JP4819667B2 - データ通信システム及びデータ通信方法 - Google Patents
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Description
請求項1及び7の発明によれば、各送信端末(51,51R,70,70R)は、デジタル伝送データ(D1)の2値が反転するタイミングで、各送信端末(51,51R,70,70R)の識別情報を含んだ単位キャリア波列信号(D8)を送信する。このとき、複数の送信端末(51,51R,70,70R)が同時に送信を行うと、複数種類の単位キャリア波列信号(D8)が混在した状態になる。これに対し、受信端末(60,60R,70,70R)は、単位キャリア波列信号(D8)の受信タイミング毎に受信タイミング信号(D9)を生成しかつ、同一種類の単位キャリア波列信号(D8)の受信タイミング信号(D9)を集める。そして、集められた同一種類の受信タイミング信号(D9)に応じて2値を反転させてデジタル伝送データ(D1)を復元する。これにより、受信端末(60,60R,70,70R)は、複数の送信端末(51,51R,70,70R)が略同時に送信されたデジタル伝送データ(D1)を、送信端末(51,51R,70,70R)毎に区別して受信することができる。
請求項2の構成によれば、受信端末(60,60R,70,70R)において、識別パルス列(D3)に含まれる端末識別コード(D4)をデジタルデータとして取り出すことができる。そして、同一種類の単位キャリア波列信号(D8)毎に受信タイミング信号(D9)を集める際に、デジタルデータの端末識別コード(D4)同士を比較すればよいので、そのデータの比較処理が容易になる。
本願発明者が鋭意研究した結果、車両(10)内の伝送路に単位キャリア波(D7)を伝搬させた場合に、単位キャリア波(D7)は、20[ns]の間隔をあければ、反射波は正規の単位キャリア波(D7)と明確に区別できるレベルに減衰することが分かった。これに対し、請求項3及び8の発明によれば、単位キャリア波(D7)の長さを20[ns]未満とし、単位キャリア波(D7)同士の間隔を20[ns]以上にすることで、車内で良好なデータ通信を行うことができるようになる。
請求項4及び9の発明によれば、送信端末(51R)に備えた送信側対向導電部材(51T)と受信端末(60R)に備えた受信側対向導電部材(60T)とが車両グランド部(GND)に対して対向配置される。そして、送信端末(51R)が、送信側対向導電部材(51T)と車両グランド部(GND)との間に電圧を印加しかつその電圧を送信する情報に応じて変化させる。これにより、車両グランド部(GND)の表面全体に発生した電界が変化し、受信側対向導電部材(60T)と車両グランド部(GND)との間に発生する電位差も変化する。その電位差の変化に基づいて受信端末(60R)が電界から情報を取得する。
請求項5及び請求項10の発明によれば、車両(10)のうち金属壁(14W)で囲まれた複数のボックスルーム(14A,14B,14C)の間で無線中継器(73)が無線信号を中継するので、複数のボックスルーム(14A,14B,14C)に分けて送信端末(51R)及び受信端末(60R)を配置してもそれら送信端末(51R)と受信端末(60R)との間で通信を行うことができる。
請求項6及び11の発明によれば、複数の送信端末(51,51R,70,70R)からTSS方式で受信端末(60,,60R,70,70R)に単位キャリア波列信号(D8)を送信するので、単位キャリア波列信号(D8)同士の干渉を確実に防ぐことができる。
請求項12の発明によれば、車両(10)に備えた電源ライン(23)にデジタル伝送データ(D1)を伝搬させて送受信を行うので、別途、通信ラインを設けた場合に比べて省スペース化が図られる。この場合、請求項13の発明のように、車両(10)に備えた直流電源回路(17)の正負の出力電極の一方を車両グランド部(GND)に接続する一方、正負の出力電極の他方を電源ライン(23)に接続すれば、直流電源回路(17)の正負1対の出力電極に正負1対の電源ライン(23)を接続する場合に比べて、より一層の省スペース化が図られる。
以下、車両に搭載された本発明のデータ通信システムに係る一実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。図1に示した本実施形態の車両10は、例えば、シャーシ11、エンジン12、車軸13、車両筐体ボディ14等の導電部品が導通して車両グランド部GNDを構成している。そして、タイヤ15によって車両グランド部GNDが大地100から絶縁されている。
本実施形態のデータ送信システム50Rは、図7〜図10に示されており、前記第1実施形態とは、単位キャリア波列信号D8の伝送原理が異なる。即ち、本実施形態では、各送信端末51Rが車両グランド部GNDの表面近傍に単位キャリア波列信号D8に応じて変化する電界を発生させ、受信端末60Rがその電界の変化に基づいて単位キャリア波列信号D8を受信する構成になっている。
本実施形態のデータ送信システム50Rは、図11及び図12に示されており、前記第2実施形態を車両10の構造に応じて改良したものである。
前記第1実施形態の送信端末51を実際に作製し、前記第1実施形態におけるIDデータD4として、1ビット長が20[ns]のデジタルシリアルデータ「0011110000」を生成した。そして、そのIDデータD4の「0」と「1」とが2箇所の反転するタイミングで幅6[ns]の前記第1実施形態における検出パルスD5を発生させて、2つの検出パルスD5からなるパルス列を前記第1実施形態の識別パルス列D3として生成した。そして、その識別パルス列D3を、550[MHz]でAM変調して2つの単位キャリア波D7からなる単位キャリア波列信号D8を生成し、送信端末51の出力部分で単位キャリア波列信号D8の波形を実測した。その実測結果が、図13に示されている。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態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することができる。
11 シャーシ
12 エンジン
13 車軸
14 車両筐体ボディ
17 直流電源回路
23 電源ライン
50,50R データ送信システム
51,51R 送信端末
53 反転検出部
54 識別パルス生成部
56 AM変調部
60,60R 受信端末
60T 対向電極板
60X,60Y 受信処理回路
63 AM復調部
64 識別コード解読部
65 コード分別部
66 タイミング信号生成部
67 デジタルデータ復元部
70,70R 送受信端末
72 中継端末
73 電界中継装置
73C 中継ケーブル
80 ハイインピーダンスフィルター
D1,D1a〜D1c デジタル伝送データ
D2 反転タイミング信号
D3 識別パルス列
D4 IDデータ(端末識別コード)
D7 単位キャリア波
D8,D8a〜D8c 単位キャリア波列信号
GND 車両グランド部
Claims (13)
- 2値で構成された複数ビットかつシリアルのデジタル伝送データ(D1)を、複数の送信端末(51,51R,70,70R)と受信端末(60,60R,70,70R)との間で、キャリア波を用いて変復調して送受信するデータ通信システム(50,50R)において、
前記送信端末(51,51R,70,70R)には、
前記キャリア波を一定複数周期連ねてなる単位キャリア波(D7)を生成し、その単位キャリア波(D7)を前記送信端末(51,51R,70,70R)毎に異なる配列パターンに並べて、前記デジタル伝送データ(D1)の1ビットより短い単位キャリア波列信号(D8)を生成する端末識別情報付加部(54,56)と、
前記デジタル伝送データ(D1)の2値が反転するタイミングを検出し、それら2値が反転する度に、前記端末識別情報付加部(54,56)に前記単位キャリア波列信号(D8)を送信させる送信タイミング決定部(53)とが備えられ、
前記受信端末(60,60R,70,70R)には、
前記単位キャリア波列信号(D8)の受信タイミング毎に受信タイミング信号(D9)を生成しかつ、同一種類の前記単位キャリア波列信号(D8)の前記受信タイミング信号(D9)を集める受信タイミング分別部(63〜66)と、
集められた同一種類の前記受信タイミング信号(D9)に応じて2値を反転させて前記デジタル伝送データ(D1)を復元するデジタルデータ復元部(67)とが備えられたことを特徴とするデータ通信システム(50,50R)。 - 前記端末識別情報付加部(54,56)には、予め設定された端末識別コード(D4)に応じてパルスを配列して識別パルス列(D3)を生成する識別パルス生成部(54)と、その識別パルス列(D3)を前記単位キャリア波列信号(D8)にAM変調するAM変調部(56)とが備えられ、
前記受信タイミング分別部(63〜66)には、前記単位キャリア波列信号(D8)を前記識別パルス列(D3)にAM復調するAM復調部(63)が備えられたことを特徴とする請求項1に記載のデータ通信システム(50,50R)。 - 前記送信端末(51,51R,70,70R)及び前記受信端末(60,60R,70,70R)は、車両(10)に搭載され、
前記端末識別情報付加部(54,56)は、前記単位キャリア波(D7)の長さを20[ns]未満とし、前記単位キャリア波(D7)同士の間隔を20[ns]以上にすることを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ通信システム(50,50R)。 - 前記送信端末(51R)及び前記受信端末(60R)は、車両(10)に搭載され、
前記車両(10)のうち、エンジン(12)、シャーシ(11)を含みかつタイヤ(15)によって大地(100)から絶縁された車両グランド部(GND)に対向配置された送信側対向導電部材(51T)を前記送信端末(51R)に設けると共に、その送信端末(51R)は、前記送信側対向導電部材(51T)と前記車両グランド部(GND)との間に電圧を印加しかつその電圧を送信する情報に応じて変化させることで、前記車両グランド部(GND)の表面全体に発生する電界を変化させるように構成され、
前記車両グランド部(GND)に対向配置された受信側対向導電部材(60T)を前記受信端末(60R)に設けると共に、その受信端末(60R)は、前記車両グランド部(GND)と前記受信側対向導電部材(60T)との間の電位差の変化に基づいて前記情報を受信するように構成されたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のデータ通信システム(50R)。 - 前記送信端末(51R)及び前記受信端末(60R)は、車両(10)のうち金属壁(14W)で囲まれたエンジンルーム(14A)、乗客ルーム(14B)を含む複数のボックスルーム(14A,14B,14C)に分けて配置され、
前記隣り合ったボックスルーム(14A,14B,14C)を区画する金属壁(14W)に連絡孔(14D)が貫通形成され、
前記連絡孔(14D)に挿通されて、隣り合った前記ボックスルーム(14A,14B,14C)の間で無線信号を中継する無線中継端末(73)が設けられたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のデータ通信システム(50R)。 - 前記複数の送信端末(51,51R,70,70R)は、TSS方式で前記受信端末(60,60R,70,70R)に前記単位キャリア波列信号(D8)を送信することを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のデータ通信システム(50,50R)。
- 2値で構成された複数ビットかつシリアルのデジタル伝送データ(D1)を、複数の送信端末(51,51R,70,70R)と受信端末(60,60R,70,70R)との間で、キャリア波を用いて変復調して送受信するデータ通信方法において、
前記送信端末(51,51R,70,70R)が、前記キャリア波を一定複数周期連ねてなる単位キャリア波(D7)を生成し、その単位キャリア波(D7)を前記送信端末(51,51R,70,70R)毎に異なる配列パターンに並べて、前記デジタル伝送データ(D1)の1ビットより短い単位キャリア波列信号(D8)を生成すると共に、その単位キャリア波列信号(D8)を前記デジタル伝送データ(D1)の2値が反転する度に送信し、
前記受信端末(60,60R,70,70R)が、前記単位キャリア波列信号(D8)の受信タイミング毎に受信タイミング信号(D9)を生成しかつ、同一種類の前記単位キャリア波列信号(D8)の受信タイミング信号(D9)を集め、それら受信タイミング信号(D9)に応じて2値を反転させて前記デジタル伝送データ(D1)を復元することを特徴とするデータ通信方法。 - 前記送信端末(51,51R,70,70R)及び前記受信端末(60,60R,70,70R)を車両(10)に搭載し、前記単位キャリア波(D7)の長さを20[ns]未満とし、前記単位キャリア波(D7)同士の間隔を20[ns]以上にすることを特徴とする請求項7に記載のデータ通信方法。
- 前記送信端末(51R)及び前記受信端末(60R)を車両(10)に搭載し、
前記車両(10)のうち、エンジン(12)、シャーシ(11)を含みかつタイヤ(15)によって前記大地(100)から絶縁された車両グランド部(GND)に対向配置される送信側対向導電部材(51T)を前記送信端末(51R)に設けておき、その送信端末(51R)にて、前記送信側対向導電部材(51T)と前記車両グランド部(GND)との間に印加する電圧を送信する情報に応じて変化させることで、前記車両グランド部(GND)の表面全体に発生する電界を変化させ、
前記車両グランド部(GND)に対向配置された受信側対向導電部材(60T)を前記受信端末(60R)に設けておき、その受信端末(60R)にて、前記車両グランド部(GND)と前記受信側対向導電部材(60T)との間の電位差の変化に基づいて前記情報を受信することを特徴とする請求項7又は8に記載のデータ通信方法。 - 前記送信端末(51R)及び前記受信端末(60R)を、車両(10)のうち金属壁(14W)で囲まれたエンジンルーム(14A)、乗客ルーム(14B)を含む複数のボックスルーム(14A,14B,14C)に分けて配置し、
前記隣り合ったボックスルーム(14A,14B,14C)を区画する金属壁(14W)に連絡孔(14D)を貫通形成してそこに無線中継端末(73)を挿通し、その無線中継器(73)にて隣り合った前記ボックスルーム(14A,14B,14C)の間で無線信号を中継することを特徴とする請求項7乃至9の何れかに記載の記載のデータ通信方法。 - 前記複数の送信端末(51,51R,70,70R)からTSS方式で前記受信端末(60,60R,70,70R)に前記単位キャリア波列信号(D8)を送信することを特徴とする請求項7乃至10の何れかに記載のデータ通信方法。
- 前記送信端末(51,51R,70,70R)と前記受信端末(60,60R,70,70R)を車両(10)に搭載すると共に、前記車両(10)に備えた電源ライン(23)に前記単位キャリア波(D7)を伝搬させて送受信を行うことを特徴とする請求項7乃至11の何れかに記載のデータ通信方法。
- 前記車両(10)に備えた直流電源回路(17)の正負の出力電極の一方を、エンジン(12)、シャーシ(11)その他の導電部材が互いに導通してなる車両グランド部(GND)に接続する一方、前記正負の出力電極の他方を前記電源ライン(23)に接続し、前記電源ライン(23)と前記車両グランド部(GND)との間に前記単位キャリア波(D7)を電圧信号として印加することを特徴とする請求項12に記載のデータ通信方法。
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