JPWO2017081742A1 - 情報通信装置、情報通信システムおよび情報通信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
LCXは、無線信号の周波数の電波信号を漏洩するようにスリットが形成されている。これにより、テレビ信号は、同軸ケーブルとLCXとを介してテレビ端子まで伝送され、無線信号は、LCXから漏洩されて無線移動局に受信されることになる。
このような移動通信端末は、一般的にBluetooth(登録商標、以下記載を省略する)、WiFi(登録商標、以下記載を省略する)などの無線通信が可能であり、車両乗員によって車室内に持ち込まれて使用される場合も多い。このため、上記無線通信を介して移動通信端末と車載機器を連携させるシステムの需要が高まっている。例えば、無線通信を使って、移動通信端末と車載機器との間でハンズフリー、ミラーリンクなどの接続を実現するシステムが挙げられる。
近年の無線通信の需要から無線通信アクセスポイントは様々な場所に設置されており、無線通信装置を搭載した車両も増加しているため、車室内の無線通信に対する車両外からの電波干渉が問題になっている。
このように、車室内の無線通信は、車両外からの電波干渉および無線電波の伝搬損失の変動によって無線通信品質が劣化するという課題があった。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る情報通信システム1の構成を示すブロック図である。情報通信システム1は、車両100に搭載されて、その車室内で情報を送受信するシステムであり、情報通信装置2、通信装置3a〜3c、およびこれらを互いに接続するLCX4a〜4dを備えて構成される。
また、図1に示すように、情報通信装置2と通信装置3aとはLCX4aで接続され、通信装置3aと通信装置3bとはLCX4bで接続されている。通信装置3bと通信装置3cとはLCX4cで接続され、通信装置3cと情報通信装置2とはLCX4dで接続されている。さらに、LCX4aは運転席100aの近傍にあり、LCX4dは助手席100bの近傍にある。LCX4bは、後部座席100cにおける運転席100aの後ろ側の近傍にあり、LCX4cは、後部座席100cにおける助手席100bの後ろ側の近傍にある。
例えば、図1に示すように、情報通信装置2は、信号混合分離部23の入出力端子TaからLCX4aを介して通信装置3aへ有線通信信号を送信する。これにより、有線通信信号は、通信装置3aからLCX4b、通信装置3b、LCX4c、通信装置3cと順に送信され、通信装置3cからLCX4dを介して信号混合分離部23の入出力端子Tbへ送信される。
なお、LCX4a〜4dと移動通信端末5がやり取りする電波の周波数帯域としては、例えば、無線LANの周波数帯域である2.4GHz帯域、5GHz帯域が挙げられる。
通信装置3bは、前段にある通信装置3aからLCX4bを介して有線通信信号を受信し、受信した有線通信信号を、LCX4cを介して後段の通信装置3cへ送信する。
通信装置3cは、前段にある通信装置3bからLCX4cを介して有線通信信号を受信し、受信した有線通信信号を、LCX4dを介して後段の情報通信装置2へ送信する。
ここで、LCX4aとLCX4bは、通信装置3aのフィルタ30を介して接続されており、LCX4bとLCX4cは、通信装置3bのフィルタ30を介して接続され、LCX4cとLCX4dは、通信装置3cのフィルタ30を介して接続されている。
また、情報通信装置2は、LCX4dを介した有線通信で通信装置3cのフィルタ30を制御して5GHz帯域の無線通信信号を遮断させる。これにより、LCX4dを、5GHz帯域の電波を放射するアンテナBとして機能させることができる。
なお、移動通信端末5は、情報通信装置2との間で無線通信が可能な通信端末であればよく、無線通信方式としては、WiFiなどの無線LANまたはBluetoothなどが挙げられる。
また、有線通信部20は、通信装置3a〜3cの全てまたはいずれかに宛てて送信する通信データを有線通信信号に変換し、通信装置3a〜3cの全てまたはいずれかから受信した有線通信信号を情報通信装置2宛ての通信データに変換する。
また、無線通信部21は、移動通信端末5から受信した無線通信信号を情報通信装置2宛ての通信データに変換し、移動通信端末5に宛てて送信する通信データを無線通信信号に変換する。
例えば、制御部22は、通信装置のフィルタ30の制御信号を、有線通信部20へ送信する。有線通信部20は、制御部22から受信した制御信号を有線通信信号に変換して、通信装置3a〜3cのうち、制御対象のフィルタ30を有する通信装置へ制御信号を有線通信で送信する。
通信装置の信号処理部33は、この制御信号に従ってフィルタ30における無線周波数帯域の信号の通過および遮断を制御する。
このようにして、LCX4a〜4dを、通信ケーブルとして機能させる場合とアンテナおよび通信ケーブルとして機能させる場合とを切り替えることが可能となる。
また、LCX4a〜4dを4本のアンテナとして機能させることの他に、LCX4a〜4dを単一のアンテナとして機能させることも可能である。
例えば、信号混合分離部23は、図2Bに示すように、入出力端子Ta,Tb、有線通信の出力端子Tcと入力端子Td、無線通信の入出力端子Te,Tfを備え、混合分離回路230,231を備える。
また、図12を用いて後述するスター型トポロジーのネットワークなどでは、通信装置の台数分の入出力端子が設けられる。すなわち、信号混合分離部23の入出力端子は少なくとも2端子あればよい。
通信装置3a〜3cは、例えば、通信機能を有した車載ディスプレイといった車載装置であり、図3に示すように、フィルタ30、有線通信部31、無線通信部32および信号処理部33を備える。
有線通信部31は、LCXを伝搬してフィルタ30を介して受信された有線通信信号を通信データに変換し、後段の通信装置への通信データを有線通信信号に変換する。また、有線通信部31は、フィルタ30を介して有線通信信号を後段の通信装置へ送信する。
有線フィルタ300aは、LCXを伝搬してきた信号から有線通信信号のみを通過して有線通信部31に出力するフィルタである。また、有線フィルタ300bは、有線通信部31の出力信号から後段の通信装置または情報通信装置2へ送信する有線通信信号のみを通過してLCXへ出力するフィルタである。
スイッチ306は、信号処理部33からの制御信号に従って、無線フィルタ301aの帯域通過フィルタ302〜304の中から出力元となるフィルタを切り替える。
スイッチ307は、信号処理部33からの制御信号に従って、無線フィルタ301aと無線フィルタ301bとの間の接続をオンオフするスイッチである。
スイッチ308は、信号処理部33からの制御信号に従って、無線フィルタ301bの帯域通過フィルタ302〜304の中から無線フィルタ301aの出力信号の入力先となるフィルタを切り替える。
スイッチ309は、信号処理部33からの制御信号に従って、無線フィルタ301bの帯域通過フィルタ302〜304の中から出力元となるフィルタを切り替える。
すなわち、無線フィルタ301aでは、スイッチ305とスイッチ306の切り替え先を帯域通過フィルタ302とする。無線フィルタ301aと無線フィルタ301bとの間は、スイッチ307によって接続をオンとする。無線フィルタ301bでは、スイッチ308とスイッチ309の切り替え先を帯域通過フィルタ302とする。
これにより、フィルタ30において2.4GHz帯域の信号が通過され、5GHz帯域の信号が遮断されて、フィルタ30の前段および後段に繋がる2本のLCXを、1本の2.4GHz帯域のアンテナとして機能させることができる。
すなわち、無線フィルタ301aでは、スイッチ305とスイッチ306の切り替え先を帯域通過フィルタ302とする。無線フィルタ301aと無線フィルタ301bとの間は、スイッチ307によって接続をオフとする。無線フィルタ301bでは、スイッチ308とスイッチ309の切り替え先を帯域通過フィルタ304とする。
これにより、フィルタ30の前段および後段に繋がる2本のLCXを、2.4GHz帯域のアンテナと5GHz帯域のアンテナとして機能させることができる。
図5は、情報通信装置2の動作を示すフローチャートであって、情報通信システム1においてLCXをアンテナとして用いた無線通信に関する一連の処理を示している。
なお、この無線通信に関する一連の処理は、制御部22による下記の3つのステップの処理を具体化したものである。
すなわち、図5におけるステップST1とステップST2の処理は、制御部22が無線通信部21による通信状況を確認するステップに対応する。
ステップST3からステップST6までの処理は、制御部22が無線通信部21の通信状況に応じてLCX4a〜4dのうち、アンテナとして機能させるLCXを判定するステップに対応する。ステップST7とステップST8の処理は、制御部22がフィルタ30による無線周波数帯域の信号の通過および遮断を制御して、前記判定で選択されたLCXをアンテナとして機能させるステップに対応する。従って、情報通信装置2の無線通信に関する一連の処理は、図5に示す各ステップを説明することによって明らかになるため、以下、図5に基づいて説明を行う。
なお、以降では、情報通信システム1において2.4GHz帯域と5GHz帯域の無線通信が可能であり、情報通信装置2が、自身に接続されているLCX4aとLCX4dの少なくとも一方をアンテナとして機能させる場合を例に挙げて説明する。
例えば、移動通信端末5から2.4GHz帯域の無線通信の接続要求があり、別の移動通信端末5からは5GHz帯域の無線通信の接続要求があった場合は、2.4GHz帯域の無線通信と5GHz帯域の無線通信との2系統が設定される。
また、2.4GHz帯域または5GHz帯域の無線通信の接続要求があった場合には、2.4GHz帯域または5GHz帯域の無線通信の1系統が設定される。
このようにすることで、2本のLCXによって同一周波数帯域の電波が送受信されるので、無線通信品質の向上および高速化を図ることができる。
ステップST6において、制御部22は、無線通信部21の通信状況に応じてアンテナとして機能させるLCXを決定する。
例えば、移動通信端末5が助手席100bの近傍にあり、この移動通信端末5との間で2.4GHz帯域の無線通信を行う場合、制御部22は、2.4GHz帯域のアンテナとして機能させるLCXをLCX4dに決定する。
また、移動通信端末5が運転席100aと助手席100bのそれぞれにあって、運転席100a側の移動通信端末5との間で2.4GHz帯域の無線通信を行い、助手席100b側の移動通信端末5との間で5GHz帯域の無線通信を行う場合を考える。この場合、制御部22は、2.4GHz帯域のアンテナとして機能させるLCXをLCX4aに決定し、5GHz帯域のアンテナとして機能させるLCXをLCX4dに決定する。
有線通信部20は、制御部22からの制御信号を有線通信信号に変換して信号混合分離部23に出力する。信号混合分離部23は、有線通信部20からの有線通信信号をLCX4aに出力する。これにより、制御部22からの制御信号が、制御対象のフィルタ30を備えた通信装置へ送信される。ここまでの処理がステップST7に相当する。
例えば、LCX4dを2.4GHz帯域のアンテナとして機能させる場合、フィルタ30において2.4GHz帯域の信号を遮断させる制御信号が通信装置3cへ送信される。
これにより、無線通信部21は、LCXをアンテナとして機能させた無線通信の実行が可能な状態となり、図5に示す一連の処理が終了する。
なお、制御部22は、ステップST8の処理を完了した後、情報通信システム1が起動している間は、ステップST2に戻って無線通信部21の通信状況を確認し、通信状況に応じてステップST3からの処理を繰り返す。
通信装置3cの有線通信部31は、フィルタ30を介して情報通信装置2から制御信号を受信する(ステップST1a)。この制御信号は、有線通信部31から信号処理部33へ出力される。信号処理部33は、この制御信号が示す制御内容を、フィルタ30に設定する(ステップST2a)。これにより、通信装置3cのフィルタ30は、2.4GHz帯域の信号を遮断するフィルタとなる。
すなわち、本発明では、無線通信の通信状況に応じてLCXにより実現されるアンテナの数を変更することができる。
図9は、リング型トポロジーを構成するLCXが断線した情報通信システム1を示す図であって、図1に示した情報通信システム1におけるLCX4cが断線した場合を示している。図9に示すように、LCX4cが断線した場合、情報通信装置2の制御部22が、この断線を検出する。そして、制御部22は、LCX4cによって互いに接続されている通信装置3bから通信装置3cへ伝送する有線通信信号bを無線通信信号cに変換させ、無線通信で通信装置3bから通信装置3cへ送信させる。これにより、LCXが断線しても、ネットワークにおける通信の遮断を回避することができる。
まず、制御部22は、有線通信の結果に基づいて、LCXが断線したか否かを確認する(ステップST1b)。リング型トポロジーでは、情報通信装置2から送信された有線通信信号は、通信装置3a、通信装置3b、通信装置3cの順に伝搬して最終的に情報通信装置2に戻る。制御部22は、この有線通信信号を受信しなかった場合に、通信装置3a〜3cのいずれかに接続するLCXが断線したと判定する。
LCXが断線していないと判定した場合(ステップST1b;NO)、図10の処理は終了する。
通信装置3a〜3cのそれぞれに接続された2本のLCXでアンテナ確認信号が受信された場合、通信装置3a〜3cの無線通信部32はアンテナ応答信号を返信しない。
従って、フィルタ30に接続した2本のLCXのいずれかが断線していれば、通信装置からアンテナ応答信号が情報通信装置2へ送信される。
制御部22は、ネットワークを構成する通信装置3a〜3cをナンバリングなどで識別することができるので、アンテナ応答信号を返信した通信装置を特定できる。
これにより、制御部22は、通信装置3bと通信装置3cを接続するLCX4cが断線箇所であると判断することができる。
設定変更情報とは、断線箇所の前段にある通信装置に対しては有線通信信号を無線通信信号に変換する設定に変更させ、断線箇所の後段にある通信装置に対しては無線通信信号を有線通信信号に変換する設定に変更させる制御情報である。
例えば、図9の場合、通信装置3bの有線通信部31は、LCX4b、フィルタ30を介して受信した有線通信信号bを通信データに変換し、信号処理部33へ出力する。設定変更情報を受信した信号処理部33は、有線通信部31から入力した通信データを無線通信部32に出力する。無線通信部32は、信号処理部33から入力した通信データを無線通信信号cに変換する。このようにして設定を変更した後、通信装置3b,3cは、設定完了情報を情報通信装置2へ返信する。
この後、無線通信信号cは、通信装置3cにおいて有線通信信号bに変換され、LCX4dを介して情報通信装置2へ有線送信される。これにより、情報通信装置2の有線通信部20は、有線通信信号bを受信する(ステップST7b)。
通信装置3a〜3cの信号処理部33は、無線通信部32に問い合わせてアンテナ確認信号を受信したアンテナが1本か2本かを確認する(ステップST1c)。
ここで、通信装置の前段と後段に繋がる2本のLCXでアンテナ確認信号が受信された場合(ステップST1c;アンテナ2本)、信号処理部33は、LCXに断線なしを判断して処理を終了する。
図9の場合、通信装置3bと通信装置3cの各信号処理部33が、各無線通信部32を介した無線通信でアンテナ応答信号を情報通信装置2へ送信する。
図9の場合、通信装置3bと通信装置3cの各信号処理部33が、各無線通信部32を介した無線通信で設定変更情報を情報通信装置2から受信する。
設定変更情報を受信した信号処理部33は、有線通信部31から入力した通信データを無線通信部32に出力する。無線通信部32は、信号処理部33から入力した通信データを無線通信信号cに変換する。
断線箇所の後段にある通信装置の無線通信部32は、受信した無線通信信号cを通信データに変換して信号処理部33へ出力する。
設定変更情報を受信した信号処理部33は、無線通信部32から入力した通信データを有線通信部31に出力する。有線通信部31は、信号処理部33から入力した通信データを有線通信信号bに変換する。
例えば、図9の場合、通信装置3bでは、有線通信信号bが無線通信信号cに変換され、通信装置3cでは、無線通信信号cが有線通信信号bに変換される。
この後、信号処理部33は、無線通信部32を介した無線通信で設定完了情報を情報通信装置2へ送信する(ステップST4c)。
図9の場合では、通信装置3bの無線通信部32が、LCX4bを介した無線通信で無線通信信号cを送信する。
有線通信部31は、信号処理部33から入力した通信データを有線通信信号へ変換する(ステップST8c)。
図9の場合では、通信装置3cの有線通信部31が、LCX4dを介した有線通信で有線通信信号bを情報通信装置2へ送信する。
これにより、LCXが断線しても、ネットワークにおける通信の遮断を回避することができる。
図12Aは、この発明の実施の形態2に係る情報通信システム1Aの構成を示すブロック図であり、スター型トポロジーのネットワークを構成した場合を示している。
情報通信装置2Aの信号混合分離部23aは、LCXを介して接続される通信装置の台数分の入出力端子を有する。従って、図12Aに示す構成の場合、信号混合分離部23aは、LCX4a〜4cを介して接続される通信装置3d〜3fにそれぞれ対応する3端子を有する。
また、信号処理部33aは、制御部22aの制御信号に従って、無線通信部21からの無線通信信号を遮断するようフィルタ30aを制御する。これにより、LCX4a〜4cで無線通信信号が電波として漏洩されて、LCX4a〜4cをアンテナとして機能させることができる。図12Aに示すように、スター型トポロジーでは、複数のLCXの全てが情報通信装置2Aに接続されるので、リング型トポロジーよりも多くのLCXをアンテナとして機能させることができる。
情報通信システム1Bでは、情報通信システム1Aにおける通信装置3d〜3fの後段にLCX4d〜4fを介して通信装置3g〜3iが接続されている。
また、通信装置3g〜3iの信号処理部33aは、制御部22bの制御信号に従って、無線通信部21からの無線通信信号を遮断するようにフィルタ30aを制御する。
これにより、LCX4aとLCX4dを1本のアンテナとして機能させ、LCX4bとLCX4eを1本のアンテナとして機能させ、LCX4cとLCX4fを1本のアンテナとして機能させることができる。
さらに、情報通信装置2B側の通信装置3d〜3fにも2本のLCXが接続されているので、これらのLCXを1本のアンテナとして機能させることができ、これらのLCXで実現されるアンテナの長さも調整することができる。
スター型トポロジーにおいては、LCX4a〜4cが情報通信装置2Aに全て接続されるので、リング型トポロジーよりも多くのLCXをアンテナとして機能させることができる。このため、多くのアンテナを用いたダイバーシチ方式またはMIMO方式の無線通信が可能である。
また、ディジーチェーン型トポロジーでは、スター型と同様に、リング型トポロジーよりも多くのLCXをアンテナとして機能させることができる。このため、多くのアンテナを用いたダイバーシチ方式またはMIMO方式の無線通信が可能である。
さらに、情報通信装置2B側の通信装置3d〜3fにも2本のLCXが接続されているので、これらのLCXを1本のアンテナとして機能させることができる。
すなわち、リング型トポロジーと同様に、LCXにより実現されるアンテナの長さを調整することが可能である。
Claims (10)
- 複数の通信装置のそれぞれに設けられたフィルタに接続する複数の漏洩同軸ケーブルを介して前記複数の通信装置との間で有線通信を行う有線通信部と、
前記漏洩同軸ケーブルをアンテナとして用いて無線周波数帯域の信号を送受信する無線通信部と、
前記有線通信部および前記無線通信部からの各信号を混合して前記漏洩同軸ケーブルに出力し、前記漏洩同軸ケーブルから入力された信号を前記有線通信部への信号と前記無線通信部への信号に分離する信号混合分離部と、
前記漏洩同軸ケーブルを介した有線通信で前記通信装置のフィルタを制御して無線周波数帯域の信号を通過または遮蔽させることで、複数の前記漏洩同軸ケーブルを単一または複数のアンテナとして機能させる制御部と
を備えたことを特徴とする情報通信装置。 - 前記制御部は、前記無線通信部の通信状況に応じて、前記漏洩同軸ケーブルを介した有線通信で前記通信装置のフィルタにおける前記無線周波数帯域の信号の通過および遮断を制御することを特徴とする請求項1記載の情報通信装置。
- 複数の前記漏洩同軸ケーブルを介して前記複数の通信装置との間でリング型トポロジーのネットワークを構成することを特徴とする請求項1記載の情報通信装置。
- 前記制御部は、前記複数の通信装置における前記漏洩同軸ケーブルを介した有線通信と前記漏洩同軸ケーブルをアンテナとして機能させた無線通信との切り替えを制御することを特徴とする請求項3記載の情報通信装置。
- 前記制御部は、前記漏洩同軸ケーブルに断線が検出されると、この漏洩同軸ケーブルで互いに接続された一方の通信装置からもう一方の通信装置へ伝送する有線通信信号を無線通信信号に変換させ、無線通信で前記一方の通信装置から前記もう一方の通信装置へ送信させることを特徴とする請求項3記載の情報通信装置。
- 複数の前記漏洩同軸ケーブルを介して前記複数の通信装置との間でスター型トポロジーまたはディジーチェーン型トポロジーのネットワークを構成することを特徴とする請求項1記載の情報通信装置。
- 移動体に搭載されたことを特徴とする請求項1記載の情報通信装置。
- 前記制御部は、前記フィルタによる前記無線周波数帯域の信号の通過および遮断を制御して、複数の前記漏洩同軸ケーブルをアンテナとして機能させたダイバーシチ方式または多入力多出力方式の無線通信を前記無線通信部に行わせることを特徴とする請求項1記載の情報通信装置。
- 前記無線周波数帯域の信号を通過および遮断するフィルタをそれぞれ有する複数の通信装置と、
前記フィルタに接続する複数の前記漏洩同軸ケーブルを介して前記複数の通信装置との間でネットワークを構成する請求項1記載の情報通信装置と
を備えたことを特徴とする情報通信システム。 - 制御部が、無線通信部による通信状況を確認するステップと、
前記制御部が、前記無線通信部の通信状況に応じて、複数の通信装置にそれぞれ設けられたフィルタに接続する複数の漏洩同軸ケーブルのうち、アンテナとして機能させる前記漏洩同軸ケーブルを判定するステップと、
前記制御部が、前記漏洩同軸ケーブルを介した有線通信で前記通信装置のフィルタを制御して無線周波数帯域の信号を通過または遮蔽させることで、前記判定で選択された前記漏洩同軸ケーブルをアンテナとして機能させるステップと
を備えたことを特徴とする情報通信方法。
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