JP2011193193A - 車載用映像伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】車室内において大容量の映像データを伝送可能とする車載用映像データシステムを提供することを目的とするものである。
【解決手段】映像データを含むコンテンツを再生するヘッダユニット１と、ヘッダユニット１にて再生された映像データを受信して変調し電波として送信する中継器２と、中継器２が送信した電波を受信して前記映像データに復調する受信機４と、受信機４において復調された映像データを画像表示する映像モニタ装置３とを備え、中継器２は、車両の天井に配置され、中継器２と受信機４との間においてミリ波伝送が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室内においてデータを送受信する車載用の伝送システムにおいて、特に、大容量映像データの伝送に適した車載用映像伝送システムに関するものである。

従来の車載用映像伝送システムに関連して、自動車内における近距離無線通信を良好に行うことが可能なカーナビゲーション装置および近距離無線通信装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

この従来のものは、 カーナビゲーション装置が、フロントパネル付近に設置されることにより、アンテナの指向性が車室内方向を向く通信装置を備えており、中継器が、乗車中の人や自動車のシートが無線電波の遮蔽物とならないよう、自動車の天井に配置される。そして、移動通信端末機は、中継器を介してカーナビゲーション装置と近距離無線通信を行い、カーナビゲーション装置と自動車外部のネットワークとの通信を可能とする。

特開２００２−３５９５６５号公報

しかしながら、上記従来のものを用いて、大容量の映像データを伝送する場合、データの圧縮が必須となり回路規模の拡大による装置コストの上昇や、信号処理の複雑化、データ伝送遅延等の課題があり実用上困難である。

そのため大容量の映像データを非圧縮で送るにはミリ波等を用いた大容量伝送方式等が必要となる。ここで言う大容量とは、ハイビジョンＨＤ(High Definition)映像を伝送することを想定し、非圧縮で伝送するためには１．５Ｇｂｐｓ以上の伝送容量が必要となる。

ミリ波を用いて映像を伝送する場合、人体や座席の影響により映像データが劣化するため、必ずしも上記特許文献１に記載された中継器の配置が最適な中継器位置であるとは限らない課題を有している。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、車室内において大容量の映像データを伝送可能とする車載用映像データシステムを提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、車両の内部に設置される車載用映像伝送システムであって、映像データを含むコンテンツを再生するヘッダユニットと、前記ヘッダユニットにて再生された映像データを受信して変調し電波として送信する中継器と、前記中継器が送信した電波を受信して前記映像データに復調する受信機と、前記受信機において復調された映像データを画像表示する映像モニタ装置とを備え、前記中継器は、前記車両の天井に移動可能に配置され、前記中継器と前記受信機との間においてミリ波伝送が行われる構成を有している。

本発明によれば、車室内天井部の任意の位置に設置可能な送信中継器を有する後席エンターテイメントシステムを提供する効果を奏する。

本発明の実施の形態における車載用映像伝送システムのブロック図 本発明の実施の形態における車載用映像伝送システムの車内における配置を示す図 本発明の実施の形態における車載用映像伝送システムの中継器の最適な設置位置を示す図 本発明の実施の形態における車載用映像伝送システムのアンテナの詳細な構成を示す図

以下、本発明の実施の形態における車載用映像伝送システムについて図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施の形態における車載用映像伝送システムの構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すとおり、本実施の形態における車載用映像伝送システムは、ヘッダユニット１と中継器２と受信機４と映像モニタ装置３とからなる。

ヘッダユニット１は、ＢＤ（Blu-ray Disc）を再生するための映像コンテンツ再生部１１を備えている。この映像コンテンツ再生部１は、いわゆる一般的なＢＤプレーヤであり、ユーザが挿入したＢＤのディスクを光ピックアップやターンテーブルなどを駆動してディスクを再生してディスクに記録された情報を読み取り、映像データ、音声データ、およびその他各種データを外部に出力するものである。

ヘッダユニット１は、映像コンテンツ再生部１１の操作を行うための操作部や操作に必要な情報を表示するための表示部など、映像コンテンツ再生部１１以外の構成を備えているが、その構成は一般的なものであるため、詳細説明を省略する。

ヘッダユニット１から（映像コンテンツ再生部１１から）出力される映像データは、中継器２へ伝送される。

ただし、この映像データはハイビジョンＨＤ(Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ)映像のデータであるため、非圧縮で伝送するために１．５Ｇｂｐｓ以上の伝送容量をもつＨＤＭＩ（（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の通信規格に準じた有線の伝送路（ＨＤＭＩケーブル）によってヘッダユニット１から中継器２へデータが伝送される。

中継器２は、送信機信号処理部２２と送信機高周波部２３を備えている。送信機信号処理部２２は、ヘッダユニット１から出力され、ＨＤＭＩケーブルを介して入力されるＨＤＭＩ規格に準じた映像データをＲＧＢ信号に変換する変換部２２１と変換部２２１から出力されたＲＧＢ信号を無線送信するためにＲＧＢ信号を変調する変調部２２２を備えている。

送信機高周波部２３は、変調部２２２において変調されたＲＧＢ信号を増幅するための増幅部２３１と、増幅部２３１にて増幅した信号を電波として空中に放出するための送信
アンテナ部２３２を備えている。

受信機４は受信機高周波部５と受信機信号処理部４１とからなる。受信機高周波部５は、中継器２から電波として放出された信号を受信するための受信アンテナ部５２と、受信した信号をを増幅するための増幅部５１とを備え、受信機信号処理部４１は、増幅部５１から出力された信号を復調する復調部４３と復調したＲＧＢ信号をＨＤＭＩに準拠した映像データへ変換し、出力するための変換部４２を備えている。

受信機４が出力するこの映像データもハイビジョン映像のデータであるため、ＨＤＭＩの通信規格に準じた有線の伝送路（ＨＤＭＩケーブル）を介して受信機４から映像モニタ装置３へデータが伝送される。

ＨＤＭＩケーブルを介して受信機４から映像モニタ装置３に伝送された映像データは、映像モニタ装置３にて信号処理がされ、画像表示される。

以上のように構成された車載用映像伝送システムについて、以下にその動作を説明する。

本実施の形態において、映像データの伝送は、６０ＧＨｚ帯の無線伝送が用いられる。これは、ハイビジョン対応のブルーレイコンテンツを非圧縮で伝送する場合、伝送容量は１．５Ｇｂｐｓ以上必要となり、電波法で認可されている６０ＧＨｚ帯が最適だからである。

ユーザがＢＤのディスクをヘッダユニット１に挿入し、挿入されたディスクが映像コンテンツ再生部１１にて再生されると再生されたデータである映像データはＨＤＭＩケーブルを介して中継器２へ送信される。

すると、中継器２において、ＨＤＭＩケーブルを介して受信した大容量の映像データが変換部２２１に入力され、変換部２２１にて映像データがＲＧＢ信号に変換される。
変換されたＲＧＢ信号は変調部２２２に入力されて変換部２２１にて変換されたＲＧＢ信号を無線送信するための信号に変調する。本実施の形態においては、ミリ波伝送に適したＯＦＤＭ変調方式にて変調処理が行われる。

変調部２２２にて変調された信号は、増幅部２３１にて電力増幅され、送信アンテナ部２３２を介して空中にミリ波の電波として放出される。

放出された電波は、ヘッダユニット１から離れた位置に配置された受信機４の受信アンテナ部５２にて受信される。

受信アンテナ部５２に受信されて受信機４に入力された電波（入力信号）は、この入力を増幅するための増幅部５１に入力されて入力信号のレベルが増幅される。

増幅部５１にて増幅された信号は、復調部４３に入力されて変調部２２２にて変調する前のＲＧＢ信号が得られるよう、復調部４３にて復調される。

復調部４３において復調されたＲＧＢ信号は、さらに受信機４の変換部４２においてＨＤＭＩに準拠した信号に変換され、ＨＤＭＩケーブルを介して映像モニタ装置３に伝送される。

映像モニタ装置３においては、受信機４から伝送されてきたデータに基いて、映像モニ
タ装置３が備えている液晶ディスプレイなどの表示部に画像表示を行う。
このようにして、ヘッダユニット１にて再生されたＢＤの映像データを映像モニタ装置３を用いて視聴することが可能となる。

ここで、６０ＧＨｚ帯の無線電波は、人体や座席等の誘電体での吸収が大きく、中継器２と受信機４との物理的状況として、両者の見通し範囲内に搭乗者や座席が障害となる場合、無線電波が吸収され無線伝送が困難となる。

したがって図２に示すように、ヘッダユニット１と中継器４との間には人が搭乗するケースが多いため、ヘッダユニット１と中継器４とをＨＤＭＩケーブルを用いて接続している。

同様に受信機４と映像モニタ装置３とがＨＤＭＩケーブルを用いて接続されているが、ＨＤＭＩケーブルを多用すること、あるいはＨＤＭＩケーブルを長く引き回すことは、車両の重量を増加させてしまうこととなり、車両の燃費を低下させてしまう恐れがあるため、本発明の実施の形態においては、特に受信機４と映像モニタ装置３とが接近するよう配置させて、ＨＤＭＩケーブルの長さを極力短くしている。

以下に、本実施の形態における車載用映像伝送システムの各構成要素の車内における配置の詳細を図２および図３を用いて説明する。

図２は、本実施の形態における車載用映像伝送システムの各構成要素の車内における配置例を示す図である。

本実施の形態における車載用映像伝送システム１００は、車両１２０の内部に配置される。

車両１２０は所謂３列シートの車両であり、運転席および助手席の進行方向に向かって後ろ側に１列、さらにその後ろ側に１列の座席が設けられており、後ろの２列に着座する搭乗者は、着座した直前のシートのヘッドレストに設けられた映像モニタ装置３を通じてヘッダユニット１にて再生したＢＤの映像を視聴することができる。

なお、映像モニタ装置３は全シートのヘッドレストに設けられていても良く、適宜ユーザの好みに合わせてその取り付け個数を減らしても良い。

ヘッダユニット１は、車両１２０のダッシュボード６周辺に配置される。ヘッダユニット１と中継器２とはＨＤＭＩケーブル８を介して接続され、中継器２は、車内の天井の最適な位置に設置し、、中継器２に備えられた送信アンテナ部２３２を通じて、天井から下方となる座席方向、すなわち図２におけるＺ方向に向けて電波を放射させる。

放射された電波は、映像モニタ装置３ごとにシ映像モニタ３近傍に設置された受信機４の受信アンテナ部５２にて受信され、受信機４にて上述した処理をおこなった上でＨＤＭＩケーブル８を介して映像モニタ装置３へ送られる。

ここで、中継器４の車両１２０内部におけるの天井の最適な設置位置について、図５を用いて説明する。

図３は、車両１２０内部のレイアウトを示す。車両１２０の内部には、運転席１４、運転席後方シート１５、助手席１６、助手席後方シート１７、運転席後方シートおよび助手席後方シートの後ろに１列のシートが配置されている。

また、各座席は、各座席のヘッドレストとして運転席ヘットレスト１８、助手席ヘッドレスト１９、運転席後方シートヘッドレスト２０、助手席後方ヘッドレスト２１が備えられている。

このように配置された各ヘッドレストの中心点として、運転席ヘッドレスト中心点ａ、運転席後方シートヘッドレスト中心点ｃ、助手席ヘッドレスト中心点ｂ、助手席後方シートヘッドレスト中心点ｄを定義する。

また、運転席ヘッドレスト中心点ａおよび助手席後方シートヘッドレスト中心点ｄを結ぶ線分ａｂと、助手席ヘッドレスト中心点ｂおよび運転席後方シートヘッドレスト中心点ｃを結ぶ線分ｂｃとが交差する点をｅとし、この点ｅを通る鉛直線と車両１２０の天井とが交わる点２４を定義する。

図２および図３に示すとおり、映像モニタ装置３はヘッドレストとして運転席ヘットレスト１８、助手席ヘッドレスト１９、運転席後方シートヘッドレスト２０、助手席後方ヘッドレスト２１のうちの任意のヘッドレストまたは全てのヘッドレストに設けられる。
映像モニタ装置３に対応して受信機４がその近傍に設けられるが、各受信機は各ヘッドレスト付近の点２４側に配置する。ただし受信アンテナ部５２は、天井方向に向け設置される。

さらに、中継器２の送信アンテナ部２３２給電点と点２４とが一致するように、中継器２を配置する。

ここで、送信アンテナ部２３２について、図４を用いて詳細な説明をする。図４に示すように、送信アンテナ部２３２は車体ボディーの金属部１２１と車体天井部のカバーとアンテナ素子を形成する基板からなる誘電体１２２とアンテナ電極部１２３より構成され、アンテナ電極部１２３から放射された電磁波が誘電体１２２を介して車体ボディーの金属部１２１と電気的に結合することにより、車体天井部の任意の位置で送信アンテナとして機能する。

電波を放射する位置（給電点）は、車両１２０内部の天井に位置する点２４であり、かつ各受信アンテナ部が各座席のヘットレストの横方向内側に設置され、かつ天井方向に向いて設置されていることにより、受信器４は、中継器２から送出された電波を搭乗者や座席による悪影響を受けず良好に受信することができる。

すなわち、上述の様に配置された各受信機および中継器２は、点２４を通り、車両１２０の進行方向（車両１２０の前後方向）と平行に延在する面の近傍に存在することになる。この空間は、図３からも分かるとおり、通常は、多種の車両において搭乗者が存在しない空間である。

したがって、上述の様に各受信機および中継器２を配置することにより、中継器２から受信機４への電波路の途中に人体や誘電体での電波吸収による障害が発生することがなく、適切な無線伝送が行われるため、この点２４が、中継器２の車内の天井における最適な設置位置となる。

以上のように本実施の形態によれば、車両の前方に設けられたヘッダユニットにて再生されたＢＤなどの大容量映像データを、良好な状態で各シートのユーザへ伝送することが可能な車載用映像伝送システムを実現することができる。

なお、本実施の形態において、車載用映像伝送システムを後席エンターテイメントシステムへの適用として説明したが、例えばＰＮＤ等を車内天井付近に設置し、地デジ放送を観る場合、従来だと電波が車内の内部まで伝搬しないためＴＶ放送を見るのは困難であったが、の構成のアンテナを外部アンテナとして使用することにより、受信特性を改善することが可能である。

また、アンテナ素子の形状は、本実施形態のものに限らず、車体ボディーを仮想接地として使用する、例えばダイポールアンテナ、モノポールアンテナ等でも同じ効果を得ることが出来る。

また、中継器２は、例えばマジックテープ（登録商標）等を用いて簡単に天井部への設置してもよい。また本実施形態では、ヘッダユニット１と中継器２を有線で接続したが、ヘッダユニット１と中継器２が空間的に見通せる場合は、無線での映像伝送も可能である。

本発明の車載用映像伝送システムは、車室内で使用される後席エンターテイメントシステムなどとして有用である。

１ ヘッダユニット
２ 中継器
３ 映像モニタ装置
４ 受信機
５ 受信機高周波部
６ ダッシュボード
８ ＨＤＭＩケーブル
１１ 映像コンテンツ再生装置
１４ 運転席
１５ 運転席後方シート
１６ 助手席
１７ 助手席後方シート
１８ 運転席ヘッドレスト（a 中心点）
１９ 助手席ヘッドレスト（b 中心点）
２０ 運転席後方シートヘッドレスト（c 中心点）
２１ 助手席後方シートヘッドレスト（d 中心点）
２２ 送信機信号処理部
２３ 送信機高周波部
２４ 最適な中継器設置位置（線分adと線分bcの交点e）
４１ 受信機信号処理部
４２ 変換部
４３ 受信機復調部
５１ 受信機増幅部
５２ 受信アンテナ部
１２０ 車両
１２１ 車体ボディーの金属部
１２２ 誘電体
１２３ アンテナ電極部
１２４ 給電点
２２１ 変換部
２２２ 送信機変調部
２３１ 送信機増幅部
２３２ 送信アンテナ部

Claims (2)

1. 車両の内部に設置される車載用映像伝送システムであって、
   映像データを含むコンテンツを再生するヘッダユニットと、前記ヘッダユニットにて再生された映像データを受信して変調し電波として送信する中継器と、前記中継器が送信した電波を受信して前記映像データに復調する受信機と、前記受信機において復調された映像データを画像表示する映像モニタ装置とを備え、
   前記中継器は、前記車両の天井に移動可能に配置され、前記中継器と前記受信機との間においてミリ波伝送が行われることを特徴とする車載用映像伝送システム。
2. 前記中継器のアンテナ素子は、前記車両のボディーの金属部を前記中継器のアンテナ素子の仮想接地として利用する一辺の長さが送信周波数の半波長の平面アンテナであることを特徴とする車載用映像伝送システム。