JP6319701B2 - 車載器および異常判定方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車載器および異常判定方法に関する。
車載器が、車載器自らが取り付けられる車両の情報を記憶しておき、当該情報を用いて処理を行う場合がある。例えば、有料道路の料金が、大型自動車、普通自動車、二輪車などの車種別に設定されている場合、道路課金システムの車載器が、車載器自らが取り付けられる車両の車種情報を記憶しておくことで、車種に応じた自動課金が可能になる。
車両の情報を記憶している車載器が、他の車両に使用されると、処理が正しく行われない場合がある。例えば、二輪車の情報を記憶している車載器が、二輪車から普通自動車に載せ替えて使用された場合、有料道路における課金の際に道路課金システムが、当該普通自動車を二輪車と誤って認識し、二輪車の料金を課金してしまう可能性がある。
このことから、車両の情報を記憶している車載器が他の車両に使用されていることを検出できることが望まれる。
車載器に関連する不正を検出するための幾つかの技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載の、不正通行車両の監視装置は、移動体通信用の基地局アンテナと、通行する車両の画像撮影を行うカメラと、カメラで撮影された画像から前記車両のナンバープレート及び車種情報を識別する画像処理装置と、基地局アンテナを介して車両と通信して得られた車両データと画像処理装置で識別された車両のナンバープレート及び車種情報の不一致から不正通行車両を検出するアンテナ処理装置を備える。
特許文献１では、当該不正通行車両の監視装置により、有料道路を利用する車両に対して、車載器の載せ替えによる不正利用を防止する、とされている。
特開２００９−１１６４８０号公報
車載器に関する不正については、簡易な方式により検出できることが望ましい。
本発明は、車両の情報を記憶している車載器が他の車両に使用されていることを簡易に検出できる車載器および異常判定方法を提供する。
本発明の第１の態様によれば、車載器（１００、２００、３００、４００）は、車両に取り付けられ、当該車両の情報を記憶し当該車両の情報を用いて処理を行う車載器であって、前記車載器の状態を示す状態情報を取得する状態情報取得部（１４１、２４１、３４１、４４１）と、前記車載器の電源がオフになるときの前記状態情報を記憶部（１３０）に記憶させる記憶部管理部（１４２）と、前記車載器の電源がオンになったときの状態情報と、記憶部に記憶された状態情報とが一致するか否かを判定し、一致しないと判定した場合に異常と判定する異常判定部（１４３、２４３、３４３、４４３）と、加速度センサ（１１０）と、を備え、前記状態情報取得部は、前記加速度センサが検出した加速度を示す３次元ベクトルを、前記状態情報として取得し、前記異常判定部は、前記電源がオフになるときと前記電源がオンになったときとでの、前記３次元ベクトルの各成分の変化の大きさ合計値が所定の閾値より大きいと判定した場合に異常と判定する。
このように、車載器は、自らが他の車両に載せ替えられたことを、状態情報に基づいて検出する。従って、車載器は、他の車両に使用されていることを、簡易に検出できる。
また、このように、車載器は、自らが他の車両に載せ替えられたことを、加速度センサが検出した加速度に基づいて検出する。これにより、車載器は、他の車両に使用されていることを、簡易に検出できる。
前記状態情報取得部は、水平方向についての前記車載器の位置情報を前記状態情報としてさらに取得するようにしてもよい。
このように、車載器は、自らが他の車両に載せ替えられたことを、水平方向についての車載器の位置情報に基づいて検出する。これにより、車載器は、他の車両に使用されていることを、簡易に検出できる。
前記状態情報取得部は、前記車載器の位置の高さを示す情報を前記状態情報としてさらに取得するようにしてもよい。
このように、車載器は、自らが他の車両に載せ替えられたことを、車載器の位置の高さを示す情報に基づいて検出する。これにより、車載器は、他の車両に使用されていることを、簡易に検出できる。
前記状態情報取得部は、電源から前記車載器に供給される電圧を示す情報を前記状態情報としてさらに取得するようにしてもよい。
これにより、車載器の構成を、電圧を測定可能な機器または回路を備える比較的簡単な構成とすることができる。
前記状態情報取得部は、前記加速度センサが検出した振動を示す情報を前記状態情報としてさらに取得するようにしてもよい。
これにより、ガソリン車から電気自動車への車載器の載せ替えや、電気自動車からガソリン車への車載器の載せ替えを検出し得る。
前記車載器は、前記車両のフロントガラスに取り付けられるようにしてもよい。
大型車のほうが普通車よりもフロントガラスの傾きが急であるなど、フロントガラスの傾きは車種によって異なるケースが多い。従って、車載器がフロントガラスに取り付けられることで、他の車両への載せ替えを検出できる精度が高まる。
本発明の第２の態様によれば、異常判定方法は、車両に取り付けられ、当該車両の情報を記憶し当該車両の情報を用いて処理を行う車載器の異常判定方法であって、前記車載器の電源がオフになるときの、前記車載器の状態を示す状態情報を記憶部に記憶させる書込ステップと、前記車載器の電源がオンになったときに得られた状態情報と、記憶部に記憶された状態情報とが一致するか否かを判定し、一致しないと判定した場合に異常と判定する異常判定ステップと、を有し、
前記書込ステップでは、前記車載器が備える加速度センサが検出した加速度を示す３次元ベクトルを、前記状態情報として前記記憶部に記憶させ、
前記異常判定ステップでは、前記電源がオフになるときと前記電源がオンになったときとでの、前記３次元ベクトルの各成分の変化の大きさ合計値が所定の閾値より大きいと判定した場合に異常と判定する
このように、異常判定方法において、車載器自らが他の車両に載せ替えられたことを、状態情報に基づいて検出する。従って、車載器は、他の車両に使用されていることを、簡易に検出できる。
上記した車載器および異常判定方法によれば、車両の情報を記憶している車載器が他の車両に使用されていることを、簡易に検出できる。
本発明の第１の実施形態における車載器の機能構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における車載器の基準姿勢の例を示す説明図である。 同実施形態において、車載器が基準姿勢に対して傾いた状態で加速度センサが検出する重力加速度の例を示す説明図である。 同実施形態において、車載器を他の車両に載せ替えた際の車載器の姿勢の変化の例を示す説明図である。 同実施形態において、車載器への電力供給が中止される際に車載器が行う処理の手順を示すフローチャートである。 同実施形態において、車載器への電力供給が再開された際に車載器が行う処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における車載器の機能構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態において、車載器を他の車両に載せ替えた際の車載器設置車両の位置の変化の例を示す説明図である。 本発明の第３の実施形態における車載器の機能構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第４の実施形態における車載器の機能構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態において、車載器への電力供給が中止される際に車載器が行う処理の手順を示すフローチャートである。 同実施形態において、車載器への電力供給が再開された際に車載器が行う処理の手順を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における車載器の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、車載器１００は、加速度センサ１１０と、停止信号取得部１２０と、記憶部１３０と、制御部１４０とを備える。制御部１４０は、状態情報取得部１４１と、記憶部管理部１４２と、異常判定部１４３とを備える。
車載器１００は、自らが取り付けられる車両の情報を記憶しておき、当該情報を用いて処理を行う車載器である。車載器１００の例として、自らが取り付けられる車両の情報を記憶しておき、当該情報に基づいて有料道路の課金処理を行う車載器を挙げることができるが、これに限らない。
なお、車載器が取り付けられている車両を「車載器設置車両」と称する。
加速度センサ１１０は、自らにおける加速度を車載器１００における加速度として検出する。車載器設置車両が停止している状態（車載器設置車両が走行していない状態）では、加速度センサ１１０は、重力加速度を検出する。加速度センサ１１０が検出する重力加速度は、車載器１００の姿勢を示す情報として用いられる。ここでいう車載器１００の姿勢とは、車載器１００の傾き度合いである。
なお、姿勢を示す情報を「姿勢情報」と表記する。
なお、車載器がＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System；全地球航法衛星システム）情報を取得して位置に応じた課金処理を行う方式（自律課金方式）では、車載器が、ＧＮＳＳ情報を修正するために加速度センサを備えることが多い。車載器１００が、ＧＮＳＳ情報の修正など所定の用途のために加速度センサを備えている場合、当該加速度センサを加速度センサ１１０として用いることができ、車載器１００の載せ替えの有無の判定用に加速度センサを別途備える必要はない。
図２は、車載器１００の基準姿勢の例を示す説明図である。以下では、車載器１００の外形を直方体で記載するが、車載器１００の外形はこれに限らない。
図２では、加速度センサ１１０が３軸の加速度センサである場合の例を示しており、加速度センサ１１０は、同図に示すｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの方向について加速度を検出する。ｘ軸、ｙ軸は、それぞれ、車載器１００の底面の長辺方向、短辺方向に設定されている。また、ｚ軸は車載器１００の高さ方向に設定されている。
図２に示される基準姿勢では、車載器１００の底面が水平の向きとなっている。この基準姿勢では、加速度センサ１１０は、ｚ軸方向に−ｇ（ｇは重力加速度を示す）の加速度を検出する。ｚ軸の上向きを正としているため負の加速度となっている。
図３は、車載器１００が基準姿勢に対して傾いた状態で加速度センサ１１０が検出する重力加速度の例を示す説明図である。
同図では、車載器１００が、基準姿勢からｙ軸を中心に角度θ回転した状態の例を示している。この場合、車載器設置車両が停止している状態で加速度センサ１１０は、ｘ軸方向にｇ・ｓｉｎθ、ｚ軸方向にｇ・ｃｏｓθの加速度を検出する。このように、車載器１００の姿勢が変化すると、加速度センサ１１０が検出する加速度が変化する。従って、車載器設置車両が停止している状態において加速度センサ１１０が検出する加速度が一致するか否かを判定することで、車載器１００の姿勢が同じか否かを判定することができる。
停止信号取得部１２０は、車載器１００と車載器設置車両とのインターフェース（Interface）として機能し、各種信号の受け渡しを行う。特に、停止信号取得部１２０は、車載器１００の電源がオフ（ｏｆｆ）になることを示す信号を取得する。なお、車載器１００の電源がオフになることを示す信号を、「電源断信号」と称する。
例えば、車載器設置車両の電気系統をオフにする操作が行われると、車載器設置車両は、車載器１００へ電源断信号を出力し、一定時間経過後に車載器１００への電力供給を中止する。停止信号取得部１２０は、当該電源断信号を取得して制御部１４０へ出力する。
車載器設置車両の電気系統をオフにする操作は、例えば、車載器設置車両の運転者がイグニッションスイッチをオフにする操作として行われる。
記憶部１３０は、車載器１００の備える記憶デバイスを用いて構成され、各種情報を記憶する。特に、記憶部１３０は、車載器１００が取り付けられる車両の情報や、車載器１００の状態を示す状態情報を記憶する。本実施形態では、状態情報として車載器１００の姿勢情報が用いられるが、これに限らない。例えば、後述する実施形態では、状態情報として、車載器１００の位置情報や、電源から車載器１００に供給される電圧を示す情報が用いられる。
制御部１４０は、車載器１００の各部を制御して各種機能を実行する。制御部１４０は、例えば、車載器１００の備えるＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）が、記憶部１３０からプログラムを読み出して実行することで実現される。
状態情報取得部１４１は、状態情報を取得する。特に、状態情報取得部１４１は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得すると状態情報を取得し、当該状態情報を、記憶部管理部１４２を介して記憶部１３０に記憶させる。また、状態情報取得部１４１は、車載器１００が電源オフの状態から電源オン（ｏｎ）となって（すなわち、電力供給の再開を受けて）起動すると状態情報を取得し、当該状態情報を異常判定部１４３へ出力する。
本実施形態では、状態情報取得部１４１は、状態情報として車載器１００の姿勢情報を取得する。例えば、状態情報取得部１４１は、加速度センサ１１０が検出した加速度を示す情報から、車載器１００の傾きの角度を算出し、状態情報として用いる。さらに例えば、状態情報取得部１４１は、鉛直方向に対する車載器１００の高さ方向の傾きの角度を算出し、状態情報として用いる。ここでの車載器１００の高さ方向は、車載器１００に設定されている基準方向の例であるが、これに限らない。また、鉛直方向（方向１ｇ）に対する車載器１００の高さ方向（ｚ方向）の傾きの角度は、図３において角度θにて例示されている。
あるいは、状態情報取得部１４１が、加速度センサ１１０が検出した加速度を示す３次元ベクトルを状態情報としてそのまま用いるようにしてもよい。この場合、加速度センサ１１０が検出する加速度を示す３次元ベクトルは、車載器に設定されている基準方向と鉛直方向とのずれを示しており、車載器に設定されている基準方向と鉛直方向との角度を示す情報の例に該当する。
記憶部管理部１４２は、記憶部１３０への情報の書込や記憶部１３０からの情報の読出を行う。特に、記憶部管理部１４２は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得したときに状態情報取得部１４１が取得した状態情報を、記憶部１３０に記憶させる（書き込む）。また、記憶部管理部１４２は、車載器１００が電源オフの状態から電力供給の再開を受けて起動すると、状態情報を記憶部１３０から読み出し、当該状態情報を異常判定部１４３へ出力する。
異常判定部１４３は、状態情報取得部１４１が取得する状態情報に基づいて異常の有無を判定する。ここでの異常は、車載器１００が他の車両に載せ替えられたことである。より具体的には、異常判定部１４３は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得したときに状態情報取得部１４１が取得した状態情報と、車載器１００が起動したときに、状態情報取得部１４１が取得した状態情報とが一致するか否かを判定する。
例えば、状態情報取得部１４１が、状態情報として車載器１００の傾きの角度を算出する場合、異常判定部１４３は、当該角度の変化の大きさが所定の閾値より大きいか否かを判定し、閾値より大きいと判定した場合に異常有りと判定する。
あるいは、状態情報取得部１４１が、加速度センサ１１０が検出する加速度を示す３次元ベクトルを状態情報として取得する場合、異常判定部１４３は、当該３次元ベクトルの各成分の変化の大きさに基づいて、異常の有無を判定する。例えば、状態情報取得部１４１は、各成分の変化の大きさの合計値が所定の閾値より大きいか否かを判定し、閾値より大きいと判定した場合に異常有りと判定する。あるいは、状態情報取得部１４１が、３次元ベクトルの各成分の変化の大きさのうち、所定の閾値より大きい変化を示すものがあるか否かを判定するようにしてもよい。
図４は、車載器１００を他の車両に載せ替えた際の車載器１００の姿勢の変化の例を示す説明図である。同図において、ワゴン型の車両Ａの概略形状とワンボックス型の車両Ｂの概略形状とが示されている。車両Ａは、載せ替え前に車載器１００が取り付けられていた車両であり、記憶部１３０は、車両Ａの情報を記憶している。車両Ｂは、車載器１００が載せ替えられた車両である。
また、同図の例では、車載器１００が車両のフロントガラスに取り付けられている。車両Ａと車両Ｂとではフロントガラスの傾きが異なるため、車載器１００の姿勢が異なっている。従って、加速度センサ１１０は、載せ替え前と載せ替え後とで異なった重力加速度を検出する。異常判定部１４３は、この重力加速度に基づいて車載器１００の姿勢の変化を検出することで、車載器１００が他の車両に載せ替えられたことを検出する。
あるいは、異常判定部１４３が、加速度センサ１１０が検出する車載器１００の姿勢に加えて、あるいは代えて、車載器設置車両が走行していない状態で加速度センサ１１０が検出する振動に基づいて、車載器１００の載せ替えが行われたことを検出するようにしてもよい。例えば、ガソリン車がアイドリング時に振動するのに対し、電気自動車は振動しない。そこで、異常判定部１４３が振動の変化を検出することで、ガソリン車から電気自動車への車載器１００の載せ替えや、電気自動車からガソリン車への車載器１００の載せ替えを検出し得る。
例えば、異常判定部１４３は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得したときの、加速度センサ１１０による加速度検出値と、車載器１００が起動したときの加速度センサ１１０による加速度検出値との差が所定の閾値以下か否かを判定する。加速度センサ１１０が検出する振動の情報として、振動周波数または振動の大きさ、あるいはこれらの組み合わせを用いることができる。
次に、図５および図６を参照して、車載器１００の動作について説明する。
図５は、車載器１００への電力供給が中止される際に車載器１００が行う処理の手順を示すフローチャートである。車載器１００は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得すると、同図の処理を開始する。
図５の処理において、状態情報取得部１４１は、状態情報を取得する（ステップＳ１１１）。本実施形態では、状態情報取得部１４１は、加速度センサ１１０が検出した加速度に基づいて、車載器１００の傾きの角度を算出する。
次に、記憶部管理部１４２は、ステップＳ１１１で状態情報取得部１４１が取得した状態情報を記憶部１３０に記憶させる（ステップＳ１１２）。本実施形態では、記憶部管理部１４２は、車載器１００の傾きを示す角度情報を記憶部１３０に記憶させる。
なお、記憶部１３０が状態情報を既に記憶している場合、記憶部管理部１４２は、状態情報を上書きする。すなわち、記憶部１３０は、最後に書き込まれた状態情報のみを記憶しておけばよく、状態情報の履歴を記憶しておく必要はない。
ステップＳ１１２の後、図５の処理を終了する。
図６は、車載器１００への電力供給が再開された際に車載器１００が行う処理の手順を示すフローチャートである。車載器１００は、車載器１００が電源オフの状態から電力供給の再開を受けて起動すると、同図の処理を開始する。
図６の処理において、ステップＳ１２１は、ステップＳ１１１（図５）と同様である。
また、記憶部管理部１４２は、状態情報を記憶部１３０から読み出す（ステップＳ１２２）。本実施形態では、記憶部管理部１４２は、車載器１００の傾きを示す角度情報を記憶部１３０から読み出す。
なお、ステップＳ１２１とステップＳ１２２との実行の順序は任意である。ステップＳ１２１よりも先にステップＳ１２２が実行されてもよいし、ステップＳ１２１とステップＳ１２２とが並列実行されてもよい。
次に、異常判定部１４３は、ステップＳ１２１で得られた状態情報とステップＳ１２２で得られた状態情報とが一致するか否かを判定する（ステップＳ１２３）。本実施形態では、異常判定部１４３は、ステップＳ１２１で得られた角度とステップＳ１２２で得られた角度との差を算出し、得られた差が所定の閾値以下か否かを判定する。差が閾値以下であると判定した場合、異常判定部１４３は、状態情報が一致すると判定する。一方、差が閾値より大きいと判定した場合、異常判定部１４３は、状態情報が一致しないと判定する。
状態情報が一致すると判定した場合（ステップＳ１２３：ＹＥＳ）、車載器１００は、載せ替えなしの場合の処理を行う（ステップＳ１２４）。例えば、車載器１００は、正常時の動作を開始する。
ステップＳ１２４の後、図６の処理を終了する。
一方、状態情報が一致しないと判定した場合（ステップＳ１２３：ＮＯ）、車載器１００は、載せ替えありの場合の処理を行う（ステップＳ１２５）。載せ替えありの場合の処理は、様々な処理とすることができる。例えば、車載器１００が、課金サーバ装置と通信を行って、載せ替えを検出したことを通知するようにしてもよい。あるいは、車載器設置車両が路側機設置箇所を通過する際に、車載器１００が、路側機と通信を行って車載器設置車両の撮影を促すようにしてもよい。
なお、車載器１００の載せ替えが行われていないのに行われたと判定する誤判定を低減させるため、異常判定部１４３が、ステップＳ１２３での角度の不一致を複数回検出した場合に、車載器１００が、ステップＳ１２５における載せ替えありの場合の処理を行うようにしてもよい。
ステップＳ１２５の後、図６の処理を終了する。
以上のように、記憶部管理部１４２は、車載器１００の電源がオフになるときの状態情報を記憶部１３０に記憶させる。そして、異常判定部１４３は、車載器１００の電源がオンになったときの状態情報と、記憶部１３０に記憶された状態情報とが一致するか否かを判定し、一致しないと判定した場合に異常と判定する。
このように、車載器１００は、車載器１００自らが他の車両（車載器１００が情報を記憶している車両以外の車両）に載せ替えられたことを、状態情報に基づいて検出する。従って、車載器１００は、他の車両に使用されていることを、簡易に検出できる。
特に、異常判定部１４３は、車載器１００の電源がオフになるときの状態情報と、車載器１００の電源がオンになったときの状態情報とを比較する。これにより、異常判定部１４３は、車載器１００の電源がオフになっている間に行われる車載器１００の載せ替えを検出する。ここで、車載器１００の載せ替えは、通常、車載器１００の電源をオフにして行われると考えられる。この点において、車載器１００によれば、車載器１００の載せ替えを検出し漏らす可能性が低い。
ここで、不正通行車両の監視方法の一つとして、監視装置がカメラを備えて車両を撮影し、得られた画像に基づいて不正の有無を判定する方法がある。しかしながら、この方法では、監視装置がカメラを備える必要が有る点で、製造コストや運用コストが高くなる。また、この方法では、カメラの設置されていない場所を走行する車両について不正を検出することはできない。これに対し、車載器１００によれば、カメラを必要とせずに不正を検出できる。この点において、車載器１００によれば、製造コストや運用コストを比較的安くすることができ、また、カメラの設置されていない場所でも不正を検出できる。
また、状態情報取得部１４１は、加速度センサ１１０が検出した加速度に基づいて、車載器１００に設定されている基準方向の鉛直方向に対する角度を示す情報を、状態情報として取得する。そして、異常判定部１４３は、車載器１００の電源がオフになるときと、車載器１００の電源がオンになったときとで、車載器１００の傾きの角度が一致するか否かを判定することで、車載器１００の載せ替えが行われたか否かを判定する。
車載器１００が、ＧＮＳＳ情報の修正など所定の用途のために加速度センサを備えている場合、当該加速度センサを加速度センサ１１０として用いることができ、車載器１００の載せ替えの有無の判定用に加速度センサを別途備える必要がない。この点において、車載器１００の構成を簡単にすることができ、車載器１００の小型化や製造コストの低減を図ることができる。
また、車載器の電源のオン、オフは、当該車載器が取り付けられている車両の電気系統のオン、オフと連動していることが一般的であり、車載器の電源がオフになっている間は、車両は走行しないことが期待される。従って、車載器１００が車両に取り付けられたままの状態であれば、車載器１００の電源がオフになっている間、車載器１００の傾きが変化しないことが期待される。この点において、車載器１００によれば、車載器１００の載せ替えが行われていないにもかかわらず行われたと誤検出する可能性が低い。
ここで、車載器が、車載器自らの載せ替えを検出する方法として、車両に取り付けられた状態での車載器自らの傾きの基準値を記憶しておき、当該基準値と傾きの測定値とが一致するか否かを判定する方法が考えられる。しかしながら、この方法では、車両が坂道に停車している場合など、車載器の載せ替え以外の原因で車載器の傾きが変化した場合に、車載器の載せ替えが行われていないにもかかわらず行われたと誤検出してしまう。
これに対して、車載器１００では、上記のように、車載器１００の載せ替えが行われていないにもかかわらず行われたと誤検出する可能性が低い。
＜第２の実施形態＞
図７は、本発明の第２の実施形態における車載器の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、車載器２００は、位置情報取得部２１０と、停止信号取得部１２０と、記憶部１３０と、制御部２４０とを備える。制御部２４０は、状態情報取得部２４１と、記憶部管理部１４２と、異常判定部２４３とを備える。同図において、図１の各部に対応して同様の機能を有する部分には同一の符号（１２０、１３０、１４２）を付して説明を省略する。
車載器２００は、車載器１００（図１）と同様、自らが取り付けられる車両の情報を記憶しておき、当該情報を用いて処理を行う車載器である。一方、車載器２００は、車載器２００が取り付けられている車両の位置に基づいて車載器２００の載せ替えの有無を判定する点で、車載器１００と異なる。
なお、位置を示す情報を「位置情報」と称する。
位置情報取得部２１０は、車載器設置車両の位置情報を取得する。例えば、位置情報取得部２１０は、ＧＮＳＳ受信機として機能し、車載器設置車両の位置情報として、車載器２００の位置情報を算出する。あるいは、位置情報取得部２１０が、車載器２００の外部に設置されたＧＮＳＳ受信機とのインターフェースとして機能し、ＧＮＳＳ受信機が算出する位置情報を取得するようにしてもよい。
なお、自律課金方式では、車載器が課金処理用にＧＮＳＳ機能を有するか、あるいは、ＧＮＳＳ受信機から位置情報を取得することが一般的である。車載器２００が課金処理用など所定の用途のために位置情報を取得する場合、当該位置情報を車載器２００の載せ替えの有無の判定に用いることができる。従って、車載器２００は、車載器２００の載せ替えの有無の判定用にＧＮＳＳ受信機を別途備える必要はない。
状態情報取得部２４１は、状態情報取得部１４１（図１）と同様、状態情報を取得する。特に、状態情報取得部２４１は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得すると状態情報を取得し、当該状態情報を、記憶部管理部１４２を介して記憶部１３０に記憶させる。また、状態情報取得部２４１は、車載器２００が電源オフの状態から電力供給の再開を受けて起動すると状態情報を取得し、当該状態情報を異常判定部２４３へ出力する。一方、状態情報取得部２４１は、状態情報として車載器設置車両の位置情報を取得する点で、状態情報取得部１４１と異なる。
異常判定部２４３は、状態情報取得部２４１が取得する状態情報に基づいて異常の有無を判定する。異常判定部２４３は、異常判定部１４３と同様、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得したときの状態情報と、車載器２００が起動したときの状態情報とが一致するか否かを判定する。一方、異常判定部２４３は、状態情報として車載器設置車両の位置情報を用いる点で、異常判定部１４３と異なる。
図８は、車載器２００を他の車両に載せ替えた際の車載器設置車両の位置の変化の例を示す説明図である。同図において、車両Ｃは、載せ替え前に車載器２００が取り付けられていた車両であり、記憶部１３０は、車両Ｃの情報を記憶している。車両Ｄは、車載器２００が載せ替えられた車両である。
車載器２００の載せ替えが行われることで、車載器設置車両の位置が変化する。図８の例では、車載器２００の載せ替え前は、車載器設置車両の水平位置（例えば、緯度および経度）が（Ｘ１，Ｙ１）であったのに対し、載せ替え後は、（Ｘ２，Ｙ２）になっている。
異常判定部２４３は、車載器設置車両の位置の変化を検出することで、車載器２００の載せ替えが行われたことを検出する。例えば、異常判定部２４３は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得したときの車載器設置車両の水平位置と、車載器２００が起動したときの車載器設置車両の水平位置とが一致するか否かを判定する。
あるいは、異常判定部２４３が、水平方向の位置情報に加えて、あるいは代えて、鉛直方向の位置情報に基づいて、車載器２００の載せ替えが行われたことを検出するようにしてもよい。例えば、位置情報取得部２１０がＧＮＳＳ受信機として機能して、ＧＮＳＳ衛星からの信号に基づいて地面からの高さを算出する。この高さは、車載器２００またはＧＮＳＳアンテナの、地面からの高さを示すと考えられる。そして、異常判定部２４３は、位置情報取得部２１０が算出する高さの変化に基づいて、車載器２００の載せ替えが行われたか否かを判定する。
例えば、車載器２００が普通乗用車からトラックなどの大型車両に載せ替えられた場合、車載器２００が取り付けられる位置の地面からの高さが異なることが考えられる。そこで、異常判定部２４３が、当該高さの変化を検出することで、車載器２００の載せ替えが行われたことを検出し得る。例えば、異常判定部２４３は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得したときの車載器２００高さと、車載器２００が起動したときの車載器２００の高さとの差が所定の閾値以下か否かを判定する。
次に、車載器２００の動作について説明する。
車載器２００への電力供給が中止される際、車載器２００は、図５に示される処理を行う。
ステップＳ１１１において状態情報取得部２４１は、状態情報として、ＧＮＳＳ受信機が算出した位置情報を、位置情報取得部２１０を介して取得する。
ステップＳ１１２において記憶部管理部１４２は、ステップＳ１１１で状態情報取得部２４１が取得した位置情報を記憶部１３０に記憶させる。
車載器２００への電力供給が再開された際、車載器２００は、図６に示される処理を行う。
ステップＳ１２２において記憶部管理部１４２は、位置情報を読み出す。
ステップＳ１２３において異常判定部２４３は、ステップＳ１２１で得られた位置とステップＳ１２２で得られた位置との距離を算出し、得られた距離が所定の閾値以下か否かを判定する。距離が閾値以下であると判定した場合、異常判定部２４３は、状態情報が一致すると判定する。一方、距離が閾値より大きいと判定した場合、異常判定部２４３は、状態情報が一致しないと判定する。
以上のように、状態情報取得部２４１は、水平方向についての車載器の位置情報を状態情報として取得する。そして、異常判定部２４３は、車載器２００の電源がオフになるときと、車載器２００の電源がオンになったときとで、位置情報の示す位置が一致するか否かを判定することで、車載器２００の載せ替えが行われたか否かを判定する。
車載器２００が課金処理用など所定の用途のために位置情報を取得する場合、当該位置情報を車載器２００の載せ替えの有無の判定に用いることができる。従って、車載器２００は、車載器２００の載せ替えの有無の判定用にＧＮＳＳ受信機を別途備える必要はない。この点において、車載器２００の構成を簡単にすることができ、車載器２００の小型化や製造コストの低減を図ることができる。
また、状態情報取得部は、車載器２００の位置の高さを示す情報を状態情報として取得する。そして、異常判定部２４３は、車載器２００の電源がオフになるときと、車載器２０の電源がオンになったときとで、高さが一致するか否かを判定することで、車載器２００の載せ替えが行われたか否かを判定する。
車載器２００が課金処理用など所定の用途のために位置情報を取得する場合、当該位置情報を車載器２００の載せ替えの有無の判定に用いることができる。従って、車載器２００は、車載器２００の載せ替えの有無の判定用にＧＮＳＳ受信機を別途備える必要はない。この点において、車載器２００の構成を簡単にすることができ、車載器２００の小型化や製造コストの低減を図ることができる。
＜第３の実施形態＞
図９は、本発明の第３の実施形態における車載器の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、車載器３００は、電圧計３１０と、停止信号取得部１２０と、記憶部１３０と、制御部３４０とを備える。制御部３４０は、状態情報取得部３４１と、記憶部管理部１４２と、異常判定部３４３とを備える。同図において、図１の各部に対応して同様の機能を有する部分には同一の符号（１２０、１３０、１４２）を付して説明を省略する。
車載器３００は、車載器１００（図１）と同様、自らが取り付けられる車両の情報を記憶しておき、当該情報を用いて処理を行う車載器である。一方、車載器３００は、電源（車載器３００の外部の電源）から車載器３００に供給される電圧に基づいて車載器３００の載せ替えの有無を判定する点で、車載器１００と異なる。
電圧計３１０は、電源から車載器３００に供給される電圧を測定する。例えば、電圧計３１０は、車載器３００が外部から電力の供給を受ける受電端子における電圧を測定する。
状態情報取得部３４１は、状態情報取得部１４１（図１）と同様、状態情報を取得する。特に、状態情報取得部３４１は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得すると状態情報を取得し、当該状態情報を、記憶部管理部１４２を介して記憶部１３０に記憶させる。また、状態情報取得部３４１は、車載器３００が電源オフの状態から電力供給の再開を受けて起動すると状態情報を取得し、当該状態情報を異常判定部３４３へ出力する。一方、状態情報取得部３４１は、状態情報として、電源から車載器３００に供給される電圧を示す電圧情報を取得する点で、状態情報取得部１４１と異なる。
異常判定部３４３は、状態情報取得部３４１が取得する状態情報に基づいて異常の有無を判定する。異常判定部３４３は、異常判定部１４３と同様、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得したときの状態情報と、車載器３００が起動したときの状態情報とが一致するか否かを判定する。一方、異常判定部３４３は、状態情報として、電源から車載器３００に供給される電圧を示す電圧情報を用いる点で、異常判定部１４３と異なる。
ここで、例えば二輪車は６ボルト（Ｖ）または１２ボルトの電源を使用し、普通乗用車は１２ボルトまたは２４ボルトの電源を使用するなど、車種によって電源電圧が異なる場合がある。そこで、異常判定部３４３が、電源から車載器３００に供給される電圧の変化を検出することで、車載器３００の載せ替えが行われたことを検出し得る。具体的には、異常判定部３４３は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得したときの、電源から車載器３００に供給される電圧と、車載器２００が起動したときの、電源から車載器３００に供給される電圧との、電圧値が一致するか否かを判定する。
次に、車載器３００の動作について説明する。
車載器３００への電力供給が中止される際、車載器３００は、図５に示される処理を行う。
ステップＳ１１１において状態情報取得部３４１は、状態情報として、電圧計３１０が測定する、電源から車載器３００に供給される電圧を示す電圧情報を取得する。
ステップＳ１１２において記憶部管理部１４２は、ステップＳ１１１で状態情報取得部３４１が取得した電圧情報を記憶部１３０に記憶させる。
車載器３００への電力供給が再開された際、車載器３００は、図６に示される処理を行う。
ステップＳ１２２において記憶部管理部１４２は、電圧情報を読み出す。
ステップＳ１２３において異常判定部３４３は、ステップＳ１２１で得られた電圧値とステップＳ１２２で得られた電圧値との差を算出し、得られた差が所定の閾値以下か否かを判定する。差が閾値以下であると判定した場合、異常判定部３４３は、状態情報が一致すると判定する。一方、差が閾値より大きいと判定した場合、異常判定部３４３は、状態情報が一致しないと判定する。
以上のように、状態情報取得部３４１は、電源から車載器３００に供給される電圧を示す電圧情報を状態情報として取得する。そして、異常判定部２４３は、車載器３００の電源がオフになるときと、車載器３００の電源がオンになったときとで、電圧情報の示す電圧が一致するか否かを判定することで、車載器３００の載せ替えが行われたか否かを判定する。
これにより、車載器３００の構成を、電圧計を備える比較的簡単な構成とすることができ、車載器３００の小型化や製造コストの低減を図ることができる。
＜第４の実施形態＞
図１０は、本発明の第４の実施形態における車載器の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、車載器４００は、加速度センサ１１０と、位置情報取得部２１０と、電圧計３１０と、停止信号取得部１２０と、記憶部１３０と、制御部４４０とを備える。制御部４４０は、状態情報取得部４４１と、記憶部管理部１４２と、異常判定部４４３とを備える。同図において、図１、図７または図９の各部に対応して同様の機能を有する部分には同一の符号（１１０、１２０、１３０、１４２、２１０、３１０）を付して説明を省略する。
車載器４００は、車載器１００（図１）と同様、自らが取り付けられる車両の情報を記憶しておき、当該情報を用いて処理を行う車載器である。一方、車載器４００は、車載器４００の姿勢と、車載器４００が取り付けられている車両の位置と、電源から車載器４００に供給される電圧とに基づいて車載器３００の載せ替えの有無を判定する点で、車載器１００と異なる。
状態情報取得部４４１は、状態情報取得部１４１（図１）と同様、状態情報を取得する。特に、状態情報取得部４４１は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得すると状態情報を取得し、当該状態情報を、記憶部管理部１４２を介して記憶部１３０に記憶させる。また、状態情報取得部４４１は、車載器２００が電源オフの状態から電力供給の再開を受けて起動すると状態情報を取得し、当該状態情報を異常判定部４４３へ出力する。一方、状態情報取得部４４１は、状態情報として、車載器４００の姿勢情報と、車載器４００が取り付けられている車両の位置情報と、電源から車載器４００に供給される電圧を示す電圧情報とを取得する点で、状態情報取得部１４１と異なる。
異常判定部４４３は、状態情報取得部４４１が取得する状態情報に基づいて異常の有無を判定する。異常判定部４４３は、異常判定部１４３と同様、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得したときの状態情報と、車載器４００が起動したときの状態情報とが一致するか否かを判定する。一方、異常判定部４４３は、状態情報として、車載器４００の姿勢情報と、車載器４００が取り付けられている車両の位置情報と、電源から車載器４００に供給される電圧を示す電圧情報とを用いる点で、異常判定部１４３と異なる。
次に、図１１および図１２を参照して、車載器４００の動作について説明する。
図１１は、車載器４００への電力供給が中止される際に車載器４００が行う処理の手順を示すフローチャートである。車載器４００は、停止信号取得部１２０が電源断信号を取得すると、同図の処理を開始する。
ステップＳ２１１〜Ｓ２１２の処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１１１〜Ｓ１１２（図５）の処理と同様である。ステップＳ２１３〜Ｓ２１４の処理は、第２の実施形態におけるステップＳ１１１〜Ｓ１１２の処理と同様である。ステップＳ２１５〜Ｓ２１６の処理は、第３の実施形態におけるステップＳ１１１〜Ｓ１１２の処理と同様である。
ステップＳ２１６の後、図１１の処理を終了する。
なお、ステップＳ２１１〜Ｓ２１２と、ステップＳ２１３〜Ｓ２１４と、ステップＳ２１５〜Ｓ２１６との実行の順序は任意である。例えば、ステップＳ２１１〜Ｓ２１２よりも先にステップＳ２１３〜Ｓ２１４や、ステップＳ２１５〜Ｓ２１６が実行されてもよい。また、ステップＳ２１１〜Ｓ２１２と、ステップＳ２１３〜Ｓ２１４と、ステップＳ２１５〜Ｓ２１６とが並列実行されてもよい。
図１２は、車載器４００への電力供給が再開された際に車載器４００が行う処理の手順を示すフローチャートである。車載器４００は、車載器４００が電源オフの状態から電力供給の再開を受けて起動すると、同図の処理を開始する。
ステップＳ２２１〜Ｓ２２２の処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１２１〜Ｓ１２２（図６）の処理と同様である。ステップＳ２２３〜Ｓ２２４の処理は、第２の実施形態におけるステップＳ１２１〜Ｓ１２２の処理と同様である。ステップＳ２２５〜Ｓ２２６の処理は、第３の実施形態におけるステップＳ１２１〜Ｓ１２２の処理と同様である。
なお、ステップＳ２２１と、Ｓ２１２と、Ｓ２２３と、Ｓ２２４と、Ｓ２２５と、Ｓ２２６との実行の順序は任意である。例えば、ステップＳ２２１よりも先にステップＳ２２２やＳ２２３やＳ２２４やＳ２２５やＳ２２６が実行されてもよい。また、ステップＳ２２１と、Ｓ２２２と、Ｓ２２３と、Ｓ２２４と、Ｓ２２５と、Ｓ２２６とが並列実行されてもよい。
ステップＳ２２７の処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１２３（図６）の処理と同様である。ステップＳ２２７において、ステップＳ２２１で得られた角度とステップＳ２２２で得られた角度とが一致する（差が閾値以下である）と判定した場合（ステップＳ２２７：ＹＥＳ）、ステップＳ２２８へ進む。一方、ステップＳ２２７において、角度が一致しない（差が閾値よりも大きい）と判定した場合（ステップＳ２２７：ＮＯ）、ステップＳ２３１へ進む。
ステップＳ２２８の処理は、第２の実施形態におけるステップＳ１２３の処理と同様である。ステップＳ２２８において、ステップＳ２２３で得られた位置とステップＳ２２４で得られた位置とが一致する（距離の差が閾値以下である）と判定した場合（ステップＳ２２８：ＹＥＳ）、ステップＳ２２９へ進む。一方、ステップＳ２２８において、位置が一致しない（距離の差が閾値よりも大きい）と判定した場合（ステップＳ２２８：ＮＯ）、ステップＳ２３１へ進む。
ステップＳ２２９の処理は、第３の実施形態におけるステップＳ１２３の処理と同様である。ステップＳ２２９において、ステップＳ２２５で得られた電圧値とステップＳ２２６で得られた電圧値とが一致する（差が閾値以下である）と判定した場合（ステップＳ２２９：ＹＥＳ）、ステップＳ２３０へ進む。一方、ステップＳ２２９において、電圧値が一致しない（差が閾値よりも大きい）と判定した場合（ステップＳ２２９：ＮＯ）、ステップＳ２３１へ進む。
ステップＳ２３０の処理は、ステップＳ１２４（図６）の処理と同様である。ステップＳ２３０の後、図１２の処理を終了する。
ステップＳ２３１の処理は、ステップＳ１２５（図６）の処理と同様である。ステップＳ２３１の後、図１２の処理を終了する。
なおステップＳ２２７と、Ｓ２２８と、Ｓ２２９との実行順序は任意である。ステップＳ２２７、Ｓ２２８、Ｓ２２９の何れでも状態情報が一致すると判定した場合にステップＳ２３０の処理を実行し、何れかのステップで状態情報が一致しないと判定した場合にステップＳ２３１の処理を実行するものであればよい。
以上のように、異常判定部４４３が、複数の判定を組み合わせて実行することで、車載器の載せ替えが行われたのに行われていないと判定する検出漏れの可能性を低減させることができる。例えば、載せ替え前の車載器４００の傾きの角度と、載せ替え後の車載器４００の傾きの角度との差が小さい場合、車載器４００の姿勢情報のみを用いた判定では、車載器の載せ替えが行われたのに行われていないと判定する検出漏れの可能性がある。そこで、異常判定部４４３が、車載器４００が取り付けられている車両の位置情報を用いた判定や、電源から車載器４００に供給される電圧を示す電圧情報を用いた判定をさらに行うことで、検出漏れの可能性を低減させることができる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
本発明は、車両に取り付けられ、当該車両の情報を記憶し当該車両の情報を用いて処理を行う車載器であって、前記車載器の状態を示す状態情報を取得する状態情報取得部と、前記車載器の電源がオフになるときの前記状態情報を記憶部に記憶させる記憶部管理部と、前記車載器の電源がオンになったときの状態情報と、記憶部に記憶された状態情報とが一致するか否かを判定し、一致しないと判定した場合に異常と判定する異常判定部と、を備える車載器に関する。
上記した車載器によれば、車両の情報を記憶している車載器が他の車両に使用されていることを、カメラ無しで検出できる。
１００、２００、３００、４００ 車載器
１１０ 加速度センサ
１２０ 停止信号取得部
１３０ 記憶部
１４０、２４０、３４０、４４０ 制御部
１４１、２４１、３４１、４４１ 状態情報取得部
１４２ 記憶部管理部
１４３、２４３、３４３、４４３ 異常判定部
２１０ 位置情報取得部
３１０ 電圧計

Claims (7)

  1. 車両に取り付けられ、当該車両の情報を記憶し当該車両の情報を用いて処理を行う車載器であって、
    前記車載器の状態を示す状態情報を取得する状態情報取得部と、
    前記車載器の電源がオフになるときの前記状態情報を記憶部に記憶させる記憶部管理部と、
    前記車載器の電源がオンになったときの状態情報と、前記記憶部に記憶された状態情報とが一致するか否かを判定し、一致しないと判定した場合に異常と判定する異常判定部と、
    加速度センサと、
    を備え、
    前記状態情報取得部は、前記加速度センサが検出した加速度を示す３次元ベクトルを、前記状態情報として取得し、
    前記異常判定部は、前記電源がオフになるときと前記電源がオンになったときとでの、前記３次元ベクトルの各成分の変化の大きさ合計値が所定の閾値より大きいと判定した場合に異常と判定する、
    車載器。
  2. 前記状態情報取得部は、水平方向についての前記車載器の位置情報を前記状態情報としてさらに取得する、
    請求項１に記載の車載器。
  3. 前記状態情報取得部は、前記車載器の位置の高さを示す情報を前記状態情報としてさらに取得する、
    請求項１または請求項２に記載の車載器。
  4. 前記状態情報取得部は、電源から前記車載器に供給される電圧を示す情報を前記状態情報としてさらに取得する、
    請求項１から３の何れか一項に記載の車載器。
  5. 前記状態情報取得部は、前記加速度センサが検出した振動を示す情報を前記状態情報としてさらに取得する、
    請求項１から４の何れか一項に記載の車載器。
  6. 前記車載器は、前記車両のフロントガラスに取り付けられる、請求項１から５の何れか一項に記載の車載器。
  7. 車両に取り付けられ、当該車両の情報を記憶し当該車両の情報を用いて処理を行う車載器の異常判定方法であって、
    前記車載器の電源がオフになるときの、前記車載器の状態を示す状態情報を記憶部に記憶させる書込ステップと、
    前記車載器の電源がオンになったときに得られた状態情報と、記憶部に記憶された状態情報とが一致するか否かを判定し、一致しないと判定した場合に異常と判定する異常判定ステップと、
    を有し、
    前記書込ステップでは、前記車載器が備える加速度センサが検出した加速度を示す３次元ベクトルを、前記状態情報として前記記憶部に記憶させ、
    前記異常判定ステップでは、前記電源がオフになるときと前記電源がオンになったときとでの、前記３次元ベクトルの各成分の変化の大きさ合計値が所定の閾値より大きいと判定した場合に異常と判定する
    異常判定方法。
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