JP4956671B2 - 車両と移動ｉｄ発信器の間の情報交換のための方法、装置及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、車両と移動ＩＤ発信器の間の情報交換のための方法、装置及びシステムに関している。

自動車製造業においてはドライバーの安全要求に相当の関心が集まってきている。これに関する手段としては例えば次のようなものが挙げられる。すなわち例えば高周波信号（ＲＦ）を用いて場合によって起こり得る自動車の警報ないし警告状態を、移動型の高周波信号送／受信装置、例えばモバイルＩＤ発信器とも称される車両用キー装置との双方向通信を介してドライバーに知らせるものである。

これまでの解決手段としてのストラテジによれば、車両側からはアクティブな送信が必要とされ、キー側（受け側）では常に受信可能な状態、いわゆる"ポーリングモード"の維持が必要とされていた。しかしながらこのような機能に対してはキー側に電流消費ないしエネルギー消費の基本的な問題が生じていた。車両がアクティブな送信を行い、キー側は単に受信モードであったとしても、平均電流消費は受信機がアクティブなときの電流消費のせいぜい１/１０〜１/５０程度しか低減させることができず、依然として無視できないエネルギー消費は改善されないままである。キー側における警報通知機能の活動化状態は、汎用のバッテリー技術（小型バッテリサイズ）を用いた場合、次のバッテリー交換かまたはバッテリー充電まで、最大でも数日しかもたない。

その他にも警報通知状況においては、アクティブな送信を行っている車両によって生じる問題、すなわち当該車両が送信中は所属の車両キー若しくはその他のＩＤ発信器からの命令ないし情報を受取ることができないという問題も生じる。

前述したような問題はこれまでに解決されていない。公知の警報通知システムは一般に"ポーリング技術"を用いている。通常は、蓄電池構想が用いられているが、これには頻繁な充電が必要である。

本発明の課題は、車両との間でデータ交換を行う移動ＩＤ発信器に対して、従来技術よりも格段に改善されたエネルギー効率の得られる技術的解決手段を提供することにある。

前記課題は、請求項１の特徴部分に記載された本発明による方法、請求項１４，１５の特徴部分に記載された本発明による装置、並びに請求項１６の特徴部分に記載された本発明によるシステムによって解決される。従属請求項に有利な実施形態および発展形態が記載されており、これらは単独で使用するか、または相互に組み合わせて使用することができる。

本発明の第１の観点は、車両と移動型ＩＤ発振器との間で情報を交換するための方法において、
ＩＤ発信器の状態問合せ信号を車両側通信装置に所定の周期で送信し、この場合の周期的に経過する過程は状態問合せ信号と予め定められた休止期間から構成されており、
受信モードにおいて警報通知状態が発生したときに車両側通信装置の活動化を行い、
ＩＤ発信器の状態問合せ信号を車両側通信装置によって受信し、
警報通知を車両側通信装置によって移動ＩＤ発信器に送信し、
ＩＤ発信器側において当該警報通知信号を表示する。

本発明による方法は、ＩＤ発信器から車両へ状態問合せの周期的な送信を可能にする。この場合状態問合せ信号にはエネルギー消費を抑える、所定の持続時間の休止期間が追従する。このことは同じような条件のもとで（例えば同じ応答時間など）自動状態問合せの送信に必要なエネルギー所要量を格段に少なくすることができるという利点につながり、これまでに公知のＩＤ発信器の連続的な受信待機状態のときの値よりも約一桁（指標倍）はよくなる。

有利には、状態問合せ信号の周期的な送信は、車両の施錠後に開始される。

状態問合せ信号の送信のための周期は、車両施錠直後が最も短く、その後は時間の経過と共に延長させるのが有利であることがわかった。その場合状態問合せ信号の送信は、車両施錠後の所定持続時間の経過後に非活動化される。

本発明の別の有利な構成によれば、状態問合せ信号と同時に受信問合せ信号が車両側通信装置に送信され、引き続き車両側通信装置は操作信号を直接ＩＤ発信器に送信する。

有利にはこの受信問合せ信号は、ｎ回の状態問合せ信号毎に送信され、この場合前記ｎは２以上の値である。

本発明の別の有利な構成例によれば、状態問合せ信号の送信は、ＩＤ発信器が受信問合せ信号に対する応答としての操作信号を受取ると同時に活動化される。このことはＩＤ発信器が車両側通信装置の受信領域内にあることを意味している。

これに類似して有利には、状態問合せ信号の送信が、ＩＤ発信器が受信問合せ信号に対する応答としての操作信号を何も受取らない場合には非活動化される。このことはＩＤ発信器が車両側通信装置の受信領域外にあることを意味する。

本発明の別の有利な構成例によれば、状態問合せ信号の送信がＩＤ発信器内に統合されているモーションセンサの測定値に依存して行われる。

さらに有利には状態問合せ信号の送信が、モーションセンサによって動きが何も検出されなかった所定の期間の経過後に非活動化される。

同じように状態問合せ信号の送信は、モーションセンサが動きを検出すると同時に再開される。

状態問合せ信号の送信持続時間は最大でも所定の持続時間の１％を越えないようにすると有利である。

有利には、状態問合せ信号の送信は、手動で活動化又は非活動化される。

本発明の第２の観点によれば、対応する車両に状態問合せ信号を送信するＩＤ発信器が以下の手段、すなわち、
状態問合せ信号を所定の周期で送信するための手段と、この場合の周期的に経過する過程は状態問合せ信号と予め定められた休止期間から構成されており、
車両の警報通知を受信するための手段と、
車両の警報通知をユーザーに出力する出力装置とを有している。

本発明のさらに別の観点によれば、車両側通信装置が、受信モードにおいて警報通知状況が発生したときに車両側受信器を活動化させるための活動化装置と、状態問合せ信号の受信のための車両側受信器と、受信モードにおいて状態問合せ信号の受信に依存して警報通知を送信するための車両側送信器とを有している。

本発明のさらに別の観点によれば、車両ないしは所属の車両側通信装置と、移動ＩＤ発信器との間で情報を交換するための請求項１６に記載されているシステムが提案されている。

本発明のさらなる詳細及び利点は添付の図面に基づいて以下の明細書で説明する。

送受信信号の時間経過特性を表した図 車両と移動ＩＤ発信器の間の情報交換のための装置を表した図

以下の明細書における本発明の有利な実施形態の説明では、同じか若しくは類似した構成要素には同じ符号が付されている。

図１では時間方向ｔにおいて車両１側とＩＤ発信器１１側において送受信された信号の時間経過が概略的に示されている。車両１とＩＤ発信器１１に対しては時間軸ｔに並行に表された時間位相が現われている。ここでのＩＤ発信器１１と車両１の間の信号の交換に対しては、車両がＩＤ発信器１１との信号到達範囲にあることが前提となっている。ＩＤ発信器１１の送信期間Ｔ_TXには、生じ得る車両側の警報通知信号が受信される受信期間Ｔ_RXが継続する。図示の例ではＩＤ発信器１１の送信期間Ｔ_TX中に車両１の警報通知信号が何も存在せず、かつ車両１がＩＤ発信器１１の状態問合せ信号を受信はするが、この信号の後続処理は行っていないことが示されている。それによりＩＤ発信器１１は受信期間Ｔ_RXの間は車両１の信号を何も受信しない。この受信期間Ｔ_RXには、ＩＤ発信器１１の側で、車両との信号交換なしの期間Ｔ_Pauseが続いている。この休止期間Ｔ_Pauseが終了した後では周期が最初から開始される。ＩＤ発信器１１の休止期間Ｔ_Pause中はさらに車両アクセス機能ＲＸ１７も活動化される。

車両１の警報通知信号６はここにおいてＩＤ発信器１１が次の周期で警報通知信号を受信するのに用いられる。送信期間Ｔ_TX中は送信信号として起動シーケンス１２（これは起動パターンＷＵＰとも称される）と識別プロトコル１３が伝送される。この識別プロトコルはフレームとも称される。それに対してはそれぞれ相応の時間窓Ｔ_WUPとＴ_frameが設けられている。ＩＤ発信器１１から車両１への送信過程は、「アップリンク」とも称される概念として公知である。この自動化された状態問合せでは、まず最初に警報状態の有無が検査する。通常の状態（すなわち異常のない状態）ではアップリンクにおいて、実際のテレグラムの前に、車両１における受信器の起動を促す起動シーケンス１２が送信される。この受信器は通常の状態ではポーリングモードにおかれている。起動シーケンス１２が送信されている場合にのみ車両１は通常の状態においてＩＤ発信器１１の状態問合せを確実に識別できる。自動化された状態問合せは、警報通知状況のときにのみ識別されるだけでよいので、車両１が警報通知状況において持続的に受信モードであることが前提のときには起動シーケンス１２の送信は省略することができる。車両の受信器が持続的作動モードにおいても複数の異なるチャネル及び／又はアンテナ１５，１６を問合せしなければならないときには、場合により短い起動シーケンス１２が送信される。つまり自動化された状態問合せは、通常の状況では車両によって識別されず、応答もされない。ＩＤ発信器１１の送信期間Ｔ_TXには、生じ得る車両側の警報通知信号が受信される受信期間Ｔ_RXが続く。この受信期間Ｔ_RXには、ＩＤ発信器１１の側で、車両との信号交換なしの期間Ｔ_Pauseが続いている。この休止期間Ｔ_Pauseが終了した後では周期が最初から開始される。ＩＤ発信器１１の休止期間Ｔ_Pause中はさらに車両アクセスに関与している機能ＲＸ１７も活動化される。

車両１において警報通知状況６が発生した時点では、車両１内の受信器がポーリングモード２からアクティブモード３に変更され、このことは受信器が常時受信状態に維持されることを意味する。場合によっては複数のチャネルとアンテナ１５，１６が連続的に問合せされる。それにより車両１はＩＤ発信器１１の自動化された状態問合せを確実に識別でき、さらに状態応答通知の応答時において警報通知状況を通知することができる。ＩＤ発信器１１から車両１への送信過程は、「アップリンク」とも称される概念として公知である。車両側受信器はここにおいて受信モードにおかれ、状態問合せをＩＤ発信器側識別プロトコル１３及び車両側識別プロトコル４と共に受信できる。受信された識別プロトコル４は車両１において処理され、その結果から導出された警報通知信号５がＩＤ発信器１１に送信される。ＩＤ発信器１１は車両１から受信した状態フィードバック信号１４ないしは警報通知信号５を評価し、警報通知を光学的及び／又は音響的通知手段、及び／又は機械的振動手段１８によってユーザーに知らせる。

自動化された状態問合せの周期期間は典型的には３０秒であり、これによって車両が受信範囲にあるＩＤ発信器１１に警報通知を知らせる最大応答時間が表される。

マルチチャネル技術と複数のアンテナ、すなわちいわゆるダイバーシティー方式を用いるならば、伝送された信号の相殺的干渉による障害やアンテナ零点に対して堅固な伝送が可能になる。その存在を意識させないトランスペアレントな実現手段によれば、チャネルとＩＤ発信器に対して可能なアンテナ組合わせが自動化された各状態問合せと共に入れ替わる。

ヨーロッパの市場では、さらなる構想があり、そこでは認可条件（ＥＮ３００ ２２０）に基づいて送信持続時間がデューティサイクル制御によって制限されるものである（例えば８６８〜８６８.６ＭＨｚの帯域で１時間の１％未満など）。それにより送信休止期間が強いられ、これは最終的に応答時間に対する規定となる。

本願の手法によれば、キー側において同じエネルギー消費のもとで、キー側受信器ポーリングを用いた通常の方法よりも短い応答時間が保証される。

状態問合せは起動シーケンス１２を全く必要としないか又はごく短い起動シーケンスしか必要としないため、問合せに対する送信持続時間は、より短いものとなる。それにより問合せは僅かな間隔で送信できる。受信器ポーリングによる方法では、ある程度の限界範囲でキー側のエネルギー消費を保持するために、車両は警報通知状況において比較的長い起動シーケンス１２を送信しなければならない。そのため車両で起きた警報通知のテレグラム間の休止期間も比較的長く維持されなければならず、その結果として応答時間も長引いたものになってしまう。

さらに本願の手法では、ユーザー自身が周期期間の設定ないしは所望の応答時間の設定を行える可能性が提供される。それにより、応答時間とバッテリー充電サイクルとの間の妥協点をどこに見出すかの決定が個々のユーザーレベルに委ねられるようになる。この設定は（受信範囲外も含めて）個々のキー側にて行うことができ、さらに車両に関するパラメータの再構成も不要である。同様にユーザーはＩＤ発信器１１においても警報通知機能を所期のように活動化又は非活動化可能である。所期の活動化は、例えばユーザーが自身の車１のもとに行くときにだけ警報通知機能を望むような場合に有利となり得る。所期の非活動化は、例えば、ユーザーが、無線送信の作動が禁止されているところ、例えば飛行場などの領域内にいくような場合には必要とされる。

別の有利な方法によれば、多大な付加的費用をかけることなく、受信範囲−識別機能（Out of Range検出とも称する）を発揮できる。それに対してはｎ番目の自動状態問合せ（ｎ〜１０）毎に起動シーケンス１２が送信される。すなわちこの"拡張された"自動状態問合せは、ＩＤ発信器１１が車両１の受信範囲内にある限り、車両１によって確実に識別され応答される。ＩＤ発信器１１が状態フィードバック信号を車両１から受取ると、ユーザーは自身がまだ受信範囲内にいること、あるいは再び受信範囲内に入ったことなどを暗に知ることができる。その逆の発想としてＩＤ発信器１１に状態フィードバック信号が戻ってこないときには、自身が受信範囲エリアから離れたことを意味する。

このような"受信範囲内/受信範囲外"の情報は一方ではユーザーに見せることができ、他方では、自動状態問合せに対するアルゴリズムのさらなる最適化のために利用することができる（例えば自動状態問合せに対する周期期間を受信範囲エリアから離れた場合に拡大しそれによってエネルギーを節約するなど）。

本発明による方法はＩＤ発信器１１から車両１に向けて自動的でかつ周期的な状態問合せの送信を可能にしている。このことは同じような条件のもとで（例えば同じ応答時間など）自動状態問合せの送信に必要なエネルギー所要量を格段に少なくすることができるという利点につながり、これまでに公知のＩＤ発信器の連続的な受信待機状態のときの値よりも約一桁（指標倍）はよくなる。バッテリー寿命期間ないしは可能な作動時間はこれによってバッテリーの再充電なしで相応に長くなる。その上さらに活動化、非活動化、応答時間、エネルギー消費率などの機能パラメータの個々の構成もキー側でユーザーによって可能になる。

さらなる利点は、車両１が警報通知状況にあって起動シーケンス１２が伝送されない場合にはポーリングモードからアクティブモードに切り替わることである。それによって所要エネルギーのさらなる節約が達成され、これは通常のエネルギー消費量の１/３にあたる。さらに短い応答時間も実現可能となる。

伝送の信頼性を高める１つの手段は、車両側で複数のアンテナと伝送チャネルを使用することである。各自動状態問合せとの可能なアンテナとチャネルの組合わせの順列によって前記手段はさらに効率アップできる。その際キー側のエネルギー消費が高まることはない。また応答時間も通常の状況のときのものが維持される。つまり障害が無く良好な受信状態のときと同じである。唯一受信特性が悪いときや障害が生じている時だけ、機能し得るアンテナ／チャネル組合わせが送信に利用されるまで、応答時間は長くなる。Ｎ個の可能な組合わせのもとでは応答時間はＮ/２倍まで増加する。

また、状態問合せ信号が送信される周期期間を、実際の条件に合わせて調整することも可能である。この種の条件は、車両側の機能部、例えばドアロックの操作、周期期間の漸次延長による持続時間、モーションセンサの情報、受信範囲内か否かに係わる車両との接続状態などがベースとなり得る。例えば短い周期期間には車両のドアロック後の所定の時間間隔、例えば１０分、が考えられる。すなわちこの短い時間間隔の間は問合せが頻繁に行われることを意味する。それにより、車両を少しの間だけ離れたときの応答時間の短縮が達成される。さらに周期期間は所定の時間間隔で漸次延長することが可能であり、最終的に或程度延長された期間の後に自動的に非活動化され得る。また別の実施形態によれば、周期期間ないしは活動化／非活動化の制御を、キー側に統合されているモーションセンサによってトリガさせることも可能である。この手段によれば有利にはエネルギー消費と応答時間が最適化される。

状態問合せに起動シーケンス１２を取り込むことによって受信エリアの識別表示も達成され得る。

図２には、前述したような経過に相応して車両１の車両側通信装置２１に信号を伝送したり、車両１の車両側通信装置２１から情報を受信するＩＤ発信器１１が示されている。通信装置２１は送信器２２と受信器２３と活動化装置２４を含んでいる。ＩＤ発信器１１はさらに車両側の通信装置２１から伝送された警報通知を表示するための出力装置２５を有している。この出力装置２５は、光学的な表示装置として、又は音響的信号を出力するように構成されていてもよい。

本発明は特に車両１の警報通知を移動ＩＤ発信器１１に表示させるのに適している。

Claims (16)

1. 車両（１）と移動ＩＤ発信器（１１）の間の情報交換のための方法において、
   ＩＤ発信器（１１）の状態問合せ信号を車両側通信装置（２１）に所定の周期で送信するステップと、この場合の周期的に経過する過程は状態問合せ信号と予め定められた休止期間から構成されており、
   受信モードにおいて警報通知状況が発生したときに車両側通信装置（２１）の活動化を行うステップと、
   ＩＤ発信器（１１）の状態問合せ信号を車両側通信装置（２１）によって受信するステップと、
   車両側通信装置（２１）によって警報通知を移動ＩＤ発信器（１１）に送信するステップと、
   前記警報通知信号を前記ＩＤ発信器（１１）にて表示するステップとを有していることを特徴とする方法。
2. 状態問合せ信号の周期的な送信を、車両（１）の施錠後に開始する、請求項１記載の方法。
3. 前記状態問合せ信号の周期的な送信のための周期を、車両（１）の施錠直後は最短にし、漸進的時間で延長する、請求項１または２記載の方法。
4. 前記状態問合せ信号の送信を、車両（１）の施錠後の予め定めた期間の後に非活動化する、請求項１〜３いずれか１項記載の方法。
5. 前記状態問合せ信号と同時に受信問合せ信号が車両側通信装置（２１）に送信され、引き続き車両側通信装置（２１）は操作信号をＩＤ発信器に直接送信する、請求項１〜４いずれか１項記載の方法。
6. 受信問合せ信号は、ｎ回の状態問合せ信号毎に送信され、この場合前記ｎは２以上の値である、請求項５記載の方法。
7. 前記状態問合せ信号の送信は、ＩＤ発信器（１１）が受信問合せ信号に対する応答としての操作信号を受取ると同時に活動化され、これによってＩＤ発信器（１１）が車両側通信装置（２１）の受信領域内にあることが示される、請求項５または６記載の方法。
8. 前記状態問合せ信号の送信は、ＩＤ発信器（１１）が受信問合せ信号に対する応答としての操作信号を何も受取らない場合には非活動化され、これによってＩＤ発信器（１１）が車両側通信装置（２１）の受信領域外にあることが示される、請求項５または６記載の方法。
9. 前記状態問合せ信号の送信は、ＩＤ発信器（１１）内に統合されているモーションセンサの測定値に依存して行われる、請求項１または２記載の方法。
10. 前記状態問合せ信号の送信は、モーションセンサによって動きが何も検出されなかった所定の期間の経過後に非活動化される、請求項９記載の方法。
11. 前記状態問合せ信号の送信は、モーションセンサが動きを検出すると同時に再開される、請求項１０記載の方法。
12. 前記状態問合せ信号の送信持続時間は、最大でも所定の持続時間の１％を越えない、請求項１から１１いずれか１項記載の方法。
13. 前記状態問合せ信号の送信は、手動で活動化又は非活動化され得る、請求項１から１２いずれか１項記載の方法。
14. 対応する車両（１）に状態問合せ信号を送信するためのＩＤ発信器（１１）において、 状態問合せ信号を所定の周期で周期的に送信するための手段と、この場合の周期的に経過する過程は状態問合せ信号と予め定められた休止期間で構成されており、
    車両（１）の警報通知を受信するための手段と、
    車両（１）の警報通知をユーザーに出力するための出力装置（２３）とを有していることを特徴とするＩＤ発信器。
15. 車両側通信装置（２１）において、
    受信モードにおいて警報通知状況が発生したときに車両側受信器（２３）の活動化を行うための活動化装置（２４）と、
    状態問合せ信号の受信するための車両側受信器（２３）と、
    受信モードにおいて状態問合せ信号の受信に依存して警報通知を送信するための車両側送信器（２２）とを有していることを特徴とする車両側通信装置。
16. 請求項１４による移動ＩＤ発信器（１１）と、請求項１５による車両側通信装置（２１）とを備え、車両（１）と移動ＩＤ発信器（１１）の間で情報を交換するためのシステム。

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