(57)【要約】【課題】相互に無線通信を行なう電波送信側の機器及び電波受信側の機器の異常を夫々検出可能な通信監視システムを提供すること。【解決手段】通信監視システムは、本体無線通信装置（２００）と無線通信端末（１００）との無線通信により得られる前記無線通信端末に関する端末情報及び通信状態測定結果を受け取る受取手段（２２０）と、前記本体無線通信装置側の通信異常及び前記無線通信端末側の通信異常を区別して検出するために、前記端末情報及び前記通信状況測定結果を含む通信記録を蓄積する蓄積手段（３２０、３２２）とを備えている。【選択図】      図１
2005223400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体無線通信装置と無線通信端末との無線通信により得られる前記無線通信端末に関する端末情報及び通信状態測定結果を受け取り、
前記本体無線通信装置側の通信異常及び前記無線通信端末側の通信異常を区別して検出するために、前記端末情報及び前記通信状況測定結果を含む通信記録を継続的に蓄積する、
ことを特徴とする通信監視方法。
【請求項２】
本体無線通信装置と無線通信端末との無線通信により得られる前記無線通信端末に関する端末情報及び前記本体無線通信装置における前記無線通信端末からの受信電力の測定結果を受け取り、
前記本体無線通信装置側の通信異常及び前記無線通信端末側の通信異常を区別して検出するために、前記端末情報及び前記受信電力測定結果を含む通信記録を継続的に蓄積し、
前記受信電力測定結果から判明する受信電力レベルに基づく前記本体無線通信装置側の通信異常、及び前記前記受信電力測定結果から判明する受信電力レベルの変化に基づく前記無線通信端末側の通信異常を検出する、
ことを特徴とする通信監視方法。
【請求項３】
車両の進入を検知し、
車両の進入検知に対応して、本体無線通信装置と前記車両に搭載された車載器との無線通信により得られる前記車載器に関する車載器情報及び前記本体無線通信装置における前記車載器からの受信電力の測定結果を受け取り、
前記本体無線通信装置側の通信異常及び前記車載器側の通信異常を区別して検出するために、前記車載器情報及び前記受信電力測定結果を含む通信記録を継続的に蓄積し、
前記受信電力測定結果から判明する受信電力レベルと閾値電力レベルとを比較して前記本体無線通信装置側の通信異常を検出し、前記前記受信電力測定結果から判明する受信電力レベルの不規則変化から前記車載器側の通信異常を検出する、
ことを特徴とする通信監視方法。
【請求項４】
車両の進入を検知し、
車両の進入検知に対応して、本体無線通信装置と前記車両に搭載された車載器との無線通信により得られる前記車載器に関する車載器情報及び前記本体無線通信装置における前記車載器からの受信電力の測定結果を受け取り、
前記本体無線通信装置側の通信異常及び前記車載器側の通信異常を区別して検出するために、前記車載器情報及び前記受信電力測定結果を含む通信記録を継続的に蓄積し、
蓄積された複数の通信記録に含まれる複数の受信電力測定結果をグラフ化して出力する、
ことを特徴とする通信監視方法。
【請求項５】
本体無線通信装置と無線通信端末との無線通信により得られる前記無線通信端末に関する端末情報及び通信状態測定結果を受け取る受取手段と、
前記本体無線通信装置側の通信異常及び前記無線通信端末側の通信異常を区別して検出するために、前記端末情報及び前記通信状況測定結果を含む通信記録を継続的に蓄積する蓄積手段と、
を備えたことを特徴とする通信監視システム。
【請求項６】
本体無線通信装置と無線通信端末との無線通信により得られる前記無線通信端末に関する端末情報及び前記本体無線通信装置における前記無線通信端末からの受信電力の測定結果を受け取る受取手段と、
前記本体無線通信装置側の通信異常及び前記無線通信端末側の通信異常を区別して検出するために、前記端末情報及び前記受信電力測定結果を含む通信記録を継続的に蓄積する蓄積手段と、
前記受信電力測定結果から判明する受信電力レベルに基づく前記本体無線通信装置側の通信異常、及び前記前記受信電力測定結果から判明する受信電力レベルの変化に基づく前記無線通信端末側の通信異常を検出する異常検出手段と、
を備えたことを特徴とする通信監視システム。
【請求項７】
車両の進入を検知する検知手段と、
車両の進入検知に対応して、本体無線通信装置と前記車両に搭載された車載器との無線通信により得られる前記車載器に関する車載器情報及び前記本体無線通信装置における前記車載器からの受信電力の測定結果を受け取る受取手段と、
前記本体無線通信装置側の通信異常及び前記車載器側の通信異常を区別して検出するために、前記車載器情報及び前記受信電力測定結果を含む通信記録を継続的に蓄積する蓄積手段と、
前記受信電力測定結果から判明する受信電力レベルと閾値電力レベルとを比較して前記本体無線通信装置側の通信異常を検出し、前記前記受信電力測定結果から判明する受信電力レベルの不規則変化から前記車載器側の通信異常を検出する異常検出手段と、
を備えたことを特徴とする通信監視システム。
【請求項８】
車両の進入を検知する検知手段と、
車両の進入検知に対応して、本体無線通信装置と前記車両に搭載された車載器との無線通信により得られる前記車載器に関する車載器情報及び前記本体無線通信装置における前記車載器からの受信電力の測定結果を受け取る受取手段と、
前記本体無線通信装置側の通信異常及び前記車載器側の通信異常を区別して検出するために、前記車載器情報及び前記受信電力測定結果を含む通信記録を継続的に蓄積する蓄積手段と、
蓄積された複数の通信記録に含まれる複数の受信電力測定結果をグラフ化して出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする通信監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機器間における通信異常を検出する通信監視方法及び通信監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な分野で無線通信が利用されている。これに伴い無線通信機器の研究開発が盛んになっている。例えば、相互に無線通信を行なう無線通信機器は、安定した通信環境下で適切に設置される必要がある。無線通信機器の適切な設置には、無線通信機器で受信される電波の電界強度測定が必要となる。電界強度測定を行なう場合、無線通信装置に電界強度を測定するためのモニター手段を接続する必要があり、さらに無線通信装置の動作モードの変更が必要となる。このためには、あらかじめ無線通信装置に動作モード変更用のソフトウェアを組み込んでおく必要があり、作業負担やソフト量の増加が伴う。また、実際のシステム設置現場では場所的な制約から、モニター手段の接続が困難な可能性がある。
【０００３】
このような問題解決策として、２つの無線通信手段の間の電波を受信し、受信した電波を解析し、電界強度を測定することにより、無線電波の環境を把握し、システム開発時及び機器設置の効率化を図る技術が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１３０３３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術によると、相互に無線通信を行なう２台の無線通信機器のうち、一方の無線通信機器から送信される電波の電界強度は測定可能であるが、他方の無線通信機器の受信性能までは測定できない。また、上記従来技術は、無線通信機器の開発時及び現場設置時に適用することを目的としているため、システム運用後の常時設置及び状態監視については不向きである。さらに、上記従来技術によると、装置の機能がハードウェア及びソフトウェアともに高機能であるため、低コスト化、装置組み込みに向けた小型化が困難である。
【０００５】
本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、相互に無線通信を行なう電波送信側の機器及び電波受信側の機器の異常を夫々検出可能な通信監視方法及び通信監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の通信監視方法及び通信監視システムは、以下のように構成されている。
【０００７】
（１）この発明の通信監視方法は、本体無線通信装置と無線通信端末との無線通信により得られる前記無線通信端末に関する端末情報及び通信状態測定結果を受け取り、前記本体無線通信装置側の通信異常及び前記無線通信端末側の通信異常を区別して検出するために、前記端末情報及び前記通信状況測定結果を含む通信記録を継続的に蓄積する。
【０００８】
（２）この発明の通信監視システムは、本体無線通信装置と無線通信端末との無線通信により得られる前記無線通信端末に関する端末情報及び通信状態測定結果を受け取る受取手段と、前記本体無線通信装置側の通信異常及び前記無線通信端末側の通信異常を区別して検出するために、前記端末情報及び前記通信状況測定結果を含む通信記録を継続的に蓄積する蓄積手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、相互に無線通信を行なう電波送信側の機器及び電波受信側の機器の異常を夫々検出可能な通信監視方法及び通信監視システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
近年、道路自動料金収集システム、いわゆるＥＴＣ（electronic toll collection）システムが普及し始めている。ＥＴＣシステムでは、車両に搭載された車載器と料金所に設置された無線通信装置との間の無線通信により、通行料の収集処理が行なわれる。無線通信を利用することにより、車両がある程度減速するだけで、通行料の収集処理を受けることができる。
【００１２】
本実施形態では、例えば上記したようなＥＴＣシステムに適用可能な通信監視システムについて説明する。図１は、ＥＴＣシステムに適用された本発明の通信監視システムの一例を示す図である。図１に示すように、ＥＴＣシステムは、車両に搭載される車載器（無線通信端末）１００、路側無線装置（本体無線通信装置）２００、車線制御装置３００、車両進入退出検知装置４００、及びデータ解析装置５００を備えている。通信監視システムは、路側無線装置（本体無線通信装置）２００、車線制御装置３００、車両進入退出検知装置４００、及びデータ解析装置５００で構成されている。
【００１３】
路側無線装置（本体無線通信装置）２００は、無線部２１０及び通信制御部２２０を備えており、無線部２１０は通信制御部２２０とシリアル又はパラレルインターフェースにより接続されている。車線制御装置３００は、通信制御部２２０を含み、さらに上位処理装置３１０、通信モニター装置３２０を備えている。通信制御部２２０は、上位処理装置３１０ともシリアル又はパラレルインターフェースにより接続されており、さらに通信制御部２２０は、通信モニター装置３２０ともシリアル又はパラレルインターフェースにより接続されている。通信モニター装置３２０は、データ解析装置５００とＬＡＮにより接続されている。
【００１４】
無線部２１０は、アンテナ部２１１、送受信部２１２、電界強度測定部２１３、及びアナログ・デジタル変換部２１４を備えている。アンテナ部２１１は、車載器１００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。なお、本実施形態では、５．８ＧＨｚ帯の無線通信について説明するがこの発明はこれに限定されるものではない。送受信部２１２は、アンテナで受信した受信信号をアナログ・デジタル変換部２１４へ供給したり、電界強度測定部２１３へ供給したりする。電界強度測定部２１３は、受信信号の電界強度（通信状態）を測定する。アナログ・デジタル変換部２１４は、アナログの受信信号をデジタルの受信信号へ変換し、また電界強度測定部２１３による電界強度測定結果もデジタル化する。
【００１５】
車両進入退出検知装置４００は、アンテナ部２１１の通信エリアに進入する車両、及びこの通信エリアから退出する車両を検知し、進入退出検知結果を通信制御部２２０及び上位処理装置３１０に通知する。
【００１６】
通信制御部２２０は、処理部２２１を備えており、アナログ・デジタル変換部２１４によりデジタル化された受信信号及び電界強度測定結果を受け取り、例えば処理部２２１が、受信信号から通信データを復調する。さらに、通信制御部２２０は、車両進入退出検知装置４００からの進入退出検知結果を受け取る。通信制御部２２０は、これら通信データ及び電界強度測定結果を上位処理装置３１０へ伝達するとともに、これら通信データ、電界強度測定結果、及び車両進入退出検知結果を通信モニター装置３２０へ伝達する。
【００１７】
通信モニター装置３２０は、処理部３２１及びデータ蓄積部３２２を備える。データ蓄積部３２２は、通信制御部２２０から伝達される通信データ及び電界強度測定結果を通信記録として継続的に蓄積する。通信モニター装置３２０は、データ解析装置５００からの配信要求に対応して、データ蓄積部３２２に蓄積された通信記録（通信データ及び電界強度測定結果）を送信する。
【００１８】
また、通信モニター装置３２０の既存のデータ収集プログラムでは通信データや電界強度測定結果の収集が不可能な場合は、つまり特殊な通信手順によりこれらデータを収集する場合は、ＬＡＮを経由して通信モニター装置３２０のデータ収集プログラムをダウンロードし書き換えることもできる。
【００１９】
図２は、通信モニター装置によるデータ収集処理の一例を示すフローチャートである。
【００２０】
電源投入後、通信モニター装置３２０は、車両進入検知の通知待ち状態となる（ＳＴ１０）。車両進入検知の通知が無く（ＳＴ１０、ＮＯ）、データ解析装置５００が接続されており（ＳＴ１１、ＹＥＳ）、蓄積部３２２に通信データ及び電界強度測定結果が蓄積されており（ＳＴ１２、ＹＥＳ）、データ解析装置５００から配信要求があった場合は、蓄積部３２２に蓄積されている通信データ及び電界強度測定結果をＬＡＮ経由でデータ解析装置５００へ配信する（ＳＴ１３）。
【００２１】
車両進入検知が通知されると（ＳＴ１０、ＹＥＳ）、通信モニター装置３２０はデータ収集モードに移行し（ＳＴ１４）、車両退出検知が通知されるまで（ＳＴ１８）路側無線装置２００からのデータ受信待ち状態となる。車載器１００と路側無線装置２００との無線通信により得られる通信データ及び電界強度測定結果を受信した場合は（ＳＴ１５、ＹＥＳ）、これらのデータを加工・圧縮し、タイムスタンプを付加して（ＳＴ１６）通信記録として蓄積部３２２へ保存する（ＳＴ１７）。車両退出検知が通知された場合は（ＳＴ１８、ＹＥＳ）、再度車両進入検知が通知されるまで待機状態となる。
【００２２】
図３は、データ解析装置による受信電力解析結果の一例を示す図である。
【００２３】
データ解析装置５００は、通信モニター装置３２０から配信された通信記録をファイル化して保存する。通信記録は通信データ及び電界強度測定結果を含み、通信データは例えば、通信日時、通信結果、及び車載器を識別するための主要なデータ（例としてはＬＩＤ（リンクＩＤ番号）、ＷＣＮＳ（車載器固有情報）、車載器メーカ）などを含む。必要に応じてデータ解析装置５００のメニューを操作することにより、通信記録に基づき車載器１００と路側無線装置２００との通信状況一覧を表示することができる。なお図３に示す通信状況一覧表示は一例であり、表示項目は目的に応じて変更できる。
【００２４】
通信状況一覧表示から任意の車載器との通信を選択することにより、選択した車載器との通信時に車載器から受信した電波の受信電力値がヒストグラムとして表示される。例えば、複数の通信記録に含まれる複数の受信電力測定結果をグラフ化して表示することができる。このように、複数の受信電力測定結果をグラフ化して表示することにより、複数の車載器１００との通信状態を比較して異常を検出することができる。
【００２５】
例えば、Ａ社の車載器（正常通信）の項目を選択するとヒストグラム上に波形Ａのように表示され、Ｂ社の車載器（異常通信）の項目を選択するとヒストグラム上に波形Ｂのように表示される。これにより、通信正常時（波形Ａ）には波形が安定していることが容易に判定可能となり、さらに通信異常時（波形Ｂ）には波形が不規則に変化しており異常発生原因がＢ社の車載器側の動作不安定にある可能性が高いことが容易に判定可能となる。
【００２６】
また、長期運用でデータファイルが蓄積されていくことで、統計解析および路側無線装置の状態把握としても活用できる。これにより、運用開始時からの受信電力のヒストグラムを比較して、例えば運用開始時はどのメーカの車載器との通信においてもおおむね波形Ａのレベルで受信できていたが（波形Ａは閾値電力レベルを十分上回っている）、日時の経過とともに波形Ｃのように受信のレベルが低下していたとすれば（波形Ｃは閾値電力レベルを下回っている）、路側無線装置２００の通信性能が劣化していることが予想でき、路側無線装置２００をメンテナンスする時期にあることを容易にアナウンスすることが可能である。
【００２７】
また、各車載器メーカごとの受信電力傾向の比較、あるいは通信状況一覧表示から任意の期間に通信した車載器の台数や車載器メーカ別の解析、同じ車載器が何回通信しているか等の追跡調査も可能である。
【００２８】
上記したような異常検知は、データ解析装置５００にグラフ表示される波形を見て、データ解析装置５００のオペレータが判断することもできるが、データ解析装置５００自身がこの異常を検出することもできる。具体的には、データ解析装置５００が、受信電力測定結果から判明する受信電力レベルの不規則変化（例えば波形Ｂ）を検出したとき、車載器１００（Ｂ社の車載器）側の通信異常と判断する。また、データ解析装置５００は、閾値電力レベルを保持し、受信電力測定結果から判明する受信電力レベルとこの閾値電力レベルとを比較して、受信電力レベルが閾値電力レベルを下回るようになると（例えば波形Ｃのような状態が検出されると）、路側無線装置２００側の通信異常と判断する。データ解析装置５００は、車載器１００側の通信異常と判断すると車載器１００側の通信異常を画面上で警告し、路側無線装置２００側の通信異常と判断すると路側無線装置２００側の通信異常を画面上で警告する。
【００２９】
図４は、1台の車載器との通信により得られた通信データの詳細情報の表示例を示す図である。図３で示した通信状態一覧表示画面から任意の車載器を選択することにより、選択した車載器１００と路側無線装置２００とのＤＳＲＣ通信データをデータパケット単位でビジュアル的に表示することができる（図４参照）。これにより、通信リトライが発生している、あるいは車載器１００からの応答が遅いなどの状況が容易に解析可能となる。図４中の「ＤＯＷＮ」は路側無線装置２００から車載器１００への送信を示し、「ＵＰ」は車載器１００から路側無線装置２００への送信を示す。さらに、各通信パケット（ＦＣＭＳ、ＡＣＴＳ、ＭＤＳ、ＷＣＮＳ）を選択すると、選択した通信パケットの生データを詳細表示する画面が開き、通信中にどんなデータをやりとりしているか、またそのデータが正常であるかの検定結果（ＣＲＣ検定）を解析することが可能である。
【００３０】
上記したようにこの発明によれば、以下の作用効果が得られる。
【００３１】
（１）車線制御装置側でアンテナおよび通信回路部分を持たないので、周波数に関係なく使用でき汎用性が高い。
【００３２】
（２）通信システムの運用状態を常時監視することが可能となる。
【００３３】
（３）車載器及び無線部の基本構成を変えなくて済むので、低コスト、装置の小型化が可能となる。
【００３４】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の通信監視システムを適用したＥＴＣシステムの概略構成を示す図である。
【図２】通信モニター装置によるデータ収集処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】データ解析装置による受信電力解析結果の一例を示す図である。
【図４】１台の車載器との通信により得られた通信データの詳細情報の表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００…車載器（無線通信端末）、２００…路側無線装置（本体無線通信装置）、２１０…無線部、２１１…アンテナ部、２１２…送受信部、２１３…電界強度測定部、２１４…アナログ・デジタル変換部、２２０…通信制御部、２２１…処理部、３００…車線制御装置、３１０…上位処理装置、３２０…通信モニター装置、３２１…処理部、３２２…データ蓄積部、４００…車両進入退出検知装置、５００…データ解析装置
【図１】
2005223400.tif 000003
【図２】
2005223400.tif 000004
【図３】
2005223400.tif 000005
【図４】
2005223400.tif 000006