JP5890045B2 - 電力線通信システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、全体的には通信システムに関する。さらに詳しくは、本発明は車両用の電力線通信（power line communication ＰＬＣ）システムに関する。いくつかの具現化例にあって、前記ＰＬＣシステムは、電力及び電子通信を提供する電気グリッド（electrical grid）を介してサービスプロバイダに任意に連結される。

このセクションは、読者に、以下に説明され、及び／請求される本発明の様々なアスペクトに関する、様々な技術アスペクトを紹介することを意図している。この考察は、本発明の様々なアスペクトの良好な理解を容易にするための背景情報を提供するのに役立つと信じられる。つまり、これらのステートメントは、従来技術のアドミッションとしてではなく、この発明に鑑みて読まれるのを理解すべきである。

自動車、トラック、スポーツユティリィティ車（ＳＵＶ）、ミニバンのような車両、及びボート、さらには他の車両には、一般的に様々なメディアシステムが備えられている。例えば、一車両は、ＡＭ／ＦＭラジオ、ＣＤプレーヤ、衛星ラジオ、ナビゲーションシステム、ＤＶＤプレーヤなどのメディアプレーヤを備えている。いくつかの車両は、車両に、移動電話、ＭＰ３プレーヤなどの移動デバイスとの通信を可能とするローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を備える。しかし、これらの様々なメディアシステムの接続は通常、多少制限される。つまり、これらのメディアシステムの大部分は、相互に統合されず、さらにいくつかのメディアシステムは、車両の外部の環境との通信ができない。さらに、例えば後部座席ＤＶＤプレーヤのようなアフターマーケットアクセサリは、前記ＤＶＤプレーヤを車両電力及び通信システムに連結する高価な再配線処理を必要としてしまうかもしれない。

本発明の一具現化例は、任意の数の電子デバイスにＰＬＣサーバを介して電力及び電子通信を提供するように構成されるＰＬＣサーバを備える電力線通信（ＰＬＣ）システムを提供する。

前記ＰＬＣシステムは、前記電子デバイスに関連したバッテリを充電するために電気グリッドに結合され、さらに前記ＰＬＣバスに通信可能に結合される電力システムを備える。前記電力システムは、前記ＰＬＣバスに結合される前記電子デバイスが前記電気グリッドを介してリモートサービスプロバイダと電子的に通信するように、前記ＰＬＣバスに結合される。

いくつかの具現化例にあって、前記ＰＬＣサーバは、前記ＰＬＣバスにおける電気的ノイズを削減する電力コンディショナを備えるので、前記ＰＬＣバスに結合される各デバイスの個別の電力コンディショナを削減できる。前記ＰＬＣサーバは、前記ＰＬＣバスに結合される第１の通信ポート及びマルチメディアサーバに結合される第２の通信ポートを備える。

前記マルチメディアサーバは、一つ以上のスピーカにオーディオ信号を提供するために構成されるオーディオサブシステムにオーディオ信号を送信するように構成される。前記マルチメディアサーバは、ＦＭ放送局、ＡＭ放送局、デジタルラジオ放送局、衛星ラジオ放送局、及びグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）衛星のうちの少なくとも一つからのＲＦ信号を受信するように構成されるＲＦサブシステムからのラジオ周波数（ＲＦ）信号を受信するために構成される。前記マルチメディアサーバは、ローカルエリアネットワーク及びワイドエリアネットワークのうちの少なくとも一つを通してネットワーク通信を提供するために構成されるネットワークゲートウェアに通信可能に結合される。いくつかの具現化例にあって、前記マルチメディアサーバは、前記ＰＬＣバスに結合される前記電子デバイスと前記ワイドエリアネットワークを介した他のリモートサービスプロバイダとの間でのデータ通信を提供するために構成される。

いくつかの具現化例にあって、前記電力システムは、充電モード及び発生モードにて動作するように構成される回路を含む双方向電力インバータを備える。この具現化例にあって、前記電力システムは、前記電気グリッドから、部分的に受信したデータ、例えば電気料金データ及び稼働率データに基づいて、前記充電モードと発生モードの間で、前記双方向電力インバータを交互に切り換えするように構成されるエネルギー管理システムを備える。

本発明の他の具現化例は、車両に電子通信を提供する方法を含む。この具現化例の方法は、前記車両の電力システムを電気グリッドに結合するステップを備える。前記電力システムは前記車両に備えられるバッテリを充電するために前記電気グリッドから電力を受電するように構成される。前記方法は、前記電気グリッドを介して電子通信を受信するステップと、前記電力システムに通信可能に結合される電力線通信（ＰＬＣ）バスにわたって前記電子通信を送信するステップとを備える。

前記具現化例にあって、前記方法は、前記電気グリッドを介して電気事業者から電気料金データを受け取るステップと、前記電気料金データの少なくとも一部に応じて前記電力システムを充電モードに切り換えるステップとを備える。前記方法は、さらに前記ＰＬＣバスに結合された電子デバイスからの旅行データを受信するステップと、前記旅行データの少なくとも一部に基づいて充電／発生スケジュールを判断するステップとを備える。

いくつかの具現化例にあって、前記方法は、さらに前記電気グリッドを介してホームネットワークと電子的に通信するステップを備える。前記方法は、さらに前記電気グリッドを介してリモートサービスプロバイダからデジタルメディアを受信するステップを備え、前記デジタルメディアは音楽ファイル、映画ファイル及びＧＰＳナビゲーションマップのうちの少なくとも一つを含む。前記方法は、さらにポイントオブインタレスト（point-of-interest）用の検索問い合わせを発生するステップ、前記ＰＬＣバスに通信可能に結合されるワイドエリアネットワークを介してリモートサービスプロバイダに前記検索問い合わせを送信するステップ、前記リモートサービスプロバイダから前記ポイントオブインタレストの場所を受け取るステップ、及びＧＰＳナビゲーションシステムの表示部に前記場所を表示するステップを備える。前記方法は、さらに前記車両に備えられるＰＬＣポートを介して前記ＰＬＣバスにアフターマーケットデバイスを結合するステップを備える。前記方法は、さらに前記ＰＬＣバスに結合される前記デバイスに含まれるＷｅｂブラウザを、前記電気グリッドを介してインターネットサービスプロバイダにアクセスするために用いるステップを備える。いくつかの具現化例にあって、前記方法は、さらに前記電気グリッドを介して前記ＰＬＣバスに結合されたインストルメントクラスタから前記車両の保守状態に対応するデータを車両サービスプロバイダに送信するステップを備える。

本発明に係る他の具現化例は、前記車両における複数の電子デバイスへ電力を伝送し、かつ前記複数の電子デバイス間の電子通信を実行するために構成される電力線通信（ＰＬＣ）バスを備える車両を含む。前記車両は、前記車両のバッテリを充電するために電気グリッドに結合され、さらに前記ＰＬＣバスに結合される前記複数の電子デバイスの一つとリモートサービスプロバイダとの間に電気グリッドを介して電子通信を提供するためにＰＬＣバスに通信可能に結合される電力システムを備える。

そのような具現化例にあって、前記車両は、前記ＰＬＣバスに結合される複数の電子デバイスに電力を供給するために構成される電源と、前記電源と前記ＰＬＣバスとの間に直列に結合され、前記ＰＬＣバスにおける電気ノイズを削減するように構成される電力コンディショナを備える。さらに、前記電力システムは、前記電気グリッドを介して電気事業者から受信したデータ、及び前記ＰＬＣバスに結合される複数のデバイスの内の一つから受信した旅行データの少なくとも一部に基づいて充電モードと発生モードの間で、前記電力システムを切り換えるように構成されるエネルギー管理システムを備える。

本発明の前述の及び他の特徴及び利点、さらにはそれら特徴及び利点を成し遂げる方法は、添付の図面に関連した本発明の一具現化例の以下の説明を参照することによって明瞭になり、さらにより理解されるであろう。

本発明の一具現化例により、ＰＬＣサーバが様々な車両の装置に接続され、電力及びデータ通信をＰＬＣバスを通して提供する装置を有する車両のブロック図である。 本発明の一具現化例により、ＰＬＣサーバが様々なＰＬＣデバイスにＰＬＣバスを介して接続される装置のブロック図である。 本発明の一具現化例により、車両における電子通信を提供するための方法を示すフローチャートである。

対応する参照符号がいくつかの図を通して対応する部品に示される。本明細書にて説明される実例は、一つの形態における、本発明の好ましい具現化例を例示するものであり、それらの例示はどのような仕様であっても本発明の範囲を制限することとして解釈されるものではない。

本発明の一つ以上の詳細な具現化例が以下に説明される。実際の実施の全ての特徴が明細書にて説明されるわけではないが、これらの具現化例の的確な説明を提供するための努力がなされる。エンジニアリング或いは設計プロジェクトにおける、そのような実際の実施の開発にあって、多くの具体的な実施の関連の装置、及び関連のビジネスの制限へのコンプライアンスのような、一つの実施から別の実施にて変更される決定が開発者の特定の目的を実現するためになされることを理解すべきである。さらに、そのような開発努力は、複雑であり、さらに時間を要するが、これらの開示の利益を有する当業者には、決まった設計、製作及び製造を行う仕事になるであろう。

本発明の具現化例は車両内における使用のための電力線通信（power line communication (PLC)）に関する。ＰＬＣシステムは、従来では通信ということでは孤立化されてきたワイドなバラエティの車両の装置の相互の通信を可能とする統合されたブロードバンドネットワークを提供する。ＰＬＣシステムは、単一のＰＬＣバスを通して様々なＰＬＣ可能デバイスへの直流（ＤＣ）電力及びデータ通信を提供する。ＰＬＣバスは、ＰＬＣバスにおける電気的なノイズを低減し、各ＰＬＣデバイスに個別に含まれることになる、電力コンディショニング回路を置き換えて、ＰＬＣバスに接続されるデバイスの複雑さ及びコストを削減することになる、バルク電力コンディショニングユニットを備える。ＰＬＣバスは、アフターマーケットアクセサリを車両に容易に廉価で取り付けるのを可能にする。さらに、いくつかの具現化例にあって、ＰＬＣバスは車両における様々なデバイスがスマートグリッド（Smart Grid）のような電力配電網を通してサービスプロバイダと通信することを可能とする。ここでいう、用語“Smart Grid”は、電力配電網を通して前記デバイスと通信することによって、電気事業者が電力配電網に結合されたデバイスの電力使用を管理するのを可能とする電力配電網を言及するために用いられる。

図１は、本発明の一具現化例にしたがって、ＰＬＣサーバ１０２が様々な車両内装置１０４に接続され、かつＰＬＣバス１０６を通して電力とデータ通信を提供するシステム１００を有する車両１０のブロック図である。ＰＬＣサーバ１０２は、ＰＬＣバス１０６に電力及びデータ通信を提供するＰＬＣカプラ１０８を備える。いくつかの具現化例にあって、ＰＬＣカプラ１０８はＰＬＣバス１０６に１２ボルト（Ｖ）の直流電力を提供してもよい。ＰＬＣカプラ１０８は、ＰＬＣバス１０６に結合され、さらにＰＬＣバス１０６全体に、例えば２００から４００メガビット／秒のハイスピードデータ伝送を提供する通信ポートを備えてもよい。いくつかの具現化例にあって、ＰＬＣカプラ１０８はパナソニック株式会社（Panasonic Corporation）を含む様々な提供元から提供可能なＨＤ−ＰＬＣカプラを備えてもよい。

ＰＬＣサーバ１０２は、ＰＬＣカプラ１０８の第２の通信ポートに結合され、さらにＰＬＣバス１０６に結合される複数デバイスと、例えばネットワークゲートウェイ１１２、ＲＦサブシステム１１４、及びオーディオサブシステム１１６のような様々な他の車両システムとの間のインターフェースを提供するマルチメディアサーバ１１０を備えてもよい。いくつかの具現化例にあって、マルチメディアサーバ１１０は、マルチメディアサーバ１１０及びＰＬＣサーバ１０６に接続されたデバイスへの認証されていないアクセスを防ぐため、マルチメディアサーバ１１０に伝送されたデータを認証するハードウェアベースの或いはソフトウェアベースのファイアウォールを含んでもよい。

マルチメディアサーバ１１０は、ＰＬＣバス１０６に接続されたデバイスへの或いはデバイスからのデータパケット伝送のためのインタネットプロトコル（ＩＰ）インターフェースを通してＰＬＣカプラ１０２に通信可能に結合される。マルチメディアサーバ１１０、ネットワークゲートウェイ１１２、ＲＦサブシステム１１４、オーディオサブシステム１１６、及びＰＣバス１０６に結合された複数のデバイスの間の通信は、多くのネットワーク技術のいずれかに基づいていてもよい。与えられるアプリケーション用に選択された特別なネットワーク技術は、固有のアプリケーション用に考慮された設計に基づいて変更される。例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）は、ＴＣＰ／ＩＰエンコードされたデータを含むイーサネット（登録商標）パケットを伝達するように用いられてもよい。さらに、マルチメディアサーバ１１０、ネットワークゲートウェイ１１２、ＲＦサブシステム１１４、オーディオサブシステム１１６、及びＰＣバス１０６に結合された複数のデバイスの間の通信は、単一の通信プロトコルを用いて実行されてもよい。

ネットワークゲートウェイ１１２は、マルチメディアサーバ１１０とローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１８やワイドエリアネットワーク(ＷＡＮ)１２０のような車両内に含まれる他の通信ネットワークとの間にインターフェースを提供するために用いられる。ＬＡＮ１１８は、マルチメディアサーバ１１０が、携帯電話、ラップトップコンピュータ、等のような車両内或いは周辺の様々なデバイスと通信するのを可能とする。ＬＡＮ１１８は、例えば、ＷｉＦｉ，Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標），Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの適切な通信プロトコルのいずれかを用いてもよい。ＷＡＮ１２０は、マルチメディアサーバ１１０が例えば、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）、携帯電話ネットワーク等のような遠隔サービスプロバイダと通信するのを可能とするワイアレスネットワークであってもよい。ＷＡＮ１２０は、相互接続のために用いられるモデム或いは他のインターフェースデバイスを備えてもよい。

ＲＦサブシステム１１４は、例えばＡＭラジオ、ＦＭラジオ、デジタルラジオ、衛星ラジオ、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）信号等のようないかなるタイプのラジオ送信信号を受信するために用いられてもよい。ＲＦサブシステム１１４は、音楽及びテレビジョン放送、道路交通情報データ、ＧＰＳナビゲーションシステムにて用いられる位置データなどを受信するために用いられてもよい。ＲＦサブシステム１１４は、マルチメディアインターフェース１１０へのオーディオデータ及び他の信号を送信するためのインターＩＣサウンド（Inter-IC Sound, Ｉ２Ｓ）インターフェースのようなシリアルバスインターフェースを介してマルチメディアサーバ１１０に結合される。ＲＦサブシステム１１４は、マルチメディアサーバ１１０からの例えば周波数チューニング信号などのような制御信号を受信するために用いられる、ＩＰインターフェースを介してマルチメディアサーバ１１０に結合される。

オーディオサブシステム１１６は、増幅されたオーディオ信号を車両の客室全体に分散される一つ以上のオーディオスピーカを含む、車両オーディオシステム１２２に伝送するために用いられてもよい。マルチメディアサーバ１１０は、マルチメディアサーバ１１０からのオーディオデータを受信するためのＩ２Ｓインターフェースのようなシリアルバスインターフェースを通してオーディオサブシステム１１６に結合されてもよい。オーディオサブシステム１１６は、マルチメディアサーバ１１０からの、例えばボリューム、バランス、フェード、低音、及び高音制御などの制御信号を受信するために用いられる、ＩＰインターフェースを介してマルチメディアサーバ１１０に結合されてもよい。

ＰＬＣサーバ１０２は、例えば車両バッテリ或いは電気又はハイブリッド車両の場合のバッテリ貯蔵部である、車両に備えられる電源１２４から電力を受け取る。いくつかの具現化例にあって、電源１２４はマルチメディアサーバ１１０及びＰＬＣカプラ１０８に１２ボルトの直流電力を提供してもよい。さらに、ＰＬＣサーバ１０２は、電源１２４を通してもたらされてしまう電気ノイズを低減するために電力コンディジョナ１２６をも備えてもよい。いくつかの具現化例にあって、電力コンディショナ１２６は、電源１２４とマルチメディアサーバ１１０との間、さらには図１に示すように電源１２４とＰＬＣカプラ１０８との間に直列に結合されてもよい。この場合、電気ノイズはＰＬＣサーバ１０２及びＰＬＣバス１０６内にて、単一の電力コンディショナ１２６により低減されるので、ＰＬＣバス１０６に結合される複数のデバイス内にあって、別の電力コンディショニングユニットの使用を減らすことができる。電力コンディショナ１２６は、適切な電圧安定器を備え、さらには、一つ以上のインダクタ、コンデンサ、ダイオード等のような様々な能動的及び受動的な部品を備える。本明細書にあって説明される具体的なＰＬＣサーバ１０２は、車両システム１０４とＰＬＣバス１０６に結合される複数のデバイスとの間の結合性の向上を可能とする。例えば、ＰＬＣサーバ１０２及びＰＬＣバス１０６に結合される複数のデバイスは、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ通信のような共通通信プロトコルを用いる。共通通信プロトコルの使用は、車両システム１０４とＰＬＣバス１０４に結合されたデバイスとの間のシームレス通信を可能とする。さらに、ＨＤ−ＰＬＣカプラのようなハイデータレートＰＬＣカプラ１０８の使用は、例えば、ビデオ及びオーディオデータのような大量のデータの交換を可能とする。

図２は、ＰＬＣサーバ１０２がＰＬＣバス１０６を介して様々なＰＬＣデバイスに結合される、図１に示されるシステム１００のブロック図である。前述したように、図１に関係して、システムは、様々なＰＬＣデバイスが電力を受電してＰＬＣサーバ１０２との通信をするために結合される、ＰＬＣサーバ１０２、様々な車両システム１０４、及びＰＬＣバス１０６を備える。ＰＬＣサーバ１０６に結合される複数のデバイスのそれぞれは、ＰＬＣインターフェース２０２を備える。ＰＬＣインターフェース２０２は、対応するデバイスにエネルギーを供給するＤＣ電圧からデータ信号を分離するために用いられる。

いくつかの具現化例にあって、車両のインストルメントクラスタ２０４は、ＰＬＣバス１０６に結合されている。インストルメントクラスタ２０４は、車両の操作に関連する表示部及び制御部を提供するために用いられる。例えば、インストルメントクラスタ２０４は、速度計、走行距離計、タコメータ、エンジン温度計、などのような表示部を備えてもよい。さらに、インストルメントクラスタ２０４は、例えば、「エンジン点検」灯、油圧灯などの、車両の保守状態を示すための様々な表示部を含んでもよい。インストルメントクラスタ２０４は、経済走行制御デバイス、車両室内環境制御などのような制御を含んでもよい。インストルメントクラスタ２０４をＰＬＣバス１０６に結合することは、インストルメントクラスタが車両コンディションに関するデータをＰＬＣバス１０６に結合された他のデバイスに提供するのを可能とする。例えば、インストルメントクラスタ２０４は、車両の保守状態に関する情報、バッテリ充電、車両速度及び旅行距離、平均速度、ガソリンマイレージなどの旅行データを提供してもよい。

いくつかの具現化例にあって、インフォティンメントインターフェース２０６がＰＬＣバス１０６に連結されている。インフォティンメントインターフェース２０６は、様々な適切な情報及びエンターティンメント機能を提供してもよい。例えば、インフォティンメントインターフェース２０６は、表示されたコンテンツから分離するか、あるいはオーディオ／ビデオプログラムの一部として、ビジュアルコンテンツを表現するための表示スクリーン、及びオーディオコンテンツを再生するためのオーディオシステムを備えてもよい。インフォティンメントインターフェース２０６のオーディオシステムは、車両オーディオシステム１２２にて再生される、他のオーディオの干渉がないようにコンテンツを再生するためのヘッドホンジャックを有する。インフォティンメントインターフェース２０６の制御部は、表示スクリーンのエッジに沿った制御部或いはタッチスクリーンの使用のように、ディスプレイスクリーンのなかに形成されてもよい。代替的に、インフォティンメントインターフェース２０６の制御部は、アクセスを容易にするように、中央コンソールやアームレストのような近接した構成のなかに含まれてもよい。

インフォティンメントインターフェース２０６は、ＧＰＳナビゲーションシステムを含んでもよい。つまり、前記表示部は、地図、現在位置、経路ガイダンスなどのような様々なＧＰＳナビゲーションデータを提供してもよい。インフォティンメントインターフェース２０６は、例えば、旅行プラン、目的地登録、ポイントオブインタレストサーチング等の様々なＧＰＳナビゲーション特徴の選択を可能としてもよい。図１に示されるように、ＧＰＳナビゲーションシステムは、様々なデータを送信しかつ受信するように、ＰＬＣバス１０６を介してマルチメディアサーバ１２０と通信してもよい。例えば、ＧＰＳナビゲーションシステムは、マルチメディアサーバ１１０からの位置データを受信してもよい。そのような具現化例にあって、ＲＦサブシステム１４は、ディジタルフォーマットに変換され、さらにマルチメディアサーバ１１０を介してＰＬＣバス１０６に伝送される衛星信号を受信してもよい。ＧＰＳナビゲーションシステムは、ＷＡＮ１２０を介してマルチメディアサーバ１１０によって受信される地図の更新データを受信してもよい。いくつかの具現化例にあって、ＧＰＳナビゲーションシステムは、ＷＡＮ１２０を通してサービスプロバイダに伝送される、サーチを処理し、要求されるポイントオブインタレスト位置をＧＰＳナビゲーションシステムに戻す、ポイントオブインタレストサーチングを可能とする。

インフォティンメントインターフェース２０６は、ＡＭ，ＦＭ及び衛星ラジオシステムを含むラジオシステムをも備えてよい。インフォティンメントインターフェース２０６は、プログラム情報をダウンロードし格納するために、ナビゲーション地図、音楽ＣＤｓ、ＤＶＤｓ、或いは書き込み可能ＣＤドライブのような情報をアクセスする一つ以上の光学ドライブを備えてもよい。いくつかの具現化例にあって、インフォティンメントインターフェースは、オーディオ及びビデオデータを、例えば後部座席エンターティンメントコンソール２０８のような、ＰＬＣバス１０６に結合される他のデバイスに、共有させる。さらに後部座席エンターティンメントコンソール２０８は、コンテンツを受け取るためにマルチメディアサーバ１１０と通信する。例えば、後部座席エンターティンメントコンソール２０８は、乗員に車両運転操作を邪魔させることなく、マルチメディアサーバ１１０或いはＷＡＮ１２０を介してリモートサービスプロバイダからコンテンツを要求するのを可能とするように構成される。

インフォティンメントインターフェース２０６は、室温制御、窓の氷結防止、さらにはエンジン情報表示などのような、様々な車両システムにアクセス及び制御するための車両システムインターフェースを含む。いくつかの具現化例にあって、車両システム情報は、インストルメントクラスタ２０４から受信され、及び室温制御コマンドのような車両システムコマンドは、インフォティンメントインターフェース２０６からインストルメントクラスタ２０４に送信されてもよい。インフォティンメントインターフェース２０６は、カメラ２１０から受信されたビデオデータを表示してもよい。カメラ２１０は、車両後部の外側に取り付けられ、車両が後進するときの車両後部の映像を提供するために用いられる。いくつかの具現化例にあって、インフォティンメントインターフェース２０６は、ＷＡＮ１２０を介してインターネットにアクセスするためのＷｅｂブラウザをも含む。

いくつかの具現化例にあって、アフターマーケットアクセサリ２１２は、ＰＬＣバス１０６に結合される。アフターマーケットアクセサリ２１２は、例えば、追加のビデオディスプレイ、ＭＰ３プレーヤ、レーダ検出器、ラップトップコンピュータ、プレイステーション（登録商標）、Ｘボックス（登録商標）、ＧＰＳナビゲータ、携帯電話などのような双方向エンターティンメントコンソールのような適切タイプの任意の電子デバイスである。車両は、車両全体にわたって、アフターマーケットアクセサリ２１２を取り付けるためにＰＬＣバス１０６にアクセスするための任意の数のポートを含んでもよい。この方法にて、任意の数のアフターマーケットアクセサリ２１２は、広範囲にわたる配線工事を不要として、容易に、且つ廉価で取り付けられる。前記システム１００の動作は、これらの例に限定されるものでないことを理解すべきである。実際、前記システム１００は、使用者或いは車両設計者によってプログラムされる任意の数のタスクを実行してもよい。

いくつかの具現化例にあって、前記システム１００は電気或いはプラグインハイブリッド電気車両に備えられてもよい。そのようないくつかの具現化例にあって、前記車両はバッテリ貯蔵部２２０の充電用の電気グリッド２１６に結合される電力システム２１４を備える。その一つの具現化例にあって、バッテリ貯蔵部２２０は、複数の電気的に相互接続されるバッテリを含む。しかし、バッテリ貯蔵部２２０は、単一のバッテリ、或いは一つ以上のグループ或いはセル内に電気的に結合されるいくつかのバッテリであってもよいことが理解される。本明細書にて用いられている、用語「電気グリッド（electrical grid）」は、例えば、電気事業者やあるいは他の発電及び伝送設備によって提供される適切な電気配電ネットワークに言及するために用いられる。いくつかの具現化例にあって、前記電気グリッドは、電力はもちろん電子通信も提供するスマートグリッド（Smart Grid）であってよい。

いくつかの具現化例にあって、電力システム２１４は、電力インバータ２１８を備える。電力インバータ２１８は、充電モード或いは発生モードにあって動作することが可能な双方向電力インバータであってもよい。充電モードの間、電力インバータ２１８は、車両のバッテリ貯蔵部２２０を充電するために、電気グリッド２１６からのＡＣをＤＣにする変換を提供する。電力インバータ２１８は、電気グリッド２１６から受電したＡＣ電力を、バッテリ貯蔵部２２０を充電するためのＤＣ電力に変換するために適切な整流器を備えてもよい。例えば、電力インバータ２１８は、スイッチモード電力源、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）、ブリッジ整流器などを含む。発生モードの間、電力インバータ２１８は、電気グリッド２１６に送電される電力を発生するためにＤＣからＡＣへの変換を提供する。電力インバータ２１８は、バッテリ貯蔵部２２０によって提供されたＤＣ電力を電気グリッド２１６に送電されるＡＣ電力に変換するための適切なＡＣインバータを備えてもよい。例えば、電力インバータ２１８は、ＳＣＲインバータ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（insulated gate bipolar transistor,ＩＧＢＴ）インバータなどを含んでもよい。

いくつかの具現化例にあって、電力システム２１４は電気グリッド２１６を介して電子データを送受信するのに用いられるＡＣＰＬＣカプラ２２４を備える。例えば、電力システム２１４は、電気グリッド２１６を介して電気事業者の通信センタに結合されてもよい。電気グリッド２１６から受信されたデータは、電力インバータ２１８を介して電力システム２１４に含まれるエネルギー管理システム２２２に送信される。エネルギー管理システム２２２は、電力インバータ２１８を充電モードと発生モードとの間で切り換えるために用いられるプロセッサ及び他の回路を備えてもよい。いくつかの具現化例にあって、エネルギー管理システム２２２は、電気料金、電力稼働率などに関連する電気事業者からのデータを受信する。エネルギー管理システム２２２は、このデータを電力インバータ２１８を充電モードで運転するか或いは発生モードで運転するかを判断するために用いる。例えば、エネルギー管理システム２２２は、電気グリッド２１６における需要が低く、さらに電気料金が低減される、オフピーク電気使用期間の間、前記充電モードを始動する。エネルギー管理システム２２２は、電気グリッド２１６における需要が高く、さらに電気料金が増加される、電気不足の間或いはピーク電気使用期間の間に、発生モードを始動する。

いくつかの具現化例にあって、電力システム２１４は、ＰＬＣインターフェース２０２を介してＰＬＣバス１０６に結合されてもよい。電力システム２１４は、ＰＬＣバス１０６をエネルギー管理システム２２２及び電力インバータ２１８から分離するために、アイソレーション回路２２６を備えてもよい。例えば、アイソレーション回路２２６は、変圧器、ローパスフィルタなどを含んでもよい。電力システム２１４をＰＬＣバス１０６に結合することによって、エネルギー管理システム２２２は、ＰＬＣシステム１００における様々な他のデバイスとインターフェースする。いくつかの具現化例にあって、エネルギー管理システム２２２は、インフォティンメントインターフェース２０６に含まれるインストルメントクラスタ２０４或いはＧＰＳナビゲーションシステムからの旅行データを受信する。例えば、前記旅行データは、距離、運転時間、電気使用、平均速度、車両使用期間などのような前回の旅行に関する情報のような、記録された運転履歴を含む。前記旅行データは、ＧＰＳナビゲーションシステムの旅行計画特徴から受信された、未来の旅行を含んでもよい。前記運転履歴及び将来の旅行は、将来のエネルギー需要を見積もり、エネルギー使用を最適化する充電／発生スケジュールを判断するために、エネルギー管理システム２２２によって用いられる。例えば、前記運転履歴及び将来の旅行が、車両は大量の電気を使うかもしれないと示唆すると、エネルギー管理システム２２２は、車両が使用される可能性がある場合、フルバッテリ充電を提供する充電／発生スケジュールを計算する。前記運転履歴及び将来の旅行が、仕事先への或いは仕事先からの短い旅行のような最小の車両の使用を示唆すると、エネルギー管理システム２２２は、例えば、ピーク電気使用期間における、超過の蓄電電力を電気グリッド２１６に戻すのに売るための充電／発生スケジュールを計算する。

エネルギー管理システム２２２は、ＰＬＣバス１０６に結合されるデバイスに情報を提供してもよい。例えば、エネルギー管理システム２２２は、インフォティンメントインターフェース２０６に含まれるエネルギー管理プログラムにエネルギー管理データを提供してもよい。エネルギー管理システム２２２からのデータの使用で、エネルギー管理プログラムは、例えば、車両の前回のエネルギー使用、バッテリ充電、前回の充電／発生サイクルの時間及び長さ、充電／発生サイクルの間に適用される電気レートなどの、様々な基準値を使用者に表示する。前記エネルギー管理プログラムは、エネルギー管理システム２２２によって計算された充電／発生スケジュールを使用者が見ることを可能とし、充電／発生スケジュールを使用者が変更することを可能とする。

いくつかの具現化例にあって、電力システム２１４は、ＰＬＣバス１０６に結合されたデバイスが電気グリッド２１６を介してサービスプロバイダにアクセスするのを可能とする。例えば、インフォティンメントインターフェース２０６は、使用者の電気料金についてのアカウント情報へのアクセスのために用いられる。これは、使用者に、アカウントバランス、支払いのスケジュールなどを閲覧させることを可能とする。いくつかの具現化例にあって、インフォティンメントインターフェース２０６は、使用者に、電気グリッド２１６を介して電気事業者によって提供される消費者サービスウェブサイトの閲覧を可能とする。

いくつかの具現化例にあって、インフォティンメントインターフェース２０６は、iTunes（登録商標）, Netflix(登録商標）,Blockbuster（登録商標）などのようなサービスプロバイダから電気グリッド２１６を介してオーディオ及びビデオメディアをダウンロードするために用いられる。例えば、使用者は、インフォティンメントインターフェース２０６を前記サービスプロバイダを介して利用可能なメディアファイルのライブラリをブラウズするために用い、さらにダウンロードするための一つ以上のメディアファイルを選択するのに用いる。前記選択されたメディアファイルは、電気グリッド２１６を介して例えば車両が充電される間に、ダウンロードされる。いくつかの具現化例にあって、車両は電気グリッド２１６を介して使用者のホームネットワークに結合されてもよい。この方法によれば、使用者は、使用者のホームコンピュータ或いはデジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）などに格納された他のメディアファイルにアクセスできる。いくつかの具現化例にあって、ＰＬＣバス１０６に結合されたデバイスは、電気グリッド２１６を介してソフトウェア製作者からのソフトウェア及びファームウェアの更新データを受信するようにプログラムされる。例えば、インフォティンメントインターフェース２０６は、更新されたユーザインターフェースプログラム、ＧＰＳナビゲーションマップなどをダウンロードするようにプログラムされてもよい。

いくつかの具現化例にあって、車両のインストルメントクラスタ２０４からの車両のデータは、例えば、選択された車両販売店、自動車整備業者などの、車両サービスプロバイダに送信されてもよい。インストルメントクラスタ２０４から送信される車両データは、オンボード診断システムによって検出された故障或いは他の保守コンディションを含んでもよい。前記車両データは、オイル交換などのような定期的な保守に関する通知をも含んでよい。前記車両データは、修理或いは保守点検の必要性に関して、車両の所有者に警告するため、自動車サービス業者によって用いられてもよい。例えば、自動車サービス業者は、潜在的な故障を判断するためにオンボード診断システムから受信したデータを分析する。さらに、車両リコールが販売店或いは自動車製造業者からインフォティンメントインターフェース２０６に送信されてもよい。車両サービス業者からのメッセージは、インフォティンメントインターフェース２０６によって表示されてもよい。例えば、電子メールメッセージが車両サービス業者から送信されて、インフォティンメントインターフェース２０６の電子メールクライアントによって受信されてもよい。

いくつかの具現化例にあって、電気グリッド２１６を介して受け取られた電子データのいくつか或いは全ては、ＰＬＣサーバ１０２によって扱われる。例えば、マルチメディアサーバ１１０（図１）は、電気グリッド２１６からのデータパケットを受け取り、前記データをＰＬＣバス１０６に結合された対応するデバイスに別ルートで送信する。この方法により、ＰＬＣバス１０６に結合されたデバイスへのアクセスはマルチメディアサーバ１１０によって制限され、それによって承認されていないアクセスからＰＬＣバス１０６に結合されるデバイスを保護する。前記ＰＬＣバス１０６に結合される一つ以上のデバイスは、電気グリッド２１６からのデータを直接受け取る。言い換えると、パケットは、マルチメディアサーバ１１０に無関係に、インフォティンメントインターフェース２０６のような、ＰＬＣバス１０６に結合されるデバイスへ或いはデバイスから、伝送される。

具現化例のシステム１００は、ＰＬＣネットワークを通して多くの車両のデバイスを接続する車両内ネットワークを提供するものであり、さらに前記車両のデバイスが同一の通信プロトコルを用いて内部にも、外部システムにも共に通信することを可能とする。具現化例のシステム１００は、様々な車両のデバイスが任意の数の適切な通信サービス、メディアプロバイダなどと通信するのを可能とする。前記システム１００のここで説明された機能は具体例のみであり、さらにここで説明された具現化例のシステム１００を用いることによって様々な別の特徴が提供されることを正しく理解できるであろう。さらに、ここで説明された前記システム１００は独立して機能する、つまり電気グリッド２１６に結合されていなくても機能することを正しく理解できるであろう。

図３は、一具現化例に対応して、車両内における電子通信を提供するための方法３００を例示するプロセスフローチャートである。この方法は、車両の電力システム２１４が電気グリッド２１６に結合されるブロック３０２にて始まる。電力システム２１４を電気グリッド２１６に結合することは、電力システム２１４が車両に備えられるバッテリ貯蔵部２２０を充電することを可能とする。さらに、上述したように、電力システム２１４を電気グリッド２１６に結合することは、電力システム２１４がＡＣ電力を発生し、バッテリ貯蔵部２２０から電気グリッド２１６を介して売電することを可能とする。

次に、プロセスフローは、電子通信が電気グリッド２１６を介して受信されるブロック３０４に進む。例えば、前述したように、電力システム２１４は電気供給事業者の通信センタ、ホームネットワーク、ＩＳＰ、車両サービスプロバイダ等からの電子データを受信してもよい。

次に、プロセスフローは、電子通信を、電力システム２１４に通信可能に結合されるＰＬＣバス１０６に送信する。いくつかの具現化例にあって、ＰＬＣバス１０６に送信された電子通信は、データを認証し、さらにそのデータをＰＬＣバス１０６に結合された一つ以上のデバイスに経路を設定して経路を変更して送信するマルチメディアサーバ１１０（図１）によって始めは受信される。

本発明は様々な変更及び代替の形状を許すが、特定の具現化例が図面にあって具体例という仕様にて示されてきたし、さらに本明細書にて説明されてきた。しかし、本発明は開示された特定の仕様に制限されることを意図していないことが理解されるべきである。むしろ、本発明は、以下に添付の特許請求の範囲にて定義される発明の思想及び範囲内での、すべての変更、等価物及び代替を含む。

Claims (7)

1. 車両に搭載される電力線通信（ＰＬＣ）サーバにＰＬＣバスを介して結合される車両に搭載される電力システムであって、
   前記電力システムは、前記ＰＬＣサーバが前記ＰＬＣバスを介して電力及び電子通信を提供する車両に搭載される電子デバイスに関連した車両に搭載されるバッテリを充電するために電気グリッドに結合され、
   充電モード及び発生モードにて動作するように構成される回路を含む双方向電力インバータと、
   前記電気グリッドから、部分的に受信したデータに基づいて、前記充電モードと発生モードとの間で、前記双方向電力インバータを交互に切り換えし、さらに前記電子デバイスとインターフェースするように構成されるエネルギー管理システムを備え、
   前記エネルギー管理システムは前記ＰＬＣサーバが結合される車両システムの情報に関する通信を、前記電気グリッドを介してリモートサービスプロバイダとの間にて行い、
   さらに前記エネルギー管理システムは、前記電子デバイスが有する自動車の運転履歴に関するデータを受信し、エネルギー使用を最適化する前記双方向電力インバータのための充電／発生スケジュールを計算し、前記計算された充電／発生スケジュールを前記電子デバイスの一つであるインフォティンメントインターフェースに含まれるエネルギー管理プログラムに提供し、前記エネルギー管理プログラムを用いた使用者による充電／発生スケジュールの変更を可能とする、
   車両に搭載される電力システム。
2. 前記エネルギー管理システムは、電気料金、電力稼働率などに関連する電気事業者からのデータを受信し、この受信データに基づいて前記双方向電力インバータを前記充電モード又は前記発生モードにて運転する判断を行う請求項１記載の車両に搭載される電力システム。
3. 前記エネルギー管理システムは、オフピーク電気使用期間の間、前記充電モードを始動し、又はピーク電気使用期間の間に、前記発生モードを始動する請求項１又は２記載の車両に搭載される電力システム。
4. 前記電子デバイスは、車両の操作に関連する前記車両システム情報の表示及び制御部を提供するために用いられるインストルメントクラスタを備え、前記エネルギー管理システムは前記車両システム情報に関する通信を、前記電気グリッドを介して前記リモートサービスプロバイダとの間にて行う、請求項１〜３のいずれか一項記載の車両に搭載される電力システム。
5. 前記インフォティンメントインターフェースは、オーディオ及び／又はビジュアル情報をユーザに提供し、前記エネルギー管理システムは前記オーディオ／又はビジュアル情報に関する通信を、前記リモートサービスプロバイダとの間にて行う、請求項１〜４のいずれか一項記載の車両に搭載される電力システム。
6. 車両に搭載される電力線通信（ＰＬＣ）サーバがＰＬＣバスを介して電力及び電子通信を提供する車両に搭載される電子デバイスに関連した車両に搭載されるバッテリを充電するために電気グリッドに結合される車両に搭載される電力システムによって車両に電子通信を提供する方法であって、
   前記電力システムは、充電モード及び発生モードにて動作するように構成される回路を含む双方向電力インバータと、前記電気グリッドから、部分的に受信したデータに基づいて、前記充電モードと発生モードとの間で、前記双方向電力インバータを交互に切り換えするように構成されるエネルギー管理システムを備え、
   前記電力システムを前記電気グリッドに結合するステップと、
   前記電気グリッドを介して電子通信を受信するステップと、
   前記ＰＬＣバスにわたって前記電子通信を送信するステップと、
   前記ＰＬＣサーバが結合される車両システムの情報に関する通信を、前記電気グリッドを介してリモートサービスプロバイダとの間にて行うステップと、
   前記エネルギー管理システムにより、前記電子デバイスが有する自動車の運転履歴に関するデータを受信するステップと、エネルギー使用を最適化する前記双方向電力インバータのための充電／発生スケジュールを計算するステップとを備え、
   前記計算された充電／発生スケジュールを前記電子デバイスの一つであるインフォティンメントインターフェースに含まれるエネルギー管理プログラムに提供し、前記エネルギー管理プログラムを用いた使用者による充電／発生スケジュールの変更を可能とする、車両に搭載される電力システムによって車両に電子通信を提供する方法。
7. 電気料金、電力稼働率などに関連する電気事業者からのデータを前記エネルギー管理システムにより受信するステップと、この受信データに基づいて前記双方向電力インバータを前記充電モード又は前記発生モードにて運転する判断を行うステップとをさらに備える請求項６記載の車両に搭載される電力システムによって車両に電子通信を提供する方法。

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