JP2004235746A - 車載通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の周波数帯を利用して複数種類の信号を送信及び/又は受信する車載通信システムが、第一の周波数帯用のアンテナと第二の周波数帯用のアンテナとを統合した第一の統合アンテナと、第一の周波数帯用のアンテナと第三の周波数帯用のアンテナとを統合した第二の統合アンテナと、を有し、上記第一及び第二の統合アンテナを車室内の離れた場所に設置すると共に、上記第一の周波数帯を利用して信号を受信する際に、上記第二の周波数帯を利用した通信が行われていれば上記第二の統合アンテナを選択し、行われていなければ上記第一及び第二の統合アンテナのうち最適なアンテナを選択して使用する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、概して、複数の周波数帯を利用して複数種類の信号を送信及び/又は受信する車載通信システムに係り、特に、複数メディアに対応する統合アンテナを複数個車室内に設置し、選択ダイバーシチを行う車載通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車載通信システムの分野では、複数メディアに対応する統合アンテナを車室内のリアパッケージトレー上に設置し、デザイン性の向上や省スペース化を図ることが知られている(例えば、特許文献1及び2参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−135413号公報
【0004】
【特許文献2】
特開平10−190332号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車載通信システムでは、統合アンテナが車室内のリア側に設置されているため、自車両の車体自体が遮蔽となり、自車両前方方向からの信号が受けにくくなるという問題が生じる。
【0006】
また、アンテナが統合された複数のメディアについて特段の使用制限が設けられていないため、これら複数のメディアが同時に使用されると、各メディアによる電磁波が相互に干渉してしまうという問題も生じ得る。
【0007】
このように、従来の車載通信システムには、統合アンテナを車室内に設置したことにより、受信感度が劣化するおそれがある。
【0008】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、複数のメディアに対応する統合アンテナを車室内に設置してデザイン性の向上及び省スペース化を図ると共に、良好な受信感度を確保する車載通信システムを提供することを主たる目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様は、複数の周波数帯を利用して複数種類の信号を送信及び/又は受信する車載通信システムであって、第一の周波数帯用のアンテナと第二の周波数帯用のアンテナとを統合した第一の統合アンテナと、第一の周波数帯用のアンテナと第三の周波数帯用のアンテナとを統合した第二の統合アンテナと、を有し、上記第一及び第二の統合アンテナを車室内の離れた場所に設置すると共に、上記第一の周波数帯を利用して信号を受信する際に、上記第二の周波数帯を利用した通信が行われていれば上記第二の統合アンテナを選択し、行われていなければ上記第一及び第二の統合アンテナのうち最適なアンテナを選択して使用する、ことを特徴とする車載通信システムである。
【0010】
この態様において、上記第一及び第二の統合アンテナは、例えば、一方がフロント側(例えばインパネ上)に設置され、他方がリア側(例えばパッケージトレー上)に設置される。
【0011】
また、この態様において、上記第一の周波数帯を利用して信号を受信する際に、上記第三の周波数帯を利用した通信が行われていれば上記第一の統合アンテナを選択し、行われていなければ上記第一及び第二の統合アンテナのうち最適なアンテナを選択して使用する、ことも可能である。
【0012】
この態様によれば、まず、複数メディアのアンテナを統合し、車室内に設置したことによって、通信装置本体からアンテナまでの通信ケーブルを省線化できる。また、ルーフなどの車室外にアンテナを設置しないため、外観のデザイン性が損なわれないと共に、ルーフ等に穴を開ける必要もない。
【0013】
また、第一の周波数帯用に2つのアンテナを設け、それらを互いに離して設置するため、広い範囲をカバーすることができると共に、電波環境に応じて最適なアンテナを選んで使用することができるため、受信感度が向上する。
【0014】
さらに、第二の周波数帯を利用中に第一の周波数帯を利用する場合には、第二の統合アンテナが用いられるため、1つの統合アンテナが2つの異なる周波数帯を利用した通信に同時に使用されることがなく、干渉波の影響を大幅に低減できる。
【0015】
なお、この態様において、上記最適なアンテナは、例えば、自車両位置と受信信号の発信源との相対的位置関係に基づいて選択することも可能であり、或いは、受信信号のビット誤り率に基づいて選択することも可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。ここでは、実施形態の例として、衛星ディジタル・オーディオ・ラジオ・サービス(SDARS)、自動車電話(TEL)、及びGPSの3つのメディアに対応した車載通信システムを考える。
【0017】
SDARSは、2002年から米国でサービスが開始された衛星を利用したラジオ放送である。このサービスでは、地上波による放送も同時に行われ、各車両は、例えばインフラの整った都市部では地上波を受信し、例えば郊外では衛星波を受信することによって、ラジオ放送を聴くことができる。SDARSは、高品質のオーディオを提供するものであり、受信側に要求される受信感度レベルも高い。
【0018】
まず、図1を用いて、本発明に係る車載通信システムの構成について説明する。図1は、本発明に係る車載通信システムの一構成例を示す概略図である。以下に述べる本発明の実施の形態1〜3では、この構成が共通して用いられるものとする。
【0019】
本実施形態に係る車載通信システム100は、2つの統合アンテナ101、102を有する。ここで、統合アンテナ101は、GPS用アンテナ(GPS)と、第一の衛星波SDARS用アンテナ(SAT1)と、第一の地上波SDARS用アンテナ(TER1)と、が統合された統合アンテナである。また、統合アンテナ102は、自動車電話用アンテナ(TEL)と、第二の衛星波SDARS用アンテナ(SAT2)と、第二の地上波SDARS用アンテナ(TER2)と、が統合された統合アンテナである。
【0020】
SDARS受信に関して自車両の前後方向をカバーするために、本実施形態において、統合アンテナ101は、車室内のフロント側(例えば、インパネ上)に設置され、統合アンテナ102は、車室内のリア側(例えば、パッケージトレー上)に設置される。
【0021】
車載通信システム100は、利用する3つのメディアに対応して、SDARS受信機105、GPS受信機106、及びTEL受信機107を有する。分配器103は、統合アンテナ101によって受信された信号を、周波数帯域に応じて、SDARS帯域の信号はSDARS受信機105へ、GPS帯域の信号はGPS受信機106へ、それぞれ分配する。同様に、分配器104は、統合アンテナ102によって受信された信号を、SDARS帯域の信号はSDARS受信機105へ、自動車電話帯域の信号はTEL受信機107へ、それぞれ分配する。
【0022】
SDARS受信機105は、SDRASアンテナSAT1、TER1、SAT2、及びTER2の中からいずれか1本を選択し(選択ダイバーシチ)、選択されたアンテナから受信したSDARS信号を復調して、スピーカ110へ衛星ディジタル・ラジオ放送を出力する。この選択ダイバーシチの方法に関しては、後述する。
【0023】
ナビECU108は、各受信機を制御すると共に、GPS受信機106からの復調信号を受けてGPS情報をディスプレイECU109へ渡す。
【0024】
以上が下記各実施形態において前提とする構成例であるが、他の変形例も可能である。例えば、分配器103、104は1つに統合されてもよい。また、例えば、SDRAS受信機105、GPS受信機106、TEL受信機107、ナビECU108、及びディスプレイECU109は、1つのECUとして実現されてもよい。
【0025】
(実施の形態1)
まず、図2を用いて、本発明の実施の形態1に係る選択ダイバーシチ処理の流れについて説明する。
【0026】
本実施形態は、車載通信システム100が、地図データベースと共に、地上波SDARSの発信源(基地局など)の位置情報、及びSDARS衛星の位置情報を持っている場合である。
【0027】
地上波SDARSの発信源の位置情報は、予め保持されていてもよく、路車間通信などを利用して取得してもよい。SDARS衛星の位置情報は、静止衛星の場合には予め保持されていればよく、移動衛星の場合には例えば過去に蓄積したデータから算出すればよい。
【0028】
まず、本実施形態に係る車載通信システムが例えばエンジン始動によりスタンバイ状態となると、ナビECU108がGPSを利用して自車両の位置情報を取得する(S201)。この位置情報は、例えば定期的に更新されることが好ましい。
【0029】
次に、SDARSラジオ放送の受信が開始されるのを待機する(S202)。ラジオがオンになれば(S202の「YES」)、次に、ナビECU108は、GPSによる測位及び地図データベースへのマッピングから、自車両の現在位置が都市部であるか否かを判断する(S203)。
【0030】
都市部であれば、以降、地上波アンテナのどちらかを選択するダイバーシチ処理が実行され、都市部でなければ、衛星アンテナのどちらかを選択するダイバーシチ処理が実行される。
【0031】
都市部の場合(S203の「YES」)、次に、自動車電話を使用中であるか否かが判断される(S204)。使用中の場合(S204の「YES」)、TELアンテナとの干渉が生じるのを回避するため、TELアンテナが統合されている統合アンテナ102ではなく、統合アンテナ101の方を選択し、統合アンテナ101に統合されているアンテナTER1を使用する(S205)。
【0032】
自動車電話が使用中でない場合(S204の「NO」)、自車両位置と地上波発信源との相対的な位置関係に基づいて、自車両が発信源に近づいているか否かが判断される(S206)。両者が接近する関係にある場合(S206の「YES」)、フロント側に設置された統合アンテナ101を選択し、アンテナTER1を使用する(S207)。自車両が地上波発信源から離れていっている場合(S206の「NO」)、リア側に設置された統合アンテナ102を選択し、アンテナTER2を使用する(S208)。
【0033】
他方、都市部でないと判断された場合(S203の「NO」)も、まず、自動車電話を使用中であるか否かが判断される(S209)。使用中の場合(S209の「YES」)、TELアンテナとの干渉が生じるのを回避するため、TELアンテナが統合されている統合アンテナ102ではなく、統合アンテナ101の方を選択し、統合アンテナ101に統合されているアンテナSAT1を使用する(S210)。
【0034】
自動車電話が使用中でない場合(S209の「NO」)、SDARS衛星の位置が自車両の前方側か後方側かが判断される(S211)。自車両の走行方向が衛星を前方に見る方向の場合(S211の「YES」)、フロント側に設置された統合アンテナ101を選択し、アンテナSAT1を使用する(S212)。自車両の走行方向が衛星を後方に見る方向の場合(S211の「NO」)、リア側に設置された統合アンテナ102を選択し、アンテナSAT2を使用する(S213)。
【0035】
このように、本実施形態では、地上波発信源に近い方のアンテナ又はSDARS衛星の方向に近い向きのアンテナを選択するように、選択ダイバーシチが行われる。
【0036】
(実施の形態2)
次いで、図3を用いて、本発明の実施の形態2に係る選択ダイバーシチ処理の流れについて説明する。
【0037】
本実施形態は、上記実施の形態1とは逆に、車載通信システム100が地上波発信源及び衛星の位置情報を持っていない又は取得できない場合である。
【0038】
S301〜S302の処理は、上記実施の形態1のS201〜S202の処理と同一であるため、説明を省略する。ラジオがオンになると(S302の「YES」)、ナビECU108は、例えば遅延波を観察するなどして、自車両の現在位置が都市部であるか否かを判断する(S203)。この場合、例えば、マルチパスによる影響が大きいと考えられる場合に都市部であると判断する。
【0039】
都市部の場合(S303の「YES」)、次に、自動車電話を使用中であるか否かが判断される(S304)。使用中の場合(S304の「YES」)、統合アンテナ101を選択し、統合アンテナ101に統合されているアンテナTER1を使用する(S305)。
【0040】
自動車電話が使用中でない場合(S304の「NO」)、アンテナTER1によって受信された信号のビット誤り率(ビット・エラー・レート:BER)と、アンテナTER2によって受信された信号のBERとが大小判定される(S306)。アンテナTER1のBERの方が小さい場合(S206の「YES」)、統合アンテナ101を選択し、アンテナTER1を使用する(S307)。アンテナTER2のBERがアンテナTER1のBER以上の場合(S306の「NO」)、統合アンテナ102を選択し、アンテナTER2を使用する(S308)。
【0041】
他方、都市部でないと判断された場合(S303の「NO」)も、まず、自動車電話を使用中であるか否かが判断される(S309)。使用中の場合(S309の「YES」)、統合アンテナ101を選択し、アンテナSAT1を使用する(S310)。
【0042】
自動車電話が使用中でない場合(S309の「NO」)、アンテナSAT1によって受信された信号のBERと、アンテナSAT2によって受信された信号のBERとが大小判定される(S311)。アンテナSAT1のBERの方が小さい場合(S311の「YES」)、統合アンテナ101を選択し、アンテナSAT1を使用する(S312)。アンテナSAT2のBERがアンテナSAT1のBER以上の場合(S311の「NO」)、統合アンテナ102を選択し、アンテナSAT2を使用する(S313)。
【0043】
このように、本実施形態では、BERが小さい方のアンテナが選択されるように、選択ダイバーシチが行われる。
【0044】
(実施の形態3)
最後に、図4を用いて、本発明の実施の形態3に係る選択ダイバーシチ処理の流れについて説明する。
【0045】
本実施形態は、上記実施の形態1及び2を組み合わせた形態であり、個々の工程(ステップ)における処理内容について重複した説明を省略する。
【0046】
本実施形態では、位置情報を持っている場合の実施の形態1と持っていない場合の実施の形態2とが組み合わせられているため、フロー中に位置情報の有無を確認する工程(S406及びS415)が含まれている。
【0047】
都市部で自動車電話が使用されていない場合(S404の「NO」)、S406において、地上波発信源の位置情報を予め保持している場合又は通信により取得できる場合(S406の「YES」)、S407〜S409で実施の形態1と同様の相対的位置関係に基づく選択ダイバーシチが行われる。地上波発信源の位置情報を取得できない場合(S406の「NO」)、S410〜S412で実施の形態2と同様のBERに基づく選択ダイバーシチが行われる。
【0048】
同様に、都市部以外で自動車電話が使用されていない場合(S413の「NO」)、S415において、衛星の位置を予め保持している場合又は過去のデータの蓄積から算出できる場合(S415の「YES」)、S416〜S418で実施の形態1と同様の相対的位置関係に基づく選択ダイバーシチが行われる。衛星位置を取得できない場合(S415の「NO」)、S419〜S421で実施の形態2と同様のBERに基づく選択ダイバーシチが行われる。
【0049】
このように、上記実施の形態1〜3によれば、複数メディア(ここでは、SDARS、自動車電話(TEL)、GPS)のアンテナを統合し、車室内に設置したことによって、通信装置本体からアンテナまでの通信ケーブルを省線化できる。また、ルーフなどの車室外にアンテナを設置しないため、外観のデザイン性が損なわれないと共に、ルーフ等に穴を開ける必要もない。
【0050】
また、SDARS用に2つのアンテナを設け、それらをフロントとリアとに離して設置するため、自車両の前後方向をいずれもカバーすることができると共に、電波環境に応じて最適なアンテナを選んで使用することができるため、受信感度が向上する。
【0051】
さらに、自動車電話(TEL)利用中にSDARSを利用する場合には、GPS用アンテナが統合されている方の統合アンテナが用いられるため、1つの統合アンテナが自動車電話とSDARSラジオ受信とに同時に使用されることがなく、干渉波の影響を大幅に低減できる。
【0052】
なお、上記実施の形態1〜3では、SDARS受信時を例に挙げ、他の通信メディアとしてGPSと自動車電話が用いられる場合について説明したが、本発明に係る車載通信システムはこれらメディアに限られず、他にもETC、VICS、モバイル放送などの通信に対応することが可能である。また、上記実施の形態1〜3では、統合アンテナを2本設ける場合について説明したが、3本以上設置することも当然可能である。
【0053】
すなわち、本発明に係る車載通信システムは、利用する通信メディアの数・種類、及びアンテナの本数を問わず、あらゆる形態に応用できるものである。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数のメディアに対応する統合アンテナを車室内に設置してデザイン性の向上及び省スペース化を図ると共に、良好な受信感度を確保する車載通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車載通信システムの一構成例を示す概略図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る選択ダイバーシチ処理の流れを示すフローチャートである。
【図3】本発明の実施の形態2に係る選択ダイバーシチ処理の流れを示すフローチャートである。
【図4】本発明の実施の形態3に係る選択ダイバーシチ処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
100 車載通信システム
101、102 統合アンテナ
103、104 分配器
105 SDARS受信機
106 GPS受信機
107 TEL受信機
108 ナビECU
109 ディスプレイECU
110 スピーカ
Claims (3)
- 複数の周波数帯を利用して複数種類の信号を送信及び/又は受信する車載通信システムであって、
第一の周波数帯用のアンテナと第二の周波数帯用のアンテナとを統合した第一の統合アンテナと、
第一の周波数帯用のアンテナと第三の周波数帯用のアンテナとを統合した第二の統合アンテナと、を有し、
前記第一及び第二の統合アンテナを車室内の離れた場所に設置すると共に、
前記第一の周波数帯を利用して信号を受信する際に、前記第二の周波数帯を利用した通信が行われていれば前記第二の統合アンテナを選択し、行われていなければ前記第一及び第二の統合アンテナのうち最適なアンテナを選択して使用する、ことを特徴とする車載通信システム。 - 請求項1記載の車載通信システムであって、
前記最適なアンテナは、自車両位置と受信信号の発信源との相対的位置関係に基づいて選択されることを特徴とする車載通信システム。 - 請求項1記載の車載通信システムであって、
前記最適なアンテナは、受信信号のビット誤り率に基づいて選択されることを特徴とする車載通信システム。
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