(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が第１の領域を通過した時に、車両の検知時刻と、前記車両の速度と、を検知する車両検知装置と、
前記車両に搭載された車載器からの受信信号の受信時刻と、信号強度と、を判定する無線装置と、
前記車両の前記検知時刻と前記受信信号の受信時刻との差である時間と、当該車両の速度と、に基いて、前記受信信号の受信時の前記車両の前端部の位置を示した位置情報を特定する位置特定部と、
第１の期間に前記第１の領域を通過した車両に搭載された車載器毎に、前記信号強度と、前記位置情報と、を対応付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された、前記第１の期間に前記第１の領域を通過した車両に搭載された車載器による、前記信号強度及び前記位置情報と対応付けられた車載器の数に基づいて、前記無線装置に異常が生じているか否かを判定する判定部と、
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記無線装置が正常であることが確認された時に前記第１の領域を通過した車両に搭載された車載器毎に、前記信号強度と、前記位置情報と、を対応付けて記憶する基準記憶部を、さらに備え、
前記判定部は、さらに、前記記憶部に記憶されている、前記位置情報及び前記信号強度と対応付けられた前記車載器の数と、前記基準記憶部に記憶されている、前記位置情報及び前記信号強度と対応付けられた前記車載器の数と、の違いに基づいて、前記無線装置に異常が生じているか否かを判定する、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記判定部は、さらに、前記車載器の位置、前記信号強度及び台数の各々を軸とした仮想的な三次元空間における、前記記憶部に記憶された、前記位置情報及び前記信号強度と対応付けられた前記車載器の数の分布に基づいた三次元形状と、当該仮想的な三次元空間における、前記基準記憶部に記憶された、前記位置情報及び前記信号強度と対応付けられた前記車載器の数の分布に基づいた、基準となる三次元形状と、との違いに基づいて、前記無線装置で生じている異常の種類を判定する、
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記三次元形状の重心と、前記基準となる三次元形状の重心と、の前記軸毎の位置の違いに基づいて、前記無線装置の送信アンプの劣化、前記無線装置の受信アンプの劣化、及び無線装置のアンテナの角度の変化のうちいずれか一つ以上を判定する、
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記車載器の位置、前記信号強度及び台数の各々を軸とした仮想的な三次元空間における、前記記憶部に記憶された、前記位置情報及び前記信号強度と対応付けられた前記車載器の数の分布に基づいた三次元形状を表示する表示部を、
さらに備える請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
情報処理装置で実行される情報処理方法であって、
車両が第１の領域を通過した時に、車両の検知時刻と、前記車両の速度と、を検知し、
前記車両に搭載された車載器との間で無線通信を行う無線装置によって、前記車載器からの受信信号の受信時刻と、信号強度と、を判定し、
前記車両の前記検知時刻と前記受信信号の受信時刻との差である時間と、当該車両の速度と、に基いて、前記受信信号の受信時の前記車両の前端部の位置を示した位置情報を特定し、
第１の期間に前記第１の領域を通過した車両に搭載された車載器毎に、前記信号強度と、前記位置情報と、を対応付けて記憶部に記憶し、
前記記憶部に記憶された、前記第１の期間に前記第１の領域を通過した車両に搭載された車載器による、前記信号強度及び前記位置情報と対応付けられた車載器の数に基づいて、前記無線装置に異常が生じているか否かを判定する、
情報処理方法。
【請求項７】
前記情報処理装置は、前記無線装置が正常であることが確認された時に前記第１の領域を通過した車両に搭載された車載器毎に、前記信号強度と、前記位置情報と、を対応付けて記憶する基準記憶部を、さらに備え、
前記記憶部に記憶されている、前記位置情報及び前記信号強度と対応付けられた前記車載器の数と、前記基準記憶部に記憶されている、前記位置情報及び前記信号強度と対応付けられた前記車載器の数と、の違いに基づいて、前記無線装置に異常が生じているか否かを判定する、
請求項６に記載の情報処理方法。
【請求項８】
さらに、前記車載器の位置、前記信号強度及び台数の各々を軸とした仮想的な三次元空間における、前記記憶部に記憶された、前記位置情報及び前記信号強度と対応付けられた前記車載器の数の分布に基づいた三次元形状と、当該仮想的な三次元空間における、前記基準記憶部に記憶された、前記位置情報及び前記信号強度と対応付けられた前記車載器の数の分布に基づいた、基準となる三次元形状と、との違いに基づいて、前記無線装置で生じている異常の種類を判定する、
請求項７に記載の情報処理方法。
【請求項９】
前記三次元形状の重心と、前記基準となる三次元形状の重心と、の前記軸毎の位置の違いに基づいて、前記無線装置の送信アンプの劣化、前記無線装置の受信アンプの劣化、及び無線装置のアンテナの角度の変化のうちいずれか一つ以上を判定する、
請求項８に記載の情報処理方法。
【請求項１０】
前記車載器の位置、前記信号強度及び台数の各々を軸とした仮想的な三次元空間における、前記記憶部に記憶された、前記位置情報及び前記信号強度と対応付けられた前記車載器の数の分布に基づいた三次元形状を表示する、
請求項６に記載の情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、情報処理装置、及び情報処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速道路等の有料道路の料金所において、車両から道路の利用料金を収受するためにＥＴＣシステム（Electronic  Toll  Collection  System）が用いられている。ＥＴＣシステムは、料金所側に設けられた路側の装置群と、車両側に搭載された、ＥＴＣカード（ＩＣカード）が装着された車載器と、の間で無線通信を行うことで、車載器が搭載された車両の道路の使用料金を算出し、収受する。
【０００３】
路側の装置群と、車載器と、の間で行われる無線通信としては、限られた通信範囲内で、高速に通信する無線方式である狭域無線通信が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４４４７１号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１１５１４号公報
【特許文献３】特開２００５−２２３４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術において、路側の装置群に含まれる無線装置のアンテナの健全性を測定するためには、路側からの電波範囲を測定する以外難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の情報処理装置は、車両検知装置と、無線装置と、位置特定部と、記憶部と、判定部と、を備える。車両検知装置は、車両が第１の領域を通過した時に、車両の検知時刻と、前記車両の速度と、を検知する。無線装置は、前記車両に搭載された車載器からの受信信号の受信時刻と、信号強度と、を判定する。位置特定部は、前記車両の前記検知時刻と前記受信信号の受信時刻との差である時間と、当該車両の速度と、に基いて、前記受信信号の受信時の前記車両の前端部の位置を示した位置情報を特定する。記憶部は、第１の期間に第１の領域を通過した車両に搭載された車載器毎に、信号強度と、位置情報と、を対応付けて記憶する。判定部は、記憶部に記憶された、第１の期間に第１の領域を通過した車両に搭載された車載器による、信号強度及び位置情報と対応付けられた車載器の数に基づいて、無線装置に異常が生じているか否かを判定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態の無線通信状況解析システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態の無線装置のアンテナと、車両検知装置と、の位置関係を例示した図である。
【図３】図３は、実施形態の車両情報記憶部のテーブル構造例を示した図である。
【図４】図４は、実施形態の３Ｄモデル生成部による三次元ヒストグラムの生成手順を例示した図である。
【図５】図５は、実施形態のアンテナの状態変化が生じた場合の三次元ヒストグラムの第１の遷移例を示した図である。
【図６】図６は、実施形態のアンテナの状態変化が生じた場合の三次元ヒストグラムの第１の遷移例を示した図である。
【図７】図７は、実施形態のアンテナの状態変化が生じた場合の三次元ヒストグラムの第２の遷移例を示した図である。
【図８】図８は、実施形態のアンテナの状態変化が生じた場合の三次元ヒストグラムの第２の遷移例を示した図である。
【図９】図９は、実施形態のアンテナの状態変化が生じた場合の三次元ヒストグラムの第３の遷移例を示した図である。
【図１０】図１０は、実施形態のアンテナの状態変化が生じた場合の三次元ヒストグラムの第３の遷移例を示した図である。
【図１１】図１１は、実施形態の車載器の状態変化が生じた場合の、仮想的な三次元空間における、当該車載器を示す座標と、三次元ヒストグラムと、の関係を例示した図である。
【図１２】図１２は、実施形態の無線通信状況解析システムで行われる処理手順を示したシーケンス図である。
【図１３】図１３は、実施形態の監視装置における、無線装置の異常検出処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施形態にかかる無線通信状況解析システムについて説明する。
図１は、本実施形態の無線通信状況解析システムの構成例を示す図である。図１に示されるように、無線通信状況解析システムは、無線装置５０と、監視装置１００と、車両検知装置１５０と、ＥＴＣ（Electronic  Toll  Collection  System）制御装置１８０と、で構成されている。本実施形態は、情報処理装置を、監視装置１００に適用した例について説明するが、その他の装置に適用しても良い。
【０００９】
無線装置５０は、アンテナ１０を外部に備えた上、機能的構成として、送受信部５１と、強度測定部５２と、デジタル・アナログ変換部５３と、通信制御部５４と、を備えている。
【００１０】
アンテナ１０は、車両に搭載された車載器との間で狭域無線通信（ＤＳＲＣ：Dedicated  Short  Range  Communication）を利用した無線通信で、データの送受信を行う。本実施形態では、車載器との間で、例えば５．８ＧＨｚ帯のＤＳＲＣ無線通信による電波の送受信を行なうが、この周波数帯に制限するものではない。
【００１１】
ところで、狭域無線通信は、限られた通信範囲で高速に通信する無線方式である。例えば、料金所のＥＴＣシステムにおいては、アンテナの通信範囲は、車両進入方向に４ｍ、車幅方向に３ｍという、極めて狭い範囲の電波圏を形成し、当該範囲内で通信を行う。このため、ＥＴＣシステム内に設けられたアンテナ各々について、通信可能な範囲を管理する必要がある。当該管理手法としては、アンテナが送信する電波を実際に測定することで、アンテナが形成する電波圏の範囲を管理する手法がある。また、アンテナと車載器との間の通信の異常は、アンテナの異常によるものに限らず、車載器や車両形状や道路の形状など様々な要因が考えられる。このため、アンテナと車載器との間の通信に異常が生じた場合に、アンテナの異常と特定できず、原因の推定が難しい。
【００１２】
また、通信エラーの発生回数と走行車両台数から、アンテナが設けられた、特定のレーンの通信で異常が生じているか否かを推測することが多いが、エラー率でしか認識できないため、アンテナがどのような状況か推測するのが難しい。
【００１３】
また、アンテナを具体的に検査する場合、当該アンテナが設けられた料金所のレーンの通行止めを行い、路側からのアンテナの電波範囲を測定する以外に、アンテナの健全性を把握することができなかった。そこで、本実施形態では、アンテナに異常が生じた場合に、アンテナの異常の種類の検出、または当該アンテナが設けられたレーンの状況の把握手法について説明する。
【００１４】
送受信部５１は、アンテナ１０から信号を送信する。また、送受信部５１は、アンテナ１０から信号を受信する。また、送受信部５１は、アンテナ１０からの受信信号を、デジタル・アナログ変換部５３及び強度測定部５２に提供する。
【００１５】
強度測定部５２は、アンテナ１０が受信した車載器からの受信信号の電界強度（通信状態）を測定する。
【００１６】
デジタル・アナログ変換部５３は、アナログの受信信号をデジタルの受信信号へ変換する。また、デジタル・アナログ変換部５３は、強度測定部５２による電界強度の測定結果もデジタル化する。
【００１７】
本実施形態の無線装置５０は、デジタルに変換された車載器の受信信号から、車載器ＩＤと、当該車載器が搭載された車両の種類と、を抽出する。
【００１８】
通信制御部５４は、シリアル又はパラレルインターフェースによりＥＴＣ制御装置１８０と接続され、当該ＥＴＣ制御装置１８０との間のデータの送受信を制御する。
【００１９】
そして、通信制御部５４は、抽出した車載器ＩＤと、車両の種類と、電界強度の計測結果である、受信信号の信号強度と、受信信号の受信時刻と、を、ＥＴＣ制御装置１８０に送信する。
【００２０】
車両検知装置１５０は、車両検知センサ１５１と、速度センサ１５２と、通信制御部１５３と、を備え、アンテナ１０と通信可能な領域（以下、通信可能領域と称す）に進入する車両を検知し、検知結果をＥＴＣ制御装置１８０に通知する。
【００２１】
車両検知センサ１５１は、例えば赤外線センサ等を用いて、通信可能領域に侵入する車両を検出する。本実施形態では、車両の前端部が、所定の位置を通過したタイミングで車両を検知する。当該所定の位置は、通信可能領域内の位置であって、車載器の位置を特定するための基準とする。
【００２２】
速度センサ１５２は、アンテナ１０と通信可能な領域に侵入する車両の速度を計測する。
【００２３】
通信制御部１５３は、シリアル又はパラレルインターフェースによりＥＴＣ制御装置１８０と接続され、当該ＥＴＣ制御装置１８０との間のデータの送受信を制御する。例えば、通信制御部１５３は、車両検知センサ１５１による検知結果と、速度センサ１５２による計測結果である車両の速度と、車両の検知時刻と、ＥＴＣ制御装置１８０に通知する。
【００２４】
ＥＴＣ制御装置１８０は、制御部１８１と、車種情報記憶部１８２と、第１の通信制御部１８３と、第２の通信制御部１８４と、を備えている。車種情報記憶部１８２は、ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）等の記憶媒体に格納されている。
【００２５】
第１の通信制御部１８３は、シリアル又はパラレルインターフェースにより無線装置５０及び車両検知装置１５０と接続され、当該無線装置５０及び車両検知装置１５０との間でデータの送受信を制御する。
【００２６】
第２の通信制御部１８４は、通信ネットワーク１９０を介して、監視装置１００との間でデータの送受信を制御する。
【００２７】
制御部１８１は、ＥＴＣ制御装置１８０全体を制御すると共に、機能構成として、位置特定部１８５を備えている。
【００２８】
車種情報記憶部１８２は、車両の種類と、当該車両の種類における車両の前端部から車載器まで距離と、を対応付けて記憶している。
【００２９】
位置特定部１８５は、車両に搭載された車載器とアンテナ１０とが通信可能となった時の車載器の位置を特定する。本実施形態の位置特定部１８５は、車両の検知時刻と受信信号の受信時刻との差である時間と、当該車両の時速Ｖと、により、受信信号の受信時の車両の前端部の位置を特定できる。そして、位置特定部１８５は、受信信号の受信時の車両の前端部の位置と、当該車両の種類における車両の前端部から車載器まで距離と、から、受信信号の受信時の車載器の位置を特定する。
【００３０】
図２は、本実施形態の無線装置のアンテナ１０と、車両検知装置１５０と、の位置関係を例示した図である。図２に示されるアンテナ１０、及び車両検知装置１５０は、車両２００が有料道路に進入する際に通過する入口料金所、又は車両２００が有料道路から退出する際に通過する出口料金所に設けられている。
【００３１】
そして、車両検知装置１５０が、車両検知装置１５０の設置された基準位置を通過する車両２００を検知した場合に、ＥＴＣ制御装置１８０に、車両２００を検出したことを示す情報（車両の検知時刻及び車両の速度）を通知する。そして、ＥＴＣ制御装置１８０が、無線装置５０に車両２００が通過する旨を通知する。これにより、無線装置５０が備えるアンテナ１０と、車両２００に搭載された車載器２５０との間で通信を開始する。
【００３２】
本実施の形態では、車両検知装置１５０が車両２００を検知した時刻から、アンテナ１０と車載器２５０との間の通信が開始されるまでの時刻までの時間と、車両２００の速度Ｖと、から通信が開始された時の車両２００の前端部の位置を特定できる。さらに、車両２００の前端部から車載器２５０までの距離Ｍに基づいて、通信が開始された時の車載器２５０の位置Ｌを特定できる。本実施形態では、車両検知装置１５０が配置された位置を基準“０”として、通信が開始された時の車載器２５０の位置Ｌを算出する。
【００３３】
図１に戻り、第２の通信制御部は、通信ネットワーク１９０を介して、監視装置１００に対して、車載器ＩＤと、信号強度と、車載器位置と、を送信制御する。
【００３４】
監視装置１００は、制御部１０１と、通信制御部１０２と、車両情報記憶部１０３と、基準情報記憶部１０４と、表示部１０５と、を備えている。車両情報記憶部１０３及び基準情報記憶部１０４は、ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）等の記憶媒体に格納されている。
【００３５】
通信制御部１０２は、通信ネットワーク１９０を介して、ＥＴＣ制御装置１８０との間でデータの送受信を制御する。
【００３６】
車両情報記憶部１０３は、アンテナ１０の動作を判定するために設定された所定の期間内に、通信可能領域に侵入した車両に搭載された車載器２５０毎の情報を記憶する。
図３は、本実施形態の車両情報記憶部１０３のテーブル構造例を示した図である。図３に示されるように、本実施形態の車両情報記憶部１０３は、所定の期間内に、通信可能領域に侵入した車両に搭載された車載器毎に、車載器ＩＤと、信号強度と、車載器位置と、を対応付けて記憶する。
【００３７】
基準情報記憶部１０４は、無線装置５０のアンテナ１０が正常であることが確認された時に、通信可能領域を通過した車両の車載器毎に、車載器ＩＤと、信号強度と、車載器位置と、を対応付けて記憶する。
【００３８】
本実施形態においては、車両情報記憶部１０３に記憶された情報と、基準情報記憶部１０４に記憶された情報と、を比較することで、アンテナ１０の異常であるか否かの検出を行う。
【００３９】
制御部１０１は、監視装置１００全体を制御すると共に、機能構成として、３Ｄモデル生成部１１１と、表示制御部１１２と、登録部１１３と、異常判定部１１４と、を備えている。
【００４０】
登録部１１３は、アンテナ１０の動作を判定するために設定された所定の期間内に、ＥＴＣ制御装置１８０から受信した車載器ＩＤと、信号強度と、車載器位置と、を対応付けて車両情報記憶部１０３に登録する。これにより、所定の期間内に、通信可能領域を通過した車両の車載器に関する情報が蓄積される。
【００４１】
３Ｄモデル生成部１１１は、車両情報記憶部１０３に記憶された情報から、三次元ヒストグラムを生成する。
図４は、本実施形態の３Ｄモデル生成部１１１による三次元ヒストグラムの生成手順を例示した図である。図４の（Ａ）に示されるように、信号強度及び車載器位置に対応付けられた車載器の台数の分布を導出する。そして、３Ｄモデル生成部１１１は、信号強度をＹ（縦）方向とし、車載器位置をＸ（横）方向とし、車載器の台数をＺ（高さ）方向と定義することで、図４の（Ｂ）に示されるように、車載器の台数の分布を表した、三次元空間上の棒グラフを生成する。そして、３Ｄモデル生成部１１１は、図４の（Ｂ）に示される三次元空間上の棒グラフから、図４の（Ｃ）に示される三次元ヒストグラムを生成する。
【００４２】
また、３Ｄモデル生成部１１１は、基準情報記憶部１０４に記憶された情報から、三次元ヒストグラムを生成する。なお、基準情報記憶部１０４に記憶された情報から生成された三次元ヒストグラムを、基準三次元ヒストグラムと称する。なお、生成手順は、車両情報記憶部１０３の場合と同様とする。
【００４３】
異常判定部１１４は、車両情報記憶部１０３に記憶された情報から生成された三次元ヒストグラムと、基準情報記憶部１０４に記憶された情報から生成された基準三次元ヒストグラムと、を比較する。本実施形態の異常判定部１１４は、三次元ヒストグラムと基準三次元ヒストグラムとの重心間の距離が、所定の閾値以上離れている場合に、アンテナ１０で状態変化が生じていると判定する。
【００４４】
例えば、異常判定部１１４は、車両情報記憶部１０３に記憶されている、車載器位置及び受信強度の平均値を、三次元ヒストグラム（山）の重心(Ｘ１,Ｙ１)とする。
【００４５】
同様に、異常判定部１１４は、基準情報記憶部１０４に記憶されている、車載器位置及び受信強度の平均値を、基準三次元ヒストグラム（山）の重心(Ｘ０,Ｙ０)とする。
【００４６】
そして、異常判定部１１４は、基準情報記憶部１０４の基準三次元ヒストグラムに基づいた重心(Ｘ０,Ｙ０)と、車両情報記憶部１０３の三次元ヒストグラムに基づいた重心(Ｘ１,Ｙ１)と、の間のマハラノビスの距離を求め、当該距離が所定の閾値以上か否かを判定する。そして、当該所定の閾値以上の場合に、アンテナ１０の状態変化が生じていると推定する。
【００４７】
図５、図６は、アンテナ１０の状態変化が生じた場合の三次元ヒストグラムの第１の遷移例を示した図である。図６に示される例では、基準三次元ヒストグラム６０１が、線７０１、７０２、７０３、７０４、７０５の順に台数が増加することで山を形成している。そして、所定の期間に車両情報記憶部１０３に蓄積された情報によると、基準三次元ヒストグラム６０１から、三次元ヒストグラム６０２に遷移していることが確認できている。そして、異常判定部１１４は、基準情報記憶部１０４に基づいた、基準三次元ヒストグラム６０１と、車両情報記憶部１０３に基づいた三次元ヒストグラム６０２と、の間のマハラノビスの距離が、所定の閾値以上離れていると判定する。
【００４８】
そして、異常判定部１１４は、アンテナ１０と通信を開始した時の車載器位置がアンテナ１０に近づいている（Ｘ１−Ｘ０＞０）と共に、アンテナ１０と通信を開始した時の信号強度が増加（Ｙ１−Ｙ０＞０）した変化を検出する。
【００４９】
このような変化を検出した場合に、異常判定部１１４は、経年劣化などによりアンテナ１０の送信アンプに劣化が生じていると判定する。つまり、アンテナ１０の送信アンプが劣化したことで、車載器がアンテナ１０から送信される信号の検知が遅れる。その結果、車載器との間の通信の開始がアンテナ１０に近づくと共に、三次元ヒストグラムの受信強度が高い状態となっていると考えられる。
【００５０】
図７、図８は、アンテナ１０の状態変化が生じた場合の三次元ヒストグラムの第２の遷移例を示した図である。そして、異常判定部１１４は、基準情報記憶部１０４に基づいた、基準三次元ヒストグラム６０１と、車両情報記憶部１０３に基づいた三次元ヒストグラム８０１と、の間のマハラノビスの距離が、所定の閾値以上離れていると判定する。
【００５１】
そして、異常判定部１１４は、アンテナ１０と通信を開始した時の車載器位置がアンテナ１０に近づいている（Ｘ１−Ｘ０＞０）と共に、アンテナ１０と通信を開始した時の信号強度が減少（Ｙ１−Ｙ０＜０）した変化を検出する。
【００５２】
このような変化を検出した場合に、異常判定部１１４は、経年劣化などによりアンテナ１０の受信アンプに劣化が生じていると判定する。つまり、アンテナ１０の受信アンプが劣化したことで、アンテナ１０が車載器から受信する信号の検知が遅れる。その結果、車載器との間の通信の開始がアンテナ１０に近づくと共に、三次元ヒストグラムの受信強度が低い状態となっていることと考えられる。
【００５３】
図９、図１０は、アンテナ１０の状態変化が生じた場合の三次元ヒストグラムの第３の遷移例を示した図である。そして、異常判定部１１４は、基準情報記憶部１０４に基づいた、基準三次元ヒストグラム６０１と、車両情報記憶部１０３に基づいた三次元ヒストグラム１００１と、の間のマハラノビスの距離が、所定の閾値以上離れていると判定する。
【００５４】
そして、異常判定部１１４は、アンテナ１０と通信を開始した時の車載器位置がアンテナ１０に近づいている（Ｘ１−Ｘ０＞０）と共に、アンテナ１０と通信を開始した時の信号強度はほぼ変化していない（Ｙ１−Ｙ０≒０）ことを検出する。
【００５５】
このような変化を検出した場合に、異常判定部１１４は、アンテナ１０の角度が、地震など振動で変化したと判定する。例えば、信号強度がほぼ変化せずに、（Ｘ１−Ｘ０＞０）となった場合は、アンテナ１０の角度が浅くなったと判定し、（Ｘ１−Ｘ０＜０）となった場合は、アンテナ１０の角度が深くなったと判定する。
【００５６】
また、本実施形態の異常判定部１１４は、車載器の通信異常の判定を行っても良い。つまり、ある車載器の通信開始したときの位置と受信強度と、が三次元ヒストグラムの山に近ければ近いほど、他の多くの車載器と同じ通信品質であることが示される。換言すれば、三次元ヒストグラムの山の高いところから外れた場合に、特異な通信品質を有する車載器と考えられる。ただし、車載器位置及び受信強度による座標が、三次元ヒストグラムの山から遠い場合であっても、リトライを繰り返した結果であって、正常な通信品質を有する場合もある。このため、三次元ヒストグラムの山から外れた車載器を異常と判定するのではなく、当該車載器が特異な通信品質を有しているか否かを推測する。
【００５７】
本実施形態の異常判定部１１４は、三次元ヒストグラムの山から外れた車載器の位置座標、及び受信強度による位置座標（Ｘ２、Ｙ２）と、三次元ヒストグラムの重心（Ｘ０、Ｙ２）との間のマハラノビスの距離を求め、当該距離が所定の閾値を超えた場合に、以下に示す条件に基づいて、車載器の異常の種類を判定する。
【００５８】
図１１は、実施形態の車載器の状態変化が生じた場合の、仮想的な三次元空間における、当該車載器を示す座標と、三次元ヒストグラムと、の関係を例示した図である。なお、仮想的な三次元空間は、上述した空間と同様とする。
【００５９】
Ｘ２＞Ｘ０及びＹ２＞Ｙ０の場合（例えば、図１１の位置１２０３）に、異常判定部１１４は、車載器側の受信感度が劣化していると判定する。他の例としては、Ｘ２＞Ｘ０及びＹ２＜Ｙ０の場合（例えば、図１１の位置１２０２）に、異常判定部１１４は、車載器側の送信出力が劣化していると判定する。他の例としては、Ｘ２＜Ｘ０及びＹ２＜Ｙ０の場合（例えば、図１１の位置１２０４）に、異常判定部１１４は、車載器側の受信感度が高すぎると判定する。
【００６０】
本実施形態は、三次元ヒストグラムと基準三次元ヒストグラムとの間の重心間の距離に基づいて、異常を判定する例について説明した。しかしながら、本実施形態は上述した手法に制限するものではなく、車両情報記憶部１０３に記憶された、車載器位置及び信号強度と対応付けられた車載器の台数と、基準情報記憶部１０４に記憶された、車載器位置及び信号強度と対応付けられた車載器の台数と、の違いに基づいて、無線装置５０のアンテナに異常が生じているか否かを判定できればよい。
【００６１】
表示制御部１１２は、三次元ヒストグラムと、異常判定部１１４による判定結果と、を表示する。これらが表示されることで、管理者は、アンテナ１０にどのような異常が生じた可能性があるのかを認識することができる。
【００６２】
また、本実施形態は、三次元ヒストグラム、及び異常判定部１１４による判定結果の両方を表示することに制限するものではなく、いずれか一方のみを表示しても良い。例えば、表示制御部１１２が、判定結果を表示せず、基準情報記憶部１０４に基づいた、基準となる三次元ヒストグラム６０１と、車両情報記憶部１０３に基づいた三次元ヒストグラム１００１と、を表示しても良い。管理者は、当該表示から、アンテナ１０又は車載器に異常があるか否かを推測できる。
【００６３】
また、三次元ヒストグラムは、通信可能領域を通過した車載器に基づいて生成される情報であり、当該車載器を搭載された車両の種類や、車両の速度等に応じて変化する。このため、管理者は、三次元ヒストグラムを参照することで、通信可能領域を通過した車載器、換言すれば車両の傾向の変化を把握することができる。
【００６４】
次に、無線通信状況解析システムで行われる処理手順について説明する。
図１２は、本実施形態の無線通信状況解析システムで行われる処理手順を示したシーケンス図である。
【００６５】
まず、車両検知装置１５０が、車両検知センサ１５１により車両を検出する（ステップＳ１３０１）。そして、車両検知装置１５０の通信制御部１５３が、車両の検出時刻及び車両の速度を、ＥＴＣ制御装置１８０に送信する（ステップＳ１３０２）。
【００６６】
そして、ＥＴＣ制御装置１８０の第１の通信制御部１８３は、車両検知装置１５０から車両の検出を示す情報（車両の検出時刻及び車両の速度）を受信した場合に、無線装置５０に信号の送信指示を通知する（ステップＳ１３０３）。
【００６７】
これにより、無線装置５０の送受信部５１は、アンテナ１０から信号を送信する（ステップＳ１３０４）。そして、無線装置５０の送受信部５１は、アンテナ１０を介して、車載器から、車載器ＩＤ及び当該車載器が搭載された車両の種類を含む信号を受信する（ステップＳ１３０５）。
【００６８】
さらに、強度測定部５２は、受信した信号の信号強度を測定する（ステップＳ１３０６）。そして、デジタル・アナログ変換部５３は、受信した信号、及び信号強度の計測結果をデジタルに変換する。
【００６９】
そして、通信制御部５４は、信号に含まれていた車載器ＩＤ且つ車両の種類、信号強度、及び信号の受信時刻を、ＥＴＣ制御装置１８０に送信する（ステップＳ１３０７）。
【００７０】
ＥＴＣ制御装置１８０の位置特定部１８５は、受信した情報（例えば車両の検出時刻、信号の受信時刻、車両の速度、及び車両の種類（に基づく前端部から車載器までの位置））に基づいて、通信開始時の車載器の位置を特定する（ステップＳ１３０８）。
【００７１】
そして、ＥＴＣ制御装置１８０の第２の通信制御部１８４は、信号強度、車載器ＩＤ、及び車載器位置を、監視装置１００に送信する（ステップＳ１３０９）。
【００７２】
監視装置１００は、受信した車載器位置等を、車両情報記憶部１０３に記憶する（ステップＳ１３１０）。
【００７３】
上述したシーケンスにより、通過した車両に搭載された車載器に関する情報が、車両情報記憶部１０３に蓄積されていく。
【００７４】
次に、本実施形態の監視装置１００における、無線装置５０の異常検出処理について説明する。
図１３は、本実施形態の監視装置１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。図１３に示す手順は、例えば、管理者からの異常検出の表示操作がなされた場合に行われる等が考えられる。
【００７５】
まず、監視装置１００の３Ｄモデル生成部１１１が、車両情報記憶部１０３から、所定の期間に格納された、車載器ＩＤ、信号強度、及び車載器位置を読み出す（ステップＳ１４０１）。
【００７６】
次に、３Ｄモデル生成部１１１が、車両情報記憶部１０３から読み出された、車載器ＩＤ、信号強度、及び車載器位置に基づいて三次元ヒストグラムを生成する（ステップＳ１４０２）。
【００７７】
次に、３Ｄモデル生成部１１１が、基準情報記憶部１０４から、アンテナ１０が正常なときの車載器ＩＤ、信号強度、及び車載器位置を読み出す（ステップＳ１４０３）。
【００７８】
そして、３Ｄモデル生成部１１１が、基準情報記憶部１０４から読み出された、車載器ＩＤ、信号強度、及び車載器位置に基づいて、基準となる三次元ヒストグラム（以下、基準三次元ヒストグラムと称す）を生成する（ステップＳ１４０４）。
【００７９】
そして、異常判定部１１４は、三次元ヒストグラムと、基準三次元ヒストグラムと、の重心間のマハラノビスの距離が、所定の閾値以上離れているか否かを判定する（ステップＳ１４０５）。
【００８０】
そして、異常判定部１１４が、マハラノビスの距離が、所定の閾値以上離れていないと判定した場合（ステップＳ１４０５：Ｎｏ）、正常である旨のメッセージと共に、基準三次元ヒストグラムと三次元ヒストグラムとを表示し（ステップＳ１４０６）、終了する。
【００８１】
一方、異常判定部１１４が、マハラノビスの距離が所定の閾値以上離れていると判定した場合（ステップＳ１４０５：Ｙｅｓ）、三次元ヒストグラムと、基準三次元ヒストグラムと、の差に基づいて、アンテナ１０で生じた異常の種類を特定する（ステップＳ１４０７）。
【００８２】
そして、表示制御部１１２が、特定された異常の種類を示すメッセージと共に、基準三次元ヒストグラムと三次元ヒストグラムとを表示し（ステップＳ１４０８）、終了する。
【００８３】
本実施形態では、所定の期間に通信可能領域を通過した各車両に搭載された車載器がアンテナ１０と通信した際の情報を、車両情報記憶部１０３に蓄積する。そして、蓄積された情報に基づいて生成された三次元ヒストグラムと、アンテナ１０が正常な時に蓄積された情報に基づいて生成された基準三次元ヒストグラムと、を比較することで、アンテナ１０の異常を判定することとした。
【００８４】
本実施形態では、当該異常の判定手法により、無線装置５０のアンテナ１０で生じている異常の種類を推定できる。その際に、アンテナが設けられた料金所のレーンの通行止めを行わずに済むため、利便性を向上させることができる。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８６】
１０…アンテナ、５０…無線装置、５１…送受信部、５２…強度測定部、５３…デジタル・アナログ変換部、５４…通信制御部、１００…監視装置、１０１…制御部、１０２…通信制御部、１０３…車両情報記憶部、１０４…基準情報記憶部、１０５…表示部、１１１…３Ｄモデル生成部、１１２…表示制御部、１１３…登録部、１１４…異常判定部、１５０…車両検知装置、１５１…車両検知センサ、１５２…速度センサ、１５３…通信制御部、１８０…ＥＴＣ制御装置、１８１…制御部、１８２…車種情報記憶部、１８３…第１の通信制御部、１８４…第２の通信制御部、１８５…位置特定部、１９０…通信ネットワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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