JP7516808B2 - 通信システム及び通信装置 - Google Patents
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Description
[1-1.構成]
<全体構成>
本実施形態に係る通信システム100の構成について、図1を参照して説明する。通信システム100は、車両V1に搭載される。通信システム100は、少なくとも1つの管理装置2と、管理装置2とは異なる複数の末端装置4と、を備える。通信システム100は、少なくとも1つの組電池50を備えていてもよい。組電池50は、複数の電池セル5をパッケージングしたものである。電池セル5は電池の構成単位をいう。
管理装置2は、アンテナ21と、無線通信部22と、管理制御部23と、を備える。無線通信部22と、管理制御部23とを、管理モジュール22ともいう。
無線通信部22は、アンテナ21を介して、複数の電池モジュール3それぞれが備える末端装置4との間で、通信システム100にて使用する予め定められた周波数帯(以下、使用周波数帯)F1の無線通信信号を送受信する。使用周波数帯F1は、通信システム100にて無線通信に使用される周波数帯であって、例えば、ISMバンド(すなわち、数GHz)であり得る。
通信システム100が備える複数の末端装置4は、それぞれ同様に構成されている。1つの末端装置4は、アンテナ41と、無線通信部42と、末端制御部43と、を備える。無線通信部42と、末端制御部43とを、末端モジュールともいう。
無線通信部42は、アンテナ41を介して、管理装置2との間で無線通信信号を送受信する。無線通信部42は、無線通信部22と同様に構成され得る。
組電池50は、上述のように3つの電池セル5(すなわち、電池セル5_1-5_3)を備える。電池セル5_1-5_3は同様の形状である。電池セル5は、例えば後述する図3に示すように、6面体状に形成される。但し、電池セル5の形状は、これに限定されるものではなく、任意の形状であり得る。
通信システム100は、例えば図2に示すように、車両V1内に設置された、直方体状の金属製の筐体200内に配置される。筐体200は、図3に示すように、平板状に形成された蓋部201と、箱状に形成された底部202とを備える。以下では、紙面における左右方向をX方向とし、奥行き方向をY方向とし、上下方向をZ方向として説明する。上下方向は筐体200の高さ方向に相当する。上方向とは+Z方向であり、下方向とは-Z方向である。
以下でいう特定通信装置とは、直交面上に配置されており、アンテナ構造物を少なくとも備えるものをいう。アンテナ構造物には少なくとも1つのアンテナが含まれる。つまり、アンテナ構造物は、アンテナ単体であってもよいし、複数のアンテナであってもよいし、一又は複数のアンテナとその他の構造物とを含むものであってもよい。その他の構造物には、例えば、接続線、基板に形成されたマイクロストリップライン、無線通信を行うためのモジュール、後述するモジュールケース51、アンテナカバー52、基板53、等が含まれ得る。
例えば本実施形態では、内周壁面302_1が特定面に相当する。つまり、特定通信装置としての末端装置4が備えるアンテナ41を含むアンテナ構造物は、特定面としての内周壁面302_1と、装置配置面としての直交面401と、の間に設置される。
通信システム100では、アンテナ41から送信される電波は、開口部801から疑似導波路空間S1へ投入され、疑似導波路空間S1に沿って伝搬し得る。同様に、疑似導波路空間S1を伝搬する電波は開口部801を介してアンテナ41にて受信される。
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1a)筐体200は、筐体200内に、内部部材80を備える。内部部材80は、電池配置面305に直交する方向を上下方向として、特定通信装置としての末端装置4が備えるアンテナ41の上方及び下方の少なくとも一方に、電池配置面305に対して略平行に設置される、板状の部材である。本実施形態では、内部部材80は、アンテナ41の上方に設置される。
なお、上述の実施形態において、管理装置2が第1の通信装置に相当し、末端装置4が第2の通信装置、特定通信装置に相当する。第1の通信装置とは、通信システム100が備える、無線通信を行う通信装置である。第2の通信装置とは、通信システム100が備える、無線通信を行う通信装置であって、第1の通信装置とは異なる通信装置である。アンテナ41が、特定通信装置(すなわち、第2の通信装置)が備えるアンテナに相当する。また、使用周波数帯F1の電波が通信システム100にて用いられる電波に相当する。
(1-1)アンテナ41は、ビームフォーミングによるアンテナとして構成されていてもよい。アンテナ41は、例えば図10に示すように、その指向性の中心軸Cが、合成ベクトルv3をY-Z平面に投影したときの投影方向d1に一致するように構成されてもよい。
(1-6)電池セル5は、X方向沿って並んで整列していてもよい。又は、電池セル5は、X方向に沿い、且つY方向沿うように、並んで整列していてもよい。
[2-1.構成]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
複数の電池セル5は、電池配置面305に沿う方向のうちの1つである第1の方向及び、電池配置面305に沿う方向のうちの1つであって第1の方向と垂直な第2の方向のうち、少なくとも一方に沿って整列して配置される。例えば本実施形態では、図14に示すように、第1の方向はX方向に相当し、第2の方向はY方向に相当し、複数の電池セル5_1-5_6は、電池配置面305上において、X方向及びY方向の両方に沿って整列して配置される。
図示されていないが、上述の実施形態と同様に、末端装置4は、装置配置面と、上述の同じ特定面との間に、アンテナ41を含むアンテナ構造物を備える。
以上詳述した第2実施形態によれば、上述した第1実施形態の効果(1a)-(1k)と同様の効果を得ることができ、さらに、以下の効果を得ることができる。
なお、本実施形態において、管理装置2が第1の通信装置に相当し、末端装置4が第2の通信装置、特定通信装置に相当し、末端装置4そのものがアンテナ構造物に相当する。末端装置4_1-4_3について、電池セル5_1-5_3の直交面401が装置配置面に相当し、内周壁面302_1が同じ特定面に相当する。末端装置4_4-4_6について、電池セル5_4-5_6の直交面402が装置配置面に相当し、内周壁面302_3が同じ特定面に相当する。
(2-1)第2実施形態に対して、末端装置4_4-4-6のそれぞれは、図15に示すように、直交面404を装置配置面として、該装置配置面上に配置されてもよい。直交面404は、電池セル5_4-5_6が備える直交面であって、補強部材70_4が備える直交面のうち+X側の面と向かい合う直交面である。補強部材70_4が備える直交面のうち+X側の面が、末端装置4_4-4_6に対する、上述の同じ特定面に相当する。
これにより、本変形例では、疑似導波路空間S15-S17を用いて通信を行うことができる。また、本変形例では、管理装置2に対する内部部材80と末端装置4に対する内部部材80とが兼用されるので、使用する部材数を減らすことができ、簡易な構成とすることができる。
[3-1.構成]
上述した実施形態では、装置配置面と特定面とを接続する内部部材80_1-80_9は、装置配置面と向かい合う内周壁面302や、装置配置面と向かい合う補強部材70が備える直交面を特定面とするように構成されていた。これらは、いずれも装置配置面に近接する直交面である。
以上詳述した第3実施形態によれば、上述した第1実施形態及び第2実施形態の効果と同様の効果を得ることができ、さらに、以下の効果を得ることができる。
(3-1)変形例2-2において、内部部材80_3、80_4に代えて内部部材80_12が用いられてもよい。内部部材80_12は、図22に示すように、装置配置面としての電池セル5_4-5_6の直交面404と、該装置配置面を備える各電池セル5と補強部材70_4を挟んで向かい合う他の電池セル5_1-5_3の直交面405と、を接続する。装置配置面を備える電池セル5_4-5_6と補強部材70_4を挟んで向かい合う、他の電池セル5_1-5_3の直交面405が、特定面に相当する。
これにより、本変形例では、より広い疑似導波路空間S22において電波を伝搬させることができる。また、本変形例では、内部部材80_3と内部部材80_4とを一体化することができるので、部材数を低減することができ、より簡易な構成とすることができる。
(3-3)変形例2-4において、図24に示すように、内部部材80_5に代えて内部部材80_13が用いられてもよい。また、内部部材80_6に代えて内部部材80_14が用いられてもよい。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(4b)管理装置2に対して、内部部材80は、管理装置2が備えるアンテナ構造物の下方に、配置されてもよい。又は、内部部材80は、管理装置2が備えるアンテナ構造物の上方及び下方の両方に、配置されてもよい。
(4d)アンテナ21は、ホーンアンテナであってもよいし、ビームフォーミングによるアンテナであってもよい。
(4h)管理装置2は、筐体200内における任意の位置に配置されてよい。
Claims (20)
- 筐体内に設けられ、少なくとも1つの第1の通信装置(2)と前記第1の通信装置とは異なる少なくとも1つの第2の通信装置(4)とを備える通信システム(100)であって、
前記第1の通信装置は、無線通信を行い、前記第2の通信装置から送信される電池情報を受信するように構成されており、
前記第2の通信装置は、複数の電池セルを含む組電池における少なくとも1つの前記電池セルに関する情報を前記電池情報として取得し、無線通信を行い、前記電池情報を前記第1の通信装置に送信するように構成されており、
前記第1の通信装置及び前記第2の通信装置のうちの少なくとも1つである特定通信装置は、前記筐体内における前記電池セルが配置される電池配置面に対して直交する直交面上に配置されており、少なくとも1つのアンテナを含むアンテナ構造物を少なくとも備え、
前記アンテナ構造物は、前記特定通信装置が配置される前記直交面である装置配置面と前記装置配置面とは異なる前記直交面である特定面との間に設置され、
前記筐体は、前記筐体内に、前記電池配置面に直交する方向を上下方向として、前記特定通信装置が備える前記アンテナ構造物の上方及び下方の少なくとも一方に設置される内部部材(80)を備え、
前記内部部材には、前記上下方向に開口する少なくとも一つの開口部(801)が形成されており、
前記特定通信装置が備える前記アンテナ(21、41)は、前記内部部材の前記開口部が位置する方向を少なくとも含む予め定められた範囲に、指向性を有する
通信システム。 - 請求項1に記載の通信システムであって、
前記特定通信装置は、少なくとも1つの前記第2の通信装置である
通信システム。 - 請求項2に記載の通信システムであって、
前記第2の通信装置が備える前記アンテナ(41)は、前記内部部材の前記開口部が位置する方向と前記第1の通信装置が位置する方向とを含む予め定められた範囲に、指向性を有する
通信システム。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記内部部材は、前記装置配置面と前記特定面とを固定するように構成される
通信システム。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の通信システムであって、
少なくとも1つの前記装置配置面は、前記電池セルが備える複数の前記直交面のうちの1つである
通信システム。 - 請求項5に記載の通信システムであって、
少なくとも1つの前記特定面は、前記筐体の内周壁面である
通信システム。 - 請求項5又は請求項6に記載の通信システムであって、
前記筐体は、向かい合う内周壁面を接続する補強部材を備え、
前記補強部材は前記直交面を備え
少なくとも1つの前記特定面は、前記補強部材が備える前記直交面である
通信システム。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記内部部材が前記アンテナ構造物の上方に設置され、前記装置配置面及び前記特定面は、前記上下方向において前記内部部材よりも前記上方に延びる部分を有する
通信システム。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記内部部材が前記アンテナ構造物の下方に設置され、前記装置配置面及び前記特定面は、前記上下方向において前記内部部材よりも前記下方に延びる部分を有する
通信システム。 - 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記開口部は、その最長部の長さが、当該通信システムにて用いられる電波の波長の1/4以上である
通信システム。 - 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記筐体及び前記内部部材のうち少なくとも一方の材質は金属である
通信システム。 - 請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記第1の通信装置及び前記第2の通信装置は、前記電池セルの側面と、前記筐体との間に配置されている
通信システム。 - 請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記第1の通信装置及び前記第2の通信装置は、前記電池セルの上面より下方に配置されている
通信システム。 - 請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記第1の通信装置と対向する前記筐体の面と、前記第2の通信装置と対向する前記筐体の面は、互いに交差する面である
通信システム。 - 請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記第1の通信装置と対向する前記筐体の面と、前記第2の通信装置と対向する前記筐体の面は、同じ面である
通信システム。 - 請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記第2の通信装置は前記電池セルの側面と前記電池セルとは異なる他の前記電池セルの側面との間に配置される
通信システム。 - 請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記内部部材の前記開口部の開口方向において、前記第1の通信装置は、前記内部部材の一方側に配置され、前記第2の通信装置は、前記内部部材の他方側に設置される
通信システム。 - 請求項1から請求項17のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記筐体の内周壁面と接続される補強部材を有し、
前記第1の通信装置と前記第2の通信装置との間には、前記補強部材と前記内部部材との間に形成される隙間が位置する
通信システム。 - 筐体内に設けられ、少なくとも1つの第1の通信装置(2)と前記第1の通信装置とは異なる少なくとも1つの第2の通信装置(4)とを備える通信システム(100)における少なくとも1つの前記第1の通信装置であって、
当該第1の通信装置は、無線通信を行い、前記第2の通信装置から送信される電池情報を受信するように構成されており、
前記第2の通信装置は、複数の電池セルを含む組電池における少なくとも1つの前記電池セルに関する情報を前記電池情報として取得し、無線通信を行い、前記電池情報を当該第1の通信装置に送信するように構成されており、
当該第1の通信装置は、
前記筐体内における前記電池セルが配置される電池配置面に対して直交する直交面上に配置されており、少なくとも1つのアンテナを含むアンテナ構造物を備え、
前記アンテナ構造物は、当該第1の通信装置が配置される前記直交面である装置配置面と前記装置配置面とは異なる前記直交面である特定面との間に設置され、
前記筐体は、前記筐体内に、前記電池配置面に直交する方向を上下方向として、当該第1の通信装置が備える前記アンテナ構造物の上方及び下方の少なくとも一方に設置される内部部材(80)を備え、
前記内部部材には、前記上下方向に開口する少なくとも一つの開口部(801)が形成されており、
当該第1の通信装置が備える前記アンテナは、前記内部部材の前記開口部が位置する方向を少なくとも含む予め定められた範囲に、指向性を有する
第1の通信装置。 - 筐体内に設けられ、少なくとも1つの第1の通信装置(2)と前記第1の通信装置とは異なる少なくとも1つの第2の通信装置(4)とを備える通信システムにおける少なくとも1つの前記第2の通信装置であって、
前記第1の通信装置は、無線通信を行い、当該第2の通信装置から送信される電池情報を受信するように構成されており、
当該第2の通信装置は、複数の電池セルを含む組電池における少なくとも1つの前記電池セルに関する情報を前記電池情報として取得し、無線通信を行い、前記電池情報を前記第1の通信装置に送信するように構成されており、
当該第2の通信装置は、
前記筐体内における前記電池セルが配置される電池配置面に対して直交する直交面上に配置されており、少なくとも1つのアンテナを含むアンテナ構造物を備え、
前記アンテナ構造物は、当該第2の通信装置が配置される前記直交面である装置配置面と前記装置配置面とは異なる前記直交面である特定面との間に設置され、
前記筐体は、前記筐体内に、前記電池配置面に直交する方向を上下方向として、当該第2の通信装置が備える前記アンテナ構造物の上方及び下方の少なくとも一方に設置される内部部材(80)を備え、
前記内部部材には、前記上下方向に開口する少なくとも一つの開口部(801)が形成されており、
当該第2の通信装置が備える前記アンテナは、前記内部部材の前記開口部が位置する方 向を少なくとも含む予め定められた範囲に、指向性を有する
第2の通信装置。
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