JP2015126341A - Radio communication system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology with regard to a radio communication system performing radio communication in a specific space covered with a conductor, for suppressing radio wave's leakage to the external space without stopping radio communication even in a state in which the specific space is opened to the external space by an opening and closing member.SOLUTION: A radio communication system comprises: an antenna unit (10) 10 which is provided in a specific space (SP) covered by a conductor at least on the periphery in the horizontal direction and is composed of one or more antennas for radiating a radio wave in a direction horizontal and along an opening surface which is the specific space's boundary surface to be opened to the external space by an opening and closing member for opening and closing the specific space; and a communication device (20) for transmitting a radio wave by using the antenna unit. A frequency of the radio wave radiated from the antenna unit is set so that a standing wave is formed, along the direction of the radio wave's radiation, in the specific space.

Description

本発明は、導電体で覆われた特定空間内で無線通信を行う技術に関する。   The present invention relates to a technique for performing wireless communication in a specific space covered with a conductor.

車両に搭載された電子機器間で無線通信を行う場合、金属製のボディに設けられた開口部から車外への電波の漏洩を抑制する必要がある。特に、ドアやリアゲート等が開放された場合に、大きな開口部が形成されるため、電波の漏洩が増大する。   When performing wireless communication between electronic devices mounted on a vehicle, it is necessary to suppress leakage of radio waves from the opening provided in the metal body to the outside of the vehicle. In particular, when a door, a rear gate, or the like is opened, a large opening is formed, so that leakage of radio waves increases.

これに対して、ループアンテナを送信用アンテナとして使用し、このループアンテナを、ドアの開放時にループが形成されなくなるよう、車体の内周に沿って周回させた配置する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。   On the other hand, a technique has been proposed in which a loop antenna is used as a transmitting antenna and the loop antenna is arranged around the inner periphery of the vehicle body so that no loop is formed when the door is opened ( For example, see Patent Document 1).

特開2003−264415号公報JP 2003-264415 A

しかし、上述の従来技術では、ドアの開放時には無線通信が途絶えることになるため、様々な機能が制約を受けてしまうという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、導体で覆われた特定空間内で無線通信を行う無線通信システムにおいて、特定空間が開閉部材によって外部空間に開放された状態でも、無線通信を止めることなく外部空間への電波の漏洩を抑制する技術を提供することを目的とする。
However, the above-described conventional technology has a problem in that various functions are restricted because wireless communication is interrupted when the door is opened.
The present invention has been made in view of these problems, and in a wireless communication system that performs wireless communication in a specific space covered with a conductor, wireless communication is performed even when the specific space is opened to an external space by an opening / closing member. It aims at providing the technology which controls the leak of the electromagnetic wave to external space, without stopping.

本発明の無線通信システムは、アンテナ部と送信機とを備える。アンテナ部は、一つ以上のアンテナで構成され、少なくとも水平方向の周囲が導電体で覆われた特定空間に設置され、該特定空間を開閉する開閉部材によって外部空間に開放される特定空間の境界面を開放面として、前記水平方向かつ前記開放面に沿った方向に電波を放射する。通信装置はアンテナ部を用いて電波を送信する。そして、アンテナ部から放射される電波の周波数は、電波の放射方向に沿って特定空間内に定在波が形成される大きさに設定されている。   The wireless communication system of the present invention includes an antenna unit and a transmitter. The antenna unit is composed of one or more antennas, and is installed in a specific space at least surrounded by a conductor in the horizontal direction, and a boundary of the specific space that is opened to the external space by an opening / closing member that opens and closes the specific space With the surface as an open surface, radio waves are radiated in the horizontal direction and along the open surface. The communication device transmits radio waves using the antenna unit. The frequency of the radio wave radiated from the antenna unit is set to a size that allows a standing wave to be formed in the specific space along the radiation direction of the radio wave.

このような構成によれば、電波の放射方向に定在波を形成することによって、放射方向に対して直交する方向への電波の漏洩が抑制される。その結果、開閉部材によって特定空間が開放された状態にある場合でも、開閉部材によって形成される開放面は、放射方向に対して直交する方向に存在するため、無線通信を止めることなく外部空間への電波の漏洩を抑制することができる。   According to such a configuration, by forming a standing wave in the radiation direction of the radio wave, leakage of the radio wave in a direction orthogonal to the radiation direction is suppressed. As a result, even when the specific space is opened by the opening / closing member, the open surface formed by the opening / closing member exists in a direction orthogonal to the radiation direction, so that the wireless communication can be performed without stopping the wireless communication. Leakage of radio waves can be suppressed.

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this invention is limited is not.

また、本発明は、前述した無線通信システムの他、当該無線通信システムを構成要素とする各種構造体、特定空間内におけるアンテナの配置方法など、種々の形態で実現することができる。   In addition to the above-described wireless communication system, the present invention can be realized in various forms such as various structures including the wireless communication system as a constituent element and an antenna arrangement method in a specific space.

第1実施形態の無線通信システムの全体構成および各部の配置を示す説明図であり、(a)が無線通信システムを適用した車両の平面図、(b)が側面図である。It is explanatory drawing which shows the whole structure of the radio | wireless communications system of 1st Embodiment, and arrangement | positioning of each part, (a) is a top view of the vehicle to which a radio | wireless communications system is applied, (b) is a side view. 無線通信システムを構成する通信装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the communication apparatus which comprises a radio | wireless communications system. 各放射モードにおける定在波の分布状態を例示する説明図であり、(a)が縦モード、(b)が横モード、(c)が縦横モードである。It is explanatory drawing which illustrates the distribution state of the standing wave in each radiation mode, (a) is a vertical mode, (b) is a horizontal mode, (c) is a vertical and horizontal mode. 通信装置の制御部が実行する制御の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the control which the control part of a communication apparatus performs. 励振モード設定処理の詳細を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the detail of an excitation mode setting process. 乗降用ドアおよびバックゲートが全て閉じている時の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement when all the boarding doors and a back gate are closed. バックゲートが開いている時の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement when the back gate is open. 乗降用ドアが開いている時の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement when the door for boarding / exiting is open. 定在波の波数とアンテナの配置およびアンテナに供給する送信信号の位相の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the wave number of a standing wave, the arrangement | positioning of an antenna, and the phase of the transmission signal supplied to an antenna. 第1実施形態においてアンテナ部の構成を変形させた各変形例についての説明図である。It is explanatory drawing about each modification which deform | transformed the structure of the antenna part in 1st Embodiment. (a)は第2実施形態の無線通信システムにおけるアンテナ部の構成および配置を示す説明図、(b)はその変形例を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the structure and arrangement | positioning of the antenna part in the radio | wireless communications system of 2nd Embodiment, (b) is explanatory drawing which shows the modification. 第2実施形態においてアンテナ部の構成を変形させた各変形例についての説明図である。It is explanatory drawing about each modification which deform | transformed the structure of the antenna part in 2nd Embodiment.

以下に本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
[第1実施形態]
<全体構成>
本実施形態の無線通信システムは、車両に搭載され、図1に示すように、無線通信によって各種指令を送信する通信装置1と、無線通信によって受信した指令に従って所定の機能を実現する電子機器3とを備える。車両は、左右両側に乗降用ドアを備えると共に、後部にトランクルームを開閉するリアゲートを備える。図中、点線で囲った部位は、水平面に沿った全ての方向が金属製のボディによって囲われている特定空間SPであり、トランクルームと車室のうちウインドウより下方に位置する部分とを含む。
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
<Overall configuration>
The wireless communication system of the present embodiment is mounted on a vehicle, and as shown in FIG. 1, a communication device 1 that transmits various commands by wireless communication, and an electronic device 3 that realizes a predetermined function according to the commands received by wireless communication. With. The vehicle includes doors for getting on and off on both the left and right sides, and a rear gate for opening and closing the trunk room at the rear. In the drawing, the part surrounded by a dotted line is a specific space SP in which all directions along the horizontal plane are surrounded by a metal body, and includes a part located below the window in the trunk room and the passenger compartment.

電子機器3は、無線通信を行う機能と、割り当てられた所定の処理を実現する機能とを備えた周知のものであり、トランクルーム内に設置される。
通信装置1は、アンテナ部10と通信装置本体20とを備え、通信装置本体20は、ドライバシートの下方に設置される。また、アンテナ部10は、四つのアンテナ10F,10R,10D,10Pからなり、特定空間SP内において、アンテナ10Fは車両の前側端、アンテナ10Rは車両の後側端、アンテナ10Dは車両の右側(ドライバ席側)端、アンテナ10Pは車両の左側(助手席側)端に配置される。但し、アンテナ10F,10Rおよびアンテナ10R,10Lはそれぞれ互いに対向する位置に配置され、しかも、いずれのアンテナ10F,10R,10D,10Pも特定空間SPの境界となる金属製のボディに沿ってかつ特定空間SPの下端付近に配置される。
The electronic device 3 is a well-known device having a function of performing wireless communication and a function of realizing predetermined assigned processing, and is installed in a trunk room.
The communication device 1 includes an antenna unit 10 and a communication device main body 20, and the communication device main body 20 is installed below the driver seat. The antenna unit 10 includes four antennas 10F, 10R, 10D, and 10P. In the specific space SP, the antenna 10F is the front end of the vehicle, the antenna 10R is the rear end of the vehicle, and the antenna 10D is the right side of the vehicle ( The driver seat side end and the antenna 10P are arranged on the left side (passenger seat side) end of the vehicle. However, the antennas 10F and 10R and the antennas 10R and 10L are arranged at positions facing each other, and any of the antennas 10F, 10R, 10D, and 10P is specified along the metal body that is the boundary of the specific space SP. It is arranged near the lower end of the space SP.

なお、電子機器3および通信装置本体20の配置は、これに限るものではなく、電子機器3は特定空間SP内であればどこに配置してもよく複数存在してもよい。また、通信装置本体20は特定空間SP内に限らず特定空間SP外に配置してもよい。アンテナ10F,10R,10D,10Pの配置は、金属製ボディに沿っていれば必ずしも特定空間SPの下端付近でなくてもよい。   The arrangement of the electronic device 3 and the communication apparatus main body 20 is not limited to this, and the electronic device 3 may be arranged anywhere as long as it is in the specific space SP, and a plurality of electronic devices 3 may exist. Further, the communication device main body 20 may be arranged outside the specific space SP without being limited to the specific space SP. The arrangement of the antennas 10F, 10R, 10D, and 10P may not necessarily be near the lower end of the specific space SP as long as it follows the metal body.

アンテナ10Fは車両の後方を電波の放射方向とし、アンテナ10Rは車両の前方を電波の放射方向とする。つまりアンテナ10F,10Rは、乗降用ドアの開放時に形成される特定空間SPの開口面に沿った方向が電波の放射方向となるように設置されている。また、アンテナ10Dは車両の前進方向を見て右から左に向かう方向を電波の放射方向とし、アンテナ10Pは車両の前進方向を見て左から右に向かう方向を電波の放射方向とする。つまり、アンテナ10D,10Pは、リアゲートの開放時に形成される特定空間SPの開口面に沿った方向が電波の放射方向となるように設置されている。   The antenna 10F has a radio wave radiation direction at the rear of the vehicle, and the antenna 10R has a radio wave radiation direction at the front of the vehicle. That is, the antennas 10F and 10R are installed such that the direction along the opening surface of the specific space SP formed when the passenger door is opened is the radio wave radiation direction. The antenna 10D has a radio wave emission direction from the right to the left as viewed in the vehicle forward direction, and the antenna 10P has a radio wave emission direction from the left to the right as viewed in the vehicle forward direction. That is, the antennas 10D and 10P are installed such that the direction along the opening surface of the specific space SP formed when the rear gate is opened is the radio wave radiation direction.

<通信装置本体>
通信装置本体20は、図2に示すように、通信処理部21と、アンテナ選択部22と、位相切替部23と、制御部24とを備える。通信処理部21は、図示しない操作入力部からの指示入力や車両の状態や車両周囲の状態を表す各種センサからの入力信号に基づいて電子機器3への指令を生成し、その指令に基づいてアンテナ部10に供給する送信信号を生成する。
<Communication device body>
As shown in FIG. 2, the communication device main body 20 includes a communication processing unit 21, an antenna selection unit 22, a phase switching unit 23, and a control unit 24. The communication processing unit 21 generates a command to the electronic device 3 based on an instruction input from an operation input unit (not shown) and input signals from various sensors indicating the state of the vehicle and the state around the vehicle, and based on the command A transmission signal to be supplied to the antenna unit 10 is generated.

アンテナ選択部22は、各アンテナ10F,10P,10D,10Pへ個別に給電を行う給電線路中それぞれ設けられたスイッチ22F,22R,22D,22Pからなり、制御部24からの指示に従って、個別にオンオフを切替可能に構成されている。   The antenna selection unit 22 includes switches 22F, 22R, 22D, and 22P provided in the feed lines that individually feed power to the antennas 10F, 10P, 10D, and 10P, and is individually turned on / off according to instructions from the control unit 24. Can be switched.

位相切替部23は、アンテナ選択部22を構成する各スイッチと同様に、個別の給電線路中にそれぞれ設けられた位相切替器23F,23P,23D,23Rからなり、制御部24からの指示に従って、送信信号の位相を、個別に正相か逆相かに切替可能に構成されている。但し、各アンテナへの給電線路は、位相切替器23F,23P,23D,23Rが全て正相、または全て逆相に設定されている場合、各アンテナ10F,10P,10D,10Pから送出される電波の位相が全て同位相となるように配線されている。   The phase switching unit 23 includes phase switching units 23F, 23P, 23D, and 23R respectively provided in individual feed lines, similarly to the switches that configure the antenna selection unit 22, and in accordance with instructions from the control unit 24, The phase of the transmission signal can be individually switched between the normal phase and the reverse phase. However, when the phase switchers 23F, 23P, 23D, and 23R are all set to the positive phase or the reverse phase, the feed lines to the antennas are radio waves transmitted from the antennas 10F, 10P, 10D, and 10P. Are wired so that all of the phases are the same.

制御部24は、ドアやトランクフード(またはリアゲート)の開閉状態(以下単に「ドア等の開閉状態」という)を個別に検出するために車両に設けられたドアセンサ群5からの検出結果に基づいて、後述する三つの励振モードのいずれかで電波が放射されるように、アンテナ選択部22および位相切替部23の設定を適宜切り替える励振モード切替処理を実行する。   The control unit 24 is based on the detection result from the door sensor group 5 provided in the vehicle in order to individually detect the open / closed state of the door and trunk hood (or rear gate) (hereinafter simply referred to as “open / closed state of the door etc.”). Then, an excitation mode switching process for appropriately switching the settings of the antenna selection unit 22 and the phase switching unit 23 is executed so that radio waves are radiated in any one of three excitation modes described later.

<周波数の設定>
ここで、送信信号(ひいてはアンテナ部10から放射される電波)の周波数の設定について説明する。平面形状が矩形でありその全周が導体で囲まれた特定空間SP内に形成される定在波の固有共振周波数をflmとすると、この固有共振周波数flmは、(1)式で表される。但し、aは特定空間SPの車体前後方向の寸法、bは特定空間SPの車体左右方向の寸法、cは光速、lは車体前後方向に形成される定在波の波数、mは車体左右方向に形成される定在波の波数である。なお、波数l,m(いずれも整数)は励振モードを表す。
<Frequency setting>
Here, the setting of the frequency of the transmission signal (and thus the radio wave radiated from the antenna unit 10) will be described. Assuming that the natural resonance frequency of the standing wave formed in the specific space SP whose rectangular shape is rectangular and surrounded by the conductor is flm , the natural resonance frequency flm is expressed by the following equation (1). Is done. However, a is the dimension of the specific space SP in the longitudinal direction of the vehicle body, b is the dimension of the specific space SP in the lateral direction of the vehicle body, c is the speed of light, l is the wave number of a standing wave formed in the longitudinal direction of the vehicle body, and m is the lateral direction of the vehicle body. Is the wave number of the standing wave formed in The wave numbers l and m (both are integers) represent excitation modes.

そして、P,Q,R,Sをいずれも2以上の整数として、縦モード(l,m)=(P,1)、横モード(l,m)=(1,Q)、縦横モード(l,m)=(R,S)という三つの励振モードで周波数ができるだけ近い値(適用される通信システムの周波数帯域内に含まれていることが望ましい)となるようなP,Q,R,Sを求める。 Then, P, Q, R, and S are all integers of 2 or more, the longitudinal mode (l, m) = (P, 1), the transverse mode (l, m) = (1, Q), the longitudinal and transverse mode (l , M) = (R, S), P, Q, R, S such that the frequencies are as close as possible (preferably included in the frequency band of the applied communication system). Ask for.

例えば、a=3.6m、b=1.6mとした場合、使用したい周波数が300MHz付近であるとすると、(l,m)=(7,1)の時にflm=306MHz、(l,m)=(2,3)の時にflm=293MHz、(l,m)=(1,3)の時にflm=284MHzとなる。図3は各励振モードにおける定在波の分布を模式的に示した説明図であり、(a)が縦モード(l,m)=(7,1)、(b)が横モード(l,m)=(1,3)、(c)が縦横モード(l,m)=(2,3)を示す。この場合、三つの共振周波数の中心付近の周波数(例えば295MHz)を、送信信号の周波数に設定すればよい。 For example, when a = 3.6 m and b = 1.6 m, if the frequency to be used is around 300 MHz, f lm = 306 MHz, (l, m) when (l, m) = (7,1) ) = (2,3), f lm = 293 MHz, and (l, m) = (1,3), f lm = 284 MHz. FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the distribution of standing waves in each excitation mode, where (a) is the longitudinal mode (l, m) = (7, 1), and (b) is the transverse mode (l, m) = (1, 3), (c) indicates the vertical / horizontal mode (1, m) = (2, 3). In this case, a frequency near the center of the three resonance frequencies (for example, 295 MHz) may be set as the frequency of the transmission signal.

図3では、定在波によって形成される磁界を楕円で表している。互いに隣接する定在波において、磁界の向き(回転方向)は逆方向となり、これに伴い電界の向きは上下逆方向となる(図9参照)。以下、図6〜図9において、図中の「正」「逆」は、これら磁界や電界の向きを表すものとする。   In FIG. 3, the magnetic field formed by the standing wave is represented by an ellipse. In the standing waves adjacent to each other, the direction of the magnetic field (rotation direction) is reversed, and accordingly, the direction of the electric field is reversed vertically (see FIG. 9). Hereinafter, in FIGS. 6 to 9, “forward” and “reverse” in the drawings represent the directions of these magnetic fields and electric fields.

<励振モード切替処理>
ここで制御部24が実行する励振モード切替処理の内容を、図4に示すフローチャートに沿って説明する。本処理は、車両のACC電源がオンになると起動し、オフになると停止する。
<Excitation mode switching process>
Here, the contents of the excitation mode switching process executed by the control unit 24 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This process starts when the ACC power supply of the vehicle is turned on and stops when it is turned off.

本処理が起動すると、制御部24は、アンテナ選択部22および位相切替部23の設定を切り替えることで励振モードを縦横モードに設定する(S110)。
次に、制御部24は、ドアセンサ群5からの検出結果に基づき、ドア等の開閉状態に変化があるか否かを判断する(S120)。但し、初期状態では全てのドア等が全て閉じた状態にあるものとして、その状態からの変化を判断する。ドア等の開閉状態に変化がなければ(S120:NO)、S120に戻り、開閉状態が変化するまで待機する。
When this process is started, the control unit 24 sets the excitation mode to the vertical / horizontal mode by switching the settings of the antenna selection unit 22 and the phase switching unit 23 (S110).
Next, the control unit 24 determines whether there is a change in the open / closed state of the door or the like based on the detection result from the door sensor group 5 (S120). However, in an initial state, it is determined that all doors are in a closed state, and a change from that state is determined. If there is no change in the open / close state of the door or the like (S120: NO), the process returns to S120 and waits until the open / close state changes.

ドア等の開閉状態に変化がある場合(S120:YES)、制御部24は、ドアセンサ群5からの検出結果に基づいて、リアゲートが開放されているか否かを判断し(S130)、リアゲートが開放されていなければ(S120:NO)、乗降用ドアのいずれかが開放されているか否かを判断する(S150)。   When there is a change in the open / closed state of the door or the like (S120: YES), the control unit 24 determines whether or not the rear gate is opened based on the detection result from the door sensor group 5 (S130), and the rear gate is opened. If not (S120: NO), it is determined whether any of the entry / exit doors is opened (S150).

リアゲートが開放されていると判断した場合(S130:YES)、制御部24は、アンテナ選択部22および位相切替部23の設定を切り替えることで励振モードを横モードに設定して(S140)、S120に戻る。また、乗降用ドアのいずれかが開放されていると判断した場合(S150:YES)、制御部24は、アンテナ選択部22および位相切替部23の設定を切り替えることで励振モードを縦モードに設定して(S160)、S120に戻る。リアゲートも乗降用ドアも閉じていると判断した場合(S150:NO)、S110に戻る。つまり、励振モードを縦横モードに設定する。   If it is determined that the rear gate is open (S130: YES), the control unit 24 sets the excitation mode to the transverse mode by switching the settings of the antenna selection unit 22 and the phase switching unit 23 (S140), and S120. Return to. If it is determined that one of the passenger doors is opened (S150: YES), the control unit 24 switches the setting of the antenna selection unit 22 and the phase switching unit 23 to set the excitation mode to the vertical mode. Then (S160), the process returns to S120. If it is determined that both the rear gate and the entry / exit door are closed (S150: NO), the process returns to S110. That is, the excitation mode is set to the vertical / horizontal mode.

ここで、先のS110,S140,S160で実行する励振モードの設定時に行う処理の詳細を、図5に示すフローチャートに沿って説明する。
制御部24は、まずアンテナ選択部22を構成する各スイッチのオン/オフ状態を、設定する励振モードに応じて設定する(S210)。
Here, the details of the processing performed when setting the excitation mode executed in the previous S110, S140, and S160 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, the control unit 24 sets the on / off state of each switch constituting the antenna selection unit 22 according to the excitation mode to be set (S210).

具体的には、縦横モードの場合、全てのスイッチ22F,22R,22D,22Pをオンに設定し、横モードの場合、スイッチ22F,22Rをオフ、スイッチ22D,22Pをオンに設定し、縦モードの場合、スイッチ22F,22Rをオン、スイッチ22D,22Pをオフに設定する。   Specifically, in the case of the vertical / horizontal mode, all the switches 22F, 22R, 22D, and 22P are set to ON. In the horizontal mode, the switches 22F and 22R are set to OFF and the switches 22D and 22P are set to ON. In this case, the switches 22F and 22R are turned on and the switches 22D and 22P are turned off.

次に、制御部24は、位相切替部23を構成する各位相切替器を、励振モードから特定される波数に応じて設定する(S220)。
具体的には、図6〜図8に示すように、各励振モードで生じる定在波を正相,逆相で表した時に、電波を放射しているアンテナの最も近くに位置する定在波の位相に合わせて設定する。なお、図6〜図8は、図面を見やすくするために、縦横モード(m,l)=(3,3)、縦モード(m,l)=(4,1)、横モード(m,l)=(1,3)である場合について示したものである。
Next, the control part 24 sets each phase switch which comprises the phase switch part 23 according to the wave number specified from an excitation mode (S220).
Specifically, as shown in FIGS. 6 to 8, when the standing wave generated in each excitation mode is expressed in the normal phase and the reverse phase, the standing wave located closest to the antenna that radiates the radio wave is shown. Set according to the phase. 6 to 8, in order to make the drawings easy to see, the longitudinal mode (m, l) = (3, 3), the longitudinal mode (m, l) = (4, 1), and the transverse mode (m, l). ) = (1, 3).

図6に示す縦横モードの場合、動作に関係のある全ての位相切替器23F,23R,23D,23Pを正相に設定し、図7に示す横モードの場合、動作に関係のある位相切替器23D,23Pをいずれも正相に設定し、図8に示す縦モードの場合、動作に関係のある位相切替器23Fを正相、位相切替器23Rを逆相に設定する。   In the case of the vertical / horizontal mode shown in FIG. 6, all the phase switches 23F, 23R, 23D, 23P related to the operation are set to the positive phase, and in the case of the horizontal mode shown in FIG. 23D and 23P are both set to the normal phase, and in the case of the longitudinal mode shown in FIG. 8, the phase switch 23F related to the operation is set to the normal phase and the phase switch 23R is set to the reverse phase.

つまり、位相切替器23F,23Rは、波数mが奇数であれば、いずれも正相またはいずれも逆相となるように設定し、波数mが偶数であれば、一方が正相、他方が逆相となるように設定する。位相切替器23D,23Pは、波数lが奇数であれば、いずれも正相またはいずれも逆相となるように設定し、波数lが偶数であれば、一方が正相、他方が逆相となるように設定する。縦横モードの場合は、上述の関係を満たし、かつ以下で説明する関係を満たすように設定する。すなわち、例えば図6中の左上の定在波を基点とた場合に、基点から左右方向にp番目(図ではp=2)に位置する定在波とアンテナ10F,10Rとが対向し、基点から前後方向にq番目(図ではq=2)に位置する定在波とアンテナ10D,10Pとが対向しているものとして、位相切替器23F,23Dは、(p+q−1)が奇数であれば互いに同相となり、(p+q−1)が偶数であれば互いに逆相となるように設定する。別の具体例として、図9に示すように、縦横モード(m,l)=(4,2)であり、定在波とアンテナの位置関係がp=1,q=2である場合、位相切替器23F,23Pを正相、位相切替器23R,23 そして、アンテナ部10の放射効率をよくするためには、各アンテナ10F,10R,10D,10Pを、各励振モードで形成される定在波のはらの部分(磁流がアンテナ面と平行となる位置)と対向する位置にできるだけ近づけて設置することが望ましい。   That is, if the wave number m is an odd number, the phase switchers 23F and 23R are both set to be in positive phase or both in reverse phase, and if the wave number m is an even number, one is normal phase and the other is reverse phase. Set to phase. If the wave number l is an odd number, the phase switchers 23D and 23P are set so that both are in the positive phase or both in the reverse phase. If the wave number l is an even number, one is the positive phase and the other is the reverse phase. Set as follows. In the case of the vertical / horizontal mode, settings are made so as to satisfy the above-described relationship and satisfy the relationship described below. That is, for example, when the upper left standing wave in FIG. 6 is used as a base point, the standing wave located at the p-th (p = 2 in the drawing) in the left-right direction from the base point and the antennas 10F and 10R face each other. Assuming that the standing wave located at the q-th (q = 2 in the figure) and the antennas 10D and 10P face each other in the front-rear direction, the phase switches 23F and 23D have an odd number of (p + q-1) So that they are in phase with each other, and if (p + q-1) is an even number, they are set in phase with each other. As another specific example, as shown in FIG. 9, when the longitudinal and transverse modes (m, l) = (4, 2) and the positional relationship between the standing wave and the antenna is p = 1, q = 2, In order to improve the radiation efficiency of the antenna unit 10, the antennas 10F, 10R, 10D, and 10P are formed in the respective excitation modes. It is desirable to install it as close as possible to the position facing the part of the waves (position where the magnetic current is parallel to the antenna surface).

なお、制御部24が実行する制御は、ロジック回路等のハードウェアによって実現してもよいし、制御部24をマイクロコンピュータによって構成し、上記制御をマイクロコンピュータが実行する処理、すなわちソフトウェアによって実現してもよい。   Note that the control executed by the control unit 24 may be realized by hardware such as a logic circuit, or the control unit 24 is configured by a microcomputer, and the control is realized by processing executed by the microcomputer, that is, software. May be.

<動作>
このように構成された無線通信システムでは、乗降用ドアおよびバックゲートが全て閉じた状態の時には、励振モードが縦横モードとなり、図6に示すように、縦方向および横方向のいずれにも定在波が形成される。
<Operation>
In the wireless communication system configured as described above, when all of the passenger doors and the back gate are closed, the excitation mode is the vertical and horizontal modes, and as shown in FIG. A wave is formed.

バックゲートが開いた状態の時には、励振モードが横モードとなり、図7に示すように、アンテナ10D,10Pによる定在波の形成方向(左右方向)に対して直交する方向への電波の放射が抑制される。その結果、バックゲートの開放時に形成される特定空間SPの開口面から外部への電波の漏洩が抑制されることになる。   When the back gate is open, the excitation mode is the transverse mode, and as shown in FIG. 7, the radiation of radio waves in the direction orthogonal to the standing wave formation direction (left-right direction) by the antennas 10D and 10P is generated. It is suppressed. As a result, leakage of radio waves from the opening surface of the specific space SP formed when the back gate is opened to the outside is suppressed.

乗降用ドアが開いた状態の時には、励振モードが縦モードとなり、図8に示すように、アンテナ10F,10Rによる定在波の形成方向(縦方向)に対して直交する方向への電波の放射が抑制される。その結果、乗降用ドアの開放時に形成される特定空間の開口面から外部への電波の漏洩が抑制されることになる。   When the entrance door is in the open state, the excitation mode is the longitudinal mode, and as shown in FIG. 8, the radiation of the radio wave in the direction orthogonal to the direction (longitudinal direction) in which the standing waves are formed by the antennas 10F and 10R. Is suppressed. As a result, leakage of radio waves from the opening surface of the specific space formed when the passenger door is opened to the outside is suppressed.

<効果>
以上説明したように本実施形態では、乗降用ドアまたはバックゲートが開放された場合、その開放されたドア類によって形成される特定空間SPの開口面の位置に応じて、励振モードを縦モードまたは横モードに切り替えることによって、開口面からの電波の漏洩を抑制している。このため、乗降用ドアやバックゲートが開放された状態でも通信を継続することができる。
<Effect>
As described above, in the present embodiment, when the passenger door or the back gate is opened, the excitation mode is set to the vertical mode or the excitation mode according to the position of the opening surface of the specific space SP formed by the opened doors. By switching to the transverse mode, leakage of radio waves from the aperture surface is suppressed. For this reason, communication can be continued even when the door for getting on and off and the back gate are opened.

また、乗降用ドアやバックゲートがいずれも閉まっている場合、励振モードを縦横モードに切り替えることによって、特定空間SP内に車両前後左右方向へ分布する定在波が形成されるようにしているため、縦モードや横モードで動作する場合と比較して、車室内の電界強度をより均一にかつ高く保つことができる。   In addition, when both the passenger door and the back gate are closed, standing waves distributed in the vehicle front-rear left-right direction are formed in the specific space SP by switching the excitation mode to the vertical and horizontal modes. Compared with the case of operating in the vertical mode or the horizontal mode, the electric field strength in the passenger compartment can be kept more uniform and high.

<変形例>
本実施形態では、車室内における車両の前側端,後側端,右側端,左側端のそれぞれに計4個のアンテナを設けているが、図10(a)に示すように、アンテナ10D,10Pのうちいずれか一方(図ではアンテナ10P)を省略したり、図10(b)に示すように、アンテナ10F,10Rのうちいずれか一方(図ではアンテナ10R)を省略したりしてもよい。更に、図10(c)に示すように、アンテナ10D,10Pのうちいずれか一方、かつアンテナ10F,10Rのうちいずれか一方(図ではアンテナ10P,10R)を省略してもよい。これらの場合、省略したアンテナに対応するスイッチ、位相切替器を省略することができ、装置構成を簡略化することができる。
<Modification>
In the present embodiment, a total of four antennas are provided at each of the front end, rear end, right end, and left end of the vehicle in the passenger compartment. However, as shown in FIG. 10A, antennas 10D and 10P are provided. One of them (antenna 10P in the figure) may be omitted, or as shown in FIG. 10B, one of antennas 10F and 10R (antenna 10R in the figure) may be omitted. Further, as shown in FIG. 10C, either one of the antennas 10D and 10P and one of the antennas 10F and 10R (antennas 10P and 10R in the figure) may be omitted. In these cases, a switch and a phase switch corresponding to the omitted antenna can be omitted, and the apparatus configuration can be simplified.

[第2実施形態]
第1実施形態では、アンテナ部10を4個のアンテナで構成し、ドアの開閉に応じて励振モードを切り替えている。これに対して、本実施形態では、図11(a)に示すように、アンテナ部10をアンテナ10F,10Rだけで構成し、縦モードに相当する動作だけを行う。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the antenna unit 10 is composed of four antennas, and the excitation mode is switched according to the opening / closing of the door. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 11A, the antenna unit 10 is configured by only the antennas 10F and 10R, and only the operation corresponding to the vertical mode is performed.

本実施形態によれば、乗降用ドアの開放時に形成される特定空間SPの開口面からの電波の漏洩が抑制されるため、乗降用ドアが開いても通信を継続することができる。また、ドアの開閉状態に応じて励振モードを切り替える必要がないため、装置構成を簡略化することができる。   According to the present embodiment, since leakage of radio waves from the opening surface of the specific space SP formed when the passenger door is opened, communication can be continued even when the passenger door is opened. Moreover, since it is not necessary to switch the excitation mode according to the open / closed state of the door, the apparatus configuration can be simplified.

<変形例>
本実施形態において、図11(b)に示すように、アンテナ部10を構成するアンテナ10F,10Rのうちいずれか一方(図ではアンテナ10R)を省略してもよい。この場合、アンテナ間の位相調整が不要なため、装置構成をより簡略化することができる。
<Modification>
In the present embodiment, as shown in FIG. 11B, one of the antennas 10F and 10R (the antenna 10R in the figure) constituting the antenna unit 10 may be omitted. In this case, since the phase adjustment between the antennas is unnecessary, the apparatus configuration can be further simplified.

第2実施形態では、アンテナ部10をアンテナ10F,10Rだけで構成しているが、図12(a)に示すように、アンテナ部10をアンテナ10D,10Pだけで構成し、横モードに相当する動作だけを行うようにしてもよい。更に、図12(b)に示すように、アンテナ部10を構成するアンテナ10D,10Pのうちいずれか一方(図ではアンテナ10P)を省略してもよい。これらの場合、リアゲートの開放時に形成される特定空間SPの開口面からの電波の漏洩が抑制されるため、リアゲートが開いても通信を継続することができる。また、特に後者の場合、アンテナ間の位相調整が不要なため、装置構成をより簡略化することができる。   In the second embodiment, the antenna unit 10 includes only the antennas 10F and 10R. However, as illustrated in FIG. 12A, the antenna unit 10 includes only the antennas 10D and 10P, which corresponds to the transverse mode. Only the operation may be performed. Furthermore, as shown in FIG. 12B, either one of the antennas 10D and 10P (the antenna 10P in the figure) constituting the antenna unit 10 may be omitted. In these cases, since leakage of radio waves from the opening surface of the specific space SP formed when the rear gate is opened is suppressed, communication can be continued even when the rear gate is opened. In particular, in the latter case, it is not necessary to adjust the phase between the antennas, so that the apparatus configuration can be further simplified.

[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment.

(1)上記実施形態では、無線通信システムを車両に搭載する場合について説明したが、これに限るものではなく、導電体で覆われかつ開閉部材によって外部空間に開放される可能性のある特定空間内で通信を行う必要のある各種移動体や建造物等に適用してもよい。   (1) In the above embodiment, the case where the wireless communication system is mounted on a vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this, and a specific space that is covered with a conductor and may be opened to an external space by an opening / closing member. You may apply to various mobile bodies, buildings, etc. which need to communicate within.

(2)本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。   (2) Each component of the present invention is conceptual and is not limited to the above embodiment. For example, the functions of one component may be distributed to a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be integrated into one component. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with a known configuration having the same function. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment.

1…通信装置 3…電子機器 5…ドアセンサ群 10…アンテナ部 20…通信装置本体 21…通信処理部 22…アンテナ選択部 23…位相切替部 24…制御部 SP…特定空間   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Communication apparatus 3 ... Electronic device 5 ... Door sensor group 10 ... Antenna part 20 ... Communication apparatus main body 21 ... Communication processing part 22 ... Antenna selection part 23 ... Phase switching part 24 ... Control part SP ... Specific space

Claims (5)

少なくとも水平方向の周囲が導電体で覆われた特定空間(SP)に設置され、該特定空間を開閉する開閉部材によって外部空間に開放される前記特定空間の境界面を開放面として、前記水平方向かつ前記開放面に沿った方向に電波を放射する一つ以上のアンテナからなるアンテナ部10と、
前記アンテナ部を用いて電波を送信する通信装置(20)と、
を備え、前記アンテナ部から放射される電波の周波数が、前記電波の放射方向に沿って前記特定空間内に定在波が形成される大きさに設定されていることを特徴とする無線通信システム。
The horizontal direction with the boundary surface of the specific space opened to the external space by an opening / closing member that opens and closes the specific space is installed in a specific space (SP) covered at least in the horizontal direction with a conductor. And the antenna part 10 which consists of one or more antennas which radiate | emits a radio wave in the direction along the said open surface,
A communication device (20) for transmitting radio waves using the antenna unit;
The radio communication system is characterized in that the frequency of the radio wave radiated from the antenna unit is set to a size such that a standing wave is formed in the specific space along the radiation direction of the radio wave. .
前記開閉部材は、前記開放面の向きが互いに異なるように複数箇所に設けられ、
前記アンテナ部は、前記開放面の向きの各々に対応づけられた複数のアンテナを備え、
前記通信装置は、
前記開閉部材の開閉状態を個別に監視する監視手段(24:S120,S130,S150)と、
該監視手段によって開状態であると検出された開閉部材の開放面を対象面として、該対象面に対応づけられたアンテナが選択されるように、使用するアンテナを切り替える切替手段(22、24:S210)と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The opening / closing member is provided at a plurality of locations such that the directions of the open surfaces are different from each other,
The antenna unit includes a plurality of antennas corresponding to the orientations of the open surface,
The communication device
Monitoring means (24: S120, S130, S150) for individually monitoring the open / closed state of the open / close member;
Switching means (22, 24) for switching the antenna to be used so that the antenna associated with the target surface is selected with the open surface of the opening / closing member detected as being in the open state by the monitoring means. S210),
The wireless communication system according to claim 1, further comprising:
前記アンテナ部は、同じ開放面に対応づけられた互いに対向する一対のアンテナを含み、
前記通信装置は、前記一対のアンテナから放射された電波によって形成する定在波の波数によって、該一対のアンテナに供給する送信信号の位相が同位相または逆位相となるように調整する位相調整手段(23、S24:S220)を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線通信システム。
The antenna unit includes a pair of antennas opposed to each other and associated with the same open surface,
The communication device adjusts a phase of a transmission signal supplied to the pair of antennas to be in phase or in phase by a wave number of a standing wave formed by radio waves radiated from the pair of antennas. The wireless communication system according to claim 1, further comprising (23, S24: S220).
前記特定空間は、車両の車室空間であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の無線通信システム。   The wireless communication system according to any one of claims 1 to 3, wherein the specific space is a vehicle cabin space. 前記開閉部材は、前記車両のドアおよびリアゲートのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の無線通信システム。   The wireless communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein the opening / closing member includes at least one of a door and a rear gate of the vehicle.
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