WO2018116455A1 - 車載無線通信装置 - Google Patents

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WO2018116455A1
WO2018116455A1 PCT/JP2016/088445 JP2016088445W WO2018116455A1 WO 2018116455 A1 WO2018116455 A1 WO 2018116455A1 JP 2016088445 W JP2016088445 W JP 2016088445W WO 2018116455 A1 WO2018116455 A1 WO 2018116455A1
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WO
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unit
wireless communication
terminal
vehicle
antenna
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PCT/JP2016/088445
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English (en)
French (fr)
Inventor
久雄 中野
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3822Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving specially adapted for use in vehicles
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B15/00Suppression or limitation of noise or interference
    • H04B15/02Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle wireless communication apparatus that performs local wireless communication and mobile communication in a vehicle.
  • Bluetooth wireless communication is used for hands-free calling, dial-up connection, and music playback with devices such as mobile phones and audio players.
  • wireless LAN wireless communication such as IEEE802.11b / g / n is used for data transmission of video, music data, navigation data, and the like with terminals such as smartphones and tablet PCs (Personal Computers).
  • a wireless frequency band of 2.4 GHz band for industrial, scientific and medical use is assigned to the wireless communication of the Bluetooth system and the wireless communication of the wireless LAN system.
  • a 2.4 GHz frequency band is also assigned to cordless telephones. For this reason, if there is a neighboring vehicle having a public wireless LAN access point and a wireless LAN communication device at the destination of the vehicle, the radio communication quality of the in-vehicle device can be deteriorated due to radio wave interference from these ISM band communication devices. There was sex.
  • Patent Document 1 describes a window glass that can shield only radio waves in a specific frequency band. By using this window glass in a vehicle, it is possible to prevent radio wave interference with wireless communication in the vehicle.
  • Patent Document 2 describes a communication facility in which a mobile phone performs wireless communication with a mobile communication base station in an anechoic box that is shielded from external radio waves. By using such an anechoic box, it is possible to prevent radio wave interference with mobile communication.
  • Patent Document 2 the communication facility described in Patent Document 2 is premised on a user entering and using an anechoic box. For this reason, use in a vehicle is not considered, and reduction of radio wave interference with respect to wireless communication of a wireless LAN system and a Bluetooth system is not considered. Furthermore, in the inside of the anechoic box, the radio wave is multiply reflected and a standing wave distribution is generated. Therefore, a position where electric field intensity is high and a position where low are generated. Since the distribution of the electric field strength changes due to a difference in frequency of wireless communication, wireless communication becomes unstable.
  • the present invention solves the above-described problem, and can stably reduce radio wave interference with respect to in-vehicle wireless communication without restricting the use state of the vehicle, and realizes stable wireless communication with a portable wireless terminal.
  • An object is to obtain an in-vehicle wireless communication device that can be used.
  • An in-vehicle wireless communication apparatus is installed inside a vehicle, houses a portable wireless terminal and shields radio waves from outside, is installed inside the shield box part, and is outside the shield box part.
  • a first antenna unit connected to a wireless communication unit installed in the antenna, and a second antenna installed inside the shield box unit, connected to an external antenna unit installed outside the vehicle, and wirelessly communicating with the portable wireless terminal ,
  • a received signal strength acquisition unit that acquires a received signal strength of a signal received by the portable wireless terminal via the second antenna unit, and a shield wall of the second antenna unit and the shield box unit according to the received signal strength
  • a position changing unit that changes the position of at least one of the portable wireless terminals.
  • the shield box portion installed inside the vehicle and accommodating the portable wireless terminal shields the radio wave from the outside, the radio wave interference with respect to the radio communication can be stably performed without restricting the use state of the vehicle. Can be reduced.
  • the position of at least one of the second antenna unit, the shield wall of the shield box unit, and the portable wireless terminal is changed according to the received signal strength of the portable wireless terminal, stable wireless communication of the portable wireless terminal is achieved. realizable.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an in-vehicle wireless communication device according to a first embodiment.
  • 3A is a top view of the shield box portion
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the shield box portion taken along line AA in FIG. 3A.
  • 4A to 4C are electric field intensity distribution diagrams inside the shield box portion.
  • 4 is a flowchart illustrating an operation example of the in-vehicle wireless communication device according to the first embodiment.
  • 6A and 6B are diagrams illustrating a hardware configuration example of the in-vehicle wireless communication apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation example of the in-vehicle wireless communication device according to the second embodiment.
  • 10 is a flowchart illustrating an operation example of the in-vehicle wireless communication device according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an in-vehicle wireless communication device 1 and a radio wave environment thereof according to Embodiment 1 of the present invention.
  • wireless LAN wireless communication or Bluetooth wireless communication is performed between an in-vehicle wireless communication device 1 installed inside a vehicle 100 and a portable wireless terminal 2.
  • the public wireless LAN access point 101 and the in-vehicle communication device of the vehicle 102 also perform wireless LAN wireless communication or Bluetooth wireless communication.
  • mobile communication is performed between the mobile radio terminal 2 and the mobile communication base station 103.
  • the portable wireless terminal 2 include a mobile phone, a smart phone, a PHS (Personal Handy-phone System), a mobile router, a tablet, and a game machine.
  • PHS Personal Handy-phone System
  • the communication quality of the wireless communication between the in-vehicle wireless communication device 1 and the portable wireless terminal 2 is the same as that of the public wireless LAN access point 101 or the vehicle 102. It may be deteriorated by radio wave interference from the in-vehicle communication device.
  • the in-vehicle wireless communication device 1 according to the first embodiment is intended to reduce the influence of such radio wave interference.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the in-vehicle wireless communication device 1 according to the first embodiment.
  • the in-vehicle wireless communication device 1 is a device that performs wireless LAN wireless communication or Bluetooth wireless communication with the portable wireless terminal 2.
  • the shield box unit 10 the first antenna units 11a and 11b, the second antenna units 12a and 12b, the wireless communication unit 13, the position changing units 18a and 18b, the received signal strength acquisition unit 20, and the control unit 22 are used. Is provided.
  • the in-vehicle wireless communication device 1 further includes a band rejection filter (Band Elimination Filter, hereinafter referred to as BEF) 15a, 15b, a leaky coaxial cable (Leaky CoaXial cable, hereinafter referred to as LCX) 16a, 16b, and a terminal identification unit 21. And a storage unit 23 may be provided.
  • BEF Band rejection filter
  • LCX leaky coaxial cable
  • the in-vehicle wireless communication device 1 according to the first embodiment is intended to stabilize the wireless communication quality of the mobile wireless terminal 2 by changing the positions of the second antenna units 12a and 12b. Yes.
  • the shield box unit 10 is a box-shaped structure installed inside the vehicle 100, and the portable wireless terminal 2 is housed inside to shield external radio waves.
  • a metal member such as a sheet metal or a resin member plated with a metal thin film is used, and the vehicle 100 is grounded.
  • external radio waves are shielded by the shield box unit 10 that is installed inside the vehicle 100 and houses the portable wireless terminal 2. Thereby, it is possible to stably reduce radio wave interference with respect to wireless communication only by housing the portable wireless terminal 2 in the shield box unit 10 without restricting the use state of the vehicle 100.
  • the first antenna portions 11 a and 11 b are antennas for wireless LAN or Bluetooth, and are installed inside the shield box portion 10.
  • the second antenna units 12 a and 12 b are mobile communication antennas connected to the external antenna units 14 a and 14 b and are installed inside the shield box unit 10.
  • the wireless communication unit 13 is a wireless communication module installed outside the shield box unit 10.
  • the wireless communication unit 13 is connected to the first antenna units 11 a and 11 b and communicates with the portable wireless terminal 2 using wireless LAN or wireless communication. Wireless communication is performed.
  • the wireless communication unit 13 may be a wireless communication unit included in a device different from the in-vehicle wireless communication device 1 or may be a wireless communication device provided separately from the in-vehicle wireless communication device 1.
  • the wireless communication unit 13 outside the shield box unit 10 only needs to be connected to the first antenna units 11 a and 11 b, and the in-vehicle wireless communication device 1 connects the wireless communication unit 13. It does not have to be provided.
  • External antenna units 14 a and 14 b are mobile communication antennas installed outside the vehicle 100.
  • the portable radio terminal 2 performs mobile communication with the mobile communication base station 103 via the second antenna units 12a and 12b and the external antenna units 14a and 14b.
  • the BEFs 15a and 15b are connected to the second antenna units 12a and 12b and the external antenna units 14a and 14b, and block the passage of radio waves in the radio frequency band transmitted and received by the first antenna units 11a and 11b.
  • the external antenna units 14 a and 14 b receive radio waves outside the vehicle 100.
  • a radio frequency band transmitted and received by the first antenna units 11a and 11b to radio waves received by the external antenna units 14a and 14b. May also be included.
  • This radio wave becomes an interference wave for the wireless communication of the first antenna units 11a and 11b.
  • the second antenna units 12a and 12b can transmit radio waves excluding the radio frequency band. Radiates into the shield box portion 10. Accordingly, interference waves are not drawn into the shield box unit 10, and radio wave interference between the mobile wireless terminal 2 and the wireless communication unit 13 can be prevented. Thereby, the communication quality of the wireless communication between the portable wireless terminal 2 and the wireless communication unit 13 can be improved.
  • FIG. 2 shows the case where the BEFs 15a and 15b are used.
  • the filter is not limited to this as long as it is a filter that blocks the passage of radio waves in the radio frequency band transmitted and received by the first antenna units 11a and 11b. is not.
  • a low-pass filter (LPF) or a high-pass filter (HPF) may be used.
  • the BEFs 15a and 15b may be omitted and the second antenna units 12a and 12b may be directly connected to the external antenna units 14a and 14b. Good.
  • the LCXs 16a and 16b are connected to the first antenna units 11a and 11b and the radio communication unit 13, and leak radio waves in the radio frequency band transmitted and received by the first antenna units 11a and 11b.
  • the LCXs 16a and 16b leak radio waves in the 2.4 GHz band.
  • the LCXs 16a and 16b function as 2.4 GHz band antennas. Since the LCXs 16a and 16b leak radio waves in the radio frequency band transmitted and received by the first antenna units 11a and 11b, the wireless communication unit 13 can communicate with a communication device outside the shield box unit 10 using a wireless LAN system. Wireless communication or Bluetooth wireless communication is possible.
  • the communication device include a wireless communication device such as a wearable device brought into the vehicle interior.
  • the LCXs 16a and 16b may be omitted and the first antenna units 11a and 11b and the wireless communication unit 13 may be directly connected.
  • the first antenna units 11 a and 11 b transmit and receive radio waves in the wireless LAN system or Bluetooth system radio frequency band to and from the portable wireless terminal 2.
  • the first antenna units 11 a and 11 b are connected to the wireless communication unit 13.
  • wireless communication of a wireless LAN system or a Bluetooth system is performed between the portable wireless terminal 2 and the wireless communication unit 13.
  • wireless communication is performed inside the shield box unit 10 from which external radio waves are blocked. For this reason, it becomes difficult to receive the influence of the interference wave from the outside of the vehicle 100, and the wireless communication quality between the in-vehicle wireless communication device 1 and the portable wireless terminal 2 is improved.
  • the second antenna units 12 a and 12 b transmit and receive radio communication radio waves for mobile communication with the portable radio terminal 2.
  • the second antenna units 12 a and 12 b are connected to the external antenna units 14 a and 14 b, and the external antenna units 14 a and 14 b transmit and receive mobile communication radio communication radio waves to and from the mobile communication base station 103.
  • the portable radio terminal 2 accommodated in the shield box unit 10 performs radio communication with the mobile communication base station 103 via the second antenna units 12a and 12b and the external antenna units 14a and 14b. .
  • the radio radio waves of the mobile communication base station 103 can be drawn, and mobile communication is possible.
  • the shield box unit 10 includes a box-shaped structure 10a having an open upper surface, a lid member 10b for opening and closing the opening, and an installation surface 10c for installing the portable wireless terminal 2 therein. Is provided.
  • the structure 10a and the lid member 10b are shield walls.
  • the portable wireless terminal 2 is housed inside the shield box unit 10 by being placed on the installation surface 10c and closing the lid member 10b.
  • 1st antenna part 11a, 11b and 2nd antenna part 12a, 12b are installed below the installation surface 10c, as shown to FIG. 3B.
  • position changing units 18a and 18b for moving the second antenna units 12a and 12b in the x, y, and z directions are installed below the second antenna units 12a and 12b.
  • the position changing units 18a and 18b are, for example, actuators.
  • two position changing units 18a and 18b are provided so that the second antenna unit 12a and the second antenna unit 12b can be moved in different directions, but the number of position changing units is limited to this.
  • the two second antenna units 12a and 12b may be moved in the same direction by one position changing unit.
  • the first antenna units 11 a and 11 b and the second antenna units 12 a and 12 b are arranged at positions close to the casing of the portable wireless terminal 2 housed in the shield box unit 10.
  • the first antenna units 11a and 11b and the second antenna units 12a and 12b are installed at positions along an outer shape frame in which the outer shape of the portable wireless terminal 2 is projected on the installation surface 10c side. Is done.
  • the inside of the shield box unit 10 is large enough to accommodate the portable wireless terminal 2 as shown in FIG. 3A.
  • the first antenna parts 11a and 11b and the second antenna parts 12a and 12b are arranged at a location close to the casing of the portable wireless terminal 2, for example, within a distance of 2 cm. Is done.
  • communication radio waves are radiated not only from the built-in antenna element but also from the housing.
  • positioning as mentioned above 1st antenna part 11a, 11b and 2nd antenna part 12a, 12b can transmit / receive a radio
  • the communication quality of wireless communication via the first antenna units 11a and 11b and the second antenna units 12a and 12b is stabilized, and the transmission power can be kept low, thereby saving power.
  • the built-in antenna of the portable wireless terminal 2 is generally installed on the side surface in the casing of the portable wireless terminal 2.
  • the built-in antenna of the portable wireless terminal 2 by installing the first antenna portions 11a and 11b and the second antenna portions 12a and 12b as described above, the built-in antenna of the portable wireless terminal 2, the first antenna portions 11a and 11b, and the second antenna portions
  • the antenna units 12a and 12b are in close proximity. Even in this case, the first antenna units 11 a and 11 b and the second antenna units 12 a and 12 b can transmit and receive radio communication radio waves with high radio field strength to and from the portable radio terminal 2. Therefore, the communication quality of the wireless communication via the first antenna units 11a and 11b and the second antenna units 12a and 12b is stabilized, and the transmission power can be kept low, thereby saving power.
  • FIG. 3A shows the case where the first antenna units 11a and 11b and the second antenna units 12a and 12b are arranged close to the casing of the portable wireless terminal 2
  • the present invention is not limited to this.
  • the first antenna units 11a and 11b and the second antenna units 12a and 12b only those who wish to communicate with high radio field strength may be arranged close to each other. That is, it is only necessary that at least one of the first antenna units 11 a and 11 b and the second antenna units 12 a and 12 b is disposed in the vicinity of the casing of the portable wireless terminal 2.
  • the positions of the second antenna units 12a and 12b of the first embodiment are changed by the position changing units 18a and 18b, it is not always necessary to be arranged close to the casing of the portable wireless terminal 2.
  • first antenna portions 11 a and 11 b and the second antenna portions 12 a and 12 b are distributed and arranged at a plurality of locations inside the shield box portion 10.
  • the first antenna unit 11a, the second antenna unit 12a, the first antenna unit 11b, and the second antenna unit 12b are arranged so as to surround the portable radio terminal 2 in this order. Is done.
  • the first antenna unit 11a and the first antenna unit 11b are arranged at positions facing each other via the portable radio terminal 2, and the second antenna unit 12a and the second antenna unit 12b are arranged in the portable radio terminal 2. It is arrange
  • FIG. 4A shows the inside of the shield box unit 10 when the built-in antenna of the portable wireless terminal 2 radiates 830 MHz radio waves
  • FIG. 4B shows when the radio wave of 1510 MHz is radiated
  • FIG. FIG. 4C the radio field intensity is expressed in shades so that the higher the radio field intensity is, the whiter the color is, and the weaker the signal is, the black.
  • the radio waves are multiple-reflected to generate a standing wave distribution. Therefore, a position where electric field intensity is high and a position where low are generated.
  • the distribution of the electric field strength includes a difference in frequency or wavelength, a size of the shield box unit 10 or a position of the shield wall, a difference in antenna element position or size of the mobile radio terminal 2, or the mobile radio terminal 2 inside the shield box unit 10. It also changes when the installation position of the machine changes.
  • the first antenna portions 11a and 11b and the second antenna portions 12a and 12b are distributed and arranged in a plurality of locations inside the shield box portion 10, so that the radio field intensity of all antennas can be increased. The possibility of lowering is reduced.
  • the number of portable wireless terminals 2 having a MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output) configuration is increasing, and a plurality of antennas are often used.
  • the antenna arrangement as described above is suitable for the portable wireless terminal 2 having the MIMO configuration.
  • the in-vehicle wireless communication device 1 includes a configuration in which at least one of the first antenna units 11a and 11b and the second antenna units 12a and 12b is distributed.
  • the first antenna units 11a and 11b and the second antenna units 12a and 12b are arranged in a distributed manner, the intervals between the antenna units that handle the same radio frequency band are increased.
  • the first antenna unit 11 a and the first antenna unit 11 b are arranged at an interval of at least half of the wavelength to be handled at a position facing each other via the portable wireless terminal 2.
  • the 2nd antenna part 12a and the 2nd antenna part 12b are arrange
  • the second antenna units 12a and 12b are moved to positions where the received signal strength is highest. .
  • the portable wireless terminal 2 has a function of detecting a received signal strength (RSSI) of mobile communication.
  • RSSI is an example of a parameter representing the received signal strength of mobile communication, and is not limited to this.
  • the portable wireless terminal 2 transmits the received signal strength to the wireless communication unit 13 through wireless communication via the first antenna units 11a and 11b.
  • the wireless communication unit 13 outputs the received signal strength from the portable wireless terminal 2 to the received signal strength acquisition unit 20.
  • the received signal strength acquisition unit 20 acquires the received signal strength of mobile communication in the portable wireless terminal 2 via the first antenna units 11 a and 11 b and the wireless communication unit 13 and outputs the received signal strength to the control unit 22.
  • the control unit 22 changes the positions of the second antenna units 12a and 12b by controlling the operations of the position changing units 18a and 18b according to the received signal strength. More specifically, the control unit 22 instructs the position changing unit 18a on the moving direction and moving amount of the second antenna unit 12a, and sends the moving direction and moving amount of the second antenna unit 12b to the position changing unit 18b. Instruct.
  • the control unit 22 repeats the position change of the second antenna units 12a and 12b by controlling the operation of the position change units 18a and 18b and the acquisition of the received signal strength at the changed position, thereby reducing the received signal strength.
  • the position of the second antenna unit 12a, 12b that is the highest is searched.
  • the control part 22 moves the position of 2nd antenna part 12a, 12b to the position where received signal strength is the highest by controlling operation
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the in-vehicle wireless communication device 1 according to the first embodiment.
  • the wireless communication unit 13 establishes a connection with the portable wireless terminal 2 by communication via the first antenna units 11a and 11b
  • the wireless communication unit 13 starts the operation illustrated in the flowchart of FIG.
  • the terminal identification unit 21 obtains information of the portable wireless terminal 2 via the wireless communication unit 13, and identifies the portable wireless terminal 2 with which the connection has been established.
  • the terminal identification unit 21 obtains the Bluetooth device address or the terminal name of the portable wireless terminal 2.
  • the terminal identification unit 21 obtains the MAC address of the portable wireless terminal 2.
  • step ST2 the control unit 22 receives the information of the mobile wireless terminal 2 identified from the terminal identification unit 21.
  • the control unit 22 determines whether the antenna position information of the mobile wireless terminal 2 identified by the terminal identification unit 21 has been registered in the storage unit 23.
  • the antenna position information includes the second antenna units 12a and 12b in which the received signal strength of the mobile radio terminal 2 is highest when the mobile radio terminal 2 identified by the terminal identification unit 21 is housed in the shield box unit 10. It is the information which shows the position of.
  • step ST2 “YES” the control unit 22 proceeds to step ST9.
  • step ST2 “NO” the control unit 22 proceeds to step ST3.
  • step ST ⁇ b> 9 the control unit 22 reads out the antenna position information of the mobile wireless terminal 2 identified by the terminal identification unit 21 from the storage unit 23.
  • the control unit 22 determines a search condition for the positions of the second antenna units 12a and 12b where the received signal strength of the mobile wireless terminal 2 is highest. For example, the control unit 22 uses a range within 2 cm close to the casing of the mobile wireless terminal 2 as a search condition.
  • the search condition is not limited to this, and may be the movable range of the actuator that is the position changing unit 18a, 18b, the entire interior of the shield box unit 10, or the like.
  • step ST4 the control unit 22 controls the position changing units 18a and 18b to move the second antenna units 12a and 12b to a certain position that satisfies the search condition.
  • step ST5 the received signal strength acquisition unit 20 acquires the received signal strength of the portable wireless terminal 2 via the wireless communication unit 13, and outputs the received signal strength to the control unit 22.
  • step ST6 the control unit 22 confirms whether or not the received signal strength has been acquired at all positions that satisfy the search condition.
  • the control unit 22 proceeds to step ST7.
  • the control unit 22 returns to step ST4, moves the second antenna units 12a and 12b to another position, and receives the received signal. Get strength.
  • step ST7 the control unit 22 determines the positions of the second antenna units 12a and 12b at which the received signal strength of the portable wireless terminal 2 is highest based on the received signal strengths acquired at all the positions that satisfy the search condition. decide. Then, the control unit 22 registers the determined positions of the second antenna units 12 a and 12 b in the storage unit 23 as the antenna position information of the mobile wireless terminal 2 identified by the terminal identification unit 21.
  • step ST8 the control unit 22 controls the operation of the position changing units 18a and 18b using the antenna position information determined in step ST7 or the antenna position information read from the storage unit 23 in step ST9, and the received signal strength is The positions of the second antenna units 12a and 12b are moved to the highest position.
  • the received signal strength is highest every time when the stored portable wireless terminal 2 is used. There is no need to search for the positions of the second antenna units 12a and 12b. Therefore, the positions of the second antenna units 12a and 12b can be changed to positions where the received signal strength is highest in a short time.
  • the storage unit 23 in the in-vehicle wireless communication device 1 is a memory 1002.
  • the wireless communication unit 13 in the in-vehicle wireless communication device 1 is a wireless communication module 1003.
  • the position changing units 18 a and 18 b in the in-vehicle wireless communication device 1 are actuators 1004.
  • Each function of the received signal strength acquisition unit 20, the terminal identification unit 21, and the control unit 22 in the in-vehicle wireless communication device 1 is realized by a processing circuit. That is, the in-vehicle wireless communication device 1 includes a processing circuit for realizing the above functions.
  • the processing circuit may be a processing circuit 1001 as dedicated hardware or a processor 1005 that executes a program stored in the memory 1002.
  • the processing circuit 1001 when the processing circuit is dedicated hardware, includes, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). , FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof.
  • the functions of the received signal strength acquisition unit 20, the terminal identification unit 21, and the control unit 22 may be realized by a plurality of processing circuits 1001, or the functions of the respective units may be realized by a single processing circuit 1001.
  • the processing circuit is a processor 1005
  • the functions of the received signal strength acquisition unit 20, the terminal identification unit 21, and the control unit 22 are realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. Is done.
  • Software or firmware is described as a program and stored in the memory 1002.
  • the processor 1005 reads out and executes the program stored in the memory 1002, thereby realizing the function of each unit. That is, the in-vehicle wireless communication device 1 includes a memory 1002 for storing a program that, when executed by the processor 1005, results in the execution of the steps shown in the flowchart of FIG. It can also be said that this program causes a computer to execute the procedure or method of the received signal strength acquisition unit 20, the terminal identification unit 21, and the control unit 22.
  • the processor 1005 is a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, or the like.
  • the memory 1002 may be a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an EPROM (Erasable Programmable ROM), or a nonvolatile or volatile semiconductor memory such as a flash memory, a hard disk, a flexible disk, or the like.
  • the magnetic disk may be an optical disk such as a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versatile Disc).
  • a part may be implement
  • the processing circuit in the in-vehicle wireless communication device 1 can realize the above-described functions by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • the in-vehicle wireless communication device 1 is installed inside a vehicle, houses the portable wireless terminal 2 and shields radio waves from outside, and the shield box unit 10.
  • the first antenna units 11a and 11b connected to the radio communication unit 13 installed outside the shield box unit 10 and the outside installed outside the vehicle and installed inside the shield box unit 10
  • Second antenna units 12a and 12b that are connected to the antenna units 14a and 14b and communicate wirelessly with the mobile radio terminal 2, and the received signal strength of the signals that the mobile radio terminal 2 receives via the second antenna units 12a and 12b
  • the shield box unit 10 that is installed inside the vehicle 100 and houses the mobile wireless terminal 2 shields radio waves from the outside. Accordingly, it is possible to stably reduce radio wave interference with respect to wireless communication without limiting the usage state of the vehicle 100.
  • the positions of the second antenna units 12a and 12b are changed according to the received signal strength, stable wireless communication of the portable wireless terminal 2 can be realized.
  • the position changing units 18a and 18b set the position where the received signal strength is the highest as the position of the second antenna units 12a and 12b.
  • the in-vehicle wireless communication device 1 has the terminal identification unit 21 that identifies the portable wireless terminal 2 and the highest received signal strength for each portable wireless terminal 2 that is identified by the terminal identifying unit 21. It is a structure provided with the memory
  • Second antenna portions 12a and 12b can be arranged.
  • the wireless communication of the portable wireless terminal 2 via the second antenna units 12a and 12b and the external antenna units 14a and 14b is mobile communication. Therefore, the communication quality of mobile communication between the portable wireless terminal 2 in the vehicle interior and the outside of the vehicle 100 can be improved.
  • wireless communication between the portable wireless terminal 2 and the wireless communication unit 13 via the first antenna units 11a and 11b is performed using a wireless LAN or a Bluetooth wireless system. Communication. As a result, the influence of radio wave interference on wireless LAN or Bluetooth wireless communication can be reduced.
  • the first antenna units 11 a and 11 b are disposed in the vicinity of the casing of the portable wireless terminal 2 housed in the shield box unit 10.
  • the first antenna units 11 a and 11 b can transmit and receive radio communication radio waves with high radio field strength to and from the portable radio terminal 2.
  • the communication quality of the wireless communication is stabilized, the transmission power is kept low, and power saving can be achieved.
  • the first antenna portions 11a and 11b are distributed and arranged at a plurality of locations inside the shield box portion 10. With this configuration, the influence of fluctuations in radio field intensity can be reduced. Further, the arrangement of the first antenna portions 11a and 11b inside the shield box portion 10 does not need to be adjusted for each model of the portable wireless terminal 2, and can be fixed. Furthermore, it is also suitable for the portable radio terminal 2 having a MIMO configuration or a diversity configuration.
  • the second antenna units 12a and 12b and the external antenna units 14a and 14b transmit and receive radio frequency band radio waves transmitted and received by the first antenna units 11a and 11b. They are connected via BEFs 15a and 15b that block passage. With this configuration, interference waves are not drawn into the shield box unit 10, and radio wave interference between the mobile wireless terminal 2 and the wireless communication unit 13 can be prevented. Thereby, the communication quality of the wireless communication between the portable wireless terminal 2 and the wireless communication unit 13 can be improved.
  • the first antenna units 11a and 11b and the wireless communication unit 13 leak radio waves in the radio frequency band transmitted and received by the first antenna units 11a and 11b. They are connected via LCXs 16a and 16b. With this configuration, the wireless communication unit 13 can perform wireless LAN wireless communication or Bluetooth wireless communication with an external device of the shield box unit 10.
  • FIG. 1 Since the configuration of the in-vehicle wireless communication device 1 according to Embodiment 2 is the same as the configuration of the in-vehicle wireless communication device 1 according to Embodiment 1 shown in FIG. 1 in the drawing, FIG. 1 is used below. Further, the difference between the first embodiment and the second embodiment will be mainly described.
  • the position changing unit changes the position of the second antenna unit.
  • the position changing unit changes the position of the shield wall of the shield box unit.
  • the control unit 22 of the second embodiment controls the operation of the position changing units 18a and 18b according to the received signal strength acquired by the received signal strength acquiring unit 20, thereby Change the position of the shield wall.
  • the position changing portions 18a and 18b can move the positions of the shield walls on the four side surfaces excluding the bottom surface of the structure 10a.
  • the position changing units 18a and 18b for example, move the shield wall on the xz plane in the y direction, or move the shield wall on the yz plane in the x direction.
  • the electric field intensity distribution inside the shield box portion 10 can be changed.
  • the two position changing units 18a and 18b are taken as an example, but the number of position changing units is not limited to two and may be arbitrary. Further, the number of movable shield walls may be arbitrary.
  • the control unit 22 repeats the position change of the shield wall by controlling the operation of the position changing units 18a and 18b, and the acquisition of the received signal strength at the changed position, so that the shield wall with the highest received signal strength is obtained. Search for a location. And the control part 22 moves a shield wall to the position where received signal strength is the highest by controlling operation
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the in-vehicle wireless communication device 1 according to the second embodiment.
  • the wireless communication unit 13 establishes a connection with the portable wireless terminal 2 through communication via the first antenna units 11a and 11b, the wireless communication unit 13 starts the operation illustrated in FIG.
  • the processing in step ST1 and step ST5 in FIG. 7 is the same as the processing in step ST1 and step ST5 in FIG.
  • the search and registration targets are the positions of the second antenna units 12a and 12b, whereas steps ST2A to ST4A and steps ST6A to ST in FIG.
  • the description is omitted.
  • the in-vehicle wireless communication device 1 is installed inside a vehicle, houses the portable wireless terminal 2 and shields radio waves from outside, and the shield box unit 10.
  • the first antenna units 11a and 11b connected to the radio communication unit 13 installed outside the shield box unit 10 and the outside installed outside the vehicle and installed inside the shield box unit 10
  • Second antenna units 12a and 12b that are connected to the antenna units 14a and 14b and communicate wirelessly with the mobile radio terminal 2, and the received signal strength of the signals that the mobile radio terminal 2 receives via the second antenna units 12a and 12b
  • Received signal strength acquisition unit 20 and position changing units 18a and 18b for changing the position of the shield wall of shield box unit 10 according to the received signal strength. It is a configuration that.
  • the shield box unit 10 that is installed inside the vehicle 100 and houses the mobile wireless terminal 2 shields radio waves from the outside. Accordingly, it is possible to stably reduce radio wave interference with respect to wireless communication without limiting the usage state of the vehicle 100. Further, since the position of the shield wall is changed according to the received signal strength, stable wireless communication of the portable wireless terminal 2 can be realized.
  • the position changing units 18a and 18b set the position where the received signal strength is the highest as the position of the shield wall.
  • the position of the shield wall can be changed so that the electric field strength at the position of the second antenna portions 12a and 12b is the highest. Therefore, radio communication radio waves can be transmitted and received with high radio field strength regardless of the difference in frequency and portable radio terminal 2 or the like. Therefore, the communication quality of the wireless communication of the portable wireless terminal 2 is stabilized, the transmission power is kept low, and power saving can be achieved.
  • the in-vehicle wireless communication device 1 includes a terminal identification unit 21 that identifies the portable wireless terminal 2 and a shield that has the highest received signal strength for each portable wireless terminal 2 identified by the terminal identification unit 21. And a storage unit 23 for storing the position of the wall.
  • the position changing units 18a and 18b set the position as the position of the shield wall.
  • Embodiment 3 Since the configuration of the in-vehicle wireless communication device 1 according to Embodiment 3 is the same as the configuration of the in-vehicle wireless communication device 1 according to Embodiment 1 shown in FIG. 1 in the drawing, FIG. Further, the difference between the first embodiment and the third embodiment will be mainly described.
  • the position changing unit changes the position of the second antenna unit.
  • the position changing unit changes the position of the portable wireless terminal.
  • the control unit 22 controls the operation of the position changing unit 18a or the position changing unit 18b according to the received signal strength acquired by the received signal strength acquiring unit 20, thereby enabling the mobile wireless
  • the position of the terminal 2 is changed.
  • the installation surface 10c is smaller than the shield box unit 10, and the installation surface 10c can be moved in the x, y, and z directions within the shield box unit 10 by the position changing unit 18a. Composed.
  • the position changing unit 18a may directly change the position of the mobile wireless terminal 2.
  • the electric field strength distribution inside the shield box unit 10 can be changed.
  • the control unit 22 repeats the position change of the portable wireless terminal 2 by controlling the operation of the position changing unit 18a and the acquisition of the received signal strength at the changed position, thereby achieving the highest received signal strength. Search for the position of 2. And the control part 22 moves the portable radio
  • the portable wireless terminal 2 can transmit and receive wireless communication radio waves with high radio field intensity. Therefore, the communication quality of the wireless communication is stable, the transmission power is kept low, and power saving can be achieved.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation example of the in-vehicle wireless communication device 1 according to the third embodiment.
  • the wireless communication part 13 will start the operation
  • the processing in step ST1 and step ST5 in FIG. 8 is the same as the processing in step ST1 and step ST5 in FIG.
  • steps ST2 to ST4 and steps ST6 to ST9 in FIG. 5 the object of search and registration is the position of the second antenna units 12a and 12b, whereas steps ST2B to ST4B and ST6B to in FIG.
  • ST9B since it is the same except that the object of search and registration is the position of the mobile wireless terminal 2, the description is omitted.
  • the in-vehicle wireless communication device 1 is installed inside a vehicle, houses the portable wireless terminal 2 and shields radio waves from the outside, and the shield box unit 10.
  • the first antenna units 11a and 11b connected to the radio communication unit 13 installed outside the shield box unit 10 and the outside installed outside the vehicle and installed inside the shield box unit 10
  • Second antenna units 12a and 12b that are connected to the antenna units 14a and 14b and communicate wirelessly with the mobile radio terminal 2, and the received signal strength of the signals that the mobile radio terminal 2 receives via the second antenna units 12a and 12b
  • the received signal strength acquisition unit 20 for acquiring the position and the position changing unit 18a for changing the position of the portable wireless terminal 2 according to the received signal strength.
  • the shield box unit 10 that is installed inside the vehicle 100 and houses the mobile wireless terminal 2 shields radio waves from the outside. Accordingly, it is possible to stably reduce radio wave interference with respect to wireless communication without limiting the usage state of the vehicle 100. Moreover, since the position of the portable wireless terminal 2 is changed according to the received signal strength, stable wireless communication of the portable wireless terminal 2 can be realized.
  • the position changing unit 18a sets the position where the received signal strength is the highest as the position of the portable wireless terminal 2.
  • the position of the portable wireless terminal 2 can be changed so that the electric field strength at the positions of the second antenna units 12a and 12b is the highest. Therefore, radio communication radio waves can be transmitted and received with high radio field strength regardless of the difference in frequency and portable radio terminal 2 or the like. Therefore, the communication quality of the wireless communication of the portable wireless terminal 2 is stabilized, the transmission power is kept low, and power saving can be achieved.
  • in-vehicle wireless communication device 1 includes a terminal identification unit 21 that identifies portable wireless terminal 2 and a position where the received signal strength is highest for each portable wireless terminal 2 identified by terminal identification unit 21. It is the structure provided with the memory
  • the second antenna portions 12a and 12b are fixed.
  • at least one of the first antenna portions 11 a and 11 b and the second antenna portions 12 a and 12 b is attached to the casing of the portable wireless terminal 2 housed in the shield box portion 10. Closely arranged.
  • the first antenna units 11a and 11b and the second antenna units 12a and 12b can transmit and receive radio communication radio waves with high radio field intensity to and from the portable radio terminal 2.
  • the communication quality of the wireless communication is stabilized, the transmission power is kept low, and power saving can be achieved.
  • the first antenna units 11a and 11b and the second antenna units 12a and 12b is provided inside the shield box unit 10. are distributed at a plurality of locations. With this configuration, the influence of fluctuations in radio field intensity can be reduced. Further, the arrangement of the first antenna portions 11a and 11b and the second antenna portions 12a and 12b in the shield box portion 10 need not be adjusted for each model of the portable wireless terminal 2, and can be fixed. . Furthermore, it is also suitable for the portable radio terminal 2 having a MIMO configuration or a diversity configuration.
  • the position changing unit may change all of the positions of the second antenna unit, the shield wall of the shield box unit, and the portable wireless terminal according to the received signal strength, or change two of the three positions. It may be changed.
  • the in-vehicle wireless communication device can stably reduce radio wave interference with respect to wireless communication in the vehicle without restricting the use state of the vehicle, for example, a navigation device having a wireless communication function, etc. It is suitable for a wireless communication device.
  • 1 in-vehicle wireless communication device 2 portable wireless terminal, 10 shield box section, 10a structure, 10b lid member, 10c installation surface, 11a, 11b first antenna section, 12a, 12b second antenna section, 13 wireless communication section , 14a, 14b External antenna unit, 15a, 15b Band stop filter (BEF), 16a, 16b Leakage coaxial cable (LCX), 18a, 18b Position changing unit, 20 Received signal strength acquisition unit, 21 Terminal identification unit, 22 Control unit , 23 storage unit, 100, 102 vehicle, 101 public wireless LAN access point, 103 mobile communication base station, 1001 processing circuit, 1002 memory, 1003 wireless communication module, 1004 actuator, 1005 processor.
  • BEF Band stop filter
  • LCX Leakage coaxial cable

Landscapes

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Abstract

車載無線通信装置(1)は、車両(100)の内部に設置され、携帯無線端末(2)を収納して外部からの電波を遮蔽するシールドボックス部(10)と、シールドボックス部(10)の内部に設置され、シールドボックス部(10)の外部に設置した無線通信部(13)に接続された第1のアンテナ部(11a,11b)と、シールドボックス部(10)の内部に設置され、車両の外部に設置した外部アンテナ部(14a,14b)に接続され、携帯無線端末(2)と無線通信する第2のアンテナ部(12a,12b)と、携帯無線端末(2)が第2のアンテナ部(12a,12b)を介して受信した信号の受信信号強度を取得する受信信号強度取得部(20)と、受信信号強度に応じて第2のアンテナ部(12a,12b)の位置を変更する位置変更部(18a,18b)とを備える。

Description

車載無線通信装置
 この発明は、車両内のローカルな無線通信とモバイル通信とを行う車載無線通信装置に関する。
 近年、カーナビゲーション装置などの車載装置においても、無線通信機能を有する装置が普及している。例えば、ブルートゥース(登録商標、以下記載を省略する)方式および無線LAN(Local Area Network)方式の無線通信は、多くの装置で利用されている。ブルートゥース方式の無線通信は、携帯電話、オーディオプレーヤなどの装置との間で、ハンズフリー通話、ダイヤルアップ接続、音楽再生に利用されている。
 また、IEEE802.11b/g/nなどの無線LAN方式の無線通信は、スマートフォン、タブレットPC(Personal Computer)といった端末との間で映像、音楽データ、ナビゲーションデータなどのデータ伝送に利用されている。
 ブルートゥース方式の無線通信および無線LAN方式の無線通信には、ISM(Industry Science Medical)帯と呼ばれる、産業、科学および医療用の2.4GHz帯の無線周波数帯域が割り当てられている。また、これらの方式の他にも、コードレス電話においても2.4GHzの周波数帯域が割り当てられている。
 このため、車両の移動先に、公衆無線LANアクセスポイント、無線LAN通信装置を有する隣接車両が存在すると、これらのISM帯の通信装置からの電波干渉により、車載機器の無線通信品質が劣化する可能性があった。
 このような電波干渉に対する従来の技術として、特許文献1には、特定の周波数帯域の電波のみを遮蔽することができる窓ガラスが記載されている。この窓ガラスを車両に使用することで、車両内での無線通信に対する電波干渉を防止することができる。
 また、特許文献2には、外部の電波が遮蔽された電波暗箱において、携帯電話がモバイル通信の基地局と無線通信を行う通信施設が記載されている。このような電波暗箱を使用すれば、モバイル通信に対する電波干渉を防止することができる。
特開2002-280824号公報 特開2003-319447号公報
 しかしながら、特許文献1に記載される技術では、車両搭乗者が窓を開けてしまうと、電波の遮蔽効果が低下してしまう。このため、電波干渉を継続して防止するには、窓を閉めた状態にしなければならず、車両の使用状態が制限されることになる。
 また、特許文献2に記載される通信施設は、使用者が電波暗箱に入って使用することを前提としている。このため、車両内での使用が考慮されておらず、無線LAN方式およびブルートゥース方式の無線通信に対する電波干渉の低減も考慮されていない。さらに、電波暗箱の内部では、電波が多重反射して定在波分布が発生する。そのため、電界強度の高い位置および低い位置が発生する。電界強度の分布は、無線通信の周波数の違い等により変わるため、無線通信が不安定になる。
 この発明は上記課題を解決するもので、車両の使用状態を制限することなく、安定して車両内の無線通信に対する電波干渉を低減することができ、かつ携帯無線端末の安定した無線通信を実現できる車載無線通信装置を得ることを目的とする。
 この発明に係る車載無線通信装置は、車両の内部に設置され、携帯無線端末を収納して外部からの電波を遮蔽するシールドボックス部と、シールドボックス部の内部に設置され、シールドボックス部の外部に設置した無線通信部に接続された第1のアンテナ部と、シールドボックス部の内部に設置され、車両の外部に設置した外部アンテナ部に接続され、携帯無線端末と無線通信する第2のアンテナ部と、携帯無線端末が第2のアンテナ部を介して受信した信号の受信信号強度を取得する受信信号強度取得部と、受信信号強度に応じて第2のアンテナ部、シールドボックス部のシールド壁、および携帯無線端末のうちの少なくとも1つの位置を変更する位置変更部とを備えるものである。
 この発明によれば、車両の内部に設置されて携帯無線端末を収納するシールドボックス部が外部からの電波を遮蔽するので、車両の使用状態を制限することなく、安定して無線通信に対する電波干渉を低減することができる。また、携帯無線端末の受信信号強度に応じて第2のアンテナ部、シールドボックス部のシールド壁、および携帯無線端末のうちの少なくとも1つの位置を変更するので、携帯無線端末の安定した無線通信を実現できる。
この発明の実施の形態1に係る車載無線通信装置およびその電波環境の例を示す図である。 実施の形態1に係る車載無線通信装置の構成を示すブロック図である。 図3Aは、シールドボックス部の上面図であり、図3Bは、図3AのA-A線でシールドボックス部を切った断面矢視図である。 図4A~図4Cは、シールドボックス部の内部の電界強度分布図である。 実施の形態1に係る車載無線通信装置の動作例を示すフローチャートである。 図6Aおよび図6Bは、実施の形態1に係る車載無線通信装置のハードウェア構成例を示す図である。 実施の形態2に係る車載無線通信装置の動作例を示すフローチャートである。 実施の形態3に係る車載無線通信装置の動作例を示すフローチャートである。
 以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
 図1は、この発明の実施の形態1に係る車載無線通信装置1およびその電波環境の例を示す図である。図1に示すように、車両100の内部に設置された車載無線通信装置1と携帯無線端末2との間で無線LAN方式の無線通信またはブルートゥース方式の無線通信が行われる。また、公衆無線LANアクセスポイント101および車両102の車載通信装置においても、無線LAN方式の無線通信またはブルートゥース方式の無線通信が行われている。さらに、携帯無線端末2とモバイル通信基地局103との間ではモバイル通信が行われる。なお、携帯無線端末2としては、例えば、携帯電話、スマートフォン、PHS(Personal Handy-phone System)、モバイルルータ、タブレット、ゲーム機などが挙げられる。
 車両100が公衆無線LANアクセスポイント101または車両102の近傍に移動した場合、車載無線通信装置1と携帯無線端末2との間の無線通信の通信品質が、公衆無線LANアクセスポイント101あるいは車両102の車載通信装置からの電波干渉で劣化する場合がある。実施の形態1に係る車載無線通信装置1は、このような電波干渉による影響を低減することを目的の1つとしている。
 図2は、実施の形態1に係る車載無線通信装置1の構成を示すブロック図である。図2に示すように、車載無線通信装置1は、携帯無線端末2との間で無線LAN方式の無線通信またはブルートゥース方式の無線通信を行う装置である。その構成として、シールドボックス部10、第1のアンテナ部11a,11b、第2のアンテナ部12a,12b、無線通信部13、位置変更部18a,18b、受信信号強度取得部20、および制御部22を備える。車載無線通信装置1は、さらに帯域阻止フィルタ(Band Elimination Filter、以下、BEFと記載する)15a,15b、漏洩同軸ケーブル(Leaky CoaXial cable、以下、LCXと記載する)16a,16b、端末識別部21、および記憶部23を備えてもよい。
 実施の形態1に係る車載無線通信装置1は、第2のアンテナ部12a,12bの位置を変更することによって、携帯無線端末2の無線通信の通信品質を安定化させることを目的の1つとしている。
 シールドボックス部10は、車両100の内部に設置される箱形状の構造体であって、内部に携帯無線端末2を収納して外部からの電波を遮蔽する。例えば、板金などの金属部材または金属薄膜をめっきした樹脂部材などで構成して車両100に接地する。
 このため、外部からの電波は、車両100の内部に設置されて携帯無線端末2を収納するシールドボックス部10によって遮蔽される。これにより、車両100の使用状態を制限することなく、シールドボックス部10に携帯無線端末2を収納するだけで、安定して無線通信に対する電波干渉を低減することができる。
 第1のアンテナ部11a,11bは、無線LAN用またはブルートゥース用のアンテナであり、シールドボックス部10の内部に設置される。
 第2のアンテナ部12a,12bは、外部アンテナ部14a,14bに接続されるモバイル通信用のアンテナであり、シールドボックス部10の内部に設置される。
 無線通信部13は、シールドボックス部10の外部に設置された無線通信モジュールであり、第1のアンテナ部11a,11bに接続されて携帯無線端末2との間で無線LAN方式の無線通信またはブルートゥース方式の無線通信を行う。
 また、無線通信部13は、車載無線通信装置1とは別の装置が備える無線通信部であってもよく、車載無線通信装置1とは別に設けた無線通信装置であってもよい。
 すなわち、車載無線通信装置1では、シールドボックス部10の外部にある無線通信部13が、第1のアンテナ部11a,11bと接続していればよく、車載無線通信装置1が無線通信部13を備えていなくてもよい。
 外部アンテナ部14a,14bは、車両100の外部に設置されたモバイル通信用のアンテナである。携帯無線端末2は、第2のアンテナ部12a,12bおよび外部アンテナ部14a,14bを介して、モバイル通信基地局103との間でモバイル通信を行う。
 BEF15a,15bは、第2のアンテナ部12a,12bと外部アンテナ部14a,14bとに接続されて、第1のアンテナ部11a,11bで送受信される無線周波数帯域の電波の通過を阻止する。
 前述したように、外部アンテナ部14a,14bは、車両100の外部の電波を受信する。車両100の近傍に公衆無線LANアクセスポイント101あるいは無線LAN通信装置を有する隣接車両が存在すると、外部アンテナ部14a,14bが受信する電波に、第1のアンテナ部11a,11bが送受信する無線周波数帯域の電波も含まれる可能性がある。この電波は第1のアンテナ部11a,11bの無線通信にとっては干渉波となる。
 そこで、第1のアンテナ部11a,11bが送受信する無線周波数帯域の電波の通過を阻止するBEF15a,15bを設けることにより、第2のアンテナ部12a,12bは、上記無線周波数帯域を除いた電波を、シールドボックス部10の内部に放射することになる。従って、シールドボックス部10の内部に干渉波が引き入れられず、携帯無線端末2と無線通信部13との間の無線通信の電波干渉を防ぐことができる。これにより、携帯無線端末2と無線通信部13との間の無線通信の通信品質を向上させることができる。
 なお、図2では、BEF15a,15bを使用する場合を示したが、第1のアンテナ部11a,11bが送受信する無線周波数帯域の電波の通過を阻止するフィルタであれば、これに限定されるものではない。例えば、低域通過フィルタ(LPF;Low Pass Filter)あるいは、高域通過フィルタ(HPF;High Pass Filter)を用いてもよい。
 また、外部アンテナ部14a,14bによる干渉波の引き入れの影響が大きくない場合は、BEF15a,15bを省略して第2のアンテナ部12a,12bと外部アンテナ部14a,14bとを直接接続してもよい。
 LCX16a,16bは、第1のアンテナ部11a,11bと無線通信部13とに接続されて、第1のアンテナ部11a,11bで送受信される無線周波数帯域の電波を漏洩する。例えば、LCX16a,16bは、2.4GHz帯域の電波を漏洩する。これにより、LCX16a,16bは、2.4GHz帯域のアンテナとして機能する。
 LCX16a,16bが、第1のアンテナ部11a,11bで送受信される無線周波数帯域の電波を漏洩するので、無線通信部13は、シールドボックス部10の外部の通信機器との間でも無線LAN方式の無線通信またはブルートゥース方式の無線通信が可能となる。
 なお、LCX16a,16bにおいて、電波は、LCX16a,16bに沿って一定の間隔で形成されたスリットから漏洩する。このため、LCX16a,16bから漏洩した電波は車室内の比較的狭い範囲のみに届く。これにより、漏洩電波による無線通信部13と上記通信機器との間の無線通信は、車両100の外部からの電波干渉を受けにくい。
 上記通信機器としては、例えば、車室内に持ち込まれたウェアラブル機器などの無線通信機器が挙げられる。
 シールドボックス部10の外部の通信機器との間で無線通信を行わない場合は、LCX16a,16bを省略して第1のアンテナ部11a,11bと無線通信部13とを直接接続してもよい。
 シールドボックス部10の内部において、第1のアンテナ部11a,11bは、携帯無線端末2との間で無線LAN方式またはブルートゥース方式の無線周波数帯域の電波を送受信する。第1のアンテナ部11a,11bは無線通信部13に接続されている。これにより、携帯無線端末2と無線通信部13との間で、無線LAN方式またはブルートゥース方式の無線通信が行われる。
 このように、外部からの電波が遮断されたシールドボックス部10の内部で無線通信が行われる。このため、車両100の外部からの干渉波の影響を受け難くなり、車載無線通信装置1と携帯無線端末2との間の無線通信品質が向上する。
 シールドボックス部10の内部において、第2のアンテナ部12a,12bは、携帯無線端末2との間でモバイル通信の無線通信電波を送受信する。第2のアンテナ部12a,12bは、外部アンテナ部14a,14bに接続されており、外部アンテナ部14a,14bは、モバイル通信基地局103との間でモバイル通信の無線通信電波を送受信する。これにより、シールドボックス部10の内部に収納された携帯無線端末2が、第2のアンテナ部12a,12bおよび外部アンテナ部14a,14bを介してモバイル通信基地局103との間で無線通信を行う。
 外部からの電波が遮断されたシールドボックス部10の内部においても、モバイル通信基地局103の無線電波を引き込むことが可能となり、モバイル通信が可能となる。
 図3Aはシールドボックス部10の上面図であり、図3Bは図3AのA-A線でシールドボックス部10を切った断面矢視図である。図3Aおよび図3Bに示すように、シールドボックス部10は、上面が開口した箱形状の構造体10a、この開口部を開閉する蓋部材10bおよびその内部に携帯無線端末2を設置する設置面10cを備える。構造体10aおよび蓋部材10bは、シールド壁である。
 携帯無線端末2は、設置面10cに置かれて蓋部材10bを閉めることにより、シールドボックス部10の内部に収納される。なお、設置面10cに位置決め用のリブを設けてもよい。これにより、振動などが伝わってもリブで携帯無線端末2の動きが抑えられる。
 第1のアンテナ部11a,11bと第2のアンテナ部12a,12bは、図3Bに示すように、設置面10cの下方に設置される。実際には、第1のアンテナ部11a,11bを構造体10aの底面に固定する構造が存在するが、図3Bでは記載を省略している。一方、第2のアンテナ部12a,12bの下側には、第2のアンテナ部12a,12bをx方向、y方向およびz方向に移動させる位置変更部18a,18bが設置されている。位置変更部18a,18bは、例えばアクチュエータである。この例では、第2のアンテナ部12aと第2のアンテナ部12bを異なる方向に移動できるように2つ位置変更部18a,18bを設けているが、位置変更部の設置数はこれに限定されるものではなく、例えば1つの位置変更部により2つの第2のアンテナ部12a,12bを同じ方向に移動させてもよい。
 ここで、この発明の各実施の形態に共通する、第1のアンテナ部11a,11bと第2のアンテナ部12a,12bの基本的な配置例を説明する。
 第1のアンテナ部11a,11bと第2のアンテナ部12a,12bは、シールドボックス部10に収納された携帯無線端末2の筐体に近接した位置に配置されている。
 例えば、図3Aに示すように、第1のアンテナ部11a,11bと第2のアンテナ部12a,12bが、携帯無線端末2の外形を設置面10c側に投影した外形枠に沿った位置に設置される。
 シールドボックス部10の内部は、図3Aに示すように、携帯無線端末2を収納できる程度の大きさである。このため、シールドボックス部10の内部において、第1のアンテナ部11a,11bと第2のアンテナ部12a,12bは、携帯無線端末2の筐体に近接した箇所、例えば、2cm以内の距離に配置される。携帯無線端末2では、内蔵アンテナ素子だけでなく筐体からも通信電波が放射される。このため、上記のように配置することで、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bは、携帯無線端末2との間で高い電波強度で無線通信電波を送受信することができる。これにより、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bを介した無線通信の通信品質が安定し、送信電力が低く抑えられて省電力化を図ることができる。
 なお、携帯無線端末2の内蔵アンテナは、一般的に携帯無線端末2の筐体内の側面側に設置されている。この場合、上記のように第1のアンテナ部11a,11bと第2のアンテナ部12a,12bを設置することで、携帯無線端末2の内蔵アンテナと第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bとが近接した状態となる。
 この場合においても、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bは、携帯無線端末2との間で高い電波強度で無線通信電波を送受信することができる。従って、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bを介した無線通信の通信品質が安定し、送信電力が低く抑えられて省電力化を図ることができる。
 図3Aでは、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bを携帯無線端末2の筐体に近接して配置した場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bのうち、高い電波強度で通信を行いたい方のみを近接して配置してもよい。
 すなわち、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bのうちの少なくとも一方が携帯無線端末2の筐体に近接して配置されていればよい。
 ただし、実施の形態1の第2のアンテナ部12a,12bは、位置変更部18a,18bによって位置が変更されるので、必ずしも携帯無線端末2の筐体に近接して配置される必要はない。
 また、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bは、シールドボックス部10の内部の複数箇所に分散して配置される。
 例えば、図3Aに示すように、第1のアンテナ部11a、第2のアンテナ部12a、第1のアンテナ部11bおよび第2のアンテナ部12bは、この順で携帯無線端末2を囲むように配置される。さらに、第1のアンテナ部11aと第1のアンテナ部11bが、携帯無線端末2を介して対向する位置に配置され、第2のアンテナ部12aと第2のアンテナ部12bが、携帯無線端末2を介して対向する位置に配置されている。
 図4Aは、携帯無線端末2の内蔵アンテナが830MHzの電波を放射したときの、図4Bは1510MHzの電波を放射したときの、図4Cは2150MHzの電波を放射したときのシールドボックス部10の内部の電界強度分布図である。図4A~図4Cでは、電波強度が高いほど白く、弱いほど黒くなるように、電波強度を濃淡で表現している。
 シールドボックス部10の内部では、電波が多重反射して定在波分布が発生する。そのため、電界強度の高い位置および低い位置が発生する。電界強度の分布は、周波数もしくは波長の違い、シールドボックス部10のサイズもしくはシールド壁の位置、携帯無線端末2のアンテナ素子位置もしくはサイズの違い、またはシールドボックス部10の内部での携帯無線端末2の設置位置が変わることでも変わる。
 そこで、上記のように第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bを、シールドボックス部10の内部の複数箇所に分散して配置させることで、全てのアンテナの電波強度が低くなる可能性が減る。
 近年、無線LAN通信またはLTE通信において、MIMO(Multiple-Input and Multiple-Output)構成をとる携帯無線端末2が増えており、複数のアンテナを用いることが多い。このため、上記のようなアンテナの配置は、MIMO構成の携帯無線端末2に好適である。同様に複数のアンテナ部を利用するダイバーシチ構成の携帯無線端末2にも好適である。
 なお、第1のアンテナ部11a,11bにおける電波強度の変動の影響のみを軽減する場合は、第1のアンテナ部11a,11bのみを分散して配置する。同様に、第2のアンテナ部12a,12bにおける電波強度の変動の影響のみを軽減する場合は、第2のアンテナ部12a,12bのみを分散して配置する。
 すなわち、本発明に係る車載無線通信装置1には、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bのうちの少なくとも一方を分散して配置した構成が含まれる。
 なお、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bを分散して配置するにあたり、同一の無線周波数帯域を扱うアンテナ部の間隔が大きくなるように配置する。例えば、図3Aに示すように、第1のアンテナ部11aと第1のアンテナ部11bは、携帯無線端末2を介して対向する位置に扱う波長の半分以上の間隔を空けて配置される。同様に、第2のアンテナ部12aと第2のアンテナ部12bは、携帯無線端末2を介して対向する位置に扱う波長の半分以上の間隔を空けて配置される。ただし、後述するように、この配置のときに受信信号強度取得部20により取得される受信信号強度が低い場合、第2のアンテナ部12a,12bは、受信信号強度が最も高い位置に移動される。
 携帯無線端末2は、モバイル通信の受信信号強度(RSSI;Received Signal Strength Indication)を検出する機能を備えている。
 なお、RSSIは、モバイル通信の受信信号強度を表すパラメータの一例であり、これに限定されるものではない。
 携帯無線端末2は、第1のアンテナ部11a,11bを介した無線通信でその受信信号強度を無線通信部13に伝える。
 無線通信部13は、携帯無線端末2からの受信信号強度を受信信号強度取得部20に出力する。受信信号強度取得部20は、第1のアンテナ部11a,11bおよび無線通信部13を経由して、携帯無線端末2におけるモバイル通信の受信信号強度を取得し、制御部22に出力する。制御部22は、受信信号強度に応じて位置変更部18a,18bの動作を制御することにより、第2のアンテナ部12a,12bの位置を変更する。より具体的には、制御部22は、第2のアンテナ部12aの移動方向および移動量を位置変更部18aに指示し、第2のアンテナ部12bの移動方向および移動量を位置変更部18bに指示する。
 制御部22は、位置変更部18a,18bの動作を制御することによる第2のアンテナ部12a,12bの位置変更と、変更した位置における受信信号強度の取得とを繰り返すことで、受信信号強度が最も高くなる第2のアンテナ部12a,12bの位置を探索する。そして、制御部22が、位置変更部18a,18bの動作を制御することによって受信信号強度が最も高い位置に第2のアンテナ部12a,12bの位置を移動させる。
 電波強度の高い位置に第2のアンテナ部12a,12bの位置を変更することで、周波数もしくは波長の違い、または携帯無線端末2のアンテナ素子位置もしくはサイズの違い等によらず、携帯無線端末2は高い電波強度で無線通信電波を送受信することができる。よって、無線通信の通信品質が安定し、送信電力が低く抑えられて省電力化を図ることができる。
 図5は、実施の形態1に係る車載無線通信装置1の動作例を示すフローチャートである。ここでは、車載無線通信装置1が端末識別部21および記憶部23を備える構成である場合の動作例を説明する。無線通信部13は、第1のアンテナ部11a,11bを介した通信によって携帯無線端末2との接続を確立すると、図5のフローチャートに示される動作を開始する。
 ステップST1において、端末識別部21は、無線通信部13を介して携帯無線端末2の情報を得て、接続が確立した携帯無線端末2を識別する。例えば、携帯無線端末2と無線通信部13とがブルートゥース方式の無線通信を行う場合、端末識別部21は、携帯無線端末2のブルートゥースデバイスアドレスまたは端末名を得る。携帯無線端末2と無線通信部13とが無線LAN方式の無線通信を行う場合、端末識別部21は、携帯無線端末2のMACアドレスを得る。
 ステップST2において、制御部22は、端末識別部21から識別した携帯無線端末2の情報を受け取る。制御部22は、端末識別部21が識別した携帯無線端末2のアンテナ位置情報が記憶部23に登録済みか否かを判定する。アンテナ位置情報は、端末識別部21が識別した携帯無線端末2がシールドボックス部10に収納されている状態において、携帯無線端末2の受信信号強度が最も高くなる、第2のアンテナ部12a,12bの位置を示す情報である。制御部22は、アンテナ位置情報が記憶部23に登録されていた場合(ステップST2“YES”)、ステップST9に進む。一方、制御部22は、アンテナ位置情報が記憶部23に登録されていない場合(ステップST2“NO”)、ステップST3に進む。
 ステップST9において、制御部22は、端末識別部21が識別した携帯無線端末2のアンテナ位置情報を、記憶部23から読みだす。
 ステップST3において、制御部22は、携帯無線端末2の受信信号強度が最も高くなる第2のアンテナ部12a,12bの位置の探索条件を決定する。制御部22は、例えば、携帯無線端末2の筐体に近接した2cm以内の範囲を探索条件とする。探索条件は、これに限定されるものではなく、位置変更部18a,18bであるアクチュエータの可動範囲、またはシールドボックス部10の内部全体等であってもよい。
 ステップST4において、制御部22は、探索条件に当てはまるある位置へ第2のアンテナ部12a,12bを移動するよう、位置変更部18a,18bを制御する。
 ステップST5において、受信信号強度取得部20は、無線通信部13を介して、携帯無線端末2の受信信号強度を取得し、制御部22へ出力する。
 ステップST6において、制御部22は、探索条件に当てはまるすべての位置において受信信号強度を取得したか否かを確認する。制御部22は、探索条件に当てはまるすべての位置において受信信号強度を取得し終えた場合(ステップST6“NO”)、ステップST7へ進む。一方、制御部22は、探索条件に当てはまる未探索の位置が存在する場合(ステップST6“YES”)、ステップST4へ戻り、第2のアンテナ部12a,12bを別の位置に移動させて受信信号強度を取得する。
 ステップST7において、制御部22は、探索条件に当てはまるすべての位置において取得した受信信号強度をもとに、携帯無線端末2の受信信号強度が最も高くなる第2のアンテナ部12a,12bの位置を決定する。そして、制御部22は、決定した第2のアンテナ部12a,12bの位置を、端末識別部21が識別した携帯無線端末2のアンテナ位置情報として記憶部23に登録する。
 ステップST8において、制御部22は、ステップST7で決定したアンテナ位置情報またはステップST9で記憶部23から読みだしたアンテナ位置情報を用いて位置変更部18a,18bの動作を制御し、受信信号強度が最も高くなる位置に第2のアンテナ部12a,12bの位置を移動させる。
 携帯無線端末2ごとに受信信号強度が最も高くなる第2のアンテナ部12a,12bの位置を記憶しておくことで、記憶済みの携帯無線端末2を用いる場合は、毎回受信信号強度が最も高くなる第2のアンテナ部12a,12bの位置を探索する必要がなくなる。そのため、短時間で受信信号強度が最も高くなる位置に第2のアンテナ部12a,12bの位置を変更することができる。
 図6Aと図6Bは、この発明の実施の形態1に係る車載無線通信装置1のハードウェア構成例を示すハードウェア構成図である。車載無線通信装置1における記憶部23はメモリ1002である。車載無線通信装置1における無線通信部13は、無線通信モジュール1003である。車載無線通信装置1における位置変更部18a,18bはアクチュエータ1004である。車載無線通信装置1における受信信号強度取得部20、端末識別部21、および制御部22の各機能は、処理回路により実現される。即ち、車載無線通信装置1は、上記各機能を実現するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアとしての処理回路1001であってもよいし、メモリ1002に格納されるプログラムを実行するプロセッサ1005であってもよい。
 図6Aに示すように、処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路1001は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。受信信号強度取得部20、端末識別部21、および制御部22の機能を複数の処理回路1001で実現してもよいし、各部の機能をまとめて1つの処理回路1001で実現してもよい。
 図6Bに示すように、処理回路がプロセッサ1005である場合、受信信号強度取得部20、端末識別部21、および制御部22の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ1002に格納される。プロセッサ1005は、メモリ1002に格納されたプログラムを読みだして実行することにより、各部の機能を実現する。即ち、車載無線通信装置1は、プロセッサ1005により実行されるときに、前述した図5のフローチャートで示されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ1002を備える。また、このプログラムは、受信信号強度取得部20、端末識別部21、および制御部22の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
 ここで、プロセッサ1005とは、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、またはマイクロコンピュータ等のことである。
 メモリ1002は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、またはフラッシュメモリ等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスクまたはフレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、CD(Compact Disc)またはDVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクであってもよい。
 なお、受信信号強度取得部20、端末識別部21、および制御部22の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、車載無線通信装置1における処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
 以上のように、実施の形態1に係る車載無線通信装置1は、車両の内部に設置され、携帯無線端末2を収納して外部からの電波を遮蔽するシールドボックス部10と、シールドボックス部10の内部に設置され、シールドボックス部10の外部に設置した無線通信部13に接続された第1のアンテナ部11a,11bと、シールドボックス部10の内部に設置され、車両の外部に設置した外部アンテナ部14a,14bに接続され、携帯無線端末2と無線通信する第2のアンテナ部12a,12bと、携帯無線端末2が第2のアンテナ部12a,12bを介して受信した信号の受信信号強度を取得する受信信号強度取得部20と、受信信号強度に応じて第2のアンテナ部12a,12bの位置を変更する位置変更部18a,18bとを備える構成である。
 このように構成することで、車両100の内部に設置されて携帯無線端末2を収納するシールドボックス部10が外部からの電波を遮蔽する。これにより車両100の使用状態を制限することなく、安定して無線通信に対する電波干渉を低減することができる。また、受信信号強度に応じて第2のアンテナ部12a,12bの位置を変更するので、携帯無線端末2の安定した無線通信を実現できる。
 また、実施の形態1に係る車載無線通信装置1において、位置変更部18a,18bは、受信信号強度が最も高くなる位置を第2のアンテナ部12a,12bの位置とする。
 このように構成することで、周波数および携帯無線端末2等の違いによらず、高い電波強度で無線通信電波を送受信することができる。そのため、携帯無線端末2の無線通信の通信品質が安定し、送信電力が低く抑えられて省電力化を図ることがきる。
 また、実施の形態1に係る車載無線通信装置1は、携帯無線端末2を識別する端末識別部21と、端末識別部21に識別された携帯無線端末2毎に受信信号強度が最も高くなる第2のアンテナ部12a,12bの位置を記憶する記憶部23とを備える構成である。位置変更部18a,18bは、端末識別部21に識別された携帯無線端末2の受信信号強度が最も高くなる位置が記憶部23に記憶されている場合、当該位置を第2のアンテナ部12a,12bの位置とする。
 携帯無線端末2毎に受信信号強度が最も高くなる位置を記憶部23に記憶しておくことで、同じ携帯無線端末2を用いる場合、毎回位置を探索する必要がなくなり、短時間で最良位置に第2のアンテナ部12a,12bを配置することができる。
 さらに、実施の形態1に係る車載無線通信装置1において、第2のアンテナ部12a,12bおよび外部アンテナ部14a,14bを介した携帯無線端末2の無線通信は、モバイル通信である。これにより、車室内の携帯無線端末2と車両100の外部とのモバイル通信の通信品質の向上を図ることができる。
 さらに、実施の形態1に係る車載無線通信装置1において、第1のアンテナ部11a,11bを介した携帯無線端末2と無線通信部13との間の無線通信は、無線LANまたはブルートゥース方式の無線通信である。これにより、無線LANまたはブルートゥース方式の無線通信に対する電波干渉の影響を低減することができる。
 また、実施の形態1に係る車載無線通信装置1において、第1のアンテナ部11a,11bは、シールドボックス部10に収納された携帯無線端末2の筐体に近接して配置されている。
 このように構成することで、第1のアンテナ部11a,11bは、携帯無線端末2との間で高い電波強度で無線通信電波を送受信することができる。これにより、無線通信の通信品質が安定し送信電力が低く抑えられて省電力化を図ることができる。
 さらに、実施の形態1に係る車載無線通信装置1において、第1のアンテナ部11a,11bは、シールドボックス部10の内部の複数箇所に分散して配置されている。
 このように構成することで、電波強度の変動の影響を軽減することができる。
 また、シールドボックス部10の内部における第1のアンテナ部11a,11bの配置を、携帯無線端末2の機種ごとに調整する必要がなく、固定化することができる。さらに、MIMO構成またはダイバーシチ構成の携帯無線端末2にも好適である。
 さらに、実施の形態1に係る車載無線通信装置1において、第2のアンテナ部12a,12bと外部アンテナ部14a,14bは、第1のアンテナ部11a,11bで送受信される無線周波数帯域の電波の通過を阻止するBEF15a,15bを介して接続されている。このように構成することで、シールドボックス部10の内部に干渉波が引き入れられず、携帯無線端末2と無線通信部13との間の無線通信に対する電波干渉を防ぐことができる。これにより、携帯無線端末2と無線通信部13との間の無線通信の通信品質を向上させることができる。
 さらに、実施の形態1に係る車載無線通信装置1において、第1のアンテナ部11a,11bと無線通信部13は、第1のアンテナ部11a,11bで送受信される無線周波数帯域の電波を漏洩するLCX16a,16bを介して接続されている。
 このように構成することで、無線通信部13は、シールドボックス部10の外部機器との間でも無線LAN方式の無線通信またはブルートゥース方式の無線通信が可能となる。
実施の形態2.
 実施の形態2に係る車載無線通信装置1の構成は、図1に示した実施の形態1に係る車載無線通信装置1の構成と図面上では同じであるため、以下では図1を援用する。また、実施の形態1と実施の形態2とで相違する点を中心に説明する。
 実施の形態1では、位置変更部が第2のアンテナ部の位置を変更したが、実施の形態2では、位置変更部がシールドボックス部のシールド壁の位置を変更する。
 より具体的には、実施の形態2の制御部22は、受信信号強度取得部20が取得した受信信号強度に応じて位置変更部18a,18bの動作を制御することにより、シールドボックス部10のシールド壁の位置を変更する。なお、図3Aおよび図3Bにおいて、位置変更部18a,18bは、構造体10aのうちの底面を除く4側面のシールド壁の位置を移動可能である。位置変更部18a,18bは、例えば、xz平面上のシールド壁をy方向に移動させたり、yz平面上のシールド壁をx方向に移動させたりする。シールド壁の位置を変えることによって、シールドボックス部10の内部の電界強度分布を変えることが可能である。また、ここでは2つの位置変更部18a,18bを例にあげるが、位置変更部の設置数は2つに限らず、任意でよい。また、移動可能なシールド壁の数も任意でよい。
 制御部22は、位置変更部18a,18bの動作を制御することによるシールド壁の位置変更と、変更した位置における受信信号強度の取得とを繰り返すことで、受信信号強度が最も高くなるシールド壁の位置を探索する。そして、制御部22が、位置変更部18a,18bの動作を制御することによって受信信号強度が最も高い位置にシールド壁を移動させる。
 第2のアンテナ部12a,12bの電波強度が高くなるようにシールドボックス部10のシールド壁の位置を変更することで、周波数または波長の違い、または携帯無線端末2のアンテナ素子位置もしくはサイズの違い等によらず、携帯無線端末2は高い電波強度で無線通信電波を送受信することができる。よって、無線通信の通信品質が安定し、送信電力が低く抑えられて省電力化を図ることができる。
 図7は、実施の形態2に係る車載無線通信装置1の動作例を示すフローチャートである。無線通信部13は、第1のアンテナ部11a,11bを介した通信によって携帯無線端末2との接続を確立すると、図7に示される動作を開始する。
 図7のステップST1およびステップST5の処理は、図5のステップST1およびステップST5の処理と同じである。また、図5のステップST2~ST4およびステップST6~ST9においては探索および登録の対象が第2のアンテナ部12a,12bの位置であったのに対し、図7のステップST2A~ST4AおよびステップST6A~ST9Aにおいては探索および登録の対象がシールド壁の位置である点が相違している以外は同様であるため説明を省略する。
 以上のように、実施の形態2に係る車載無線通信装置1は、車両の内部に設置され、携帯無線端末2を収納して外部からの電波を遮蔽するシールドボックス部10と、シールドボックス部10の内部に設置され、シールドボックス部10の外部に設置した無線通信部13に接続された第1のアンテナ部11a,11bと、シールドボックス部10の内部に設置され、車両の外部に設置した外部アンテナ部14a,14bに接続され、携帯無線端末2と無線通信する第2のアンテナ部12a,12bと、携帯無線端末2が第2のアンテナ部12a,12bを介して受信した信号の受信信号強度を取得する受信信号強度取得部20と、受信信号強度に応じてシールドボックス部10のシールド壁の位置を変更する位置変更部18a,18bとを備える構成である。
 このように構成することで、車両100の内部に設置されて携帯無線端末2を収納するシールドボックス部10が外部からの電波を遮蔽する。これにより車両100の使用状態を制限することなく、安定して無線通信に対する電波干渉を低減することができる。また、受信信号強度に応じてシールド壁の位置を変更するので、携帯無線端末2の安定した無線通信を実現できる。
 また、実施の形態2に係る車載無線通信装置1において、位置変更部18a,18bは、受信信号強度が最も高くなる位置をシールド壁の位置とする。
 このように構成することで、第2のアンテナ部12a,12bの位置における電界強度が最も高くなるように、シールド壁の位置を変更することができる。よって、周波数および携帯無線端末2等の違いによらず、高い電波強度で無線通信電波を送受信することができる。そのため、携帯無線端末2の無線通信の通信品質が安定し、送信電力が低く抑えられて省電力化を図ることができる。
 また、実施の形態2に係る車載無線通信装置1は、携帯無線端末2を識別する端末識別部21と、端末識別部21に識別された携帯無線端末2毎に受信信号強度が最も高くなるシールド壁の位置を記憶する記憶部23とを備える構成である。位置変更部18a,18bは、端末識別部21に識別された携帯無線端末2の受信信号強度が最も高くなる位置が記憶部23に記憶されている場合、当該位置をシールド壁の位置とする。
 携帯無線端末2毎に受信信号強度が最も高くなる位置を記憶部23に記憶しておくことで、同じ携帯無線端末2を用いる場合、毎回位置を探索する必要がなくなり、短時間で最良位置にシールド壁を配置することができる。
実施の形態3.
 実施の形態3に係る車載無線通信装置1の構成は、図1に示した実施の形態1に係る車載無線通信装置1の構成と図面上では同じであるため、以下では図1を援用する。また、実施の形態1と実施の形態3とで相違する点を中心に説明する。
 実施の形態1では、位置変更部が第2のアンテナ部の位置を変更したが、実施の形態3では、位置変更部が携帯無線端末の位置を変更する。
 より具体的には、実施の形態3の制御部22は、受信信号強度取得部20が取得した受信信号強度に応じて位置変更部18aまたは位置変更部18bの動作を制御することにより、携帯無線端末2の位置を変更する。なお、実施の形態3では、例えば、設置面10cがシールドボックス部10より小さく、位置変更部18aによって設置面10cがシールドボックス部10内をx方向、y方向およびz方向に移動可能なように構成される。設置面10cの位置が変更されることにより、この設置面10cに設置された携帯無線端末2の位置も変更される。あるいは、位置変更部18aが携帯無線端末2の位置を直接変更する構成であってもよい。携帯無線端末2の位置を変えることによって、シールドボックス部10の内部の電界強度分布を変えることが可能である。
 制御部22は、位置変更部18aの動作を制御することによる携帯無線端末2の位置変更と、変更した位置における受信信号強度の取得とを繰り返すことで、受信信号強度が最も高くなる携帯無線端末2の位置を探索する。そして、制御部22が、位置変更部18aの動作を制御することによって受信信号強度が最も高い位置に携帯無線端末2を移動させる。
 第2のアンテナ部12a,12bの電波強度が高くなるように携帯無線端末2の位置を変更することで、周波数または波長の違い、または携帯無線端末2のアンテナ素子位置もしくはサイズの違い等によらず、携帯無線端末2は高い電波強度で無線通信電波を送受信することができる。よって、無線通信の通信品質が安定し、送信電力が低く抑えられて省電力化を図ることができる。
 図8は、実施の形態3に係る車載無線通信装置1の動作例を示すフローチャートである。無線通信部13は、第1のアンテナ部11a,11bを介した通信によって携帯無線端末2との接続を確立すると、図8に示される動作を開始する。
 図8のステップST1およびステップST5の処理は、図5のステップST1およびステップST5の処理と同じである。また、図5のステップST2~ST4およびステップST6~ST9においては探索および登録の対象が第2のアンテナ部12a,12bの位置であったのに対し、図8のステップST2B~ST4BおよびステップST6B~ST9Bにおいては探索および登録の対象が携帯無線端末2の位置である点が相違している以外は同様であるため説明を省略する。
 以上のように、実施の形態3に係る車載無線通信装置1は、車両の内部に設置され、携帯無線端末2を収納して外部からの電波を遮蔽するシールドボックス部10と、シールドボックス部10の内部に設置され、シールドボックス部10の外部に設置した無線通信部13に接続された第1のアンテナ部11a,11bと、シールドボックス部10の内部に設置され、車両の外部に設置した外部アンテナ部14a,14bに接続され、携帯無線端末2と無線通信する第2のアンテナ部12a,12bと、携帯無線端末2が第2のアンテナ部12a,12bを介して受信した信号の受信信号強度を取得する受信信号強度取得部20と、受信信号強度に応じ携帯無線端末2の位置を変更する位置変更部18aとを備える構成である。
 このように構成することで、車両100の内部に設置されて携帯無線端末2を収納するシールドボックス部10が外部からの電波を遮蔽する。これにより車両100の使用状態を制限することなく、安定して無線通信に対する電波干渉を低減することができる。また、受信信号強度に応じて携帯無線端末2の位置を変更するので、携帯無線端末2の安定した無線通信を実現できる。
 また、実施の形態3に係る車載無線通信装置1において、位置変更部18aは、受信信号強度が最も高くなる位置を携帯無線端末2の位置とする。
 このように構成することで、第2のアンテナ部12a,12bの位置における電界強度が最も高くなるように、携帯無線端末2の位置を変更することができる。よって、周波数および携帯無線端末2等の違いによらず、高い電波強度で無線通信電波を送受信することができる。そのため、携帯無線端末2の無線通信の通信品質が安定し、送信電力が低く抑えられて省電力化を図ることができる。
 また、実施の形態3に係る車載無線通信装置1は、携帯無線端末2を識別する端末識別部21と、端末識別部21に識別された携帯無線端末2毎に受信信号強度が最も高くなる位置を記憶する記憶部23とを備える構成である。位置変更部18aは、端末識別部21に識別された携帯無線端末2の受信信号強度が最も高くなる位置が記憶部23に記憶されている場合、当該位置を端末識別部21に識別された携帯無線端末2の位置とする。
 携帯無線端末2毎に受信信号強度が最も高くなる位置を記憶部23に記憶しておくことで、同じ携帯無線端末2を用いる場合、毎回位置を探索する必要がなくなり、短時間で最良位置に携帯無線端末2を配置することができる。
 なお、実施の形態2および実施の形態3においては、第2のアンテナ部12a,12bは固定されている。このような車載無線通信装置1において、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bのうちの少なくとも一方は、シールドボックス部10に収納された携帯無線端末2の筐体に近接して配置されている。
 このように構成することで、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bは、携帯無線端末2との間で高い電波強度で無線通信電波を送受信することができる。これにより、無線通信の通信品質が安定し送信電力が低く抑えられて省電力化を図ることができる。
 また、実施の形態2および実施の形態3に係る車載無線通信装置1において、第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bのうちの少なくとも一方は、シールドボックス部10の内部の複数個所に分散して配置されている。
 このように構成することで、電波強度の変動の影響を軽減することができる。
 また、シールドボックス部10の内部における第1のアンテナ部11a,11bおよび第2のアンテナ部12a,12bの配置を、携帯無線端末2の機種ごとに調整する必要がなく、固定化することができる。さらに、MIMO構成またはダイバーシチ構成の携帯無線端末2にも好適である。
 なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。例えば、位置変更部は、受信信号強度に応じて、第2のアンテナ部、シールドボックス部のシールド壁、および携帯無線端末の位置をすべて変更してもよいし、3つのうちの2つの位置を変更してもよい。
 この発明に係る車載無線通信装置は、車両の使用状態を制限することなく安定して車両内の無線通信に対する電波干渉を低減することができるので、例えば、無線通信機能を有したナビゲーション装置などの無線通信装置に好適である。
 1 車載無線通信装置、2 携帯無線端末、10 シールドボックス部、10a 構造体、10b 蓋部材、10c 設置面、11a,11b 第1のアンテナ部、12a,12b 第2のアンテナ部、13 無線通信部、14a,14b 外部アンテナ部、15a,15b 帯域阻止フィルタ(BEF)、16a,16b 漏洩同軸ケーブル(LCX)、18a,18b 位置変更部、20 受信信号強度取得部、21 端末識別部、22 制御部、23 記憶部、100,102 車両、101 公衆無線LANアクセスポイント、103 モバイル通信基地局、1001 処理回路、1002 メモリ、1003 無線通信モジュール、1004 アクチュエータ、1005 プロセッサ。

Claims (13)

  1.  車両の内部に設置され、携帯無線端末を収納して外部からの電波を遮蔽するシールドボックス部と、
     前記シールドボックス部の内部に設置され、前記シールドボックス部の外部に設置した無線通信部に接続された第1のアンテナ部と、
     前記シールドボックス部の内部に設置され、前記車両の外部に設置した外部アンテナ部に接続され、前記携帯無線端末と無線通信する第2のアンテナ部と、
     前記携帯無線端末が前記第2のアンテナ部を介して受信した信号の受信信号強度を取得する受信信号強度取得部と、
     前記受信信号強度に応じて前記第2のアンテナ部、前記シールドボックス部のシールド壁、および前記携帯無線端末のうちの少なくとも1つの位置を変更する位置変更部と
    を備えたことを特徴とする車載無線通信装置。
  2.  前記位置変更部は、前記第2のアンテナ部の位置を変更する場合、前記受信信号強度が最も高くなる位置を前記第2のアンテナ部の位置とすることを特徴とする請求項1記載の車載無線通信装置。
  3.  前記携帯無線端末を識別する端末識別部と、前記端末識別部に識別された携帯無線端末毎に受信信号強度が最も高くなる前記第2のアンテナ部の位置を記憶する記憶部とを備え、
     前記位置変更部は、前記端末識別部に識別された携帯無線端末の受信信号強度が最も高くなる位置が前記記憶部に記憶されている場合、当該位置を前記第2のアンテナ部の位置とすることを特徴とする請求項2記載の車載無線通信装置。
  4.  前記位置変更部は、前記シールド壁の位置を変更する場合、前記受信信号強度が最も高くなる位置を前記シールド壁の位置とすることを特徴とする請求項1記載の車載無線通信装置。
  5.  前記携帯無線端末を識別する端末識別部と、前記端末識別部に識別された携帯無線端末毎に受信信号強度が最も高くなる前記シールド壁の位置を記憶する記憶部とを備え、
     前記位置変更部は、前記端末識別部に識別された携帯無線端末の受信信号強度が最も高くなる位置が前記記憶部に記憶されている場合、当該位置を前記シールド壁の位置とすることを特徴とする請求項4記載の車載無線通信装置。
  6.  前記位置変更部は、前記携帯無線端末の位置を変更する場合、前記受信信号強度が最も高くなる位置を前記携帯無線端末の位置とすることを特徴とする請求項1記載の車載無線通信装置。
  7.  前記携帯無線端末を識別する端末識別部と、前記端末識別部に識別された携帯無線端末毎に受信信号強度が最も高くなる位置を記憶する記憶部とを備え、
     前記位置変更部は、前記端末識別部に識別された携帯無線端末の受信信号強度が最も高くなる位置が前記記憶部に記憶されている場合、当該位置を前記端末識別部に識別された携帯無線端末の位置とすることを特徴とする請求項6記載の車載無線通信装置。
  8.  前記第2のアンテナ部および前記外部アンテナ部を介した前記携帯無線端末の無線通信は、モバイル通信であることを特徴とする請求項1記載の車載無線通信装置。
  9.  前記第1のアンテナ部を介した前記無線通信部と前記携帯無線端末との無線通信は、無線ローカルエリアネットワークまたはブルートゥース方式の無線通信であることを特徴とする請求項1記載の車載無線通信装置。
  10.  前記第1のアンテナ部および前記第2のアンテナ部のうちの少なくとも一方は、前記シールドボックス部に収納された前記携帯無線端末の筐体に近接して配置されていることを特徴とする請求項1記載の車載無線通信装置。
  11.  前記第1のアンテナ部および前記第2のアンテナ部のうちの少なくとも一方は、前記シールドボックス部の内部の複数箇所に分散して配置されていることを特徴とする請求項1記載の車載無線通信装置。
  12.  前記第2のアンテナ部と前記外部アンテナ部は、前記第1のアンテナ部で送受信される無線周波数帯域の電波の通過を阻止するフィルタを介して接続されていることを特徴とする請求項1記載の車載無線通信装置。
  13.  前記第1のアンテナ部と前記無線通信部は、前記第1のアンテナ部で送受信される無線周波数帯域の電波を漏洩する漏洩同軸ケーブルを介して接続されていることを特徴とする請求項1記載の車載無線通信装置。
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