異常検知装置、サーバ、システムおよび方法
【課題】集計するデータの量を抑制しつつ、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを容易に特定可能な異常検知装置、サーバ、システムおよび方法を提供することを課題とする。
【解決手段】固定局３の電波を受信する受信装置１２の異常の有無を検知する異常検知装置１０であって、前記受信装置１２が前記固定局３から所定距離に存在する際の受信状態と、前記固定局３から所定距離における各受信装置１２の受信状態を集計した統計データとを比較して、前記受信装置１２の異常の有無を検知する第一の演算部１１を備える。
【解決手段】固定局３の電波を受信する受信装置１２の異常の有無を検知する異常検知装置１０であって、前記受信装置１２が前記固定局３から所定距離に存在する際の受信状態と、前記固定局３から所定距離における各受信装置１２の受信状態を集計した統計データとを比較して、前記受信装置１２の異常の有無を検知する第一の演算部１１を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常検知装置、サーバ、システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信エラーを防止するＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）車載機等が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０８７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＤＳＲＣのように、各地に点在する固定局を介した事業者から受信装置への無線通信においては、通信装置に発生した何らかの不具合により、通信が正常に行なわれない場合がある。ここで、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを特定する手段として、受信装置から提供される受信状態の情報を集計して解析する方法がある。しかしながら、固定局が各地に点在していると集計するデータが膨大となり、また、ユーザ側である受信装置においては通信が正常に行なわれない場合に固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを特定することが難しい。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、集計するデータの量を抑制しつつ、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを容易に特定可能な異常検知装置、サーバ、システムおよび方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、各受信装置が固定局の所定付近に居る際に蓄積した受信状態の数値データを集計した統計データと実際の受信状態とを比較し、異常の有無を検知することにした。
【０００７】
詳細には、固定局の電波を受信する受信装置の異常の有無を検知する異常検知装置であって、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態と、前記固定局から所定距離における各受信装置の受信状態を集計した統計データとを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する第一の演算部を備える。
【０００８】
上記異常検知装置であれば、各受信装置が固定局の所定付近に居る際に蓄積したデータを集計した統計データに基づいて異常の有無を検知しているため、固定局の付近以外のデータも含めて集計する場合に比べて、集計するデータの量を抑制することができる。
【０００９】
また、固定局の電波を受信する受信装置側で、上記集計データと実際の受信状態との比較を行い、受信装置の異常の有無を検知しているため、受信状態が正常でなかった場合であっても、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを受信装置側で容易に特定することができる。
【００１０】
なお、前記統計データは、前記各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計するサーバが生成し、前記サーバから前記異常検知装置へ提供したものであり、前記第一の演算部は、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在す
る際の受信状態を示すデータを定期的に前記サーバへ提供するものであってもよい。上記異常検知装置であれば、各受信装置の情報がサーバで共有されるので、集計するデータの量を抑制しつつ精度の高い検知結果を得ることができる。
【００１１】
また、前記第一の演算部は、前記統計データと前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態との比較を少なくとも２箇所の固定局について実行し、前記少なくとも２箇所の固定局の比較結果に基づいて、前記受信装置の異常の有無を検知するものであってもよい。受信装置の異常の有無の検知を少なくとも２箇所の固定局に基づいて実行すれば、固定局に異常が生じた直後であっても、異常検知装置は、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを精度よく検知することができる。
【００１２】
また、前記各受信装置の受信状態を示すデータは、前記各受信装置が前記固定局から所定距離に存在することを測位データと前記固定局の位置を規定した位置データとの比較によって検知した際に蓄積されたものであってもよい。受信状態を示すデータを測位データに沿って提供することにより、電波が送信されていない固定局の異常を、各受信装置の受信状態を示す数値データの解析から特定することができる。
【００１３】
また、本発明は、固定局の電波を受信する各受信装置から提供されるデータを処理するサーバであって、各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計して、前記固定局の電波の受信状態の統計データを生成し、前記統計データに基づいて前記固定局の異常の有無を検知する第二の演算部を備えるものであってもよい。
【００１４】
上記サーバであれば、各受信装置が固定局の所定付近に居る際に蓄積したデータの集計結果に基づいて異常の有無を検知しているため、固定局の付近に居ない際のデータも含めて集計する場合に比べて、集計するデータの量を抑制しつつ、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかをサーバ側で容易に特定することができる。
【００１５】
また、本発明は、システム、方法、プログラム、或いはプログラムを記録した記録媒体として捉えることもできる。例えば、本発明は、無線通信する固定局と各受信装置の異常を検知する異常検知システムであって、前記各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計して、前記固定局の電波の受信状態の統計データを生成する第二の演算部と、前記第二の演算部が生成した前記統計データと、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態とを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する第一の演算部と、を備えるものであってもよいし、或いは、固定局の電波を受信する受信装置に設けた演算部に実行させる異常検知プログラムであって、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態と、前記固定局から所定距離における各受信装置の受信状態を集計した統計データとを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する処理を実行させるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
集計するデータの量を抑制しつつ、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを容易に特定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】異常検知システムの構成図である。
【図２】システム全体で実行される処理のイメージを示した図である。
【図３】システム全体で実行される処理の概要を示した図である。
【図４】路側機または車載機が故障した場合の態様を示した図である。
【図５】受信状態判断処理のフローチャートである。
【図６】各路側機の電波到達エリア、想定受信範囲、及びログ収集範囲を示した図である。
【図７】路側機マップの一例を示した図である。
【図８】ログデータの一例を示した図である。
【図９】受信感度マップの一例を示した図である。
【図１０】ログ送信処理のフローチャートである。
【図１１】マップ更新処理のフローチャートである。
【図１２】ログ蓄積処理のフローチャートである。
【図１３】ログ解析処理のフローチャートである。
【図１４】ログリストの集計および受信感度マップの作成の処理内容を示した図である。
【図１５】電波到達エリアを簡略化した図である。
【図１６】「正常パターン」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を示した図である。
【図１７】「異常パターン（出力過小）」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を示した図である。
【図１８】「異常パターン（出力過大）」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を示した図である。
【図１９】受信状態の判断処理のシーケンスである。
【図２０】ログデータの定期的な集計および解析、及び受信感度マップの更新処理のシーケンスである。
【図２１】データ量を従来例と実施例とで比較した図である。
【図２２】道路ＩＤの一例である。
【図２３】受信感度マップの変形例である。
【図２４】変形例に係る受信状態判断処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本願発明を実施するための形態を例示的に説明する。以下に示す実施形態は例示であり、本願発明の技術的範囲をこれらに限定するものではない。
【００１９】
＜構成＞
図１は、本願発明の一実施形態に係る異常検知システム１００の構成図である。異常検知システム１００は、車両１に搭載されたＤＳＲＣ車載機（以下、単に車載機１０という）およびＧＰＳ（Global Positioning System）装置１６と、センター２に設置されたサ
ーバ２０とを含む。車載機１０は、ＩＴＳ（Intelligent Transport System）車載機の一種であり、例えば、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection system）端末やカーナビゲー
ション装置等を例示できる。なお、車載機１０は、本願でいう異常検知装置の一態様として捉えることができる。しかし、本願でいう異常検知装置は、このような態様に限定されるものでなく、車載機１０とは別の装置としてもよい。
【００２０】
サーバ２０は、プロセッサ２１やメモリ２２、通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）２４、データベース２３を備えており、メモリ２２にロードされたコンピュータプログラムをプロセッサ２１が実行することにより、後述する異常検知処理等を実行する。一連の処理は、プロセッサ２１がメモリ２２、通信Ｉ／Ｆ２４、データベース２３と協働することによって実現される。プロセッサ２１は、通信Ｉ／Ｆ２４を介して公衆通信回線４に繋がっており、公衆通信回線４を介して車両１の車載機１０と通信可能である。
【００２１】
車載機１０は、プロセッサ１１や不揮発性のメモリ１３、送受信部１２、通信Ｉ／Ｆ１４、入力Ｉ／Ｆ１５を備えており、メモリ１３にロードされたコンピュータプログラムをプロセッサ１１が実行することにより、路側機３から各種のデータ（例えば、車載機１０がＥＴＣ端末であれば決済に必要なデータであり、車載機１０がカーナビゲーション装置
であれば交通情報等のデータである）を得る。送受信部１２は、車両１が走行する道路に設置された各種の路側機３との間で無線通信回線を確立し、プロセッサ１１と路側機３との間で交換されるデータを中継したり、ＣＮ比やパケットエラー率等の情報をプロセッサ１１へ渡したりする。メモリ１３には、路側機３のＣＮ比等の情報を記録するためのログや、路側機３の位置データや受信感度のマップ等が格納されている。
【００２２】
ＧＰＳ装置１６は、衛星から送信された信号に基づいて車両１の位置を測位する。ＧＰＳ装置１６は、車載機１０の入力Ｉ／Ｆ１５と接続されており、車両１の位置データを車載機１０のプロセッサ１１へ送る。
【００２３】
＜システム全体で実行される処理の概要＞
図２は、システム全体で実行される処理のイメージを示した図である。異常検知システム１００は、各車両１の車載機１０から送られる受信感度や位置等のデータをセンター２のサーバ２０が処理する。各車両１の車載機１０から送られるデータをサーバ２０が処理することにより、車載機１０や路側機３の故障をユーザあるいは管理者が検知し、故障発生箇所を特定できる。
【００２４】
図３は、システム全体で実行される処理の概要を示した図である。車両１とセンター２との間で交換されるデータは、次のように処理される。
【００２５】
すなわち、車両１側では、車両１が路側機３の付近を走行したときに得た路側機３の電波の受信感度のデータが車載機１０のプロセッサ１１によって解析され、受信状態の判断が行なわれる（Ｓ１０００）。また、車両１側では、受信感度のデータがログに蓄積され、サーバ２０へ定期的に送信される（Ｓ２０００）。また、車両１側では、サーバ２０で作成された受信感度のマップの受信が行なわれ、マップが逐次更新される（Ｓ３０００）。
【００２６】
センター２側では、車載機１０から送信されるデータがプロセッサ２１によってデータベース２３へ蓄積されると共に（Ｓ４０００）、蓄積されたデータの定期的な解析が行なわれ、路側機３の故障の有無の診断と受信感度のマップの作成が行なわれる（Ｓ５０００）。
【００２７】
以上がシステム１全体で実行される処理の概要であり、各処理の実行主体は下記の表に示す通りである。
【表１】
【００２８】
路側機３または車載機１０が故障する場合の態様としては、図４に示されるように、４つのパターンが考えられる。すなわち、車載機１０が路側機３の想定受信範囲内に居て電
波も受信可能な場合（パターン１）と、車載機１０が路側機３の想定受信範囲内に居るにも関わらず電波が受信不能な場合（パターン２）と、車載機１０が路側機３の想定受信範囲外に居るにも関わらず電波が受信可能な場合（パターン３）と、車載機１０が路側機３の想定受信範囲外に居て電波も受信不能な場合（パターン４）の４つである。パターン１で考えられるのは、路側機３の出力が正常か過大の場合であるため、路側機３が異常の可能性を含むことになる。パターン２で考えられるのは、路側機３の出力が正常か過小の場合であるため、路側機３および車載機１０の何れか又は両方が故障している可能性を含むことになる。パターン３で考えられるのは、路側機３の出力が過大の場合だけであるため、路側機３が故障しているということになる。パターン４は、基本的には路側機３と車載機１０の何れも正常の場合のパターンであるが、路側機３が故障して出力が過小の場合や、車載機１０が故障して正常に受信できていない状態の可能性を含んでいる。
【００２９】
本異常検知システム１００では、パターン１からパターン３の何れかの態様において、路側機３や車載機１０の異常を検知するものであり、車両１側ではパターン２の場合の車載機１０の異常の有無を受信感度マップに基づいて検知し、センター２側ではパターン１，２，３の場合の路側機３の異常の有無を各車両１の車載機１０から送られるログデータに基づいて検知する。
【００３０】
以下、サーバ２０のプロセッサ２１や車載機１０のプロセッサ１１が実行する処理の詳細について説明する。なお、説明の便宜上、以下においては上記表に示す各処理（Ｓ１０００〜Ｓ５０００）について個別に説明するが、上記各処理は、必ずしも他の処理の前後で実行されるものではなく、他の処理と並列に実行される場合もある。下記に示す各処理フローは、各プロセッサがコンピュータプログラムを実行することによって実現される。
【００３１】
＜車載機１０のプロセッサ１１が実行する受信状態判断処理（Ｓ１０００）＞
以下、車載機１０のプロセッサ１１が実行する受信状態判断処理の詳細について、図５のフローチャートに沿って説明する。
【００３２】
（ステップＳ１１０１）車載機１０のプロセッサ１１は、車両１の駆動源が作動状態（以下、ＡＣＣオンという）、すなわち、駆動源が内燃機関であればエンジンが始動し、ハイブリッドシステムやＥＶ（Electric Vehicle）システムであればシステム電源がオンになると、車両１の位置に関するデータをＧＰＳ装置１６から取得する。
【００３３】
（ステップＳ１１０２）車載機１０のプロセッサ１１は、ＧＰＳ装置１６から位置データを取得するとメモリ１３にアクセスし、路側機３の位置を示すマップ（以下、路側機マップという）を参照する。路側機マップは、ＩＴＳ（Intelligent Transport System）事業者等が作成したものであり、メモリ１３に予め格納されている。
【００３４】
車載機１０のプロセッサ１１は、ＧＰＳ装置１６から取得した位置データと路側機マップとを比較し、車両１が路側機３の所定付近に位置しているか否かを判定する。ここでいう路側機３の所定付近とは、路側機３の送信出力が過大である場合に電波が到達し得る範囲よりも内側の範囲であり、例えば、図６で「ログ収集範囲」として示す範囲内である。
【００３５】
路側機３が、例えば、図６に示すよう、路側機マップ上で位置Ｃ−３と位置Ｄ−１０と位置Ｋ−６にあるものとする。また、路側機３が情報を提供する範囲は「想定受信範囲」で示される範囲内に限定されていると仮定する。この場合、路側機３の送信出力が正常であれば、例えば位置Ｃ−３の路側機３のように、電波が実際に到達しているエリア（以下、電波到達エリアという）が「想定受信範囲」と概ね一致することになる。一方、路側機３の送信出力が過大であれば、路側機３が情報を提供する範囲よりも外側の範囲にまで電波が届くことになり、例えば位置Ｄ−１０の路側機３のように、電波到達エリアが「想定
受信範囲」よりも広くなる。また、路側機３の送信出力が過小であれば、例えば位置Ｋ−６の路側機３のように、電波到達エリアが「想定受信範囲」よりも狭くなる。
【００３６】
そこで、本異常検知システム１００では、収集データの量を抑制しつつも、送信出力が過大の路側機３を検知できるようにするため、車両１が「ログ収集範囲」にあることを車載機１０のプロセッサ１１がＧＰＳ装置１６の位置情報に基づいて検知すると、受信感度のデータをログへ記録する。路側機マップは、車両１が「ログ収集範囲」にあるか否かをＧＰＳ装置１６の位置情報に基づいて検知するためのものであり、例えば、図７に示すように、各路側機３を識別するためのＩＤ情報や提供エリアの情報、周辺エリアの情報を有している。図７の表で「提供エリア」が図６の「想定受信範囲」に対応しており、図７の表で「周辺エリア」が図６の「ログ収集範囲」に対応している。
【００３７】
車載機１０のプロセッサ１１は、ＧＰＳ装置１６から通知される緯度・経度の位置情報が、路側機マップが示す何れかの路側機３の提供エリアまたは周辺エリアのメッシュＩＤに一致すれば、車両１が当該路側機３の付近に居ると判定する。一方、車載機１０のプロセッサ１１は、ＧＰＳ装置１６から取得した緯度・経度の位置情報が、路側機マップが示す何れの路側機３の提供エリアおよび周辺エリアのメッシュＩＤにも一致しなければ、車両１が何れの路側機３の付近にも居ないと判定する。
【００３８】
ここで、メッシュＩＤとは、地図上の特定の位置を示すための情報であり、各メッシュＩＤには対応する緯度・経度の情報が付されている。車載機１０のプロセッサ１１は、ＧＰＳ装置１６から通知される緯度・経度の情報と路側機マップのメッシュＩＤに付されている緯度・経度の情報とを比較することにより、車両１が特定の路側機３の付近に居るか否かの判定を行なう。なお、「ログ収集範囲」を示す路側機マップの「周辺エリア」は、図７の表に示すように予め明示されていてもよいし、路側機３からの距離に応じてプロセッサ１１が判別してもよい。
【００３９】
（ステップＳ１１０３）車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０２の処理で車両１が「ログ収集範囲」内に位置していることを検知した場合、送受信部１２から通知される路側機３の電波のＣＮ比（Carrier to Noise Ratio）およびパケットエラー率（受信データの誤り率）の情報を取得する。これにより、図８に示すように、路側機のＩＤや日時、電波を受信したチャンネル、緯度および経度、ＣＮ比、及びパケットエラー率の７つの情報で構成されるログデータが生成される。
【００４０】
（ステップＳ１１０４）車載機１０のプロセッサ１１は、生成したログデータをメモリ１３に格納する。
【００４１】
（ステップＳ１１０５）車載機１０のプロセッサ１１は、ログデータをメモリ１３に格納した後、受信状態の判断を行なう。なお、受信状態の判断は、ログデータをメモリ１３に格納する前に行なっても良い。
【００４２】
車載機１０のプロセッサ１１は、ログデータをメモリ１３に格納した後、メモリ１３にアクセスして受信感度マップを参照する。受信感度マップは、車載機１０が正常であるか否かを検知するためのものであり、例えば、図９に示すように、路側機３の電波のＣＮ比の平均やその標準偏差、パケットエラー率の平均やその標準偏差の情報を有している。
【００４３】
受信感度マップが示すこれらの情報は、各車両１の車載機１０がセンター２へ送った情報に基づいて生成されたものであるため、ステップＳ１１０３で生成したログデータのＣＮ比やパケットエラー率が、受信感度マップが示すデータから逸脱していれば、本車載機１０に何らかの異常があることが推測される。
【００４４】
そこで、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０３で生成したログデータのＣＮ比が小さい場合、すなわち、下記の数式に示す「分布の下限値」よりも下回っていれば、車載機１０に異常があると判定する。
【数１】
【００４５】
例えば、ステップＳ１１０３で生成したログデータが図８に示す通りであり、当該ログデータの緯度・経度に対応する受信感度マップが図９に示す通りであった場合を考える。上記数式（数１）と図９の受信感度マップより、当該ログデータの緯度・経度におけるＣＮ比の分布の下限値は、２３ｄＢ（ＣＮ比平均）から２ｄＢ（ＣＮ比標準偏差の２倍）を減算した２１ｄＢとなる。一方、ログデータのＣＮ比は２２ｄＢであり、ＣＮ比の分布の下限値を上回っているため、車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比に関しては正常と判定する。
【００４６】
また、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０３で生成したログデータのパケットエラー率が大きい場合、すなわち、下記の数式に示す「分布の上限値」よりも上回っていれば、車載機１０に異常があると判定する。
【数２】
【００４７】
例えば、ステップＳ１１０３で生成したログデータが図８に示す通りであり、当該ログデータの緯度・経度に対応する受信感度マップが図９に示す通りであった場合を考える。上記数式（数２）と図９の受信感度マップより、当該ログデータの緯度・経度におけるパケットエラー率の分布の上限値は、０．０１％（パケットエラー率平均）から０．００２％（パケットエラー率標準偏差の２倍）を加算した０．０１２％となる。一方、ログデータのパケットエラー率は０％であり、パケットエラー率の分布の上限値を下回っているため、車載機１０のプロセッサ１１は、パケットエラー率に関しても正常と判定する。
【００４８】
（ステップＳ１１０６）車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比とパケットエラー率の何れも正常であれば、受信状態に異常が無く、車載機１０が正常であると判定する。一方、車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比とパケットエラー率の何れかが異常であれば、受信状態に異常があり、車載機１０が正常でないと判定する。
【００４９】
（ステップＳ１１０７）車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０６の処理で受信状態に異常があり、車載機１０が正常でないと判定した場合、車載機１０に異常がある旨を表示灯あるいは音声でユーザへ通知する。
【００５０】
車載機１０のプロセッサ１１が実行する受信状態判断処理の詳細については以上の通りである。車載機１０のプロセッサ１１は、車両１がＡＣＣオンの状態になると上記ステップＳ１１０１〜Ｓ１１０７の処理を定期的（例えば、１秒毎あるいは車両１が数メートル移動する毎等）繰り返し実行する。
【００５１】
なお、上記ステップＳ１１０５の処理では、車載機１０が正常であるか否かの判定の閾値を、正規分布上で約９５％のデータが該当することになる標準偏差の２倍（２σ）に設定していた。しかし、車載機１０が正常であるか否かの判定の閾値は、例えば、標準偏差の１倍（σ）や３倍（３σ）といった具合に、適宜変更してもよい。
【００５２】
＜車載機１０のプロセッサ１１が実行するログ送信処理（Ｓ２０００）＞
以下、車載機１０のプロセッサ１１が実行するログ送信処理の詳細について、図１０のフローチャートに沿って説明する。
【００５３】
（ステップＳ２１０１）車載機１０のプロセッサ１１は、車両１がＡＣＣオンの状態になると、メモリ１３に蓄積されたログをセンター２へ送信する所定のタイミングであるか否かの判定を行なう。メモリ１３に蓄積されたログをセンター２へ送信するタイミングは任意であり、例えば、１０分毎、車両１の駆動源が停止状態（以下、ＡＣＣオフという）になった時、或いはメモリ１３の空き容量が無くなった時等、異常検知システム１００の仕様等を考慮して適宜設定する。
【００５４】
（ステップＳ２１０２）車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ２１０１の処理でログをセンター２へ送信する所定のタイミングであると判定した場合、通信Ｉ／Ｆ１４で公衆通信回線４を経由してサーバ２０にアクセスし、メモリ１３に蓄積されている多数のログデータ（以下、ログリストという）をサーバ２０へ送る。車載機１０のプロセッサ１１は、メモリ１３に蓄積されているログリストを送信した後、メモリ１３に蓄積されているログリストを消去する。
【００５５】
車載機１０のプロセッサ１１が実行するログ送信処理の詳細については以上の通りである。車両１がＡＣＣオンの状態になると、車載機１０のプロセッサ１１が上記ステップＳ２１０１〜Ｓ２１０２の処理を繰り返し実行することにより、ログリストが所定のタイミングでセンター２へ定期的に送信される。なお、前記所定のタイミングが、車両１の駆動源が停止状態（以下、ＡＣＣオフという）になった時である場合には、ログリストをセンター２へ送信し、メモリ１３に蓄積されているログリストを消去した後、上記ステップＳ２１０１〜Ｓ２１０２の処理の実行を終了する。
【００５６】
＜車載機１０のプロセッサ１１が実行するマップ更新処理（Ｓ３０００）＞
以下、車載機１０のプロセッサ１１が実行するマップ更新処理の詳細について、図１１のフローチャートに沿って説明する。
【００５７】
（ステップＳ３１０１）車載機１０のプロセッサ１１は、車両１がＡＣＣオンの状態になると、通信Ｉ／Ｆ１４で公衆通信回線４を経由してサーバ２０にアクセスし、サーバ２０のデータベース２３に格納されている受信感度マップが更新されているか否かを照会する。データベース２３に格納されている受信感度マップが更新されているか否かは、メモリ１３に格納されている受信感度マップのプロパティ情報（バージョン情報や更新日時の情報）とデータベース２３に格納されている受信感度マップのプロパティ情報とを比較して行なう。
【００５８】
（ステップＳ３１０２）車載機１０のプロセッサ１１は、データベース２３に格納されている受信感度マップが更新されていると判定した場合、サーバ２０に対し、受信感度マップのデータの送信を要求する。
【００５９】
（ステップＳ３１０３）車載機１０のプロセッサ１１は、サーバ２０からデータが送信されると、新たな受信感度マップのデータをメモリ１３に格納すると共に、メモリ１３に格納されていた古い受信感度マップのデータを削除する。
【００６０】
車載機１０のプロセッサ１１が実行するマップ更新処理の詳細については以上の通りである。車載機１０のプロセッサ１１は、車両１がＡＣＣオンの状態になると上記ステップＳ３１０１〜Ｓ３１０３の処理を実行することにより、メモリ１３に格納されている受信感度マップを最新の状態に保つ。
【００６１】
なお、受信感度マップの更新は、車両１がＡＣＣオンの状態になったときのみならず、ＡＣＣオンの状態において繰り返し実行してもよいし、例えば月１回等の更新であってもよい。また、受信感度マップと合わせて路側機マップも更新するようにしてもよい。
【００６２】
＜サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログ蓄積処理（Ｓ４０００）＞
以下、サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログ蓄積処理の詳細について、図１２のフローチャートに沿って説明する。サーバ２０のプロセッサ２１は、サーバ２０が起動されてコンピュータプログラムがメモリ２２にロードされるとこれを実行し、下記に示す一連の処理を繰り返し実行する。
【００６３】
（ステップＳ４１０１）サーバ２０のプロセッサ２１は、車載機１０のプロセッサ１１が公衆通信回線４を経由してサーバ２０にアクセスし、ログリストを送信しているか否かを判定する。
【００６４】
（ステップＳ４１０２）サーバ２０のプロセッサ２１は、車載機１０のプロセッサ１１がログリストを送信している場合、通信Ｉ／Ｆ２４を介して取得したログリストをデータベース２３へ格納する。
【００６５】
サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログ蓄積処理の詳細については以上の通りである。サーバ２０のプロセッサ２１は、サーバ２０が起動されると上記ステップＳ４１０１〜Ｓ４１０２の処理を繰り返し実行することにより、各車両１から送信されるログリストをデータベース２３に蓄積する。
【００６６】
＜サーバ２０のプロセッサ１１が実行するログ解析処理（Ｓ５０００）＞
以下、サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログ解析処理の詳細について、図１３のフローチャートに沿って説明する。サーバ２０のプロセッサ２１は、サーバ２０が起動されてコンピュータプログラムがメモリ２２にロードされるとこれを実行し、下記に示す一連の処理を繰り返し実行する。
【００６７】
（ステップＳ５１０１）サーバ２０のプロセッサ２１は、データベース２３に蓄積されたログリストを解析する所定のタイミングであるか否かの判定を行なう。データベース２３に蓄積されたログリストを解析するタイミングは任意であり、例えば、１ヶ月毎等、異常検知システム１００の仕様等を考慮して適宜設定する。
【００６８】
（ステップＳ５１０２）サーバ２０のプロセッサ２１は、ステップＳ５１０１の処理でログリストを解析する所定のタイミングであると判定した場合、データベース２３に蓄積されているログリストの集計および受信感度マップの作成を行なう。データベース２３には様々な緯度および経度のログリストが蓄積されているため、サーバ２０のプロセッサ２１は、各ログリストの緯度および経度からログリストをメッシュＩＤ毎に分類し、メッシュＩＤ毎にログリストの集計および受信感度マップの作成を行なう。
【００６９】
サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログリストの集計および受信感度マップの作成の処理内容を図１４に基づいて説明する。サーバ２０のプロセッサ２１は、各車両１から送られたログリストのＣＮ比やパケットエラー率をメッシュＩＤ毎に合計してその平均値と標準偏差とを算出し、各メッシュＩＤの受信感度マップを作成してメモリ２２へ格納する。
【００７０】
（ステップＳ５１０３）サーバ２０のプロセッサ２１は、受信感度マップを作成した後、作成した受信感度マップを解析し、各路側機３の送信出力の異常の有無を路側機３毎に
以下のように判定する。すなわち、サーバ２０のプロセッサ２１は、メモリ２２に格納した受信感度マップを参照し、各メッシュＩＤのＣＮ比の平均とその標準偏差から、各メッシュＩＤにおける受信可否および漏洩有無の判定を地点毎に行なう。
【００７１】
ここで、受信可否の判定とは、送信出力が過小の路側機３の検知を目的としており、想定受信範囲内の地点で、大多数の車載機１０が路側機３の電波を正常に受信できるか否か、より詳細には、正規分布上で約９５％の車載機１０が路側機３の電波を正常に受信できるか否かに基づいて判定する。例えば、想定受信範囲内にある特定の地点について、ＣＮ比平均から標準偏差の２倍（２σ）を減算した値（以下、受信下限値という）を算出し、算出した受信下限値が規定の受信強度（例えば、１９ｄＢ等）以上であれば当該地点の受信可否は良好（ＯＫ）となり、算出した受信下限値が規定の受信強度未満であれば当該地点の受信可否は不良（ＮＧ）となる。
【００７２】
ここで、漏洩有無の判定とは、送信出力が過大の路側機３の検知を目的としており、想定受信範囲外の地点で、大多数の車載機１０が路側機３の電波を受信できるか否か、より詳細には、正規分布上で約９５％の車載機１０が路側機３の電波を受信できるか否かに基づいて判定する。例えば、想定受信範囲外にある特定の地点について、ＣＮ比平均から標準偏差の２倍（２σ）を加算した値（以下、漏洩上限値という）を算出し、算出した漏洩上限値が規定の漏洩強度（例えば、１９ｄＢ等）以下であれば当該地点の漏洩有無は良好（ＯＫ）となり、算出した漏洩上限値が規定の漏洩強度よりも強ければ当該地点の漏洩有無は不良（ＮＧ）となる。
【００７３】
上記受信可否の判定および漏洩有無の判定の具体例を以下に説明する。なお、説明を容易にするため、図６で示した電波到達エリアを簡略化した図１５を使って説明する。
【００７４】
路側機３が正常で送信出力に過不足が無い場合、図１５で「正常パターン」として示すように、想定受信範囲内である地点２〜４には電波が到達し、想定受信範囲外である地点１，５には電波が到達しないことになる。図１５の「正常パターン」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を図１６に示す。
【００７５】
路側機３が正常で送信出力に過不足が無い場合、図１６に示すように、想定受信範囲内である地点２，４の受信下限値は１９ｄＢであり、地点３の受信下限値は２０ｄＢなので、何れの箇所も規定の受信強度以上であり、受信可能なので受信可否の判定結果は良好（ＯＫ）となる。また、想定受信範囲外である地点１，５の漏洩上限値は１８ｄＢなので、何れの箇所も規定の漏洩強度以下であり、漏洩が無いので漏洩有無の判定結果は良好（ＯＫ）となる。
【００７６】
一方、路側機３が異常で送信出力が過小の場合、図１５で「異常パターン（出力過小）」として示すように、想定受信範囲内である地点２，４には電波が到達しないことになる。図１５の「異常パターン（出力過小）」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を図１７に示す。
【００７７】
路側機３が異常で送信出力が過小の場合、図１７に示すように、想定受信範囲内である地点２，４の受信下限値が１６ｄＢとなり、規定の受信強度未満であり、受信不能なので受信可否の判定結果は否（ＮＧ）となる。
【００７８】
また、路側機３が異常で送信出力が過大の場合、図１５で「異常パターン（出力過大）」として示すように、想定受信範囲外である地点１，５にも電波が到達することになる。図１５の「異常パターン（出力過大）」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を図１８に示す。
【００７９】
路側機３が異常で送信出力が過大の場合、図１８に示すように、想定受信範囲外である地点１，５の漏洩上限値が２０ｄＢとなり、規定の漏洩強度よりも強く、漏洩が有るので漏洩有無の判定結果は有（ＮＧ）となる。
【００８０】
サーバ２０のプロセッサ２１は、上記受信可否および漏洩有無の判定を地点毎に行ない、何れも正常であれば路側機３の異常は無いものと判断し、何れかが異常であれば当該路側機３が異常と判断し、路側機３の管理者へ報知する。路側機３の管理者への報知は、サーバ２０の表示画面へのメッセージ表示等により、サーバ２０の管理者であるセンター２のオペレータが路側機３の管理事業者へ連絡するようにしてもよいし、サーバ２０から路側機３の管理事業者のコンピュータ端末やその他の各種情報端末へ電子メール等で報知してもよい。なお、サーバ２０のプロセッサ２１は、路側機３の異常の有無をＣＮ比平均およびその標準偏差に基づいて判定しているが、パケットエラー率平均およびその標準偏差に基づいて判定するようにしてもよい。
【００８１】
（ステップＳ５１０４）サーバ２０のプロセッサ２１は、受信感度マップを解析して路側機３の異常の有無を判定した後、ステップＳ５１０２で作成したメモリ２２に格納されている受信感度マップと、過去に作成したデータベース２３に格納されている受信感度マップとの比較を行い、差分があるか否かの判定を行なう。
【００８２】
（ステップＳ５１０５）サーバ２０のプロセッサ２１は、メモリ２２に格納されている受信感度マップとデータベース２３に格納されている受信感度マップとの間に差異があれば、データベース２３に格納されている受信感度マップを削除すると共に、メモリ２２に格納されている受信感度マップをデータベース２３へ新たなプロパティ情報と共に格納することにより、データベース２３の受信感度マップを更新する。
【００８３】
サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログ解析処理の詳細については以上の通りである。サーバ２０のプロセッサ２１は、サーバ２０が起動されると上記ステップＳ５１０１〜Ｓ５１０５の処理を繰り返し実行することにより、路側機３の異常の検出や受信感度マップの更新を行なう。
【００８４】
＜効果＞
車載機１０のプロセッサ１１が上記一連の処理（Ｓ１０００）を実行することにより、図１９に示すように、各地点のＣＮ比やパケットエラー率とメモリ１３の受信感度マップとに基づく受信状態の判断が行なわれる。
【００８５】
また、車載機１０のプロセッサ１１およびサーバ２０のプロセッサ２１が上記一連の処理（Ｓ２０００〜Ｓ５０００）を実行することにより、図２０に示すように、各地点のＣＮ比やパケットエラー率が車載機１０のメモリ１３にログとして蓄積される。メモリ１３に蓄積されたログは定期的にサーバ２０のデータベース２３へ送信される。サーバ２０側では、データベース２３に蓄積されたログデータの定期的な集計および解析が行なわれ、データベース２３の受信感度マップが定期的に更新される。
【００８６】
よって、上記異常検知システム１００であれば、車両１が路側機３の付近を走行しているときの車載機１０の受信状態のみがログデータとして蓄積され、センター２のサーバ２０へアップロードされるので、異常検知システム１００全体のデータのトラフィックを最小量に抑えることができる。すなわち、例えば図２１に示す従来例のように、全ての地点の受信感度のデータを収集する場合、本実施例に係る異常検知システム１００のように各路側機３の周辺の受信感度のデータのみを収集する場合に比べて、異常検知システム１００全体のデータのトラフィックを大幅に削減できる。また、異常検知システム１００全体
のデータのトラフィックを最小量に抑制しつつ、車載機１０の異常が車両１側で、路側機３の異常がセンター２側で瞬時に検知可能である。
【００８７】
なお、上記異常検知システム１００では、地図を区切ったメッシュ毎の受信感度マップを用いていたが、このような態様に限定されるものではない。例えば、図２２に示すように道路毎に付与された道路ＩＤを使い、図２３に示すような道路ＩＤ毎の受信感度マップを用いてもよい。
【００８８】
また、上記異常検知システム１００では、公衆通信回線４を経由してログや受信感度マップ等のデータが交換されていたが、車載機１０とサーバ２０との間におけるデータの交換は、路側機３を介して行っても良い。
【００８９】
また、上記異常検知システム１００は、車両１に搭載された車載機１０を例示していたが、このような情報端末に限定されるものではない。上記異常検知システム１００は、測位可能な情報端末であれば如何なるものであっても適用可能であり、例えば、携帯電話や無線ＬＡＮといった各種の無線通信システムに対しても適用可能である。
【００９０】
＜変形例＞
ところで、上記異常検知システム１００では、路側機３が故障し、路側機３の送信出力が異常に低下している場合であって、当該路側機３が故障直後であることなどの理由により車載機１０の受信感度マップが更新されていない場合、ステップＳ１１０６の処理において車載機１０が故障していないにも関わらず車載機１０が異常であるとの誤判定がなされる可能性がある。そこで、本変形例では、車載機１０のプロセッサ１１は２箇所の路側機３での受信状態に基づいて処理を行うものとし、２箇所連続で受信状態が異常の場合に車載機１０の異常を確定し、１箇所目で受信状態が異常であったにも関わらず２箇所目で受信状態が正常であった場合には１箇所目の路側機３が異常である旨をセンター２のサーバ２０へ報知するものとする。具体的には、図５に示した受信状態判断処理（Ｓ１０００）を以下のように変形する。
【００９１】
＜車載機１０のプロセッサ１１が実行する受信状態判断処理（Ｓ１０００）の変形例＞
以下、本変形例に係る車載機１０のプロセッサ１１が実行する受信状態判断処理の詳細について、図２４のフローチャートに沿って説明する。なお、図５に示したものと同一の処理（Ｓ１１０１〜Ｓ１１０５）については図２４においても同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９２】
（ステップＳ１２０６）車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比とパケットエラー率の何れも正常であれば、後述するステップＳ１２１１の処理を実行する。一方、車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比とパケットエラー率の何れかが異常であれば、ステップＳ１２０７の処理を実行する。
【００９３】
（ステップＳ１２０７）車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比とパケットエラー率の何れかが異常であれば、メモリ１３にアクセスしてエラーフラグの状態を判定する。
【００９４】
（ステップＳ１２０８）車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２０７の処理においてエラーフラグの状態がオフであると判定した場合、メモリ１３にアクセスしてエラーフラグをオンにすると共に、ステップＳ１１０２で検知した車両１付近の路側機３のＩＤ、すなわち、受信状態が異常であった路側機３の路側機ＩＤを格納する。そして、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０１以降の処理を繰り返す。
【００９５】
（ステップＳ１２０９）一方、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２０９の
処理においてエラーフラグの状態がオンであると判定した場合、メモリ１３にエラーフラグと共に格納されている路側機ＩＤを参照する。ここで、参照した路側機ＩＤが、ステップＳ１１０２で検知した車両１付近の路側機３のＩＤ、すなわち、受信状態が異常であった路側機３のＩＤと一致していなければ、２箇所の路側機３で連続して受信状態が異常であったことになるため、車載機１０が異常である事が確定的になる。
【００９６】
（ステップＳ１２１０）そこで、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２０９において、メモリ１３にエラーフラグと共に格納されている路側機ＩＤが、ステップＳ１１０２で検知した車両１付近の路側機３のＩＤと一致していないと判定した場合、車載機１０に異常がある旨を表示灯あるいは音声でユーザへ通知する。一方、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２０９において、メモリ１３にエラーフラグと共に格納されている路側機ＩＤが、ステップＳ１１０２で検知した車両１付近の路側機３のＩＤと一致していると判定した場合、本ステップを省略してステップＳ１１０１以降の処理を繰り返す。
【００９７】
（ステップＳ１２１１）また、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２０６の処理において、ＣＮ比とパケットエラー率の何れも正常であると判定した場合、メモリ１３にアクセスしてエラーフラグの状態を判定する。ここで、エラーフラグがオンであれば、以前の路側機３では受信状態が異常であったにも関わらず、今回の路側機３では受信状態が正常であったことになるため、車載機１０は正常であり、以前の路側機３に異常があったことが確定的になる。
【００９８】
（ステップＳ１２１２）そこで、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２１１の処理においてエラーフラグの状態がオンであると判定した場合、通信Ｉ／Ｆ１４で公衆通信回線４を経由してサーバ２０にアクセスし、メモリ１３にエラーフラグと共に格納されている路側機ＩＤの情報をサーバ２０へ送ることで、路側機３の異常を報知する。サーバ２０のプロセッサ２１は、車載機１０のプロセッサ１１から路側機ＩＤの情報が送られた場合、サーバ２０の表示画面へのメッセージ表示等により、サーバ２０の管理者であるセンター２のオペレータが路側機３の管理事業者へ連絡するようにしてもよいし、サーバ２０から路側機３の管理事業者のコンピュータ端末やその他の各種情報端末へ電子メール等で報知してもよい。
【００９９】
（ステップＳ１２１３）車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２１２の処理において路側機３の異常を報知した後、メモリ１３にアクセスしてエラーフラグをオフにする。そして、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０１以降の処理を繰り返す。
【０１００】
上記異常検知システム１００であれば、路側機３が故障し、路側機３の送信出力が異常に低下している場合であって、当該路側機３が故障直後であることなどの理由により車載機１０の受信感度マップが更新されていない場合であっても、車載機１０が故障していないにも関わらず車載機１０が異常であるとの誤判定がなされることが無い。
【符号の説明】
【０１０１】
１００・・異常検知システム：１・・車両：２・・センター：３・・路側機：４・・公衆通信回線：１０・・車載機：２０・・サーバ：１１，２１・・プロセッサ：１２・・送受信部：１３，２２・・メモリ：１４，２４・・通信Ｉ／Ｆ：１５・・入力Ｉ／Ｆ：１６・・ＧＰＳ装置：２３・・データベース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常検知装置、サーバ、システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信エラーを防止するＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）車載機等が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０８７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＤＳＲＣのように、各地に点在する固定局を介した事業者から受信装置への無線通信においては、通信装置に発生した何らかの不具合により、通信が正常に行なわれない場合がある。ここで、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを特定する手段として、受信装置から提供される受信状態の情報を集計して解析する方法がある。しかしながら、固定局が各地に点在していると集計するデータが膨大となり、また、ユーザ側である受信装置においては通信が正常に行なわれない場合に固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを特定することが難しい。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、集計するデータの量を抑制しつつ、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを容易に特定可能な異常検知装置、サーバ、システムおよび方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、各受信装置が固定局の所定付近に居る際に蓄積した受信状態の数値データを集計した統計データと実際の受信状態とを比較し、異常の有無を検知することにした。
【０００７】
詳細には、固定局の電波を受信する受信装置の異常の有無を検知する異常検知装置であって、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態と、前記固定局から所定距離における各受信装置の受信状態を集計した統計データとを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する第一の演算部を備える。
【０００８】
上記異常検知装置であれば、各受信装置が固定局の所定付近に居る際に蓄積したデータを集計した統計データに基づいて異常の有無を検知しているため、固定局の付近以外のデータも含めて集計する場合に比べて、集計するデータの量を抑制することができる。
【０００９】
また、固定局の電波を受信する受信装置側で、上記集計データと実際の受信状態との比較を行い、受信装置の異常の有無を検知しているため、受信状態が正常でなかった場合であっても、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを受信装置側で容易に特定することができる。
【００１０】
なお、前記統計データは、前記各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計するサーバが生成し、前記サーバから前記異常検知装置へ提供したものであり、前記第一の演算部は、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在す
る際の受信状態を示すデータを定期的に前記サーバへ提供するものであってもよい。上記異常検知装置であれば、各受信装置の情報がサーバで共有されるので、集計するデータの量を抑制しつつ精度の高い検知結果を得ることができる。
【００１１】
また、前記第一の演算部は、前記統計データと前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態との比較を少なくとも２箇所の固定局について実行し、前記少なくとも２箇所の固定局の比較結果に基づいて、前記受信装置の異常の有無を検知するものであってもよい。受信装置の異常の有無の検知を少なくとも２箇所の固定局に基づいて実行すれば、固定局に異常が生じた直後であっても、異常検知装置は、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを精度よく検知することができる。
【００１２】
また、前記各受信装置の受信状態を示すデータは、前記各受信装置が前記固定局から所定距離に存在することを測位データと前記固定局の位置を規定した位置データとの比較によって検知した際に蓄積されたものであってもよい。受信状態を示すデータを測位データに沿って提供することにより、電波が送信されていない固定局の異常を、各受信装置の受信状態を示す数値データの解析から特定することができる。
【００１３】
また、本発明は、固定局の電波を受信する各受信装置から提供されるデータを処理するサーバであって、各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計して、前記固定局の電波の受信状態の統計データを生成し、前記統計データに基づいて前記固定局の異常の有無を検知する第二の演算部を備えるものであってもよい。
【００１４】
上記サーバであれば、各受信装置が固定局の所定付近に居る際に蓄積したデータの集計結果に基づいて異常の有無を検知しているため、固定局の付近に居ない際のデータも含めて集計する場合に比べて、集計するデータの量を抑制しつつ、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかをサーバ側で容易に特定することができる。
【００１５】
また、本発明は、システム、方法、プログラム、或いはプログラムを記録した記録媒体として捉えることもできる。例えば、本発明は、無線通信する固定局と各受信装置の異常を検知する異常検知システムであって、前記各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計して、前記固定局の電波の受信状態の統計データを生成する第二の演算部と、前記第二の演算部が生成した前記統計データと、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態とを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する第一の演算部と、を備えるものであってもよいし、或いは、固定局の電波を受信する受信装置に設けた演算部に実行させる異常検知プログラムであって、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態と、前記固定局から所定距離における各受信装置の受信状態を集計した統計データとを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する処理を実行させるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
集計するデータの量を抑制しつつ、固定局と受信装置の何れに不具合があるのかを容易に特定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】異常検知システムの構成図である。
【図２】システム全体で実行される処理のイメージを示した図である。
【図３】システム全体で実行される処理の概要を示した図である。
【図４】路側機または車載機が故障した場合の態様を示した図である。
【図５】受信状態判断処理のフローチャートである。
【図６】各路側機の電波到達エリア、想定受信範囲、及びログ収集範囲を示した図である。
【図７】路側機マップの一例を示した図である。
【図８】ログデータの一例を示した図である。
【図９】受信感度マップの一例を示した図である。
【図１０】ログ送信処理のフローチャートである。
【図１１】マップ更新処理のフローチャートである。
【図１２】ログ蓄積処理のフローチャートである。
【図１３】ログ解析処理のフローチャートである。
【図１４】ログリストの集計および受信感度マップの作成の処理内容を示した図である。
【図１５】電波到達エリアを簡略化した図である。
【図１６】「正常パターン」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を示した図である。
【図１７】「異常パターン（出力過小）」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を示した図である。
【図１８】「異常パターン（出力過大）」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を示した図である。
【図１９】受信状態の判断処理のシーケンスである。
【図２０】ログデータの定期的な集計および解析、及び受信感度マップの更新処理のシーケンスである。
【図２１】データ量を従来例と実施例とで比較した図である。
【図２２】道路ＩＤの一例である。
【図２３】受信感度マップの変形例である。
【図２４】変形例に係る受信状態判断処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本願発明を実施するための形態を例示的に説明する。以下に示す実施形態は例示であり、本願発明の技術的範囲をこれらに限定するものではない。
【００１９】
＜構成＞
図１は、本願発明の一実施形態に係る異常検知システム１００の構成図である。異常検知システム１００は、車両１に搭載されたＤＳＲＣ車載機（以下、単に車載機１０という）およびＧＰＳ（Global Positioning System）装置１６と、センター２に設置されたサ
ーバ２０とを含む。車載機１０は、ＩＴＳ（Intelligent Transport System）車載機の一種であり、例えば、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection system）端末やカーナビゲー
ション装置等を例示できる。なお、車載機１０は、本願でいう異常検知装置の一態様として捉えることができる。しかし、本願でいう異常検知装置は、このような態様に限定されるものでなく、車載機１０とは別の装置としてもよい。
【００２０】
サーバ２０は、プロセッサ２１やメモリ２２、通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）２４、データベース２３を備えており、メモリ２２にロードされたコンピュータプログラムをプロセッサ２１が実行することにより、後述する異常検知処理等を実行する。一連の処理は、プロセッサ２１がメモリ２２、通信Ｉ／Ｆ２４、データベース２３と協働することによって実現される。プロセッサ２１は、通信Ｉ／Ｆ２４を介して公衆通信回線４に繋がっており、公衆通信回線４を介して車両１の車載機１０と通信可能である。
【００２１】
車載機１０は、プロセッサ１１や不揮発性のメモリ１３、送受信部１２、通信Ｉ／Ｆ１４、入力Ｉ／Ｆ１５を備えており、メモリ１３にロードされたコンピュータプログラムをプロセッサ１１が実行することにより、路側機３から各種のデータ（例えば、車載機１０がＥＴＣ端末であれば決済に必要なデータであり、車載機１０がカーナビゲーション装置
であれば交通情報等のデータである）を得る。送受信部１２は、車両１が走行する道路に設置された各種の路側機３との間で無線通信回線を確立し、プロセッサ１１と路側機３との間で交換されるデータを中継したり、ＣＮ比やパケットエラー率等の情報をプロセッサ１１へ渡したりする。メモリ１３には、路側機３のＣＮ比等の情報を記録するためのログや、路側機３の位置データや受信感度のマップ等が格納されている。
【００２２】
ＧＰＳ装置１６は、衛星から送信された信号に基づいて車両１の位置を測位する。ＧＰＳ装置１６は、車載機１０の入力Ｉ／Ｆ１５と接続されており、車両１の位置データを車載機１０のプロセッサ１１へ送る。
【００２３】
＜システム全体で実行される処理の概要＞
図２は、システム全体で実行される処理のイメージを示した図である。異常検知システム１００は、各車両１の車載機１０から送られる受信感度や位置等のデータをセンター２のサーバ２０が処理する。各車両１の車載機１０から送られるデータをサーバ２０が処理することにより、車載機１０や路側機３の故障をユーザあるいは管理者が検知し、故障発生箇所を特定できる。
【００２４】
図３は、システム全体で実行される処理の概要を示した図である。車両１とセンター２との間で交換されるデータは、次のように処理される。
【００２５】
すなわち、車両１側では、車両１が路側機３の付近を走行したときに得た路側機３の電波の受信感度のデータが車載機１０のプロセッサ１１によって解析され、受信状態の判断が行なわれる（Ｓ１０００）。また、車両１側では、受信感度のデータがログに蓄積され、サーバ２０へ定期的に送信される（Ｓ２０００）。また、車両１側では、サーバ２０で作成された受信感度のマップの受信が行なわれ、マップが逐次更新される（Ｓ３０００）。
【００２６】
センター２側では、車載機１０から送信されるデータがプロセッサ２１によってデータベース２３へ蓄積されると共に（Ｓ４０００）、蓄積されたデータの定期的な解析が行なわれ、路側機３の故障の有無の診断と受信感度のマップの作成が行なわれる（Ｓ５０００）。
【００２７】
以上がシステム１全体で実行される処理の概要であり、各処理の実行主体は下記の表に示す通りである。
【表１】
【００２８】
路側機３または車載機１０が故障する場合の態様としては、図４に示されるように、４つのパターンが考えられる。すなわち、車載機１０が路側機３の想定受信範囲内に居て電
波も受信可能な場合（パターン１）と、車載機１０が路側機３の想定受信範囲内に居るにも関わらず電波が受信不能な場合（パターン２）と、車載機１０が路側機３の想定受信範囲外に居るにも関わらず電波が受信可能な場合（パターン３）と、車載機１０が路側機３の想定受信範囲外に居て電波も受信不能な場合（パターン４）の４つである。パターン１で考えられるのは、路側機３の出力が正常か過大の場合であるため、路側機３が異常の可能性を含むことになる。パターン２で考えられるのは、路側機３の出力が正常か過小の場合であるため、路側機３および車載機１０の何れか又は両方が故障している可能性を含むことになる。パターン３で考えられるのは、路側機３の出力が過大の場合だけであるため、路側機３が故障しているということになる。パターン４は、基本的には路側機３と車載機１０の何れも正常の場合のパターンであるが、路側機３が故障して出力が過小の場合や、車載機１０が故障して正常に受信できていない状態の可能性を含んでいる。
【００２９】
本異常検知システム１００では、パターン１からパターン３の何れかの態様において、路側機３や車載機１０の異常を検知するものであり、車両１側ではパターン２の場合の車載機１０の異常の有無を受信感度マップに基づいて検知し、センター２側ではパターン１，２，３の場合の路側機３の異常の有無を各車両１の車載機１０から送られるログデータに基づいて検知する。
【００３０】
以下、サーバ２０のプロセッサ２１や車載機１０のプロセッサ１１が実行する処理の詳細について説明する。なお、説明の便宜上、以下においては上記表に示す各処理（Ｓ１０００〜Ｓ５０００）について個別に説明するが、上記各処理は、必ずしも他の処理の前後で実行されるものではなく、他の処理と並列に実行される場合もある。下記に示す各処理フローは、各プロセッサがコンピュータプログラムを実行することによって実現される。
【００３１】
＜車載機１０のプロセッサ１１が実行する受信状態判断処理（Ｓ１０００）＞
以下、車載機１０のプロセッサ１１が実行する受信状態判断処理の詳細について、図５のフローチャートに沿って説明する。
【００３２】
（ステップＳ１１０１）車載機１０のプロセッサ１１は、車両１の駆動源が作動状態（以下、ＡＣＣオンという）、すなわち、駆動源が内燃機関であればエンジンが始動し、ハイブリッドシステムやＥＶ（Electric Vehicle）システムであればシステム電源がオンになると、車両１の位置に関するデータをＧＰＳ装置１６から取得する。
【００３３】
（ステップＳ１１０２）車載機１０のプロセッサ１１は、ＧＰＳ装置１６から位置データを取得するとメモリ１３にアクセスし、路側機３の位置を示すマップ（以下、路側機マップという）を参照する。路側機マップは、ＩＴＳ（Intelligent Transport System）事業者等が作成したものであり、メモリ１３に予め格納されている。
【００３４】
車載機１０のプロセッサ１１は、ＧＰＳ装置１６から取得した位置データと路側機マップとを比較し、車両１が路側機３の所定付近に位置しているか否かを判定する。ここでいう路側機３の所定付近とは、路側機３の送信出力が過大である場合に電波が到達し得る範囲よりも内側の範囲であり、例えば、図６で「ログ収集範囲」として示す範囲内である。
【００３５】
路側機３が、例えば、図６に示すよう、路側機マップ上で位置Ｃ−３と位置Ｄ−１０と位置Ｋ−６にあるものとする。また、路側機３が情報を提供する範囲は「想定受信範囲」で示される範囲内に限定されていると仮定する。この場合、路側機３の送信出力が正常であれば、例えば位置Ｃ−３の路側機３のように、電波が実際に到達しているエリア（以下、電波到達エリアという）が「想定受信範囲」と概ね一致することになる。一方、路側機３の送信出力が過大であれば、路側機３が情報を提供する範囲よりも外側の範囲にまで電波が届くことになり、例えば位置Ｄ−１０の路側機３のように、電波到達エリアが「想定
受信範囲」よりも広くなる。また、路側機３の送信出力が過小であれば、例えば位置Ｋ−６の路側機３のように、電波到達エリアが「想定受信範囲」よりも狭くなる。
【００３６】
そこで、本異常検知システム１００では、収集データの量を抑制しつつも、送信出力が過大の路側機３を検知できるようにするため、車両１が「ログ収集範囲」にあることを車載機１０のプロセッサ１１がＧＰＳ装置１６の位置情報に基づいて検知すると、受信感度のデータをログへ記録する。路側機マップは、車両１が「ログ収集範囲」にあるか否かをＧＰＳ装置１６の位置情報に基づいて検知するためのものであり、例えば、図７に示すように、各路側機３を識別するためのＩＤ情報や提供エリアの情報、周辺エリアの情報を有している。図７の表で「提供エリア」が図６の「想定受信範囲」に対応しており、図７の表で「周辺エリア」が図６の「ログ収集範囲」に対応している。
【００３７】
車載機１０のプロセッサ１１は、ＧＰＳ装置１６から通知される緯度・経度の位置情報が、路側機マップが示す何れかの路側機３の提供エリアまたは周辺エリアのメッシュＩＤに一致すれば、車両１が当該路側機３の付近に居ると判定する。一方、車載機１０のプロセッサ１１は、ＧＰＳ装置１６から取得した緯度・経度の位置情報が、路側機マップが示す何れの路側機３の提供エリアおよび周辺エリアのメッシュＩＤにも一致しなければ、車両１が何れの路側機３の付近にも居ないと判定する。
【００３８】
ここで、メッシュＩＤとは、地図上の特定の位置を示すための情報であり、各メッシュＩＤには対応する緯度・経度の情報が付されている。車載機１０のプロセッサ１１は、ＧＰＳ装置１６から通知される緯度・経度の情報と路側機マップのメッシュＩＤに付されている緯度・経度の情報とを比較することにより、車両１が特定の路側機３の付近に居るか否かの判定を行なう。なお、「ログ収集範囲」を示す路側機マップの「周辺エリア」は、図７の表に示すように予め明示されていてもよいし、路側機３からの距離に応じてプロセッサ１１が判別してもよい。
【００３９】
（ステップＳ１１０３）車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０２の処理で車両１が「ログ収集範囲」内に位置していることを検知した場合、送受信部１２から通知される路側機３の電波のＣＮ比（Carrier to Noise Ratio）およびパケットエラー率（受信データの誤り率）の情報を取得する。これにより、図８に示すように、路側機のＩＤや日時、電波を受信したチャンネル、緯度および経度、ＣＮ比、及びパケットエラー率の７つの情報で構成されるログデータが生成される。
【００４０】
（ステップＳ１１０４）車載機１０のプロセッサ１１は、生成したログデータをメモリ１３に格納する。
【００４１】
（ステップＳ１１０５）車載機１０のプロセッサ１１は、ログデータをメモリ１３に格納した後、受信状態の判断を行なう。なお、受信状態の判断は、ログデータをメモリ１３に格納する前に行なっても良い。
【００４２】
車載機１０のプロセッサ１１は、ログデータをメモリ１３に格納した後、メモリ１３にアクセスして受信感度マップを参照する。受信感度マップは、車載機１０が正常であるか否かを検知するためのものであり、例えば、図９に示すように、路側機３の電波のＣＮ比の平均やその標準偏差、パケットエラー率の平均やその標準偏差の情報を有している。
【００４３】
受信感度マップが示すこれらの情報は、各車両１の車載機１０がセンター２へ送った情報に基づいて生成されたものであるため、ステップＳ１１０３で生成したログデータのＣＮ比やパケットエラー率が、受信感度マップが示すデータから逸脱していれば、本車載機１０に何らかの異常があることが推測される。
【００４４】
そこで、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０３で生成したログデータのＣＮ比が小さい場合、すなわち、下記の数式に示す「分布の下限値」よりも下回っていれば、車載機１０に異常があると判定する。
【数１】
【００４５】
例えば、ステップＳ１１０３で生成したログデータが図８に示す通りであり、当該ログデータの緯度・経度に対応する受信感度マップが図９に示す通りであった場合を考える。上記数式（数１）と図９の受信感度マップより、当該ログデータの緯度・経度におけるＣＮ比の分布の下限値は、２３ｄＢ（ＣＮ比平均）から２ｄＢ（ＣＮ比標準偏差の２倍）を減算した２１ｄＢとなる。一方、ログデータのＣＮ比は２２ｄＢであり、ＣＮ比の分布の下限値を上回っているため、車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比に関しては正常と判定する。
【００４６】
また、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０３で生成したログデータのパケットエラー率が大きい場合、すなわち、下記の数式に示す「分布の上限値」よりも上回っていれば、車載機１０に異常があると判定する。
【数２】
【００４７】
例えば、ステップＳ１１０３で生成したログデータが図８に示す通りであり、当該ログデータの緯度・経度に対応する受信感度マップが図９に示す通りであった場合を考える。上記数式（数２）と図９の受信感度マップより、当該ログデータの緯度・経度におけるパケットエラー率の分布の上限値は、０．０１％（パケットエラー率平均）から０．００２％（パケットエラー率標準偏差の２倍）を加算した０．０１２％となる。一方、ログデータのパケットエラー率は０％であり、パケットエラー率の分布の上限値を下回っているため、車載機１０のプロセッサ１１は、パケットエラー率に関しても正常と判定する。
【００４８】
（ステップＳ１１０６）車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比とパケットエラー率の何れも正常であれば、受信状態に異常が無く、車載機１０が正常であると判定する。一方、車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比とパケットエラー率の何れかが異常であれば、受信状態に異常があり、車載機１０が正常でないと判定する。
【００４９】
（ステップＳ１１０７）車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０６の処理で受信状態に異常があり、車載機１０が正常でないと判定した場合、車載機１０に異常がある旨を表示灯あるいは音声でユーザへ通知する。
【００５０】
車載機１０のプロセッサ１１が実行する受信状態判断処理の詳細については以上の通りである。車載機１０のプロセッサ１１は、車両１がＡＣＣオンの状態になると上記ステップＳ１１０１〜Ｓ１１０７の処理を定期的（例えば、１秒毎あるいは車両１が数メートル移動する毎等）繰り返し実行する。
【００５１】
なお、上記ステップＳ１１０５の処理では、車載機１０が正常であるか否かの判定の閾値を、正規分布上で約９５％のデータが該当することになる標準偏差の２倍（２σ）に設定していた。しかし、車載機１０が正常であるか否かの判定の閾値は、例えば、標準偏差の１倍（σ）や３倍（３σ）といった具合に、適宜変更してもよい。
【００５２】
＜車載機１０のプロセッサ１１が実行するログ送信処理（Ｓ２０００）＞
以下、車載機１０のプロセッサ１１が実行するログ送信処理の詳細について、図１０のフローチャートに沿って説明する。
【００５３】
（ステップＳ２１０１）車載機１０のプロセッサ１１は、車両１がＡＣＣオンの状態になると、メモリ１３に蓄積されたログをセンター２へ送信する所定のタイミングであるか否かの判定を行なう。メモリ１３に蓄積されたログをセンター２へ送信するタイミングは任意であり、例えば、１０分毎、車両１の駆動源が停止状態（以下、ＡＣＣオフという）になった時、或いはメモリ１３の空き容量が無くなった時等、異常検知システム１００の仕様等を考慮して適宜設定する。
【００５４】
（ステップＳ２１０２）車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ２１０１の処理でログをセンター２へ送信する所定のタイミングであると判定した場合、通信Ｉ／Ｆ１４で公衆通信回線４を経由してサーバ２０にアクセスし、メモリ１３に蓄積されている多数のログデータ（以下、ログリストという）をサーバ２０へ送る。車載機１０のプロセッサ１１は、メモリ１３に蓄積されているログリストを送信した後、メモリ１３に蓄積されているログリストを消去する。
【００５５】
車載機１０のプロセッサ１１が実行するログ送信処理の詳細については以上の通りである。車両１がＡＣＣオンの状態になると、車載機１０のプロセッサ１１が上記ステップＳ２１０１〜Ｓ２１０２の処理を繰り返し実行することにより、ログリストが所定のタイミングでセンター２へ定期的に送信される。なお、前記所定のタイミングが、車両１の駆動源が停止状態（以下、ＡＣＣオフという）になった時である場合には、ログリストをセンター２へ送信し、メモリ１３に蓄積されているログリストを消去した後、上記ステップＳ２１０１〜Ｓ２１０２の処理の実行を終了する。
【００５６】
＜車載機１０のプロセッサ１１が実行するマップ更新処理（Ｓ３０００）＞
以下、車載機１０のプロセッサ１１が実行するマップ更新処理の詳細について、図１１のフローチャートに沿って説明する。
【００５７】
（ステップＳ３１０１）車載機１０のプロセッサ１１は、車両１がＡＣＣオンの状態になると、通信Ｉ／Ｆ１４で公衆通信回線４を経由してサーバ２０にアクセスし、サーバ２０のデータベース２３に格納されている受信感度マップが更新されているか否かを照会する。データベース２３に格納されている受信感度マップが更新されているか否かは、メモリ１３に格納されている受信感度マップのプロパティ情報（バージョン情報や更新日時の情報）とデータベース２３に格納されている受信感度マップのプロパティ情報とを比較して行なう。
【００５８】
（ステップＳ３１０２）車載機１０のプロセッサ１１は、データベース２３に格納されている受信感度マップが更新されていると判定した場合、サーバ２０に対し、受信感度マップのデータの送信を要求する。
【００５９】
（ステップＳ３１０３）車載機１０のプロセッサ１１は、サーバ２０からデータが送信されると、新たな受信感度マップのデータをメモリ１３に格納すると共に、メモリ１３に格納されていた古い受信感度マップのデータを削除する。
【００６０】
車載機１０のプロセッサ１１が実行するマップ更新処理の詳細については以上の通りである。車載機１０のプロセッサ１１は、車両１がＡＣＣオンの状態になると上記ステップＳ３１０１〜Ｓ３１０３の処理を実行することにより、メモリ１３に格納されている受信感度マップを最新の状態に保つ。
【００６１】
なお、受信感度マップの更新は、車両１がＡＣＣオンの状態になったときのみならず、ＡＣＣオンの状態において繰り返し実行してもよいし、例えば月１回等の更新であってもよい。また、受信感度マップと合わせて路側機マップも更新するようにしてもよい。
【００６２】
＜サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログ蓄積処理（Ｓ４０００）＞
以下、サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログ蓄積処理の詳細について、図１２のフローチャートに沿って説明する。サーバ２０のプロセッサ２１は、サーバ２０が起動されてコンピュータプログラムがメモリ２２にロードされるとこれを実行し、下記に示す一連の処理を繰り返し実行する。
【００６３】
（ステップＳ４１０１）サーバ２０のプロセッサ２１は、車載機１０のプロセッサ１１が公衆通信回線４を経由してサーバ２０にアクセスし、ログリストを送信しているか否かを判定する。
【００６４】
（ステップＳ４１０２）サーバ２０のプロセッサ２１は、車載機１０のプロセッサ１１がログリストを送信している場合、通信Ｉ／Ｆ２４を介して取得したログリストをデータベース２３へ格納する。
【００６５】
サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログ蓄積処理の詳細については以上の通りである。サーバ２０のプロセッサ２１は、サーバ２０が起動されると上記ステップＳ４１０１〜Ｓ４１０２の処理を繰り返し実行することにより、各車両１から送信されるログリストをデータベース２３に蓄積する。
【００６６】
＜サーバ２０のプロセッサ１１が実行するログ解析処理（Ｓ５０００）＞
以下、サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログ解析処理の詳細について、図１３のフローチャートに沿って説明する。サーバ２０のプロセッサ２１は、サーバ２０が起動されてコンピュータプログラムがメモリ２２にロードされるとこれを実行し、下記に示す一連の処理を繰り返し実行する。
【００６７】
（ステップＳ５１０１）サーバ２０のプロセッサ２１は、データベース２３に蓄積されたログリストを解析する所定のタイミングであるか否かの判定を行なう。データベース２３に蓄積されたログリストを解析するタイミングは任意であり、例えば、１ヶ月毎等、異常検知システム１００の仕様等を考慮して適宜設定する。
【００６８】
（ステップＳ５１０２）サーバ２０のプロセッサ２１は、ステップＳ５１０１の処理でログリストを解析する所定のタイミングであると判定した場合、データベース２３に蓄積されているログリストの集計および受信感度マップの作成を行なう。データベース２３には様々な緯度および経度のログリストが蓄積されているため、サーバ２０のプロセッサ２１は、各ログリストの緯度および経度からログリストをメッシュＩＤ毎に分類し、メッシュＩＤ毎にログリストの集計および受信感度マップの作成を行なう。
【００６９】
サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログリストの集計および受信感度マップの作成の処理内容を図１４に基づいて説明する。サーバ２０のプロセッサ２１は、各車両１から送られたログリストのＣＮ比やパケットエラー率をメッシュＩＤ毎に合計してその平均値と標準偏差とを算出し、各メッシュＩＤの受信感度マップを作成してメモリ２２へ格納する。
【００７０】
（ステップＳ５１０３）サーバ２０のプロセッサ２１は、受信感度マップを作成した後、作成した受信感度マップを解析し、各路側機３の送信出力の異常の有無を路側機３毎に
以下のように判定する。すなわち、サーバ２０のプロセッサ２１は、メモリ２２に格納した受信感度マップを参照し、各メッシュＩＤのＣＮ比の平均とその標準偏差から、各メッシュＩＤにおける受信可否および漏洩有無の判定を地点毎に行なう。
【００７１】
ここで、受信可否の判定とは、送信出力が過小の路側機３の検知を目的としており、想定受信範囲内の地点で、大多数の車載機１０が路側機３の電波を正常に受信できるか否か、より詳細には、正規分布上で約９５％の車載機１０が路側機３の電波を正常に受信できるか否かに基づいて判定する。例えば、想定受信範囲内にある特定の地点について、ＣＮ比平均から標準偏差の２倍（２σ）を減算した値（以下、受信下限値という）を算出し、算出した受信下限値が規定の受信強度（例えば、１９ｄＢ等）以上であれば当該地点の受信可否は良好（ＯＫ）となり、算出した受信下限値が規定の受信強度未満であれば当該地点の受信可否は不良（ＮＧ）となる。
【００７２】
ここで、漏洩有無の判定とは、送信出力が過大の路側機３の検知を目的としており、想定受信範囲外の地点で、大多数の車載機１０が路側機３の電波を受信できるか否か、より詳細には、正規分布上で約９５％の車載機１０が路側機３の電波を受信できるか否かに基づいて判定する。例えば、想定受信範囲外にある特定の地点について、ＣＮ比平均から標準偏差の２倍（２σ）を加算した値（以下、漏洩上限値という）を算出し、算出した漏洩上限値が規定の漏洩強度（例えば、１９ｄＢ等）以下であれば当該地点の漏洩有無は良好（ＯＫ）となり、算出した漏洩上限値が規定の漏洩強度よりも強ければ当該地点の漏洩有無は不良（ＮＧ）となる。
【００７３】
上記受信可否の判定および漏洩有無の判定の具体例を以下に説明する。なお、説明を容易にするため、図６で示した電波到達エリアを簡略化した図１５を使って説明する。
【００７４】
路側機３が正常で送信出力に過不足が無い場合、図１５で「正常パターン」として示すように、想定受信範囲内である地点２〜４には電波が到達し、想定受信範囲外である地点１，５には電波が到達しないことになる。図１５の「正常パターン」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を図１６に示す。
【００７５】
路側機３が正常で送信出力に過不足が無い場合、図１６に示すように、想定受信範囲内である地点２，４の受信下限値は１９ｄＢであり、地点３の受信下限値は２０ｄＢなので、何れの箇所も規定の受信強度以上であり、受信可能なので受信可否の判定結果は良好（ＯＫ）となる。また、想定受信範囲外である地点１，５の漏洩上限値は１８ｄＢなので、何れの箇所も規定の漏洩強度以下であり、漏洩が無いので漏洩有無の判定結果は良好（ＯＫ）となる。
【００７６】
一方、路側機３が異常で送信出力が過小の場合、図１５で「異常パターン（出力過小）」として示すように、想定受信範囲内である地点２，４には電波が到達しないことになる。図１５の「異常パターン（出力過小）」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を図１７に示す。
【００７７】
路側機３が異常で送信出力が過小の場合、図１７に示すように、想定受信範囲内である地点２，４の受信下限値が１６ｄＢとなり、規定の受信強度未満であり、受信不能なので受信可否の判定結果は否（ＮＧ）となる。
【００７８】
また、路側機３が異常で送信出力が過大の場合、図１５で「異常パターン（出力過大）」として示すように、想定受信範囲外である地点１，５にも電波が到達することになる。図１５の「異常パターン（出力過大）」に該当するときの各地点のＣＮ比平均やその標準偏差の一例を図１８に示す。
【００７９】
路側機３が異常で送信出力が過大の場合、図１８に示すように、想定受信範囲外である地点１，５の漏洩上限値が２０ｄＢとなり、規定の漏洩強度よりも強く、漏洩が有るので漏洩有無の判定結果は有（ＮＧ）となる。
【００８０】
サーバ２０のプロセッサ２１は、上記受信可否および漏洩有無の判定を地点毎に行ない、何れも正常であれば路側機３の異常は無いものと判断し、何れかが異常であれば当該路側機３が異常と判断し、路側機３の管理者へ報知する。路側機３の管理者への報知は、サーバ２０の表示画面へのメッセージ表示等により、サーバ２０の管理者であるセンター２のオペレータが路側機３の管理事業者へ連絡するようにしてもよいし、サーバ２０から路側機３の管理事業者のコンピュータ端末やその他の各種情報端末へ電子メール等で報知してもよい。なお、サーバ２０のプロセッサ２１は、路側機３の異常の有無をＣＮ比平均およびその標準偏差に基づいて判定しているが、パケットエラー率平均およびその標準偏差に基づいて判定するようにしてもよい。
【００８１】
（ステップＳ５１０４）サーバ２０のプロセッサ２１は、受信感度マップを解析して路側機３の異常の有無を判定した後、ステップＳ５１０２で作成したメモリ２２に格納されている受信感度マップと、過去に作成したデータベース２３に格納されている受信感度マップとの比較を行い、差分があるか否かの判定を行なう。
【００８２】
（ステップＳ５１０５）サーバ２０のプロセッサ２１は、メモリ２２に格納されている受信感度マップとデータベース２３に格納されている受信感度マップとの間に差異があれば、データベース２３に格納されている受信感度マップを削除すると共に、メモリ２２に格納されている受信感度マップをデータベース２３へ新たなプロパティ情報と共に格納することにより、データベース２３の受信感度マップを更新する。
【００８３】
サーバ２０のプロセッサ２１が実行するログ解析処理の詳細については以上の通りである。サーバ２０のプロセッサ２１は、サーバ２０が起動されると上記ステップＳ５１０１〜Ｓ５１０５の処理を繰り返し実行することにより、路側機３の異常の検出や受信感度マップの更新を行なう。
【００８４】
＜効果＞
車載機１０のプロセッサ１１が上記一連の処理（Ｓ１０００）を実行することにより、図１９に示すように、各地点のＣＮ比やパケットエラー率とメモリ１３の受信感度マップとに基づく受信状態の判断が行なわれる。
【００８５】
また、車載機１０のプロセッサ１１およびサーバ２０のプロセッサ２１が上記一連の処理（Ｓ２０００〜Ｓ５０００）を実行することにより、図２０に示すように、各地点のＣＮ比やパケットエラー率が車載機１０のメモリ１３にログとして蓄積される。メモリ１３に蓄積されたログは定期的にサーバ２０のデータベース２３へ送信される。サーバ２０側では、データベース２３に蓄積されたログデータの定期的な集計および解析が行なわれ、データベース２３の受信感度マップが定期的に更新される。
【００８６】
よって、上記異常検知システム１００であれば、車両１が路側機３の付近を走行しているときの車載機１０の受信状態のみがログデータとして蓄積され、センター２のサーバ２０へアップロードされるので、異常検知システム１００全体のデータのトラフィックを最小量に抑えることができる。すなわち、例えば図２１に示す従来例のように、全ての地点の受信感度のデータを収集する場合、本実施例に係る異常検知システム１００のように各路側機３の周辺の受信感度のデータのみを収集する場合に比べて、異常検知システム１００全体のデータのトラフィックを大幅に削減できる。また、異常検知システム１００全体
のデータのトラフィックを最小量に抑制しつつ、車載機１０の異常が車両１側で、路側機３の異常がセンター２側で瞬時に検知可能である。
【００８７】
なお、上記異常検知システム１００では、地図を区切ったメッシュ毎の受信感度マップを用いていたが、このような態様に限定されるものではない。例えば、図２２に示すように道路毎に付与された道路ＩＤを使い、図２３に示すような道路ＩＤ毎の受信感度マップを用いてもよい。
【００８８】
また、上記異常検知システム１００では、公衆通信回線４を経由してログや受信感度マップ等のデータが交換されていたが、車載機１０とサーバ２０との間におけるデータの交換は、路側機３を介して行っても良い。
【００８９】
また、上記異常検知システム１００は、車両１に搭載された車載機１０を例示していたが、このような情報端末に限定されるものではない。上記異常検知システム１００は、測位可能な情報端末であれば如何なるものであっても適用可能であり、例えば、携帯電話や無線ＬＡＮといった各種の無線通信システムに対しても適用可能である。
【００９０】
＜変形例＞
ところで、上記異常検知システム１００では、路側機３が故障し、路側機３の送信出力が異常に低下している場合であって、当該路側機３が故障直後であることなどの理由により車載機１０の受信感度マップが更新されていない場合、ステップＳ１１０６の処理において車載機１０が故障していないにも関わらず車載機１０が異常であるとの誤判定がなされる可能性がある。そこで、本変形例では、車載機１０のプロセッサ１１は２箇所の路側機３での受信状態に基づいて処理を行うものとし、２箇所連続で受信状態が異常の場合に車載機１０の異常を確定し、１箇所目で受信状態が異常であったにも関わらず２箇所目で受信状態が正常であった場合には１箇所目の路側機３が異常である旨をセンター２のサーバ２０へ報知するものとする。具体的には、図５に示した受信状態判断処理（Ｓ１０００）を以下のように変形する。
【００９１】
＜車載機１０のプロセッサ１１が実行する受信状態判断処理（Ｓ１０００）の変形例＞
以下、本変形例に係る車載機１０のプロセッサ１１が実行する受信状態判断処理の詳細について、図２４のフローチャートに沿って説明する。なお、図５に示したものと同一の処理（Ｓ１１０１〜Ｓ１１０５）については図２４においても同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９２】
（ステップＳ１２０６）車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比とパケットエラー率の何れも正常であれば、後述するステップＳ１２１１の処理を実行する。一方、車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比とパケットエラー率の何れかが異常であれば、ステップＳ１２０７の処理を実行する。
【００９３】
（ステップＳ１２０７）車載機１０のプロセッサ１１は、ＣＮ比とパケットエラー率の何れかが異常であれば、メモリ１３にアクセスしてエラーフラグの状態を判定する。
【００９４】
（ステップＳ１２０８）車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２０７の処理においてエラーフラグの状態がオフであると判定した場合、メモリ１３にアクセスしてエラーフラグをオンにすると共に、ステップＳ１１０２で検知した車両１付近の路側機３のＩＤ、すなわち、受信状態が異常であった路側機３の路側機ＩＤを格納する。そして、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０１以降の処理を繰り返す。
【００９５】
（ステップＳ１２０９）一方、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２０９の
処理においてエラーフラグの状態がオンであると判定した場合、メモリ１３にエラーフラグと共に格納されている路側機ＩＤを参照する。ここで、参照した路側機ＩＤが、ステップＳ１１０２で検知した車両１付近の路側機３のＩＤ、すなわち、受信状態が異常であった路側機３のＩＤと一致していなければ、２箇所の路側機３で連続して受信状態が異常であったことになるため、車載機１０が異常である事が確定的になる。
【００９６】
（ステップＳ１２１０）そこで、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２０９において、メモリ１３にエラーフラグと共に格納されている路側機ＩＤが、ステップＳ１１０２で検知した車両１付近の路側機３のＩＤと一致していないと判定した場合、車載機１０に異常がある旨を表示灯あるいは音声でユーザへ通知する。一方、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２０９において、メモリ１３にエラーフラグと共に格納されている路側機ＩＤが、ステップＳ１１０２で検知した車両１付近の路側機３のＩＤと一致していると判定した場合、本ステップを省略してステップＳ１１０１以降の処理を繰り返す。
【００９７】
（ステップＳ１２１１）また、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２０６の処理において、ＣＮ比とパケットエラー率の何れも正常であると判定した場合、メモリ１３にアクセスしてエラーフラグの状態を判定する。ここで、エラーフラグがオンであれば、以前の路側機３では受信状態が異常であったにも関わらず、今回の路側機３では受信状態が正常であったことになるため、車載機１０は正常であり、以前の路側機３に異常があったことが確定的になる。
【００９８】
（ステップＳ１２１２）そこで、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２１１の処理においてエラーフラグの状態がオンであると判定した場合、通信Ｉ／Ｆ１４で公衆通信回線４を経由してサーバ２０にアクセスし、メモリ１３にエラーフラグと共に格納されている路側機ＩＤの情報をサーバ２０へ送ることで、路側機３の異常を報知する。サーバ２０のプロセッサ２１は、車載機１０のプロセッサ１１から路側機ＩＤの情報が送られた場合、サーバ２０の表示画面へのメッセージ表示等により、サーバ２０の管理者であるセンター２のオペレータが路側機３の管理事業者へ連絡するようにしてもよいし、サーバ２０から路側機３の管理事業者のコンピュータ端末やその他の各種情報端末へ電子メール等で報知してもよい。
【００９９】
（ステップＳ１２１３）車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１２１２の処理において路側機３の異常を報知した後、メモリ１３にアクセスしてエラーフラグをオフにする。そして、車載機１０のプロセッサ１１は、ステップＳ１１０１以降の処理を繰り返す。
【０１００】
上記異常検知システム１００であれば、路側機３が故障し、路側機３の送信出力が異常に低下している場合であって、当該路側機３が故障直後であることなどの理由により車載機１０の受信感度マップが更新されていない場合であっても、車載機１０が故障していないにも関わらず車載機１０が異常であるとの誤判定がなされることが無い。
【符号の説明】
【０１０１】
１００・・異常検知システム：１・・車両：２・・センター：３・・路側機：４・・公衆通信回線：１０・・車載機：２０・・サーバ：１１，２１・・プロセッサ：１２・・送受信部：１３，２２・・メモリ：１４，２４・・通信Ｉ／Ｆ：１５・・入力Ｉ／Ｆ：１６・・ＧＰＳ装置：２３・・データベース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定局の電波を受信する受信装置の異常の有無を検知する異常検知装置であって、
前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態と、前記固定局から所定距離における各受信装置の受信状態を集計した統計データとを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する第一の演算部を備える、
異常検知装置。
【請求項２】
前記統計データは、前記各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計するサーバが生成し、前記サーバから前記異常検知装置へ提供したものであり、
前記第一の演算部は、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを定期的に前記サーバへ提供する、
請求項１に記載の異常検知装置。
【請求項３】
前記第一の演算部は、前記統計データと前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態との比較を少なくとも２箇所の固定局について実行し、前記少なくとも２箇所の固定局の比較結果に基づいて、前記受信装置の異常の有無を検知する、
請求項１または２に記載の異常検知装置。
【請求項４】
固定局の電波を受信する各受信装置から提供されるデータを処理するサーバであって、
各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計して、前記固定局の電波の受信状態の統計データを生成し、前記統計データに基づいて前記固定局の異常の有無を検知する第二の演算部を備える、
サーバ。
【請求項５】
無線通信する固定局と各受信装置の異常を検知する異常検知システムであって、
前記各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計して、前記固定局の電波の受信状態の統計データを生成する第二の演算部と、
前記第二の演算部が生成した前記統計データと、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態とを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する第一の演算部と、を備える、
異常検知システム。
【請求項６】
固定局の電波を受信する受信装置の異常の有無を検知する異常検知方法であって、
前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態と、各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計した統計データとを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する、
異常検知方法。
【請求項１】
固定局の電波を受信する受信装置の異常の有無を検知する異常検知装置であって、
前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態と、前記固定局から所定距離における各受信装置の受信状態を集計した統計データとを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する第一の演算部を備える、
異常検知装置。
【請求項２】
前記統計データは、前記各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計するサーバが生成し、前記サーバから前記異常検知装置へ提供したものであり、
前記第一の演算部は、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを定期的に前記サーバへ提供する、
請求項１に記載の異常検知装置。
【請求項３】
前記第一の演算部は、前記統計データと前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態との比較を少なくとも２箇所の固定局について実行し、前記少なくとも２箇所の固定局の比較結果に基づいて、前記受信装置の異常の有無を検知する、
請求項１または２に記載の異常検知装置。
【請求項４】
固定局の電波を受信する各受信装置から提供されるデータを処理するサーバであって、
各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計して、前記固定局の電波の受信状態の統計データを生成し、前記統計データに基づいて前記固定局の異常の有無を検知する第二の演算部を備える、
サーバ。
【請求項５】
無線通信する固定局と各受信装置の異常を検知する異常検知システムであって、
前記各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計して、前記固定局の電波の受信状態の統計データを生成する第二の演算部と、
前記第二の演算部が生成した前記統計データと、前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態とを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する第一の演算部と、を備える、
異常検知システム。
【請求項６】
固定局の電波を受信する受信装置の異常の有無を検知する異常検知方法であって、
前記受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態と、各受信装置が前記固定局から所定距離に存在する際の受信状態を示すデータを集計した統計データとを比較して、前記受信装置の異常の有無を検知する、
異常検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−２４４２６６（Ｐ２０１２−２４４２６６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１００３９（Ｐ２０１１−１１００３９）
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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