JP4062796B2 - 通信装置、通信方法及び通信装置を搭載する自動車 - Google Patents
通信装置、通信方法及び通信装置を搭載する自動車 Download PDFInfo
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、情報を多重通信する通信装置、通信方法及び通信装置を搭載する自動車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近の自動車には、多くの電子機器が搭載されている。これらの電子機器は、主に例えば運転席周辺(以下、一例として例えばダッシュボードとする)に配置された運転者が直接操作する電子機器や操作盤と、運転者が操作した操作盤の指示によって動作すればよい電子機器とに分類される。運転者が直接操作する必要のない電子機器としての例えばCD(Compact Disc)チェンジャー等は、ダッシュボードに配置されている必要がないので、通常トランクルーム等に配置しておき、操作部のみをダッシュボードに配置しておくことが多い。従って、運転席側の電子機器とトランクルーム側の電子機器との間で通信装置によって情報の通信をする必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、上述の通信は、次のように複雑化している。各電子機器毎の情報信号はそれぞれの配線で通信され、これらの情報信号を通信するための制御信号は、それらの配線とは別の配線によって通信されていた。従って、搭載する電子機器が増えれば増えるほど、配線が複雑化されていた。
【0004】
具体的に示すと以下のような点が上述の問題点に該当する。例えばTV(Television)の制御信号を通信する場合には、ビデオ信号線1本と、オーディオ信号線2本が必要であり、例えばトランクルームに設置したその他の電子機器毎にそれぞれビデオ信号線やオーディオ信号線を引き回す必要がある。従って、ワイヤーハーネスを削減する効果は大変小さいと言える。
従って、従来、電子機器の情報信号及び制御信号を一体化(マルチプレクス)して通信することにより、車内の配線を簡略化するような通信装置は存在しなかった。
【0005】
そこで本発明は上記課題を解消し、接続された電子機器の情報信号を相互に多重通信するために、第1の位置(例えば、インスツルメントパネル部)及び第2の位置(例えば、トランクルーム)にそれぞれ設けられた第1送受信手段と第2送受信手段との間で電子機器の情報信号やその情報信号の制御信号を一体化して、容易に通信することができる通信装置及びこの通信装置を搭載する自動車を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明にあっては、車輌に搭載された複数の電子機器間の情報信号を相互に多重通信する通信装置であって、車輌内の第1の位置に設けられた第1送受信手段と、車輌内の第2の位置に設けられた第2送受信手段を有し、第1送受信手段と第2送受信手段との間では、チャンネル構成の情報を含み情報信号の通信を行うための制御信号と該情報信号とが一体化されルーティング情報テーブルを参照して通信が行われることを特徴とする通信装置により、達成される。このルーティング情報テーブルは、各々のチャンネルと情報信号の送信元及び受信先の電子機器を示す情報とが対応付けられている。
【0007】
上記構成によれば、接続された電子機器の情報信号を相互に多重通信するために、車輌内の第1の位置及び車輌内の第2の位置にそれぞれ設けられた第1送受信手段及び第2送受信手段の間で情報信号の通信を行うための制御信号は、チャンネル構成の情報を含み情報信号と一体化された状態で第1送受信手段と第2送受信手段との間で通信される。通信の際には、各々のチャンネルと情報信号の送信元及び受信先の電子機器を示す情報とが対応付けられているルーティング情報テーブルが参照される。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
以下の説明では、各電子機器(ノード)にはノードアドレスが付けられており、このノードアドレスは例えば各電子機器に付けられた符号であるものとして説明する。
【0009】
第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態としての通信装置1000を搭載する自動車100の外観の一例を示す平面図である。
自動車100には、後述する多くの電子機器が搭載されている。これらの電子機器は、主に例えば運転席103周辺(以下、一例として例えばダッシュボード101(インスツルメントパネル部)とする)に配置されており、運転者が直接操作する操作盤や電子機器と、運転者が操作した操作盤の指示によって動作すればよい電子機器とに分類される。
【0010】
ここで、運転者が直接操作する必要のない電子機器は、ダッシュボード101に配置されている必要がないので、通常トランクルーム102(例えばリアトランクルーム)等に配置しておき、操作部のみをダッシュボード101に配置する。このため、運転席側の電子機器とトランクルーム側の電子機器との間で通信装置1000によって情報の通信が行われるようになっている。
【0011】
図2は、図1の自動車100に搭載された通信装置1000の電気的な構成例を示すブロック図であり、図3は、図2の通信装置1000の詳細な構成例を示すブロック図である。
自動車100には、図2のようにダッシュボード101側には例えば表示装置74、電話装置80、マイク24が接続された音声認識部70、スピーカ32及び30が接続されたヘッドユニット76及びラジオチューナ82等の電子機器が設けられており、トランクルーム102側には例えばテレビチュ−ナ2、CDチェンジャ05、カメラ07、ナビゲーション装置03及びスピーカ16及び18が接続されたパワーアンプ01等の電子機器が設けられている。尚、上述の各電子機器は、上記以外にも任意に組み合わせて接続しても良い。
【0012】
自動車100には、ダッシュボード101側の電子機器とトランクルーム102側の電子機器とで通信を行うための通信装置1000が設けられている。通信装置1000についての詳細は後述する。
【0013】
上記表示装置74は、電子機器が情報を表示するための表示装置である。表示装置74の周囲には、例えば操作キー26aやリモートコントローラが設けられている。尚、表示装置74は、例えば2系統のビデオ入力を有し、同時マルチディスプレイを可能にしている。電話装置80は、例えば電話装置及びその取付部を示している。音声認識部70は、自動車100に設けられた電子機器を口頭で指示を出し、操作するための音声認識部である。ヘッドユニット76は、例えばデジタル信号をアナログ信号に変換してスピーカ32及び30に音声を出力するためのものである。尚、ヘッドユニット76は、例えばフロントスピーカ30や32に内蔵されているような形態でも良い。ラジオチューナ82は、例えばFM(Frequency Modulation)/AM(Amplitude
Modulation)放送波を受信するためのチュ−ナである。
【0014】
上記テレビチュ−ナ2(テレビジョンチューナ)は、地上波放送(テレビジョン)を受信するためのチューナである。テレビチュ−ナ2は、例えばA/D(Analog To Degital)変換回路2a(A/D)を内蔵している。テレビチュ−ナ2は、例えば出力したアナログ信号をデジタル信号に変換し、接続先に出力する。CDチェンジャ05は、複数のコンパクトディスクを格納し、それぞれ再生するための装置である。カメラ07は、例えばCCD(Charge Coupled Device)を使用した撮影装置である。ナビゲーション装置03は、自動車100を所定の場所へと誘導するための誘導装置である。パワーアンプ01は、スピーカ16及び18から出力される例えばアナログ信号としての音声信号を増幅するための増幅装置である。
【0015】
上記通信装置1000は、例えばダッシュボード101側の第1送受信装置7(第1送受信手段)及び、トランクルーム102側の第2送受信装置9(第2送受信手段)を有する。
上記第1送受信装置7は、例えばマルチプレクサ20(一体化手段)、デマルチプレクサ22(分割手段)及びワイヤレストランシーバ29(通信手段)を有する。第1送受信装置7には、例えば表示装置74、電話装置80、マイク24が接続された音声認識部70、ヘッドユニット76及びラジオチューナ82等のダッシュボード101側電子機器が接続されている。マルチプレクサ20及びデマルチプレクサ22は、それぞれ例えば多入力、多出力チャンネルを有する。
【0016】
マルチプレクサ20は、例えば複数の電子機器を接続することができ、これらの電子機器のそれぞれの情報信号を組み合わせて(以下、マルチプレクスするという)多重通信信号を作成する装置である。マルチプレクサ20は、マルチプレクスした情報信号群をワイヤレストランシーバ29に対して出力する。マルチプレクサ20は、接続された電子機器と、例えばデジタル信号でやり取りする。つまり、例えば所定のアナログ信号は、マルチプレクサ20に入力されるまでにデジタル信号に変換されているものとする。
【0017】
デマルチプレクサ22は、例えば複数の電子機器を接続することができ、マルチプレクサ20によって一体化(マルチプレクス)された各電子機器のそれぞれの情報信号を、接続された各電子機器毎の情報信号に分割するための装置である。デマルチプレクサ22には、例えば誤り訂正回路ECCが内蔵されている。デマルチプレクサ22を通過する信号は、誤り訂正回路ECCによって誤り訂正される。デマルチプレクサ22は、例えばマルチプレクサ20と接続されている。デマルチプレクサ22は、接続された電子機器と、例えばデジタル信号でやり取りする。つまり、例えば所定のアナログ信号は、デマルチプレクサ22に入力されるまでにデジタル信号に変換されているものとする。
【0018】
ワイヤレストランシーバ29は、トランクルーム102側のワイヤレストランシーバ19と無線で多重通信(多重伝送、以下単に通信と呼ぶ)を行うための装置である。ワイヤレストランシーバ29とワイヤレストランシーバ19との間では、例えば使用周波数帯、伝送速度、伝送品質、電波伝播特性等を考慮した上で、無線で通信を行っている。このため、通信装置1000を使用すれば、ハーネスの低減を行うことができる。この通信装置1000では、最も経済的でかつ複雑な通信プロトコルが不要な、例えばマルチプレックス同期方式通信を採用する。ここで、「マルチプレックス同期方式通信」とは、複数の信号を多重化し、元の信号の整数倍でより高い周波数で送受信クロックを同期させて通信する。
【0019】
このマルチプレックス同期方式通信における無線通信では、DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)による多重通信を行っている。ここで、「DSSS」とは、スペクトラム拡散通信方式で信号の周波数帯域をその数十倍といった広い周波数帯域に拡散して伝送する方式であり、無線LANの変調方式の1つである。マルチプレクス同期方式は、ベースバンドに復調した後の伝送プロトコルの1つである。
この無線通信においてDSSSを採用したのは、伝送電力密度が低い、妨害や傍受に強い、伝送キャパシティが同一バンド幅では大きい等の一般的な理由によるものである。
【0020】
この通信装置1000では、送信側では例えばオーディオ、ビデオデータ及び各種コントロールデータを時分割でポイントツーポイント伝送し、受信側では例えばデマルチプレクサ12、22では誤り検出、訂正を行い、例えばFIFOにデータを溜め込み、PLL(Phase Locked Loop)でジッタを吸収したクロックでFIFOのデータを読み出す。これにより、通信装置1000は、例えばオーディオデータやビデオデータ等のジッタレス再生が可能となる。具体的には、通信装置1000では、例えば読み出し時に1フレームデータ毎に基準周波数(例えば44.1kHz、48kHz)で位相比較して、例えば1/4096のビットクロックを生成してマルチプレクスされたデータチャネルを取り出すことができる。
【0021】
この通信装置1000においては、無線LAN(Local Area Network)を使用し、例えばIEEE(The Institute ofElectrical and Electronics Engineers)802.11が伝送プロトコルとして使用されているような形態でも良い。無線伝送では電波伝播時の伝送品質が重要であり、データ伝送には、BER(Bit Error Rate)が、好ましくは例えば10E-8以下とすることが一般的に必要である。ワイヤレストランシーバ29とワイヤレストランシーバ19との間の通信では、データ伝送時において誤り検出能力を高くし、誤り訂正を強力に行うと、単位帯域幅における実質的な伝送速度の低下を招くので、この点を考慮した上で、誤り検出及び誤り訂正を行うように設定するべきである。
【0022】
通信装置1000では、例えばダッシュボード101とトランクルーム102との間で通信を行う程度なので、それほど強力な誤り訂正は必要ない。しかし、通信装置1000では、例えばAV(Audio Visual)のようなアイソクロノス(Isochronous)データを伝送するため、データ上の誤りを検出しても再送要求はできず、できるだけ誤り訂正できることが望ましい。
【0023】
上記無線LANでは、例えば2.5GHz対で10Mbps/CHが実用化しつつあり、周波数帯域を広げ、無線チャンネルを複数チャンネル取ることにより、トータル伝送速度を挙げることができる。この無線LANでは、単位帯域幅当たりのデータ伝送速度の制限から、例えばデジタルビデオデータは、何らかの圧縮が必要となるが、デジタルオーディオデータは、Raw Audio伝送を採用して無線伝送(ワイヤレス伝送)しても良い。ここで。Raw Audio伝送とは、非圧縮のPCM(Pulse Code Modulation)データストリームを生のまま伝送する方式である。これは、同様に複数チャンネルを使用することにより無線伝送帯域を広げ、非圧縮のデジタルビデオ(Raw Video)を伝送することも可能である。
【0024】
ワイヤレストランシーバ29とワイヤレストランシーバ19との間でやり取りされる通信データ40(一体化情報)は、それぞれに接続された各電子機器のそれぞれの情報信号が同期された状態で同時に、制御信号が一体化された状態で通信される。ここで、制御信号とは、接続された各電子機器の情報信号を再生等するための制御信号を示す。
【0025】
従って、通信装置1000では、各電気機器の情報信号が同期された情報信号と制御信号が1フレーム化されたデータ(一体化情報)で通信が行われている。
【0026】
通信データ40(フレーム)のデータフォーマットは、図4(A)に示すようになっている。通信データ40は、PLL同期用プリアンブル40a、制御データフィールド43、制御データCRC(Cyclic Redundancy
Check)43e、データフィールド41及びデータCRC41aを有する。また、制御データフィールド43は、送信ノードアドレス43a、受信ノードアドレス43b、受信ノードステータス43c及び制御データ43dを有する。データフィールド41は、例えば情報信号がオーディオ情報であれば、左側情報(L)41b及び右側情報(R)41cが交互に配列されている。
【0027】
上述の通信データ40の各フィールド等は、以下のようにして使用される。
PLL同期用プリアンブル40aは、ビットストリームに位相、周波数を同期させるために使用される。送信ノードアドレス43aは、送信側アドレス(送信側ソースアドレス)を示す。受信ノードアドレス43bは、受信側アドレス(受信側シンクアドレス)を示す。受信ノードステータス43cは、受信ノードにおいてデータ受信が可能であるかを示すステータス情報を表す。
【0028】
制御データ43dは、通信を行う際に使用される帯域の単位としてのチャネル構成を示し、制御メッセージ等からなるデータであって、対象となる電子機器を制御する。ここで、「メッセージ」とは、チャンネル構成毎の制御コマンドを含み、表示データ、エラーステータス、パワー制御ステータス等を伝送する制御データである。制御データCRC43eは、制御データ43dに格納された情報の誤り検出用のフィールドである。
【0029】
データフィールド41は、各電子機器の情報信号を格納するための所定の容量が確保されたフィールドである。データCRC41aは、データフィールド41に格納された情報の誤り検出用のフィールドである。
【0030】
尚、通信データ40における各電子機器の情報信号は、好ましくは例えば複数用意された伝送レート(伝送速度)を選択できるようにしても良い。
【0031】
通信データ40が通信される際には、図5のようなルーティング情報テーブル42が参照される。ルーティング情報テーブル42は、プログラマブル(書き換え可能)なルーティング情報を有している。ここで、ルーティング情報とは、チャンネルアロケーションの結果、どの機器(送信ノード)からどの機器(受信ノード)へ情報を伝送するのかについての情報をいう。ルーティング情報テーブル42は、送信ノードラベル及び受信ノードラベルを有する。送信ノードラベル及び受信ノードラベルには、それぞれ対応するノードアドレス(上述のように一例として各電子機器毎の符号)が格納されている。ルーティング情報テーブル42は、例えばヘッドユニット76によって保有されている。ヘッドユニット76は、ルーティング情報テーブル42を管理している。
【0032】
ルーティング情報テーブル42の更新は、例えば各電子機器がヘッドユニット76に制御メッセージを送る形式を採用している。また、この更新は、ユーザが所定のキー入力やリモコンを操作することによってコマンドメッセージを発生させ、このコマンドメッセージ(ユーザがどの情報をどこへ伝送するかについての情報)をヘッドユニット76が受け取る度にルーティング情報を作成する。ヘッドユニット76は、各電子機器の情報信号が使用可能な空きチャンネルがあるかどうか、帯域はとれるかどうか等及び送信、受信ノードアドレスをチェックして更新する。
【0033】
上記第2送受信装置9は、例えばマルチプレクサ10、デマルチプレクサ12及びワイヤレストランシーバ19を有する。第2送受信装置9には、トランクルーム102側にはテレビチュ−ナ2、CDチェンジャ05、カメラ07、ナビゲーション装置03及びパワーアンプ01等の電子機器が接続されている。
【0034】
上記マルチプレクサ10、デマルチプレクサ12及びワイヤレストランシーバ19は、それぞれマルチプレクサ20、デマルチプレクサ22及びワイヤレストランシーバ29とほぼ同様の構成であるので、説明を省略する。
【0035】
本発明の第1実施形態として通信装置1000を搭載する自動車100は以上のような構成であり、次に図1〜図5を参照しながらその動作例について説明する。
運転者は、例えば図1の自動車100に乗車中である。自動車100には、通信装置1000が搭載されている。この通信装置1000は、例えばマルチプレックス同期式多重通信方式を採用しており、好ましくは無線通信である。運転者は、例えばラジオチューナ82、ナビゲーション装置03及びテレビチューナ09を操作するものとする。自動車100は、運転者の操作によって、ダッシュボード101に搭載された電子機器としての図2のラジオチューナ82の音声をフロントスピーカ30、32及びリアスピーカ16、18から出力すると共に、トランクルーム102に設けられたナビゲーション装置03からグラフィックス画面及び、テレビチューナ09から動画を、表示装置74(インダッシュモニタ)へ表示する。
【0036】
次に、自動車100における信号(例えばオーディオデータやビデオデータ)の流れについて説明する。自動車100に搭載された各電子機器同士のデータ通信は、例えばオーディオ基準クロックによって同期されている。
【0037】
オーディオデータの場合は、左右がそれぞれ例えば16bitであるデータであり、サンプリング周波数が例えば44.1kHzとすれば必要伝送帯域は例えば1.4Mbps程度である。従って、フロントスピーカ30、32と、リアスピーカ16、18のバランスやイコライザをかけた場合の結果を例えば2チャンネル(CH)とすれば、高速同期データ伝送時の占有帯域は約3Mbps程度となる。
【0038】
一方、ビデオデータの場合には、テレビチューナ3の動画データの場合、例えばQVGA(Quater Video Graphics Array)で考えると、例えば320pixel×240line×16bit×30frame=36.9Mbps程度が必要となる。
【0039】
従って、ビデオデータの帯域は、オーディオデータの帯域の約27倍程度必要になる。すなわち、ビデオデータのチャンネルは、オーディオデータのチャンネルに換算すると、27チャンネル分必要となる。このようにして、基本的にオーディオデータもビデオデータも、Raw Data伝送を行うことにより従来このような通信を行う上で必要とされていたエンコーダやデコーダを不要とすることができる。
【0040】
上述の一例におけるトータルのチャンネル占有率を計算すると、例えば1CH×2+27CH×2=56CHとなる。
【0041】
この信号の流れには、例えば以下の4通りの流れがある。
(1)ラジオチューナ82からマルチプレクサ20、リアのデマルチプレクサ12を介してリアスピーカ16、18
(2)ラジオチューナ82からマルチプレクサ20、デマルチプレクサ22、マルチプレクサ10、デマルチプレクサ12、ヘッドユニット76を介してフロントスピーカ30、32(3)ナビゲーション装置03からマルチプレクサ10を介してデマルチプレクサ22を介して表示装置74
(4)テレビチューナ09からマルチプレクサ10、デマルチプレクサ22を介して表示装置74
【0042】
ここで、上述の(2)の流れについては、デマルチプレクサ12では該当する受信ノード(各電子機器に付加された識別子)が見つからないのでデータは所定のバイパスルートを通り、マルチプレクサ12から再度フロントスピーカ30、32に送り返される。そこで、該当受信ノードであるヘッドユニット76にデータが伝送される。もし、ここでも該当受信ノードが見つからない場所はエラーとみなし、エラー処理を行う。これは、マルチプレクサ10より伝送されたデータが、デマルチプレクサ22において該当する受信ノードが無い場合も同様である。
【0043】
ここで、運転者が操作した場合の電子機器のコマンド制御の一例として、上述の(4)の流れについて説明する。
運転者は、テレビジョン放送を表示装置74に表示させようとしている。運転者は、ヘッドユニット76、表示装置74周辺に設けられたキー又はリモコンにより所定の操作を行う。この所定の操作によって、自動車100は、所定のコマンド制御により、例えばトランクルーム102に設けられたテレビチューナ09が選択され、テレビジョン放送を表示装置74に表示するための通信を行う。
【0044】
ワイヤレストランシーバ19とワイヤレストランシーバ29との間では、前述のマルチプレクサ10や20によってマルチプレクスされた通信データ40がやり取りされる。
【0045】
通信データ40には、図4(A)のように送信ノードアドレス43aに例えばテレビチューナ09のノードアドレスが、受信ノードアドレス43bに例えば表示装置74のノードアドレスが、受信ノードステータス43cに例えば受信ノードのステータスが、制御データ43dに例えば運転者が指定した番組チャンネル及び通信時のチャンネル構成等が、データフィールド41に表示データ(上述の動画のこと)が書き込まれている。従って、通信装置1000は、通信データ40における情報信号及び制御信号が一体化されているので、容易に通信を行うことができる。
【0046】
通信データ40に上述の情報が書き込まれる時間は、例えば単純ポーリング方式ではデータ伝送基準クロック×最大接続ノード数の待ち時間が発生するところであるが、実用上は問題とはならない程度である。また、このような待ち時間を少なくするためには、優先アルゴリズム等により、高速なリアルタイム制御を行なってもよい。
【0047】
また、通信装置1000において通信が行われる際には、チャンネル確保時に上述のルーティング情報テーブル42が参照される。例えばオーディオデータ及びビデオデータを同時に通信しようとした場合には、図5のように例えば27チャンネルの帯域42aを送信ノードアドレス及び受信ノードアドレスについてそれぞれ確保して、通信を行う。
【0048】
尚、受信側(この例では表示装置74)で通信データ40の受信アドレスが見つからない時は、例えば1回のみパススルーしてマルチプレクス10によって再度マルチプレクスされ、送信側のデマルチプレクサ22に戻る。この時点でも上述の受信アドレスが見つからない時は、例えばエラー処理を行う。このようなエラー処理が行なわれることで、何らかの不具合が生じていることが容易に認識することができる。
【0049】
本発明の第1実施形態によれば、接続された電子機器の情報信号を相互に多重通信するために、インスツルメントパネル部101及びトランクルーム102にそれぞれ設けられた第1送受信装置7及び第2送受信装置9の間で情報信号の通信を行うための制御信号は、情報信号と一体化された状態で第1送受信装置7と第2送受信装置9との間で通信されている。
【0050】
よって、通信装置1000及びこの通信装置1000を搭載する自動車100には、それぞれ以下のような効果が生ずる。
(1)複雑な通信プロトコル(伝送プロトコル)を必要とせず、高帯域のデジタルビデオ信号やオーディオ信号等の情報信号と、制御信号とを1フレーム化した状態で同時にマルチプレクスして通信を行うことができる。これにより、他の使用の電子機器との互換性を取りやすくなる。
(2)バスのアービトレーションや帯域割り当てを必要としないため、通信プロトコルや制御用のソフトウェアを簡素化することができる。ここで、バスのアービトレーションとは、バスに接続されている周辺機器(電子機器を含む)等が同時にバスを使用しようとした時に、どの周辺機器に優先権を与えるかを調停する機能を示す。通信プロトコルや制御用のソフトウェアを簡素化することができるのは、バスを容易に管理できることで、例えばCPU(Central Processing Unit)のような制御部がバス管理のために処理能力を割く必要がないからである。
(3)このような仕様を満たす任意の車載の電子機器を、簡単に自動車100に追加搭載したり、取り外すことができる。
(4)自動車100内のワイヤハーネスを低減させることで、車重を低減させたり、ハーネスコストを削減することができる。また、自動車100内のワイヤハーネスの低減により車内配線の配策作業を非常に簡素化することができる。
(5)オーディオ基準クロックで、送受信の同期を取っているので ジッタ(時間軸変更)レスシステムが簡単に構築することができる。
【0051】
従って、接続された電子機器の情報信号を相互に多重通信するために、インスツルメントパネル部及びトランクルームにそれぞれ設けられた第1送受信装置7と第2送受信装置9との間で電子機器の情報信号やその情報信号の制御信号を一体化して、容易に通信することができる通信装置1000及びこの通信装置1000を搭載する自動車100を提供することができる。
【0052】
第2実施形態
図6は、自動車100に搭載された本発明の第2実施形態としての通信装置1000aの電気的な構成例を示すブロック図である。
図7は、図6の通信装置1000aの詳細な構成例を示すブロック図である。
第2実施形態では、図1〜図5において第1実施形態と同一の符号を付した箇所は同じ構成であるから、異なる点についてのみ説明する。
【0053】
第2実施形態としての通信装置1000aでは、例えばダッシュボード101側の第1送受信装置7a(第1送受信手段)及び、トランクルーム102側の第2送受信装置9a(第2送受信手段)の構成が、第1実施形態の第1送受信装置7(第1送受信手段)及び第2送受信装置9(第2送受信手段)の構成とそれぞれ異なる。通信装置1000aでは、第1実施形態において使用されていたワイヤレストランシーバ19、29の代わりに、トランシーバ36、トランシーバ38(通信手段)及び信号線50を使用している。
【0054】
つまり、通信装置1000aでは、ダッシュボード101とトランクルーム102との間の通信が、有線通信で行われていることである。信号線50は、例えばPOF(Plastic Optical Fiber)等の光ファイバーである。この信号線50は、例えば1芯POFによるシンプレックス光ファイバーである。信号線50として光ファイバーを採用することにより、大容量の情報を短時間で通信することができる。
【0055】
従って、通信データ40は、シンプレックス光ファイバー50によって、情報信号及び制御信号が1フレーム化された状態で双方向に多重伝送される。通信データ40のデータフォーマットは、第1実施形態の通信装置1000の場合と同様である。
【0056】
第1送受信装置7は、第1実施形態の送信コントローラ44とは異なる構成の送信コントローラ54が設けられている。送信コントローラ54は、例えば4B/5B部54a、P/S(Parallel/Serial)PLL部54b(P/S変換部)、ドライバ54c、半導体レーザ素子54dを有する。4B/5B部54aは、シリアル4bitデータを5bitデータに変換出力する(いわゆるATM(Asynchronous Transfer Mode)のFDDI(Fiber Distributed Data Interface)における)ラインエンコード部である。
【0057】
P/SPLL部54bは、4B/5B部54aによって処理された各電子機器の情報信号(例えば、既にマルチプレクス20によってマルチプレクスされたもの)同士の同期を取るためのものである。ドライバ54cは、半導体レーザ素子54dに発光させることにより信号線50を介して、P/SPLL部54bによって同期された通信データ40を第2送受信装置9aの光検出器58dに通信するためのものである。
【0058】
受信コントローラ55は、例えば光検出器55d、アンプ55e、波形整形部55c、S/P(Serial/Parallel)PLL部55b(S/P変換部)、4B/5B部55aを有する。
光検出器55dは、上述したように信号線50を介して半導体レーザ素子57dの光を受光して電気信号に変換する。アンプ55eは、電気変換された通信データ40の信号を増幅する。波形整形部55cは、アンプ55eによって増幅された通信データ40の信号の波形を整形する。S/PPLL部55bは、波形整形部55cによって整形された通信データ4の信号の内、各電子機器毎のそれぞれの情報信号を同期させる。4B/5B部55aは、シリアルの4bitデータを5bitデータに変換出力する(いわゆるATMのFDDIにおける)ラインデコード部である。
【0059】
第2送受信装置9は、第1送受信装置7とほぼ同様の構成をしているので、説明を省略する。
【0060】
第2実施形態としての通信装置1000aは以上のような構成であり、次に通信装置1000aの動作例について説明する。
通信装置1000aでは、各電子機器からそれぞれマルチプレクサ20、デマルチプレクサ22、マルチプレクサ10及びデマルチプレクサ12までの間での処理は、第1実施形態としての通信装置1000と同様である。通信装置1000aにおいて第1実施形態の通信装置1000と異なる動作は、通信データ40がやり取りされる通信媒体が例えば信号線50という点及び、その信号線50を使用したことによる上述の説明のような通信方法が異なる点である。
【0061】
本発明の第2実施形態によれば、第1実施形態の効果を発揮できるとともに、これに加えて、第1実施形態より高速に通信を行うことができる他、第1送受信装置7a及び第2送受信装置9aがPOF等によるワイヤード接続のため、伝送品質が一定で確実な伝送が保証されるばかりでなく、ラジオチューナ82等の他の車載の電子機器に電磁波妨害を与えることもない。
【0062】
第3実施形態
図8は、自動車100に搭載された本発明の第3実施形態としての通信装置1000bの電気的な構成例を示すブロック図である。
図9は、図8の通信装置1000bの詳細な構成例を示すブロック図である。
第3実施形態では、図1〜3、6及び7において第2実施形態と同一の符号を付した箇所は同じ構成であるから、異なる点についてのみ説明する。
【0063】
第3実施形態の通信装置1000bでは、第2実施形態の通信装置1000aにおいて1本の信号線50が使用されていた代わりに、複数の信号線51、51(例えば2芯のPOF等)を使用して第1送受信装置7b及び第2送受信装置9bの間で通信を行っている。信号線51、51は、それぞれ第2実施形態の信号線50とほぼ同様の機能を有する。
【0064】
通信装置5bは、複数の信号線51、51を使用して双方向の多重通信を行う点を除けば、第2実施形態としての通信装置1000aと同様の通信方法によって双方向の多重通信を行う。
【0065】
本発明の第3実施形態によれば、第2実施形態の効果を発揮できるとともに、これに加えて、複数の信号線51、51を使用するため伝送容量(通信容量)を大きくすることが比較的簡単であり、送受信トランシーバ(トランシーバ38や36)も制作し易くすることができる。
【0066】
ところで本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
本発明の実施形態としての通信装置は、自動車に搭載されることに限定されず、さまざまなものに搭載されることができる。
第1実施形態における通信方式は、ワイヤレスIEEE1394をベースとした通信プロトコルを採用しても良い。
第2実施形態において信号線50に光ファイバーを使用する場合には、例えばオーディオやビデオのベースバンド信号をマルチプレクスしても良いし、パケット通信方式のIEEE1394規格を満たす方式でも良い。これは、第3実施形態における信号線51、51についても、ほぼ同様に適用することができる。
第1実施形態〜第3実施形態の説明でそれぞれ使用する図面においては、各電子機器を接続するための所定のバス等を省略している部分があるが、上述の説明では特定の電子機器の動作例について説明しているため省略しているだけであり、実際には上述の所定のバス等によって接続されている。
【0067】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接続された電子機器の情報信号を相互に多重通信するために、インスツルメントパネル部及びトランクルームにそれぞれ設けられた第1送受信手段と第2送受信手段との間で電子機器の情報信号やその情報信号の制御信号を一体化して、容易に通信することができる通信装置及びこの通信装置を搭載する自動車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態としての通信装置を搭載する自動車の外観の一例を示す平面図。
【図2】図1の自動車に搭載された通信装置の電気的な構成例を示すブロック図。
【図3】図2の通信装置の詳細な構成例を示すブロック図。
【図4】図2の通信データのデータフォーマットの一例を示す図。
【図5】ルーティング情報テーブルの構成例を示す図。
【図6】自動車に搭載された本発明の第2実施形態としての通信装置の電気的な構成例を示すブロック図。
【図7】図6の通信装置の詳細な構成例を示すブロック図。
【図8】自動車に搭載された本発明の第3実施形態としての通信装置の電気的な構成例を示すブロック図。
【図9】図8の通信装置の詳細な構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
7・・・第1送受信装置(第1送受信手段)、7a・・・第1送受信装置(第1送受信手段)、7b・・・第1送受信装置(第1送受信手段)、9・・・第2送受信装置(第2送受信手段)、9a・・・第2送受信装置(第2送受信手段)、9b・・・第2送受信装置(第2送受信手段)、10・・・マルチプレクサ(一体化手段)、12・・・デマルチプレクサ(分割手段)、19・・・ワイヤレストランシーバ(通信手段)、20・・・マルチプレクサ(一体化手段)、22・・・デマルチプレクサ(分割手段)、29・・・ワイヤレストランシーバ(通信手段)、36・・・トランシーバ(通信手段)、38・・・トランシーバ(通信手段)、50・・・信号線、51・・・信号線、100・・・自動車、101・・・ダッシュボード(インスツルメントパネル部)、102・・・トランクルーム、1000・・・通信装置、1000a・・・通信装置、1000b・・・通信装置
Claims (10)
- 車輌に搭載された複数の電子機器間の情報信号を相互に多重通信する通信装置であって、
車輌内の第1の位置に設けられた第1送受信手段と、
車輌内の第2の位置に設けられた第2送受信手段を有し、
前記第1送受信手段と前記第2送受信手段との間では、チャンネル構成の情報を含み前記情報信号の通信を行うための制御信号と前記情報信号とが一体化されルーティング情報テーブルを参照して通信が行われ、
前記ルーティング情報テーブルは、各々のチャンネルと前記情報信号の送信元及び受信先の電子機器を示す情報とが対応付けられている
ことを特徴とする通信装置。 - 前記ルーティング情報テーブルの前記情報信号の送信元及び受信先の電子機器を示す情報は、ユーザの操作に応じて生成されるコマンドメッセージに基づいて書き換えられる
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記第1送受信手段及び前記第2送受信手段は、それぞれ前記複数の電子機器の各情報信号及び制御信号を一体化して一体化情報とするための一体化手段と、
前記一体化情報を送受信するための通信手段と、
受信した前記一体化情報を、各電子機器毎の前記情報信号と前記制御信号に分割する分割手段とを備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記電子機器毎の情報信号は、互いに同期されている
ことを特徴とする請求項3に記載の通信装置。 - 前記第1送受信手段と前記第2送受信手段との間では、無線通信を利用して通信が行われる
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記第1送受信手段と前記第2送受信手段との間では、少なくとも1本の信号線による光通信が行われる
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記信号線は、光ファイバーである
ことを特徴とする請求項6に記載の通信装置。 - 前記第1の位置はダッシュボード部であり、前記第2の位置はトランクルーム部である
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 車輌に搭載された複数の電子機器間の情報信号を相互に多重通信する通信方法であって、
前記車輌内の第1の位置に設けられた第1送受信手段から前記車輌内の第2の位置に設けられた第2送受信手段に対し、送信元の電子機器からの前記情報信号の通信を行うためのチャンネル構成の情報を含む制御信号と前記情報信号とを一体化して送信するステップと、
前記第2送受信手段が、各々のチャンネルと前記情報信号の送信元及び受信先の電子機器を示す情報とが対応付けられているルーティング情報テーブルを参照して、前記第1送受信手段から送られた前記一体化された制御信号と情報信号を、受信先の電子機器へ送るステップとを含む
ことを特徴とする通信方法。 - 車輌に搭載された複数の電子機器間の情報信号を相互に多重通信する通信装置を搭載した自動車であって、
前記通信装置は、前記車輌内の第1の位置に設けられた第1送受信手段と、
前記車輌内の第2の位置に設けられた第2送受信手段を有し、
前記第1送受信手段と前記第2送受信手段との間では、チャンネル構成の情報を含み前記情報信号の通信を行うための制御信号と前記情報信号とが一体化されルーティング情報テーブルを参照して通信が行われ、
前記ルーティング情報テーブルは、各々のチャンネルと前記情報信号の送信元及び受信先の電子機器を示す情報とが対応付けられている
ことを特徴とする自動車。
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