７】
通信器３０の位置を特定した車載無線通信装置１０は、特定結果を表示部２５に表示するようにしてある。図５は、本発明に係る車載無線通信装置１０が表示部２５に表示する通信器３０の位置の表示例である。車載無線通信装置１０は、車輌１を表象する模式的な俯瞰図１０１を表示部２５の中央に表示すると共に、車輌１の俯瞰図１０１にマーカー１３０を重ねて表示することにより特定した通信器３０の位置を表示するようにしてある。マーカー１３０には、例えば赤丸又は点滅する丸等の図形を用いてもよく、通信器３０を表象する模式的な図形を用いてもよい。更に、車載無線通信装置１０は、マーカー１３０を指し示す矢印１５０を表示部２５に表示し、通信器３０の位置を強調するようにしてある。また、表示部２５への表示と共に、音声出力部２６による警告音の出力又は音声メッセージの出力等を行ってもよい。
【００４８】
以上の構成の車載無線通信システム及び車載無線通信装置１０においては、車輌１に搭載された車内用アンテナ１１、１２及び車外用アンテナ１３〜１５の無線通信範囲に通信器３０が存在すれば、車載無線通信装置１０が通信器３０の位置を特定して表示部２５に表示することができる。よって、ユーザは通信器３０の位置を容易に把握することができるため、通信器３０の車輌１内での置き忘れ又は紛失等を防止することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態においては、車輌１に車内用アンテナ１１、１２及び車外用アンテナ１３〜１４の５つのアンテナを搭載する構成としたが、これに限るものではなく、少なくとも３つ程度のアンテナを搭載すれば本発明の位置特定を行うことができる。もちろん、６つ以上のアンテナを車輌１に搭載してもよく、アンテナの数が多いほど位置特定の精度を高めることができる。また、各アンテナの搭載位置は図１に示した位置に限らない。また、図５に示した表示部２５による通信器３０の位置表示は一例であってこれに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る車載無線通信システムの構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る車載通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る車載無線通信システムでの通信器の位置特定方法を説明するための模式図である。
【図４】本発明に係る車載無線通信装置が行う通信器の位置特定処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る車載無線通信装置が表示部に表示する通信器の位置の表示例である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車輌
１０ 車載無線通信装置
１１、１２ 車内用アンテナ（送信手段）
１３〜１５ 車外用アンテナ（送信手段）
１６〜２０ 送信部
２１ 制御部（制御手段、位置特定手段、位置表示手段）
２４ ＩＤ記憶部
２５ 表示部（位置表示手段）
２７ ロック機構
２８ 受信用アンテナ（受信手段）
２９ 受信部
３０ 通信器
３１ 受信アンテナ
３２ 送信アンテナ
３３ 受信部
３４ 送信部
３５ 制御部
３６ ＩＤ記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌に搭載され、可搬型の通信器へ応答を要求する要求信号を無線により送信する送信手段と、該送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した応答信号に応じて前記車輌のドアの施錠状態を制御する制御手段とを備える車載無線通信装置において、
前記送信手段は、要求信号の信号強度を上昇させながら送信するようにしてあり、
前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、前記通信器の位置を特定する位置特定手段を備えること
を特徴とする車載無線通信装置。
【請求項２】
前記車輌の異なる位置にそれぞれ配設された複数の前記送信手段を備え、
前記位置特定手段は、
各送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信した場合に、各送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、各送信手段から前記通信器までの距離をそれぞれ算出し、
算出した複数の距離を基に、前記通信器の位置を特定するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の車載無線通信装置。
【請求項３】
前記車輌の外装部分に配設された前記送信手段を備え、
前記位置特定手段は、前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した信号強度に応じて、前記通信器の前記車輌内での位置を特定するようにしてあること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車載無線通信装置。
【請求項４】
前記位置特定手段が特定した前記通信器の位置を表示する位置表示手段を備えること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の車載無線通信装置。
【請求項５】
可搬型の通信器と、車輌に搭載され、前記通信器へ応答を要求する要求信号を無線により送信する送信手段、該送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信する受信手段、及び該受信手段が受信した応答信号に応じて前記車輌のドアの施錠状態を制御する制御手段を有する車載無線通信装置とを備える車載無線通信システムにおいて、
前記車載無線通信装置は、
前記送信手段が、要求信号の信号強度を上昇させながら送信するようにしてあり、
前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、前記通信器の位置を特定する位置特定手段を有すること
を特徴とする車載無線通信システム。
【請求項１】
車輌に搭載され、可搬型の通信器へ応答を要求する要求信号を無線により送信する送信手段と、該送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した応答信号に応じて前記車輌のドアの施錠状態を制御する制御手段とを備える車載無線通信装置において、
前記送信手段は、要求信号の信号強度を上昇させながら送信するようにしてあり、
前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、前記通信器の位置を特定する位置特定手段を備えること
を特徴とする車載無線通信装置。
【請求項２】
前記車輌の異なる位置にそれぞれ配設された複数の前記送信手段を備え、
前記位置特定手段は、
各送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信した場合に、各送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、各送信手段から前記通信器までの距離をそれぞれ算出し、
算出した複数の距離を基に、前記通信器の位置を特定するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の車載無線通信装置。
【請求項３】
前記車輌の外装部分に配設された前記送信手段を備え、
前記位置特定手段は、前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した信号強度に応じて、前記通信器の前記車輌内での位置を特定するようにしてあること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車載無線通信装置。
【請求項４】
前記位置特定手段が特定した前記通信器の位置を表示する位置表示手段を備えること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の車載無線通信装置。
【請求項５】
可搬型の通信器と、車輌に搭載され、前記通信器へ応答を要求する要求信号を無線により送信する送信手段、該送信手段が送信した要求信号に対する前記通信器からの応答信号を受信する受信手段、及び該受信手段が受信した応答信号に応じて前記車輌のドアの施錠状態を制御する制御手段を有する車載無線通信装置とを備える車載無線通信システムにおいて、
前記車載無線通信装置は、
前記送信手段が、要求信号の信号強度を上昇させながら送信するようにしてあり、
前記受信手段が前記通信器からの応答信号を受信した場合に、前記送信手段が送信した要求信号の信号強度に応じて、前記通信器の位置を特定する位置特定手段を有すること
を特徴とする車載無線通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２５５７５０（Ｐ２００８−２５５７５０Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０１９５４（Ｐ２００７−１０１９５４）
【出願日】平成１９年４月９日（２００７．４．９）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月９日（２００７．４．９）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]