车载通信装置和通信方法与流程

本发明涉及安装在车辆中的车载通信装置以及由该车载通信装置执行的通信方法，该车载通信装置与具有车辆的钥匙信息的终端装置进行通信。

背景技术：

日本未审查专利申请公开no.2001-115705(jp2001-115705a)和日本未审查专利申请公开no.2017-079430(jp2017-079430a)公开了一种车辆系统(例如，智能进入系统)，其中由用户携带的具有钥匙信息的终端装置(例如，已经安装有专用电子钥匙或钥匙信息的智能电话)和安装在车辆上的车载通信装置通过无线通信来控制车辆。

在这样的车辆系统中，终端装置和车载通信装置经由天线发送或接收预定的信号并执行预定的钥匙信息核对处理等，从而在车载通信装置处认证终端装置。例如，通过在验证终端设备之后对车辆执行预定的操纵输入来执行车辆的控制。

技术实现要素：

通常，在存在噪声的通信环境下，噪声被叠加在从天线发送的信号上以核对终端装置。因此，当通信环境是产生具有影响的稳定噪声的通信环境(例如，用于投币停车、插电式混合动力车辆(hv)或电动车辆(ev)的无线充电设施)时，在终端设备核对过程中，存在从车厢内部发送天线发送到终端装置的信号的接收强度和从车厢外部发送天线发送到终端装置的信号的接收强度都超过阈值(该阈值是用于判定是否存在终端装置的标准)，并且车载通信装置不能判定终端装置是存在于车辆外部还是内部的可能性。

本发明提供一种车载通信装置和通信方法，即使在存在噪声的影响的通信环境下，也能够准确地判定具有钥匙信息的终端装置是存在于车辆的内部还是外部。

本发明的第一方面涉及车载通信装置，其配置为与具有车辆的钥匙信息的终端装置进行通信。该车载通信装置包括发送控制器和判定单元。发送控制器配置为执行控制，以使得从安装在车辆外部的车厢外部发送天线发送用于激活终端装置的第一信号，并且，在第一信号的发送之后，执行控制，以使得从车厢外部发送天线和安装在车辆内部的车厢内部发送天线发送预定的第二信号。判定单元配置为：基于在第二信号的发送之后从终端装置发送到车载通信装置的第一响应信号判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。发送控制器配置为：当判定单元不能判定终端装置是存在于车辆外部还是内部时，执行控制，以使得从车厢内部发送天线发送用于激活终端装置的第三信号。判定单元配置为：基于在第三信号的发送之后从终端装置发送到车载通信装置的第二响应信号判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。

在根据本发明的第一方面的车载通信装置中，当判定单元通过使用指向车厢的外部和车厢的内部的第二信号的通信过程不能判定终端装置是存在于车辆的内部还是外部时，执行使用仅指向车厢的内部的第三信号的通信过程。根据本发明的第一方面，可以基于在第三信号的发送后来自终端装置的响应，判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。

在根据本发明的第一方面的车载通信装置中，判定单元可以配置为：参考包括在第一响应信号中的终端装置中的第二信号的接收强度信息，并且，当从车厢外部发送天线发送的第二信号的接收强度等于或大于预定的阈值、且从车厢内部发送天线发送的第二信号的接收强度等于或大于预定的阈值时，判定判定单元不能基于第一响应信号判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。

通过做出这样的判定，在存在噪声的影响的通信环境下，可以避免错误地判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。

在根据本发明的该方面的车载通信装置中，判定单元可以配置为：在判定单元不能基于第一响应信号判定终端装置是存在于车辆内部还是外部的情况下，当在第三信号的发送之后从终端装置接收到第二响应信号时，判定终端装置存在于车辆内部。

在根据本发明的该方面的车载通信装置中，判定单元可以配置为：在判定单元不能基于第一响应信号判定终端装置是存在于车辆内部还是外部的情况下，当在第三信号的发送之后从没有终端装置接收到第二响应信号时，判定终端装置存在于车辆外部。

根据本发明的第一方面，即使当判定单元不能通过首先执行的、使用指向车厢的外部和车厢的内部的第二信号的通信过程，来判定终端装置是存在于车辆外部还是内部时，可以基于对使用接下来执行的、指向车厢的内部的第三信号的通信的响应，来准确地判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。

在根据本发明的该方面的车载通信装置中，发送控制器可以配置为：在第三信号的发送之后，从车厢内部发送天线发送预定的第四信号。判定单元可以配置为：当判定单元不能基于第一响应信号判定终端装置是存在于车辆内部还是外部时、且当基于包括在第二响应信号中的终端装置中的第四信号的接收强度信息判定第四信号的接收强度等于或大于预定的阈值时，判定终端装置存在于车辆内部。

在根据本发明的该方面的车载通信装置中，发送控制器可以配置为：在第三信号的发送之后，从车厢内部发送天线发送预定的第四信号。判定单元可以配置为：当判定单元不能基于第一响应信号判定终端装置是存在于车辆内部还是外部时、且当基于包括在第二响应信号中的终端装置中的第四信号的接收强度信息判定第四信号的接收强度低于预定的阈值时，判定终端装置存在于车辆外部。

根据本发明的第一方面，即使当判定单元不能通过首先执行的、使用第一信号和第二信号的通信来判定终端装置是存在于车辆外部还是内部时，也可以基于接下来执行的、使用第三信号和第四信号的通信中的第四信号的接收强度，进一步准确地判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。

在根据本发明第一方面的车载通信装置中，判定单元可以配置为：当基于包括在第一响应信号中的终端装置中的第二信号的接收强度信息判定从车厢外部发送天线发送的第二信号的接收强度等于或大于预定的阈值、且从车厢内部发送天线发送的第二信号的接收强度低于预定的阈值时，判定终端装置存在于车辆外部。

在根据本发明的第一方面的车载通信装置中，判定单元可以配置为：当基于包括在第一响应信号中的终端装置中的第二信号的接收强度信息判定从车厢外部发送天线发送的第二信号的接收强度低于预定的阈值、且从车厢内部发送天线发送的第二信号的接收强度等于或大于预定的阈值时，判定终端装置存在于车辆内部。

根据本发明的第一方面，基于接下来执行的、使用指向车厢的外部和车厢的内部的第二信号的通信过程中的第二信号的接收强度，进一步准确地判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。

在根据本发明第一方面的车载通信装置中，发送控制器可以配置为：使第三信号的输出强度低于第一信号的输出强度。

根据本发明的第一方面，可以抑制，例如，在存在噪声的影响的通信环境下，仅朝向车厢的内部发送的第三信号到达车辆的外部。因此，可以通过使用第三信号的通信来抑制判定单元不能判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。

本发明的第二方面涉及一种通信方法，车载通信装置通过该通信方法与具有车辆的钥匙信息的终端装置进行通信。该通信方法包括：当需要终端装置的核对过程时，从安装在车辆外部的车厢外部发送天线发送用于激活终端装置的第一信号；在第一信号的发送之后，从车厢外部发送天线和安装在车辆内部的车厢内部发送天线发送预定的第二信号；基于在第二信号的发送之后从终端装置接收的第一响应信号判定终端装置是存在于车辆外部还是内部；当车载通信装置通过判定不能判定终端装置是存在于车辆外部还是内部时，从车厢内部发送天线发送用于激活终端装置的第三信号；以及基于在第三信号的发送之后从终端装置接收的第二响应信号判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。

利用根据本发明的第二方面的通信方法，当车载通信装置不能通过使用指向车厢的外部和车厢的内部的第二信号的通信过程来判定终端装置是存在于车辆外部还是内部时，可以基于在指向车厢的内部的第三信号发送后、来自终端装置的响应，判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。

根据上述根据本发明的相应方面的车载通信装置和通信方法，即使在存在噪声的影响的通信环境下，也可以准确地判定具有钥匙信息的终端装置是存在于车辆外部还是内部。

附图说明

本发明的示例实施例的特征、优点和技术及工业显著性，将在下文中参考附图而加以描述，其中相似标号表示相似要素，且其中：

图1是示意性地说明根据本发明的实施例的包括车载通信装置的车辆系统的框图；

图2是由根据实施例的车载通信装置执行的通信控制的流程图；

图3a是说明实施例的通信控制与现有技术的通信控制之间的差异的时序图；

图3b是说明实施例的通信控制与现有技术的通信控制之间的差异的时序图；

图3c是说明实施例的通信控制与现有技术的通信控制之间的差异的时序图；

图4a是说明根据实施例的应用示例的通信控制的时序图；

图4b是说明根据实施例的应用示例的通信控制的时序图；以及

图5是说明由根据实施例的车载通信装置执行的通信控制的修改示例的流程图。

具体实施方式

概述

本发明的车载通信装置首先通过车厢外部和车厢内部的通信过程判定终端装置是存在于车辆外部还是内部。在该通信过程中，当车载通信装置不能判定终端装置是存在于车辆外部还是内部时，车载通信装置仅在车厢中再次执行通信过程，并判定终端装置存在于车辆外部还是内部。

配置

图1是说明根据本发明的实施例的包括车载通信装置10的车辆系统1的概述的图。在图1中所示的车辆系统1包括车载通信装置10和具有预定的车辆的钥匙信息的终端装置20。

车辆系统1是所谓的智能进入系统(也称为电子钥匙系统、无线钥匙系统、无钥匙进入系统等)，其通过无线通信使用车载通信装置10和终端装置20之间的钥匙信息来执行核对处理，以控制预定的车辆操纵(车门的锁定或解锁、发动机的启动等)。

根据该实施例的车载通信装置10包括发送控制器11、多个外部车厢发送天线12(12-1至12-3)、多个车厢内部发送天线13(13-1至13-3)、接收天线14和判定单元15。

发送控制器11可以基于包括从装置(未图示)获取的锁定或解锁车门的操纵的操纵信息和判定单元15通知的判定信息，来控制从车厢外部发送天线12和车厢内部发送天线13发送的终端装置20的核对信号。核对信号例如是：用于激活终端装置20以开始核对处理的信号，并且是包括车辆的预定的钥匙信息的信号(根据0和1的组合的核对码)(以下称为“激活信号”)、用于所接收的信号强度指示(rssi)的测量的信号(以下称为“rssi信号”)、用于终端装置20的存在的确认的信号(以下称为“搜索信号”)等。该核对信号可以是例如，低频(lf)信号。下面将描述由发送控制器11执行的控制。

车厢外部发送天线12是安装在车辆外部的天线。车厢外部发送天线12通常设置在车辆的各个门附近(例如，驾驶员座椅门、乘客座椅门、后门等)并且被配置为能够基于来自发送控制器11的指令向车厢外的预定的检测区域发送核对信号。在图1中说明了外部车厢发送天线12(12-1至12-3)的数量为三个的情况。但是，车厢外部的车厢外部发送天线12的数量不限于此。

车厢内部发送天线13是安装在车辆内部的天线。车厢内部发送天线13通常被分布以覆盖车辆的整个车厢(例如，在车厢的前侧、车厢的中心、车厢的后侧等)并且配置为能够在发送控制器11的控制下向车厢的预定的检测区域发送核对信号。在图1中说明了车厢内发送天线13(13-1至13-3)的数量为三个的情况。但是，车厢内部发送天线13的数量不限于此。

接收天线14是安装在车辆的预定的位置处的天线，并且配置为能够接收从已经接收到核对信号的终端装置20发送的响应信号。在图1中说明了接收天线14的数量是一个的情况。但是，接收天线14的数量不限于此。

判定单元15可以基于来自终端装置20的对核对信号的响应来判定终端装置20是存在于车辆外部(车厢外部)还是车辆内部(车厢内部)。此外，当判定单元15不能判定终端装置20是存在于车辆外部还是内部时，判定单元15向发送控制器11通知预定的判定信息。下面将描述由判定单元15执行的控制。

上述发送控制器11和判定单元15中的两者或一者通常可配置为包括中央处理单元(cpu)、存储器、输入和输出接口等的电子控制单元(ecu)。在电子控制单元中，通过cpu读取并执行存储在存储器中的预定的程序来实现预定的功能。

终端装置20包括接收天线21、接收信号处理单元22、发送控制器23和发送天线24。

接收天线21配置为能够接收从发送控制器11发送的核对信号。在图1中，说明了存在一个接收天线21的情况，但是接收天线21的数量不限于此。

接收信号处理单元22可以处理由接收天线21接收的核对信号。例如，当核对信号是激活信号时，接收信号处理单元22可以执行对核对码进行解码以激活终端装置20的过程。当核对信号是rssi信号时，接收信号处理单元22可以执行测量可接收信号强度并生成包括测量的结果的响应信号的过程。当核对信号是搜索信号时，接收信号处理单元22可以执行生成包括应答(ack)的响应信号的处理。

发送控制器23可以从发送天线24发送由接收信号处理单元22生成的响应信号。该响应信号可以是例如，处于射频(rf)的信号。

发送天线24配置为基于来自发送控制器23的指令发送响应信号。在图1中，说明了存在一个发送天线24的情况，但是发送天线24的数量不限于此。

控制

将进一步参考图2描述由车载通信装置10执行的通信控制。图2是由根据本发明的实施例的车载通信装置10的发送控制器11和判定单元15执行的通信控制过程程序的流程图。

例如，当由于用于指示车辆锁定或解锁车门的用户操纵的执行而需要终端装置20的核对处理时，开始图2中说明的通信处理。在下文中，将描述用户触摸内置在车厢外部的门把手中的传感器的情况的示例中的通信控制。

步骤s201：为了确认在车厢外部的检测区域中终端装置20的存在，发送控制器11首先从车厢外部发送天线12发送激活信号(以下称为“第一信号”)。

步骤s202：然后，发送控制器11从车厢外部发送天线12发送rssi信号(以下称为“第二车厢外部信号”)，然后从车厢内部发送天线13发送rssi信号(以下称为“第二车厢内部信号”)。

步骤s203：判定单元15判定响应信号(以下称为“第一响应信号”)是否已经能够经由接收天线14获取，该第一响应信号包括指示从终端装置20发送的第二车厢内部信号和第二车厢外部信号的接收信号强度的rssi值。当判定单元15判定已经能够获取第一响应信号时(s203中的“是”)，该过程继续到步骤s205，而当判定单元15判定直到预定的时间过去还不能获取第一响应信号时(s203中的“否”)，则该过程继续到步骤s204。

步骤s204：当还不能获取到第一响应信号时，判定单元15判定终端装置20至少不存在于车厢外部发送天线12的检测区域，即，终端装置20不存在于车厢外部(车厢外部)。根据该判定，在车辆中，可以输出预定的警报或者可以抑制根据用户操纵的车辆操纵(车门的锁定或解锁)的执行。根据步骤s204中的该判定，该通信控制过程结束。

步骤s205：判定单元15基于所获取的第一响应信号判定第二外部车厢信号的rssi值是否等于或大于预定的阈值，且第二车厢内部信号的rssi值是否等于或大于预定的阈值。该阈值是用于判定终端装置20是否能够正确地接收从车载通信装置10发送的第二信号的参考值，并可以根据天线安装地点、关于第二信号的输出强度的规则等来设定。用于判定第二车厢外部信号的rssi值的阈值和用于判定第二车厢内部信号的rssi值的阈值可以是相同值或不同值。

当判定单元15判定第二车厢内部信号和第二车厢外部信号的rssi值都等于或大于预定的阈值时(s205中的“是”)，判定单元15基于第一响应信号不能判定终端装置20是存在于车辆外部还是内部。因此，该过程继续到步骤s206。另一方面，当判定单元15已经判定第二车厢内部信号的rssi值和第二车厢外部信号的rssi值不都等于或大于预定的阈值时，即，当判定单元15已经判定第二车厢外部信号的rssi值和第二车厢内部信号的rssi值中的任何一个值等于或大于预定的阈值时(s205中的“否”)，该过程继续到步骤s209。

步骤s206：为了确认车厢内部的检测区域中终端装置20的存在，发送控制器11首先从车厢内部发送天线13发送激活信号(以下称为“第三信号”)。

步骤s207：发送控制器11然后从车厢内部发送天线13发送rssi信号(以下称为“第四信号”)。

步骤s208：判定单元15判定是否已经能够经由接收天线14获取包括指示从终端装置20发送的第四车厢内部信号的接收信号强度的rssi值的响应信号(以下称为“第二响应信号”)。当判定单元15判定已经能够获取第二响应信号时(s208中的“是”)，该过程继续到步骤s210。当判定单元15判定直到预定的时间过去还不能获取第二响应信号时(s208中的“否”)，该过程继续到步骤s211。

步骤s209：判定单元15基于所获取的第二响应信号判定第二车厢外部信号的rssi值是否等于或大于预定的阈值。当判定单元15判定该信号是第二车厢外部信号时(s209中的“是”)，该过程继续到步骤s211，而当判定单元15判定该信号不是第二车厢外部信号时(即，第二车厢内部信号)(s209中的“否”)，该过程继续到步骤s210。

步骤s210：判定单元15判定终端装置20存在于车厢内部发送天线13的检测区域中，即，终端装置20存在于车辆内部(车厢内部)。根据该判定，在车辆中，可以输出预定警报或者可以抑制根据用户操纵的车辆操纵(车门的锁定或解锁)的执行。根据步骤s210中的该判定，该通信控制过程结束。

步骤s211：判定单元15判定终端装置20存在于车厢外部发送天线12的检测区域中，即，终端装置20存在于车辆外部(车厢外部)。根据该判定，可以执行根据用户操纵的车辆操纵(车门的锁定或解锁)。根据步骤s211中的判定，该通信控制过程结束。

图3a至3c是说明实施例的通信控制与现有技术的通信控制之间的差异的时序图。图3a至3c说明了当终端装置20存在于车辆外部(车厢外部)时用户触摸车门把手的情况。在图3a至3c的示例中，说明了三个车厢内发送天线13-1至13-3设置在车厢中，并且从车厢内部发送天线13-1至13-3发送作为第二车厢内部信号的三个信号的示例。

如图3a所示，在车辆周围不受噪声影响的通信环境中，由于在第一通信过程中发送到车厢的三个信号的rssi值不超过预定的阈值，因此在该实施例的通信控制和现有技术的通信控制中，判定单元15都可以判定终端装置20存在于车辆外部(车厢外部)。例如，当第二车厢内部信号的三个rssi值中的一个rssi值未超过预定的阈值(或可以可选地设定)时，判定单元15可以判定终端装置20存在于车辆外部(车厢外部)。

另一方面，如图3b和3c所示，在车辆周围环境受噪声影响的通信环境中，在第一通信过程中，第二车厢内部信号的三个rssi值被噪声增加并且都超过预定的阈值。这里，在图3b所示的现有技术的通信控制中，仅执行第一通信过程。因此，根据判定的结果，输出警报或者不执行根据用户操纵的车辆操纵(车门的锁定或解锁)的执行。

在图3c所示的实施例的通信控制中，与图3b所示的现有技术的通信控制不同，在第一通信过程之后再次执行仅指向车厢内部的通信过程。在该再通信过程中，存在于车辆外部(车厢外部)的终端装置20不能对包括在指向车厢的内部的第三信号中的钥匙信息(基于0和1的组合的核对码)进行解码，因为钥匙信息被淹没在噪声中。因此，即使当接收到叠加了噪声的第四信号时，也不执行第二响应信号的应答。因此，判定单元15可以判定终端装置20存在于车辆外部(车厢外部)，因为没有建立再通信过程。

当终端装置20存在于车辆内部(车厢内部)时，可以类似地做出该判定。在这种情况下，存在于车辆内部(车厢内部)的终端装置20可以对包括在指向车厢内部的第三信号中的钥匙信息进行解码。因此，终端装置20向车载通信装置10应答第二响应信号，并且建立再通信过程。因此，判定单元15可以判定终端装置20存在于车辆内部(车厢内部)。

应用示例

将参考图4a和4b描述该实施例的应用示例。在该实施例中，在第一通信过程后执行的仅指向车厢内部的再通信过程中，假设指向车厢内部的第三信号被淹没在噪声中，且没有到达存在于车辆外部(车厢外部)的终端装置20。

然而，各种因素(例如，车辆的车身的尺寸或形状、车厢内部发送天线13的安装位置以及存在于车辆外部(车厢外部)的终端装置20的位置等)可以重叠，并且，如图4a所示，指向车厢内部的第三信号可以到达存在于车辆外部(车厢外部)的终端装置20。

因此，如图4b所示，当在第一通信过程之后执行再通信过程时，发送控制器11使得要从车厢内部发送天线13发送的第三信号的输出强度低于通常执行的在指向车厢的通信处理时要发送的第三信号的输出强度。作为示例，可以设想在使第三信号的输出强度低于在第一通信过程中要从外部车厢发送天线12发送的第一信号的输出强度。通过降低输出强度，可以抑制指向车厢内部的第三信号到达存在于车辆外部(车厢外部)的终端装置20。

根据该应用示例中的控制，本实施例中的基本逻辑能够容易地应对，在没有噪声的通信环境中，不影响操作性能或抗噪性能，而在存在噪声的通信环境下，可以执行根据用户操纵的意图的车辆操纵。

操作和效果

如上所述，利用根据本发明的实施例的车载通信装置10，在rssi值在噪声等的影响下增加、且判定单元15不能通过使用指向车厢的外部和车厢的内部中的每一个的rssi信号(第二信号)的第一再通信过程来判定终端装置20是存在于车辆外部还是内部的情况下，执行使用仅指向车厢的内部的第三信号的再通信过程。判定单元15不能判定终端装置20是存在于车辆外部还是内部的情况，可以是从车厢外部发送天线12发送的第二信号的接收强度或者从车厢内部发送天线13发送的第二信号的接收强度等于或大于预定的阈值的情况。

在该再通信过程中，在终端装置20存在于车辆外部(车厢外部)的情况下，指向车厢内部的第三信号没有到达终端装置20，并且在终端装置20存在于车辆内部(车厢内部)的情况下，指向车厢内部的第三信号到达终端装置20。因此，车载通信装置10可以基于在发送第三信号之后来自终端装置20的响应(即，rssi值或ack信号)，判定终端装置20是存在于车辆外部还是内部。

修改示例

在实施例中，已经描述了在第一通信过程中的判定失败之后的仅指向车厢内部的再通信处理中，在发送作为激活信号的第三信号之后发送作为rssi信号的第四信号的示例。然而，可以使用仅用于确认终端装置20是否存在于检测区域中的搜索信号来代替激活信号。

图5是说明根据修改示例的由车载通信装置10的发送控制器11和判定单元15执行的通信控制过程程序的流程图。在图5所示的修改示例中，发送不包括要用于核对过程的车辆的钥匙信息的搜索信号作为第三信号(步骤s501)，并且不发送后续的第四信号。判定单元15通过判定相对于搜索信号存在或不存在来自终端装置20的ack信号(步骤s502)，可以判定终端装置20是存在于车辆外部还是内部(步骤s502)。

本发明可以用在例如，车辆系统中，该车辆系统通过在具有车辆的关键信息的终端装置和车载通信装置之间执行无线通信来控制车辆。