(57)【要約】【課題】電力線等の信号線を介してデータ通信を行う車両用通信装置において、信号線に重畳されたノイズの影響を受けることなく、高速なデータ通信を実行できるようにする。【解決手段】ＰＬＣシステムを構成する車両用通信装置には、通信方式をＯＦＤＭ方式とＳＳ方式とに切換可能なＰＬＣ通信部４０を設け、特に、ＰＬＣ親機１０には、車内ＬＡＮを介してエンジン制御ＥＣＵ等の制御装置とデータ通信を行うためのＬＡＮ用通信部３２を設ける。ＰＬＣ親機１０では、マイコン３０が、ＬＡＮ用通信部３２を介して各種制御装置から車両各部の動作状態を取得し、その取得した動作状態と予め記憶された制御情報とを用いて、車両各部で発生したノイズの影響を受けることなくデータ通信を実行できるように、ＰＬＣ用通信部４０での通信方式や、通信方式がＯＦＤＭ方式であるときに使用を禁止するサブキャリアを設定し、その設定した通信方式をＰＬＣ子機に通知する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に配線された信号線を介して他の車載装置との間でデータ通信を行い、しかも、該データ通信に用いる通信方式を複数の通信方式の何れかに切り換え可能な通信手段と、
車両各部の動作状態と前記通信手段がデータ通信を行うのに適した通信方式との関係を表す制御情報が記憶された記憶手段と、
車両各部を制御する制御装置から車両各部の動作状態を取得すると共に、該取得した動作状態と前記記憶手段に記憶された制御情報とに基づき、前記通信手段がデータ通信を行うのに適した通信方式を決定し、前記通信手段がデータ通信に用いる通信方式を、該決定した通信方式に切り換える制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用通信装置。
【請求項２】
前記通信手段は、前記データ通信に用いる通信方式を、高速通信用の第１通信方式と、該第１通信方式よりも通信速度が低く耐ノイズ性が高い第２通信方式とに切り換え可能に構成されており、
前記制御情報は、通常時には前記第１通信方式が選択され、車両各部の動作状態が、前記信号線に生じるノイズによって前記第１通信方式で通信不良が生じる動作状態となったときに、前記第２通信方式が選択されるように、設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用通信装置。
【請求項３】
前記第１通信方式は、直交周波数分割多重方式であり、前記第２通信方式は、スペクトラム拡散方式であることを特徴とする請求項２に記載の車両用通信装置。
【請求項４】
前記制御情報には、車両各部の動作状態毎に、前記通信手段が前記直交周波数分割多重方式でデータ通信を行ったときに通信不良が生じるサブキャリアを記述した、サブキャリア情報が含まれており、
前記制御手段は、前記通信手段がデータ通信に用いる通信方式として前記直交周波数分割多重方式を選択した際には、前記サブキャリア情報に基づき、前記通信手段が前記直交周波数分割多重方式でデータ通信を行うのに用いるサブキャリアの中から、前記通信不良が生じるサブキャリアを除去する、または該サブキャリアを使用して伝送される情報を使用しないことを特徴とする請求項３に記載の車両用通信装置。
【請求項５】
前記制御情報には、前記サブキャリア情報に加えて、前記通信手段が前記直交周波数分割多重方式でデータ通信を行ったときに通信不良を生じることのないサブキャリアの変調方式を表す変調情報が含まれており、
前記制御手段は、前記通信手段がデータ通信に用いる通信方式として前記直交周波数分割多重方式を選択した際には、前記変調情報に基づき、前記通信手段が前記直交周波数分割多重方式でデータ通信を行う際に用いる各サブキャリアの変調方式を設定することを特徴とする請求項４に記載の車両用通信装置。
【請求項６】
前記信号線は、車両各部に電源供給を行うための電力線であることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の車両用通信装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れかに記載の車両用通信装置において、前記制御手段が前記通信手段の動作を制御するのに用いる制御情報を生成する制御情報生成装置であって、
前記通信手段にて切り換え可能な通信方式の中でノイズの影響を最も受け易い通信方式を利用して、車両に配線された信号線を介して他の車載装置との間でデータ通信を行い、該データ通信で生じた通信エラーの比率を計測する計測手段と、
車両各部を制御する制御装置から車両各部の動作状態を取得すると共に、該取得した車両各部の動作状態毎に、前記計測手段を介して通信エラーの比率を計測し、該計測した通信エラーの比率に基づき、当該動作状態でデータ通信を行うのに適した通信方式を決定する通信方式決定手段と、
該通信方式決定手段にて決定された通信方式を、前記車両各部の動作状態に関連づけて記憶媒体に記憶することにより、前記制御情報を生成する制御情報生成手段と、
を備えたことを特徴とする制御情報生成装置。
【請求項８】
前記計測手段は、直交周波数分割多重方式でデータ通信を行うことで、通信不良が生じるサブキャリアを検出し、該検出したサブキャリアの数と、前記直交周波数分割多重方式のデータ通信で使用されたサブキャリアの数との比率を、前記通信エラーの比率として計測し、
前記通信方式決定手段は、前記計測手段にて計測された通信エラーの比率が予め設定された切換判定値に達していなければ、前記データ通信の通信方式として直交周波数分割多重方式を設定し、通信エラーの比率が切換判定値に達していれば、前記データ通信の通信方式として、スペクトラム拡散方式を設定することを特徴とする請求項７に記載の制御情報生成装置。
【請求項９】
前記制御情報生成手段は、前記通信方式決定手段にて決定された通信方式に加えて、前記計測手段が直交周波数分割多重方式でデータ通信を行ったときに通信不良が生じたサブキャリアを表すサブキャリア情報を、前記車両各部の動作状態に関連づけて記憶媒体に記憶することを特徴とする請求項８に記載の制御情報生成装置。
【請求項１０】
前記通信方式決定手段は、前記計測手段にて計測された通信エラーの比率が前記切換判定値に達したときには、通信不良が生じたサブキャリアに対する変調方式を、通信不良が発生し難い変調方式に変更可能か否かを判断し、変調方式を変更可能であれば、前記計測手段に対し、当該サブキャリアに対する変調方式を通信不良が発生し難い変調方式に変更して直交周波数分割多重方式によるデータ通信を実行させることにより、前記通信エラーの比率を再度計測させ、
前記制御情報生成手段は、前記通信方式決定手段にて決定された通信方式に加えて、前記サブキャリア情報と、前記計測手段が直交周波数分割多重方式でデータ通信を行ったときに通信不良が生じなかったサブキャリアの変調方式を表す変調情報とを、前記車両各部の動作状態に関連づけて記憶媒体に記憶することを特徴とする請求項９に記載の制御情報生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に配線された信号線を介して他の車載装置との間でデータ通信を行う車両用通信装置、及び、この通信装置において通信動作を制御するのに必要な制御情報を生成する制御情報生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の車両に搭載されて周囲を撮像するカメラと、このカメラからの映像信号を受信して画像処理等を行う受信装置とを、車内に配線された電力線を介して互いにデータ通信可能に接続し、カメラからの映像信号を、電力線を介して受信装置に伝送するようにした、車両用の電力線搬送通信システム（ＰＬＣシステム、ＰＬＣ：Power Line Communications）が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
また、この種のＰＬＣシステムでは、耐ノイズ性と高速データ伝送の両方を実現するために、通信方式として、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ方式、ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）を利用するのが一般的である（例えば、特許文献２等参照）。
【０００４】
そして、ＯＦＤＭ方式でデータ通信を行うＰＬＣシステムでは、同一周波数帯を使用している他の通信サービスとの干渉を避け、また、ノイズの影響を受けることなくデータ通信を正常に行うために、通信用に割り当てられているサブキャリアのうち、一部のサブキャリアの使用を禁止する、といったことも行われている。
【特許文献１】特開２００６−６７４２１号公報
【特許文献２】特開２００７−４９５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このため、車両にＰＬＣシステムを構築する際には、通信方式としてＯＦＤＭ方式を採用し、ノイズの影響を受けることなく正常なデータ通信を行えるようにするために、電力線に重畳されたノイズの周波数やレベルを検出し、その検出結果に応じて、通信に使用するサブキャリアを切り換えることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、車両には、エンジンを初めとして、様々なノイズ発生源（モータ、電磁弁、ソレノイド等の各種アクチュエータ）が搭載されており、そのノイズ発生源となる各部の動作状態に応じて、電力線に重畳されるノイズの周波数やレベルが頻繁に変化することから、電力線に重畳された全てのノイズを検出して、通信に用いるサブキャリアを設定するのは難しいという問題がある。
【０００７】
また、車両には、ノイズ発生源が多数存在することから、電力線には、ＯＦＤＭ方式の通信で利用可能な全サブキャリアの周波数帯域をカバーするような広帯域のパルス性ノイズが発生することがある。そして、このような広帯域ノイズが発生すると、ＯＦＤＭ方式の通信では、全てのサブキャリアにノイズが混入して、通信に利用できるサブキャリアがなくなってしまい、広帯域ノイズの発生期間中、通信が中断してしまうという問題もある。
【０００８】
一方、こうした問題を防止するために、車両にＰＬＣシステムを構築する際には、通信方式として、ＯＦＤＭ方式よりも耐ノイズ性が優れたスペクトラム拡散方式（ＳＳ方式、ＳＳ：Spread Spectrum ）を利用することも考えられるが、ＳＳ方式では、ＯＦＤＭ方式のような高速通信を実現できず、単位時間当たりに送受信可能なデータ量が少なくなってしまう。
【０００９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、車両に配線された電力線等の信号線を利用して他の車載装置との間でデータ通信を行う車両用通信装置において、信号線に重畳されたノイズの影響を受けることなく、高速なデータ通信を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の車両用通信装置には、信号線を介して他の車載装置との間でデータ通信を行うための通信方式を複数の通信方式の何れかに切り換え可能な通信手段と、車両各部の動作状態と通信手段がデータ通信を行うのに適した通信方式との関係を表す制御情報が記憶された記憶手段とが設けられている。
【００１１】
そして、制御手段が、車両各部を制御する制御装置から車両各部の動作状態を取得し、その取得した車両各部の動作状態と記憶手段に記憶された制御情報とに基づき、通信手段がデータ通信を行うのに適した通信方式を決定し、通信手段の通信方式をその決定した通信方式に切り換える。
【００１２】
このため、本発明の車両用通信装置によれば、車両各部の動作状態によって信号線に重畳されるノイズの周波数やレベルが変化しても、そのときの通信条件下でデータ通信を行うのに適した通信方式となるよう、通信手段の通信方式を切り換えることができる。
【００１３】
よって、本発明によれば、ノイズが少ないときには、通信手段の通信方式として、高速通信可能な通信方式を設定し、ノイズが増えて、高速通信可能な通信方式では正常なデータ通信を実行できなくなると、通信手段の通信方式を、耐ノイズ性の高い通信方式に切り換える、といったことができるようになる。
【００１４】
また、本発明の車両用通信装置では、信号線に重畳されたノイズ成分（ノイズの周波数、レベル等）を検出して、その検出結果に基づき通信手段の通信方式を設定するのではなく、予め記憶手段に制御情報を記憶しておき、その制御情報を用いて、車両各部の動作状態に適した通信方式を設定する。
【００１５】
このため、本発明によれば、通信手段がデータ通信に利用する周波数範囲が広く、その周波数領域で発生した全ノイズ成分を検出するのが難しい場合であっても、そのノイズ成分の影響を受けることなくデータ通信を実行し得る最適な通信方式を、車両各部の運転状態の変化に応じて速やかに設定することが可能となる。よって、本発明によれば、通信手段の通信方式を、データ通信の通信品質を確保しつつ、最大の通信速度が得られる通信方式に設定することができる。
【００１６】
次に、このような高速通信を実現するには、請求項２に記載のように、通信方式を、高速通信用の第１通信方式と、第１通信方式よりも通信速度が低く耐ノイズ性が高い第２通信方式と、の何れかに切り換えることができるように、通信手段を構成し、記憶手段に格納する制御情報については、通常時には第１通信方式が選択され、車両各部の動作状態が第１通信方式で通信不良が生じる動作状態となったときに第２通信方式が選択されるように、設定するとよい。
【００１７】
つまり、このようにすれば、通信手段の通信方式として、通常時には高速通信用の第１通信方式が優先的に設定され、この第１通信方式では通信不良が生じるようになると、第１通信方式よりも通信速度が低く耐ノイズ性が高い第２通信方式が設定されることになるので、通信手段の通信方式を、データ通信の通信品質を確保しつつ、最大の通信速度が得られる通信方式に設定することが可能となる。
【００１８】
なお、この場合、請求項３に記載のように、第１通信方式には、一般的なＰＬＣシステムで利用されている直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ方式）を設定し、第２通信方式には、ＯＦＤＭ方式よりも通信速度が低いものの耐ノイズ性が高い、スペクトラム拡散方式（ＳＳ方式）を設定するとよい。
【００１９】
またこのように、第１通信方式としてＯＦＤＭ方式を設定した場合、ＯＦＤＭ方式では、通信用に設定された多数のサブキャリアのうち、ノイズ周波数に対応したサブキャリアの使用を禁止することで、耐ノイズ性を向上することができることから、請求項３に記載の車両用通信装置は、更に、請求項４に記載のように構成してもよい。
【００２０】
つまり、記憶手段に格納する制御情報には、通信手段がＯＦＤＭ方式でデータ通信を行ったときに通信不良が生じるサブキャリアを車両各部の動作状態毎に記述したサブキャリア情報を含めるようにし、制御手段が、通信手段の通信方式としてＯＦＤＭ方式を選択した際には、そのサブキャリア情報に基づき、通信手段がデータ通信を行うのに用いるサブキャリアの中から、通信不良が生じるサブキャリアを除去する、または該サブキャリアで伝送される情報を使用しないようにするのである。
【００２１】
そして、このようにすれば、車両各部の動作状態が、ＯＦＤＭ方式によるデータ通信で使用されるサブキャリアを制限することによってノイズ対策を行うことができる状態であれば、ＯＦＤＭ方式にてノイズ対策を行いつつデータ通信を行い、ＯＦＤＭ方式でのノイズ対策では正常なデータ通信が実行できない状態になると、通信手段での通信方式をＯＦＤＭ方式からＳＳ方式に切り換える、といったことができるようになる。
【００２２】
そして、この場合、通信速度（詳しくは単位時間当たりに送受信可能なデータ量）は、ＯＦＤＭ方式でのノイズ対策により段階的に低下するものの、通信手段での通信方式がＳＳ方式に切り換えられて、通信速度が最も低速になる確率を低減できる。
【００２３】
また、ＯＦＤＭ方式では、サブキャリアの変調方式として、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、…といった各種直交変調方式を採用できる。そして、これらの変調方式のうち、伝送ビット数が１ｂｉｔと最も少ないＢＰＳＫでは、ノイズの影響を最も受け難くなり、ＱＰＳＫ（伝送ビット数：２ｂｉｔ）、１６ＱＡＭ（伝送ビット数：４ｂｉｔ）、６４ＱＡＭ（伝送ビット数：６ｂｉｔ）、…というように、伝送ビット数が多くなるほど、ノイズの影響を受け易くなる。
【００２４】
このため、上記のように第１通信方式としてのＯＦＤＭ方式によるデータ通信でノイズ対策を行なう際には、ノイズ成分に対応してデータ通信に利用するサブキャリアを制限するだけではなく、ノイズ成分に対応したサブキャリアについては、伝送ビット数が少ない変調方式に切り換えるようにし、その切り換えによって通信不良を改善できないときに、通信方式をＳＳ方式に切り換えるようにしてもよい。
【００２５】
そして、このためには、請求項５に記載のように、記憶手段に格納する制御情報には、サブキャリア情報に加えて、通信手段がＯＦＤＭ方式でデータ通信を行ったときに通信不良を生じることのないサブキャリアの変調方式を表す変調情報を含めるようにし、制御手段が、通信手段がデータ通信に用いる通信方式としてＯＦＤＭ方式を選択した際には、その変調情報に基づき、通信手段がＯＦＤＭ方式でデータ通信を行う際に用いる各サブキャリアの変調方式を設定するようにすればよい。
【００２６】
そして、このようにすれば、車両各部の動作状態が、ＯＦＤＭ方式のデータ通信で使用されるサブキャリアの変調方式の切り換え、及び、そのサブキャリアの使用の制限、によってノイズ対策を行うことができる状態であれば、ＯＦＤＭ方式にてこのノイズ対策を行いつつデータ通信を行い、このノイズ対策では正常なデータ通信が実行できなくなったときに限って、通信手段での通信方式をＯＦＤＭ方式からＳＳ方式に切り換えることができるようになり、通信手段での通信方式がＳＳ方式に切り換えられて通信速度が最も低速になる確率をより低減できることになる。
【００２７】
また次に、本発明の車両用通信装置によれば、上記のように、車両各部から発生したノイズが信号線に重畳されても、そのノイズの影響を受けることのない範囲内にて、高速にデータ通信を行うことができることから、他の車載装置との間でデータ通信を行うのに使用する信号線としては、車両に配線された導電線であれば何でも利用できる。
【００２８】
そして、特に、請求項６に記載のように、車両各部に電源供給を行うための電力線を、データ通信用の信号線として利用するようにすれば、車両にＰＬＣシステムを構築することができる。
【００２９】
次に、請求項７〜請求項１０に記載の発明は、上述した本発明（請求項１〜６）の車両用通信装置を実現するのに必要な制御情報を生成する、制御情報生成装置に関する発明である。
【００３０】
そして、請求項７に記載の制御情報生成装置には、上述した車両用通信装置の通信手段にて切り換え可能な通信方式の中でノイズの影響を最も受け易い通信方式を利用して、車両に配線された信号線を介して他の車載装置との間でデータ通信を行い、そのデータ通信で生じた通信エラーの比率を計測する計測手段が設けられており、制御情報生成手段が、車両各部を制御する制御装置から車両各部の動作状態を取得し、その取得した車両各部の動作状態毎に、計測手段を介して通信エラーの比率を計測する。
【００３１】
また、制御情報生成手段は、計測手段を介して計測した通信エラーの比率に基づき、そのときの動作状態でデータ通信を行うのに適した通信方式を決定し、制御情報生成手段が、その決定された通信方式を、車両各部の動作状態に関連づけて記憶媒体に記憶する。
【００３２】
このため、本発明の制御情報生成装置によれば、車両に搭載して、車両の通常使用時に動作させれば、本発明の車両用通信装置を実現するのに必要な制御情報（特に通信方式切換用のもの）を自動で生成することができる。
【００３３】
また、本発明の制御情報生成装置では、制御情報を生成するに当たって、車両各部の動作状態に応じて実際に発生するノイズ成分を計測するのではなく、車両用通信装置の通信手段にて切り換え可能な通信方式の中でノイズの影響を最も受け易い通信方式を利用してデータ通信を行い、そのデータ通信で生じた通信エラーの比率を計測する。
【００３４】
このため、車両用通信装置の通信手段がデータ通信に利用する周波数範囲が広く、その周波数領域で発生した全ノイズ成分を検出するにはスペクトラムアナライザ等の高価な計測装置が必要な場合であっても、このような高価な計測装置を用いることなく、車両各部の動作状態に対応した最適な通信方式を設定できることになり、制御情報生成装置を低コストで実現できる。
【００３５】
よって、本発明の制御情報生成装置は、車両に搭載して、制御情報を常時更新する学習装置として構成することも可能となり、更には、本発明（請求項１〜請求項６）の車両用通信装置に組み込み、車両用通信装置の一機能として実現することもできる。
【００３６】
次に、請求項８に記載の制御情報生成装置においては、計測手段が、ＯＦＤＭ方式でデータ通信を行うことで、通信不良が生じるサブキャリアを検出し、その検出したサブキャリアの数と、ＯＦＤＭ方式のデータ通信で使用されたサブキャリアの数との比率を、通信エラーの比率として計測する。
【００３７】
そして、通信方式決定手段は、その計測された通信エラーの比率が予め設定された切換判定値に達していなければ、データ通信の通信方式としてＯＦＤＭ方式を設定し、通信エラーの比率が切換判定値に達していれば、データ通信の通信方式としてＳＳ方式を設定する。
【００３８】
従って、この請求項８に記載の制御情報生成装置によれば、本発明の車両用通信装置の内、特に請求項３に記載の車両用通信装置を実現するのに必要な制御情報を生成することができる。
【００３９】
また次に、請求項９に記載の制御情報生成装置においては、制御情報生成手段が、通信方式決定手段にて決定された通信方式に加えて、計測手段がＯＦＤＭ方式でデータ通信を行ったときに通信不良が生じたサブキャリアを表すサブキャリア情報を、車両各部の動作状態に関連づけて記憶媒体に記憶する。
【００４０】
このため、請求項９に記載の制御情報生成装置によれば、本発明の車両用通信装置の内、特に請求項４に記載の車両用通信装置を実現するのに必要な制御情報を生成することができる。
【００４１】
また更に、請求項１０に記載の制御情報生成装置においては、計測手段にて計測された通信エラーの比率が切換判定値に達すると、通信方式決定手段が、通信不良が生じたサブキャリアに対する変調方式を、通信不良が発生し難い変調方式に変更可能か否かを判断し、変調方式を変更可能であれば、計測手段に対し、そのサブキャリアに対する変調方式を通信不良が発生し難い変調方式に変更して直交周波数分割多重方式によるデータ通信を実行させることにより、通信エラーの比率を再度計測させる。
【００４２】
そして、制御情報生成手段は、通信方式決定手段にて決定された通信方式に加えて、サブキャリア情報と、計測手段が直交周波数分割多重方式でデータ通信を行ったときに通信不良が生じなかったサブキャリアの変調方式を表す変調情報とを、車両各部の動作状態に関連づけて記憶媒体に記憶する。
【００４３】
従って、この請求項１０に記載の制御情報生成装置によれば、本発明の車両用通信装置の内、特に請求項５に記載の車両用通信装置を実現するのに必要な制御情報を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用ＰＬＣシステムの構成を表すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の車両用ＰＬＣシステムは、車両の運転席近傍に設けられるカーナビゲーション装置１０と、カーナビゲーション装置１０に各種情報を入出力する車載装置と、車載バッテリ２から車両各部に電源供給を行う電源ワイヤ（電力線）４とから構成されている。
【００４５】
なお、カーナビゲーション装置１０に情報を入出力する車載装置は、車両前方を撮像するフロントカメラ１１、車両の左側方を撮像するサイドカメラ１２、車両後方を撮像するバックカメラ１３、車両左側の後部座席に設けられた画像表示用のモニタ装置（左後席モニタ）１４、車両右側の後部座席に設けられた画像表示用のモニタ装置（右後席モニタ）１５、等からなる。
【００４６】
そして、カーナビゲーション装置１０は、ＰＬＣ親機として、車載用ＰＬＣシステムでの通信方式等を制御しつつ、電源ワイヤ４を介して上記各車載装置１１〜１５との間でデータ通信を行い、上記各車載装置１１〜１５は、ＰＬＣ子機として、ＰＬＣ親機（カーナビゲーション装置１０）による通信制御の下に、電源ワイヤ４を介してカーナビゲーション装置１０や他の車載装置１１〜１５との間でデータ通信を行う。
【００４７】
例えば、各カメラ１１〜１３は、撮像画像を、電源ワイヤ４を介してカーナビゲーション装置１０に送信し、各モニタ１４、１５は、カーナビゲーション装置１０から送信されてきた映像信号を受信して、画像を表示する。
【００４８】
一方、車両には、車両各部を制御する複数の電子制御装置（ＥＣＵ）の間で、制御に必要なデータを共有させるために、各ＥＣＵを専用の通信線６を介して接続した車内ＬＡＮが構築されている。そして、カーナビゲーション装置１０は、この車内ＬＡＮの通信線６にも接続されている。
【００４９】
なお、通信線６には、電子制御装置（ＥＣＵ）として、エンジンを制御するためのエンジン制御ＥＣＵ２１、車両走行時に姿勢制御や制動制御を行う走行制御ＥＣＵ２２、ドアのロック／アンロックや空調装置等を制御するボディ制御ＥＣＵ２３、等が接続されており、カーナビゲーション装置１０は、通信線６を介して、これら各ＥＣＵ２１、２２、２３から、車両の走行状態や車両各部の動作状態を表す各種情報を取得する。
【００５０】
次に、図２は、カーナビゲーション装置１０に設けられた通信系の構成を表すブロック図である。
カーナビゲーション装置１０は、操作部からの指令に従い表示部に道路地図を含む走行案内用の画像を表示したり、各カメラ１１〜１３による撮像画像を表示したりするものであり、図２に示すように、こうした表示／案内用の各種演算処理を実行するマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）３０を中心に構成されている。
【００５１】
また、マイコン３０は、ＣＰＵ３０ａ、ＲＯＭ３０ｂ、ＲＡＭ３０ｃ等を中心に構成された周知のものであり、ＬＡＮ用通信部３２を介して車内ＬＡＮ（つまり通信線６）に接続されると共に、ＰＬＣ用通信部４０及び電源分離フィルタ３４を介して電源ワイヤ４（ＰＬＣ通信ライン）に接続されている。
【００５２】
なお、電源分離フィルタ３４は、電源ワイヤ４を介して車載バッテリ２から供給されるバッテリ電圧と、ＰＬＣ用の通信信号（高周波信号）とを分離して、バッテリ電圧を、電源電圧（直流定電圧）を生成する電源回路３６に供給し、通信信号を電源ワイヤ４とＰＬＣ用通信部４０との間で通過させるものである。
【００５３】
また、ＬＡＮ用通信部３２及びＰＬＣ用通信部４０は、車内ＬＡＮ用及びＰＬＣ用の通信規格に従って送受信データを変復調することで、マイコン３０によるデータ通信を実現するものであるが、本実施形態では、マイコン３０からの指令によって、ＰＬＣ用通信部４０による通信方式を、ＯＦＤＭ方式とＳＳ方式との何れかに切り換えることができるようにされている。
【００５４】
つまり、ＰＬＣ用通信部４０は、マイコン３０から出力された送信データを送信信号に変換する変調部４２と、電源ワイヤ４から電源分離フィルタ３４を介して入力される受信信号から受信データを復元する復調部４４と、変調部４２から出力された送信信号を電源分離フィルタ３４（延いては電源ワイヤ４）に向けて出力し、電源分離フィルタ３４からの受信信号を復調部４４に入力する結合器（または送受切替スイッチ）４６とから構成されている。
【００５５】
また、変調部４２は、送信データをデジタル信号処理（ＩＦＦＴ等）してベースバンドの送信信号を生成するデジタル信号処理部４２ａと、その生成された送信信号にて搬送波を変調することで通信用の送信信号を生成する送信部４２ｂとから構成されており、復調部４４は、受信信号をベースバンドの受信信号に復調する受信部４４ｂと、受信部４４ｂにて復調された受信信号をデジタル信号処理（ＦＦＴ等）して受信データを復元するデジタル信号処理部４４ａとから構成されている。
【００５６】
そして、本実施形態では、変調部４２及び復調部４４のデジタル信号処理部４２ａ、４４ａの処理動作をマイコン３０側から設定することで、通信方式をＯＦＤＭ方式及びＳＳ方式の何れかに切り換え、更に、通信方式がＯＦＤＭ方式であるときに利用可能なサブキャリアの一部の使用を禁止できるようにされている。
【００５７】
なお、このようにデジタル信号処理によって通信方式を変更可能な変／復調装置は、従来から知られているので、ここでは変／復調部４２、４４の詳細な説明は省略する。
また、カーナビゲーション装置１０と共にＰＬＣシステムを構成している他の車載装置１１〜１５にも、カーナビゲーション装置１０と同様に通信方式を切り換え可能なＰＬＣ用通信部４０が設けられているが、その構成はカーナビゲーション装置１０と同じであるため、説明は省略する。
【００５８】
次に、マイコン３０のＲＡＭ３０ｃ（詳しくはＲＡＭ３０ｃにおいて電源遮断時にもデータを保持し得るバックアップ領域）には、ＰＬＣ用通信部４０での通信方式を切り換えるための制御情報が記憶されている。
【００５９】
図３に例示するように、この制御情報は、エンジンの加速・減速・定常状態、ブレーキ装置のオン・オフ・ＡＢＳ制御状態、空調装置（エアコン）のブロワモータの高回転（Ｈ）・低回転（Ｌ）・停止状態、…といった車両各部の動作状態に応じて、ＰＬＣ用通信部４０での通信方式や、その通信方式がＯＦＤＭ方式であるときの使用禁止サブキャリアを設定するためのものであり、車両各部の動作状態毎に、ＯＦＤＭ方式によるデータ通信で使用を禁止するサブキャリアを表すフラグ（図に示す×印参照：本発明のサブキャリア情報に相当）や、ＳＳ方式によるデータ通信を指定するフラグ（図に示す○印参照）をセットしたデータマップとして作成されている。
【００６０】
そして、マイコン３０は、上述した表示／案内用の演算処理に加えて、上記制御情報に基づきＰＬＣ用通信部４０の通信方式を切り換える通信方式切換処理や、上記制御情報を実際の通信状態に応じて更新する制御情報更新処理を実行する。
【００６１】
以下、この通信方式切換処理及び制御情報更新処理について説明する。
まず、図４は、マイコン３０において実行される通信方式切換処理を表すフローチャートである。
【００６２】
この通信方式切換処理は、マイコン３０において、メインルーチンの一つとして定期的に実行される処理であり、処理が開始されると、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）にて、ＬＡＮ用通信部３２を介して車内ＬＡＮに接続された各ＥＣＵ２１〜２３と通信を行うことにより、各ＥＣＵ２１〜２３から車両各部の動作状態を取得する。
【００６３】
そして、続くＳ１２０では、Ｓ１１０にて今回取得した動作状態と前回取得した動作状態とを比較することにより、車両各部の動作状態が一つでも変化したか否かを判断し、車両各部の動作状態が変化していなければ、当該通信方式切換処理を一旦終了し、逆に、車両各部の動作状態が一つでも変化していれば、Ｓ１３０に移行する。
【００６４】
Ｓ１３０では、Ｓ１１０にて読み込んだ車両各部の現在の動作状態を用いて、ＲＡＭ３０ｃに格納された制御情報を検索することにより、車両各部の現在の動作状態に対応した通信方式及び使用禁止サブキャリアを読み込み、続くＳ１４０にて、その読み込んだ通信方式はＳＳ方式である否かを判断する。
【００６５】
Ｓ１４０にて、通信方式はＳＳ方式であると判断されると、Ｓ１５０に移行して、ＰＬＣ用通信部４０による通信方式をＳＳ方式に設定し、逆に、Ｓ１４０にて、通信方式はＯＦＤＭ方式であると判断されると、Ｓ１６０に移行して、ＰＬＣ用通信部４０による通信方式をＯＦＤＭ方式に設定すると共に、今後のデータ通信では、ＯＦＤＭ方式の通信で使用可能な全サブキャリアのうち、Ｓ１３０で読み込んだ使用禁止サブキャリアの使用を禁止するようにＰＬＣ用通信部４０を設定する。
【００６６】
そして、続くＳ１７０では、Ｓ１５０又はＳ１６０で設定した通信方式を通知するための通知データをＰＬＣ用通信部４０から送信させることにより、他の車載装置１１〜１５に通信方式を通知し、当該通信方式切換処理を一旦終了する。なお、この通知データは、通信方式がＯＦＤＭ方式及びＳＳ方式の何れであっても他の車載装置１１〜１５で復元可能な固定値に設定されている。
【００６７】
次に、図５は、マイコン３０において実行される制御情報更新処理を表すフローチャートである。
この制御情報更新処理は、通信方式切換処理と同様、マイコン３０において、メインルーチンの一つとして定期的に実行される処理であり、処理が開始されると、Ｓ２００にて、現在、ＰＬＣ通信ライン（電源ワイヤ４）に通信データが流れていないアイドリング中であるか否かを判断することにより、制御情報更新処理の実行条件が成立しているか否かを判断する。そして、制御情報更新処理の実行条件が成立していなければ、当該制御情報更新処理を一旦終了し、逆に、制御情報更新処理の実行条件が成立していれば、Ｓ２１０に移行する。
【００６８】
Ｓ２１０では、ＬＡＮ用通信部３２を介して車内ＬＡＮに接続された各ＥＣＵ２１〜２３と通信を行うことにより、各ＥＣＵ２１〜２３から車両各部の動作状態を取得し、続くＳ２２０にて、Ｓ２１０にて今回取得した動作状態と前回取得した動作状態とを比較することにより、車両各部の動作状態が一つでも変化したか否かを判断する。そして、車両各部の動作状態が変化していなければ、当該通信方式切換処理を一旦終了し、逆に、車両各部の動作状態が一つでも変化していれば、Ｓ２３０に移行する。
【００６９】
Ｓ２３０では、ＰＬＣ用通信部４０による通信方式を、全サブキャリアを使用するＯＦＤＭ方式に設定し、予め設定されたエラー計測用データをＰＬＣ用通信部４０の変調部４２から送信させると共に、変調部４２から電源ワイヤ４に出力された送信信号を復調部４４で復調させることにより、エラー計測用データを送受信する。
【００７０】
そして、続くＳ２４０では、復調部４４でサブキャリア毎に得られる受信データのエラー判定を行い、Ｓ２５０にて、Ｓ２４０の処理でエラー判定されたサブキャリアが、Ｓ２１０にて検出した現在の動作状態での使用禁止サブキャリアとなるよう、ＲＡＭ３０ｃに格納された制御情報を更新する。
【００７１】
また、Ｓ２５０にて、制御情報の使用禁止サブキャリア（換言すればサブキャリア情報）を更新した後は、Ｓ２６０に移行して、Ｓ２４０の処理でエラー判定されたサブキャリアの数（ａ）と、エラー計測用データの送信に用いた全サブキャリアの数（ｂ）との比率（ａ／ｂ）を、エラー発生比率として算出し、続くＳ２７０にて、その算出したエラー発生比率は、予め設定された通信方式の切換判定値よりも大きいか否かを判断する。
【００７２】
そして、Ｓ２７０にて、エラー発生比率が切換判定値よりも大きいと判断された場合には、車両各部の現在の動作状態では、電源ワイヤ４に広帯域のノイズが重畳されていて、ＯＦＤＭ方式では正常なデータ通信を行うのは困難であると判断して、Ｓ２８０に移行し、現在の動作状態での通信方式がＳＳ方式となるように、ＲＡＭ３０ｃに格納された制御情報を更新して、当該制御情報更新処理を一旦終了する。
【００７３】
また、逆に、Ｓ２７０にて、エラー発生比率が切換判定値以下であると判断された場合には、ＯＦＤＭ方式でのデータ通信は可能であると判断して、Ｓ２９０に移行し、現在の動作状態での通信方式がＯＦＤＭ方式となるように、ＲＡＭ３０ｃに格納された制御情報を更新して、当該制御情報更新処理を一旦終了する。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態の車両用ＰＬＣシステムにおいては、ＰＬＣ親機となるカーナビゲーション装置１０のマイコン３０が、車両各部を制御するＥＣＵ２１〜２３から、車内ＬＡＮを介して、車両各部の動作状態を取得し、その取得した動作状態とＲＡＭ３０ｃに記憶された制御情報とに基づき、ＰＬＣ用通信部４０での通信方式や使用禁止サブキャリアを設定し、更に、その設定した通信方式を、通信相手となる他の車載装置１１〜１５に通知する。
【００７５】
また、このように通信方式や使用禁止サブキャリアを設定するための制御情報は、マイコン３０が、ＰＬＣ用通信部４０にエラー計測用データを送受信させて、そのときサブキャリア毎に生じるエラーを判定することにより更新される。
【００７６】
このため、本実施形態の車両用ＰＬＣシステムによれば、車両各部の動作状態が、ＯＦＤＭ方式のデータ通信に影響を与えるノイズを発生しない動作状態であるときには、図６（ａ）に示すように、ＯＦＤＭ方式で全てのサブキャリアを利用する高速データ通信を実現でき、逆に、図６（ｄ）に示すように、車両各部の動作状態が、ＯＦＤＭ方式で利用可能なサブキャリアの周波数領域の略全域をカバーする広帯域ノイズを発生する動作状態（Ｃ）であるときには、ＯＦＤＭ方式で利用し得るサブキャリアがないので、通信方式を、受信側での信号処理（逆拡散）により、ノイズの影響を受けることなくデータを送受信可能な、図６（ｅ）に示すＳＳ方式に変更する、といったことが可能となる。
【００７７】
また、制御情報の更新時にサブキャリアのエラー発生比率が切換判定値以下であると判断された動作状態では、通信方式としてＯＦＤＭ方式が設定されるが、制御情報の更新時にエラー判定されたサブキャリアについては、使用禁止サブキャリアとして設定されることから、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、車両各部の動作状態が、ＯＦＤＭ方式が選択される動作状態（Ａ）、（Ｂ）であっても、一部のサブキャリアに影響を与えるノイズが発生する場合には、そのノイズに対応したサブキャリアの使用が禁止されることになり、ＯＦＤＭ方式でのデータ通信の通信品質を向上することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、車両各部の動作状態とＲＡＭ３０ｃに記憶された制御情報とに基づき、ＰＬＣシステムでデータ通信に利用する通信方式を決定するため、車両各部の動作状態をより細かく分解して制御情報を生成するようにすれば、通信方式を、車両状態（換言すればノイズ）に対応してより精度よく切り換えることができる。
【００７９】
例えば、図７（ａ）は、図３に示した制御情報におけるブレーキのＡＢＳ制御状態を、ブレーキ油圧の加圧／減圧／保持の各状態に分解し、各状態毎に通信方式や使用禁止サブキャリアを設定した、制御情報の一部を表している。
【００８０】
そして、このように、制御情報の作成時に車両各部の動作状態をより細かく設定すれば、図７（ｂ）に示すように、ＡＢＳ制御の実行時に、ブレーキ油圧を加圧する電磁弁の動作によって広帯域ノイズが発生したときにだけ、通信方式をＳＳ方式に切り換え、ＡＢＳ制御の実行時であっても、ブレーキ油圧を減圧／保持する動作状態では、通信方式をＯＦＤＭ方式にして、通信速度を確保する、といったことができるようになる。
【００８１】
なお、本実施形態においては、ＰＬＣ親機となるカーナビゲーション装置１０が、本発明の車両用通信装置に相当し、このうち、ＰＬＣ用通信部４０が、本発明の通信手段に相当し、マイコン３０内のＲＡＭ３０ｃが、本発明の記憶手段に相当し、マイコン３０のＣＰＵ３０ａにて実行される通信方式切換処理が、本発明の制御手段に相当する。
【００８２】
また、本実施形態のカーナビゲーション装置１０は、本発明の制御情報生成装置としての機能も備えている。そして、この制御情報生成装置としての機能は、マイコン３０のＣＰＵ３０ａが制御情報更新処理を実行することにより実現され、この制御情報更新処理のうち、Ｓ２３０、Ｓ２４０、Ｓ２６０の処理は、本発明の計測手段に相当し、Ｓ２７０の処理は、本発明の通信方式決定手段に相当し、Ｓ２５０、Ｓ２８０、Ｓ２９０の処理は、本発明の制御情報生成手段に相当する。
【００８３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、ＯＦＤＭ方式でのデータ通信時にノイズの影響を受けて通信エラーが生じるサブキャリアについては、使用禁止サブキャリアとして制御情報に記録するものとして説明したが、このサブキャリアについては、データ通信時の変調方式を変更することで、使用できることがある。
【００８４】
具体的には、サブキャリアの変調方式が６４ＱＡＭであるときに通信不良が発生しても、その変調方式を１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、或いはＢＰＳＫへと変更すれば、送信可能なデータ量（ビット数）は減るものの、通信不良が発生しなくなることがある。
【００８５】
そこで、図３に示した制御情報において、使用禁止サブキャリアとしてフラグ（図に示す×印：サブキャリア情報）がセットされたサブキャリアに対しては、図８に例示するように、６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫの複数の変調方式のうちで、通信不良が生じる変調方式と通信不良が生じない変調方式とを識別可能な変調情報を付与しておき、図４の通信方式切換処理において、通信方式としてＯＦＤＭ方式を選択したときに実行されるＳ１６０では、全ての変調方式で通信不良が生じるサブキャリアを、使用禁止サブキャリアとして設定し、他のサブキャリアについては、制御情報に付与された変調情報に基づき、通信不良を発生することなく、最も高速に通信を行うことのできる変調方式を、設定するようにするとよい。
【００８６】
そして、このようにすれば、変調方式が６４ＱＡＭから１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫへと変化するに連れて、そのサブキャリアを用いた送信可能データ量は減少する（換言すれば通信速度は低下する）ものの、通信方式がＳＳ方式に切り換えられる確率が低下するので、上記実施形態に比べて、通信速度の低下を抑制することができる。
【００８７】
また、このように、制御情報に対し、図８に示した変調情報を付与するには、制御情報更新処理を、図９に示す手順で実行するようにすればよい。
すなわち、図９に示す制御情報更新処理は、基本的には、図５に示したものと同様であるが、Ｓ２７０にて、エラー発生比率が切換判定値よりも大きいと判断された場合には、Ｓ３００に移行して、通信方式をＯＦＤＭ方式に保持した状態で、Ｓ２４０にてエラー判定されたサブキャリア（エラー発生サブキャリア）の変調方式を変更可能か否か、を判断する。
【００８８】
そして、Ｓ３００にて、変調方式を変更できないと判断された際には、Ｓ２８０に移行して、現在の動作状態での通信方式がＳＳ方式となるように制御情報を更新するが、Ｓ３００にて、変調方式を変更できると判断された場合には、Ｓ３１０に移行して、エラー発生サブキャリアの変調条件として、現在の変調方式よりもノイズの影響を受け難い変調方式を設定し、Ｓ２３２に移行する。
【００８９】
なお、サブキャリアの変調方式の初期値は、ＰＬＣ用通信部４０に対し設定可能な変調方式のうち、ノイズの影響を最も受け易い変調方式（例えば６４ＱＡＭ）であり、Ｓ３１０では、変調方式が初期値からノイズの影響を受け難い変調方式（１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ…）へと段階的に変化するよう、変調条件を設定する。
【００９０】
また、Ｓ２３２は、Ｓ２２０にて車両各部の動作状態が変化したと判断された際に、図５に示したＳ２３０の処理に代えて実行される処理であり、ＰＬＣ用通信部４０による通信方式を、全サブキャリアを使用するＯＦＤＭ方式に設定する。そして、続くＳ２３４では、ＰＬＣ用通信部４０での各サブキャリアの変調方式を、予め設定された変調条件（初期値：６４ＱＡＭ）に従い設定し、続くＳ２３６にて、ＰＬＣ用通信部４０に対し、エラー計測用データを送受信させる。
【００９１】
また、Ｓ２３６でエラー計測用データを送受信させた後は、上記実施形態と同様、Ｓ２４０に移行して、サブキャリア毎に受信データのエラー判定を行うが、その後は、Ｓ２５５にて、Ｓ２４０でエラー判定されたサブキャリアが、車両各部の現在の動作状態及び現在の変調方式で使用禁止サブキャリアとなるよう、ＲＡＭ３０ｃに格納された制御情報及び変調情報を更新する。
【００９２】
このため、図９に示す制御情報更新処理によれば、図３に示したキャリア情報を含む制御情報に加えて、図８に示した変調情報についても、車両状態に応じて更新することができるようになる。なお、本実施形態ではサブキャリアを使用禁止にした場合は、図６に示すように該サブキャリアの送信を停止しているが、送信はそのまま継続し受信側で該サブキャリアの情報を使用しないようにしてもよい。
【００９３】
次に、上記実施形態では、制御情報生成装置としての機能を実現するための制御情報更新処理は、ＰＬＣ親機であるカーナビゲーション装置１０にて実行するものとして説明したが、この制御情報更新処理は、カーナビゲーション装置１０と同様に、車内ＬＡＮとＰＬＣ通信ラインとに制御情報生成用の装置（つまり制御情報生成装置）を接続して、その装置に制御情報更新処理を実行させることにより、カーナビゲーション装置１０が通信方式切換処理に用いる制御情報を生成（或いは更新）するようにしてもよい。
【００９４】
また、上記実施形態では、ＰＬＣ親機であるカーナビゲーション装置１０が、ＰＬＣシステムでの通信方式を設定して、ＰＬＣ子機となる他の車載装置に通信方式を通知するものとして説明したが、ＰＬＣシステムを構成する各通信装置が個々に通信方向を設定するようにしてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態では、車載バッテリ２から車両各部に電源供給を行う電源ワイヤ４を使ってデータ通信を行うＰＬＣシステムについて説明したが、本発明は、例えば、表面が絶縁材にて被覆された導電線やツイストペア線等を利用してデータ通信を行うシステムであっても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】実施形態の車両用ＰＬＣシステム全体の構成を表すブロック図である。
【図２】ＰＬＣ親機の通信系の構成を表すブロック図である。
【図３】通信方式切換に用いられる制御情報の構成を説明する説明図である。
【図４】通信方式切換処理を表すフローチャートである。
【図５】制御情報更新処理を表すフローチャートである。
【図６】通信方式の切換動作を説明する説明図である。
【図７】制御情報をより細かく設定した際の通信方式の切換動作を表す説明図である。
【図８】制御情報の一つとして付与される変調情報を表す説明図である。
【図９】図８の変調情報を更新可能な制御情報更新処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
２…車載バッテリ、４…電源ワイヤ（ＰＬＣ通信ライン）、６…通信線（車内ＬＡＮ）、１０…カーナビゲーション装置（ＰＬＣ親機）、１１…フロントカメラ（ＰＬＣ子機）、１２…サイドカメラ（ＰＬＣ子機）、１３…バックカメラ（ＰＬＣ子機）、１４…左後席モニタ（ＰＬＣ子機）、１５…右後席モニタ（ＰＬＣ子機））、２１…エンジン制御ＥＣＵ、２２…走行制御ＥＣＵ、２３…ボディ制御ＥＣＵ、３０…マイコン、３０ａ…ＣＰＵ、３０ｂ…ＲＯＭ、３０ｃ…ＲＡＭ、３２…ＬＡＮ用通信部、３４…電源分離フィルタ、３６…電源回路、４０…ＰＬＣ用通信部、４２…変調部、４２ａ…デジタル信号処理部、４２ｂ…送信部、４４…復調部、４４ａ…デジタル信号処理部、４４ｂ…受信部、４６…結合器（または送受切替スイッチ）。
【図１】
2008301408.tif 000003
【図２】
2008301408.tif 000004
【図３】
2008301408.tif 000005
【図４】
2008301408.tif 000006
【図５】
2008301408.tif 000007
【図６】
2008301408.tif 000008
【図７】
2008301408.tif 000009
【図８】
2008301408.tif 000010
【図９】
2008301408.tif 000011