JP2008207762A

JP2008207762A - 車載機

Info

Publication number: JP2008207762A
Application number: JP2007048741A
Authority: JP
Inventors: Masashi Ikeura; 正史池浦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2008-09-11
Also published as: US20080204332A1; US7791493B2

Abstract

【課題】本発明は車載機に関し、簡易な回路構成で車両アンテナの故障判定ができ、かつ、無駄な電流消費を生じることの無い車載機を提供することを目的とする。
【解決手段】携帯機１からの電波信号を受信する受信アンテナ１０と、受信アンテナ１０で変換した電気信号を復元する受信回路１１と、受信回路１１からの受信信号の正誤を判定する制御部１２と、制御部１２の駆動信号Ａにより駆動され車両アンテナ２７にアンテナ電流ＩＡを供給する駆動回路１３と、車両アンテナ２７が正常に動作しているか否かを検知信号を生成する検知手段１６とを備え、検知手段１６は、受信回路１１を介して制御部１２に検知信号Ｂをフィードバックするようにして車載機１９を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯機との間で通信を行い、車両ドアなどの施錠・解錠やエンジンの始動などを遠隔制御するスマートエントリーシステムやキーレスエントリーシステム（以下、システムと記載）に用いられ車両に搭載される車載機に関し、特に車両アンテナの故障判定を行う車載機に関するものである。

近年、乗用車などの車両においては、車両ドアの施錠・解錠やエンジンの始動などを、機械キーを用いることなく遠隔制御により行うシステムの普及が拡大しつつある。

本システムは、使用者が、携帯機の所望の押釦を操作することで、車両のドア錠を自動的に解錠、または施錠させたり、車両に搭載された車載機が、車内に携帯機の在ることを検出してエンジン始動許可を行う。

本システムにより使用者は、鍵穴に機械キーを挿入して施錠・解錠などをする操作が不要にでき利便性の向上が図れるものである。

このような従来の車載機について、図３、図４を用いて説明する。

図３は従来の車載機のブロック図であり、同図において、２０は受信アンテナで、受信アンテナ２０は、携帯機１からの電波信号を受信するとともに、変換した電気信号を受信回路２１に伝送する。

そして、受信回路２１は、この電気信号を増幅・復調するなどして携帯機１が出力した元の送信信号に復元した受信信号を制御部２２に入力する。この受信信号を受けた制御部２２は、受信信号に含まれる携帯機１のＩＤコードと、予め自らに記憶されたコードとを比較して受信信号の正誤を判定する。

また、制御部２２は、駆動信号Ａにより駆動回路２３を駆動して車両アンテナ２７にアンテナ電流ＩＡを供給する。ここで、アンテナ電流ＩＡは、電源ＶＤから検知手段２６のシャント抵抗ＲＳを介して駆動回路２３に供給され、駆動回路２３を経由して車両アンテナ２７に流れる。

なお、検知手段２６は、シャント抵抗ＲＳの両端に差動増幅器２６Ａが接続されて形成され、アンテナ電流ＩＡが流れることでシャント抵抗ＲＳ間に発生する電圧を差動増幅器２６Ａで増幅した検知信号Ｂを制御部２２にフィードバックするようにして車載機２９が構成されている。

以上の構成において、車載機２９は、携帯機１からの電波信号を受信すると、制御部２２で、受信信号に含まれる携帯機１のＩＤコードと、予め自らに記憶されたコードとを照合し、一致した際に、図示しないドアアクチュエータ装置を制御して、車両のドア錠を自動的に解錠、または施錠させる。

また、車載機２９は、車両アンテナ２７の故障判定をしている。以下、その理由について説明する。

なお、車両アンテナ２７は、車内用の車内アンテナ、車外用の車外アンテナと複数有るが、以下の説明では、ドアノブ内に配置される車外アンテナを例に説明する。

この車両アンテナ２７は、図４に示すように、コイルＬとコンデンサＣを直列接続して形成されたアンテナ素子２７Ａと、２本のリード線を「よじり」形成したハーネス２７Ｂおよび車載機２９のターミナルＴに接続されるコネクタ２７Ｃを備えて構成されているのが一般的である。

そして、車載機２９と車両アンテナ２７の配置は、例えば車載機２９はフロント側のダッシュボード奥に、車両アンテナ２７は、例えばリア側の後部ドアノブ内に、それぞれ配置されている。この両者間の配線距離、つまりハーネス２７Ｂの全長Ｄは６ｍを超えるものも有る。

したがって、車両アンテナ２７が、例えばドアノブ内に配置された場合、ハーネス２７Ｂはドアのヒンジ部を通るため、いきおいドアの開閉動作などによりハーネス２７Ｂがドアと車両ボディーとの間に挟み込まれたり、車両組立て時に咬み込んだりして、ショート／オープン故障を生じる恐れがある。

これが、車両アンテナ２７の故障判定を行う理由である。以下、その動作について説明する。

まず、駆動回路２３には、制御部２２から駆動信号Ａが入力され、この駆動信号Ａに基づいて電源ＶＤを通電されアンテナ電流ＩＡが供給される。そして、検知回路２６は、シャント抵抗ＲＳでこのアンテナ電流ＩＡを電圧に変換し、この電圧を差動増幅器２６Ａで増幅した検知信号Ｂを制御部２２にフィードバックする。その結果、制御部２２は検知信号Ｂに基づいて車両アンテナ２７の故障判定を行う。

そして、車両アンテナ２７が正常の場合には、検知信号Ｂは、電源ＶＤが車両アンテナ２７で消費される残りの電圧となり、電源ＶＤより小さい信号になることで制御部２２は、車両アンテナ２７を正常と判定する。

一方、車両アンテナ２７が故障の場合には、制御部２２は、検知信号Ｂが０Ｖ、つまりアンテナ電流ＩＡが全く流れていない信号の場合はオープン故障、および検知信号Ｂが電源ＶＤの信号の場合はアンテナ電流ＩＡが全てシャント抵抗ＲＳで消費されていることから車両アンテナ２７はショート故障と、それぞれ判定する。

このように、従来の車載機２９は、電源ＶＤと駆動回路２３間に直列接続された検知回路２６のシャント抵抗ＲＳに流れるアンテナ電流ＩＡ、つまり、駆動回路２３に供給されるアンテナ電流ＩＡを利用して車両アンテナ２７の故障判定を行うものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開昭６２−１０７０４号公報

しかしながら、上記従来の車載機２９においては、検知回路２６が、シャント抵抗ＲＳと差動増幅器２６Ａとから形成されているため、回路構成が複雑となり高価になるという課題があった。

また、車両アンテナ２７が正常の場合においてアンテナ電流ＩＡは、シャント抵抗ＲＳで無駄に消費されるという問題もあった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な回路構成で安価な、かつ、無駄な電流消費を生じることの無い車載機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の車載機は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、携帯機からの電波信号を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナで変換した電気信号を前記携帯機が出力した元の送信信号に復元する受信回路と、前記受信回路からの受信信号の正誤を判定する制御部と、前記制御部の駆動信号により駆動され車両アンテナにアンテナ電流を供給する駆動回路と、前記車両アンテナが正常に動作しているか否かを検知する検知手段とを備え、前記検知手段は、コンデンサで形成するとともに、一端を前記駆動回路と前記車両アンテナとの中点に接続し、他端を前記受信回路の入力側に接続して、前記車両アンテナの故障を検知する検知信号を前記制御部にフィードバックすることで、前記制御部が、前記検知信号に基づいて前記車両アンテナの故障判定を行うようにして車載機を構成したものである。

係る構成になる検知手段は、コンデンサで形成することにより、駆動回路と車両アンテナとの間に流れるアンテナ電流の電圧変化をフィルタ作用により抽出後受信回路で増幅し、その検知信号に基づいて制御部が車両アンテナの故障判定を行うことができる。よって、検知手段を簡易な回路構成にでき安価な、かつアンテナ電流が無駄に消費されるということのない車載機を得ることができるという作用を有する。

また、検知手段のコンデンサは、電子部品を用いても良いが、配線基板の導体を用い、対向する２つの導体に空隙を設けて形成でき安価にできる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、制御部は、車両アンテナが故障と判断した際、駆動回路の動作を停止するものであり、駆動回路の動作を停止することによって、特にエンジン停止時におけるバッテリー上がりを防止することができるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、制御部は、車両アンテナが故障と判断した際、報知するものであり、報知することによって使用者などにメンテナンスを促すことができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、安価で、かつ、無駄な電流消費を生じることの無い車載機を得ることができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図２を用いて説明する。なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による車載機のブロック図であり、同図において、１０は受信アンテナで、受信アンテナ１０は、携帯機１からのＲＦ周波数帯の電波信号を受信し、この電波信号を電気信号に変換する。

そして、１１は受信回路で、受信回路１１は、受信アンテナ１０で変換した電気信号を増幅・復調するなどして携帯機１が出力した元の送信信号に復元し、その受信信号を出力する。

また、１２は制御部で、制御部１２は、受信回路１１からの受信信号の正誤を判定する。

さらに、制御部１２は、携帯機１の存在を確認するために、駆動信号Ａを出力して駆動回路１３を駆動する。そして駆動回路１３には、駆動信号Ａに応じて電源ＶＤが通電されることで、駆動回路１３は、外部に接続された車両アンテナ２７にアンテナ電流ＩＡを供給する。その結果、車両アンテナ２７からは、所定の領域にＬＦ周波数帯のリクエスト信号が発信される。

また、１６は検知手段で、検知手段１６は、一端を駆動回路１３と車両アンテナ２７との中点に、他端を受信回路１１の入力側に接続されて形成され、車両アンテナ２７が正常に動作しているか否かを検知する検知信号を生成する。

この検知手段１６は、コンデンサのみで形成され、さらに、コンデンサは電子部品そのもの、もしくは配線基板の導体を用い、２つの導体間に空隙を設けてエッチングするなどして形成している。このようにして車載機１９が構成されている。

以上の構成において、車載機１９は、携帯機１からの電波信号を受信すると、制御部１２で、受信信号の正誤を判断し、正しいと判定したら、受信信号に含まれる携帯機１のＩＤコードと、予め自らに記憶されたコードとを照合し、一致した際に、受信信号に含まれる情報コードを解読して、その情報が例えば解錠を指示するものであれば、制御部１２で、図示しないドアアクチュエータ装置を制御してドア錠の解錠を行う。

また、車載機１９は、車両アンテナ２７の故障判定を行う。その理由については上述した通りで、以下、その動作について図２を用いて説明する。

既に述べたように車載機１９が出力するリクエスト信号は、図２（ｄ）に示す制御部１２からの駆動信号Ａにより形成される。つまり、この駆動信号Ａに基づいて駆動回路１３には電源ＶＤが通電され、駆動回路１３は、車両アンテナ２７にアンテナ電流ＩＡを供給する。その結果、車両アンテナ２７は、アンテナ電流ＩＡから変換したリクエスト信号を発信する。

その際、検知手段１６は、アンテナ電流ＩＡが流れることで駆動回路１３と車両アンテナ２７との中点に発生する電圧波形を、コンデンサのフィルタ作用によりフィルタ信号を形成するとともに、このフィルタ信号を受信回路１１に入力し、受信回路１１で増幅した検知信号Ｂを制御部１２にフィードバックさせる。

ここで、車載機１９が行う車両アンテナ２７の故障判定は、リクエスト信号を発信する毎に行い、携帯機１からの電波信号を受信している場合は行わない、この為、受信回路１１を故障判定時の検知信号Ｂの増幅に用いることができる。

なお、検知手段１６のコンデンサの容量値は、図４に示す車両アンテナ２７のコンデンサＣに比べて極めて小さな値とし、車両アンテナ２７のアンテナ特性に影響を及ぼさないようにしている。

また、この車両アンテナ２７の故障判定は、エンジン停止状態においても行われる。つまり、車載機１９は、エンジン停止状態においても携帯機１との通信を行う必要があるためである。

そして、制御部１２は、検知信号Ｂが、図２（ａ）に示す拡大波形ａの場合、車両アンテナ２７を正常と判断する。この波形ａの検知信号Ｂは、駆動信号Ａの立上り・立下りにおいて、車両アンテナ２７のコイルＬの逆起電圧により、電源ＶＤのレベルを超えて急峻に変化し、その間は大きく落ち込んだ特性となり車両アンテナ２７が動作している信号のため正常である。

図２（ｂ）に示す拡大波形ｂの場合は、オープン故障と判定する。この波形ｂは、検知信号Ｂの電圧レベルが駆動信号Ａと同じＶＤである、つまり、アンテナ電流ＩＡは流れていないことを示すため、オープン故障である。

また、図２（ｃ）に示す拡大波形ｃの場合は、ショート故障と判定する。この波形ｃは、検知信号Ｂが無くなっている、つまり、負荷である車両アンテナ２７がショート状態で大きなアンテナ電流ＩＡ（ショート電流）が流れていることを示すため、ショート故障である。

このように検知手段１６は、そのコンデンサのフィルタ作用により上記各波形ａ−ｃを検知信号Ｂに成して制御部１２にフィードバックすることで、制御部１２が、検知信号Ｂに基づいて車両アンテナ２７の故障判定を行う。

この故障と判定した際に制御部１２は、駆動信号Ａの出力を止めて駆動回路１３の動作を停止するとともに、図１に示す、車両に設けられたスピーカやランプなどの報知手段３１を駆動して、使用者に車両アンテナ２７が故障であることを報知する。

このように本実施の形態によれば、検知手段１６は、コンデンサで形成されるとともに、駆動回路１３と車両アンテナ２７の中点と、受信回路１１の入力側との間に接続することによって、その回路構成を簡単にでき、安価な車載機１９を得ることができるものである。

また、検知手段１６のコンデンサは、電子部品を用いても良いが、配線基板の導体を用いて形成することによって、より安価にできる。

また、車両アンテナ２７が故障の際は、駆動回路１３の動作を停止することによって、特に車両アンテナ２７がショート故障の場合のバッテリー上がりを防止できるとともに、さらに報知することで使用者などにメンテナンスを促すことができる。

なお、本実施の形態において、オープン状態は、図２（ｂ）に示す完全オープン、つまり、検知信号Ｂが電源ＶＤになる例で説明したが、これに限ることはなく、半オープンから半ショート状態の間を検知することも可能である。図２（ｂ）に示すように、波形ｂが完全オープンの電源ＶＤの電圧より低下、つまり、車両アンテナ２７から車両ボディーなどにリーク電流が流れ基準電圧ＶＳより低下した場合の半オープンから半ショート状態を示す検知も可能である。

また、車両アンテナ２７が複数有る場合であっても、検知手段１６は１つで形成することもできる。この場合は、駆動回路１３にスイッチを介して各車両アンテナ２７を並列に接続し、各車両アンテナ２７を検知手段１６の端子Ｐに接続する。そして、１つの駆動回路１３で各スイッチのＯＮタイミングをずらして個別に車両アンテナを動作させることで、どの車両アンテナが故障であるかを検出することができる。

本発明による車載機は、安価で、かつ、無駄な電流消費を生じることが無い、という効果を有し、車両ドアなどの施錠・解錠やエンジンの始動などを遠隔制御するシステムに用いられる車載機等に有用である。

本発明の一実施の形態による車載機のブロック図同動作説明図従来の車載機のブロック図同要部部品の模式図

符号の説明

１携帯機
１０受信アンテナ
１１受信回路
１２制御部
１３駆動回路
１６検知手段
２７車両アンテナ
３１報知手段
Ａ駆動信号
Ｂ検知信号
ＩＡアンテナ電流
Ｐ端子
Ｔターミナル（コネクタ）

Claims

携帯機からの電波信号を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナで変換した電気信号を前記携帯機が出力した元の送信信号に復元する受信回路と、前記受信回路からの受信信号の正誤を判定する制御部と、前記制御部の駆動信号により駆動され車両アンテナにアンテナ電流を供給する駆動回路と、前記車両アンテナが正常に動作しているか否かを検知する検知手段とを備え、
前記検知手段は、コンデンサで形成するとともに、一端を前記駆動回路と前記車両アンテナとの中点に接続し、他端を前記受信回路の入力側に接続して、前記車両アンテナの故障を検知する検知信号を前記制御部にフィードバックすることで、前記制御部が、前記検知信号に基づいて前記車両アンテナの故障判定を行う車載機。
前記制御部は、前記車両アンテナが故障と判断した際、前記駆動回路の動作を停止する請求項１記載の車載機。
前記制御部は、前記車両アンテナが故障と判断した際、報知する請求項１記載の車載機。