JP4285211B2

JP4285211B2 - 車両における情報処理装置および車輪情報処理装置

Info

Publication number: JP4285211B2
Application number: JP2003391669A
Authority: JP
Inventors: 敦司小川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: JP2005157511A

Description

本発明は、車両の無線通信技術に関し、特に、車両の無線通信の混信を防止する技術に関する。

タイヤ監視システムとキーレスエントリーシステムの信号を同一のアンテナで受信する技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。特許文献１においては、複数のタイヤセンサユニットから同一データの無線送信をランダムな複数のタイミングにおいて行わせることで、信号が受信できなくなることを防ぐようにしている。また、特許文献２においては、イグニッションキーをオンにしたときにタイヤ監視モニタとして動作し、イグニッションキーをオフにしたときにキーレスエントリーとして動作する装置が提案されている。
特開２００３−７２３３０号公報特開２００３−８１０５９号公報

従来の一般的なタイヤ監視システムとキーレスエントリーシステムは、同じ周波数帯を用いて通信を行っているために、混信の可能性が高い。そのため、例えば所定時間ごとに車輪からタイヤ監視情報を常時送信するタイヤ監視システムでは、キーレスエントリー信号との混信が発生して、作動不良になる虞がある。そのような場合に、例えば特許文献１に開示される技術を応用して、タイヤ監視システムおよびキーレスエントリーシステムにおいて同一の送信データを複数回にわたって送信すると、送信された信号が受信装置側で正常に受信できる確率を高くすることができると考えられるが、一方で同一データを複数回送信するために、電力消費が大きくなる。特に、タイヤセンサユニットはバッテリ駆動のため、消費電力を低減してバッテリ寿命を延ばすことは、タイヤ監視システムを実現するために重要である。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力の消費を抑制しつつ、信号の混信を防止することのできる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、車輪側通信機と、車輪側通信機と通信を行う車体側通信機と、車体側通信機に情報を無線送信する携帯通信機とを備える車輪情報処理装置に関する。携帯通信機は、ドアロック信号を送信する前に第１トリガ信号を送信し、車輪側通信機は第１トリガ信号を受信すると送信可能モードからスリープモードに移行する。また携帯通信機は、ドアアンロック信号を送信する前に第２トリガ信号を送信し、車輪側通信機は第２トリガ信号を受信すると、車体側通信機がドアアンロック信号を受信した後のタイミングで、スリープモードから送信可能モードに移行する。

この態様の情報処理装置によると、携帯通信機が、ドアロック信号を送信する前に第１トリガ信号を送信し、車輪側通信機は第１トリガ信号を受信すると送信可能モードからスリープモードに移行する。また携帯通信機は、ドアアンロック信号を送信する前に第２トリガ信号を送信し、車輪側通信機は第２トリガ信号を受信すると、車体側通信機がドアアンロック信号を受信した後のタイミングで、スリープモードから送信可能モードに移行する。これにより、携帯通信機と車輪側通信機とが同時に信号送信することによる混信を防ぐことができる。

車輪側通信機は、第２トリガ信号の受信後、時間Ｔの待機後に、スリープモードから送信可能モードに移行する。時間Ｔは、携帯通信機による第２トリガ信号の送信開始からドアアンロック信号の送信完了までの時間よりも長く設定される。携帯通信機は、第１トリガ信号および第２トリガ信号を、同一の周波数帯で送信する。このとき携帯通信機は、ドアロック信号およびドアアンロック信号の周波数帯とは異なる周波数帯で、第１トリガ信号および第２トリガ信号を送信する。

本発明によると、電力の消費を抑制しつつ、信号の混信を防止することのできる車輪情報処理技術を提供することができる。

図１は、本発明の実施例に係る車輪情報処理装置を搭載した車体の構成を示す。車両の４個の車輪にはそれぞれ、監視すべき車輪の状態量の情報（以下単に「監視情報」とも呼ぶ）を検出するセンサ、監視情報を送信する通信機、およびアンテナが設けられている。車輪はタイヤとホイールから構成される。第１車輪２０ａのホイールには、第１状態量センサ３０ａ、第１通信機４０ａ、および第１アンテナ５０ａが設けられている。第２車輪２０ｂのホイールには、第２状態量センサ３０ｂ、第２通信機４０ｂ、および第２アンテナ５０ｂが設けられている。第３車輪２０ｃのホイールには、第３状態量センサ３０ｃ、第３通信機４０ｃ、および第３アンテナ５０ｃが設けられている。第４車輪２０ｄのホイールには、第４状態量センサ３０ｄ、第４通信機４０ｄ、および第４アンテナ５０ｄが設けられている。第１車輪２０ａ、第２車輪２０ｂ、第３車輪２０ｃおよび第４車輪２０ｄをそれぞれ車体１０における位置に応じてＦＲ輪（右前輪）、ＦＬ輪（左前輪）、ＲＲ輪（右後輪）、ＲＬ輪（左後輪）とも表現する。

以下、第１車輪２０ａ、第２車輪２０ｂ、第３車輪２０ｃおよび第４車輪２０ｄを総称する場合には「車輪２０」と呼び、第１状態量センサ３０ａ、第２状態量センサ３０ｂ、第３状態量センサ３０ｃおよび第４状態量センサ３０ｄを総称する場合には「状態量センサ３０」と呼ぶ。また、第１通信機４０ａ、第２通信機４０ｂ、第３通信機４０ｃおよび第４通信機４０ｄを総称する場合には「通信機４０」と呼び、第１アンテナ５０ａ、第２アンテナ５０ｂ、第３アンテナ５０ｃおよび第４アンテナ５０ｄを総称する場合には「アンテナ５０」と呼ぶ。

本実施例における状態量センサ３０は、それぞれ一つまたは複数の物理量を検出するセンサの総称であり、一例として、タイヤの空気圧およびタイヤの温度を監視情報として検出するＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）センサであってよい。各状態量センサ３０は、監視情報を、それぞれ対応する通信機４０に送る。通信機４０は、状態量センサ３０および図示しない電池と一体に形成されており、状態量センサ３０と通信機４０は電池で駆動される。各通信機４０は、受け取った監視情報をそれぞれ対応するアンテナ５０を介して車体側のアンテナ７２へ送信する。

車体側の通信機７０は、車体側のアンテナ７２を介して４つの通信機４０から監視情報を受信し、受信した監視情報を電子制御装置６０（以下、電子制御装置６０を「ＥＣＵ６０」と表記する）へ送る。ＥＣＵ６０は、状態量センサ３０による検出値の情報を処理する情報処理手段として機能し、通信機７０から受け取った監視情報に基づいて車輪２０の状態を把握する。ＥＣＵ６０は、車輪２０の温度が所定値を超えたり、車輪２０の空気圧が所定値を下回ったとき、警告ランプ６２を点灯させたり、ブザー６４に警告音を鳴らさせることにより、車輪２０の状態をドライバに知らせる。以上は、実施例の車両におけるタイヤ監視システムの構成であり、車輪情報処理装置は、車輪２０、状態量センサ３０、通信機４０、アンテナ５０、ＥＣＵ６０、通信機７０およびアンテナ７２などを有して構成される。

本実施例の車両は、さらにキーレスエントリーシステム（以下、「キーレスシステム」と表記する）の構成も備える。キーレスシステムは、メカニカルキーによる機械的な解錠・施錠を必要とせずに、車体側に設けられたＥＣＵ６０が、ドライバが所持する通信機能を備えたキーユニット１００と交信することにより、車両のドアの解錠・施錠を行うシステムである。

キーユニット１００はキーレスの携帯通信機であり、車体側の通信機７０との間で通信して、車両の状態、この場合はロック状態かアンロック状態であるかを切り替える。キーユニット１００は、ロックボタン１０２とアンロックボタン１０４とを有して構成されている。ドライバがロックボタン１０２を押下げると、ドアロックの指示が通信機７０を介してＥＣＵ６０に伝達され、ＥＣＵ６０が、ドアロック機構１０６を制御してドアの施錠を行う。また、ドライバがアンロックボタン１０４を押下げると、ドアアンロックの指示が通信機７０を介してＥＣＵ６０に伝達され、ＥＣＵ６０が、ドアロック機構１０６を制御してドアの開錠を行う。このように、車体側の通信機７０は、タイヤ監視システムおよびキーレスシステムにおいて共用され、すなわち、タイヤ監視システムにおいては車輪側の通信機４０と、キーレスシステムにおいてはキーユニット１００との間で通信を行う。

本実施例では、車輪側の通信機４０からの監視情報信号と、キーユニット１００からのキーレス信号との混信を防止するために、キーユニット１００からの信号で通信機４０をスリープさせて、送信停止状態に移行させる。これにより、混信を防止してタイヤ監視システムおよびキーレスシステムが作動不良となる状態を回避するとともに、状態量センサ３０および通信機４０による消費電力を低減して、バッテリ寿命を延ばすことができる。既述したように、キーレス信号には、ドアロックするための信号とドアアンロックするための信号の２種類があるが、それぞれのキーレス信号において、通信機４０および状態量センサ３０の動作状態を制御するトリガ信号が付加される。車輪側の通信機４０のアンテナ５０は、本来のキーレス信号およびタイヤ監視情報信号の周波数帯だけでなく、その周波数帯からわずかにずれた周波数帯のトリガ信号も受信するように構成される。

図２（ａ）は、ドアロック時におけるキーレス信号のタイミングチャートを示し、図２（ｂ）は、ドアロック時におけるタイヤ監視システムの動作状態を示す。図２（ａ）に示されるように、ドライバがキーユニット１００のロックボタン１０２を押下げると、キーユニット１００は、ドアロック信号を送信する前に、ドアロック信号の周波数帯とは異なる周波数帯のスリープトリガ信号を送信する。タイヤ監視システムにおいて、通信機４０がアンテナ５０を介してスリープトリガ信号を受信すると、通信機４０が送信可能モードからスリープモードに移行し、通信機４０からの送信が停止される。これにより、キーユニット１００は、通信機４０からの信号と混信することなく、車体側の通信機７０に対してドアロック信号を送信することが可能となる。

図３（ａ）は、ドアアンロック時におけるキーレス信号のタイミングチャートを示し、図３（ｂ）は、ドアアンロック時におけるタイヤ監視システムの動作状態を示す。図３（ａ）に示されるように、ドライバがキーユニット１００のアンロックボタン１０４を押下げると、キーユニット１００は、ドアアンロック信号を送信する前に、ドアアンロック信号の周波数帯とは異なる周波数帯のウェイクアップトリガ信号を送信する。ウェイクアップトリガ信号とスリープトリガ信号とは、同一の周波数帯で送信されてもよい。タイヤ監視システムにおいて、通信機４０がアンテナ５０を介してウェイクアップトリガ信号を受信すると、通信機４０は、時間Ｔを待機した後、スリープモードから送信可能モードに移行する。なお、時間Ｔは、キーレス信号において、ウェイクアップトリガ信号の送信開始からドアアンロック信号の送信完了までの時間よりも若干長めに設定される。これにより、車体側の通信機７０がドアアンロック信号を受信した後のタイミングで、通信機４０が送信可能モードに移行することができ、キーユニット１００は、通信機４０からの信号と混信することなく、車体側の通信機７０に対してドアアンロック信号を送信することが可能となる。

図４は、実施例における車輪側通信機４０の動作を示すフローチャートである。通信機４０は、キーレストリガ信号を監視し（Ｓ１０のＮ）、キーレストリガ信号を受信すると（Ｓ１０のＹ）、車体側通信機７０に対して送信停止状態に入る（Ｓ１２）。このとき、状態量センサ３０への電力供給を停止してもよい。なお、この時点でスリープモードに入っている場合は、送信停止状態を継続する。キーレストリガ信号がスリープトリガ信号である場合（Ｓ１４のＹ）、ただちにスリープモードに入り（Ｓ１８）、その後、ウェイクアップ信号を受信するまでは、送信停止状態を維持する。一方、キーレストリガ信号がウェイクアップトリガ信号である場合（Ｓ１４のＮ）、ウェイクアップトリガ信号の受信後、時間Ｔが経過するまでの間（Ｓ１６のＮ）、送信停止状態を維持し、時間Ｔが経過すると（Ｓ１６のＹ）、スリープモードからウェイクアップして起動し（Ｓ２０）、送信可能モードに移行する。以上の動作により、キーレス信号とタイヤ監視情報信号との混信を回避しつつ、通信機４０および状態量センサ３０の消費電力を低減してバッテリ寿命を長くすることが可能となる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施例では、キーユニット１００が、ロックボタン１０２とアンロックボタン１０４を有する場合を説明したが、キーユニット１００は１つの切換ボタンのみを有するタイプのものであってもよい。この場合、ドライバが切換ボタンを押下げることで、そのときの車両の状態が切り換えられ、すなわちドアがロックされていればアンロック状態に、またドアがロックされていなければロック状態に、状態が反転される。このようなキーユニット１００からの信号にも、既述したようにトリガ信号が含まれる。車輪側の通信機４０は、スリープモードにあるのか又は送信可能モードにあるのかを判定して、スリープモードにおいてトリガ信号を受信した場合には送信可能モードに、また送信可能モードにおいてトリガ信号を受信した場合にはスリープモードに、モード切換えを行う。

トリガ信号を受信できない場合などのフェール対応として、車輪２０に設けられた例えば加速度センサなどの状態量センサ３０により、車両が走行中であるのか、又は所定時間以上停車中であるのかを判定してもよい。これにより、ドアのロックまたはアンロック状態と、通信機のモードとが対応しない不都合を回避することができ、正常なモード切換を実現することが可能となる。

実施例では、携帯通信機としてキーレス通信機を例にとって説明したが、変形例では、携帯通信機はガレージオープナーやリモート制御のエンジンスタータなどであってもよく、要は、他の通信機の送信周波数と同一の送信周波数を使用する携帯通信機であれば、本発明を利用することが可能となる。

実施例に係る車輪情報処理装置を搭載した車体の構成を示す図である。（ａ）はドアロック時におけるキーレス信号のタイミングチャートを示す図であり、（ｂ）はドアロック時におけるタイヤ監視システムの動作状態を示す図である。（ａ）はドアアンロック時におけるキーレス信号のタイミングチャートを示す図であり、（ｂ）はドアアンロック時におけるタイヤ監視システムの動作状態を示す図である。車輪側通信機の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０・・・車体、２０・・・車輪、３０・・・状態量センサ、４０・・・通信機、５０・・・アンテナ、６０・・・ＥＣＵ、７０・・・車体側通信機、７２・・・アンテナ、１００・・・キーユニット、１０２・・・ロックボタン、１０４・・・アンロックボタン、１０６・・・ドアロック機構。

Claims

車輪側通信機と、車輪側通信機と通信を行う車体側通信機と、車体側通信機に情報を無線送信する携帯通信機とを備える車輪情報処理装置において、
携帯通信機は、ドアロック信号を送信する前に第１トリガ信号を送信し、車輪側通信機は第１トリガ信号を受信すると送信可能モードからスリープモードに移行し、
また携帯通信機は、ドアアンロック信号を送信する前に第２トリガ信号を送信し、車輪側通信機は第２トリガ信号を受信すると、車体側通信機がドアアンロック信号を受信した後のタイミングで、スリープモードから送信可能モードに移行することを特徴とする車輪情報処理装置。
車輪側通信機は、第２トリガ信号の受信後、時間Ｔの待機後に、スリープモードから送信可能モードに移行することを特徴とする請求項１に記載の車輪情報処理装置。
時間Ｔは、携帯通信機による第２トリガ信号の送信開始からドアアンロック信号の送信完了までの時間よりも長く設定されることを特徴とする請求項２に記載の車輪情報処理装置。
携帯通信機は、第１トリガ信号および第２トリガ信号を、同一の周波数帯で送信することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車輪情報処理装置。
携帯通信機は、ドアロック信号およびドアアンロック信号の周波数帯とは異なる周波数帯で、第１トリガ信号および第２トリガ信号を送信することを特徴とする請求項４に記載の車輪情報処理装置。