JP2003016493A - 料金収受システムの車載器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＥＴＣ用の車載器において、ＩＣカードを抜
き忘れて車内に放置すると盗難の恐れがある。また、Ｉ
Ｃカードを挿し忘れて料金所を通過すると料金収受が出
来ない。このため、車載器の利用者はＩＣカードの抜き
挿しを確実に行うことが要求され、利用上大変不便であ
る。 【解決手段】 車載器を、車両に固定する設置部と、搭
乗者が携帯する携帯部に分け、携帯部にＩＣカードを挿
入する。設置部と携帯部は同一車内程度の近距離で通信
が可能となる近距離通信手段を持ち、搭乗者が携帯部を
携帯して車両に搭乗すると、設置部は近距離通信手段を
使ってＩＣカードの内容を読み書きできるようになる。
これにより、ＩＣカードを車載器に抜き挿しする操作は
必要なくなり、ＩＣカードの抜き忘れ、挿し忘れがなく
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路の自動料
金収受システムに関わり、特に収受情報を格納するＩＣ
カードと車載器の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、日本では、有料道路の料金所に設
置した路側装置と、車両に搭載した車載器との間で路車
間通信を行い、料金収受に関する情報（以下、収受情報
と呼ぶ）を交換することで電子的に料金を収受する自動
料金収受システム（以下、ＥＴＣと呼ぶ）が実施されて
いる。ＥＴＣの料金収受の方法にはクレジットカード方
式とプリペイド方式があり、それぞれ次のような収受情
報を路側装置と車載器の間で交換することで料金を収受
する。クレジットカード方式では、利用者を特定できる
個人情報を車載器に保持し、料金収受時にこの個人情報
を路側装置に伝え、路側装置では個人情報で特定したア
カウントに利用料金を記録し、後日、利用者から料金を
徴収する。また、路側装置からはＥＴＣを利用した記録
（以下、利用記録と呼ぶ）を車載器に伝え、車載器では
その利用記録を保存し、後日請求される料金と照らし合
わせることができる。

【０００３】プリペイド方式では、現金に相当する残金
情報を、利用者が料金を前払いすることと引き換えに車
載器に書き込み、保持する。料金収受時には車載器が保
持している残金情報を路側装置に伝え、路側装置では残
金情報から利用料金を差し引いた金額情報を車載器に返
す。車載器では、路側装置から返された金額情報を新た
な残金情報として保持する。以後、残金情報の内容が０
になるまで、利用者はＥＴＣを利用できる。

【０００４】ＥＴＣでは、上記の個人情報、利用記録、
残金情報、金額情報を含んだ収受情報を路側装置と車載
器の間で交換し、料金を収受する。これらの収受情報は
不正利用者による改ざんやコピーを防ぐ必要があるた
め、特開昭６３−４４２９３号公報や特開平１−１１３
８９３号公報では収受情報をＩＣカードに記録し、料金
収受時にはこのＩＣカードを車載器に挿入して使用する
ことを述べている。ＩＣカードを使うことにより、ＩＣ
カード内部に記憶した収受情報の改ざんやコピーは困難
になる。

【０００５】なお、路車間通信では、上記の収受情報の
他に車両の大きさなどの情報（以下、車両情報と呼ぶ）
を車載器から路側装置に伝え、路側装置で料金算定に利
用する場合がある。ただしこの車両情報は車両に固有の
情報であるため、車載器から取り外せるＩＣカードには
記録せず、車両に固定した車載器に記憶する。

【０００６】次に、この従来の技術での収受情報の流れ
を図２０にしたがって説明する。図２０は、従来の技術
によるＥＴＣの通信の手順を示す図である。５００は路
側装置であり、５０１は車載器であり、５０２はＩＣカ
ードである。５１０、５１１、５１６は車載器５０１と
ＩＣカード５０２の間で行われる通信であり、５１２、
５１３、５１４、５１５は路側装置５００と車載器５０
１の間で行われる通信である。図２０において、通信は
図の上方に位置するものから順に行われる。この従来例
において、クレジットカード方式の料金収受処理では、
次のような手順で収受情報を交換し、料金を収受する。
まず車載器５０１にＩＣカード５０２を挿入すると、車
載器５０１は通信５１０によってＩＣカード５０２に個
人情報の読み出しを要求し、ＩＣカード５０２は通信５
１１によって個人情報を車載器５０１に伝える。次に、
車載器５０１を搭載した車両が路側装置５００を設置し
た料金所に差し掛かり、路側装置５００と車載器５０１
の間で路車間通信が可能になると、路側装置５００は路
車間通信５１２で車載器に収受処理の実行を要求し、車
載器５０１は路車間通信５１３で個人情報を路側装置５
００に伝え、路側装置５００は個人情報で特定したアカ
ウントに利用料金を加算して記録し、また利用記録を生
成して路車間通信５１４で車載器５０１に伝え、車載器
５０１は利用記録を受信すると受信完了の通知を生成し
て路車間通信５１５で路側装置５００に伝え、路車間通
信を終了する。路車間通信の終了後、車載器５０１は利
用記録と、利用記録の書きこみ要求をＩＣカード５０２
に伝え、ＩＣカード５０２は要求に従い利用記録をＩＣ
カード５０２内部に保存する。

【０００７】また、この従来例において、プリペイド方
式の料金収受では、次のような手順で収受情報を交換
し、料金を収受する。まず車載器５０１にＩＣカード５
０２を挿入すると、車載器５０１は通信５１０によって
ＩＣカード５０２に残金情報の読み出しを要求し、ＩＣ
カード５０２は通信５１１によって残金情報を車載器５
０１に伝える。次に、車載器５０１を搭載した車両が路
側装置５００を設置した料金所に差し掛かり、路側装置
５００と車載器５０１の間で路車間通信が可能になる
と、路側装置５００は路車間通信５１２で車載器に収受
処理の実行を要求し、車載器５０１は路車間通信５１３
で残金情報を路側装置５００に伝え、路側装置５００は
残金情報から利用料金を減算して返信の金額情報を生成
し、路車間通信５１４でこの金額情報を車載器５０１に
伝え、車載器５０１は金額情報を受信すると受信完了の
通知を生成して路車間通信５１５で路側装置５００に伝
え、路車間通信を終了する。路車間通信の終了後、車載
器５０１は通信５１６により、金額情報と、残金情報を
上書きする要求をＩＣカード５０２に伝え、ＩＣカード
５０２は要求に従いＩＣカード５０２内部に保持してい
た残金情報を金額情報で上書きして新たな残金情報とす
る。

【０００８】以上の通信の手順により、路側装置５００
と車載器５０１とＩＣカード５０２は収受情報を交換
し、料金の収受処理を完了する。なお、上記では収受情
報の交換に関わる通信のみを説明しているが、実際のＥ
ＴＣでは上記で説明した以外にも車載器と路側装置の接
続処理や認証処理などの通信を行っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記のＩＣカードに記
録する収受情報は現金またはクレジットカードに相当す
る情報を含んでおり、ＩＣカードを盗まれることは現金
またはクレジットカードの盗難と同等の被害を受けるこ
とになる。そこで車載器の利用者は、ＩＣカードを車載
器に挿入したまま車両から離れないように注意する必要
がある。一方、車載器が料金収受処理をするにはＩＣカ
ードに記録した収受情報が必要であるため、ＩＣカード
を車載器に挿さないまま料金所を通過すると、料金収受
処理が行われない。よって車載器の利用者は、料金所を
通過する前に車載器にＩＣカードを挿すように注意する
必要がある。本発明が解決しようとする課題は、車載器
の使用時と使用終了時にＩＣカードを抜き挿しする操作
を無くし、これにより車載器の利用者がＩＣカードの抜
き忘れや挿し忘れをしない車載器を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明では車載器を、車両に固定する設置部
と、ＩＣカードを挿入して利用者が携帯する携帯部の２
つに分離し、設置部と携帯部の間に近距離通信手段を設
ける。この近距離通信手段は同一車内程度の近距離で通
信が可能であり、利用者が携帯部を携帯して車両に搭乗
すると、設置部は近距離通信手段を通じて、携帯部に挿
入したＩＣカードの内容を読み書きすることができる。
これにより、利用者が車両に搭乗している間、車載器は
料金収受処理を実行可能になる。

【００１１】また、車載器の利用者が携帯部を携帯した
まま車両から離れると、車載器はＩＣカードを読み書き
できなくなり、車載器は使用できなくなる。この際、従
来のように車載器からＩＣカードを抜く操作は必要ない
ため、ＩＣカードを車内に置き忘れることを防げる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例の形態を
図１、図２、図３、図４、図５、図６に従って説明す
る。図１は、本発明による車載器の一実施例の構成を示
すブロック図である。１は車両に固定して使用する車載
器の設置部であり、料金所に設置した路側装置（図示せ
ず）との間で路車間通信をする路車間通信手段１１と、
路車間通信により料金収受の処理を行う料金収受処理手
段１２と、車載器の携帯部と通信する近距離通信手段１
３とからなる。料金収受処理手段１２はさらに、料金収
受処理を制御する料金収受処理制御手段１２２と、路車
間通信の内容を暗号化および復号化する路車間通信暗復
号化手段１２１とからなる。２は利用者が携帯する車載
器の携帯部であり、設置部１と通信する近距離通信手段
２１と、ＩＣカードを挿入してそのＩＣカードの内容を
読み書きして近距離通信手段に伝えるＩＣカードリーダ
ー２２とからなる。

【００１３】上記の近距離通信は、たとえば社団法人電
波産業会が策定した「第二世代省電力データ通信システ
ム／ワイヤレスＬＡＮシステム」（ＡＲＩＢ ＳＴＤ−
Ｔ６６）や、赤外線通信などで実現できる。２３はこの
ＩＣカードリーダー２２に挿入するＩＣカードであり、
料金収受処理に使用する収受情報を記憶する収受情報記
憶手段２３４と、設置部１からの要求に従い収受情報記
憶手段２３４の収受情報の読み書きを制御するＩＣカー
ド制御手段２３２とからなる。

【００１４】次に本発明による車載器の路車間通信の動
作を、図２に従って説明する。図２は設置部１の路車間
通信の動作を示すフローチャートである。図２のフロー
チャートの処理は、路側装置が料金収受処理の要求と路
側装置の持つ収受情報を暗号化して送信することを契機
に、開始処理Ｓ２０１から始め、処理Ｓ２０２、処理Ｓ
２０３、処理Ｓ２０４、処理Ｓ２０５、処理Ｓ２０６の
順に実行し、終了処理Ｓ２０７で終了する。以下の各処
理の説明において、料金収受処理の要求をreqで表し、
路側装置の収受情報をdataRで表し、それらを暗号化し
た結果をe(req,dataR)と表す。また、ＩＣカード２３に
保持している収受情報をdataOで表す。

【００１５】図２のフローチャートの処理を開始する
と、まず処理Ｓ２０２において、路車間通信手段１１に
よって路側装置からの通信e(req,dataR)を受信する。次
に処理Ｓ２０３において、路者間通信暗復号化手段１２
１によって受信内容e(req,dataR)を復号化し、料金収受
処理の要求reqと路側装置の収受情報dataRを得る。次に
処理Ｓ２０４において、料金収受処理制御手段１２２に
よって、料金収受処理の要求reqと路側装置の収受情報d
ataRとＩＣカード２３から読み出した車載器の収受情報
dataOとに所定の料金収受処理fを加え、路側への返信re
tを生成する。次に処理Ｓ２０５において、生成した返
信retを路者間通信暗復号化手段１２１によって暗号化
し、暗号化された返信e(ret)を得る。次に処理Ｓ２０６
において、暗号化された返信e(ret)を、路車間通信手段
１１によって路側装置に送信する。以上の動作で、車載
器の設置部１は路側装置との間で収受情報を交換する。

【００１６】次にＩＣカード２３への書き込み処理、お
よびＩＣカード２３からの読み出し処理の動作を、図
３、図４および図５に従って説明する。図３は、設置部
１が携帯部２を介してＩＣカード２３から収受情報の読
み出しを指示する動作を示したフローチャートである。
図３のフローチャートの処理は、設置部１と携帯部２の
間で近距離通信が可能になった時点から、路車間通信が
始まる時点までの間の任意の時点に開始することができ
る。処理は、開始処理Ｓ３０１から始め、処理Ｓ３０
２、処理Ｓ３０３、処理Ｓ３０４、処理Ｓ３０５の順に
実行した後、終了処理Ｓ３０６で終了する。以下の各処
理の説明において、ＩＣカード２３への読み出し要求を
reqRで表し、ＩＣカードから読み出す収受情報をdataCR
で表す。

【００１７】図３のフローチャートの処理を開始する
と、まず処理Ｓ３０２において、収受処理制御手段１２
２によって読み出し要求reqRを生成する。次に処理Ｓ３
０３において、近距離通信手段１３によりreqRを携帯部
２に送信する。次に処理Ｓ３０４において、収受処理制
御手段１２２は携帯部２からの返信dataCRの有無を判断
し、返信dataCRがない場合は再びこの処理を繰り返す。
携帯部２から返信dataCRがあれば、処理Ｓ３０５におい
て近距離通信手段１３によってdataCRを受信し、収受処
理制御手段１２２に渡す。以上の動作で、設置部１はＩ
Ｃカード２３から収受情報を読み出す。

【００１８】図４は、設置部１が携帯部２を介してＩＣ
カード２３へ収受情報の書き込みを指示する動作を示し
たフローチャートである。図４のフローチャートの処理
は、路車間通信によりＩＣカード２３に書き込むべき収
受情報が発生した時点から、近距離通信が可能な間の任
意の時点に開始することができる。処理は、開始処理Ｓ
４０１から始め、処理Ｓ４０２、処理Ｓ４０３の順に実
行した後、終了処理Ｓ４０４で終了する。以下の各処理
の説明において、ＩＣカード２３への書き込み要求をre
qWで表し、ＩＣカード２３に書き込む収受情報をdataCW
で表す。

【００１９】図４のフローチャートの処理を開始する
と、まず処理Ｓ４０２において収受処理制御手段１２２
によって書き込み要求reqWと収受情報dataCWを生成す
る。次に処理Ｓ４０４において、近距離通信手段１３に
より書き込み要求reqWと収受情報dataCWを携帯部２に送
信する。以上の動作で、設置部１はＩＣカード２３に収
受情報を書き込む。

【００２０】図５は、携帯部２とＩＣカード２３が収受
情報を収受情報記憶手段２３４に書き込む処理、および
読み出す処理の動作を示したフローチャートである。図
５のフローチャートの処理は、設置部１から読み出し要
求、または書き込み要求を受けた時点で開始される。処
理は、開始処理Ｓ５０１から始め、処理Ｓ５０２、処理
Ｓ５０３の順に実行し、処理Ｓ５０３の結果によって、
処理Ｓ５０４、または処理Ｓ５０５、処理Ｓ５０６に分
岐し、それぞれ実行後に終了処理Ｓ５０７で終了する。
以下の各処理の説明において、設置部１から送られた通
信をXで表す。また、ＩＣカード２３から読み出す収受
情報をdataCRで表し、ＩＣカード２３に書き込む収受情
報をdataCWで表す。

【００２１】図４のフローチャートの処理を開始する
と、まず処理５０２において近距離通信手段２１によっ
て設置部１から送られた通信Xを受信し、受信内容のXを
ＩＣカードリーダー２２を経由してＩＣカード２３に渡
す。次に処理Ｓ５０３において、Xの内容がＩＣカード
２３への書き込み要求と収受情報dataCWならば処理Ｓ５
０４に分岐する。また、Xの内容がＩＣカードからの読
み出し要求ならば処理Ｓ５０５に分岐する。処理Ｓ５０
４に分岐したならば、ＩＣカード制御手段２３２は収受
情報dataCWを収受情報記憶手段２３４に書き込み、次に
終了処理Ｓ５０７に移る。処理Ｓ５０５に分岐したなら
ば、ＩＣカード制御手段２３２は収受情報記憶手段２３
４から収受情報dataCRを読み出し、ＩＣカードリーダー
２２を経由して近距離通信手段２１に渡す。次に処理Ｓ
５０６において、近距離通手段２１によりdataCRを設置
部１に送信する。以上の動作で、携帯部１はＩＣカード
２３に収受情報を書き込み、またはＩＣカード２３から
収受情報を読み出す。

【００２２】次に、収受処理全体の通信の手順を図６に
したがって説明する。図６は、本実施例の収受処理の通
信の手順を示す図である。５００は路側装置であり、１
は車載器の設置部であり、２は車載器の携帯部であり、
２３は携帯部２に挿入されたＩＣカードである。５１
０、５１１、５１６は携帯部２とＩＣカード２３の間で
行われる通信であり、５１２、５１３、５１４、５１５
は路側装置５００と設置部１の間で行われる路車間通信
であり、５２０、５２１、５２６は設置部１と携帯部２
の間で行われる近距離通信である。図６において、通信
は図の上方に位置するものから順に行われる。

【００２３】次にクレジットカード方式の料金収受処理
の場合の、各通信の内容と手順を説明する。まず近距離
通信により設置部１と携帯部２の間で通信が可能になる
と、設置部１は近距離通信５２０によって個人情報の読
み出し要求を携帯部２に伝え、携帯部２は通信５１０に
よって個人情報の読み出し要求をＩＣカード２３に伝
え、ＩＣカード２３は通信５１１によって個人情報を携
帯部２に返し、携帯部２は近距離通信５２１によって個
人情報を設置部１に伝える。

【００２４】次に、設置部１を搭載した車両が路側装置
５００を設置した料金所に差し掛かり、路側装置５００
と設置部１の間で路車間通信が可能になると、路側装置
５００は路車間通信５１２によって収受処理の実行要求
を設置部１に伝え、設置部１は路車間通信５１３で個人
情報を路側装置５００に伝え、路側装置５００は個人情
報で特定したアカウントに利用料金を記録し、また利用
記録を生成して路車間通信５１４によって設置部１に伝
え、設置部１は利用記録を受信すると受信完了通知を生
成して路車間通信５１５によって路側装置５００に伝
え、設置部１と路側装置５００は路車間通信を終了す
る。路車間通信の終了後、設置部１は利用記録と、利用
記録の書きこみ要求を近距離通信５６によって携帯部２
に伝え、携帯部２は通信５１６によって利用記録と、利
用記録の書きこみ要求をＩＣカード２３に伝え、ＩＣカ
ード２３は要求に従い利用記録をＩＣカード２３内部に
保存する。

【００２５】次に、プリペイド方式の料金収受処理の場
合の、各通信の内容と手順を説明する。まず近距離通信
により設置部１と携帯部２の間で通信が可能になると、
設置部１は近距離通信５２０によって残金情報の読み出
し要求を携帯部２に伝え、その際、携帯部２にＩＣカー
ド２３が挿入されていれば、携帯部２は通信５１０によ
ってＩＣカード２３に読み出し要求を伝え、ＩＣカード
２３は通信５１１によって残金情報を携帯部２に伝え、
携帯部２は近距離通信５２１によって残金情報を設置部
１に伝える。

【００２６】次に、設置部１を搭載した車両が路側装置
５００を設置した料金所に差し掛かり、路側装置５００
と設置部１の間で路車間通信が可能になると、路側装置
５００は路車間通信５１２によって収受処理の実行要求
を設置部１に伝え、設置部１は路車間通信５１３で残金
情報を路側装置５００に伝え、路側装置５００は残金情
報から利用料金を差し引いた金額情報を計算し、路車間
通信５１４によって金額情報を設置部１に伝え、設置部
１は金額情報を受信すると受信完了の通知を生成して路
車間通信５１５によって路側装置５００に伝え、設置部
１と路側装置５００は路車間通信を終了する。路車間通
信の終了後、設置部１は近距離通信５２６により、金額
情報と、残金情報を上書きする要求を携帯部２に伝え、
携帯部２は通信５１６によって金額情報と、残金情報を
上書きする要求をＩＣカード２３に伝え、ＩＣカード２
３は要求に従いＩＣカード２３内部に保持していた残金
情報を金額情報で上書きして新たな残金情報とする。以
上の通信の手順により、路側装置５００と設置部１と携
帯部２とＩＣカード２３の間で収受情報を交換し、料金
収受処理を完了する。

【００２７】次に、本発明の別の実施例の形態を図７、
図８、図９、図１０に従って説明する。図７は、本発明
による車載器の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。１は車両に固定して使用する車載器の設置部であ
り、料金所に設置した路側装置（図示せず）との間で路
車間通信をする路車間通信手段１１と、路車間通信によ
り料金収受の処理を行う料金収受処理手段１２と、車載
器の携帯部と通信する近距離通信手段１３とからなる。
料金収受処理手段１２はさらに、料金収受処理を制御す
る料金収受処理制御手段１２２と、路車間通信の内容を
暗号化および復号化する路車間通信暗復号化手段１２１
と、近距離通信の内容を暗号化および復号化する近距離
通信暗復号化手段１２３と、認証情報を記憶する認証情
報記憶手段１２４とからなる。

【００２８】２は利用者が携帯する車載器の携帯部であ
り、設置部１と通信する近距離通信手段２１と、ＩＣカ
ードを挿入してそのＩＣカードの内容を読み書きして近
距離通信手段に伝えるＩＣカードリーダー２２とからな
る。２３はこのＩＣカードリーダー２２に挿入するＩＣ
カードであり、料金収受処理に使用する収受情報を記憶
する収受情報記憶手段２３４と、認証情報を記憶する認
証情報記憶手段２３５と、設置部１からの要求に従い収
受情報記憶手段２３４の収受情報の読み書きを制御する
ＩＣカード制御手段２３２と、近距離通信の内容を暗号
化および復号化する近距離通信暗復号化手段２３１とか
らなる。

【００２９】本実施例の構成要素である、路車間通信手
段１１と近距離通信手段１３と料金収受処理制御手段１
２２と路車間通信暗復号化手段１２１と近距離通信手段
２１とＩＣカードリーダー２２と収受情報記憶手段２３
４とＩＣカード制御手段２３２は、第１の実施例と同じ
機能を持ち、第１の実施例と同様に動作することで料金
収受処理を実行できる。本実施例で新たに加えた設置部
１の近距離通信暗復号化手段１２３は、収受処理制御手
段１２２から渡された情報を暗号化して近距離通信手段
１３に渡し、また近距離通信手段１３から渡された情報
を復号化して収受処理制御手段１２２に渡す。

【００３０】また本実施例で新たに加えた携帯部２の近
距離通信暗復号化手段２３１は、ＩＣカード制御手段２
３２から渡された情報を暗号化して近距離通信手段２１
に渡し、また近距離通信手段２１から渡された情報を復
号化してＩＣカード制御手段２３２に渡す。これによ
り、設置部１の収受処理制御手段１２２と、ＩＣカード
２３のＩＣカード制御手段２３２との間の通信の内容は
暗号化され、近距離通信の内容が他者に盗聴されたり改
ざんされることを防ぐことができる。

【００３１】なお、設置部１の近距離通信暗復号化手段
１２３と携帯部２の近距離通信暗復号化手段２３１は、
常に同じ暗号鍵を使うことでも料金収受処理を実行でき
るが、近距離通信を始めるたびに暗号鍵を更新する事
で、他者による盗聴や改ざんをさらに厳重に防ぐことが
できる。暗号鍵の更新は、設置部１と携帯部２との間で
認証を行い、認証が成立した後に両者の間で暗号鍵を受
け渡すことで実現できる。次に、この認証と暗号鍵の受
け渡しの動作と通信の手順の例を図８、図９、図１０に
従って説明する。

【００３２】図８は携帯部２が設置部１を認証する認証
処理と、暗号鍵を受け渡す処理の動作を示すフローチャ
ートであり、設置部１と携帯部２の間で近距離通信が可
能になった時点から、設置部１がＩＣカード２３への読
み書き要求を出すまでの間の任意の時点に開始する。処
理は、開始処理Ｓ８０１から始め、処理Ｓ８０２、処理
Ｓ８０３、処理Ｓ８０４、処理Ｓ８０５、処理Ｓ８０６
の順に実行し、処理Ｓ８０７で認証の成立を判断する。
認証が成立した場合には処理Ｓ８０８、処理Ｓ８０９、
処理Ｓ８１０、処理Ｓ８１１、処理Ｓ８１２の順に実行
して、設置部１に対して新規の暗号鍵（以後、セッショ
ン鍵と呼ぶ）を渡し、終了処理Ｓ８１３で終了する。な
お、処理Ｓ８０７で認証が成立しない場合は、処理Ｓ８
０８以降は実行しない。

【００３３】以下の各処理の説明において、認証要求を
reqAで表し、ＩＣカード制御手段２３２が生成する乱数
をchalで表し、認証情報記憶手段２３４に記憶された認
証情報をautで表し、乱数chalと認証情報autとから所定
の演算gの結果求められる値をg(chal,aut)で表し、認証
成立後に近距離通信暗復号化手段２３１に設定するセッ
ション鍵をkeyで表し、セッション鍵を暗号化した結果
をe(key)で表し、設置部１からの返信をrespで表す。

【００３４】図８のフローチャートの処理を開始する
と、まず処理Ｓ８０２においてＩＣカード制御手段２３
２は認証要求reqAと乱数chalを生成し、ＩＣカードリー
ダー２２を経由して近距離通信手段２１に渡す。なお、
認証が成立する前は、近距離通信暗復号化手段２３１に
は暗号鍵が設定されておらず、通信文の暗号化は行わな
い。

【００３５】次に処理Ｓ８０３において、近距離通信手
段２１によって認証要求reqAと乱数chalを設置部１に送
信する。次に処理Ｓ８０４において、ＩＣカード制御手
段２３２は乱数chalと、認証情報記憶手段２３５に記憶
された認証情報autとから、所定の演算gを行い、g(cha
l,aut)を得る。次に処理Ｓ８０５において、ＩＣカード
制御手段２３２は設置部１からの返信respの有無を確認
し、返信respがあれば処理Ｓ８０６に移る。返信respが
ない場合は処理Ｓ８０５を繰り返す。返信respがあれば
処理８０６において、近距離通信手段２１によって返信
respを受信する。

【００３６】次に処理Ｓ８０７において、ＩＣカード制
御手段２３２は返信respとg(chal,aut)を比較し、一致
した場合には処理Ｓ８０８に移る。返信respとg(chal,a
ut)が一致しなかった場合には、近距離通信を中断し、
一定時間経過後に処理Ｓ８０２に移る。返信respとg(ch
al,aut)が一致したならば、処理Ｓ８０８においてＩＣ
カード制御手段２３２は乱数によってセッション鍵key
を生成する。

【００３７】次に処理Ｓ８０９において、ＩＣカード制
御手段２３２は近距離通信暗復号化手段２３１に認証情
報autを暗号鍵として設定する。次に処理Ｓ８１０にお
いて、近距離通信暗復号化手段２３１によってセッショ
ン鍵keyを暗号化し、e(key)を得る。次に処理Ｓ８１１
において、近距離通信手段２１によってe(key)を設置部
１に送信する。次に処理Ｓ８１２において、近距離通信
暗復号化手段２３１にセッション鍵keyを暗号鍵として
設定する。以上の動作で、携帯部２は認証処理と暗号鍵
の受け渡し処理を実行する。

【００３８】図９は設置部１が携帯部２の認証要求に応
える処理と暗号鍵を受け取る処理の動作を示すフローチ
ャートであり、携帯部２が認証要求reqAを送信したこと
を契機に開始する。処理は、開始処理Ｓ９０１から始
め、処理Ｓ９０２、処理Ｓ９０３、処理Ｓ９０４、処理
Ｓ９０５、処理Ｓ９０６、処理Ｓ９０７、処理Ｓ９０
８、処理Ｓ９０９の順に実行した後、終了処理Ｓ９１０
で終了する。

【００３９】以下の各処理の説明において、認証開始要
求をreqAで表し、携帯部２から送られる乱数をchalで表
し、認証情報記憶手段に記憶された認証情報をautで表
し、乱数chalと認証情報autとから所定の演算gの結果求
められる値をg(chal,aut)で表し、携帯部２から送られ
る暗号化されたセッション鍵をe(key)で表し、e(key)を
復号化して得られるセッション鍵をkeyで表す。

【００４０】図９のフローチャートの処理を開始する
と、まず処理Ｓ９０２において近距離通信手段１３によ
って認証要求reqAと乱数chalを受信し、料金収受処理手
段１２に渡す。なお、認証が成立する前は、近距離通信
暗復号化手段１２３には暗号鍵が設定されておらず、通
信内容の復号化は行わない。次に処理Ｓ９０３におい
て、収受処理制御手段１２２は受信した乱数chalと、認
証情報記憶手段１２４に記憶された認証情報autとから
所定の演算gを行い、g(chal,aut)を得る。

【００４１】次に処理Ｓ９０４において、近距離通信手
段１３によってg(chal,aut)を携帯部２に送信する。次
に処理Ｓ９０５において、近距離通信暗復号化手段１２
３に認証情報autを暗号鍵として設定する。次に処理Ｓ
９０６において、携帯部２から暗号化されたセッション
鍵e(key)が送られたことを確認し、e(key)が送られてい
れば処理９０７に移る。送られていなければ処理９０７
を繰り返す。

【００４２】携帯部２から暗号化されたセッション鍵e
(key)が送られたならば、処理Ｓ９０７において、近距
離通信手段１３によってセッション鍵e(key)を受信し、
料金収受処理手段１２に渡す。次に処理Ｓ９０８におい
て、受信したe(key)を近距離通信暗復号化手段１２３に
よって復号化し、セッション鍵keyを得る。次に処理Ｓ
９０９において、セッション鍵keyを近距離通信暗復号
化手段１２３に暗号鍵として設定する。以上の動作で、
設置部１は、携帯部２からの認証要求へ応答する処理と
暗号鍵の受け取りの処理を実行する。

【００４３】図１０は、本実施例における認証とセッシ
ョン鍵の受け渡しの手順を示す図である。１は車載器の
設置部であり、２は車載器の携帯部であり、２３は携帯
部２に挿入したＩＣカードである。１０００、１００
３、１００４は携帯部２とＩＣカード２３の間で行われ
る通信であり、１００１、１００２、１００５は携帯部
２と設置部１の間で行われる近距離通信である。図１０
において、通信は図の上方に位置するものから順に行わ
れる。

【００４４】本実施例の認証処理における、各通信の内
容と手順を次に説明する。以下の各通信の手順の説明に
おいて、認証要求をreqAで表し、ＩＣカード制御手段２
３２が生成する乱数をchalで表し、暗号化したセッショ
ン鍵をe(key)で表し、設置部１からの返信をrespで表
す。

【００４５】まず携帯部２にＩＣカード２３が挿入され
ると、ＩＣカード２３は通信１０００によって認証要求
reqAと乱数chalを携帯部２に伝え、その際、設置部１と
携帯部２の間で近距離通信が可能ならば、携帯部２は通
信１００１によって認証要求reqAと乱数chalを設置部１
に伝え、設置部１は通信１００２によって認証要求reqA
に対する返信respを携帯部２に返し、携帯部２は通信１
００３によって返信respをＩＣカード２３に伝える。返
信respの内容によって、ＩＣカード２３が認証が成立し
たと判断したならば、ＩＣカード２３は通信１００４に
よって暗号化したセッション鍵e(key)を携帯部２に伝
え、携帯部２は通信１００５によってe(key)を設置部１
に伝える。以上の手順で、ＩＣカードは設置部１を認証
し、暗号鍵を設置部１に受け渡す。

【００４６】上記において、設置部１の認証情報記憶手
段１２４と携帯部２の認証情報記憶手段２３５には、あ
らかじめ同一の認証情報を記憶しておき、また他者にこ
の認証情報を知られないように管理する。これにより、
図８の処理Ｓ８０７において返信respとg(chal,aut)は
一致し、認証が成立する。認証が成立したならば携帯部
２は図８の処理Ｓ８０８以降の動作でセッション鍵を設
置部１に渡し、以後、設置部１と携帯部２の間の通信は
セッション鍵によって暗号化される。また、不正利用者
が設置部１になりすまして携帯部２のＩＣカード２３を
読み書きしようとしても、前記認証情報を持たないた
め、認証が成立しない。そのため、セッション鍵を受け
取ることが出来ず、不正利用者は携帯部２との間で通信
することが出来ない。

【００４７】上記の認証処理は携帯部２が設置部１を片
方向認証する例であり、これに加えて設置部が携帯部を
認証する双方向認証をしても良いことは言うまでもな
い。また、近距離通信暗復号化手段２３１はＩＣカード
２３上ではなく、携帯部２上にあっても良い。

【００４８】次に、本発明のさらに別の実施例の形態を
図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図
１７、図１８、図１９に従って説明する。図１１は、本
発明による車載器の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。１は車両に固定して使用する車載器の設置部であ
り、料金所に設置した路側装置（図示せず）との間で路
車間通信をする路車間通信手段１１と、路車間通信の内
容を近距離通信によって車載器の携帯部に伝える近距離
通信手段１３と、携帯部との間で行う認証処理を制御す
る認証処理制御手段１４と、認証情報を記憶する認証情
報記憶手段１５とからなる。

【００４９】２は利用者が携帯する車載器の携帯部であ
り、設置部１と通信する近距離通信手段２１と、料金収
受の処理を行う料金収受処理手段１２と、ＩＣカードを
挿入してそのＩＣカードの内容を読み書きして料金収受
処理手段１２に伝えるＩＣカードリーダー２２とからな
る。料金収受処理手段１２はさらに、料金収受処理を制
御する料金収受処理制御手段１２２と、路車間通信の内
容を暗号化および復号化する路車間通信暗復号化手段１
２１と、認証情報を記憶する認証情報記憶手段１２４
と、車両情報を記憶する車両情報記憶手段１２５とから
なる。２３はＩＣカードリーダー２２に挿入するＩＣカ
ードであり、料金収受処理に使用する収受情報を記憶す
る収受情報記憶手段２３４と、料金収受処理手段１２の
要求に従い収受情報記憶手段２３４の収受情報の読み書
きを制御するＩＣカード制御手段２３２とからなる。

【００５０】次に本発明による車載器の路車間通信の動
作を、図１２に従って説明する。図１２は設置部１と携
帯部２の路車間通信の動作を示すフローチャートであ
る。図１２のフローチャートの処理は、路側装置が料金
収受処理の要求と路側装置の持つ収受情報を暗号化して
送信することを契機に、開始処理Ｓ１２０１から始め、
処理Ｓ１２０２、処理Ｓ１２０３、処理Ｓ１２０４、処
理Ｓ１２０５、処理Ｓ１２０６、処理Ｓ１２０７、処理
Ｓ１２０８、処理Ｓ１２０９、処理Ｓ１２１０の順に実
行し、終了処理Ｓ１２１１で終了する。以下の各処理の
説明において、料金収受処理の要求をreqで表し、路側
装置の収受情報をdataRで表し、暗号化された料金収受
処理の要求reqと収受情報dataRをe(req,dataR)で表す。
また、ＩＣカード２３に記憶している収受情報をdataO
で表し、車両情報記憶手段１２５に記憶している車両情
報をdataVで表す。

【００５１】図１２のフローチャートの処理を開始する
と、まず処理Ｓ１２０２において、路車間通信手段１１
によって路側装置からの通信e(req,dataR)を受信する。
次に処理Ｓ１２０３において、近距離通信手段１３によ
って通信e(req,dataR)を携帯部２に送信する。次に処理
Ｓ１２０４において、携帯部２の近距離通信手段２１に
よって通信e(req,dataR)を受信し、路車間通信暗復号化
手段に渡す。次に処理Ｓ１２０５において、路者間通信
暗復号化手段１２１によって通信e(req,dataR)を復号化
し、料金収受処理の要求reqと路側装置の収受情報dataR
を得る。

【００５２】次に処理Ｓ１２０６において、料金収受処
理制御手段１２２によって、料金収受処理の要求reqと
路側装置の収受情報dataRとＩＣカード２３から読み出
した車載器の収受情報dataOと車両情報記憶手段１２５
に記憶している車両情報dataVとに、所定の料金収受処
理hを加え、路側への返信retを生成する。次に処理Ｓ１
２０７において、生成した返信retを路者間通信暗復号
化手段１２１によって暗号化し、暗号化された返信e(re
t)を得る。次に処理Ｓ１２０８において、暗号化された
返信e(ret)を近距離通信手段２１によって設置部１に送
信する。

【００５３】次に処理Ｓ１２０９において、設置部１の
近距離通信手段１３によって返信e(ret)を受信し、路車
間通信手段１１に渡す。次に処理Ｓ１２１０において、
路車間通信手段１１によって返信e(ret)を路側装置に送
信する。以上の動作で、車載器の設置部１と携帯部２は
路側装置との間で収受情報を交換する。

【００５４】次にＩＣカード２３への書き込み処理、お
よびＩＣカード２３からの読み出し処理の動作を、図１
３、図１４および図１５に従って説明する。図１３は、
料金収受処理手段１２がＩＣカード２３から収受情報を
読み出す処理の動作を示したフローチャートである。図
１３のフローチャートの処理は、ＩＣカード２３がＩＣ
カードリーダー２２に挿入された時点から、路車間通信
が始まる時点までの間の任意の時点に開始することがで
きる。処理は、開始処理Ｓ１３０１から始め、処理Ｓ１
３０２、処理Ｓ１３０３、処理Ｓ１３０４、処理Ｓ１３
０５の順に実行した後、終了処理Ｓ１３０６で終了す
る。以下の各処理の説明において、ＩＣカード２３への
読み出し要求をreqRで表し、ＩＣカードから読み出す収
受情報をdataCRで表す。

【００５５】図１３のフローチャートの処理を開始する
と、まず処理Ｓ１３０２において、収受処理制御手段１
２２によって読み出し要求reqRを生成する。次に処理Ｓ
１３０３において、収受処理制御手段１２２はＩＣカー
ドリーダー２２を通じてＩＣカード２３に渡す。次に処
理Ｓ１３０４において、収受処理制御手段１２２はＩＣ
カード２３からの返信dataCRの有無を判断し、返信data
CRがない場合は再びこの処理を繰り返す。ＩＣカード２
３から返信dataCRがあれば、処理Ｓ１３０５において収
受処理制御手段１２２はＩＣカードリーダー２２を通じ
て返信dataCRを受け取る。以上の動作で、設置部１はＩ
Ｃカード２３から収受情報を読み出す。

【００５６】図１４は、料金収受処理手段１２がＩＣカ
ード２３へ収受情報を書き込む処理の動作を示したフロ
ーチャートである。図１４のフローチャートの処理は、
料金収受の処理によりＩＣカード２３に書き込むべき収
受情報が発生した時点から、ＩＣカード２３をＩＣカー
ドリーダー２２から抜くまでの間の任意の時点に開始す
ることができる。処理は、開始処理Ｓ１４０１から始
め、処理Ｓ１４０２、処理Ｓ１４０３の順に実行した
後、終了処理Ｓ１４０４で終了する。以下の各処理の説
明において、ＩＣカード２３への書き込み要求をreqW、
ＩＣカード２３に書き込む収受情報をdataCWで表す。

【００５７】図１４のフローチャートの処理を開始する
と、まず処理Ｓ１４０２において収受処理制御手段１２
２によって書き込み要求reqWと収受情報dataCWを生成す
る。次に処理Ｓ１４０３において、収受処理制御手段１
２２はＩＣカードリーダー２２を通じて書き込み要求re
qWと収受情報dataCWをＩＣカード２３に渡す。以上の動
作で、収受処理制御手段１２２はＩＣカード２３に収受
情報を書き込む。

【００５８】図１５は、ＩＣカード２３が収受情報を収
受情報記憶手段２３４に書き込む処理、および読み出す
処理の動作を示したフローチャートである。図１５のフ
ローチャートの処理は、料金収受処理手段１２から読み
出し要求、または書き込み要求を受けた時点で開始され
る。処理は、開始処理Ｓ１５０１から始め、処理Ｓ１５
０２、処理Ｓ１５０３の順に実行し、処理Ｓ１５０３の
結果によって、処理Ｓ１５０４、または処理Ｓ１５０
５、処理Ｓ１５０６に分岐し、それぞれ実行後に終了処
理Ｓ１５０７で終了する。以下の各処理の説明におい
て、設置部１から送られた通信をXで表す。また、収受
情報記憶手段２３４から読み出す収受情報をdataCRで表
し、収受情報記憶手段２３４に書き込む収受情報をdata
CWで表す。

【００５９】図１５のフローチャートの処理を開始する
と、まず処理１３０２においてＩＣカードリーダー２２
を通じて料金収受処理手段１２から送られた通信Xを受
け取る。次に処理Ｓ１５０３において、Xの内容がＩＣ
カード２３への書き込み要求と収受情報dataCWならば処
理Ｓ１５０４に分岐する。また、Xの内容がＩＣカード
からの読み出し要求ならば処理Ｓ１５０５に分岐する。
処理Ｓ１５０４に分岐したならば、ＩＣカード制御手段
２３２は収受情報dataCWを収受情報記憶手段２３４に書
き込み、次に終了処理Ｓ１５０７に移る。処理Ｓ１５０
５に分岐したならば、ＩＣカード制御手段２３２は収受
情報記憶手段２３４から収受情報dataCRを読み出す。次
に処理Ｓ１５０６において、ＩＣカードリーダー２２を
通じてdataCRを収受処理制御手段１２２に渡す。以上の
動作で、ＩＣカード２３は収受情報記憶手段２３４に収
受情報を書き込み、または収受情報記憶手段２３４から
収受情報を読み出す。

【００６０】次に、収受処理全体の通信の手順を図１６
にしたがって説明する。図１６は、本実施例の収受処理
の通信の手順を示す図である。５００は路側装置であ
り、１は車載器の設置部であり、２は車載器の携帯部で
あり、２３は携帯部２に挿入されたＩＣカードである。
５１０、５１１、５１６は携帯部２とＩＣカード２３の
間で行われる通信であり、５１２、５１３、５１４、５
１５は路側装置５００と設置部１の間で行われる通信で
あり、５３２、５３３、５３４、５３５は設置部１と携
帯部２の間で行われる近距離通信である。図１６におい
て、通信は図の上方に位置するものから順に行われる。

【００６１】次にクレジットカード方式の料金収受処理
の場合の、各通信の内容と手順を説明する。まずＩＣカ
ード２３を携帯部２に挿入すると、携帯部２は通信５１
０によって個人情報の読み出し要求をＩＣカード２３に
伝え、ＩＣカード２３は通信５１１によって個人情報を
携帯部２に返し、携帯部２の料金収受処理手段１２は個
人情報を受け取る。

【００６２】次に設置部１を搭載した車両が路側装置５
００を設置した料金所に差し掛かり、路側装置５００と
設置部１の間で路車間通信が可能になると、路側装置５
００は通信５１２によって収受処理の実行要求を設置部
１に伝え、その際に設置部１と携帯部２の間で近距離通
信が可能ならば、設置部１は通信５３２で収受処理の実
行要求を携帯部２に伝え、携帯部２は通信５３３によっ
て個人情報と車両情報を設置部１に伝え、設置部１は通
信５１３によって個人情報と車両情報を路側装置５００
に伝え、路側装置５００は個人情報で特定したアカウン
トに、車両情報から算定した利用料金を記録し、また利
用記録を生成して通信５１４によって設置部１に伝え、
設置部１は通信５３４によって利用記録を携帯部２に伝
え、携帯部２は利用記録を受信すると受信完了の通知を
生成して通信５３５によって設置部１に伝え、設置部１
は通信５１５によって受信完了の通知を路側装置５００
に伝え、設置部１と路側装置５００は路車間通信を終了
する。路車間通信の終了後、携帯部２は利用記録と、利
用記録の書きこみ要求を通信５１６によってＩＣカード
２３に伝え、ＩＣカード２３は要求に従い利用記録をＩ
Ｃカード２３内部に保存する。

【００６３】次に、プリペイド方式の料金収受処理の場
合の、各通信の内容と手順を説明する。まずＩＣカード
２３を携帯部２に挿入すると、携帯部２は通信５１０に
よって残金情報の読み出し要求をＩＣカード２３に伝
え、ＩＣカード２３は通信５１１によって残金情報を携
帯部２に伝える。次に設置部１を搭載した車両が路側装
置５００を設置した料金所に差し掛かり、路側装置５０
０と設置部１の間で路車間通信が可能になると、路側装
置５００は通信５１２によって収受処理の実行要求を設
置部１に伝え、その際に設置部１と携帯部２の間で近距
離通信が可能ならば、設置部１は通信５３２によって収
受処理の実行要求を携帯部２に伝え、携帯部２は通信５
３３によって残金情報と車両情報を設置部１に伝え、設
置部１は通信５１３によって残金情報と車両情報を路側
装置５００に伝え、路側装置５００は車両情報から算定
した利用料金を残金情報から差し引いた金額情報を計算
し、金額情報を通信５１４によって設置部１に伝え、設
置部１は通信５３４によって金額情報を携帯部２に伝
え、携帯部２は金額情報を受信すると受信完了の通知を
生成して通信５３５によって設置部１に伝え、設置部１
は通信５１５によって受信完了の通知を路側装置５００
に伝え、設置部１と路側装置５００は路車間通信を終了
する。

【００６４】路車間通信の終了後、携帯部２は通信５１
６により、金額情報と、残金情報を金額情報で上書きす
る要求をＩＣカード２３に伝え、ＩＣカード２３は要求
に従いＩＣカード２３内部に保持していた残金情報を金
額情報で上書きして新たな残金情報とする。以上の通信
の手順により、路側装置５００と設置部１と携帯部２と
ＩＣカード２３の間で収受情報を交換し、料金収受処理
を完了する。

【００６５】なお、本実施例では、車両の大きさなどの
情報を含んだ車両情報を携帯部２で保持しているため、
携帯部２が他の車両の設置部１とともに使用可能である
と、料金徴収の対象となる車両と、携帯部２で保持する
車両情報の内容とが一致しないことがありえる。この場
合、そのまま料金収受を行うと間違った利用料金を請求
することになり、不正使用に利用される可能性もある。
そのため、携帯部２が、他の車両に固定した設置部との
組み合わせでは動作しないようにすることが必要であ
り、本実施例では料金収受処理を始める前に次に説明す
る認証処理を行う。

【００６６】次に、本実施例で携帯部２が設置部１を認
証するの動作と手順を図１７、図１８、図１９にしたが
って説明する。図１７は携帯部２が設置部１を認証する
認証処理の動作を示すフローチャートであり、設置部１
と携帯部２の間で近距離通信が可能になった時点から、
路車間通信を始めるまでの間の任意の時点に開始する。
処理は、開始処理Ｓ１７０１から始め、処理Ｓ１７０
２、処理Ｓ１７０３、処理Ｓ１７０４、処理Ｓ１７０
５、処理Ｓ１７０６の順に実行し、処理Ｓ１７０７で認
証の成立を判断する。認証が成立した場合には終了処理
Ｓ１７０８で終了し、以後、近距離通信を用いて料金収
受処理が実行できるようになる。認証が成立しない場合
は、一定時間経過するのを待ち、処理Ｓ１７０２に移
り、認証処理を続ける。

【００６７】以下の各処理の説明において、認証要求を
reqA2で表し、ＩＣカード制御手段２３２が生成する乱
数をchal2で表し、認証情報記憶手段１２４に記憶され
た認証情報をaut2で表し、乱数chal2と認証情報aut2と
から所定の演算kの結果求められる値をk(chal2,aut2)で
表し、設置部１からの返信をrespで表す。図１７のフロ
ーチャートの処理を開始すると、まず処理Ｓ１７０２に
おいて収受処理制御手段１２２は認証要求reqA2と乱数c
hal2を生成し、近距離通信手段２１に渡す。

【００６８】次に処理Ｓ１７０３において、近距離通信
手段２１によって認証要求reqA2と乱数chal2を設置部１
に送信する。次に処理Ｓ１７０４において、収受処理制
御手段１２２は乱数chal2と、認証情報記憶手段１２４
に記憶された認証情報aut2とから、所定の演算kを行
い、k(chal2,aut2)を得る。次に処理Ｓ１７０５におい
て、収受処理制御手段１２２は設置部１からの返信resp
の有無を確認し、返信respがあれば処理Ｓ１７０６に移
る。返信respがない場合は処理Ｓ１７０５を繰り返す。
返信respがあれば処理Ｓ１７０６において、近距離通信
手段２１によって返信respを受信する。次に、処理Ｓ１
７０７において収受処理制御手段１２２は返信respとk
(chal2,aut2)を比較し、一致した場合には終了処理Ｓ１
７０８で処理を終了する。返信respとh(chal2,aut2)が
一致しなかった場合には、一定時間経過するのを待ち、
処理Ｓ１７０２に移る。以上の動作で、携帯部２は設置
部１を認証する。

【００６９】図１８は設置部１が携帯部２の認証要求に
応える処理の動作を示すフローチャートであり、携帯部
２が認証要求reqA2を送信したことを契機に開始する。
処理は、開始処理Ｓ１８０１から始め、処理Ｓ１８０
２、処理Ｓ１８０３、処理Ｓ１８０４の順に実行した
後、終了処理Ｓ１８０５で終了する。以下の各処理の説
明において、認証開始要求をreqA2、携帯部２から送ら
れる乱数をchal2、認証情報記憶手段に記憶された認証
情報をaut2、乱数chal2と認証情報aut2とから所定の演
算kの結果求められる値をk(chal2,aut2)で表す。

【００７０】図１８のフローチャートの処理を開始する
と、まず処理Ｓ１８０２において近距離通信手段１３に
よって認証要求reqA2と乱数chal2を受信し、認証処理制
御手段１４に渡す。次に処理Ｓ１８０３において、認証
処理制御手段１４は受信した乱数chal2と、認証情報記
憶手段１５に記憶された認証情報aut2とから所定の演算
kを行い、k(chal2,aut2)を得る。次に処理Ｓ１８０４に
おいて、近距離通信手段１３によってk(chal2,aut2)を
携帯部２に送信する。以上の動作で、設置部１は、携帯
部２からの認証要求へ応答する処理を実行する。

【００７１】図１９は、本実施例の認証の手順を示す図
である。１は車載器の設置部であり、２は車載器の携帯
部であり、２３は携帯部２に挿入されたＩＣカードであ
る。１９００、１９００１は設置部１と携帯部２の間で
行われる通信である。図１９において、通信は図の上方
に位置するものから順に行われる。本実施例の認証処理
における、各通信の内容と手順を次に説明する。以下の
各通信の手順の説明において、認証要求をreqA2で表
し、ＩＣカード制御手段２３２が生成する乱数をchal2
で表し、設置部１からの返信をrespで表す。

【００７２】まず設置部１と携帯部２の間で近距離通信
が可能になると、携帯部２は設置部１に通信１９００に
よって認証要求reqA2と乱数chal2を設置部１に伝え、設
置部１は通信１９０１によって認証要求reqAに対する返
信respを携帯部２に返し、携帯部２は返信respの内容に
よって認証が成立したと判断したならば認証処理を終了
し、以後、近距離通信を使った収受処理が可能になる。
携帯部２が認証は成立しないと判断したならば、一定時
間経過するのを待ち、再び認証の手順を最初から開始す
る。

【００７３】上記において、設置部１の認証情報記憶手
段１２４と携帯部２の認証情報記憶手段２３５には、あ
らかじめ同一の認証情報を記憶しておき、また他者にこ
の認証情報を知られないように管理する。これにより、
図１７の処理Ｓ１７０７において返信respとk(chal2,au
t2)は一致し、認証が成立し、以後近距離通信を用いて
収受処理を実行できるようになる。

【００７４】もし、携帯部２を、対となる設置部１とと
もに使用せず、他の設置部とともに使用すると、携帯部
２の保持する認証情報と他の設置部の保持する認証情報
が違うため、図１７の処理Ｓ１７０７において返信resp
とk(chal2,aut2)は一致せず、認証が成立しない。その
場合、設置部１と携帯部２は認証処理を繰り返し、収受
処理は実行できない。

【００７５】上記の認証処理は携帯部２が設置部１を片
方向認証する例であり、これに加えて設置部が携帯部を
認証する双方向認証をしても良いことは言うまでもな
い。この実施例では、車両に固定する設置部１に車両情
報を保持していないため、設置部１が盗難にあった場合
でも車両情報が漏出して悪用される危険性が無い。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、利用者がＩＣカードを
挿入した携帯部を携帯して車両に搭乗することで車載器
は使用可能になり、また、携帯部を携帯したまま車両か
ら離れることで車載器は使用不可になる。従来のように
車載器の使用開始、使用終了のたびにＩＣカードを抜き
挿しする操作を必要とせず、そのため、利用者が車両か
ら離れる際にＩＣカードを車内に置き忘れる恐れが無く
なる。

【００７７】また、車載器にＩＣカード挿入孔を設ける
と、車載器の防水、防塵性能を下げるおそれがあり、こ
れは特に二輪車で車載器を使用する上で問題となるが、
本発明によれば車両に固定する設置部にはＩＣカードの
挿入孔を設ける必要がなく、防水、防塵上の問題は起き
ない。携帯部にはＩＣカードを挿入するために挿入孔を
設けるが、二輪車の搭乗者が携帯するため、防水、防塵
のための特別の処置を必要としない。

【００７８】また、従来は車両に固定する車載器内部に
車両情報が記憶されており、車載器が盗難に会うと車載
器内部の車両情報が他者に漏出して、車両の種別を偽っ
た料金収受を行うなどの不正使用に利用される恐れがあ
ったが、本発明によれば設置部には車両情報を保持しな
いため、設置部が盗難に会っても車両情報は他者に漏出
しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例の構成を示すブロック
図である。

【図２】 本発明の第１の実施例の路車間通信処理の動
作を示すフローチャートである。

【図３】 本発明の第１の実施例の設置部がＩＣカード
から収受情報を読み出す処理の動作を示すフローチャー
トである。

【図４】 本発明の第１の実施例の設置部がＩＣカード
に収受情報を書き込む処理の動作を示すフローチャート
である。

【図５】 本発明の第１の実施例の携帯部がＩＣカード
から収受情報を読み出し、および書き込む処理の動作を
示すフローチャートである。

【図６】 本発明の第１の実施例の収受処理の通信の手
順を示す図である。

【図７】 本発明の第２の実施例の構成を示すブロック
図である。

【図８】 本発明の第２の実施例の携帯部が設置部を認
証する処理と、セッション鍵を受け渡す処理の動作を示
すフローチャートである。

【図９】 本発明の第２の実施例の設置部が携帯部から
の認証要求に応える処理とセッション鍵を受け取る処理
の動作を示すフローチャートである。

【図１０】 本発明の第２の実施例の認証処理の通信の
手順を示す図である。

【図１１】 本発明の第３の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１２】 本発明の第３の実施例の路車間通信処理の
動作を示すフローチャートである。

【図１３】 本発明の第３の実施例の料金収受処理手段
がＩＣカードから収受情報を読み出す処理の動作を示す
フローチャートである。

【図１４】 本発明の第１の実施例の料金収受処理手段
がＩＣカードに収受情報を書き込む処理の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１５】 本発明の第１の実施例のＩＣカードが収受
情報を読み出し、および書き込む処理の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１６】 本発明の第３の実施例の収受処理の通信の
手順を示す図である。

【図１７】 本発明の第３の実施例の携帯部が設置部を
認証する処理の動作を示すフローチャートである。

【図１８】 本発明の第３の実施例の設置部が携帯部か
らの認証要求に応える処理の動作を示すフローチャート
である。

【図１９】 本発明の第３の実施例の認証処理の通信の
手順を示す図である。

【図２０】 従来の収受処理の通信の手順を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ …設置部 １１ …路車間通信手段 １２ …料金収受処理手段 １２１ …路車間通信暗復号化手段 １２２ …料金収受処理制御手段 １２３ …近距離通信暗復号化手段 １２４ …認証情報記憶手段 １２５ …車両情報記憶手段 １３ …近距離通信手段 １４ …認証処理制御手段 １５ …認証情報記憶手段 ２ …携帯部 ２１ …近距離通信手段 ２２ …ＩＣカードリーダー ２３ …ＩＣカード ２３１ …近距離通信暗復号化手段 ２３２ …ＩＣカード制御手段 ２３４ …収受情報記憶手段 ２３５ …認証情報記憶手段 ５００ …路側装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 9/32 Ｈ０４Ｌ 9/00 ６７５Ｄ (72)発明者 高橋 旬一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 Ｆターム(参考） 3E027 EA01 EB02 EC08 5B035 AA13 BB09 BC00 CA23 5B058 CA15 KA31 YA01 YA20 5H180 AA01 BB04 CC12 EE10 FF13 5J104 AA01 NA35 PA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】料金所に設置した路側装置と車両に搭載し
   た車載器の間で路車間通信を行い、前記車載器に装着さ
   れたＩＣカードに格納された収受情報を用いて、料金収
   受処理を電子的に行う料金収受システムにおいて、前記
   車載器は、車両に固定された設置部と、搭乗者が携帯す
   る携帯部とからなり、前記携帯部は、ＩＣカードを装着
   し情報を入出力するＩＣカードリーダーライタと、ＩＣ
   カードリーダーライタを通して入出力した情報を同一車
   内程度の近距離で通信可能な近距離通信によって設置部
   に伝える携帯部側近距離通信手段とからなり、前記設置
   部は、路側装置と車載器との間で路車間通信をするため
   の路車間通信手段と、前記携帯部と通信をするための設
   置部側近距離通信手段とを備えることを特徴とする料金
   収受システムの車載器。
2. 【請求項２】請求項１記載の料金収受システムの車載器
   において、前記設置部は近距離通信の内容を暗号化およ
   び復号化する近距離通信暗復号化手段を備え、設置部と
   携帯部との間の通信を暗号化することを特徴とする料金
   収受システムの車載器。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のいずれかに記載の
   料金収受システムの車載器において、前記設置部が、認
   証情報を記憶するための認証情報記憶手段を備え、前記
   認証情報記憶手段にあらかじめ格納された認証情報に基
   づいて、設置部と携帯部の間で認証処理を行うことを特
   徴とする料金収受システムの車載器。
4. 【請求項４】請求項１、２または３いずれかに記載の料
   金収受システムの車載器において、前記携帯部は、路側
   装置が料金を算定する際に参照する車両情報を記憶する
   車両情報記憶手段を備えたことを特徴とする料金収受シ
   ステムの車載器。