JP2005026770A - Transmission apparatus mounted on moving object - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体搭載伝送装置、とくに、たとえば自動車などの車両に搭載され、車載通信機器のアンテナなどの端縁部とそれに接続される本体部との間で信号を伝送する車載伝送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、たとえば自動車などの陸上輸送車両には、ギガヘルツ(GHz)周波数帯域を使用する様々な通信機器が搭載される傾向にある。これらの車載通信機器には、既存のAM放送、FM放送、アナログテレビジョン放送などの放送機器の他に、たとえば全地球測位システム(GPS)、高度道路交通システム(ITS)、道路交通情報通信システム(VICS)および地上波ディジタルテレビジョン放送など、様々な通信システムの車載通信装置が含まれる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
これらの車載通信装置は一般に、移動体であるが故に当然、アンテナなどの端縁部を必要とする。それら端縁部と車載装置本体部との間で信号を伝送するため接続線は、個々の通信システムごとに個別に敷設され、したがって車載装置の種類が増すほど、信号伝送ケーブルの本数は増加し、狭い車内空間で錯綜する。また、電磁妨害(EMI)対策の重要性も増す。
【0004】
しかし、それぞれの通信システムは、それぞれ単独で開発されてきたため、周波数帯域や変調方式など、独自の方式を採用していることが多い。したがって、各通信システムの伝送線を統合して車載伝送ケーブルの本数を減らすことは、容易でない。
【0005】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、移動体内部の空間を効率的に利用でき、電磁妨害対策にも効果的な移動体搭載伝送装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明による移動体搭載伝送装置は、通信サービス装置の端縁部側付近に配設される端縁部側装置と本体部側付近に配設される本体部側装置との間で、GPS信号、VICS信号およびETC信号などの第1の通信サービスの信号を無線周波のまま直接、または中間周波に変換し、また光ビーコン信号などの第2の通信サービスの信号は周波数変調して、それらを周波数多重化し、光信号に変換して波長多重し、単芯の光ケーブル104にて伝送する。
【0007】
本発明による移動体搭載伝送装置は、通信サービス装置の端縁部側付近に配設される端縁部側装置と、本体部側付近に配設される本体部側装置と、端縁部側装置および本体部側装置を互いに接続する光伝送路と含み、端縁部側装置は、無線周波のGPS信号、VICS信号およびETC信号などの第1の通信サービスの信号を直接、または中間周波に変換し、また光ビーコン信号などの第2の通信サービスの信号は周波数変調して、それらを周波数多重化し、光信号に変換し、光伝送路は、光信号を端縁部側装置から本体部側装置へ伝送する。
【0008】
本発明によればまた、本体部側装置は、光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換し、この変換された電気信号について、第1の通信サービスの信号は周波数分離し、第2の通信サービスの信号は復調するように構成してもよい。
【0009】
さらに本発明によれば、端縁側装置は、光信号を伝送路への送信に先立って波長多重する波長多重回路を含み、本体部側装置は、伝送路から受信した光信号を波長分離する波長分離回路を含んでもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による移動体搭載伝送装置の実施例を詳細に説明する。図1および図2を参照すると、図示の実施例は、自動車などの車両に搭載される車載伝送装置100であり、4種類の通信システム、すなわち全地球測位システム(GPS)、高度道路交通システム(ITS)、道路交通情報通信システム(VICS)および光ビーコンシステムを享受するため、通信衛星や地上局などの外部装置との通信を行なうアンテナおよび光投受光部などを統合した端縁部である統合アンテナ102と、それらから車両内において遠隔の位置にある通信システムの本体部(図示せず)とを単一の光ケーブル104で接続するものである。実施例の車載伝送装置100は図示のように、全体として、統合アンテナ部102と光ケーブル104の一方の端部104aとの間に配設される端縁部側装置106、および光ケーブル104の他方の端部104bと本体部との間に配設される本体部側装置108とを含む。
【0011】
図1を参照すると、統合アンテナ部102は、基本的には、GPS用アンテナ110、VICS用アンテナ112およびETC用アンテナ114と、光ビーコン用投受光部116とを含む物理的に一体のユニットである。GPS用アンテナ110は、端縁部側装置106のGPS部118の入力120に接続されている。また、VICS用アンテナ112は、端縁部側装置106のVICS部122の入力124に接続され、ETC用アンテナ114は、同様にして端縁部側装置106のETC部126の入出力128に接続されている。光ビーコン用投受光部116は、その投光器入力132が端縁部側装置106の光ビーコン部132の入力に、また受光器出力134が光ビーコン部132の入力に接続されている。以下の説明において、信号はその現れる接続線の参照符号で示す。
【0012】
GPS部118は、その入力120に到来するGPS信号を所定の中間周波数IF1にダウンコンバートし、所定のレベルに自動利得制御(AGC)してこれをその出力136から合波器138の1つの入力に与える変換回路である。現行のGPS信号は、周波数約1.5GHz、帯域幅約1MHzである。本実施例では、中間周波数IF1は5MHzを採用している。これは、群遅延時間特性の影響が大きいので、できるだけ低い周波数を選択してその遅延を補償するためである。以降、実施例の説明において、数々の数値が記載されているが、これらの数値は、実施例の説明のためのものであって、本発明を限定するものと解釈すべきでない。
【0013】
VICS部122は、その入力124に到来するVICS信号を別な所定の中間周波数IF2にダウンコンバートし、上掲の所定のレベルに自動利得制御してこれをその出力140から合波器138の他の1つの入力に与える変換回路である。現行のVICS信号は、周波数約2.5GHz、帯域幅0.85MHzである。本実施例では、中間周波数IF2は10.8MHzを、そのGMSK変調帯域幅は64kHz以下を採用している。GPS部118およびVICS部122は本実施例では、後述のように、構造的に同じ構成でよい。
【0014】
またETC部126は、後述の分波器142から与えられるETC出力信号144をアップコンバートしてその入出力128を通してアンテナ114を駆動し、また、その入出力128にアンテナ114から到来するETC信号を他の所定の中間周波数IF3にダウンコンバートし、所定のレベルに自動利得制御してこれをその出力146から合波器138の他の1つの入力に与える変換回路である。現行のETC信号は、上りと下りで異なるが、周波数約5.8GHz、帯域幅8MHzである。本実施例では、中間周波数IF3は26MHzを採用し、初段で帯域幅4MHzの中間周波数40MHzを使用し、第2段で26MHzとするダブルコンバージョンである。これは、ETC出力の出力スペクトラム規格に対応するためであり、不要輻射対策としてこのようなダブルコンバージョンが有利である。また、ダブルコンバージョンを行なうことによって、安価に入手できる回路素子を利用することができる。勿論、本発明はこのダブルコンバージョンのみに限定されない。
【0015】
さらに、光ビーコン部132は、分波器142から供給される周波数変調(FM)された光ビーコン出力信号148をパルス振幅変調(PAM)し、その出力130を通して投受光器116を駆動し、また、投受光器116から到来するPAM変調された光ビーコン入力信号134を所定の搬送波周波数IF4でFM信号に変換して、これをその出力150から合波器138の残りの入力に与える変換回路である。光ビーコン信号は本実施例では、送信信号が64kbps、受信信号が1024kbpsのビットレートである。搬送波周波数IF4は本実施例では、16.384MHzであり、帯域幅が1MHz以下である。このような周波数により、歪落込みを回避している。
【0016】
合波器138は、その4つの入力136、140、146および150にそれぞれGPS部118、VICS部122、ETC部126および光ビーコン部132から到来する信号を互いに重畳すなわち周波数多重(FDM)して、その出力152から電気・光(E/O)変換器154に出力する信号合成回路である。E/O変換器154は、たとえば半導体レーザを含み、その入力152に入力される電気信号を対応する光信号に変換して、後者をその出力156から出力する光電変換回路である。勿論、半導体レーザでなく、発光ダイオードやVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)でもよい。出力156は波長多重(WDM)回路158の入力に接続されている。
【0017】
WDM回路158は、その入出力端104aが単芯の光ファイバ104の一端側に接続され、入力156に入力される光信号を波長多重して光ファイバ104へ送出するとともに、光ファイバ104の他端側から送出された光信号を受信して多重分離し、その出力160からこれを出力する波長多重光伝送回路である。出力160は、光・電気(O/E)変換器162の入力に接続されている。光ファイバ104には、本実施例では伝送要領を確保する点でも、単芯のガラスファイバが有利に適用されるが、勿論、プラスチックファイバであでってもよく、後者は経済性で有利である。このように本実施例では、端縁部側装置106と本体部側装置108とを単芯の光ファイバ104で接続している。これにより、狭い車内空間でも簡単に光ファイバケーブル104を引き回すことができる。
【0018】
O/E変換器162は、たとえばフォトダイオードを含み、その入力160に入力される光信号を対応する電気信号に変換して、これを分波器142の入力164へ出力する光電変換回路である。分波器142は、入力164に周波数多重されている信号を分離し、ETC出力信号144はETC部126へ、また光ビーコン出力信号148は光ビーコン部132へそれぞれ出力する信号分離回路である。
【0019】
さて、光ファイバ104の他端104bは、本体部側装置108において、他のWDM回路170に接続されている。図2を参照すると、本体部側装置108のWDM回路170は、その入出力端104bで光ファイバ104の一端側から送出された光信号を受信して多重分離し、その出力172からO/E変換器174の入力へこれを出力するとともに、後述のE/O変換器178から入力176に到来する光信号を波長多重して光ファイバ104へ送出する波長多重・分離回路である。
【0020】
O/E変換器174は、その入力172に入力される光信号を対応する電気信号に変換して、これを分波器180の入力182へ出力する光電変換回路である。分波器180は、入力182に周波数多重されている信号を分離し、GPS出力信号184はGPS部186へ、VICS出力信号188はVICS部190へ、ETC出力信号192はETC部194へ、また光ビーコン出力信号196は光ビーコン部198へそれぞれ出力する信号分離回路である。
【0021】
E/O変換器178は、その入力198に合波器200から入力される電気信号を対応する光信号に変換して、これをその出力176からWDM回路170の入力へ向けて出力する光電変換回路である。合波器200は、その2つの入力202および204を周波数多重してその出力198からE/O変換器178へ出力する信号合成回路である。
【0022】
本体側装置108において、GPS部186は、その入力184に到来するGPS信号を中間周波数IF2でアップコンバートして、これをその出力206から出力する変換回路である。これはまた、分波器180から入力184に入力されるGPS信号184をその中間周波数のまま出力する出力端子208も有している。
【0023】
VICS部190は、その入力188に到来するVICS信号を中間周波数IF2でアップコンバートして、これをその出力210から出力する変換回路である。この回路もまた、分波器180から入力188に入力されるVICS信号188をその中間周波数のまま出力する出力端子212も有している。
【0024】
また、ETC部194は、その入力128に分波器180から到来するETC信号を中間周波数IF3でアップコンバートして、これをその出力214から出力する変換回路である。ETC部194もまた、その入力192に入力されるETC信号をその中間周波数のまま出力する出力端子216も有している。さらにETC部194は、その入力端子218に供給されるETC出力信号をその出力202から合波器200に出力する機能も有する。GPS部186、VICS部190およびETC部194は本実施例では、後述のように、構造的に同じ構成でよい。
【0025】
光ビーコン部198は、分波器180から供給されるFM変調された光ビーコン入力信号196を搬送波周波数IF4でPAM信号に変換し、これをそのビーコン出力端子220に出力するとともに、光ビーコン入力端子222へ入力されるPAM光ビーコン出力信号を搬送波周波数IF4でFM変調して、これをその出力204から合波器200の入力に与える変換回路である。
【0026】
要約すると、本実施例では、光ケーブル104で伝送する際、光ビーコン信号は、端縁側装置106でFM信号に変換され、本体部側装置108でPAM信号に戻され、逆方向も同様である。また、GPS信号およびVICS信号は、端縁側装置106で中間周波信号に変換され、本体部側装置108で無線周波信号に戻されている。ETC信号も送受両方向について同様である。さらに、光ケーブル104では、送受信双方向とも波長多重され、これによって一芯光ファイバケーブルの採用を可能にしている。
【0027】
中間周波数は、各信号の伝送要領に応じた比帯域および使用環境の妨害波を考慮して、本実施例では上述のような値に選択されている。勿論、このような数値に本発明は限定されない。本装置の後段に接続される利用装置について、現状で入手可能な回路素子、とくに中間周波出力に接続されるアナログ・ディジタル変換回路のディジタル回路素子の経済性を考慮すると、上述の中間周波数IF1、IF2およびIF3は、中間周波の処理に適したできるだけ低い周波数、好ましくは約30MHz程度以下に設定される。これは、搬送波周波数IF4についても同様である。
【0028】
車載という温度や電磁波など過酷な環境条件を考慮すると、中間周波数の選定は重要である。とくに、本実施例の場合、2波ないし4波という多数のIF信号を多重化する場合、信号の受信イメージ感度を十分確保し、IF伝送のローカル周波数およびイメージ周波数を十分除去可能なフィルタ特性を、安価に入手可能なフィルタ素子によって実現する。
【0029】
イメージ周波数については、周波数多重した場合、それぞれの信号が40dB以上の減衰域に配置され、それぞれのイメージ周波数が互いに干渉しない周波数に設定されている。ダウンコンバートのイメージ周波数帯域に妨害波があると、希望波が妨害波と同じ帯域に含まれてしまう。図8から分かるように、たとえば周波数1575.42MHzのGPS信号の例(同図(A))では、ローカル周波数が1566.42MHzでは、中間周波数7MHzがインマルサットの帯域7.42MHz〜41.42MHzに含まれてしまう(同図(B))。このような信号をRF段でフィルタ分離したり、十分なイメージ抑圧ミクサを設けることは、構成の複雑化を招く。そこで、たとえば、ローカル周波数が1570.42MHzでは、中間周波数5MHzがインマルサットの帯域11.42MHz〜45.42MHzを回避することができる(同図(C))。
【0030】
また、携帯電話やMCAシステムなどの妨害波による近接妨害を排除して信号歪を受けないようにすることも重要である。たとえば、携帯電話の帯域、1429MHz〜1559MHzを使用することは、好ましくない。したがって、GPS中間周波73.21MHz〜8.21MHzは使用できない。
【0031】
さらに、WDM光伝送における合成伝送の際、混変調歪に影響がないよう、たとえば3次歪まで考慮するのが有利である。つまり、ある通信サービスの信号の歪成分が他の通信サービスの信号の主帯域に落ち込まないようにする。本実施例の場合、とくに、光電変換部のC/N(搬送波対雑音比)特性をも考慮して、30MHz以下の帯域に収めるように構成されている。
【0032】
光ビーコン信号は、受信信号をそのまま伝送できないが、外部に出ることのない信号であるので、光ケーブル104で伝送する際、受信データと送信データを独自の信号形態と周波数で光信号に変換している。しかし、元の光ビーコン信号は、PAM信号であるため振幅値の変化が激しい、つまり周波数スペクトラムが広範囲に分布するので、これをそのまま中間周波に変換して伝送すると、GPS信号やVICS信号、ETC信号などの他の信号へ悪影響を与えることがある。そこで本実施例では、端縁部側装置で受信したPAM光ビーコン信号をFM信号に変換し、これを中間周波数に変換して他の信号と周波数多重し、本体部側装置ではこれをPAM信号に戻している。送信信号は、これと逆の信号操作をしている。これにより、他の信号より10dB以上低いレベルでの伝送が可能となり、伝送装置の光多重部、伝送部および光分離部における光ビーコン信号の悪影響を最小化することが出きる。
【0033】
端縁側装置106および本体部側装置108は、本実施例ではそれぞれLSI (Large Scale Integration)集積回路として一体的に形成されている。端縁側装置106のうちIF処理部234および268以外の要素は、統合アンテナ部102へ組み込んでもよい。
【0034】
本実施例では、先に触れたように端縁部側装置106のGPS部118およびVICS部122は構造上、同じ構成でよい。図3にGPS部118を例にとって示すように、GPS部118は基本的には、GPS信号入力120が入力に接続されたダウンコンバータ230、およびダウンコンバータ230の出力232とGPS部出力136との間に接続された中間周波(IF)処理回路234を含む。ダウンコンバータ230は、GPS信号120の信号帯域を通過させる帯域通過フィルタ(BPF) 236、増幅器238、中間周波数IF1を出力241に発振する局部発振回路(LO OSC) 240、および両者を合成する合波回路242が図示のように接続され、入力120に到来するGPS入力信号を前述の中間周波数IF1にダウンコンバートする周波数変換回路である。その出力232は中間周波帯域通過フィルタ(IFBPF) 244に接続されている。
【0035】
IF帯域通過フィルタ244は、合成回路242の出力帯域を通過させるフィルタであり、その出力には可変利得増幅器246および自動利得制御(AGC)回路248が図示のように接続されてAGCループを形成している。このIF帯域通過フィルタ244、可変利得増幅器246およびAGC回路246によって、上述のIF処理回路234が形成されている。
【0036】
VICS部122はGPS部118と実質的に同じ構成であり、前述のように中間周波数IF2およびその帯域幅がGPS部118の中間周波数IF1およびその帯域幅と相違する。
【0037】
ETC部126は、図4からわかるように、基本的には、GPS部118と同様の構成のダウンコンバータ230、および後者の出力232とETC部出力146との間に接続されたIF処理回路234を含む。ETC部126はさらに、ETC部入力144に入力が接続されたアップコンバータ250を含み、これは、中間周波で到来するETC出力信号144をアップコンバートしてその出力252へ出力する周波数変換回路である。
【0038】
ETC部126のダウンコンバータ230はGPS部118のそれと同様の構成でよいが、局部発振回路240は、中間周波出力241に加えて他の出力254も有し、前述のように中間周波数IF3およびその帯域幅がGPS部118の中間周波数IF1およびその帯域幅と相違する。
【0039】
ETC部126のアップコンバータ250は、入力144に一方の入力が接続され他方の入力が局部発振回路240の他方の出力254に接続された合成回路256と、これに図示のように接続された増幅器258および帯域通過フィルタ260とを含む。ETCアンテナ114との接続線158は、スイッチ(SW) 262に接続され、スイッチ262の他の端子264は帯域通過フィルタ236の入力に、また別の端子252は他の帯域通過フィルタ260の出力に接続されている。スイッチ262は、ETCアンテナ114との接続線158を一方の帯域通過フィルタ236の入力264および他方の帯域通過フィルタ260の出力252のいずれかに選択的に接続する選択回路である。
【0040】
図5に示すように、光ビーコン部132は、分波器142から供給される光ビーコン出力信号148をPAM信号に変換してこれを出力130に出力する信号変換回路266と、投受光器116からの入力134に接続され到来するPAM光ビーコン入力信号を所定の搬送波周波数IF4でFM変調してこれをその出力150から合波器138へ出力するFM変調回路268と、局部発振回路270とを含む。局部発振回路270は、搬送波周波数IF4を自走発振し、その2つの出力272および274にこれを出力する発振回路である。
【0041】
より詳細には、信号変換回路266は、一方の入力が光ビーコン部入力148に接続され他方の入力が局部発振回路270の一方の発振出力272に接続された合成回路276と、これに図示のように接続された帯域通過フィルタ278、周波数・電圧(F/V)変換回路282および増幅器258とを含む。他方、FM変調回路268は、投受光器出力134に入力が接続された増幅器284、電圧・周波数(V/F)変換回路286、合成回路288、帯域通過フィルタ290および他の増幅器292が図示のように接続されて構成されている。合成回路288は、一方の入力がV/F変換回路すなわち周波数変調回路286の出力294に接続され、他方の入力が局部発振回路270の他方の出力274に接続され、またその合成出力296は帯域通過フィルタ290の入力に接続されている。
【0042】
V/F変換回路336は、弁別特性を有し、基底帯域のPAM信号が入力され、それに応じて周波数が変調されたFM信号を出力する電圧・周波数変換回路である。またF/V変換回路280は、周波数弁別特性を有し、FM信号が入力されると、それに対応した振幅の基底帯域信号をPAM信号として出力する周波数・電圧変換回路である。
【0043】
ところで、本体部側装置108において、本実施例では、先に触れたようにGPS部186、VICS部190およびETC部194は構造上、同じ構成でよい。図6に本体側装置108のGPS部186を例示するように、GPS部186は基本的には、分波器180の出力184に入力が接続されたアップコンバータ300、および同じ出力184を中間周波数のままスルーでその出力208に出力する増幅器302とを含む。分波器出力184は、増幅器302の入力と合波回路304の一方の入力に接続され、合波回路304の他方の入力306には局部発振回路308の出力が接続されている。合成回路304の出力310は、GPS信号の帯域を通過させる帯域通過フィルタ312および増幅器314に図示のように接続されている。増幅器314の出力がGPS部出力206を形成している。
【0044】
本実施例では、GPS部186、VICS部190およびETC部194は、中間周波をアップコンバートして無線周波で出力する回路300と、中間周波のまま出力する回路302の両方を有するように構成されている。勿論、GPS部186、VICS部190および(または)ETC部194は、必ずしもこれらの回路を両方備えていなくてもよく、無線周波または中間周波のみを出力するように構成してもよい。
【0045】
VICS部190はGPS部186と実質的に同じ構成であり、前述のように中間周波数IF2およびその帯域幅がGPS部186の中間周波数IF1およびその帯域幅と相違する。
【0046】
ETC部194は、基本的には図6に示す構成を含むが、図2を参照して上述したように、その入力端子218に供給されるETC出力信号をその出力202から合波器200に中間周波数のまま出力するスルー回路(図示せず)も有している。また、VICS部190の中間周波数IF2およびその帯域幅は、前述のようにGPS部186の中間周波数IF1およびその帯域幅と相違する。
【0047】
光ビーコン部198は、図7に示すように、分波器180から供給されるFM光ビーコン入力信号196をPAM信号に復調してこれを出力端子220に出力するFM復調回路316と、入力端子222から与えられるPAMの光ビーコン出力信号を搬送波周波数IF4でFM変調してこれをその出力204から合波器200へ出力するFM変調回路318と、局部発振回路320とを含む。局部発振回路320は、搬送波周波数IF4を発振し、その2つの出力322および324に出力する自励発振回路である。
【0048】
より詳細には、FM復調回路316は、一方の入力が分波器出力196に接続され他方の入力が局部発振回路320の一方の出力322に接続された合成回路326と、これに図示のように接続された帯域通過フィルタ328、F/V変換回路330および増幅器322とを含む。他方、FM変調回路318は、入力端子222に入力が接続された増幅器334、V/F変換回路336、合成回路338および帯域通過フィルタ340が図示のように接続されて構成されている。合成回路338は、一方の入力がV/F変換回路336の出力342に接続され、他方の入力が局部発振回路320の他方の出力324に接続され、またその合成出力344は帯域通過フィルタ340の入力に接続されている。
【0049】
本実施例では、GPS信号、VICS信号およびETC信号を中間周波に変換して光ファイバに伝送させている。しかし、これらの信号を中間周波に変換しないで、その無線周波数(RF)帯域のまま直接、周波数多重し、伝送してもよい。
【0050】
実施例の移動体搭載伝送装置は、車両に適用された例であったが、本発明はこのような特定の実施例のみに限定されるものではなく、陸上移送用移動体に限らず、船舶や航空機などの海上または航空輸送体にも有利に適用される。
【0051】
【発明の効果】
このように本発明による移動体搭載伝送装置によれば、通信サービス装置の本体部と端縁部との間で、複数の通信サービスの信号を無線周波のまま直接、または中間周波に変換して周波数多重化し、光信号に変換して光ケーブルにて伝送する。したがって、他の装置に対して電磁妨害を受けたり与えたりすることなく、移動体内部の空間を効率的に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車載通信装置の端縁部側における本発明による移動体搭載伝送装置の実施例を示す概略機能ブロック図である。
【図2】車載通信装置の本体部側における本発明による移動体搭載伝送装置の実施例を示す、図1と同様の概略機能ブロック図である。
【図3】図1に示す実施例におけるGPS部またはVICS部の構成例を示す概略機能ブロック図である。
【図4】図1に示す実施例におけるETC部の構成例を示す、図3と同様の概略機能ブロック図である。
【図5】図1に示す実施例における光ビーコン部の構成例を示す、図3と同様の概略機能ブロック図である。
【図6】図2に示す実施例におけるGPS部、VICS部またはETC部の構成例を示す概略機能ブロック図である。
【図7】図2に示す実施例における光ビーコン部の構成例を示す、図6と同様の概略機能ブロック図である。
【図8】同実施例におけるGPS信号について中間周波数の選択を説明するための周波数帯域図である。
【符号の説明】
100 車載伝送装置
104 光ケーブル
106 端縁部側装置
108 本体部側装置
118、186 GPS部
122、190 VICS部
126、194 ETC部
132、198 光ビーコン部
138、200 合波器
142、180 分波器
154、178 電気・光変換器
162、174 光・電気変換器
158、170 波長多重回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile unit-mounted transmission device, and more particularly to a vehicle-mounted transmission device that is mounted on a vehicle such as an automobile and transmits a signal between an edge portion of an antenna of a vehicle-mounted communication device and a main body connected thereto. Is.
[0002]
[Prior art]
As is well known, for example, land transportation vehicles such as automobiles tend to be equipped with various communication devices using a gigahertz (GHz) frequency band. These in-vehicle communication devices include, for example, a global positioning system (GPS), an intelligent road traffic system (ITS), and a road traffic information communication system in addition to existing broadcasting devices such as AM broadcasting, FM broadcasting, and analog television broadcasting. (VICS) and in-vehicle communication devices of various communication systems such as terrestrial digital television broadcasting are included.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since these in-vehicle communication devices are generally mobile bodies, they naturally require an edge portion such as an antenna. Connection lines are laid separately for each communication system in order to transmit signals between these edge portions and the in-vehicle device main body. Therefore, as the number of in-vehicle devices increases, the number of signal transmission cables increases. , Complicated in a narrow interior space. Also, the importance of electromagnetic interference (EMI) countermeasures increases.
[0004]
However, since each communication system has been independently developed, it often uses a unique method such as a frequency band or a modulation method. Therefore, it is not easy to reduce the number of in-vehicle transmission cables by integrating the transmission lines of each communication system.
[0005]
An object of the present invention is to provide a mobile unit-mounted transmission device that eliminates the above-described drawbacks of the prior art, can efficiently use the space inside the mobile unit, and is effective in preventing electromagnetic interference.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The mobile-mounted transmission device according to the present invention provides a GPS signal between an edge side device arranged near the edge side of a communication service device and a body side device arranged near the body side. The signal of the first communication service such as the VICS signal and the ETC signal is directly converted into the radio frequency or the intermediate frequency, and the signal of the second communication service such as the optical beacon signal is frequency-modulated to convert them. Frequency-multiplexed, converted into an optical signal, wavelength-multiplexed, and transmitted by a single-core
[0007]
A mobile unit-mounted transmission device according to the present invention includes an edge side device disposed near an edge side of a communication service device, a body side device disposed near a body side, and an edge side. The device and the main unit side device are connected to each other with an optical transmission line, and the edge side device converts the first communication service signal such as a radio frequency GPS signal, VICS signal and ETC signal directly or to an intermediate frequency. The second communication service signal such as an optical beacon signal is frequency-modulated, frequency-multiplexed and converted into an optical signal, and the optical transmission line transmits the optical signal from the edge side device to the main unit. Transmit to the side device.
[0008]
According to the present invention, the main unit side device converts the optical signal received from the optical transmission path into an electrical signal, and the signal of the first communication service is frequency-separated with respect to the converted electrical signal, and the second The communication service signal may be demodulated.
[0009]
Further, according to the present invention, the edge side device includes a wavelength multiplexing circuit that wavelength-multiplexes the optical signal prior to transmission to the transmission line, and the main unit side device wavelength-separates the optical signal received from the transmission line. A separation circuit may be included.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of a mobile unit-mounted transmission device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to FIGS. 1 and 2, the illustrated embodiment is an in-
[0011]
Referring to FIG. 1, the integrated
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
Further, the
[0015]
Further, the
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The O /
[0019]
Now, the
[0020]
The O /
[0021]
The E /
[0022]
In the
[0023]
The
[0024]
Further, the
[0025]
The
[0026]
In summary, in this embodiment, when transmitting through the
[0027]
In the present embodiment, the intermediate frequency is selected to have the above-mentioned value in consideration of the ratio band corresponding to the transmission procedure of each signal and the interference wave in the usage environment. Of course, the present invention is not limited to such numerical values. In consideration of the economics of circuit elements that are available at present, particularly digital circuit elements of analog / digital conversion circuits that are connected to the intermediate frequency output, for the utilization apparatus connected to the subsequent stage of the present apparatus, the above-described intermediate frequency IF1, IF2 and IF3 are set to the lowest possible frequency suitable for intermediate frequency processing, preferably about 30 MHz or less. The same applies to the carrier frequency IF4.
[0028]
In consideration of severe environmental conditions such as in-vehicle temperature and electromagnetic waves, selection of the intermediate frequency is important. In particular, in the case of the present embodiment, when a large number of IF signals of 2 to 4 waves are multiplexed, a filter characteristic capable of sufficiently securing the reception image sensitivity of the signal and sufficiently removing the local frequency and the image frequency of IF transmission. This is realized by a filter element that can be obtained at low cost.
[0029]
As for the image frequency, when frequency multiplexing is performed, each signal is arranged in an attenuation region of 40 dB or more, and each image frequency is set to a frequency that does not interfere with each other. If there is an interference wave in the image frequency band of the down conversion, the desired wave is included in the same band as the interference wave. As can be seen from FIG. 8, for example, in the example of a GPS signal having a frequency of 1575.42 MHz ((A) in the same figure), when the local frequency is 1566.42 MHz, the intermediate frequency 7 MHz is included in the Inmarsat band 7.42 MHz to 41.42 MHz. (FIG. (B)). Filtering such a signal at the RF stage or providing a sufficient image suppression mixer leads to a complicated configuration. Therefore, for example, when the local frequency is 1570.42 MHz, the intermediate frequency 5 MHz can avoid the Inmarsat band of 11.42 MHz to 45.42 MHz ((C) in the figure).
[0030]
It is also important to avoid signal distortion by eliminating proximity interference due to interference waves such as cellular phones and MCA systems. For example, it is not preferable to use a cellular phone band of 1429 MHz to 1559 MHz. Therefore, the GPS intermediate frequency 73.21 MHz to 8.21 MHz cannot be used.
[0031]
Furthermore, it is advantageous to consider up to, for example, third-order distortion so that intermodulation distortion is not affected during combined transmission in WDM optical transmission. That is, the distortion component of the signal of a certain communication service is prevented from dropping into the main band of the signal of another communication service. In the case of the present embodiment, in particular, the C / N (carrier-to-noise ratio) characteristics of the photoelectric conversion unit are also taken into consideration, and the band is 30 MHz or less.
[0032]
An optical beacon signal is a signal that cannot be transmitted as it is but cannot be transmitted to the outside. Therefore, when transmitting over the
[0033]
In this embodiment, the
[0034]
In the present embodiment, as described above, the
[0035]
The IF
[0036]
The
[0037]
As can be seen from FIG. 4, the
[0038]
The down
[0039]
The up-
[0040]
As shown in FIG. 5, the
[0041]
More specifically, the
[0042]
The V /
[0043]
By the way, in the main
[0044]
In the present embodiment, the
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
As shown in FIG. 7, the
[0048]
More specifically, the
[0049]
In this embodiment, GPS signals, VICS signals, and ETC signals are converted to intermediate frequencies and transmitted to an optical fiber. However, these signals may be directly frequency-multiplexed and transmitted in the radio frequency (RF) band without being converted to an intermediate frequency.
[0050]
Although the mobile body mounted transmission apparatus of the embodiment is an example applied to a vehicle, the present invention is not limited to such a specific embodiment, and is not limited to a land transportation mobile body, but a ship. The present invention is also advantageously applied to marine or air transportation vehicles such as aircraft and aircraft.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the mobile unit-mounted transmission device according to the present invention, signals of a plurality of communication services are directly converted into radio frequencies or converted into intermediate frequencies between the main body and the edge of the communication service device. Frequency-multiplexed, converted to an optical signal, and transmitted over an optical cable. Accordingly, it is possible to efficiently use the space inside the moving body without receiving or giving electromagnetic interference to other devices.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic functional block diagram showing an embodiment of a mobile unit-mounted transmission device according to the present invention on the edge side of an in-vehicle communication device.
FIG. 2 is a schematic functional block diagram similar to FIG. 1, showing an embodiment of a mobile unit-mounted transmission device according to the present invention on the main body side of the in-vehicle communication device.
3 is a schematic functional block diagram showing a configuration example of a GPS unit or a VICS unit in the embodiment shown in FIG.
4 is a schematic functional block diagram similar to FIG. 3, showing a configuration example of an ETC unit in the embodiment shown in FIG. 1;
5 is a schematic functional block diagram similar to FIG. 3, showing a configuration example of an optical beacon unit in the embodiment shown in FIG.
6 is a schematic functional block diagram showing a configuration example of a GPS unit, a VICS unit or an ETC unit in the embodiment shown in FIG.
7 is a schematic functional block diagram similar to FIG. 6, showing a configuration example of an optical beacon unit in the embodiment shown in FIG. 2;
FIG. 8 is a frequency band diagram for explaining selection of an intermediate frequency for the GPS signal in the embodiment.
[Explanation of symbols]
100 On-vehicle transmission device
104 Optical cable
106 Edge side device
108 Main unit side device
118, 186 GPS section
122, 190 VICS Department
126, 194 ETC Department
132, 198 Optical beacon section
138, 200 multiplexer
142, 180 duplexer
154, 178 Electrical / optical converter
162,174 Optical / electrical converter
158, 170 Wavelength multiplexing circuit
Claims (11)
該端縁部側装置は、無線周波のGPS信号、VICS信号およびETC信号などの第1の通信サービスの信号を直接、または中間周波に変換し、また光ビーコン信号などの第2の通信サービスの信号は周波数変調して、それらを周波数多重化し、光信号に変換し、
前記光伝送路は、該光信号を前記端縁部側装置から前記本体部側装置へ伝送することを特徴とする移動体搭載伝送装置。An edge side device disposed near the edge side of the communication service device, a body side device disposed near the body side, and the edge side device and the body side device are connected to each other. Including an optical transmission line,
The edge side device converts a signal of the first communication service such as a radio frequency GPS signal, a VICS signal and an ETC signal directly or into an intermediate frequency, and also converts the signal of the second communication service such as an optical beacon signal. The signals are frequency modulated, frequency multiplexed, and converted to optical signals,
The optical transmission path transmits the optical signal from the edge side device to the main body side device.
前記本体部側装置は、第1の通信サービスの信号を直接、または中間周波に変換し、また光ビーコン信号などの第2の通信サービスの信号は周波数変調して、それらを周波数多重化し、光信号に変換し、
前記光伝送路は、該光信号を前記本体部側装置から前記端縁部側装置へ伝送し、
前記端縁部側装置は、該光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換し、該変換された電気信号について、第1の通信サービスの信号は周波数分離し、第2の通信サービスの信号は復調することを特徴とする移動体搭載伝送装置。The transmission apparatus according to claim 2,
The main unit side device converts the signal of the first communication service directly or into an intermediate frequency, and frequency-modulates the signal of the second communication service such as an optical beacon signal, frequency-multiplexes them, Convert it into a signal
The optical transmission line transmits the optical signal from the main body side device to the edge side device,
The edge side device converts an optical signal received from the optical transmission path into an electric signal, and the signal of the first communication service is frequency-separated from the converted electric signal, and the second communication service A mobile unit-mounted transmission device characterized in that a signal is demodulated.
前記端縁側装置は、前記光信号を前記伝送路への送信に先立って波長多重する波長多重回路を含み、
前記本体部側装置は、前記伝送路から受信した光信号を波長分離する波長分離回路を含むことを特徴とする移動体搭載伝送装置。The transmission apparatus according to claim 2,
The edge side device includes a wavelength multiplexing circuit that wavelength-multiplexes the optical signal prior to transmission to the transmission line,
The mobile unit-mounted transmission device, wherein the main unit side device includes a wavelength separation circuit for wavelength-separating an optical signal received from the transmission path.
前記本体部側装置は、前記光信号を前記伝送路への送信に先立って波長多重する波長多重回路を含み、
前記端縁部側装置は、前記伝送路から受信した光信号を波長分離する波長分離回路を含むことを特徴とする移動体搭載伝送装置。The transmission apparatus according to claim 2,
The main unit side device includes a wavelength multiplexing circuit that wavelength-multiplexes the optical signal prior to transmission to the transmission line,
The mobile unit-mounted transmission device, wherein the edge side device includes a wavelength separation circuit for wavelength-separating an optical signal received from the transmission path.
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