JP2005081863A - 無線ハーネスシステム及びワイヤーハーネス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組付自由度及び組付作業性に優れ、かつ、十分な伝送品質を得ることができる無線ハーネスシステムを提供することにある。
【解決手段】車両のエンジンルーム側に搭載される電気機器１６と乗員室側に搭載される電気機器１８とを接続する。電線により構成される有線部４０と、第１の送受信機２２と第２の送受信機３２とを有する無線部２０と、を備える。有線部４０の一端部は、電気機器１６に接続され、有線部４０の他端部は第１の送受信機２２に接続されている。第２の送受信機３２は電気機器１８に組込まれている。第１の送受信機２２は、エンジンルームと乗員室間の隔壁部分に配設され、第１の送受信機２２と第２の送受信機３２とが相互に見通し可能な位置に配設される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両において信号等を伝送するための技術に関する。

車両における電気機器（センサ等を含む）間の信号伝送は、ワイヤーハーネスを用いた有線方式により行われている。

例えば、エンジンルームと車室との間に跨ってワイヤーハーネスを付設する場合には、エンジンルームと車室とを区画する隔壁（ダッシュパネル）にハーネス貫通孔を形成し、ワイヤーハーネスを該ハーネス貫通孔に貫通配置していた。

しかしながら、近年、ワイヤーハーネスに含まれる電線本数が増加し、ワイヤーハーネスの太径化を招いている。このため、ワイヤーハーネスの配線自由度の低下を招いている。また、例えば、ワイヤーハーネスをハーネス貫通孔に貫通するのが難しくなり、ワイヤーハーネス組付作業の悪化をも招いていた。

そこで、電気機器間において、無線方式で信号伝送する技術が提案される。

しかしながら、上述したように、エンジンルームと車室とは金属製の隔壁によって区画されているため、無線伝送路の途中である空中線の間に、電波伝送の障害となる物体が存在することとなり、減衰、反射波等による影響から伝送品質を確保するのが困難である。

そこで、この発明の課題は、組付自由度及び組付作業性に優れ、かつ、十分な伝送品質を得ることができる技術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、車両に搭載された第１の電気機器と第２の電気機器とを接続する無線ハーネスシステムであって、無線通信を行うための第１のアンテナ部を有する第１の無線部と、第２のアンテナ部を有する第２の無線部と、電線を有する有線部と、を備え、前記第１のアンテナ部と前記第２のアンテナ部とが相互に見通し可能な位置にそれぞれ配設されると共に、前記第１の電気機器と前記第１のアンテナ部との間と、前記第２の電気機器と前記第２のアンテナ部との間のうち少なくとも一方の間に、前記有線部が介挿され、前記第１及び第２アンテナ部間での無線による伝送と前記有線部を介した有線による伝送を通じて、前記第１の電気機器と前記第２の電気機器とが通信を行うものである。

なお、請求項２記載のように、前記第１の電気機器と前記第２の電気機器との間に、電磁波を遮蔽する隔壁が設けられる場合において、前記第１の無線部は、前記隔壁に形成された貫通孔の周縁部に配設され、前記第２の無線部は、その第２のアンテナ部から前記第１のアンテナ部を見通し可能な位置に配設されていてもよい。

また、請求項３記載のように、前記有線部の一端部が前記第１の電気機器に接続されると共に、前記有線部の他端部に前記第１の無線部が設けられ、前記第２の無線部は、前記第２の電気機器に組込まれていてもよい。

さらに、請求項４記載のように、前記第１の無線部は、取付部材に一体化されると共に、その取付部材を介して車両の所定位置に固定されていてもよい。

また、請求項５記載のように、電源線をさらに備え、前記無線部は、信号を伝送するものであってもよい。

また、請求項６記載のように、前記第１の無線部と前記第２の無線部のうち少なくとも一方と、前記電源線とが離間して配設されていてもよい。

請求項７記載の発明は、複数の電線を含むワイヤーハーネス装置であって、一端部に電気機器に接続可能なコネクタが設けられると共に、他端部に、無線通信を行うための無線通信手段が設けられたものである。

この発明の請求項１記載の無線ハーネスシステムによると、第１及び第２アンテナ部間での無線による伝送が行われるため、該ハーネスシステムの組付自由度及び組付作業性に優れる。また、前記第１及び第２のアンテナ部が相互に見通し可能な位置にそれぞれ配設されると共に、前記第１の電気機器と前記第１のアンテナ部との間と、前記第２の電気機器と前記第２のアンテナ部との間のうち少なくとも一方の間に、前記有線部が介挿されているため、十分な伝送品質を得ることができる。

また、請求項２記載の発明によれば、太径な電線束を貫通孔に貫通させる必要がなく、ワイヤーハーネスの配線自由度及び組付作業性に優れる。また、伝送品質に優れる。

さらに、請求項３記載の発明によれば、第２の無線部と第２の電気機器との間をハーネスで接続する必要がなく、構成の簡易化が図られる。

また、請求項４記載の発明によれば、第１の無線部は、取付部材に一体化されると共に、その取付部材を介して車両の所定位置に固定されているため、小型化が可能となる。

請求項５記載の発明によれば、電源線を介して給電を行える。

請求項６記載の発明によれば、電源線と無線部との間での干渉を防止することができる。

請求項７記載のワイヤーハーネス装置によると、他端部の無線通信手段と、他の電気機器側の無線通信手段との間で無線による信号伝送を行える。従って、この間でハーネスを配設する必要がなく、ワイヤーハーネスの配線自由度及び組付作業性に優れる。また、一端部に電気機器に接続可能なコネクタが設けられると共に、他端部に、無線通信を行うための無線通信手段が設けられているため、他端部の無線通信手段を、他の電気機器側の無線通信手段との間で適切な無線通信が可能となる位置に、配設することができる。従って、十分な伝送品質を得ることができる。

以下、この発明の実施の形態に係る無線ハーネスシステムについて説明する。

図１は無線ハーネスシステムの適用例を示す図である。この無線ハーネスシステムは、自動車等の車両に搭載されるものである。車両は、エンジンルーム１１や乗員室１２を形作る車両ボディ１０を備えており、それらエンジンルーム１１と乗員室１２との間には、それらの空間を区画する隔壁としてダッシュパネル１３が設けられている。ダッシュパネル１３は、ダッシュボード或はバルクヘッドとも呼ばれる部材であり、車両ボディ１０を構成する鋼板等、導電性板材（即ち、電磁波を遮蔽する材料）により構成されている。このダッシュパネル１３には、本無線ハーネスシステムを組込むための貫通孔１３ｈが形成されている。

上記エンジンルーム１１側には、イグニッションコイル，インジェクタ，その他各種センサ類等のエンジン関連の電装品や、エンジンの制御ユニットであるエンジンＥＣＵ等の電気機器１６が配設されている（本実施の形態では代表して一つの電気機器（ＥＣＵ）１６を想定）。また、乗員室１２側には、本自動車の全体的な制御を司るメインＥＣＵや、ジャンクションブロック（Ｊ／Ｂ）、各種スイッチ装置等の電気機器１８が配設されている（本実施の形態では代表して一つの電気機器（ジャンクションブロック）１８を想定）。

本実施の形態では、無線ハーネスシステムが、エンジンルーム１１側の電気機器１６と、乗員室１２側の電気機器１６とを接続する例について説明する。もっとも、例えば、乗員室１２側の電気機器１６と荷室側の電気機器１６との接続部分にも適用することができる。要するに、電気機器間に、空間を区画する隔壁等の介在部材が存在する場合において、本無線ハーネスシステムを適用することができる。

図２は無線ハーネスシステムの電気的構成を示すブロック図であり、図３は無線ハーネスシステムの概略構成を示す図である。

まず、この無線ハーネスシステムの電気的な構成について図３を参照して説明すると、この無線ハーネスシステムは、無線方式にて信号の伝送を行う無線部２０と、有線方式にて信号の伝送を行う有線部４０とを備えている。

無線部２０は、第１の無線接続手段（第１の無線部）としての第１の送受信機２２と、第２の無線接続手段（第２の無線部としての第２の送受信機３２とを備えている。

第１の送受信機２２は、第１のアンテナ部２４に加えて、無線制御回路として、インターフェース２５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２７とを備えている。上記インターフェース２５は、有線部４０を介して電気機器１６に接続されている。

そして、電気機器１６からの所定の電気信号は、有線部４０を介してデータ処理回路２６に与えられ、該データ処理回路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２７に与えられる。送受信回路２７は、与えられた信号を無線の信号に変調等し、第１のアンテナ部２４を通じて無線信号を送信する。一方、送受信回路２７が、第１のアンテナ部２４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２５及び有線部４０を介して電気機器１６に与える。

第２の送受信機３２は、第２のアンテナ部３４を備えると共に、無線制御回路として、インターフェース２５とデータ処理回路２６と送受信回路２７とを備えている。

そして、上記第１の送受信機２２と同様に、Ｊ／Ｂ回路部１９から信号が与えられると、第２のアンテナ部３４を通じて無線信号を送信すると共に、第２のアンテナ部３４を介して無線信号を受信し、これをＪ／Ｂ回路部１９に与える。

有線部４０は、単数又は複数の電線により構成されており、一端部が電気機器１６にコネクタ等を介して接続されると共に、他端部が第１の送受信機２２のインターフェース２５に接続されている。有線部の一端部にコネクタが設けられると共に、有線部４０の他端部に第１の送受信機２２に接続された構成をもって、ワイヤーハーネス装置が構成されている。そして、電気機器１６と第１の送受信機２２との間で信号の伝送を行う。

また、この無線ハーネスシステムは、電源線５０を備えている。電源線５０は、エンジンルーム１１内のバッテリ（図示省略）に接続されると共に、電気機器１６及び電気機器１８に接続されている。この電源線５０を介してバッテリから電気機器１６，１８に給電がなされる。

次に、図３を参照して、無線ハーネスシステムの構成について説明すると、上記第１の送受信機２２及び第２の送受信機３２は、第１のアンテナ部２４又は第２のアンテナ部３４と共に、インターフェース２５とデータ処理回路２６と送受信回路２７とを一体化して一つのケースに内蔵した形態としてパッケージ化されている。

また、上記有線部４０の他端部に、電源線５０を保護すると共に第１の送受信機２２を固定するための、グロメット５５が設けられている。

グロメット５５は、ゴム等の弾性材料により形成され、略短管状の形状を有している。このグロメット５５の外周部にはその周方向に沿って環状溝５５ａが形成されている。そして、グロメット５５をダッシュパネル１３の貫通孔１３ｈ内に圧入して、該貫通孔１３ｈの周縁部を上記環状溝５５ａに嵌め込むことで、該グロメット５５が貫通孔１３ｈ部分に取付けられる。

また、グロメット５５の一端部側に、凹部５６が形成されている。そして、この凹部５６内に上記第１の送受信機２２が収容配置されることで、第１の送受信機２２とグロメット５５とが一体化されている。

なお、上記第１の送受信機２２をグロメット５５にインサート成型すると共に、有線部４０と第１の送受信機２２との接続部分に周知の防水コネクタ構造等の防水接続構造を適用することが好ましい。これにより、十分な防水性を得ることができる。

さらに、上記電源線５０は、有線部４０と束ねられており、該有線部４０の他端側において当該有線部４０から分岐し、グロメット５５内を通って乗員室１２内に導かれ、電気機器１８に接続されている。この電源線５０が、グロメット５５内を通ることになるため、電源線５０と貫通孔１３ｈの周縁部との直接接触が回避され、該電源線５０が保護されることとなる。

また、第２の送受信機３２は、電気機器１８のケース内に組込まれ、該ケース内部で電気機器のＪ／Ｂ回路部１９に所定の配線１９ａを介して接続されている。そして、第２の送受信機３２から上記第１の送受信機２２を見通し可能となる適宜位置及び姿勢で、電気機器１８が配設固定されている。ここでは、第１の送受信機２２と第２の送受信機３２とは、貫通孔１３ｈを介して見通し可能な位置に配設されている。本明細書において、見通し可能とは、電波的に見通し可能であるという意味であり、即ち、第１の送受信機２２（第１のアンテナ部２４）と第２の送受信機３２（第２のアンテナ部３４）とを結ぶ直線上に、電波を遮蔽する導電物体が存在せず、電波が伝搬可能な状態をいう。

この無線ハーネスシステムでは、電気機器１６からの信号は、有線部４０を通じて第１の送受信機２２に送信される。そして、第１の送受信機２２から送信される無線信号は、貫通孔１３ｈを通って第２の送受信機３２で受信され、受信された信号が電気機器１８に与えられる。或は、その逆に、電気機器１８から電気機器１６に信号が伝送される。

この際、グロメット５５は、ゴム樹脂等の非導電性材料で形成されているため、電波はグロメット５５を通過する。従って、他の電線へのノイズとならない程度の微弱な電波で信号の送受信が可能である。

以上のように構成された無線ハーネスシステムによると、第１の送受信機２２と第２の送受信機３２との間で無線による信号の伝送が行われるため、従来のように、多数の電線よりなる太径のワイヤーハーネスを取り回したり、貫通孔内に貫通させたりする必要がなく、従って、該無線ハーネスシステムの組付自由度及び組付作業性に優れる。

また、第１の送受信機２２と第２の送受信機３２とを相互に見通し可能な位置にそれぞれ配設し、電気機器１６と第１の送受信機２２との間を有線部４０で接続しているため、電気機器１６，１８間に隔壁等の電波伝送の障害となる物体が存在する場合でも、十分な伝送品質を得ることができる。

また、第２の送受信機３２については、電気機器１８内に組込んでいるため、それらの間をハーネスで接続する必要がなく、構成の簡易化が図られる。

さらに、第１の送受信機２２は、グロメット５５に一体化され、そのグロメット５５を介して貫通孔１３ｈ部分への取付が行われているため、簡易かつコンパクトな構成が実現される。

｛変形例｝
なお、上記実施の形態では、第１の送受信機２２と電源線５０とが近接して配設されていたが、図４に示す変形例のように、第１の送受信機２２と電源線５０とを離間させるようにしてもよい。

具体的には、ダッシュパネル１３に、所定間隔あけて２つの貫通孔１３ｈＢ１，１３ｈＢ２が形成されており、それぞれにグロメット５５Ｂ１，５５Ｂ２が取付けられる。

一方側のグロメット５５Ｂ１は、第１の送受信機２２が一体化されていない点を除いていて、上記グロメット５５と同様構成となっており、一方側の貫通孔１３ｈＢ１に取付固定される。

他方側のグロメット５５Ｂ２は、乗員室１２側となる端部に、凹部５６Ｂが形成され、この凹部５６Ｂ内に第１の送受信機２２が収容配置されており、上記グロメット５５と同様態様にて貫通孔１３ｈＢ２に取付固定されるようになっている。

この変形例では、一方側の貫通孔１３ｈＢ１を通って、電源線５０がエンジンルーム１１から乗員室１２に引込まれる。

また、他方側の貫通孔１３ｈＢ２側に第２の送受信機２２が取付けされており、この位置における第１の送受信機２２を見通し可能な位置に第２の送受信機３２が配設されている。

従って、第２の送受信機３２又は第１の送受信機２２から照射される電波がノイズとして、電源線５０側に混入しにくくなるという利点がある。

また、上記実施の形態では、第１の送受信機２２及び第２の送受信機３２は、アンテナ部２４，３４に加えて、無線制御回路としてインターフェース２５とデータ処理回路２６と送受信回路２７とを備えているが、これらの無線制御回路は、電気機器１６或はＪ／Ｂ回路部１９側に設けられていても構わない。この場合、無線制御回路とアンテナ部２４，３４間は、アンテナ線を通じて接続されることとなる。

また、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部２０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部２０で無線化し、他部については、信号伝達用の電線を用いて、上記電源線５０と同様に付設するようにしてもよい。

上記実施の形態では、第１のアンテナ部２４と第２のアンテナ部３４との間で、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。

さらに、有線部４０が、第２の送受信機３２と電気機器１８との間に介挿されていてもよい。

この発明の実施の形態に係る無線ハーネスシステムの適用例を示す図である。 無線ハーネスシステムの電気的構成を示すブロック図である。 無線ハーネスシステムの概略構成を示す図である。 変形例を示す概略図である。

符号の説明

１１ エンジンルーム
１２ 乗員室
１３ ダッシュパネル
１３ｈ 貫通孔
１６，１８ 電気機器
２０ 無線部
２２ 第１の送受信機
２４ 第１のアンテナ部
３２ 第２の送受信機
３４ 第２のアンテナ部
４０ 有線部
５０ 電源線
５５ グロメット

Claims (7)

1. 車両に搭載された第１の電気機器と第２の電気機器とを接続する無線ハーネスシステムであって、
   無線通信を行うための第１のアンテナ部を有する第１の無線部と、第２のアンテナ部を有する第２の無線部と、
   電線を有する有線部と、
   を備え、
   前記第１のアンテナ部と前記第２のアンテナ部とが相互に見通し可能な位置にそれぞれ配設されると共に、前記第１の電気機器と前記第１のアンテナ部との間と、前記第２の電気機器と前記第２のアンテナ部との間のうち少なくとも一方の間に、前記有線部が介挿され、前記第１及び第２アンテナ部間での無線による伝送と前記有線部を介した有線による伝送を通じて、前記第１の電気機器と前記第２の電気機器とが通信を行う、無線ハーネスシステム。
2. 前記第１の電気機器と前記第２の電気機器との間に、電磁波を遮蔽する隔壁が設けられる請求項１記載の無線ハーネスシステムであって、
   前記第１の無線部は、
   前記隔壁に形成された貫通孔の周縁部に配設され、
   前記第２の無線部は、
   前記第２のアンテナ部から前記第１のアンテナ部を見通し可能な位置に配設された、無線ハーネスシステム。
3. 請求項１又は請求項２記載の無線ハーネスシステムであって、
   前記有線部の一端部が前記第１の電気機器に接続されると共に、前記有線部の他端部に前記第１の無線部が設けられ、
   前記第２の無線部は、
   前記第２の電気機器に組込まれている、無線ハーネスシステム。
4. 請求項３記載の無線ハーネスシステムであって、
   前記第１の無線部は、取付部材に一体化されると共に、その取付部材を介して車両の所定位置に固定されている、無線ハーネスシステム。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の無線ハーネスシステムであって、
   電源線をさらに備え、
   前記無線部は、信号を伝送する、無線ハーネスシステム。
6. 請求項５記載の無線ハーネスシステムであって、
   前記第１の無線部と前記第２の無線部のうち少なくとも一方と、前記電源線とが離間して配設されている、無線ハーネスシステム。
7. 複数の電線を含むワイヤーハーネス装置であって、
   一端部に電気機器に接続可能なコネクタが設けられると共に、
   他端部に、無線通信を行うための無線通信手段が設けられた、ワイヤーハーネス装置。

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