WO2021039375A1 - 車載通信装置 - Google Patents

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WO2021039375A1
WO2021039375A1 PCT/JP2020/030555 JP2020030555W WO2021039375A1 WO 2021039375 A1 WO2021039375 A1 WO 2021039375A1 JP 2020030555 W JP2020030555 W JP 2020030555W WO 2021039375 A1 WO2021039375 A1 WO 2021039375A1
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WO
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vehicle
communication
unit
signal processing
wireless
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/030555
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English (en)
French (fr)
Inventor
竹中祐司
大見則親
宮脇大輔
曽根康介
山岸傑
三木祐太郎
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2020055821A external-priority patent/JP7413878B2/ja
Application filed by 株式会社オートネットワーク技術研究所, 住友電装株式会社, 住友電気工業株式会社 filed Critical 株式会社オートネットワーク技術研究所
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Priority to US17/753,093 priority patent/US11876547B2/en
Publication of WO2021039375A1 publication Critical patent/WO2021039375A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details 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
    • H04B1/38—Transceivers, 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
    • H04B1/3822—Transceivers, 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details 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
    • H04B1/38—Transceivers, 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
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/401—Circuits for selecting or indicating operating mode

Definitions

  • the present disclosure relates to an in-vehicle communication device.
  • This application includes Japanese application Japanese Patent Application No. 2019-158037 and Japanese Patent Application No. 2019-158040 filed on August 30, 2019, and Japanese application Japanese Patent Application No. 2020-55821 filed on March 26, 2020. Claim the underlying priority and incorporate all of its disclosure here.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-177785 discloses the following techniques. That is, the in-vehicle wireless communication device includes a plurality of antennas having different frequencies, a combiner circuit, a demultiplexer circuit, and a plurality of radios corresponding to the plurality of antennas having different frequencies, and the plurality of antennas include the combiner.
  • the plurality of radios connected to either the circuit or the demultiplexing circuit, and further installed together with the combined or demultiplexing circuit connected to the roof of the vehicle, the upper part of the front glass, or the upper part of the rear glass.
  • the demultiplexing circuit and the demultiplexing circuit are arranged on the antenna device side through the pillar. It is connected by an antenna cable.
  • the in-vehicle communication device of the present disclosure is an in-vehicle communication device mounted on a vehicle, and acquires an RF signal including data and a wireless communication unit capable of changing the communication method, and state information indicating the state of the vehicle.
  • the acquisition unit is provided with a control unit that performs switching control for changing the communication method based on the state information acquired by the acquisition unit.
  • One aspect of the present disclosure can be realized not only as an in-vehicle communication device provided with such a characteristic processing unit, but also as a method in which the characteristic processing is a step, or the step is executed on a computer. It can be realized as a program to make it. Further, one aspect of the present disclosure can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes a part or all of the in-vehicle communication device, or can be realized as a system including the in-vehicle communication device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an in-vehicle communication system and an in-vehicle communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of Example 1 of a wireless communication unit in the in-vehicle communication device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of Example 2 of a wireless communication unit in the in-vehicle communication device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of Example 3 of a wireless communication unit in the in-vehicle communication device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of Example 4 of a wireless communication unit in the in-vehicle communication device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to appropriately switch communication methods when a signal processing circuit, an antenna, or the like is shared for a plurality of different communication methods in a vehicle. It is to provide an in-vehicle communication device that can be performed.
  • the in-vehicle communication device is an in-vehicle communication device mounted on a vehicle, and includes a wireless communication unit capable of transmitting an RF signal including data and changing a communication method, and a vehicle. It is provided with an acquisition unit that acquires the state information indicating the state of the above, and a control unit that performs switching control for changing the communication method based on the state information acquired by the acquisition unit.
  • the communication method corresponding to various communication services provided in the vehicle can be switched according to the state of the vehicle. Therefore, a wireless function corresponding to the current state of the vehicle should be dynamically implemented. Can be done. As a result, it is possible to suppress an increase in wireless circuits, antennas, and the like due to an increase in communication services to be provided in the vehicle, and it is possible to reduce the arrangement space of parts, the vehicle weight, the manufacturing cost, and the like. Therefore, when a signal processing circuit, an antenna, or the like is shared for a plurality of different communication methods in a vehicle, the communication methods can be appropriately switched.
  • the wireless communication unit includes an antenna and a wireless signal processing unit that generates an RF signal according to the communication method and outputs the RF signal to the antenna so that the communication method can be changed. Changes the communication method of the radio signal processing unit as the switching control.
  • parts for generating RF signals such as a processor and a D / A converter can be shared, and the number of parts can be reduced.
  • the wireless communication unit further includes a filter connected between the wireless signal processing unit and the antenna, and the wireless signal processing unit converts a 1-bit digital signal into the RF signal. Is output to the filter.
  • the radio communication unit includes the plurality of filters, and the radio signal processing unit transmits the RF signals corresponding to the plurality of communication methods from one port to the plurality of filters in parallel.
  • the output is possible, and the control unit can switch whether to select one or a plurality of the communication methods of the RF signal to be generated by the radio signal processing unit as the switching control.
  • the switching control is performed.
  • the communication method corresponding to the remote start is selected and the state information indicates the on state of the ignition power supply
  • the communication method different from the communication method corresponding to the remote start is selected in the switching control.
  • the wireless signal processing unit can output the RF signal corresponding to any one of a plurality of communication methods of remote start, ITS, wireless LAN and TCU.
  • the wireless communication unit includes an antenna capable of changing the resonance frequency and a wireless signal processing unit that generates an RF signal and outputs the RF signal to the antenna, and the control unit serves as the switching control.
  • the resonance frequency of the antenna is changed.
  • antennas corresponding to a plurality of communication methods can be shared, which can contribute to miniaturization of, for example, a shark fin antenna.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an in-vehicle communication system and an in-vehicle communication device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the in-vehicle communication system 301 includes an in-vehicle communication device 101 and a plurality of ECUs (Electronic Control Units) 202.
  • the in-vehicle communication system 301 may be configured to include one ECU 202.
  • the in-vehicle communication system 301 is mounted on the vehicle 401.
  • the in-vehicle communication device 101 includes an in-vehicle communication unit 1, a wireless communication unit 2, a control unit 3, and a storage unit 4.
  • a part or all of the in-vehicle communication unit 1, the wireless communication unit 2, and the control unit 3 are realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a DSP (Digital Signal Processor).
  • the storage unit 4 is, for example, a non-volatile memory.
  • the plurality of ECUs 202 are, for example, an automatic operation ECU (Electronic Control Unit), a sensor, a navigation device, a central gateway, a human machine interface, a camera, and the like.
  • the in-vehicle communication unit 1 transmits / receives data to / from the ECU 202 in accordance with the communication standard of CAN (Control Area Network) (registered trademark).
  • CAN Control Area Network
  • the in-vehicle communication system 301 is not limited to the configuration in which data is transmitted and received according to the CAN communication standard, for example, Ethernet (registered trademark), FlexRay (registered trademark), MOST (Media Oriented Systems Transport) (registered trademark), and Data may be transmitted and received according to a communication standard such as LIN (Local Ethernet Network).
  • the in-vehicle communication unit 1 receives the CAN frame from the ECU 202, stores the data stored in the received CAN frame in the storage unit 4, or outputs the data to the wireless communication unit 2.
  • the wireless communication unit 2 generates and transmits an RF signal including the data received from the in-vehicle communication unit 1, that is, the information generated in the vehicle 401.
  • the wireless communication unit 2 may be configured to generate and transmit an RF signal including data generated by the in-vehicle communication device 101. Further, in addition to the transmission function, the wireless communication unit 2 has a configuration in which it receives an RF signal transmitted from another device, acquires data included in the received RF signal, and outputs the data to the in-vehicle communication unit 1. May be good.
  • the in-vehicle communication unit 1 acquires the state information indicating the state of the vehicle 401. More specifically, the ECU 202 generates state information indicating the state of the vehicle 401, stores the generated state information in the CAN frame, and transmits the generated state information to the vehicle-mounted communication device 101.
  • the status information indicates, for example, the position of the vehicle 401, the type of road on which the vehicle travels, the status of the ignition power supply, the status of the accessory power supply, or the status of the door lock.
  • the in-vehicle communication unit 1 acquires the state information included in the CAN frame received from the ECU 202 and stores it in the storage unit 4.
  • the wireless communication unit 2 can change the communication method.
  • the wireless communication unit 2 transmits an RF signal corresponding to any one of a plurality of communication methods: remote start, ITS (Intelligent Transport System) wireless, wireless LAN (Local Area Network), TCU (Telematics Communication Unit), and radio. It can be output.
  • the carrier frequencies in each communication method are 920 MHz for remote start, 760 MHz and 5.9 GHz for ITS radio in Japan and the United States, respectively, 2.4 GHz for wireless LAN, and 800 MHz for TCU.
  • the wireless communication unit 2 when it has a TCU function, it can perform wireless communication with an external wireless base station of the vehicle 401 according to a communication standard such as LTE (Long Term Evolution) or 3G. ..
  • the control unit 3 performs switching control for changing the communication method of the wireless communication unit 2 based on the state information acquired by the in-vehicle communication unit 1.
  • the control unit 3 refers to, for example, the state information in the storage unit 4, and outputs control information indicating one or a plurality of communication methods to the wireless communication unit 2.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of Example 1 of a wireless communication unit in the in-vehicle communication device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the wireless communication unit 2 includes a wireless signal processing unit 11, filters 12, 13 and antennas 14, 15.
  • the wireless communication unit 2 is an example of a so-called software defined radio (SDR) communication device.
  • SDR software defined radio
  • the radio signal processing unit 11 performs various signal processing such as modulation on the data received from the in-vehicle communication unit 1 to generate an RF signal which is an analog signal including the processed data.
  • This RF signal is a signal having a spectrum in a predetermined frequency band and having a small noise level in other bands.
  • the radio signal processing unit 11 transmits the generated RF signal to a device such as a radio base station outside the vehicle 401 or a device such as a smartphone inside the vehicle 401 via a filter and an antenna.
  • the wireless signal processing unit 11 can output an RF signal corresponding to any two communication methods of remote start, ITS, wireless LAN, and TCU.
  • the radio signal processing unit 11 can change the communication method, generates an RF signal according to the communication method, and outputs the RF signal to the corresponding antenna. That is, the radio signal processing unit 11 outputs an RF signal according to one communication method selected from the plurality of communication methods to the corresponding antenna.
  • the control unit 3 changes the communication method of the wireless signal processing unit 11 as switching control. More specifically, the radio signal processing unit 11 may, for example, obtain a plurality of radio signal processing units 11 by changing communication parameters such as a modulation method, a carrier frequency, and a data rate according to the communication method indicated by the control information received from the control unit 3. The communication method of any one of the above communication methods is selected.
  • the control information indicates the communication method 1
  • the radio signal processing unit 11 outputs an RF signal according to the communication method 1 to the filter 12 via the corresponding port P1.
  • the radio signal processing unit 11 outputs an RF signal according to the communication method 2 to the filter 13 via the corresponding port P2.
  • the filters 12 and 13 are provided corresponding to different communication methods, and are connected between the wireless signal processing unit 11 and the antennas 14 and 15, respectively.
  • the filters 12 and 13 are, for example, BPF (Band Pass Filter), and among the frequency components of the RF signal received from the radio signal processing unit 11, the components outside the predetermined frequency band are attenuated.
  • the pass bands of the filters 12 and 13 are different from each other.
  • the RF signals that have passed through the filters 12 and 13 are transmitted to the antennas 14 and 15, respectively.
  • the wireless signal processing unit 11 may be able to output RF signals corresponding to three or more types of communication methods.
  • the wireless communication unit 2 includes three or more filters and antennas, respectively, depending on the communication method. Then, the radio signal processing unit 11 outputs an RF signal according to one communication method selected from three or more types of communication methods to the corresponding filter.
  • the in-vehicle communication unit 1 acquires, for example, status information indicating the status of the ignition power supply of the vehicle 401.
  • the control unit 3 selects different communication methods when the state information indicates an on state and an off state of the ignition power supply. Specifically, when the state information indicates the off state of the ignition power supply, the control unit 3 selects a communication method corresponding to the remote start in the switching control. Further, when the state information indicates the on state of the ignition power supply, the control unit 3 selects a communication method different from the communication method corresponding to the remote start, for example, ITS in the switching control.
  • the ITS communication method is selected after the engine is started. Further, since it is not necessary to use the remote start in the state where the ignition power is turned on, that is, the state after the engine of the vehicle 401 is started, the remote start communication method is selected before the engine is started.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of Example 2 of a wireless communication unit in the in-vehicle communication device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the wireless communication unit 2 includes a wireless signal processing unit 21, filters 22 to 25, and antennas 26 to 29.
  • the wireless communication unit 2 is an example of a so-called software defined radio communication device.
  • the wireless communication unit 2 describes, for example, Non-Patent Document 1 (Takashi Maehata, 3 outsiders, "SEI Technical Review January 2013 Issue No. 182 Development of 1-bit Digital RF Wireless Device", Sumitomo Electric. It has the same function as the 1-bit digital wireless device described in Kogyo Co., Ltd., January 2013, pp. 90-94).
  • the radio signal processing unit 21 performs various signal processing such as modulation on the data received from the in-vehicle communication unit 1 and generates an RF signal including the processed data. More specifically, the radio signal processing unit 21 generates a 1-bit digital signal as an RF signal by performing quadrature modulation as the primary modulation and bandpass delta-sigma modulation as the secondary modulation.
  • This RF signal has a spectrum in a predetermined frequency band, and the noise level in other bands is equivalent to the level of the spectrum. In this RF signal, amplitude and phase information appears as a sparse bit string on the time axis.
  • the radio signal processing unit 21 transmits the generated RF signal to a device such as a radio base station outside the vehicle 401 or a device such as a smartphone inside the vehicle 401 via the filters 22 to 25 and the antennas 26 to 29.
  • the wireless signal processing unit 21 can output an RF signal according to the communication methods of remote start, ITS, wireless LAN, and TCU.
  • the filters 22 to 25 are provided corresponding to different communication methods, and are connected between the wireless signal processing unit 21 and the antennas 26 to 29, respectively.
  • the filters 22 to 25 are, for example, BPFs, and among the frequency components of the RF signal received from the radio signal processing unit 21, the components outside the predetermined frequency band are attenuated.
  • the pass bands of the filters 22 to 25 are different from each other.
  • the RF signals that have passed through the filters 22 to 25 are transmitted to the antennas 26 to 29, respectively.
  • the wireless signal processing unit 21 can change the communication method, generates an RF signal according to the communication method, and outputs the RF signal to the corresponding antenna. That is, the radio signal processing unit 21 outputs an RF signal according to one or a plurality of communication methods selected from the plurality of communication methods to the corresponding antennas.
  • the control unit 3 changes the communication method of the wireless signal processing unit 21 as switching control. More specifically, the radio signal processing unit 21 may, for example, have a plurality of radio signal processing units 21 by changing communication parameters such as a modulation method, a carrier frequency, and a data rate according to the communication method indicated by the control information received from the control unit 3.
  • the communication method of any one of the above communication methods is selected.
  • the control information indicates the communication method 1
  • the radio signal processing unit 21 outputs an RF signal according to the communication method 1 to the filter 22 via the corresponding port P11.
  • the radio signal processing unit 21 outputs an RF signal according to the communication method 2, 3 or 4 to the filters 23 to 25 via the corresponding port P12. Then, the RF signal that has passed through the filter corresponding to the selected communication method among the filters 23 to 25 is transmitted to the corresponding antenna.
  • the radio signal processing unit 21 can output RF signals corresponding to a plurality of communication methods from one port P12 to a plurality of filters 23 to 25 in parallel.
  • control unit 3 can switch whether to select one or a plurality of RF signal communication methods to be generated by the radio signal processing unit 21 as switching control. More specifically, when the control information indicates any two or all of the communication methods 2 to 4, the radio signal processing unit 21 superimposes the RF signals according to the plurality of communication methods indicated by the control information. Output to filters 23 to 25 via the corresponding port P12.
  • the wireless signal processing unit 21 may be able to output RF signals corresponding to two or four or more types of communication methods in parallel.
  • the wireless communication unit 2 includes two or four or more filters and antennas that receive RF signals from one port, respectively, depending on the communication method.
  • the wireless signal processing unit 21 is not limited to a configuration in which RF signals according to a plurality of communication methods are superimposed and output, and may be configured to output RF signals of each communication system in a time-division manner. Further, the wireless communication unit 2 may be configured not to include the port P11, the filter 22, and the antenna 26.
  • the in-vehicle communication unit 1 acquires, for example, status information indicating the status of the ignition power supply of the vehicle 401.
  • the control unit 3 selects a communication method corresponding to the remote start in the switching control. Further, when the state information indicates the on state of the ignition power supply, the control unit 3 selects a communication method corresponding to ITS, wireless LAN, and TCU in the switching control.
  • the wireless signal processing unit 21 has a communication method corresponding to remote start from port P12 when the ignition power is off. Outputs RF signal.
  • the wireless signal processing unit 21 outputs the RF signal of the communication method corresponding to ITS from the port P11 in the ignition power on state, and corresponds to the RF signal of the communication method corresponding to the wireless LAN and the TCU from the port P12. The RF signal of the communication method is superimposed and output.
  • the communication method of ITS, wireless LAN and TCU is low after the engine is started. Select. Further, since it is not necessary to use the remote start in the state where the ignition power is turned on, that is, the state after the engine of the vehicle 401 is started, the remote start communication method is selected before the engine is started.
  • the in-vehicle communication unit 1 acquires state information indicating whether the vehicle 401 is located on a general road or a highway.
  • the control unit 3 selects a communication method corresponding to ITS in the switching control, and when the state information indicates an expressway, at least one of wireless LAN and TCU in the switching control. Select a communication method that supports either one.
  • the vehicle 401 when the vehicle 401 is located on a general road, it is highly necessary to use ITS at an intersection or the like, so the ITS communication method is selected. Further, when the vehicle 401 is located on an expressway, there is no intersection or the like and the need to use ITS is low, so a wireless LAN or TCU communication method is selected.
  • control unit 3 may be configured to change the communication method of the wireless communication unit 2 according to the region or country of the vehicle 401 indicated by the state information.
  • the in-vehicle communication unit 1 acquires state information indicating whether the door of the vehicle 401 is in a locked state or an unlocked state.
  • the control unit 3 selects a communication method corresponding to remote start in the switching control, and when the status information indicates unlocking, in the switching control, the ITS, wireless LAN, and TCU Select a communication method corresponding to at least one of them.
  • the remote start communication method is selected. Further, since it is less necessary to use the remote start when the door of the vehicle 401 is unlocked, the communication method of ITS, wireless LAN or TCU is selected.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of Example 3 of a wireless communication unit in the in-vehicle communication device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the wireless communication unit 2 includes radio signal processing units 31 and 32, filters 33 and 34, a synthesis circuit 35, and a multi-band antenna 36.
  • the radio signal processing units 31 and 32 perform various signal processing such as modulation on the data received from the in-vehicle communication unit 1 to generate an RF signal which is an analog signal including the processed data.
  • This RF signal is a signal having a spectrum in a predetermined frequency band and having a small noise level in other bands.
  • the radio signal processing units 31 and 32 do not have a function of changing a communication method like a software defined radio communication device, and output RF signals according to specific communication methods different from each other.
  • the radio signal processing units 31 and 32 transmit the generated RF signals via the filters 33 and 34, the synthesis circuit 35 and the multi-band antenna 36 to a device such as a radio base station outside the vehicle 401 or a device such as a smartphone inside the vehicle 401. Send to.
  • the filters 33 and 34 are provided corresponding to different communication methods.
  • the filters 33 and 34 are, for example, BPFs, and among the frequency components of the RF signals received from the radio signal processing units 31 and 32, the components outside the predetermined frequency band are attenuated.
  • the pass bands of the filters 33 and 34 are different from each other.
  • the RF signal that has passed through the filters 33 and 34 is transmitted to the synthesis circuit 35.
  • the synthesis circuit 35 synthesizes the RF signal that has passed through the filter 33 and the RF signal that has passed through the filter 34 and outputs the RF signal to the multi-band antenna 36.
  • the resonance frequency of the multi-band antenna 36 can be changed.
  • the control unit 3 changes the resonance frequency of the multi-band antenna 36 as switching control. More specifically, the multi-band antenna 36 changes the antenna length using, for example, a switch or the like, or changes the voltage applied to the varicap diode in the matching circuit according to the communication method indicated by the control information received from the control unit 3. By making the change, the resonance frequency is changed. The RF signal corresponding to the changed resonance frequency is output from the multi-band antenna 36. As a result, the wireless communication unit 2 selects any one of the plurality of communication methods.
  • the wireless communication unit 2 may be configured to include a wireless signal processing unit corresponding to three or more types of communication methods.
  • the wireless communication unit 2 includes three or more filters corresponding to the communication method, and the multi-band antenna 36 can select any one of the three or more resonance frequencies.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of Example 4 of a wireless communication unit in the in-vehicle communication device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the wireless communication unit 2 includes a wireless signal processing unit 41, filters 42 and 43, a synthesis circuit 44, and a multi-band antenna 45.
  • the radio signal processing unit 41 performs various signal processing such as modulation on the data received from the in-vehicle communication unit 1 and generates an RF signal including the processed data. More specifically, the radio signal processing unit 41 has the same function as the 1-bit digital radio device described in Non-Patent Document 1 like the radio signal processing unit 21 shown in FIG. The radio signal processing unit 41 generates a 1-bit digital signal as an RF signal by performing orthogonal modulation as the primary modulation and bandpass delta-sigma modulation as the secondary modulation.
  • the wireless signal processing unit 41 does not have, for example, a function of changing the communication method, and superimposes and outputs RF signals according to specific communication methods different from each other.
  • the radio signal processing unit 41 transmits the generated RF signal to a device such as a radio base station outside the vehicle 401 or a device such as a smartphone inside the vehicle 401 via the filters 42, 43, the synthesis circuit 44, and the multi-band antenna 45. To do.
  • the filters 42 and 43 are provided corresponding to different communication methods.
  • the filters 42 and 43 are, for example, BPFs, and among the frequency components of the RF signal received from the radio signal processing unit 41, the components outside the predetermined frequency band are attenuated.
  • the pass bands of the filters 42 and 43 are different from each other.
  • the RF signals that have passed through the filters 42 and 43 are transmitted to the synthesis circuit 44.
  • the synthesis circuit 44 synthesizes the RF signal that has passed through the filter 42 and the RF signal that has passed through the filter 43, and outputs the RF signal to the multi-band antenna 45.
  • the resonance frequency of the multi-band antenna 45 can be changed.
  • the control unit 3 changes the resonance frequency of the multi-band antenna 45 as switching control. More specifically, the multi-band antenna 45 changes the antenna length using, for example, a switch or the like, or changes the voltage applied to the varicap diode in the matching circuit according to the communication method indicated by the control information received from the control unit 3. By making the change, the resonance frequency is changed. The RF signal corresponding to the changed resonance frequency is output from the multi-band antenna 45. As a result, the wireless communication unit 2 selects any one of the plurality of communication methods.
  • the wireless signal processing unit 41 may be able to output RF signals corresponding to three or more types of communication methods.
  • the wireless communication unit 2 includes three or more filters corresponding to the communication method, and the multi-band antenna 45 can select any one of the three or more resonance frequencies.
  • the in-vehicle communication unit 1 acquires, for example, state information indicating whether the vehicle 401 has received a communication instruction from another ITS wireless device or a communication instruction from the TCU server. ..
  • the control unit 3 selects a communication method corresponding to the ITS in the switching control, and when the state information indicates a TCU communication instruction, the control unit 3 corresponds to the TCU in the switching control. Select the communication method you used.
  • Japan it is possible to realize an in-vehicle communication device more suitable for a multi-band antenna, which targets the ITS communication method and the TCU communication method having similar carrier frequencies.
  • the wireless communication unit 2 can transmit an RF signal including data and change the communication method.
  • the in-vehicle communication unit 1 acquires state information indicating the state of the vehicle 401.
  • the control unit 3 performs switching control for changing the communication method of the wireless communication unit 2 based on the state information acquired by the in-vehicle communication unit 1.
  • the communication method corresponding to various communication services provided by the vehicle 401 can be switched according to the state of the vehicle 401, so that the wireless function corresponding to the current state of the vehicle 401 can be dynamically performed. Can be implemented. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of wireless circuits, antennas, etc. due to an increase in communication services to be provided in the vehicle 401, and it is possible to reduce the arrangement space of parts, the vehicle weight, the manufacturing cost, and the like. Therefore, in the in-vehicle communication device according to the embodiment of the present disclosure, when a signal processing circuit, an antenna, or the like is shared for a plurality of different communication methods in a vehicle, the communication method can be appropriately switched.
  • An in-vehicle communication device mounted on a vehicle A wireless communication unit that can transmit RF signals including data and change the communication method, An acquisition unit that acquires status information indicating the status of the vehicle, A control unit that performs switching control for changing the communication method based on the state information acquired by the acquisition unit is provided.
  • the control unit is an in-vehicle communication device that selects different communication methods when the state information indicates an on state and an off state of the ignition power supply.

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Abstract

車両に搭載される車載通信装置であって、データを含むＲＦ信号を送信し、かつ通信方式を変更可能な無線通信部と、車両の状態を示す状態情報を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記状態情報に基づいて、前記通信方式を変更する切り替え制御を行う制御部とを備える。

Description

車載通信装置
　本開示は、車載通信装置に関する。
　この出願は、２０１９年８月３０日に出願された日本出願特願２０１９－１５８０３７号および特願２０１９－１５８０４０号、ならびに２０２０年３月２６日に出願された日本出願特願２０２０－５５８２１号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
　特許文献１（特開２００９－１７７７８５号公報）には、以下のような技術が開示されている。すなわち、車載用無線通信装置は、周波数の異なる複数のアンテナと合波回路と分波回路と前記周波数の異なる複数のアンテナに対応する複数の無線機とを備え、前記複数のアンテナは前記合波回路または前記分波回路の何れかに接続され、さらに接続された前記合波回路または前記分波回路と共に車両のルーフ上、フロントガラス上部、リアガラス上部のいずれかに設置され、前記複数の無線機は、前記アンテナとは逆の前記分波回路または合波回路の何れかに無線機側アンテナケーブルにより接続され、前記合波回路と分波回路は、ピラー内を通して配索されているアンテナ装置側アンテナケーブルにより接続されている。
特開２００９－１７７７８５号公報
前畠　貴、外３名、"ＳＥＩテクニカルレビュー　２０１３年１月号　Ｎｏ．１８２　１ビットデジタルＲＦ無線装置の開発"、住友電気工業株式会社、２０１３年１月、Ｐ．９０－９４
　本開示の車載通信装置は、車両に搭載される車載通信装置であって、データを含むＲＦ信号を送信し、かつ通信方式を変更可能な無線通信部と、車両の状態を示す状態情報を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記状態情報に基づいて、前記通信方式を変更する切り替え制御を行う制御部とを備える。
　本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える車載通信装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現され得たり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、車載通信装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得たり、車載通信装置を含むシステムとして実現され得る。
図１は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムおよび車載通信装置の構成を示す図である。 図２は、本開示の実施の形態に係る車載通信装置における無線通信部の例１の構成を示す図である。 図３は、本開示の実施の形態に係る車載通信装置における無線通信部の例２の構成を示す図である。 図４は、本開示の実施の形態に係る車載通信装置における無線通信部の例３の構成を示す図である。 図５は、本開示の実施の形態に係る車載通信装置における無線通信部の例４の構成を示す図である。
　車両において提供すべき通信サービスの増加を考慮した技術が開発されている。
　［本開示が解決しようとする課題］
　複数の異なる通信方式において信号処理回路またはアンテナ等を共用する技術が開発されている一方で、提供すべき通信サービスが増加する傾向にある車載環境において、どのようなタイミングで通信方式を切り替えるかが課題となっている。
　本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、車両において複数の異なる通信方式に対して信号処理回路またはアンテナ等を共用する場合に、適切に通信方式の切り替えを行うことが可能な車載通信装置を提供することである。
　［本開示の効果］
　本開示によれば、車両において複数の異なる通信方式に対して信号処理回路またはアンテナ等を共用する場合に、適切に通信方式の切り替えを行うことができる。
　［本開示の実施形態の説明］
　最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
　（１）本開示の実施の形態に係る車載通信装置は、車両に搭載される車載通信装置であって、データを含むＲＦ信号を送信し、かつ通信方式を変更可能な無線通信部と、車両の状態を示す状態情報を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記状態情報に基づいて、前記通信方式を変更する切り替え制御を行う制御部とを備える。
　このような構成により、車両において提供される各種通信サービスに対応する通信方式を、車両の状態に応じて切り替えることができるため、車両の現在の状態に対応する無線機能を動的に実装することができる。これにより、車両において提供すべき通信サービスの増加に伴う無線回路およびアンテナ等の増加を抑制することができ、部品の配置スペース、車重および製造コスト等を低減することができる。したがって、車両において複数の異なる通信方式に対して信号処理回路またはアンテナ等を共用する場合に、適切に通信方式の切り替えを行うことができる。
　（２）好ましくは、前記無線通信部は、アンテナと、通信方式に応じたＲＦ信号を生成して前記アンテナへ出力し、前記通信方式を変更可能な無線信号処理部とを含み、前記制御部は、前記切り替え制御として、前記無線信号処理部の前記通信方式を変更する。
　このような構成により、プロセッサおよびＤ／Ａコンバータ等、ＲＦ信号を生成するための部品を共用し、部品点数を削減することができる。また、たとえばアンテナを追加するだけの低コストで、通信サービスの増加に対応することができる。
　（３）より好ましくは、前記無線通信部は、さらに、前記無線信号処理部と前記アンテナとの間に接続されたフィルタを含み、前記無線信号処理部は、１ビットのデジタル信号を前記ＲＦ信号として前記フィルタへ出力する。
　このような構成により、プロセッサ等を共用しながら、Ｄ／Ａコンバータを不要とし、部品点数をさらに削減することができる。
　（４）より好ましくは、前記無線通信部は、複数の前記フィルタを含み、前記無線信号処理部は、１つのポートから複数の通信方式に応じた前記ＲＦ信号を並行して前記複数のフィルタへ出力可能であり、前記制御部は、前記切り替え制御として、前記無線信号処理部が生成すべき前記ＲＦ信号の前記通信方式を１つ選択するかまたは複数選択するかを切り替え可能である。
　このような構成により、ポート数が削減された簡易な構成において、１つの通信方式に従って無線通信が行われている状態と複数の通信方式に従って無線通信が行われている状態とを切り替えることができ、車両の状態に応じたより多様な通信方式の提供を実現することができる。
　（５）好ましくは、前記取得部は、前記車両のイグニッション電源の状態を示す前記状態情報を取得し、前記制御部は、前記状態情報が前記イグニッション電源のオフ状態を示す場合、前記切り替え制御において、リモートスタートに対応した前記通信方式を選択し、前記状態情報が前記イグニッション電源のオン状態を示す場合、前記切り替え制御において、リモートスタートに対応した前記通信方式とは異なる前記通信方式を選択する。
　このような構成により、イグニッション電源の状態に着目した適切な通信方式の選択が可能となる。
　（６）より好ましくは、前記無線信号処理部は、リモートスタート、ＩＴＳ、無線ＬＡＮおよびＴＣＵのうちのいずれか複数の通信方式に応じた前記ＲＦ信号を出力可能である。
　このような構成により、車両において広く用いられる有用な通信方式の、車両の状態に応じた切り替えを行うことができる。
　（７）好ましくは、前記無線通信部は、共振周波数を変更可能なアンテナと、ＲＦ信号を生成して前記アンテナへ出力する無線信号処理部とを含み、前記制御部は、前記切り替え制御として、前記アンテナの共振周波数を変更する。
　このような構成により、複数の通信方式に対応するアンテナを共用することができ、たとえばシャークフィンアンテナの小型化に寄与することができる。
　以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
　図１は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムおよび車載通信装置の構成を示す図である。図１を参照して、車載通信システム３０１は、車載通信装置１０１と、複数のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）２０２とを備える。なお、車載通信システム３０１は、１つのＥＣＵ２０２を備える構成であってもよい。車載通信システム３０１は、車両４０１に搭載される。
　車載通信装置１０１は、車内通信部１と、無線通信部２と、制御部３と、記憶部４とを含む。たとえば、車内通信部１、無線通信部２および制御部３の一部または全部は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）およびＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサによって実現される。記憶部４は、たとえば不揮発性メモリである。
　複数のＥＣＵ２０２は、たとえば、自動運転ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）、センサ、ナビゲーション装置、セントラルゲートウェイ、ヒューマンマシンインタフェース、およびカメラ等である。
　車内通信部１は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）（登録商標）の通信規格に従って、ＥＣＵ２０２とデータの送受信を行う。なお、車載通信システム３０１では、ＣＡＮの通信規格に従ってデータの送受信が行われる構成に限らず、たとえば、イーサネット（登録商標）、ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ　Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）（登録商標）およびＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信規格に従ってデータの送受信が行われる構成であってもよい。
　たとえば、車内通信部１は、ＥＣＵ２０２からＣＡＮフレームを受信し、受信したＣＡＮフレームに格納されたデータを記憶部４に保存するか、または無線通信部２へ出力する。
　無線通信部２は、車内通信部１から受けたデータを含む、すなわち車両４０１において生成された情報を含む、ＲＦ信号を生成して送信する。なお、無線通信部２は、車載通信装置１０１が生成したデータを含むＲＦ信号を生成して送信する構成であってもよい。また、無線通信部２は、送信機能に加えて、他の装置から送信されたＲＦ信号を受信し、受信したＲＦ信号に含まれるデータを取得して車内通信部１へ出力する構成であってもよい。
　車内通信部１は、車両４０１の状態を示す状態情報を取得する。より詳細には、ＥＣＵ２０２は、車両４０１の状態を示す状態情報を生成し、生成した状態情報をＣＡＮフレームに格納して車載通信装置１０１へ送信する。状態情報は、たとえば、車両４０１の、位置、走行する道路の種別、イグニッション電源の状態、アクセサリ電源の状態、またはドアロックの状態を示す。
　車内通信部１は、取得部として、ＥＣＵ２０２から受信したＣＡＮフレームに含まれる状態情報を取得して記憶部４に保存する。
　無線通信部２は、通信方式を変更可能である。たとえば、無線通信部２は、リモートスタート、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）無線、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｕｎｉｔ）およびラジオのうちのいずれか複数の通信方式に応じたＲＦ信号を出力可能である。一例として、各通信方式におけるキャリア周波数は、リモートスタートが９２０ＭＨｚであり、ＩＴＳ無線が日本および米国でそれぞれ７６０ＭＨｚおよび５．９ＧＨｚであり、無線ＬＡＮが２．４ＧＨｚであり、ＴＣＵが８００ＭＨｚである。
　たとえば、無線通信部２は、ＴＣＵの機能を有している場合、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）または３Ｇ等の通信規格に従って、車両４０１の外部の無線基地局と無線通信を行うことが可能である。
　制御部３は、車内通信部１によって取得された状態情報に基づいて、無線通信部２の通信方式を変更する切り替え制御を行う。制御部３は、たとえば記憶部４における状態情報を参照し、１または複数の通信方式を示す制御情報を無線通信部２へ出力する。
　［無線通信部の例１］
　図２は、本開示の実施の形態に係る車載通信装置における無線通信部の例１の構成を示す図である。図２を参照して、無線通信部２は、無線信号処理部１１と、フィルタ１２，１３と、アンテナ１４，１５とを含む。無線通信部２は、いわゆるソフトウェア無線（ＳＤＲ：Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｄｅｆｉｎｅｄ　Ｒａｄｉｏ）の通信機の一例である。
　無線信号処理部１１は、車内通信部１から受けたデータに対して変調等の各種信号処理を行い、処理後のデータを含むアナログ信号であるＲＦ信号を生成する。このＲＦ信号は、所定の周波数帯域においてスペクトルを有し、かつ他の帯域におけるノイズレベルの小さい信号である。無線信号処理部１１は、生成したＲＦ信号を、フィルタおよびアンテナ経由で、車両４０１外の無線基地局等の装置または車両４０１内のスマートフォン等の装置へ送信する。
　一例として、無線信号処理部１１は、リモートスタート、ＩＴＳ、無線ＬＡＮおよびＴＣＵのうちのいずれか２つの通信方式に応じたＲＦ信号を出力可能である。無線信号処理部１１は、通信方式を変更可能であり、通信方式に応じたＲＦ信号を生成して対応のアンテナへ出力する。すなわち、無線信号処理部１１は、複数の通信方式の中から選択した１つの通信方式に従うＲＦ信号を対応のアンテナへ出力する。
　制御部３は、切り替え制御として、無線信号処理部１１の通信方式を変更する。より詳細には、無線信号処理部１１は、制御部３から受けた制御情報の示す通信方式に応じて、変調方式、キャリア周波数、およびデータレート等の通信パラメータを変更することにより、たとえば、複数の通信方式のうちのいずれか１つの通信方式を選択する。無線信号処理部１１は、制御情報が通信方式１を示す場合、通信方式１に従うＲＦ信号を、対応のポートＰ１経由でフィルタ１２へ出力する。また、無線信号処理部１１は、制御情報が通信方式２を示す場合、通信方式２に従うＲＦ信号を、対応のポートＰ２経由でフィルタ１３へ出力する。
　フィルタ１２，１３は、異なる通信方式に対応して設けられ、無線信号処理部１１とアンテナ１４，１５との間にそれぞれ接続されている。フィルタ１２，１３は、たとえばＢＰＦ（Ｂａｎｄ　Ｐａｓｓ　Ｆｉｌｔｅｒ）であり、無線信号処理部１１から受けたＲＦ信号の周波数成分のうち、所定の周波数帯域外の成分を減衰させる。フィルタ１２，１３の通過帯域は互いに異なる。フィルタ１２，１３を通過したＲＦ信号は、アンテナ１４，１５へそれぞれ伝送される。
　なお、無線信号処理部１１は、３種類以上の通信方式に対応するＲＦ信号を出力可能であってもよい。この場合、無線通信部２は、フィルタおよびアンテナを、通信方式に対応してそれぞれ３つ以上含む。そして、無線信号処理部１１は、３種類以上の通信方式の中から選択した１つの通信方式に従うＲＦ信号を対応のフィルタへ出力する。
　車内通信部１は、たとえば車両４０１のイグニッション電源の状態を示す状態情報を取得する。制御部３は、状態情報が前記イグニッション電源のオン状態を示す場合およびオフ状態を示す場合において互いに異なる通信方式を選択する。具体的には、制御部３は、状態情報がイグニッション電源のオフ状態を示す場合、切り替え制御において、リモートスタートに対応した通信方式を選択する。また、制御部３は、状態情報がイグニッション電源のオン状態を示す場合、切り替え制御において、リモートスタートに対応した通信方式とは異なる通信方式たとえばＩＴＳを選択する。
　すなわち、イグニッション電源のオフ状態、すなわち車両４０１のエンジンが始動していない状態においてＩＴＳを利用する必要性は低いことから、エンジン始動後においてＩＴＳの通信方式を選択する。また、イグニッション電源のオン状態、すなわち車両４０１のエンジンが始動した後の状態においてリモートスタートを利用する必要はないことから、エンジン始動前においてリモートスタートの通信方式を選択する。
　［無線通信部の例２］
　図３は、本開示の実施の形態に係る車載通信装置における無線通信部の例２の構成を示す図である。図３を参照して、無線通信部２は、無線信号処理部２１と、フィルタ２２～２５と、アンテナ２６～２９とを含む。無線通信部２は、いわゆるソフトウェア無線の通信機の一例である。具体的には、無線通信部２は、たとえば、非特許文献１（前畠　貴、外３名、”ＳＥＩテクニカルレビュー　２０１３年１月号　Ｎｏ．１８２　１ビットデジタルＲＦ無線装置の開発”、住友電気工業株式会社、２０１３年１月、Ｐ．９０－９４）に記載された１ビットデジタル無線装置と同様の機能を有する。
　無線信号処理部２１は、車内通信部１から受けたデータに対して変調等の各種信号処理を行い、処理後のデータを含むＲＦ信号を生成する。より詳細には、無線信号処理部２１は、１次変調として直交変調を行い、２次変調としてバンドパスデルタシグマ変調を行うことにより、１ビットのデジタル信号をＲＦ信号として生成する。このＲＦ信号は、所定の周波数帯域においてスペクトルを有し、かつ他の帯域におけるノイズレベルが当該スペクトルのレベルと同等の信号である。このＲＦ信号では、振幅および位相の情報が時間軸上におけるビット列の疎密となって現れる。
　無線信号処理部２１は、生成したＲＦ信号を、フィルタ２２～２５およびアンテナ２６～２９経由で、車両４０１外の無線基地局等の装置または車両４０１内のスマートフォン等の装置へ送信する。一例として、無線信号処理部２１は、リモートスタート、ＩＴＳ、無線ＬＡＮおよびＴＣＵの通信方式に応じたＲＦ信号を出力可能である。
　フィルタ２２～２５は、異なる通信方式に対応して設けられ、無線信号処理部２１とアンテナ２６～２９との間にそれぞれ接続されている。フィルタ２２～２５は、たとえばＢＰＦであり、無線信号処理部２１から受けたＲＦ信号の周波数成分のうち、所定の周波数帯域外の成分を減衰させる。フィルタ２２～２５の通過帯域は互いに異なる。フィルタ２２～２５を通過したＲＦ信号は、アンテナ２６～２９へそれぞれ伝送される。
　無線信号処理部２１は、通信方式を変更可能であり、通信方式に応じたＲＦ信号を生成して対応のアンテナへ出力する。すなわち、無線信号処理部２１は、複数の通信方式の中から選択した１または複数の通信方式に従うＲＦ信号をそれぞれ対応のアンテナへ出力する。
　制御部３は、切り替え制御として、無線信号処理部２１の通信方式を変更する。より詳細には、無線信号処理部２１は、制御部３から受けた制御情報の示す通信方式に応じて、変調方式、キャリア周波数、およびデータレート等の通信パラメータを変更することにより、たとえば、複数の通信方式のうちのいずれか１つの通信方式を選択する。無線信号処理部２１は、制御情報が通信方式１を示す場合、通信方式１に従うＲＦ信号を、対応のポートＰ１１経由でフィルタ２２へ出力する。また、無線信号処理部２１は、制御情報が通信方式２、３または４を示す場合、通信方式２、３または４に従うＲＦ信号を、対応のポートＰ１２経由でフィルタ２３～２５へ出力する。そして、フィルタ２３～２５のうちの選択された通信方式に対応するフィルタを通過したＲＦ信号が、対応のアンテナへ伝送される。
　あるいは、たとえば、無線信号処理部２１は、１つのポートＰ１２から複数の通信方式に応じたＲＦ信号を並行して複数のフィルタ２３～２５へ出力可能である。
　この場合、制御部３は、切り替え制御として、無線信号処理部２１が生成すべきＲＦ信号の通信方式を１つ選択するかまたは複数選択するかを切り替え可能である。より詳細には、無線信号処理部２１は、制御情報が通信方式２～４のうちのいずれか２つまたは全部を示す場合、当該制御情報の示す複数の通信方式に従うＲＦ信号を重畳して、対応のポートＰ１２経由でフィルタ２３～２５へ出力する。
　なお、無線信号処理部２１は、２種類または４種類以上の通信方式に対応するＲＦ信号を並行して出力可能であってもよい。この場合、無線通信部２は、１つのポートからのＲＦ信号を受けるフィルタおよびアンテナを、通信方式に対応してそれぞれ２つまたは４つ以上含む。
　また、無線信号処理部２１は、複数の通信方式に従うＲＦ信号を重畳して出力する構成に限らず、各通信方式のＲＦ信号を時分割で出力する構成であってもよい。また、無線通信部２は、ポートＰ１１、フィルタ２２およびアンテナ２６を含まない構成であってもよい。
　車内通信部１は、たとえば車両４０１のイグニッション電源の状態を示す状態情報を取得する。制御部３は、状態情報がイグニッション電源のオフ状態を示す場合、切り替え制御において、リモートスタートに対応した通信方式を選択する。また、制御部３は、状態情報がイグニッション電源のオン状態を示す場合、切り替え制御において、ＩＴＳ、無線ＬＡＮおよびＴＣＵに対応した通信方式を選択する。
　たとえば、ポートＰ１１がＩＴＳに対応し、ポートＰ１２がリモートスタート、無線ＬＡＮおよびＴＣＵに対応する場合、無線信号処理部２１は、イグニッション電源のオフ状態において、ポートＰ１２からリモートスタートに対応する通信方式のＲＦ信号を出力する。一方、無線信号処理部２１は、イグニッション電源のオン状態において、ポートＰ１１からＩＴＳに対応する通信方式のＲＦ信号を出力し、ポートＰ１２から無線ＬＡＮに対応する通信方式のＲＦ信号およびＴＣＵに対応する通信方式のＲＦ信号を重畳して出力する。
　すなわち、イグニッション電源のオフ状態、すなわち車両４０１のエンジンが始動していない状態において、ＩＴＳ、無線ＬＡＮおよびＴＣＵを利用する必要性は低いことから、エンジン始動後においてＩＴＳ、無線ＬＡＮおよびＴＣＵの通信方式を選択する。また、イグニッション電源のオン状態、すなわち車両４０１のエンジンが始動した後の状態において、リモートスタートを利用する必要はないことから、エンジン始動前においてリモートスタートの通信方式を選択する。
　［変形例１］
　無線通信部２の例１および例２において、車内通信部１は、車両４０１が一般道に位置するかまたは高速道に位置するかを示す状態情報を取得する。制御部３は、状態情報が一般道を示す場合、切り替え制御において、ＩＴＳに対応した通信方式を選択し、また、状態情報が高速道路を示す場合、切り替え制御において、無線ＬＡＮおよびＴＣＵの少なくともいずれか一方に対応した通信方式を選択する。
　すなわち、車両４０１が一般道に位置する場合、交差点等においてＩＴＳを利用する必要性が高いことから、ＩＴＳの通信方式を選択する。また、車両４０１が高速道に位置する場合、交差点等が存在せずＩＴＳを利用する必要性が低いことから、無線ＬＡＮまたはＴＣＵの通信方式を選択する。
　なお、制御部３は、状態情報が示す車両４０１の地域または国等に応じて無線通信部２の通信方式を変更する構成であってもよい。
　［変形例２］
　無線通信部２の例１および例２において、車内通信部１は、車両４０１のドアが施錠された状態であるかまたは開錠された状態であるかを示す状態情報を取得する。制御部３は、状態情報が施錠を示す場合、切り替え制御において、リモートスタートに対応した通信方式を選択し、また、状態情報が開錠を示す場合、切り替え制御において、ＩＴＳ、無線ＬＡＮおよびＴＣＵのうちの少なくともいずれか１つに対応した通信方式を選択する。
　すなわち、車両４０１のドアが施錠された状態において、ＩＴＳ、無線ＬＡＮおよびＴＣＵを利用する必要性は低いことから、リモートスタートの通信方式を選択する。また、車両４０１のドアが開錠された状態において、リモートスタートを利用する必要性は低いことから、ＩＴＳ、無線ＬＡＮまたはＴＣＵの通信方式を選択する。
　［無線通信部の例３］
　図４は、本開示の実施の形態に係る車載通信装置における無線通信部の例３の構成を示す図である。図４を参照して、無線通信部２は、無線信号処理部３１，３２と、フィルタ３３，３４と、合成回路３５と、マルチバンドアンテナ３６とを含む。
　無線信号処理部３１，３２は、車内通信部１から受けたデータに対して変調等の各種信号処理を行い、処理後のデータを含むアナログ信号であるＲＦ信号を生成する。このＲＦ信号は、所定の周波数帯域においてスペクトルを有し、かつ他の帯域におけるノイズレベルの小さい信号である。無線信号処理部３１，３２は、ソフトウェア無線の通信機のような通信方式を変更する機能を有しておらず、互いに異なる特定の通信方式に従うＲＦ信号を出力する。
　無線信号処理部３１，３２は、生成したＲＦ信号を、フィルタ３３，３４、合成回路３５およびマルチバンドアンテナ３６経由で、車両４０１外の無線基地局等の装置または車両４０１内のスマートフォン等の装置へ送信する。
　フィルタ３３，３４は、異なる通信方式に対応して設けられる。フィルタ３３，３４は、たとえばＢＰＦであり、無線信号処理部３１，３２から受けたＲＦ信号の周波数成分のうち、所定の周波数帯域外の成分を減衰させる。フィルタ３３，３４の通過帯域は互いに異なる。フィルタ３３，３４を通過したＲＦ信号は、合成回路３５へ伝送される。
　合成回路３５は、フィルタ３３を通過したＲＦ信号およびフィルタ３４を通過したＲＦ信号を合成してマルチバンドアンテナ３６へ出力する。
　マルチバンドアンテナ３６は、共振周波数を変更可能である。制御部３は、切り替え制御として、マルチバンドアンテナ３６の共振周波数を変更する。より詳細には、マルチバンドアンテナ３６は、制御部３から受けた制御情報の示す通信方式に応じて、たとえば、スイッチ等を用いたアンテナ長の変更、またはマッチング回路におけるバラクタダイオードへの印加電圧の変更を行うことにより、共振周波数を変更する。変更後の共振周波数に対応するＲＦ信号が、マルチバンドアンテナ３６から出力される。これにより、無線通信部２において、複数の通信方式のうちのいずれか１つの通信方式が選択される。
　なお、無線通信部２は、３種類以上の通信方式に対応する無線信号処理部を含む構成であってもよい。この場合、無線通信部２は、フィルタを、通信方式に対応して３つ以上含み、また、マルチバンドアンテナ３６は、３つ以上の共振周波数のうちのいずれか１つを選択可能である。
　［無線通信部の例４］
　図５は、本開示の実施の形態に係る車載通信装置における無線通信部の例４の構成を示す図である。図５を参照して、無線通信部２は、無線信号処理部４１と、フィルタ４２，４３と、合成回路４４と、マルチバンドアンテナ４５とを含む。
　無線信号処理部４１は、車内通信部１から受けたデータに対して変調等の各種信号処理を行い、処理後のデータを含むＲＦ信号を生成する。より詳細には、無線信号処理部４１は、図３に示す無線信号処理部２１と同様に、非特許文献１に記載された１ビットデジタル無線装置と同様の機能を有する。無線信号処理部４１は、１次変調として直交変調を行い、２次変調としてバンドパスデルタシグマ変調を行うことにより、１ビットのデジタル信号をＲＦ信号として生成する。無線信号処理部４１は、たとえば通信方式を変更する機能を有しておらず、互いに異なる特定の通信方式に従うＲＦ信号を重畳して出力する。
　無線信号処理部４１は、生成したＲＦ信号を、フィルタ４２，４３、合成回路４４およびマルチバンドアンテナ４５経由で、車両４０１外の無線基地局等の装置または車両４０１内のスマートフォン等の装置へ送信する。
　フィルタ４２，４３は、異なる通信方式に対応して設けられる。フィルタ４２，４３は、たとえばＢＰＦであり、無線信号処理部４１から受けたＲＦ信号の周波数成分のうち、所定の周波数帯域外の成分を減衰させる。フィルタ４２，４３の通過帯域は互いに異なる。フィルタ４２，４３を通過したＲＦ信号は、合成回路４４へ伝送される。
　合成回路４４は、フィルタ４２を通過したＲＦ信号およびフィルタ４３を通過したＲＦ信号を合成してマルチバンドアンテナ４５へ出力する。
　マルチバンドアンテナ４５は、共振周波数を変更可能である。制御部３は、切り替え制御として、マルチバンドアンテナ４５の共振周波数を変更する。より詳細には、マルチバンドアンテナ４５は、制御部３から受けた制御情報の示す通信方式に応じて、たとえば、スイッチ等を用いたアンテナ長の変更、またはマッチング回路におけるバラクタダイオードへの印加電圧の変更を行うことにより、共振周波数を変更する。変更後の共振周波数に対応するＲＦ信号が、マルチバンドアンテナ４５から出力される。これにより、無線通信部２において、複数の通信方式のうちのいずれか１つの通信方式が選択される。
　なお、無線信号処理部４１は、３種類以上の通信方式に対応するＲＦ信号を出力可能であってもよい。この場合、無線通信部２は、フィルタを、通信方式に対応して３つ以上含み、また、マルチバンドアンテナ４５は、３つ以上の共振周波数のうちのいずれか１つを選択可能である。
　無線通信部の例３および例４において、車内通信部１は、たとえば、車両４０１が他のＩＴＳ無線装置からの通信指示を受けたかまたはＴＣＵサーバの通信指示を受けたかを示す状態情報を取得する。制御部３は、状態情報がＩＴＳの通信指示を示す場合、切り替え制御において、ＩＴＳに対応した通信方式を選択し、また、状態情報がＴＣＵの通信指示を示す場合、切り替え制御において、ＴＣＵに対応した通信方式を選択する。
　すなわち、日本においてキャリア周波数の近いＩＴＳの通信方式およびＴＣＵの通信方式を切り替え対象とする、マルチバンドアンテナにより適合した車載通信装置を実現することができる。
　なお、上述した無線通信部２の各例における切り替え制御の具体例を、無線通信部２の他の例に適用してもよい。
　ところで、複数の異なる通信方式において信号処理回路またはアンテナ等を共用する技術が開発されている一方で、提供すべき通信サービスが増加する傾向にある車載環境において、どのようなタイミングで通信方式を切り替えるかが課題となっている。
　本開示の実施の形態に係る車載通信装置では、無線通信部２は、データを含むＲＦ信号を送信し、かつ通信方式を変更可能である。車内通信部１は、車両４０１の状態を示す状態情報を取得する。制御部３は、車内通信部１によって取得された状態情報に基づいて、無線通信部２の通信方式を変更する切り替え制御を行う。
　このような構成により、車両４０１において提供される各種通信サービスに対応する通信方式を、車両４０１の状態に応じて切り替えることができるため、車両４０１の現在の状態に対応する無線機能を動的に実装することができる。これにより、車両４０１において提供すべき通信サービスの増加に伴う無線回路およびアンテナ等の増加を抑制することができ、部品の配置スペース、車重および製造コスト等を低減することができる。したがって、本開示の実施の形態に係る車載通信装置では、車両において複数の異なる通信方式に対して信号処理回路またはアンテナ等を共用する場合に、適切に通信方式の切り替えを行うことができる。
　なお、本開示の実施の形態に係る車載通信装置の各例の構成要素および動作のうち、一部または全部を適宜組み合わせることも可能である。
　上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
　［付記１］
車両に搭載される車載通信装置であって、
　データを含むＲＦ信号を送信し、かつ通信方式を変更可能な無線通信部と、
　車両の状態を示す状態情報を取得する取得部と、
　前記取得部によって取得された前記状態情報に基づいて、前記通信方式を変更する切り替え制御を行う制御部とを備え、
　前記制御部は、前記状態情報が前記イグニッション電源のオン状態を示す場合およびオフ状態を示す場合において互いに異なる通信方式を選択する、車載通信装置。
　１　車内通信部
　２　無線通信部
　３　制御部
　４　記憶部
　１１　無線信号処理部
　１２，１３　フィルタ
　１４，１５　アンテナ
　２１　無線信号処理部
　２２～２５　フィルタ
　２６～２９　アンテナ
　３１，３２　無線信号処理部
　３３，３４　フィルタ
　３５　合成回路
　３６　マルチバンドアンテナ
　４１　無線信号処理部
　４２，４３　フィルタ
　４４　合成回路
　４５　マルチバンドアンテナ
　１０１　車載通信装置
　２０２　ＥＣＵ
　３０１　車載通信システム

Claims (7)

  1. 　車両に搭載される車載通信装置であって、
    　データを含むＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を送信し、かつ通信方式を変更可能な無線通信部と、
    　車両の状態を示す状態情報を取得する取得部と、
    　前記取得部によって取得された前記状態情報に基づいて、前記通信方式を変更する切り替え制御を行う制御部とを備える、車載通信装置。
  2. 　前記無線通信部は、
    　アンテナと、
    　通信方式に応じたＲＦ信号を生成して前記アンテナへ出力し、前記通信方式を変更可能な無線信号処理部とを含み、
    　前記制御部は、前記切り替え制御として、前記無線信号処理部の前記通信方式を変更する、請求項１に記載の車載通信装置。
  3. 　前記無線通信部は、さらに、前記無線信号処理部と前記アンテナとの間に接続されたフィルタを含み、
    　前記無線信号処理部は、１ビットのデジタル信号を前記ＲＦ信号として前記フィルタへ出力する、請求項２に記載の車載通信装置。
  4. 　前記無線通信部は、複数の前記フィルタを含み、
    　前記無線信号処理部は、１つのポートから複数の通信方式に応じた前記ＲＦ信号を並行して前記複数のフィルタへ出力可能であり、
    　前記制御部は、前記切り替え制御として、前記無線信号処理部が生成すべき前記ＲＦ信号の前記通信方式を１つ選択するかまたは複数選択するかを切り替え可能である、請求項３に記載の車載通信装置。
  5. 　前記取得部は、前記車両のイグニッション電源の状態を示す前記状態情報を取得し、
    　前記制御部は、前記状態情報が前記イグニッション電源のオフ状態を示す場合、前記切り替え制御において、リモートスタートに対応した前記通信方式を選択し、前記状態情報が前記イグニッション電源のオン状態を示す場合、前記切り替え制御において、リモートスタートに対応した前記通信方式とは異なる前記通信方式を選択する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載通信装置。
  6. 　前記無線信号処理部は、リモートスタート、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）およびＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｕｎｉｔ）のうちのいずれか複数の通信方式に応じた前記ＲＦ信号を出力可能である、請求項３または請求項４に記載の車載通信装置。
  7. 　前記無線通信部は、
    　共振周波数を変更可能なアンテナと、
    　ＲＦ信号を生成して前記アンテナへ出力する無線信号処理部とを含み、
    　前記制御部は、前記切り替え制御として、前記アンテナの共振周波数を変更する、請求項１に記載の車載通信装置。
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