(57)【要約】【課題】システムの運用を停止することなく基地局の送信系および受信系を含めた無線通信設備の状態を診断する。【解決手段】このＥＴＣシステムは、料金所のレーンのＥＴＣ無線通信エリアに向けて電波を発信する一方、レーンを移動する移動局（車載器６を搭載した車両１）がＥＴＣ無線通信エリア内で受信した電波に対して発信した応答電波を受信して車載器６と通信を行う無線通信設備２と、無線通信設備２と移動局（車載器６）との間で通信される送受信データを傍受するモニター部１１と、モニター部１１により傍受された送受信データを通信単位または移動局単位の通信履歴として記憶部２３に蓄積し、記憶部２３に蓄積された通信履歴を統計的な手法により分析し、無線通信設備２の健全性を診断するＰＣ２０とを備える。【選択図】図１
2006238306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路の所定エリアに向けて電波を発信する一方、前記通路を移動する移動局が前記所定エリア内で受信した電波に対して発信した応答電波を受信して前記移動局と通信を行う無線通信手段の健全性を診断する無線通信機能診断装置において、
前記無線通信手段と移動局との間で通信される送受信データを受信するモニター部と、
前記モニター部により受信された送受信データを通信単位または移動局単位の通信履歴として蓄積する通信履歴蓄積手段と、
前記通信履歴蓄積手段に蓄積された通信履歴を統計的な手法により分析し、前記無線通信手段の健全性を診断する分析手段と
を具備したことを特徴とする無線通信機能診断装置。
【請求項２】
前記分析手段は、
前記移動局に対して前記無線通信手段が行った通信単位または移動局単位のリトライ回数が所定期間に増加または減少した度合いから前記無線通信手段の変化を診断する診断手段を具備したことを特徴とする請求項１記載の無線通信機能診断装置。
【請求項３】
前記分析手段は、
前記移動局に対して前記無線通信手段が行った通信単位または移動局単位のリトライ回数について前記記憶手段に記憶されている通信履歴の中の過去と現在の同時期のデータの変移を分析するデータ変移分析手段と、
前記データ変移分析手段による分析の結果と予め設定されていた判定条件から前記無線通信手段の健全性を診断する診断手段と
を具備したことを特徴とする請求項１記載の無線通信機能診断装置。
【請求項４】
前記分析手段は、
前記通信履歴蓄積手段に蓄積された通信履歴の送受信データの種類に応じて前記無線通信手段の異常箇所を判定する手段を具備したことを特徴とする請求項１記載の無線通信機能診断装置。
【請求項５】
前記分析手段による診断の結果、前記無線通信手段に異変が生じているものと判定された場合、前記移動局に対して前記通路が通行不可能である旨を報知する手段および前記移動局が前記通路を通行することを阻止する手段の少なくとも一方を具備したことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１記載の無線通信機能診断装置。
【請求項６】
通路の所定エリアに向けて電波を発信する一方、前記通路を移動する移動局が前記所定エリア内で受信した電波に対して発信した応答電波を受信して前記移動局と通信を行う無線通信手段の健全性を診断する無線通信機能診断装置に処理を実行させる無線通信機能診断プログラムにおいて、
前記無線通信機能診断装置を、
前記無線通信手段と移動局との間で通信される送受信データを受信するモニター部と、
前記モニター部により受信された送受信データを通信単位または移動局単位の通信履歴として蓄積する通信履歴蓄積手段と、
前記通信履歴蓄積手段に蓄積された通信履歴を統計的な手法により分析し、前記無線通信手段の健全性を診断する分析手段
として機能させることを特徴とする無線通信機能診断プログラム。
【請求項７】
通路の所定エリアに向けて電波を発信する一方、前記通路を移動する移動局が前記所定エリア内で受信した電波に対して発信した応答電波を受信して前記移動局と通信を行う無線通信手段の健全性を診断する無線通信機能診断装置における無線通信機能診断方法において、
前記無線通信手段と移動局との間で通信される送受信データをモニター部が受信するステップと、
前記モニター部により受信された送受信データを通信単位または移動局単位の通信履歴として通信履歴蓄積手段に蓄積するステップと、
前記通信履歴蓄積手段に蓄積された通信履歴を分析手段が統計的な手法により分析し、前記無線通信手段の健全性を診断するステップと
を有することを特徴とする無線通信機能診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有料道路の料金所のノンストップ自動料金収受システム（ＥＴＣシステム：Electronic Toll Collection System）、駐車場の車両管理システムなどにおいて無線通信機器の動作状態を診断する無線通信機能診断装置、無線通信機能診断プログラムおよび無線通信機能診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
狭域無線通信を利用したＥＴＣシステムなどでは、路側に設置される無線通信設備は、道路を跨いだガントリーとこのガントリー上に設置されたアンテナとを備えており、狭域の通信電波圏を維持するためにアンテナの通信範囲を定期的に測定することで無線通信設備の動作状況を検査する必要がある。この測定には、従来、基地局から発する通常運用状態の無線電波ではなく、保守用の電波である無変調信号、つまりキャリアを用いる方法が用いられてきた。
【０００３】
従来の技術としては、例えば台車に取り付けられた道幅方向に広がる翼状のアームに、所定間隔で複数の測定用（受信用）アンテナを列設配置した電界強度測定装置を測定対象のエリアに設置して電界強度の測定を行う技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
すなわち、この電界強度測定装置は、料金所のゲートの車線上を台車を走行させながら通信エリアにおいてガントリー上に設置されたアンテナから道路に向けて発信される無線電波を複数の測定用アンテナにて選択的に受信することで、通信エリア内における所定の測定ポイント毎の電界強度を測定するものである。
【特許文献１】特開２００１−１１１５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電界強度測定装置の場合、リアルタイム測定のため、測定時点で基地局からの電波の電界強度が基準値よりも低いような場合に異常と判定するが、たまたまそのときだけうまくゆかなかったときもあり、例えばアンテナ設備が当初よりも傾いてきたとか、基地局が徐々に劣化して行くような状況は分かり難い。
また、基地局から発信させた電波を電界強度測定装置が受信して電界強度を測定することから、基地局が発信する電波については健全性が確認できるものの、基地局の受信系の健全性について確認できないという問題があった。
さらに、基地局から発信させる電波は無変調信号、つまりキャリアのみを発信させるため、料金所において運用中の無線通信機能を停止させてゲートを一時閉鎖して電界強度測定装置を設置し測定しなければならず、今後有料道路に導入することが予想されるフリーフローＥＴＣシステムなどの場合、２４時間稼動で車両が料金所のゲートを常に通行することになるため、料金所の運用を一時停止しゲートに測定機器を設置するといった計測が実質的にできないという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、システムの運用を停止することなく基地局の送信系および受信系を含めた無線通信機能の動作状態を診断することのできる無線通信機能診断装置、無線通信機能診断プログラムおよび無線通信機能診断方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明の無線通信機能診断装置は、通路の所定エリアに向けて電波を発信する一方、前記通路を移動する移動局が前記所定エリア内で受信した電波に対して発信した応答電波を受信して前記移動局と通信を行う無線通信手段の健全性を診断する無線通信機能診断装置において、前記無線通信手段と移動局との間で通信される送受信データを受信するモニター部と、前記モニター部により受信された送受信データを通信単位または移動局単位の通信履歴として蓄積する通信履歴蓄積手段と、前記通信履歴蓄積手段に蓄積された通信履歴を統計的な手法により分析し、前記無線通信手段の健全性を診断する分析手段とを具備したことを特徴とする。
【０００７】
なお、上記無線通信機能診断装置において、分析手段は、移動局に対して無線通信手段が行った通信単位または移動局単位のリトライ回数が所定期間に増加または減少した度合いから無線通信手段の変化を診断する診断手段を備える。
上記無線通信機能診断装置において、分析手段は、移動局に対して前記無線通信手段が行った通信単位または移動局単位のリトライ回数について記憶手段に記憶されている通信履歴の中の過去と現在のほぼ同時期のデータの変移を分析するデータ変移分析手段と、データ変移分析手段による分析の結果と予め設定されていた判定条件から無線通信手段の健全性を診断する診断手段とを備える。
上記無線通信機能診断装置において、分析手段は、通信履歴蓄積手段に蓄積された通信履歴の送受信データの種類に応じて無線通信手段の異常箇所を判定する手段を備える。
上記無線通信機能診断装置において、分析手段による診断の結果、無線通信手段に異変が生じているものと判定された場合、移動局に対して通路が通行不可能である旨を報知する手段および移動局が通路を通行することを阻止する手段の少なくとも一方を備える。
【０００８】
本発明の無線通信機能診断プログラムは、通路の所定エリアに向けて電波を発信する一方、前記通路を移動する移動局が前記所定エリア内で受信した電波に対して発信した応答電波を受信して前記移動局と通信を行う無線通信手段の健全性を診断する無線通信機能診断装置に処理を実行させる無線通信機能診断プログラムにおいて、前記無線通信機能診断装置を、前記無線通信手段と移動局との間で通信される送受信データを受信するモニター部と、前記モニター部により受信された送受信データを通信単位または移動局単位の通信履歴として蓄積する通信履歴蓄積手段と、前記通信履歴蓄積手段に蓄積された通信履歴を統計的な手法により分析し、前記無線通信手段の健全性を診断する分析手段として機能させることを特徴とする。
【０００９】
本発明の無線通信機能診断方法は、通路の所定エリアに向けて電波を発信する一方、前記通路を移動する移動局が前記所定エリア内で受信した電波に対して発信した応答電波を受信して前記移動局と通信を行う無線通信手段の健全性を診断する無線通信機能診断装置における無線通信機能診断方法において、前記無線通信手段と移動局との間で通信される送受信データをモニター部が受信するステップと、前記モニター部により受信された送受信データを通信単位または移動局単位の通信履歴として通信履歴蓄積手段に蓄積するステップと、前記通信履歴蓄積手段に蓄積された通信履歴を分析手段が統計的な手法により分析し、前記無線通信手段の健全性を診断するステップとを有することを特徴する。
【００１０】
本発明では、無線通信手段と移動局との間で通信される送受信データをモニター部が受信して通信単位または移動局単位の通信履歴として通信履歴蓄積手段に蓄積する。そして、通信履歴蓄積手段に蓄積された通信履歴を分析手段が統計的な手法により分析し、無線通信手段の健全性を診断するので、従来のように、検査対象の通路を閉鎖して検査を行う必要がなくなる。
また、無線通信手段が移動局と通信を行った際に通信異常を一度起こしたからといって無線通信手段を即座に異常と判定するのではなく、無線通信手段の設置状況や通信環境を考慮し、正しい診断を行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明によれば、システムの運用を停止することなく基地局の送信系および受信系を含めた無線通信設備の状態を診断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る一つの実施形態のＥＴＣシステムの構成を示す図、図２は図１のＥＴＣシステムのＰＣの構成を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、このＥＴＣシステムは、ＩＣカード５がセットされた車載器６を搭載した車両１（移動局）と車線制御装置１０を含む路側機器（基地局）と、車線制御装置１０にＲＳ２３２Ｃコード（シリアル通信ケーブル）、ＬＡＮケーブルなどの有線（または無線）で接続された統計分析装置であるコンピュータ２０（以下ＰＣ２０と称す）とを有している。
【００１４】
車線制御装置１０とＰＣ２０は、有料道路の料金所の料金収受用の通路であるレーンの入口付近に形成されるＥＴＣ無線通信エリア（所定エリア）に向けて電波を発信する一方、レーンを移動する車両１の車載器６がＥＴＣ無線通信エリア（所定エリア）内で受信した電波に対して発信した応答電波を受信して車両１の車載器６と通信を行う無線通信手段である無線通信設備２の健全性を診断する無線通信機能診断装置として機能する。
【００１５】
路側機器（基地局）は、無線通信設備２、車線制御装置１０、表示器３、ゲート装置７などから構成されている。無線通信設備２は、レーンを跨ぐコの字状の枠体として設けられたガントリーと、このガントリーの上枠部分に載置されたアンテナとを含むものである。つまりガントリーは、有料道路の料金所において車両が通行するレーンを跨ぐように設置される枠体であり、その上枠には、下方のレーンに向けて電波を発信するようにアンテナが取り付けられている。
【００１６】
表示器３は、車線制御装置１０の制御に応じて移動局（ＩＣカード５がセットされた車載器６を搭載した車両１）に対してレーンが通行可能か否かを報知する報知手段である。この他、報知手段としては、スピーカなどの音声発生手段などを単独または表示器３と併用しても良い。
【００１７】
ゲート装置７は、車線制御装置１０の制御に応じて料金所の車両の通路である料金収受用のレーンの出口を開閉し、移動局（ＩＣカード５がセットされた車載器６を搭載した車両１）がレーンを通行することを許可または阻止するゲート手段である。
【００１８】
なお、この構成は、一例にしかすぎず、ここの示されているすべての構成が発明を実現するための必須の構成とは限らない。無線通信設備２の分析および診断を行うだけであれば、車線制御装置１０に接続された外部機器（表示器３、ゲート装置７など）の制御対象は、必ずしも必須の構成ではない。
【００１９】
無線通信設備２は、有料道路の料金所の通路上の所定エリア（ＥＴＣエリア）に向けて電波を発信する一方、通路上を移動する移動局（車載器６を搭載した車両１）が所定エリア（ＥＴＣエリア）内で無線通信設備２から受信した電波に対して発信した応答電波を受信して通信を行う。
【００２０】
車線制御装置１０は、モニター部１１、ＰＣインターフェース部１２（以下Ｉ／Ｆ部１２と称す）、車線制御部１３などを有している。
モニター部１１は、基地局（無線通信設備２）と移動局（車両１の車載器６）との間の通信内容を傍受（受信）して、そのときの送受信データ（通信リトライ状況のデータなど）をＰＣ２０へ伝送、つまり取り込む。
【００２１】
なお、図１においてモニター部１１は、車線制御部１３と無線通信設備２間を結ぶ配線から有線で分岐した例を示しているが、この他、モニター部１１にもアンテナを取り付けておき、車載器６と無線通信設備２間の通信状況を無線で傍受しても良い。
【００２２】
また、モニター部１１という新たな構成を入れるのではなく車線制御部１３自身が車載器６との通信リトライの回数を測定し、車載器毎の通信リトライ状況のデータをＰＣ２０へ出力しても良い。
【００２３】
ＰＣＩ／Ｆ部１２は、モニター部１１により取得（傍受）された通信状況のデータをＰＣ２０へ伝送する通信インターフェースである。
車線制御部１３は、料金所の車両が通行する通路（以下レーンと称す）における料金収受動作の制御（無線通信制御、ゲート制御、表示制御などを含めた各部の制御）を統括的に行う。
例えば車線制御部１３は、ＰＣ２０より、無線通信設備２の通信異常を示すアラーム信号を受け、制御対象機器（表示器３、ゲート装置７など）に対してレーンへの進入禁止の報知やゲート閉鎖などの障害回避動作を行わせる。
【００２４】
ＰＣ２０は、インターフェース部２１（以下Ｉ／Ｆ部２１と称す）、操作部２２、記憶部２３、表示部２４、制御部２５などを有している。制御部２５は、記憶部２３に記憶されている無線通信機能診断プログラムを読み込んで無線通信設備２に関する分析処理を実行する。
無線通信機能診断プログラムの機能の一部は、車線制御装置１０の車線制御部１３にも含まれており、車線制御部１３と制御部２５との協動により実現される。なお、ＰＣ２０の無線通信機能診断機能を車線制御装置１０の車線制御部１３に付加して、ＥＴＣシステムの車線制御装置１０という１つのハードウェアで、本発明のすべての機能を実現してもよい。Ｉ／Ｆ部２１は、車線制御装置１０から出力された通信リトライ状況を示す送受信データを受信する。
【００２５】
操作部２２は、操作者からの分析開始の指示などの各種指示入力を受け付ける。
記憶部２３は、Ｉ／Ｆ部２１により受信された通信単位または車載器単位の通信リトライ状況を示す送受信データを、時系列の順に示す通信履歴として記憶する通信履歴蓄積手段である。
【００２６】
記憶部２３は、大容量のハードディスクなどである。記憶部２３には、無線通信設備２の異常を判定するための判定条件（基準値など）が予め設定されている。また記憶部２３には、無線通信設備２と車載器６との間の通信リトライの状況を示す送受信データ（通信履歴）が記憶可能であり、制御部２５によって通信単位または移動局（車載器ＩＤ）の単位で順に記憶される。
表示部２４は、制御部２５より出力された表示データ（分析用の画面、分析の状況、分析結果など）を表示する。
【００２７】
制御部２５は、Ｉ／Ｆ部２１により受信された通信単位または車載器単位の通信リトライ状況を示す送受信データを、時系列の順に示す通信履歴として記憶部２３に記憶する。
【００２８】
制御部２５は、記憶部２３に蓄積されていた通信履歴（無線通信設備２と車載器６との間の通信リトライの状況を示す送受信データ）を用いて統計解析を行うことで、通信リトライの状況が徐々に変化して行くような異常を診断（検出）する。
【００２９】
制御部２５は、例えば横軸を通信単位または通信時間単位、縦軸をリトライ回数としたグラフに、車載器毎（車両毎）のリトライ回数をプロットして統計解析を行うことで、車両毎の通信リトライ回数がある時期から急に増え出したなどの異常な状態（異変）を検出する。
【００３０】
制御部２５は、モニター部１１よりＩ／Ｆ部２１を介して受信された送受信データを通信単位または移動局単位の通信履歴として記憶部２３へ蓄積する蓄積制御手段として機能する。
【００３１】
制御部２５は、通信履歴が、統計的解析が可能な単位数だけ記憶部２３に蓄積されると、その通信履歴を読み出して統計的な手法により分析し、無線通信設備２の健全性を診断する分析手段として機能する。
【００３２】
制御部２５は、移動局である車載器６に対して無線通信設備２が行った通信単位または移動局単位のリトライ回数が所定期間に増加または減少した度合いから無線通信設備２の変化（劣化）を診断する診断手段として機能する。
【００３３】
制御部２５は、車載器６に対して無線通信設備２が行った通信単位または移動局単位のリトライ回数について記憶部２３に記憶されている通信履歴の中の過去と現在の同時期のデータの変移を分析するデータ変移分析手段として機能する。制御部２５は、分析の結果と記憶部２３に予め設定されていた判定条件（基準値など）から無線通信設備２の健全性を診断する診断手段として機能する。
【００３４】
制御部２５は、記憶部２３に蓄積された通信履歴の送受信データの種類に応じて無線通信設備２の異常箇所を判定する手段として機能する。
【００３５】
制御部２５は、診断の結果、無線通信設備２に異変が生じているものと判定した場合、表示器３に対してアラーム信号を出力して表示器３を制御しレーンが通行不可能である旨を報知させる、および／またはゲート装置７に対してアラーム信号を出力してゲート装置７を制御してレーンを閉鎖させる。
【００３６】
すなわち、このＥＴＣシステムは、車線制御装置１０の制御部２５による診断の結果、無線通信設備２に異変が生じているものと判定された場合、移動局（車載器６、車載器６を搭載した車両１、車両１の搭乗者などの少なくとも１つ）に対してレーンが通行不可能である旨を報知する手段および移動局（車載器６を搭載した車両１）がレーンを通行することを阻止する手段の少なくとも一方を備えている。
【００３７】
この例のＥＴＣシステムのように通信装置（無線通信設備２と車載器６）のうちの一方（車載器６）が移動するような場合、互いの間の通信におけるリトライ動作は発生するものとしてシステムは成り立っている。つまりＥＴＣシステムは、リトライ動作によって回線品質を保つ形態のシステムである。このため、通信におけるリトライの発生が、そのまま機器の故障と判断することは難しい。
【００３８】
ＥＴＣシステムで用いられる狭域無線通信の場合、料金所に設置されたアンテナを含む無線通信設備２が車両の通路（ＥＴＣレーンまたはＥＴＣ車線という）上に形成する所定の無線通信エリア（車両１に搭載された車載器６とのＥＴＣ通信エリア）内では、極めて安定した通信を行える一方、そのエリア外では通信が行えないよう通信環境を制限することでシステムが成り立っている。
【００３９】
例えば無線ＬＡＮなどのように、通信でエラーが発生した場合、通信速度を下げてリトライ動作を繰り返し、なるべく広いエリアをカバーするようにしたシステムとＥＴＣシステムとは異なる。
【００４０】
本来の正常な電波のエリア圏内においては、移動局の車載器と基地局のアンテナとは、通常数回のリトライ回数で通信を終えるため、それが数十回程度に増加するということは、機器に何らかの障害が発生したことを示すことにほぼ等しい。
【００４１】
しかしながら、ＥＴＣシステムにおいて、車載器を搭載した車両が料金所の無線通信エリアへ進入するときには、走行する速度も違えば個々の車両の外観形状も異なり、アンテナと車載器間でリトライ動作が全く起きないわけではない。
【００４２】
また、アンテナがトンネル内に設置された場合や周辺に何も無いオープンな環境下で設置された場合、渋滞の多い場所、少ない場所など、設置環境によってもリトライの起き方が変化する。
【００４３】
ＥＴＣシステムでは、料金所において多くの車両が一方向から連続して進入し、路側部に設置されたアンテナが次々に移動局と通信を行うことになる。このような場合、リトライは、ある値に落ち着くことが統計的に判る。本発明はこのような狭域無線通信特有の条件を利用したものある。
【００４４】
以下、図３、図４を参照してこの実施形態のＥＴＣシステムの動作を説明する。
このＥＴＣシステムの場合、通常のシステム運用状態で料金所のレーンに車載器を搭載した車両（以下ＥＴＣ車両と称す）が進入し、レーン内の所定エリアであるＥＴＣ無線通信エリアに入ると、無線通信設備２より発信された電波がＥＴＣ車両に搭載された車載器６によって受信されて、車載器６が応答して応答電波を発信する。
【００４５】
この応答電波を無線通信設備２のアンテナが受信すると、車載器６と無線通信設備２との間で通信が開始され、無線通信設備２が車載器６より得たカード情報を基に車線制御部１３によるＥＴＣ処理が実行される。カード情報には、ＩＣカード５の情報と車載器６の固有情報である車載器ＩＤが含まれている。
【００４６】
ＩＣカードがクレジット方式（料金後払い方式：後納カード）のカードであり、かつ車両が通過する料金所が、例えば通行距離に応じて通行料金が変わる対距離制の有料道路の入口または均一料金制の有料道路の入口または出口であれば、ＩＣカード５の情報としてＩＣカード５のカードＩＤが無線通信設備２に受信される。また、対距離制の有料道路の出口であれば、ＩＣカード５の情報としてＩＣカード５のカードＩＤの他、入口情報なども無線通信設備２に受信される。
ＩＣカードがプリペイド方式（料金前納方式：前納カード）のカードであれば、ＩＣカード５のカードＩＤの他、残額データなども無線通信設備２に受信される。
【００４７】
一方、車線制御装置１０において、モニター部１１は、無線通信設備２と車載器６との通信内容を傍受し（図３のＳ１０１）、傍受した送受信データをＰＣＩ／Ｆ部１２を通じてＰＣ２０へ伝送する（Ｓ１０２）。
【００４８】
ＰＣ２０は、制御部２５が、車線制御装置１０から受信した送受信データをハードディスクなど大容量の記憶部２３に車載器ＩＤ毎の通信履歴として一時的に蓄積する（図４のＳ２０１）。
【００４９】
その後、制御部２５は、記憶部２３の通信履歴を監視し、各車両１の車載器６とのデータのやり取りのたびに記憶部２３に蓄積された通信履歴が統計的な分析を行うのに十分な数だけ蓄積されると、時系列に沿って一通信あたりのリトライ回数を計数して、最近の通信リトライ状況を統計的に分析し（Ｓ２０２）、通信状況の変化をチェックする。統計的な分析を行うのに十分な数とは、例えば数日分、１週間分、１か月分、半年分、１年分、５年分、１０年分などである。また、期間にかかわらず、記憶部２３に蓄積された件数、例えば１００件、５００件などといった件数であってもよい。
【００５０】
一通信あたりのリトライ回数を計数した結果、複数の通信でリトライ回数が６４回以上となった通信が所定数に満たない場合（Ｓ２０３のＮｏ）、制御部２５は、車線制御装置１０へアラーム信号を送信し、車線制御装置１０では、アラーム信号をＰＣＩ／Ｆ１２を通じて車線制御部１３が受け、レーンを閉じていたゲート装置７を開放（Ｓ２０４）、またはレーンを開放していたゲート装置７の状態を維持する。
【００５１】
また、一通信あたりのリトライ回数を計数した結果、複数の通信でリトライ回数が６４回以上となった通信が所定数以上となった場合（Ｓ２０３のＹｅｓ）、制御部２５は、異なる車両１の車載器６と無線通信設備２との通信手順においてリトライ動作が急増したものと判定して、無線通信設備２の健全性が損なわれたもの、つまり無線通信設備２の通信異常と判定してアラーム信号を車線制御装置１０へ出力する。
【００５２】
また、制御部２５は、ある期間のリトライ回数の分布と過去の同時期のリトライ回数の分布とを比較することで、分布のずれ、つまり通信状態の劣化の度合いをチェックする。リトライ回数の分布とは、リトライ回数が何回の通信が何度発生したかという統計図（グラフ）である。
【００５３】
すなわち、制御部２５は、上記分析の結果、通信履歴のデータが、記憶部２３に予め設定されている判定条件から逸脱し異常値に達したと判定した場合、アラーム信号を車線制御装置１０へ出力し、車線制御装置１０では、アラーム信号をＰＣＩ／Ｆ１２を通じて車線制御部１３が受け、受け取ったアラーム信号を外部の制御対象機器（表示器３および／またはゲート装置７）へ出力する。
【００５４】
車線制御部１３が、アラーム信号を外部の制御対象機器へ出力することで、ゲート装置７の制御棒を閉じる動作をさせて料金所の車両が通行するレーンの出口を封鎖する、および／または表示器３に「ＥＴＣ利用できません」などの表示を行うので（Ｓ２０５）、そのレーンの通信異常による事故などを未然に防ぐことができる。
【００５５】
ここで、図５、図６に制御部２５による分析例を示す。
制御部２５は、車載器６に対して無線通信設備２が行った通信単位または移動局単位のリトライ回数が所定期間に増加または減少した度合いから無線通信設備２の通信状況の変化を診断する。
具体的には、制御部２５は、無線通信設備２と車載器６間の通信リトライの状況を、車載器ＩＤ毎（車両毎）にプロットして行く統計表（グラフ）を作成するなどして統計解析を行うことで、通信リトライの状況が徐々に変化して行くような異常な状態（異変）を検出する。
【００５６】
図５に示す例では、ある期間Ａ内に、基準値を超えるリトライ回数が生じた通信が一回発生しているが、基準値を超える異常な通信はこの一回のみのため、この程度では無線通信設備２の異常とは判定しない。
【００５７】
一方、期間Ａの後の期間Ｃでは、基準値を超えるリトライ回数が生じる通信が連続的に複数回発生しているため、無線通信設備２の異常と判定する。連続的に複数回発生の回数や期間については、判定条件として、所望の値（今までの不具合発生の経緯から導き出された適正な値）を記憶部２３に設定しておくものとする。
ＥＴＣシステムは、通常、１回のリトライ動作を２．３４ｍｓｅｃ程度で行う。なお、ここでは、２．３４ｍｓｅｃを例に取り説明するが、これ以外にリトライ動作の間隔は、例えば３．９ｍｓｅｃなどにしてもよい。最大リトライ回数としては、車両１の通過時間の制約から１２８回などに設定されており、車線制御部１３は、最大リトライ回数に達した通信については即時異常と判定してゲート装置７などの閉鎖する。上記リトライ動作の間隔や回数などは説明のために一例をあげただけであって、他の数値であってもよく、間隔と回数とをさまざまに組み合わせてもよい。
【００５８】
ＥＴＣシステムでは、この最大リトライ回数に達しない通信もある。すなわちＥＴＣシステムのように車両に搭載された車載器６と料金所のレーンの路側に設置された無線通信設備２との通信の場合、車両進入速度や無線通信設備２のアンテナの設置環境または車載器６の車内取り付け環境などによって、たまたまリトライ回数が増える場合もある。
【００５９】
このような場合に、すぐに異常と判断してしまうとシステムとして誤動作したことになる。また、無線通信設備２の設置場所によっては、設置当初に外部環境の状況から既にリトライが他の基地局に比べて定常的に少し多い場合もある。このような状況から異常値を判断するためには、過去の通信リトライ回数を蓄積し、連続してその状況を監視する必要がある。
【００６０】
図５の例では、過去からの通信リトライ数が、あるときを境にして連続して増えてきたことで、制御部２５は、無線通信設備２に何らかの異常をきたしたとものと判定する。
【００６１】
このときの基準値と基準値が何回超えた場合に異常とするか、などについては、基地局設置当初から測定をし続けて、ある程度のデータがまとまったときに設定していくことになる。
【００６２】
一例としては、例えば最大リトライ回数が１２８回などの場合、その半分の値である６４回またはさらにその半分の値の３２回などを基準値とすることが好ましい。
【００６３】
また、図６に示すように、制御部２５は、記憶部２３に記憶されている通信履歴（無線通信設備２と車載器６との間の通信リトライの状況を示す送受信データ）のうち、無線通信設備２から車載器６へ送信された送信情報（データ、再送データ、応答コマンド（ＮＡＫ）などのダウンリンク情報）と、車載器６から無線通信設備２へ送信された受信情報（データ、再送データ、応答コマンド（ＮＡＫ）などのアップリンク情報）とを別個に分析することで、送信系と受信系それぞれについての異変を検出する。
【００６４】
例えば無線通信設備２から車載器６へのリトライが多い場合は、無線通信設備２の送信系に異常がある可能性が高いことが判別できる。また、車載器６から無線通信設備２へのリトライが多い場合は、無線通信設備２の受信系に異常がある可能性が高いことが判別できる。
このように、制御部２５は、無線通信設備２の受信系に関するリトライと送信系に関するリトライとを分けて分析することで、無線通信設備２のアンテナの設置異常（傾きなど）による電波圏の異常（送信系の異常）か、無線通信設備２の受信回路などの受信系の異常かを判定する。
つまり、制御部２５は、記憶部２３に蓄積された通信履歴の送受信データの種類、例えばリトライ動作時のデータやコマンドがアップリンクの際のものかダウンリンクの際のものかなどに応じて無線通信設備２の異常箇所を判定（特定）する。
【００６５】
さらに、図７に示すように、レーンへ無線通信設備２を設置した当初のある時期（期間）のリトライ回数の度数分布（過去の履歴）と、現在のほぼ同時期のリトライ回数の度数分布（現在の履歴）とを比較することで、その無線通信設備２の正常値の分布状況を基準として、度数分布の山かどれだけ変移したか（矢印Ｄ）を判定することによって、無線通信設備２が異常な状態になりつつあることを診断することも可能である。
【００６６】
このとき、診断結果に応じて外部の制御対象機器（表示器３、ゲート装置７など）を連動させる場合、例えば表示器３に警報メッセージなどのアラーム情報を自動的に出す場合は、平均値や分散値などの統計量を計算して、あるマージンを持って出力しても良い。
【００６７】
このようにこの実施形態のＥＴＣシステムによれば、ＥＴＣのような狭域無線通信を利用したシステムにおいて、車載器６と無線通信設備２との間で常に行われる無線通信を傍受して蓄積しておき、過去と現在の同時期の変移を統計的解析を行うことで無線通信設備２の健全性（劣化状況、動作状況）をチェックするので、有料道路のＥＴＣシステムなどにおいては料金所のサービスを停止することなく、車両の通路上に設置される無線通信設備２の送信機能と受信機能それぞれについての健全性を診断することができる。
【００６８】
すなわち、このＥＴＣシステムでは、車両をＥＴＣ処理する際に常に行われる車載器６と無線通信設備２間の通信リトライ状況のデータを記憶部２３に記憶しておき、記憶部２３に蓄積された車載器６と無線通信設備２間の通信単位または車載器単位の通信リトライ状況を示す送受信データを統計的に分析して、無線通信設備２に異常が発生していないか、そろそろ異常が発生する可能性がある、以前に比べて無線通信設備２の感度が落ちてきている、などといったことを診断するので、無線通信機能の経時な劣化を事前に発見することができる。
【００６９】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではない。
上記実施形態では、料金所の各レーン毎に設置される車線制御装置１０にそれぞれＰＣＩ／Ｆ部１２を設けてＰＣ２０を接続し、それぞれの無線通信設備２の動作状態を診断したが、これ以外に、例えば料金所に複数のレーンが設けられている場合、図８に示すように、それぞれのレーンに設置された車線制御装置１０をＬＡＮケーブルなどで通信データ集積部３０に集結するようにして接続し、通信データ集積部３０に車線制御装置１０毎に管理して蓄積された通信履歴を、管理事務所などに配置したＰＣ２０が予め設定されて期間毎または異常トリガ発生時に読み出して統計的に無線通信設備２の動作状態を分析することで、複数のレーンのうちどのレーンに障害が多く発生するかなどを再分析するようにしても良い。
【００７０】
この場合、管理事務所に滞在する分析員が、各レーンまで一々足を運ぶことなく各レーンの無線通信設備の状態をチェックでき、フリーフローＥＴＣシステムなどのようにゲートのみに構成される料金所またはチェックバリアなどの場合、作業員がレーンを渡り歩く際に事故に遇う危険性がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一つの実施形態のＥＴＣシステムの全体構成を示す図。
【図２】図１のＥＴＣシステムのＰＣの構成を示す図。
【図３】ＥＴＣシステムのモニター部の動作を示すフローチャート。
【図４】ＥＴＣシステムのＰＣの動作を示すフローチャート。
【図５】図１のＥＴＣシステムの統計的分析により無線通信設備の異変を検出した一例を示す図。
【図６】図１のＥＴＣシステムにおいて車載器と無線通信設備のアンテナ間の通信状況の一例を示す図。
【図７】過去の通信履歴と現在のほぼ同時期の通信履歴とのリトライ度数分布で分析して無線通信設備の異変を検出した一例を示す図。
【図８】このＥＴＣシステムにおいて、無線通信設備の診断を行う他の実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００７２】
１…車両、２…無線通信設備、３…表示器、５…ＩＣカード、６…車載器、７…ゲート装置、１０…車線制御装置、１１…モニター部、１２…インターフェース部（ＰＣＩ／Ｆ部）、１３…車線制御部、２０…コンピュータ（ＰＣ）、２１…インターフェース部（Ｉ／Ｆ部）、２２…操作部、２３…記憶部、２４…表示部、２５…制御部、３０…通信データ集積部。
【図１】
2006238306.tif 000003
【図２】
2006238306.tif 000004
【図３】
2006238306.tif 000005
【図４】
2006238306.tif 000006
【図５】
2006238306.tif 000007
【図６】
2006238306.tif 000008
【図７】
2006238306.tif 000009
【図８】
2006238306.tif 000010