JP5823846B2

JP5823846B2 - 車載通信システム

Info

Publication number: JP5823846B2
Application number: JP2011274812A
Authority: JP
Inventors: 洋一井戸
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2031-12-15
Also published as: JP2013124042A

Description

本発明は、車載通信システムに関する。

従来、制御プログラムを格納したＰＣ（Personal Computer）カードが挿入された場合にＰＣカードからプログラムを読み込んで各種処理を実行する車載メータシステムが提案されている。この車載メータによれば、制御プログラムがメータに着脱可能なＰＣカードに格納されるため、車載メータのコストを抑えると共に、ＰＣカードの変更等により車載メータの多様性を実現することができる（特許文献１参照）。

また、携帯電話の充電を行う車両用のクレドール装置が提案されている。このクレドール装置は、内部にメモリを備えるため、携帯電話にて撮像した画像のデータをクレドール装置に記憶させることができる。また、このクレドール装置は、カーナビやＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）等の車内機器と接続され、携帯電話を通じて入力される音声を認識して車内機器を制御したり、車内機器にて音声を認識して携帯電話を操作したりすることが可能となっている。さらに、このクレドール装置は、携帯電話を通じてエンジンの始動や停止も可能であり、且つ、携帯電話の画像をカーナビ等の車内機器に送信して大きな画面で表示させる機能についても備えている（特許文献２参照）。

また、車両インストルメントパネル内に鏡を用いた表示機構を備え、携帯型ＰＣを車両インストルメントパネル内部に差し込むことで、携帯型ＰＣの表示内容を運転者に提供可能とした表示装置が提案されている。また、この装置では携帯型ＰＣがＣＡＮ（Controller Area Network）により車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に接続され、各種センサの情報を携帯型ＰＣに取り込みことができる（特許文献３参照）。

特開２００５−１６５５８７号公報特開２００５−２７７６３２号公報特開２００４−２７６８０３号公報

このように、従来装置では、携帯電話や携帯型ＰＣ等の携帯端末側と車内機器側との通信を可能としている。しかし、車内環境においては様々な通信手段が設けられており、これらの通信手段が影響して携帯端末側と車内機器側との通信にノイズが重畳してしまう可能性がある。このため、例えば車速情報等を携帯端末に送信する場合には正確な情報を取得できない可能性があり、携帯端末から画像や音声データを送信する場合には一部の画素情報が変化してしまったり雑音が入ってしまったりする可能性があった。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、より正確でノイズの少ないデータのやり取りをすることが可能な車載通信システムを提供することにある。

本発明の車載通信システムは、携帯端末と、車両に設けられる、センサ類からの情報を読み込んで運転者に提示するメータ装置との通信を行う車載通信システムであって、予め前記メータ装置と通信接続されており、且つ、車内において前記携帯端末を固定可能に構成され、前記携帯端末の固定状態において当該携帯端末とＮＦＣ通信する通信装置をさらに備え、前記携帯端末は、前記通信装置を介して前記メータ装置と通信を行い、前記通信装置は、前記センサ類からの情報を前記メータ装置を介することなく入力することを特徴とする。

本発明の車載通信システムによれば、車内において携帯端末を固定可能に構成され、携帯端末の固定状態において携帯端末とＮＦＣ通信する通信装置を備え、携帯端末は、通信装置を介して車内機器と通信を行う。このため、携帯端末と通信装置とは、ＮＦＣ通信というノイズに強い通信方式によって通信が行われることとなる。ＮＦＣ（Near Field Communication）通信という言葉は、Mifare（登録商標）やFeliCa（登録商標）などとともに、TransferJet（登録商標）を含めたり区別したりして使われているが、ここでは区別することなく近接通信としてTransferJetを含めてＮＦＣ通信とする。これにより、様々な通信手段が設けられる車内環境において、例えば車速情報等を携帯端末に送信する場合、携帯端末はより正確な情報を取得できる。また、携帯端末から画像や音声データを送信する場合には一部の画素情報が変化してしまったり雑音が入ってしまったりする可能性を低減することができる。従って、より正確でノイズの少ないデータのやり取りをすることができる。

また、本発明において車載通信システムにおいて、通信装置は、車両バッテリに接続され、前記携帯端末にＮＦＣ給電を行うことが好ましい。

この車載通信システムによれば、通信装置は、車両バッテリに接続され、携帯端末にＮＦＣ給電を行う。このため、ＮＦＣ給電という極狭域にしか影響を及ぼさない給電方式を採用することとなり、携帯端末が通信装置を介して車内機器と通信するときに、影響を及ぼし難くなる。従って、携帯端末に給電を行う場合であっても、より正確でノイズの少ないデータのやり取りをすることができる。

本発明の車載通信システムによれば、より正確でノイズの少ないデータのやり取りをすることができる。

本発明の実施形態に係る車載通信システムの外観を示す外観図である。図１に示した車載通信システムの詳細を示すブロック図である。本実施形態に係る車載通信システムの要部を示すブロック図である。本実施形態に係る車載通信システムの詳細動作を示すフローチャートである。図１に示した車載通信システムの詳細を示す第２のブロック図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車載通信システムの外観を示す外観図である。図１に示すように、車載通信システム１は、携帯端末１０と、車載タッチモニタ装置２０と、メータ装置３０とを備えている。携帯端末１０は、例えばスマートフォンであり、ユーザ携帯可能で通信機能を備えた電子端末である。車載タッチモニタ装置２０は、ナビゲーション地図情報等を表示する表示機器であると共に、ユーザ操作を受付可能な操作機器として機能するものである。メータ装置３０は、車両に設けられる各種センサ類からの情報等を読み込んで、それらの情報を運転者に提示する表示機器である。

また、本実施形態において車載通信システム１は、車載タッチモニタ装置２０の近傍（助手席側の側方）に差し込み孔Ｈを有し、この差し込み孔Ｈに携帯端末１０を挿入可能となっている。特に本実施形態において差し込み孔Ｈに携帯端末１０が挿入されると、携帯端末１０は車載タッチモニタ装置２０やメータ装置３０などの車内機器と通信する構成となっている。

図２は、図１に示した車載通信システム１の詳細を示すブロック図である。なお、図２では各種通信関係や接続関係を明確とするため、車載通信システム１以外の構成についても図示している。

図２に示すように、車載通信システム１は、上記構成に加えて中央通信装置（通信装置）４０を備えている。この中央通信装置４０は、携帯端末１０と、車内機器である車載タッチモニタ装置２０及びメータ装置３０等との通信を制御するものである。また、中央通信装置４０は、上記した差し込み孔Ｈを有し、差し込み孔Ｈに携帯端末１０が挿入され固定された状態（固定状態の一形態）において携帯端末１０と、車内機器である車載タッチモニタ装置２０及びメータ装置３０等との通信を制御する構成となっている。なお、携帯端末１０は、差し込み孔Ｈに携帯端末１０が挿入されて固定される場合に限らず、所定のホルダーを備えホルダーに載置することにより固定されてもよく、固定方法は特に上記に限られるものではない。以下、各部について詳細に説明する。

携帯端末１０は、第１アンテナ１１と、第２アンテナ１２と、ＮＦＣ（Near Field Communication）部１３と、給電部１４とを備えている。第１アンテナ１１は、車両に設けられた局所アンテナ１０１と通信するものであり、局所アンテナ１０１にはテレビやラジオの信号がＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１０２を介して送信されると共に、電話等の音声信号やＧＰＳ情報が送信される。このため、携帯端末１０は、第１アンテナ１１を介してこれらの情報を取得可能となっている。

また、第２アンテナ１２は、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））やワイヤレスラン（W-LAN）、及びワイマックス（WiMAX）等のアンテナ１０３と通信するものであり、アンテナ１０３を通じてこれらの情報を取得するものである。このため、携帯端末１０は、ブルートゥース等を利用して情報を取得可能となっている。

ＮＦＣ部１３は、中央通信装置４０側と通信するものである。図２に示すように中央通信装置４０についてもＮＦＣ部４１を備えている。このため、ＮＦＣ部１３は、中央通信装置４０のＮＦＣ部４１を介して中央通信装置４０側とＮＦＣ通信を実行することとなる。ここで、ＮＦＣ通信は、近距離無線通信として知られる国際規格であり、凡そ数センチから１メートル程度の近距離で行う省電力の通信方式である。本実施形態ではＮＦＣ部１３により通信を行うため、ノイズが少なく車内機器側と通信を行うことができるようになっている。

また、中央通信装置４０は、ＥＣＵ４２と、電源制御回路４３と、給電部４４とを備えている。ＥＣＵ４２は、中央通信装置４０の全体を制御するものである。上記ＮＦＣ４１部はＥＣＵ４２の制御によって携帯端末１０と通信する。

電源制御回路４３は、ＥＣＵ４２の指令によってバッテリ１０４からの電力を給電部４４に供給するものである。また、携帯端末１０についても給電部１４を備えており、これら給電部１４，４４により携帯端末１０を充電可能となっている。特に、給電については、非接触給電の国際規格として知られているＱｉ（ワイヤレス通信の国際規格）によって給電を行うようになっている。ただし、規格に準拠しない一般的な電磁誘導方式やＮＦＣ通電での同時給電を除外するものではない。

さらに、中央通信装置４０は、ＣＡＮ４５を備えており、ＣＡＮ４５を介して車載タッチモニタ装置２０及びメータ装置３０と接続されている。

車載タッチモニタ装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ＣＡＮ２２と、モニタドライバ回路２３と、タッチモニタディスプレイ２４と、Ｉ／Ｏポート２５とを備えている。

ＣＰＵ２１は、車載タッチモニタ装置２０の全体を制御するものである。ＣＡＮ２２は、中央通信装置４０と通信するものである。モニタドライバ回路２３は、タッチモニタディスプレイ２４を駆動するものである。また、タッチモニタディスプレイ２４は、ユーザに対してナビゲーション地図情報等を表示すると共に、ユーザにより操作されると操作内容に応じた信号をＣＰＵ２１に送信する。

さらに、車載タッチモニタ装置２０は、Ｉ／Ｏポート２５を介してハンズフリーマイク１０５と接続されており、ハンズフリーマイク１０５から音声信号を入力し、ＣＰＵ２１に送信する構成となっている。また、Ｉ／Ｏポート２５は、スピーカ１０６に接続される車載アンプ１０７に対しても接続されており、車載アンプ１０７に対して音声信号を出力するようになっている。

メータ装置３０はＣＡＮ３１を備えており、ＣＡＮ３１を介して中央通信装置４０と通信する構成となっている。また、メータ装置３０は、センサ類１０８及びステアリングスイッチ１０９と接続されており、これらの情報を入力する構成となっている。

上記において車載通信システム１は、ＮＦＣ部１３，４１を備えているため、例えばセンサ類１０８によって検出されメータ装置３０に送信される車速情報等を携帯端末１０に送信する場合、携帯端末１０はより正確な情報を取得できることとなる。また、携帯端末１０から画像や音声データを車載タッチモニタ装置２０に送信する場合には一部の画素情報が変化してしまったり雑音が入ってしまったりする可能性を低減することができる。

さらに、車載通信システム１は、携帯端末１０にＮＦＣ給電を行う構成となっているため、ＮＦＣ給電という極狭域にしか影響を及ぼさない給電方式を採用することとなり、携帯端末１０が中央通信装置４０を介して車載タッチモニタ装置２０及びメータ装置３０と通信するときに、影響を及ぼし難くすることができる。

なお、車載通信システム１においてやり取りされるデータは、車速情報等、画像データ及び音声データに限らず、ＧＰＳ情報などの他の情報であってもよい。

図３は、本実施形態に係る車載通信システム１の要部を示すブロック図である。図３に示すように、本実施形態においてＮＦＣ部１３，４１は、ＮＦＣ回路１３ａ，４１ａと、アンテナ１３ｂ，４１ｂとから構成されており、アンテナ１３ｂ，４１ｂを通じてデータを送受信する構成となっている。

また、給電部１４，４４は、ＮＦＣ給電回路１４ａ，４４ａと、コイル１４ｂ，４４ｂとから構成されており、コイル１４ｂ，４４ｂを介した電磁誘導方式により携帯端末１０に充電を行う構成となっている。

次に、本実施形態に係る車載通信システム１の詳細動作を、図３及び図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る車載通信システム１の詳細動作を示すフローチャートである。

車両のアクセサリスイッチがオンされると、図４に示すフローチャートが実行される。まず、ＥＣＵ４２は、ＮＦＣ回路４１を起動させる（Ｓ１）。そして、ＥＣＵ４２は、携帯端末１０からＮＦＣ応答があったか否かを判断する（Ｓ２）。ＮＦＣ応答がなかったと判断した場合（Ｓ２：ＮＯ）、ＮＦＣ応答があったと判断されるまで、この処理が繰り返される。

一方、ＮＦＣ応答があったと判断した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＮＦＣ通信を開始する（Ｓ３）。これにより、双方間のデータのやり取りが可能となる。次いで、ＥＣＵ４２は、ＮＦＣ通信の相手先である携帯端末１０が給電対応機器であるか否かを判断する（Ｓ４）。なお、本実施形態において給電対応機器であるか否かは、ＮＦＣ通信が開始された段階で携帯端末１０から給電要求が送信されたか否かを確認することにより判断されるが、これに限らず、公知の他の手法を採用してもよい。

給電対応機器であると判断した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４２は、電源制御回路４３及びＮＦＣ給電回路４４ａを通じてコイル４４ｂに通電し、給電を開始させる（Ｓ５）。その後、処理はステップＳ６に移行する。一方、給電対応機器でないと判断した場合（Ｓ４：ＮＯ）、給電は行われることなく処理はステップＳ６に移行する。

ステップＳ６において携帯端末１０は、ＮＦＣ部１３を通じて画像情報を転送する（Ｓ６）。次いで、ＥＣＵ４２は、携帯端末１０から受信した画像情報を車載タッチモニタ装置２０に送信し、タッチモニタディスプレイ２４に表示させる（Ｓ７）。

次いで、車載タッチモニタ装置２０のＣＰＵ２１は、タッチモニタディスプレイ２４に操作があったか否かを判断する（Ｓ８）。タッチモニタディスプレイ２４に操作がなかったと判断した場合（Ｓ８：ＮＯ）、処理はステップＳ１３に移行する。

タッチモニタディスプレイ２４に操作があったと判断した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、タッチモニタディスプレイ２４に対する操作情報を中央通信装置４０に送信し、中央通信装置４０のＥＣＵ４２は、ＮＦＣ部４１を通じて操作情報を携帯端末１０に転送する（Ｓ９）。

次いで、携帯端末１０は、転送された操作情報に基づいてアプリ等を駆動する（Ｓ１０）。次いで、携帯端末１０は、アプリ等の駆動情報をＮＦＣ部１３を通じて中央通信装置４０に転送する（Ｓ１１）。次いで、中央通信装置４０のＥＣＣＵ４２は、駆動情報を車載タッチモニタ装置２０に送信し、車載タッチモニタ装置２０のＣＰＵ２１は、駆動情報に基づいて表示等の動作を実行する（Ｓ１２）。

次いで、車載通信システム１はアクセサリスイッチがオフされたか否かを判断する（Ｓ１３）。アクセサリスイッチがオフされていないと判断した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、処理はステップＳ８に移行する。一方、アクセサリスイッチがオフされたと判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、図４に示す処理は終了する。

このようにして、本実施形態に係る車載通信システム１によれば、車内において携帯端末１０を固定可能に構成され、携帯端末１０の固定状態において携帯端末１０とＮＦＣ通信する中央通信装置４０を備え、携帯端末１０は、中央通信装置４０を介して車載タッチモニタ装置２０やメータ装置３０と通信を行う。このため、携帯端末１０と中央通信装置４０とは、ＮＦＣ通信というノイズに強い通信方式によって通信が行われることとなる。これにより、様々な通信手段が設けられる車内環境において、例えば車速情報等を携帯端末１０に送信する場合、携帯端末１０はより正確な情報を取得できる。また、携帯端末１０から画像や音声データを送信する場合には一部の画素情報が変化してしまったり雑音が入ってしまったりする可能性を低減することができる。従って、より正確でノイズの少ないデータのやり取りをすることができる。

また、中央通信装置４０は、バッテリ１０４に接続され、携帯端末１０にＮＦＣ給電を行う。このため、ＮＦＣ給電という極狭域にしか影響を及ぼさない給電方式を採用することとなり、携帯端末１０が中央通信装置４０を介して車載タッチモニタ装置２０やメータ装置３０と通信するときに、影響を及ぼし難くなる。従って、携帯端末１０に給電を行う場合であっても、より正確でノイズの少ないデータのやり取りをすることができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば、本実施形態に係る車載通信システム１は、スマートフォンを携帯端末１０の一例として挙げているが、これに限らず、ＰＣ等であってもよいし、通常の携帯電話であってもよい。また、車内機器は車載タッチモニタ装置２０やメータ装置３０に限らず、オーディオ機器や車内に持ち込まれたポータブル機器であってもよい。さらに、車内機器はリクライニング等を行うシート装置、ミラーを駆動するミラー駆動装置、エンジンの始動及び停止等を行うエンジン制御装置などであってもよい。

また、本実施形態に係る車載通信システム１は、携帯端末１０を差し込み孔Ｈに挿入状態において携帯端末１０のカメラにより撮影された映像をタッチモニタディスプレイ２４に表示するようにしてもよい。この場合、車両の周囲状況をタッチモニタディスプレイ２４に表示して、駐車支援等を行うようにしてもよい。

また、本実施形態に係る車載通信システム１において携帯端末１０は、メータ装置３０から車速情報等を入力するため、携帯端末１０にデジタルタコメータとしての機能を持たせるようにしてもよい。

また、本実施形態に係る車載通信システム１は、ハンズフリーマイク１０５にて入力した音声情報に基づいて、車内機器を制御してもよいし、携帯端末１０を制御してもよい。携帯端末１０を制御する場合、図４に示したフローチャートにおいてステップＳ８のタッチ操作が音声による操作に置き換わることとなる。

図５は、図１に示した車載通信システム１の詳細を示す第２のブロック図である。図５に示すように、中央通信装置４０はＩ／Ｏポート４６を備え、例えばセンサ類１０８やステアリングスイッチ１０９からの情報をメータ装置３０を介することなく入力できるように構成されていてもよい。これにより、より通信をスムーズに実行できるからである。このように、本実施形態に係る車載通信システム１は、図２に示した構成例に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

１…車載通信システム
１０…携帯端末
１１…第１アンテナ
１２…第２アンテナ
１３…ＮＦＣ部
１３ａ…ＮＦＣ回路
１３ｂ…アンテナ
１４…給電部
１４ａ…ＮＦＣ給電回路
１４ｂ…コイル
２０…車載タッチモニタ装置（車内機器）
２１…ＣＰＵ
２２…ＣＡＮ
２３…モニタドライバ回路
２４…タッチモニタディスプレイ
２５…Ｉ／Ｏポート
３０…メータ装置（車内機器）
３１…ＣＡＮ
４０…中央通信装置（通信装置）
４１…ＮＦＣ部
４１ａ…ＮＦＣ回路
４１ｂ…アンテナ
４２…ＥＣＵ
４３…電源制御回路
４４…給電部
４４ａ…ＮＦＣ給電回路
４４ｂ…コイル
４５…ＣＡＮ
Ｈ…差し込み孔
１０１…局所アンテナ
１０２…ＬＮＡ
１０３…アンテナ
１０４…バッテリ（車両バッテリ）
１０５…ハンズフリーマイク
１０６…スピーカ
１０７…車載アンプ

Claims

携帯端末と、車両に設けられる、センサ類からの情報を読み込んで運転者に提示するメータ装置との通信を行う車載通信システムであって、
予め前記メータ装置と通信接続されており、且つ、車内において前記携帯端末を固定可能に構成され、前記携帯端末の固定状態において当該携帯端末とＮＦＣ通信する通信装置をさらに備え、
前記携帯端末は、前記通信装置を介して前記メータ装置と通信を行い、
前記通信装置は、前記センサ類からの情報を前記メータ装置を介することなく入力する
ことを特徴とする車載通信システム。
前記通信装置は、車両バッテリに接続され、前記携帯端末にＮＦＣ給電を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の車載通信システム。
前記通信装置は、予め車両に設けられる、タッチモニタディスプレイを有する車載タッチモニタ装置と通信接続されており、
前記携帯端末は、前記通信装置を介して前記車載タッチモニタ装置と通信を行い、
前記携帯端末の固定状態において前記携帯端末のカメラにより車両の周囲を撮影可能であり、
前記タッチモニタディスプレイは、前記カメラにより撮影された車両の周囲の映像を表示する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の車載通信システム。