JP2014162349A - Intra-vehicle wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載された電気負荷を無線通信を用いて操作する車内無線通信システムに関するものである。 The present invention relates to an in-vehicle wireless communication system that operates an electric load mounted on a vehicle using wireless communication.
近年、車両に搭載される電気負荷が増える傾向にあり、それに伴って各電気負荷を作動させるための信号線(ワイヤーハーネス)も大幅に増大している。そのため、信号線の配線スペースの確保が困難といった問題や車両の軽量化のニーズに反するといった問題が生じている。そこで、このような問題を解決するために、各電気負荷を操作するための操作信号や故障情報等を無線通信で伝送するようにした車内無線通信システムの開発が進められている。 In recent years, electric loads mounted on vehicles tend to increase, and signal wires (wire harnesses) for operating the electric loads are also greatly increasing. For this reason, there are problems such as difficulty in securing the wiring space for the signal lines, and problems that contradict the needs for weight reduction of the vehicle. Therefore, in order to solve such a problem, development of an in-vehicle wireless communication system in which an operation signal for operating each electric load, failure information, and the like are transmitted by wireless communication is underway.
従来の無線通信を用いたシステムとして、例えば特許文献1に開示されている車内制御システムがある。この車内制御システムでは、車両室内に設けられた天井灯や電動サンルーフ等のオーバーヘッドモジュールの薄型化を図るために、それぞれの操作スイッチをインストルメントパネルに設置するようにしている。そして、インストルメントパネルとオーバーヘッドモジュールとの間で無線通信を行わせるようにしている。これにより、スイッチ回路等をオーバーヘッドモジュールから除去して薄型化を図れるとともに、無線通信を用いることでワイヤーハーネス等を不要としている。
As a conventional system using wireless communication, for example, there is an in-vehicle control system disclosed in
しかしながら、無線通信を用いて電気負荷を作動させるようにする場合、スイッチの信号を送信する無線通信機と電気負荷を作動させるアクチュエータに接続された無線通信機器との間に電波を遮断する隔壁があると、スイッチ側の無線通信機とアクチュエータ側の無線通信機との間で通信ができなくなるおそれがある。また、通信できるように電波強度を高めると、電波が車外にも漏れて他の無線通信と干渉してしまうおそれがあり、また電波強度を高めるために消費電力も増大してしまうといった問題が生じる。 However, when an electric load is operated using wireless communication, there is a partition that blocks radio waves between the wireless communication device that transmits the switch signal and the wireless communication device that is connected to the actuator that operates the electric load. If it exists, there is a possibility that communication between the wireless communication device on the switch side and the wireless communication device on the actuator side cannot be performed. In addition, if the radio wave intensity is increased so that communication is possible, radio waves may leak out of the vehicle and interfere with other wireless communications, and power consumption increases to increase the radio wave intensity. .
特に、車両に搭載された電気負荷は、それを操作するスイッチ類が主に車室内に設けられているのに対し、各電気負荷を作動させるアクチュエータは、エンジンルームやトランクルーム等に設置されている。車室とエンジンルームやトランクルーム等の間には金属製の隔壁が設けられていることから、無線通信を用いて電気負荷を操作できるようにする上で、隔壁による電波遮断が大きな問題となっている。 In particular, the electrical load mounted on the vehicle is mainly provided with a switch for operating the electrical load, while the actuator for operating each electrical load is installed in an engine room, a trunk room, or the like. . Since a metal partition is provided between the passenger compartment and the engine room, trunk room, etc., blocking the radio waves by the partition is a major problem in enabling electric loads to be operated using wireless communication. Yes.
本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、隔壁を挟んで無線通信が可能な車内無線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and an object thereof is to provide an in-vehicle wireless communication system capable of wireless communication with a partition wall interposed therebetween.
本発明の車内無線通信システムの第1の態様は、無線通信の障壁となる隔壁を1以上備えて車内の無線通信エリアが2以上に分割された車両に搭載される車内無線通信システムであって、1以上のスイッチが配置された前記無線通信エリア毎に配置されて前記スイッチに接続されたスイッチ無線通信機と、1以上のアクチュエータが配置された前記無線通信エリア毎に配置されて前記アクチュエータに接続されたアクチュエータ無線通信機と、前記隔壁で分割された隣接する2つの前記無線通信エリア間の通信を中継する1以上の無線通信中継器と、を備え、前記スイッチ無線通信機は、それぞれ1つの送受信アンテナを有して通信信号をブロードキャスト方式またはユニキャスト方式で送信し、前記アクチュエータ無線通信機は、それぞれ1つの送受信アンテナを有して通信信号をブロードキャスト方式またはユニキャスト方式で送信し、前記無線通信中継器は、前記隣接する2つの無線通信エリアのそれぞれに送受信アンテナを有して通信信号をブロードキャスト方式で送信し、前記通信信号の電波偏波面が前記隣接する2つの無線通信エリア間で互いに直交するように前記送受信アンテナが配置されていることを特徴とする。 A first aspect of the in-vehicle wireless communication system of the present invention is an in-vehicle wireless communication system that is mounted on a vehicle that includes one or more partition walls that serve as a barrier for wireless communication and that has an in-vehicle wireless communication area divided into two or more. A switch wireless communication device disposed in each wireless communication area in which one or more switches are disposed and connected to the switch; and a wireless communication area disposed in each wireless communication area in which one or more actuators are disposed. A connected actuator wireless communication device, and one or more wireless communication repeaters that relay communication between two adjacent wireless communication areas divided by the partition wall, each of the switch wireless communication devices being 1 It has two transmitting and receiving antennas and transmits a communication signal by a broadcast method or a unicast method. The communication signal is transmitted by a broadcast method or a unicast method with two transmission / reception antennas, and the wireless communication repeater has a transmission / reception antenna in each of the two adjacent wireless communication areas. The transmission / reception antenna is arranged so that a radio wave polarization plane of the communication signal is orthogonal to each other between the two adjacent wireless communication areas.
本発明の車内無線通信システムの他の態様は、前記隔壁が2以上あって前記無線通信中継器を2以上備えるとき、前記無線通信中継器のそれぞれがブロードキャスト送信する通信信号の通信内容が異なっていることを特徴とする。 According to another aspect of the in-vehicle wireless communication system of the present invention, when there are two or more partition walls and two or more wireless communication repeaters, communication contents of communication signals broadcast by the wireless communication repeaters are different. It is characterized by being.
本発明の車内無線通信システムの他の態様は、前記隔壁が2以上あって前記無線通信中継器を2以上備えるとき、前記無線通信中継器のそれぞれがブロードキャスト送信する通信信号の通信内容が同一であることを特徴とする。 According to another aspect of the in-vehicle wireless communication system of the present invention, when there are two or more partition walls and two or more wireless communication repeaters, the communication contents of the communication signals broadcast by each of the wireless communication repeaters are the same. It is characterized by being.
本発明の車内無線通信システムの他の態様は、前記2以上の無線通信中継器のいずれか1つが故障したとき、故障した前記無線通信中継器にユニキャスト方式で通信信号を送信する前記スイッチ無線通信機及び/または前記アクチュエータ無線通信機は、故障情報を有する通信信号を通常より高い電波強度で別の前記無線通信中継器にユニキャスト方式で送信し、前記故障情報を有する通信信号を受信した前記別の無線通信中継器は、通信信号を通常より高い電波強度でブロードキャスト送信することを特徴とする。 In another aspect of the in-vehicle wireless communication system according to the present invention, when any one of the two or more wireless communication repeaters fails, the switch wireless transmits a communication signal to the failed wireless communication repeater in a unicast manner. The communication device and / or the actuator wireless communication device transmits a communication signal having failure information to another wireless communication repeater with a higher radio field intensity than usual by a unicast method, and receives the communication signal having the failure information. The another wireless communication repeater broadcasts a communication signal with a higher radio wave intensity than usual.
本発明の車内無線通信システムの他の態様は、前記通信信号の周波数チャンネルが、前記2以上の無線通信エリアのすべてで同一であることを特徴とする。 In another aspect of the in-vehicle wireless communication system of the present invention, the frequency channel of the communication signal is the same in all of the two or more wireless communication areas.
本発明の車内無線通信システムの他の態様は、前記通信信号は、スペクトラム拡散により変調と復元が行われることを特徴とする。 Another aspect of the in-vehicle wireless communication system of the present invention is characterized in that the communication signal is modulated and restored by spread spectrum.
本発明によれば、隔壁を挟んで無線通信が可能な車内無線通信システムを提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the in-vehicle wireless communication system which can perform radio | wireless communication on both sides of a partition.
本発明の好ましい実施の形態における車内無線通信システムについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。 An in-vehicle wireless communication system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about each structural part which has the same function, the same code | symbol is attached | subjected and shown for simplification of illustration and description.
(第1実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る車内無線通信システムを、図1を用いて説明する。図1は、車内に配置された本実施形態の車内無線通信システム100の構成例を示す斜視図である。図1では、車両10の内部が2つの隔壁11、12によって3つの無線通信エリア21、22、23に分割されており、このような車両10に本実施形態の車内無線通信システム100が搭載されたときの構成例を示している。以下では、本実施形態の車内無線通信システム100が、2つの隔壁11、12によって3つの通信エリアに分割された車両10に搭載された一例について説明するが、これに限定されず、例えば1つの隔壁で2つの無線通信エリアに分割された車両にも適用することが可能である。
(First embodiment)
An in-vehicle wireless communication system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of an in-vehicle
隔壁11、12は、無線通信の障壁となる例えば金属板で形成されており、無線通信の電波強度が十分に高くないときは異なる無線通信エリア間で無線通信を直接行うことができない。このような隔壁11、12として、例えば車両10のエンジンルームと車室との間に設けられている隔壁、及び車室とトランクルームとの間に設けられている隔壁がある。この場合、無線通信エリア21、22、23はそれぞれ、車室、エンジンルーム、及びトランクルームに対応する。
The
そこで、本実施形態の車内無線通信システム100では、隔壁11、12で区切られた無線通信エリア21、22、23毎に、その空間内でのみ通信を行うLAN(Local Area Network)を構成する。以下では、無線通信エリア21、22、23のそれぞれにおける無線通信ネットワークを、それぞれLAN1、LAN2、LAN3とする。
Therefore, in the in-vehicle
また、隔壁11、12が各エリアの無線通信の電波を十分に遮蔽するとは限らず、各エリアの電波が隣接する無線通信エリアに漏出するおそれがある。そこで、本実施形態の車内無線通信システム100では、隣接する無線通信エリアに電波が漏出しても誤動作等が発生しないように、隣接する無線通信エリア間で電波の偏波面を直交させている。すなわち、隣接する無線通信エリア間で電波の偏波面が直交するように、各無線通信エリアに配置される無線送受信アンテナの向き等を調整している。
Moreover, the
通常、ヘッドランプやハザードランプ(ターンランプ)等を一体化したコンビネーションランプやワイパ等を操作するスイッチ類は、主に車室(無線通信エリア21)内に設けられている。これに対し、コンビネーションランプやワイパ等をオン・オフしたり動作させるためのアクチュエータは、エンジンルーム(無線通信エリア22)やトランクルーム(無線通信エリア23)に設けられている。 Usually, a switch for operating a combination lamp, a wiper, and the like, which are integrated with a headlamp, a hazard lamp (turn lamp), and the like, are mainly provided in the passenger compartment (wireless communication area 21). On the other hand, an actuator for turning on / off or operating a combination lamp, a wiper or the like is provided in an engine room (wireless communication area 22) or a trunk room (wireless communication area 23).
そのため、車室内でスイッチを操作したときの操作情報を対応するアクチュエータに無線送信するためには、無線通信エリア21から隔壁を通過させて無線通信エリア22、23に通信信号を送信する必要がある。また、各アクチュエータから車室内の制御装置等や別の無線通信エリアの別のアクチュエータ等に故障情報等を無線送信するためには、同様に隔壁を通過させて通信信号を送信する必要がある。以下では、一例としてコンビネーションランプを対象とし、本実施形態の車内無線通信システム100の構成を説明する。
Therefore, in order to wirelessly transmit the operation information when the switch is operated in the vehicle interior to the corresponding actuator, it is necessary to transmit a communication signal to the
車室に相当する無線通信エリア21には、コンビネーションランプの作動を要求するコンビネーションスイッチが設けられており、コンビネーションスイッチの操作情報を無線通信するために、コンビネーションスイッチ無線通信機110が設けられている。また、エンジンルームに相当する無線通信エリア22には、車両前面の左右に設置されたフロントコンビネーションランプを作動させるアクチュエータが設けられており、該アクチュエータの操作情報等を送受信するためのフロントアクチュエータ無線通信機120が、車両前方の左右に設けられている。さらに、トランクルームに相当する無線通信エリア23には、車両後面の左右に設置されたリアコンビネーションランプを作動させるアクチュエータが設けられており、該アクチュエータの操作情報等を送受信するためのリアアクチュエータ無線通信機130が、車両後方の左右に設けられている。
The
コンビネーションスイッチ無線通信機110と、フロントアクチュエータ無線通信機120及びリアアクチュエータ無線通信機130の構成を、それぞれ図2、3を用いて以下に説明する。図2は、コンビネーションスイッチ無線通信機110の構成を示すブロック図であり、図3は、フロントアクチュエータ無線通信機120の構成を示すブロック図である。リアアクチュエータ無線通信機130は、図3に示すフロントアクチュエータ無線通信機120と同じ構成を有している。以下では、フロントアクチュエータ無線通信機120の構成について説明するが、リアアクチュエータ無線通信機130についても同様である。
The configurations of the combination switch
コンビネーションスイッチ無線通信機110は、コンビネーションスイッチ111、スイッチ判定回路112、電子制御ユニット(ECU)113、IF部114、データ処理回路115、送受信回路116、及び送受信アンテナ117を備えている。車両10の搭乗者がコンビネーションスイッチ111を操作すると、スイッチ判定回路112がコンビネーションスイッチ111の操作状態を判定し、その判定結果をECU113に出力する。ECU113は、スイッチ判定回路112の判定結果をもとに、対象とするランプを作動させるための操作情報を生成する。
The combination switch
IF部114は、例えばECU113から入力した所定ビット数の操作情報をシーケンシャルな信号に変換してデータ処理回路115に出力する。データ処理回路115では操作情報を電波に重畳させるための信号処理が行われ、送受信回路116でスペクトラム拡散による通信信号の変調が行われる。送受信回路116では、直接拡散方式または周波数ホッピング方式またはそれらのハイブリッド方式でスペクトラム拡散を行わせるようにすることができ、これにより無線通信における秘匿性、耐妨害波性を向上することができる。変調された通信信号は、送受信アンテナ117から放射される。一方、送受信アンテナ117で受信された通信信号は、送受信回路116で復元された後、データ処理回路115及びIF部114で上記と逆の処理が行われてECU113に受信データが出力される。
For example, the
フロントアクチュエータ無線通信機120及びリアアクチュエータ無線通信機130はそれぞれ、コンビネーションランプを作動させるアクチュエータ121(131)、アクチュエータ121(131)を制御するアクチュエータ駆動回路122(132)、受信した操作情報をもとにアクチュエータ駆動回路122(132)を制御するECU123(133)、IF部124(134)、データ処理回路125(135)、送受信回路126(136)、及び送受信アンテナ127(137)を備えている。
The front actuator
本実施形態の車内無線通信システム100では、無線通信エリア21、22、23の隣接するエリア間で無線通信を可能とするために、隔壁11、12のそれぞれに無線通信中継器140、150を設けている。無線通信中継器140は、無線通信エリア21のLAN1と無線通信エリア22のLAN2との間の無線通信を中継するのに用いられ、無線通信エリア21内に設けられた送受信アンテナ141と無線通信エリア22内に設けられた送受信アンテナ149とを備えている。また無線通信中継器150は、無線通信エリア21のLAN1と無線通信エリア23のLAN3との間の無線通信を中継するのに用いられ、無線通信エリア21内に設けられた送受信アンテナ151と無線通信エリア23内に設けられた送受信アンテナ159とを備えている。
In the in-vehicle
無線通信中継器140、150の構成を、図4を用いて以下に説明する。図4は、無線通信中継器140の構成を示すブロック図である。無線通信中継器150は、図4に示す無線通信中継器140と同じ構成を有している。以下では、無線通信中継器140の構成について説明するが、無線通信中継器150についても同様である。
The configuration of the
無線通信中継器140(150)は、2つの送受信アンテナ141、149(151、159)に加えて、2つの送受信回路142、148(152、158)と、2つのデータ処理回路143、147(153、157)と、2つのIF部144、146(154、156)と、ECU145(155)とを備えている。
The wireless communication repeater 140 (150) includes two transmission /
車内無線通信システム100では、隣接する無線通信エリア間で電波の偏波面が直交するように各送受信アンテナが配置される。すなわち、無線通信エリア21内に配置されるコンビネーションスイッチ無線通信機110の送受信アンテナ117と、無線通信中継器140の送受信アンテナ141は、偏波面が同じになるように配置される.これに対し、無線通信エリア22内に配置される左右2つのフロントアクチュエータ無線通信機120の送受信アンテナ127及び無線通信中継器140の送受信アンテナ149は、無線通信エリア21内の電波と偏波面が直交するように配置される。
In the in-vehicle
同様に、無線通信エリア21内に配置されるコンビネーションスイッチ無線通信機110の送受信アンテナ117と、無線通信中継器150の送受信アンテナ151は、偏波面が同じとなるように配置される。これに対し、無線通信エリア23内に配置される左右2つのリアアクチュエータ無線通信機130の送受信アンテナ137及び無線通信中継器150の送受信アンテナ159は、無線通信エリア21内の電波と偏波面が直交するように配置される。
Similarly, the transmission /
本実施形態の車内無線通信システム100は、信号送信方式としてブロードキャスト方式とユニキャスト方式の2つの方式を用いている。各無線通信機と無線通信中継器との間の信号送信方式を図5に示す。ランプスイッチ111の操作によって作動するアクチュエータは車両10に複数搭載されており、特にターンランプやハザードランプでは、複数のランプを同期させて作動させることが要求される。そこで、コンビネーションスイッチ無線通信機110から送信される通信信号は、ブロードキャスト方式で送信するのがよい。
The in-vehicle
また、コンビネーションスイッチ無線通信機110からブロードキャスト送信された通信信号を受信した無線通信中継器140、150は、受信した通信信号を中継して2つのフロントアクチュエータ無線通信機120及び2つのリアアクチュエータ無線通信機130に同時に送信する必要がある。そこで、無線通信中継器140、150も、通信信号をブロードキャスト方式で送信する。これにより複数の同期が必要な負荷(ランプ)を同時に作動させることが可能となる。このように、スイッチ等の操作手段から各負荷のアクチュエータへは、操作情報等を有する通信信号をブロードキャスト送信するものとする。
The
一方、フロントアクチュエータ無線通信機120及びリアアクチュエータ無線通信機130から送信されるアクチュエータ側の故障情報等を有する通信信号は、その送信先を無線通信中継器140または150とし、ユニキャスト方式で送信するものとする。そして、アクチュエータ側の故障情報等を有する通信信号を受信した無線通信中継器140、150は、これをブロードキャスト方式で送信することにより、当該の通信信号を処理する1以上の無線通信機が、これを受信して所定の処理を行うことが可能となる。
On the other hand, the communication signal having the failure information on the actuator side transmitted from the front actuator
本実施形態の車内無線通信システム100で行われる無線通信をより詳細に説明するために、以下では車両10に搭載されたハザードランプを操作する場合を例に説明する。ハザードランプは、車両10の少なくとも前面左右及び後面左右に設けられている4つのランプ(ターンランプ)で構成されており、コンビネーションスイッチ111を用いてハザードランプがオンにされると、4つのランプが同期して点滅する。
In order to describe the wireless communication performed in the in-vehicle
本実施形態の車内無線通信システム100において、コンビネーションスイッチ無線通信機110、左右のフロントアクチュエータ無線通信機120、左右のリアアクチュエータ無線通信機130、及び無線通信中継器140、150のそれぞれが送信する通信信号の通信内容の一例を図6に示す。図6では、一例として通信内容を1バイト(8ビット)の情報で表すものとしている。本実施形態では、無線通信中継器140と無線通信中継器150との間で、通信内容が異なっている。
In the in-vehicle
また、図6では、それぞれに設定されたIDを送信元IDの欄に示し、送信先IDの欄には、送信先のIDと、ブロードキャスト方式かユニキャスト方式かの信号送信方式を記載している。なお、ブロードキャスト送信の場合には送信先が特定されないことから、送信先IDとして0xFFを設定している。 Further, in FIG. 6, the ID set for each is shown in the column of the transmission source ID, and the column of the transmission destination ID describes the transmission destination ID and the signal transmission method of the broadcast method or the unicast method. Yes. In the case of broadcast transmission, since the transmission destination is not specified, 0xFF is set as the transmission destination ID.
本実施形態の車内無線通信システム100では、無線通信中継器140で中継される通信信号の通信内容と、無線通信中継器150で中継される通信信号の通信内容とが異なっており、それぞれの無線通信中継器は、それぞれの送信先の無線通信機が必要とする通信内容のみを有している。すなわち、無線通信中継器140は、車両前方の左右にあるフロントアクチュエータ無線通信機120で必要となるターンランプやヘッドランプ等の操作情報を含む通信信号を中継する。これに対し、無線通信中継器150は、車両後方の左右にあるリアアクチュエータ無線通信機130で必要となるターンランプやテールランプ等の操作情報を含む通信信号を中継しており、この通信信号には不要なヘッドランプ等の操作情報が含まれていない。
In the in-vehicle
本実施形態の車内無線通信システム100において、図6に示す無線送受信信号の通信内容を用いてハザードランプを作動させるまでの一連の動作を以下に説明する。搭乗者がハザードランプを作動させるために、コンビネーションスイッチ111のハザードランプスイッチをオンにすると、コンビネーションスイッチ無線通信機110(送信元IDが0x01)では、ハザードランプを作動させるための操作情報を設定した通信信号が生成される。
In the in-vehicle
まず、ECU113において、通信信号の送信先IDに図6のコンビネーションスイッチ111の送信先IDの欄に示す0xFFが設定される。また、ハザードランプの操作情報用に割り当てられたByte1のBit6には、ハザードランプスイッチがオンにされている間、ハザードランプの点滅周期で0と1が交互に繰り返し設定される。そして、この通信信号が、送受信アンテナ117から無線通信エリア21内のLAN1にブロードキャスト送信される。
First, in the
コンビネーションスイッチ無線通信機110から通信信号がブロードキャスト方式で送信されると、無線通信エリア21内に配置されている無線通信中継器140、150を含むすべての無線通信機で受信可能となる。無線通信中継器140(送信元IDが0x02)は、LAN1側の送受信アンテナ141で送信元0x01からの通信信号を受信すると、受信信号の情報をLAN2側に中継するための通信信号を生成する。該通信信号の送信先IDとして、図6に示す無線通信中継器140の送信先IDの欄に示す0xFFを設定する。また、ハザードランプ(ターンランプと同じ)に割り当てられたByte1のBit7、8に、LAN1で受信した通信信号のByte1のBit6に設定されている値(0または1)を設定する。そして、この通信信号を送受信アンテナ149から無線通信エリア22内のLAN2にブロードキャスト送信する。
When the communication signal is transmitted from the combination switch
同様に、無線通信中継器150(送信元IDが0x03)は、LAN1側の送受信アンテナ151で送信元0x01からの通信信号を受信すると、受信信号の情報をLAN3側に中継するための通信信号を生成する。該通信信号の送信先IDとして、図6に示す無線通信中継器150の送信先IDの欄に0xFFを設定する。また、ハザードランプ(ターンランプと同じ)に割り当てられたByte1のBit3、4に、LAN1で受信した通信信号のByte1のBit6に設定されている値(0または1)を設定する。そして、この通信信号を送受信アンテナ159から無線通信エリア23内のLAN3にブロードキャスト送信する。
Similarly, when the wireless communication repeater 150 (transmission source ID is 0x03) receives a communication signal from the transmission source 0x01 by the transmission /
送受信アンテナ149からブロードキャスト方式で通信信号が送信されると、該通信信号は無線通信エリア22内のLAN2に接続されるすべての無線通信機で受信可能となる。無線通信エリア22内にある左右2つのフロントアクチュエータ無線通信機120(送信元IDがそれぞれ0x04、0x06)は、それぞれ無線通信中継器140からブロードキャスト送信された送信元IDが0x02の通信信号を受信し、該通信信号のByte1のBit7、8の値を読み取る。そして、Byte1のBit7、8の値に従って、それぞれのフロントアクチュエータ無線通信機120に電気的に接続されたハザードランプ(ターンランプ)を点滅させる。
When a communication signal is transmitted from the transmission /
同様に、送受信アンテナ159からブロードキャスト方式で通信信号が送信されると、該通信信号は無線通信エリア23内のLAN3に接続されるすべての無線通信機で受信可能となる。無線通信エリア23内にある左右2つのリアアクチュエータ無線通信機130(送信元IDがそれぞれ0x05、0x07)は、それぞれ無線通信中継器150からブロードキャスト送信された送信元IDが0x03の通信信号を受信し、該通信信号のByte1のBit3、4の値を読み取る。そして、Byte1のBit3、4の値に従って、それぞれのリアアクチュエータ無線通信機130に電気的に接続されたハザードランプ(ターンランプ)を点滅させる。
Similarly, when a communication signal is transmitted from the transmission /
フロントアクチュエータ無線通信機120及びリアアクチュエータ無線通信機130はさらに、それぞれに電気的に接続されるコンビネーションランプの故障を定期的に検出しており、故障情報を有する通信信号を無線通信中継器140及び150に定期的に送信している。このときの信号伝送方式には、ユニキャスト方式が用いられる。
The front actuator
ユニキャスト方式では、右側(左側)のフロントアクチュエータ無線通信機120は、送信先IDに0x02(LAN2内の無線通信中継器140のID)を設定した通信信号を送信する。無線通信中継器140は、送信元IDが0x04(0x06)の右側(左側)のフロントアクチュエータ無線通信機120からの通信信号を受信すると、送信先IDに送信元のID0x04(0x06)を設定した受信完了信号を返信する。また、無線通信中継器140は、フロントアクチュエータ無線通信機120から受信した通信信号を、LAN1及びLAN2にブロードキャスト送信する。
In the unicast method, the right (left) front actuator
右側(左側)のリアアクチュエータ無線通信機130からアクチュエータ側の故障情報を有する通信信号をユニキャスト方式で送信するときも、上記と同様の処理が行われる。右側(左側)のリアアクチュエータ無線通信機130は、送信先IDに0x03(LAN3内の無線通信中継器150のID)を設定した通信信号を送信する。無線通信中継器150は、送信元IDが0x05(0x07)の右側(左側)のリアアクチュエータ無線通信機130からの通信信号を受信すると、送信先IDに送信元のID0x05(0x07)を設定した受信完了信号を返信する。また、無線通信中継器150は、リアアクチュエータ無線通信機130から受信した通信信号を、LAN1及びLAN3にブロードキャスト送信する。
The same processing as described above is also performed when a communication signal having failure information on the actuator side is transmitted from the right (left) rear actuator
上記説明のように、本実施形態の車内無線通信システム100によれば、コンビネーションスイッチ無線通信機110から無線通信中継器140、150を経由して左右のフロントアクチュエータ無線通信機120及び左右のリアアクチュエータ無線通信機130に、操作情報を有する通信信号をブロードキャスト方式で同時に送信できる。これにより、複数あるハザードランプを同期させて点滅させることが可能となる。
As described above, according to the in-vehicle
本実施形態の車内無線通信システム100では、隔壁11、12を通過させて無線通信を行う必要がないことから、通信信号の電波強度を低く抑えることができ、低消費電力化や、車外への電波漏出を軽減することができるといった効果が期待できる。また、隣接する無線通信エリアの間では、それぞれのLANで使用する電波の偏波面が相互に直交していることから、ブロードキャスト方式で送信される通信信号が別のLANで受信されるおそれがなく、別の無線通信エリアにあるアクチュエータが誤動作するのを防止することができる。さらには、異なるLAN間で生じるおそれのある電波干渉を軽減することができる。その結果、すべての無線通信エリアのLANで使用する周波数チャンネルを同一にすることも可能であり、使用する周波数チャンネルを節約することができる。
In the in-vehicle
(第2実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る車内無線通信システムを、図7を用いて説明する。図7は、車内に配置された第2実施形態の車内無線通信システム200の構成例を示す斜視図である。第1実施形態と同様に、車両10の内部が2つの隔壁11、12によって3つの無線通信エリア21、22、23に分割された例を示している。また本実施形態でも、第1実施形態と同様にコンビネーションランプを対象として説明する。無線通信エリア21にはコンビネーションスイッチ無線通信機210が設けられ、無線通信エリア22、23にはそれぞれ、左右2つのフロントアクチュエータ無線通信機220と左右2つのリアアクチュエータ無線通信機230が設けられている。さらに、隔壁11、12には、無線通信中継器240、250がそれぞれ設けられている。
(Second Embodiment)
An in-vehicle wireless communication system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a perspective view showing a configuration example of the in-vehicle
本実施形態の車内無線通信システム200では、無線通信信号の通信内容が、第1実施形態の車内無線通信システム100で用いられているものと異なっている。本実施形態の車内無線通信システム200で用いる通信信号の通信内容の一例を図8に示す。本実施形態の車内無線通信システム200では、無線通信中継器240と無線通信中継器250とで通信内容が同じになるように構成されている。
In the in-vehicle
第1実施形態の車内無線通信システム100では、無線通信中継器140がブロードキャスト送信する通信内容と、無線通信中継器150がブロードキャスト送信する通信内容とが異なっている。それぞれの通信内容は、フロントアクチュエータ無線通信機120で必要な情報で構成されたもの、及びリアアクチュエータ無線通信機130で必要な情報で構成されたもの、となっている。
In the in-vehicle
これに対し、本実施形態の車内無線通信システム200では、フロントアクチュエータ無線通信機220で必要な情報とリアアクチュエータ無線通信機230で必要な情報の両方をカバーする通信内容を、無線通信中継器240、250からブロードキャスト送信させるようにしている。これにより、本実施形態の車内無線通信システム200では、無線通信中継器240、250の一方が故障したとき、他方の無線通信中継器を用いて無線通信を継続できるようにすることができる。
On the other hand, in the in-vehicle
また、図8に示す本実施形態の通信信号の通信内容では、フロントアクチュエータ無線通信機220が無線通信中継器240の故障を検知したときの故障情報、及びリアアクチュエータ無線通信機230が無線通信中継器250の故障を検知したときの故障情報を、それぞれByte2のBit1に設定するものとしている。
Further, in the communication contents of the communication signal of this embodiment shown in FIG. 8, the failure information when the front actuator
以下では、無線通信中継器250が故障した場合を例に、本実施形態の車内無線通信システム200による故障時の通信形態を説明する。無線通信中継器250が故障すると、無線通信エリア23に配置されている左右のリアアクチュエータ無線通信機230は、アクチュエータ側及び無線通信中継器250の故障情報を有する通信信号を別の無線通信中継器、すなわち無線通信中継器240にユニキャスト送信する。また、無線通信エリア23に別の無線通信機(例えば別のスイッチ無線通信機)が配置されているときも、当該の無線通信機は、通信信号を別の無線通信中継器である無線通信中継器240にユニキャスト送信する。
Below, the communication mode at the time of failure by the in-vehicle
なお、ユニキャスト方式で通信信号を送信するリアアクチュエータ無線通信機230や別の無線通信機は、無線通信中継器250にアクチュエータ側の故障情報を有する通信信号を定期的に送信しており、正常時には無線通信中継器250から受信完了信号が返信される。従って、リアアクチュエータ無線通信機230や別の無線通信機は、無線通信中継器250から受信完了信号が返信されないときに、無線通信中継器250の故障を検知することができる。
Note that the rear actuator
無線通信エリア23に配置されたリアアクチュエータ無線通信機230や別の無線通信機は、無線通信中継器250の故障を検知したとき、別の無線通信中継器である無線通信中継器240に通信信号をユニキャスト送信して中継させる。そのためには、通信信号が無線通信中継器240まで到達して受信できるようにする必要がある。無線通信中継器240は、無線通信エリア21側のLAN1の通信に用いられる送受信アンテナ241と、無線通信エリア22側のLAN2の通信に用いられる送受信アンテナ249とを有している。しかし、送受信アンテナ241で受信する電波の偏波面が、LAN2、LAN3で用いられる電波の偏波面と直交しているため、無線通信エリア23のLAN3からの電波を送受信アンテナ241で受信させることはできず、送受信アンテナ249で受信させる必要がある。
When the rear actuator
そこで、本実施形態の車内無線通信システム200では、LAN3からの通信信号が隔壁11、12を通過して無線通信中継器240の送受信アンテナ249に到達できるようにするために、無線通信エリア23に配置されたLAN3のリアアクチュエータ無線通信機230や別の無線通信機からユニキャスト送信される通信信号の電波強度を、通常時より高くするようにしている。
Therefore, in the in-vehicle
また、無線通信中継器240は、隔壁11、12を通過して無線通信エリア23に配置されたLAN3のリアアクチュエータ無線通信機230や別の無線通信機に通信信号をブロードキャスト送信するために、通信信号の電波強度を通常時より高くして送信する。無線通信中継器240及び250は、図8に示すように、同じ通信内容の通信信号をブロードキャスト送信するように構成されていることから、無線通信中継器240、250のいずれかが故障しても、他方の無線通信中継器を用いて通信を継続することが可能となっている。ここでは、無線通信中継器250が故障した場合について説明したが、無線通信中継器240が故障した場合も同様である。
Further, the
以下では、第1実施形態における説明と同様に、ハザードランプを作動させるまでの一連の動作を例に、本実施形態の車内無線通信システム200における通信処理を、図7、8を用いて説明する。無線通信中継器240、250が正常なときは、無線通信中継器240、250の通信信号の通信内容が異なる点を除いて、第1実施形態と同様の通信を行う。以下では、一例として無線通信中継器250が故障したときの通信処理について説明する。
Hereinafter, as in the description of the first embodiment, communication processing in the in-vehicle
無線通信中継器250が故障すると、左右のリアアクチュエータ無線通信機230は、無線通信中継器250に定期的にユニキャスト送信しているアクチュエータ側の故障情報の通信信号に対し、無線通信中継器250から受信完了信号が返信されないことで、無線通信中継器250の故障を検知することができる。左右のリアアクチュエータ無線通信機230は、無線通信中継器250の故障を検知すると、故障情報として通信信号のByte2のBit1に無線通信中継器250の故障情報を設定する。
When the
左右のリアアクチュエータ無線通信機230は、アクチュエータ側及び無線通信中継器250の故障情報を設定した通信信号を他の無線通信エリアに送信するのに無線通信中継器250を用いることはできないことから、無線通信中継器250に代えて別の無線通信中継器240を用いる必要がある。そこで、通信信号の送信先IDに、それまでの無線通信中継器250のIDである0x03から無線通信中継器240のIDである0x02に変更して設定する。また、故障情報を設定した通信信号を隔壁11、12を通過して無線通信中継器240の送受信アンテナ249まで送信するために、左右のリアアクチュエータ無線通信機230は通常より高い電波強度で通信信号をユニキャスト送信する。
Since the left and right rear actuator
無線通信中継器240は、送信元IDが0x05(0x07)の右側(左側)のリアアクチュエータ無線通信機230からの通信信号を受信すると、通常は無線通信エリア22のLAN2のみにブロードキャスト方式で送信していた通信信号を、通常より高い電波強度でブロードキャスト送信する。これにより、無線通信エリア23のLAN3を含む同じ向きの偏波面を有するLANの無線通信機に通信信号が送信される。上記説明では、無線通信中継器250が故障した場合を一例に説明したが、無線通信中継器240が故障した場合も、同様にして無線通信を継続させることができる。
When the
上記説明のように、本実施形態の車内無線通信システム200によれば、無線通信中継器のいずれかが故障しても、他の無線通信中継器を用いて無線通信を継続することができ、負荷(上記の一例ではハザードランプ)の動作を継続させることが可能となる。
As described above, according to the in-vehicle
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る車内無線通信システムの一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における車内無線通信システムの細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 In addition, the description in this Embodiment shows an example of the in-vehicle radio | wireless communications system which concerns on this invention, and is not limited to this. The detailed configuration and detailed operation of the in-vehicle wireless communication system according to the present embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
10 車両
11、12 隔壁
21、22、23 無線通信エリア
100 車内無線通信システム
110、210 コンビネーションスイッチ無線通信機
111 コンビネーションスイッチ
112 スイッチ判定回路
113、123、133、145、155 制御演算部
114、124、134、144、146、154、156 IF部
115、125、135、143、147、153、157 データ処理回路
116、126、136、142、148、152、158 送受信回路
117、127、137、141、149、151、159、217、227、237、241、249、251、259 送受信アンテナ
120、220 フロントアクチュエータ無線通信機
121、131 アクチュエータ
122、132 アクチュエータ駆動回路
130、230 リアアクチュエータ無線通信機
140、150、240、250 無線通信中継器
10
Claims (6)
1以上のスイッチが配置された前記無線通信エリア毎に配置されて前記スイッチに接続されたスイッチ無線通信機と、
1以上のアクチュエータが配置された前記無線通信エリア毎に配置されて前記アクチュエータに接続されたアクチュエータ無線通信機と、
前記隔壁で分割された隣接する2つの前記無線通信エリア間の通信を中継する1以上の無線通信中継器と、を備え、
前記スイッチ無線通信機は、それぞれ1つの送受信アンテナを有して通信信号をブロードキャスト方式またはユニキャスト方式で送信し、
前記アクチュエータ無線通信機は、それぞれ1つの送受信アンテナを有して通信信号をブロードキャスト方式またはユニキャスト方式で送信し、
前記無線通信中継器は、前記隣接する2つの無線通信エリアのそれぞれに送受信アンテナを有して通信信号をブロードキャスト方式で送信し、
前記通信信号の電波偏波面が前記隣接する2つの無線通信エリア間で互いに直交するように前記送受信アンテナが配置されている
ことを特徴とする車内無線通信システム。 An in-vehicle wireless communication system that is mounted on a vehicle that includes at least one partition wall that serves as a barrier for wireless communication and has an in-vehicle wireless communication area divided into two or more,
A switch radio communicator arranged for each radio communication area in which one or more switches are arranged and connected to the switch;
An actuator wireless communication device arranged for each wireless communication area in which one or more actuators are arranged and connected to the actuator;
One or more wireless communication repeaters that relay communication between two adjacent wireless communication areas divided by the partition;
Each of the switch wireless communication devices has one transmission / reception antenna and transmits a communication signal by a broadcast method or a unicast method,
Each of the actuator wireless communication devices has one transmission / reception antenna and transmits a communication signal by a broadcast method or a unicast method,
The wireless communication repeater has a transmission / reception antenna in each of the two adjacent wireless communication areas and transmits a communication signal by a broadcast method,
The in-vehicle wireless communication system, wherein the transmission / reception antenna is arranged such that a radio wave polarization plane of the communication signal is orthogonal to each other between the two adjacent wireless communication areas.
ことを特徴とする請求項1に記載の車内無線通信システム。 2. The interior of the vehicle according to claim 1, wherein when there are two or more partition walls and two or more wireless communication repeaters are provided, communication contents of communication signals transmitted by each of the wireless communication repeaters are different. Wireless communication system.
ことを特徴とする請求項1に記載の車内無線通信システム。 2. The interior of the vehicle according to claim 1, wherein when there are two or more partition walls and two or more wireless communication repeaters are provided, communication contents of communication signals broadcast by each of the wireless communication repeaters are the same. Wireless communication system.
故障した前記無線通信中継器にユニキャスト方式で通信信号を送信する前記スイッチ無線通信機及び/または前記アクチュエータ無線通信機は、故障情報を有する通信信号を通常より高い電波強度で別の前記無線通信中継器にユニキャスト方式で送信し、
前記故障情報を有する通信信号を受信した前記別の無線通信中継器は、通信信号を通常より高い電波強度でブロードキャスト送信する
ことを特徴とする請求項3に記載の車内無線通信システム。 When any one of the two or more wireless communication repeaters fails,
The switch wireless communication device and / or the actuator wireless communication device that transmits a communication signal to the failed wireless communication repeater by a unicast method, the communication signal having failure information is transmitted to another wireless communication with a higher radio wave intensity than normal. Send to the repeater by unicast method,
The in-vehicle wireless communication system according to claim 3, wherein the another wireless communication repeater that has received the communication signal having the failure information broadcasts the communication signal with higher radio wave intensity than usual.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の車内無線通信システム。 The in-vehicle wireless communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein the frequency channel of the communication signal is the same in all of the two or more wireless communication areas.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の車内無線通信システム。 The in-vehicle wireless communication system according to claim 1, wherein the communication signal is modulated and restored by spread spectrum.
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