(57)【要約】【課題】ユーザの操作負荷の低減と安定したＷＬＡＮ通信環境との両立が可能な車載用通信装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の車載用通信装置は、車内の各座席に設置された重量センサ１と、ヘッドユニット１０内に設けた車内アンテナＡ４、車外アンテナＢ５、車内通信アンテナＡ４と車外通信アンテナＢ５とを切り替えるアンテナ切り替えスイッチ３、及びアンテナ切り替えスイッチ３によるアンテナの選択を制御するＭＰＵ２とを有する。そして、ＭＰＵ２は、重量センサ１が人物の存在を検出したとき車内通信アンテナＡ４を選択し、重量センサ１が人物の存在を検出しなかったとき車外通信アンテナＢ５を選択する。【選択図】図１
2013211626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車内の通信機器と無線通信を行う車内通信アンテナと、
車外の通信機器と無線通信を行う車外通信アンテナと、
車両の座席に人物が存在することを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記車内通信アンテナと車外通信アンテナから無線通信に用いるアンテナを選択する制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記検出手段が人物の存在を検出したとき前記車内通信アンテナを選択し、前記検出手段が人物の存在を検出しなかったとき前記車外通信アンテナを選択することを特徴とする車載用通信装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検出手段が前記車両の前席のみに人物が存在することを検出したときの前記車内通信アンテナの出力レベルを、前記検出手段が前記車両の後席に人物が存在することを検出したときの前記車内通信アンテナの出力レベルよりも小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車載用通信装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検出手段が前記車両の前席のみに人物が存在することを検出したとき、前記車内通信アンテナの無線通信領域が前席を含む車内前方となるように前記車内通信アンテナの出力レベルを設定し、前記検出手段が前記車両の後席に人物が存在することを検出したとき、前記車内通信アンテナの無線通信領域が後席を含む車内全体となるように前記車内通信アンテナの出力レベルを設定することを特徴とする請求項２に記載の車載用通信装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記車両の各座席に設置された重量センサで構成されたことを特徴とする請求項３に記載の車載用通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ／ナビゲーションなどの車載機器が、この車載機器に内蔵されるＷｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（無線ＬＡＮまたはＷＬＡＮ）を用いて、車内へ持ち込まれた通信機器や車外ＡＰ（アクセスポイント）と通信する際に、最適なアンテナに切り替える車載用通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用途でのＷＬＡＮ通信の用途としては、大きく２種類の用途が考えられている。１つめは、車内へ持ち込まれた通信機器との無線接続である。この無線接続においては例えば音楽データや動画データの転送が行われる。この転送されたデータは、車載機器（ナビゲーション／オーディオなど）による再生に用いられる。２つめは、車外ＡＰ（アクセスポイント）との無線接続である。この無線接続においては例えば地図データのアップデートや音楽データのダウンロードなどが行われる。したがって、車載用途でのＷＬＡＮ通信においては、車内へ持ち込まれた通信機器および車外ＡＰの両方についてＷＬＡＮ通信の通信品質を維持する必要がある。
【０００３】
しかし、車室内へ持ち込まれた通信機器とのＷＬＡＮ通信と、車外ＡＰとのＷＬＡＮ通信では互いのアンテナ指向特性が異なるため、１つのアンテナで両方のＷＬＡＮ通信の通信品質を維持することができない。例えば、車室内へ持ち込まれた通信機器とのＷＬＡＮ通信では、車室内の全空間を通信可能領域とする必要があるため、３６０度放射特性のようにできるだけ指向性の無いアンテナ特性が要求される。一方、車外ＡＰとのＷＬＡＮ通信では、ピンポイントに車外ＡＰを通信可能領域とする必要があるため、鋭い指向性を持つアンテナ特性が要求される。
【０００４】
そこで従来は、車内へ持ち込まれた通信機器とのＷＬＡＮ通信用のアンテナと車外ＡＰとのＷＬＡＮ通信用のアンテナをそれぞれ車両に搭載して、受信状況に応じてアンテナを切り替える手法が用いられている（例えば、ダイバーシティアンテナ）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６１０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のアンテナ切り替え手法においては、ユーザの操作負荷の低減と安定したＷＬＡＮ通信環境との両立が困難であった。すなわち、ユーザの操作負荷を低減するにはアンテナ切り替えが自動的に行われるのが望ましいが、従来の手法では、受信電波の品質劣化や実効通信レートの低下が検出された時に、はじめてアンテナ切り替えが行われるため、検出時間の分だけ切り替えのタイミングが遅れて、その間の通信環境の維持ができなくなる。
【０００７】
本発明は、以上の問題を解決するためになされたもので、ユーザの操作負荷の低減と安定したＷＬＡＮ通信環境との両立が可能な車載用通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車内の通信機器と無線通信を行う車内通信アンテナと、車外の通信機器と無線通信を行う車外通信アンテナと、車両の座席に人物が存在することを検出する検出手段
と、検出手段の検出結果に基づいて、車内通信アンテナと車外通信アンテナから無線通信に用いるアンテナを選択する制御を行う制御手段とを備え、制御手段は、検出手段が人物の存在を検出したとき車内通信アンテナを選択し、検出手段が人物の存在を検出しなかったとき車外通信アンテナを選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ユーザの操作負荷の低減と安定したＷＬＡＮ通信環境との両立が可能な車載用通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における車載用通信装置の構成を示すブロック図
【図２】同図１の車載用通信装置を車両に設置した状態をイメージで説明する図
【図３】同図１の重量センサを座席に設置した状態をイメージで説明する図
【図４】同図１の車載用通信装置によるアンテナの選択及び送信出力レベルの設定処理を説明するフローチャート図
【図５】同図１の重量センサによって後席で人物が検出された場合の車内通信アンテナＡの指向特性及び送信出力レベルをイメージで説明する図
【図６】同図１の重量センサによって前席のみで人物が検出された場合の車内通信アンテナＡの指向特性及び送信出力レベルをイメージで説明する図
【図７】同図１の重量センサによって人物が検出されなかった場合の車外通信アンテナＢの指向特性及び送信出力レベルをイメージで説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態における車載用通信装置について、図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態における車載用通信装置の構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、車載用通信装置は、重量センサ１と、マイクロプロセッサ（以下、ＭＰＵと記す）２と、アンテナ切り替えスイッチ３と、車内通信アンテナＡ４と、車外通信アンテナＢ５とを有する。ＭＰＵ２と、アンテナ切り替えスイッチ３と、車内通信アンテナＡ４と、車外通信アンテナＢ５は、１つのヘッドユニット（ＨＵ）１０の筐体内に統合されている。ヘッドユニット１０は、ナビゲーションやオーディオ、ビデオ等のマルチメディア機能を有している。本実施形態では、車外通信アンテナＢ５と車外ＡＰ２０とがＷＬＡＮ通信を行う場合、ヘッドユニット１０がナビゲーション用途として更新地図データを、娯楽用途として音楽や動画データをダウンロードすることが想定される。この場合、車外ＡＰ２０が設けられる場所としては自宅車庫、自動車ディーラーが主として想定される。このような場所では後退駐車が行われやすいため、本実施形態では、車両後方の車外ＡＰ２０とＷＬＡＮ通信を行うものとして説明する。
【００１４】
図２は、図１の車載用通信装置を車両に設置した状態をイメージで説明する図である。
【００１５】
図２の車両において、図２の紙面左方にはフロントガラス６、図２の紙面右方にはリアガラス７、トランクルーム８が示されている。したがって、図２の紙面右方から左方に向かう方向が車両の前進方向を示す。ヘッドユニット１０は例えば車内のセンターコンソール内に設置される。車両には４つの座席１１〜１４が設けられており、右前席１１、左前席１２、右後席１３、左後席１４で構成される。以下、本実施の形態における「前席」は、右前席１１および左前席１２の少なくとも一つを意味し、「後席」は右後席１３および左後席１４の少なくとも一つを意味する。右ハンドルの場合、右前席１１が運転席になり、左前席１２が助手席になる。左ハンドルの場合、この関係が逆になる。
【００１６】
次に、図１の各構成について説明する。
【００１７】
重量センサ１は、車両の各座席に設置される。重量センサ１は、各座席の人物の存在を検出するために、各座席に加えられる重量を検出する。図３は、重量センサ１を座席に設置した状態をイメージで説明する図である。重量センサ１は、右前席１１の座面下方であって、右前席１１の座面と背もたれの接合部近傍に設置されるのが望ましい。例えば図３に示すように、車体ステーに設置される。このような設置によって、人物が着座しているときに加わる重量を精度良く検出することができる。重量センサ１は、ＭＰＵ２と接続され、各座席に加えられた重量の検出信号をＭＰＵ２に出力する。なお、図３では右前席１１に対する重量センサ１の設置を例示して説明したが、他の座席１２〜１４についても同様に設置されている。
【００１８】
ＭＰＵ２は、重量センサ１から入力された各座席の検出信号を取得する。そして、取得した検出信号の値が所定の閾値を超えた場合、その検出信号に対応する座席に人物が存在すると判定する。そして、ＭＰＵ２は、この判定結果に基づいて、車内通信アンテナＡ４と車外通信アンテナＢ５の選択、選択したアンテナの出力レベルを制御する。具体的には、ＭＰＵ２は、アンテナ切り替えスイッチ３を制御して車内通信アンテナＡ４と車外通信アンテナＢ５のいずれかを選択する。そして、ＭＰＵ２は、車外通信アンテナＢ５を選択した場合、車外通信アンテナＢ５に所定の出力レベルで無線通信信号を出力させる。一方、ＭＰＵ２は、車内通信アンテナＡ４を選択した場合、重量センサ１の検出信号に基づいて、予め定められた複数の出力レベルの中から車内通信アンテナＡ４の出力レベルを設定する。予め定められた複数の出力レベルは少なくとも第１・第２出力レベルの２段階のレベルが設定されている。これらの詳細な処理については後述する。
【００１９】
アンテナ切り替えスイッチ３は、ＭＰＵ２から選択したアンテナへの切り替え命令に従い、車内通信アンテナＡ４と車外通信アンテナＢ５のうちＭＰＵ２が選択したアンテナと電気的に接続する。
【００２０】
車内通信アンテナＡ４と車外通信アンテナＢ５とは互いに車内の前方から後方に向かって無線通信信号を出力する。車外通信アンテナＢ５の指向特性は車内通信アンテナＡ４の指向特性より鋭い。また、車外通信アンテナＢ５は車外後方に設けられた車外ＡＰ２０とＷＬＡＮ通信することを想定しているため、ＭＰＵ２によって設定される出力レベルは車内通信アンテナＡ４よりも大きい値に設定される。
【００２１】
次に、車載用通信装置によるアンテナの選択及び送信出力レベルの設定処理について説明する。図４は、図１の車載用通信装置によるアンテナの選択及び送信出力レベルの設定処理を説明するフローチャート図である。
【００２２】
まず、ステップＳ１に示すように、ＭＰＵ２は、重量センサ１から取得した検出信号に基づいて、前席に人物が存在するか否かを判定する。具体的には、ＭＰＵ２は、右前席１１、左前席１２に設置された重量センサ１の検出信号の少なくとも１つが所定の閾値以上となったか否かを判定する。
【００２３】
ステップＳ１でＹＥＳの場合、ステップＳ２に示すように、ＭＰＵ２は、重量センサ１から取得した検出信号に基づいて、後席に人物が存在するか否かを判定する。具体的には、ＭＰＵ２は、右後席１３、左後席１４に設置された重量センサ１の検出信号の少なくとも１つが所定の閾値以上となったか否かを判定する。
【００２４】
ステップＳ２でＹＥＳの場合、ＭＰＵ２は、前席だけでなく後席にも人物が存在していると判定する。このとき、ステップＳ３に示すように、ＭＰＵ２は、車内通信アンテナＡ
４をＷＬＡＮ通信用のアンテナとして選択する。具体的には、ＭＰＵ２の命令に従い、アンテナ切り替えスイッチ３がＭＰＵ２と車内通信アンテナＡ４とを接続する。そして、ステップＳ３に示すように、ＭＰＵ２は、車内通信アンテナＡ４の出力レベルを第１出力レベルに設定する。
【００２５】
ここで、ステップＳ３の処理が行われた場合の車内通信アンテナＡ４の指向特性及び第１出力レベルについて図５を用いて説明する。図５は、重量センサ１によって後席で人物が検出された場合の車内通信アンテナＡ４の指向特性及び送信出力レベルをイメージで説明する図である。
【００２６】
図５に示されるように、ヘッドユニット１０内の車内通信アンテナＡ４から第１出力レベルで電波が送信されることで、ＷＬＡＮ通信領域５０が形成されている。すなわち、第１出力レベルは、車内通信アンテナＡ４が前席のみならず後席を含む車両全体をＷＬＡＮ通信領域５０に含めることができる所定の出力レベルを意味する。そして、車内通信アンテナＡ４の送信出力が第１出力レベルに設定されることによって、車内通信アンテナＡ４の送信電波が後席に到達するまでの距離減衰は、後席に存在すると想定される通信機器の最小受信感度レベル（例えば−５０ｄｂ〜−６０ｄｂ程度）を下回ることができる。
【００２７】
このような第１出力レベルに設定するのは、前席の人物だけでなく、後席の人物も車載機器を保持している可能性が高いため、後席もＷＬＡＮ通信の通信領域に含めることによって、車内通信アンテナＡ４と後席の人物が保持すると想定される車載機器とをＷＬＡＮ通信可能にするためである。
【００２８】
一方、ステップＳ２でＮＯの場合、ＭＰＵ２は前席にのみ人物が存在していると判定する。このとき、ステップＳ４に示すように、ＭＰＵ２は、ステップＳ３と同様に車内通信アンテナＡ４をＷＬＡＮ通信用のアンテナとして選択するが、車内通信アンテナＡ４の出力レベルを第１出力レベルよりも小さい第２出力レベルに設定する。
【００２９】
ここで、ステップＳ４の処理が行われた場合の車内通信アンテナＡ４の指向特性及び第２出力レベルについて図６を用いて説明する。図６は、重量センサ１によって前席のみで人物が検出された場合の車内通信アンテナＡ４の指向特性及び送信出力レベルをイメージで説明する図である。
【００３０】
図６に示されるように、ヘッドユニット１０内の車内通信アンテナＡ４から第２出力レベルで電波が送信されることで、ＷＬＡＮ通信領域６０が形成されている。すなわち、第２出力レベルは、車内通信アンテナＡ４が前席を含む車両前方のみをＷＬＡＮ通信領域６０に含めることができる所定の出力レベルを意味する。そして、車内通信アンテナＡ４の送信出力が第２出力レベルに設定されることによって、車内通信アンテナＡ４の送信電波が前席に到達するまでの距離減衰（例えば−５０ｄｂ〜−６０ｄｂ程度）は、前席に存在すると想定される通信機器の最小受信感度レベルを下回ることができる。
【００３１】
このような第２出力レベルに設定するのは、車内通信アンテナＡ４が無線通信信号を出力した場合、後席がＷＬＡＮ通信の通信領域に含まれない程度の出力レベルであればよい。これは、前席の人物のみが車載機器を保持している可能性が高いため、後席をＷＬＡＮ通信の通信領域から外し、前席のみをＷＬＡＮ通信の通信領域に含めることによって、車内通信アンテナＡ４と前席の人物が保持すると想定される車載機器とをＷＬＡＮ通信可能にするとともに、車内通信アンテナＡ４から出力される電波が車外に漏洩して自車両と近接する他の車両や車外の通信機器と誤作動を起こす恐れを低減するためである。特に車内通信アンテナＡ４は指向特性があまり無く、この車外への電波漏洩の範囲が広がりやすいため、ステップＳ４の処理によって、誤作動の低減と必要なＷＬＡＮ通信環境の設定との
両立を図ることができる。
【００３２】
ステップＳ１でＮＯの場合、ステップＳ５に示すように、ＭＰＵ２は、ステップＳ２と同様の処理を行う。すなわち、ＭＰＵ２は、重量センサ１から取得した検出信号に基づいて、後席に人物が存在するか否かを判定する。
【００３３】
ステップＳ５でＹＥＳの場合、ＭＰＵ２は、前席には人物が存在しないが後席に人物が存在すると判定する。このとき、ステップＳ６に示すように、ＭＰＵ２は、車内通信アンテナＡ４をＷＬＡＮ通信用のアンテナとして選択し、車内通信アンテナＡ４の出力レベルを第１出力レベルに設定する。すなわちステップＳ３と同様の処理が行われる。これは、後席の人物が車載機器を保持している可能性が高いため、後席をＷＬＡＮ通信の通信領域に含めることによって、車内通信アンテナＡ４と後席の人物が保持すると想定される車載機器とをＷＬＡＮ通信可能にするためである。
【００３４】
一方、ステップＳ５でＮＯの場合、ＭＰＵ２は、前席にも後席にも人物が存在しないと判定する。このとき、ステップＳ７に示すように、ＭＰＵ２は、車外通信アンテナＢ５をＷＬＡＮ通信用のアンテナとして選択する。具体的には、ＭＰＵ２の命令に従い、アンテナ切り替えスイッチ３がＭＰＵ２と車外通信アンテナＢ５とを接続する。そして、ＭＰＵ２は、車外通信アンテナＢ５の出力レベルを所定の出力レベルに設定する。
【００３５】
ここで、ステップＳ７の処理が行われた場合の車外通信アンテナＢ５の指向特性及び所定の出力レベルについて図７を用いて説明する。図７は、重量センサ１によって人物が検出されなかった場合の車外通信アンテナＢ５の指向特性及び送信出力レベルをイメージで説明する図である。
【００３６】
図７に示されるように、ヘッドユニット１０内の車外通信アンテナＢ５から所定の出力レベルで電波が送信されることで、ＷＬＡＮ通信領域７０が形成されている。すなわち、この所定の出力レベルは、車外通信アンテナＢ５が車内の座席１１〜１４よりも遠方の車外ＡＰ２０をＷＬＡＮ通信領域７０に含めることができる出力レベルを意味する。
【００３７】
この所定の出力レベルは、第１の出力レベルよりも大きい値に設定される。この出力レベルとしては、例えば、本通信機器の最大送信レベル（１０ｍＷ／ＭＨｚ程度）を適用する。
【００３８】
以上のように、本実施形態の車載用通信装置によれば、車内通信アンテナＡ４と車外通信アンテナＢ５とからＷＬＡＮ通信に適切なアンテナを自動的に選択することができるので、アンテナ選択を手動で行う場合に比べてユーザの操作負荷を低減することができる。また、人物が座席に存在するか否か、存在した場合に座席のどの領域に存在するかを検出することによって、ＷＬＡＮ通信に必要なアンテナを推定してＷＬＡＮ通信前に適切なアンテナを設定することができるため、安定したＷＬＡＮ通信環境を確立することができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、重量センサ１は重量を検出し、その検出信号に基づいてＭＰＵ２が人物の存在を判定したが、車両の座席に人物が存在することを検出する検出手段としての機能を果たすのであれば、いずれを検出手段としても良い。例えば、人物の存在を検出する検出手段を、重量の検出を行う重量センサ１としても良いし、判定を行うＭＰＵ２としても良い。また、重量センサ１とＭＰＵ２の両方で構成されても良い。また、画像センサや赤外線センサ等の他のセンサを検出手段として各座席の人物の存在を検出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、車内へ持ち込まれた通信機器および車外ＡＰとＷＬＡＮ無線通信を行う車載用通信装置として有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１    重量センサ
２    ＭＰＵ
３    アンテナ切り替えスイッチ
４    車内通信アンテナＡ
５    車外通信アンテナＢ
６    フロントガラス
７    リアガラス
８    トランクルーム
１０  ヘッドユニット
１１  右前席
１２  左前席
１３  右後席
１４  左後席
２０  車外アクセスポイント（車外ＡＰ）
【図１】
2013211626.tif 000003
【図２】
2013211626.tif 000004
【図３】
2013211626.tif 000005
【図４】
2013211626.tif 000006
【図５】
2013211626.tif 000007
【図６】
2013211626.tif 000008
【図７】
2013211626.tif 000009