JP2004248120A - 車載用受信及び送受信システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のアンテナと受信装置及び送受信装置との間を互いの信号の干渉を無くして１本のケーブルで簡単に接続できるようにする。
【解決手段】一つ以上の受信アンテナ３、４及び一つ以上の送受信アンテナ１、２に接続される第一の合波分波兼用手段５１を有する第一の車載ユニット５と、一つ以上の受信装置１０、１１及び一つ以上の送受信装置８、９に接続される第二の合波分波兼用手段７１を有する第二の車載ユニット７とを備え、第一の車載ユニット５と第二の車載ユニット７とを１本のケーブル６で接続して車外に設置した第一の車載ユニット５と車内に設置した第二の車載ユニット７とを簡単に接続できるようにした。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載アンテナと受信装置及び送受信装置とを結ぶ車載用受信及び送受信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車載用受信及び送受信システムを図４に従って説明する。単一ユニット１０５は、ＧＰＳ電波受信部１０１と、ＶＩＣＳ電波受信部１０２と、ＶＩＣＳ光信号受信部１０３と、ＥＴＣ電波送受信部１０４と、合波用バッファ回路部１０９と、分配回路部１００と、電源供給部１１０とからなっている。
【０００３】
ＧＰＳ電波受信部１０１はＲＦ増幅器１２０を内蔵し、その入力がＧＰＳ用受信アンテナ１０Ａに接続され、出力が合波用バッファ回路部１０９に接続される。ＶＩＣＳ電波受信部１０２は、ＲＦ増幅器１３０を内蔵し、その入力がＶＩＣＳ用受信アンテナ２０Ａに接続され、その出力が合波用バッファ回路部１０９に接続される。ＶＩＣＳ光信号受信部１０３はＲＦ増幅器１４０を内蔵し、その入力が受光部３０Ａに接続され、その出力が合波用バッファ回路部１０９に接続される。
【０００４】
ＥＴＣ電波送受信部１０４は、ＲＦ受信増幅器１５０と、ＦＲ送信増幅器１６０と、受信用周波数変換器１７０と、送信用周波数変換器１８０と、局部発振器１９０と、検波器２００とからなる。ＲＦ受信増幅器１５０はその入力がＥＴＣ用受信アンテナ４０Ａに接続され、出力が受信用周波数変換器１７０に接続される。ＲＦ送信増幅器１６０はその入力が送信用周波数変換器１８０の出力に接続され、その出力がＥＴＣ用送信用アンテナ４０Ｂに接続される。受信用周波数変換器１７０はその入力が局部発振器１９０に接続され、出力が検波器２００に接続される。送信用周波数変換器１８０はその入力がコネクタ部８０Ａを介して多芯線路８０に接続され、別の入力が局部発振器１９０に接続される。検波器２００はその出力が配線接続部８０Ａを介して多芯線路８０に接続される。
【０００５】
合波用バッファ回路部１０９はその出力が分配回路部１００の出力に接続され、分配回路部１００はその入力がコネクタ部８０Ａを介して多芯線路８０に接続され、別の出力が電源供給部１１０に接続される。電源供給部１１０はその出力がＧＰＳ電波受信部１０１とＶＩＣＳ電波受信部１０２とＶＩＣＳ光信号受光部１０３と合波用バッファ回路部１０９の各電源端子にそれぞれ接続され、別の出力がＥＴＣ電波送受信部１０４の電源端子に接続され、制御入力がコネクタ部８０Ａを介して多芯線路８０に接続される。
【０００６】
多芯線路８０は４本の芯線からなり、その中で１本目は分配回路部１００の入力に、２本目は電源供給部１１０の制御入力に、３本目は検波器２００に、４本目は送信用周波数変換器１８０にそれぞれ接続される。そして、多芯線路８０は図示しないカーナビゲーション装置に接続される。カーナビゲーション装置には表示部、各種の信号処理部等が備えられている。
そして、各アンテナで受信された信号は単一ユニット５１０内で処理され、多芯線路８０を介してカーナビゲーション装置に送られ、また、カーナビゲーション装置からの信号が多芯線路８０を介して単一ユニットに送られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成では、単一ユニットとカーナビゲーション装置との間は多芯線路で接続されるが、多芯線路は高価であり、また複数（４本）のケーブルを使用するのと実質的に同じであるのでその引き回しや接続が煩雑となる。
【０００８】
本発明は、複数のアンテナと受信装置及び送受信装置との間を互いの信号の干渉を無くして１本のケーブルで簡単に接続できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、一つ以上の受信アンテナ及び一つ以上の送受信アンテナに接続される第一の合波分波兼用手段を有する第一の車載ユニットと、一つ以上の受信装置及び一つ以上の送受信装置に接続される第二の合波分波兼用手段を有する第二の車載ユニットとを備え、前記第一の車載ユニットと前記第二の車載ユニットとを１本のケーブルで接続した。
【００１０】
また、前記送受信アンテナと前記送受信装置との間で伝送される信号を前記第一の車載ユニットと前記第二の車載ユニットで周波数変換せずに前記ケーブルに重畳させた。
【００１１】
また、前記第一の車載ユニットには前記受信アンテナと前記第一の合波分波兼用手段との間に介挿される第一の周波数変換手段を設け、前記第二の車載ユニットには前記受信装置と前記第二の合波分波兼用手段との間に介挿される第二の周波数変換手段を設け、前記第二の周波数変換手段で変換された信号の周波数を前記受信アンテナで受信した信号の周波数に一致させた。
【００１２】
また、前記第二の車載ユニットには前記ケーブルに接続される第二のケーブル接続端子を設け、前記第二のケーブル接続端子に直流電圧を印加した。
【００１３】
また、前記第一の車載ユニットには前記ケーブルに接続される第一のケーブル接続端子を設け、前記第一のケーブル接続端子と前記アンテナが接続されるアンテナ接続端子とを直流的に接続した。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の車載用受信及び送受信システムを図１乃至図３に従って説明する。図１は本発明の基本構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１において、車の屋根等に取り付けられるアンテナ１乃至４は互いに異なる受信システムあるいは送受信システムに使用され。例えば、アンテナ１は９００ＭＨ近傍の周波数を使用する携帯電話用の送受信兼用のアンテナ、アンテナ２は５．８ＧＨｚ近傍の周波数を使用するＥＴＣ（自動料金収受システム）用の送受信兼用のアンテナ、アンテナ３は２．３ＧＨｚ近傍の周波数を使用する衛星ラジオ用の受信専用のアンテナ、アンテナ４は１．５ＧＨｚ近傍の周波数を使用するＧＰＳ（全地球側位システム）用の受信専用のアンテナである。アンテナ３、アンテナ４には低雑音増幅器等（図示せず）が付帯される場合がある。
【００１６】
各アンテナ１〜４は第一の車載ユニット５に接続される。第一の車載ユニット５は例えば車外のいずれかの場所、又はトランクルーム等に設置される。第一の車載ユニット５には第一の合波分波兼用手段（図２参照）５１が内蔵されており、各アンテナ１〜４で受信された信号は第一の合波分波兼用手段５１によって合波されて１本のケーブル６によって第二の車載ユニット７に伝送される。ここで、合波分波兼用手段とは、信号の通過方向の違いによって合波又は分波の機能がきまり、複数の入力端から入力された周波数帯の異なる信号が重畳されて一つの出力端に出力され、逆に周波数帯の異なる信号が重畳されて一つの入力端に入力された信号が複数の出力端に周波数帯毎に出力されるものを指す。
【００１７】
第二の車載ユニット７は、第一の車載ユニット５が設置される場所とは異なる、例えば乗車室内に設置される。第二の車載ユニット７には第二の合波分波兼用手段（図３参照）７１が内蔵されており、ケーブル６を介して伝送された各アンテナの受信信号はここで分波され、それぞれの端末装置に送られる。即ち、アンテナ１で受信された携帯電話の信号は携帯電話機８に、アンテナ２で受信されたＥＴＣ信号はＥＴＣ送受信装置９に、アンテナ３で受信された衛星ラジオ信号はラジオ受信機１０に、アンテナ４で受信されたＧＰＳ信号はナビゲーション装置１１に送られる。
【００１８】
上記の端末装置のうち、携帯電話機８とＥＴＣ送受信装置９とは送信の機能も有する送受信装置であり、送信時には携帯電話機８とＥＴＣ送受信装置９とから送信される信号は第二の車載ユニット７内の第二の合波分波兼用手段７１によって合波されてケーブル６を介して第一の車載ユニット５に伝送される。第一の車載ユニット５では、伝送されてきた信号が第一の合波分波兼用手段５１によって分波され、アンテナ１又はアンテナ２に送られる。また、ラジオ受信機１０とナビゲーション装置１１は受信するだけの受信装置であり、送信機能はない。
【００１９】
以上のように、第一の車載ユニット５内と第二の車載ユニット７内とにそれぞれ合波分波兼用手段５１、７１を設けてそれらの間を１本のケーブル６で接続したので、例えば、車外に第一の車載ユニット５を設置し、車内に第二の車載ユニット７を設置しても、それらの間の接続が１本のケーブル６で済む。
【００２０】
次に、第一の車載ユニット５の構成を図２によって説明する。第一の車載ユニット５にはアンテナ１乃至４が接続されるアンテナ接続端子（コネクタ等、以下端子と略称する）５ａ〜５ｄとケーブル６が接続される第一のケーブル接続端子（コネクタ等、以下端子と略称する）５ｅとが設けられる。アンテナ１は端子５ａに、アンテナ２は端子５ｂに、アンテナ３は端子５ｃに、アンテナ４は端子５ｄにそれぞれ接続される。
【００２１】
内蔵される第一の合波分波兼用手段５１は複数の混合分配器（２混合２分配）５１ａ乃至５１ｃと、これら混合分配器５１ａ乃至５１ｃの前段又は後段に接続されたフィルタ５１ｄ乃至５１ｉとを有する。このうち、混合分配器５１ａ、５１ｃには双方向の信号が伝送される。端子５ａはフィルタ５１ｅを介して混合分配器５１ｃの一方の混合入力端（分配出力端）に接続され、端子５ｂはフィルタ５１ｆを介して混合分配器５１ｃの他方の混合入力端（分配出力端）に接続される。混合分配器５１ｃの混合出力端（分配入力端）はフィルタ５１ｄを介して混合分配器５１ａの一方の混合入力端（分配出力端）に接続され、混合分配器５１ａの混合出力端（分配入力端）は端子５ｅに結合される。
【００２２】
また、第一の車載ユニット５内には二つの第一の周波数変換手段５２、５３と、端子５ｃと一方の周波数変換手段５２との間に介挿されたフィルタ５４と、端子５ｄと他方の周波数変換手段５３との間に介挿されたフィルタ５４とが設けられる。周波数変換手段５２はミキサ５２ａと発振器５２ｂとを有し、周波数変換手段５３もミキサ５３ａと発振器５３ｂとを有する。そして、周波数変換手段５２の出力側がフィルタ５１ｈを介して混合分配器５１ｂの一方の混合入力端に接続され、周波数変換手段５３の出力側がフィルタ５１ｉを介して混合分配器５１ｂの他方の混合入力端に接続され、混合分配器５１ｂの混合出力端がフィルタ５１ｇを介して混合分配器５１ａの他方の混合入力端（分配出力端）に接続される。
【００２３】
周波数変換手段５２は端子５ｃに入力された衛星ラジオ信号（２．３ＧＨｚ）を、例えば８ＧＨｚ程度にアップコンバートし、周波数変換手段５３は端子５ｄに入力されたＧＰＳ信号（１．５ＧＨｚ）を、例えば１０ＧＨｚ程度にアップコンバートする。そして、各フィルタ５１ｄ〜５１ｉ及び５４、５５は互いの信号を分波して干渉が起きないようにバンドパスフィルタ、ローパスフィルタ又はハイパスフィルタ等の適宜な構成とされる。
【００２４】
以上の構成によれば、端子５ａに入力された携帯電話用の信号（９００ＭＨｚ）と、端子５ｂに入力されたＥＴＣ信号（５．８ＧＨｚ）は周波数変換されることなくケーブル６に重畳される。また、端子５ｃに入力された衛星ラジオ信号と、端子５ｄに入力されたＧＰＳ信号はそれぞれ８ＧＨｚ、１０ＧＨｚに変換されてケーブル６に重畳される。よって、各アンテナ１〜４で受信した信号は１本のケーブル６によって第二の車載ユニット７に伝送できる。
【００２５】
なお、端子５ｅに接続された電源ライン５６が設けられ、端子５ｃはチョークインダクタ５７を介して電源ライン５６に接続され、端子５ｄはチョークインダクタ５８を介して電源ライン５６に接続される。電源ライン５６には第二の車載ユニット７からケーブル６を介して直流電圧が送られてくるので周波数変換手段５２、５３に電源電圧を供給できる。また、端子５ｃ、５ｄにも電源電圧が重畳されるので、アンテナ３、４に付帯された低雑音増幅器等にも電源電圧を供給できる。
【００２６】
次に、図３に従って第二の車載ユニット７の構成を説明する。第二の車載ユニット７にはケーブル６が接続される第二のケーブル接続端子（コネクタ等、以下端子と略称する）７ａと、端末装置８〜１１がそれぞれ接続される端末接続端子（コネクタ等、以下端子と略称する）７ｂ〜７ｅと、電源電圧が供給される電源端子７ｆとが設けられる。
【００２７】
また、内部には第二の合波分波兼用手段７１と二つの第二の周波数変換手段７２、７３と、周波数変換手段７２の出力側と端子７ｄとの間に設けられフィルタ７４と、周波数変換手段７３の出力側と端子７ｅとの間に設けられたフィルタ７５を有する。周波数変換手段７２はミキサ７２ａと発振器７２ｂとからなり、周波数変換手段７３もミキサ７３ａと発振器７３ｂとからなる。さらに、電源端子７ｆに接続された電源ライン７６が設けられ、端子７ａはチョークインダクタ７７によって電源ライン７６に接続される。電源端子７ｆには電源電圧が印加される。周波数変換手段７２、７３には電源ライン７６から電圧が供給される。
【００２８】
第二の合波分波兼用手段７１は複数の混合分配器（２混合２分配）７１ａ乃至７１ｃとそれらの前段及び後段に接続された複数のフィルタ７１ｄ乃至７１ｉからなり、混合分配器７ａの分配入力端（混合出力端）が端子７ａに結合される。混合分配器７ａの一方の分配出力端はフィルタ７１ｄを介して混合分配器７１ｃの分配入力端（混合出力端）に接続される。混合分配器７１ｃの一方の分配力端（混合入力端）はフィルタ７１ｅを介して端子７ｂに接続される。また、混合分配器７１ｃの他方の分配力端（混合入力端）はフィルタ７１ｆを介して端子７ｃに接続される。
【００２９】
混合分配器７ａの他方の分配出力端はフィルタ７１ｇを介して混合分配器７１ｂの分配入力端に接続される。混合分配器７１ｂの一方の分配力端はフィルタ７１ｈを介して周波数変換手段７２の入力側に接続される。周波数変換手段７２の出力側はフィルタ７４を介して端子７ｄに接続される。また、混合分配器７１ｂの他方の分配力端はフィルタ７１ｉを介して周波数変換手段７３の入力側に接続される。周波数変換手段７３の出力側はフィルタ７５を介して端子７ｅに接続される。
【００３０】
周波数変換手段７２は８ＧＨｚにアップコンバートされた衛星ラジオ信号を元の２．３ＧＨｚにダウンコンバートし、周波数変換手段７３は１０ＧＨｚにアップコンバートされたＧＰＳ信号を元の１．５ＧＨｚにダウンコンバートする。また、フィルタ７１ｄ〜７１ｉおよびフィルタ７４、７５は互いの信号を分波して干渉が起きないようにバンドパスフィルタ、ローパスフィルタ又はハイパスフィルタ等の適宜な構成とされる。
【００３１】
以上の構成によれば、端子５ａに入力された携帯電話信号は端子７ｂに出力され、端子５ｂに入力されたＥＴＣ信号は端子７ｃに出力され、端子５ｃに入力された衛星ラジオ信号は端子７ｄに出力され、端子５ｄに入力されたＧＰＳ信号は端子７ｅに出力される。
【００３２】
端子７ｂに接続される端末装置である携帯電話機８と、端子７ｃに接続される端末装置であるＥＴＣ送受信装置９はそれぞれ送信信号も出力する。その場合はフィルタ７１ｅ、７１ｆと混合分配器７１ｃによって合波され、混合分配器７１ａを介してケーブル６送出される。ケーブル６から第一の車載ユニット５に入力された携帯電話信号とＥＴＣ信号とは混合分配器５１ａ、フィルタ５１ｄ、混合分配器５１ｃ、フィルタ５１ｅ、５１ｆによって分配され、それぞれ端子５ａ、５ｂに出力される。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は一つ以上の受信アンテナ及び一つ以上の送受信アンテナに接続される第一の合波分波兼用手段を有する第一の車載ユニットと、一つ以上の受信装置及び一つ以上の送受信装置に接続される第二の合波分波兼用手段を有する第二の車載ユニットとを備え、第一の車載ユニットと第二の車載ユニットとを１本のケーブルで接続したので、第一の車載ユニットを車外に設置し、第二の車載ユニットを車内に設置しても、両者を１本のケーブルで簡単に接続できる。
【００３４】
また、送受信アンテナと送受信装置との間で伝送される信号を第一の車載ユニットと第二の車載ユニットで周波数変換せずにケーブルに重畳させたので、送受信信号をそのまま伝送することができる。よって構成が簡単である。
【００３５】
また、第一の車載ユニットには受信アンテナと第一の合波分波兼用手段との間に介挿される第一の周波数変換手段を設け、第二の車載ユニットには受信装置と第二の合波分波兼用手段との間に介挿される第二の周波数変換手段を設け、第二の周波数変換手段で変換された信号の周波数を受信アンテナで受信した信号の周波数に一致させたので、ケーブルに重畳された信号同士の干渉を防ぐと共に、送受信装置をそのまま使用できる。
【００３６】
また、第二の車載ユニットにはケーブルに接続される第二のケーブル接続端子を設け、第二のケーブル接続端子に直流電圧を印加したので、第一のユニット内の周波数変換手段に給電できる。
【００３７】
また、第一の車載ユニットにはケーブルに接続される第一のケーブル接続端子を設け、第一のケーブル接続端子とアンテナが接続されるアンテナ接続端子とを直流的に接続したので、アンテナに付帯された増幅器等にも給電できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車載用受信及び送受信システムの基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の車載用受信及び送受信システムにおける第一の車載ユニットの構成を示す回路図である。
【図３】本発明の車載用受信及び送受信システムにおける第二の車載ユニットの構成を示す回路図である。
【図４】従来の車載用受信及び送受信システムにおける単一ユニットの構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１〜４ アンテナ
５ 第一の車載ユニット
５ａ〜５ｄ アンテナ接続端子
５ｅ 第一のケーブル接続端子
６ ケーブル
７ 第二の車載ユニット
７ａ 第二のケーブル接続端子
７ｂ〜７ｅ 端末接続端子
８ 携帯電話機
９ ＥＴＣ送受信装置
１０ ラジオ受信機
１１ ナビゲーション装置
５１ 第一の合波分波兼用手段
５１ａ〜５１ｃ 混合分配器
５１ｄ〜５１ｉ フィルタ
５２、５３ 第一の周波数変換手段
５２ａ、５３ａ ミキサ
５２ｂ、５３ｂ 発振器
５４、５５、７４、７５ フィルタ
５６、７６ 電源ライン
５７、５８、７７ チョークインダクタ
７１ 第二の合波分波兼用手段
７１ａ〜７１ｃ 混合分配器
７１ｄ〜７１ｉ フィルタ
７２、７３ 第二の周波数変換手段
７２ａ，７３ａ ミキサ
７２ｂ、７３ｂ 発振器

Claims (5)

1. 一つ以上の受信アンテナ及び一つ以上の送受信アンテナに接続される第一の合波分波兼用手段を有する第一の車載ユニットと、一つ以上の受信装置及び一つ以上の送受信装置に接続される第二の合波分波兼用手段を有する第二の車載ユニットとを備え、前記第一の車載ユニットと前記第二の車載ユニットとを１本のケーブルで接続したことを特徴とする車載用受信及び送受信システム。
2. 前記送受信アンテナと前記送受信装置との間で伝送される信号を前記第一の車載ユニットと前記第二の車載ユニットで周波数変換せずに前記ケーブルに重畳させたことを特徴とする請求項１に記載の車載用受信及び送受信システム。
3. 前記第一の車載ユニットには前記受信アンテナと前記第一の合波分波兼用手段との間に介挿される第一の周波数変換手段を設け、前記第二の車載ユニットには前記受信装置と前記第二の合波分波兼用手段との間に介挿される第二の周波数変換手段を設け、前記第二の周波数変換手段で変換された信号の周波数を前記受信アンテナで受信した信号の周波数に一致させたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載用受信及び送受信システム。
4. 前記第二の車載ユニットには前記ケーブルに接続される第二のケーブル接続端子を設け、前記第二のケーブル接続端子に直流電圧を印加したことを特徴とする請求項３に記載の車載用受信及び送受信システム。
5. 前記第一の車載ユニットには前記ケーブルに接続される第一のケーブル接続端子を設け、前記第一のケーブル接続端子と前記アンテナが接続されるアンテナ接続端子とを直流的に接続したことを特徴とする請求項３又は４に記載の車載用受信及び送受信システム。

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