JP5339063B2

JP5339063B2 - 車両用無線通信システム

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Publication number: JP5339063B2
Application number: JP2009053673A
Authority: JP
Inventors: 雄一平山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2029-03-06
Also published as: JP2010212765A

Description

本発明は、車両用無線通信システムに関するものである。

車載電子機器の増大に伴い、各電子機器間を結ぶ信号ラインや電源ライン等のワイヤーハーネスが増加し、この配策が重要となってきている。配線数削減のための方法の１つとして、各電子機器間の信号の送受信を無線で行う無線通信システムが挙げられる。各電子機器間の通信に無線通信システムを用いることで、車両内の各電子機器は、電源ラインのみを接続して電源を供給するだけでよくなり、信号ラインを削減することができるようになる。

特開２００６−１５２７６２号公報特開２００６−０３３８７４号公報特開２００８−０５４３０３号公報特開２００１−２８５２２９号公報

ところで、一般に無線通信システムでは、有線通信システムと比較して外乱の影響を受けやすい。無線通信システムでは、他の無線通信システムからの干渉やノイズ等の影響を受け、データ誤りが発生してスループットの低下や一時的な通信不能状態となることがある。通信のリアルタイム性や信頼性が必要とされる車両制御用の通信等に無線通信システムを用いる場合、通信環境に対してロバストな通信システムであることが要望されていた。

このような要望に応えるため、特許文献１では、電子キーから送信される無線信号を受信する車載受信システムにおいて、伝搬路上にノイズが存在するかどうかを周期的に検知して、ノイズ有りと判断した場合には、次にノイズ無しと判断するまで信号受信を行わない車載用通信制御システムが提案されている。本構成をとることで、ノイズの影響が排除された期間の信号を受信することができ、ノイズの影響によるデータ誤りを回避することができる。しかしながら、特許文献１では、ノイズを検知する周期的なタイミング以外の時間の伝搬路上の状況は分かり得ないので、たまたま検知タイミングの瞬間だけにノイズが入りこんでいたようなケースでも、受信機は、次の検知タイミングまで受信待ちとなってしまい、通信帯域の有効利用という面で非効率的であった。また、受信側で制御を行うので、送信信号と、信号に影響を与えるノイズが重なる状況を避けることはできなかった。

特許文献２では、ディジタル加入者線ネットワークにおいて、ネットワーク上で周期的に発生する漏話雑音に同期した制御信号を用い、通信装置が漏話雑音レベルの高い時間帯にはデータの送受信を停止し、漏話雑音レベルの低い時間帯にのみデータの送受信を行う通信装置が提案されている。本構成をとることで、送信側でノイズ（漏話雑音）の状況を把握し、ノイズの少ない時間帯に信号を送信する送信タイミング制御を行うことができる。しかしながら、特許文献２では、ネットワーク上で周期的にノイズが発生するという環境下では効果的であるが、例えば車両上の電子機器が動作状況に応じて発生するバースト雑音のような非周期的なノイズ環境下では必ずしも効果的ではなかった。

そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、車内の通信環境を把握し、把握した通信環境に応じて適応的に通信の送信タイミングを制御することで、データ誤りの発生を抑えることができる車両用無線通信システムを提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係る車両用無線通信システムは、車両用電子機器が発するノイズパターンを示すパターン情報を配信するノイズパターン配信手段と、前記ノイズパターン配信手段にそれぞれが電源ラインを介して接続されると共に無線通信によって互いに接続されてアドホックネットワークを構成する複数の通信端末と、を含む車両用無線通信システムであって、前記ノイズパターン配信手段は、前記複数の通信端末に前記電源ラインを介して前記パターン情報を送信する配信側通信手段を備え、前記複数の通信端末それぞれは、前記ノイズパターン配信手段から前記電源ラインを介して送信される前記パターン情報を受信する端末側通信手段と、前記端末側通信手段で受信した前記パターン情報に基づいて、前記複数の通信端末のうち他の通信端末と前記アドホックネットワークを介して無線通信を行う無線通信手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、複数の通信端末は、電源ラインを介してパターン情報を確実に受信し、受信したパターン情報に基づいて他の通信端末とアドホックネットワークを介して無線通信を行うことで、車内の通信環境を把握し、把握した通信環境に応じて適応的に通信の送信タイミングを制御することができる。この結果、データ誤りの発生を抑えた車両用無線通信ネットワークを構築することができ、通信のリアルタイム性や信頼性を確保することができる。

また、本発明に係る車両用無線通信システムにおいて、前記ノイズパターン配信手段が、前記車両用電子機器の前記パターン情報を格納するパターン情報格納手段と、前記車両用電子機器の動作状態を把握して前記車両用電子機器のうち稼働中の車両用電子機器のパターン情報を前記パターン情報格納手段から取得して前記配信側通信手段によって送信させる電子機器モニタ手段と、を備えることが好ましい。

また、本発明に係る車両用無線通信システムにおいて、前記パターン情報格納手段に格納される前記パターン情報が、前記車両用電子機器の動作開始時刻から動作終了時刻までの時間毎のノイズパターンを示すことが好ましい。

また、本発明に係る車両用無線通信システムにおいて、前記配信側通信手段が前記電源ラインを介して前記端末側通信手段に前記パターン情報を送信する際、前記配信側通信手段は、前記パターン情報を前記電源ラインの電圧に重畳させ、且つ、前記端末側通信手段は、前記パターン情報が重畳された前記電圧から前記パターン情報を分離して取り出すことが好ましい。

また、本発明に係る車両用無線通信システムにおいて、前記無線通信手段は、前記端末側通信手段により前記パターン情報を要求する要求信号を前記電源ラインを介して前記ノイズパターン配信手段に送信させると共に、前記電子機器モニタ手段は、前記配信側通信手段により前記要求信号に応じた前記パターン情報を前記電源ラインを介して前記複数の通信端末のうち前記要求信号を送信した送信元の通信端末に送信することが好ましい。

また、本発明に係る車両用無線通信システムにおいて、前記電子機器モニタ手段は、前記車両用電子機器に接続されると共に前記車両用電子機器の動作状態を常時把握し、前記車両用電子機器のうち稼働を開始した車両用電子機器の前記パターン情報を前記パターン情報格納手段から取得して、前記パターン情報を前記送信元の通信端末に送信することが好ましい。

また、本発明に係る車両用無線通信システムにおいて、前記無線通信手段は、前記端末側通信手段が受信した前記パターン情報を用いて前記車両用電子機器が発するノイズパターンのノイズレベルの変動を把握し、前記ノイズレベルが所定の値より小さい時間帯を送信タイミングと判定して無線通信を行うことが好ましい。

本発明によれば、車内の通信環境を把握し、把握した通信環境に応じて適応的に通信の送信タイミングを制御することで、データ誤りの発生を抑えることが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る車両用無線通信システムの構成概要図である。信号の送信手順を示すフローチャートである。信号の送受信を示す動作フロー図である。送信信号を示す図である。本発明の第２実施形態に係る車両用無線通信システムの構成概要図である。ノイズパターンの取得手順を示す模式図である。ノイズパターンの取得手順を示す別の模式図である。発明の第３実施形態に係る車両用無線通信システムの構成概要図である。ノイズパターンの取得手順を示す模式図である。信号の送受信を示す動作フロー図である。送信信号の変形例を示す図である。信号の送受信の変形例を示す動作フロー図である。

以下、本発明に係る車両用無線通信システムの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、車両用無線通信システム１は、車両用電子機器ノイズパターン配信器１０（ノイズパターン配信手段）及び複数の通信端末２０を含み、複数の通信端末２０それぞれが車両用電子機器ノイズパターン配信器１０に電源ラインＬを介して接続される。車両用無線通信システム１では、複数の通信端末２０が互いに無線通信によって接続されて自律分散的に通信を行うアドホックネットワークを構成している。車両用電子機器ノイズパターン配信器１０は、各種の車両用電子機器３０に接続される。なお、本実施形態では、便宜上、複数の通信端末２０として、２つの通信端末２０を用いて説明するが、３つ以上の通信端末２０を含んでもよい。

車両用電子機器ノイズパターン配信器１０は、車両用電子機器動作状態モニタ１１（電子機器モニタ手段）と、車両ノイズデータベース１２（パターン情報格納手段）と、電源供給／信号重畳分離回路１３（配信側通信手段）とを備え、車両用電子機器３０が発するノイズパターンを示すパターン情報を、複数の通信端末２０からの要求に応じて電源ラインＬを介して送信する。送信される各種のパターン情報は、車両用電子機器３０の動作開始時刻から動作終了時刻までの時間毎のノイズパターンを示すパターン情報であって、予め測定されて、車両ノイズデータベース１２に格納されている。

車両用電子機器動作状態モニタ１１は、各車両用電子機器３０に接続されており、各車両用電子機器３０が動作（稼動）を開始した際に動作開始を検知し、車両ノイズデータベース１２にアクセスして該当する車両用電子機器３０のノイズパターンを示すパターン情報を抽出取得し、動作している車両用電子機器３０のパターン情報をリアルタイムに把握する。つまり、不図示の一時記憶装置等に記憶しておく。車両用電子機器動作状態モニタ１１は、通信端末２０から電源供給／信号重畳分離回路１３を介してパターン情報の要求を示す要求信号を受信した場合、その時点において動作している各車両用電子機器３０のパターン情報を電源供給／信号重畳分離回路１３により電源ラインＬを介して要求元の通信端末２０へ送信する。電源供給／信号重畳分離回路１３は、上述した要求信号やパターン情報の送受信の際、電力線通信（ＰＬＣ）を用い、電源ラインＬの電圧に重畳された要求信号を分離して車両用電子機器動作状態モニタ１１に取得させたり、パターン情報を電源ラインＬの電圧に重畳させて通信端末２０に送信する処理を行う。なお、電源ラインＬは、電源供給／信号重畳分離回路１３から各通信端末２０に対して電源を供給するためのラインである。

通信端末２０は、無線通信部２１（無線通信手段）と、電源供給／信号重畳分離回路２２（端末側通信手段）とを備え、アプリケーションエンジン４０に接続されている。無線通信部２１は、送信回路２３及び受信回路２４から構成されるＲＦ部と、Ｄ／Ａ変換器２５、変調／符号化器２６、Ａ／Ｄ変換器２７及び等価／復調／復号器２８から構成されるＢＢ処理部と、ＭＡＣ処理部２９とを備えている。無線通信部２１は、上記した構成を備えることで、アプリケーションエンジン４０に関連する各種の信号やデータを他の通信端末２０との間で無線通信する処理を実行する。

電源／信号重畳分離回路２２は、無線通信部２１のＭＡＣ処理部２９に接続されている。アプリケーションエンジン４０からＭＡＣ処理部２９に各種の信号等の無線送信の指示がなされると、電源／信号重畳分離回路２２は、ＭＡＣ処理部２９から、その時点で動作している車両用電子機器３０のパターン情報の要求を示す要求信号を取得し、取得した要求信号を電源ラインＬの電圧に重畳して、上述したように、車両用電子機器ノイズパターン配信器１０に送信する。電源／信号重畳分離回路２２は、要求信号に応じたパターン情報を、車両用電子機器ノイズパターン配信器１０から受信すると、電源ラインＬの電圧に重畳されたパターン情報を分離して取り出し、ＭＡＣ処理部２９に出力する。

ＭＡＣ処理部２９は、パターン情報を取得すると無線通信の状況が好適であるノイズレベルの低い時間帯を判断して送信タイミングを決定する。この判断の際、ＭＡＣ処理部２９は、パターン情報に示されるノイズレベルが所定の値より小さい時間帯を送信タイミングと判定する。ＭＡＣ処理部２９は、アプリケーションエンジン４０からの送信データをもとに他の通信端末２０へ送信できる送信信号Ｕ（図４参照）を生成する。ＭＡＣ処理部２９は、生成した送信信号Ｕを所定の送信タイミングでアドホックネットワークを介して無線通信部２１により他の通信端末２０に無線送信する。この送信は、ＢＢ処理部の変調／符号化器２６及びＤ／Ａ変換器２５とＲＦ部の送信回路２３とを通して行われる。送信元の通信端末２０と同様の構成を備える送信先の他の通信端末２０は、送信されてきた送信信号Ｕを、ＲＦ部の受信回路２４とＢＢ処理部のＡ／Ｄ変換器２７及び等価／復調／復号器２８、ＭＡＣ処理部２９を通じて受信し、送信先の他の通信端末２０に接続されるアプリケーションエンジン４０に送信信号Ｕに含まれるデータ等を出力する。このような無線通信により、一方のアプリケーションエンジン４０と他方のアプリケーションエンジン４０との間でデータレートの高い信号の送受信が行われる。

続いて、車両用無線通信システム１における通信端末２０間での信号の送受信を図２及び図３を用いて説明する。なお、図３における帯域Ｒ１は、例えば、通信環境の悪い時間帯を示している。

まず、送信元の通信端末２０は、他の通信端末２０へデータを送信するか否かを決定する（Ｓ１）。送信元の通信端末２０が他の通信端末２０へデータを送信することを決定すると、送信元の通信端末２０は、車両用電子機器ノイズパターン配信器１０に現在の車両用電子機器３０のノイズパターンを要求するため要求信号を送信する（Ｓ２）。送信元の通信端末２０は、車両用電子機器ノイズパターン配信器１０から、要求に応じた車両用電子機器３０のノイズパターン（パターン情報）を取得する（Ｓ３）。ステップＳ２，Ｓ３における要求信号やパターン情報の送受信は電源ラインＬを介して行われるため、例えば図３の帯域Ｒ１のように無線の通信環境が悪い時間帯に送受信を行ったとしても、要求信号等が確実に送受信される。

続いて、パターン情報を取得した通信端末２０は、送信先となる他の通信端末２０への送信タイミングを決定する（Ｓ４）。また、送信元の通信端末２０は、他の通信端末２０への送信信号Ｕを生成する（Ｓ５）。そして、送信元の通信端末２０は、ステップＳ４で決定した送信タイミングとなったか否かを判定し（Ｓ６）、所定の送信タイミングとなったら、ステップＳ５で生成した送信信号Ｕを他の通信端末２０へ無線送信する（Ｓ７）。ステップＳ７における無線通信は、図３に示されるように無線の通信環境がよい時間帯に行われるため、信号の無線送信が確実に行われる。無線送信される送信信号Ｕは、ヘッダ部Ｕ１及びペイロード部Ｕ２から構成されている（図４参照）。

なお、送信元の通信端末２０から送信信号Ｕを受信した他の通信端末２０は、送信元の通信端末２０へ別の送信信号Ｕを返信する必要がある場合、図３に示されるように、上述した送信元の通信端末２０での送信タイミングの決定処理と同様の処理を行い（Ｓ８〜Ｓ１０）、送信元の通信端末２０へ送信信号Ｕを返信する。

以上説明した車両用無線通信システム１によれば、複数の通信端末２０は、電源ラインＬを介してパターン情報を確実に受信し、受信したパターン情報に基づいて他の通信端末２０とアドホックネットワークを介して無線通信を行うことで、車内の通信環境をリアルタイムに把握し、把握した通信環境に応じ、ノイズの少ない時間帯に適応的に通信の送信タイミングを制御することができる。この結果、ノイズ等によるデータ誤りの発生を抑えた車両用無線通信ネットワークを構築することができ、スループットの低下や通信不能な状態になることを防止して、通信のリアルタイム性や信頼性を確保することができる。

また、車両用無線通信システム１によれば、車両用電子機器ノイズパターン配信器１０と各通信端末２０との間の制御用信号（ノイズパターンの要求信号やノイズパターンのパターン情報）を電源ラインＬの電圧に重畳して通信するので、各通信端末２０へ配線するハーネスが電源ラインＬのみで十分となり、配線数を削減できる。

また、車両用無線通信システム１によれば、各通信端末２０は、物理的に車両用電子機器ノイズパターン配信器１０を介して電源ラインＬに接続されていることになる。しかしながら、各通信端末２０間の通信を、電源ラインＬを介したＰＬＣを用いずに無線通信システムを用いているため、通信端末２０間の通信は、電力線通信では帯域の足らないようなデータレートの高い信号の送受信を行うことが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る車両用無線通信システムの第２実施形態について図５〜図７を参照して説明する。本実施形態では、図５に示されるように、車両用電子機器ノイズパターン配信器１０ａが、第１実施形態における車両用電子機器ノイズパターン配信器１０に、ノイズモニタ１４と通信端末２０の無線通信部２１とを更に備えた構成となっている。第２実施形態では、このような構成を有する車両用電子機器ノイズパターン配信器１０ａが、第１実施形態と同様に複数の通信端末２０と共に車両用無線通信システム１を構成している。

ノイズモニタ１４は、車両用電子機器ノイズパターン配信器１０ａに内蔵される無線通信部２１のＡ／Ｄ変換器２７と等価／復調／復号器２８との間に接続される。ノイズモニタ１４は、受信回路２４等で受信される車両用電子機器３０が発するノイズのデータを取得して、車両ノイズデータベース１２に出力する。なお、無線通信部２１は、受信回路２４と、Ａ／Ｄ変換器２７のみの構成でもよい。

ここで、車両用電子機器動作状態モニタ１１、車両ノイズデータベース１２及びノイズモニタ１４によって車両用電子機器３０が発するノイズのデータを取得する処理について説明する。車両用電子機器動作状態モニタ１１は、車両用電子機器３０の動作信号と機器を識別するＩＤをノイズモニタ１４に送信する。動作信号やＩＤを受信したノイズモニタ１４は、車両用電子機器３０の動作開始をトリガとして、無線通信部２１の受信側のＩＦ段のＡ／Ｄ変換器２７の出力データをモニタリングする。

ノイズモニタ１４は、車両用電子機器３０のＩＤと、車両用電子機器３０の動作開始から動作終了までの間（図６における「車両用電子機器の動作信号」がｔ１〜ｔ２のイネーブルの区間）における時間毎のノイズデータを車両ノイズデータベース１２に送信する。このノイズデータは、例えば、図６における「ノイズモニタの出力値（波形イメージ）」で示される。車両ノイズデータベース１２には、過去に取得したｎ個の車両用電子機器３０の所定の時間間隔における時間毎のノイズデータが複数保存してあり、過去ｎ回の時間毎のノイズデータと今回取得した時間毎のノイズデータに対して統計処理（例えば二乗平均値）が施される。車両ノイズデータベース１２は、このような統計処理が施されたノイズデータを上述したパターン情報として格納する（図６における「ＤＢ保存用パターン情報」を参照）。

なお、車両用電子機器３０のノイズデータを取得する際、図７に示されるように、他の車両用電子機器３０が動作している時間帯（ｔ３〜ｔ４）や、通信の送受信を行っている時間帯（ｔ５〜ｔ６）におけるノイズデータは、他の影響を受けているため、上述したノイズデータの統計処理には使用しないことが好ましい。

以上説明した車両用無線通信システム１によれば、各車両で自動的にノイズデータを収集することで、車両用電子機器３０のノイズデータを予め測定して車種毎やグレード毎に専用のデータベースを準備することが不要となる。このため、各車両固有のノイズデータベースを簡易に構築することができる。また、各車両用電子機器３０が車両用無線通信システム１に与える影響は、同車種や同グレードであったとして車両毎に異なる場合が多いが、本構成をとることで、各車両固有の実使用環境に即したノイズデータを測定することができ、送信タイミングを高精度に制御できる。

また、車両用無線通信システム１によれば、ノイズパターンを頻繁に更新することができるので、車両用電子機器３０が、例えば、ブラシの消耗によってノイズパターンに経年変化が生じるようなモータのような電子機器であっても、対応することができる。

また、車両用無線通信システム１によれば、外部から動作信号を車両用電子機器動作状態モニタ１１に入力できる仕組み（例えば外部入力端子）とＩＤを付与できる仕組みを準備することで、持ち込み電子機器を車両内に持ち込んで動作させた場合であってもノイズパターンの収集を行うことができる。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る車両用無線通信システムの第３実施形態について図８〜図１０を参照して説明する。本実施形態では、図８に示されるように、車両用電子機器ノイズパターン配信器１０ｂが、第２実施形態における車両用電子機器ノイズパターン配信器１０ａにおける無線通信部２１に代えて、ＯＦＤＭ等のマルチキャリアシステムを用いる無線通信部５１を備える点で相違する。以下、相違する点を中心に説明する。

無線通信部５１は、第２実施形態における無線通信部２１と同様の送信回路２３、受信回路２４、Ｄ／Ａ変換器２５、変調／符号化器２６、Ａ／Ｄ変換器２７及び等価／復調／復号器２８を備え、更に、ＩＦＦＴ回路５２とＦＦＴ回路５３とを備えている。ノイズモニタ１４は、ＦＦＴ回路５３と等価／復調／復号器２８との間に接続され、ＦＦＴ回路５３の出力信号（各サブキャリアのノイズ）をモニタリングする。なお、無線通信部１０ｂは、受信回路２４とＡ／Ｄ変換器２７とＦＦＴ回路５３のみの構成でもよい。

ノイズモニタ１４で測定されるノイズは、図９に示されるように、動作状態の車両用電子機器３０が発するノイズを通信端末２０が無線通信を行う通信帯域内のサブキャリア毎（サブキャリア♯１〜♯ｎ）に分類したものである。車両ノイズデータベース１２は、サブキャリア毎に分類されたノイズパターンを、第２実施形態と同様の手法で統計処理を行い、サブキャリア毎のパターン情報として取得し、格納する。通信端末２０は、他の通信端末２０との間で無線通信を行う際、このようなパターン情報を獲得し、通信環境のよいノイズレベルの小さい時間帯及び周波数帯を決定する。そして、通信端末２０は、図１０に模式的に示されるように、通信可能な送信タイミングとサブキャリア（図１０における「Ｔ１」）を使用して、他の通信端末２０への無線通信を行う。図１０における帯域Ｒ１は、例えば、通信環境の悪い時間／周波数帯を示し、帯域Ｒ２は、例えば、通信環境のよい時間／周波数帯を示す。

図１０にＴ１で示される条件で通信端末２０から他の通信端末２０へ送信される送信信号Ｕａでは、図１１に示されるように、ヘッダ部Ｕ１の一部Ｕ３に、送信元の通信端末２０がどの送信タイミングとサブキャリアを使ってデータを送信したかが記載された送信元マップが記載されている。送信先の通信端末２０は、一部Ｕ３に記載された送信元マップを用いて受信したデータを復調する。同様にして、送信先の通信端末２０は、Ｔ２で示される条件で、送信元の通信端末２０へデータを返信する。

以上説明した車両用無線通信システム１によれば、周波数毎のノイズパターンを取得して、通信端末２０による無線通信の送信タイミングを決定する。これにより、時間軸上での送信制御（送信タイミング制御）と、周波数軸上での制御（使用サブキャリア制御）を行うことができ、通信帯域を効率よく使用することができるので、通信レートを向上させることができる。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではない。例えば、車両用電子機器が発生するノイズの状況に応じて変調方式や符号化率を変更して送信信号を生成する制御を行い、ノイズレベルの判定に用いる所定の値（閾値）を上げて、従来は通信環境の悪い時間帯と判断していた時間帯でも通信をＯＦＦせずにノイズに対する耐性をあげた信号を用いてデータの送受信を行ってもよい。

この場合、車両用無線通信システム１は、送信元の通信端末２０から送信先の通信端末２０へ送信するデータに対する送信タイミングと送信方式（変調方式や符号化率）を決定する。そして、送信元の通信端末２０のＭＡＣ処理部２９は、アプリケーションエンジン４０から伝えられた送信先の通信端末２０への送信データをペイロード部Ｕ２に記載し、送信元の通信端末２０の送信方式をヘッダ部Ｕ１の一部Ｕ３（図１１参照）に記載した送信信号Ｕｂを生成する。

そして、図１２に示されるように、送信元の通信端末２０から送信先の通信端末２０へＳ１１で示されるような送信タイミングで送信信号Ｕｂを送信する。Ｒ１は例えば通信環境の悪い時間を示す。なお、送信信号Ｕｂでは、ヘッダ部Ｕ１に記載された変調方式や符号化率は固定であり、ペイロード部Ｕ２に記載された変調方式や符号化率は可変となっている。送信先の通信端末２０では、受信した送信信号Ｕｂのヘッダ部Ｕ１の一部Ｕ３に含まれる送信元の通信端末２０の変調方式や符号化方式をもとに、送信信号Ｕｂのペイロード部Ｕ２を復調／復号し、ペイロード部Ｕ２に含まれるデータをアプリケーションエンジン４０に伝える。同様にして、図１２に示されるように、送信先の通信端末２０は、送信元の通信端末２０へＳ１２で示されるような送信タイミングでデータを返信する。これにより、従来、通信をＯＦＦにしていた時間を使ってデータの送受信を行うことができ、全体のスループットを向上させることができる。

また、上記各実施形態では、車両用無線通信システム１において、送信信号の強度を変更していなかったが、車両用電子機器３０が発するノイズの状況に応じて、送信信号Ｕの強度を変更する構成としてもよい。この場合、通信環境の悪いノイズの大きい時間帯でも通信をＯＦＦとすることなく、Ｓ／Ｎ比の十分高い信号を送信することができる。これにより、従来、通信をＯＦＦにしていた時間を使ってデータの送受信を行うことができ、全体のスループットを向上させることができる。

また、上記実施形態では、車両用無線通信システム１において、通信端末２０からの要求があった場合に車両用電子機器３０のパターン情報を要求元の通信端末２０へ配信する構成であったが、車両用電子機器３０のパターン情報を定期的に配信するようにしてもよい。これにより、各通信端末が自律分散的に通信を行うことを一層、効果的にすることができる。

また、上記第２及び第３実施形態では、車両用無線通信システム１において、車両ノイズデータベース１２の構成として、統計処理を行った後のノイズレベル値（多値）をノイズパターンとして車両ノイズデータベース１２に保存していたが、予め設定したスレッショルド値を上回るノイズレベルの時は通信不可と、下回るときは通信可と判断して、通信不可と通信可の２値情報のみをノイズパターンのパターン情報として格納するようにしてもよい。これにより、車両ノイズデータベース１２内の格納領域を削減できる。

また、上記第２及び第３実施形態では、車両用無線通信システム１において、車両ノイズデータベース１２の構成として、過去ｎ回分の測定ノイズサンプル値と新規に取得したノイズサンプル値とを格納していたが、過去の測定ノイズサンプル値を格納せずに、最後に測定した新規な測定ノイズサンプル値のみ（つまり、最近のデータに対して重みづけをする）を用いるようにしてもよい。これにより、車両ノイズデータベース１２内の格納領域を削減できる。

なお、上記各実施形態では、データレートの高い送受信を主に考慮していたため、車両用無線通信システム１において、アプリケーションエンジン４０に係るデータの送受信を無線通信のみで行っていたが、低レートのデータ通信を行う場合には、電源ラインＬにデータを重畳させて、通信端末２０間でＰＬＣを用いたデータ通信を行ってもよい。この場合、ＰＬＣでは帯域の足りない高レートのデータ通信の部分を無線通信で行うような棲み分けを行ってももちろんよい。これにより、データの送受信を一層、効率的に行える。

１…車両用無線通信システム、１０，１０ａ，１０ｂ…車両用電子機器ノイズパターン配信器（ノイズパターン配信手段）、１１…車両用電子機器動作状態モニタ（電子機器モニタ手段）、１２…車両ノイズデータベース（パターン情報格納手段）、１３…電源供給／信号重畳分離回路（配信側通信手段）、２０…通信端末、２１…無線通信部（無線通信手段）、２２…電源／信号重畳分離回路（端末側通信手段）、３０…車両用電子機器、４０…アプリケーションエンジン、Ｕ１…ヘッダ部、Ｕ２…ペイロード部。

Claims

車両用電子機器が発するノイズパターンを示すパターン情報を配信するノイズパターン配信手段と、前記ノイズパターン配信手段にそれぞれが電源ラインを介して接続されると共に無線通信によって互いに接続されてアドホックネットワークを構成する複数の通信端末と、を含む車両用無線通信システムであって、
前記ノイズパターン配信手段は、
前記複数の通信端末に前記電源ラインを介して前記パターン情報を送信する配信側通信手段を備え、
前記複数の通信端末それぞれは、
前記ノイズパターン配信手段から前記電源ラインを介して送信される前記パターン情報を受信する端末側通信手段と、
前記端末側通信手段で受信した前記パターン情報に基づいて、前記複数の通信端末のうち他の通信端末と前記アドホックネットワークを介して無線通信を行う無線通信手段と、を備えることを特徴とする車両用無線通信システム。
前記ノイズパターン配信手段は、
前記車両用電子機器の前記パターン情報を格納するパターン情報格納手段と、
前記車両用電子機器の動作状態を把握して前記車両用電子機器のうち稼働中の車両用電子機器のパターン情報を前記パターン情報格納手段から取得して前記配信側通信手段によって送信させる電子機器モニタ手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用無線通信システム。
前記パターン情報格納手段に格納される前記パターン情報が、前記車両用電子機器の動作開始時刻から動作終了時刻までの時間毎のノイズパターンを示すことを特徴とする請求項２に記載の車両用無線通信システム。
前記配信側通信手段が前記電源ラインを介して前記端末側通信手段に前記パターン情報を送信する際、前記配信側通信手段は、前記パターン情報を前記電源ラインの電圧に重畳させ、且つ、前記端末側通信手段は、前記パターン情報が重畳された前記電圧から前記パターン情報を分離して取り出すことを特徴とする請求項２又は３に記載に車両用無線通信システム。
前記無線通信手段は、前記端末側通信手段により前記パターン情報を要求する要求信号を前記電源ラインを介して前記ノイズパターン配信手段に送信させると共に、前記電子機器モニタ手段は、前記配信側通信手段により前記要求信号に応じた前記パターン情報を前記電源ラインを介して前記複数の通信端末のうち前記要求信号を送信した送信元の通信端末に送信することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の車両用無線通信システム。
前記電子機器モニタ手段は、前記車両用電子機器に接続されると共に前記車両用電子機器の動作状態を常時把握し、前記車両用電子機器のうち稼働を開始した車両用電子機器の前記パターン情報を前記パターン情報格納手段から取得して、前記パターン情報を前記送信元の通信端末に送信することを特徴とする請求項５に記載の車両用無線通信システム。
前記無線通信手段は、前記端末側通信手段が受信した前記パターン情報を用いて前記車両用電子機器が発するノイズパターンのノイズレベルの変動を把握し、前記ノイズレベルが所定の値より小さい時間帯を送信タイミングと判定して無線通信を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両用無線通信システム。