JP2019047193A - Antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナ装置などに関する。 The present invention relates to an antenna device and the like.
従来、特許文献1のように、複数のアンテナ素子を含む車載アンテナ装置が提案されている。 Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, an on-vehicle antenna device including a plurality of antenna elements has been proposed.
しかしながら、それぞれのアンテナ素子で得られた信号を処理する信号処理装置には、それぞれの仕様に対応した電圧及び電流を含む電力を供給する必要がある。 However, it is necessary to supply power including a voltage and a current corresponding to each specification to a signal processing apparatus that processes a signal obtained by each antenna element.
したがって本発明の目的は、電気エネルギーのロスが生じにくく、且つアンテナ素子の送受信性能への影響が生じにくい状態で、アンテナ素子、及びアンテナ素子で得られた信号を処理する信号処理装置への電力供給を実現出来るアンテナ装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power to an antenna element and a signal processing apparatus for processing a signal obtained by the antenna element in a state in which loss of electrical energy is unlikely to occur and influence on transmission / reception performance of the antenna element is unlikely to occur. It is providing the antenna apparatus which can implement | achieve supply.
本発明に係るアンテナ装置は、第1アンテナ素子を介して得られた情報に基づいて、第1アンテナ素子が取り付けられた車両の位置情報を算出する第1処理部と、第2アンテナ素子を介して、移動体通信を行う第2処理部と、第3アンテナ素子を介して、車両の外からの情報を受信し、車両の情報を送信する第3処理部と、第4アンテナ素子を介して、デジタル放送と地上波放送の少なくとも一方を受信する第4処理部と、撮像部で得られた画像信号に画像処理を施す第5処理部のうち、少なくとも2つを有する信号処理部と、スイッチングレギュレーターを用いて電圧と電流の少なくとも一方を調整した状態で、車両のバッテリーから供給された電力を、第1処理部〜第5処理部のうち、信号処理部に含まれるものに供給する電圧電流制御部とを備え、第1アンテナ素子〜第4アンテナ素子と撮像部のうち、第1処理部〜第5処理部のなかで信号処理部に含まれるものに対応するものは、ケースの内に覆われ、電圧電流制御部は、ケースの外側に設けられる。 An antenna device according to the present invention includes, via a second antenna element, a first processing unit that calculates position information of a vehicle to which the first antenna element is attached, based on information obtained via the first antenna element. Through a second processing unit that performs mobile communication, a third processing unit that receives information from the outside of the vehicle via the third antenna element, and transmits information on the vehicle, and the fourth antenna element A signal processing unit having at least two of a fourth processing unit that receives at least one of digital broadcasting and terrestrial broadcasting; and a fifth processing unit that performs image processing on an image signal obtained by the imaging unit; A voltage / current supplied to one of the first processing unit to the fifth processing unit, which is included in the signal processing unit, of the power supplied from the battery of the vehicle while adjusting at least one of the voltage and the current using the regulator control And among the first to fourth antenna elements to the fourth antenna element and the imaging unit among the first to fifth processing units that correspond to those included in the signal processing unit is covered in a case. The voltage current control unit is provided outside the case.
電圧電流制御部は、スイッチングレギュレーターを使って、各部に印加する電圧や当該各部に流れる電流を調整するため、リニアレギュレーターを使う形態に比べて、電気エネルギーのロスを減らすことが可能になる。
また、電圧電流制御部は、少なくともアンテナ素子などを収納するケースの外側に設けられるため、スイッチングレギュレーターにおけるインバーターから放射されるノイズがアンテナ素子部に及ぼす影響を少なくすることが可能になる。
The voltage / current control unit uses a switching regulator to adjust the voltage applied to each unit and the current flowing to each unit, so that it is possible to reduce the loss of electrical energy as compared with a mode using a linear regulator.
In addition, since the voltage / current control unit is provided outside the case housing at least the antenna element and the like, it is possible to reduce the influence of noise radiated from the inverter in the switching regulator on the antenna element unit.
好ましくは、第1処理部〜第5処理部のうち、信号処理部に含まれるものは、筐体に収納され、筐体には、車両のゲートウェイECUと、車内LANを介して接続する送受信部が設けられ、第1処理部〜第5処理部のうち、信号処理部に含まれるものは、送受信部を介して、ゲートウェイECUと通信を行う。 Preferably, among the first processing unit to the fifth processing unit, those included in the signal processing unit are housed in a housing, and the housing is a transmission / reception unit connected to the gateway ECU of the vehicle via an in-vehicle LAN Among the first processing unit to the fifth processing unit, those included in the signal processing unit communicate with the gateway ECU via the transmission / reception unit.
信号処理部が、アンテナ素子を介して送受信した信号などを、車内LANを介して接続したゲートウェイECUと送受信するので、アンテナ素子を介して送受信する信号を、1つのケーブルを使って、他の機器に伝達することが可能になり、配線の簡素化を実現出来る。 Since the signal processing unit transmits and receives signals transmitted and received via the antenna element to and from the gateway ECU connected via the in-vehicle LAN, the signal transmitted and received via the antenna element is transmitted to another device using one cable. It is possible to realize the simplification of wiring.
また、好ましくは、少なくとも第2アンテナ素子は、ケースに覆われるものであり、信号処理部は、少なくとも第2処理部を有し、第2アンテナ素子と第2処理部への電力供給は、車両のバッテリーから常時行われるものであり、第1アンテナ素子と第3アンテナ素子と第4アンテナ素子と撮像部のうち、ケースに覆われるものと、第1処理部と第3処理部と第4処理部と第5処理部のうち、信号処理部に含まれるものへの電力供給は、車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチがオン状態の時に、行われる。 Preferably, at least the second antenna element is covered by a case, the signal processing unit has at least a second processing unit, and power supply to the second antenna element and the second processing unit is a vehicle. Of the first antenna element, the third antenna element, the fourth antenna element, and the imaging unit, which are covered by the case, the first processing unit, the third processing unit, and the fourth processing. Among the unit and the fifth processing unit, power is supplied to the signal processing unit included in the signal processing unit when the engine, ignition or power switch of the vehicle is on.
第2処理部からの発呼が常時可能になるため、車両のエンジンなどのオンオフ状態にかかわらず、緊急通報などの移動体通信を行うことが可能になる。 Since calling from the second processing unit is always possible, mobile communication such as emergency notification can be performed regardless of the on / off state of the vehicle engine or the like.
また、好ましくは、少なくとも第1アンテナ素子と第2アンテナ素子は、ケースに覆われるものであり、信号処理部は、少なくとも第1処理部と第2処理部を有し、第1アンテナ素子で得られた情報に基づいて、第1処理部の基準クロックが調整され、基準クロックは、第2処理部のタイミング制御に用いられ、第1アンテナ素子と第2アンテナ素子と第1処理部と第2処理部への電力供給は、車両のバッテリーから常時行われる。 Preferably, at least the first antenna element and the second antenna element are covered by a case, and the signal processing unit has at least a first processing unit and a second processing unit, and is obtained by the first antenna element. The reference clock of the first processing unit is adjusted based on the stored information, and the reference clock is used for timing control of the second processing unit, and the first antenna element, the second antenna element, the first processing unit, and the second processing unit are used. Power supply to the processing unit is always performed from the battery of the vehicle.
また、好ましくは、信号処理部は、ケースに覆われる。 Also preferably, the signal processing unit is covered by a case.
また、好ましくは、ケースと、信号処理部は、車両における、第1アンテナ素子〜第4アンテナ素子と撮像部のうち、第1処理部〜第5処理部のなかで信号処理部に含まれるものに対応するものを保持する部材を挟む位置関係に配置される。 Preferably, the case and the signal processing unit are included in the signal processing unit among the first processing unit to the fifth processing unit among the first to fourth antenna elements and the imaging unit in the vehicle. Are arranged in a positional relationship sandwiching a member holding the corresponding one.
また、好ましくは、車両の位置情報は、車両における、車両の位置情報を出力する情報出力装置とは異なる他の装置の制御に用いられる。 In addition, preferably, the position information of the vehicle is used to control another device in the vehicle, which is different from the information output device that outputs the position information of the vehicle.
本発明に係る電圧電流制御装置は、スイッチングレギュレーターを用いて電圧と電流の少なくとも一方を調整した状態で、車両のバッテリーから供給された電力を、第1アンテナ素子を介して得られた情報に基づいて、第1アンテナ素子が取り付けられた車両の位置情報を算出する第1処理部と、第2アンテナ素子を介して、移動体通信を行う第2処理部と、第3アンテナ素子を介して、前記車両の外からの情報を受信し、車両の情報を送信する第3処理部と、第4アンテナ素子を介して、デジタル放送と地上波放送の少なくとも一方を受信する第4処理部と、撮像部で得られた画像信号に画像処理を施す第5処理部のうち少なくとも2つに供給する電圧電流制御装置であって、第1処理部〜第5処理部のうち、電圧電流制御装置から電力の供給を受けるものは、筐体に収納され、第1アンテナ素子〜第4アンテナ素子と撮像部のうち、第1処理部〜第5処理部のなかで電圧電流制御装置から電力の供給を受けるものに対応するものは、ケースに覆われ、電圧電流制御部は、ケースの外側に設けられる。 The voltage-current control device according to the present invention adjusts the power supplied from the battery of the vehicle based on the information obtained through the first antenna element while adjusting at least one of the voltage and the current using the switching regulator. The first processing unit that calculates the position information of the vehicle to which the first antenna element is attached, the second processing unit that performs mobile communication via the second antenna element, and the third antenna element A third processing unit that receives information from the outside of the vehicle and transmits information of the vehicle, a fourth processing unit that receives at least one of digital broadcast and terrestrial broadcast via a fourth antenna element, and imaging A voltage / current control device for supplying to at least two of the fifth processing units that perform image processing on the image signal obtained by the image processing unit, wherein electric power is supplied from the voltage / current control device among the first to fifth processing units of What is supplied is housed in a case, and among the first to fourth antenna elements to the antenna element, among the first to fifth processing units among the first to fifth antenna elements, receives supply of power from the voltage / current control device The corresponding one is covered in the case, and the voltage current control unit is provided on the outside of the case.
以上のように本発明によれば、電気エネルギーのロスが生じにくく、且つアンテナ素子の送受信性能への影響が生じにくい状態で、アンテナ素子、及びアンテナ素子で得られた信号を処理する信号処理装置への電力供給を実現出来るアンテナ装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a signal processing apparatus that processes a signal obtained by an antenna element and an antenna element in a state in which loss of electrical energy is unlikely to occur and influence on transmission / reception performance of the antenna element is unlikely to occur. It is possible to provide an antenna device that can realize power supply to the antenna.
以下、本実施形態について、図を用いて説明する。本実施形態におけるアンテナ装置1は、アンテナ素子部10と、信号処理部30と、電圧電流制御部50を備える(図1参照)。
Hereinafter, the present embodiment will be described using the drawings. The antenna device 1 in the present embodiment includes an
本実施形態にかかるアンテナ装置1が取り付けられる車両には、ゲートウェイECU(Electronic Control Unit)110、情報出力装置120、速度センサー130、マイク141、スピーカー142、モニター143、バッテリー150、ACCスイッチ160を備える。
The vehicle to which the antenna device 1 according to the present embodiment is attached includes a gateway ECU (Electronic Control Unit) 110, an
アンテナ素子部10は、第1アンテナ素子11、第2アンテナ素子12、第3アンテナ素子13、第4アンテナ素子14、第5アンテナ素子15、撮像部16を有する。
The
信号処理部30は、第1処理部(位置演算モジュール)31、第2処理部(通信モジュール)32、第3処理部(V2Xモジュール)33、第4処理部(デジタル放送チューナー)34、第5処理部(FM/AM放送チューナー)35、第6処理部(画像処理モジュール)36、送受信部(イーサネット(登録商標)モジュール)39を有する。
The
アンテナ素子部10の詳細について説明する。
アンテナ素子部10は、アンテナ素子のアンプ回路などが実装された基板18上などに取り付けられ、車両のルーフ200の上に設置されたアンテナケース19の内側に収納される(上から覆われる)。
The details of the
The
アンテナケース19は、車両のルーフ200と別体で構成され、アンテナケース19と基板18を保持するベース(不図示)とがアンテナ素子部10を挟んだ状態で、ルーフ200の上に取り付けられる。
The
ただし、車両のルーフ200の一部が隆起する形でアンテナケース19が形成される形態であってもよい。
この場合には、ベース若しくは基板18を介して、車両のルーフ200よりも内側に設けられたインナーパネル(不図示)にアンテナ素子部10が取り付けられ、アンテナ素子部10を上から覆うようにルーフ200における隆起した領域(アンテナケース19)が配置される。
However, the
In this case, the
第1アンテナ素子11は、GNSS(Global Navigation Satellite System/全球測位衛星システム)用のアンテナ素子であり、GPS(Global Positioning System)衛星などから、当該衛星の位置情報と時間情報の受信を行うために使用される。
The
第2アンテナ素子12は、電話回線を用いた移動体通信用のアンテナ素子であり、携帯電話基地局と情報の送受信を行うために使用される。
The
第3アンテナ素子13は、IEEE802.11p規格に基づいて、車車間通信、路車間通信、車両と携帯端末間の通信(V2X通信)を行うためのアンテナ素子であり、近距離に位置する他車両(第1アンテナ素子11が取り付けられた車両と別の車両)、路側機、携帯端末と情報の送受信を行うために使用される。
The
第4アンテナ素子14は、XMやDAB(Digital Audio Broadcast)などデジタル放送の受信を行うためのアンテナ素子である。
The
第5アンテナ素子15は、FM放送、AM放送などの地上波放送の受信を行うためのアンテナ素子である。
The
撮像部16は、車両の後方などを撮影するカメラである。
The
基板18における下面(第1アンテナ素子11などと反対側の面)には、第1アンテナ素子11、第4アンテナ素子14、第5アンテナ素子15で得られた信号を増幅するアンプが実装される。
当該アンプは、基板18の上面に実装される形態であってもよいし、上面と下面の両方に実装される形態であってもよい。
An amplifier for amplifying a signal obtained by the
The amplifier may be mounted on the upper surface of the
次に、信号処理部30の詳細について説明する。
信号処理部30は、アンテナ素子部10で受信した信号やアンテナ素子部10で送信する信号を、デジタル信号で、車内LAN(Local Area Network)を介して接続したゲートウェイECU110と送受信する装置であり、信号処理部30を構成する第1処理部31〜第6処理部36と送受信部39は、アンテナケース19とは別に設けられた1つの筐体内に収納される。
Next, details of the
The
当該筐体は、少なくとも、ゲートウェイECU110よりもアンテナ素子部10に近い位置に配置される。
例えば、当該筐体は、車両におけるアンテナ素子部10を保持する部材(ルーフ200若しくはインナーパネル)における、アンテナ素子部10が配置された領域の直下に配置され、アンテナ素子部10と信号処理部30が当該車両におけるアンテナ素子部10を保持する部材を上下方向で挟む位置関係に配置される形態が考えられる。
ただし、アンテナ素子部10と第1距離d1(例えば、d1=10cm)以上離れて、車室内の別領域に信号処理部30が配置される形態であってもよい。
The housing is disposed at a position closer to the
For example, the casing is disposed immediately below the region where the
However, the
また、ルーフ200の上部で、基板18とアンテナケース19の間に、信号処理部30が設けられる、すなわち、アンテナ素子部10と信号処理部30がアンテナケース19に覆われる形態であってもよい。
この場合、アンテナケース19が筐体の役割を果たす。
In addition, the
In this case, the
第1処理部(位置演算モジュール)31は、第1アンテナ素子11を介して、衛星の位置情報と時間情報を受信し、これらに基づいて、車両の位置情報(緯度経度情報)を算出し、第1処理部31の基準クロックを調整する。
The first processing unit (position calculation module) 31 receives satellite position information and time information via the
衛星の位置情報と時間情報を含む信号は、第1アンテナ素子11を介して受信され、第1処理部31で復調と車両の位置情報への変換とA/D変換が施される。
当該車両の位置情報は、第1処理部31においてA/D変換された後、送受信部39を介して、ゲートウェイECU110に送信され、カーナビゲーションシステムなどの情報出力装置120で使用される。
A signal including position information and time information of the satellite is received through the
The position information of the vehicle is A / D converted in the
また、第1処理部31は、当該車両の位置情報及び基準クロックに関する情報を、第2処理部32〜第6処理部36と送受信部39に送信する。
第1処理部31で調整された基準クロックは、信号処理部30の各部(第1処理部31〜第6処理部36、送受信部39)のタイミング制御に用いられる。
In addition, the
The reference clock adjusted by the
また、基準クロックに関する情報は、送受信部39とゲートウェイECU100を介して、車両の各部に送信され、これらのタイミング制御に用いられる形態であってもよい。
なお、第1処理部31から、第2処理部32〜第6処理部36への位置情報や基準クロックに関する情報の送信は、送受信部39を介して行われる形態であってもよい。
In addition, the information related to the reference clock may be transmitted to each part of the vehicle via the transmission /
The transmission of position information and information related to the reference clock from the
ただし、第2処理部32、及び第3処理部33が、第1処理部31から位置情報及び基準クロックに関する情報を受信せず、それぞれで、位置情報を算出したり、自身の基準クロックを調整したりする形態であってもよい。
この場合には、第2アンテナ素子12は、電話回線を用いた移動体通信用のアンテナ素子とGNSS用のアンテナ素子を有し、第3アンテナ素子13は、車車間通信などを行うためのアンテナ素子とGNSS用のアンテナ素子を有する(図2参照)。
However, the
In this case, the
第2処理部(通信モジュール)32は、LTE(Long Term Evolution)などの通信規格に基づき、発呼など電話回線を用いた移動体通信を行う。 The second processing unit (communication module) 32 performs mobile communication using a telephone line such as calling based on a communication standard such as LTE (Long Term Evolution).
通信操作部121若しくは緊急通報操作部122から制御信号は、ゲートウェイECU110、送受信部39を介して、第2処理部32に送信され、当該制御信号に基づいて、第2処理部32が動作する。
マイク141からの音声信号は、ゲートウェイECU110、送受信部39を介して、第2処理部32に送信され、第2処理部32でD/A変換と変調が施され、第2アンテナ素子12を介して、第2処理部32と通話状態にある端末に対して発信される。
A control signal from the
The audio signal from the
第2処理部32と通話状態の端末からの音声信号や画像信号やデータは、第2アンテナ素子12を介して受信され、第2処理部32で復調とA/D変換が施され、送受信部39とゲートウェイECU110を介して、情報出力装置120に送信され、音声信号は、スピーカー142で出力され、データ及び画像信号はモニター143で出力される。
An audio signal, an image signal and data from the
また、緊急通報操作部122からの制御に基づいて発呼が行われた場合、第1処理部31で得られた位置情報を含むデータが、第2処理部32で変調が施され、第2アンテナ素子12を介して、第2処理部32と通話状態にある端末(所定の緊急通報管理センター)に対して発信される。
In addition, when a call is made based on control from the emergency
なお、使用者などによる緊急通報操作部122の操作が行われた場合に、所定の緊急通報管理センターへの発呼が行われる形態であってもよいが、車両のエアバッグ(不図示)が動作した場合などに、当該エアバッグが動作したことに関する情報が、ゲートウェイECU110、送受信部39を介して、第2処理部32に送信され、当該発呼が行われる形態であってもよい。
In addition, when an operation of the emergency
第3処理部(V2Xモジュール)33は、第3アンテナ素子13を介した信号送受信のための変調処理や復調処理を行う。
The third processing unit (V2X module) 33 performs modulation processing and demodulation processing for signal transmission and reception via the
位置情報や速度情報や時間情報を含む自車情報は、第3処理部33で変調され、第3アンテナ素子13を介して、発信される。
自車情報のうち、位置情報は、第1処理部31で得られた位置情報が用いられる。
自車情報のうち、速度情報は、速度センサー130から出力され、ゲートウェイECU110、及び送受信部39を介して送信された情報が用いられ、第3処理部33でD/A変換が施された後に、変調が施される。
自車情報のうち、時間情報は、第1処理部31で得られた基準クロックに基づいて算出される。
The vehicle information including position information, speed information, and time information is modulated by the
Among the vehicle information, the position information obtained by the
Among the host vehicle information, the speed information is output from the
Among the host vehicle information, time information is calculated based on the reference clock obtained by the
車両の外からの情報(位置情報や速度情報や時間情報を含む他車情報、路側機からの情報、及び携帯端末からの情報)は、第3アンテナ素子13を介して受信され、第3処理部33で復調とA/D変換が施され、送受信部39、ゲートウェイECU110を介して、情報出力装置120に送信され、音声信号は、スピーカー142で出力され、データ及び画像信号はモニター143で出力される。
Information from the outside of the vehicle (location information, speed information, other vehicle information including time information, information from the roadside device, and information from the portable terminal) is received through the
第4処理部(デジタル放送チューナー)34は、第4アンテナ素子14を介した信号受信のための同調・復調処理を行う。
The fourth processing unit (digital broadcast tuner) 34 performs tuning / demodulation processing for signal reception via the
オーディオ操作部123からの制御信号であってデジタル放送に関するものは、ゲートウェイECU110、送受信部39を介して、第4処理部34に送信され、当該制御信号に基づいて、第4処理部34が動作する。
デジタル放送の電波であって、オーディオ操作部123で設定された周波数に対応するものは、第4アンテナ素子14を介して受信され、第4処理部34で同調と復調とA/D変換が施され、送受信部39とゲートウェイECU110を介して、情報出力装置120に送信され、音声信号は、スピーカー142で出力され、データ及び画像信号はモニター143で出力される。
The control signal from the
A radio wave of digital broadcasting, which corresponds to the frequency set by the
第5処理部(FM/AM放送チューナー)35は、第5アンテナ素子15を介した信号受信のための同調・復調処理を行う。
The fifth processing unit (FM / AM broadcast tuner) 35 performs tuning / demodulation processing for signal reception via the
オーディオ操作部123からの制御信号であってFM/AM放送に関するものは、ゲートウェイECU110、送受信部39を介して、第5処理部35に送信され、当該制御信号に基づいて、第5処理部35が動作する。
FM放送やAM放送の電波であって、オーディオ操作部123で設定された周波数に対応するものは、第5アンテナ素子15を介して受信され、第5処理部35で同調と復調とA/D変換が施され、送受信部39とゲートウェイECU110を介して、情報出力装置120に送信され、音声信号は、スピーカー142で出力され、データ及び画像信号はモニター143で出力される。
The control signal from the
A radio wave of FM broadcast or AM broadcast corresponding to the frequency set by the
第6処理部(画像処理モジュール)36は、撮像部16における撮像動作で得られた画像信号をモニター143などで出力可能な画像データに変換する画像処理を行う。
The sixth processing unit (image processing module) 36 performs image processing for converting an image signal obtained by the imaging operation of the
カメラ操作部124からの制御信号は、ゲートウェイECU110、送受信部39を介して、第6処理部36に送信され、当該制御信号に基づいて、撮像部16及び第6処理部36が動作する。
撮像部16における撮像動作で得られた画像信号は、第6処理部36で画像処理と位置情報や時間情報の付加とプロトコル変換が施され、送受信部39とゲートウェイECU110を介して、情報出力装置120に送信され、モニター143で出力される。
The control signal from the
The
画像信号に付加される位置情報は、第1処理部31で得られた位置情報が用いられる。
画像情報に付加される時間情報は、第1処理部31で得られた基準クロックに基づいて算出される。
The position information obtained by the
The time information added to the image information is calculated based on the reference clock obtained by the
撮像部16における撮像動作は、カメラ操作部124からの制御信号に基づいて、オンオフ制御が行われる形態であってもよいし、常時行われる形態であってもよいし、車両のシフトレバーがリヤモードに設定されている間だけ行われる形態であってもよい。
The imaging operation in the
送受信部(イーサネット(登録商標)モジュール)39は、CAN(Controller Area Network)などの車内LANを介して、ゲートウェイECU110と通信を行う。
送受信部39は、LANケーブルを介して、ゲートウェイECU110と接続される。
The transmission / reception unit (Ethernet (registered trademark) module) 39 communicates with the
The transmission and
電圧電流制御部50は、スイッチングレギュレーターを含み、当該スイッチングレギュレーターを用いて、バッテリー150から直接供給される電力、及びACCスイッチ160を介して供給される電力について、アンテナ素子部10と信号処理部30の各部の仕様に合わせた電圧や電流に変換する。
例えば、DC12Vの電圧が、電圧電流制御部50によって、DC5V、3.3V、1.8V等の電圧に変換される。
The voltage /
For example, a voltage of 12 V DC is converted by the voltage /
本実施形態では、アンテナ素子部10、及び信号処理部30の各部に様々な電圧が印加される例として、第1電圧v1が第1処理部31に常時印加され、第2電圧v2が第2処理部32と第3処理部33に常時印加され、第3電圧v3が第3処理部33にACCスイッチ160がオン状態の時に印加され、第4電圧v4が第4処理部34にACCスイッチ160がオン状態の時に印加され、第5電圧v5が第5処理部35と第6処理部36にACCスイッチ160がオン状態の時に印加され、第6電圧v6が第6処理部36にACCスイッチ160がオン状態の時に印加され、第7電圧v7が基板18に常時印加され、第8電圧v8が基板18にACCスイッチ160がオン状態の時に印加され、第9電圧v9が送受信部39に常時印加される形態を示す。
In this embodiment, as an example in which various voltages are applied to each of the
電圧電流制御部50は、アンテナ素子部10を収納するアンテナケース19や信号処理部30を収納する筐体の外側に設けられ、ケーブルを介して、アンテナ素子部10や信号処理部30と接続される。
ただし、信号処理部30が、アンテナ素子部10と第1距離d1以上離れて配置された場合には、信号処理部30の筐体内に電圧電流制御部50が収納される形態であってもよい。
The voltage /
However, when the
ゲートウェイECU110は、車内LANを介して、車内に設置された電子機器と信号の送受信を行う。
The
情報出力装置120は、カーナビゲーションシステム、オーディオ機器など、情報を音声や映像で出力する装置であり、第2処理部32を操作するための通信操作部121と緊急通報操作部122、第4処理部34と第5処理部35を操作するためのオーディオ操作部123、及び撮像部16と第6処理部36を操作するためのカメラ操作部124を有する。
The
速度センサー130は、車両の速度に関する情報をパルス信号などで、ゲートウェイECU110に出力する。
マイク141は、音声信号を情報出力装置120に出力する。
スピーカー142は、情報出力装置120からの音声信号を出力する。
モニター143は、情報出力装置120からの映像信号を出力する。
バッテリー150は、車両に設置された電子機器への電力を供給する。
ACCスイッチ160は、車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチがオン状態の時に、オン状態になるスイッチである。
The
The
The
The
The
The
時計機能を有する部材など、車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチのオンオフ状態にかかわらず電力供給が必要な部材には、ACCスイッチ160を介さずに、バッテリー150からの電力が直接供給される。
車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチのオン状態の時だけ電力供給が必要な部材には、ACCスイッチ160を介して、バッテリー150からの電力が供給される。
Electric power from the
The power from the
基板18における第1アンテナ素子11〜第3アンテナ素子13に関する領域、第1処理部31〜第3処理部33、及び送受信部39には、ACCスイッチ160を介さずに、バッテリー150からの電力が直接供給される。
In the area related to the
この場合、第2処理部32からの発呼が常時可能になるため、車両のエンジンなどのオンオフ状態にかかわらず、緊急通報などの移動体通信を行うことが可能になる。
また、第3処理部33を介した信号送受信が常時可能になるため、車両のエンジンなどのオンオフ状態にかかわらず、V2X通信を行うことが可能になる。
In this case, since the call from the
In addition, since signal transmission and reception via the
例えば、第1アンテナ素子11と第1処理部31による位置情報取得、第2アンテナ素子12と第2処理部32による移動体通信(基地局との通信)、及び第3アンテナ素子13と第3処理部33によるV2X通信は、車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチがオフ状態の時も動作する形態が考えられる。
ただし、消費電力量を少なくするため、車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチがオン状態の時に比べて、動作頻度(位置情報取得頻度、基地局との通信頻度、V2X通信頻度)を低くするのが望ましい。
For example, position information acquisition by the
However, in order to reduce power consumption, the operation frequency (position information acquisition frequency, frequency of communication with the base station, frequency of V2X communication) should be lowered compared to when the vehicle engine or ignition or power switch is on. desirable.
撮像部16、基板18における第4アンテナ素子14、第5アンテナ素子15と撮像部16に関する領域、及び第4処理部34〜第6処理部36には、ACCスイッチ160を介して、バッテリー150からの電力が供給される。
The
ただし、第2処理部32、及び第3処理部33が、第1処理部31から位置情報及び基準クロックに関する情報を受信せず、それぞれで、位置情報を算出したり、自身の基準クロックを調整したりする形態(図2参照)の場合は、第1アンテナ素子11と基板18における第1アンテナ素子11に関する領域と第1処理部31への電力供給は、ACCスイッチ160を介して行われる形態であってもよい。
However, the
また、車両のエンジンなどがオフ状態の時のV2X通信を行わない場合は、基板18における第3アンテナ素子13に関する領域、及び第3処理部33への電力供給は、ACCスイッチ160を介して行われる形態であってもよい。
When V2X communication is not performed when the engine of the vehicle or the like is in the off state, the power supply to the region related to the
電圧電流制御部50は、アンテナ素子部10の基板18へ延びるケーブルと、信号処理部30の各部へ延びるケーブルが別々に構成される形態であってもよいし、アンテナ素子部10の基板18へ延びるケーブルの一部が、アンテナ素子部10を経由して、信号処理部30の各部へ延びる形態であってもよいし、信号処理部30へ延びるケーブルの一部が、信号処理部30を経由して、アンテナ素子部10の基板18へ延びる形態であってもよい。
The voltage and
本実施形態では、アンテナ素子部10の近くに設けられた信号処理部30が、複数のアンテナ素子(第1アンテナ素子11〜第5アンテナ素子15)を有するアンテナ素子部10を介して受信した信号、及びアンテナ素子部10を介して送信する信号を、デジタル信号で、車内LANを介して接続したゲートウェイECU110と送受信するので、複数のアンテナ素子を介して送受信する信号を、1つのケーブルを使って、他の機器に伝達することが可能になり、配線の簡素化を実現出来る。
In the present embodiment, a signal received by the
第1処理部(位置演算モジュール)31で得られた位置情報は、情報出力装置120で使用されるだけでなく、第3処理部(V2Xモジュール)33で発信する自車情報に含まれる位置情報として用いられる。
第1処理部31で調整された基準クロックは、信号処理部30を構成する他の機器(第2処理部32など)のタイミング制御に用いられ、更に、第3処理部33で発信する自車情報に含まれる時間情報として用いられる。
The position information obtained by the first processing unit (position calculation module) 31 is not only used by the
The reference clock adjusted by the
このため、位置情報を得るための1つのアンテナ素子(第1アンテナ素子11)を用いて、複数の機器の位置情報や基準クロックを共有させることが可能になり、それぞれの機器(例えば、第2処理部32や第3処理部33)に、第1アンテナ素子11に相当するアンテナ素子や位置情報を算出する装置や基準クロックを調整する装置を設けずに構成することが可能になる。
Therefore, using one antenna element (first antenna element 11) for obtaining position information, it becomes possible to share position information of a plurality of devices and a reference clock, and each device (for example, the second device) The
また、第6処理部(画像処理モジュール)36において生成される画像データに位置情報や時間情報を付加することが可能になる。 Further, positional information and time information can be added to the image data generated in the sixth processing unit (image processing module) 36.
アンテナ素子部10や、信号処理部30を構成する部材には、それぞれの仕様に対応した電圧値や電流値を含む電力を供給する必要があるが、出来るだけ電気エネルギーのロスを抑え、且つアンテナ素子部10のアンテナ素子の送受信性能に影響を及ぼさない状態で、バッテリー150から供給される電力について、電圧電流制御を行う必要がある。
It is necessary to supply power including a voltage value and a current value corresponding to each specification to the
電圧電流制御部50は、スイッチングレギュレーターを使って、アンテナ素子部10や信号処理部30の各部に印加する電圧や当該各部に流れる電流を調整するため、リニアレギュレーターを使う形態に比べて、電気エネルギーのロスを減らすことが可能になる。
また、電圧電流制御部50は、少なくともアンテナ素子部10を収納するアンテナケース19の外側に設けられ、ケーブルを介して接続されるため、スイッチングレギュレーターにおけるインバーターから放射されるノイズがアンテナ素子部10に及ぼす影響を少なくすることが可能になる。
The voltage /
Further, since the voltage /
また、第1処理部31で特定された位置情報を一定期間(約10秒程度)記録する記録部材31aが、第1処理部31若しくは第2処理部32に内蔵され、移動体通信を動作させる蓄電部材(バッテリー、コンデンサーなど)32aが、第2処理部32に内蔵される形態が考えられる(図3参照)。
この場合、車両のバッテリー150からの電力供給が十分に行われない状態でも、記録部材31aに記録された位置情報と、蓄電部材32aから供給される電力を使って、第2処理部32が緊急通報(所定の緊急通報管理センターへの発呼)を行うことが可能になる。
In addition, the
In this case, even when power supply from the
また、第1アンテナ素子11及び第1処理部31で得られる車両の位置情報や基準クロックに関する情報は、カーナビゲーションシステムなど位置情報を出力する装置(情報出力装置120)に限らず、車内LANを介して接続された他の装置170の制御に用いられる形態であってもよい。
Further, the information regarding the position information of the vehicle and the reference clock obtained by the
例えば、車両の位置情報に基づいて、登り坂を走行中であることを検知し、速度が落ちすぎないようにエンジン(他の装置170)の回転数を上げたり、下り坂を走行中であることを検知し、速度が上がりすぎないようにエンジン(他の装置170)の回転数を上げたりする制御を行う形態、車両の位置情報と基準クロックに基づく時間情報に基づいて、日の出時間や日の入り時間を算出して、ヘッドライトやスモールライト(他の装置170)の点灯制御を行う形態が考えられる。 For example, based on the position information of the vehicle, it is detected that the driver is traveling uphill, and the number of rotations of the engine (the other device 170) is increased to prevent the speed from falling too much. Control to increase the number of revolutions of the engine (the other device 170) so as not to increase the speed too much, based on the time information based on the position information of the vehicle and the reference clock, sunrise time or sunset A mode is conceivable in which lighting control of headlights and small lights (other devices 170) is performed by calculating time.
1 アンテナ装置
10 アンテナ素子部
11〜15 第1アンテナ素子〜第5アンテナ素子
16 撮像部
18 基板
19 アンテナケース
30 信号処理部
31 第1処理部(位置演算モジュール)
31a 記録部材
32 第2処理部(通信モジュール)
32a 蓄電部材
33 第3処理部(V2Xモジュール)
34 第4処理部(デジタル放送チューナー)
35 第5処理部(FM/AM放送チューナー)
36 第6処理部(画像処理モジュール)
39 送受信部(イーサネット(登録商標)モジュール)
50 電圧電流制御部
110 ゲートウェイECU
120 情報出力装置
121 通信操作部
122 緊急通報操作部
123 オーディオ操作部
124 カメラ操作部
130 速度センサー
141 マイク
142 スピーカー
143 モニター
150 バッテリー
160 ACCスイッチ
170 他の装置(エンジン、ヘッドランプ、スモールランプなど)
200 ルーフ
v1〜v9 第1電圧〜第9電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
32a
34 4th processing unit (digital broadcast tuner)
35 Fifth processing unit (FM / AM broadcast tuner)
36 Sixth processing unit (image processing module)
39 Transmitter / receiver (Ethernet (registered trademark) module)
50 voltage
120
200 roof v1 to v9 first voltage to ninth voltage
Claims (8)
スイッチングレギュレーターを用いて電圧と電流の少なくとも一方を調整した状態で、前記車両のバッテリーから供給された電力を、前記第1処理部〜前記第5処理部のうち、前記信号処理部に含まれるものに供給する電圧電流制御部とを備え、
前記第1アンテナ素子〜前記第4アンテナ素子と前記撮像部のうち、前記第1処理部〜前記第5処理部のなかで前記信号処理部に含まれるものに対応するものは、ケースに覆われ、
前記電圧電流制御部は、前記ケースの外側に設けられることを特徴とするアンテナ装置。 Mobile communication is performed via a first processing unit that calculates position information of a vehicle to which the first antenna element is attached based on information obtained via the first antenna element, and the second antenna element Information from the outside of the vehicle is received through the second processing unit and the third antenna element, and a third processing unit that transmits information of the vehicle, digital broadcasting and the ground via the fourth antenna element A fourth processing unit that receives at least one of the wave broadcasts, and a signal processing unit having at least two of a fifth processing unit that performs image processing on the image signal obtained by the imaging unit;
The electric power supplied from the battery of the vehicle is included in the signal processing unit among the first processing unit to the fifth processing unit in a state in which at least one of voltage and current is adjusted using a switching regulator And a voltage current control unit for supplying
Of the first to fourth antenna elements and the imaging unit, among the first to fifth processing units, those corresponding to those included in the signal processing unit are covered by a case. ,
The antenna device according to claim 1, wherein the voltage current control unit is provided outside the case.
前記筐体には、前記車両のゲートウェイECUと、車内LANを介して接続する送受信部が設けられ、
前記第1処理部〜前記第5処理部のうち、前記信号処理部に含まれるものは、前記送受信部を介して、前記ゲートウェイECUと通信を行うことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 Among the first processing unit to the fifth processing unit, those included in the signal processing unit are housed in a housing,
The housing is provided with a transmission / reception unit connected via a gateway ECU of the vehicle and an in-vehicle LAN,
The antenna according to claim 1, wherein among the first processing unit to the fifth processing unit, one included in the signal processing unit communicates with the gateway ECU via the transmission / reception unit. apparatus.
前記信号処理部は、少なくとも前記第2処理部を有し、
前記第2アンテナ素子と前記第2処理部への電力供給は、前記車両のバッテリーから常時行われるものであり、
前記第1アンテナ素子と前記第3アンテナ素子と前記第4アンテナ素子と前記撮像部のうち、前記ケースに覆われるものと、前記第1処理部と前記第3処理部と前記第4処理部と前記第5処理部のうち、前記信号処理部に含まれるものへの電力供給は、前記車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチがオン状態の時に、行われることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のアンテナ装置。 At least the second antenna element is covered by the case,
The signal processing unit includes at least the second processing unit.
The power supply to the second antenna element and the second processing unit is always performed from the battery of the vehicle,
Of the first antenna element, the third antenna element, the fourth antenna element, and the imaging unit, those covered by the case, the first processing unit, the third processing unit, and the fourth processing unit The electric power supply to what is contained in the signal processing unit among the fifth processing units is performed when the engine or the ignition or the power switch of the vehicle is in the on state. The antenna apparatus in any one of 2.
前記信号処理部は、少なくとも前記第1処理部と前記第2処理部を有し、
前記第1アンテナ素子で得られた情報に基づいて、前記第1処理部の基準クロックが調整され、
前記基準クロックは、前記第2処理部のタイミング制御に用いられ、
前記第1アンテナ素子と前記第2アンテナ素子と前記第1処理部と前記第2処理部への電力供給は、前記車両のバッテリーから常時行われることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のアンテナ装置。 At least the first antenna element and the second antenna element are covered by the case,
The signal processing unit includes at least the first processing unit and the second processing unit.
The reference clock of the first processing unit is adjusted based on the information obtained by the first antenna element,
The reference clock is used for timing control of the second processing unit,
The power supply to the first antenna element, the second antenna element, the first processing unit, and the second processing unit is always performed from the battery of the vehicle. The antenna apparatus in any one.
前記第1処理部〜前記第5処理部のうち、前記電圧電流制御装置から前記電力の供給を受けるものは、筐体に収納され、
前記第1アンテナ素子〜前記第4アンテナ素子と前記撮像部のうち、前記第1処理部〜前記第5処理部のなかで前記電圧電流制御装置から前記電力の供給を受けるものに対応するものは、ケースに覆われ、
前記電圧電流制御部は、前記ケースの外側に設けられることを特徴とする電圧電流制御装置。
In a state where at least one of voltage and current is adjusted using a switching regulator, the first antenna element mounts the power supplied from the battery of the vehicle based on the information obtained through the first antenna element. Information from the outside of the vehicle via a first processing unit that calculates position information of the vehicle, a second processing unit that performs mobile communication via a second antenna element, and a third antenna element A third processing unit for receiving and transmitting information of the vehicle, a fourth processing unit for receiving at least one of digital broadcasting and terrestrial broadcasting via a fourth antenna element, and an image signal obtained by the imaging unit A voltage / current controller for supplying to at least two of the fifth processing units that perform image processing on the
Among the first processing unit to the fifth processing unit, those receiving the power supply from the voltage / current control device are housed in a housing,
Among the first to fourth antenna elements to the fourth antenna element and the imaging unit, among the first processing unit to the fifth processing unit, one that receives the supply of the power from the voltage / current control device, Covered in the case,
The voltage and current control unit is provided outside the case.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
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