JP2005081854A - 無線式信号伝送装置及び伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】狭部での信号伝送に適し、かつ、有線式の信号伝送路と無線式の信号伝送路とを容易に組合わせるできるようにすること。
【解決手段】ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２端部のコネクタ５３，５４に接続可能なコネクタ部２２と、アンテナ部２３と、コネクタ部２２を介してワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２に含まれる信号線５１に接続可能に構成され、アンテナ部２３を介して無線通信を行うための送受信回路２８等を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両において信号を伝送するための技術に関する。

従来、例えば、車両のルーフ（車体天井）側の機器とボディ本体側に設置されるメインパネル等の機器との間での信号の伝送は、フロントピラーに沿わせて配設したワイヤーハーネスを介して行われるのが一般的であった。

しかしながら、近年、電動サンルーフやリアエアコン制御スイッチパネル等、ルーフに搭載される機器が増加している。

一方、フロントピラー等、ボディ本体側とルーフ間との間に配設されるフロントピラー等の支持部材は細いため、その部分に沿って配設することができる電線本数には制限がある。

ここで、信号伝達経路を無線化する方法を提案することもできるが、車室内での無線信号の減衰、反射波等による影響から信号伝達経路全体の無線化は困難である。

そこで、この発明の課題は、車両における狭部での信号伝送に適し、かつ、有線式の信号伝送路と無線式の信号伝送路とを容易に組合わせることができる無線式信号伝送装置及び伝送システムを提供することにある。

上記課題を解決すべく、請求項１記載の発明は、車両に搭載される無線式信号伝送装置であって、ワイヤーハーネス端部のコネクタに接続可能なコネクタ部と、無線通信を行うためのアンテナ部と、を備えたものである。

なお、請求項２記載のように、前記コネクタ部を介して前記ワイヤーハーネスに含まれる信号線に接続可能に構成され、前記アンテナ部を介して無線通信を行うための無線制御回路部を、さらに備えていてもよい。

また、請求項３記載のように、前記アンテナ部が前記コネクタ部に直接的に接続されて、そのアンテナ部が前記コネクタ部を介して前記ワイヤーハーネスに含まれるアンテナ線に接続可能に構成されていてもよい。

さらに、請求項４記載のように、前記アンテナ部を介して伝送される高周波信号と前記ワイヤーハーネスを介して伝送されるベースバンド信号若しくは中間信号とを変換する信号変換部をさらに備えていてもよい。

請求項５記載の発明は、上記無線式信号伝送装置を２つ備えると共に、電源線を備え、前記電源線の一端部が一方側の前記無線式信号伝送装置のコネクタ部を介して電源ラインに接続されると共に、前記電源線の他端部が他方側の前記無線式信号伝送装置のコネクタ部を介して電源ラインに接続されるものである。

この発明の請求項１記載の無線式信号伝送装置によると、ワイヤーハーネス端部のコネクタに、コネクタ部を介して本無線式信号伝送装置を接続することで、無線による信号伝送を行える。従って、狭部での信号伝送に適し、しかも、有線式の信号伝送路と無線式の信号伝送路とを容易に組合わせることができる。

請求項２記載の無線式信号伝送装置によると、無線式信号伝送装置に、無線制御回路が組込まれているため、既存の配線設計をそのまま利用し易い。

請求項３記載の無線式信号伝送装置によると、ワイヤーハーネス側においてアンテナ線を用いることで、信号伝送用の電線を削減することができる。

請求項４記載の無線式信号伝送装置によると、信号伝送用の電線を削減することができる上、信号変換部での変換により、ワイヤーハーネス側での伝送信号として低周波な中間信号若しくはベースバンド信号を適用できるので、比較的安価なケーブルを使用することが可能となる。

また、請求項５記載の発明によれば、一方側のワイヤーハーネス端部のコネクタに、コネクタ部を介して一方側の無線式信号伝送装置を接続すると共に、他方側のワイヤーハーネス端部のコネクタにコネクタ部を介して他方側の無線式信号伝送装置を接続することで、２つのワイヤーハーネス間で、無線による信号伝送と給電とを実現することができる。

以下、この発明の実施の形態に係る伝送システムについて説明する。

図１は伝送システムの適用例を示す図である。この伝送システムは、自動車等の車両に搭載されるものである。車両は、骨格となる車両ボディ１０を備えており、非オープンタイプの車両では、乗員室やエンジンルーム、荷室等を形作るボディ本体１１と、乗員室上方に配設されるルーフ１２とを備えている。ルーフ１２は、柱状支持部材を介して乗員室の上方に支持されており、かかる柱状支持部材のうち乗員室の前方コーナー部に配設されるものはフロントピラー１３と呼ばれ、乗員室の後方コーナー部に配設されるものはリアピラーと呼ばれる。

また、ルーフ１２側には電動サンルーフを開閉するための電気的な駆動機構やリアエアコン動作を操作するための操作スイッチ等の電気機器が配設されており、ボディ本体１１側には、電動サンルーフの開閉を操作するための操作スイッチやエアコン装置等の電気機器が配設されている。本伝送システムは、ルーフ１２側に配設される電気機器（電子制御ユニット）とボディ本体１１側に配設される電気機器（電子制御ユニット）との間で、信号伝送等を行う例について説明する。もっとも、その他、車両ボディの前後に設けられる電気機器間で信号伝送等を行う場合等、所定の電気機器間で信号伝送を行う種々の例について適用できる。

図２は伝送システムを示す概略斜視図であり、図３は伝送システムを概念的に示す説明図であり、図４は伝送システムの電気的構成を示すブロック図である。

この伝送システムは、概略的には、２つのワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２を中継接続するものであり、２つの無線式信号伝送装置２０，３０と電源線４０とを備えている。なお、各ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２は、少なくとも一つの信号線５１と、電源線５２とを備えており、その一端部はボディ本体１１又はルーフ１２側の電気機器に接続され、その他端部には、信号線５１及び電源線５２に対応するコネクタ端子を有するコネクタ５３，５４が設けられている。

無線式信号伝送装置２０，３０は、コネクタ部２２と、アンテナ部２３と、無線制御回路部としてインターフェース２４と所定のデータ処理を行うデータ処理回路２６と信号の復変調等を行う送受信回路２８とを備えており（図４参照）、これらが所定のケース内に組込まれて一体化された構成とされている。

コネクタ部２２は、コネクタ５３，５４のコネクタ端子に対応するコネクタ端子を有するコネクタ形状に形成されており、コネクタ５３，５４にコネクタ接続可能に構成されている。

そして、上記無線制御回路としてのインターフェース２４とデータ処理回路２６と送受信回路２８は、上記コネクタ部２２及びコネクタ５３，５４を介して、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２に含まれる信号線５１に接続されるようになっている。

この無線式信号伝送装置２０，３０を、コネクタ部２２を介してワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２端部のコネクタ５３又は５４にコネクタ接続すると、電気機器からの所定の電気信号が、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２の信号線５１からコネクタ５３，５４及びコネクタ部２２、さらに、インターフェース２４を介してデータ処理回路２６に与えられる。そして、この信号は、データ処理回路２６で信号形式の変換等のデータ処理を施された後、送受信回路２８に与えられる。送受信回路２８は、与えられた信号を無線の信号に変調等し、アンテナ部２３を通じて無線信号を送信する。一方、送受信回路２８が、アンテナ部２３を通じて無線信号を受信すると、これを復調等してデータ処理回路２６に与える。データ処理回路２６では、与えられた信号のデータ処理を行い、データ処理後の信号を、インターフェース２４からコネクタ部２２及びコネクタ５３，５４、さらに、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２の信号線５１を介して電気機器に与えるようになっている。

また、電源線４０は、通常の電線により構成されている。この電源線４０の一端部は、一方側の無線式信号伝送装置２０内に導かれ、その無線式信号伝送装置２０内において、そのコネクタ部２２の電源用のコネクタ端子に接続されている。また、電源線４０の他端部は、他方側の無線式信号伝送装置３０内において、そのコネクタ部２２の電源用のコネクタ端子に接続されている。

そして、無線式信号伝送装置２０，３０のコネクタ部２２をコネクタ５３，５４にコネクタ接続すると、当該コネクタ部２２及びコネクタ５３，５４を介して、電源線４０がワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２の電源線５２に接続されるようになっている。

この伝送システムを組付けるにあたっては、まず、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２を適宜布設し、その端部のコネクタ５３，５４を、フロントピラー１３のボディ本体１１側の端部及びルーフ１２側の端部に、周知の係合構造やねじ止等の手法によりそれぞれ取付固定する。

そして、電源線４０をフロントピラー１３に沿って布設しつつ、無線式信号伝送装置２０，３０のコネクタ部２２をコネクタ５３，５４にコネクタ接続すると、組付が終了する。

このように構成された伝送システムでは、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２に含まれる信号線５１による有線式の信号伝送と、無線式信号伝送装置２０，３０間での無線による信号伝送を経由して、電気機器同士の信号伝送が行われる。

このため、フロントピラー１３等の狭部において、信号伝送用の電線を削減することができ、狭部での信号伝送に適する。換言すれば、多種多様の信号を狭部で伝送することができる。

しかも、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２の端部のコネクタ５３，５４に無線式信号伝送装置２０，３０をコネクタ接続することで、有線式の信号伝送に適した箇所では、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２を布設し、無線式の信号伝送に適した箇所では、無線式信号伝送装置２０，３０による無線式の信号伝送を適用することができ、有線式の信号伝送路と無線式の信号伝送路とを容易に組合わせることができる。

特に、無線式信号伝送装置２０，３０自体に無線制御回路としてのインターフェース２４、データ処理回路２６及び送受信回路２８を組込んでいるため、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ等について既存の配線設計をそのまま利用し易いという利点もある。

また、このように有線式の信号伝送路と無線式の信号伝送路とを容易に組合わせることができる結果、上述したフロントピラー１３部分等、限定された短距離部分に、無線式信号伝送装置２０，３０による無線式の信号伝送を適用することができ、無線による伝送ロスをも少なくすることができる。

｛変形例｝
上記実施の形態では、無線制御回路としてのインターフェース２４、データ処理回路２６及び送受信回路２８を、無線式信号伝送装置２０，３０に組込んだ例について説明したが、図５に示す第１変形例のように、無線式信号伝送装置２０，３０側において無線制御回路を省略してもよい。

すなわち、無線式信号伝送装置２０Ｂ，３０Ｂにおいては、アンテナ部２３がコネクタ部２２に直接的に接続されて、そのアンテナ部２３が該コネクタ部２２を介してワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２に含まれるアンテナ線５６に接続されるようになっている。

また、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２の一端部に接続される電気機器６０（図５ではＥＣＵ制御部６２を備えた電気機器を例示している）に、無線制御回路としてのインターフェース２４、データ処理回路２６及び送受信回路２８が設けられている。

この場合、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２は信号を伝送するアンテナ線５６として高周波ケーブル５６を有しており、この高周波ケーブル５６が上記電気機器６０側の無線制御回路と、無線式信号伝送装置２０Ｂ，３０Ｂ側のアンテナ部２３とを中継接続する。

この第１変形例では、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２においてアンテナ線として高周波ケーブル５６を用いることができ、信号伝送用の電線を削減することができる。

また、上記第１変形例において、図６に示す第２変形例のように、無線式信号伝送装置２０Ｃ，３０Ｃに信号変換器６４を組込んでもよい。

信号変換器６４は、アンテナ部２３とコネクタ部２２との間に介挿され、アンテナ部２３を介して伝送される高周波信号とワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２を介して伝送されるベースバンド信号若しくは中間信号とを相互変換する。

この第２変形例では、アンテナ部２３で受信された受信信号は、信号変換器６４にてより低周波数である中間信号若しくはベースバンド信号に変換された後、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２に含まれるケーブル６６を通じて電気機器６０に伝送される。また、電気機器６０側より出力されるベースバンド信号がワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２に含まれるケーブル６６を通じて無線式信号伝送装置２０Ｃ，３０Ｃに与えられ、そして、信号変換器６４にてより高周波数である高周波信号に変換された後、アンテナ部２３から送信される。

この第２変形例では、信号伝送用の電線を削減することができる上、信号変換器での周波数変換により、ワイヤーハーネスＷＨ１，ＷＨ２側での伝送信号としてより低周波数であるベースバンド信号等を適用できるので、ツイストペアケーブル等の安価なケーブル６６を使用することが可能となる。その結果、自動車の製造コストを低減することができる。

また、上記実施の形態において、無線式信号伝送装置２０，３０から電源線４０を省略し、電源線を別ルートに付設するようにしてもよい。

さらに、上記の実施の形態では、複数の信号伝達経路の全てを無線式信号伝送装置２０，３０で無線化した形態について説明したが、複数の信号伝送路のうちの少なくとも一部を無線化し、他部については、信号伝達用の電線を用いて信号伝送を行うようにしてもよい。

さらに、上記実施の形態では、無線式信号伝送装置２０，３０間で、双方向の無線通信を行っているが、一方向の無線通信を行うものであってもよい。

この発明の実施の形態に係る伝送システムの適用例を示す図である。 同上の伝送システムを示す概略斜視図である。 同上の伝送システムを概念的に示す説明図である 同上の伝送システムの電気的構成を示すブロック図である。 第１変形例に係る無線式信号伝送装置の電気的構成を示すブロック図である。 第２変形例に係る無線式信号伝送装置の電気的構成を示すブロック図である。

符号の説明

１３ フロントピラー
２０，３０ 無線式信号伝送装置
２０Ｂ，３０Ｂ 無線式信号伝送装置
２０Ｃ，３０Ｃ 無線式信号伝送装置
２２ コネクタ部
２３ アンテナ部
２４ インターフェース
２６ データ処理回路
２８ 送受信回路
４０ 電源線
５１ 信号線
５２ 電源線
５３，５４ コネクタ
ＷＨ１，ＷＨ２ ワイヤーハーネス

Claims (5)

1. 車両に搭載される無線式信号伝送装置であって、
   ワイヤーハーネス端部のコネクタに接続可能なコネクタ部と、
   無線通信を行うためのアンテナ部と、
   を備えた無線式信号伝送装置。
2. 請求項１記載の無線式信号伝送装置であって、
   前記コネクタ部を介して前記ワイヤーハーネスに含まれる信号線に接続可能に構成され、前記アンテナ部を介して無線通信を行うための無線制御回路部を、さらに備えた無線式信号伝送装置。
3. 請求項１記載の無線式信号伝送装置であって、
   前記アンテナ部が前記コネクタ部に直接的に接続されて、そのアンテナ部が前記コネクタ部を介して前記ワイヤーハーネスに含まれるアンテナ線に接続可能に構成された、無線式信号伝送装置。
4. 請求項１記載の無線式信号伝送装置であって、
   前記アンテナ部を介して伝送される高周波信号と前記ワイヤーハーネスを介して伝送されるベースバンド信号若しくは中間信号とを変換する信号変換部をさらに備える、無線式信号伝送装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の無線式信号伝送装置を２つ備えると共に、電源線を備え、
   前記電源線の一端部が一方側の前記無線式信号伝送装置のコネクタ部を介して電源ラインに接続されると共に、前記電源線の他端部が他方側の前記無線式信号伝送装置のコネクタ部を介して電源ラインに接続される、伝送システム。

Images