(57)【要約】【課題】通信の応答性を確保することができる電波送信制御装置を提供する。【解決手段】温度演算部１５は、照合ＥＣＵ４の現在温度を逐次監視する。出力制御部１６は、先の電波の送信後に次電波を送信するにあたり、現在の照合ＥＣＵ４の温度と、次電波の送信にかかる時間とを基に、次電波を送信しても温度の限界ラインを超えない下限レベルに到達するには、時間をどれだけ待てばよいのか、その待機時間を算出する。出力制御部１６は、待機時間が過ぎ、照合ＥＣＵ４の温度が限界ラインを超えないタイミングとなったとき、次電波の送信を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信アンテナから電波を送信させる電波送信制御装置において、
電波送信を制御するコントローラの温度を演算する温度演算部と、
先の電波の送信後、次電波を送信するにあたり、前記温度が下降する途中、前記コントローラの温度が限界ラインを超えないタイミングにおいて前記次電波を送信させる出力制御部と
を備えたことを特徴とする電波送信制御装置。
【請求項２】
前記コントローラは、ある操作部が操作されたことをトリガに電波を送信する態様をとり、
前記出力制御部は、前記操作部の先の操作に準じた電波送信の後、次電波の送信が許容される下限レベルまで温度が下がり切っていない段階で当該操作部が操作されると、温度が前記下限レベルまで下がり切るのを待って、次電波を送信させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電波送信制御装置。
【請求項３】
前記出力制御部は、次電波の送信にあたり、当該次電波の送信が許容される下限レベルまで温度が低下するのに必要な待機時間を演算し、当該待機時間を満足したタイミングで次電波を送信させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電波送信制御装置。
【請求項４】
前記出力制御部は、前記次電波の送信を繰り返す度、電波の送信強度を段階的に順次低下させていく
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電波送信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波の送信が可能な電波送信制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多くの車両には、電子キーシステムの一種として、実際にキー操作をしなくとも無線で電子キーとＩＤ照合を行うことにより、車両の操作を可能とするキー操作フリーシステムが搭載される（特許文献１等参照）。このシステムでは、例えばＬＦ帯の電波の通信エリアを車両に形成し、電子キーが車両の近くに位置するか否かを監視し、電子キーが車両のＬＦ電波を受信すると、電子キーＩＤを例えばＵＨＦ帯の電波で車両に送信する。この電子キーＩＤでＩＤ照合が成立すれば、例えば車両ドアの施解錠や、エンジンスイッチの操作による車両電源の切り替えが許可される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のキー操作フリーシステムの場合、車両には、車両側での電波送受信の動作やＩＤ照合を実行する照合ＥＣＵが設けられる。照合ＥＣＵは、例えばＤＣＤＣコンバータを介して接続されたバッテリ（車載バッテリ）から電源を得ている。照合ＥＣＵは、ＩＤ照合時、車両の送信アンテナ（ＬＦアンテナ）に電流を流す動作によって送信アンテナからＬＦ電波を送信し、このＬＦ電波の応答として、電子キーから電子キーＩＤを受信してＩＤ照合を実行する。
【０００５】
ところで、ユーザが車両を操作するにあたり、車外ドアハンドルのロックボタンや車内のエンジンスイッチを操作したとき、この操作をトリガに開始されるＩＤ照合の通信が確立しなければ直ぐに車両が作動しないので、これら操作部材を直ぐにもう一度操作する態様をとることが考えられる。すなわち、ロックボタンやエンジンスイッチ等を連続押しすることもある。
【０００６】
一般的に、直流電源のバッテリを電源とする照合ＥＣＵには、送信アンテナ等に電流を流すことによる発熱を抑える発熱保護の観点から、消費電流に制限がかけられているものが多い。よって、前述の連続押しのシチュエーションにおいて、ＬＦ電波の送信を繰り返すとき、先の電波送信から次の電波を送信するにあたっては、先の電波送信から長めの一定時間を待って、次電波を送信するよう動作する。しかし、この動作をとると、通信成立までの待ち時間が長くなり、応答性がよくないという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、通信の応答性を確保することができる電波送信制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記問題点を解決する電波送信制御装置は、送信アンテナから電波を送信させる構成において、電波送信を制御するコントローラの温度を演算する温度演算部と、先の電波の送信後、次電波を送信するにあたり、前記温度が下降する途中、前記コントローラの温度が限界ラインを超えないタイミングにおいて前記次電波を送信させる出力制御部とを備えた。
【０００９】
本構成によれば、先の電波の送信後、次電波を送信するにあたり、コントローラの温度が限界ラインを超えないタイミングで、次電波が送信される。このため、次電波を送信するにあたり、コントローラの温度が十分に低い温度（一例は外気温度）まで下がり切った状態となるために、ある一定の長めの時間を、毎回決まって待つ必要はない。すなわち、電波送信の繰り返しにおいて、次電波を最短時間で送信することが可能となる。よって、通信の応答性を確保することが可能となる。
【００１０】
前記電波送信制御装置において、前記コントローラは、ある操作部が操作されたことをトリガに電波を送信する態様をとり、前記出力制御部は、前記操作部の先の操作に準じた電波送信の後、次電波の送信が許容される下限レベルまで温度が下がり切っていない段階で当該操作部が操作されると、温度が前記下限レベルまで下がり切るのを待って、次電波を送信させることが好ましい。この構成によれば、仮に操作部が連続操作されたとしても、なるべく早期に、かつ温度が限界ラインを超えないように、次電波を送信することが可能となる。
【００１１】
前記電波送信制御装置において、前記出力制御部は、次電波の送信にあたり、当該次電波の送信が許容される下限レベルまで温度が低下するのに必要な待機時間を演算し、当該待機時間を満足したタイミングで次電波を送信させることが好ましい。この構成によれば、次電波の送信タイミングは、いまのコントローラの温度に対し、次電波の送信が許容される下限レベルまで温度が低下するのに必要な待機時間を演算することにより設定される。よって、次電波の送信タイミングを、精度よく設定するのに有利となる。
【００１２】
前記電波送信制御装置において、前記出力制御部は、前記次電波の送信を繰り返す度、電波の送信強度を段階的に順次低下させていくことが好ましい。この構成によれば、仮に電波送信が繰り返されたとしても、コントローラの温度が上昇し難くなる。よって、繰り返しの電波送信であっても、時間を待たずに次電波を送信するのに有利となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、通信の応答性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態の電波送信制御装置の構成図。
【図２】前後の電波送信の時間間隔が十分に長いときの通信シーケンス図。
【図３】前後の電波送信の時間間隔が短いときの通信シーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、電波送信制御装置の一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、電子キー１の操作対象（一例は車両２）は、電子キー１と無線によりＩＤ照合を行う電子キーシステム３が搭載されている。電子キーシステム３は、例えば車両２からの通信を契機に狭域無線（通信距離：数ｍ）によりＩＤ照合を実行するキー操作フリーシステムであることが好ましい。なお、以降は、キー操作フリーシステムのＩＤ照合を「スマート照合」と記し、その通信を「スマート通信」と記す。
【００１６】
車両２は、電子キー１と各種照合を実行する照合ＥＣＵ（Electric control unit）４と車載電装品の電源を管理するボディＥＣＵ５と、エンジン７を制御するエンジンＥＣＵ６とを備える。これらＥＣＵは、例えばＣＡＮ等の車内の通信線８を通じて電気接続されている。車両２は、車両２において電波送信を可能とする車両送信アンテナ９と、車両２において電波受信を可能とする車両受信アンテナ１０とを備えることが好ましい。車両送信アンテナ９は、車外に電波を送信する車外送信アンテナ９ａと、車内に電波を送信する車内送信アンテナ９ｂとを備えるとよい。車外送信アンテナ９ａ及び車内送信アンテナ９ｂは、例えばＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信する。車両受信アンテナ１０は、例えばＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を送信する。
【００１７】
ボディＥＣＵ５には、車両ドアの施解錠を切り替える際に操作するトリガボタン１１が接続されている。トリガボタン１１は、例えば車外ドアハンドルに配置される施解錠切り替え用ボタンである。ボディＥＣＵ５は、車両ドアを施解錠するドアロック機構１２の動作を制御するとよい。車両２は、車両電源を切り替える際に操作するエンジンスイッチ１３を備えることが好ましい。エンジンスイッチ１３は、車内に配設され、車両電源をＩＧオフ、ＡＣＣオン、ＩＧオン、エンジンスタートの各位置に切り替え操作されるとよい。
【００１８】
車外送信アンテナ９ａが車外にＬＦ電波の通信エリアを形成するとき、電子キー１がこの通信エリアに進入すると、車外スマート通信が実行される。具体的には、車外送信アンテナ９ａから送信されたウェイク信号を電子キー１が受信すると、電子キー１が起動してアックを返信し、続く通信課程において、車両コード照合、チャレンジレスポンス認証、電子キーＩＤ照合の各種照合を実行する。車両コード照合は、車両２の固有ＩＤである車両コードを電子キー１に送信し、電子キー１に車両コードを確認させる照合である。チャレンジレスポンス認証は、送信の度にコードが毎回変わるチャレンジコードを車両２から電子キー１に送信して電子キー１の暗号鍵に通し、このレスポンスコードを車両２に返信させ、車両２において同様に演算したレスポンスコードにより、電子キー１のレスポンスコードの正当性を確認する照合である。電子キーＩＤ照合は、電子キー１に登録された電子キーＩＤの正当性を車両２で確認する照合である。照合ＥＣＵ４は、これら照合が全て成立することを確認すると、車外スマート照合を成立とし、ボディＥＣＵ５による車両ドアの施解錠を許可又は実行する。これにより、例えば車外ドアハンドルのトリガボタン１１を操作すれば、車両ドアの施解錠を切り替えることが可能となる。
【００１９】
電子キー１が車内送信アンテナ９ｂの通信エリアに進入すると、車外送信アンテナ９ａを車内送信アンテナ９ｂに代えて、車外スマート照合と同様の車内スマート照合が実行される。照合ＥＣＵ４は、車内に位置する電子キー１との間で車内スマート照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ１３の操作による車両電源の切り替え（エンジン始動）を許可する。
【００２０】
電子キーシステム３は、例えばバッテリ（車載バッテリ）を電源に作動する照合ＥＣＵ４に電流制限がある場合に、通信の応答性を低下させずに送信アンテナ（一例は車両送信アンテナ９）から電波を出力させる電波送信制御装置１４を備える。これは、例えばＤＣＤＣコンバータ等に接続される照合ＥＣＵ４においては、車両送信アンテナ９に電流を流すときに発熱するので、照合ＥＣＵ４が電流を流す動作の際に消費電流に制限をかけて、照合ＥＣＵ４の発熱を低く抑えるためである。照合ＥＣＵ４の消費電流を制限するにあたっては、瞬間的に電流が高くなってもよいが、平均的には一定の範囲内に収める必要がある。
【００２１】
電波送信制御装置１４は、電波送信を制御するコントローラ（一例は照合ＥＣＵ４）の温度を演算する温度演算部１５を備える。温度演算部１５は、例えば照合ＥＣＵ４に設けられることが好ましい。電波送信制御装置１４は、先の電波の送信後、次電波を送信するにあたり、温度が下降する途中、コントローラ（一例は照合ＥＣＵ４）の温度が限界ラインＴmaxを超えないタイミングで次電波を送信させる出力制御部１６を備える。出力制御部１６は、例えば照合ＥＣＵ４に設けられることが好ましい。
【００２２】
次に、図２及び図３を用いて、電波送信制御装置１４の動作を説明する。
図２に示すように、照合ＥＣＵ４は、例えば車外ドアハンドルのトリガボタン１１や車内のエンジンスイッチ１３が操作されると、その操作に準じた先の電波Ｓ１を車両送信アンテナ９から送信する。電波Ｓ１は、例えばウェイク信号やチャレンジコードなどのＬＦ電波である。照合ＥＣＵ４が車両送信アンテナ９から電波を送信しているとき、照合ＥＣＵ４の温度は電波送信の時間中、上昇する。そして、電波送信が終了し、電波を送信しなくなると、照合ＥＣＵ４の温度は徐々に下降する。
【００２３】
温度演算部１５は、例えば照合ＥＣＵ４の現在温度を「Ｔｋ」、照合ＥＣＵ４の飽和温度を「Ｔsat」、経過時間を「ｔ」、温度変化の時定数を「τ」とすると、以下の計算式を用いて照合ＥＣＵ４の計算上の温度「Ｔｘ」を演算する。温度演算は、電波送信中（温度上昇時）のときには、式（α）が使用され、電波が非送信（温度下降時）のときには、式（β）が使用される。なお、飽和温度Ｔsatは、電流を流し続けたときの最大の温度のことをいう。
【００２４】
【数１】
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温度演算部１５は、電波送信が開始されると、電波送信を開始してからの経過時間ｔを計時する。温度演算部１５は、電波送信が終わると、電波送信にかかった経過時間ｔを式（α）に代入して、照合ＥＣＵ４の温度上昇後の演算温度Ｔｘを算出する。また、温度演算部１５は、電波が非送信となったとき、その状態をとってからの時間計測を開始し、温度下降時の経過時間ｔを計時する。温度演算部１５は、電波非送信の間の経過時間ｔを式（β）に代入して、照合ＥＣＵ４の温度下降後の演算温度Ｔｘを算出する。
【００２５】
上昇温度の計算に使用する式（α）の場合、現在温度Ｔｋは、例えば温度の１回目の計算のときや、前後の電波送信の間隔が十分に長いときには、外気温度になり、温度が外気温度まで下がり切っていないときには、下降温度の計算によって算出された温度値が逐次代入される。また、下降温度の計算に使用する式（β）の場合、現在温度Ｔｋは、上昇温度の計算によって算出された温度値が逐次代入される。
【００２６】
図２は、前後の電波送信の時間間隔が十分に長い例（十分に時間間隔をとった連続押し）である。１つ目の電波Ｓ１を送信した後、十分な時間が経過してから、次電波Ｓ２が送信される。このため、照合ＥＣＵ４の温度は、次電波Ｓ２を送信するタイミングのとき、外気温度まで下がり切る。すなわち、出力制御部１６は、２つ目の電波である次電波Ｓ２が送信されるとき、次電波Ｓ２を送信しても、温度の限界ラインＴmaxを超えないと判断する。よって、車両送信アンテナ９からは直ぐに次電波Ｓ２が送信される。
【００２７】
図３は、前後の電波送信の時間間隔が短い例（速い連続押し）である。例えば、先の電波Ｓ１を送信している途中で、トリガボタン１１やエンジンスイッチ１３が再度操作されたとする。出力制御部１６は、現在の照合ＥＣＵ４の温度と、次電波Ｓ２の送信にかかる時間とを基に、次電波Ｓ２を送信しても限界ラインＴmaxを超えない温度の下限レベルＴｓに到達するには、時間をどれだけ待てばよいのか、その待機時間Ｋｔを算出する。待機時間Ｋｔは、例えば前述の式（α）を使用することにより、算出可能である。
【００２８】
出力制御部１６は、待機時間Ｋｔが経過したことを確認すると、車両送信アンテナ９から次電波Ｓ２を送信させる。すなわち、照合ＥＣＵ４の温度が外気温度に下がり切る途中において、次電波Ｓ２を送信しても温度が限界ラインＴmaxを超えないタイミングで、次電波Ｓ２の送信が実行される。これは、次電波Ｓ２を最短時間で送信できることと同義である。そして、仮に３つ目の電波Ｓ３も送信しなければならない状況となっていれば、同様の処理を繰り返し、最短時間で３つ目の電波Ｓ３を車両送信アンテナ９から送信させる。
【００２９】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）先の電波Ｓ１の送信後、次電波Ｓ２，Ｓ３を送信するにあたり、照合ＥＣＵ４の温度（演算温度Ｔｘ）が限界ラインＴmaxを超えないタイミングで、次電波Ｓ２，Ｓ３が送信される。このため、次電波Ｓ２，Ｓ３を送信するにあたり、照合ＥＣＵ４の温度が十分に低い温度（一例は外気温度）まで下がり切った状態となるために、ある一定の長めの時間を、毎回決まって待つ必要はない。すなわち、電波送信の繰り返しにおいて、次電波Ｓ２，Ｓ３を最短時間で送信することが可能となる。よって、スマート通信の応答性を確保することができる。
【００３０】
（２）コントローラ（一例は照合ＥＣＵ４）は、ある操作部（一例はトリガボタン１１やエンジンスイッチ１３）が操作されたことをトリガに電波を送信する態様をとるものである。出力制御部１６は、操作部の先の操作に準じた電波送信の後、次電波Ｓ２，Ｓ３の送信が許容される下限レベルＴｓまで温度が下がり切っていない段階で操作部が操作されると、温度が下限レベルＴｓまで下がり切るのを待って、次電波Ｓ２，Ｓ３を送信させる。よって、仮に操作部が連続操作されたとしても、なるべく早期に、かつ温度が限界ラインＴmaxを超えないように、次電波Ｓ２，Ｓ３を送信することができる。
【００３１】
（３）出力制御部１６は、次電波Ｓ２，Ｓ３の送信にあたり、当該次電波の送信が許容される下限レベルＴｓまで温度が低下するのに必要な待機時間Ｋｔを演算し、待機時間Ｋｔを満足したタイミングで次電波Ｓ２，Ｓ３を送信させる。このように、次電波Ｓ２，Ｓ３の送信タイミングは、いまの照合ＥＣＵ４の温度に対し、次電波Ｓ２，Ｓ３の送信が許容される下限レベルＴｓまで温度が低下するのに必要な待機時間Ｋｔを演算することにより設定される。よって、次電波Ｓ２，Ｓ３の送信タイミングを、精度よく設定するのに有利となる。
【００３２】
（４）車両送信アンテナ９が複数搭載された車両２の場合、これら車両送信アンテナ９から順に電波送信していくことで電子キー１の位置を探査し、通信が確立した車両送信アンテナ９でスマート通信を実行する。この車両２の場合、本例の電波送信制御装置１４を設ければ、車両送信アンテナ９において電波送信の順番が回ってきたときには、直ぐに電波送信の動作を実行することができる。よって、この車両２においても、通信の応答性を確保するのに有利となる。
【００３３】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・電子キーシステム３は、例えば車外ドアハンドルをタッチすると車両ドアが解錠され、車外ドアハンドルのボタンを操作すると車両ドアが施錠される形式のものでもよい。
【００３４】
・電子キーシステム３は、車両２に近づくと、車両ドアが自動で解除され、車両２から離れると、車両ドアが自動で施錠される形式のものでもよい。
・電子キーシステム３は、車両２の送信アンテナが車内外に区分けされないシステムでもよい。例えば、車両２の左右に送信アンテナを各々設け、これら送信アンテナから送信される電波に対する電子キー１の応答の組み合わせを確認することにより、電子キー１の車内外位置を判定する形式のものでもよい。
【００３５】
・出力制御部１６は、次電波送信を繰り返す度、電波の送信強度を段階的に順次低下させていく態様をとってもよい。この場合、仮に電波送信が繰り返されたとしても、照合ＥＣＵ４の温度が上昇し難くなる。よって、繰り返しの電波送信であっても、時間を待たずに次電波を送信するのに有利となる。
【００３６】
・次電波Ｓ２，Ｓ３は、待機時間Ｋｔを満足したタイミングで送信されることに限定されない。例えば、例えば下限レベルよりも高く、かつ限界ラインＴmaxよりも低い所定の規定温度をとったときを、次電波の送信タイミングとしてもよい。また、規定温度は、現在温度に応じた可変値としてもよい。
【００３７】
・コントローラの温度の演算方法は、実施形態で述べた例（一例は式（α），（β））に限らず、他の方法に適宜変更可能である。
・電波送信制御装置１４は、例えば１回の操作部の操作で送信アンテナから電波が複数送信されるシーケンスのものに採用されてもよい。
【００３８】
・スマート通信の場合、例えばＳ１をウェイク信号とし、Ｓ２を車両コードとし、Ｓ３をチャレンジコードとしてもよい。
・コントローラは、照合ＥＣＵ４に限らず、他の部材に変更可能である。
【００３９】
・操作部は、トリガボタン１１やエンジンスイッチ１３に限らず、他の部材に変更可能である。
・送信アンテナから送信される電波の周波数は、ＬＦ以外の他の周波数に変更してもよい。
【００４０】
・送信アンテナ（車両送信アンテナ９）を１つのみ設けた構成でもよい。
・電子キーシステム３は、ＬＨ−ＵＨＦの双方向の通信システムに限らず、例えば近距離無線やブルートゥース（Ｒ）を用いたシステムなど、種々のシステムに変更可能である。
【００４１】
・電波送信制御装置１４は、車両２に適用されることに限らず、他の機器や装置に採用することも可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００４２】
（イ）前記電波送信制御装置において、前記送信アンテナは、複数設けられ、通信にあたり、複数の当該送信アンテナは、順に電波を送信していく動作をとる。この構成によれば、送信アンテナにおいて電波送信の順番が回ってきたときには、直ぐに電波送信の動作をとることが可能となるので、通信の応答性を確保するのに有利となる。
【符号の説明】
【００４３】
４…コントローラの一例である照合ＥＣＵ、９…送信アンテナの一例である車両送信アンテナ、９ａ…車外送信アンテナ、９ｂ…車内送信アンテナ、１１…操作部の一例であるトリガボタン、１３…操作部の一例であるエンジンスイッチ、１４…電波送信制御装置、１５…温度演算部、１６…出力制御部、Ｓ１…先の電波、Ｓ２…次電波、Ｓ３…次電波、Ｔｘ…温度（コントローラの演算温度）、Ｔmax…限界ライン、Ｔｓ…下限レベル、Ｋｔ…待機時間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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