JP4381226B2 - 車々間通信システム、及び、車々間通信システムの異常検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置の故障等の異常を検出するための技術に関する。

従来から、車両に無線通信装置を搭載し、車々間で通信を行う車々間通信システムが知られている。また、この種の車々間通信システムとしては、各車両が自車両の走行状況を示す車両情報（例えば速度情報や加速度情報、ブレーキ情報等）を後続車等の他車両に向けて送信することで、車両同士の衝突事故等を防止し安全な走行を可能にしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、上記車々間通信システムにおいては、一般に、無線通信装置が受信に失敗した場合には、所定の通信プロトコルに基づいて相手の無線通信装置に対して再送要求を出すか、或いは、次回の受信タイミングでの受信を試みるように構成されている。そして、再送要求が所定回数に至った場合、或いは、所定時間の間、受信に失敗し続けた場合に、無線通信装置に故障等の異常が発生したと判断される。
特開平２００３−２５８７１５号公報

しかしながら、従来の技術においては、無線通信装置の異常と判断されるまでに、比較的時間を要してしまうという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、速やかに異常を検出することのできる無線通信装置、及び、無線通信装置の異常検出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、車両に搭載され、アンテナと、前記アンテナを介して入力された電波を復調して受信データを出力する受信手段とを備えた無線通信装置を備え、前記無線通信装置を介して、所定時間ごとに、他の車両から車両情報を受信する車々間通信システムにおいて、前記無線通信装置を複数備え、複数の前記無線通信装置のうちのいずれかの前記無線通装置を介して前記車両情報を受信するとともに、前記電波に代えて診断用受信信号を前記受信手段に入力する診断信号発生手段と、前記電波を受信していない時間が前記所定時間を超えた場合に、前記診断信号発生手段を動作させて前記診断用受信信号を前記受信手段に入力させる診断制御手段と、前記診断用受信信号に対応した受信データを前記受信手段が出力する際に、前記受信手段内で生成される信号に基づいて前記受信手段の異常を判定する異常判定手段と、を備え、前記異常判定手段によって前記受信手段の異常が判定された場合、前記車両情報を受信する前記無線通信装置を、他の前記無線通信装置に切り替え、前記異常判定手段によって前記受信手段の異常が判定されなかった場合、前記車両情報を受信している前記無線装置によって継続して前記車両情報を受信することを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記受信手段は、前記電波を電気信号に変換して第１受信信号を出力するＲＦ部と、前記第１受信信号の周波数を中間周波数に変換して第２受信信号を出力するＩＦ部とを備え、前記異常判定部は、前記第１受信信号及び前記第２受信信号の少なくともいずれか１つの信号の信号レベルに基づいて異常を判定することを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、送信データを変調して前記アンテナに送信信号として出力する送信手段と、前記送信データとして診断用送信信号を前記送信部に入力する診断用送信信号入力手段とを更に備え、前記異常判定部は、前記診断用送信信号の入力に対して前記送信手段から前記アンテナに出力される送信信号の電力レベルに基づいて前記送信部の異常を判定することを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記診断用送信信号は、前記送信手段から出力される送信信号が連続波となるように規定されていることを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記異常判定部による判定結果を外部装置に出力する出力部とを更に備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明は、車両に搭載され、アンテナと、前記アンテナを介して入力された電波を復調して受信データを出力する受信手段とを備えた無線通信装置を備え、前記無線通信装置を介して、所定時間ごとに、他の車両から車両情報を受信する車々間通信システムの異常検出方法において、前記無線通信装置を複数備え、複数の前記無線通信装置のうちのいずれかの前記無線通装置を介して前記他の車両の車両情報を受信するとともに、前記電波を受信していない時間が前記所定時間を超えた場合に、診断用受信信号を前記受信手段に入力する第１過程と、前記診断用受信信号に対応した受信データを前記受信手段が出力する際に、前記受信手段内で生成される信号に基づいて前記受信手段の異常を判定する第２過程と、前記受信手段の異常が判定された場合、前記車両情報を受信する前記無線通信装置を、他の前記無線通信装置に切り替え、前記異常判定手段によって前記受信手段の異常が判定されなかった場合、前記車両情報を受信している前記無線装置によって継続して前記車両情報を受信する第３過程と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、速やかに無線通信装置の異常を検出することのできる。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明が車々間通信システムに用いられる無線通信装置に適用された場合について例示する。

図１は本実施の形態に係る無線通信装置３を備えた車々間通信システムＳの構成を模式的に示す図である。車々間通信システムＳは、図１に示すように、移動体たる車両１の各々に搭載された無線通信装置３と車両コンピュータ２とを備えている。車両コンピュータ２は、車両１の各部を制御するものであり、ＥＣＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えている。

本実施の形態では、車両コンピュータ２は、自車両１の走行に関する車両情報を検出可能に構成されている。この車両情報には、車両１の現在位置（走行方向を含んでも良い）を示す情報でありＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位手段を有する図示せぬカーナビゲーションシステムにて検出される車両位置情報、車両１の現在速度を示す情報であり図示せぬ車速計にて検出される車両速度情報、車両１の現在の加速度を示す情報であり車両速度情報の時間変化に基づいて算出される車両加速度情報、及び、車両１の図示せぬブレーキペダルの操作状態を示すブレーキ情報等が含まれており、車両コンピュータ２は、かかる車両情報を逐次検出し、無線通信装置３に出力する。

無線通信装置３は、他の車両１との間で車両情報を無線通信により一定の時間間隔で間欠的に送受するものであり、他車両１の車両情報を受信した場合には、当該車両情報を車両コンピュータ２に出力する。これにより、車両コンピュータ２が周囲の車両１（特に前方を走行している車両１）の走行状態や前方車両１との車間距離等を取得可能となると共に、自車両１の走行状態を加味して、車両衝突といった事故の危険性を事前に察知し、運転者等に警告することが可能となり、更には、無人走行を実現することができる。

ここで、各車両１には、無線通信装置３の故障に備えて、複数の無線通信装置３（図示例では２台）が搭載されており、車両コンピュータ２が一方の無線通信装置３の故障を検出した場合には、車両情報の出力先を他方の無線通信装置３に切り替えることで、車両情報の送受を継続可能に構成されている。本実施の形態では、各無線通信装置３が自立的に自装置３の故障を診断し、故障と診断した場合には、その旨を速やかに車両コンピュータ２に出力する構成としている。

以下、かかる無線通信装置３の構成について詳細に説明する。

図２は本実施の形態に係る無線通信装置３の機能的構成を示すブロック図である。っ本実施の形態では、無線通信装置３が、受信電波の周波数を中間周波数に変換して復調を行うこととしており（いわゆるスパーへテロダイン方式）、図２に示すように、アンテナ４と、制御部１０と、Ｉ／Ｆ部５０と、ＲＦ部２０（ＲＦ：Radio Frequency）、ＩＦ部３０（ＩＦ：Intermediate Frequency）及びベースバンド部４０とを有する送受信部６０と、診断用信号発生部７０とを備えている。

制御部１０は、本無線通信装置３の各部を制御するものであり、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えている。Ｉ／Ｆ部５０は、外部装置との接続インターフェースとして機能するものであり、このＩ／Ｆ部５０に車両コンピュータ２が接続される。車両コンピュータ２がＩ／Ｆ部５０を介して車両情報を制御部１０に出力することで、当該車両情報が送受信部６０を介して送信される。

ＲＦ部２０は、アンテナ４を介して電波を送受するものであり、受信時においては、電波をアナログの受信信号Ｒｘ１に変換してＩＦ部３０に出力し、送信時においては、ＩＦ部３０から受け取ったアナログの送信信号Ｔｘ１をアンテナ４から電波として放出する。

ＩＦ部３０は、受信時においては、受信信号Ｒｘ１の周波数を中間周波数にダウンコンバートして中間周波信号Ｒｘ２としてベースバンド部４０に出力し、送信時においては、ベースバンド部４０から受け取った送信信号Ｔｘ２の周波数を搬送波周波数にアップコンバートしてＲＦ部２０に出力する。

ベースバンド部４０は、上記車両情報等の通信データの変復調を行うものであり、受信時においては、受信信号Ｒｘ２を復調し受信通信データＲｘ３として制御部１０に出力し、送信時においては、制御部１０から受け取った送信通信データＴｘ３を変調して送信信号Ｔｘ２としてＩＦ部３０に出力する。

ここで、本実施の形態では、擬似的な受信状態及び送信状態を作ることで、送受信部６０において受信動作及び送信動作が正常に行われているかを検出することで、故障の診断を行うこととしている。具体的には、診断用受信信号を送受信部６０に入力した際の送受信部６０の受信動作を検出すると共に、診断用送信信号を送受信部６０に入力した際の送受信部６０の送信動作を検出し、これらの検出結果に基づいて故障診断が行われる。

本実施の形態では、診断用受信信号Ｄｓ１が診断用信号発生部７０により生成されて送受信部６０のＲＦ部２０に入力されると共に、診断用送信信号Ｄｓ２が制御部１０により生成されて送受信部６０のベースバンド部４０に入力される構成としている。これら診断用受信信号Ｄｓ１及び診断用送信信号Ｄｓ２の入力により、送受信部６０から受信動作状態を示す検出信号Ａ１、Ａ２と、送信状態を示す検出信号Ａ３が制御部１０に出力され、これらの検出信号Ａ１〜Ａ３に基づいて制御部１０により故障診断がなされる。

検出信号Ａ１〜Ａ３について詳述すると、検出信号Ａ１は診断用受信信号Ｄｓ１をＲＦ部２０に入力した際に、当該ＲＦ部２０から出力される受信信号Ｒｘ１の状態を示す信号であり、本実施の形態では、この検出信号Ａ１として受信電波の電力レベルを示すＲＦ−ＲＳＳＩ信号（ＲＳＳＩ：Receive Signal Strength Indicator）を用いている。また、検出信号Ａ２は診断用受信信号Ｄｓ１の入力に伴い、ＩＦ部３０から出力される受信信号Ｒｘ２の状態を示す信号であり、本実施の形態では、この検出信号Ａ２として、ＩＦ−ＲＳＳＩ信号を用いている。検出信号Ａ３は診断用送信信号Ｄｓ２をベースバンド部４０に入力した際にＲＦ部２０に出力される送信信号Ｔｘ１の状態を示す信号であり、本実施の形態では、検出信号Ａ３として、この送信信号Ｔｘ１の電力レベルを示す送信電力レベルを用いている。

以下、これらの検出信号Ａ１〜Ａ３を得るための構成について図３及び図４を参照して詳述する。

図３はＲＦ部２０、ＩＦ部３０及び診断用信号発生部７０の構成を示すブロック図であり、図４はベースバンド部４０の構成を示すブロック図である。図３に示すように、ＲＦ部２０は、受信電波からノイズを除去する帯域通過フィルタ２０１と、受信系統２１と送信系統２２とを選択的にアンテナ４と接続する送受信切替スイッチ２０２とを備えている。また、このＲＦ部２０の受信系統２１には、低雑音増幅器２０３と、可変利得増幅器２０４と、分配器２０５と、対数変換器２０６とが設けられており、アンテナ４から受信系統２１に入力された受信信号は低雑音増幅器２０３でプリアンプされた後、可変利得増幅器２０４にて所定レベルになるまで増幅される。具体的には、可変利得増幅器２０４、分配器２０５及び対数変換器２０６によりフィードバック回路が構成されており、対数変換器２０６から出力されるＲＦ−ＲＳＳＩ信号が可変利得増幅器２０４に入力されて、出力信号レベルが所定レベルとなるように当該可変利得増幅器２０４の増幅率が自動調整される（いわゆるＡＧＣ（Auto Gain Control））。そして、分配器２０５により分配されて受信信号Ｒｘ１としてＩＦ部３０に出力される。

一方、ＲＦ部２０の送信系統２２には、診断時終端用切替スイッチ２０６が介挿されている。この診断時終端用切替スイッチ２０６は、上述した診断用送信信号Ｄｓ２をベースバンド部４０に入力して、送受信部６０を送信動作させている場合には、ＩＦ部３０から出力された送信信号Ｔｘ１を終端し、当該診断用送信信号Ｄｓ２がアンテナ４から出力されるのを防止するためのものである。

ＩＦ部３０は、ＲＦ部２０から出力された受信信号Ｒｘ１の周波数を中間周波数にダウンコンバートすると共に、ベースバンド部４０から出力された送信信号Ｔｘ２をアップコンバートするアップダウンコンバータ３０１を備えている。このアップダウンコンバータ３０１は、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０２、及び、緩衝増幅器３０３を介して接続された第１局部発振器（ＶＣＯ）３０４からの出力周波数を用いて安定した周波数の信号を出力するＰＬＬシンセサイザ３０５（ＰＬＬ：Phase Lock Loop）と、このＰＬＬシンセサイザ３０５の出力と受信信号Ｒｘ１とを合成して、受信信号Ｒｘ１の周波数を中間周波数に変換するミキサ３０６と、ＰＬＬシンセサイザ３０５の出力と送信信号Ｔｘ２とを合成して、送信信号の周波数を搬送波の高周波に変換するミキサ３０７と、ＰＬＬシンセサイザ３０５の出力先をミキサ３０６及び３０７の間で切り替える切替スイッチ３０８とを備えている。

ミキサ３０６にて中間周波数に変換された受信信号Ｒｘ１は、中間周波数増幅器３０９にて増幅された後、帯域通過フィルタ３１０にてノイズが除去され受信信号Ｒｘ２としてベースバンド部４０に出力される。また、アップダウンコンバータ３０１に入力される送信信号Ｔｘ２は、中間周波数増幅器３１１及び帯域通過フィルタ３１２により予め増幅及びノイズ除去が行われ、また、アップダウンコンバータ３０１の出力は帯域通過フィルタ３１３及び２段の増幅器３１４、３１５を経てノイズ除去及び増幅が行われ、送信信号Ｔｘ１としてＲＦ部２０に出力される。

ベースバンド部４０は、図４に示すように、送受信信号を変復調するデジタル信号処理部４０１と、中間周波直交変復調器４０２とを備えている。中間周波直交変復調器４０２は受信信号Ｒｘ２を受信ベースバンド信号Ｉｒ、Ｑｒに直交復調し、Ａ／Ｄ変換器４０３を介してデジタル信号処理部４０１に出力すると共に、当該デジタル信号処理部４０１から送信信号として帯域通過フィルタ４０４、４０５を介して入力される送信ベースバンド信号Ｉｔと、送信ベースバンド信号Ｑｔとを直交変調して送信信号Ｔｘ３としてＩＦ部３０に出力するものである。

中間周波直交変復調器４０２の構成について詳述すると、この中間周波直交変復調器４０２は、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０２及び第２局部発振器（ＶＣＯ）４０６の出力周波数に基づいて９０度の位相差を有する２系統の信号を出力するＰＬＬシンセサイザ４０７と、この２系統の信号に基づいて受信信号Ｒｘ２を直交復調し、受信ベースバンド信号Ｉｒ、Ｑｒを生成する２つのミキサ４０８、４０９とを備え、これらのミキサ４０８、４０９から出力された受信ベースバンド信号Ｉｒ、Ｑｒは、帯域通過フィルタ４１０、４１１を経て上記Ａ／Ｄ変換器４０３に出力される。また、ミキサ４０８、４０９に入力される受信信号Ｒｘ２は、ＩＦ−ＲＳＳＩ信号（後述）に基づいて増幅率が可変される可変利得増幅器４１２により、その信号レベルが予め調整される。

また、中間周波直交変復調器４０１は、ＰＬＬシンセサイザ４０７が出力する２系統の信号に基づいて送信ベースバンド信号Ｉｔ、Ｑｔを直交変調するミキサ４１３、４１４と、これらのミキサ４１３、４１４の出力を合成する加算器４１５とを備え、加算器４１５からの出力信号は、送信電力レベル（後述）に基づいて増幅率が可変される可変利得増幅器４１６により、その信号レベルが調整され、送信信号Ｔｘ２としてＩＦ部３０に出力される。

上記デジタル信号処理部４０１は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の演算回路を備え、Ａ／Ｄ変換器４０３を介して受信ベースバンド信号Ｉｒ、Ｑｒが入力されると、これらの受信ベースバンド信号Ｉｒ、Ｑｒを復調して受信通信データＲｘ３として制御部１０及びＤ／Ａ変換器４１７へ出力する。Ｄ／Ａ変換器４１７からは、ＩＦ部３０が出力している受信信号Ｒｘ２の強度を示すＩＦ−ＲＳＳＩ信号が出力され上記可変利得増幅器４１２に出力される。これにより、受信通信データＲｘ３の信号レベルが所定レベルとなるように、可変利得増幅器４１２によって受信信号Ｒｘ２の信号レベルの調整が行われる（いわゆる、ＡＧＣ）。

また、デジタル信号処理部４０１は、送信通信データＴｘ３が入力された場合には、当該送信通信データＴｘ３を変調して送信ベースバンド信号Ｉｔ、Ｑｔを生成し、中間周波直交変復調器４０１へ出力する。この結果、中間周波直交変復調器４０２から送信信号Ｔｘ２がＩＦ部３０へ出力され、そして、このＩＦ部３０から送信信号Ｔｘ１としてＲＦ部２０へ出力される。この送信信号Ｔｘ１の信号レベルは、図３に示すように、ＩＦ部３０の送信信号出力端に設けられた非接触型センサであるカブラ４１８により検出され、対数変換器４１９を経て送信電力レベルとして上記可変利得増幅器４１６に入力される。これにより、ＩＦ部３０から出力される送信信号Ｔｘ１の信号レベルが所定レベルとなるように、上記可変利得増幅器４１６により送信信号Ｔｘ２の信号レベルが調整され、送信電力制御が行われる。

診断用信号発生部７０は、図３に示すように、診断用受信信号Ｄｓ１を出力する診断用局部発信器（ＶＣＯ）７０１と、この診断用局部発信器７０１の出力周波数を、温度補償水晶発振器３０２の出力信号を用いて補正するＰＬＬシンセサイザ７０２と、ＲＦ部２０の受信系統２１の入力端（いわゆる、ＲＦフロントエンド）に設けられ、診断用受信信号Ｄｓ１を非接触に入力するカプラ７０３とを備えている。診断用局部発信機７０１及びＰＬＬシンセサイザ７０２は、本無線通信装置３の故障診断時に制御電源Ｅが供給されて動作し、診断用受信信号Ｄｓ１がカプラ７０３からＲＦ部２０の受信系統２１に入力されることとなる。本実施の形態では、この診断用受信信号Ｄｓ１に、搬送波の中心周波数から所定周波数（例えば１Ｍｚ）だけずれた周波数を中心周波数に持ち、比較的強い強度を有し、通信データを含まない（すなわち無変調）の信号を用いている。

かかる診断用受信信号Ｄｓ１をＲＦ部２０の受信系統２１に入力することで、擬似的な受信状態を形成し、ＲＦ部２０、ＩＦ部３０及びベースバンド部４０の各部が受信時の動作を実行する。この結果、上述したように、ＲＦ部２０においては、ＲＦ−ＲＳＳＩ信号に基づいて可変利得増幅器２０４が受信信号Ｒｘ１の信号レベルを調整すると共に、ベースバンド部４０におていは、ＩＦ−ＲＳＳＩ信号に基づいて可変利得増幅器４１２が受信信号Ｒｘ２の信号レベルを調整する。そして、このときのＲＦ−ＲＳＳＩ信号が検出信号Ａ１、ＩＦ−ＲＳＳＩ信号が検出信号Ａ３として制御部１０に出力される。

一方、診断用送信信号Ｄｓ２を制御部１０からベースバンド部４０に入力することで、擬似的な送信状態を形成し、ＲＦ部２０、ＩＦ部３０及びベースバンド部４０の各部が送信時の動作を実行する。この結果、ベースバンド部４０にあっては、送信電力レベルに基づいて可変利得増幅器４１６が送信信号Ｔｘ２の信号レベルを調整し、このときの送信電力レベルが検出信号Ａ３として制御部１０に出力される。本実施の形態では、この診断用送信信号Ｄｓ２に、ＩＦ部３０から出力される送信信号Ｔｘ１が連続波となるようなデータパターンの信号が用いられており、ＩＦ−ＲＳＳＩ信号レベルの時間変動を極力小さなものとしている。これにより、送信信号Ｔｘ１にパケット信号を用いた場合には、検出タイミングによっては送信電力レベルが微弱となるものの、連続波信号を用いることで、検出タイミングによらず、検出される送信電力レベルを略一定とすることができる。

次いで、本実施の形態の動作について図５を参照して説明する。

図５は、無線通信装置３の制御部１０により実行される故障診断処理のフローチャートである。まず、制御部１０は、電波の受信が継続して行われていない時間（以下、アイドル時間という）を監視すべく、現在時間をタイムスタンプとしてＲＡＭ等に格納し（ステップＳ１）、次いで、受信が開始されたか否かを判断する（ステップＳ２）。受信が開始されている場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、アイドル時間を再度監視すべく、制御部１０はタイムスタンプを現在時間に変更して（ステップＳ３）、処理手順をステップＳ２に戻す。

一方、受信が開始されていない場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、制御部１０は、現在時間とタイムスタンプとの差に基づいてアイドル時間を算出し、当該アイドル時間が規定時間以上であるか否かを判断する（ステップＳ４）。詳述すると、本車々間通信システムＳにおていは、各無線通信装置３が所定の規定時間ごとに、自車両１の車両情報を送信することとしており、何ら異常がなければ、この規定時間内で受信が開始されるはずである。

従って、アイドル時間が規定時間以内であれば（ステップＳ４：Ｎｏ）、異常はないため、制御部１０は処理手順をステップＳ２に戻す一方で、アイドル時間が規定時間以上である場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、無線通信装置３の故障等の異常が発生している恐れがあるため、制御部１０はステップＳ５〜Ｓ１３に示す処理を実行し、自己診断を行う。

すなわち、制御部１０は、診断用信号発生部７０を動作させて診断用受信信号Ｄｓ１をＲＦ部２０に入力すべく、自己診断制御電源を投入する（ステップＳ５）。この結果、送受信部６０が受信動作を行い、ＲＦ部２０からＲＦ−ＲＳＳＩ信号が検出信号Ａ１として制御部１０に出力されると共に、ベースバンド部４０からＩＦ−ＲＳＳＩ信号が検出信号Ａ２として制御部１０に出力される。

制御部１０は、ＲＦ−ＲＳＳＩ信号の信号レベルを示す検出信号Ａ１が入力された場合、この検出信号Ａ１の信号レベルが正常であるか否かを判断する（ステップＳ６）。具体的には、制御部１０のＲＯＭ等には、診断用受信信号Ｄｓ１をＲＦ部２０に入力した際に得られる検出信号Ａ１の正常な信号レベルの範囲が予め記憶されており、制御部１０は、今回の検出信号Ａ１の信号レベルが、この範囲に含まれていない場合には、ＲＦ部２０が正常に受信信号Ｒｘ１を出力しておらず、異常が発生していると判断する。すなわち、制御部１０は、検出信号Ａ１の信号レベルが正常でないと判断した場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、ＲＦ部２０に異常が発生したと判定する（ステップＳ７）。

また、制御部１０は、ＩＦ−ＲＳＳＩ信号の信号レベルを示す検出信号Ａ２が入力された場合、この検出信号Ａ２の信号レベルが正常であるか否かを判断する（ステップＳ８）。具体的には、検出信号Ａ１と同様に、制御部１０のＲＯＭ等には、診断用受信信号Ｄｓ１をＲＦ部２０に入力した際に得られる検出信号Ａ２の正常な信号レベルの範囲が予め記憶されており、制御部１０は、今回の検出信号Ａ２の信号レベルが、この範囲に含まれていない場合には、ＩＦ部３０が正常に受信信号Ｒｘ２を出力しておらず、このＩＦ部３０に異常が発生していると判断する。すなわち、制御部１０は、検出信号Ａ２の信号レベルが正常でないと判断した場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、ＩＦ部３０に異常が発生したと判定する（ステップＳ９）。

このようにして、検出信号Ａ１及びＡ２の信号レベルの異常を判断した後、制御部１０は、送受信部６０の送信動作時の診断を行うべく、自己診断制御電源を遮断して、診断用受信信号Ｄｓ１のＲＦ部２０への入力を停止すると共に、診断時の送信信号がアンテナ４から出力されてしまうのを防止すべく、診断時終端用切替スイッチ２０６を切り替えて、ＩＦ部３０の出力端を終端する。そして、制御部１０は、診断用送信信号Ｄｓ２をベースバンド部４０に入力する。この結果、送受信部６０が送信動作を行い、送信信号Ｔｘ１の信号レベルを示す送信電力レベルが検出信号Ａ３として制御部１０に出力される。

制御部１０は、かかる検出信号Ａ３が入力された場合、この検出信号Ａ３の信号レベルが正常であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。具体的には、制御部１０のＲＯＭ等には、診断用送信信号Ｄｓ２をベースバンド部４０に入力した際に得られる検出信号Ａ３の正常な信号レベルの範囲が予め記憶されており、制御部１０は、今回の検出信号Ａ３の信号レベルが、この範囲に含まれていない場合には、ＩＦ部３０が正常に送信信号Ｔｘ１を出力しておらず、送受信部６０の送信系統に異常が発生していると判断する。すなわち、制御部１０は、検出信号Ａ３の信号レベルが正常でないと判断した場合には（ステップＳ１０：Ｎｏ）、送受信部６０の送信系統に異常が発生したと判定する（ステップＳ１１）。

次いで、制御部１０は、検出信号Ａ１〜Ａ３のいずれにも異常がなかった場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、「自装置３には異常なし」の旨を自己診断判定結果としてＩ／Ｆ部５０に出力し（ステップＳ１３）、処理手順をステップＳ２に戻す。この場合には、電波障害等に一時的に受信ができない状態であるか、或いは、他車両１の無線通信装置３側に故障等が生じていると考えられる。

一方、検出信号Ａ１〜Ａ３の少なくともいずれか１つにでも異常があった場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、「自装置３に異常あり」の旨を自己診断判定結果としてＩ／Ｆ部５０に出力し（ステップＳ１４）、本処理を終了する。

以上の処理により、Ｉ／Ｆ部５０には、無線通信装置３に異常があるか否かが出力され、そして、このＩ／Ｆ部５０に接続された車両コンピュータ２に入力される。車両コンピュータ２は、無線通信装置３の異常が入力された場合には、無線通信を継続すべく、通信に使用する無線通信装置を他方の無線通信装置３に切り替える。これにより、無線通信装置３に故障等の異常が発生した場合に、速やかに他方の無線通信装置３への切り替えが行われることとなる。

なお、本実施の形態のように、無線通信装置３の異常に伴い、無線通信装置３が切り替わる構成である場合には、自己診断判定結果として「異常あり」の旨を車両コンピュータ２に出力する代わりに、他方の無線通信装置３への切り替え要求を出力する構成としても良い。

また、上述の処理においては、自己診断判定結果として、異常の有無のみをＩ／Ｆ部５０に出力することとしたが、これに限らず、異常があった場合には、ステップＳ７、Ｓ９及びＳ１１の判定に基づいてＲＦ部２０、ＩＦ部３０及び送信系統のどこが異常であったかをＩ／Ｆ部５０に出力しても良い。これにより、無線通信装置３における異常部位を速やかに特定することが可能となる。特に、異常部位が特定可能となることで、より具体的な異常個所を推定することも可能となる。例えば、ＲＦ部２０が異常判定された場合には第１局部発振器３０４の故障を推定でき、また、ＩＦ部３０が異常判定された場合には中間周波直交変復調器４０２や第２局部発振器４０６の故障を推定できる。また、送信系統が異常の場合には、送信信号Ｔｘ１〜Ｔｘ３の増幅のための各増幅器や第１局部発振器３０４、第２局部発振器４０６の故障が推定できる。

また、本実施の形態では、無線通信装置３の自己診断判定結果をＩ／Ｆ部５０に出力する構成としたが、これに限らず、異常の有無や異常部位をＬＥＤ等で報知する構成としても良い。

また、上述の処理においては、検出信号Ａ１〜Ａ３に基づき各部の異常を全て判定した後に自己診断判定結果を出力する構成としたが、これに限らず、検出信号Ａ１〜Ａ３に基づく判定を順次行い、異常が判定された時点で「異常あり」の旨の自己診断判定結果を出力する構成としても良い。

以上説明したように、本実施の形態によれば、電波を受信していない時間が規定時間を超えた場合に、診断用信号発生部７０を動作させて診断用受信信号Ｄｓ１を送受信部６０（具体的にはＲＦ部２０）に入力し、この診断用受信信号Ｄｓ１に対応した受信データを前記送受信部６０が出力する際に、当該送受信部６０内で生成される信号に基づいて異常を判定するようにしたため、電波が受信されていないときに、速やかに、無線通信装置３に異常が生じているか否かを検出することができる。

また、ＲＦ部２０の出力信号レベルを示すＲＦ−ＲＳＳＩ信号、ＩＦ部３０の出力信号レベルを示すＩＦ−ＲＳＳＩ信号、及び、送信信号Ｔｘ１の電力レベルを示す送信電力レベルを検出信号Ａ１〜Ａ３として検出し、これらの検出信号Ａ１〜Ａ３に基づいて異常を判定するようにしたため、ＲＦ部２０、ＩＦ部３０及び送信系統のどの部位に異常が発生したかを特定することができる。

また、車両１に上記の無線通信装置３を複数搭載し、無線通信装置３に異常が発生した場合には、速やかに他の無線通信装置３に切り替える構成としたため、無線通信が中断され続けてしまうのを防止することができる。

なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様であり、本発明の範囲内で任意に変形可能である。例えば、上述した実施の形態では、車々間通信システムＳに用いられる無線通信装置３に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、携帯電話機等の任意の無線通信装置に本発明を適用することが可能である。

本発明の実施の形態にかかる車々間通信システムの構成を模式的に示す図である。 無線通信装置の機能的構成を示すブロック図である。 ＲＦ部、ＩＦ部及び診断用発生部の構成を示すブロック図である。 ベースバンド部の構成を示すブロック図である。 無線通信装置の動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｓ 車々間通信システム
Ｒｘ１〜Ｒｘ３ 受信信号
Ｔｘ１〜Ｔｘ３ 送信信号
Ａ１〜Ａ３ 検出信号
１ 車両
２ 車両コンピュータ
３ 無線通信装置
４ アンテナ
１０ 制御部
２０ ＲＦ部
３０ ＩＦ部
４０ ベースバンド部
５０ Ｉ／Ｆ部
６０ 送受信部
７０ 診断用信号発生部

Claims (6)

1. 車両に搭載され、アンテナと、前記アンテナを介して入力された電波を復調して受信データを出力する受信手段とを備えた無線通信装置を備え、前記無線通信装置を介して、所定時間ごとに、他の車両から車両情報を受信する車々間通信システムにおいて、
   前記無線通信装置を複数備え、複数の前記無線通信装置のうちのいずれかの前記無線通装置を介して前記車両情報を受信するとともに、
   前記電波に代えて診断用受信信号を前記受信手段に入力する診断信号発生手段と、
   前記電波を受信していない時間が前記所定時間を超えた場合に、前記診断信号発生手段を動作させて前記診断用受信信号を前記受信手段に入力させる診断制御手段と、
   前記診断用受信信号に対応した受信データを前記受信手段が出力する際に、前記受信手段内で生成される信号に基づいて前記受信手段の異常を判定する異常判定手段と、を備え、
   前記異常判定手段によって前記受信手段の異常が判定された場合、前記車両情報を受信する前記無線通信装置を、他の前記無線通信装置に切り替え、
   前記異常判定手段によって前記受信手段の異常が判定されなかった場合、前記車両情報を受信している前記無線装置によって継続して前記車両情報を受信することを特徴とする車々間通信システム。
2. 前記受信手段は、
   前記電波を電気信号に変換して第１受信信号を出力するＲＦ部と、
   前記第１受信信号の周波数を中間周波数に変換して第２受信信号を出力するＩＦ部とを備え、
   前記異常判定部は、前記第１受信信号及び前記第２受信信号の少なくともいずれか１つの信号の信号レベルに基づいて異常を判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車々間通信システム。
3. 送信データを変調して前記アンテナに送信信号として出力する送信手段と
   前記送信データとして診断用送信信号を前記送信部に入力する診断用送信信号入力手段とを更に備え、
   前記異常判定部は、前記診断用送信信号の入力に対して前記送信手段から前記アンテナに出力される送信信号の電力レベルに基づいて前記送信部の異常を判定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車々間通信システム。
4. 前記診断用送信信号は、前記送信手段から出力される送信信号が連続波となるように規定されていることを特徴とする請求項３に記載の車々間通信システム。
5. 前記異常判定部による判定結果を外部装置に出力する出力部とを更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車々間通信システム。
6. 車両に搭載され、アンテナと、前記アンテナを介して入力された電波を復調して受信データを出力する受信手段とを備えた無線通信装置を備え、前記無線通信装置を介して、所定時間ごとに、他の車両から車両情報を受信する車々間通信システムの異常検出方法において、
   前記無線通信装置を複数備え、複数の前記無線通信装置のうちのいずれかの前記無線通装置を介して前記他の車両の車両情報を受信するとともに、
   前記電波を受信していない時間が前記所定時間を超えた場合に、診断用受信信号を前記受信手段に入力する第１過程と、
   前記診断用受信信号に対応した受信データを前記受信手段が出力する際に、前記受信手段内で生成される信号に基づいて前記受信手段の異常を判定する第２過程と、
   前記受信手段の異常が判定された場合、前記車両情報を受信する前記無線通信装置を、他の前記無線通信装置に切り替え、前記異常判定手段によって前記受信手段の異常が判定されなかった場合、前記車両情報を受信している前記無線装置によって継続して前記車両情報を受信する第３過程と、
   を具備することを特徴とする車々間通信システムの異常検出方法。

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