(57)【要約】【課題】従来の構造体に対して大幅に修正を加えることなく、構造体外へのデータ漏洩及び構造体内の他の機器への電波障害を伴わずに高い効率で構造体内無線通信を実現する無線通信方法及びシステムを提供すること。【解決手段】メンバ、レインフォースメント、レール、ピラーなどの中空構造を持つ又は形成する構造支持材又は強度補強材を含む構造体（例えば車両）の内部で無線信号を送受信する無線通信方法及びシステムにおいて、上記中空構造の中空部分を上記無線信号の伝搬経路として利用する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空構造を持つ又は形成する構造支持材又は強度補強材を含む構造体の内部で無線信号を送受信する無線通信方法であって、
前記中空構造の中空部分を前記無線信号の伝搬経路として利用することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
中空構造を持つ又は形成する構造支持材又は強度補強材を含む構造体の内部で無線信号を送受信する無線通信システムであって、
前記中空構造の中空部分を前記無線信号の伝搬経路として利用するように構成されたことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概して、構造体内部などの限られた空間で行われる無線通信に係り、特に、フレーム、メンバ、レインフォースメント、レール、ピラーなどの中空構造を持つ又は形成する構造支持材及び／又は強度補強材の中空部分を無線信号伝搬路として用いる無線通信方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両内の電気信号配線（ワイヤーハーネス）を省線化するために、車載電子機器相互間で無線通信により情報の送受信を行ういわば車内無線ＬＡＮとも言うべき車両内用無線通信システムが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
従来提案されている車両内無線ＬＡＮシステムでは、モデムに装着されたアンテナ又は別体のアンテナ装置を用いて、車室内に電波を放出して通信を行う。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−６７３８号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００３−４００５５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両内用無線通信システムでは、車室内（又は車両内）に満遍なく電波を放出するために、いくつかの問題を生じる。これを図１を用いて説明する。図１は、従来の車両内用無線通信システムの問題点を概略的に示す模式図である。
【０００７】
まず、従来のシステムでは、個々の車載電子機器のアンテナが無指向性で全方位に電波を放射するため、例えばある特定の送信側機器から特定の受信側機器へ信号を送信しようとする場合に、通信効率が悪いという問題がある。逆に、指向性アンテナを用いると、確かに特定の方向への通信効率は向上するが、一方で、アンテナのサイズ増及びコスト増を招くと共に、電子機器の車両内での取り付け位置の自由度を低下させる。
【０００８】
また、従来のシステムでは、上記無指向性の電波放射により、一車両内のみでやりとりされるべきデータが車外へ漏洩する可能性がある。特に、セキュリティ・データであれば深刻な問題となる。
【０００９】
さらに、従来のシステムでは、上記無指向性の電波放射により、送信側機器に近接する他の電子機器に対して不要な電波照射を行うこことなり、該近接機器に電波障害を生ずる可能性がある。
【００１０】
このように、従来の車両内用無線通信システムには、▲１▼低い通信効率、▲２▼車外へのデータ漏洩、及び▲３▼他の車載機器への電波障害、といった問題が生ずる可能性がある。これらの問題は、車内無線ＬＡＮに限られず、車両以外の構造体などの限られた空間内でのみ無線信号を送受信する際にも生じるものである。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、従来の構造体に対して大幅に修正を加えることなく、構造体外へのデータ漏洩及び構造体内の他の機器への電波障害を伴わずに高い効率で構造体内無線通信を実現する無線通信方法及びシステムを提供することを主たる目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、中空構造を持つ又は形成する構造支持材又は強度補強材を含む構造体の内部で無線信号を送受信する無線通信方法であって、上記中空構造の中空部分を上記無線信号の伝搬経路として利用する無線通信方法である。
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の別の一態様は、中空構造を持つ又は形成する構造支持材又は強度補強材を含む構造体の内部で無線信号を送受信する無線通信システムであって、上記中空構造の中空部分を上記無線信号の伝搬経路として利用するように構成された無線通信システムである。
【００１４】
これらの態様において、構造体とは、例えば、車両又は飛行機などの移動体や、家屋又はビルなどの地上建造物などを指すものとする。また、用いられる無線通信システムの通信方式は、既存の任意のものでよい。
【００１５】
また、これらの態様において、構造支持材及び強度補強材とは、フレーム、メンバ、レインフォースメント、レール、ピラーなどの構造体を指すものとする。また、中空構造を持つ部材とは、例えば元より中空部分を有する管状部材であり、中空構造を形成する部材とは、例えば補強のためにボックス状を形成するように組み立てられる部材である。
【００１６】
さらに、これらの態様においては、構造体内に配置され、無線通信を行う電子機器は、そのアンテナが構造支持材又は強度補強材の中空部分に露出するように構成され、電子機器相互間で送受信される信号が構造支持材又は強度補強材の中を通るようにする。該信号が構造支持材又は強度補強材の中空部分のみを通るように構成することが望ましい。
【００１７】
これらの態様によれば、各電子機器のアンテナから放射される電波は構造支持材又は強度補強材の中を通って伝搬するため、▲１▼指向性アンテナを用いなくても通信効率を向上させることができ、▲２▼送信されたデータが構造体外へ漏洩せず、また、▲３▼他の構造体内電子機器への電波障害を引き起こさない。さらには、▲４▼新たに導波管などを設けることなく、既存の構造をそのまま利用できる、という利点もある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図２〜４を用いて本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、既述の従来技術に対応して、上記構造体が車両であって、上記無線通信システムが車内無線ＬＡＮである場合の一例である。当業者には明らかなように、本発明に係る無線通信システムは、車両以外の構造体にも適用可能である。
【００１９】
また、本実施形態では、通信システムについては既存の無線ＬＡＮをそのまま適用する。すなわち、通信方式は問わない。用いられ得る無線ＬＡＮとしては、例えば、３００ＭＨｚのＵＨＦ帯を用いるものや、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ（２．５ＧＨｚ帯）、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ（５ＧＨｚ帯）、及びブルートゥース（２．４ＧＨｚ帯）などのＳＨＦ帯を用いるもの、などが考えられる。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る無線通信システムの構成を部分的に示す概略図である。ここでは、車両内のメンバ又はレインフォースメントである中空構造部材２０１に複数の車載電子機器（図示せず）のアンテナ・ユニット２０２を取り付けるものとする。図２において、アンテナ・ユニット２０２ａは、中空構造部材２０１に組み付けられたところ、アンテナ・ユニット２０２ｂは、中空構造部材２０１に組み付けようとしているところ、をそれぞれ示す。
【００２１】
図２のラインＡ−Ａ’で切った断面図の一例（フロント・ドアを閉めたところ）を図３に示す。図示するように、中空構造部材２０１は、管状部材に限られず、ボックス状に組み立てられ、中空部分が生じた複数の部材から成る構造であってもよい。
【００２２】
中空構造部材２０１には、各アンテナ・ユニット２０２のアンテナ２０３を挿入するための穴２０４が開けられる。上述のような無線ＬＡＮの通信方式を利用する場合、対応するアンテナは小型化が可能であるため、穴２０４も小さくて済む。したがって、穴２０４を形成したことによって中空構造部材２０１の本来の支持・補強機能に悪影響はない。
【００２３】
穴２０４に挿入されたアンテナ２０３は、中空構造部材２０１内部の中空部分に露出された状態となり、該中空部分で無線信号の送受信を行う。すなわち、該中空部分内に送信電波を放射すると共に、該中空部分内に放射された電波を受信する。
【００２４】
アンテナ・ユニット２０２は、アンテナ（放射エレメント）２０３と、アンテナのアースを取るためのプレート２０５と、同軸ケーブル２０６と、ＲＦモデム（無線ＬＡＮ送受信器）２０７と、を有する。中空構造部材２０１及びプレート２０５にはビス穴２０８及び２０９がそれぞれ開けられており、プレート２０５はビス２１０で中空構造部材２０１に固定される。これにより、アンテナ２０３のアースが確保される。
【００２５】
中空構造部材２０１の連結部、絞り部、強度増強のための袋部、作業スペース確保のための開口部を有する開放部などの偏曲部においては、電波の反射が発生し、中空構造部材２０１内で定在波が発生するため、特性改善のための電磁吸収及び位相整合のための貼付型電磁シート２１１を適宜貼り付ける。図２では、一例として、開口部２１２に電磁シート２１１を貼り付ける場合を示している。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、各車載電子機器のアンテナから放射される電波が中空構造部材２０１の中だけを通って伝搬するため、▲１▼指向性アンテナを用いなくても通信効率を向上させることができ、▲２▼送信されたデータが車外へ漏洩せず、また、▲３▼車載電子機器への電波障害を引き起こさない。さらに、▲４▼新たに導波管などを設けることなく、既存の車両構造をそのまま利用できる。
【００２７】
具体例として、例えば上記実施形態において、トランクにＩＴＳ関連のＥＣＵを装備し、ナビゲーション・システムのディスプレイはフロントに装備し、両者をフロントとリアをつなぐメンバ又はレインフォースメント内を利用した無線ＬＡＮで接続してもよい。これにより、フロント部分に集中する車載電子機器の一部をリアに装備する場合に、フロント側に配置された電子機器とリア側に配置された電子機器とを効率良く無線で接続することができる。
【００２８】
なお、上記実施形態においては、メンバやレインフォースメントなどの中空構造体の内表面を研磨したり、コーティングしたりすることによって無線伝搬効率をより高めることができるとも考えられる。しかし、そのように中空構造体をあたかも導波管に仕上げるがの如き工程を加えれば、既存の構造をそのまま利用できるという本発明の利点が薄れてしまう。車両の全長は大型の部類に属するいわゆるワンボックスカーであっても５メートルほどであり、フロントからリアまで無線を飛ばしても減衰の程度はわずかに留まる。したがって、上記実施形態のような本発明の実施においては、既存の車両構造にできる限り変更を加えない方が好ましいと考える。
【００２９】
同様に、中空部分内に挿入する各車載電子機器のアンテナをメンバ又はレインフォースメントの伸びる方向に合わせた指向性アンテナとすることも、アンテナ挿入穴の大型化を招くため好ましくないと考える。
【００３０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、既述のように、本発明の用途は車両に限られず、中空構造の構造支持材又は強度補強材を含む家屋、ビル、又は飛行機などのあらゆる構造体に適用可能である。
【００３１】
また、上記一実施形態においては、説明の便宜上、図２にアンテナ・ユニットを２つしか図示していないが、当業者には明らかなように、アンテナ・ユニットの数（すなわち、無線通信する電子機器の数）は２に限られない。本発明に係る無線通信システムは、より多くの電子機器間での無線通信にも適用可能であることは明らかである。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来の構造体に対して大幅に修正を加えることなく、構造体外へのデータ漏洩及び構造体内の他の機器への電波障害を伴わずに高い効率で構造体内無線通信を実現する無線通信方法及びシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の車両内用無線通信システムの問題点を概略的に示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を部分的に示す概略図である。
【図３】図２のラインＡ−Ａ’で切った断面図の一例を示す図である。
【図４】（ａ）  本発明の一実施形態に係るアンテナ・ユニット構造の一例の斜視図である。
（ｂ）  本発明の一実施形態に係るアンテナ・ユニット構造の一例の側面図である。
【符号の説明】
２０１  中空構造部材
２０２  アンテナ・ユニット
２０３  アンテナ
２０４  アンテナ挿入穴
２０５  アース・プレート
２０６  同軸ケーブル
２０７  ＲＦモデム
２０８、２０９  ビス穴
２１０  ビス
２１１  電磁シート
２１２  開口部
【図１】
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【図２】
2005020290.tif 000004
【図３】
2005020290.tif 000005
【図４】
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