JP2017073749A - Radio communication device and radio communication system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用無線通信装置、および、その車両用無線通信装置を備えた無線通信システムに関する。 The present invention relates to a vehicle wireless communication device and a wireless communication system including the vehicle wireless communication device.
自転車に搭載され、自転車速度を通知し得る自転車速度通知を発信する無線発信機が知られている(たとえば特許文献1)。自転車速度通知は、自転車速度に応じたパルス周期の信号となっているので、自転車速度を通知できる。この自転車速度通知は、自転車の速度に応じたパルス周期の信号が変調信号として用いられ、この変調信号が、数百kHz〜数百MHzの範囲内で自転車と車両との間の通信に好適な1つの周波数帯の搬送波で変調されて生成される。 There is known a wireless transmitter that is mounted on a bicycle and transmits a bicycle speed notification that can notify the bicycle speed (for example, Patent Document 1). Since the bicycle speed notification is a signal having a pulse period corresponding to the bicycle speed, the bicycle speed can be notified. In this bicycle speed notification, a signal having a pulse period corresponding to the speed of the bicycle is used as a modulation signal. It is generated by being modulated with a carrier wave in one frequency band.
特許文献1に記載の無線発信機を搭載した自転車が同じエリアに多数存在していると、混信が生じてしまう可能性が高くなる。混信が生じてしまう可能性を低くするためには、無線発信機が自転車速度通知を送信する送信電力強度を小さくすることが考えられる。 If many bicycles equipped with the wireless transmitter described in Patent Document 1 are present in the same area, there is a high possibility that interference will occur. In order to reduce the possibility of interference, it is conceivable to reduce the transmission power intensity at which the wireless transmitter transmits a bicycle speed notification.
しかし、送信電力強度を小さくしてしまうと、自転車速度通知を受信できる距離が短くなる。したがって、自転車の移動速度が高い場合には、自転車速度通知を受信する受信機を搭載した車両が自転車速度通知を受信してから、自転車がその車両に接近するまでの時間が短くなってしまう。その結果、車両で行われる報知や挙動制御が遅れる恐れが生じるという問題がある。 However, if the transmission power intensity is reduced, the distance at which the bicycle speed notification can be received becomes shorter. Therefore, when the moving speed of the bicycle is high, the time from when the vehicle equipped with the receiver that receives the bicycle speed notification receives the bicycle speed notification until the bicycle approaches the vehicle is shortened. As a result, there is a problem that the notification and behavior control performed in the vehicle may be delayed.
なお、特許文献1における自転車を、自転車以外の車両に代えても、また、特許文献1における車両を車両以外の移動体に代えても、上述の問題が生じる。 Even if the bicycle in Patent Document 1 is replaced with a vehicle other than the bicycle, and the vehicle in Patent Document 1 is replaced with a moving body other than the vehicle, the above-described problem occurs.
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、混信を抑制しつつも、車両用無線通信装置が送信した変調波を受信する装置が用いられている移動体がその変調波を受信してから、車両用無線通信装置が用いられている車両がその移動体に接近するまでの時間が短くなってしまうことを抑制できる車両用無線通信装置、および無線通信システムを提供することにある。 The present invention has been made based on this situation, and an object of the present invention is to use a device that uses a device that receives a modulated wave transmitted by a vehicle wireless communication device while suppressing interference. Wireless communication device for vehicle and wireless communication capable of suppressing shortening of time from reception of modulated wave by vehicle to approach of moving vehicle using vehicle wireless communication device To provide a system.
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。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。 The above object is achieved by a combination of the features described in the independent claims, and the subclaims define further advantageous embodiments of the invention. Reference numerals in parentheses described in the claims indicate a correspondence relationship with specific means described in the embodiments described later as one aspect, and do not limit the technical scope of the present invention. .
上記目的を達成するための本発明は、車両で用いられる車両用無線通信装置(20)であって、車両の車速を検出する車速検出部(21)と、送信データを生成する送信データ生成部(25、25A)と、送信データ生成部が生成した送信データを予め設定された高周波帯の搬送波で変調した変調波を、車速検出部が検出した車速が高いほど大きい送信電力で送信する高周波送信部(26T)とを備えることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a vehicle wireless communication device (20) used in a vehicle, a vehicle speed detection unit (21) for detecting the vehicle speed of the vehicle, and a transmission data generation unit for generating transmission data. (25, 25A) and high-frequency transmission in which a modulated wave obtained by modulating transmission data generated by the transmission data generation unit with a carrier wave in a preset high-frequency band is transmitted with higher transmission power as the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit is higher. Part (26T).
本発明の車両用無線通信装置は、この車両用無線通信装置が用いられている車両の車速を検出する車速検出部を備え、車速検出部が検出した車速が高いほど大きい送信電力で変調波を送信する。したがって、車速が相対的に高いときには相対的に大きい送信電力で変調波を送信するので、車速が相対的に高いときには、車両から比較的遠くまで変調波が送信されることになる。これにより、車速が相対的に高くても、車両用無線通信装置が送信した変調波を受信する装置が用いられている移動体が変調波を受信してから、車両用無線通信装置が用いられている車両がその移動体に接近するまでの時間が短くなってしまうことを抑制できる。 The vehicle wireless communication device of the present invention includes a vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed of a vehicle in which the vehicle wireless communication device is used, and generates a modulated wave with a larger transmission power as the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit is higher. Send. Therefore, since the modulated wave is transmitted with relatively large transmission power when the vehicle speed is relatively high, the modulated wave is transmitted relatively far from the vehicle when the vehicle speed is relatively high. Thus, even when the vehicle speed is relatively high, the vehicle wireless communication device is used after the mobile body that uses the device that receives the modulated wave transmitted by the vehicle wireless communication device receives the modulated wave. It can be suppressed that the time until the moving vehicle approaches the moving body is shortened.
また、車速が相対的に低いときには相対的に小さい送信電力で変調波を送信するので、近くに存在する他の車両用無線通信装置が送信した変調波との混信を抑制できる。 Further, since the modulated wave is transmitted with relatively small transmission power when the vehicle speed is relatively low, it is possible to suppress interference with the modulated wave transmitted by another nearby vehicle wireless communication apparatus.
<第1実施形態>
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1に示しているように、本実施形態の無線通信システム1は、自転車2に搭載された無線通信装置である自転車用無線通信装置20と、自動車3に搭載された無線通信装置である自動車用無線通信装置30を備えている。図1には、自転車用無線通信装置20を搭載した自転車2、自動車用無線通信装置30を搭載した自動車3を1台ずつ示しているが、自転車用無線通信装置20を搭載した自転車2、自動車用無線通信装置30を搭載した自動車3がそれぞれ複数台あってもよい。
<First Embodiment>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the wireless communication system 1 of the present embodiment includes a bicycle
自転車2は車両であり、自転車用無線通信装置20は請求項の車両用無線通信装置に相当する。また、自動車3は移動体であり、自動車用無線通信装置30は請求項の移動体用無線通信装置に相当する。自転車用無線通信装置20は、自転車2の存在を周囲に知らせるために、周期的に変調波を送信する。自動車用無線通信装置30は、その変調波を受信可能な構成を備える。
The
図2に示すように、第1実施形態の自転車用無線通信装置20は、車速検出部21、LFアンテナ22、LF受信部23、電力制御パターン判定部24、送信データ生成部25、RF送信部26T、RFアンテナ27を備える。また、本実施形態の自転車2はハブダイナモ2aを備える。
As shown in FIG. 2, the bicycle
車速検出部21は、ハブダイナモ2aに接続されている。ハブダイナモ2aは交流式の発電機であり、周知のように、回転数が高くなるのに応じて出力電圧が直線的に高くなる直線範囲がある。なお、回転数がこの直線範囲よりも高い範囲では、回転数が変化しても出力電圧はあまり変化しない。
The
車速検出部21は、自転車2が走行する際にハブダイナモ2aが発生する交流の出力電圧をもとに、その出力電圧が高いほど高い値となる直流の車速信号Svを、電力制御パターン判定部24およびRF送信部26Tに出力する。前述したように、ハブダイナモ2aの回転数が直線範囲であれば、回転数が高くなるのに応じて、ハブダイナモ2aが発生する出力電圧は高くなる。よって、車速信号Svは、その電圧値により自転車2の車速Vを表す信号である。
The vehicle
図3に、車速検出部21の具体的構成例を示す。また、図3には、自転車用無線通信装置20の電源回路29も示す。電源回路29は、いずれも周知の全波整流回路291と、平滑降圧回路292を備える。これら全波整流回路291、平滑降圧回路292により、ハブダイナモ2aが発生する交流電圧が、整流され、かつ、平滑化および降圧されることにより、所定の直流電圧に変換される。なお、図3における「回路」は、図2に示す自転車用無線通信装置20のうち、車速検出部21位外の構成を意味する。この電源回路29は、図2では省略している。
FIG. 3 shows a specific configuration example of the vehicle
図3に示す車速検出部21は、倍電圧整流回路211と、平滑回路212を備えるアナログ回路である。倍電圧整流回路211は、ハブダイナモ2aの両端電圧が入力され、ハブダイナモ2aが発生する図4に示す交流電圧を2倍の電圧にして整流する。平滑回路212は、倍電圧整流回路211で整流された電圧を平滑化する。ハブダイナモ2aが発生する出力電圧は、前述した直線範囲では、ハブダイナモ2aの回転数に応じて高くなる。したがって、この図3に示した構成の車速検出部21が出力する車速信号Svは、電圧値により自転車2の車速Vを表す。また、整流回路として倍電圧整流回路211を用いているので、自転車2の速度変化による車速信号Svの電圧値の変化量が大きくなる。これにより、車速信号Svに基づく電力制御が容易になる。
3 is an analog circuit including a voltage
説明を図2に戻す。LFアンテナ22は、LF帯の電波を受信可能な電気長になっており、受信した電波を表す信号をLF受信部23に出力する。このLFアンテナ22はたとえばバーアンテナである。LF受信部23は、LFアンテナ22から取得した信号を増幅および復調し、復調した信号(以下、LF受信信号)を電力制御パターン判定部24に出力する。本実施形態では、LF受信部23が復調する周波数、すなわち、LF受信部23が受信する周波数は135kHz帯である。このLF受信部23は請求項の近距離受信部に相当する。
Returning to FIG. The
電力制御パターン判定部24は、RF送信部26Tの送信電力Pを、固定電力Pfとするか、車速Vに応じた電力とするかを判定する。この電力制御パターン判定部24は、たとえば、CPU、ROM、RAM等を備えたコンピュータにおいて、CPUが、RAMの一時記憶機能を利用しつつ、ROMなどの非遷移的実体的記録媒体に記憶されているプログラムを実行することで実現される。また、送信データ生成部25もコンピュータにより実現される。なお、これら電力制御パターン判定部24、送信データ生成部25が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。
The power control
図5に、電力制御パターン判定部24が送信電力パターンを判定する処理を示す。電力制御パターン判定部24は、図5に示す処理を所定周期で実行する。ステップS1では、車速検出部21から車速信号Svを取得する。
FIG. 5 shows a process in which the power control
ステップS2では、ステップS1で取得した車速信号Svが表す車速Vが、低車速判定閾値THLVよりも低いか否かを判断する。低車速判定閾値THLVは、自転車2が、歩行者が歩行する程度の遅い速度で走行していることを判定するための閾値であり、たとえば、5km/hに設定される。
In step S2, the vehicle speed V indicated by the acquired vehicle speed signal Sv in step S1 it is determined whether or not lower than the lower vehicle speed determination threshold TH LV. The low vehicle speed determination threshold value TH LV is a threshold value for determining that the
ステップS2の判断がYESであればステップS3に進む。ステップS3では、LF受信部23が、自動車用無線通信装置30が送信した信号(以下、自動車通知信号)を受信したか否かを判断する。自動車通知信号は、自動車用無線通信装置30がLF帯の電波で送信する信号であり、LF帯の電波であることから受信可能距離は近距離である。たとえば、自動車通知信号の受信可能距離は5m程度である。この自動車通知信号は請求項の近距離通信信号である。
If judgment of step S2 is YES, it will progress to step S3. In step S <b> 3, the
ステップS3の判断は、LF受信部23からLF受信信号を取得して行う。過去一定時間内に、LF受信部23から取得した信号が自動車通知信号であると判定している場合には、LF受信部23が自動車通知信号を受信したと判断する。過去一定時間は、たとえば、自動車用無線通信装置30が自動車通知信号を送信する周期の数回分程度に設定される。このステップS3の判断がYESであれば、ステップS4に進む。ステップS4では、送信電力Pを固定電力Pfにすると決定する。ステップS2の判断およびステップS3の判断のいずれか1つでもNOであればステップS5に進む。ステップS5では、送信電力Pを決定するために車速比例制御を実行すると決定する。
The determination in step S3 is performed by acquiring an LF reception signal from the
図6は、車速比例制御および固定電力Pfを説明する図である。図6において、送信下限車速VLは、変調波を送信する制御を開始する下限の車速Vである。車速比例制御は、図6に破線で示すように、送信下限車速VLから上限車速VUまでは、車速Vが高くなるほど送信電力Pが大きくなり、車速Vが上限車速VUを超えると、送信電力Pを一定の上限電力PUとする制御である。上限車速VUはたとえば20km/hである。 FIG. 6 is a diagram for explaining the vehicle speed proportional control and the fixed power Pf. In FIG. 6, the transmission lower limit vehicle speed V L is the lower limit vehicle speed V at which control for transmitting a modulated wave is started. In the vehicle speed proportional control, as shown by a broken line in FIG. 6, the transmission power P increases as the vehicle speed V increases from the transmission lower limit vehicle speed V L to the upper limit vehicle speed V U , and when the vehicle speed V exceeds the upper limit vehicle speed V U , a control for the transmission power P and fixed upper limit power P U. The upper limit vehicle speed V U is, for example, 20 km / h.
固定電力Pfは、変調波の通信距離が、LF帯の電波により送信される自動車通知信号の通信距離よりも長くなるように設定された電力である。図6において、送信電力PLFは、変調波の通信距離を、自動車通知信号の通信距離と同程度の通信距離とするための送信電力Pである。固定電力Pfはこの送信電力PLFよりも大きい電力となっている。 The fixed power Pf is power set such that the communication distance of the modulated wave is longer than the communication distance of the automobile notification signal transmitted by the radio wave in the LF band. In FIG. 6, transmission power P LF is transmission power P for making the communication distance of the modulated wave the same communication distance as the communication distance of the automobile notification signal. The fixed power Pf is larger than the transmission power PLF .
説明を図2に戻す。送信データ生成部25は、送信データを周期的に生成する。送信データは自転車2の存在を周囲に通知するためのデータである。送信データの生成周期に特に制限はない。たとえば、送信データの生成周期は、数十ミリ秒から数百ミリ秒の間で設定された一定値である。
Returning to FIG. The transmission
RF送信部26Tは、送信データ生成部25が生成した送信データを変調信号とし、この送信データをRF帯の搬送波で変調して変調波とし、この変調波をRFアンテナ27から電波として送信する。このRF送信部26Tが請求項の高周波送信部に相当する。
The
RF送信部26Tは、詳細構成として、変調部26T1、電力増幅部26T2、RF電力制御部26T3を備える。変調部26T1は、送信データ生成部25から送信データを取得し、その送信データをRF帯(すなわち高周波帯)の搬送波で変調する。本実施形態におけるRF帯は具体的には315MHz帯である。電力増幅部26T2は、変調部26T1が生成した信号を、予め設定された一定電力となるように増幅する。これら変調部26T1と電力増幅部26T2が請求項の変調増幅部に相当する。
As a detailed configuration, the
RF電力制御部26T3は、電力制御パターン判定部24が、送信電力Pを車速Vに応じた電力とすると判定している場合、車速比例制御を行う。車速比例制御は、車速Vが高いほど送信電力Pを大きくする制御である。本実施形態のRF電力制御部26T3は、具体的には、電力増幅部26T2が増幅した増幅後の送信データを、車速Vが高いほど低くなる減衰率で減衰させて、RFアンテナ27から送信する。
When the power control
一方、RF電力制御部26T3は、電力制御パターン判定部24が送信電力Pを固定電力Pfとすると判定している場合に、電力増幅部26T2が増幅した増幅後の送信データを、予め設定されている固定の減衰率で減衰させて、RFアンテナ27から送信する。固定の減衰率は、減衰後の送信電力Pが、車速比例制御を行っている場合において、車速Vが低車速判定閾値THLVよりも低い場合の送信電力Pよりも大きくなる減衰率である。RFアンテナ27は、RF送信部26Tから供給された変調波を、電波として空中に放射する。
On the other hand, when the power control
図7に示すように、RF電力制御部26T3は、細分化した構成として、電圧制御減衰器2631、固定減衰器2632、切替部2633、2634を備える。
As shown in FIG. 7, the RF power control unit 26T3 includes a voltage-controlled
電圧制御減衰器2631は、請求項の電圧制御減衰部に相当しており、電力増幅部26T2が出力した変調波を表す信号を入力信号とし、車速信号Svを制御信号として用いて、車速信号Svの電圧が高いほど低い減衰率で入力信号を減衰させた信号を出力する。一方、固定減衰器2632は、電力増幅部26T2が出力した変調波を表す信号を固定電力Pfで出力する。なお、電力増幅部26T2が出力した変調波を表す信号の電力が固定電力Pfとなっていれば、伝送線路を固定減衰器2632として用いることもできる。この固定減衰器2632は請求項の固定電力部に相当する。
The voltage-controlled
切替部2633は、RF電力制御部26T3に入力される入力信号を、電圧制御減衰器2631に入力するか固定減衰器2632に入力するかを切り替える。切替部2634は、RF電力制御部26T3の出力信号を、電圧制御減衰器2631が出力する信号とするか固定減衰器2632が出力する信号とするかを切り替える。これら切替部2633、2634は、電力制御パターン判定部24が切り替え制御を行う。電力制御パターン判定部24は、送信電力Pを固定電力Pfとすると判定している場合には、切替部2633、2634を固定減衰器2632に接続する。一方、送信電力Pを車速比例制御で決定すると判定している場合には、切替部2633、2634を電圧制御減衰器2631に接続する。
The switching unit 2633 switches whether the input signal input to the RF power control unit 26T3 is input to the voltage controlled
図8は、電圧制御減衰器2631の詳細構成を示す回路図である。電圧制御減衰器2631は、PINダイオードと抵抗とコンデンサを利用した周知のアナログ型の電圧制御減衰器である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the voltage controlled
次に、自動車用無線通信装置30の構成を図9を用いて説明する。図9に示すように、自動車用無線通信装置30は、LFアンテナ31、LF送信部32、RFアンテナ33、RF受信部34、制御部35、報知部36を備える。なお、LF送信部32は請求項の近距離送信部に相当し、RF受信部34は請求項の移動体側受信部に相当する。
Next, the configuration of the automobile
LFアンテナ31、LF送信部32、RFアンテナ33、RF受信部34、報知部36は、機械的な鍵を使用せずに自動車3のドアを施解錠するスマートエントリーシステムに用いられるものを使うことができる。
The
LF送信部32は、LF帯の電波、具体的には135kHz帯の電波で、制御部35が生成した車両通知信号を変調および増幅して、LFアンテナ31から送信する。RF受信部34はRFアンテナ33を介して、自転車用無線通信装置20が送信した変調波を受信し、受信した変調波を増幅および復調して制御部35に供給する。
The
制御部35は、CPU、ROM、RAM等を備えたコンピュータであり、車両通知信号を周期的に生成してLF送信部32に供給する。車両通知信号の生成周期は、たとえば、数十ミリ秒から数百ミリ秒の間である。なお、公知のスマートエントリーシステムでは、LF帯の電波を送信するのは自動車3が停止しているときであるが、この制御部35は、自動車3が走行中に周期的に車両通知信号を生成する。よって、自動車用無線通信装置30は、自動車3が走行中に車両通知信号を送信する。自動車3が走行中であることの判断は、この制御部35に、自動車3の速度を示す信号が供給されるようにして、その信号から判断する。また、自動車3が実際に走行中であることを判断する代わりに、アクセルペダルが踏まれれば自動車3が走行できる状態であることを判断してもよい。イグニッションスイッチがオンであり、シフトポジションが走行ポジションであれば、アクセルペダルが踏まれれば自動車3が走行できる状態である。したがって、この状態を判断するためには、シフトポジション信号とイグニッション信号が制御部35に供給されるようになっていればよい。
The
また、制御部35は、RF受信部34から信号を取得して、自動車3の周囲に自転車2が存在しているか否かを判断する。そして、自動車3の周囲に自転車2が存在していると判断した場合には、さらに、自転車2の距離、速度、相対進行方向など、所定のパラメータから自転車2に対する注意喚起を自動車3の運転者に対して行う必要があるかを判断する。注意喚起を行う必要があると判断した場合には、報知部36を用いて注意喚起を行う。
In addition, the
[第1実施形態のまとめ]
以上、説明した第1実施形態の自転車用無線通信装置20は、自転車2の車速Vを検出する車速検出部21を備え、RF送信部26Tは、車速比例制御を行う場合には、車速検出部21が検出した車速Vが高いほど大きい送信電力Pで変調波を送信する。したがって、車速Vが相対的に高いときには相対的に大きい送信電力Pで変調波を送信するので、車速Vが相対的に高いときには、自転車2と自動車3との距離が比較的遠い状態で変調波が送信されることになる。これにより、自転車2の車速Vが相対的に高くても、自動車3が、自転車用無線通信装置20が送信した変調波を受信してから、自転車2が自動車3に接近するまでの時間が短くなってしまうことを抑制できる。
[Summary of First Embodiment]
As described above, the bicycle
また、RF送信部26Tは、車速比例制御を行う場合には、車速Vが相対的に低いときには相対的に小さい送信電力Pで変調波を送信するので、近くに存在する他の自転車用無線通信装置20が送信した変調波との混信を抑制できる。
In addition, when performing vehicle speed proportional control, the
また、本実施形態の自転車用無線通信装置20は、車速Vが低車速判定閾値THLVよりも低く(S2:YES)、かつ、自動車通知信号を受信した場合(S3:YES)には、送信電力Pを固定電力Pfとする。この固定電力Pfは、自動車通知信号の通信距離よりも通信距離が長くなる電力である。したがって、固定電力Pfで変調波を送信することにより、自動車通知信号を送信した自動車用無線通信装置30が、この変調波を受信できず、自転車2の存在を検知できない事態を抑制できる。
In addition, the bicycle
また、本実施形態の自転車用無線通信装置20は、車速Vが低車速判定閾値THLVよりも低くても(S2:YES)、自動車通知信号を受信していない場合(S3:NO)には、車速比例制御を行う(S5)。この車速比例制御において、車速Vが低車速判定閾値THLVよりも低い場合の送信電力Pは固定電力Pfよりも小さい。つまり、自転車2の周囲に自動車3が存在している可能性が低い場合には、変調波の送信電力Pを車速Vに応じた小さい電力にするので、混信を抑制することができる。
In addition, the bicycle
また、本実施形態の自転車用無線通信装置20の車速検出部21は、ハブダイナモ2aの出力電圧を用いて車速Vを検出しており、車速検出部21が出力する車速信号Svは、車速Vに応じて電圧が高くなる。RF送信部26Tが備えるRF電力制御部26T3は、車速比例制御を行うために電圧制御減衰器2631を備えており、この電圧制御減衰器2631は、車速Vに応じて電圧が高くなる車速信号Svを制御信号として送信電力Pを制御する。つまり、本実施形態の車速比例制御は、ハブダイナモ2aが出力するアナログ信号である出力電圧が車速に応じて変化することを利用して、アナログ回路で送信電力Pを制御する。よって、車速比例制御を行うための構成を、マイコンを用いてデジタル回路で構成するよりも、車速比例制御を行う構成が安価になる。
In addition, the vehicle
<第2実施形態>
次に、第2実施形態を説明する。この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the following description of the second embodiment, elements having the same reference numerals as those used so far are the same as elements having the same reference numerals in the previous embodiments unless otherwise specified. Further, when only a part of the configuration is described, the above-described embodiment can be applied to the other parts of the configuration.
第2実施形態の無線通信システムは、第1実施形態と同じ自動車用無線通信装置30を備え、自転車用無線通信装置20に代えて、図10に示す自転車用無線通信装置20Aを備える。
The wireless communication system of the second embodiment includes the same vehicle
第2実施形態の自転車用無線通信装置20Aは、第1実施形態で説明したRF送信部26Tに加えて、請求項の高周波受信部に相当するRF受信部26Rを備える。これらRF送信部26TとRF受信部26Rを備える構成をRF部26とする。第2実施形態の自転車用無線通信装置20Aは、キャリアセンス部28も備え、送信データ生成部25Aが行う処理が第1実施形態の送信データ生成部25と相違する。自転車用無線通信装置20Aのその他の構成は第1実施形態と同じである。
The bicycle
RF受信部26Rは、電力増幅部26R1と復調部26R2を備える。電力増幅部26R1は、RFアンテナ27が受信した電波を増幅して復調部26R2に出力する。復調部26R2は、復調部26R2から供給された信号からベースバンド信号を取り出して、キャリアセンス部28へ出力する。
The
キャリアセンス部28、送信データ生成部25Aは、たとえば、コンピュータにより実現される。ただし、これらキャリアセンス部28、送信データ生成部25Aが実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。
The
キャリアセンス部28は、送信データ生成部25Aの指示によりキャリアセンスを実行して、RF送信部26Tが変調波を送信する周波数チャネルが空いているか否かを判定する。キャリアセンスは、復調部26R2から供給される信号の強度が、チャネルが使用されていると判定する閾値レベル以上である場合には、RF送信部26Tが変調波を送信する周波数チャネルが使用されていると判定する。一方、信号の強度が閾値レベルよりも低い場合にはチャネルが空いていると判定する。
The
送信データ生成部25Aは、図11に示す処理を周期的に実行する。ステップS11では、前回、送信データを生成してから送信周期が経過し、送信データを生成して送信するタイミングとなったか否かを判断する。送信データの生成周期は、第1実施形態の送信データ生成部25と同じでよい。
The transmission
ステップS11の判断がNOであれば図11の処理を終了する。一方、ステップのS11の判断がYESであればステップS12に進む。ステップS12では、電力制御パターン判定部24が送信電力Pを固定電力Pfとすると判定しているか否かを判断する。この判断がYESであればステップのS13に進む。ステップS13では、送信データを生成して変調部26T1に出力する。送信データが変調部26T1に出力されると、変調波がRFアンテナ27から放射される。
If judgment of step S11 is NO, the process of FIG. 11 will be complete | finished. On the other hand, if the determination in step S11 is YES, the process proceeds to step S12. In step S12, it is determined whether or not the power control
ステップS12の判断がNOである場合、すなわち、電力制御パターン判定部24は車速比例制御を行うと決定している場合、ステップS14に進む。ステップS14では、キャリアセンス部28にキャリアセンスを指示し、キャリアセンスの結果を取得する。
When the determination in step S12 is NO, that is, when the power control
続くステップS15では、キャリアセンスの結果、変調波を送信する周波数チャネルが空いていたか否かを判断する。この判断がNOであればステップS14に戻り、キャリアセンスを再度実行する。一方、ステップS15の判断がYESであればステップS13に進み、送信データを生成して変調部26T1に出力する。 In a succeeding step S15, it is determined whether or not a frequency channel for transmitting a modulated wave is free as a result of carrier sense. If this judgment is NO, it will return to Step S14 and will carry out carrier sense again. On the other hand, if the determination in step S15 is YES, the process proceeds to step S13, where transmission data is generated and output to the modulation unit 26T1.
[第2実施形態のまとめ]
電力制御パターン判定部24が送信電力Pを固定電力Pfに決定している場合には、自転車2と自動車3の距離が近い場合である。第2実施形態では、電力制御パターン判定部24が車速比例制御を行うと決定している場合にはキャリアセンスを実行する。しかし、電力制御パターン判定部24が送信電力Pを固定電力Pfに決定している場合には、キャリアセンスを実行することなく、変調波を送信する。これにより、自転車2と自動車3の距離が近い場合に、自転車2の存在を自動車用無線通信装置30が知るタイミングが遅くなってしまうことが抑制される。
[Summary of Second Embodiment]
When the power control
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The following modification is also contained in the technical scope of this invention, Furthermore, the summary other than the following is also included. Various modifications can be made without departing from the scope.
<変形例1>
前述の実施形態では低車速判定閾値THLVの具体的速度として5km/hを例示したが、低車速判定閾値は7−8km/hでもよい。
<Modification 1>
In the above-described embodiment, 5 km / h is exemplified as a specific speed of the low vehicle speed determination threshold TH LV , but the low vehicle speed determination threshold may be 7-8 km / h.
<変形例2>
前述の実施形態では近距離送信部として、LF帯の電波を送信するLF送信部32を示したが、近距離通信部は、通信距離がLF通信部と同程度、あるいは、それ以下であればよい。よって、近距離送信部として、Bluetooth Low Energy(以下、BLE)の規格に即して送信する送信部を用いてもよい。なお、Bluetoothは登録商標である。BLEは送信電力を規格の範囲内で低くすることができるので、送信電力を小さくすることで、BLEの規格に即した送信部を、請求項の近距離送信部として用いることができる。また、近距離通信部として、赤外線通信を行う送信部を用いてもよい。また、135kHz帯以外のLF帯の電波を送信する送信部を、請求項の近距離送信部として用いてもよい。
<
In the above-described embodiment, the
<変形例3>
前述の実施形態では、送信電力Pを固定電力Pfとする車速Vの条件は、車速Vが低車速判定閾値THLVよりも低いことのみであった。しかし、自転車2が走行していても、車速Vが極めて遅ければ、自動車用無線通信装置30が自転車2の存在を確実に知る必要性はそれほど高くない。そこで、自転車2の車速Vが、停止に近い極めて低い車速Vを判断するための停止判断閾値THsよりも低い場合には、車速Vが低車速判定閾値THLVよりも低くても、車速比例制御を行ってもよい。この停止判断閾値THsは、VL<THs<THLVである。なお、VLは図6に示している送信下限車速VLである。
<
In the above-described embodiment, the vehicle speed V that sets the transmission power P to the fixed power Pf is only that the vehicle speed V is lower than the low vehicle speed determination threshold TH LV . However, even if the
<変形例4>
第2実施形態では、送信データ生成部25Aは、電力制御パターン判定部24が送信電力Pを固定電力Pfとすると判定している場合に、キャリアセンスを行わずに送信データを生成していた。電力制御パターン判定部24は、送信電力Pを固定電力Pfとする条件として、車速Vが低車速判定閾値THLVよりも低いという条件を含んでいる。したがって、車速Vが低車速判定閾値THLV以上であれば、自動車通知信号を受信してもキャリアセンスを行うことになる。しかし、これとは異なり、車速Vによらず、自動車通知信号を受信した場合にはキャリアセンスを行うことなく送信データを生成して変調波を送信してもよい。
<Modification 4>
In the second embodiment, the transmission
<変形例5>
図3に示した倍電圧整流回路211に代えて、昇圧しない整流回路を用いてもよい。
<Modification 5>
Instead of the voltage
<変形例6>
前述の実施形態では、車両用無線通信装置として、自転車2で用いられる自転車用無線通信装置20を示したが、車両用無線通信装置は、自転車2とは異なる種類の車両、たとえば、自動車3で用いられてもよい。
<Modification 6>
In the above-described embodiment, the bicycle
<変形例7>
前述の実施形態では、移動体用無線通信装置として、自動車3で用いられる自動車用無線通信装置30を示したが、移動体用無線通信装置は、自動車3とは異なる種類の移動体、たとえば、歩行者、自転車2で用いられてもよい。
<Modification 7>
In the above-described embodiment, the mobile
<変形例8>
車速検出部として、車輪に、リードスイッチおよび磁石の何れか一方を取り付け、フォーク部に、リードスイッチおよび磁石の他方を取り付ける構成を用いてもよい。また、RF電力制御部として、マイクロコンピュータ等のデジタル回路により送信電力Pを制御する構成を用いてもよい。
<Modification 8>
As a vehicle speed detection part, you may use the structure which attaches any one of a reed switch and a magnet to a wheel, and attaches the other of a reed switch and a magnet to a fork part. Further, as the RF power control unit, a configuration in which the transmission power P is controlled by a digital circuit such as a microcomputer may be used.
1:無線通信システム 2:自転車 2a:ハブダイナモ 3:自動車 20、20A:自転車用無線通信装置 21:車速検出部 22:LFアンテナ 23:LF受信部 24:電力制御パターン判定部 25:送信データ生成部 25A:送信データ生成部 26:RF部 26R:RF受信部 26R1:電力増幅部 26R2:復調部 26T:RF送信部 26T1:変調部 26T2:電力増幅部 26T3:RF電力制御部 27:RFアンテナ 28:キャリアセンス部 29:電源回路 30:自動車用無線通信装置 31:LFアンテナ 32:LF送信部 33:RFアンテナ 34:RF受信部 35:制御部 36:報知部 211:倍電圧整流回路 212:平滑回路 291:全波整流回路 292:平滑降圧回路 2631:電圧制御減衰器 2632:固定減衰器 2633、3634:切替部
1: Radio communication system 2:
Claims (5)
前記車両の車速を検出する車速検出部(21)と、
送信データを生成する送信データ生成部(25、25A)と、
前記送信データ生成部が生成した前記送信データを予め設定された高周波帯の搬送波で変調した変調波を、前記車速検出部が検出した前記車速が高いほど大きい送信電力で送信する高周波送信部(26T)とを備えることを特徴とする車両用無線通信装置。 A vehicle wireless communication device (20) used in a vehicle,
A vehicle speed detector (21) for detecting the vehicle speed of the vehicle;
A transmission data generation unit (25, 25A) for generating transmission data;
A high-frequency transmission unit (26T) that transmits a modulated wave obtained by modulating the transmission data generated by the transmission data generation unit with a carrier wave in a preset high-frequency band with higher transmission power as the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit is higher. A vehicle wireless communication device.
前記移動体用無線通信装置は、近距離通信信号を逐次送信する近距離送信部(32)を備え、
前記車両用無線通信装置は、
前記近距離送信部が送信する前記近距離通信信号を受信する近距離受信部(23)を備え、
前記高周波送信部は、
前記車速検出部が検出した前記車速が予め設定された低車速判定閾値よりも低く、かつ、前記近距離受信部が前記近距離通信信号を受信したことに基づいて、前記近距離通信信号の通信距離よりも通信距離が長くなるように予め設定された固定電力で前記変調波を送信する一方、
前記車速検出部が検出した前記車速が前記低車速判定閾値よりも低くても、前記近距離受信部が前記近距離通信信号を受信していない場合、前記車速検出部が検出した前記車速が高いほど大きい前記送信電力とする制御である車速比例制御を行い、前記車速比例制御において、前記車速検出部が検出した前記車速が前記低車速判定閾値よりも低い場合の前記送信電力は、前記固定電力よりも小さいことを特徴とする無線通信システム。 2. The modulated wave that is provided in the vehicle wireless communication device according to claim 1 and that is used in a moving body different from the vehicle in which the vehicle wireless communication device is used, and is transmitted by the vehicle wireless communication device. A mobile communication system (30) including a mobile-side receiver (34) for receiving
The mobile wireless communication device includes a short-range transmission unit (32) that sequentially transmits a short-range communication signal,
The vehicle wireless communication device is:
A short-range receiver (23) for receiving the short-range communication signal transmitted by the short-range transmitter;
The high-frequency transmitter is
Communication of the near field communication signal based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting unit being lower than a preset low vehicle speed determination threshold and the near field receiving unit receiving the near field communication signal. While transmitting the modulated wave at a fixed power set in advance so that the communication distance is longer than the distance,
Even if the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit is lower than the low vehicle speed determination threshold, the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit is high when the short-range reception unit has not received the short-range communication signal. Vehicle speed proportional control, which is control for increasing the transmission power as much as possible, is performed, and in the vehicle speed proportional control, the transmission power when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit is lower than the low vehicle speed determination threshold is the fixed power A wireless communication system characterized by being smaller.
前記車両用無線通信装置は、
前記高周波送信部が使用する前記高周波帯の電波を受信する高周波受信部(26R)と、
前記高周波受信部により前記高周波帯の電波を受信してキャリアセンスを行うキャリアセンス部(28)とを備え、
前記高周波送信部は、前記車速比例制御を行う場合、前記キャリアセンス部により前記キャリアセンスを実行させて、前記高周波帯のチャネルが空いていると判定した後に前記変調波を送信するが、前記固定電力で前記変調波を送信する場合、前記キャリアセンス部に前記キャリアセンスを実行させることなく前記変調波を送信することを特徴とする無線通信システム。 In claim 2,
The vehicle wireless communication device is:
A high frequency receiver (26R) for receiving radio waves in the high frequency band used by the high frequency transmitter;
A carrier sense unit (28) for performing carrier sense by receiving radio waves in the high frequency band by the high frequency receiving unit;
When performing the vehicle speed proportional control, the high-frequency transmission unit transmits the modulated wave after determining that the channel of the high-frequency band is free by causing the carrier sense unit to execute the carrier sense, When transmitting the modulated wave with electric power, the modulated wave is transmitted without causing the carrier sense unit to execute the carrier sense.
前記車両は、ダイナモ(2a)を備える自転車(2)であり、
前記車両用無線通信装置の前記車速検出部(21)は、前記ダイナモの出力電圧を用いて前記車速を検出するものであって、前記車速に応じて高くなる電圧を、前記車速を表す車速信号として出力するものであり、
前記車両用無線通信装置の前記高周波送信部(26T)は、
前記送信データ生成部が生成した前記送信データを変調および増幅して、前記変調波を表す信号を出力する変調増幅部(26T1、26T2)と、
前記変調増幅部が出力した前記変調波を表す信号を入力信号として、前記車速信号の電圧が高いほど低い減衰率で前記入力信号を減衰させた信号を出力する電圧制御減衰部(2631)と、
前記変調増幅部が出力した前記変調波を表す信号を前記固定電力で出力する固定電力部(2632)と、
前記固定電力で前記変調波を送信する場合には、前記変調増幅部が出力した前記変調波を表す信号を前記固定電力部に入力する一方、前記車速比例制御を実行する場合には、前記変調増幅部が出力した前記変調波を表す信号を前記電圧制御減衰部に入力する切替部(2633、2634)とを備えることを特徴とする無線通信システム。 In claim 2 or 3,
The vehicle is a bicycle (2) provided with a dynamo (2a),
The vehicle speed detection unit (21) of the vehicular wireless communication device detects the vehicle speed using the output voltage of the dynamo, and uses a vehicle speed signal representing the vehicle speed as a voltage that increases according to the vehicle speed. Output as
The high-frequency transmission unit (26T) of the vehicle wireless communication device is
A modulation amplification unit (26T1, 26T2) that modulates and amplifies the transmission data generated by the transmission data generation unit and outputs a signal representing the modulated wave;
A voltage control attenuation unit (2631) that outputs a signal obtained by attenuating the input signal at a lower attenuation rate as the voltage of the vehicle speed signal is higher as a signal representing the modulated wave output from the modulation amplification unit;
A fixed power unit (2632) for outputting a signal representing the modulated wave output by the modulation amplification unit at the fixed power;
When transmitting the modulated wave with the fixed power, a signal representing the modulated wave output from the modulation amplifier is input to the fixed power unit, while when performing the vehicle speed proportional control, the modulation is performed. A wireless communication system, comprising: a switching unit (2633, 2634) that inputs a signal representing the modulated wave output from the amplification unit to the voltage control attenuation unit.
前記近距離送信部および前記近距離受信部は、LF帯の電波で前記近距離通信信号を送受信することを特徴とする無線通信システム。 In any one of Claims 2-4,
The short-range transmission unit and the short-distance reception unit transmit and receive the short-range communication signal using an LF band radio wave.
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