(57)【要約】【課題】  有線による通信を使用することなく、車両内のどのリスナーにもデータ信号を送信できるように、マルチメディアプログラムのための個々のオーディオ供給信号を車両内の多数の乗客が受信できるようにすること。【解決手段】  車両の搭乗者にマルチメディアソースを出力するためのデータ通信システムは、発信ユニットが赤外線信号を送信するためのデータ信号に応答する車両のヘッドライナーの近くであって、かつ車両の内部の中心に位置する発信ユニットを含む。この発信ユニットは発信ユニットの中心コア内に赤外線信号のソースを更に含み、この発信ユニットは第１フィールド角で発信ユニットの外周部に向けて放射状方向に赤外線信号を向ける。発信ユニットの外周部に位置するカーブした偏向器は第１フィールド角よりも大きい第２フィールド角で車両の内部にわたって赤外線信号を偏向する。【選択図】      図３
2004336791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の搭乗者へマルチメディアソースを出力するためのデータ通信システムであって、
前記車両の内側の中心に位置し、前記車両のヘッドライナーの近傍に位置し、赤外信号を送信するようにデータ信号に応答自在な発信ユニットを備えた、該発信ユニットが、
前記発信ユニットの中心コア内に設けられ、第１フィールド角度で前記発信ユニットの外周に向けて放射方向に前記赤外信号を向ける、前記赤外信号のソースと、
前記発信ユニットの前記外周部に設けられ、前記第１フィールド角度よりも大きい第２フィールド角度で前記車両の前記内側全体にわたって前記赤外信号を偏向するためのカーブした偏向器とを含む、データ通信システム。
【請求項２】
前記カーブした偏向器が前記コアを中心に環状に配置された実質的に放物面反射器である、請求項１記載のデータ通信システム。
【請求項３】
前記カーブした偏向器の下方に位置する回折表面を更に供え、前記回折表面が前記カーブした偏向器からの前記赤外信号を受信し、更に前記赤外信号のフィールド角を増すようになっている、請求項１記載のデータ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は乗用車両、例えば自動車の内部全体にわたってマルチメディアデバイスへ赤外線信号を送信するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで車両内におけるオーディオ信号およびビデオ信号の送信は、マルチメディアソースを出力デバイス、例えばスピーカー、ヘッドフォンおよびビデオディスプレイユニットへハード配線することによって一般に可能になっていた。車両にいくつかの異なるタイプのマルチメディアデバイスを設けることがより普及するにつれ、製造が複雑となり、ビデオ信号およびオーディオ信号の送信のための配線用ハーネスを実装し、通過させるのに更に別のスペースが必要となる。また自動車メーカーが車両内のその他の電子部品制御モジュール、例えば安全モジュール、ＲＫＥモジュールなどの数を増すにつれ、かかるモジュールは種々の隠された位置、例えばドアの内部およびその他のトリムパネル内に実装される。この結果、自動車メーカーはこれらよく使用される領域を回避しながら、ワイヤーハーネスのルートをどのように収納するかについて技術革新を行わなければならない。自動車メーカーは複雑さを下げ、過剰に込み入った実装領域を緩和するための別の解決案を常に探している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車両内のバスシステムを通してオーディオ信号およびビデオ信号を送信する時に、自動車メーカーが考慮しなければならない別の問題は妨害電磁波（ＥＭＩ）である。電気デバイスが発生するＥＭＩはその他の周辺の電気部品において電気的な歪を生じさせる可能性がある。過去においてオーディオおよびビデオ信号はＥＭＩの影響を極めて受けやすかった。その理由は、これら信号はＥＭＩを伝えたり、または放射するその他の電気デバイスまたはその他のワイヤーハーネスの近くに位置することが多いワイヤーハーネスを通して伝わるからである。種々の電気デバイスが発生するＥＭＩを抑制するのにこれまで使用されてきた可能な解決案は、ＥＭＩのソースまたは干渉を受ける電気デバイスをシールドするかまたはフィルタにかけるかのいずれかであった。フィルタリングはＥＭＩを発生するソースにコンデンサおよびコイルのような電子部品を増設することによって実行される。シールドはＥＭＩのソースを絶縁材料、例えばフォイルで囲むか、またはパックし、電磁波が漏れるのを防止することによってＥＭＩのソースに設置できる。シールドは電磁波が漏れたり、またはケーブルもしくはワイヤーハーネス内に入り込むのを防止するように、ケーブルおよびワイヤーハーネス上でも使用できる。電磁波シールドおよびフィルタは一般に電磁波が電気デバイスに進入したり、または漏れたりするのを防止するのに使用されているが、かかる防止対策は部品を更に複雑にし、コストを増し得る。
【０００４】
オーディオ信号またはビデオ信号を通過させるための配線を使用する際の別の問題は、マルチメディア出力ユニットからのオーディオを受信するのにリスニングデバイス、例えばヘッドフォンを使用するときに、リスナーの近くにアクセス可能な出力ジャックまたはポートを設置するか、または出力ジャックまたはポートに達するのにヘッドフォンのコードを十分長くする必要がある。多くの場合、リスナーがプラグインするための１つまたは２つの出力ジャックを有する単一の後部座席制御ユニットが１つの位置に設置されるので、着席位置がジャックから比較的遠くなる。ジャックの数よりも乗客の数のほうが多く、乗客が利用できる出力ジャックまたはポートよりも多いヘッドフォンを使ってマルチメディアプログラムを聞きたいときに別の問題が生じる。車両内の乗客ごとの各座席位置に出力ジャックまたはポートを設けた場合、配線のためのハードウェアのコストは許容できないほど高くなる。
【０００５】
変調された赤外光を使ったオーディオ信号の無線通信は、ソースから受信機へデータを送信するための技術として既知である。無線ヘッドフォンは車両内の送信無線データ信号、例えばＤＶＤオーディオ信号の受信を行うのに使用されてきた装置である。しかしながら現在の製造システムでは送信機は車両の１つの特定の領域内に設けられ、車両の特定位置に着席している乗客に対してしかデータ信号を送信しない。例えばビデオスクリーン上またはその近くにＤＶＤ娯楽システムのための無線オーディオ送信機が設けられ、ビデオスクリーンを見ることができる乗客の領域に送信機が向けられる。データ信号は実質的に一方向であり、ビデオスクリーンを見ることができる乗客にしか送信されないので、ビデオスクリーンを見ることができない車両の乗客は赤外線データ信号を受信できない。また、一般的なＬＥＤ送信機はカバー範囲が狭い。１つのＬＥＤは乗客用領域の一部しかカバーできないので、すべての乗客をカバーするのに車両全体にわたて多数のＬＥＤおよび／または多数の送信モジュールを使用できるように設置しなければならない。
【０００６】
有線による通信を使用することなく、車両内のどのリスナーにもデータ信号を送信できるように、マルチメディアプログラムのための個々のオーディオ供給信号を車両内の多数の乗客が受信できるようにするマルチメディアシステムを提供することが望ましい。車両内のどの乗客にも複数のマルチメディアデバイスのデータ信号を出力する車両の乗客用内部コンパートメント内の中心に位置する発信ユニットから、無線通信を使用するかかるデバイスは上記のような欠点を克服できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、車両の乗客用内部コンパートメント内の中心に位置する発信ユニットは車両の乗客用内部コンパートメント全体に着席している各乗客に多方向パターンで赤外線信号を向け直す、カーブした偏向器に分散された赤外線信号のソースを含む。特許請求の範囲に記載の発明は、車両の内部コンパートメント全体にわたって設けられた多数のＬＥＤを使用することとは異なり、中心位置から最適な数のＬＥＤを使用するという利点を有する。
【０００８】
車両の搭乗者にマルチメディアソースを出力するためのデータ通信システムは、発信ユニットが赤外線信号を送信するためのデータ信号に応答する車両のヘッドライナーの近くであって、かつ車両の内部の中心に位置する発信ユニットを含む。この発信ユニットは発信ユニットの中心コア内に赤外線信号のソースを更に含み、この発信ユニットは第１フィールド角で発信ユニットの外周部に向けて放射状方向に赤外線信号を向ける。発信ユニットの外周部に位置するカーブした偏向器は第１フィールド角よりも大きい第２フィールド角で車両の内部にわたって赤外線信号を偏向する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
添付図面および詳細な説明を参照しながら本発明を検討すると、次の詳細な説明に基づきながら本発明の理解を深めるにつれて、本発明およびその利点の多くを容易かつより完全に理解できよう。
【００１０】
次に図面、特に図１を参照すると、ここには本発明に係わる車両の内部に設けられた車両用娯楽システムが示されている。この車両用娯楽システムは車両の搭乗者にマルチメディアプログラムを出力するための少なくとも１つのマルチメディアデバイスを含む。再生デバイスとしても知られるマルチメディアデバイスとしてラジオ受信機１０、ＣＤプレイヤー１２、テーププレイヤー１４、ＤＶＤプレイヤー１６または携帯電話１８を挙げることができよう。その他のマルチメディアデバイスとしてはＭＰ３プレイヤー、テレビ受信機、デジタルビデオプレイヤー、衛星ビデオ、パーソナルオーディオプレイヤー、パーソナルビデオプレイヤーまたはハードドライブシステムを挙げることができる。内部コンパートメント内の中心位置には発信ユニット２０が装着され、このユニットはヘッドライナー２１に取り付けられるか、またはその近くに設けられる。これとは異なり、この発信ユニットはコンソール表面のような車両内の別の位置に取り付けてもよいが、好ましい最適な取り付け位置は発信機２０が車両内のすべての乗客から等しい位置であって、障害を受けない位置である。車両全体に設けられた、搭乗者が身につける無線ヘッドフォン２２のような受信ユニット、無線スピーカー２４またはビデオスクリーンモジュール１９は、マルチメディアデバイスから無線情報を受信し、オーディオまたはビデオ出力を発生する。通常、受信ユニットは赤外線信号を検出し、受信するための赤外線検出機と、変調された信号からオーディオ信号を再生するための復調器と、オーディオ内容を出力するためのスピーカーから構成される。これとは異なり、無線情報信号はマルチメディアアプリケーションによっては制御信号、テキストデータまたはそれらの情報信号でよい。
【００１１】
図２は、本発明に係わる無線送信システムのための発信ユニットの好ましい実施形態を示す。この発信ユニット２０は車両全体にわたって無線情報信号を放射するための光波送信機である。無線情報信号は通信媒体として赤外光を使用するオーディオ信号またはビデオ信号であることが好ましい。発信ユニット２０は、例えばヘッドライナーを車両の内部に取り付けるための取り付けベゼル２６と、この取り付けベゼル２６に直接または間接的に取り付けられた送信回路ボード２９と、発信ユニット２０の外周のまわりに中心コアに設けられた複数の赤外ＬＥＤ３０と、外周部のまわりに設けられたカーブした偏向器２８と、保護カバー３２とを含む。送信回路ボード２９は再生デバイスからのデータ信号を受信する。前に説明したような再生デバイスはマルチメディアコンテントを含むデータ信号を送信する任意のマルチメディアデバイスである。再生デバイスから送信回路ボード２９へ送信されるデータ信号は無線信号でもよいし、または従来どおり有線またはバスシステムを通して送信してもよい。ＰＩＮフォトダイオードはデータ信号が光波媒体によって送信される際に、データ信号を受信するのに使用できるあるタイプの光検出器である。赤外光波を使用して情報お送受信するための通信プロトコルとして、ＩｒＤＡ規格を使用できる。
【００１２】
赤外ＬＥＤは比較的フィールド角（画角）が狭い合焦ビーム拡散量を一般に有する。ｘ平面、ｙ平面およびｚ平面に位置する多数の赤外ＬＥＤを使用しないで、広いカバー面積を得るためにはＬＥＤのビーム拡散量を大きくするが、これによってフィールド角が大きくなる。本実施形態ではリード線を使って送信回路ボード２９に複数の赤外ＬＥＤ３０が電気的に取り付けられ、単一平面において３６０度のパターンで回路ボードの周辺にＬＥＤが設けられる。これとは異なり、表面実装デバイスのようなリード線を使用することなく、複数の赤外ＬＥＤ３０を取り付けてもよい。発信ユニットの外周部のまわりに設けられた、カーブした偏向器２８の方向に、赤外信号の各々が第１フィールド角で放射状に分散されるように、複数の赤外ＬＥＤが設けられている。更に、カーブした偏向器２８に接触することなく、保護カバー３２を通して複数のＬＥＤ３０から車両の内部へ直接赤外信号の一部を放射してもよい。
【００１３】
カーブした偏向器２８は赤外光を反射する任意の反射性材料から製造された、３６０度の環状反射表面、例えばミラー表面である。カーブした偏向器２８の横断面を見ると、この反射表面は反射された赤外光の焦点がずれ、ビーム拡散量が増すように、放物面形状となっている。この赤外信号は車両の内部にわたて設けられた受信ユニットに対し、多方向パターンで第２フィールド角でカーブした偏向器２８により下方に投射され、第２フィールド角は第１フィールド角よりも大きい。保護カバー３２は取り付けプレート２６に取り付けられ、複数の赤外ＬＥＤ３０を囲んでいる。この保護カバー３２は赤外信号を妨害しない赤外線を透過する材料から製造できる。
【００１４】
図３は図２の好ましい実施形態に係わる赤外信号の分散を示す。カーブした偏向器２８に向いた赤外信号の第１部分３１は保護カバー３２を通って車両の内側コンパートメントへ反射される。赤外信号の第２部分３５は複数の赤外ＬＥＤ３０の位置によっては保護カバーを通って車両の内側コンパートメントへ直接放射されてもよい。無線ヘッドフォン２２を付けた搭乗者またはスピーカー２４のようなその他の受信ユニット、もしくは車両の内側コンパートメント全体に設けられたビデオスクリーンモジュールは、マルチメディアコンテントを含む赤外信号を受信する。赤外検出器２７、例えばフォトセルは変調されたフォーマットの赤外信号を受信し、この赤外信号を変調された電気信号に変換する。次に復調器２５は変調された電気信号からオーディオ信号を再生し、スピーカー２４は電気信号を音に変換する。無線ヘッドフォン２２は赤外信号を受信し、これを音に変換するためのフォトセルおよび復調器を含む受信機２３も有する。
【００１５】
図４は第２の好ましい実施形態に係わる無線送信システムのための発信ユニットを示す。この発信ユニット２０はカーブした偏向器２８と保護カバー３２との間に設けられたビーム修整器３３を含む。このビーム修整器３３は反射表面を備えてもよい。赤外信号がカーブした偏向器２８から分散するにつれ、赤外信号は所定のビーム拡散角度で伝搬する。ビーム修正器３３を通過する間、赤外信号の方向および伝搬速度は、赤外信号を屈折し、より均一に焦点をずらすように変化する。従ってビーム拡散角度はビーム修整器３３から赤外信号が放射されるにつれ大きくなる。この結果、赤外信号は車両の内側内のより広い受信領域に放射される。これとは異なり、ビーム修整器３３は赤外信号のビーム拡散を大きくするよう、回折または拡散表面のような偏向表面のその他のタイプを使用してもよい。
【００１６】
図５ａおよび図５ｂは第３の好ましい実施形態に係わる無線送信システムのための発信ユニットの平面図および側面図をそれぞれ示す。発信ユニット２０の内部の頂部表面には実装ＬＥＤ３４が位置する。この表面実装ＬＥＤ３４は赤外信号を垂直下方方向に投射する。これとは異なり、図５ｂに示されるように、アレイを形成する複数の表面実装ＬＥＤ３７を使用してもよい。発信ユニット２０は発信ユニット２０の中心コア内の表面実装ＬＥＤ３４の直下に位置する反射表面３６を含む。この反射表面３６は赤外光を反射する任意の材料、例えば白色特殊表面またはミラー表面から製造できる。この反射表面３６は発信ユニット２０に成形された円形頂点である。これとは異なり、この円形頂点は発信ユニット２０内に挿入されたインサートでもよい。円形頂点は保護カバー３２に位置するか、またはその近くに位置する円形近くのベースに最大の直径を有する。円形頂点が表面実装ＬＥＤ３４に接近するにつれ、円形頂点の直径は次第に小さくなる。表面実装ＬＥＤ３４が赤外信号を反射表面３６に向けて分散させると、円形頂点により赤外信号は発信ユニット２０の外周部およびカーブした偏向器２８に向けなおされる。その後、カーブした偏向器２８は内側コンパートメントにわたって赤外信号を車両内に位置する受信ユニットへ放射する。
【００１７】
図６ａおよび図６ｂは第４の好ましい実施形態に係わる無線送信システムのための発信ユニットの平面図および側面図をそれぞれ示す。図５に示されるように、発信ユニット２０の内側の頂部表面には表面実装ＬＥＤ３４が位置し、この表面実装ＬＥＤ３４は赤外光を垂直方向下方に投射する。保護カバー３０には、またはその近くには発信ユニット２０の底部にある中心コアのまわりに位置する拡散表面３８が取り付けられている。この拡散表面３８は保護カバー３２に挿入されたインサートでもよいし、または保護カバーに成形されたものでもよい。表面実装ＬＥＤ３４は赤外信号を拡散表面３８に向けて分散させる。拡散表面３８の特性は拡散表面３８のまわりに赤外信号が拡散され、カーブした偏向器２８に向かって外周部へ向け直されるような特性となっている。これとは異なり、拡散表面は赤外信号の一部が拡散表面２８を通って伝搬される一方、赤外信号の一部がカーブした偏向器２８に向けて向け直されるように、反射性材料がドープされた半透明材料から製造できる。
【００１８】
第５の好ましい実施形態は、（図６に示されるような）拡散表面の代わりに回折表面を利用することである。回折表面は赤外信号の散乱光を発生させ、赤外信号をカーブした偏向器２８に向けて向け直すように、密に離間した平行ラインまたは溝を使用する。
【００１９】
これまでの説明から、当業者であれば本発明の本質的な特徴を容易に確認でき、発明の要旨および範囲から逸脱することなく、種々の用途および条件に発明を適合できるように、発明に関して種々の変形および変更を行うことができよう。例えば回路送信基板のまわりに設けられた複数のＬＥＤを使用するのに１つの構造しか示されていないが、当業者であれば上記のように同じカバーゾーンを得るために３６０度の外周に赤外ＬＥＤを取り付け、ラップするのに、フレックス回路を使用することは容易に明らかとなろう。更に自動車における車両用娯楽システムを実現するように好ましい実施形態が示されているが、当業者であれば運搬装置、例えばトラック、ボート、飛行機または列車内で本車両用娯楽システムを実現することも容易に明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】車両用娯楽システムおよび発信ユニットを示す車両の内側コンパートメントの図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係わる発信ユニットの側面図である。
【図３】図２の第１実施形態に係わる赤外信号の分散を示す発信機の側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係わる無線送信システムのための発信ユニットの側面図である。
【図５ａ】本発明の第３実施形態に係わる無線送信システムのための発信ユニットの平面図である。
【図５ｂ】本発明の第３実施形態に係わる無線送信システムのための発信ユニットの側面図である。
【図６ａ】本発明の第４実施形態に係わる無線送信システムのための発信ユニットの平面図である。
【図６ｂ】本発明の第４実施形態に係わる無線送信システムのための発信ユニットの側面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  ラジオ受信機
１２  ＣＤプレイヤー
１４  テーププレイヤー
１６  ＤＶＤプレイヤー
１８  携帯電話
１９  ビデオスクリーンモジュール
２０  発信ユニット
２１  ヘッドライナー
２２  ヘッドフォン
２４  無線スピーカー
２４  取り付けベゼル
２５  復調器
２８  カーブした偏向器
２９  送信回路基板
３０  赤外ＬＥＤ
３２  保護カバー
３３  修整器
３４，３７  表面実装ＬＥＤ
３５  第２部分
３６  反射表面
３８  拡散表面
【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５ａ】
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【図５ｂ】
2004336791.tif 000008
【図６ａ】
2004336791.tif 000009
【図６ｂ】
2004336791.tif 000010