JP3745238B2

JP3745238B2 - ETC onboard equipment tester

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Publication number: JP3745238B2
Application number: JP2001079978A
Authority: JP
Inventors: 洋志飯田; 修渡辺; 太道島; 賢司寺田
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2021-03-21
Also published as: JP2002279463A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＴＣ（自動料金収受システム；Electronic Toll Collection）の車載器の性能測定試験を行う、ＥＴＣ車載器用テスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有料道路において、無線通信手段により路側無線装置と車両に搭載された車載器との間で料金収受に必要な情報を交換し、有料道路の利用者がノンストップで道路走行しながら料金収受する自動料金収受システム（ＥＴＣ）が開発され、実配備が行われている。
【０００３】
図７は、ＥＴＣのシステム構成の概要を示すものであり、路側無線装置７１、構造物７３に取り付けられた路側アンテナ７２から路側側装置７０が構成される。この路側側装置７０が、有料道路の料金所などに設けられる。一方、有料道路を通行する車両８０には、路側アンテナ７２との間で送受信できる位置に車載器８１が取り付けられている。
【０００４】
車載器８１には、アンテナ、制御部、表示部等路側側装置７０との通信に必要な構成要素の外、通行料金決済用のＩＣカードが挿入されている（これらは図示を省略している）。
【０００５】
図７に示すように、ＥＴＣはごく狭いエリア（数ｍ〜数１０ｍ）の範囲で通信を行う狭域通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）を利用している。車両８０が路側側装置７０に接近すると、車載器８１の無線システムと路側無線装置７１とが無線通信手段にて料金徴収に必要な情報を相互に交換する。そして、ＩＣカード上で通行料金が決済されるとともに、それに伴う必要なデータが車載器８１及び路側無線装置７１の双方で記録される。
【０００６】
このＥＴＣシステムを運用するためには、路側側装値の信頼性が保証されていることはもちろんであるが、特に、各車両に搭載される車載器の正常動作が確保されていることが必要である。
【０００７】
このため、ＥＴＣ用車載器の性能測定試験として、従来から、通信シーケンスの動作確認試験、車載器の出力レベルの確認試験、車載器の出力周波数の確認試験、車載器の受信感度試験が行われている。
【０００８】
これらの各項目の試験は、具体的には、通信シーケンスの試験では、通信試験装置を用いて車載器と通信を行い、通信が正常に行われるかを確認することにより行われ、また、車載器の出力レベル測定では、車載器を規定伝送速度の標準符号化試験信号により変調された連続送信状態（変調度は通常の使用状態と同等）に設定し、出力端をピークパワーメータに接続して測定することにより行われ、また、車載器の出力周波数測定では、車載器を無変調搬送波の連続送信状態に設定し、出力端に周波数カウンタを接続して測定することにより行われ、また、車載器の感度測定では、車載器に誤り率測定用の試験端子を設け、誤り率測定器を用いて測定することにより行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の車載器の性能測定試験では、それぞれ異なった各性能測定試験を個別に行うことから、その試験項目に応じて車載器の設定をそれぞれ変更する必要があり、また、それぞれ４種類の測定系を作成したり、各種の測定器を用意する必要がある。したがって、それら性能測定試験に長時間を要するとともに、それぞれの測定試験を行う場所や、測定器類の用意が必要であった。
【００１０】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、ＥＴＣ車載器の性能測定試験を、車載器を実際に通信を行う状態での設定を変更する必要がなく、簡単にし、所要時間を短縮することができる、ＥＴＣ車載器用テスタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るＥＴＣ車載器用テスタは、ＥＴＣ車載器側との間で送信すべき信号及び受信すべき信号を、送受信シーケンスの進行につれて更新しつつ、その送受信シーケンスの進行を監視する通信シーケンス試験手段と、
前記ＥＴＣ車載器側から受信した信号を受けて、その受信信号の周波数及びレベルを測定する出力信号測定手段と、
前記通信シーケンス試験手段から出力される送信信号を受け、レベル制御信号にしたがってレベル調整された送信信号を出力するレベル制御手段と、
前記レベル制御手段からの送信信号を前記ＥＴＣ車載器側へ出力するとともに、前記ＥＴＣ車載器側からの信号を前記通信シーケンス試験手段及び前記出力信号測定手段に供給する送受分離手段と、
前記通信シーケンス試験手段にテスト指令を供給し、また前記シーケンス試験手段からの監視結果を受けて表示するとともに、前記レベル制御手段に前記レベル制御信号を供給し、さらに前記出力信号測定手段での周波数及びレベルの測定結果を受けてその周波数及びレベルを解析し判定する主制御手段とを備え、
前記ＥＴＣ車載器側との間で信号を送受信して前記ＥＴＣ車載器側の性能測定試験を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項１記載のＥＴＣ車載器用テスタによれば、ＥＴＣ車載器の性能測定試験を、試験内容に応じて当該ＥＴＣ車載器の設定を変更する必要がなく、車載器を実際に通信を行う状態のままで、簡単に行うことができ、所要時間を短縮できる。
【００１３】
本発明の請求項２に係るＥＴＣ車載器用テスタは、請求項１記載のＥＴＣ車載器用テスタにおいて、前記通信シーケンス試験手段は、当該ＥＴＣ車載器用テスタ側（以下、テスタ側）からのフレームコントロールメッセージチャネル（以下、ＦＣＭＣ）信号の送信、それに対して車載器側からのアクチベーションチャネル（以下、ＡＣＴＣ）信号の受信、それに対するテスタ側からのビーコンサービステーブル（以下、ＢＳＴ）信号の送信、それに対して車載器側からの車両サービステーブル（以下、ＶＳＴ）信号の受信、それに対するテスタ側からのセットプリミティブ（以下、ＳＥＴ）信号の送信、それに対して車載器側からのゲットプリミティブ（以下、ＧＥＴ）信号の受信、それに対するテスタ側からのリリース信号の送信、それに対して車載器側からのワイヤレスコールナンバーチャネル（以下、ＷＣＮＣ）信号の受信の、一連の通信シーケンスの進行を監視するとともに、テスタ側から送信された前記各信号が車載器側で正しく受信されたか否かを車載器側からのアックチャネル（以下、ＡＣＫＣ）信号により判定し、車載器側から送信された前記各信号の良否を当該信号を検査することにより判定し、通信シーケンスのいずれかの段階で「否」と判定された場合にシーケンス異常終了とし、いずれの段階でも「良」と判定された場合にシーケンス正常終了とすることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載のＥＴＣ車載器用テスタによれば、さらに、テスタ側から車載器側への信号伝送、及び車載器側からテスタ側への信号伝送を、各段階毎に個別に判定するから、通信シーケンスの試験を確実に行うことができるとともに、シーケンス異常終了時には、車載器側あるいはテスタ側のいずれの段階で「否」と判定されたかを確認することができる。したがって、シーケンス異常終了時の対処が容易になる。
【００１５】
本発明の請求項３に係るＥＴＣ車載器用テスタは、請求項１、２記載のＥＴＣ車載器用テスタにおいて、前記レベル制御手段の出力レベルを、前記主制御手段によりＥＴＣ車載器の受信感度の上限レベル、受信感度の下限及び受信感度の無応答レベルに設定して、それぞれ前記通信シーケンス試験を行い、受信感度の上限、下限の場合にはシーケンス正常終了のときに「良」と判定し、受信感度の無応答レベルの場合にはシーケンス異常終了のときに「良」と判定することを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載のＥＴＣ車載器用テスタによれば、テスタ側から車載器側への送信信号のレベルを、レベル制御手段によりＥＴＣ車載器の受信感度の上限、下限及び無応答レベルに設定することにより、同じ通信シーケンス試験でＥＴＣ車載器の受信感度を試験することができる。
【００１７】
本発明の請求項４に係るＥＴＣ車載器用テスタは、請求項１記載のＥＴＣ車載器用テスタにおいて、車載器側から、マンチェスタ方式で符号化され、ＡＳＫ（振幅偏移変調）方式で変調されている信号を受信し、その受信信号の周波数及びレベルを測定する出力信号測定手段は、車載器からの信号周波数をミキサーで局部発振信号と混合して低周波数に変換し、所定のサンプリング周波数のディジタル信号に変換し、受信信号の周波数を、所定期間の前記ディジタル信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）して最も振幅値の大きい周波数を得て、この周波数と前記局部発振信号周波数とから、求めるとともに、受信信号のレベルを、前記ディジタルデータあるいはこれをオーバーサンプリングしたディジタルデータの絶対値の論理値「１」のピーク値の平均値により、求めることを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載のＥＴＣ車載器用テスタによれば、ＥＴＣ車載器からの信号周波数を低周波数に変換してからディジタル信号処理を行うから、信号処理が容易である。また、ＥＴＣの送受信信号はＡＳＫ方式で変調されていることから、ＦＦＴ処理した周波数データの内で最も振幅値の大きい周波数がキャリア周波数となることを利用することにより、簡単にかつ正確に受信信号の周波数を求めることができる。また、ＥＴＣの送受信信号はマンチェスタ方式で符号化されていることから、いずれのシンボルにも論理値「１」が含まれることを利用することにより、簡単かつ正確に受信信号のレベルを求めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係るＥＴＣ車載器用テスタ１０の全体構成を示すブロック図であり、このテスタ１０と試験されるＥＴＣ車載器２０とがＲＦケーブルにより接続されている。
【００２１】
システムコントローラ１１は、主制御回路１２とともに、テスタ１０側の制御を司る主制御手段となる。システムコントローラ１１の操作により車載器２０のテストが開始されると、プロトコル制御回路１３で送信データを生成し、その送信データを高周波部１４に供給する。高周波部１４ではこの送信データを、マンチェスタ方式で符号化し、ＡＳＫ（振幅偏移変調）方式で変調して、５．８ＧＨｚ帯の搬送波に乗せて送信信号Ｔｘとし、レベル制御部１５、送受切換器１６を介して出力端子から、車載器２０に送信する。
【００２２】
レベル制御部１５は、主制御回路１２からの制御信号により、入力された送信信号のレベルを制御して送出する。また、５．８ＧＨｚ帯の搬送波は、実際には５７９５ＭＨｚのＡモードと、５８０５ＭＨｚのＢモードとがあり、そのいずれかの周波数が用いられる。
【００２３】
車載器２０は、テスタ１０からの送信信号を受けると、その受信したデータに対応した応答データを生成し、同様のマンチェスタ方式で符号化し、ＡＳＫ方式で変調して、５．８ＧＨｚ帯の搬送波に乗せて、テスタ１０に送信する。
【００２４】
車載器２０から送信された信号は、送受切換器１６を介して分割器１７に供給され、分割器で所定比にそれぞれ分割されて、高周波部１４と、出力信号測定回路１８に供給される。
【００２５】
高周波部１４に送られた車載器２０からの信号は検波され、そのデータがプロトコル制御回路１３に送られて解析され、良否判定が行われる。その判定結果は主制御回路１２，システムコントローラ１１に送られて、表示されるとともに、次の送信データを生成し、同様に車載器２０側に送られる。このようにして、テスタ１０と車載器２０との間でデータの送受を繰り返して、車載器の通信シーケンス動作が試験される。
【００２６】
一方、出力信号測定回路１８に送られた車載器２０からの信号は、ディジタル信号に変換され、そのデータを主制御回路１２を介してシステムコントローラ１１に転送し、車載器２０からの搬送波の出力レベル、周波数を解析し、判定する。
【００２７】
また、テスタ１０と車載器２０との間でデータの送受を繰り返して行う、車載器のシーケンス動作を、レベル制御部１５からの送信出力レベルを、ＥＴＣの規格であるＡＲＩＢ−ＳＴＤ−Ｔ５５（社団法人電波産業会有料道路自動料金収受システム標準規格の項目番号）に規定される受信上限レベル、受信下限レベル、及び受信無応答レベルに変更して行い、それらの場合の送受信状況を判定することにより、車載器２０の受信感度試験を行う。
【００２８】
このテスタ１０を用いた試験・測定により、車載器２０の通信シーケンス動作が正常に行われるかどうかを確認すること、車載器２０からの送信信号の出力レベル及び周波数を測定すること、テスタ１０からの受信上限レベル、受信下限レベル、受信無応答レベルの送信信号に対する車載器２０の受信感度を試験することができるから、試験・測定の簡単化、時間短縮、省スペースを図れる。
【００２９】
このテスタ１０を用いての各試験測定の説明に先立ち、ＥＴＣの通信フレーム構成及び各信号の機能や役割について説明する。
【００３０】
ＥＴＣの通信フレームは図２に示されるように、標準フレーム構成は５スロットのＴＤＭＡ方式である。各スロットのサイズは、それぞれ８００ビットであり、またスロット数も５スロットだけでなく、他のスロット数の場合もある。
【００３１】
第１スロットには必ずフレームコントロールメッセージチャネル（以下、ＦＣＭＣ）が配置される。このＦＣＭＣは、スロット割付、フレーム制御情報などから構成されており、ダウンリンク専用でテスタ１０側（通常使用状態では路側側装置）から送信される。
【００３２】
アクチベーションチャネル（以下、ＡＣＴＣ）は、主に最後のスロットである第５スロットに配置される。このＡＣＴＣは、アップリンク専用で車載器２０側から、最初に１回だけこのスロットで、データを送信する。
【００３３】
ＦＣＭＣ、ＡＣＴＣが送信されるスロット以外の第２〜第４スロットで、テスタ側と車載器側とのデータの送受信が行われるが、第４スロットで行われることが多い。この第４スロットは、メッセージデータスロット（以下、ＭＤＳ）として使用される場合には、メッセージデータチャネル（以下、ＭＤＣ）とアックチャネル（以下、ＡＣＫＣ）が配置される。このＭＤＣとしては、ダウンリンク用には、ビーコンサービステーブル（以下、ＢＳＴ）、セットプリミティブ（以下、ＳＥＴ）、リリース信号があり、またアップリンク用には車両サービステーブル（以下、ＶＳＴ）、ゲットプリミティブ（以下、ＧＥＴ）がある。また、第４スロットは、アップリンク用として、ワイヤレスコールナンバーチャネル（以下、ＷＣＮＣ）が配置される。
【００３４】
図３は、各チャネルのフォーマットを示す図である。同図（ａ）は、ＦＣＭＣのフォーマットを示す図であり、この図で、プリアンブル（ＰＲ）はそれ以降のデータが有効データであることを示し、ユニークワード（ＵＷ１）は同期確立のためのデータである。路側機属性情報部には、路側側装置の属性情報（例えばスロット数等）が設定される。リンクアドレスサブフィールド１（ＬＩＤ１）〜ＬＩＤ８にＡＣＴＣで車載器側から送信してきたＬＩＤを設定することで、どのスロットで通信するのかを車載器側に通知する。誤り検査符号ＣＲＣは、ＰＲ及びＵＷ１以外のデータについて特定の生成多項式に基づいて生成される。なお、このＦＣＭＣが受信され、ＰＲ及びＵＷ１以外のデータを基に計算したＣＲＣと、伝送されたＣＲＣとが、一致しないとき、当該ＦＣＭＣは誤りを含むから破棄されることになる。
【００３５】
図３（ｂ）は、ＭＤＣのフォーマットを示す図であり、ＰＲ、ＵＷ２，ＣＲＣはＦＣＭＣの場合と同様である。データ部にはテスタ側からの通信データ（ＢＳＴ信号，ＳＥＴ信号、リリース信号の場合）、あるいは車載器側からの通信データ（ＶＳＴ信号、ＧＥＴ信号の場合）が設定される。
【００３６】
図３（ｃ）は、ＡＣＫＣのフォーマットを示す図であり、ＰＲ、ＵＷ２，ＣＲＣはＦＣＭＣの場合と同様である。このＡＣＫＣは同じスロットの前半部に配置されているＭＤＣのデータが正しく受信されたかどうかを、そのＭＤＣのデータの送信元に通知する機能を持つものであるから、ＡＣＫＣのデータ部には、ＭＤＣのデータが正しく受信された場合にはアック（Ａｃｋ）信号を配置し、あるいはＭＤＣのデータが正しく受信されなかった場合にはナック（Ｎａｃｋ）信号を配置して、送出する。なお、ＭＤＣのデータ自体が受信されなかった場合等には、ナック（Ｎａｃｋ）信号も送出されない。
【００３７】
図３（ｄ）は、ＡＣＴＣのフォーマットを示す図であり、ＰＲ、ＵＷ２，ＣＲＣはＦＣＭＣの場合と同様である。このＡＣＫＣのデータ部には、ＦＣＭＣに応じて路側側装置と車載器側とでポイントツーポイント通信を行うためのリンクアドレスフィールドＬＩＤを含んでいる。
【００３８】
図３（ｅ）は、ＷＣＮＣのフォーマットを示す図であり、ＰＲ、ＵＷ３はＦＣＭＣの場合と同様であるが、ＣＲＣは用意されていない。ＷＣＮＣは、車載器固有の製造時の無線端末機としてのナンバーチャネルであり、路側器側から割り付けられたアップリンクスロットを使用して送信される。
【００３９】
図４は、以上のように構成されるＥＴＣの通信フレーム、各チャネルのタイミングを示す図であり、同図（ａ）はテスタ１０側の信号タイミングを示し、同図（ｂ）は車載器２０側の信号タイミングを示している。
【００４０】
テスタ１０の信号タイミングは、図４（ａ）を参照して、符号イが通信フレームの先頭パルスであり、符号ロがスロットの先頭パルスである。これら符号イ、ロのパルスは、テスタ１０の主制御回路１２等に設けられている、例えばプログラマブルロジックデバイスにより生成される。符号イのフレーム先頭パルスでＦＣＭＣ信号を、符号ロの内の通信するスロット先頭パルスでＭＤＣ信号、ＡＣＫＣ信号、ＷＣＮＣ信号を、符号ロの最後のスロット先頭パルスでＡＣＴＣ信号を、それぞれ送受信するようにハードを設定する。
【００４１】
車載器１０では、ＦＣＭＣのＵＷ１検出時に符号ハのＵＷ１検出パルスを生成し、それを基準にしてＦＣＭＣのＬＩＤで指定された通信スロットにおいて符号ニで示すスロット先頭パルスを生成する。この図４（ｂ）では、最初のフレームの第５スロットの先頭パルスでＡＣＴＣを送信し、次のフレームの第４スロットの先頭パルスでＭＤＣ、ＡＣＫＣを送受信している例を示している。
【００４２】
さて、本発明のＥＴＣ車載器用テスタによる、通信シーケンスの試験について説明する。
【００４３】
この通信シーケンス試験は、ＥＴＣの規格であるＡＲＩＢ−ＴＲ−Ｔ８（有料道路自動料金収受システム陸上移動局の接続性確認に係わる試験項目）の試験条件に基づいており、その試験目的は、車載器２０が正常に製造されているかどうかを確認することにある。したがって、テスタ１０が送信したデータを受信し、解析し、それに応じたデータをテスタ１０に送信していることを確認できれば、その車載器は正常に製造されていることを確認できる。なお、路側側装置には通信のセキュリティ確保のためにデータを暗号化する機能が組み込まれているが、この発明のテスタ１０では、その暗号化に関してはチェックの対象としていない。
【００４４】
図５を参照して、この通信シーケンスは、システムコントローラ１１上にフロー図として示されており、シーケンスの進行状況や各段階での判定結果が、色別、点滅などの形態で表示されるように構成されている。
【００４５】
通信シーケンスを開始すると（ステップＳ１）、テスタ１０からＦＣＭＣ信号を車載器２０に送信し（ステップＳ２）、車載器からのＡＣＴＣ信号の受信を待つ（ステップＳ３）。
【００４６】
ステップＳ４でＡＣＴＣ信号を受信したかどうかを判断する。この判断は、まず、ＡＣＴＣ信号内のＵＷ２を検査し、ＵＷ２が正常に送信されていた場合にそのＡＣＴＣ信号を有効なものとして取り込む。そして、ＡＣＴＣ信号のデータ部が規定のサイズ（６バイト）であることと、ＣＲＣ判定がＯＫならば、ＡＣＴＣ信号の受信はＹＥＳとなり、そうでない場合はＮＯとなる。ここでＣＲＣ判定は、受信したデータを基に計算したＣＲＣと、受信したＣＲＣとが一致した場合にＯＫとしている。
【００４７】
ＡＣＴＣ信号の受信待ち（ステップＳ３）及びＡＣＴＣ信号を受信したかどうかの判断（ステップＳ４）は、ＮＯと判断された場合には、ただ一回の判断で結論することなく、ＦＣＭＣ信号の送信、ＡＣＴＣ信号の受信待ち、ＡＣＴＣ信号の判断のステップＳ１〜Ｓ３を繰り返して複数回（例えば１０回程度）行うことにより、最終的に、ＹＥＳ，ＮＯを判断する。
【００４８】
最終的にＮＯと判断された場合には、通信シーケンスが進行しないので、シーケンス異常終了（ステップＳ１７）とするとともに、異常終了の原因となったＡＣＴＣ信号のステップＳ２，Ｓ３を表示する。
【００４９】
次に、ＡＣＴＣ受信がＹＥＳとなった場合には、テスタ１０からＢＳＴ信号を送信し（ステップＳ５）、ＡＣＫＣ信号が受信されるかどうかを判断する（ステップＳ６）。このＡＣＫＣ信号が受信されたかどうかの判断は、ＡＣＫＣには同じスロットの前半部に配置されているＢＳＴのデータが正しく受信された場合にアック（Ａｃｋ）信号が配置され、ＢＳＴのデータが正しく受信されなかった場合にはナック（Ｎａｃｋ）信号が配置されるから、アック（Ａｃｋ）信号が検出されたことを持って、ＡＣＫＣ信号の受信はＹＥＳと判断し、ナック（Ｎａｃｋ）信号が検出されたことを持って、ＡＣＫＣ信号の受信はＮＯと判断する。また、ＢＳＴ信号やＡＣＫＣ信号自体が受信されなかった場合には、当然にアック（Ａｃｋ）信号は検出されないから、ＮＯと判断する。
【００５０】
ＡＣＫＣ信号を受信したかどうかの判断（ステップＳ６）は、ＮＯと判断された場合には、ＢＳＴ信号の送信、ＡＣＫＣ信号の判断のステップＳ５、Ｓ６を繰り返して複数回（例えば１０回程度）行うことにより、最終的に、ＹＥＳ，ＮＯを判断する。
【００５１】
最終的にＮＯと判断された場合には、シーケンス異常終了（ステップＳ１７）とするとともに、異常終了の原因となったＡＣＫＣ受信のステップＳ６を表示する。
【００５２】
次に、ステップＳ６のＡＣＫＣ受信がＹＥＳとなった場合には、次のフレームにおける車載器２０からのＶＳＴ信号の受信を待ち（ステップＳ７）、ステップＳ８でＶＳＴ信号を受信したかどうかを判断する。
【００５３】
この判断は、ステップＳ４でのＡＣＴＣ受信とほぼ同様である。まず、ＶＳＴ信号内のＵＷ２を検査し、ＵＷ２が正常に送信されていた場合にそのＶＳＴ信号を有効なものとして取り込む。そして、ＶＳＴ信号のデータ部が規定のサイズ（６７バイト）であることと、ＣＲＣ判定がＯＫならば、ＶＳＴ信号の受信はＹＥＳとなり、そうでない場合はＮＯとなる。ここでＣＲＣ判定は、受信したデータを基に計算したＣＲＣと、受信したＣＲＣとが一致した場合にＯＫとしている。
【００５４】
ＶＳＴ信号の受信待ち（ステップＳ７）及びＶＳＴ信号を受信したかどうかの判断（ステップＳ８）は、ＮＯと判断された場合には、車載器２０側にＶＳＴ信号の送信を指令してＶＳＴ信号の受信待ち（ステップＳ７）、ＶＳＴ信号の受信の判断（ステップＳ８）、あるいは、ＢＳＴ送信（ステップＳ５）ないしＶＳＴ信号の受信の判断（ステップＳ８）を繰り返して複数回（例えば１０回程度）行うことにより、最終的に、ＹＥＳ，ＮＯを判断する。
【００５５】
最終的にＮＯと判断された場合には、通信シーケンスが進行しないので、シーケンス異常終了（ステップＳ１７）とするとともに、異常終了の原因となったＶＳＴ信号のステップＳ７，Ｓ８を表示する。
【００５６】
以上のような処理を、ステップＳ９ないしステップＳ１２のＳＥＴ信号の送信、ＡＣＫＣ信号の受信、ＧＥＴ信号の受信待ち、ＧＥＴ信号の受信の判断に対して、及び、ステップＳ１３ないしステップＳ１６のリリース信号の送信、ＡＣＫＣ信号の受信、ＷＣＮＣ信号の受信待ち、ＷＣＮＣ信号の受信の判断に対して、順次同様に行う。
【００５７】
いずれかの段階で、ＮＯと判断された場合には、シーケンス異常終了（ステップＳ１７）とするとともに、異常終了の原因となったステップを表示する。
【００５８】
全ての段階でＹＥＳと判断された場合に、通信シーケンスが予定通りに進行したことであるから、シーケンス正常終了（ステップＳ１８）となる。
【００５９】
また、この通信シーケンスの試験において、シーケンスの各段階の結果を、例えばシステムコントローラ上のブロック対応表示画面に、判断結果を「ＹＥＳ」「ＮＯ」あるいは「ＯＫ」「ＮＧ」で表示する。これにより、通信シーケンスに異常がある場合、シーケンスのどの段階で異常が生じているかが把握できるから、シーケンス異常終了時の対処が容易になる。
【００６０】
次に、本発明のＥＴＣ車載器用テスタによる、受信感度測定試験について説明する。
【００６１】
ＡＲＩＢ−ＳＴＤ−Ｔ５５において、ＥＴＣ車載器の受信感度は、−６０．５ｄＢｍ〜−３９．６ｄＢｍの間でビット誤り率が１０^-5以下であること、−７０．５ｄＢｍ以下の入射電力では応答しないことと定められている。
【００６２】
本発明のテスタ１０には、高周波部１４と出力端子との間に、レベル制御部としてアッテネータ１５が設けられており、その減衰度の制御は主制御部１２からの指令により行われる。このアッテネータ１５が０ｄＢのとき、テスタ１０から−１０ｄＢｍの信号が出力される。このアッテネータ１５は最大７０ｄＢまで０．１ｄＢステップで設定可能であるから、テスタ１０からは、−１０ｄＢｍから−８０ｄＢｍまでの信号が、指令に応じて出力可能である。
【００６３】
テスタ１０の端子と車載器２０の端子とはＲＦケーブルで接続するので、このＲＦケーブルのロス分を予め測定しておき、車載器２０に入力すべき入射電力を補正可能とする。
【００６４】
具体的には、本発明のテスタ１０では、マンマシンインターフェースであるシステムコントローラ１１に設定画面を設けており、受信感度上限レベル（−３９．６ｄＢｍ）として、所定範囲（−５０ｄＢｍ〜−１０ｄＢｍ）を設定可能とし、受信感度下限レベル（−６０．５ｄＢｍ）として、所定範囲（−６５ｄＢｍ〜−５１ｄＢｍ）を設定可能とし、また受信無応答レベル（−７０．５ｄＢｍ）として、所定範囲（−８０ｄＢｍ〜−６６ｄＢｍ）を設定可能としている。したがって、それぞれのレベルでの車載器２０の受信感度試験時に、システムコントローラ１１の設定画面において、電力補正項目としてＲＦケーブルによるロスを設定しておき、車載器２０に入射すべきレベルにＲＦケーブルによるロス分を加えたレベルをテスタ１０の出力レベルとして設定する。これにより、所定のレベルの試験電力が、車載器２０に入射される。
【００６５】
さて、テスタ１０からの各種の送信信号の電力レベルを、システムコントローラ１１の設定画面において、受信感度上限レベル、受信感度下限レベル、無応答レベルに設定して、既に説明した通信シーケンス試験を行う。
【００６６】
通信シーケンス試験そのものは、既に説明したとおりであるから説明を省略するが、この受信感度試験においては、受信感度の上限に設定している場合、及び受信感度の下限に設定している場合には、通信シーケンス試験が、シーケンス正常終了のときに「良」と判定し、シーケンス異常終了のときに「否」と判定する。逆に、受信感度の無応答レベルに設定している場合には、シーケンス正常終了のときに「否」と判定し、シーケンス異常終了のときに「良」と判定することになる。
【００６７】
このように、テスタ１０から車載器２０への送信信号のレベルを、レベル制御手段であるアッテネータ１５により車載器の受信感度の上限、下限及び無応答レベルに設定することにより、同じ通信シーケンス試験で車載器２０の受信感度を試験することができる。
【００６８】
次に、本発明のＥＴＣ車載器用テスタによる、車載器２０から送信される搬送波の出力レベル、周波数の測定試験について説明する。図６は、本発明のテスタ１０について、出力レベル、周波数の測定試験に直接関係する出力信号測定回路１８，主制御回路１２，及びシステムコントローラ１１を示している。
【００６９】
出力信号測定回路１８は、ミキサー６１、ゲート６２，Ａ／Ｄコンバータ６３，メモリ６４を有している。車載器２０から送信された５．８ＧＨｚ帯（正確には、Ａモード：５８３５ＭＨｚ、Ｂモード：５８４５ＭＨｚ）の信号Ｒｘが出力信号測定回路１８に入力され、ミキサー６１で局部発振信号Ｌｆと混合されて、周波数変換される。局部発振信号Ｌｆの周波数は、信号Ｒｘが規定値である場合に、ミキサー６１から１０ＭＨｚの周波数変換信号が出力されるように、正確に設定されている。ゲート６２は、主制御回路１２で例えば通信シーケンスの試験を通して得た車載器２０からの信号が正常であるか否かを判定し、正常な信号であるときに、制御信号によりオンされる。なお、不良信号の場合にはゲート６２はオフされる。
【００７０】
ゲート６２を通過した信号は、Ａ／Ｄコンバータ６３により所定の周波数（例えば４０ＭＨｚ）のサンプリング信号でディジタル信号に変換され、そのディジタルサンプリングデータがメモリ６４に記憶される。
【００７１】
メモリ６４に記憶されたディジタルサンプリングデータは、主制御回路１２を経てシステムコントローラ１１に供給され、出力レベル及び周波数を演算する。
【００７２】
周波数演算は、まず、サンプリングデータにハミング関数を乗算した後に、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行い、周波数データに変換する。変換された周波数データから、最も振幅値の大きい周波数を得る。これはＥＴＣの変調方式としてＡＳＫ（振幅偏移変調）が使用されていることから、変換された周波数データの振幅値がピークである周波数が、キャリア周波数に一致することから、この振幅値がピークの周波数を利用する。
【００７３】
そして、この振幅値がピークの周波数と、周波数変換に使用した局部発振信号Ｌｆの周波数とに基づいて、正確に車載器２０の出力周波数Ｒｘが求められる。
【００７４】
出力レベル演算は、まず、サンプリングデータにインターポレータ処理を施してサンプリング倍率を例えば８倍に増加させる。すなわち、サンプリング間隔を８分の１にしたのと同様にする。次に、この増加されたサンプリングデータの絶対値を取り、論理値１に対するサンプリングデータのみを抽出する。ここで、ＥＴＣの符号化方式としてマンチェスタ方式が採用されているから、各シンボルには論理値１が必ず存在する。したがって、サンプリングデータは、各シンボル毎に必ず抽出されることになる。
【００７５】
そして、論理値１のサンプリングデータからピーク値を取り出してその平均を取る。この平均値を所定値（既知のパワー）で割算し、その常用対数を計算して車載器２０の送信出力レベルを求める。
【００７６】
以上のように、テスタ１０を用いた試験・測定により、車載器２０の通信シーケンス試験、車載器２０からの送信信号の出力レベル及び周波数の測定・試験、テスタ１０からの受信上限レベル、受信下限レベル、受信無応答レベルの送信信号に対する車載器２０の受信感度の試験を、車載器を実際に通信を行う状態での設定を変更する必要なく行うことができるから、試験・測定の簡単化、時間短縮、省スペースを図れる。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１記載のＥＴＣ車載器用テスタによれば、ＥＴＣ車載器の性能測定試験を、試験内容に応じて当該ＥＴＣ車載器の設定を変更する必要がなく、車載器を実際に通信を行う状態のままで、簡単に行うことができ、所要時間を短縮できる。
【００７８】
請求項２記載のＥＴＣ車載器用テスタによれば、さらに、テスタ側から車載器側への信号伝送及び車載器側からテスタ側への信号伝送を、各段階毎に個別に判定するから、通信シーケンス試験の確実に行うことができるとともに、シーケンス異常終了時には、車載器側あるいはテスタ側のいずれの段階で「否」と判定されたかを確認することができる。したがって、シーケンス異常終了時の対処が容易になる。
【００７９】
請求項３記載のＥＴＣ車載器用テスタによれば、テスタ側から車載器側への送信信号のレベルを、レベル制御手段によりＥＴＣ車載器の受信感度の上限、下限及び無応答レベルに設定することにより、同じ通信シーケンス試験でＥＴＣ車載器の受信感度を試験することができる。
【００８０】
請求項４記載のＥＴＣ車載器用テスタによれば、ＥＴＣ車載器からの信号周波数を低周波数に変換してからディジタル信号処理を行うから、信号処理が容易である。また、ＥＴＣの送受信信号はＡＳＫ方式で変調されていることから、ＦＦＴ処理した周波数データの内で最も振幅値の大きい周波数がキャリア周波数となることを利用することにより、簡単にかつ正確に受信信号の周波数を求めることができる。また、ＥＴＣの送受信信号はマンチェスタ方式で符号化されていることから、いずれのシンボルにも論理値「１」が含まれることを利用することにより、簡単かつ正確に受信信号のレベルを求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＥＴＣ車載器用テスタ１０の全体構成を示すブロック図。
【図２】ＥＴＣの通信フレーム構成を示す図。
【図３】各チャネルのフォーマットを示す図。
【図４】ＥＴＣの通信フレーム、各チャネルのタイミングを示す図。
【図５】本発明のＥＴＣ車載器用テスタによる通信シーケンス試験のフロー図。
【図６】本発明のテスタ１０の出力レベル、周波数の測定試験に直接関係する構成図。
【図７】ＥＴＣのシステム構成の概要図。
【符号の説明】
１０ＥＴＣ車載器用テスタ
１１システムコントローラ
１２主制御回路
１３プロトコル制御回路
１４高周波部
１５レベル制御部
１６送受切換器
１７分割器
１８出力信号測定回路
２０ＥＴＣ車載器
６１ミキサー
６２ゲート
６３Ａ／Ｄコンバータ
６４メモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ETC onboard equipment tester for performing a performance measurement test of an onboard equipment of an ETC (Automatic Toll Collection System; Electronic Toll Collection).
[0002]
[Prior art]
On toll roads, the information required for toll collection is exchanged between the roadside radio device and the vehicle-mounted device mounted on the vehicle by radio communication means, and the toll road users collect the toll while driving on the road non-stop A toll collection system (ETC) has been developed and deployed.
[0003]
FIG. 7 shows an outline of the system configuration of the ETC, and a roadside device 70 includes a roadside radio device 71 and a roadside antenna 72 attached to the structure 73. The roadside device 70 is provided at a toll gate on a toll road. On the other hand, an on-vehicle device 81 is attached to a vehicle 80 traveling on a toll road at a position where transmission and reception with the roadside antenna 72 can be performed.
[0004]
In-vehicle device 81 is inserted with an IC card for toll settlement in addition to the components necessary for communication with roadside device 70 such as an antenna, a control unit, a display unit, and the like (these are not shown). ).
[0005]
As shown in FIG. 7, the ETC uses narrow-range communication (DSRC: Dedicated Short Range Communication) that performs communication in a very narrow area (several meters to several tens of meters). When the vehicle 80 approaches the roadside device 70, the wireless system of the vehicle-mounted device 81 and the roadside wireless device 71 exchange information necessary for toll collection with the wireless communication means. Then, the toll is settled on the IC card, and necessary data associated therewith is recorded in both the vehicle-mounted device 81 and the roadside wireless device 71.
[0006]
In order to operate this ETC system, the reliability of the roadside equipment is guaranteed, but it is particularly necessary to ensure the normal operation of the vehicle-mounted device mounted on each vehicle. It is.
[0007]
Therefore, as a performance measurement test for ETC OBE, a communication sequence operation confirmation test, an OBE output level confirmation test, an OBE output frequency confirmation test, and an OBE reception sensitivity test are conventionally performed. ing.
[0008]
Specifically, the test of each of these items is performed by communicating with the vehicle-mounted device using a communication test device in the communication sequence test, and confirming whether the communication is normally performed. When measuring the output level of the device, set the OBE to the continuous transmission state modulated by the standard encoded test signal at the specified transmission rate (modulation level is equivalent to the normal use state), and connect the output end to the peak power meter. In the measurement of the output frequency of the OBE, the OBE is set to the continuous transmission state of the unmodulated carrier wave, and the measurement is performed by connecting the frequency counter to the output terminal. In-vehicle device sensitivity measurement is performed by providing a test terminal for error rate measurement in the on-vehicle device and measuring using the error rate measuring device.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In this way, in the performance measurement test of the conventional OBE, since each different performance measurement test is performed individually, it is necessary to change the setting of the OBE according to the test item, and each of the four types It is necessary to create a measurement system and prepare various measuring instruments. Accordingly, these performance measurement tests take a long time, and it is necessary to prepare a place for performing each measurement test and measuring instruments.
[0010]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is not necessary to change the setting in the state where the on-board device actually communicates with the ETC on-board device performance measurement test. An object of the present invention is to provide an ETC on-board device tester that can shorten the time.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A tester for an ETC vehicle-mounted device according to claim 1 of the present invention is an ETC vehicle-mounted device. Side and Communication sequence testing means for monitoring the progress of the transmission / reception sequence while updating the signal to be transmitted and received and the signal to be received as the transmission / reception sequence progresses,
ETC An output signal measuring means for receiving a signal received from the vehicle-mounted device side and measuring the frequency and level of the received signal;
Level control means for receiving a transmission signal output from the communication sequence test means and outputting a transmission signal adjusted in level according to the level control signal;
Said Transmit signal from level control means To the ETC OBE side As well as output The ETC on-board unit side Signal from Before Transmission / reception separating means for supplying to the communication sequence testing means and the output signal measuring means;
The communication sequence test means The test command is supplied to the display, and the monitoring result from the sequence test means is received and displayed, the level control signal is supplied to the level control means, and the measurement result of the frequency and level by the output signal measurement means To analyze and judge the frequency and level Main control means,
Perform a performance measurement test on the ETC OBE by transmitting and receiving signals to and from the ETC OBE It is characterized by that.
[0012]
According to the ETC on-board device tester according to claim 1, it is not necessary to change the setting of the ETC on-board device according to the test content in the performance measurement test of the ETC on-board device. This can be done easily and the required time can be shortened.
[0013]
The ETC on-board equipment tester according to claim 2 of the present invention is the ETC on-board equipment tester according to claim 1, wherein the communication sequence test means is a frame control message channel from the ETC on-board equipment tester side (hereinafter, tester side). (Hereinafter referred to as FCMC) signal, activation channel (hereinafter referred to as ACTC) signal from the vehicle-mounted device side, transmission of beacon service table (hereinafter referred to as BST) signal from the tester side, and on-vehicle response thereto The vehicle service table (hereinafter referred to as VST) signal is received from the device side, the set primitive (hereinafter referred to as SET) signal is transmitted from the tester side, and the get primitive (hereinafter referred to as GET) signal from the vehicle-mounted device side. Receive, send a release signal from the tester to it, and As a result of monitoring the progress of a series of communication sequences of receiving a wireless call number channel (hereinafter referred to as WCNC) signal from the OBE, whether each signal transmitted from the tester was correctly received by the OBE Is determined by an ACK channel (hereinafter referred to as ACKC) signal from the vehicle-mounted device side, and the quality of each signal transmitted from the vehicle-mounted device side is determined by examining the signal, and any stage of the communication sequence In this case, the sequence is abnormally terminated when it is determined as “No”, and the sequence is normally terminated when it is determined as “good” at any stage.
[0014]
According to the ETC in-vehicle device tester according to claim 2, since signal transmission from the tester side to the on-vehicle device side and signal transmission from the on-vehicle device side to the tester side are individually determined for each stage, communication The sequence test can be surely performed, and at the time of abnormal termination of the sequence, it can be confirmed at which stage of the vehicle-mounted device side or the tester side the “No” is determined. Therefore, it becomes easy to deal with a sequence abnormal end.
[0015]
The ETC on-board equipment tester according to claim 3 of the present invention is the ETC on-board equipment tester according to claim 1 or 2, wherein the output level of the level control means is set to the upper limit level of the reception sensitivity of the ETC on-board equipment by the main control means. Set the lower limit of reception sensitivity and no response level of reception sensitivity, and perform the communication sequence test respectively. If the upper limit and lower limit of the reception sensitivity, it is judged as “good” when the sequence ends normally. In the case of the non-response level, it is determined that “good” is determined when the sequence ends abnormally.
[0016]
According to the ETC onboard equipment tester according to claim 3, by setting the level of the transmission signal from the tester side to the onboard equipment side to the upper limit, the lower limit and the no-response level of the reception sensitivity of the ETC onboard equipment by the level control means. The reception sensitivity of the ETC in-vehicle device can be tested by the same communication sequence test.
[0017]
The ETC on-board equipment tester according to claim 4 of the present invention is the ETC on-board equipment tester according to claim 1, wherein the ETC on-board equipment tester is encoded by the Manchester system and modulated by the ASK (amplitude shift keying) system. The output signal measuring means for receiving a signal and measuring the frequency and level of the received signal mixes the signal frequency from the vehicle-mounted device with a local oscillation signal by a mixer and converts it to a low frequency, and a digital signal of a predetermined sampling frequency The frequency of the received signal is converted into the frequency of the received signal, and the digital signal of a predetermined period is subjected to FFT (Fast Fourier Transform) to obtain the frequency having the largest amplitude value. From this frequency and the local oscillation signal frequency, the received signal is obtained. The signal level is set to the peak value of the logical value “1” of the absolute value of the digital data or the digital data obtained by oversampling the digital data. The average of the values, and obtaining.
[0018]
According to the ETC vehicle-mounted device tester according to claim 4, since the signal frequency from the ETC vehicle-mounted device is converted to a low frequency and the digital signal processing is performed, the signal processing is easy. In addition, since the ETC transmission / reception signal is modulated by the ASK method, the received signal can be easily and accurately used by utilizing the fact that the frequency having the largest amplitude value in the FFT processed frequency data becomes the carrier frequency. Can be obtained. Further, since the ETC transmission / reception signal is encoded by the Manchester method, the level of the received signal can be easily and accurately obtained by utilizing the fact that any symbol includes the logical value “1”. it can.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an ETC onboard equipment tester 10 according to an embodiment of the present invention, and this tester 10 and an ETC onboard equipment 20 to be tested are connected by an RF cable.
[0021]
The system controller 11 together with the main control circuit 12 serves as main control means for controlling the tester 10 side. When the test of the vehicle-mounted device 20 is started by the operation of the system controller 11, the transmission data is generated by the protocol control circuit 13 and the transmission data is supplied to the high frequency unit 14. The high-frequency unit 14 encodes the transmission data by the Manchester method, modulates the transmission data by the ASK (Amplitude Shift Keying) method, and places it on the 5.8 GHz band carrier wave as the transmission signal Tx. The level control unit 15 and the transmission / reception switch 16 from the output terminal to the vehicle-mounted device 20.
[0022]
The level control unit 15 controls the level of the input transmission signal according to the control signal from the main control circuit 12 and sends it out. The 5.8 GHz band carrier actually has a 5795 MHz A mode and a 5805 MHz B mode, and one of these frequencies is used.
[0023]
Upon receiving the transmission signal from the tester 10, the in-vehicle device 20 generates response data corresponding to the received data, encodes it with the same Manchester method, modulates it with the ASK method, and converts it into a 5.8 GHz band carrier wave. Put it on and send it to the tester 10.
[0024]
A signal transmitted from the vehicle-mounted device 20 is supplied to the divider 17 via the transmission / reception switch 16, divided by the divider into a predetermined ratio, and supplied to the high-frequency unit 14 and the output signal measurement circuit 18.
[0025]
The signal from the vehicle-mounted device 20 sent to the high-frequency unit 14 is detected, the data is sent to the protocol control circuit 13 and analyzed, and a pass / fail judgment is performed. The determination result is sent to the main control circuit 12 and the system controller 11 for display, and the next transmission data is generated and sent to the vehicle-mounted device 20 side as well. In this manner, data transmission / reception is repeated between the tester 10 and the vehicle-mounted device 20, and the communication sequence operation of the vehicle-mounted device is tested.
[0026]
On the other hand, the signal from the vehicle-mounted device 20 sent to the output signal measuring circuit 18 is converted into a digital signal, and the data is transferred to the system controller 11 via the main control circuit 12, and the carrier wave output from the vehicle-mounted device 20 is output. Analyze and judge the level and frequency.
[0027]
In addition, the sequence operation of the in-vehicle device, in which data is repeatedly transmitted and received between the tester 10 and the in-vehicle device 20, the transmission output level from the level control unit 15, the ARIB-STD-T55 (corporate association) which is an ETC standard By changing to the reception upper limit level, reception lower limit level, and reception non-response level specified in the toll road automatic toll collection system standard item number), and judging the transmission / reception status in those cases Then, a reception sensitivity test of the vehicle-mounted device 20 is performed.
[0028]
The test / measurement using the tester 10 confirms whether the communication sequence operation of the vehicle-mounted device 20 is normally performed, measures the output level and frequency of the transmission signal from the vehicle-mounted device 20, Therefore, it is possible to test the reception sensitivity of the vehicle-mounted device 20 with respect to transmission signals of the reception upper limit level, the reception lower limit level, and the reception non-response level, thereby simplifying the test / measurement, reducing the time, and saving space.
[0029]
Prior to the description of each test measurement using the tester 10, the ETC communication frame configuration and the functions and roles of the signals will be described.
[0030]
As shown in FIG. 2, the ETC communication frame is a 5-slot TDMA system. The size of each slot is 800 bits, and the number of slots is not limited to 5 but may be other numbers.
[0031]
A frame control message channel (hereinafter referred to as FCMC) is always arranged in the first slot. This FCMC is composed of slot allocation, frame control information, and the like, and is transmitted exclusively from the downlink from the tester 10 side (the road side device in the normal use state).
[0032]
The activation channel (hereinafter referred to as ACTC) is mainly disposed in the fifth slot which is the last slot. This ACTC is for uplink only and transmits data in this slot only once from the vehicle-mounted device 20 side.
[0033]
Data transmission / reception is performed between the tester side and the vehicle-mounted device side in the second to fourth slots other than the slot in which FCMC and ACTC are transmitted, but it is often performed in the fourth slot. When this fourth slot is used as a message data slot (hereinafter referred to as MDS), a message data channel (hereinafter referred to as MDC) and an ack channel (hereinafter referred to as ACKC) are arranged. The MDC includes a beacon service table (hereinafter referred to as BST), a set primitive (hereinafter referred to as SET), and a release signal for the downlink, and a vehicle service table (hereinafter referred to as VST) and a get primitive for the uplink. (Hereinafter referred to as GET). In the fourth slot, a wireless call number channel (hereinafter referred to as WCNC) is arranged for uplink.
[0034]
FIG. 3 is a diagram showing the format of each channel. FIG. 4A is a diagram showing the format of FCMC. In this figure, preamble (PR) indicates that the subsequent data is valid data, and unique word (UW1) is data for establishing synchronization. It is. In the roadside machine attribute information section, attribute information (for example, the number of slots, etc.) of the roadside apparatus is set. By setting the LID transmitted from the in-vehicle device side by ACTC in the link address subfield 1 (LID1) to LID8, the in-vehicle device side is notified of which slot is used for communication. The error check code CRC is generated based on a specific generator polynomial for data other than PR and UW1. When this FCMC is received and the CRC calculated based on data other than PR and UW1 does not match the transmitted CRC, the FCMC contains an error and is discarded.
[0035]
FIG. 3B is a diagram showing a format of MDC, and PR, UW2, and CRC are the same as those in the case of FCMC. In the data section, communication data from the tester side (in the case of BST signal, SET signal, release signal) or communication data from the in-vehicle device side (in the case of VST signal, GET signal) is set.
[0036]
FIG. 3C is a diagram showing the format of ACCC, and PR, UW2, and CRC are the same as those in the case of FCMC. This ACKC has a function of notifying the transmission source of the data of the MDC whether or not the data of the MDC arranged in the first half of the same slot has been correctly received. When the data is correctly received, an ACK signal is arranged, or when the MDC data is not correctly received, a NACK signal is arranged and transmitted. Note that when the MDC data itself is not received, a Nack signal is not transmitted.
[0037]
FIG. 3D is a diagram showing an ACTC format, and PR, UW2, and CRC are the same as those in the FCMC. The data part of the ACKC includes a link address field LID for performing point-to-point communication between the roadside device and the vehicle-mounted device according to FCMC.
[0038]
FIG. 3 (e) is a diagram showing the format of WCNC. PR and UW3 are the same as those of FCMC, but no CRC is prepared. The WCNC is a number channel as a wireless terminal at the time of manufacture unique to the vehicle-mounted device, and is transmitted using an uplink slot allocated from the roadside device side.
[0039]
FIG. 4 is a diagram showing the ETC communication frame configured as described above and the timing of each channel. FIG. 4A shows the signal timing on the tester 10 side, and FIG. 4B shows the vehicle-mounted device 20. Side signal timing is shown.
[0040]
With reference to FIG. 4A, the signal timing of the tester 10 is that the symbol a is the leading pulse of the communication frame and the symbol b is the leading pulse of the slot. These pulses A and B are generated by, for example, a programmable logic device provided in the main control circuit 12 of the tester 10 or the like. The FCMC signal is transmitted / received by the frame leading pulse of the code A, the MDC signal, the ACCC signal, and the WNC signal are transmitted by the slot leading pulse of the code B, and the ACTC signal is transmitted / received by the last slot leading pulse of the code B. Set hard.
[0041]
The on-vehicle device 10 generates a UW1 detection pulse of code C when detecting UW1 of FCMC, and generates a slot head pulse indicated by code D in a communication slot designated by the LID of FCMC on the basis of it. FIG. 4B shows an example in which ACTC is transmitted by the first pulse of the fifth slot of the first frame, and MDC and ACCC are transmitted / received by the first pulse of the fourth slot of the next frame.
[0042]
Now, a test of a communication sequence by the ETC onboard equipment tester of the present invention will be described.
[0043]
This communication sequence test is based on the test conditions of ARIB-TR-T8 (test item for confirming connectivity of toll road automatic toll collection system land mobile station) which is an ETC standard. It is to confirm whether 20 is manufactured normally. Therefore, if the data transmitted by the tester 10 is received and analyzed, and it can be confirmed that the data corresponding thereto is transmitted to the tester 10, it can be confirmed that the vehicle-mounted device is normally manufactured. The roadside device incorporates a function for encrypting data to ensure communication security. However, the tester 10 of the present invention does not check the encryption.
[0044]
Referring to FIG. 5, this communication sequence is shown as a flowchart on the system controller 11, and the progress of the sequence and the determination results at each stage are displayed in the form of colors, blinking, etc. It is configured.
[0045]
When the communication sequence is started (step S1), an FCMC signal is transmitted from the tester 10 to the vehicle-mounted device 20 (step S2), and reception of an ACTC signal from the vehicle-mounted device is awaited (step S3).
[0046]
In step S4, it is determined whether an ACTC signal has been received. In this determination, first, UW2 in the ACTC signal is inspected, and when UW2 is normally transmitted, the ACTC signal is captured as valid. If the data part of the ACTC signal has a prescribed size (6 bytes) and the CRC determination is OK, the reception of the ACTC signal is YES, otherwise NO. Here, the CRC determination is OK when the CRC calculated based on the received data matches the received CRC.
[0047]
Waiting for the reception of the ACTC signal (step S3) and determining whether or not the ACTC signal has been received (step S4), if it is determined to be NO, without sending a conclusion by a single determination, By waiting for the reception of the ACTC signal and repeating the steps S1 to S3 of determining the ACTC signal a plurality of times (for example, about 10 times), it is finally determined YES or NO.
[0048]
If NO is finally determined, the communication sequence does not proceed, so that the sequence is terminated abnormally (step S17) and steps S2 and S3 of the ACTC signal that caused the abnormal termination are displayed.
[0049]
Next, when the ACTC reception is YES, a BST signal is transmitted from the tester 10 (step S5), and it is determined whether an ACCC signal is received (step S6). Whether or not this ACKC signal has been received is determined based on whether or not the ACKC receives an Ack signal when the BST data arranged in the first half of the same slot is correctly received, and the BST data is correctly received. If not, a Nack signal is arranged, so that the reception of the ACCC signal is determined as YES with the detection of the Ack signal, and the Nack signal is detected. Therefore, the reception of the ACCC signal is determined as NO. Further, when the BST signal or the ACKC signal itself is not received, the ACK signal is naturally not detected, so it is determined as NO.
[0050]
The determination of whether or not an ACKC signal has been received (step S6) is repeated a plurality of times (for example, about 10 times) by repeating steps S5 and S6 of transmitting the BST signal and determining the ACKC signal when it is determined NO. As a result, YES or NO is finally determined.
[0051]
If it is finally determined NO, the sequence is abnormally terminated (step S17), and the step S6 for receiving ACCC that caused the abnormal termination is displayed.
[0052]
Next, when the ACKC reception in step S6 is YES, the reception of the VST signal from the vehicle-mounted device 20 in the next frame is awaited (step S7), and it is determined whether the VST signal is received in step S8. .
[0053]
This determination is almost the same as the ACTC reception in step S4. First, UW2 in the VST signal is inspected, and if UW2 is normally transmitted, the VST signal is taken as valid. If the data portion of the VST signal has a prescribed size (67 bytes) and the CRC determination is OK, reception of the VST signal is YES, otherwise NO. Here, the CRC determination is OK when the CRC calculated based on the received data matches the received CRC.
[0054]
When the reception of the VST signal is waited (step S7) and whether the VST signal has been received (step S8) is determined to be NO, the in-vehicle device 20 is instructed to transmit the VST signal to Waiting for reception (step S7), determination of reception of VST signal (step S8), or BST transmission (step S5) or determination of reception of VST signal (step S8) is repeated a plurality of times (for example, about 10 times). Thus, finally, YES or NO is determined.
[0055]
If NO is finally determined, the communication sequence does not proceed, so the sequence is abnormally terminated (step S17) and the steps S7 and S8 of the VST signal that caused the abnormal termination are displayed.
[0056]
The above processing is performed for the determination of the transmission of the SET signal in steps S9 to S12, the reception of the ACKC signal, the reception of the GET signal, the reception of the GET signal, and the release signal in steps S13 to S16. The transmission, reception of the ACKC signal, waiting for reception of the WCNC signal, and determination of reception of the WCNC signal are performed in the same manner.
[0057]
If NO is determined at any stage, the sequence is terminated abnormally (step S17) and the step causing the abnormal termination is displayed.
[0058]
If YES is determined at all stages, the communication sequence has proceeded as scheduled, and the sequence is normally completed (step S18).
[0059]
In this communication sequence test, the result of each stage of the sequence is displayed on the block correspondence display screen on the system controller, for example, as “YES”, “NO”, “OK”, or “NG”. As a result, when there is an abnormality in the communication sequence, it is possible to grasp at which stage of the sequence the abnormality has occurred, so that it is easy to deal with the end of the sequence abnormality.
[0060]
Next, a reception sensitivity measurement test using the ETC onboard equipment tester of the present invention will be described.
[0061]
In ARIB-STD-T55, the reception sensitivity of the ETC on-board unit has a bit error rate of 10 between -60.5 dBm and -39.6 dBm. ^-Five It is stipulated that there is no response at an incident power of −70.5 dBm or less.
[0062]
The tester 10 of the present invention is provided with an attenuator 15 as a level control unit between the high-frequency unit 14 and the output terminal, and the attenuation is controlled by a command from the main control unit 12. When the attenuator 15 is 0 dB, a signal of −10 dBm is output from the tester 10. Since this attenuator 15 can be set in steps of 0.1 dB up to 70 dB, the tester 10 can output a signal from −10 dBm to −80 dBm in response to a command.
[0063]
Since the terminal of the tester 10 and the terminal of the vehicle-mounted device 20 are connected by an RF cable, the loss of the RF cable is measured in advance, and the incident power to be input to the vehicle-mounted device 20 can be corrected.
[0064]
Specifically, in the tester 10 of the present invention, a setting screen is provided on the system controller 11 which is a man-machine interface, and a predetermined range (−50 dBm to −10 dBm) is set as the reception sensitivity upper limit level (−39.6 dBm). A predetermined range (−65 dBm to −51 dBm) can be set as a reception sensitivity lower limit level (−60.5 dBm), and a predetermined range (−80 dBm to −− 66 dBm) can be set. Therefore, at the time of the reception sensitivity test of the vehicle-mounted device 20 at each level, the loss due to the RF cable is set as a power correction item on the setting screen of the system controller 11, and the level to be incident on the vehicle-mounted device 20 is determined by the RF cable. The level added with the loss is set as the output level of the tester 10. As a result, a predetermined level of test power is incident on the vehicle-mounted device 20.
[0065]
Now, the power level of various transmission signals from the tester 10 is set to the reception sensitivity upper limit level, the reception sensitivity lower limit level, and the no response level on the setting screen of the system controller 11, and the communication sequence test described above is performed.
[0066]
The communication sequence test itself is as described above, so the description is omitted. In this reception sensitivity test, when the reception sensitivity is set to the upper limit and when the reception sensitivity is set to the lower limit, In the communication sequence test, “good” is determined when the sequence ends normally, and “no” is determined when the sequence ends abnormally. On the other hand, when the reception sensitivity non-response level is set, “No” is determined when the sequence ends normally, and “Good” is determined when the sequence ends abnormally.
[0067]
Thus, by setting the level of the transmission signal from the tester 10 to the vehicle-mounted device 20 to the upper limit, the lower limit, and the no-response level of the vehicle-mounted device reception sensitivity by the attenuator 15 as the level control means, the same communication sequence test can be performed. The reception sensitivity of the vehicle-mounted device 20 can be tested.
[0068]
Next, the measurement test of the output level and frequency of the carrier wave transmitted from the vehicle-mounted device 20 by the ETC vehicle-mounted device tester of the present invention will be described. FIG. 6 shows an output signal measurement circuit 18, a main control circuit 12, and a system controller 11 that are directly related to output level and frequency measurement tests for the tester 10 of the present invention.
[0069]
The output signal measurement circuit 18 includes a mixer 61, a gate 62, an A / D converter 63, and a memory 64. A signal Rx of 5.8 GHz band (more precisely, A mode: 5835 MHz, B mode: 5845 MHz) transmitted from the vehicle-mounted device 20 is input to the output signal measurement circuit 18 and mixed with the local oscillation signal Lf by the mixer 61. Frequency conversion. The frequency of the local oscillation signal Lf is accurately set so that a 10 MHz frequency conversion signal is output from the mixer 61 when the signal Rx is a specified value. The gate 62 determines whether or not the signal from the vehicle-mounted device 20 obtained through the communication sequence test in the main control circuit 12 is normal, and is turned on by the control signal when the signal is normal. In the case of a defective signal, the gate 62 is turned off.
[0070]
The signal that has passed through the gate 62 is converted into a digital signal by a sampling signal having a predetermined frequency (for example, 40 MHz) by the A / D converter 63, and the digital sampling data is stored in the memory 64.
[0071]
The digital sampling data stored in the memory 64 is supplied to the system controller 11 via the main control circuit 12, and calculates the output level and frequency.
[0072]
In the frequency calculation, sampling data is first multiplied by a Hamming function and then subjected to FFT (Fast Fourier Transform) to be converted into frequency data. A frequency having the largest amplitude value is obtained from the converted frequency data. This is because ASK (Amplitude Shift Keying) is used as the ETC modulation method, and the frequency at which the amplitude value of the converted frequency data is peak matches the carrier frequency. The frequency of is used.
[0073]
And the output frequency Rx of the onboard equipment 20 is calculated | required correctly based on the frequency of this peak amplitude value, and the frequency of the local oscillation signal Lf used for frequency conversion.
[0074]
In the output level calculation, first, sampling data is subjected to interpolator processing to increase the sampling magnification to, for example, 8 times. That is, the sampling interval is set to 1/8. Next, the absolute value of the increased sampling data is taken, and only the sampling data for the logical value 1 is extracted. Here, since the Manchester system is adopted as an ETC encoding system, a logical value 1 always exists in each symbol. Therefore, sampling data is necessarily extracted for each symbol.
[0075]
Then, the peak value is extracted from the sampling data of logical value 1 and the average is taken. The average value is divided by a predetermined value (known power), and the common logarithm is calculated to obtain the transmission output level of the vehicle-mounted device 20.
[0076]
As described above, the communication sequence test of the vehicle-mounted device 20, the output level and frequency measurement of the transmission signal from the vehicle-mounted device 20, the reception upper limit level from the tester 10, the reception lower limit by the test / measurement using the tester 10. Since it is possible to test the reception sensitivity of the in-vehicle device 20 with respect to the transmission signal of the level and the reception non-response level without having to change the setting in the state where the on-vehicle device actually communicates, the test and measurement are simplified. Save time and save space.
[0077]
【The invention's effect】
According to the ETC on-board device tester according to claim 1, it is not necessary to change the setting of the ETC on-board device according to the test content in the performance measurement test of the ETC on-board device. This can be done easily and the required time can be shortened.
[0078]
According to the ETC on-board equipment tester according to claim 2, since the signal transmission from the tester side to the onboard equipment side and the signal transmission from the onboard equipment side to the tester side are individually determined at each stage, the communication sequence The test can be performed reliably, and at the time of abnormal termination of the sequence, it can be confirmed at which stage of the vehicle-mounted device side or the tester side that “No” is determined. Therefore, it becomes easy to deal with a sequence abnormal end.
[0079]
According to the ETC onboard equipment tester according to claim 3, by setting the level of the transmission signal from the tester side to the onboard equipment side to the upper limit, the lower limit and the no-response level of the reception sensitivity of the ETC onboard equipment by the level control means. The reception sensitivity of the ETC in-vehicle device can be tested by the same communication sequence test.
[0080]
According to the ETC vehicle-mounted device tester according to claim 4, since the signal frequency from the ETC vehicle-mounted device is converted to a low frequency and the digital signal processing is performed, the signal processing is easy. In addition, since the ETC transmission / reception signal is modulated by the ASK method, the received signal can be easily and accurately used by utilizing the fact that the frequency having the largest amplitude value in the FFT processed frequency data becomes the carrier frequency. Can be obtained. Further, since the ETC transmission / reception signal is encoded by the Manchester method, the level of the received signal can be easily and accurately obtained by utilizing the fact that any symbol includes the logical value “1”. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an ETC onboard equipment tester 10 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a communication frame configuration of ETC.
FIG. 3 is a diagram showing a format of each channel.
FIG. 4 is a diagram showing the timing of ETC communication frames and each channel.
FIG. 5 is a flow diagram of a communication sequence test by the ETC onboard equipment tester of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram directly related to an output level and frequency measurement test of the tester 10 of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram of an ETC system configuration.
[Explanation of symbols]
10 Tester for ETC OBE
11 System controller
12 Main control circuit
13 Protocol control circuit
14 High frequency section
15 Level control unit
16 Transfer switch
17 Splitter
18 Output signal measurement circuit
20 ETC OBE
61 mixer
62 Gate
63 A / D converter
64 memory

Claims

A communication sequence test means for monitoring the progress of the transmission / reception sequence while updating the signal to be transmitted to and received from the ETC on-vehicle device side as the transmission / reception sequence progresses;
An output signal measuring means for receiving a signal received from the ETC on- vehicle device side and measuring the frequency and level of the received signal;
Level control means for receiving a transmission signal output from the communication sequence test means and outputting a transmission signal adjusted in level according to the level control signal;
Outputs a transmission signal from said level control means to the ETC vehicle-mounted device side, and transmission and reception splitter unit supplies before Symbol communication sequence test means and the output signal measuring means a signal from the ETC vehicle-mounted device side,
A test command is supplied to the communication sequence test means , and a monitoring result from the sequence test means is received and displayed, the level control signal is supplied to the level control means, and a frequency at the output signal measurement means is further provided. And a main control means for analyzing and judging the frequency and level in response to the measurement result of the level ,
A tester for ETC on-board equipment, which performs a performance measurement test on the ETC on-board equipment side by transmitting and receiving signals to and from the ETC on-board equipment side .

The communication sequence test means transmits a frame control message channel (FCMC) signal from the ETC on-board equipment tester side (hereinafter referred to as the tester side), receives an activation channel (ACTC) signal from the on-board side, The beacon service table (BST) signal is transmitted from the tester side to the vehicle, the vehicle service table (VST) signal is received from the vehicle-mounted device side, and the set primitive (SET) signal is transmitted from the tester side to it. A series of communication sequences including receiving a get primitive (GET) signal from the OBE, transmitting a release signal from the tester, and receiving a wireless call number channel (WCNC) signal from the OBE While monitoring the progress of
It is determined whether or not each signal transmitted from the tester side is correctly received on the vehicle-mounted device side based on an ACK channel (ACKC) signal from the vehicle-mounted device side, and whether each signal transmitted from the vehicle-mounted device side is good or bad Judgment is made by inspecting the signal, and if it is determined as “No” at any stage of the communication sequence, the sequence ends abnormally, and if it is determined as “Good” at any stage, the sequence ends normally. The tester for ETC on-board equipment of Claim 1 characterized by these.

The output level of the level control means is set by the main control means to the upper limit level of the reception sensitivity of the ETC on-board unit, the lower limit level of the reception sensitivity, and the no response level of the reception sensitivity, and the communication sequence test is performed, respectively. In the case of the upper limit and lower limit of sensitivity, it is determined as `` good '' when the sequence ends normally, and in the case of the no response level of the reception sensitivity, it is determined as `` good '' when the sequence ends abnormally. The ETC onboard equipment tester according to claim 1 or 2.

The output signal measuring means receives a signal encoded by the Manchester method from the vehicle-mounted device side and modulated by the ASK (Amplitude Shift Keying) method, and measures the frequency and level of the received signal. The signal frequency from the device is mixed with the local oscillation signal with a mixer, converted to a low frequency, converted to a digital signal with a predetermined sampling frequency,
The frequency of the received signal is obtained by performing FFT (Fast Fourier Transform) on the digital signal for a predetermined period to obtain a frequency having the largest amplitude value, and obtaining from this frequency and the local oscillation signal frequency,
2. The ETC on-board equipment tester according to claim 1, wherein the level of the received signal is obtained from an average value of peak values of the logical value “1” of the absolute value of the digital data or the digital data oversampled from the digital data. .