JPWO2014188771A1 - 無線通信モジュール - Google Patents

Abstract

車両に取り付けられる無線通信モジュールを簡易な構成で小型化する。無線通信モジュール１００は、無線通信用の電子部品１７２を搭載した基板１７０と、基板１７０を収容するハウジング１１０と、を備えており、車両に取り付けられる。基板１７０は、ハウジング１１０内に立設されたピン１５０を挿入するための穴１８０を有し、穴１８０にピン１５０を挿入することによってハウジング１１０内に固定される。ピン１５０は、無線通信における信号の送受信用のアンテナとして機能する。

Description

本発明は、無線通信モジュールに関するものである。

近年、車両のブレーキ制御には、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ：Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）が採用されている。

ＡＢＳは、車両の速度などをモニターし、モニターした値に基づいて車輪がロックしそうな状態を検出したら、ブレーキ液圧回路の増圧弁を閉じ減圧弁を開くことによってブレーキ液圧を下げる。また、ＡＢＳは、ブレーキ液圧を下げることによって車輪がロックしそうな状態から復帰したら、減圧弁を閉じ増圧弁を開くことによってブレーキ液圧を上げる。ＡＢＳは、このようにブレーキ液圧を上げ下げすることによってポンピングブレーキと同じ効果を発揮して、車輪のロックに起因するスリップの発生を抑制する。

ＡＢＳに関して、従来技術では、車両のメータユニットにＡＢＳを停止モードに切り替えるためのスイッチを配設し、メータユニット上でＡＢＳの切り替え操作を行うことが知られている。

特開２００８−２１３５１２号公報

しかしながら、従来技術は、車両のメータユニットにＡＢＳの切り替えスイッチを配設するので、メータユニット上に切り替えスイッチの搭載スペースを確保する必要がある。また、切り替えスイッチとＡＢＳのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とを接続する配線も必要になる。このような問題は、ＡＢＳの切り替えに限らず、例えばエンジンモード（ＳＰＯＲＴモード、ＮＯＲＭＡＬモード、ＥＣＯモード等）の切り替えや、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）のオンオフの切り替えなどでも同様に生じ得る。

これに対して、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信を用いて、スマートフォン等の外部機器から車両に対する各種の切り替え操作を行うことによって、切り替えスイッチの搭載スペース及び接続配線を不要にすることが考えられる。

この場合、外部機器と車両のＥＣＵとの間で信号の送受信を行うために、無線通信モジュールが車両に搭載される。無線通信モジュールは、外部機器と車両のＥＣＵとの間で無線通信を良好に行い、かつ、無線通信に関する各種法規制を満たす必要がある。これらの要求を満たすためには、無線信号の送受信用のアンテナが重要なファクターの１つになり得る。例えば、無線通信モジュールには無線通信用の電子部品が搭載される基板が設けられるので、この基板上にパターンアンテナを設けることが考えられる。

しかしながら、基板上にパターンアンテナを設けると、基板のサイズが大きくなり、その結果、無線通信モジュールが大型化するおそれがある。また、基板上にチップアンテナを搭載することによってパターンアンテナよりも基板のサイズを小型化することも考えられるが、この場合、部品点数の増加により構成が複雑化するとともにコスト増につながる
おそれがある。

そこで、本願発明は、車両に取り付けられる無線通信モジュールを簡易な構成で小型化することを課題とする。

本願発明の無線通信モジュールの一形態は、上記課題に鑑みなされたもので、無線通信用の電子部品を搭載した基板と、前記基板を収容するハウジングと、を備え、車両に取り付けられる。前記基板は、前記ハウジング内に立設されたピンを挿入するための穴を有し、該穴に前記ピンを挿入することによって前記ハウジング内に固定され、前記ピンは、前記無線通信における信号の送受信用のアンテナとして機能する、ことを特徴とする。

また、前記アンテナとして機能するピンは、前記ハウジングのモールド部分に埋め込まれた埋没部と、前記モールド部分から突出する突出部と、を有し、前記埋没部は、前記ピンの埋め込み方向に延伸する延伸部と、該延伸部から前記ピンの埋め込み方向に交差する方向に張り出す一対の張り出し部と、を有する、ことができる。

また、前記突出部を、プレスフィット加工することができる。

また、前記無線通信モジュールは、前記アンテナとして機能するピンの前記突出部が前記車両の近位に位置し、前記アンテナとして機能するピンの前記埋没部が前記車両の遠位に位置するように、前記車両に取り付けることができる。

また、前記基板は、前記ハウジング内に立設された複数のピンを挿入するための複数の穴を有し、該複数の穴に前記複数のピンをそれぞれ挿入することによって前記ハウジング内に固定され、前記複数のピンのうちの少なくとも１つが、前記無線通信における信号の送受信用のアンテナとして機能する、ことができる。

かかる本願発明によれば、車両に取り付けられる無線通信モジュールを簡易な構成で小型化することができる。

図１は、本実施形態の無線通信モジュールを含む車両制御システムの全体構成を示す図である。 図２は、本実施形態の無線通信モジュールのハウジングの斜視図である。 図３は、本実施形態の無線通信モジュールのハウジングと基板の上面図である。 図４は、本実施形態の無線通信モジュールのハウジングの上面図である。 図５は、図４の無線通信モジュールのハウジングのＣ−Ｃ線における断面図である。 図６は、図４の無線通信モジュールのハウジングのＤ−Ｄ線における断面図である。 図７は、ピンの構成を示す図である。

以下、本願発明の一実施形態に係る無線通信モジュールを図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の無線通信モジュールを含む車両制御システムの全体構成を示す図である。

図１に示すように、本実施形態の車両制御システム５００は、スマートフォン等の電子機器４００との間で無線通信を行う無線通信モジュール１００を備える。無線通信モジュール１００は、電子機器４００との間で無線通信を行うためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インターフェース１０２を備えている。なお、本実施形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いて電子機器４００と無線通信する例を挙げて説明するが、これには限られない。

また、本実施形態の車両制御システム５００は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）インターフェース２０２を介して無線通信モジュール１００と接続されたＡＢＳＥＣＵ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２００を備える。

ＡＢＳＥＣＵ２００は、車輪のロックを抑制するための電子制御装置であり、具体的には、車両の速度などをモニターし、モニターした値に基づいて車輪がロックしそうな状態を検出したら、ブレーキ液圧回路の増圧弁を閉じ減圧弁を開くことによってブレーキ液圧を下げる。また、ＡＢＳＥＣＵ２００は、ブレーキ液圧を下げることによって車輪がロックしそうな状態から復帰したら、減圧弁を閉じ増圧弁を開くことによってブレーキ液圧を上げる。ＡＢＳＥＣＵ２００は、このようにブレーキ液圧を上げ下げすることによってポンピングブレーキと同じ効果を発揮して、車輪のロックに起因するスリップの発生を抑制する。

また、本実施形態の車両制御システム５００は、ＣＡＮインターフェース２０２を介して無線通信モジュール１００と接続されたエンジンＥＣＵ３００を備える。エンジンＥＣＵ３００は、車両のエンジンの各種パラメータを制御するための電子制御装置であり、具体的には、エンジンの状態に応じた最適な燃料噴射量や噴射時期、点火時期、アイドル回転数などを演算することによってエンジンを制御する。

無線通信モジュール１００は、電子機器４００からＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルを介して無線送信されたユーザの操作指令信号を受信する。無線通信モジュール１００は、受信した操作指令信号に基づいて、ＡＢＳＥＣＵ２００、エンジンＥＣＵ３００、又は車両に搭載された他のＥＣＵへ操作指令信号を出力する。ＡＢＳＥＣＵ２００、エンジンＥＣＵ３００、又は車両に搭載された他のＥＣＵは、無線通信モジュール１００から出力された操作指令信号に基づいて、車両の各部品を制御する。

本実施形態によれば、車両のダッシュボード等にＡＢＳモード又はエンジンモード等の切り替えスイッチ等を設けることなく、ＡＢＳモード又はエンジンモード等の切り替え操作を行うことができる。

すなわち、一般的には、車両のダッシュボード等に設けられた切り替えスイッチによって、エンジンのトルク感を強調したＳＰＯＲＴモード、エコドライブを行うＥＣＯモード、これらのバランスをとったＮＯＲＭＡＬモードなどのドライブモードの切り替えを行うことが考えられる。同様に、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）のオンオフの切り替えについても、車両のダッシュボード等に設けられた切り替えスイッチによって行うことが考えられる。また、ＡＢＳにおけるブレーキ液圧の増減圧タイミング又は増減圧量等の切り替えを、車両のダッシュボード等に設けられた切り替えスイッチによって行うことも考えられる。

これに対して、本実施形態によれば、電子機器４００を介してＡＢＳモード又はエンジンモード等の切り替え操作を行うことができるので、ダッシュボード等に切り替えスイッチを設ける必要がない。さらに、本実施形態によれば、切り替えスイッチと各ＥＣＵとを
接続するための配線も不要になる。

さらに、ダッシュボード等に切り替えスイッチを設ける場合には、例えばエンジンモードの切り替えではＳＰＯＲＴモード、ＥＣＯモード、ＮＯＲＭＡＬモードの３段、ＥＳＣの切り替えではオン又はオフの２段など、切り替えの段数にある程度の制約がある。これに対して本実施形態によれば、電子機器４００を介してＡＢＳモード又はエンジンモード等の切り替え操作を行うことができるので、電子機器４００のパネル等の入力インターフェース上で、ＡＢＳモード又はエンジンモード等の切り替えをより多段に行うことができる。

また、本実施形態によれば、ダッシュボード等に切り替えスイッチを設ける必要がないので、ダッシュボード等の省スペース化を実現することができる。この省スペース化は、４輪車においても重要であるが、切り替えスイッチ等を設けるスペースが特に少ない２輪車等においては、より効果が顕著である。

続いて、無線通信モジュール１００の詳細について説明する。図２は、本実施形態の無線通信モジュールのハウジングの斜視図である。図３は、本実施形態の無線通信モジュールのハウジングと基板の上面図である。

図２，３に示すように、無線通信モジュール１００は、無線通信用の各種の電子部品１７２を搭載した基板１７０と、基板１７０を収容する矩形の箱状のハウジング１１０と、を備えている。

ハウジング１１０内には、ハウジング１１０の底部から、複数のピン１４０，１４２，１４４，１４６，１５０，１６０が立設されている。基板１７０には、複数のピン１４０，１４２，１４４，１４６，１５０，１６０の位置に対応して、複数のピン１４０，１４２，１４４，１４６，１５０，１６０が挿入される複数の穴１８０が形成されている。基板１７０は、複数のピン１４０，１４２，１４４，１４６，１５０，１６０を各穴１８０に挿入することによって、ハウジング１１０内に固定される。なお、本実施形態では、複数のピン１４０，１４２，１４４，１４６，１５０，１６０に対応する複数の穴１８０が形成される例を示したが、これに限らず、１本のピンが挿入される１つの穴が形成されていてもよい。

ハウジング１１０の対向する２辺にはそれぞれ、無線通信モジュール１００を車両に取り付けるための固定部１３０が、ハウジング１１０の外側に突出して設けられている。固定部１３０には、無線通信モジュール１００を車両に取り付けるためのボルトが貫通する穴１３２が形成されている。

また、ハウジング１１０の固定部１３０が設けられていない１つの辺には、基板１７０と車両に搭載された各ＥＣＵとを接続するためのコネクタ１２０が、ハウジング１１０の外側に突出して設けられている。

無線通信モジュール１００において、ピン１４０，１４２，１４４，１４６は、基板１７０をハウジング１１０に固定する機能の他、車両に搭載された各ＥＣＵと基板１７０との間で、コネクタ１２０を介して、電源、ＧＮＤ、通信用の電気信号等を電気的に接続する機能を有する。

また、ピン１５０は、基板１７０をハウジング１１０に固定する機能の他、電子機器４００との間で無線通信を行う際の信号の送受信用のアンテナとして機能を有する。なお、本実施形態では、ピン１５０がアンテナとして機能する例を示すが、これに限らず、複数
のピンのうち少なくとも１つがアンテナの機能を有していればよい。以下、ピン１５０等の詳細について説明する。

図４は、本実施形態の無線通信モジュールのハウジングの上面図である。図５は、図４の無線通信モジュールのハウジングのＣ−Ｃ線における断面図である。図６は、図４の無線通信モジュールのハウジングのＤ−Ｄ線における断面図である。図７は、ピンの構成を示す図である。

まず、図６に示すように、コネクタ１２０内には複数の端子１２２が設けられている。複数の端子１２２はそれぞれ、ピン１４０，１４２，１４４，１４６と、ハウジング１１０のモールド部分１１４の内部で電気的に接続されている。コネクタ１２０と車両側コネクタが接続されると、複数の端子１２２と車両側コネクタの複数の端子が電気的に接続され、その結果、車両に搭載された各ＥＣＵと基板１７０との間で、電源、ＧＮＤ、通信用の電気信号等が電気的に接続される。

また、図５，図７に示すように、アンテナとして機能するピン１５０は、ハウジング１１０のモールド部分１１２に埋め込まれた埋没部１５６と、モールド部分１１２から突出する突出部１５４と、を有している。

また、ピン１５０は、プレスフィット加工されている。すなわち、突出部１５４には穴１５２が形成されている。したがって、突出部１５４を基板１７０の穴１８０へ圧入すると、突出部１５４の弾性力によって、突出部１５４と穴１８０との間に機械的接触荷重が生じ、両者が電気的に接続する。なお、ピン１４０，１４２，１４４，１４６，１６０についても同様にプレスフィット加工されている。

また、図７に示すように、ピン１５０の埋没部１５６は、ピン１５０の埋め込み方向に延伸する延伸部１５７と、延伸部１５７からピン１５０の埋め込み方向に交差する方向（一例では直交方向）に張り出す一対の張り出し部１５８とを有している。また、無線通信モジュール１００は、ピン１５０の突出部１５４が車両の近位に位置し、ピン１５０の埋没部１５６が車両の遠位に位置するように、車両に取り付けられる。

本実施形態によれば、電子機器４００と車両のＥＣＵとの間における良好な無線通信性能を得るとともに、無線通信に関する各種法規制（例えば送信電波の強さを所定の値より弱くする等）を満たすことができる。

すなわち、単なる信号の受信用のアンテナであれば信号を受信可能な最低限のアンテナ性能を有していればよいが、本実施形態のように、信号の送受信を行うためには、無線通信に関する各種法規制（例えば送信電波の強さを所定の値より弱くする等）を満たす必要がある。この点、一般的には、基板１７０上にパターンアンテナを設けたり、基板１７０上にチップアンテナを搭載したりすることによって、良好な無線通信性能を得るとともに各種法規制を満たすようにすることも考えられる。

しかしながら、基板１７０上にパターンアンテナを設けると、基板のサイズが大きくなり、その結果、無線通信モジュール１００が大型化するおそれがある。また、基板１７０上にチップアンテナを搭載することによってパターンアンテナよりも基板１７０のサイズを小型化することも考えられるが、この場合、部品点数の増加により構成が複雑化するとともにコスト増につながるおそれがある。

これに対して、本実施形態によれば、基板１７０を固定するためのピン１５０をアンテナとして機能させている。具体的には、ピン１５０は、単に基板１７０を固定するための
突出部１５４を有するだけではなく、モールド部分１１２に埋め込まれた埋没部１５６を有している。この埋没部１５６は、車両から離れる方向に向かって延伸する延伸部１５７を有しているので、この延伸部１５７の長さ等を適宜調整することによって所望のアンテナの長さを確保することができる。また、埋没部１５６は、延伸部１５７からピン１５０の埋め込み方向に交差する方向（一例では直交方向）に張り出す一対の張り出し部１５８を有しているので、この張り出し部１５８の長さ等を適宜調整することによって所望のアンテナ性能を得ることができる。このように、ピン１５０をアンテナとして機能させることによって、良好な無線通信性能を得るとともに各種法規制を満足することができる。その結果、本実施形態によれば、基板１７０上にパターンアンテナを設けたり、基板１７０上にチップアンテナを搭載したりする必要がないので、車両に取り付けられる無線通信モジュール１００を簡易な構成で小型化することができる。

Claims (5)

1. 無線通信用の電子部品を搭載した基板と、
   前記基板を収容するハウジングと、を備え、車両に取り付けられる無線通信用モジュールであって、
   前記基板は、前記ハウジング内に立設されたピンを挿入するための穴を有し、該穴に前記ピンを挿入することによって前記ハウジング内に固定され、
   前記ピンは、前記無線通信における信号の送受信用のアンテナとして機能する、
   ことを特徴とする無線通信モジュール。
2. 請求項１の無線通信モジュールにおいて、
   前記アンテナとして機能するピンは、前記ハウジングのモールド部分に埋め込まれた埋没部と、前記モールド部分から突出する突出部と、を有し、
   前記埋没部は、前記ピンの埋め込み方向に延伸する延伸部と、該延伸部から前記ピンの埋め込み方向に交差する方向に張り出す一対の張り出し部と、を有する、
   ことを特徴とする無線通信モジュール。
3. 請求項２の無線通信モジュールにおいて、
   前記突出部は、プレスフィット加工されている、
   ことを特徴とする無線通信モジュール。
4. 請求項２又は３の無線通信モジュールにおいて、
   前記無線通信モジュールは、前記アンテナとして機能するピンの前記突出部が前記車両の近位に位置し、前記アンテナとして機能するピンの前記埋没部が前記車両の遠位に位置するように、前記車両に取り付けられる、
   ことを特徴とする無線通信モジュール。
5. 請求項２〜４のいずれか１項の無線通信モジュールにおいて、
   前記基板は、前記ハウジング内に立設された複数のピンを挿入するための複数の穴を有し、該複数の穴に前記複数のピンをそれぞれ挿入することによって前記ハウジング内に固定され、
   前記複数のピンのうちの少なくとも１つが、前記無線通信における信号の送受信用のアンテナとして機能する、
   ことを特徴とする無線通信モジュール。

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