JP2012245812A - 車両用通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両内に配置されたセンサ部での検出結果を無線通信によって電子制御装置側に伝送し得る車両用通信装置において、装置全体の配線の簡素化を図り、配線量を削減する。
【解決手段】車両用通信装置(1)には、センサ部(31)を備えたセンサ側送受信装置(30)と、センサ側送受信装置(30)に対応する本体側送受信装置(20)と、本体側送受信装置(20)と有線通信可能な電子制御装置(10)とが設けられている。そして、電子制御装置(10)からの共通配線(50)に複数の本体側送受信装置(20)がそれぞれ有線接続されており、これら複数の本体側送受信装置(20)の各々と無線通信を行う構成で、複数のセンサ側送受信装置(30)がそれぞれ対応して設けられている。
【選択図】図1
【解決手段】車両用通信装置(1)には、センサ部(31)を備えたセンサ側送受信装置(30)と、センサ側送受信装置(30)に対応する本体側送受信装置(20)と、本体側送受信装置(20)と有線通信可能な電子制御装置(10)とが設けられている。そして、電子制御装置(10)からの共通配線(50)に複数の本体側送受信装置(20)がそれぞれ有線接続されており、これら複数の本体側送受信装置(20)の各々と無線通信を行う構成で、複数のセンサ側送受信装置(30)がそれぞれ対応して設けられている。
【選択図】図1
Description
本発明は、車両用通信装置に関するものである。
車両内には物理量を検出するための各種車載センサが用いられており、この車載センサでは、コネクタの省略、或いはコネクタ端子数の削減等が求められている。例えば、コネクタスペースを確保し難い場所に設置されるセンサなどでは、コネクタやコネクタ端子の存在によって設置そのものが困難となる場合があり、これらの削減を特に要望される。また、センサに対しコネクタを介してハーネス等を接続する場合、振動等によりコネクタ付近で接触不良や損傷等が生じる懸念もある。現在では、接触摩耗に起因する導電不良を抑制するために加工精度の良いコネクタを使用する、或いは導電部の腐食を抑制するために接触部に金メッキ等を施すなどの特別な加工で対応するケースが多い。
一方、上記のような問題を解消しようとする技術として、例えば特許文献1のようなものが提供されている。この特許文献1の技術では、ECU22の内部に複数の送受信部22aが配置されており、各送受信部22aから各タイヤ側に延設される構成でアンテナ21がそれぞれ設けられている。また、各タイヤには、センサ送信機1がそれぞれ設けられている。このセンサ送信機1は、アンテナ21からの電力チャージ用の電波を受信し、チャージされた電力により制御部15を起動している。そして、このように動作する制御部15の制御により、センシング部14で検出されたデータ(タイヤ空気圧データ)をECU22側に電波送信している。この構成によれば、コネクタやハーネス等を配置し難いタイヤにおいてセンサユニットを配置することができ、センサでの検出結果をECU22が取得できるようになる。
しかしながら、特許文献1の技術は、ECU22の内部に複数の送受信部22aが配置される一方で、各タイヤに設けられたセンサ送信機1と個別に無線通信を行い得るように各アンテナ21がタイヤ付近まで延設されているため、各送受信部22aから各アンテナ21までの車両内配線が必要となる。このような構成では、ECU22から各アンテナ21に至るまで個別配線が必要となり、ハーネス量が増大せざるを得ない。また、このように、全ての制御部をECU22の内部に配置した構成では、ECU21の外部の配線を何らかの方法で共通化することも困難である。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、車両内に配置されたセンサ部での検出結果を無線通信によって電子制御装置側に伝送し得る車両用通信装置において、装置全体の配線の簡素化を図り、配線量を効果的に削減し得る構成を提供することにある。
本発明は、車両内で物理量を検出するように設けられたセンサ部(31)と、給電電波を受信可能に構成されると共に前記センサ部(31)での検出結果に応じた通信データを送信する第1送受信部(43)と、前記第1送受信部(43)が受信した給電電波により電力のチャージを行う電源部(41)と、前記電源部(41)からの電力を受けて動作し且つ前記第1送受信部(43)での送受信を制御する第1制御部(42)と、を備えたセンサ側送受信装置(30)と、
前記センサ側送受信装置(30)との間で無線通信可能に配置され、アンテナ(27)と、前記アンテナ(27)から前記センサ側送受信装置(30)に前記給電電波を送信するとともに前記第1送受信部(43)から送信された前記通信データを前記アンテナ(27)を介して受信する第2送受信部(23)と、前記第2送受信部(23)での送受信を制御する第2制御部(22)と、を備えた本体側送受信装置(20)と、
前記本体側送受信装置(20)と有線通信可能に構成された電子制御装置(10)と、
を備え、
前記電子制御装置(10)からの共通配線(50)に、複数の前記本体側送受信装置(20)が接続され、
複数の前記本体側送受信装置(20)の各々と無線通信を行う構成で、複数の前記センサ側送受信装置(30)がそれぞれ対応して設けられていることを技術的特徴とする。
前記センサ側送受信装置(30)との間で無線通信可能に配置され、アンテナ(27)と、前記アンテナ(27)から前記センサ側送受信装置(30)に前記給電電波を送信するとともに前記第1送受信部(43)から送信された前記通信データを前記アンテナ(27)を介して受信する第2送受信部(23)と、前記第2送受信部(23)での送受信を制御する第2制御部(22)と、を備えた本体側送受信装置(20)と、
前記本体側送受信装置(20)と有線通信可能に構成された電子制御装置(10)と、
を備え、
前記電子制御装置(10)からの共通配線(50)に、複数の前記本体側送受信装置(20)が接続され、
複数の前記本体側送受信装置(20)の各々と無線通信を行う構成で、複数の前記センサ側送受信装置(30)がそれぞれ対応して設けられていることを技術的特徴とする。
本発明は、前記本体側送受信装置(20)において、前記アンテナ(27)、前記第2送信部、及び前記第2制御部(22)が一体的に配置されていてもよい。
本発明において、前記本体側送受信装置(20)から、対応する前記センサ側送受信装置(30)に対してなされる電波送信と、当該センサ側送受信装置(30)から、対応する前記本体側送受信装置(20)への電波送信とが重複しない時期に行われ、且つ前記本体側送受信装置(20)からの電波送信と前記センサ側送受信装置(30)からの電波送信とが切り替わる間に待ち時間が設定されるように構成されていてもよい。
本発明は、前記電子制御装置(10)からの前記共通配線(50)が対をなして設けられ、前記電子制御装置(10)及び複数の前記本体側送受信装置(20)は、一方の共通配線(51)の信号と他方の共通配線(52)の信号とが逆位相となるように信号を伝送するように構成されていてもよい。
本発明は、前記電子制御装置(10)と複数の前記本体側送受信装置(20)との間で伝送される信号の周波数と、前記本体側送受信装置(20)と前記センサ側送受信装置(30)との間で伝送される電波の周波数とが同一周波数とされていてもよい。
本発明は、前記本体側送受信装置(20)から前記センサ側送受信装置(30)に対して応答要求信号を送信する前に前記給電電波が送信されるように構成されていてもよい。そして、前記センサ側送受信装置(30)の前記電源部(41)は、少なくとも前記応答要求信号の前に送信される前記給電電波によって電力のチャージを行い、前記センサ側送受信装置(30)の前記第1制御部(42)は、前記応答要求信号を受信したか否かを判断すると共に、前記応答要求信号を受信した場合に前記第1送受信部(43)に前記通信データを送信させるように構成されていてもよい。
また、本発明は、前記本体側送受信装置(20)から前記センサ側送受信装置に対して前記応答要求信号が送信された後、当該センサ側送受信装置(30)から前記本体側送受信装置に対して応答がなされない場合に、前記本体側送受信装置(20)から前記センサ側送受信装置に対して前記給電電波が再度送信されるように構成されていてもよい。
また、本発明は、複数の前記本体側送受信装置(20)又は複数の前記センサ側送受信装置(30)に対してそれぞれ固有情報が割り当てられていてもよい。そして、前記電子制御装置(10)が、複数の前記本体側送受信装置(20)又は複数の前記センサ側送受信装置(30)の内、応答を要求する対象装置に割り当てられた固有情報を指定して送信し、複数の前記本体側送受信装置(20)又は前記センサ側送受信装置(30)は、自身に割り当てられた固有情報を含むデータを受信した場合に、対応する前記センサ部(31)での検出結果に応じた通信データを前記電子制御装置(10)に送信するように構成されていてもよい。
請求項1の発明では、電子制御装置に有線接続された本体側送受信装置からセンサ部を備えたセンサ側送受信装置に対して給電電波を送信することにより、センサ側送受信装置において電力がチャージされ駆動用の電力が確保される。そして、この電力を利用して本体側送受信装置とセンサ側送受信装置との間で無線通信が行われるため、センサ側送受信装置にコネクタやコネクタ端子を用いなくても本体側送受信装置に対してデータを伝送できるようになり、コネクタに起因する設置スペースや接触不良等の問題を解消することができる。
また、電子制御装置からの共通配線に、複数の本体側送受信装置が接続され、複数の本体側送受信装置の各々と無線通信を行う構成で、複数のセンサ側送受信装置がそれぞれ対応して設けられている。この構成では、複数のセンサ部での検出結果を電子制御装置側へ無線送信し得る構成を実現しつつ、装置全体の配線の簡素化を図り、配線量を効果的に削減することができる。
また、電子制御装置からの共通配線に、複数の本体側送受信装置が接続され、複数の本体側送受信装置の各々と無線通信を行う構成で、複数のセンサ側送受信装置がそれぞれ対応して設けられている。この構成では、複数のセンサ部での検出結果を電子制御装置側へ無線送信し得る構成を実現しつつ、装置全体の配線の簡素化を図り、配線量を効果的に削減することができる。
請求項2の発明では、各本体側送受信装置において、アンテナ、第1送受信部、及び第1制御部が一体的にまとめられている。この構成によれば、各本体側送受信装置をより簡素化、小型化することができる。
請求項3の発明では、本体側送受信装置から、対応するセンサ側送受信装置に対してなされる電波送信と、当該センサ側送受信装置から、対応する本体側送受信装置に対してなされる電波送信とが重複しない時期に行われ、且つ本体側送受信装置からの電波送信とセンサ側送受信装置からの電波送信とが切り替わる間に待ち時間が設定されるようになっている。
この構成によれば、本体側送受信装置からの電波送信と、センサ側送受信装置からの電波送信とがより干渉し難くなり、特に給電電波とセンサ側からの通信電波とが干渉することを確実に回避することができる。
この構成によれば、本体側送受信装置からの電波送信と、センサ側送受信装置からの電波送信とがより干渉し難くなり、特に給電電波とセンサ側からの通信電波とが干渉することを確実に回避することができる。
請求項4の発明では、電子制御装置からの共通配線が対をなして設けられており、電子制御装置及び複数の本体側送受信装置は、一方の共通配線で伝送される信号と、他方の共通配線の信号とが正負を反転した逆極性の関係となるように各共通配線に信号を伝送するように構成されている。
この構成によれば、一方の共通配線で伝送される信号と、他方の共通配線で伝送される信号とで、外部への電波照射を互いに打ち消すことができ、伝送時の損失を低減することができる。
この構成によれば、一方の共通配線で伝送される信号と、他方の共通配線で伝送される信号とで、外部への電波照射を互いに打ち消すことができ、伝送時の損失を低減することができる。
請求項5の発明では、電子制御装置と複数の本体側送受信装置との間で伝送される信号の周波数と、本体側送受信装置とセンサ側送受信装置との間で伝送される電波の周波数とが同一周波数とされている。
この構成によれば、アンテナなど、無線給電と通信に用いる部品や回路を共通化することができ、装置構成の簡素化やコストの面でより有利になる。
この構成によれば、アンテナなど、無線給電と通信に用いる部品や回路を共通化することができ、装置構成の簡素化やコストの面でより有利になる。
請求項6の発明では、本体側送受信装置からセンサ側送受信装置に対して応答要求信号を送信する前に給電電波が送信されるように構成されていてもよい。そして、センサ側送受信装置の電源部は、少なくとも応答要求信号の前に送信される給電電波によって電力のチャージを行い、センサ側送受信装置の第1制御部は、応答要求信号を受信したか否かを判断すると共に、応答要求信号を受信した場合に第1送受信部に通信データを送信させるように構成されている。
この構成では、センサ側送受信装置から本体側送受信装置へ無線送信が行われる前に、センサ側送受信装置に対して給電を行い、当該センサ側送受信装置に設けられた電源部の蓄電量を増大させることができるため、通信時に電力不足が発生し難くなる。
この構成では、センサ側送受信装置から本体側送受信装置へ無線送信が行われる前に、センサ側送受信装置に対して給電を行い、当該センサ側送受信装置に設けられた電源部の蓄電量を増大させることができるため、通信時に電力不足が発生し難くなる。
請求項7の発明では、本体側送受信装置からセンサ側送受信装置に対して応答要求信号が送信された後、当該センサ側送受信装置から本体側送受信装置に対して応答がなされない場合に、本体側送受信装置からセンサ側送受信装置に対して給電電波が再度送信されるようになっている。
この構成では、本体側送受信装置からセンサ側送受信装置へ応答要求信号が送信されたときに、仮にセンサ側送受信装置がチャージ不足となって応答できない事態或いは応答が不十分な事態が生じたとしても、再度の給電電波によりチャージ不足を解消し易くなる。
この構成では、本体側送受信装置からセンサ側送受信装置へ応答要求信号が送信されたときに、仮にセンサ側送受信装置がチャージ不足となって応答できない事態或いは応答が不十分な事態が生じたとしても、再度の給電電波によりチャージ不足を解消し易くなる。
請求項8の発明では、複数の本体側送受信装置又は複数のセンサ側送受信装置に対してそれぞれ固有情報が割り当てられており、電子制御装置は、複数の本体側送受信装置又は複数のセンサ側送受信装置の内、応答を要求する対象装置に割り当てられた固有情報を指定して送信している。そして、複数の本体側送受信装置又はセンサ側送受信装置は、自身に割り当てられた固有情報を含むデータを受信した場合に、対応するセンサ部での検出結果に応じた通信データを電子制御装置に送信している。
この構成では、電子制御装置に接続される一部の配線を複数の本体側送受信装置で共用し得る共通配線として構成することで配線量の削減を図りつつ、電子制御装置が応答を要求するセンサ部を個別に指定して当該センサ部からの情報を確実に取得し得る構成とすることができる。
この構成では、電子制御装置に接続される一部の配線を複数の本体側送受信装置で共用し得る共通配線として構成することで配線量の削減を図りつつ、電子制御装置が応答を要求するセンサ部を個別に指定して当該センサ部からの情報を確実に取得し得る構成とすることができる。
[第1実施形態]
以下、本発明を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
(全体構成)
まず、本実施形態に係る車両用通信装置1の全体構成について概説する。図1は、本発明の第1実施形態に係る車両用通信装置を概略的に例示するブロック図である。図2は、図1の車両用通信装置における本体側送受信装置の構成を概略的に例示するブロック図である。図3は、図1の車両用通信装置におけるセンサ側送受信装置の構成を概略的に例示するブロック図である。図4は、本体側送受信装置からセンサ側送受信装置に送信される電波の送信時期と、センサ側送受信装置から本体側送受信装置に送信される電波の送信時期との関係を示し、併せて、各共通配線で交流信号が伝送されるタイミングを示す説明図である。図5は、有線信号や無線信号として伝送される信号波形の一例についてデータと対応付けて説明する説明図である。
以下、本発明を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
(全体構成)
まず、本実施形態に係る車両用通信装置1の全体構成について概説する。図1は、本発明の第1実施形態に係る車両用通信装置を概略的に例示するブロック図である。図2は、図1の車両用通信装置における本体側送受信装置の構成を概略的に例示するブロック図である。図3は、図1の車両用通信装置におけるセンサ側送受信装置の構成を概略的に例示するブロック図である。図4は、本体側送受信装置からセンサ側送受信装置に送信される電波の送信時期と、センサ側送受信装置から本体側送受信装置に送信される電波の送信時期との関係を示し、併せて、各共通配線で交流信号が伝送されるタイミングを示す説明図である。図5は、有線信号や無線信号として伝送される信号波形の一例についてデータと対応付けて説明する説明図である。
図1に示す車両用通信装置1は、車両に取り付けられるものであり、「電子制御装置」に相当するECU10と、複数の本体側送受信装置20と、各本体側送受信装置20に対応する複数のセンサ側送受信装置30とを備えている。なお、図1では、3つの本体側送受信装置20及びこれらに対応する3つのセンサ側送受信装置30が設けられた例を示しており、第1の本体側送受信装置を符号20aで示し、第2の本体側送受信装置を符号20bで示し、第3の本体側送受信装置を符号20cで示している。また、第1の本体側送受信装置20aと無線通信可能に対応付けられた第1のセンサ側送受信装置を符号30aで示し、第2の本体側送受信装置20bと無線通信可能に対応付けられた第2のセンサ側送受信装置を符号30bで示している。また、第3の本体側送受信装置20cと無線通信可能に対応付けられた第3のセンサ側送受信装置を符号30cで示している。
ECU10は、車両内に搭載される公知のECUとして構成されており、例えばエンジン制御モジュール(ECM)、電子ブレーキ制御モジュール(EBCM)、パワートレイン制御モジュール(PCM)、車両制御モジュール(VCM)などとして構成されている。なお、ECU10はこれら以外の他の種類のECUであってもよく、複数種類の機能が統合された公知のECUであってもよい。
ECU10は、CPU、メモリ(ROM、RAM、不揮発性メモリなどの半導体メモリ等)、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えており、メモリ内に記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行するように構成されている。このECU10は、各本体側送受信装置20(以下、送受信器とも称する)に対して信号を送信したり、或いは、各本体側送受信装置20から送信されてくる信号を受信したりする。例えば、本体側送受信装置20に対して給電電波を発生させるための交流信号を送信することで、この本体側送受信装置20を介してセンサ側送受信装置30に給電電波を送信するように機能する。また、センサ側送受信装置30から本体側送受信装置20に対してデータを含んだ電波が送信されたときに、この本体側送受信装置20から送信される当該データを取得し、その取得したデータに基づいて測定対象の物理量を算出する、或いはこのデータを用いて他の演算を行うように機能する。
上記ECU10には、一対の共通配線50が接続されている。具体的にはECU10に設けられた第1の端子P1に、第1の共通配線51が接続されており、ECU10に設けられた第2の端子P2に、第2の共通配線52が接続されている。そして、これら一対の共通配線50(第1の共通配線51及び第2の共通配線52)には、複数の本体側送受信装置20(送受信器)が並列状態で接続されている。このように構成されているため、ECU10は、端子P1,P2及び一対の共通配線50(第1の共通配線51及び第2の共通配線52)を介して各本体側送受信装置20に情報を送信することができ、且つ各本体側送受信装置20から情報を受信することができる。
各本体側送受信装置20は、例えば、図2のような構成をなしており、各センサ側送受信装置30の近く(各センサ側送受信装置30と無線通信可能な位置)に配置されると共に、上述のECU10と有線(一対の共通配線50、及び個別配線53a,53b,53c)にて接続されている。例えば、第1の本体側送受信装置20aは、第1のセンサ側送受信装置30aと無線通信が可能となる位置に配置され、個別配線53a及び共通配線50によってECU10に有線接続されている。同様に、第2の本体側送受信装置20bは、第2のセンサ側送受信装置30bと無線通信が可能となる位置に配置され、個別配線53b及び共通配線50によってECU10に有線接続されている。
各本体側送受信装置20は、いずれも図2のように構成されており、主として、電源回路21、切替判定部22、送受信部23を備えており、これら電源回路21、切替判定部22、送受信部23が一体的なユニットとして構成されている。なお、これら電源回路21、切替判定部22、送受信部23は、図示しないハウジングの内部に収容された形態で一体化されていてもよく、図示しないフレームにそれぞれ取り付けられた形態で一体化されていてもよい。或いは、樹脂などによってモールドされた形態で一体化されていてもよい。
電源回路21は、ECU10から共通配線50を介して受信した送信信号を整流、平滑して動作用電源を生成するものであり、その動作用電源を、各構成要素(切替判定部22、送受信部23等)に供給している。本実施形態では、有線として構成される共通配線50を介してECU10から交流信号(例えば5V波形の交流信号)が出力されるようになっており、電源回路21は、この交流信号から5Vの直流電源を生成すると共に、コンデンサ等からなる蓄電部に電力を蓄電している、そして、ECU10から交流信号が送信され続けているときにはこの交流信号から5Vの直流電源を生成し、各構成要素(切替判定部22、送受信部23等)に電力を供給している。また、ECU10からの交流信号が停止した場合には蓄電部に蓄電された電力にて5Vの直流電源を生成し、各構成要素に電力を供給している。
アンテナ27は、パッチアンテナ、ループアンテナ、或いはその他の公知種類のアンテナとして構成されており、センサ側送受信装置30に対して電力チャージ用の給電電波を送信する送信アンテナとしての機能と、センサ側送受信装置30からの電波を受信する受信アンテナとしての機能を兼ね備えた送受信共用アンテナとなっている。具体的には、RF送信回路24から出力された交流信号に応じた電波を外部に放射するように構成され、センサ側送受信装置30からの電波を受信したときには、この受信電波に応じた交流信号をRF受信回路25に送信するように構成されている。
送受信部23は、「第2送受信部」の一例に相当するものであり、アンテナ27からセンサ側送受信装置30に給電電波を送信するとともに第1送受信部(43)から送信された通信データをアンテナ27を介して受信するように機能している。この送受信部23は、主として、RF送信回路24、RF受信回路25、送信回路26によって構成されている。
RF送信回路24は、RF帯の電波を送信するための公知の送信回路として構成されるものであり、ECU10から送信されてきた交流信号を受信し、この交流信号に対応するRF帯の信号をアンテナ27に向けて出力している。本実施形態では、ECU10から一対の共通配線50(第1の共通配線51及び第2の共通配線52)に信号が出力されるときに、第1の共通配線51には所定の交流信号が出力され、第2の共通配線52には、第1の共通配線51に出力される交流信号を反転させた逆位相の信号が出力されるようになっている。RF送信回路24は、第1の共通配線51を介して取得した交流信号と第2の共通配線52を介して取得した交流信号との差分信号を生成し、この差分信号をアンテナ27に出力している。従って、アンテナ27からは、ECU10からの送信信号を増幅するように当該送信信号と同一周波数の信号が出力さることになる。なお、ECU10から各本体側送受信装置20に送信される信号の周波数、及び各本体側送受信装置20と各センサ側送受信装置30とで送受信される電波の周波数は、例えば300MHz程度の周波数が好ましく、これ以外の周波数であっても勿論良い。
RF受信回路25は、RF帯の電波を受信するための公知の受信回路として構成されるものであり、アンテナ27での受信電波に応じた電波信号を送信回路26に向けて出力している。
送信回路26は、RF受信回路25から出力される電波信号を基準として、当該電波信号と同位相の信号と、当該同位相の信号の出力を反転した逆位相の信号を生成している。そして、その同位相の信号を+端子側に接続された第1の共通配線51に送信し、逆位相の信号を−端子側に接続された第2の共通配線52に送信している。一方、ECU10は、第1の共通配線51を介して送られてくる信号(上記同位相の信号)と第2の共通配線52を介して送られてくる信号(上記逆位相の信号)との差分信号を生成する受信回路を備えている。受信回路で生成される差分信号には、センサ側送受信装置30から出力されたデータが含まれており、ECU10は、受信回路で生成される差分信号に基づいてこのデータを抽出し、このデータを利用して各種制御を行っている。なお、この構成では、本体側送受信装置20がアンテナ27を介して受信する受信電波の周波数と、送信回路26からECU10に送信される送信信号(交流信号)の周波数とが同一周波数となる。
図1、図2に示す構成では、第1の共通配線51で伝送される信号と第2の共通配線52で伝送される信号とが互いに逆位相となっているため、2本の有線上において、外部への電波照射が互いに打ち消される。また、一対の共通配線50(第1の共通配線51、第2の共通配線52)で伝送される信号として交流信号が利用されるため、外部からの電波障害に対する耐性を向上することも期待できる。
切替判定部22は、「第2制御部」の一例に相当し、送受信部23での送受信を制御するように機能している。この切替判定部22は、アンテナ27からの電波の送受信が可能な状態と不能な状態とに切り替えるように制御しており、例えば、図4に示すように、本体側送受信装置20(送受信器)からセンサ側送受信装置30に対して電波が送信される期間T1内ではアンテナ27を許可状態に切り替えるように制御し、アンテナ27での電波の送受信を可能にしている。また、本体側送受信装置20(送受信器)からセンサ側送受信装置30への電波送信が終了した直後の一定期間T2(待ち時間)の間は、アンテナ27を停止状態に切り替えるように制御し、アンテナ27での電波の送受信を不能にしている。そして、一定期間T2(待ち時間)が経過した後の期間T3のときには、アンテナ27を許可状態に切り替え、アンテナ27での電波の送受信を可能にしている。同様に、センサ側送受信装置30(受送信器)から本体側送受信装置20への電波送信が終了した直後の一定期間T4(待ち時間)の間は、アンテナ27を停止状態に切り替えるように制御し、アンテナ27での電波の送受信を不能にしている。そして、一定期間T4(待ち時間)が経過した後の期間T5のときには、アンテナ27を許可状態に切り替え、アンテナ27での電波の送受信を可能にしている。このように、車両用通信装置1では、本体側送受信装置20から、対応するセンサ側送受信装置30に対してなされる電波送信と、当該センサ側送受信装置30から、対応する本体側送受信装置20に対してなされる電波送信とが重複しない時期に行われ、且つ本体側送受信装置20からの電波送信とセンサ側送受信装置30からの電波送信とが切り替わる間に待ち時間が設定されるようになっている。
なお、切替判定部22による送受信の制御方法は、電波の送受信を停止状態と許可状態とに切り替え可能な方法であればよく、例えば、RF受信回路25及びRF送信回路24からアンテナ27に至るまでの信号ラインにスイッチを介在させ、このスイッチをオン状態とオフ状態に切り替えることにより許可状態(送受信可能状態)と停止状態とに切り替えるといった方法などであってもよい。勿論、これとは別の公知方法で、アンテナ27からの送受信を許可状態(送受信可能状態)と停止状態とに切り替えてもよい。
各センサ側送受信装置30は、例えば、図3のような構成をなしており、各本体側送受信装置20の近く(各本体側送受信装置20と無線通信可能な位置)にそれぞれ配置されている。このセンサ側送受信装置30は、主として、センサ部31と、受送信器32とによって構成されている。なお、これらセンサ部31及び受送信器32は、図示しないハウジングの内部に収容された形態で一体化されていてもよく、図示しないフレームにそれぞれ取り付けられた形態で一体化されていてもよい。
センサ部31は、車両内で物理量を検出するように設けられたものであり、図3の例では、検出素子34と、フィルタ回路35と、AD変換回路36とによって構成されている。検出素子34は、物理量を検出し得る構成であればよく、例えばタイヤ空気圧センサなどの圧力センサを好適に用いることができ、温度センサ、角度センサ、角速度センサ、高さセンサ、回転速度センサ、振動センサ、加速度センサ、衝撃センサ、流量センサ、濃度センサなどの車載センサであってもよい。
フィルタ回路35は、ローパスフィルタ回路などの公知のフィルタ回路として構成されており、例えば、検出素子34から出力される信号から高周波ノイズを除去するように機能している。AD変換回路36は、公知のAD変換器として構成されており、フィルタ回路35でフィルタリングされたアナログ信号をデジタル信号に変換し、受送信器32に出力している。
受送信器32は、主として、電源回路41、制御部42、送受信部43を備えている。
電源回路41は、後述する送受信部43が受信した給電電波により電力のチャージを行うように機能するものであり、アンテナ47で給電電波が受信されたときにRF受信回路45から出力される受信信号(交流信号)を整流、平滑して動作用電源を生成し、その動作用電源を、各構成要素(制御部42、送受信部43、センサ部31等)に供給している。この電源回路41は、例えばダイオードとコンデンサとを備えた蓄電部を主体とした構成とすることができ、アンテナ47を介して電力チャージ用の給電電波が受信されているときに、給電電波の受信に応じて生成される交流信号から3Vの直流電源を生成する。また、給電電波の受信に応じて生成される交流信号を供給電力として蓄電部を構成するコンデンサを充電し、アンテナ47にて給電電波が受信されていないときには、蓄電部に蓄電された電力にて3Vの直流電源を生成し、各構成要素に電力を供給している。
電源回路41は、後述する送受信部43が受信した給電電波により電力のチャージを行うように機能するものであり、アンテナ47で給電電波が受信されたときにRF受信回路45から出力される受信信号(交流信号)を整流、平滑して動作用電源を生成し、その動作用電源を、各構成要素(制御部42、送受信部43、センサ部31等)に供給している。この電源回路41は、例えばダイオードとコンデンサとを備えた蓄電部を主体とした構成とすることができ、アンテナ47を介して電力チャージ用の給電電波が受信されているときに、給電電波の受信に応じて生成される交流信号から3Vの直流電源を生成する。また、給電電波の受信に応じて生成される交流信号を供給電力として蓄電部を構成するコンデンサを充電し、アンテナ47にて給電電波が受信されていないときには、蓄電部に蓄電された電力にて3Vの直流電源を生成し、各構成要素に電力を供給している。
送受信部43は、「第1送受信部」の一例に相当するものであり、本体側送受信装置20からの給電電波を受信可能に構成されると共にセンサ部31での検出結果に応じた通信データ(例えば、検出素子34で検出された値をフィルタ回路35でフィルタリングし、AD変換回路36でAD変換したデータ)を送信するように機能している。この送受信部43は、主として、アンテナ47、RF送信回路44、RF受信回路45、データ部46によって構成されている。
アンテナ47は、パッチアンテナ、ループアンテナ、或いはその他の公知種類のアンテナとして構成されており、本体側送受信装置20に対して通信電波を送信する送信アンテナとしての機能と、本体側送受信装置20からの給電電波を受信する受信アンテナとしての機能を兼ね備えた送受信共用アンテナとなっている。具体的には、RF送信回路44から出力された交流信号に応じた電波を外部に放射するように構成され、本体側送受信装置20からの電波を受信したときには、この受信電波に応じた交流信号をRF受信回路45に送信するように構成されている。
RF送信回路44は、RF帯の電波を送信するための公知の送信回路として構成されるものであり、データ部46に蓄積されたデータを含んだ通信信号をアンテナ47に向けて出力している。なお、RF送信回路44からアンテナ47を介して本体側送受信装置20に送信される電波の周波数は、当該RF送信回路44を備えたセンサ側送受信装置30に対して本体側送受信装置20から送られてくる電波の周波数と同一であり、更に、この周波数は、ECU10と本体側送受信装置20との間で伝送される交流信号の周波数とも同一となっている。
RF受信回路45は、RF帯の電波を受信するための公知の受信回路として構成されるものであり、アンテナ47での受信電波を反映した交流信号(電波信号)を電源回路41及び制御部42に向けて出力している。
制御部42は、「第1制御部」の一例に相当するものであり、電源回路41からの電力を受けて動作し、且つ送受信部43での送受信を制御するように構成されている。この制御部42は、アンテナ47からの電波の送受信が可能な状態と不能な状態とに切り替えるように制御しており、例えば、図4に示すように、センサ側送受信装置30から本体側送受信装置20に対して電波が送信される期間T3内ではアンテナ47を許可状態に切り替えるように制御し、アンテナ47での電波の送受信を可能にしている。また、センサ側送受信装置30から本体側送受信装置20への電波送信が終了した直後の一定期間T4(待ち時間)の間は、アンテナ47を停止状態に切り替えるように制御し、アンテナ47での電波の送受信を不能にしている。そして、一定期間T4(待ち時間)が経過した後の期間T5のときには、アンテナ47を許可状態に切り替え、アンテナ47での電波の送受信を可能にしている。なお、制御部42による送受信の制御方法は、電波の送受信を停止状態と許可状態とに切り替え可能な方法であればよく、例えば、RF受信回路45及びRF送信回路44からアンテナ47に至るまでの信号ラインにスイッチを介在させ、このスイッチをオン状態とオフ状態に切り替えることにより許可状態(送受信可能状態)と停止状態とに切り替えるといった方法などであってもよい。勿論、これとは別の公知方法で、アンテナ47からの送受信を許可状態(送受信可能状態)と停止状態とに切り替えてもよい。
このように構成される、車両用通信装置1では、交流波形と定電圧波形との組み合わせによって信号を構成しており、例えば、図5に示すように、1周期分の交流波形を「1」に対応させ、1周期分の定電圧波形(図5の例ではほぼ0Vの波形)を「0」に対応させている。従って、図5のように、交流波形が5周期分続く場合には「11111」を示すことになり、定電圧波形(例えば0Vの定電圧波形)が5周期分続く場合には「00000」を示すことになる。そして、RF送信回路24から「1」に対応する交流信号が出力されるときにアンテナ27から放射される電波が給電電波となっている。従って、センサ側送受信装置30は、本体側送受信装置20のRF送信回路24が「1」に相当する交流信号を繰り返し出力しているときに、この交流信号に応じて放射される給電電波を受信し、電源回路41で蓄電可能となる。
次に、車両用通信装置1で行われる通信制御について説明する。
図6は、ECUで行われる通信処理の流れを例示するフローチャートである。図7は、ECUから出力される送信データのフォーマットを概念的に説明する説明図である。図8は、ECUと本体側送受信装置(送受信器)との間で行われる有線通信を概念的に説明する説明図である。図9は、第1の本体側送受信装置(送受信器1)と第1のセンサ側送受信装置との間で行われる無線通信を概念的に説明する説明図である。図10は、第2の本体側送受信装置(送受信器2)と第2のセンサ側送受信装置との間で行われる無線通信を概念的に説明する説明図である。なお、図8、図9、図10では、伝送される信号の波形を下段にて概念的に示しており、上段では、各期間の信号内容を示している。
図6は、ECUで行われる通信処理の流れを例示するフローチャートである。図7は、ECUから出力される送信データのフォーマットを概念的に説明する説明図である。図8は、ECUと本体側送受信装置(送受信器)との間で行われる有線通信を概念的に説明する説明図である。図9は、第1の本体側送受信装置(送受信器1)と第1のセンサ側送受信装置との間で行われる無線通信を概念的に説明する説明図である。図10は、第2の本体側送受信装置(送受信器2)と第2のセンサ側送受信装置との間で行われる無線通信を概念的に説明する説明図である。なお、図8、図9、図10では、伝送される信号の波形を下段にて概念的に示しており、上段では、各期間の信号内容を示している。
ECU10による通信制御は、例えば図6のような流れで行われ、その際には、図7のようなデータを送信するようになっている。例えば、いずれかのセンサ側送受信装置30からデータの応答を要求する場合、ECU10は、その応答を要求するセンサ側送受信装置30に対応する本体側送受信装置20を指定して図7のようなデータを送信し、そのデータ送信後に図6のような処理を行っている。
図7のデータ構成では、データの最初にスタートビットとなる「1」が付され、データの最後にストップビットとなる「0」が付されている。そして、スタートビットの後には、6ビットの送信者IDが続き、その後に16ビットのデータ部が続いている。そして、データ部の後に8ビットのチェックサムが続き、その後にストップビットが続いている。なお、スタートビット、ストップビット、チェックサムについては、一般的な通信で用いられるものと同様のものであり、一般的な通信と同様の方法で使用しているため詳細な説明は省略する。
図7に示すデータ(ECU10からセンサ側送受信装置30に対して応答を要求するデータ)では、「送信者ID」として、応答を要求する本体側送受信装置20に割り当てられた固有ID(固有情報)を含ませる。例えば、図1に示す第1の本体側送受信装置(送受信器)20aの固有IDとして「S001」といった固有IDが割り当てられ、この固有ID(S001)が第1の本体側送受信装置20aの図示しないメモリ等に登録されるような場合、第1のセンサ側送受信装置30aからの応答を要求するときには、この第1のセンサ側送受信装置30aに対応する第1の本体側送受信装置20aに割り当てられた固有ID(S001)を送信者IDとする。また、送信者IDに続くデータ部としては、応答要求を指示するコマンドなどを含ませる。
具体的には、例えば図8のような流れでデータ送信が行われ、この図8の例では、期間Ta1、Ta2、Ta3において、ECU10から各本体側送受信装置20に対して第1の本体側送受信装置20a(送受信器1)の固有情報(例えばS001)を含んだ応答要求データ(図7)を送信している。この応答要求データでは、例えば固有情報の後のデータ部において「1」が連続するデータ(期間Ta1)、応答要求コマンド(期間Ta2)、「1」が連続するデータ(期間Ta3)が含まれており、共通配線50に接続される各本体側送受信装置20では、図8のように、「1」が連続するデータを期間Ta1で受信し、応答要求コマンドを期間Ta2で受信し、「1」が連続するデータを期間Ta3で受信する。
第1の本体側送受信装置20a(送受信器1)の切替判定部22は、ECU10から受信したデータ(図7)に自身の固有情報(例えば上記S001)が含まれている場合、アンテナ27を有効化し、その後に続くデータ部の信号を電波送信する(図4の期間T1も参照)。例えば、期間Ta1にて「1」が連続するデータを受信することに応じて図9のように「1」の連続を示す給電電波を期間Tb1にて送信する。同様に、期間Ta2にて応答要求コマンドに相当する信号を受信することに応じてこの応答要求コマンドに対応する電波を期間Tb2にて送信する。更に、期間Ta3にて「1」が連続するデータを受信することに応じて「1」の連続を示す給電電波を期間Tb3にて送信する。このように、応答させようとする第1のセンサ側送受信装置30a(センサ1)に対して応答要求コマンド(応答要求信号)を送信する前に給電電波が送信されるため、第1のセンサ側送受信装置30a(センサ1)に設けられた電源回路41は、応答要求データ(応答要求信号)の前に送信される給電電波によって電力のチャージを行うことができ、ある程度の電力を確保しておくことができる。
なお、各本体側送受信装置20は、ECU10から受信したデータ(図7)に自身の固有情報が含まれていない場合には当該データを無視し、対応するセンサ側送受信装置30に対する電波送信は行わないようにする。例えば、図8の期間Ta1〜Ta3のようにECU10から送信されるデータ(図7)に第1の本体側送受信装置20aの固有情報(例えば上記S001)が含まれている場合、第2の本体側送受信装置20bはこのデータを受信しても図10の期間Tc1のように電波送信動作を行わないことになる。
一方、センサ側送受信装置30は、対応する本体側送受信装置20から応答要求コマンドを受信した場合に、センサ部31での検出結果に応じた通信データを対応する本体側送受信装置20に送信している。このセンサ側送受信装置30では、検出素子34で検出された物理量のデータがデジタルデータとしてデータ部46に記憶されており、アンテナ47及びRF受信回路45によって電波が受信されたときには、制御部42は、応答要求データ(応答要求信号)を受信したか否かを判断している。そして、制御部42は、応答要求データ(応答要求信号)を受信したと判断した場合には、データ部46に記憶されるデータを、対応する本体側送受信装置20に電波送信するように送受信部43を制御している。なお、応答要求データ(応答要求信号)の構成は様々であり、例えば、「0」に相当する信号を所定回数継続させるデータなどとすることができる。この場合、センサ側送受信装置30は、対応する本体側送受信装置20から「1」に相当する給電電波を受信した後、「0」に相当する信号を所定回数受信したときにデータ部46に記憶されるデータを送信することになる。
例えば、第1のセンサ側送受信装置30aでは、アンテナ47及びRF受信回路45によって電波が受信されたときに、制御部42が応答要求データ(応答要求信号)を受信したか否かを判断し、図9の期間Tb2のように、第1のセンサ側送受信装置30aに対して応答要求データが送信された場合、制御部42は、このような応答要求データを確認したときに、センサ部31での検出結果に応じたデータ(データ部46に記憶されたデータ)を対応する第1の本体側送受信装置20aに送信するように送受信部43を制御している。なお、データ部46に記憶されるデータは更新可能となっており、例えば、検出素子34からの出力値(検出素子34で検出された物理量を示す値)がリアルタイムに或いは定期的に更新されるようになっている。そして、このように第1のセンサ側送受信装置30aからセンサ部31での検出結果に応じたデータ(データ部46に記憶されたデータ)が電波送信されたときには、このデータ(電波信号)が対応する第1の本体側送受信装置20aのアンテナ27及びRF受信回路25にて受信され、その電波信号(受信信号)を反映して生成される交流信号が送信回路26からECU10に送信される。このとき、送信回路26は、例えば、図4の期間T3のように、第1の共通配線51で伝送される信号を電波信号(受信信号)と同極性且つ同位相とし、第2の共通配線52で伝送される信号を、第1の共通配線51で伝送される信号に対して正負を反転した逆極性の信号(逆位相の信号)として伝送する。
そして、ECU10は、応答要求信号を含んだデータフレーム(図7)を送信した後に、図6のような処理を行っている。この図6の処理では、まず上述した応答要求信号を含んだデータフレーム(図7)の送信に対して指定された本体側送受信装置20から応答があったか否かを判断する(S11)。即ち、図7のデータに含まれる固有IDで指定された本体側送受信装置20に対応するセンサ側送受信装置30から当該本体側送受信装置20を介してデータが送られてきたか否かを判断しており、当該本体側送受信装置20からデータを正常に受信した場合にはS12に進む。一方、指定した本体側送受信装置20からデータを正常に受信しなかった場合にはS18に進む。S11において、正常に受信しなかったと判断された場合には、充電状況を示すフラグを充電不足であることを示すフラグ(例えば「1」)に設定し(S18)、受信失敗頻度(本明細書では受信失敗頻度(受信失敗回数)をPとする)が正常回数(本明細書では正常回数をNとする)を上回っているか否かを判断する(S19)。受信失敗頻度Pが正常回数Nを上回っている場合には、給電電波の追加送信数(本明細書では追加送信数をMとする)をインクリメントする(S20)。受信失敗頻度Pが正常回数N以下の場合には、受信失敗頻度Pを正常回数に設定する(S21)。そして、S20又はS21の後には、その時点で設定されている追加送信数Mだけ給電電波を送信する(S22)。追加の給電電波としては、「1」に相当する波形が所定回数繰り返された給電電波を追加送信数1回あたりの給電電波とすることができ、「所定回数」としては様々な値を採用することができる。そして、S22に後には、正常回数Nを0に設定する。
このように、本実施形態では、ECU10から応答対象となる本体側送受信装置20に対してデータ(図7)が送信されて当該本体側送受信装置20からセンサ側送受信装置30に対して応答要求信号が送信された後、当該センサ側送受信装置(30)から送信元の本体側送受信装置20に対して応答がなされない場合には(即ち、S11にて受信失敗となるような場合には)、ECU10からその応答対象の本体側送受信装置20に対して追加の交流信号(「1」の連続を示す信号)が再度送信され、当該本体側送受信装置20からセンサ側送受信装置に対して給電電波が再度送信されるようになっている。
一方、図6のS11において、指定された本体側送受信装置20から応答を正常に受信したと判断された場合には、充電状況を示すフラグを充電が十分であることを示すフラグ(例えば「0」)に設定し(S12)、正常回数Nをインクリメントする。このように、データ(図7)の送信に応じて正常な応答がある毎に正常回数Nがカウントアップされるようになっている。そして、受信失敗頻度Pが正常回数Nを上回っているか否かを判断し(S14)、上回っている場合には、その時点で設定されている追加送信数Mだけ給電電波を送信する。一方、S14において受信失敗頻度Pが正常回数N以下であると判断される場合には追加送信数Mをデクリメントし(但しM≧0を維持)、そのMの数だけ給電電波を送信する。
図6の処理は、図7のようなデータが送信される毎、データ送信後に行われるため、図8の例では、例えば、期間Ta3の後に行われる。そして、図8の期間Ta4のように応答対象となるセンサ側送受信装置30から応答を受信できた場合には、S12以降の処理が行われることになる。逆に、Ta3以降において一定期間応答が受信できない場合にはS18以降の処理が行われることになる。そして、図6の処理が終わった後には、図8の期間Ta5、Ta6、Ta7のように、新たなデータ(図7)を送信することができる。なお、図8の例では、期間Ta5、Ta6、Ta7において第2の本体側送受信装置20bを指定した応答要求データが送信される例を示しており、この期間Ta5、Ta6、Ta7のときは、図9の期間Tb5のように第1の本体側送受信装置20a及び第1のセンサ側送受信装置30aは動作せず、図10の期間Tc2、Tc3、Tc4のように、指定された第2の本体側送受信装置20bから第2のセンサ側送受信装置30bに対して給電電波(期間Tc2等)や応答要求データ(期間Tc3)が送信されるようになっている。そして、第2のセンサ側送受信装置30bからの応答データが期間Tc5にてECU10に送信されることになる。
(第1実施形態の主な効果)
本実施形態に係る車両用通信装置1では、ECU10(電子制御装置)に有線接続された本体側送受信装置20からセンサ部31を備えたセンサ側送受信装置30に対して給電電波を送信することにより、センサ側送受信装置30において電力がチャージされ駆動用の電力が確保される。そして、この電力を利用して本体側送受信装置20とセンサ側送受信装置30との間で無線通信が行われるため、センサ側送受信装置30にコネクタやコネクタ端子を用いなくても本体側送受信装置20に対してデータを伝送できるようになり、コネクタに起因する設置スペースや接触不良等の問題を解消することができる。
また、ECU10(電子制御装置)からの共通配線50に、複数の本体側送受信装置20が接続され、これら複数の本体側送受信装置20の各々と無線通信を行う構成で、複数のセンサ側送受信装置30がそれぞれ対応して設けられている。この構成では、複数のセンサ部31での検出結果をECU10側へ無線送信し得る構成を実現しつつ、装置全体の配線の簡素化を図り、配線量を効果的に削減することができる。
本実施形態に係る車両用通信装置1では、ECU10(電子制御装置)に有線接続された本体側送受信装置20からセンサ部31を備えたセンサ側送受信装置30に対して給電電波を送信することにより、センサ側送受信装置30において電力がチャージされ駆動用の電力が確保される。そして、この電力を利用して本体側送受信装置20とセンサ側送受信装置30との間で無線通信が行われるため、センサ側送受信装置30にコネクタやコネクタ端子を用いなくても本体側送受信装置20に対してデータを伝送できるようになり、コネクタに起因する設置スペースや接触不良等の問題を解消することができる。
また、ECU10(電子制御装置)からの共通配線50に、複数の本体側送受信装置20が接続され、これら複数の本体側送受信装置20の各々と無線通信を行う構成で、複数のセンサ側送受信装置30がそれぞれ対応して設けられている。この構成では、複数のセンサ部31での検出結果をECU10側へ無線送信し得る構成を実現しつつ、装置全体の配線の簡素化を図り、配線量を効果的に削減することができる。
また、本実施形態に係る車両用通信装置1では、各本体側送受信装置20において、アンテナ27、送受信部23(第1送受信部)、及び切替判定部22(第1制御部)が一体的にまとめられた構成となっている。この構成によれば、各本体側送受信装置20をより簡素化、小型化することができる。
また、本実施形態に係る車両用通信装置1では、本体側送受信装置20から、対応するセンサ側送受信装置30に対してなされる電波送信と、当該センサ側送受信装置30から、対応する本体側送受信装置20に対してなされる電波送信とが重複しない時期に行われ、且つ本体側送受信装置20からの電波送信とセンサ側送受信装置30からの電波送信とが切り替わる間に待ち時間が設定されるようになっている。
この構成によれば、本体側送受信装置20からの電波送信と、センサ側送受信装置30からの電波送信とがより干渉し難くなり、特に給電電波とセンサ側からの通信電波とが干渉することを確実に回避することができる。
この構成によれば、本体側送受信装置20からの電波送信と、センサ側送受信装置30からの電波送信とがより干渉し難くなり、特に給電電波とセンサ側からの通信電波とが干渉することを確実に回避することができる。
また、本実施形態では、ECU10からの共通配線50が対をなして設けられており、ECU10及び複数の本体側送受信装置20は、一方の共通配線(第1の共通配線51)で伝送される信号と、他方の共通配線(第2の共通配線52)で伝送される信号とが正負を反転した逆極性の関係となるように各共通配線に信号を伝送している。
この構成によれば、一方の共通配線(第1の共通配線51)で伝送される信号と、他方の共通配線(第2の共通配線52)で伝送される信号とで、外部への電波照射を互いに打ち消すことができ、伝送時の損失を低減することができる。
この構成によれば、一方の共通配線(第1の共通配線51)で伝送される信号と、他方の共通配線(第2の共通配線52)で伝送される信号とで、外部への電波照射を互いに打ち消すことができ、伝送時の損失を低減することができる。
また、本実施形態では、ECU10と複数の本体側送受信装置29と間で伝送される信号の周波数と、本体側送受信装置20とセンサ側送受信装置30との間で伝送される電波の周波数とが同一周波数とされている。
この構成によれば、アンテナなど、無線給電と通信に用いる部品や回路を共通化することができ、装置構成の簡素化やコストの面でより有利になる。
この構成によれば、アンテナなど、無線給電と通信に用いる部品や回路を共通化することができ、装置構成の簡素化やコストの面でより有利になる。
また、本実施形態では、本体側送受信装置20からセンサ側送受信装置30に対して応答要求信号を送信する前に給電電波が送信されるようになっており、センサ側送受信装置30の電源回路41では、少なくとも応答要求信号の前に送信される給電電波によって電力のチャージを行っている。一方、センサ側送受信装置30の第1制御部は、応答要求信号を受信したか否かを判断すると共に、応答要求信号を受信した場合に第1送受信部に通信データを送信させている。
この構成では、センサ側送受信装置30から本体側送受信装置29へ無線送信が行われる前に、センサ側送受信装置30に対して給電を行い、当該センサ側送受信装置30に設けられた電源回路41での蓄電量を増大させることができるため、通信時に電力不足が発生し難くなる。
この構成では、センサ側送受信装置30から本体側送受信装置29へ無線送信が行われる前に、センサ側送受信装置30に対して給電を行い、当該センサ側送受信装置30に設けられた電源回路41での蓄電量を増大させることができるため、通信時に電力不足が発生し難くなる。
また、本実施形態では、本体側送受信装置20からセンサ側送受信装置30に対して応答要求信号が送信された後、当該センサ側送受信装置30から本体側送受信装置20に対して応答がなされない場合に、本体側送受信装置20からセンサ側送受信装置30に対して給電電波が再度送信されるようになっている。
この構成では、本体側送受信装置20からセンサ側送受信装置30へ応答要求信号が送信されたときに、仮にセンサ側送受信装置30がチャージ不足となって応答できない事態或いは応答が不十分な事態が生じたとしても、再度の給電電波によりチャージ不足を解消し易くなる。
この構成では、本体側送受信装置20からセンサ側送受信装置30へ応答要求信号が送信されたときに、仮にセンサ側送受信装置30がチャージ不足となって応答できない事態或いは応答が不十分な事態が生じたとしても、再度の給電電波によりチャージ不足を解消し易くなる。
また、本実施形態では、複数の本体側送受信装置20に対してそれぞれ固有情報が割り当てられている。そして、ECU(電子制御装置)10は、複数の本体側送受信装置20の内、応答を要求する対象装置に割り当てられた固有情報を指定して送信している。そして、本体側送受信装置20は、自身に割り当てられた固有情報を含むデータを受信した場合に、対応するセンサ部31(当該本体側送受信装置20と無線通信可能に構成されたセンサ側送受信装置30に含まれるセンサ部31)での検出結果に応じた通信データをECU10に送信している。
この構成では、ECU10に接続される一部の配線を複数の本体側送受信装置20で共用し得る共通配線50として構成することで配線量の削減を図りつつ、ECU10が応答を要求するセンサ部31を個別に指定して当該センサ部31からの情報を確実に取得し得る構成とすることができる。
この構成では、ECU10に接続される一部の配線を複数の本体側送受信装置20で共用し得る共通配線50として構成することで配線量の削減を図りつつ、ECU10が応答を要求するセンサ部31を個別に指定して当該センサ部31からの情報を確実に取得し得る構成とすることができる。
[他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
図6のフローチャートで示した各ステップでの処理は、それぞれの機能を実現する手段として把握されるものであり、ソフトウェアを用いて実現するもの以外に、ハードロジック構成にて実現されていてもよい。
上記実施形態では、ECU10から各本体側送受信装置20に対して交流信号を送信する例を示したが、交流信号の代わりにパルス状の波形を用いてもよい。
上記実施形態では、各本体側送受信装置20に固有ID(固有情報)を割り当て、ECU10が通信対象としていずれかの本体側送受信装置20を指定する例を示したが、各センサ側送受信装置30に固有ID(固有情報)を割り当て、ECU10が通信対象としていずれかのセンサ側送受信装置30を指定するようにしてもよい。例えば、図7のように構成されるデータに、応答を要求するセンサ側送受信装置30の固有IDを含ませておき、このようなデータを各本体側送受信装置20に送信する方法を用いてもよい。この場合、各本体側送受信装置20が受信したデータを対応するセンサ側送受信装置30に送信するように構成し、センサ側送受信装置30が、自身の固有IDを含むデータを取得した場合にのみデータ部46のデータを送信するように構成すればよい。
1…車両用通信装置
10…ECU(電子制御装置)
20…本体側送受信装置
22…切替判定部(第2制御部)
23…送受信部(第2送受信部)
27…アンテナ
30…センサ側送受信装置
31…センサ部
41…電源回路(電源部)
42…制御部(第1制御部)
43…送受信回路(第1送受信部)
50…共通配線
51…第1共通配線(一方の共通配線)
52…第2共通配線(他方の共通配線)
10…ECU(電子制御装置)
20…本体側送受信装置
22…切替判定部(第2制御部)
23…送受信部(第2送受信部)
27…アンテナ
30…センサ側送受信装置
31…センサ部
41…電源回路(電源部)
42…制御部(第1制御部)
43…送受信回路(第1送受信部)
50…共通配線
51…第1共通配線(一方の共通配線)
52…第2共通配線(他方の共通配線)
Claims (8)
- 車両内で物理量を検出するように設けられたセンサ部(31)と、給電電波を受信可能に構成されると共に前記センサ部(31)での検出結果に応じた通信データを送信する第1送受信部(43)と、前記第1送受信部(43)が受信した給電電波により電力のチャージを行う電源部(41)と、前記電源部(41)からの電力を受けて動作し且つ前記第1送受信部(43)での送受信を制御する第1制御部(42)と、を備えたセンサ側送受信装置(30)と、
前記センサ側送受信装置(30)との間で無線通信可能に配置され、アンテナ(27)と、前記アンテナ(27)から前記センサ側送受信装置(30)に前記給電電波を送信するとともに前記第1送受信部(43)から送信された前記通信データを前記アンテナ(27)を介して受信する第2送受信部(23)と、前記第2送受信部(23)での送受信を制御する第2制御部(22)と、を備えた本体側送受信装置(20)と、
前記本体側送受信装置(20)と有線通信可能に構成された電子制御装置(10)と、
を備え、
前記電子制御装置(10)からの共通配線(50)に、複数の前記本体側送受信装置(20)が接続され、
複数の前記本体側送受信装置(20)の各々と無線通信を行う構成で、複数の前記センサ側送受信装置(30)がそれぞれ対応して設けられていることを特徴とする車両用通信装置。 - 前記本体側送受信装置(20)において、前記アンテナ(27)、前記第2送信部、及び前記第2制御部(22)が一体的に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用通信装置。
- 前記本体側送受信装置(20)から、対応する前記センサ側送受信装置(30)に対してなされる電波送信と、当該センサ側送受信装置(30)から、対応する前記本体側送受信装置(20)に対してなされる電波送信とが重複しない時期に行われ、且つ前記本体側送受信装置(20)からの電波送信と前記センサ側送受信装置(30)からの電波送信とが切り替わる間に待ち時間が設定されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用通信装置。
- 前記電子制御装置(10)からの前記共通配線(50)が対をなして設けられており、
前記電子制御装置(10)及び複数の前記本体側送受信装置(20)は、一方の共通配線(51)で伝送される信号と、他方の共通配線(52)の信号とが正負を反転した逆極性の関係となるように各共通配線に信号を伝送することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車両用通信装置。 - 前記電子制御装置(10)と複数の前記本体側送受信装置(20)との間で伝送される信号の周波数と、前記本体側送受信装置(20)と前記センサ側送受信装置(30)との間で伝送される電波の周波数とが同一周波数とされていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車両用通信装置。
- 前記本体側送受信装置(20)から前記センサ側送受信装置(30)に対して応答要求信号を送信する前に前記給電電波が送信され、
前記センサ側送受信装置(30)の前記電源部(41)は、少なくとも前記応答要求信号の前に送信される前記給電電波によって電力のチャージを行い、
前記センサ側送受信装置(30)の前記第1制御部(42)は、前記応答要求信号を受信したか否かを判断すると共に、前記応答要求信号を受信した場合に前記第1送受信部(43)に前記通信データを送信させることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の車両用通信装置。 - 前記本体側送受信装置(20)から前記センサ側送受信装置に対して前記応答要求信号が送信された後、当該センサ側送受信装置(30)から前記本体側送受信装置に対して応答がなされない場合に、前記本体側送受信装置(20)から前記センサ側送受信装置に対して前記給電電波が再度送信されることを特徴とする請求項6に記載の車両用通信装置。
- 複数の前記本体側送受信装置(20)又は複数の前記センサ側送受信装置(30)に対してそれぞれ固有情報が割り当てられており、
前記電子制御装置(10)は、複数の前記本体側送受信装置(20)又は複数の前記センサ側送受信装置(30)の内、応答を要求する対象装置に割り当てられた固有情報を指定して送信し、
複数の前記本体側送受信装置(20)又は前記センサ側送受信装置(30)は、自身に割り当てられた固有情報を含むデータを受信した場合に、対応する前記センサ部(31)での検出結果に応じた通信データを前記電子制御装置(10)に送信することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の車両用通信装置。
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JP2011116872A JP2012245812A (ja) | 2011-05-25 | 2011-05-25 | 車両用通信装置 |
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- 2011-05-25 JP JP2011116872A patent/JP2012245812A/ja active Pending
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