JP6829852B2 - 車両内通信装置及び方法 - Google Patents
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Description
実施形態に係る通信システムは、映像を送信するカメラ装置と、映像を受信して処理する映像処理装置を含む。従来は、カメラ装置から映像処理装置に映像データを送信する過程が、有線通信又はRF方式の無線通信などによって行われた。しかし、実施形態によれば、車両の車体を通信の媒質とする金属体通信(又は、磁場の通信)によってカメラ装置から映像処理装置に映像データが送信される。さらに、映像処理装置側には、車両の供給電力をカメラ装置側に送信し、カメラ装置の動作電力を伝達する。
第1アンテナ110の導電性レイヤが誘電体レイヤに電磁場を形成させる。すると、この電磁場によって電波媒体である金属媒質101に磁場がドミナント(dominant)した電磁場が形成される。生成された電磁場のうち、電場E1がアンテナ110の開口面を介して金属媒質101に直角方向に伝播していく。伝播された電場E1は、金属媒質101内に磁場がドミナントした電磁場Bを形成させる。
導電性レイヤ側に給電した電流は、金属媒質101で電場がドミナントした電磁場E1を形成する。ここで、開口面から放射される電場は、金属媒質101内に磁場がドミナントした電磁場Bを形成させることができない。これは常磁性体と反磁性体は透磁率が空気に類似しているためである。したがって、常磁性体や反磁性体の金属媒質101は、強磁性体の場合のように空気中における磁場の電波が強くなく、類似の大きさに伝播される。言い換えれば、空気中又は金属体内で伝播される距離に類似している。
図2は、一実施形態に係るアンテナ部210と送受信回路部220を示している。アンテナ210は、示された例で開口面を含み、金属媒質に面する導電性材質の第1レイヤ、第1レイヤの反対面に配置される導電性材質の第2レイヤ、及び第1レイヤと第2レイヤとの間に含まれる誘電体材質の第3レイヤを含む。
一方、金属媒質101に強磁性体を予め付着し、金属体に強い磁場を誘導させてもよい。例えば、第1レイヤ上に誘電体又は不導体を付着し、その上に強磁性体を付着する。そして、これを金属媒質に置く。
再び図2を参照する。送受信回路部220は、共振部であるアンテナ210で送受信される信号を意味のある信号に変換する回路装置である。送信のための回路と受信のための回路とに区分されている。送信回路部は回路を駆動したり、共振部に十分なパワーを供給したりするための電力供給回路を含み、そのためにバッテリが含まれている。送信回路は、一般的な無線通信の送信システムの構造と類似するが、共振部が十分な電力を放射するための回路が追加的に求められる場合がある。例えば、パワーアンプ(Power amp.)、AGC(automatic gain controller)などが求められてもよい。受信部は、一般的な無線通信システムの受信部と類似の構造を有する。
通信のために用いられる周波数は特に制限されないが、送信されるデータの特性、通信環境などに応じて最適な周波数が選択されることが可能である。数個の周波数に対して、アンテナの大きさ(図3に示す例でアンテナ部300の一辺の長さ)関係が次の表に提示されている。
映像通信ではないが、音声通信(無線機)に対して27MHz帯域で送受信パワーをテストしている。該当テストの環境は、下記のとおりである。
待機電力:1.794W(アンテナの大きさに関係ない)
送信電力
−アンテナの大きさ:150mm×150mm:22.08W
−アンテナの大きさ:100mm×100mm:21.39W
−アンテナの大きさ:60mm×60mm:10.35W
受信電力
−アンテナの大きさ:150mm×150mm:2.76W
−アンテナの大きさ:100mm×100mm:3.45W
−アンテナの大きさ:60mm×60mm:6.21W
一方、実施形態によれば、データ通信のみならず、電力の送受信も可能である。信号の送信に類似するように電力を送信するため、送電器又は受電器と称することにする。送電器の送電回路部には電力パワーアウトレット(power outlet)から出るDCをアナログ又はRF信号に変え、変換された電力が送電共振部(信号送信におけるアンテナと同じであり、以下は同一)を介して送電される。
図5は、一実施形態によれば、全システム構成の例示的なブロック図である。従来は、カメラ装置から映像処理装置に映像データを送信してパワーを供給する部分501が有線接続に依存した。上述したように、最近では、映像データをRF方式の無線通信に試みる例もあるが、この場合電力供給に困難があり、結局、バッテリ充電や別途のパワーアウトレット接続などが求められる。一実施形態によれば、データ送信とパワー供給のための部分501が、車両の車体を媒質とする金属体通信及び電力伝送として実現される。
図6及び図7は、実施形態によりカメラ装置が車両600に設けられた例示的な形状を示す。カメラが含まれる構造物610は送受信回路部を含み、自動車ループの鋼板に接触して設けられるアンテナ620を介して電磁場通信方式に基づいて信号及び/又は電力を交換する。金属体通信のためのアンテナ720は、図7に示されているように、車両700の任意の位置に付着され、カメラの含まれている構造物710の近くに付着される。図示していないが、他の実施形態では、構造物710とアンテナ720が1つに実現されることも可能である。
さらに、実施形態に係るカメラ装置は、バス、トレーラ、トラックなどの大型車両にも有用である。図8は、一実施形態により大型車両にカメラ装置が設けられた形状を示す。トラックやバスのような大型車両は、後方や死角ゾーンを充分監視することができず発生する事故の危険に露出されている。したがって、このような大型車両に後方/側面カメラを設置運用しようとする試みが多いが、大型車両の場合、カメラパートから運転席の近隣まで配線することが困難であった。
Claims (9)
- 車両に設けられて用いられるカメラ装置であって、
入力映像を生成するカメラモジュールと、
前記入力映像を符号化し変調して第1信号を提供する送受信回路部と、
前記車両の金属車体に付着され、前記金属車体に電磁場を形成させ、前記送受信回路部から受信した前記第1信号を前記電磁場に乗せて伝播するアンテナと、
を含み、
前記アンテナは、
導電性物質から構成され、前記車体に面する少なくとも1つの開口部を含む第1レイヤと、
導電性物質から構成され、前記第1レイヤに隣接する第2レイヤと、
誘電物質から構成され、前記第1レイヤと前記第2レイヤとの間に配置し、前記第1信号を前記電磁場に乗せるように前記車体と電磁波を交換する第3レイヤと、
を含む、カメラ装置。 - 前記第1レイヤは3×3配列を有する9個の開口部を含む、請求項1に記載のカメラ装置。
- 前記アンテナ部は、前記車体を介して伝えられる電磁波から電力を受信して前記送受信回路部に提供し、
前記送受信回路部は、コンバータを介して前記カメラモジュールに電力を供給する、請求項1に記載のカメラ装置。 - 前記第1レイヤ及び前記第2レイヤのうち少なくとも1つは銅材質を含む、請求項1に記載のカメラ装置。
- 前記第3レイヤは、炭素繊維、アクリル、及びポリカーボネートのうち少なくとも1つの材質を含む、請求項1に記載のカメラ装置。
- 車両に設けられたカメラから映像を受信する映像処理装置であって、
前記車両の金属車体の第1位置に付着され、前記車両の金属車体の第2位置に付着したカメラ側のアンテナが前記金属車体に電磁場を形成させ、前記映像に対応する第1信号を前記電磁場に乗せて伝播する場合に前記第1信号を受信するアンテナと、
前記第1信号を変調及び復号化して前記映像に提供する送受信回路部と、
を含み、
前記アンテナは、
導電性物質から構成され、前記車体に面する少なくとも1つの開口部を含む第1レイヤと、
導電性物質から構成され、前記第1レイヤに隣接する第2レイヤと、
誘電物質から構成され、前記第1レイヤと前記第2レイヤとの間に配置し、前記車体と電磁波を交換することにより前記第1信号を受信する第3レイヤと、
を含む、映像処理装置。 - 前記第1レイヤ及び前記第2レイヤのうち少なくとも1つは銅材質を含む、請求項6に記載の映像処理装置。
- 前記第3レイヤは、炭素繊維、アクリル、及びポリカーボネートのうち少なくとも1つの材質を含む、請求項6に記載の映像処理装置。
- 前記車両のバッテリ又は電源からの供給電圧が変換されて伝えられる場合、前記送受信回路部は電力を前記アンテナに伝達し、
前記アンテナは前記金属車体に電磁場を形成させ、前記カメラ側のアンテナに前記電力を伝播する、請求項6に記載の映像処理装置。
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