JP2011061572A - 車載用通信装置およびこれを用いた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両本体内に配線された信号線を利用して他の車載機器との間で通信を行う場合であっても、通信速度の低下を抑えることを目的とする。
【解決手段】車載用通信装置９は、車両本体のエンジンを制御するエンジン制御装置１１から出力される制御信号を取得する制御情報取得部９０と、時間計数部９１と、複数の通信方式を有すると共に他の車載機器と通信する通信部９２と、時間情報と設定情報とを関連付けした通信制御情報を記憶する記憶部９３と、通信部９２の通信方式を切り替える通信制御部９４とを備え、通信制御部９４は、エンジン制御装置１１から出力される制御信号に同期させて記憶部９３から通信制御情報を読み出すと共に、読み出された通信制御情報に記録されている時間情報と時間計数部９１で計数された時間情報との比較に基づいて通信制御情報の設定情報を抽出し、抽出された設定情報に従って通信部９２の通信方式を切り替える構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、車載用通信装置およびこれを用いた車両に関する。

近年、電力線等の信号線を介して通信を行う電力線通信が注目されつつある。この電力線通信を用いて高速な通信を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２９５４７９号公報

ところで、自動車等の車両では、複数の車載機器が電力線を介して電源に接続されている。このため、電力線通信を用いることで容易に複数の車載機器の間で通信を行うことができる。

しかし、車両には内燃機関（以下、「エンジン」とも記す）を初めとして、空調装置のモータ等、様々なノイズ発生源が搭載されており、そのノイズ発生源となる各部の動作に応じて電力線にノイズが重畳する。特に、エンジンに設けられた点火プラグの電気放電により発生するスパイクノイズはノイズレベルが高い。このため、電力線に重畳するノイズを検出し、検出されたノイズ状態に応じて最適な通信方式を選択させることが考えられる。

しかしながら、ノイズ状態の変化に対応させるためにノイズ検出の回数を多くすると、ノイズの検出時間が増えて通信できる時間が減り、これにより通信速度が低下するという課題があった。

そこで本発明は、車両本体内に配線された電力線等の信号線を利用して他の車載機器との間で通信を行う場合であっても、通信速度の低下を抑えることを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の車載用通信装置は、車両本体に配線された信号線を介して他の車載機器との間で通信を行うためのものであって、車両本体の内燃機関を制御する制御装置から出力される制御信号を取得する制御情報取得部と、時間を計数する時間計数部と、複数の通信方式を有すると共に複数の通信方式のいずれかに切り替えて通信する通信部と、時間計数部で計数された時間情報と通信部の通信方式を設定するための設定情報とを関連付けした通信制御情報を記憶する記憶部と、通信部の通信方式を切り替える通信制御部とを備え、通信制御部は、制御装置から出力される制御信号に同期させて記憶部に記憶されている通信制御情報を読み出すと共に、読み出された通信制御情報に記録されている時間情報と時間計数部で計数された時間情報との比較に基づいて通信制御情報の設定情報を抽出し、抽出された設定情報に従って通信部の通信方式を切り替える構成としたことを特徴とする。

また本発明の車両は、車載用通信装置を車両本体に設けた複数の車載機器それぞれに備えていることを特徴とする。

本発明の車載用通信装置は、車両本体に配線された信号線を介して他の車載機器との間で通信を行うためのものであって、車両本体の内燃機関を制御する制御装置から出力される制御信号を取得する制御情報取得部と、時間を計数する時間計数部と、複数の通信方式を有すると共に複数の通信方式のいずれかに切り替えて通信する通信部と、時間計数部で計数された時間情報と通信部の通信方式を設定するための設定情報とを関連付けした通信制御情報を記憶する記憶部と、通信部の通信方式を切り替える通信制御部とを備え、通信制御部は、制御装置から出力される制御信号に同期させて記憶部に記憶されている通信制御情報を読み出すと共に、読み出された通信制御情報に記録されている時間情報と時間計数部で計数された時間情報との比較に基づいて通信制御情報の設定情報を抽出し、抽出された設定情報に従って通信部の通信方式を切り替える構成としたので、通信制御部は、エンジンの回転動作等により信号線に発生するノイズに対応する通信方式を記録した通信制御情報を記憶部に予め記憶し、制御装置から出力される制御信号に同期させて記憶部に記憶されている通信制御情報を読み出し、この読み出された通信制御情報に従って通信部の通信方式を切り替えて通信ができ、繰り返しノイズ検出を行うことなく通信ができる。これにより、車載用通信装置は、車両本体内に配線された電力線等の信号線を利用して他の車載機器との間で通信を行う場合であっても、繰り返しノイズ検出を行うことなく通信ができ、通信速度の低下を抑えることができる。

また、本発明の車両は、上記した車載用通信装置を車両本体に設けた複数の車載機器それぞれに備えているので、複数の車載機器のそれぞれに設けられた車載用通信装置で、電力線に重畳されるノイズのノイズ検出を繰り返し行うことなく最適な通信方式を設定でき、通信速度の低下を抑えながら通信ができる。

本発明の実施の形態における車両の構成を示す概要図 同車両の構成を示す回路ブロック図 同車両のカーナビの構成を示す回路ブロック図 同車両のエンジンを制御するエンジン制御装置の制御信号の説明図 図３に示した設定情報作成部で作成される通信制御情報の説明図 図３に示した車載用通信装置の動作を示すフローチャート 図３に示した車載用通信装置の動作を示す別のフローチャート

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一または相当の部分には同一の符号を付して説明する。

（実施の形態）
まず、図１を参照しながら、本発明の実施の形態における車両の概要について説明する。ここでは、車両にエンジンを搭載し、このエンジンの駆動力を用いて車輪を回転させる自動車を例として説明する。

図１は、本発明の実施の形態における車両１の構成を示す概要図である。図１において、車両１は、エンジン２と、このエンジン２により駆動される車輪３とを備えている。また車両１は、車両本体１ａに電池で構成される電源４と、電源４に電力線５を介して接続されているカーナビ６と、モニタ７と、カメラ８とを備えている。

カーナビ６は車載機器の親機として設定され、モニタ７およびカメラ８は子機として設定されている。これにより、カーナビ６、モニタ７およびカメラ８の間で通信が行われる場合、モニタ７およびカメラ８はカーナビ６が指定する通信方式に従って通信を行う。

この構成により、例えば、カーナビ６の表示画面は小さいので後部の座席１ｃからは見えにくい。そこで、車両１では前側の座席１ｂの背後にモニタ７を設け、親機であるカーナビ６の表示画面に表示している地図やテレビ番組等の映像を子機であるモニタ７に表示させ、見えやすくしている。

また車両１では、カメラ８は車両本体１ａ内の前側の座席１ｂから見えにくい車両本体１ａの外側後方を撮像し、撮像して得た撮像データを電力線５を介してカーナビ６に送信し、カーナビ６の表示画面に撮像映像を表示させる。これにより、前側の座席１ｂ（例えば運転席）からでも見えにくい後方の人物や物等の障害物を確認でき、これにより安全確認をやりやすくしている。

次に、図２は、本発明の実施の形態における車両１の構成を示す回路ブロック図である。図２に示すように、車両１は、カーナビ６、モニタ７およびカメラ８が電力線５を介して電源４に接続されている。このため、電力線通信を用いることでこれらの機器の間で通信を行うことができる。すなわち、カーナビ６、モニタ７およびカメラ８のそれぞれに車載用通信装置９を設け、カーナビ６、モニタ７およびカメラ８の各機器の間で電力線５を介して通信を行う。車載用通信装置９の詳細については後述する。

また車両１は、エンジン制御装置１１、走行制御装置１２およびボディ制御装置１３を備えている。

エンジン制御装置１１は、エンジン２を制御する。例えば、エンジン制御装置１１は、電気放電により火花を発生させると共にエンジン２のシリンダ内の燃料または燃料を含む混合気に着火する点火プラグ（図示せず）の点火タイミングを制御信号により制御する。エンジン制御装置１１は、制御信号をエンジン２に出力する。この制御信号は、親機であるカーナビ６に専用線１０を介して出力される。専用線１０は、例えば、イーサネット（登録商標）等で構成される。

走行制御装置１２は、車両走行時に姿勢制御や制動制御を行う。ボディ制御装置１３は、ドアのロックまたはアンロックや空調装置等を制御する。また、走行制御装置１２およびボディ制御装置１３は、車両本体１ａの各部を動作させる制御情報を専用線１０を介してカーナビ６に出力する。

ところで、車両１では、エンジン２を初めとして、様々なノイズ発生源（モータ、ソレノイド等の各種アクチュエータ等）が搭載されており、そのノイズ発生源となる各部の動作に応じて電力線５にノイズが重畳する。特に、エンジン２に設けられた点火プラグ（図示せず）の電気放電により発生するスパイクノイズはノイズレベルも高い。

このため、電力線５に重畳するノイズを検出し、検出されたノイズ状態に応じて最適な通信方式を選択させる等の対策が考えられる。しかし、ノイズの変化に対応させるために繰り返しノイズ検出を行うと、検出時間が増えて通信できる時間が減り、これにより通信速度が低下する。

そこで本実施の形態では、エンジン２の回転動作等により繰り返し発生するノイズの出現パターンが実質的に同一になることに着眼し、これに基づきノイズの出現パターンに合わせた通信方式の情報を記憶部に記録し、この記憶部から通信方式の情報を読み出すことで以降のノイズ検出をなくし、通信する構成とした。

すなわち、図４に示すように、点火プラグを点火する周期が変化した場合であっても、電気放電により発生するスパイクノイズはそれぞれ同一の放電現象により発生するので、電力線５に繰り返し発生するノイズのノイズパターンは実質的に同一となる。この繰り返し発生するノイズのノイズパターンが実質的に同一であるという着眼に基づく最大の特徴点として、車載用通信装置９は、点火プラグを点火した時に電力線５に重畳されるノイズのタイミングに合わせてノイズ検出を行い、検出したノイズに対応する通信方式の通信制御情報を作成して記憶部に記憶しておき、エンジン制御装置１１から出力される制御信号（点火プラグの制御信号）に同期させて記憶部から読み出した通信制御情報に基づいて最適な通信方式に切り替える構成とした。

この構成により、車載用通信装置９は、ノイズパターンに対応した通信制御情報を記憶部に記憶した後、エンジン制御装置１１から出力される制御信号に同期させて記憶部から読み出した通信制御情報に基づいて最適な通信方式に切り替えて通信するので、ノイズ検出を行うことなく通信ができ、これにより通信速度の低下を抑えることができる。

具体的には図３に示す構成とした。図３は、本発明の実施の形態における車両１のカーナビ６の構成を示す回路ブロック図である。

すなわち、図３に示すように、カーナビ６の本体に車載用通信装置９を備え、車載用通信装置９は、制御情報取得部９０、時間計数部９１、通信部９２、記憶部９３および通信制御部９４を有している。さらにカーナビ６が親機である場合、車載用通信装置９は、ノイズ検出部９５、伝送路推定部９６、および設定情報作成部９７を有している。

制御情報取得部９０は、エンジン制御装置１１から出力される点火プラグの点火タイミングを制御する制御信号を専用線１０を介して取得する。これにより、点火プラグの点火により電力線５に重畳されるスパイクノイズの発生時刻にノイズ検出のタイミングを合わせられる。また、通信制御部９４はスパイクノイズの発生タイミングに同期させノイズに応じた通信方式を順次に設定することが可能となる。

時間計数部９１は電子カウンタで構成され、所定の周波数のクロックをカウントする。また、時間計数部９１は、後述するように、エンジン２の点火プラグの点火タイミングに合わせて計数を初期化（例えば、時間を計数するカウンタのカウント値を「０」にする）し、その後、時間を計数し時間情報を出力する。

通信部９２は、複数の通信方式を有すると共に複数の通信方式のいずれかに切り替えて電力線５を介して他の車載機器（例えば、モニタ７、カメラ８等）と通信する。

記憶部９３は、時間計数部９１で計数された時間情報と通信部９２の通信方式を設定するための設定情報とを関連付けした通信方式の通信制御情報を記憶する。この通信制御情報の詳細は後述する。

通信制御部９４は、通信部９２の通信方式を切り替える。また、通信制御部９４は、制御情報取得部９０で取得される点火プラグの点火タイミング等を制御する制御信号に同期させて記憶部９３に記憶されている通信制御情報を読み出すと共に、読み出された通信制御情報に記録されている時間情報と時間計数部９１で計数された時間情報との比較に基づいて通信制御情報の設定情報を抽出し、抽出された設定情報に従って通信部９２の通信方式を切り替える。

ノイズ検出部９５は、電力線５に重畳したノイズ状態を点火プラグの点火タイミングに合わせて検出する。これにより、ノイズが発生する場所のみでノイズ検出を行うことができるので、ノイズの発生しないところで所定の間隔ごとにノイズ検出を行う等の無駄な検出を減らすことができる。このようにして、ノイズの検出回数を少なくし、通信できる時間を増やし、これにより通信速度を向上させる。

伝送路推定部９６は、ノイズ検出部９５の検出結果に基づいて電力線５における伝送路状態を推定する。

設定情報作成部９７は、所定の時間ごとに推定される伝送路推定部９６の推定結果に基づいて通信部９２における複数の通信方式のいずれか一つを設定するための設定情報を作成する。設定情報作成部９７は、伝送路推定部９６から出力される推定結果を取得するごとに設定情報を作成する。

通信制御部９４は、設定情報作成部９７により作成された設定情報と、時間計数部９１で計数された時間情報とを関連付けし、通信制御情報として記憶部９３に記憶する。これにより、通信制御部９４は、通信制御情報を何回でも記憶部９３から読み出して利用することができる。また、車載用通信装置９が親機に設けられた場合、通信制御部９４は、他の車載機器と通信する前に、通信部９２を介して他の車載機器に通信方式の情報、すなわち通信制御情報を送信する。

上記したすべての構成を含む車載用通信装置９を、車両本体１ａ内に配線された電力線５を利用して他の車載機器との間で通信を行う車載機器に備える。

以上の構成により、カーナビ６は、カーナビ制御部６４により、表示部６１の画面に表示している地図ＤＢ６３の地図やテレビ番組等のテレビ受像機６２の映像を、車載用通信装置９および電力線５を介してモニタ７に表示させることができる。また、カーナビ６は、カーナビ制御部６４により、カメラ８で撮像して得た撮像データを電力線５および車載用通信装置９を介して取得し、表示部６１の画面に撮像映像を表示することができる。

すなわち、親機および子機となる車載機器に、制御情報取得部９０、時間計数部９１、通信部９２、記憶部９３および通信制御部９４を有している車載用通信装置９を搭載すれば、車載用通信装置９の通信制御部９４は、エンジン２の回転動作等により電力線５に発生するノイズに対応する通信方式を記録した通信制御情報を記憶部９３に予め記憶し、エンジン制御装置１１から出力される制御信号に同期させて記憶部９３に記憶されている通信制御情報を読み出し、この読み出された通信制御情報に従って通信部９２の通信方式を切り替えて通信ができ、繰り返しノイズ検出を行うことなく通信することができる。これにより、車載用通信装置９は、車両本体１ａ内に配線された電力線５を利用して他の車載機器との間で大容量のデータの通信を行う場合であっても、通信制御情報に基づいてノイズに対応した最適な通信方式を選択し通信を行うので、繰り返しノイズ検出を行うことなく通信ができ、通信速度の低下を抑えることができる。

次に、図２、図３および図４を参照しながら、エンジン制御装置１１の制御信号について説明する。図４は、本発明の実施の形態における車両１のエンジン２を制御するエンジン制御装置１１の制御信号の説明図である。

図２、図４に示すように、エンジン制御装置１１は、エンジン２に対して点火プラグ（図示せず）の点火タイミングを制御信号により制御する。また、エンジン制御装置１１は、点火タイミングの制御信号をエンジン２に出力すると共に、専用線１０を介して親機であるカーナビ６に出力する。例えば、図４中では、制御信号がＨレベルの場合を点火あり、すなわち点火ＯＮの状態、制御信号がＬレベルの場合を点火なし、すなわち点火ＯＦＦの状態としている。

電力線５では点火プラグが点火されるごとにノイズが発生する。例えば、エンジン制御装置１１が制御信号で点火ＯＮの状態にした点火タイミングを時間ｔ０とすると、時間ｔ０にノイズレベルがＮａをはるかに越える大きなノイズが電力線５に重畳する。そして、時間ｔ１にノイズはＮａとなり、時間ｔ２にノイズはＮｂ以下となり、以後ノイズレベルは減少している。このように、エンジン制御装置１１により、エンジン２の回転動作に伴って点火プラグを点火させるごとに、点火プラグの点火タイミングに合わせて繰り返し実質的に同一のノイズが電力線５に重畳する。

図３のノイズ検出部９５は、電力線５に重畳したノイズ状態を検出する場合、点火プラグの点火タイミングに合わせて、ノイズ検出を所定の間隔で実行する。例えば、所定の間隔は０．５ｍｓ〜１．５ｍｓに設定される。

次に図３の伝送路推定部９６は、ノイズ検出部９５の検出結果に基づいて電力線５の伝送路状態を推定する。例えば、図４中に示すように、ノイズレベルに対して閾値Ｎａ、閾値Ｎｂを設け、閾値Ｎａ、閾値Ｎｂに基づいて時間軸を区間Ａ、区間Ｂ、区間Ｃとして管理する。これにより、区間Ａではノイズレベルが大きく、区間Ｂではノイズレベルが中くらい、区間Ｃではノイズレベルが小さいノイズ状態と推定する。伝送路推定部９６は、ノイズ状態の推定結果を設定情報作成部９７に出力する。

次に、図３、図４および図５を参照しながら、設定情報作成部９７で作成される通信制御情報について説明する。図５は、図３に示した設定情報作成部９７で作成される通信制御情報２０の説明図である。

まず図３の設定情報作成部９７は、伝送路推定部９６から取得した推定結果に基づいて通信部９２に備えている複数の通信方式のいずれか一つを設定するための設定情報を作成する。例えば、通信部９２の通信方式として直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を用いる。このＯＦＤＭ方式では、サブキャリアの変調方式として、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ等の各種直交変調方式を採用することができる。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はノイズの影響を受けにくい。一方、ＱＰＳＫ（伝送ビット数：２ｂｉｔ）、１６−ＱＡＭ（伝送ビット数：４ｂｉｔ）、６４−ＱＡＭ（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通信の通信速度は速くなるが、ノイズの影響は受けやすくなる。上記変調方式は、伝送路推定部９６が取得した推定結果に基づいて、サブキャリアごとに異なる方式を適用してもよいし、全サブキャリアについて一律的に同じ方式を適用してもよい。

このため、設定情報作成部９７ではノイズの出現状態に合わせて、例えば、区間ＡではＱＰＳＫ、区間Ｂでは１６−ＱＡＭ、区間Ｃでは６４−ＱＡＭを通信方式として選択し、設定情報を作成する。

また、図３の時間計数部９１では、繰り返し出現するノイズパターンを計測するため、点火プラグの点火タイミングに合わせて計数の初期化（例えば、時間を計数するカウンタのカウント値を「０」にする）を行う。

このように、時間計数部９１を点火プラグの点火タイミングに合わせて計数の初期化を行うことで、電力線５に繰り返し発生する実質的に同一のノイズに合わせて、ノイズパターンの変化を同じ時間スケールで計測できる時間情報を生成でき、この時間情報に関連付けしてノイズに対応する通信方式の設定情報を記録した通信制御情報２０を作成し、テーブル化する。

すなわち、本実施の形態の最大の特徴点である、ノイズが発生する周期が変化した場合であっても、ノイズパターンは実質的に同一であるという着眼に基づき、ノイズ状態に対応する通信方式を繰り返し同じ時間スケールで管理するようにしている。このように管理された通信制御情報２０を制御信号（点火プラグの制御信号）に同期させて記憶部９３から読み出し、読み出された通信制御情報２０に基づいてノイズに対する通信部９２の通信方式を制御することで、繰り返し発生する実質的に同一のノイズパターンに対応できる。

図３の設定情報作成部９７は、設定情報作成部９７により作成された設定情報と、点火タイミングに合わせて計数を初期化した時間計数部９１の時間情報とを関連付けして通信制御情報２０を作成し、記憶部９３にテーブル化して記憶する。

図５に示すように、テーブル化された通信制御情報２０は、時間情報と、この時間情報に関連付けされた通信方式の設定情報とを有し、時間情報ごとに通信方式が記録されている。

また、テーブルに記録される時間情報として、区間の変化点の時刻のみを記録する。具体的には、図４中の区間Ｃから区間Ａに変わる変化点の時間ｔ０、区間Ａから区間Ｂに変わる変化点の時間ｔ１、区間Ｂから区間Ｃに変わる変化点の時時間ｔ２のみを記録する。すなわち、通信方式が重複する同一の区間内の設定情報を削減し、通信方式を切り替える変化点の情報のみを記録するようにしている。このように、区間の変化点の時刻のみを記録することにより、テーブルのデータ容量を小さくし、これにより記憶部９３の記憶容量を抑える。変化点の記録数は、記憶部９３の記憶容量によって決定されるが、例えば１６箇所〜６４箇所の変化点を記録する。

通信制御部９４は、エンジン制御装置１１から出力される制御信号（図４中では点火プラグの制御信号）に同期させて通信制御情報２０を記憶部９３から読み出して通信部９２に設定することで、通信部９２では繰り返し発生するノイズ状態に対応する通信方式に切り替えて通信することができる。また、車載用通信装置９が親機に設けられている場合、通信制御部９４は、通信制御情報２０を記憶部９３に記憶した後、他の車載機器と通信する前に通信部９２を介して他の車載機器に通信方式の情報、すなわち、通信制御情報２０を子機それぞれに設けられている車載用通信装置９に送信し、通信方式を指定する。

次に、図３、図５、図６および図７を参照しながら、車載用通信装置９の動作について説明する。図６は図３に示した車載用通信装置９の動作を示すフローチャート、図７は図３に示した車載用通信装置９の動作を示す別のフローチャートである。

車載用通信装置９では、まず、電力線５に重畳しているノイズを検出し、この検出結果に基づいて最適な通信方式を設定するための通信制御情報２０（図５）を作成し、作成された通信制御情報２０を記憶部９３に記憶する。次に、記憶部９３に記憶された通信制御情報２０に基づいて通信部９２の通信方式を制御する。

まず、図３、図４、図５および図６を参照しながら、車載用通信装置９が、図６の（Ｓ１００）から（Ｓ１１８）を実行し、ノイズを検出し、通信制御情報２０（図５）を作成し、記憶部９３に記憶する場合について説明する。

車載用通信装置９は、エンジン制御装置１１から出力される点火プラグの制御信号を制御情報取得部９０により取得する（Ｓ１００）。車載用通信装置９は、制御情報取得部９０で取得される点火プラグの制御信号が点火ＯＮでなければ（Ｓ１０２）、（Ｓ１００）に戻る。

一方、車載用通信装置９は、制御情報取得部９０で取得される点火プラグの制御信号が点火ＯＮであれば（Ｓ１０２）、時間計数部９１を初期化する（Ｓ１０４）。

次に、車載用通信装置９は、時間計数部９１の時間情報を設定情報作成部９７により取得し、通信制御情報２０に記録する（Ｓ１０６）。図５中の例では、通信制御情報２０として時間ｔ０が記録される。

次に、車載用通信装置９はノイズを検出し、伝送路状態の推定処理を実行する（Ｓ１０８）。具体的には、ノイズ検出部９５で電力線５に重畳しているノイズを検出し、この検出結果に基づいて電力線５の伝送路状態を伝送路推定部９６により推定する。例えば、図４中に示すように時間ｔ０ではノイズのレベルが閾値Ｎａを越えているので、伝送路推定部９６は時間ｔ０のノイズレベルが大きいと推定する。伝送路推定部９６はノイズ状態の推定結果を設定情報作成部９７に出力する。設定情報作成部９７は、ノイズレベルが大きい場合、通信方式（サブキャリア）としてＱＰＳＫを選択した設定情報を作成し（Ｓ１１０）、通信制御情報２０の時間ｔ０に関連付けして設定情報（ここでは、ＱＰＳＫ）を記録する（Ｓ１１２）。

次に、車載用通信装置９は、待ち時間を設けた後（Ｓ１１４）、エンジン制御装置１１から出力される点火プラグの制御信号を制御情報取得部９０により取得する（Ｓ１１６）。車載用通信装置９は、制御情報取得部９０で取得された点火プラグの制御信号が点火ＯＦＦであれば（Ｓ１１８）、（Ｓ１０６）から（Ｓ１１６）までを繰り返し実行する。

この繰り返しは次の点火プラグの点火まで行われ、これにより設定情報作成部９７は、時間ｔ０から時間ｔ１までのノイズレベルが大きい（ノイズレベルが閾値Ｎａよりも大きい）区間Ａでは通信方式としてＱＰＳＫを設定情報とし、時間ｔ１から時間ｔ２までのノイズレベルが中くらい（ノイズレベルが閾値Ｎａと閾値Ｎｂの間）の区間Ｂでは通信方式として１６−ＱＡＭを設定情報とし、時間ｔ２以降のノイズレベルが小さい（ノイズレベルが閾値Ｎｂよりも小さい）区間Ｃでは通信方式として６４−ＱＡＭを設定情報として作成し、それぞれ作成した設定情報（例えば、通信方式を示すコード情報等で記述）と時間情報とを関連付けして図５の通信制御情報２０を作成する。また設定情報作成部９７は、通信制御情報２０を記憶部９３にテーブル化して記憶する。

一方、車載用通信装置９は、制御情報取得部９０で取得された点火プラグの制御信号が点火ＯＮであれば（Ｓ１１８）、処理を終了する。

なお、通信方式（サブキャリア）として、ＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭとしたが、これに限定されるものではない。ノイズレベルが非常に大きい場合には、ＢＰＳＫを用いてもよい。さらに、耐ノイズ性に優れたスペクトラム拡散（ＳＳ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）方式を用いてもよい。ＳＳ方式は、６４−ＱＡＭよりもインパルス性の広帯域のノイズに対して影響を受けにくいが、６４−ＱＡＭよりも通信速度が遅い。通信方式は、通信の速度仕様により適宜設定される。

このように、ノイズレベルに応じて通信速度の速い通信方式を選択させることで、通信エラーを抑えながら高速な通信を行うことができる。なお、通信エラーによるデータの再送回数に応じて、通信方式を選択させるようにしてもよい。

また、車載用通信装置９が親機に設けられている場合、通信制御部９４は、通信制御情報２０を記憶部９３に記憶した後、他の車載機器と通信する前に通信部９２を介して他の車載機器に通信方式の情報、すなわち、通信制御情報２０を子機それぞれに設けられている車載用通信装置９に送信する。子機それぞれでは、同様に、通信制御情報２０を利用して通信部９２の通信方式を制御する。

次に、図３、図４、図５および図７を参照しながら、車載用通信装置９が、図７の（Ｓ２００）から（Ｓ２３０）を実行し、通信制御情報２０（図５）を利用しながら、通信部９２でノイズに対応した最適な通信方式を選択し、通信を行う場合について説明する。子機である車載機器は、親機である車載機器から取得した通信制御情報２０に従って通信方式を切り替える。これにより、子機は親機と同じ通信方式によりノイズに対応しながら通信を行える。ここでは、子機の車載機器は、親機の車載機器と同様の動作を行うため、親機（カーナビ６）に設けられた車載用通信装置９の動作について説明する。

車載用通信装置９は、制御情報取得部９０により、エンジン制御装置１１から出力される点火プラグの制御信号を取得する（Ｓ２００）。車載用通信装置９は、制御情報取得部９０で取得された点火プラグの制御信号が点火ＯＮでなければ（Ｓ２０２）、（Ｓ２００）に戻る。

一方、車載用通信装置９は、制御情報取得部９０で取得された点火プラグの制御信号が点火ＯＮであれば（Ｓ２０２）、時間計数部９１を初期化する（Ｓ２０４）。

次に、車載用通信装置９は、記憶部９３から通信制御情報２０（図５）を通信制御部９４により読み出すと共に（Ｓ２０６）、時間計数部９１から時間情報を取得する（Ｓ２０８）。

次に、車載用通信装置９は、通信制御部９４により、エンジン制御装置１１から出力される制御信号に同期させて記憶部９３から読み出された通信制御情報２０に記録されている時間情報と時間計数部９１で計数された時間情報との比較に基づいて通信制御情報２０の設定情報を抽出し、抽出された設定情報に従って通信部９２の通信方式を切り替える。

具体的には、車載用通信装置９は、時間計数部９１の時間情報が区間Ａ（図４中）である場合（Ｓ２１０）、通信制御部９４により、通信部９２の通信方式としてＱＰＳＫを設定する（Ｓ２１２）。同様に、車載用通信装置９は、区間Ｂ（図４中）では１６−ＱＡＭを設定し（Ｓ２１４、Ｓ２１６）、区間Ｃ（図４中）では６４−ＱＡＭを通信部９２に設定する（Ｓ２１８）。

次に、車載用通信装置９は、他の車載機器と通信を行う（Ｓ２２０）。通信の途中で通信エラーが発生した場合（Ｓ２２２）、デフォルトの通信方式として、よりノイズの影響を受けにくい通信方式に変更する（Ｓ２２４）。例えば、エラーが発生した通信方式がＱＰＳＫであった場合は、ＱＰＳＫをＢＰＳＫに変更、１６−ＱＡＭの場合にはＱＰＳＫ、６４−ＱＡＭの場合には１６−ＱＡＭに変更する。通信エラーの要因としては、ランダムに発生するノイズが考えられる。例えば、ドアのロックやアンロック時にソレノイドをＯＮまたはＯＦＦさせた場合や、空調装置のモータをＯＮにした場合のノイズである。

次に、車載用通信装置９は、待ち時間を設けた後（Ｓ２２６）、エンジン制御装置１１から出力される点火プラグの制御信号を制御情報取得部９０により取得する（Ｓ２２８）。車載用通信装置９は、制御情報取得部９０で取得された点火プラグの制御信号が点火ＯＮでなければ（Ｓ２３０）、（Ｓ２０６）から（Ｓ２２８）までを繰り返し実行する。この繰り返しは、次の点火プラグの点火まで行われ、これにより車載用通信装置９は、図４中の区間Ａ、区間Ｂ、区間Ｃにおいて最適な通信方式を通信部９２に順次設定し、通信を行う。

一方、車載用通信装置９は、制御情報取得部９０で取得された点火プラグの点火タイミングを制御信号が点火ＯＮであれば（Ｓ２３０）、再び（Ｓ２００）に戻り、（Ｓ２００）から（Ｓ２３０）を実行する。

以上のように本実施の形態によれば、図１および図３に示すように、車載用通信装置９は、車両本体１ａのエンジン２を制御するエンジン制御装置１１から出力される制御信号を取得する制御情報取得部９０と、時間を計数する時間計数部９１と、複数の通信方式を有すると共に複数の通信方式のいずれかに切り替えて電力線５を介して他の車載機器と通信する通信部９２と、時間計数部９１で計数された時間情報と通信部９２の通信方式を設定するための設定情報とを関連付けした通信制御情報２０を記憶する記憶部９３と、通信部９２の通信方式を切り替える通信制御部９４とを備え、通信制御部９４は、エンジン制御装置１１から出力される制御信号に同期させて記憶部９３に記憶されている通信制御情報２０を読み出すと共に、読み出された通信制御情報２０に記録されている時間情報と時間計数部９１で計数された時間情報との比較に基づいて通信制御情報２０の設定情報を抽出し、抽出された設定情報に従って通信部９２の通信方式を切り替える構成とした。

この構成により、通信制御部９４は、エンジン２の回転動作等により電力線５に発生するノイズに対応する通信方式を記録した通信制御情報２０を記憶部９３に予め記憶し、エンジン制御装置１１から出力される制御信号に同期させて記憶部９３に記憶されている通信制御情報２０を読み出し、この読み出された通信制御情報２０に従って通信部９２の通信方式を切り替えて通信ができ、繰り返しノイズ検出を行うことなく通信ができる。これにより、車載用通信装置９は、車両本体１ａ内に配線された電力線５等の信号線を利用して他の車載機器との間で通信を行う場合であっても、ノイズに対応する最適な通信方式を選択し通信を行え、繰り返しノイズ検出を行うことなく通信ができるので、通信速度の低下を抑えることができる。

また車両１は、上記した車載用通信装置９を車両本体１ａに設けた車載機器であるカーナビ６、モニタ７およびカメラ８に備えているので、車載機器のそれぞれに設けた車載用通信装置９では、電力線５に重畳されるノイズのノイズ検出を繰り返し行うことなく最適な通信方式を設定でき、通信速度の低下を抑えながら通信ができる。

なお、本発明の具体的な構成は、上述した実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。例えば、エンジンを搭載した自動車の車両を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、モータとエンジンとを併用するハイブリッド自動車にも適用することができる。

また、車両本体内に配線された電力線を用いて複数の車載機器を接続したが、車両本体内のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の信号線、例えばイーサネット（登録商標）を用いてもよい。

本発明の車載用通信装置は、車両本体の内燃機関を制御する制御装置から出力される制御信号を取得する制御情報取得部と、時間を計数する時間計数部と、複数の通信方式を有すると共に複数の通信方式のいずれかに切り替えて通信する通信部と、時間計数部で計数された時間情報と通信部の通信方式を設定するための設定情報とを関連付けした通信制御情報を記憶する記憶部と、通信部の通信方式を切り替える通信制御部とを備え、通信制御部は、制御装置から出力される制御信号に同期させて記憶部に記憶されている通信制御情報を読み出すと共に、読み出された通信制御情報に記録されている時間情報と時間計数部で計数された時間情報との比較に基づいて通信制御情報の設定情報を抽出し、抽出された設定情報に従って通信部の通信方式を切り替える構成としたので、通信制御部は、エンジンの回転動作等により信号線に発生するノイズに対応する通信方式を記録した通信制御情報を記憶部に予め記憶し、制御装置から出力される制御信号に同期させて記憶部に記憶されている通信制御情報を読み出し、この読み出された通信制御情報に従って通信部の通信方式を切り替えて通信ができ、繰り返しノイズ検出を行うことなく通信することができる。これにより車載用通信装置は、車両本体内に配線された電力線等の信号線を利用して他の車載機器との間で通信を行う場合であっても、繰り返しノイズ検出を行うことなく通信ができ、通信速度の低下を抑えることができる。

また本発明の車両は、上記した車載用通信装置を車両本体に設けた複数の車載機器それぞれに備えているので、複数の車載機器のそれぞれに設けた車載用通信装置では、電力線等の信号線に重畳されるノイズのノイズ検出を繰り返し行うことなく最適な通信方式を設定して通信ができ、通信速度の低下を抑えることができる。

これにより、車両に配線された電力線等の信号線を介して車両本体に設けられた他の車載機器との間で通信を行うための車載用通信装置、エンジンを搭載する車両、モータとエンジンを併用するハイブリッド自動車等の車両に有用なものである。

１ 車両
１ａ 車両本体
１ｂ，１ｃ 座席
２ エンジン
３ 車輪
４ 電源
５ 電力線（信号線）
６ カーナビ
７ モニタ
８ カメラ
９ 車載用通信装置
１０ 専用線
１１ エンジン制御装置
１２ 走行制御装置
１３ ボディ制御装置
２０ 通信制御情報
６１ 表示部
６２ テレビ受像機
６３ 地図ＤＢ
６４ カーナビ制御部
９０ 制御情報取得部
９１ 時間計数部
９２ 通信部
９３ 記憶部
９４ 通信制御部
９５ ノイズ検出部
９６ 伝送路推定部
９７ 設定情報作成部

Claims (6)

1. 車両本体に配線された信号線を介して他の車載機器との間で通信を行うための車載用通信装置であって、
   前記車両本体の内燃機関を制御する制御装置から出力される制御信号を取得する制御情報取得部と、
   時間を計数する時間計数部と、
   複数の通信方式を有すると共に前記複数の通信方式のいずれかに切り替えて通信する通信部と、
   前記時間計数部で計数された時間情報と前記通信部の通信方式を設定するための設定情報とを関連付けした通信制御情報を記憶する記憶部と、
   前記通信部の通信方式を切り替える通信制御部とを備え、
   前記通信制御部は、前記制御装置から出力される前記制御信号に同期させて前記記憶部に記憶されている前記通信制御情報を読み出すと共に、読み出された前記通信制御情報に記録されている時間情報と前記時間計数部で計数された時間情報との比較に基づいて前記通信制御情報の設定情報を抽出し、抽出された前記設定情報に従って前記通信部の通信方式を切り替える構成としたことを特徴とする車載用通信装置。
2. 前記制御情報取得部は、電気放電により火花を発生させると共に前記内燃機関の燃料または前記燃料を含む混合気に着火する点火プラグの点火タイミングを制御する前記制御信号を取得することを特徴とする請求項１に記載の車載用通信装置。
3. 前記時間計数部は、前記点火タイミングに合わせて計数を初期化することを特徴とする請求項２に記載の車載用通信装置。
4. 前記信号線に重畳したノイズ状態を検出するノイズ検出部と、
   前記ノイズ検出部の検出結果に基づいて前記信号線の伝送路状態を推定する伝送路推定部と、
   前記伝送路推定部の推定結果に基づいて前記複数の通信方式のいずれか一つを設定するための前記設定情報を作成する設定情報作成部とを設け、
   前記通信制御部は、前記設定情報作成部により作成された前記設定情報と、前記時間計数部により計数された時間情報とを関連付けして前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項３に記載の車載用通信装置。
5. 前記信号線は電力線であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載用通信装置。
6. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載用通信装置を車両本体に設けた複数の車載機器それぞれに備えていることを特徴とする車両。

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