JP2000006738A - 車両内データ伝送システム - Google Patents

車両内データ伝送システム

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JP2000006738A
JP2000006738A JP10174753A JP17475398A JP2000006738A JP 2000006738 A JP2000006738 A JP 2000006738A JP 10174753 A JP10174753 A JP 10174753A JP 17475398 A JP17475398 A JP 17475398A JP 2000006738 A JP2000006738 A JP 2000006738A
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Japan
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control device
vehicle
control
wireless communication
transmission system
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JP10174753A
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English (en)
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Hiroyasu Bandai
博康 萬代
Tadamasa Fukae
唯正 深江
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モジュール間を結ぶワイヤハーネスの車体内
における配線の取り回し、断線および接続不良などに留
意する必要があった。多重伝送ネットワークを構成しな
い電装品へ電力を供給するための電力線の配線作業も別
途必要であった。 【解決手段】 この発明の車両内データ伝送システム
は、車体を複数のブロックに分割すると共に、各ブロッ
ク毎に電装品を装着してモジュール化し、モジュールを
組み合わせることにより、車体が完成するようになされ
た車両内に設けられた複数の制御装置の間でデータ通信
を行う車両内データ伝送システムであって、制御装置
は、無線通信を行うための無線通信制御手段を備えてな
り、無線通信回線によりデータ通信を行うことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や電車など
の車両において、車両内に配置される複数のコンピュー
タ間でデータ通信し、車両における各種電子制御が効果
的に実行されるようにする車両内データ伝送システムに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近の自動車のエレクトロニクス化に伴
い、スイッチ、センサ、アクチュエータなど電装品の数
が多くなった結果、これらの電装品間を結ぶワイヤハー
ネス、コネクタ数が増大している。この結果引き起こさ
れた、ワイヤハーネスの重量増加や配線取り回しの複雑
化は、車両組立における作業性を悪化させ、自動組立工
数の増加、組立作業費のコストダウンの大きな障害とな
っている。
【0003】これを解決する方法として、例えば、特開
平5−58230号公報に記載された発明では、車体を
アッパーボディとアンダーボディや、さらに車体前後方
向に関してもエンジンルームの部分のブロックと、トラ
ンクルーム部分のブロックとに分割し、各ブロック毎に
必要な装備品および電装品を組み込んでモジュール化し
てから、これら各モジュールを接合して車体を完成させ
る工法を採用している。このような組立て工法において
は、各モジュールに各モジュール間の電装品の通信を制
御する制御ノードを設け、この制御ノードを介して各モ
ジュール間をワイヤハーネスで結ぶ多重伝送ネットワー
クが開示されている。
【0004】図5は、従来の車両内データ伝送システム
としての多重伝送ネットワークの一例を示す構成図であ
る。図5は、車両を上方から見た場合の車両内データ伝
送 システムを概念的に示しており、1b〜1hは多重
伝送方式による通信機能を有する制御装置、28〜30
はスイッチ群、31〜36はセンサ群、37〜42はア
クチュエータ群、43はモニタである。また、エンジン
ルーム26および乗員ルーム27から構成される車両
は、ブロック43〜46(図5中点線で示す)を組み合
わせるモジュール化構造を採用している。
【0005】ここでは、各制御装置1b〜1hが上述し
た制御ノードに相当するものであり、各制御装置1b〜
1h間は、データ伝送を行うための信号線と電力線が一
体となったワイヤハーネス49で接続され、多重伝送ネ
ットワークを構成している。このように構成される車両
の組立は、各ブロック毎に装備品や多重伝送ネットワー
クを構成する制御装置、アクチュエータ、センサ、スイ
ッチを組み込み、さらに、多重伝送ネットワークを構成
しない電装品の組み込みを行った後に、各ブロックを溶
接あるいはボルト止め等の方法により接合するとともに
各ブロックの電装品をワイヤハーネスにより相互に連結
することにより行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法によってもブロック間を結ぶワイヤハーネスの簡
素化が十分でないため、各モジュールの接合工程におい
て、モジュール間を結ぶワイヤハーネスの車体内におけ
る配線の取り回し、断線および接続不良などに留意し
て、モジュールの接合作業を行うことが依然として必要
であるという課題があった。さらに、多重伝送ネットワ
ークを構成しない電装品へ電力を供給するための電力線
の配線および接続を行う作業も、多重伝送ネットワーク
を構成するワイヤハーネスに係る課題と同じ条件の下で
別途行う必要があるという課題があった。
【0007】従って、本発明は、上述の課題を解決する
ためになされたものであり、車両組立における作業性を
向上させる車両内データ伝送システムを得ることによ
り、自動組立の推進、組立作業費のコストダウンを図る
ことができる車両内データ伝送システムを提供すること
を目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の車両内データ
伝送システムは、車体を複数のブロックに分割すると共
に、各ブロック毎に電装品を装着してモジュール化し、
モジュールを組み合わせることにより、車体が完成する
ようになされた車両内に設けられた複数の制御装置の間
でデータ通信を行う車両内データ伝送システムであっ
て、制御装置は、無線通信を行うための無線通信制御手
段を備えてなり、無線通信回線によりデータ通信を行う
ことを特徴とする。
【0009】また、上記無線通信制御手段は、電波を通
信媒体とすると共に、制御装置はさらにアンテナ手段を
備えてなり、アンテナ手段を介した無線通信回線により
データ通信を行うことを特徴とする。
【0010】また、上記複数の制御装置は、その制御内
容によって複数のグループに分けられており、それぞれ
の制御装置のグループは、同一の周波数帯域における共
通の無線通信回線を時分割して用いる多重伝送方式によ
り、データ通信を行うことを特徴とする。
【0011】また、上記複数の制御装置は、その制御内
容によって複数のグループに分けられており、それぞれ
の制御装置のグループは、互いに干渉しない周波数帯域
による別々の無線通信回線を用いてデータ通信を行うこ
とを特徴とする。
【0012】また、上記制御装置、上記無線通信制御手
段および上記アンテナ手段を共通のケース内に格納して
ユニット化したことを特徴とする。
【0013】また、上記モジュールは、モジュール内の
電装品に電力を供給するワイヤハーネスと、ワイヤハー
ネスを接続するコネクタとを備え、ワイヤハーネスおよ
びコネクタは、複数の電装品に共有されることを特徴と
する。
【0014】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、本発明に
係る車両内データ伝送システムの通信端末となる制御装
置の一構成例を示す図である。図1において、制御装置
1aは、CPU2、ROM3、RAM4、センサ群やス
イッチ群が接続される入力インターフェース5、アクチ
ュエータ群が接続される出力インターフェース6、電波
を通信媒体としたディジタル無線通信を司る無線通信制
御手段7、アンテナ8とによって構成される。
【0015】図2は、図1に示す無線通信制御手段7の
一構成例を示す図である。図2に示すように、無線通信
制御手段7は、スイッチ9、バンドパスフィルタ10
(以下BPFと示す)、増幅器11、ダウンコンバータ
12、発振器13、BPF14、増幅器15、A/D変
換器16、CPU17、ROM18、RAM19を備え
た論理演算回路20、ダウンコンバータ21、発振器2
2、BPF23、増幅器24、BPF25とによって構
成される。
【0016】次に、制御装置1aの動作について説明す
る。図1に示すように、入力インターフェース5を通じ
てセンサ群およびスイッチ群から入力される検出データ
や、従属するアクチュエータ群に出力するための制御デ
ータは、無線通信制御手段7に統括的に入力される。ま
た、図2に示すように、無線通信制御手段7内の論理演
算回路20において、上述の検出データおよび制御デー
タとしての入力データにより、例えばPSK(Phas
e Shifting Keying)やFSK(Fr
equency Shifting Keying)な
どのデジタル変調されたIF信号は、アップコンバータ
21でRF信号に変換された後、BPF23、増幅器2
4、BPF25、スイッチ9を経てアンテナ8から無線
通信回線を用いてRF信号として送信される。
【0017】また、図示しない他のモジュール内の制御
装置が送信したRF信号は、アンテナ8で受信され、B
PF10、増幅器11を経た後、ダウンコンバータ12
でIF信号に変換される。こうして変換されたIF信号
は、BPF14、増幅器15を経た後、A/D変換器1
6でディジタル信号に変換され、論理演算回路20にお
いてディジタル復調処理によりデータが復調される。制
御装置1aは、この復調データと入力インターフェース
5に接続されるセンサ群やスイッチ群から送信される検
出データに基づいて、出力インターフェース6に接続さ
れるアクチュエータ群を制御する。
【0018】次に、上述した制御装置の適用例について
説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る車両内
データ伝送システムとしての多重伝送ネットワークの一
例を示す構成図である。図3は、車両を上方から見た場
合の車両内データ伝送システムを概念的に示しており、
図3において、26はエンジンルーム、27は乗員ルー
ム、1b〜1hは制御装置1aと同等または相当する制
御装置、28〜30はスイッチ群、31〜36はセンサ
群、、37〜42はアクチュエータ群、43はモニタを
示す。
【0019】モジュールとしてのエンジンルーム26、
乗員ルーム27により構成される車体内には、入力イン
ターフェイス5に接続されたスイッチ群(スイッチ群2
8、29、30)およびセンサ群(センサ31〜3
6)、アクチュエータ群(アクチュエータ37〜42)
およびモニタ43と、例えばプラスチックなど電波が透
過するケースに格納されてユニット化された各制御装置
1b〜1hが装備される。各制御装置1b〜1hは、ア
ンテナ手段としてのアンテナ8を介して、無線通信回線
により、相互にデータ通信を行う。
【0020】次に、図3に示すネットワークの動作の一
例について説明する。複数の制御装置としてのサスペン
ション制御装置1b、エンジン制御装置1c、アンチロ
ックブレーキ制御装置(以下ABS制御装置)1dおよ
びトランスミッション制御装置1e、ナビゲーション制
御装置1f、エアコン制御装置1gおよび、オーディオ
制御装置1hは、その制御内容によって、2つのグルー
プに分けられており、共通の無線通信回線としての共通
の周波数を時分割で使用してデータ通信を行う多重伝送
ネットワークを構成している。以下、制御装置1b〜1
eのグループと、制御装置1f〜1hのグループに分け
た場合について説明する。
【0021】制御装置1b〜1eのグループのうち、例
えば、サスペンション制御装置1bは、車高等の検出を
行うセンサ31の検出データや、油圧バルブ等のアクチ
ュエータ37を制御するための制御データをトークンパ
ッシングやCSMA/CAなど決められた送信手順にし
たがって図示しないアンテナから送信する。エンジン制
御装置1cは、吸入空気量センサや回転数センサ等のセ
ンサ32の検出データや、燃料噴射弁やイグナイタ等の
アクチュエータ38を制御するための制御データを決め
られた送信手順にしたがって送信する。ABS電子制御
装置1dは、ブレーキペダル等のスイッチ群28や車速
センサ等のセンサ33の検出データや、ブレーキ等のア
クチュエータ39を制御するための制御データを上述し
た他の制御装置1bおよび1cと同様に、決められた送
信手順に従って送信する。また、トランスミッション制
御装置1eは、シフトポジションを設定するスイッチ群
29や作動油圧を検出するセンサ34の出力データや変
速比を切り換える油圧バルブ等のアクチュエータ40の
制御データを他の制御装置1b〜1dと同様に送信す
る。
【0022】これら、制御装置1b、1c、1dおよび
1eが送信する送信信号は、通信媒体として電波を使用
するため、これらの制御装置1b〜1e間に他の装備品
があるような場合でも、エンジンルーム26および乗員
ルーム27の内壁や、他の装備品などで回折、反射、透
過されることにより、いずれの制御装置1b〜1eにも
到達するので、制御装置1b〜1e間における無線通信
回線によるデータ通信を行うことができる。
【0023】各制御装置1b〜1eは、それぞれのアン
テナ8で受信した他の制御装置から送信される受信デー
タと、それぞれの制御装置内の制御データとに基づき、
円滑で効果的な走行が可能となるように各々の制御装置
1b〜1eに従属するアクチュエータ37〜42の駆動
制御を行う。
【0024】また、制御装置1f〜1hから構成される
グループにおいて、例えば、ナビゲーション制御装置1
fは、スイッチ群30から入力されるデータをエアコン
制御装置1gやオーディオ制御装置1hに送信する。エ
アコン制御装置1gは、ナビゲーション制御装置1fか
ら受信したデータと車内の温度を検知するセンサ群36
の出力データに基づいて駆動モータなどのアクチュエー
タ群41を制御するとともに、センサ群36の出力デー
タやアクチュエータ群41の制御データを決められた送
信手順にしたがって送信する。オーディオ制御装置1h
は、ナビゲーション制御装置1fから受信したデータに
基づいてCDプレイヤーの駆動モータなどのアクチュエ
ータ群42を制御するとともに、その制御データを決め
られた送信手順にしたがって送信する。ナビゲーション
制御装置1fは、これら、エアコン制御装置1gやオー
ディオ制御装置1hから受信したデータを画像化し、モ
ニタ43に表示してドライバーに指示を与える。
【0025】このように、サスペンション制御装置1
b、エンジン制御装置1c、ABS制御装置1dおよ
び、トランスミッション制御装置1eから構成されるグ
ループと、ナビゲーション制御装置1f、エアコン制御
装置1gおよび、オーディオ制御装置1hから構成され
るグループは、同一の周波数帯域における共通の無線通
信回線を時分割して用いる多重伝送方式により、それぞ
れ独立した通信ネットワークを構成できる。
【0026】以上のように、各制御装置は電波を通信媒
体とした無線通信手段を備えて無線通信回線を用いたネ
ットワークを構成した。その結果、車両内の多数の電子
制御装置のデータ通信に係るワイヤハーネスを削減で
き、これらのネットワークを構成する制御装置の取り付
けにおける作業性を向上させることができる。また、ネ
ットワークを構成する制御装置の取り付けに併せて行う
車両装備品の取り付けや、車体の組付けなどにおける作
業性を向上させることもできる。さらに、組立工程にお
ける断線、コネクタの接続不良を低減させることもでき
る。
【0027】また、以上の説明においては、ネットワー
クの通信方式として、共通の無線通信回線を時分割して
用いる多重伝送方式を適用したが、それぞれの制御装置
のグループ(上述した制御装置1b〜1eから構成され
るグループおよび、制御装置1f〜1hから構成される
グループ)が、互いに干渉しない周波数帯域における別
々の無線通信回線を用いてデータ通信を行っても上述の
場合と同様に本発明を実施することができる。
【0028】また、上述した多重伝送方式と、互いに干
渉しない周波数帯域における別々の無線通信回線を用い
るデータ通信を組み合わせれば、即ち、多重伝送方式を
採用した無線通信回線としての通信チャネルを複数設け
るように構成すれば、さらに多数の制御装置を収容する
ことができる。
【0029】従って、車両内データ伝送システムを構成
する制御装置などの通信端末が増加しても、やむを得ず
有線チャネルを使用して、制御装置や車内装備品の取り
付けや車体の組み付けにおける作業性を低下させること
がない。また、無線通信手段とアンテナとを、CPUな
どとともに共通のケースに格納してユニット化したた
め、取り付け作業時の接触などによる電気的、物理的な
破損の可能性が小さくなり、組立作業の作業性を大幅に
向上させることができる。
【0030】なお、本発明の実施の形態1では、電波を
通信媒体とした場合について説明したが、無線通信する
制御装置の間に他の装備品など障害物が存在しない見通
し通信が可能であれば、通信媒体として光、超音波など
を使用するよう構成することも可能である。但し、この
ような構成をとる場合には、送受信のためのセンサ入出
力口をプラスチックケースの外部に導く必要がある。
【0031】また、CPU17、ROM18、RAM1
9の機能は、それぞれCPU2、ROM3、RAM4で
代替させることも可能である。また、ネットワークに無
線通信制御手段7、アンテナ8の機能を付加したスイッ
チ、センサ、アクチュエータを通信端末として追加する
ことも可能である。また、通信チャネルを切り換える機
能を有する制御装置を用いて、相互に通信できるよう通
信手順を構成しておけば、チャネルの異なるネットワー
ク間におけるデータ通信も可能となる。
【0032】実施の形態2.図4は、本発明の実施の形
態2に係る車両内データ伝送システムの一構成例を示す
図である。図4は、車両を上方から見た場合の車両内デ
ータ伝送システムを概念的に示しており、図3に示す車
両内データ伝送システムの構成における構成部分と同一
あるいは相当する部分には同一符号を付し、その説明を
省略する。図4において、43〜46はモジュール化構
造を採用した車体を構成するブロック、47a〜47f
はブロック43〜46内の全ての電装品の電力供給端子
と接続されるコネクタ、48はコネクタ間を接続してブ
ロック間にわたる電力供給の橋渡しを行うワイヤハーネ
スとしての電力線を示す。
【0033】なお、図4では、各ブロック43〜46に
装備される電装品のうち、本発明によるネットワークを
構成しないものは図示せず省略してある。また、電力線
48については、各ブロック43〜46間の接続の部分
のみを示し、各ブロック43〜46内における電装品へ
の配線も省略してある。
【0034】図4において、図3と同一符号で示す同一
または相当部分の動作は実施の形態1で説明した通りで
ある。従って、以下では、図3と異なる部分についての
み説明する。車体は、ブロック43〜46のそれぞれに
装備品や電装品の組み込みが行われた後、溶接あるいは
ボルト止め等の方法により接合される。これに併せて、
コネクタ47bと47e、47aと47c、47dと4
7fをそれぞれ接続することにより組み立てられる。
【0035】以上のように、車体を複数のブロックに分
割し各ブロック毎に電装品を装着してモジュール化した
後、このモジュールを組み合わせるモジュール化工法を
採用した車両において、通信ネットワークに関係するし
ないに拘わらず、各ブロック内の電装品に共通の電力供
給端子を備えるよう構成したため、通信線を削減すると
共に電力線も簡素化でき、車体の組立作業における作業
性を大幅に向上させることができる。
【0036】
【発明の効果】この発明の車両内データ伝送システム
は、車体を複数のブロックに分割すると共に、各ブロッ
ク毎に電装品を装着してモジュール化し、モジュールを
組み合わせることにより、車体が完成するようになされ
た車両内に設けられた複数の制御装置の間でデータ通信
を行う車両内データ伝送システムであって、制御装置
は、無線通信を行うための無線通信制御手段を備えてな
り、無線通信回線によりデータ通信を行うことを特徴と
するので、複数のコンピュータが無線通信回線を用いて
データ通信を行うよう構成することにより、車両内のデ
ータ通信に係るワイヤハーネスを削減することができ
る。
【0037】また、上記無線通信制御手段は、電波を通
信媒体とすると共に、制御装置はさらにアンテナ手段を
備えてなり、アンテナ手段を介した無線通信回線により
データ通信を行うことを特徴とするので、通信端末を車
体のいずれの場所に設置しても回折、反射、透過等によ
り通信できる。
【0038】また、上記複数の制御装置は、その制御内
容によって複数のグループに分けられており、それぞれ
の制御装置のグループは、同一の周波数帯域における共
通の無線通信回線を時分割して用いる多重伝送方式によ
り、データ通信を行うことを特徴とするので、複数のチ
ャネルを使用することにより、通信端末数が多い場合に
も高品質の通信を行うことができる。
【0039】また、上記複数の制御装置は、その制御内
容によって複数のグループに分けられており、それぞれ
の制御装置のグループは、互いに干渉しない周波数帯域
による別々の無線通信回線を用いてデータ通信を行うこ
とを特徴とするので、通信端末数が多い場合にも高品質
の通信を行うことができる。
【0040】また、上記制御装置、上記無線通信制御手
段および上記アンテナ手段を共通のケース内に格納して
ユニット化したことを特徴とするので、組立作業時にお
ける接触などによる電気的、物理的な破損の可能性が小
さくなり取り扱いが容易になる。
【0041】また、上記モジュールは、モジュール内の
電装品に電力を供給するワイヤハーネスと、ワイヤハー
ネスを接続するコネクタとを備え、ワイヤハーネスおよ
びコネクタは、複数の電装品に共有されることを特徴と
するので、通信に係るワイヤハーネスと共に電力供給に
係るワイヤハーネスも簡素化でき、通信を行うコンピュ
ータの取り付け場所、数量に拘わらず、歩留まり向上、
車両組立工数の低減、自動組立の推進、組立作業費の低
コスト化を実現する車両内データ伝送システムが得られ
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係る車両内データ伝
送システムの通信端末となる制御装置の一構成例を示す
図である。
【図2】 図1に示す無線通信制御手段の一構成例を示
す図である。
【図3】 本発明の実施の形態1に係る車両内データ伝
送システムとしての多重伝送ネットワークの一例を示す
構成図である。
【図4】 本発明の実施の形態2に係る車両内データ伝
送システムの一構成例を示す図である。
【図5】 従来の車両内データ伝送システムを示す構成
図である。
【符号の説明】
1b サスペンション制御装置(制御装置)、1c エ
ンジン制御装置(制御装置)、1d ABS制御装置
(制御装置)、1e トランスミッション制御装置(制
御装置)、1f ナビゲーション制御装置(制御装
置)、1g エアコン制御装置(制御装置)、1h オ
ーディオ制御装置(制御装置)、7 無線通信制御手
段、8 アンテナ(アンテナ手段)、47a、47b、
47c、47fコネクタ、48 電力線(ワイヤハーネ
ス)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04Q 9/00 371 H04L 11/00 310Z Fターム(参考) 3G084 BA00 BA13 BA15 BA16 BA32 BA36 DA13 EB02 EB07 FA04 FA05 FA06 FA07 FA33 5H215 AA10 BB01 CC01 CX01 CX08 GG02 GG11 KK03 KK07 5K033 AA05 AA09 BA06 CA11 CA17 DA17 DB01 DB09 5K048 AA11 BA42 CA07 CA13 CB01 DB01 DC01 DC04 HA11

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体を複数のブロックに分割すると共
    に、各ブロック毎に電装品を装着してモジュール化し、
    該モジュールを組み合わせることにより、車体が完成す
    るようになされた車両内に設けられた複数の制御装置の
    間でデータ通信を行う車両内データ伝送システムであっ
    て、上記制御装置は、無線通信を行うための無線通信制
    御手段を備えてなり、無線通信回線により上記データ通
    信を行うことを特徴とする車両内データ伝送システム。
  2. 【請求項2】 上記無線通信制御手段は、電波を通信媒
    体とすると共に、上記制御装置はさらにアンテナ手段を
    備えてなり、上記アンテナ手段を介した無線通信回線に
    よりデータ通信を行うことを特徴とする請求項1に記載
    の車両内データ伝送システム。
  3. 【請求項3】 上記複数の制御装置は、その制御内容に
    よって複数のグループに分けられており、それぞれの制
    御装置のグループは、同一の周波数帯域における共通の
    無線通信回線を時分割して用いる多重伝送方式により、
    上記データ通信を行うことを特徴とする請求項2に記載
    の車両内データ伝送システム。
  4. 【請求項4】 上記複数の制御装置は、その制御内容に
    よって複数のグループに分けられており、それぞれの制
    御装置のグループは、互いに干渉しない周波数帯域によ
    る別々の無線通信回線を用いて上記データ通信を行うこ
    とを特徴とする請求項2または請求項3に記載の車両内
    データ伝送システム。
  5. 【請求項5】 上記制御装置、上記無線通信制御手段お
    よび上記アンテナ手段を共通のケース内に格納してユニ
    ット化したことを特徴とする請求項2ないし請求項4の
    いずれかに記載の車両内データ伝送システム。
  6. 【請求項6】 上記モジュールは、該モジュール内の電
    装品に電力を供給するワイヤハーネスと、該ワイヤハー
    ネスを接続するコネクタとを備え、該ワイヤハーネスお
    よび該コネクタは、複数の電装品に共有されることを特
    徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の車
    両内データ伝送システム。
JP10174753A 1998-06-22 1998-06-22 車両内データ伝送システム Pending JP2000006738A (ja)

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