(57)【要約】【課題】車内で用いる無線通信の干渉を防止できる車両等を提供する。【解決手段】車両１には、無線通信システム１０が搭載され、無線通信システム１０は、上位制御回路２０と、第１の無線回路３０と、第２の無線回路３１と、第１の無線回路３０を制御する第１の制御回路４０と、第２の無線回路３１を制御する第２の制御回路４１と、周波数管理回路５０とを備えている。周波数管理回路５０は、周波数記憶回路５１と動作周波数制御回路５２とを備える。周波数記憶回路５１は、動作周波数情報及び使用無線帯域情報から取得する第１の動作周波数ｆａ及び第２の動作周波数ｆｂを記憶する。動作周波数制御回路５２は、第１の無線帯域Ｗａ及び第２の無線帯域Ｗｂに応じて、第１の動作周波数ｆａ及び第２の動作周波数ｆｂを制御するため、各制御回路４０、４１に動作周波数制御信号を送信する。【選択図】図３
2019165318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線帯域を有する第１の無線回路の第１の動作周波数を制御する第１の制御回路と、
第２の無線帯域を有する第２の無線回路の第２の動作周波数を制御する第２の制御回路と、
前記第１の無線帯域及び前記第２の無線帯域に応じて、前記第１の動作周波数及び前記第２の動作周波数を制御する周波数管理回路と、を備え、
前記周波数管理回路は、
前記第１の動作周波数と前記第２の無線帯域の干渉を防止するとともに、前記第２の動作周波数と前記第１の無線帯域の干渉を防止するような動作周波数制御信号を、前記第１の制御回路及び前記第２の制御回路に送信する、
車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両であって、
前記第１の制御回路及び前記第２の制御回路の上位層に属する上位制御回路が前記周波数管理回路を備える、
車両。
【請求項３】
請求項１に記載の車両であって、
前記第１の制御回路及び前記第２の制御回路の少なくともいずれかが、前記周波数管理回路を備える、
車両。
【請求項４】
第１の無線帯域を有する第１の無線回路の第１の動作周波数を制御する第１の制御回路と、
第２の無線帯域を有する第２の無線回路の第２の動作周波数を制御する第２の制御回路と、を備える車両に搭載可能であり、
前記第１の無線帯域及び前記第２の無線帯域に応じて、前記第１の動作周波数及び前記第２の動作周波数を制御する周波数管理装置であって、
前記第１の動作周波数と前記第２の無線帯域の干渉を防止するとともに、前記第２の動作周波数と前記第１の無線帯域の干渉を防止するような動作周波数制御信号を、前記第１の制御回路及び前記第２の制御回路に送信する、
周波数管理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の周波数管理装置であって、
前記第１の制御回路及び前記第２の制御回路の上位層に属する上位制御回路を有する、
周波数管理装置。
【請求項６】
請求項４に記載の周波数管理装置であって、
前記第１の制御回路及び前記第２の制御回路の少なくともいずれかを有する、
周波数管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線回路を備える車両及び、その車両に用いる周波数管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に種々の通信を行うため複数の無線機器が備えられており、無線通信において干渉を避ける技術が知られている（特許文献１〜４）。
【０００３】
特許文献１は、同じ周波数を共用する複数の無線デバイスを共存させた上で、送信回路の少なくとも一部の動作を停止するか送信回路の少なくとも一部の増幅率を下げることで優先された無線デバイスの通信性能の劣化を防止できる無線通信装置が開示している。特許文献２は、無線通信装置が無線通信に使用可能な複数の周波数帯の各々に対して、当該周波数帯を使用した無線通信に干渉せずに、クロック同期デバイスのクロック周波数の変更に伴う、クロック同期デバイスの性能低下を抑制することができるクロック制御装置を開示している。
【０００４】
特許文献３は、内部の発振器を原因として発生する妨害波の影響による感度劣化を防止する切り換え可能な受信周波数で無線信号を受信する受信部において、受信する無線信号と干渉することで、無線装置の受信感度を所定以上に低下させる妨害波を検出して、可変の発振周波数制御する無線装置を開示している。特許文献４は、無線部の受信感度抑圧の発生の有無を検出し、受信感度抑圧の発生時に周波数制御を行い、周波数制御に応じて、外部クロックの周波数を変更し、外部クロックを出力させ、外部クロックに応じて、自身が発生しているノイズ周波数を変更することで電源ノイズによる電波干渉を抑制した携帯端末装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１５４３９３号公報
【特許文献２】特開２０１４−０６８１３８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１１９８０７号公報
【特許文献４】特開２０１０−０５７１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１から特許文献４に開示された技術は携帯端末などの単体の内部で使用することを想定しており、車両内での複数の無線機器の使用を想定したものではない。
【０００７】
本開示は、車内で用いる無線通信の干渉を防止できる車両及びその周波数管理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の車両は、第１の無線帯域を有する第１の無線回路の第１の動作周波数を制御する第１の制御回路と、第２の無線帯域を有する第２の無線回路の第２の動作周波数を制御する第２の制御回路と、前記第１の無線帯域及び前記第２の無線帯域に応じて、前記第１の動作周波数及び前記第２の動作周波数を制御する周波数管理回路と、を備え、前記周波数管理回路は、前記第１の動作周波数と前記第２の無線帯域の干渉を防止するとともに、前記第２の動作周波数と前記第１の無線帯域の干渉を防止するような動作周波数制御信号を、前記第１の制御回路及び前記第２の制御回路に送信する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、各制御部ユニットが使用している周波数帯域を管理して、複数の動作周波数を選択可能とし、それぞれが使用している無線周波数帯域において干渉しにくい適切な動作周波数を選択することでノイズ性能を改善できる。これにより受信帯域での感度劣化を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の車両の無線通信システムを示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の動作周波数と無線帯域の干渉を示す模式図であり、（ａ）シフトした動作周波数と無線帯域が干渉しない例、（ｂ）シフトした動作周波数と無線帯域が干渉する例である。
【図３】第２の実施形態に係る車両の無線通信システムの一例を示すブロック図である。
【図４】図１のブロック図に基づく動作周波数と無線帯域の関係を示す模式図である。
【図５】第３の実施形態に係る車両の無線通信システムを示すブロック図である。
【図６】第４の実施形態に係る車両の無線通信システムを示すブロック図である。
【図７】実施形態の車両の無線通信システムの動作の一例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る車両を具体的に開示した実施形態（以下、「本実施形態」という）を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１２】
以下、本開示を実施するための好適な本実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の車両の無線通信システムは、全体を統括する上位制御回路Ｔと、複数の無線回路Ｍと、各無線回路の動作周波数を制御する制御回路Ｕから構成されている。動作周波数は数十ｋＨｚから数ＭＨｚを使用し、無線帯域は数百ｋＨＺから数ＧＨｚを使用しているため、第１の無線回路３０に対して第１の制御回路１４０は、第１の無線回路３０自身の動作周波数Ｐａ（クロック数およびその倍数２次、３次、・・・ｎ次高調波）が自身の無線帯域（無線周波数）Ｌａと干渉しないように、動作周波数をシフトさせている。例えば、ｎ次高調波において無線帯域Ｌａと重なる場合は、干渉しないように第１の制御回路１４０の動作周波数を制御（シフト）している。
【００１４】
図２（ａ）に示す通り、ｎ次高調波ｎＰａにおいて第１の無線回路３０の無線帯域Ｌａと干渉しないように、予め動作周波数Ｐａを動作周波数Ｐ’ａにシフトしているため、ｎ次高調波では動作周波数ｎＰａからｎＰ’ａとなり第１の無線回路３０の無線帯域Ｌａに干渉することがない。
【００１５】
ここで、他の第２の無線回路３１がある、即ち複数の無線帯域Ｌがある場合、干渉する恐れがある。即ち、第１の制御回路１４０は、第１の無線回路３０が使用している無線帯域Ｌａのみを管理し、第２の制御回路１４１は、第２の無線回路３１が使用している無線帯域Ｌａのみを管理しているため、周波数シフトした動作周波数が、双方の無線帯域Ｌａ、Ｌｂに干渉する可能性がある。
【００１６】
例えば図２（ｂ）に示す通り、第１の無線回路３０の第１の制御回路１４０は、無線帯域Ｌａに干渉しないように動作周波数ｎＰ’ａを発信させているが、当該動作周波数ｎＰ’ａが他の第２の無線回路３１の無線帯域Ｌｂに干渉してしまうことも想定できる。
【００１７】
（第２の実施形態）
上述の課題にも対応するために、以下で説明する本実施形態の車両には、動作周波数を制御する周波数管理回路を備え、干渉を防止するようにもできる。
以下、図３及び図４を参照して、第２の実施形態に係る車両の構成について説明する。
【００１８】
車両１には、無線通信システム１０が搭載され、無線通信システム１０は、上位制御回路２０と、第１の無線回路３０と、第２の無線回路３１と、第１の無線回路３０を制御する第１の制御回路４０と、第２の無線回路３１を制御する第２の制御回路４１と、周波数管理回路５０とを備えている。
【００１９】
また、上位制御回路２０は、第１の制御回路４０及び第２の制御回路４１の上位層に属し、各制御回路２０、４０、４１は、車両内電子制御装置（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）である。そして、各構成間の通信は、例えば車両内統合配線の一つであるＣＡＮ（Controller Area Network）を介して行うことができる。また、各構成間の通信は、ＣＡＮ（Controller Area Network）に限らず、Ethernet（登録商標）などの他の配線を介して行ってもよい。
【００２０】
車両１には複数の無線回路が備えられているが、本実施形態では、一例として第１の無線回路３０と第２の無線回路３１の２つの無線回路について詳述する。
【００２１】
第１の無線回路３０は第１の無線帯域Ｗａを有し、第１の制御回路４０で第１の無線回路３０の第１の動作周波数ｆａを制御している。第１の無線回路３０と第１の制御回路４０とを合わせて、例えば一つのプリント基板上に実現することも可能である。そのプリント基板を無線制御ユニット（第１の無線制御ユニット６０）と捉えることも可能である。第１の無線制御ユニット６０は、そのプリント基板を収容する筐体（図示せず）を備えるようにしてもよい。
【００２２】
第２の無線回路３１は第２の無線帯域Ｗｂを有し、第２の制御回路４１で第２の無線回路３１の第２の動作周波数ｆｂを制御している。同様に、第２の無線回路３１と第２の制御回路４１とを合わせて、例えば一つのプリント基板上に実現することも可能である。そのプリント基板を無線制御ユニット（第２の無線制御ユニット６１）と捉えることも可能である。無線制御ユニット６１は、そのプリント基板を収容する筐体（図示せず）を備えるようにしてもよい。
【００２３】
第３の制御回路４２は、第３の動作周波数ｆｃで動作している。第３の制御回路４２を、一つのプリント基板上に実現することも可能である。そのプリント基板を制御ユニット（制御ユニット６２）と捉えることも可能である。制御ユニット６２は、そのプリント基板を収容する筐体（図示せず）を備えるようにしてもよい。
【００２４】
周波数管理回路５０は、周波数記憶回路５１と動作周波数制御回路５２とを備える。周波数記憶回路５１は、動作周波数情報及び使用無線帯域情報から取得する第１の動作周波数ｆａ及び第２の動作周波数ｆｂを記憶する。動作周波数制御回路５２は、第１の無線帯域Ｗａ及び第２の無線帯域Ｗｂに応じて、第１の動作周波数ｆａ及び第２の動作周波数ｆｂを制御するため、各制御回路４０、４１に動作周波数制御信号を送信する。
或いは、周波数管理回路５０において、周波数記憶回路５１が、動作周波数情報及び使用無線帯域情報から第１の動作周波数ｆａ、第２の動作周波数ｆｂ、及び第３の動作周波数ｆｃを取得し、記憶するようにしてもよい。更に、動作周波数制御回路５２は、第１の無線帯域Ｗａ及び第２の無線帯域Ｗｂに応じて、第１の動作周波数ｆａ、第２の動作周波数ｆｂ、及び第３の動作周波数ｆｃを制御するため、各制御回路４０、４１、４２に動作周波数制御信号を送信するようにしてもよい。
【００２５】
尚、図３において、動作周波数情報及び使用無線帯域情報の信号の流れを実線矢印で、動作周波数制御信号の流れを破線矢印で示している。
【００２６】
例えば、図４に示すように、第１の制御回路４０が第１の動作周波数ｆａで発信し、２次高調波２ｆａ、３次高調波３ｆａ、・・・へとシフトしていく途中で、ｎｆａ次高調波が第１の無線帯域Ｗａに干渉するため、ｎｆ’ａ高調波にシフト制御している。しかしながら、第２の無線帯域Ｗｂに干渉するため、さらにｎｆ”ａ高調波にシフトさせて干渉しないように制御する。
【００２７】
具体的には、周波数管理回路５０が、第１の動作周波数ｆａと第２の無線帯域Ｗｂの干渉を防止するとともに、第２の動作周波数ｆｂと第１の無線帯域Ｗａの干渉を防止するような動作周波数制御信号を、第１の制御回路４０及び第２の制御回路４１に送信することで実現させている。
【００２８】
周波数管理回路５０は、第１の制御回路４０と第２の制御回路４１が使用している周波数帯域Ｗａ、Ｗｂを管理し、かつ複数の動作周波数（ｆａ、ｆ’ａ、ｆ”ａ、・・・及びｆｂ、ｆ’ｂ、ｆ”ｂ、・・・）を選択できる。
【００２９】
（第３の実施形態）
図５に示す通り、第３の実施形態は、上位制御回路２０が周波数管理回路５０を備えている。上位制御回路２０に周波数管理回路５０を備えることにより、車両１の制御がより統括される。
【００３０】
（第４の実施形態）
図６に示す通り、第４の実施形態は、第１の制御回路４０が周波数管理回路５０を備え、第１の無線回路３０は、第１の制御回路４０の第１の制御部４０ａが制御している。第１の制御回路４０に周波数管理回路５０を備えることにより、回路構成が統合されコストダウンに繋がる。第１の制御回路４０が周波数管理回路５０を備えている例を説明したが、第２の制御回路４１が周波数管理回路５０を備えていても良い。
【００３１】
図７のフローチャート図に基づいて、車両１の無線通信システム１０の動作の一例を説明する。
【００３２】
第１の制御回路４０及び第２の制御回路４１が起動する（ステップＳ１）。
【００３３】
第１の制御回路４０及び第２の制御回路４１は、第１の制御回路４０及び第２の制御回路４１が制御しているそれぞれの動作周波数情報及び使用無線帯域情報を周波数管理回路５０に送信する（ステップＳ２）。
【００３４】
周波数記憶回路５１は、送信されてきた動作周波数情報及び使用無線帯域情報を記憶する（ステップＳ３）。
【００３５】
周波数管理回路５０は、干渉を判定する（ステップＳ４）。即ち、現在使用している第１の無線回路３０の第１の無線帯域Ｗａ及び第２の無線回路３１の第２の無線帯域Ｗｂに干渉している動作周波数で動作している制御回路４０、４１があるか否かの判定である。
【００３６】
周波数管理回路５０が干渉すると判定した場合（ステップＳ４がＹＥＳ）、動作周波数制御回路５２は、干渉しない動作周波数を選定する（ステップＳ５）。
【００３７】
動作周波数制御回路５２は、動作周波数の変更指示を各制御回路４０、４１に動作周波数制御信号で送信する（ステップＳ６）。
【００３８】
各制御回路４０、４１は、送信された動作周波数制御信号に基づき、動作周波数を変更する（ステップＳ７）。
【００３９】
周波数管理回路５０が干渉しないと判定した場合（ステップＳ４がＮＯ）、使用している無線帯域Ｗに変更があるか否かを判定する（ステップＳ８）。変更があると判定した場合（ステップＳ８がＹＥＳ）、ステップＳ３に戻り、変更がないと判定した場合（ステップＳ８がＮＯ）、周波数管理回路５０は、無線回路３０、３１が通信を終了しているか否かを判定する（ステップＳ９）。通信が終了している場合（ステップＳ９がＹＥＳ）、プログラムを終了させ、通信が終了していない場合（ステップＳ９がＮｏ）、ステップＳ８に戻る。
尚、周波数管理回路５０を、周波数管理装置と捉えることも可能である。周波数管理装置とした場合、筐体（図示せず）を備えるようにしてもよい。この周波数管理装置は、当然、車両１へ搭載可能である。
【００４０】
以上、図面を参照して本開示に係る車両の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本開示の車両は、複数の通信機器を備え、各通信機器の周波数信号と干渉しない動作周波数の制御を要求する分野に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１  車両
１０  無線通信システム
２０  上位制御回路
３０  第１の無線回路
３１  第２の無線回路
４０、１４０  第１の制御回路
４１、１４１  第２の制御回路
４２、１４２  第３の制御回路
５０  周波数管理回路（周波数管理装置）
５１  周波数記憶回路
５２  動作周波数制御回路
６０  第１の無線制御ユニット
６１  第２の無線制御ユニット
６２  制御ユニット
ｆａ  第１の動作周波数
Ｗａ  第１の無線帯域
Ｗｂ  第２の無線帯域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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