JP2017182657A - データ送受信装置 - Google Patents

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Yusuke Ishikawa
祐介 石川
徹 表原
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徹 表原
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Abstract

【課題】 開閉動作による衝撃や振動を受けても内蔵された基板や通信モジュールにダメージを受けにくいカードリーダを提供する。
【解決手段】 ウィンドウとは反対側の面を開放して他の五面を閉塞する箱状の本体(10)と、 その本体(10)の開放された面を閉塞する蓋体(11)と、本体(10)における蓋体(11)とは反対側の外側面にウィンドウと本体(10)とを固定するための本体固定部材(15)と、本体(10)における内部空間へ収納される基板(20)と、 その基板(20)に固定される通信モジュール(21)と、を備える。通信モジュール(21)は、本体(10)における車内ウィンドウ側の内面へ接着部材(22)を介して固定する。基板(20)は、蓋体(11)との間に保護用空間(19)を存在させる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、カーシェアリングやレンタカーなど共同で使用する車両を施錠解錠したり、管理したりするのに用いるデータ送受信装置に関する。
複数の車両を複数のユーザが共同で使用するカーシェアリングシステムが、普及しつつある。カーシェアリングを利用する利用者は、カーシェアリングの会員登録を済ませ、カーシェアリング用の自動車を確保している駐車場に出向いて直接利用する。または、携帯電話やパーソナルコンピュータを用いて利用予定の時間帯などを事前に連絡する予約制度を活用する。
さて、カーシェアリングの車両には、専用のカーナビゲーション装置を搭載するだけで無く、カーシェアリングに用いる車両を管理するための車両管理サーバとの通信を実行する車載器を搭載している。この車載器と車両管理サーバとの通信によって、車両の貸し出し、返却に関する管理を自動化(無人化)している。
図7から図9を用いて、更に詳しく説明する。
(図7)
カーシェアリングに用いる車両(サービス対象車両、シェアカー)には、データ処理装置として、カーシェアリング管理サーバとの無線通信を実行する車載機と、カーシェアリングのユーザ(会員登録済みユーザ)が乗車した場合に情報の伝達や意思表示の入力が行える多機能カーナビゲーション装置と、サービス対象車両の解錠、施錠をするための車両解錠センサとを備えている。この車両解錠センサは、後述するようにカードリーダを兼ねている。
カーシェアリング管理サーバは、会員管理、予約管理を含めた車両管理、優待データに関する管理などを実行する。
車載機は、カーシェアリング管理サーバとの無線通信のほか、車両解錠センサおよび多機能カーナビゲーション装置とのシリアル通信を行う。
車両解錠センサは、登録済みカードとの近距離無線通信(非接触の無線通信)によってデータの送受信を行うほか、鉄道の乗降に用いる鉄道ICカードなどの新規カードとの通信を行う。そして、そうしたデータ通信を車載機とシリアル通信またはUSB等の通信プロトコルにて通信する。
多機能カーナビゲーション装置は、タッチパネルを備えており、車載機を介して送り込まれた各種のデータを用いての会員ユーザへのメッセージ表示や、会員の意思表示をタッチパネルによる入力の受付(サービス用ボタン表示)、その入力内容を車載機への送信、などを行う。
以下、カーシェアリングサービスに用いる自動車を「シェアカー」または「サービス対象車両」と表記する。
カーシェアリングを利用するには、管理および運営上の都合から、まず会員登録を済まさなければならないこととしている。すなわち、以下に示すサービスを受けることができる「車両利用希望者」や「利用者」は、全て会員登録を済ませていることとなる。
会員登録は、氏名や住所の他、利用料金の支払い口座などの会員データを予め登録する。その登録データは、会員データベースへ蓄積されるとともに、会員であることを認証するためのIDカード(図中「会員カード」、「電子マネー等の登録済みカードα」と表している)が発行される。このIDカードには、そのユーザが会員であることを認証するために必要なデータがICチップへ格納されたICカードであり、シェアカーに搭載されたカードリーダ(車両解錠センサ)にかざすことでそのデータが読み取れるようになっている。施錠されているシェアカーの解錠も、前記の登録済みカードにて行う。
シェアカーの返却時には、利用者は、以下のように動作する。
すなわち、シェアカーを、カーシェアリングの基地となっている駐車スペースへ停車させ、シェアカーのシフトレバーをパーキングモードにする。エンジンキーを抜き、グローブボックスをあける。グローブボックスの中には、エンジンキーを収納しておくボックスが設けられている。そのボックスへエンジンキーに附帯するキーホルダー等を挿入し、返却ポジションへ回す。登録済みカードをカードリーダ(車両解錠センサ)にかざすことで、シェアカーを施錠する。
(図8)
図8は、予約実行の当日、サービス対象車両(シェアカー)の利用を開始する際の様子を示している。
会員ユーザは、の駐車場へ出向く。駐車場に複数のシェアカーがあっても、その会員ユーザがどの車両を使うべきであるかは、電子メールにて予め知らされている。
サービス対象車両の情報処理装置は、車両管理データベースから予約データを受信している。図中で「予約データ受信手段」と記載しているが、具体的に予約データを受信するのは車載機である。
会員ユーザは、登録済みカードαをシェアカーの車両解錠センサ(車の後部ガラスの内側に設置されているカードリーダ)へかざす。すると、シェアカーのドアロックが解錠され、会員ユーザは乗車が可能である。
乗車してエンジンを掛けると、多機能カーナビゲーション装置のタッチパネルが作動する。
乗車を開始した旨は、車載機を介してカーシェアリング管理サーバへその送信される。
(図9)
図9は、サービス対象車両を返却する際の様子を示している。
サービス対象車両を降りた会員ユーザは、登録済みカードαを車両解錠センサへタッチする。すると、サービス対象車両のドアはロックされる。
車両解錠センサは、登録済みカードαから会員ユーザ名(会員ユーザを特定できるデータ)を吸い上げ、車載機を介してカーシェアリング管理サーバへ送信する。
カーシェアリング管理サーバは、サービス提供を終了した会員ユーザ名に紐付いたサービス対象車両に関する管理データを、終了時刻とともに車両管理データベースへ格納する。
また、サービス料金の算出に必要な利用開始時刻、利用終了時刻などのデータは、料金算出手段において用いられる。料金算出手段は、優待サービスの内容を格納した優待データベースをも用いて料金を算出し、会員データベースへ格納する。その後の決済に関する手続きについては、説明を省略する。
なお、利用料金のお知らせ等の連絡は、会員ユーザが登録したメールアドレスへ送信される。
特許文献1に開示されたカードリーダは、アンテナ部と全体の動作を制御するためのコントロール部とを一枚のプリント基板にて形成すること、およびプリント基板が容易に取り出すことが不可能な袋状に形成している。これによって、収納されたプリント基板の落下を防止することができる、とある。
また、ケースを柔軟性および耐熱性のある材料(たとえばシリコンゴム)によって形成し、且つ中空の略長円柱形状を備えた袋状としている。これによって、車両のリアウィンドウのような曲面に形成された箇所に取り付けられた際にも容易に剥落することがない、とある。
特開2012−83876号公報
カードリーダは、特許文献1に開示されているように、サービス対象車両のリアウィンドウ(の車内側の面)へ装着されることが多い。これは、リアウィンドウが開閉動作を伴わない(開閉動作による衝撃や振動を避ける)ことを意図としているためである。
しかし、運転時の後方視界を確保するため、後部座席のウィンドウガラスにおける車内側の面へ装着したい場合もある。また、リアウィンドウであっても、開閉動作が可能な場合もある。仮に、カードリーダを装着したウィンドウの開閉動作をしなくても、他のドアの開閉が繰り返されれば、衝撃や振動を受けることは避けられない。
したがって、開閉動作による衝撃や振動を受けても、カードリーダに内蔵されたプリント基板が落下しにくい構造が求められている。
また、特許文献1は、プリント基板を内蔵するケースを袋状に形成することによってプリント基板が容易に取り出すことが不可能としている。
しかし、容易に取り出すことが不可能なケースは、組立時に手間が掛かり、また貼付作業の際に後ろから手などで押し込む際に基板へ直にストレスがかかりやすい。しかも、開閉動作による衝撃や振動を受けてカードリーダがウィンドウガラスから剥離して落下し、落下時に衝撃を受けた場合にプリント基板へダメージを受けやすい。
本発明が解決しようとする課題は、カーシェアリングまたはレンタカーのサービスを提供するための車両とその利用者との間で近距離無線通信をするために当該車両へ搭載されるカードリーダ(データ送受信装置)について、開閉動作による衝撃や振動を受けても内蔵された基板や通信モジュールにダメージを受けにくい構造を提供することにある。
(第一の発明)
第一の発明は、車両共有サービスに用いるサービス対象車両のウィンドウへ車内側から固定されるデータ送受信装置に係る。
そのデータ送受信装置は、 前記のウィンドウとは反対側の面を開放して他の五面を閉塞する箱状の本体(10)と、 その本体(10)における前記の開放された面を閉塞する蓋体(11)と、 前記の本体(10)における蓋体(11)とは反対側の外側面に前記のウィンドウと前記の本体(10)とを固定するための本体固定部材(15)と、 前記の本体(10)における内部空間へ収納される基板(20)と、 その基板(20)に固定される通信モジュール(21)と、を備える。
前記の通信モジュール(21)は、前記の本体(10)における前記の車内ウィンドウ側の内面へ接着部材(例えば両面テープ22)を介して固定し、 前記の基板(20)は、蓋体(11)との間に保護用空間(基板保護空間19)を存在させる。
(用語説明)
「車両共有サービス」とは、カーシェアリングを管理運営するサービス、およびカーレンタルサービスの両方を指すものとする。
「サービス対象車両」とは、カーシェアリングであれば「シェアカー」、カーレンタルサービスであれば「レンタルされる車両(レンタカー)」を指すものとする。
「利用者」は、カーシェアリングの場合には、予め会員登録をした会員ユーザであることが一般的である。
「データ送受信装置」という名称は、近距離無線通信によってデータの授受をするデバイスがカード型をしていることが多いので、カードリーダと称されることが一般的である。しかし、データ授受を実行する利用者に係るデバイスが携帯情報端末(たとえばスマートフォン)である場合、「カードリーダ」という名称が実態にそぐわないので、便宜的に「データ送受信装置」としている。
「保護用空間(19)は、単なる空間である場合の他、柔軟性に富んだ素材からなる保護用の部材を備えることとしてもよい(バリエーション3)。
(作用)
通信モジュール(21)は、基板(20)に固定されるとともに、本体(10)におけるウィンドウ側の内面へ接着部材(22)を介して固定される。 蓋体(11)は、本体(10)における開放された面へ固定され、本体(10)を閉塞することで、データ送受信装置が組み立てられる。基板(20)と蓋体(11)との間には保護用空間(19)が存在する。その後、データ送受信装置は、本体固定部材(15)によってサービス対象車両におけるウィンドウの内面へ固定される。
サービス対象車両のドア開閉による衝撃などのダメージを繰り返されるなどによって本体固定部材(15)が破損したり固定状態から剥離したりすることがある。その場合、すなわちウィンドウ側の内面からデータ送受信装置が落下してしまった場合、車両車内のどこかへ蓋体(11)から落下し、止まる。
本体(10)が落下し、蓋体(11)へ衝撃を受けたとしても、データ送受信装置としての機能を維持するために最も重要な基板(20)およびそのの基板(20)に固定される通信モジュール(21)は、衝撃を直接受けることがない。本体(10)における車内ウィンドウ側の内面へ接着部材(22)を介して固定されており、保護用空間(19)も存在するからである。
(バリエーション1)
第一の発明は、以下のように形成してもよい。
すなわち、 前記の本体(10)における前記の蓋体(11)に相対する上板部は、その外側接着面(ウィンドウ接着面14)を、本体(10)の内側から外側に向かって凸となるように湾曲させて形成してもよい(図2参照)。
「前記」の湾曲は、たとえば、凸となるサイズがその直角方向に対して1/100から1/200程度が好ましかった。
(作用)
車両のウィンドウガラスは、外側へ向かって湾曲しているものがほとんどである。したがって、本バリエーションに係るデータ送受信装置をウィンドウ側の内面へ固定する場合、本体(10)とウィンドウとの密着度が高められる。その結果、ウィンドウ側の内面からデータ送受信装置が落下してしまう確率を低めることができる。
(バリエーション2)
第一の発明におけるバリエーション1は、以下のように形成してもよい。
すなわち、前記の湾曲させた上板部が同厚にて形成されている場合、前記の接着部材(22)における前記の本体(10)へ接触する側の面を、接着部材(22)の内側から外側に向かって凸となるように湾曲させて形成してもよい(図示を省略)。
(作用)
湾曲させた上板部が同厚にて形成されている場合には、その上板における接着部材(22)側の面は湾曲している。そのため、その面へ接して通信モジュール(21)を固定する接着部材(22)も湾曲させることで、本体における上板部と通信モジュール(21)との密着度が高められる。その結果、通信モジュール(21)が上板部から落下してしまう確率を低めることができる。
(バリエーション3)
第一の発明におけるバリエーション1は、以下のように形成してもよい。
すなわち、前記の固定用部材(15)は、その外側接着面(ウィンドウ接着面15A)を、本体(10)の内側から外側に向かって凸となるように湾曲させて形成してもよい(図4参照)。
(作用)
前述したように、ほとんどの車両のウィンドウガラスは、外側へ向かって湾曲しているので、本バリエーションに係る固定用部材(15)は、本体(10)の内側から外側に向かって凸となるように湾曲した外側接着面(15A)をウィンドウガラスとの密着度を高めて固定できる。
(バリエーション3)
第一の発明におけるバリエーション1は、以下のように形成してもよい。
すなわち、前記の蓋体(11)における前記の基板(20)側の面には、前記の接着部材(22)が破損した場合に基板(20)および通信モジュール(21)を保護するための柔軟な材質による基板保護部材(18)を位置させることとしてもよい。
(用語説明)
基板保護部材(18)は、前記の基板保護空間(19)を全て占有するような大きさでもよいし、基板保護空間(19)よりも小さくてもよい。また、極めて柔軟な材質(たとえば発泡性材料)で形成することで、蓋体(11)を本体(10)へ固定する前においては基板保護空間(19)よりも大きな空間を占有するようなものを採用してもよい。
基板保護部材(18)は、蓋体(11)における基板(20)側へ固定する場合(図5参照)、基板(20)における蓋体(11)側へ固定する場合(図6参照)、蓋体(11)および基板(20)の両方へ固定する場合、がある。
(作用)
基板保護部材(18)は、接着部材(22)が破損した場合に、基板(20)および通信モジュール(21)が落下しても基板(20)および通信モジュール(21)を破損から保護する。
カーシェアリングまたはレンタカーのサービスを提供するための車両とその利用者との間で近距離無線通信をするために当該車両へ搭載されるカードリーダ(データ送受信装置)について、開閉動作による衝撃や振動を受けても内蔵された基板や通信モジュールに機械的ダメージが受けにくい構造を提供することができた。
本発明における第一の実施形態を示す組立斜視図である。 本発明における第一の実施形態を示す断面図である。 本発明における第一の実施形態を示す斜視図である。(a)はウィンドウガラスへ接着する面を上側に見せた斜視図であり、(b)は裏面側を上側に見せた斜視図である。 本発明における第二の実施形態を示す断面図である。 本発明における第三の実施形態を示す断面図である。 本発明における第四の実施形態を示す断面図である。 一般のカーシェアリングにおける利用予約を示した概念図である。 一般のカーシェアリングにおけるサービス対象車両を利用者が乗車する場合を示した概念図である。 一般のカーシェアリングにおけるサービス対象車両を利用者が返却する場合を示した概念図である。
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。ここで使用する図面は、図1から図6である。図7から図9については、本実施形態においても採用するシステムであるので、その説明を省略する。
以下の実施形態では、カーシェアリングサービスを説明する。カーシェアリングサービスに用いるサービス対象車両を「シェアカー」と表記する。なお、本発明に係るデータ送受信装置は、カーシェアリングサービスのみならず、レンタカーサービスにおいても採用できる。
本実施形態において説明するカーシェアリングを利用するには、管理および運営上の都合から、まず会員登録を済まさなければならないこととしている。すなわち、以下の実施形態に示すサービスを受けることができる「車両利用希望者」や「利用者」は、全て会員登録を済ませていることとなる。
会員登録は、氏名や住所の他、利用料金の支払い口座などの会員データを予め登録する。その登録データは、会員データベースへ蓄積されるとともに、会員であることを認証するためのIDカード(図8中「会員カード」、「電子マネー等の登録済みカードα」と表している)が発行される。このIDカードには、そのユーザが会員であることを認証するために必要なデータがICチップへ格納されたICカードであり、シェアカーに搭載された車両解錠センサとして機能するカードリーダ(データ送受信装置)にかざすことでそのデータが読み取れるようになっている。施錠されているシェアカーの解錠も、前記の登録済みカードにて行う。
シェアカーの返却時には、利用者は、以下のように動作する。
すなわち、シェアカーを、カーシェアリングの基地となっている駐車スペースへ停車させ、シェアカーのシフトレバーをパーキングモードにする。エンジンキーを抜き、グローブボックスをあける。グローブボックスの中には、エンジンキーを収納しておくボックスが設けられている。そのボックスへエンジンキーに附帯するキーホルダー等を挿入し、返却ポジションへ回す。登録済みカードをカードリーダ(データ送受信装置)にかざすことで、シェアカーを施錠する。
(第一の実施形態)
第一の実施形態を、図1から図3を用いて説明する。
前述してきたカードリーダたるデータ送受信装置の外観は、図3に示すようなものとなる。本体10は、縦95ミリメートル、横58ミリメートル、厚さ18ミリメートルの直方体をなし、厚さ方向の一面からハーネス13を突出させている。なお、厚さ寸法は、15〜25ミリメートルが適していた(図2等)。
会員ユーザが所有するIDカードとの通信状態を表示するランプ12が車外から見えるように、本体10におけるウィンドウ接着面がシェアカーにおける社内側から固定される。
図1は、ハーネス13を省略し、本体10に内蔵される部材がどのようになっているかを示す組立斜視図である。この図のように、ウィンドウ接着面14を「上方向」として説明する。
本体10は、ウィンドウ接着面14側とは反対側の面を開放した箱状をなしている。
前述したIDカードとの非接触通信を実行するための通信モジュール21は、その内部にアンテナを含んでおり、基板20の上へ固定されている。その通信モジュール21は、本体10におけるウィンドウ接触面14の裏側へ、両面テープ22を介して固定されている(図2参照)。
通信モジュール21および基板10を本体10へ固定した状態で、開放された下面へ蓋体11を固定する。蓋体11を固定した状態で、基板20の下面側および蓋体10の上面側の間には、空間ができるようにしている。この空間は、基板保護空間19である。
本実施形態を装着するシェアカーウィンドウガラスは、外側へ向かって湾曲している。したがって、本実施形態に係るデータ送受信装置においては、ウィンドウ接触面14は、本体10の内側から外側に向かって凸となるように湾曲させて形成している。
その湾曲は、凸となるサイズがその直角方向に対して1/100から1/200程度が好ましいことが、実験的に把握できた。本実施形態においては、図2に示すように、95ミリメートルの縦方向寸法に対して0.5ミリメートルを突出させるとともに、58ミリメートルの横寸法に対しても0.5ミリメートルを突出させることとした。
本実施形態に係るデータ送受信装置は、両面テープ15を介してシェアカーのウィンドウ側の内面へ固定する。すなわち、両面テープ15は、ウィンドウ接着面15Aをウィンドウの内側へ、本体接着面15Bを本体10のウィンドウ接着面14へ、それぞれ固定する。ウィンドウ接着面14が湾曲しているので、本体10とウィンドウとの密着度が高められる。その結果、ウィンドウ側の内面からデータ送受信装置が落下してしまう確率を低めることができる。
サービス対象車両のドア開閉による衝撃などのダメージを繰り返されるなどによって両面テープ15が破損したり固定状態から剥離したりすることがある。その場合、すなわちウィンドウ側の内面から本実施形態に係るデータ送受信装置が落下してしまった場合、車両車内のどこかへ蓋体11側から落下して、止まる。
本体10が落下し、何かに衝突した蓋体11とへ衝撃を受けたとしても、サービス対象車両においてデータ送受信装置としての機能を維持するために最も重要な基板20およびその基板20に固定される通信モジュール21は、衝撃を直接受けることがない。本体10における車内ウィンドウ側の内面へ接着部材22を介して固定されており、保護用空間19も存在するからである。
(第二の実施形態)
図4に基づいて、第二の実施形態を、第一の実施形態との相違点を説明する。
第二の実施形態では、本体10をウィンドウガラスへ固定する両面テープ15を異ならせた。
すなわち、第二の実施形態に係る両面テープ15は、そのウィンドウ接触面15Aを、ウィンドウガラスへ凸となるように湾曲させた。
一方、本体10におけるウィンドウ接触面14は、湾曲させずに平面とした。
第一の実施形態においては、本体10におけるウィンドウ接触面14を湾曲させるために、本体10を形成するための金型に湾曲面を形成するための加工を施すか、切削加工を必要とする。しかし、第二の実施形態によれば、両面テープ15の加工であり、本体の加工よりも簡易に済む場合がある。
(第三の実施形態)
図5に基づいて、第三の実施形態を、第一の実施形態との相違点を説明する。
第三の実施形態では、基板保護空間19へ基板保護部材18を位置させる。具体的には、発泡ウレタン製の薄板にて形成した基板保護部材18を蓋体11の上面へ固定する。
基板保護部材18の横方向寸法は、基板20の横方向寸法よりも大きなものとする。
基板保護部材18は、通信モジュール21と本体10とを固定している接着部材22が破損した場合に、基板20および通信モジュール21が落下しても基板20および通信モジュール21を破損から保護する。
なお、基板保護部材18の厚さ寸法は、この第三の実施形態においては基板保護空間19の高さ寸法よりも小さくしている。しかし、発泡ウレタンは極めて柔軟なので、基板保護空間19の高さ寸法と同寸法、または基板保護空間19の高さ寸法よりも大きな厚さ寸法としてもよい。
(第四の実施形態)
図6に基づいて、第四の実施形態を、第三の実施形態との相違点を説明する。
第四の実施形態では、基板保護部材18を基板20における下面(通信モジュール21が位置する反対側の面)へ、予め固定している。
基板保護部材18の横方向寸法が基板20の横方向寸法よりも大きいので、基板20および通信モジュール21がガタついても、本体10における内部側壁との接触を避けることができる。
本発明は、通信機器の製造業、カーシェアリングまたはレンタカーを管理運営するサービス業、カーシェアリングまたはレンタカーを実現するためのサポートをする情報通信サービス業、カーシェアリングまたはレンタカーの運営のためのコンピュータソフトウェアを作成するソフトウェア産業、カードクレジット業などにおいて利用可能性を有する。
10; 本体
11; 蓋体
12; ランプ
13; ハーネス
14; ウィンドウ接着面
15; 両面テープ 15A;ウィンドウ接着面
15B;本体接着面
18; 基板保護部材
19: 基板保護空間
20; 基板
21; 通信モジュール
22; 両面テープ

Claims (5)

  1. 車両共有サービスに用いるサービス対象車両のウィンドウへ車内側から固定されるデータ送受信装置であって、
    前記のウィンドウとは反対側の面を開放して他の五面を閉塞する箱状の本体と、
    その本体における前記の開放された面を閉塞する蓋体と、
    前記の本体における蓋体とは反対側の外側面に前記のウィンドウと前記の本体とを固定するための本体固定部材と、
    前記の本体における内部空間へ収納される基板と、
    その基板に固定される通信モジュールと、を備え、
    前記の通信モジュールは、前記の本体における前記の車内ウィンドウ側の内面へ接着部材を介して固定し、
    前記の基板は、蓋体との間に保護用空間を存在させたデータ送受信装置。
  2. 前記の本体における前記の蓋体に相対する上板部は、その外側接着面を、本体の内側から外側に向かって凸となるように湾曲させて形成した請求項1に記載のデータ送受信装置。
  3. 前記の湾曲させた上板部が同厚にて形成されている場合、前記の接着部材における前記の本体へ接触する側の面を、接着部材の内側から外側に向かって凸となるように湾曲させて形成した請求項1に記載のデータ送受信装置。
  4. 前記の固定用部材は、その外側接着面を、本体の内側から外側に向かって凸となるように湾曲させて形成した請求項1から請求項3のいずれかに記載のデータ送受信装置。
  5. 前記の蓋体における前記の基板側の面には、前記の接着部材が破損した場合に基板および通信モジュールを保護するための柔軟な材質による基板保護部材を位置させることとした請求項1から請求項4のいずれかに記載のデータ送受信装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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