JP3864731B2

JP3864731B2 - Transmitter / receiver unit for in-vehicle communication equipment

Info

Publication number: JP3864731B2
Application number: JP2001224745A
Authority: JP
Inventors: 修十鳥
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2021-07-25
Also published as: JP2003034188A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前方側に位置する路側通信機の通信エリア内で空中伝搬信号を用いて通信を行う車載側通信機に用いられる、前記空中伝搬信号を送受信するための送受信ユニットに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、図６に示すように、ＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)においては、路側に配置されている光ビーコン１と車両側に搭載されている車載側通信機が光（赤外線）信号を用いて路車間通信を行う。この時、車載側通信機に用いられる送受信ユニット２としては、光ビーコンより送信された信号を受信するＰＤ(Photo Diode) と、光ビーコンに信号を送信するＬＥＤ(Light Emission Diode)とを備えて構成されている。
【０００３】
従来の車載側通信機に用いられている送受信ユニット２は、図７に示すような外形であり、例えば車両のインストルメントパネルの上に載置した状態で使用されるのが一般的である。図７には、送受信ユニット２の上部カバーを外した状態でＬＥＤ３及びＰＤ４以外の機能部分の図示を省略したものを示しており、ＬＥＤ３及びＰＤ４は、本体５において左右方向（即ち、車両の左右方向）に並ぶように配置されている。
【０００４】
ところで、斯様な送受信ユニット２をインストルメントパネル上に設置した状態で車室内のデザインに調和させることは困難であり、どうしても違和感が生じるため車室内の美観を多少なりとも損なっている面がある。また、送受信ユニット２を後から取付けることになるので、送受信ユニット２と車載側通信機とを接続する配線を車室内に引き回すことになり、その配線の煩わしさや、やはり美観上の問題があった。
また、ＬＥＤ３とＰＤ４とが横並び配置であるために、インストルメントパネル上水平方向に於いて送受信ユニット２の占める面積がみかけ上大きいものとなっていた。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、車室内の美観を損なうことなく配置することができる車載側通信機の送受信ユニットを提供することにある。
また、更に、見かけ上コンパクトに配置することができる車載側通信機の送受信ユニットを提供することを第２の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の車載側通信機の送受信ユニットは、受信手段の路側通信機との通信指向性を上下方向に規定する指向角を送信手段よりも大となるように設定し、路側通信機との間で信号を送受信する送信手段及び受信手段を、受信手段を上にして上下に並ぶように配置して、本体の一部が車両の所定部位に埋設された状態で使用される。
【０００７】
即ち、路側通信機と車載側通信機との間で行われる通信では、一般に、路側から車載側へ信号を送信するダウンリンクと、車載側から路側へ信号を送信するアップリンクとの２方向がある。また、これら２つのリンクについて設定される通信エリアは同一ではなく、それに応じて、送受信ユニットの送信手段及び受信手段の通信指向性を上下方向について規定する指向角も異なっている。
【０００８】
そして、送信手段及び受信手段を、受信手段を上にして上下に並ぶように配置すれば、本体の一部を車両の所定部位に埋設する際に、埋設深さをより大きくして本体の上端が所定部位の面より突出する高さをより低くした状態でも、受信手段の広角な指向性を確保した状態で路側通信機との通信が可能となる。従って、送受信ユニット本体のデザインを車両のデザインに極力調和させることが可能となり、本体を車両に設置した場合の美観を向上させることができる。また、本体の一部を車両の所定部位に埋設するので、従来構成の送受信ユニットよりも見かけ上コンパクトに配置することができる。
【０００９】
請求項２記載の車載側通信機の送受信ユニットによれば、送信手段を、本体を埋設するため車両の所定部位に形成されている穴部の通信方向側端縁と自身の下端とを結ぶ直線が所定部位の表面に対してなす角が、通信信号の上下方向における指向性を規定する仰角以下となるように配置する。
【００１０】
即ち、送受信ユニットの本体を車両の所定部位に埋設する際には、所定部位に本体の外形に応じた穴部を形成しその穴部に本体を埋設することになる。従って、上述のようにして下に配置される送信手段の位置を規定すれば、請求項１の設置形態を採用した場合でも送信手段の指向性を十分に確保した状態で通信を行うことが可能となる。そして、例えば前記直線が所定部位の表面に対してなす角を前記仰角に一致させると、上記の条件を維持した状態で送信手段の下端を最も下げることができるため、本体の上端が所定部位の面より突出する高さを最大限低くすることが可能となり、本体を車両のデザインに一層調和させることができる。
【００１１】
請求項３記載の車載側通信機の送受信ユニットによれば、空中伝搬信号を光信号として、送信手段たる投光手段を下に、受信手段たる受光手段を上にして上下に並ぶように配置する。即ち、路車間通信では、例えば上述したＶＩＣＳのように、光信号を用いてその指向性により通信エリアを所定範囲に定める場合がある。そして、通信シーケンスの開始は、路側通信機の通信エリア内に車載側通信機が進入するとダウンリンクの信号を受信し、アップリンクにより応答を返す、という方式が一般的である。
【００１２】
つまり、ダウンリンク用の通信エリアはアップリンク用のエリアよりも広くなるように設定されており、それに応じて、受光手段の通信指向性を規定する指向角は、投光手段の通信指向性を規定する指向角よりも大きくなるように設定されている。従って、光信号を用いる場合に受光手段を上に配置することで、本体の上端が所定部位の面より突出する高さをより低くした状態で、受光手段の広角な指向性を確保することが可能となる。
【００１３】
請求項４記載の車載側通信機の送受信ユニットによれば、路側通信機に信号を送信するＬＥＤを下に、路側通信機より送信された信号を受信するフォトダイオードを上にして上下に並ぶように配置し、本体の一部が車両の所定部位に埋設された状態で使用される。斯様に構成すれば、本体の上端が所定部位の面より突出する高さをより低くした状態で、フォトダイオードの通信指向性を確保することができる。
【００１４】
請求項５記載の車載側通信機の送受信ユニットによれば、車両のインストルメントパネルに埋設されるので、路側通信機との通信を良好に行うことができる。そして、送受信ユニットを設置した場合に、本体を車室内部のデザインに極力調和させることができる。
【００１５】
請求項６記載の車載側通信機の送受信ユニットによれば、フォトダイオードの方がＬＥＤよりも路側通信機との通信指向性が広くなるように設定するので、フォトダイオードをＬＥＤの上に位置させても、フォトダイオードの広角な通信指向性を十分に確保することができる。
【００１６】
請求項７記載の車載側通信機の送受信ユニットによれば、光ビーコンとの間で光信号を送受信する送信手段及び受信手段を、受信手段を上にして上下に並ぶように配置して、本体の一部が車両の所定部位に埋設された状態で使用される。即ち、路側通信機として光ビーコンが用いられる場合に、請求項１等と同様の作用効果が得られる。
【００１７】
請求項８記載の車載側通信機の送受信ユニットによれば、車両のインストルメントパネルに埋設されるので、請求項５と同様の効果が得られる。
請求項９記載の車載側通信機の送受信ユニットによれば、受信手段の方が送信手段よりも光ビーコンとの通信指向性が広くなるように設定されるので、路側通信機として光ビーコンが用いられる場合に、請求項１，６等と同様の作用効果が得られる。
【００１８】
請求項１０記載の車載側通信機の送受信ユニットによれば、送信手段をＬＥＤとし、受信手段をフォトダイオードとするので、請求項４と同様の作用効果が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をＶＩＣＳの車載通信機に使用される送受信ユニットに適用した場合の一実施例について図１乃至図５を参照して説明する。本実施例の送受信ユニット１１は、図４に示すように、本体が車両の所定部位たるインストルメントパネル（以下、インパネと称す）１２にほぼ埋設するように取付けられるものである。そして、図１は、インパネ１２に取付けられた状態における送受信ユニット１１の縦断側面図，図２は上部カバー（本体）１３を取り外した状態における送受信ユニット１１の斜視図，図３は、インパネ１２に取付けられた状態における送受信ユニット１１の斜視図（インパネ１２の一部を破断して示す）である。
【００２０】
図１及び図２において、送受信ユニット１１の本体下部１４は、概略角柱状（中空）をなす支持部１５と、その支持部１５の上端面で支持される円盤状のベース１６とで構成されている。支持部１５の図２中左右両側には、本体下部１４をインパネ１２に取付けた場合に、インパネ１２側に固定するための係合部１７を有している。また、ベース１６の図２中左右両側には、回路基板１８を傾斜させた状態で支持するための支持部１９が立設されている。
【００２１】
回路基板１８は、正面側からみて仰角方向に傾斜した状態でベース１６に支持されており、その回路基板１８には、ＬＥＤ（赤外ＬＥＤ，投光手段，送信手段，第１の通信手段）２０及びＰＤ（受光手段，受信手段，第２の通信手段）２１が、ＬＥＤ２０を下にして上下に並ぶように搭載されている。これらのＬＥＤ２０及びＰＤ２１の上部には、投光用レンズ（投光手段，送信手段）２２及び受光用レンズ（受光手段，受信手段）２３が夫々被せられている。
【００２２】
回路基板１８の下端側には、図示しない車載側通信機との間で信号を伝送するためのコネクタピン２４の一端が並んでいる。尚、コネクタピン２４の他端は支持部１５の内部方向に延設されており、支持部１５の下端側において接続用の端子が外部に露出するようになっている。尚、図１において、コネクタピン２４は支持部１５内には図示されていない。
【００２３】
そして、送受信ユニット１１の本体下部１４は、下面側が開放された概略円筒状の上部カバー１３を被せた状態で、インパネ１２に形成されている穴部２５の内部に配置されている。尚、上部カバー１３は、例えばポリカーボネートに顔料を混入したもので形成されており、可視光の透過を阻止して赤外線のみを透過させるように構成されている。
【００２４】
ここで、先ず、送受信ユニット１１の回路基板１８上において、ＬＥＤ２０が下に，ＰＤ２１が上になるように上下に並べて配置した理由について説明する。光ビーコン２６（図５参照）と車載側通信機との通信シーケンスは、以下のようになっている。
▲１▼車載側通信機が、ダウンリンク領域に進入すると、光ビーコン２６より送信されたダウンリンクデータを受信する。
▲２▼車載側通信機は、▲１▼でデータを受信したことで光ビーコン２６との通信が可能であると判断し、光ビーコン２６にアップリンクデータを送信する。
▲３▼光ビーコン２６が、▲２▼で送信されたアップリンクデータを受信する。
▲４▼光ビーコン２６は、▲３▼で受信したアップリンクデータに対応したダウンリンクデータを送信する。
▲５▼車載側通信機が、▲４▼で送信されたダウンリンクデータを受信する。
【００２５】
そして、図５に示すように、ＶＩＣＳにおいて、路上に配置されている光ビーコン（路側通信機）２６は、高さ５．５ｍの位置に設置されている。そして、車両（この場合、普通乗用車とする）２７において地上（路面上方）高さ１ｍに配置されていると想定される送受信ユニット１１に対して光信号を送信するためのダウンリンク領域は、光ビーコン２６の設置位置を基準として車両の到来方向（図５中右方向）側に１．３ｍ〜５．０ｍの範囲に設定されている。
【００２６】
従って、車両の到来方向から見た光信号の指向性を上下方向について規定する仰角は、ダウンリンク領域の前端（右）側で４２度，後端（左）側で７４度となっている。一方、光ビーコン２６が送受信ユニット１１より送信された光信号を受信するためのアップリンク領域は、車両２７の到来方向側に３．７ｍ〜５．０ｍの範囲に設定されており、車両の到来方向から見た光信号の指向性を上下方向について規定する仰角は、アップリンク領域の前端側で４２度，後端（左）側で５３度となっている。
【００２７】
例えば、車両２７が時速７０ｋｍ程度で走行する場合には、光ビーコン２６の通信エリアを０．２秒程度で通過することになるが、その間に▲１▼〜▲５▼のシーケンスを完了させる必要がある。そのために、通信シーケンスの開始▲１▼を決定するダウンリンク領域がより広くなるように設定してある。そして、ダウンリンク領域，アップリンク領域夫々の指向角設定に対応して、送受信ユニット１１側のＰＤ２１が光信号を受信するために設定されている上下方向の指向角は４２度から７４度の範囲に設定されており、また、ＬＥＤ２０が光信号を送信する上下方向の指向角は４２度から５３度の範囲に設定されている。
【００２８】
即ち、指向角が比較的狭いＬＥＤ２０を下に、指向角が比較的広いＰＤ２１を上にして上下に並べるようにすれば、ＰＤ２１の位置をより高くして指向角を確保した状態で、ＬＥＤ２０及びＰＤ２１を回路基板１８上においてより下方側（図１中における左下側）に配置することができるため、その結果、送受信ユニット１１の上部カバー１３の上端がインパネ１２の表面から突出する高さがより低くなる。
【００２９】
また、図１に示すように、インパネ１２の穴部２５における通信方向側（図１中左方向）の端縁を点Ａとし、回路基板１８における投光用レンズ２０の下端を点Ｂとすると、２点Ａ，Ｂを結ぶ線分がインパネ１２の表面に対してなす角は４２度となっており、この角度は、アップリンク領域の前端側を規定する仰角４２度に一致させている。
【００３０】
即ち、車両２７が光ビーコン２６の通信エリア内に進入すると同時に送受信ユニット１１はアップリンク領域の前端に達するが、その時点でＬＥＤ２０は光信号の送信が指向角４２度で可能な状態になる。従って、ＬＥＤ２０をＰＤ２１の下側に配置した場合でも、ＬＥＤ２０による信号の送信を妨げることなく、投光用レンズ２０の下端点Ｂが回路基板１８上において最も下方に位置するようになる。
【００３１】
以上のように本実施例によれば、ＶＩＣＳの光ビーコン２６と車載側通信機が光信号によって通信を行うための送受信ユニット１１の内部において、回路基板１８に、光ビーコン２６に光信号を送信するＬＥＤ２０を下に、ＰＤ２１を上にして上下に並ぶように配置し、本体下部１４の大部分を車両２７のインパネ１２に埋設した状態で使用するようにした。
【００３２】
即ち、ＶＩＣＳのダウンリンク領域はアップリンク領域よりも広くなるように設定されており、それに応じて、ＰＤ２１の通信指向性を規定する指向角はＬＥＤ２０よりも大きくなるように設定されている。従って、ＰＤ２１を上方に配置することでその位置がより高くなり、上部カバー１３の上端がインパネ１２の面より突出する高さを低くしても、ＰＤ２１の広角な指向性を確保することが可能となり、光ビーコン２６との通信が可能となる。そして、送受信ユニット１１本体のデザインを車室内部のデザインに極力調和させることが可能となり、送受信ユニット１１をインパネ１２に設置した場合の美観を向上させることができる。このように、ＰＤ２１とＬＥＤ２０とを上下方向に配置した状態で送受信ユニット１１をインパネ１２に埋設することにより、従来の横並び配置に比較して見かけ上コンパクトなものとすることができる。
【００３３】
また、本実施例によれば、インパネ１２の穴部２５における通信方向側の端縁（点Ａ）と、回路基板１８における投光用レンズ２０の下端（点Ｂ）とを結ぶ線分がインパネ１２の表面に対してなす角を４２度としたので、ＬＥＤ２０をＰＤ２１の下側に配置した場合でも、ＬＥＤ２０による光信号の送信を妨げることなく、投光用レンズ２０の下端点Ｂが回路基板１８上において最も下方に位置するようになる。従って、光ビーコン２６との通信を行う条件を良好に維持した状態で、上部カバー１３の上端がインパネ１２の面より突出する高さを最も低くすることが可能となり、本体を車室内のデザインに一層調和させることができる。
【００３４】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
送受信ユニットの配置箇所は、インパネ１２に限ることなく、その他バンパーやフロント部，或いはルーフなどでも良い。
穴部２５における通信方向側の端縁（点Ａ）と投光用レンズ２０の下端（点Ｂ）とを結ぶ線分がインパネ１２の表面に対してなす角は、４２度より小さくなるように設定しても良い。
空中伝搬信号は、光信号に限ることなく、指向性を有する信号であれば電磁信号や電波信号であっても良い。
【００３５】
ＶＩＣＳに限ることなく、路側通信機と車載側通信機との間で路車間通信を行うシステムであれば適用が可能である。
上記実施形態では、車両２７を普通乗用車と想定して送受信ユニット１１を地上（路面上高さ）１ｍに配置しているが、例えばトラック，バスなどにおいては、送受信ユニット１１をインパネ１２上に埋設する場合の路上高さは変わってくるため、各高さ状態に合わせて図１に示す２点Ａ，Ｂを結ぶ線分とインパネ１２の表面とのなす角度を４２度以外に設定して送受信ユニット１１を構成しインパネ１２に埋設すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をＶＩＣＳの車載通信機に使用される送受信ユニットに適用した場合の一実施例であり、車両のインストルメントパネルに取付けられた状態における送受信ユニットの縦断側面図
【図２】上部カバーを取り外した状態における送受信ユニットの斜視図
【図３】インストルメントパネルに取付けられた状態における送受信ユニットの斜視図（前者の一部を破断して示す）
【図４】図３をより広角で示す図
【図５】光ビーコンについて定められている通信エリアを上下方向について示す図
【図６】従来技術を示す光ビーコンと車両側の送受信ユニットとの通信状態を示す斜視図
【図７】送受信ユニットの上部カバーを取り外した状態を示す斜視図
【符号の説明】
１１は送受信ユニット、１２はインストルメントパネル（所定部位）、１３は上部カバー（本体）、１４は本体下部、２０はＬＥＤ（投光手段，送信手段）、２１はＰＤ（受光手段，受信手段）、２２は投光用レンズ（投光手段，送信手段）、２３は受光用レンズ（受光手段，受信手段）、２５は穴部、２６は光ビーコン（路側通信機）、２７は車両を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission / reception unit for transmitting and receiving the aerial propagation signal, which is used in an in-vehicle communication device that performs communication using an aerial propagation signal within a communication area of a roadside communication device located on the front side of a vehicle.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
For example, as shown in FIG. 6, in VICS (Vehicle Information and Communication System), an optical beacon 1 arranged on the road side and an in-vehicle communication device mounted on the vehicle side use an optical (infrared) signal. Perform road-to-vehicle communication. At this time, the transmission / reception unit 2 used in the in-vehicle communication device includes a PD (Photo Diode) that receives a signal transmitted from an optical beacon and an LED (Light Emission Diode) that transmits a signal to the optical beacon. It is configured.
[0003]
The transmission / reception unit 2 used in a conventional in-vehicle communication device has an outer shape as shown in FIG. 7, and is generally used in a state where it is placed on an instrument panel of a vehicle, for example. FIG. 7 shows a functional unit other than the LED 3 and the PD 4 that is not shown in the state where the upper cover of the transmission / reception unit 2 is removed. Arranged in a direction).
[0004]
By the way, it is difficult to harmonize with the design of the vehicle interior in a state where such a transmission / reception unit 2 is installed on the instrument panel. . Moreover, since the transmission / reception unit 2 will be attached later, the wiring connecting the transmission / reception unit 2 and the in-vehicle communication device will be routed into the passenger compartment, and there is also the troublesomeness of the wiring and the problem of aesthetics. .
Further, since the LEDs 3 and the PDs 4 are arranged side by side, the area occupied by the transmission / reception unit 2 in the horizontal direction on the instrument panel is apparently large.
[0005]
This invention is made | formed in view of the said situation, The 1st objective is to provide the transmission / reception unit of the vehicle-mounted communication apparatus which can be arrange | positioned without impairing the beauty | look of a vehicle interior.
Furthermore, a second object is to provide a transmission / reception unit for an in-vehicle communication device that can be arranged compactly in appearance.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The transmission / reception unit of the vehicle-mounted communication device according to claim 1 sets the directivity angle that defines the communication directivity with the roadside communication device of the reception means in the vertical direction to be larger than that of the transmission means , The transmission means and the reception means for transmitting and receiving signals are arranged so as to be lined up and down with the reception means facing upward, and used in a state where a part of the main body is embedded in a predetermined part of the vehicle.
[0007]
That is, in communication performed between a roadside communication device and a vehicle-mounted communication device, generally, there are two directions, a downlink for transmitting a signal from the roadside to the vehicle-mounted side and an uplink for transmitting a signal from the vehicle-mounted side to the roadside. is there. Further, the communication areas set for these two links are not the same, and accordingly, the directivity angles that define the communication directivities of the transmission means and the reception means of the transmission / reception unit in the vertical direction are also different.
[0008]
If the transmitting means and the receiving means are arranged so that the receiving means are arranged vertically, when the part of the main body is embedded in a predetermined part of the vehicle, the embedding depth is increased and the upper end of the main body is increased. Even when the height protruding from the surface of the predetermined portion is lower, communication with the roadside communication device is possible in a state where the wide angle directivity of the receiving means is ensured. Accordingly, the design of the transmission / reception unit main body can be harmonized with the design of the vehicle as much as possible, and the aesthetic appearance when the main body is installed in the vehicle can be improved. In addition, since a part of the main body is embedded in a predetermined part of the vehicle, it can be arranged more compactly in appearance than a conventional transmission / reception unit.
[0009]
According to transmission and reception unit of the in-vehicle communication device according to claim 2, the transmission manual stage, connecting the lower end of the communication direction side edge and its own hole formed in a predetermined portion of the vehicle for embedding a body It arrange | positions so that the angle | corner which a straight line makes with respect to the surface of a predetermined part may become below the elevation angle which prescribes | regulates the directivity in the up-down direction of a communication signal.
[0010]
That is, when the main body of the transmission / reception unit is embedded in a predetermined part of the vehicle, a hole corresponding to the outer shape of the main body is formed in the predetermined part, and the main body is embedded in the hole. Therefore, if the position of the transmission means arranged below is defined as described above, it is possible to perform communication in a state in which the directivity of the transmission means is sufficiently ensured even when the installation form of claim 1 is adopted. It becomes. For example, if the angle formed by the straight line with respect to the surface of the predetermined part matches the elevation angle, the lower end of the transmission means can be lowered most with the above condition maintained, so that the upper end of the main body is at the predetermined part. The height protruding from the surface can be reduced to the maximum, and the main body can be further harmonized with the design of the vehicle.
[0011]
According to the transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to claim 3, the aerial propagation signal is used as an optical signal so that the light projecting means as the transmitting means is down and the light receiving means as the receiving means is up and down. . That is, in road-to-vehicle communication, for example, as in the above-described VICS, there is a case where a communication area is set to a predetermined range by using directivity using an optical signal. The communication sequence is generally started by receiving a downlink signal and returning a response through the uplink when the in-vehicle communication device enters the communication area of the roadside communication device.
[0012]
That is, the downlink communication area is set to be larger than the uplink area, and accordingly, the directivity angle that defines the communication directivity of the light receiving means is the same as the communication directivity of the light projecting means. It is set to be larger than the prescribed directivity angle. Accordingly, when the optical signal is used, the light receiving means is arranged on the upper side, so that the wide angle directivity of the light receiving means can be secured in a state where the height at which the upper end of the main body protrudes from the surface of the predetermined portion is lowered. It becomes possible.
[0013]
According to the transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to claim 4, the LEDs that transmit a signal to the roadside communication device are arranged below and the photodiode that receives the signal transmitted from the roadside communication device is arranged up and down. It is used in a state where a part of the main body is embedded in a predetermined part of the vehicle. If comprised in this way, the communication directivity of a photodiode can be ensured in the state which made the height which the upper end of a main body protrudes from the surface of a predetermined part lower.
[0014]
According to the transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to claim 5, since it is embedded in the instrument panel of the vehicle, communication with the road communication device can be performed satisfactorily. And when a transmission / reception unit is installed, a main body can be matched with the design of a vehicle interior part as much as possible.
[0015]
According to the transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to claim 6, since the photodiode is set so that the communication directivity with the roadside communication device is wider than the LED, the photodiode is positioned on the LED. However, the wide-angle communication directivity of the photodiode can be sufficiently ensured.
[0016]
According to the transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to claim 7, the transmission unit and the reception unit that transmit and receive an optical signal to and from the optical beacon are arranged so that the reception unit faces upward, Is used in a state where a part of the vehicle is embedded in a predetermined part of the vehicle. That is, when an optical beacon is used as a roadside communication device, the same function and effect as in claim 1 can be obtained.
[0017]
According to the transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to the eighth aspect, since it is embedded in the instrument panel of the vehicle, the same effect as in the fifth aspect can be obtained.
According to the transmission / reception unit of the vehicle-mounted side communication device according to claim 9, since the receiving means is set so that the communication directivity with the optical beacon is wider than the transmission means, the optical beacon is used as the roadside communication device. In this case, the same effects as those of claims 1 and 6 can be obtained.
[0018]
According to the transmission / reception unit of the in-vehicle communication device of the tenth aspect, since the transmission means is an LED and the reception means is a photodiode, the same effect as that of the fourth aspect can be obtained.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a transmission / reception unit used in a VICS in-vehicle communication device will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the transmission / reception unit 11 of the present embodiment is attached so that the main body is substantially embedded in an instrument panel (hereinafter referred to as instrument panel) 12 which is a predetermined part of the vehicle. 1 is a longitudinal side view of the transmission / reception unit 11 attached to the instrument panel 12, FIG. 2 is a perspective view of the transmission / reception unit 11 with the upper cover (main body) 13 removed, and FIG. It is a perspective view of transmission / reception unit 11 in the attached state (a part of instrument panel 12 is broken and shown).
[0020]
In FIG. 1 and FIG. 2, the main body lower portion 14 of the transmission / reception unit 11 is configured by a support portion 15 having a substantially prismatic shape (hollow) and a disk-like base 16 supported by the upper end surface of the support portion 15. Yes. On both the left and right sides of the support portion 15 in FIG. 2, there are engaging portions 17 for fixing to the instrument panel 12 side when the main body lower portion 14 is attached to the instrument panel 12. Further, support portions 19 are provided on both the left and right sides of the base 16 in FIG. 2 for supporting the circuit board 18 in an inclined state.
[0021]
The circuit board 18 is supported by the base 16 in an inclined state when viewed from the front side, and an LED (infrared LED, light projecting means, transmitting means, first communication means) is provided on the circuit board 18. 20 and PD (light receiving means, receiving means, second communication means) 21 are mounted so as to be lined up and down with LED 20 facing down. A light projecting lens (light projecting means, transmitting means) 22 and a light receiving lens (light receiving means, receiving means) 23 are placed on the LEDs 20 and PD 21, respectively.
[0022]
On the lower end side of the circuit board 18, one end of a connector pin 24 for transmitting a signal to an in-vehicle communication device (not shown) is arranged. The other end of the connector pin 24 extends in the inner direction of the support portion 15, and a connection terminal is exposed to the outside on the lower end side of the support portion 15. In FIG. 1, the connector pin 24 is not shown in the support portion 15.
[0023]
The main body lower portion 14 of the transmission / reception unit 11 is disposed inside a hole portion 25 formed in the instrument panel 12 with a substantially cylindrical upper cover 13 having an open lower surface side. The upper cover 13 is formed of, for example, polycarbonate mixed with a pigment, and is configured to prevent visible light from transmitting and transmit only infrared light.
[0024]
Here, first, the reason why the LEDs 20 are arranged side by side on the circuit board 18 of the transmission / reception unit 11 so that the LEDs 20 are below and the PDs 21 are above will be described. The communication sequence between the optical beacon 26 (see FIG. 5) and the in-vehicle communication device is as follows.
(1) When the in-vehicle communication device enters the downlink area, the downlink data transmitted from the optical beacon 26 is received.
(2) The in-vehicle communication device determines that communication with the optical beacon 26 is possible by receiving the data in (1), and transmits uplink data to the optical beacon 26.
(3) The optical beacon 26 receives the uplink data transmitted in (2).
(4) The optical beacon 26 transmits downlink data corresponding to the uplink data received in (3).
(5) The in-vehicle communication device receives the downlink data transmitted in (4).
[0025]
And as shown in FIG. 5, in VICS, the optical beacon (roadside communication apparatus) 26 arrange | positioned on the road is installed in the position of height 5.5m. The downlink region for transmitting the optical signal to the transmission / reception unit 11 assumed to be disposed at a height of 1 m above the ground (upward on the road surface) in the vehicle (in this case, a normal passenger car) 27 is an optical The vehicle is set in a range of 1.3 m to 5.0 m on the vehicle arrival direction (right direction in FIG. 5) side with respect to the installation position of the beacon 26.
[0026]
Therefore, the elevation angle that defines the directivity of the optical signal viewed from the direction of arrival of the vehicle in the vertical direction is 42 degrees on the front end (right) side and 74 degrees on the rear end (left) side of the downlink region. On the other hand, the uplink area for the optical beacon 26 to receive the optical signal transmitted from the transmission / reception unit 11 is set in the range of 3.7 m to 5.0 m on the arrival direction side of the vehicle 27, and the arrival of the vehicle The elevation angle that defines the directivity of the optical signal viewed from the direction in the vertical direction is 42 degrees on the front end side of the uplink region and 53 degrees on the rear end (left) side.
[0027]
For example, when the vehicle 27 travels at a speed of about 70 km / h, it will pass through the communication area of the optical beacon 26 in about 0.2 seconds. During this time, the sequence (1) to (5) must be completed. There is. Therefore, the downlink area for determining the start (1) of the communication sequence is set to be wider. Corresponding to the setting of the directivity angle in each of the downlink region and the uplink region, the vertical directivity angle set for the PD 21 on the transmission / reception unit 11 side to receive the optical signal is in the range of 42 degrees to 74 degrees. In addition, the vertical directivity angle at which the LED 20 transmits an optical signal is set in the range of 42 degrees to 53 degrees.
[0028]
That is, if the LED 20 having a relatively small directivity angle is placed downward and the PD 21 having a relatively wide directivity angle is arranged vertically, the LED 20 and the LED 20 and Since the PD 21 can be arranged on the lower side (the lower left side in FIG. 1) on the circuit board 18, as a result, the height at which the upper end of the upper cover 13 of the transmission / reception unit 11 protrudes from the surface of the instrument panel 12 is higher. Lower.
[0029]
Further, as shown in FIG. 1, when the edge of the hole 25 of the instrument panel 12 on the communication direction side (left direction in FIG. 1) is a point A, and the lower end of the light projection lens 20 on the circuit board 18 is a point B. The angle formed by the line segment connecting the two points A and B with respect to the surface of the instrument panel 12 is 42 degrees, and this angle coincides with the elevation angle of 42 degrees that defines the front end side of the uplink region.
[0030]
That is, as soon as the vehicle 27 enters the communication area of the optical beacon 26, the transmission / reception unit 11 reaches the front end of the uplink region. At that time, the LED 20 is ready to transmit an optical signal at a directivity angle of 42 degrees. Therefore, even when the LED 20 is arranged on the lower side of the PD 21, the lower end point B of the light projecting lens 20 is positioned on the lowest side on the circuit board 18 without hindering signal transmission by the LED 20.
[0031]
As described above, according to the present embodiment, the optical signal is transmitted to the circuit board 18 and the optical beacon 26 in the transmission / reception unit 11 for the communication between the optical beacon 26 of the VICS and the in-vehicle communication device by the optical signal. The LEDs 20 to be arranged are arranged in the vertical direction with the PD 21 facing up, and most of the lower part 14 of the main body 14 is used while being embedded in the instrument panel 12 of the vehicle 27.
[0032]
That is, the VICS downlink area is set to be wider than the uplink area, and accordingly, the directivity angle that defines the communication directivity of the PD 21 is set to be larger than that of the LED 20. Accordingly, the position of the PD 21 can be increased by arranging the PD 21 upward, and the wide-angle directivity of the PD 21 can be secured even if the height at which the upper end of the upper cover 13 protrudes from the surface of the instrument panel 12 is lowered. Thus, communication with the optical beacon 26 becomes possible. The design of the body of the transmission / reception unit 11 can be harmonized as much as possible with the design of the interior of the vehicle interior, and the aesthetic appearance when the transmission / reception unit 11 is installed in the instrument panel 12 can be improved. Thus, by embedding the transmission / reception unit 11 in the instrument panel 12 with the PD 21 and the LED 20 arranged in the vertical direction, it can be made compact in appearance compared to the conventional side-by-side arrangement.
[0033]
Further, according to the present embodiment, a line segment connecting the edge (point A) on the communication direction side in the hole portion 25 of the instrument panel 12 and the lower end (point B) of the light projection lens 20 on the circuit board 18 is the instrument panel. Since the angle formed with respect to the surface of 12 is 42 degrees, the lower end point B of the light projecting lens 20 does not interfere with the transmission of the optical signal by the LED 20 even when the LED 20 is disposed below the PD 21. 18 is located at the lowest position. Therefore, it is possible to minimize the height at which the upper end of the upper cover 13 protrudes from the surface of the instrument panel 12 while maintaining the conditions for performing communication with the optical beacon 26, and the main body is designed in the vehicle interior. It can be harmonized further.
[0034]
The present invention is not limited to the embodiments described above and illustrated in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The arrangement position of the transmission / reception unit is not limited to the instrument panel 12 but may be a bumper, a front part, a roof, or the like.
The angle formed by the line segment connecting the edge (point A) on the communication direction side in the hole 25 and the lower end (point B) of the light projecting lens 20 with respect to the surface of the instrument panel 12 is smaller than 42 degrees. May be set.
Aerial Den 搬信 No. is not limited to optical signals may be electromagnetic signals and radio signals if the signal having directivity.
[0035]
The present invention is not limited to VICS and can be applied to any system that performs road-to-vehicle communication between a roadside communication device and a vehicle-mounted side communication device.
In the above embodiment, the transmission / reception unit 11 is arranged on the ground (height on the road surface) 1 m assuming that the vehicle 27 is a normal passenger car. However, the transmission / reception unit 11 is embedded in the instrument panel 12 in, for example, a truck or a bus Since the road height in this case changes, the angle between the line segment connecting the two points A and B shown in FIG. 1 and the surface of the instrument panel 12 is set to other than 42 degrees according to each height state. The unit 11 may be configured and embedded in the instrument panel 12.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a case where the present invention is applied to a transmission / reception unit used in an in-vehicle communication device of VICS, and is a vertical side view of the transmission / reception unit in a state where it is attached to an instrument panel of a vehicle. FIG. 3 is a perspective view of the transmission / reception unit with the top cover removed. FIG. 3 is a perspective view of the transmission / reception unit in a state where it is attached to the instrument panel.
4 is a diagram showing FIG. 3 at a wider angle. FIG. 5 is a diagram showing a communication area defined for an optical beacon in the vertical direction. FIG. 6 is a diagram showing communication between an optical beacon and a vehicle-side transmission / reception unit according to the prior art. FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the upper cover of the transmission / reception unit is removed.
11 is a transmission / reception unit, 12 is an instrument panel (predetermined part), 13 is an upper cover (main body), 14 is a lower part of the main body, 20 is an LED (light projection means, transmission means), and 21 is a PD (light reception means, reception means). , 22 is a light projection lens (light projection means, transmission means), 23 is a light reception lens (light reception means, reception means), 25 is a hole, 26 is an optical beacon (roadside communication device), and 27 is a vehicle.

Claims

車両の進行方向側に位置する路側通信機の通信エリア内で空中伝搬信号を用いて通信を行うもので、前記路側通信機より送信された信号を受信することで前記通信動作を開始する車載側通信機に用いられ、前記空中伝搬信号を送受信するための送受信ユニットであって、
前記路側通信機に信号を送信する送信手段と、
前記路側通信機より送信された信号を受信する受信手段とを備え、
前記受信手段は、前記路側通信機との通信指向性を上下方向について規定する指向角が前記送信手段よりも大となるように設定され、
前記送信手段及び受信手段は、前記受信手段を上にして上下に並ぶように配置されると共に、本体の一部が車両の所定部位に埋設された状態で使用されることを特徴とする車載側通信機の送受信ユニット。A vehicle-mounted side that performs communication using an airborne signal within a communication area of a roadside communication device located on the traveling direction side of the vehicle, and starts the communication operation by receiving a signal transmitted from the roadside communication device A transmission / reception unit used for a communication device for transmitting / receiving the aerial propagation signal,
Transmitting means for transmitting a signal to the roadside communication device;
Receiving means for receiving a signal transmitted from the roadside communication device,
The receiving means is set so that the directivity angle that defines the communication directivity with the roadside communication device in the vertical direction is larger than that of the transmitting means,
The transmission unit and the reception unit are arranged so as to be lined up and down with the reception unit facing up, and are used in a state in which a part of the main body is embedded in a predetermined part of the vehicle. Transmitter / receiver unit.

前記送信手段は、本体を埋設するため車両の所定部位に形成されている穴部の通信方向側端縁と自身の下端とを結ぶ直線が前記所定部位の表面に対してなす角が、通信信号の上下方向における指向性を規定する仰角以下となるように配置されることを特徴とする請求項１記載の車載側通信機の送受信ユニット。The transmission manual stage angle relative to the surface of the straight line is the predetermined portion connecting the lower end of the communication direction side edge and its own hole formed in a predetermined portion of the vehicle for burying the body, communication The transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to claim 1, wherein the transmission / reception unit is disposed so as to be equal to or less than an elevation angle defining a directivity in a vertical direction of the signal.

前記空中伝搬信号は光信号であり、
前記送信手段たる投光手段を下に、前記受信手段たる受光手段を上に配置したことを特徴とする請求項１または２記載の車載側通信機の送受信ユニット。The airborne signal is an optical signal;
The transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to claim 1 or 2, wherein the light projecting means as the transmitting means is disposed below and the light receiving means as the receiving means is disposed above.

車両の進行方向側に位置する路側通信機の通信エリア内で空中伝搬信号を用いて通信を行うもので、前記路側通信機より送信された信号を受信することで前記通信動作を開始する車載側通信機に用いられ、前記空中伝搬信号を送受信するための送受信ユニットにおいて、
当該送受信ユニットは、前記路側通信機との通信が可能な状態で本体の一部が前記車両の所定部位に埋設されてなるものであって、
前記路側通信機に信号を送信するＬＥＤと、
前記路側通信機より送信された信号を受信するフォトダイオードとを備え、
当該送受信ユニット内において、前記ＬＥＤ及びフォトダイオードは、前記ＬＥＤを下に、前記フォトダイオードを上にして上下に並ぶように配置されることを特徴とする車載側通信機の送受信ユニット。A vehicle-mounted side that performs communication using an aerial propagation signal within a communication area of a roadside communication device located on the traveling direction side of the vehicle, and starts the communication operation by receiving a signal transmitted from the roadside communication device In a transmission / reception unit used for a communication device for transmitting / receiving the aerial propagation signal,
The transceiver unit is a portion of the body is formed by set embedded in a predetermined portion of the vehicle in the communication state capable of the roadside communication equipment,
An LED for transmitting a signal to the roadside communication device;
A photodiode for receiving a signal transmitted from the roadside communication device;
In the transmission / reception unit, the LED and the photodiode are arranged so as to be lined up and down with the LED facing down and the photodiode facing up.

前記送受信ユニットは、車両のインストルメントパネルに埋設されることを特徴とする請求項４記載の車載側通信機の送受信ユニット。 The said transmission / reception unit is embed | buried under the instrument panel of a vehicle, The transmission / reception unit of the vehicle-mounted side communication apparatus of Claim 4 characterized by the above-mentioned.

前記フォトダイオードの方が前記ＬＥＤよりも前記路側通信機との通信指向性が広くなるように設定されていることを特徴とする請求項４または５記載の車載側通信機の送受信ユニット。 The transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to claim 4 or 5, wherein the photodiode is set so that communication directivity with the roadside communication device is wider than that of the LED.

車両の進行方向側に位置する光ビーコンの通信エリア内で光信号を用いて通信を行うもので、前記光ビーコンより送信された信号を受信することで前記通信動作を開始する車載側通信機に用いられ、前記光信号を送受信するための送受信ユニットにおいて、
当該送受信ユニットは、前記光ビーコンとの光通信が可能な状態で本体の一部が前記車両の所定部位に埋設されてなるものであって、
前記光ビーコンに光信号を送信する送信手段と、
前記光ビーコンより送信された光信号を受信する受信手段とを備え、
当該送受信ユニット内において、前記送信手段及び受信手段は、前記送信手段を下に、前記受信手段を上にして上下に並ぶように配置されることを特徴とする車載側通信機の送受信ユニット。An in-vehicle communication device that performs communication using an optical signal within a communication area of an optical beacon located on the traveling direction side of a vehicle, and starts the communication operation by receiving a signal transmitted from the optical beacon. Used in a transmission / reception unit for transmitting / receiving the optical signal,
The transceiver unit is a optical communication which is ready with the light beacon is a portion of the body is formed by set embedded in a predetermined portion of the vehicle,
Transmitting means for transmitting an optical signal to the optical beacon;
Receiving means for receiving an optical signal transmitted from the optical beacon;
In the transmission / reception unit, the transmission unit and the reception unit are arranged so as to be lined up and down with the transmission unit down and the reception unit up.

前記送受信ユニットは、車両のインストルメントパネルに埋設されることを特徴とする請求項７記載の車載側通信機の送受信ユニット。 The transmission / reception unit for an in-vehicle communication device according to claim 7, wherein the transmission / reception unit is embedded in an instrument panel of a vehicle.

前記受信手段の方が前記送信手段よりも前記光ビーコンとの通信指向性が広くなるように設定されていることを特徴とする請求項７または８記載の車載側通信機の送受信ユニット。 The transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to claim 7 or 8, wherein the receiving unit is set to have a wider communication directivity with the optical beacon than the transmitting unit.

前記送信手段はＬＥＤよりなり、前記受信手段はフォトダイオードよりなることを特徴とする請求項１乃至３または７乃至８の何れかに記載の車載側通信機の送受信ユニット。 The transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to any one of claims 1 to 3, or 7 to 8, wherein the transmission means is an LED, and the reception means is a photodiode.

前記本体の外形は、前記車両の所定部位と接する部分が円形であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の車載側通信機の送受信ユニット。The transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to any one of claims 1 to 10, wherein an outer shape of the main body is circular at a portion in contact with a predetermined part of the vehicle.

前記本体の外形は、前記車両の所定部位に対して垂直方向に埋設可能となるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の車載側通信機の送受信ユニット。The transmission / reception unit of the in-vehicle communication device according to any one of claims 1 to 11, wherein an outer shape of the main body is configured to be embedded in a vertical direction with respect to a predetermined part of the vehicle. .