JPH10222711A

JPH10222711A - 路車間通信装置

Info

Publication number: JPH10222711A
Application number: JP9021591A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Taniguchi; 真一谷口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 1998-08-21
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: JP3159100B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成でかつ容易に安全性を向上するこ
とができる路車間通信装置を得る。【解決手段】路側に設置され電子鍵Ａを記憶したメモ
リ２８を有する路上機１０と、車両に搭載され電子鍵
Ａ，Ｂ，Ｃを記憶した記憶回路４８を有する車載機３０
との間では電子鍵Ａを用いて暗号化した情報を電波通信
によって相互に授受する。車載機３０と電子鍵Ｂを記憶
したメモリ７０を有するＩＣカード６２との間では電子
鍵Ｂを用いて暗号化した情報を相互に授受する。また、
車載機３０と電子鍵Ｃを記憶したメモリ８４を有する情
報書込装置７６との間では電子鍵Ｃを用いて暗号化した
情報を相互に授受する。このように異なる電子鍵を用い
て暗号化して相互に情報授受しているので、システムの
安全性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、路車間通信装置に
かかり、特に、車両に搭載された車載機と路側に設置さ
れた路上機との間で通信処理する路車間通信装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、有料施設の利用料金の収受、例え
ば、有料道路の通行料金の収受等に、料金前納方式また
は料金後納方式のカードを利用した自動料金収受装置が
開発されている。この自動料金収受装置では、有料道路
の入口ゲートや出口ゲートで料金収受を自動的に行うた
め、車両に対して情報を問い合わせるための質問器とし
てのアンテナを有する路上機を道路側に配設すると共
に、問い合わせのあった情報に対する応答をするための
応答器としてのアンテナを有する路車間通信用車載機
（以下、車載機という）を車両に搭載し、車載機と路上
機との間で無線通信により情報の授受を行っている。

【０００３】上記のように、車載機と路上機との間で情
報を授受するためには、料金情報や車両に関連する車両
情報、そしてユーザに関連する情報を記憶する必要があ
る。このため、大量のデータを記憶できるＩＣカードに
情報を書き込ませて用いることもある。

【０００４】ところで、上記のように、車載機と路上機
との間で情報を授受する場合やＩＣカードに対する情報
の授受をする場合、情報がその形態のままで用いられる
ので、ユーザーの意図しない者が情報の内容を容易に明
らかにすることができるという問題がある。

【０００５】そこで、送信された固有コード等の秘密コ
ードが予め定めた複数の秘密コードと一致することを識
別して秘匿性を有させることにより安全性を向上させる
電子識別システムが提案されている（特表平６−５１１
０９７号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子識別システムでは、ユーザーに秘密コードを１種類
のみ割り当てているため、多数のユーザーを識別するた
めにはユーザー数に応じた秘密コードを設定しなければ
ならない。このため、多数のユーザーに対して情報の授
受を行う路車間通信装置においては装置の負荷が増大す
る。また、ユーザーに対する秘密コードは１種類のみで
あるため、その秘密コードが漏洩したときには、ユーザ
ーが使用するシステム、すなわち路車間通信装置の安全
性は低下する。

【０００７】本発明は、上記事実を考慮して、簡単な構
成でかつ容易に安全性を向上することができる路車間通
信装置を得ることが目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明の路車間通信装置は、路側に設
置され、車載用通信手段との間で相互に情報通信する路
側通信手段と、第１の電子鍵で送信情報を暗号化すると
共に受信情報を復号化する第１の暗号手段とを備えた路
側制御手段と、車両及びユーザの少なくとも一方に関係
するユーザ情報を記憶すると共に車載用通信手段との間
で相互に情報授受する情報授受手段と、第２の電子鍵で
出力情報を暗号化すると共に入力情報を復号化する第２
の暗号手段とを備えた情報制御手段と、車両側に設置さ
れ、前記路側通信装置と相互に情報通信しかつ前記情報
制御手段との間で相互に情報授受する車載用通信手段
と、前記情報通信のとき第１の電子鍵で送信情報を暗号
化しかつ受信情報を復号化すると共に、前記情報授受の
とき第２の電子鍵で出力情報を暗号化しかつ入力情報を
復号化する第３の暗号手段とを備えた車載用制御手段
と、を備えている。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の路車間通信装置において、前記第１の暗号手段と路側
通信手段、前記第２の暗号手段と情報授受手段、及び前
記第３の暗号手段と車載用通信手段の各々を同一基板上
に設けたことを特徴としている。

【００１０】請求項１の発明では、路側制御手段の路側
通信手段と車載用制御手段の車載用通信手段との間で相
互に情報通信する。また、車載用制御手段の車載用通信
手段と情報制御手段の情報授受手段との間で相互に情報
授受する。

【００１１】情報通信のときは、路側制御手段では第１
の暗号手段により第１の電子鍵で車載用制御手段へ送信
する送信情報を暗号化すると共に車載用制御手段からの
受信情報を復号化する。また、車載用制御手段では第３
の暗号手段により第１の電子鍵で路側制御手段へ送信す
る送信情報を暗号化しかつ路側制御手段からの受信情報
を復号化する。従って、路側制御手段と車載用制御手段
との間で第１の電子鍵を用いて情報を暗号化して相互に
情報通信できるので、秘匿性を有させることにより安全
性が保たれる。

【００１２】情報授受のときは、車載用制御手段では第
３の暗号手段により第２の電子鍵で出力情報を暗号化し
かつ入力情報を復号化する。情報授受手段は、車両及び
ユーザの少なくとも一方に関係するユーザ情報を記憶し
ており、このユーザ情報を車載用制御手段へ出力すると
き出力情報として第２の暗号手段により第２の電子鍵で
暗号化しかつ車載用制御手段からの入力情報を復号化す
る。従って、車載用制御手段と情報授受手段との間で第
２の電子鍵を用いて情報を暗号化して相互に情報授受で
きるので、秘匿性を有させることにより安全性が保たれ
る。

【００１３】このように、情報通信及び情報授受に異な
る電子鍵を用いて独立した秘匿性を有させているので、
路車間通信装置として安全性を向上できる。また、独立
した秘匿性を有させているので、秘匿性が明らかになる
までを最小限に抑えることができる。

【００１４】前記第１の暗号手段乃至第３の暗号手段
は、秘匿性を有させるもとであるので、これらの暗号手
段を明らかにすれば、秘匿性を明らかにできる。そこ
で、請求項２にも記載したように、前記第１の暗号手段
と路側通信手段、前記第２の暗号手段と情報授受手段、
及び前記第３の暗号手段と車載用通信手段の各々を同一
基板上、例えば同一チップ上に設けることによって、解
析等の解読が困難となり、路車間通信装置の安全性を向
上できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態は、有料道
路等を走行する車両に対して自動的に料金収受処理を行
う自動料金収受システムに本発明を適用したものであ
る。

【００１６】なお、この自動料金収受システムでは、車
両に搭載された車載機と、入口ゲートや出口ゲート等の
地上側に設置されたアンテナを有する路上機との間で電
波通信で情報を授受することによって、車両が走行した
通行区間（経路）や車種を判別し、入口ゲート及び出口
ゲートにおいて車両を停止させることなく通行料金等を
自動的に収受するものである。

【００１７】図１に示すように、本実施の形態の自動料
金収受システムは、路側に設置された路上機１０と、車
両に搭載された車載機３０とを含んで構成され、路上機
１０と車載機３０との間で電波通信によって相互に情報
を授受する。この車載機３０と通信する路上機は、各種
の情報を授受するためのアンテナを備えており、有料道
路の入口ゲート、途中経路（所謂チェックバリヤ）、及
び出口ゲート等の各々に配設されている。詳細は後述す
るが、路上機１０は電子鍵Ａを記憶したメモリ２８を備
えており（図４）、車載機３０は電子鍵Ａ，Ｂ，Ｃを記
憶した記憶回路４８を備えている（図３）。路上機１０
と車載機３０との間で電波通信により相互に情報を授受
するときは、電子鍵Ａを用いて送信情報を暗号化し、受
信した情報は復号化される。

【００１８】上記暗号化及び復号化は、秘密鍵暗号方式
（例えば、ＤＥＳ：ＤａｔａＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎ
Ｓｔａｎｄａｒｄ）による方法を採用することができ
る。

【００１９】車載機３０には、各種情報を格納するＩＣ
カード６２（詳細は後述）が着脱可能とされている。車
載機３０とＩＣカード６２との間では相互に情報を授受
する。ＩＣカード６２は電子鍵Ｂを記憶したメモリ７０
を備えている（図５）。車載機３０とＩＣカード６２と
の間では情報を授受するときは、電子鍵Ｂを用いて送信
情報を暗号化し、受信した情報は復号化される。

【００２０】この車載機３０には、車載機３０を搭載し
た車両の車種やＩＤ番号等の車両情報を書き込むことが
ある。この車両情報は、情報書込装置７６を用いて書き
込む。情報書込装置７６は、電子鍵Ｃを記憶したメモリ
８４を備えている（図５）。車載機３０と情報書込装置
７６との間で車両情報を授受するときには、電子鍵Ｃを
用いて車両情報を暗号化し、受信した情報は復号化され
る。

【００２１】次に、車載機３０、及び車載機３０と通信
を行う路上機１０について詳細に説明する。なお、本実
施の形態では、路上機は途中経路２００に設けられた路
上機を例にして説明する。また、説明を簡単にするた
め、レーン２０２を走行する車両９０に対する電波の授
受を担当する途中経路アンテナ２１８及び途中経路アン
テナ制御装置２３２を用いて説明する。また、車載機３
０には、図示しない車載バッテリーが接続されている。

【００２２】図２に示すように、有料道路の分岐点の直
前や直後の途中経路２００には、２つのレーン２０２、
２０４が隣接して設けられており、隣接したレーン２０
２、２０４は敷地２０８と敷地２１４との間に形成され
ている。これらのレーン２０２、２０４を跨ぐように、
敷地２０８から敷地２１４にかけてアーチ２１６が配設
されている。アーチ２１６上には、経路把握アンテナ２
１８、２２０、２２２が配設されている。経路把握アン
テナ２１８は、レーン２０２を走行する車両に対する電
波の授受を担当し、レーン２０２の上方に位置してい
る。経路把握アンテナ２２２は、レーン２０４を走行す
る車両に対する電波の授受を担当し、レーン２０４の上
方に位置している。これらの経路把握アンテナ２１８、
２２２の中間付近でかつレーン２０２、２０４の境界を
示すセンターライン２０６の上方には、レーン２０２、
２０４に跨がって走行する車両に対する電波の授受を担
当する経路把握アンテナ２２０が配設されている。

【００２３】敷地２１４には、経路把握アンテナ制御装
置２３２を備えた経路制御センター２３０が配設されて
おり、この経路把握アンテナ制御装置２３２には経路把
握アンテナ２１８、２２０、２２２が接続されている。

【００２４】上記構成の途中経路２００では、経路把握
アンテナ制御装置２３２により経路把握アンテナを介し
て、有料道路をどのような経路で走行したかを表す経路
通過情報を車両９０に搭載された車載機３０に対して送
信する。また、経路把握アンテナ制御装置２３２には、
有料道路における車両の走行状態を統括的に管理する等
のために、中央コンピュータへ接続が可能である。な
お、途中経路２００には、ＩＣカード６２を用いて車載
機へ途中経路を表す経路情報を書き込むためのリカバリ
ーゲートを配設することができる。このリカバリーゲー
トには、ＩＣカード６２が着脱可能なＩＣカードリード
ライト装置が配設されており、ＩＣカードリードライト
装置は中央コンピュータへ接続されている。このリカバ
リーゲート２２４は、パーキングやサービスエリア等に
設けてもよい。

【００２５】なお、他の路上機である入口ゲートでは、
有料道路の入口情報を車両に搭載された車載機３０に対
して送信する。また、出口ゲートでは、出口ゲートを表
す出口情報を車両に搭載された車載機３０に対して送信
して、料金収受等、車両が走行した通行区間（経路）や
車種に応じた通行料金等を自動的に収受する。

【００２６】これら入口情報及び出口情報は、オペレー
タによりＩＣカードを介して行うこともできる。例え
ば、通信エラーが発生した場合にＩＣカードを用いて入
口ゲートを表す入口情報等のデータを書き込んだり、車
載機に記憶されているデータを読み出したりするための
リカバリーゲートにおいて、ＩＣカード６２が着脱可能
なＩＣカードリードライト装置により実行が可能であ
る。なお、入口情報及び経路情報は、有料道路の位置に
対応して予め割り当てられた番号等のコードを用いるこ
とができる。

【００２７】図３に示すように車載機３０は、路上機か
ら送信されたデータ信号を受信する受信アンテナ３２を
備えている。受信アンテナ３２は、受信アンテナ３２で
受信された変調波を復調し、データ信号を得る復調回路
３４に接続されている。この復調回路３４は、路上機か
ら送信された電波の搬送波を得ることもでき、送信回路
５０に接続されている場合がある。復調回路３４は、デ
ータ信号受信回路４４を介してマイクロコンピュータを
含んで構成された信号処理回路４６に接続されている。
この信号処理回路４６のマイクロコンピュータには、以
下で説明する処理プログラム等が記憶されている。

【００２８】信号処理回路４６には、記憶回路４８が接
続されている。記憶回路４８には、予め電子鍵Ａ，Ｂ，
Ｃが記憶されている。また、信号処理回路４６には情報
書込装置７６が接続可能であり、記憶回路４８には車載
機情報が蓄積される。すなわち、記憶回路４８には車両
への搭載時に、ＩＤコードとして車両ナンバー（ナンバ
ープレートに記録されている番号）が情報書込装置７６
により記憶されると共に、車載機が搭載されている車両
の車種情報が記憶される。また、ＩＣカード６２が挿入
された場合には、ＩＣカード６２の残高情報（残金情
報、途中のサービスエリヤ等で使用した場合には、残金
更新結果）が記憶される。さらに、入口ゲートを通過し
たときには、入口ゲートで検出された車種コード、入口
情報（入口番号、通過日時等）が記憶され、途中経路
（チェックバリヤ）を通過していれば、通過したチェッ
クバリヤ分のチェックバリヤ情報（チェックバリヤ番
号、通過日時）が記憶される。そして、通信エラーが発
生したときには、通信エラー情報（エラーの種類、エラ
ー発生場所（ゲートの種類、ゲート番号、アンテナ番号
等）、エラーの発生日時、エラー回数等）等が記憶され
る。

【００２９】また、信号処理回路４６には、ＩＤコード
を含むデータ信号等を応答信号として送信する送信回路
５０が接続されており、送信回路５０は送信アンテナ５
２に接続されている。車載機３０は、受信アンテナ３２
で受信された変調波を復調して得た搬送波を信号処理回
路４６からのデータ信号で変調して送信アンテナ５２を
介して返送することもできる。なお、送信アンテナ５２
を送受信アンテナとして機能させて、路上機から送信さ
れる無変調の搬送波を送信アンテナ５２によって受信し
て、送信回路５０によってこの無変調の搬送波を信号処
理回路４６からのデータ信号で変調し送信アンテナ５２
を介して返送するようにしてもよい。

【００３０】また、車載機３０には、装着されたＩＣカ
ード６２のデータを読み込んだり、ＩＣカード６２にデ
ータの書き込みを行うＩＣカードリードライト装置６０
が接続されている。ＩＣカードリードライト装置６０に
は、ＩＣカード６２が挿入されたことを機械的に検出す
るリミットスイッチ５８が設けられている。ＩＣカード
が挿入されたか否かは、発光素子と受光素子とを対向配
置して構成されたホトインタラプタを用いて挿入された
ＩＣカードによって光が遮断されたか否かを判断して、
光学的に検出するようにしてもよい。

【００３１】信号処理回路４６には、ＩＣカードの挿入
・未挿入や残高等を表示するＬＣＤやＣＲＴで構成され
たディスプレイ５４及び信号処理回路４６に信号を入力
するテンキー５６が接続されている。

【００３２】図４に示すように、レーン２０２を走行す
る車両に対する路上機は、途中経路アンテナ２１８及び
途中経路アンテナ制御装置２３２から構成されている。
途中経路アンテナ２１８は、送信アンテナ２２及び受信
アンテナ２６から構成されている。途中経路アンテナ制
御装置２３２は、マイクロコンピュータを含んで構成さ
れた信号処理回路１２を備えている。このマイクロコン
ピュータには、以下で説明する処理プログラムが記憶さ
れている。また、この信号処理回路１２は、中央コンピ
ュータ４００（図示省略）に接続可能である。信号処理
回路１２は、命令を含むデータ信号（通信要求信号）を
生成する送信回路１４に接続されている。送信回路１４
はミキサー１８を介して送信アンテナ２２に接続されて
いる。ミキサー１８には所定周波数の搬送波を発生する
搬送波発生回路２０が接続されており、ミキサー１８は
送信回路１４から入力される信号と搬送波発生回路２０
から入力される搬送波とをミックスし、送信回路１４か
ら入力された信号で搬送波発生回路２０から入力された
搬送波を変調する。また、送信アンテナ２２からはこの
変調波が電波として送信される。

【００３３】搬送波発生回路２０には、車載機３０から
変調されて返送され受信アンテナ２６で受信された変調
波からデータ信号を取り出す受信回路２４が接続されて
いる。この受信回路２４は信号処理回路１２に接続され
ている。また、受信回路２４は搬送波発生回路２０に接
続されており、車載機３０から返送された信号に含まれ
る搬送波の比較のために送信した搬送波が入力される。

【００３４】なお、路中経路２００における他の構成
は、上記と同様な構成であるため、説明を省略する。ま
た、入口ゲート１００及び出口ゲート３００における各
々のアンテナ及びアンテナ制御装置の構成も、上記と略
同様の構成であるため、説明を省略する。

【００３５】また、上記車載機及び路上機では、送信ア
ンテナと受信アンテナに分離して構成されたアンテナを
用いているが、送受信が一体型の１つのアンテナを用い
てもよい。

【００３６】図５に示すように、車載機３０に挿入可能
なＩＣカード６２は、ＣＰＵ６４，ＲＡＭ６６，ＲＯＭ
６８，メモリ７０，及び入出力ポート（Ｉ／Ｏ）７２を
含むマイクロコンピュータで構成され、各々はコマンド
やデータの授受が可能なようにバス７４によって接続さ
れている。メモリ７０は電子鍵Ｂ及び各種情報を記憶す
るためのものである。なお、ＲＯＭ６８には、後述する
処理ルーチンが記憶されている。入出力ポート７２は、
車載機３０またはＩＣリードライト装置６０に接続可能
とされている。なお、図示は省略したが、ＩＣカード６
２は、電源回路を備えており、常時電源供給がなされて
いる。

【００３７】上記のＩＣカードには、各種情報として、
カードナンバー、残高情報、利用明細情報（入口ゲート
ナンバー、出口ゲートナンバー、料金、利用日時等）等
の車載機情報を記憶させることができ、また、カードと
車載機とを対応させるための認証キーコード、すなわち
電子鍵Ｂを記憶させることができる。

【００３８】なお、ＩＣカードには、ＬＳＩカード等の
メモリカード、磁気カード、光学的に情報を記録再生す
ることができるホログラムカード、または光磁気的に情
報を記録再生することができる光磁気カード等のカード
を用いることができる。

【００３９】上記車載機３０に、車載機情報を書き込む
ための情報書込装置７６は車載機３０に接続可能であ
り、ＣＰＵ７８，ＲＡＭ８０，ＲＯＭ８２，メモリ８
４，及び入出力ポート（Ｉ／Ｏ）８６を含むマイクロコ
ンピュータで構成され、各々はコマンドやデータの授受
が可能なようにバス８８によって接続されている。メモ
リ８４は電子鍵Ｃ及び各種情報を記憶するためのもので
ある。なお、ＲＯＭ８２には、後述する処理ルーチンが
記憶されている。入出力ポート８６は、車載機３０に接
続可能とされている。

【００４０】次に、本実施の形態の作用を説明する。ま
ず、車載機３０に車両情報を書き込む処理を説明する。

【００４１】図６は、車載機３０に車両情報を書き込む
情報書込装置７６における処理ルーチンを示すものであ
り、処理が実行されるとステップ１００において、車載
機３０に書き込むべき車載機３０を搭載した車両の車種
やＩＤ番号等の車両情報を設定し、次のステップ１０２
で電子鍵Ｃを読み取りかつ設定した車両情報を電子鍵Ｃ
で暗号化する。次のステップ１０４では、暗号化された
車両情報を車載機３０へ出力する（図１１の出力Ｃ１参
照）。このように、情報書込装置７６では、出力する車
両情報を暗号化して秘匿性を有させている。

【００４２】図７は、車両情報を書き込むときの車載機
の処理ルーチンを示すもので、ステップ１０６では、情
報入力がなされるまで待機し、情報入力されたときはス
テップ１０８において電子鍵Ｃを読み取りかつ入力され
た情報を電子鍵Ｃで復号化する。次のステップ１１０で
は、復号化した情報が車両情報であるか否かを判断し、
車両情報でないときは他処理または誤った情報であると
判別し（ステップ１１０で否定判断）、本ルーチンを終
了する。一方、車両情報であるときは（ステップ１１０
で肯定判断）、ステップ１１２で復号化した車両情報を
記憶回路４８に書き込む。このように、車載機３０で
は、暗号化された情報を復号化して車両情報か否かを判
断しているので、入力された情報を誤って書き込むこと
がない。

【００４３】次に、路上機と車載機との間で相互に行う
通信処理を説明する。図８は、車載機の通信処理の詳細
を示すもので、ステップ１１４で路上機から信号を受信
（図１３の授受Ａ１）するまで待機し、信号を受信する
と（ステップ１１４で肯定判断）、次のステップ１１６
で電子鍵Ａを読み取ると共に、受信した信号を電子鍵Ａ
で復号化する。次のステップ１１８では、復号化した信
号が問合せ信号か否かを判断する。問合せ信号でないと
きはステップ１１８で否定判断されステップ１１４へ戻
り、問合せ信号のときはステップ１１８で肯定判断され
ステップ１２０へ進む。

【００４４】ステップ１２０では、電子鍵Ａ及び車両情
報（自車を特定する識別コード等のＩＤコード等）を読
み取ると共に、電子鍵Ａを用いて車両情報を暗号化し、
次のステップ１２２において、受信した問合せ信号を搬
送波として暗号化された車両情報で搬送波を変調した変
調波を応答信号として送信する（図１３の授受Ａ２）。

【００４５】次に、ステップ１２４において路上機から
の信号を受信（図１３の授受Ａ３）するまで待機し、信
号を受信した（ステップ１２４で肯定判断）ときには、
次のステップ１２６で受信した信号を電子鍵Ａで復号化
する。次のステップ１２８では、復号化した信号に入口
情報が含まれているか否かを判断することにより、現在
自車が入口ゲートを通過しているか否かを判断する。入
口ゲートを通過していないときには（ステップ１２８で
否定判断）、ステップ１３０へ進み、入口ゲートを通過
しているときは、ステップ１３２において入口ゲート処
理（図１３の授受Ａ４〜Ａｎ）がなされる。この入口ゲ
ート処理では、ステップ５０６において受信した信号に
含まれる入口ゲートナンバによる入口情報を車載機３０
の記憶回路４８に記憶させる。

【００４６】ステップ１３０では、復号化した信号に途
中経路コード（チェックバリヤ情報）が含まれているか
を判断することにより途中経路２００を通過したか否か
を判断し、途中経路２００を通過しているときは（ステ
ップ１３０で肯定判断）ステップ１３４において途中経
路処理を行い、途中経路２００を通過していないときは
（ステップ１３０で否定判断）出口ゲート通過と判断し
てステップ１３６において出口ゲート処理を行う。

【００４７】この途中経路処理では、復号化した信号に
含まれる途中経路コードによる途中経路情報を車載機３
０の記憶回路４８に記憶させる。また、ステップ５１４
の出口ゲート処理では、車載機に記憶されている車種情
報、車載機に装着されているＩＣカードに記憶されてい
る残高情報、及び予め車載機に記録されている料金テー
ブルに基づいて、現在の残高から、入口ゲート、途中経
路及び出口ゲートまで至る間に対する料金を算出し、自
動的に料金を収受する処理を行う。そして、料金収受が
正常に行われた後、入口情報をクリアする。途中経路処
理や出口ゲート処理ではその処理数に応じて図１３に示
す授受Ａ４〜Ａｎの情報授受がなされる。なお、ＩＣカ
ードとの情報授受については後述する。

【００４８】図９に示すように、途中経路に設置された
路上機では、ステップ１３８において、電子鍵Ａを読み
取ると共に問合せ信号を電子鍵Ａで暗号化し、次のステ
ップ１４０で暗号化した問合せ信号を送信する（図１３
の授受Ａ１）。

【００４９】次に、車載機３０からの応答信号を受信す
るまで暗号化した問合せ信号を送信し、次のステップ１
４２で車載機３０からの信号を受信したか否かを判断す
る。信号を受信すると、ステップ１４２で肯定判断さ
れ、次のステップ１４４で電子鍵Ａを用いて復号化す
る。信号を受信しないときは（ステップ１４２で否定判
断）ステップ１３８へ戻る。

【００５０】次のステップ１４６では、復号化した信号
が応答信号であるか否かを判断し、応答信号であるとき
は（ステップ１４６で肯定判断）、ステップ１４８でゲ
ート情報、この場合途中経路情報を電子鍵Ａで暗号化
し、次のステップ１５０で暗号化した途中経路情報等を
含む信号を送信する（図１３の授受Ａ３）。

【００５１】なお、入口ゲートの路上機では、上記処理
と略同様の処理を行うが、途中経路情報等を含む信号に
代えて入口ゲートを表す入口ゲート番号等を含む信号を
送信する。また、出口ゲート３００の路上機でも上記処
理と略同様の処理を行うが、出口ゲートを表す出口コー
ド等を含む信号や、電波通信により料金収受処理を実行
すればよい。

【００５２】上記路上機１０と車載機３０との信号授受
において、情報は、電子鍵Ａにより復号化されている。
従って、路上機１０と車載機３０とのの間で授受される
情報は秘匿性を有することになり、情報傍受に対する安
全性を向上させることができる。

【００５３】次に、ＩＣカード６２と車載機３０との間
で情報を授受する処理を説明する。なお、以下の説明で
は、車載機３０に接続されたＩＣカードリードライト装
置６０における処理を説明するが、リカバリーゲート等
においてＩＣカードリードライト装置が独立して設置さ
れた場合にも適用可能である。

【００５４】図１２は、ＩＣカード６２における処理を
示したものであり、ステップ１５２において、車載機３
０から信号入力がなされたか否かを判断する。入力がな
いときはステップ１５２で否定判断され、ステップ１５
２の判断を繰り返す。一方、信号が入力されると（図１
２の授受Ｂ１，及び図１３の授受Ｂ１）、ステップ１５
２で肯定判断され、ステップ１５４で電子鍵Ｂを読み取
りかつ入力された信号を電子鍵Ｂで復号化する。次のス
テップ１５６では、復号化した信号がＩＣカード６２に
対する読み書きの要求であるか否かを判断する。入力さ
れた信号が読み取り及び書き込み以外の要求のときはス
テップ１５６で否定判断され、ステップ１５２へ戻る。
一方、ＩＣカード６２に対する処理が読み取り及び書き
込みの要求であるときは、ステップ１５６で肯定判断さ
れ、次のステップ１５８において要求が書込であるか否
かを判断し、データの書込であるときはステップ１５８
で肯定判断され、ステップ１６０へ進み、データの読み
取りであるときはステップ１５８で否定判断され、ステ
ップ１６６へ進む。

【００５５】ステップ１６０では、車載機３０に対して
データを出力する要求を行い（図１２の授受Ｂ２，及び
図１３の授受Ｂ２）、そのデータを入力させる。その入
力されたデータを、次のステップ１６２でデータを復号
化し、その復号化したデータを次のステップ１６４でメ
モリ７０に書き込む。

【００５６】ステップ１６６では、メモリ７０に記憶さ
れたデータを読み取り、次のステップ１６８で電子鍵Ｂ
により暗号化し、ステップ１７０で車載機３０へ出力す
る（図１２の授受Ｂ２，及び図１３の授受Ｂ２）。

【００５７】このように、車載機とＩＣカーカードとの
間で授受される情報は電子鍵Ｂによって秘匿性を有させ
ることにより、情報傍受に対する安全性を向上させるこ
とができる。

【００５８】以上説明したように、本実施の形態では、
路上機と車載機との間での情報通信時と、車載機とＩＣ
カードや車載機と情報書込装置との間での情報授受とに
おいて異なる電子鍵を用いて暗号化または復号化してい
る。このため、電子鍵が１つ漏洩した場合であっても、
システムとしての秘匿性の公開を最小限度に抑えること
ができる。従ってに、各々で保有するデータの信頼性を
向上できると共に、少ない電子鍵による秘匿性によって
システムの負荷を軽減させることができる。

【００５９】なお、上記のシステムは、ゲートが存在し
ない、単純収受の道路や駐車場への適用が可能である。
すなわち、単純収受の道路等では、入口が存在しないた
め、車載機情報を読み出す必要がない。このため、料金
収受や駐車時間、通過時間等の単純な情報授受のみに使
用することができ、本実施の形態のシステムを容易に適
用できる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明によれば、異なる電子鍵を用いて独立した秘匿性を
有させているので、路車間通信装置の安全性を向上でき
る、という効果がある。

【００６１】請求項２に記載した発明によれば、第１の
暗号手段乃至第３の暗号手段の各々を、対応する路側通
信手段、情報授受手段及び車載用通信手段の各々と同一
基板上に設けることによって、解析等の解読が困難とな
り、路車間通信装置の安全性を向上できる、という効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用可能な自動料金収受システムを示
すブロック図である。

【図２】自動料金収受システムの途中経路を示す概略斜
視図である。

【図３】本実施の形態の車載機を示すブロック図であ
る。

【図４】本実施の形態の路上機の一例を示すブロック図
である。

【図５】本発明が適用可能なＩＣカード及び情報書込装
置を示すブロック図である。

【図６】情報書込装置の処理ルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図７】情報書込装置に対する車載機の処理ルーチンを
示すフローチャートである。

【図８】車載機の通信処理ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図９】路上機の処理ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図１０】ＩＣカードの処理ルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図１１】情報書込装置と車載機との間でなされる情報
授受を示すイメージ図である。

【図１２】ＩＣカードリードライト装置と車載機との間
でなされる情報授受を示すイメージ図である。

【図１３】路上機と車載機、及びＩＣカードリードライ
ト装置と車載機との間でなされる情報授受を示すイメー
ジ図である。

【符号の説明】

１０路上機２８メモリ３０車載機４８記憶回路５０送信回路６０ＩＣカードリードライト装置７０メモリ７６情報書込装置８４メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】路側に設置され、車載用通信手段との間
で相互に情報通信する路側通信手段と、第１の電子鍵で
送信情報を暗号化すると共に受信情報を復号化する第１
の暗号手段とを備えた路側制御手段と、車両及びユーザの少なくとも一方に関係するユーザ情報
を記憶すると共に車載用通信手段との間で相互に情報授
受する情報授受手段と、第２の電子鍵で出力情報を暗号
化すると共に入力情報を復号化する第２の暗号手段とを
備えた情報制御手段と、車両側に設置され、前記路側通信装置と相互に情報通信
しかつ前記情報制御手段との間で相互に情報授受する車
載用通信手段と、前記情報通信のとき第１の電子鍵で送
信情報を暗号化しかつ受信情報を復号化すると共に、前
記情報授受のとき第２の電子鍵で出力情報を暗号化しか
つ入力情報を復号化する第３の暗号手段とを備えた車載
用制御手段と、を備えた路車間通信装置。
【請求項２】前記第１の暗号手段と路側通信手段、前
記第２の暗号手段と情報授受手段、及び前記第３の暗号
手段と車載用通信手段の各々を同一基板上に設けたこと
を特徴とする請求項１に記載の路車間通信装置。