(57)【要約】【課題】  フロントガラスの光透過率の高低にかかわらず、車外との間で空中伝搬信号を用いて通信を行うことができる車両用通信端末構造体を提供する。【解決手段】  車外側ガラス面１１と車内側ガラス面１２とを中間層１３を介して張り合わせた構造をなすフロントガラス１０の中間層１３に、路車間通信を行うための通信端末たる光ビーコンアンテナ２を埋設する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車外側ガラス面と、この車外側ガラス面と中間層を介して張り合わされる車内側ガラス面とを備えて構成されるフロントガラスの前記中間層内に、車外の状態を示す物理量を検出するためのセンサを配置したことを特徴とする車両用センサ構造体。
【請求項２】
前記センサは、前記フロントガラスの車外側ガラス面を払拭するワイパーによる払拭領域内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の車両用センサ構造体。
【請求項３】
車外側ガラス面と、この車外側ガラス面と中間層を介して張り合わされる車内側ガラス面とを備えて構成されるフロントガラスの前記中間層内に、車外との間で空中伝搬信号を用いて通信を行うための通信端末を配置したことを特徴とする車両用通信端末構造体。
【請求項４】
前記通信端末は、前記フロントガラスの車外側ガラス面を払拭するワイパーによる払拭領域内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の車両用通信端末構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、日射センサやコンライトセンサとして利用される車両用センサの構造体、或いは、ＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)等の路車間通信に利用される車両用通信端末の構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の日射センサやコンライトセンサ、或いは、ＶＩＣＳのような路車間通信において路側の光ビーコンより送信される光信号を受信するために利用されるフォトダイオードのような受光センサは、車室内のインストルメントパネル上に配置されることが多かった。
ところが、最近、車両のフロントガラスには、カーエアコンによる冷却効率の向上や、搭乗者を紫外線より保護することを目的として、熱線カットやＵＶ（紫外線）カットのような機能を持たせた光シールド加工を施したものを採用する傾向が強まっている。特に高級車においてはその傾向が強まっている。また、アフターマーケット商品として、フロントガラス等に貼付するための断熱フィルなども製品化されている。
【０００３】
このような事情から、フロントガラスの光（特に赤外線）透過率は低下している場合があり、受光センサをインストルメントパネル上に配置すると十分な受光強度が得られず、正常なセンシングや通信に支障を来たすという問題が発生していた。斯様な問題に対処するための技術として、例えば、特許文献１においては、バンパーに穴あけ加工を施して受光センサを埋設するものが開示されている。また、特許文献２には、フェンダーマーカーランプやクリアランスランプ等のランプユニットカバーの内部に受光器などを配置する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１３０３３３
【特許文献２】特開２００３−１６８１８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、受光センサを埋設するために一体成形が必要となったり配線が困難になるなど、構造に問題があった。また、受光センサをバンパーに配置すると、光ビーコンによる路車間通信においては、想定受信領域となる路面高さ１〜２ｍをかなり下回ることになり不適切である。それに対して、特許文献２に開示されている技術では、ランプユニットはバンパーよりも上方に位置しているため、路車間通信への対応に関して構造的な問題はない。
【０００５】
ところが、フェンダーマーカランプ等は汚れ易く、カバーに付着した汚れを頻繁に除去しなければ通信やセンシングの状態を良好に維持することができない。また、ランプ等は点灯時に発生する熱量が大きいため、受光センサに与える熱ストレスが大きくなってしまう。更に、ランプユニットにセンサを配置すると信号線の引き回しが長くなることが避けられず、信号の損失量が大きくなることなどが、新たな問題となっている。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、フロントガラスの光透過率の高低にかかわらず、車外の状態を示す物理量の検出を行なうことができる車両用センサ構造体、及び車外との間で空中伝搬信号を用いて通信を行うことができる車両用通信端末構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の車両用センサ構造体によれば、張り合わせ構造をなすフロントガラスの中間層内にセンサを配置する。従って、中間層が例えば赤外線や紫外線などの透過率を低下させる性質を備えている場合でも、センサは、その影響を受けることなく車外の状態を示す物理量を検出することが可能となる。また、フロントガラスの車外側ガラス面に汚れが付着しても、当該ガラス面はウインドウウォッシャ液やワイパーによって容易に洗浄可能であるから、センサによるセンシングを常に良好に行うことができる。そして、センサがランプの発する熱の影響を受けることなく、また、センサの配線長を短くすることも可能となる。
請求項２記載の車両用センサ構造体によれば、センサを、フロントガラスの車外側ガラス面を払拭するワイパーによる払拭領域内に配置するので、センサの配置部位に付着した汚れはより確実に払拭されるようになり、センシングを一層良好に行うことができる。
【０００８】
請求項３記載の車両用通信端末構造体によれば、張り合わせ構造をなすフロントガラスの中間層内に通信端末を配置する。従って、上述したケースと同様に、中間層が例えば赤外線や紫外線などの透過率を低下させる性質を備えている場合でも、通信端末は、その影響を受けることなく車外との間で空中伝搬信号を用いて通信を行うことが可能となる。そして、フロントガラスの車外側ガラス面に汚れが付着しても、その汚れはウインドウウォッシャ液やワイパーによって容易に洗浄可能であるから、通信端末による路車間通信を常に良好に行うことができる。また、通信端末がランプの発する熱の影響を受けることなく、また、配線長を短くすることも可能となる。
尚、ここでの「通信端末」とは、空中伝搬信号を送信する送信手段、空中伝搬信号を受信する送信手段、それらの何れか一方又は双方を含む概念とする。
【０００９】
請求項４記載の車両用通信端末構造体によれば、通信端末を、フロントガラスの車外側ガラス面を払拭するワイパーによる払拭領域内に配置するので、通信端末の配置部位に付着した汚れはより確実に払拭されるようになり、路車間通信を一層良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の車両用通信端末構造体を、光ビーコン対応ＶＩＣＳレシーバとしての機能を備える車両用ナビゲーション装置に適用した場合の一実施例について図面を参照して説明する。図４は、上記ナビゲーション装置における通信システム部分の一般的な電気的構成を示す機能ブロック図である。通信システム１は、光ビーコンアンテナ（通信端末）２とナビゲーションＥＣＵ(Electronic Control Unit)３とで構成されている。両者は、送信，受信の各信号線４，５を介して接続されている。
【００１１】
光ビーコンアンテナ２は、送信用の発光素子であるＬＥＤ（送信手段）６と、受信用の受光素子であるフォトダイオード（ＰＤ，受信手段）７と、夫々のインターフェイス回路８，９とで構成されている。そして、この光ビーコンアンテナ２は、図１に示すように、車両のフロントガラス１０に埋設されている。
図１において、フロントガラス１０は、車外側ガラス面１１と車内側ガラス面１２とが中間層１３を介して張り合わされた３層構造となっており、中間層１３は、車外より車室内に入射する光の内、可視光は高い透過率で透過させるが、赤外線や紫外線などは反射若しくは吸収する性質を備えている（図２参照）。そして、光ビーコンアンテナ２は、ＬＥＤ６の発光面及びＰＤ７の受光面が車外側ガラス面１１を向くようにして中間層１３部分に埋設されている。
【００１２】
また、光ビーコンアンテナ２は、図３に示すように、車外側から見たフロントガラス１０における（図３中）左下側で、且つ、運転席側のワイパー２０による払拭領域２１の内部に位置するように埋設されている。
再び、図４を参照する。ナビゲーションＥＣＵ３は、ＡＳＩＣ
(Application Specific Integrated Circuit)等で構成される光ビーコン送受信処理回路１４とＣＰＵ１５とを中心として構成されている。光ビーコン送受信処理回路１４は、光ビーコンアンテナ２のＬＥＤ６にアップリンクデータを出力するための送信ポート１４Ｔと、ＰＤ７が受信したダウンリンクデータを入力するための受信ポート１４Ｒとを備えている。
【００１３】
送信ポート１４Ｔより出力されるアップリンクデータは、インターフェイス回路１６により変換され、送信信号線４を介して光ビーコンアンテナ２に伝送される。一方、光ビーコンアンテナ２によって受信されたダウンリンクデータは、受信信号線５を介してナビゲーションＥＣＵ３に伝送され、インターフェイス回路１７により変換されて光ビーコン送受信処理回路１４の受信ポート１４Ｒに入力される。
ＣＰＵ１５は、ナビゲーションＥＣＵ３において地図表示機能や経路探索機能を実現するための各種演算処理を実行するようになっている。また、ＣＰＵ１５は、プログラムがインストールされているＳＲＡＭ１８などに対し、必要に応じてデータを書き込んで記録させる機能も有する場合がある。
【００１４】
以上のように本実施例によれば、車外側ガラス面１１と車内側ガラス面１２とを中間層１３を介して張り合わせた構造をなすフロントガラス１０の中間層１３に、路車間通信を行うための通信端末たる光ビーコンアンテナ２を埋設した。従って、中間層１３が赤外線や紫外線などの透過率を低下させる性質を備えていても、光ビーコンアンテナ２は、その影響を受けることなく車外との間で赤外線信号を用いて通信を行うことが可能となる。また、中間層１３に光ビーコンアンテナ２を埋設しても、車両の美観には影響を殆ど与えることがない。
【００１５】
そして、フロントガラス１０の車外側ガラス面１１に汚れが付着した場合でも、その汚れはウインドウウォッシャ液やワイパー１０によって容易に洗浄可能であるから、光ビーコンアンテナ２による路車間通信を常に良好に行うことができる。
更に、光ビーコンアンテナ２を、車外側ガラス面１１を払拭するワイパー２０による払拭領域内２１に配置したので、光ビーコンアンテナ２の配置部位に付着した汚れはワイパー２０によってより確実に払拭されるようになり、路車間通信を一層良好に行うことが可能となる。
【００１６】
また、特許文献２に開示されている構成のように、ランプが発生する熱のストレスを受けることがないので、光ビーコンアンテナ２の寿命をより長く維持できるようになる。加えて、ナビゲーションＥＣＵ３との間の配線長が短くなるので信号の伝送損失が小さくなり、その点からも通信状態がより良好となる。
【００１７】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例に限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
フロントガラス１０にＬＥＤ６及びＰＤ７のみを埋設しても良い。
路車間通信はＶＩＣＳに限ることなく、その他例えばＵＴＭＳ（Universal Traffic Management System）等であっても良い。
また、空中伝搬信号は赤外線などの光信号に限ることなく、例えばＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication)などに使用されるような電波信号であっても良い。従って、通信端末は、電波信号を受信、送信、若しくは送受信するアンテナであっても良い。
【００１８】
更に、路車間通信用の送信手段，受信手段の内何れか一方のみをフロントガラスに配置しても良い。
光ビーコンアンテナ２に代えて、例えば日射センサやコンライトセンサとして使用されるフォトダイオードなどの受光センサを埋設することで、車両用センサ構造体を構成しても良い。
【００１９】
通信システムは、必ずしもナビゲーションＥＣＵ３の一部として構成する必要はなく、通信機能のみを有する通信装置であっても良い。
中間層は、必ずしも赤外線や紫外線を積極的にカットする性質を有するものに限らない。例えば、単に強度を向上させるために２枚のガラスを接着する役割をなすものであっても良い。
【００２０】
通信端末或いはセンサの埋設領域は、ワイパーによる払拭領域外であっても良い。その場合でも、ウインドウウォッシャ液の噴射などによって車外側ガラス面の汚れはある程度除去可能であるから、例えば特許文献２の構成に比較した場合でも通信或いはセンシングの状態はより良好に維持される。また、フロントガラスの下端側に限らず、要は運転者の視界を実質的に妨げなければ良く、上端側に配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例であり、車両用通信端末構造体の配置状態を示すフロントガラスの断面図
【図２】中間層の光学的性質を説明する図
【図３】フロントガラスを車外側から見た光ビーコンアンテナの埋設位置を示す図
【図４】ナビゲーション装置における通信システム部分の一般的な電気的構成を示す機能ブロック図
【符号の説明】
【００２２】
図面中、１は通信システム、２は光ビーコンアンテナ（通信端末）、６はＬＥＤ（送信手段）、７はフォトダイオード（ＰＤ，受信手段）、１０はフロントガラス、１１は車外側ガラス面、１２は車内側ガラス面、１３は中間層、２０はワイパー、２１は払拭領域を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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