(57)【要約】  【課題】  家庭用電力源から電力を搬送するための電力線を、車両に登載された車載装置、通信制御装置等とのデータ通信における信号伝送媒体として利用する車両電力線通信システム、及び中継装置を提供する。  【解決手段】  外部の交流電力源２から出力される電力を車両へ供給するための電力線Ｌと、車両が有する複数の車載機器間での通信を制御し、供給された電力を直流変換する中継装置１とを備える車両電力線通信システムであって、中継装置１は、車載機器と外部機器との間にて、電力線Ｌを介して通信を行う手段を備える。【選択図】        図１
2007088929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の交流電力源から出力される電力を車両へ供給するための電力線と、車両が有する複数の車載機器間での通信を制御し、供給された電力を直流変換する中継装置とを備える車両電力線通信システムであって、
前記中継装置は、前記車載機器と外部機器との間にて、前記電力線を介して通信を行う手段を備えることを特徴とする車両電力線通信システム。
【請求項２】
前記車載機器は、車両の外部を撮像する複数の撮像装置を含み、
前記中継装置は、前記複数の撮像装置で撮像された画像データを前記電力線を介して外部へ送信することを特徴とする請求項１記載の車両電力線通信システム。
【請求項３】
前記車載機器は、画像データを再生する再生装置を含み、
前記中継装置は、外部の記録装置に記録されている画像データを前記電力線を介して前記再生装置へ送信することを特徴とする請求項１記載の車両電力線通信システム。
【請求項４】
交流電力を直流電力に変換する整流部と、
複数の車載機器間での通信を制御する通信制御部と
を備え、
外部の電力源から出力される電力を車両へ供給するための電力線を介して外部機器と通信を行う手段を備えることを特徴とする中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用電力源から電力を搬送するための電力線を使用し、車両に備えられるＥＴＣ車載装置等の車載装置、車両に搭載される通信制御装置等の間にて通信を行うための車両電力線通信システム、及び中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力線を用いて車両の外部の機器と接続し、中継装置を介して車載ネットワークに接続されている車載機器と外部の機器との間で通信を行うことができる電力線通信システムが開発されている。
【０００３】
例えば車両の販売時に既に搭載されている車載機器と、ユーザの希望により後付け的に利用することができる後付機器との間でデータ通信を行う場合、従来はデータ通信を行う通信線により双方の機器を接続するとともに、後付機器に電力を供給すべく電力線を介してバッテリと接続する必要があった。斯かる電力線の接続作業は、作業者の熟練を要するとともに、作業が煩雑であった。
【０００４】
しかし、電力線通信を可能とすることにより、例えば後付機器をシガーソケットに差し込むだけで、煩雑な電力線の結線処理を省略することができ、容易に後付機器を接続して使用することが可能となっている。
【特許文献１】特許第３５８９２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の電力線通信システムは、車両に搭載されている電力源を活用することを主眼としている。したがって、バッテリ残量が十分である場合、エンジンが起動している場合等においては、後付機器を使用している途中での電力供給の停止等の問題は発生しない。しかし、エンジンが停止している場合、バッテリ残量に相当する時間しか使用することができず、長時間使用することができないという問題点があった。
【０００６】
また、車両が停車中は移動することができないことから、外部の電力源と電力線で接続した場合であっても、問題は発生しない。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、家庭用電力源から電力を搬送するための電力線を、車両に登載された車載装置、通信制御装置等とのデータ通信における信号伝送媒体として利用する車両電力線通信システム、及び中継装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために第１発明に係る車両電力線通信システムは、外部の交流電力源から出力される電力を車両へ供給するための電力線と、車両が有する複数の車載機器間での通信を制御し、供給された電力を直流変換する中継装置とを備える車両電力線通信システムであって、前記中継装置は、前記車載機器と外部機器との間にて、前記電力線を介して通信を行う手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
第２発明に係る車両電力線通信システムは、第１発明において、前記車載機器は、車両の外部を撮像する複数の撮像装置を含み、前記中継装置は、前記複数の撮像装置で撮像された画像データを前記電力線を介して外部へ送信することを特徴とする。
【００１０】
第３発明に係る車両電力線通信システムは、第１発明において、前記車載機器は、画像データを再生する再生装置を含み、前記中継装置は、外部の記録装置に記録されている画像データを前記電力線を介して前記再生装置へ送信することを特徴とする。
【００１１】
第４発明に係る中継装置は、交流電力を直流電力に変換する整流部と、複数の車載機器間での通信を制御する通信制御部とを備え、外部の電力源から出力される電力を車両へ供給するための電力線を介して外部機器と通信を行う手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
第１発明及び第４発明では、外部の交流電力源から出力される電力を車両へ供給するための電力線と、車両が有する複数の車載機器間での通信を制御し、供給された電力を直流変換する中継装置とを備える車両電力線通信システムであって、中継装置は、車載機器と外部機器との間にて、電力線を介して通信を行う手段を備える。これにより、外部の電力源から電力の供給を受けることにより、エンジンを停止している状態であっても車載機器を長時間にわたり使用することが可能となる。また、車載機器と外部機器との間でデータ通信を行うことができ、車載機器で取得したデータを外部機器へ送信することが可能となる。
【００１３】
第２発明では、車載機器は、車両の外部を撮像する複数の撮像装置を含み、中継装置は、複数の撮像装置で撮像された画像データを電力線を介して外部へ送信する。これにより、車両のエンジンが停止している場合であっても、撮像装置へ継続的に電力を供給することができ、長時間にわたる撮像が可能となり、撮像された画像データを電力線を介して外部へ送信することにより、車載機器内の記憶装置等の計算機資源を消費することなく、大容量の画像データを取得することが可能となる。
【００１４】
第３発明では、車載機器は、画像データを再生する再生装置を含み、中継装置は、外部の記録装置に記録されている画像データを電力線を介して再生装置へ送信する。これにより、エンジンが停止している場合であっても車両に搭載されている再生装置を安定して駆動させることができ、該再生装置で画像データを再生する場合であっても、別途ＤＶＤ等の可搬型記録媒体により画像データを取得する必要がなく、大容量データを記録可能な外部の記録装置から再生対象となる画像データを取得することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
第１発明及び第４発明によれば、外部の電力源から電力の供給を受けることにより、エンジンを停止している状態であっても車載機器を長時間にわたり使用することが可能となる。また、車載機器と外部機器との間でデータ通信を行うことができ、車載機器で取得したデータを外部機器へ送信することが可能となる。
【００１６】
第２発明によれば、車両のエンジンが停止している場合であっても、撮像装置へ継続的に電力を供給することができ、長時間にわたる撮像が可能となり、撮像された画像データを電力線を介して外部へ送信することにより、車載機器内の記憶装置等の計算機資源を消費することなく、大容量の画像データを取得することが可能となる。
【００１７】
第３発明によれば、エンジンが停止している場合であっても車両に搭載されている再生装置を安定して駆動させることができ、該再生装置で画像データを再生する場合であっても、別途ＤＶＤ等の可搬型記録媒体により画像データを取得する必要がなく、大容量データを記録可能な外部の記録装置から再生対象となる画像データを取得することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電力線通信システムの構成を示す模式図である。図１において、電力線Ｌにより、車両内部側に設けられた本発明に係る中継装置１は、外部に備えてある電力源、例えば一戸建て住宅、マンション等へ電力を供給する家庭用の商用電源である電力源２と接続されている。なお、図１における車両内での破線は、バッテリ３からの電力の供給線を意味しており、データ送受信用の車内ネットワークＮＷ１と区別するための表示である。
【００２０】
図２は、中継装置１の構成を示すブロック図である。中継装置１は、電力線Ｌを介して通信を行うための電力線通信インタフェース回路１１と、中継装置１で行うゲートウェイ機能を備えた通信制御部１２と、車内ネットワークＮＷ１を介して複数の車載機器間にて通信を行うための車内ネットワーク通信インタフェース回路１３と、電力線Ｌを介して供給された交流電力を直流電力へと整流する整流器１４とを備えている。
【００２１】
電力線通信Ｉ／Ｆ回路１１は、電力線Ｌを介して入力された信号がバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦ）１１１へ入力され、特定の周波数帯域の信号のみが通過して出力される。ＢＰＦ１１１から出力された信号は、コンデンサからなる低周波カットフィルタ１１２を通過することにより、その直流成分が除去される。低周波カットフィルタ１１２を通過した信号は、送信端子Ｔｘ，受信端子Ｒｘを備える変調回路１１３の受信端子Ｒｘから入力され、バイナリデータに変調されて電力線通信インタフェース回路１１の出力信号となる。
【００２２】
なお、変調回路１１３にて信号を変調させるには、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調、ＳＳ（Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ ）変調等の方法が利用できる。また、車内ネットワークＮＷとしては、Ｍｏｓｔ（Ｍｅｄｉａ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）、ＩＤＢ−１３９４（ ＩＴＳ Ｄａｔａ Ｂｕｓ−１３９４）、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＦｌｅｘＲａｙ等を使用することができる。
【００２３】
ところで、電力線Ｌを介して信号を送受信する場合、通信に用いられる信号（以下、通信信号）の電源ノイズによる干渉と、通信信号の減衰に関して注意する必要がある。電源ノイズとしては、ランダムな周波数に現れる白色ノイズと、定常的に存在するノイズ（以下、定常ノイズ）と、エアコン、ライト、パワーウィンドウ等をオン／オフする際に発生するスパイクノイズ等が存在する。このうち、白色ノイズは比較的少ないため無視することができる。
【００２４】
定常ノイズは、一般的に２００〜５００ｍＶｐ−ｐ程度の振幅であり、５０ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、５ＭＨｚ等、複数の特定の周波数に出現する。したがって、通信信号に用いる周波数（以下、キャリア周波数）としては、定常ノイズの周波数とオーバーラップしない適当な周波数（例えば、２ＭＨｚ）を設定する。また、前述したＢＰＦ１１１の周波数帯域として、キャリア周波数を通過させる周波数帯域を設定することにより、定常ノイズを含む受信した信号から通信信号を抽出することができる。
【００２５】
スパイクノイズは、その振幅が最大１Ｖｐ−ｐ以上と比較的大きいが、数十〜数百ｍｓという比較的大きい周期、すなわち低周波であるため、図２に示すようにＢＰＦ１１１を挿入することにより除去することが可能である。
【００２６】
また、前述したノイズの除去方法に加え、前述したＡＳＫ変調等を行うことにより、更にノイズの影響を除去し、通信における誤りを防ぐことが可能である。図３は、ＡＳＫ変調を説明するための模式図である。図３（ａ）に示すように、送信データをＡＳＫ変調して送信信号を生成する場合、送信データ「１」に対して送信信号を一定時間オンとして一定数の波数を割り当て、送信データ「０」に対しては送信信号を一定時間オフとして波数を割り当てない。また、図３（ｂ）に示すように、受信信号に基づいて受信データを生成する場合は、一定時間に受信信号がオン状態となる割合（正常な波数の割合）が所定閾値以上であるときに受信データ「１」とし、所定閾値以下である場合に受信データ「０」とする。したがって、ノイズの発生が上述した一定時間に比して短時間である場合は、ＡＳＫ変調を行うことにより、データの誤りを防止することが可能である。
【００２７】
なお、耐ノイズ性を高めるべく、ＰＬＣの通信方式として、周波数軸上で直交関係を有する複数の狭帯域サブキャリアを用いて伝送するＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重化）通信方式を用いても良い。ＯＦＤＭ通信方式は、周波数軸等化方式の採用により、マルチパスフェージング環境化においても復調方式として同期検波を利用することができ、多値ＱＡＭ等の高能率変調方式を用いた高速度・高品質データ通信を提供することができる。
【００２８】
整流器１４は、電力源２との間で電力線Ｌにより接続されており、電力線Ｌにより車両へ供給された交流電力を直流電力へ整流する。整流された直流電力は、バッテリ３にて蓄電される。なお、整流器１４と電力線Ｌとは、例えば車両のラジエタグリル内に設けた電力線接続コネクタを介して接続する。
【００２９】
車両側には車載機器として複数の撮像装置６、６、・・・が備えられており、撮像した画像データを車載機器で有るＨＤＤ４に記録する、あるいはモニタ５へ表示するだけでなく、中継装置１を経由して撮像した画像データを外部へ送信する。家庭用の電力源２は、ＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ブリッジ７と接続されており、ＰＬＣブリッジに接続してある家庭内通信ネットワークＮＷ２を介してデータ記録用のＨＤＤ、あるいはパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）等と接続されている。
【００３０】
例えば車両に搭載されている撮像装置６、６、・・・を周囲監視用の撮像装置として利用する場合、撮像装置６、６、・・・へバッテリ３から常時電力が供給され、バッテリ３は、電力線Ｌから供給され整流された直流電力が常時蓄電される。したがって、長時間の撮像によってバッテリ３の蓄電容量がゼロになることがなく、長時間にわたる撮像が可能となる。
【００３１】
また、撮像された画像データは、中継装置１の車内ネットワーク通信インタフェース回路１３を経由して通信制御部１２から電力線Ｌを介して家庭用の電力源２へと送信される。家庭用の電力源２は、受信した画像データをＰＬＣブリッジを経由して家庭内通信ネットワークＮＷ２に接続されているＨＤＤ８、あるいはＰＣ９等へ送信し、大容量のデータを記録、又は再生する。
【００３２】
以上のように本実施の形態１では、外部の電力源２から電力の供給を受けることにより、車両のエンジンを停止している状態であっても車載機器を長時間にわたり使用することが可能となる。また、車載機器と外部に設置されている機器との間でデータ通信を行うことができ、車載機器で取得したデータを外部に設置されている機器へ電力線を介して送信することが可能となる。
【００３３】
例えば、車両の周囲を常時監視する監視システムに適用した場合、車両のエンジンが停止している場合であっても、撮像装置へ継続的に電力を供給することができ、長時間にわたる撮像が可能となり、撮像された画像データを電力線を介して外部の記録装置へ送信することにより、車載機器内の記録装置等のように記録時間に物理的な制約が有る記録装置を用いることなく、長時間にわたる画像データを確実に記録することが可能となる。
【００３４】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２に係る電力線通信システムを車両内のモニタでの画像データ再生処理に適用した例について説明する。図４は、本発明の実施の形態２に係る電力線通信システムの構成を示す模式図である。図４において、電力線Ｌにより、車両内部側に設けられた本発明に係る中継装置１は、実施の形態１と同様、外部に備えてある電力源、例えば一戸建て住宅、マンション等へ電力を供給する家庭用の商用電源である電力源２と接続されている。なお、中継装置１の構成は、実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することにより、詳細な説明を省略する。また、図４における車両内での破線は、バッテリ３からの電力の供給線を意味しており、データ送受信用の車内ネットワークＮＷ１と区別するための表示である。
【００３５】
車両側には車載機器として再生装置１０が備えられており、中継装置１を経由して取得した画像データ、音声データ等を再生して、モニタ５にて表示出力し、あるいはスピーカ２０から出力する。再生対象となる画像データ、音声データ等は、家庭内通信ネットワークＮＷ２を介して接続してあるデータ記録用のＨＤＤ、あるいはパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）等に記録してある。斯かる画像データ、音声データ等は、家庭内通信ネットワークＮＷ２と接続してあるＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ブリッジ７を介して、家庭用の電力源２へ送信され、電力線Ｌを介した電力線通信により車両内の中継装置１へ送信される。
【００３６】
中継装置１は、電力線Ｌを介して画像データ、音声データ等を受信し、ＢＰＦ１１１により特定の周波数帯域の信号として出力される。ＢＰＦ１１１から出力された画像データ、音声データ等は、コンデンサからなる低周波カットフィルタ１１２を通過することにより、その直流成分が除去される。低周波カットフィルタ１１２を通過した画像データ、音声データ等は、変調回路１１３の受信端子Ｒｘから入力され、バイナリデータに変調されて通信制御部１２へ送られる。
【００３７】
なお、電力線Ｌを介して受信した画像データ、音声データ等に付加されている電源ノイズ等については、実施の形態１と同様の方法で除去、減衰させることにより、再生対象となる画像データ、音声データ等の品質を維持する。
【００３８】
例えば車両に搭載されている再生装置１０による長時間にわたる動画及び音声の再生を行う場合、再生装置１０へバッテリ３から常時電力が供給され、バッテリ３は、電力線Ｌから供給され整流された直流電力が常時蓄電される。したがって、長時間の再生によってバッテリ３の蓄電容量がゼロになることがなく、長時間にわたる動画の再生が可能となる。
【００３９】
また、再生対象となる動画データ及び音声データは、家庭用のＨＤＤ８あるいはＰＣ９に記録されており、家庭内通信ネットワークＮＷ２に接続されているＰＬＣブリッジ７を介して家庭用の電力源２へ送信される。そして、家庭用電力源２と接続されている電力線Ｌを用いる電力線通信により、動画データ及び音声データは中継装置１へ送信され、車内ネットワークＮＷ１に接続されている再生装置１０へ送信される。
【００４０】
再生装置１０は、受信した動画データ及び音声データを再生し、動画データはモニタ５へ、音声データはスピーカ２０へ、それぞれ車内ネットワークＮＷ１を介して送信し、動画及び音声を再生する。
【００４１】
以上のように本実施の形態２では、外部の電力源２から電力の供給を受けることにより、車両のエンジンを停止している状態であっても車載機器である再生装置を長時間にわたり使用することが可能となる。また、再生装置と外部に設置されている再生対象データを記録している記録装置との間でデータ通信を行うことができ、車両の外部に設置してある記録装置に記録されている大容量の画像データ、音声データ等を再生装置へ送信することができ、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を経由することなく、長時間にわたるデータ再生を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電力線通信システムの構成を示す模式図である。
【図２】中継装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ＡＳＫ変調を説明するための模式図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る電力線通信システムの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  中継装置
２  家庭用電力源（外部電力源）
３  バッテリ
６  撮像装置
１０  再生装置
１１  電力線通信インタフェース回路
１２  通信制御部
１３  車内ネットワーク通信インタフェース回路
１４  整流器（整流部）
Ｌ  電力線
【図１】
2007088929.tif 000003
【図２】
2007088929.tif 000004
【図３】
2007088929.tif 000005
【図４】
2007088929.tif 000006