JP6398758B2 - 車両用通信機 - Google Patents

Description

本発明は、近距離通信部の異常を判定する車両用通信機に関するものである。

従来、車両で用いられる機器に生じた異常を検出する技術が知られている。例えば、特許文献１には、車載機に備えられた衝撃センサによって、この車載機に生じた異常を検出する技術が開示されている。

また、従来、車両用通信機が、車両内に持ち込まれた通信機と通信を行うことで、その車両のドライバが種々のサービス（以下、車内通信サービス）を受けられるようにするシステムが知られている。一例として、車両用通信機が、車室内に持ち込まれたスマートフォンなどの携帯機と無線接続し、この携帯機に、車両用通信機が車両外部から受信した交通情報などの種々の情報を表示させるサービスがある。

また、クレジットカード番号など、料金を支払うための支払い情報が記憶されているＩＣカードと通信を行い、有料道路の通行ゲートで、ＩＣカードから支払い情報を読み取って、その支払い情報を路側機等の車両外部の通信機に送信するサービスも知られている。車載機は、これらの車内通信サービスを行うために、通信距離が短い近距離通信部を備える。

特開２００７−４８３０２号公報

近距離通信部は、たとえば、Bluetooth（ブルートゥース）規格（Bluetoothは登録商標）や、ＮＦＣ規格に従って無線通信を行う通信部である。近距離通信部に異常があると、ドライバは、上述した車内通信サービスを適正に受けることができない。したがって、近距離通信部の異常を判定することが必要になる。

ここで、近距離通信部の通信性能が低下した場合に、近距離通信部が異常であると判定することが考えられる。しかし、車両用通信機が移動体である車両で用いられているため、近距離通信部の通信環境は動的に変化する。たとえば、車両の周囲全体に、近距離通信部の通信を妨害するノイズが放射されている場合も考えられる。したがって、近距離通信部の通信性能だけでは、その近距離通信部の異常を精度よく判定することは困難であった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、近距離通信部の異常を精度良く判定することができる車両用通信機を提供することにある。

車両で用いられ、車室内通信を行うための近距離通信部を備えた周辺車両から、近距離通信部の性能を表す通信性能指標を受信する受信部（３１、３２）と、受信部が複数の周辺車両から受信した通信性能指標に基づいて、通信性能指標の基準となる基準値を逐次設定する基準値設定部（Ｓ１３〜Ｓ１７）と、異常判定対象とする近距離通信部である対象近距離通信部の通信性能指標を取得する取得部（Ｓ２１、Ｓ２６）と、基準値設定部で設定した基準値と、取得部が取得した対象近距離通信部の通信性能指標との比較に基づいて、対象近距離通信部の異常を判定する異常判定部（Ｓ２２、Ｓ２７）とを備えることを特徴とする車両用通信機である。

本発明によれば、基準値設定部が設定する基準値は、複数の周辺車両から取得した通信性能指標から設定しているため、通信環境の影響により、対象近距離通信部の通信性能が変化している場合には、基準値も、通信環境の影響を受けて変動する。

対象近距離通信部の異常判定は、この基準値と対象近距離通信部の通信性能指標との比較に基づいて行う。したがって、対象近距離通信部の通信性能指標が、その対象近距離通信部の異常により異常値となっている場合と、対象近距離通信部は異常ではなく、通信環境の影響を受けて対象近距離通信部の通信性能指標が異常値となっている場合とを、精度よく区別することができる。よって、対象近距離通信部の異常を精度良く判定することができる。

実施形態の通信システム１の全体構成を示す図である。 図１の車載機３ａ、３ｂの構成を示すブロック図である。 図２の制御部３７が実行する情報送信処理を示すフローチャートである。 図２の制御部３７が実行する情報受信処理を示すフローチャートである。 図２の制御部３７が実行する異常判定処理を示すフローチャートである。 図２の制御部３７が実行する支払い処理を示すフローチャートである。

（通信システム１の全体構成）
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１に示す通信システム１は、自車両２ａで用いられる車載機３ａと、自車両２ａの周辺に位置する周辺車両２ｂで用いられる車載機３ｂと、路側に設置された路側機４と、センタ装置（以下、センタ）５とを含んでいる。

本実施形態の車載機３ａと車載機３ｂは同じ構成である。したがって、自車両２ａと周辺車両２ｂは説明の便宜上の区別であり、いずれの車両２も自車両２ａとなることができ、その自車両２ａの周辺において、車載機３が用いられている車両２が周辺車両２ｂとなる。以下でも、自車両２ａと周辺車両２ｂを区別しないときは、単に車両２と記載し、車載機３ａと車載機３ｂを区別しないときは、単に車載機３と記載する。なお、車載機３は車両用通信機に相当する。

車載機３ａと車載機３ｂとは、通信網を介さない無線通信、つまり、車車間通信によって情報の送受信を行う。車車間通信の通信範囲は数百ｍ程度である。また、車載機３と路側機４とは、通信網を介さない無線通信、つまり、路車間通信によって情報の送受信を行う。一方、車載機３とセンタ５とは、広域通信網６を介した広域通信を行う。

路側機４は、この路側機４の無線通信エリア内に位置する車両２で用いられている車載機３との間で路車間通信を行い、サービスの提供に関する情報のやり取りを行う。路側機４の無線通信エリアは、サービスの種類によっても種々変更可能であり、たとえば、路側機４から数十ｍ〜数百ｍ程度である。

センタ５は、サーバ装置であって、車載機３との間で広域通信によって送信されてくる通知を受信する。この通知には、車載機３が備えるブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５（図２参照）の異常通知が含まれる。なお、ブルートゥースは登録商標である。

（車載機３の構成）
次に、車載機３の構成を説明する。なお、以下の図２〜図６の説明では、自車両２ａに搭載されている車載機３ａの構成を説明する。ただし、前述したように、自車両２ａに搭載されている車載機３ａと、周辺車両２ｂに搭載されている車載機３ｂの構成は同じである。

車載機３ａの搭載状態は、自車両２ａが備える部材にボルトや接着等により、自車両２ａから持ち出しが困難な状態に固定されていてもよいし、また、ホルダに固定され、工具を用いずにホルダから取り外し可能な状態で自車両２ａに搭載されていてもよい。車載機３ａの自車両２ａへの標準的な取り付け位置は、ウィンドシールドに面したダッシュボード上であるとする。

図２に示すように、車載機３は、狭域通信部３１、広域通信部３２、位置検出部３３、ブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５、記憶部３６、制御部３７、報知部３８を備える。なお、ブルートゥース通信部３４およびＮＦＣ通信部３５は、近距離通信部である。

狭域通信部３１は、車車間通信部や路車間通信部と呼ぶこともでき、車車間通信および路車間通信により、自車両２ａの外部と通信を行う通信部である。狭域通信部３１の通信範囲は半径数百ｍ程度である。この狭域通信部３１により、周辺車両２ｂに搭載された車載機３ｂや路側機４と通信を行う。この狭域通信部３１は、周辺車両２ｂの車載機３ｂから、その車載機３ｂが備えているブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の通信性能指標を受信する受信部である。

本実施形態において、周辺とは、この狭域通信部３１の通信範囲である。狭域通信部３１は、受信した信号を復調および復号し、復号したデータを制御部３７に出力する。また、制御部３７からデータが入力された場合には、そのデータを変調し、さらに電波に変換して送信する。

広域通信部３２は、広域通信網６に接続して自車両２ａの外部、たとえば、センタ５と通信を行う。広域通信部３２は、広域通信網６を介して受信した信号を復調して制御部３７に出力するとともに、制御部３７から入力されたベースバンド信号を変調して、センタ５に送信する。

位置検出部３３は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）に用いられるＧＮＳＳ受信機を備えており、測位衛星から受信した測位信号をもとに、自車両２ａの現在位置を逐次検出する。現在位置は、緯度と、経度と、高度で表される。高度を検出しているので、位置検出部３３は、高度検出部３３ａとしての機能も備える。位置検出部３３は、検出した現在位置を、逐次（たとえば１００ミリ秒毎）、制御部３７に出力する。

ブルートゥース通信部３４は、ブルートゥース通信規格に従った通信部である。したがって、通信周波数は２．４ＧＨｚ帯であり、通信距離は数ｍ〜数十ｍである。このブルートゥース通信部３４は、自車両２ａの車室内に持ち込まれた表示端末８と車室内通信を行う通信部である。

表示端末８が備える表示部８ａに表示させる情報が制御部３７から供給された場合に、ブルートゥース通信部３４は、その情報を変調してブルートゥース通信部８ｂへ送信する。また、表示端末８が備えるブルートゥース通信部８ｂと接続されている状態では、そのブルートゥース通信部８ｂから送信される種々の情報を受信する。表示端末８は、たとえば、スマートフォンである。

さらに、ブルートゥース通信部３４は、ブルートゥース通信部８ｂとの通信時に、ＢＴ通信性能指標として、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）、平均通信速度、通信成功率、エラーフレーム受信数のうちいずれか一つを決定する。これらのうちのどれをＢＴ通信性能指標とするかは予め設定されており、車載機３が異なっても、同じものをＢＴ通信性能指標とする。

ＲＳＳＩは受信した電波の電力に基づいて決定する。平均通信速度は一定時間に受信したデータ量から決定する。通信成功率は一定時間に受信したフレーム数と復号できたフレーム数から算出する。エラーフレーム受信数は一定時間にエラーとなったフレーム数、すなわち、復号できなかったフレーム数である。

ブルートゥース通信部３４は、通信時に、ＢＴ通信性能指標を、一定時間ごと、あるいは、一定通信量ごとに決定する。そして、決定したＢＴ通信性能指標を制御部３７に出力する。

ＮＦＣ通信部３５は、ＮＦＣ通信規格に従った通信部である。したがって、通信周波数は１３．５６ＭＨＺｚ、通信距離は１０ｃｍ程度である。このＮＦＣ通信部３５は、カードスロット３５ａを備え、そのカードスロット３５ａに挿入されたカード型無線タグ７との間で無線通信を行う。

カード型無線タグ７は、記憶部７ａと通信部７ｂを備えている。記憶媒体である記憶部７ａには、支払い情報が記憶されている。支払い情報はここではカード番号とする。このカード番号は、センタ５も記憶している。このカード型無線タグ７は、クレジットカード機能あるいはプリペイドカード機能のいずれか一方の機能を備えている。カード番号が料金とともにセンタ５に通知されると、センタ５は、カード型無線タグ７がクレジットカード型であれば、料金をカード番号に対応付けられた口座から引き落とす処理を行う。カード型無線タグ７がプリペイド型であれば、料金をカード番号に対応付けられたチャージ残高から差し引く処理を行う。

さらに、ＮＦＣ通信部３５は、カード型無線タグ７との通信時に、ＮＦＣ通信性能指標として、ＲＳＳＩ、平均通信速度、通信成功率、エラーフレーム受信数のいずれか一つを決定する。これらのうちのどれをＮＦＣ通信性能指標とするかは予め設定されており、車載機３が異なっても、同じものをＮＦＣ通信性能指標とする。そして、決定したＮＦＣ通信性能指標を制御部３７に出力する。

ＮＦＣ通信部３５は、通信時に、ＮＦＣ通信性能指標を、カード型無線タグ７との通信が終了するごと、あるいは、一定通信量ごとに決定する。そして、決定したＮＦＣ通信性能指標を制御部３７に出力する。

記憶部３６は、書き込み可能な記憶部であり、自車両記憶領域３６ａと、周辺車両記憶領域３６ｂと、支払い情報記憶領域３６ｃを備える。

自車両記憶領域３６ａは、ブルートゥース通信部３４から制御部３７に供給されるＢＴ通信性能指標、ＮＦＣ通信部３５から供給されるＮＦＣ通信性能指標が記憶される記憶領域である。周辺車両記憶領域３６ｂは、周辺車両２ｂから受信したＢＴ通信性能指標およびＮＦＣ通信性能指標が記憶される記憶領域である。支払い情報記憶領域３６ｃは、ＮＦＣ通信部３５がカード型無線タグ７から読み取ったカード番号が記憶される記憶領域である。

制御部３７は、ＣＰＵ３７１、ＲＯＭ３７２、ＲＡＭ３７３等を備えた通常のコンピュータである。ＲＯＭ３７２には制御プログラムが記憶されており、ＲＡＭ３７３の一時記憶機能を利用して、ＲＯＭ３７２に記憶された制御プログラムをＣＰＵ３７１が実行することで、制御部３７は、図３〜図６に示す処理を実行する。

また、制御部３７は、ブルートゥース通信部３４から供給されたＢＴ通信性能指標と、ＮＦＣ通信部３５から供給されたＮＦＣ通信性能指標を、記憶時刻とともに、記憶部３６の自車両記憶領域３６ａに記憶する。さらに、制御部３７は、記憶部３６の自車両記憶領域３６ａに記憶されているＢＴ通信性能指標、ＮＦＣ通信性能指標から、予め設定された保持時間が経過しているＢＴ通信性能指標、ＮＦＣ通信性能指標を消去する。保持時間は、自車両２ａが走行中である場合において、通信環境の変化に起因するＢＴ通信性能指標、ＮＦＣ通信性能指標の変化が許容できる範囲内となる可能性が高い程度の短い時間であり、実験に基づいて予め設定される。なお、制御部３７が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。

報知部３８は、表示部およびスピーカの一方または両方であり、自車両２ａの乗員にＮＦＣ通信部３５が異常であることを通知する際に用いられる。

（制御部３７の処理）
制御部３７は、通電時、図３〜図６に示す処理を、それぞれ所定の実行周期毎に実行する。まず、図３に示す情報送信処理から説明する。

ステップＳ１では、情報送信周期となったか否かを判断する。情報送信周期は、たとえば、百ミリ秒〜数百ミリ秒である。ステップＳ１の判断がＮＯであれば図３を終了する。一方、ＹＥＳであればステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、位置検出部３３から現在高度を取得する。なお、現在高度は、現在位置に含まれている。現在高度に加えて、現在の緯度、経度も取得してもよい。

ステップＳ３では、自車両２ａの最新のＢＴ通信性能指標と最新のＮＦＣ通信性能指標を、記憶部３６の自車両記憶領域３６ａから取得する。

ステップＳ４では、ステップＳ２で取得した現在高度と、ステップＳ３で取得したＢＴ通信性能指標、ＮＦＣ通信性能指標を、自車両２ａの車両ＩＤとともに、自車両２ａの周囲に狭域通信部３１から送信する。自車両２ａの車両ＩＤは、ＲＯＭ３７２などの所定の記憶部に記憶されている。この自車両２ａの車両ＩＤとして、車載機３ａのＩＤを用いることもできる。狭域通信部３１から送信する送信方式は、たとえばブロードキャスト方式である。ただし、情報送信先となる周辺車両２ｂを指定するユニキャスト方式やマルチキャスト方式でもよい。

次に、図４に示す情報受信処理を説明する。ステップＳ１１では、周辺車両２ｂに搭載された車載機３ｂが送信した情報を取得したか否かを判断する。詳しくは、周辺車両２ｂが、前述した図３のステップＳ４を実行し、その情報を車載機３ａの狭域通信部３１が受信すると、前述したように、復号したデータが狭域通信部３１から供給される。このステップＳ１１では、狭域通信部３１から、この復号したデータが供給されたか否かを判断する。この判断がＮＯであれば、直接、ステップＳ１３に進み、ＹＥＳであればステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、狭域通信部３１から取得した情報を、記憶時刻とともに記憶部３６の周辺車両記憶領域３６ｂに記憶する。また、狭域通信部３１から取得した最新の情報を記憶することに加えて、保持時間が経過した情報は消去する。

周辺車両２ｂが送信した情報の種類は、図３のステップＳ４で自車両２ａが送信した情報と同じである。したがって、周辺車両２ｂが送信した情報には、その周辺車両２ｂの現在高度、その周辺車両２ｂの車載機３ｂが備えているブルートゥース通信部３４のＢＴ通信性能指標、ＮＦＣ通信部３５のＮＦＣ通信性能指標、その周辺車両２ｂの車両ＩＤが含まれている。

ステップＳ１３〜Ｓ１７は基準値設定部としての処理である。ステップＳ１３では、基準値更新周期となったか否かを判断する。基準値更新周期は、予め設定されており、情報送信周期以上の時間である。この判断がＮＯであれば図４の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、位置検出部３３から現在高度を取得する。続くステップＳ１５では、記憶部３６の周辺車両記憶領域３６ｂに記憶されている各周辺車両２ｂの高度を取得する。

ステップＳ１６では、ステップＳ１５で取得した高度と、ステップＳ１４で取得した自車両２ａの現在高度との高度差を、周辺車両２ｂごとに算出する。この高度差が、予め設定した近似高度範囲に入る場合、その高度差の算出に用いた高度に対応する周辺車両２ｂのＢＴ通信性能指標、ＮＦＣ通信性能指標を、基準値作成集合に含ませる。近似高度範囲は、車両２の高さが近似していない場合、ブルートゥース通信部３４およびＮＦＣ通信部３５による通信に影響を与えるノイズの程度が異なる場合があることを考慮して設定する範囲である。具体的な数値は任意に設定可能であり、たとえば、自車両２ａが地面を走行している場合に、高架道路を走行している周辺車両２ｂの高さが基準高度範囲に含まれないように設定される。

なお、高度差が近似高度範囲内である周辺車両２ｂのみでは、基準値作成集合に含ませる通信性能指標の数が、基準値の信頼性を確保するための最低数を下回る場合には、周辺車両記憶領域３６ｂに記憶されている全部の通信性能指標を基準値作成集合に含ませる。最低数は、もちろん２以上であるが、具体的数値は、任意に設定可能である。また、自車両２ａのＢＴ通信性能指標、ＮＦＣ通信性能指標を基準値作成集合に含ませてもよい。

ステップＳ１７では、ステップＳ１６で決定した基準値作成集合に含まれているＢＴ通信性能指標を用いて、ＢＴ通信性能指標に対する基準値を更新する。また、ステップＳ１６で決定した基準値作成集合に含まれているＮＦＣ通信性能指標を用いて、ＮＦＣ通信性能指標に対する基準値を更新する。

なお、車載機３ａに通電された時点では、基準値は設定されていない。したがって、車載機３ａに通電された後、初回のステップＳ１７を実行したときは、基準値の更新ではなく、基準値の設定となる。

基準値作成集合から作成する具体的な基準値は、基準値作成集合に含まれている通信性能指標の平均値、中央値、最頻値のいずれかを用いる。この基準値は、次に説明する異常判定処理においてブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の異常判定に用いる。

次に、図５に示す異常判定処理を説明する。取得部としての処理であるステップＳ２１では、異常判定を行う対象となる周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５に対応する最新のＢＴ通信性能指標、ＮＦＣ通信性能指標を周辺車両記憶領域３６ｂから取得する。

異常判定を行う対象となる周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５は、対象近距離通信部である。異常判定を行う対象となる周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５は、基準値作成集合に通信性能指標が含まれているブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５のうちの少なくとも一つである。ここでは、基準値作成集合に通信性能指標が含まれているブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５を全部、対象近距離通信部とする。

異常判定部としての処理であるステップＳ２２では、ステップＳ２１で取得したＢＴ通信性能指標とＢＴ通信性能指標に対する基準値とを比較して、そのＢＴ通信性能指標に対応するブルートゥース通信部３４が異常であるか否かを判定する。

ＢＴ通信性能指標と基準値との比較の結果、異常判定条件を満たした場合、その通信性能指標を送信した周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４は異常であると判定する。異常判定条件は、たとえば、基準値とＢＴ通信性能指標の差が、その差に対して設定された異常判定閾値よりも大きいことである。また、基準値とＢＴ通信性能指標との比が、その比に対して設定された異常判定範囲を超えたことを、異常判定条件としてもよい。

また、このステップ２２では、ステップＳ２１で取得したＮＦＣ通信性能指標と、ＮＦＣ通信性能指標に対する基準値とを比較して、ステップＳ２１で取得したＮＦＣ通信性能指標に対応するＮＦＣ通信部３５が異常であるか否かも判定する。

ＮＦＣ通信性能指標と基準値との比較の結果、異常判定条件を満たした場合、その通信性能指標を送信した周辺車両２ｂのＮＦＣ通信部３５は異常であると判定する。異常判定条件は、基準値とＮＦＣ通信性能指標の差が異常判定閾値よりも大きいことである。また、基準値とＮＦＣ通信性能指標との比が異常判定範囲を超えたことでもよい。

ステップＳ２３では、対象となる周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５についての異常判定が終了したか否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ２１に戻る。この場合、ステップＳ２１では、まだ異常判定を行っていない周辺車両２ｂの最新のブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の通信性能指標を、記憶部３６の周辺車両記憶領域３６ｂから取得する。

ステップＳ２３の判断がＹＥＳになった場合にはステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、ステップＳ２１〜Ｓ２３の繰り返しにおいて、異常と判定したブルートゥース通信部３４あるいはＮＦＣ通信部３５があったか否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ２６に進み、ＹＥＳであればステップＳ２５に進む。

第１異常通知処理部としての処理であるステップＳ２５では、異常と判定したブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５が異常であることを意味するメッセージを、広域通信部３２を用いてセンタ５に通知する。ただし、同じ内容をセンタ５に通知済みであれば、再度通知しなくてもよい。この通知には、異常と判定したブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５が搭載されている周辺車両２ｂの車両ＩＤも含ませる。なお、広域通信部３２は所定の通信部に相当する。

取得部としての処理であるステップＳ２６では、対象近距離通信部を自車両２ａのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５とする。そして、この自車両２ａのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５に対応する最新のＢＴ通信性能指標、ＮＦＣ通信性能指標を、記憶部３６の自車両記憶領域３６ａから取得する。

異常判定部としての処理であるステップＳ２７では、ステップＳ２６で取得したＢＴ通信性能指標と、ＢＴ通信性能指標に対する基準値とを比較して、自車両２ａのブルートゥース通信部３４が異常であるか否かを判定する。また、ステップＳ２６で取得したＮＦＣ通信性能指標と、ＮＦＣ通信性能指標に対する基準値とを比較して、自車両２ａのＮＦＣ通信部３５が異常であるか否かも判定する。異常判定の具体的方法は、ステップＳ２２と同じである。

ステップＳ２８では、ステップＳ２７の異常判定の結果、自車両２ａのブルートゥース通信部３４およびＮＦＣ通信部３５の少なくとも一方が異常であると判定したか否かを判断する。この判断がＮＯであれば図５の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ２９に進む。

第２異常通知処理部としての処理であるステップＳ２９では、自車両２ａの車両ＩＤを、ブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５のうち、異常と判定した通信部が異常であることを意味するメッセージとともに、広域通信部３２を用いてセンタ５に通知する。ただし、同じ内容をセンタ５に通知済みであれば、再度通知しなくてもよい。

次に、図６に示す支払い処理を説明する。ステップＳ３１では、課金情報を取得したか否かを判断する。課金情報とは、料金を請求することを含んでいる情報であり、車両外部から送信され、狭域通信部３１が受信する。

課金情報を送信する車両外部の装置は、たとえば、路側機４である。有料道路の入口、あるいは、出口に路側機４が設置されている場合、その路側機４は、その有料道路の通行料金を課金するために必要な情報を課金情報として送信している。また、有料駐車場の出入口に設置されている路側機４もある。

狭域通信部３１は、この課金情報を受信した場合、受信した課金情報を制御部３７に出力する。したがって、ステップＳ３１では、狭域通信部３１から、この課金情報を取得したか否かを判断する。

ステップＳ３１の判断がＮＯであれば図６の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、自車両２ａのＮＦＣ通信部３５に異常があるか否かを判断する。車載機３ａの電源がオンである状態が継続している間に、図５のステップＳ２７で自車両２ａのＮＦＣ通信部３５が異常であると判定した場合には、このステップＳ３２の判断がＹＥＳになる。

なお、イグニッションスイッチがオンになると、車載機３ａの電源もオンになる。したがって、車載機３ａの電源がオンである状態が継続している間とは、イグニッションスイッチがオンになってから、イグニッションオフにならずに、継続してイグニッションオンが継続している状態を意味する。

車載機３ａの電源がオンである状態が継続している間に、ステップＳ２７で自車両２ａのＮＦＣ通信部３５が異常であると一度も判定していない場合には、このステップＳ３２の判断がＮＯになる。ステップＳ３２の判断がＮＯであれば、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３〜Ｓ３５は記憶制御部としての処理である。ステップＳ３３では、ＮＦＣ通信部３５に、カード型無線タグ７から、支払い情報、すなわち、カード番号を読み出させ、そのカード番号を取得する。

ステップＳ３４では、取得したカード番号を、車載機３ａの電源がオンである状態が継続している間に、記憶部３６の支払い情報記憶領域３６ｃに記憶したか否かを判断する。この判断がＹＥＳであれば、ステップＳ３５を実行することなくステップＳ３６に進み、ＮＯであればステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５では、ステップＳ３３で読みだしたカード番号を、記憶部３６の支払い情報記憶領域３６ｃに記憶する。

送信制御部としての処理であるステップＳ３６では、ステップＳ３３で読みだしたカード番号を、広域通信部３２を用いて、センタ５に送信する。

ステップＳ３７では、自車両２ａのＮＦＣ通信部３５が異常であることを、報知部３８から報知する。

ステップＳ３２の判断がＹＥＳであった場合にはステップＳ３８に進む。ステップＳ３８では、支払い情報が記憶部３６の支払い情報記憶領域３６ｃに記憶されているか否かを判断する。

この判断がＮＯであればステップＳ３９に進む。ステップＳ３９では、ＮＦＣ通信部３５に異常があり、支払い情報を送信できないことを、報知部３８を用いて報知する。

ステップＳ３８の判断がＹＥＳであればステップＳ４０に進む。ステップＳ４０では、記憶部３６の支払い情報記憶領域３６ｃから、カード番号を読み出す。ステップＳ４１では、ステップＳ４０で読み出したカード番号を送信する。

（実施形態のまとめ）
本実施形態の構成によれば、自車両２ａの狭域通信部３１の通信範囲に存在している周辺車両２ｂから取得した通信性能指標を基準値作成集合とし（Ｓ１６）、その基準値作成集合に含まれる複数の通信性能指標から基準値を決定している（Ｓ１７）。

車載機３が移動体である車両２で用いられているため、ブルートゥース通信部３４の通信環境、および、ＮＦＣ通信部３５の通信環境は動的に変化する。しかし、複数台の周辺車両２ｂの通信環境は互いに類似している。そのため、通信環境の影響により、ブルートゥース通信部３４やＮＦＣ通信部３５の通信性能が変化している場合には、複数台の周辺車両２ｂから取得した通信性能指標に基づいて決定した基準値も、通信環境の影響を受けて変化する。また、複数の通信性能指標を用いていることから、あるブルートゥース通信部３４やＮＦＣ通信部３５が異常であっても、その異常が基準値に与える影響は小さい。したがって、基準値は、通信環境に応じて値が変化すると言える。

周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４およびＮＦＣ通信部３５の異常判定は、この基準値と、周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４およびＮＦＣ通信部３５の通信性能指標とを比較して行う（Ｓ２２）。したがって、周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４の通信性能指標が、そのブルートゥース通信部３４の異常により異常値となっている場合は、通信性能指標と基準値との違いが大きくなる。また、周辺車両２ｂのＮＦＣ通信部３５の通信性能指標が、そのＮＦＣ通信部３５の異常により異常値となっている場合も、通信性能指標と基準値との違いが大きくなる。

一方、周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５は異常ではなく、通信環境の影響を受けてそのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の通信性能指標が異常値となっている場合は、通信性能指標と基準値との違いは大きくない。

したがって、周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５が異常である場合と、通信環境の影響を受けてそのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の通信性能指標が異常値となっている場合とを、精度よく区別することができる。よって、周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の異常を精度良く判定することができる。

また、自車両２ａのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の異常判定も基準値を用いて行う。すなわち、自車両２ａのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の異常判定は、この基準値と、自車両２ａのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の通信性能指標とを比較して行う（Ｓ２７）。したがって、上述した周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の異常判定と同様の理由により、自車両２ａのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５が異常である場合と、通信環境の影響を受けて自車両２ａのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の通信性能指標が異常値となっている場合とを、精度よく区別することができる。よって、自車両２ａのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の異常を精度良く判定することができる。

特に、本実施形態では、基準値を決定する通信性能指標を、自車両２ａとの高度差が近似高度範囲にある周辺車両２ｂから受信した通信性能指標に限定している（Ｓ１４〜Ｓ１７）。これにより、特に、通信環境が類似した周辺車両２ｂから受信した通信性能指標に限定して基準値を決定できる。よって、自車両２ａや周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５が異常である場合と、通信環境の影響を受けて、ブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の通信性能指標が異常値となっている場合とを、特に精度よく区別できる。

また、本実施形態では、ブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５が異常であると判定した場合には、ブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５が異常であると判定した車両２の車両ＩＤを、ブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５が異常であることを意味するメッセージとともに、広域通信部３２を用いてセンタ５に通知している（Ｓ２５、Ｓ２９）。これにより、センタ５は、ブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５が異常であるために、ブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５を用いた車載通信サービスが提供できないことが分かる。したがって、ブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５を用いた車載通信サービスを一時停止するなどの処置が可能になる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。なお、以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

＜変形例１＞
前述の実施形態では、自車両２ａのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の異常を判定する（Ｓ２６、Ｓ２７）とともに、周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の異常も判定していた（Ｓ２１〜Ｓ２３）。しかし、自車両２ａのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５、および周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５のいずれか一方の異常のみを判定してもよい。また、自車両２ａ、周辺車両２ｂいずれの場合も、ブルートゥース通信部３４およびＮＦＣ通信部３５のいずれか一方のみの異常を判定してもよい。

＜変形例２＞
前述の実施形態では、自車両２ａ、周辺車両２ｂともに同じ車載機３を搭載していた。したがって、自車両２ａ、周辺車両２ｂの車載機３の制御部３７は、ともに、情報送信処理（図３）、情報受信処理（図４）、異常判定処理（図５）を実行していた。しかし、自車両２ａの車載機３が、自車両２ａ、周辺車両２ｂのブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５の異常を判定するためには、自車両２ａは、情報送信処理（図３）を行う必要はない。また、周辺車両２ｂは情報受信処理（図４）、異常判定処理（図５）を行う必要はない。したがって、自車両２ａの車載機３の制御部３７が情報送信処理（図３）を行わず、周辺車両２ｂの車載機３が情報受信処理（図４）、異常判定処理（図５）を行わなくてもよい。

＜変形例３＞
前述の実施形態では、狭域通信部３１を用いて、通信性能指標、現在高度、車両ＩＤを送信していた（Ｓ４）。しかし、これら通信性能指標等を、広域通信部３２を用いて送信してもよい。この場合、現在高度に加えて、現在の緯度、経度も送信する。

広域通信部３２を用いて通信性能指標等を送信する場合、受信も広域通信部３２により行うことになり、広域通信部３２は受信部として機能する。なお、広域通信部３２により通信性能指標等を送受信する場合、周辺車両２ｂ以外の他の車両２からも通信性能指標等を受信することになる。しかし、通信性能指標とともに受信した現在位置と、自車両２ａの現在位置に基づいて、広域通信部３２で受信した通信性能指標から、周辺車両２ｂからの通信性能指標に限定できるので、広域通信部３２により、通信性能指標を送受信してもよいのである。

＜変形例４＞
位置検出部３３として、ＧＮＳＳ受信機に加えて、加速度センサ、ジャイロセンサ等を備えて、測位衛星からの電波の受信状況が悪い場合に、自律航法を行なってもよい。

＜変形例５＞
狭域通信部３１と路側機４とが通信できる状況であれば、狭域通信部３１から路側機４を介して、センタ５へ異常通知（Ｓ２５、Ｓ２９）をしてもよい。また、狭域通信部３１と路側機４とが通信できる状況を待って、狭域通信部３１から路側機４を介して、センタ５へ異常通知をしてもよい。この変形例５では、狭域通信部３１が所定の通信部に相当する。

＜変形例６＞
前述の実施形態では、基準値作成集合に通信性能指標が含まれているブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５を全部、対象近距離通信部としていたが、これに限られない。たとえば、基準値作成集合に通信性能指標が含まれているブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５のうち、自車両２ａに近いものから順に一定数のブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５を対象近距離通信部としてもよい。

＜変形例７＞
制御部３７が、ブルートゥース通信部３４が送受信する電波に含まれているベースバンド信号を処理するベースバンド部としての機能を備えてもよい。この場合、制御部３７がＢＴ通信性能指標を決定する。また、制御部３７が、ＮＦＣ通信部３５が送受信する電波に含まれているベースバンド信号を処理するベースバンド部としての機能を備えてもよい。この場合、制御部３７がＮＦＣ通信性能指標を決定する。

＜変形例８＞
通信性能指標を送信するタイミングは、周期的である必要はない。たとえば、狭域通信部３１が路側機４と通信を開始したときを、通信性能指標を送信するタイミングとしてもよい。

＜変形例９＞
前述の実施形態では、通信性能指標は、ＲＳＳＩ、平均通信速度、通信成功率、エラーフレーム受信数のいずれか一つであったが、これらのうちの２つ以上を通信性能指標として用いてもよい。この場合、基準値も通信性能指標別に決定するとともに、異常判定のための通信性能指標と基準値との比較も通信性能指標別に行う。通信性能指標別に行なった異常判定の結果、異常判定条件を満たした通信性能指標が所定数あれば、その通信性能指標に対応するブルートゥース通信部３４、ＮＦＣ通信部３５は異常であると判定する。

１：通信システム ２：車両 ２ａ：自車両 ２ｂ：周辺車両 ３：車載機 ３ａ：車載機 ３ｂ：車載機 ４：路側機 ５：センタ ６：広域通信網 ７：カード型無線タグ ７ａ：記憶部 ７ｂ：通信部 ８：表示端末 ８ａ：表示部 ８ｂ：ブルートゥース通信部 ２２：ステップ ３１：狭域通信部 ３２：広域通信部 ３３：位置検出部 ３３ａ：高度検出部 ３４：ブルートゥース通信部 ３５：ＮＦＣ通信部 ３５ａ：カードスロット ３６：記憶部 ３６ａ：自車両記憶領域 ３６ｂ：周辺車両記憶領域 ３６ｃ：支払い情報記憶領域 ３７：制御部 ３８：報知部

Claims (7)

1. 車両で用いられ、
   車室内通信を行うための近距離通信部を備えた周辺車両から、前記近距離通信部の性能を表す通信性能指標を受信する受信部（３１、３２）と、
   前記受信部が複数の前記周辺車両から受信した前記通信性能指標に基づいて、前記通信性能指標の基準となる基準値を逐次設定する基準値設定部（Ｓ１３〜Ｓ１７）と、
   異常判定対象とする前記近距離通信部である対象近距離通信部の前記通信性能指標を取得する取得部（Ｓ２１、Ｓ２６）と、
   前記基準値設定部で設定した前記基準値と、前記取得部が取得した前記対象近距離通信部の前記通信性能指標との比較に基づいて、前記対象近距離通信部の異常を判定する異常判定部（Ｓ２２、Ｓ２７）とを備えることを特徴とする車両用通信機。
2. 請求項１において、
   前記取得部（Ｓ２１）は、複数の前記周辺車両から前記受信部が受信した前記通信性能指標のうちのいずれかを、前記対象近距離通信部の前記通信性能指標として取得することを特徴とする車両用通信機。
3. 請求項１または２において、
   前記車両用通信機は前記近距離通信部（３４、３５）を備え、
   前記取得部（Ｓ２６）は、前記取得部と同じ前記車両用通信機が備えている前記近距離通信部の前記通信性能指標を、前記対象近距離通信部の前記通信性能指標として取得することを特徴とする車両用通信機。
4. 請求項２において、
   前記異常判定部が、前記対象近距離通信部が異常であると判定した場合に、前記対象近距離通信部である前記周辺車両の前記近距離通信部が異常であることを、所定の通信部を用いてセンタに通知する第１異常通知処理部（Ｓ２５）を備えることを特徴とする車両用通信機。
5. 請求項３において、
   前記異常判定部が、前記対象近距離通信部が異常であると判定した場合に、前記対象近距離通信部が用いられている前記車両である自車両の前記近距離通信部が異常であることを、所定の通信部を用いてセンタに通知する第２異常通知処理部（Ｓ２９）を備えることを特徴とする車両用通信機。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、
   前記受信部は、前記通信性能指標に加えて、前記通信性能指標を送信した前記周辺車両の高度も受信し、
   前記車両用通信機が用いられている前記車両である自車両の高度を検出する高度検出部（３３ａ）を備え、
   前記基準値設定部は、前記受信部が複数の前記周辺車両から取得した前記通信性能指標のうち、前記通信性能指標とともに受信した前記高度と前記高度検出部が検出した前記自車両の高度との高度差が近似高度範囲にある前記通信性能指標を用いて、前記基準値を逐次設定することを特徴とする車両用通信機。
7. 請求項３または５において、
   前記近距離通信部は、前記車両が道路設備を利用する際の利用料金を支払うための支払い情報が記憶された記憶媒体から、前記支払い情報を読み取るものであり、
   前記利用料金に関する処理を行うセンタと通信網を介した通信を行う広域通信部（３２）と、
   書き込み可能な記憶部（３６）と、
   前記近距離通信部が前記支払い情報を読み取った場合に、読み取った前記支払い情報を前記記憶部に記憶する記憶制御部（Ｓ３３〜Ｓ３５）と、
   前記近距離通信部が読み取った前記支払い情報を前記広域通信部から前記センタに送信する送信制御部（Ｓ３６）と、を備え、
   前記送信制御部は、前記記憶制御部が前記支払い情報を前記記憶部に記憶した後、イグニッションオフまでに前記異常判定部が前記近距離通信部が異常であると判定し、かつ、前記支払い情報を読み取る必要が生じた場合、前記近距離通信部が読み取る前記支払い情報に代えて、前記記憶部に記憶している前記支払い情報を前記センタに送信することを特徴とする車両用通信機。

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