断線しても通信可能!無線と有線のいいとこどり「電波ホース」

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流行りモノから新技術まで! 5分でわかる最新キーワード解説

断線しても通信可能!無線と有線のいいとこどり「電波ホース」

2014/06/04


 日々進歩するIT技術は、ともすると取り残されてしまいそうな勢いで進化の速度を高めています。そこでキーマンズネット編集部がお届けするのが「5分でわかる最新キーワード解説」。このコーナーを読めば、最新IT事情がスラスラ読み解けるようになることうけあい。忙しいアナタもサラっと読めてタメになる、そんなコーナーを目指します。今回のテーマは、折れ曲がりや破断があってもLANがそのまま使える、有線通信と無線通信のハイブリッド技術「電波ホース」。自動車のワイヤハーネスを代替して重量を1/10以下にできるというその技術は拍子抜けするほどシンプル! そのアイディアとは?

未定

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「電波ホース」とは

 導電性塗料をコーティングしたプラスチックのチュープで電波を伝送する「ホース」型の通信回線。東北大学電気通信研究所の加藤修三教授らの研究チームが今年2月に発表した。自動車内部のワイヤハーネスへの適用が想定されており、折り曲げられたり、押し潰されたり、事故時には破断することもある過酷な使用条件下でも、通信の品質を十分に保って車内LANが運用でき、しかも軽量で従来の車両ワイヤハーネスの重量を1/10にまで削減できるという。

図1 「電波ホース」の試作品
図1 「電波ホース」の試作品
(左上)外観
(右上)折り曲げてみた
(左下)指を離すとすぐに回復
(右下)中味は市販のプラスチックチューブ。外側の塗料が導電性
資料提供:東北大学・加藤修三研究室
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なぜクルマに「電波」を使うのか?

 「もはや走るIT装置」と言ってもおかしくないほどエレクトロニクス設備を満載しているのが現代の自動車だ。車体内には電子計測/制御を行うECU(Electronic Control Unit)が大衆車で30個以上、高級車では70〜100個程度も搭載し、ゲートウェイコンピュータで連携しながら互いに協調して安全・快適な走行と居住性、低燃費を実現している。そこで問題になるのがECU間の通信だ。

■クルマの中には系統の異なるLANが複数存在

 車内ネットワークは制御系、オーディオ・ビジュアル系、安全系の複数ネットワークが備えられており、近年ではテレマティクスやレーダーを使うASV(Advanced Safety Vehicle)技術や後部座席での動画鑑賞などのエンターティンメント設備も求められるようになっている。従来よりもはるかに大容量のデータを複数の系統でリアルタイムに送受信できる車内LANをどう構築するかが、大きな課題になっている。

■大型高級車のワイヤハーネスは50kg、軽量化が課題

 従来から車内LANにはメタルケーブルが用いられ、それを束ねるワイヤハーネスの重量は、軽自動車で10kg以上、大型高級車では50kg以上にも及ぶ。車内空間設計面でも燃費面でも、その重量削減は急務とされてきた。光ケーブルへの置き換えで省線化はできるが、有線での通信では車体内でのケーブルとり回しや分岐が複雑になるとともに、激しい振動・衝撃が加わる特殊な稼働環境の中では断線の可能性があり、制御系や安全系に用いることはできない。

■金属だらけの「箱」の中では無線通信にも大きな課題が

 そこで有力視されているのが無線技術だ。車内にアクセスポイントをつけてECUに無線LANチップとアンテナを内蔵すれば問題は解決……となればよいが、金属の塊である自動車の中は電波が反射する「マルチパス干渉」が激しく、また人や荷物も障害物になることがある。空間伝搬では通信が途切れ、走行制御に用いていた場合には思わぬ事故につながらないとも限らない。
 有線でも無線でも課題がある高速車内LANをどう構築するか? これを考え抜いた加藤教授らの研究チームが出した解答が、無線と有線を組み合わせたハイブリッド技術「電波ホース」だ。

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