JP3509664B2 - 自動料金収受システム及びそのシステム用の車載器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路や有料駐
車場などの有料施設の利用料金の決済を、当該施設に対
応して設置された固定局通信装置と車両に搭載された車
載器との間での無線通信に基づいて行うようにした自動
料金収受システム、特には、車載器側に装着された情報
記憶媒体内の記憶金額情報を引き落とす形式で料金決済
を行うようにしたプリペイド方式の自動料金収受システ
ム及びそのシステムに用いられる車載器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、有料道路での通行料金の収受
を車両を停止させることなく自動的に行うようにしたノ
ンストップ自動料金収受システム（ＥＴＣ（Electronic
TollCollection）システム）が開発されている。この
システムでは、料金所ゲートに設置した固定局通信装置
（路側無線装置）と車両に搭載した車載器との間で、当
該車載器側に装着されたＩＣカード内の記憶情報に基づ
いた双方向無線通信を行い、その通信により自動的に料
金の支払いを行うように構成される。

【０００３】このようなＥＴＣシステムを利用するため
には、車載器並びにＩＣカードが必要になるが、これら
はユーザー側が用意（購入或いはレンタル）することに
なる。この場合、ＩＣカードについては、クレジット会
社が発行するものと有料道路事業者が発行するものとを
用意することが考えられているが、決済方法としてはク
レジット方式とプリペイド方式とが考えられている。
尚、ユーザーがＩＣカードを購入或いはレンタルする際
には、そのユーザーを識別するための個人情報及び契約
情報のようなＩＤ情報や鍵情報（情報の秘匿、データ改
ざん防止のために情報などを暗号化する情報）を書き込
むというセットアップ処理が必要になる。このようなセ
ットアップ処理時には、クレジット方式及びプリペイド
方式の何れのＩＣカードにも金銭に係わる重要なデータ
（クレジット方式の場合は銀行口座情報などのデータ、
プリペイド方式の場合はプリペイド金額に対応した残高
情報などのデータ）が書き込まれることになる。

【０００４】現在、検討が進められているＥＴＣシステ
ムにおいては、クレジット方式で運用することが考えら
れているが、プリペイド方式での運用も視野に入れる必
要がある。プリペイド方式で運用する場合、現時点では
以下に述べるようなシステムが考えられている。即ち、
プリペイド方式の場合も、クレジット方式と同様にＩＣ
カードは使い捨てではなく、記憶する残高情報の積み増
し（増額）を必要に応じて反復して行い得るように構成
される。このような残高情報の積み増しは、例えば、有
料道路内のサービスエリアやパーキングエリアなどに設
置予定のＩＣカード用残高積み増し端末を通じて行うこ
とができる。つまり、当該残高積み増し端末において
は、例えば、ユーザー側がＩＣカードをセットした状態
で現金を投入したときに、その投入価額に見合った残高
情報をＩＣカードに書き込むという残高積み増しを行う
ように構成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなプリペイ
ド方式で運用されるＥＴＣシステムにおいては、ＩＣカ
ードの残高情報が不足した状態となった場合に、ユーザ
ーは、ＩＣカード用残高積み増し端末の設置場所まで一
々で向かねばならず、その負担が大きくなるという問題
点がある。また、現金を持ち合わせていないときには残
高情報の積み増しができないため、常時において現金を
所持する必要があって、このような心構えを持たねばな
らないこと自体が非常に繁雑になるものであり、この面
からもユーザー側の負担が大きくなるという問題点があ
る。

【０００６】本発明は、上記のような事情並びに近年に
おいては携帯電話機の普及率が大幅に高くなっていると
いう事情を考慮してなされたものであり、その目的は、
施設利用料金の決済に供される情報記憶媒体内の記憶金
額情報の積み増しを、携帯電話回線を通じたデータ通信
により簡単且つ確実に行うことができて、ユーザー側の
負担を劇的に軽減可能になるなどの効果を奏する自動料
金収受システム及びそのシステム用の車載器を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の自動料金
収受システムによれば、有料施設の利用料金は、固定局
通信装置と車両に搭載された車載器との間での無線通信
に応じて、当該車載器に装着された情報記憶媒体内の記
憶金額情報から自動的に引き落とされるようになる。こ
の情報記憶媒体内の記憶金額情報（残高情報）が不足す
る状況となった場合には、車載器側において、携帯電話
インタフェース部により、上記記憶金額情報の積み増し
を要求する積み増し要求信号を携帯電話回線を通じて送
信する。すると、当該車載器と携帯電話回線を通じて接
続されたシステム管理基地局側においては、応答手段
が、予め決められた口座から前記積み増し要求信号によ
り要求された積み増し金額を引き落とすと共に、その引
き落とし金額情報を含む残高更新指令信号を携帯電話回
線を通じてアンサバックするようになる。このように残
高更新指令信号がアンサバックされたときに、車載器側
では、制御手段が、当該残高更新指令信号に含まれる金
額情報に基づいて前記情報記憶媒体内の記憶金額情報の
積み増しを行うようになる。

【０００８】従って、情報記憶媒体に記憶する金額情報
の積み増し（増額）を必要に応じて反復して行い得るプ
リペイド方式とした場合であっても、その積み増しを携
帯電話回線を通じたデータ通信により簡単且つ確実に行
い得るようになる。この結果、車載器のユーザーは、金
額情報の積み増しを行う場合に従来のように残高積み増
し用の端末まで一々出向く必要がなくなると共に、常時
において現金を所持する必要がなくなり、そのユーザー
側の負担を大幅に軽減できるようになる。

【０００９】請求項２記載の自動料金収受システムによ
れば、携帯電話回線を通じた車載器とシステム管理基地
局との間での送受信動作、つまり車載器側の情報記憶媒
体に記憶する金額情報の積み増しのための送受信動作が
途中で跡切れたときには、車載器側において積み増し要
求信号を再送信するリトライ処理が所定回数だけ実行さ
れるようになるから、金額情報を積み増しする動作の信
頼性が向上するようになる。

【００１０】請求項３記載の自動料金収受システムのよ
うに、携帯電話回線を通じて送受信される積み増し要求
信号及び残高更新指令信号が暗号化されていた場合に
は、第三者の傍受に対するセキュリティが向上するよう
になる。

【００１１】請求項４記載の自動料金収受システムによ
れば、車載器から送信される積み増し要求信号は、当該
車載器側に備えられた暗証番号入力手段を通じて入力さ
れた暗証番号を含んだ状態とされ、システム管理基地局
側の応答手段は、受信した積み増し要求信号に含まれる
暗証番号が車載器毎に予め登録されたものと一致すると
きのみ残高更新指令信号のアンサバック動作を行うよう
になるから、第三者の傍受に対するセキュリティを一段
と向上できることになる。

【００１２】請求項５記載の車載器によれば、施設利用
料金の決済に使用される情報記憶媒体内の記憶金額情報
（残高情報）が不足する状況となった場合には、上記記
憶金額情報の積み増しを要求する積み増し要求信号を、
自動料金収受システムのためのシステム管理基地局に向
けて携帯電話インタフェース部及び携帯電話回線を通じ
て送信する。これに応じて、システム管理基地局側から
積み増し金額情報を含む残高更新指令信号が携帯電話回
線を通じてアンサバックされたときには、制御手段が、
当該残高更新指令信号に基づいて前記情報記憶媒体内の
記憶金額情報の積み増しを行うようになる。

【００１３】従って、情報記憶媒体に記憶する金額情報
の積み増し（増額）を必要に応じて反復して行い得るプ
リペイド方式とした場合であっても、その積み増しを携
帯電話回線を通じたデータ通信により簡単且つ確実に行
い得るようになる。この結果、ユーザーは、金額情報の
積み増しを行う場合に従来のように残高積み増し用の端
末まで一々出向く必要がなくなると共に、常時において
現金を所持する必要がなくなり、そのユーザー側の負担
を大幅に軽減できるようになる。

【００１４】請求項６記載の車載器によれば、システム
管理基地局との間での携帯電話回線を通じた送受信動
作、つまり情報記憶媒体に記憶する金額情報の積み増し
のための送受信動作が途中で跡切れたときには、積み増
し要求信号を再送信するというリトライ処理を所定回数
だけ実行するようになるから、金額情報を積み増しする
動作の信頼性が向上するようになる。

【００１５】請求項７記載の車載器のように、積み増し
要求信号を暗号化した状態で送信する構成となっていた
場合には、第三者の傍受に対するセキュリティが向上す
るようになる。

【００１６】請求項８記載の車載器によれば、暗証番号
入力手段を通じて入力された暗証番号を含む積み増し要
求信号を送信する構成なっているから、システム管理基
地局側に、受信した積み増し要求信号内の暗証番号を照
合する機能を付与しておけば、第三者の傍受に対するセ
キュリティを一段と向上できるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を有料道路用の自動
料金収受システム及びそのシステム用の車載器に適用し
た一実施例について図面を参照しながら説明する。図１
は、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）システムの
主要部の構成が模式的に示されている。この図１におい
て、ＥＴＣシステムを利用する車両１には、そのダッシ
ュボード（或いは他の適宜位置）に無線通信機能を備え
た車載器２が固定されており、この車載器２には、ＩＣ
カード３（情報記憶媒体に相当）が挿抜可能に装着され
る構成となっている。車載器２には、予め車両情報（車
両番号や車種確定に必要な情報）、車載器セットアップ
情報（車載器２のセットアップ日、有効期限（有効期限
がある場合）など）が恒久的情報として記憶され、ま
た、有料道路の乗り入れ及び経路に関する情報（通過料
金所の番号、通過日時など）、ＩＣカード３の決済情報
などが一時的な情報として記憶される。ＩＣカード３は
プリペイド方式、若しくはプリペイド／クレジット両方
式のもので、これには、利用者契約情報（利用料金引き
落としのための銀行の口座情報やクレジット会社の口座
情報を含む）、発行情報などが恒久的な情報として書き
込まれると共に、プリペイド金額情報（以下、残高情報
と呼ぶ）、通行履歴情報、利用明細情報などが一時的な
情報として書き込まれる。

【００１８】有料道路の料金所４には、例えば路側に配
置された支柱４ａに、車載器２との間でＤＳＲＣ（Dedi
cated Short Range Communication ：専用狭域通信）に
よる路車間通信を行う路側無線装置５（固定局通信装置
に相当）が設置されている。料金所４には、車両１の進
入エリアに例えば光センサを用いた車両検知器６が設け
られる。この車両検知器６は、通過車両１の車高、車長
を検知できるようになっており、その検知出力並びに図
示しない車軸長検知器や車両１のナンバープレート部分
を撮像するカメラ（何れも図示せず）の出力などに基づ
いて、通過車両１の車種（通行料金区分に応じた車種）
を判別できるように構成されている。

【００１９】料金所４の発進エリア（出口エリア）に
は、不正通行を阻止するための発進制御機７、車両１の
通過を検知するための例えば光センサを用いた通過検知
器８、通行料金を料金を表示するための路側表示器９、
不正通行を取り締まるための不正通行撮影カメラ１０な
どが設けられている。

【００２０】上記のような各料金所機器（路側無線装置
５、車両検知器６、発進制御機７、通過検知器８、路側
表示装置９、不正通行撮影カメラ１０、図示しない車軸
長検知器及びナンバープレート撮像カメラなど）は、車
線制御装置１１に接続されており、この車線制御装置１
１は、料金精算や料金所機器の制御動作を行う構成とな
っている。車線制御装置１１は、料金所全体を統括する
ための料金所システム１２とデータの送受信を行うよう
になっており、この料金所システム１２は、有料道路の
運行指令及び管理を行うための精算処理センタ１３（シ
ステム管理基地局に相当）とオンラインで繋がれてい
る。

【００２１】図２には、前記車載器２の電気的構成が周
辺構成と共に機能ブロックの組み合わせにより示されて
おり、以下、各構成要素の概略について説明する。即
ち、制御処理部１４は、路側無線装置５との間のリンク
設定・解除などのリンク接続制御やデータの送受信制御
を通信インタフェース部１５を通じて行うためのもの
で、ＥＴＣ処理部１６（制御手段に相当）との間でデー
タの授受を行う構成となっている。尚、通信インタフェ
ース部１５は、変復調部１５ａ、送受信部１５ｂ、空中
線部１５ｃにより構成されており、路側無線装置５から
受信した信号（通信開始用の同期信号、通信データな
ど）を復調して制御処理部１４に与えると共に、制御処
理部１４から与えられる信号（車載器ＩＤ、通信データ
など）を変調して送信する動作を行う。

【００２２】ＥＴＣ処理部１６は、前記制御処理部１４
との間でデータの授受を行う他に、ヒューマンマシンイ
ンタフェース部（以下ＨＭＩ部と略称する）１７を通じ
たＨＭＩ制御処理（操作キー入力や料金収受の成功或い
は不成功の表示ランプ（例えばＬＥＤ）やスピーカ（或
いはブザー）による通知、表示装置（例えばＬＣＤパネ
ル）による料金通知表示出力など）を行うようになって
おり、さらに、セキュリティモジュール部１８との間で
のデータ授受並びに携帯電話インタフェース部１９の制
御を行う構成となっている。尚、上記ＨＭＩ部１７は、
暗証番号を入力するための暗証番号入力手段の機能を備
えた構成となっている。

【００２３】セキュリティモジュール部１８は、装着Ｉ
Ｃカード３のデータ読み込み及びデータ書き換え制御
（ファイルアクセス制御）をＩＣカードインタフェース
部２０を通じて行うようになっており、予め決められた
認証方式により、車載器２と路側無線装置５との間の相
互認証並び車載器２とＩＣカード３との間の相互認証
を、それぞれＥＴＣ処理部１６及びＩＣカードインタフ
ェース部２０を通じて行う機能を備えている。また、セ
キュリティモジュール部１８は、車載器２及び路側無線
装置５間の通信データの暗号化・復号化処理や、セキュ
リティ情報（個人情報、契約情報、車両情報、鍵情報な
ど）の格納及び保護処理も行う。

【００２４】携帯電話インタフェース部１９は、ＥＴＣ
処理部１６と前記との間でのデータ通信処理を携帯電話
網を通じて行うためのもので、例えば、車載器２に着脱
可能に設けられるデータ通信用拡張用カード或いは車載
器２に予め組み込まれたデータ通信用拡張用ボードによ
り構成されており、携帯電話機２１に対しデータ通信用
ケーブル２２を介して接続される。尚、車載器２用の電
源部２３は、専用のバッテリ或いは車載バッテリを電源
として安定化電圧を出力するように構成されている。ま
た、データ通信をワイヤレス方式（無線通信方式）で行
う手段を設ければ、上記データ通信用ケーブル２２を不
要にできる。

【００２５】図３に模式的に示すように、精算処理セン
タ１３には、有料道路の通行料金などの決済処理を行う
ためのホストコンピュータ１３ａ（応答手段に相当）が
設けられており、このホストコンピュータ１３ａは、前
記車載器２に接続された携帯電話機２１との間で携帯電
話基地局２４を通じたデータ通信を行う構成となってい
る。また、ホストコンピュータ１３ａは、銀行２５やク
レジット会社２６に設定された個人口座のうち、車載器
２の利用者により認証された口座データを取得できるよ
うに構成されており、その口座についての決済処理（指
定金額の引き落とし処理（指定金額の貸し越し処理も含
む概念である））を行い得るようになっている。尚、上
記個人口座には、利用者により申請された暗証番号が、
車載器２毎若しくは利用者毎に予め登録されており、ホ
ストコンピュータ１３ａは、車載器２側から後述のよう
に取得した暗証番号が上記登録暗証番号と一致するとき
のみ対応する口座の決済処理を行うようになっている。

【００２６】さて、図４及び図５には、車載器２側及び
ホストコンピュータ１３ａ側の各制御内容のうち、本発
明の要旨に関係した部分がそれぞれ示されており、以下
これらについて説明する。即ち、図４は、車載器２側に
おいてＩＣカード３内の残高情報（記憶プリペイド金額
情報）の積み増しのために実行される残高積み増しルー
チンの内容を示すものであり、このルーチンは、ＨＭＩ
部１７を通じて残高積み増し要求が入力されたときに実
行されるようになっている。尚、上記残高積みまし要求
の入力操作は、携帯電話機２１の操作部を通じて行い得
る構成とすることも可能である。

【００２７】残高積み増しルーチンでは、まず、携帯電
話機２１が使用可能な状態（携帯電話インタフェース部
１９に対しデータ通信用ケーブルを介して接続され、且
つその電源が投入された状態）にあるか否かを判断する
（ステップＡ１）。ここで「ＮＯ」と判断したときに
は、携帯電話機２１を使用可能な状態に切り換えること
を促すメッセージをＨＭＩ部１７を通じて表示するステ
ップＡ２を実行した後に、一定時間が経過するまで若し
くはＨＭＩ部１７を通じてキャンセル操作が行われるま
で前記ステップＡ１及びＡ２を実行する（ステップＡ
３）。そして、携帯電話機２１が使用可能な状態に切り
換えられることなく一定時間が経過したとき若しくはキ
ャンセル操作が行われたとき（ステップＡ３で「ＹＥ
Ｓ」）には、そのままリターンする。

【００２８】ステップＡ１で「ＹＥＳ」と判断したとき
には、携帯電話機２１を精算処理センタ１３へ接続する
ための電話発信ルーチンＡ４を実行するものであり、こ
のルーチンＡ４は、次のステップＡ５において電話回線
が接続されたと判断されるまで継続される。尚、このと
き、所定回数の電話呼び出しを行っても接続が成功しな
かったときには、携帯電話機２１の発信動作を所定の休
止時間をおいて所定回数だけ反復し、それでも接続でき
なかったときには、その旨をＨＭＩ部１７を通じて報知
した後にリターンする。

【００２９】携帯電話機２１が精算処理センタ１３に接
続されたとき（ステップＡ５で「ＹＥＳ」）には、暗証
番号の入力を促すメッセージをＨＭＩ部１７を通じて出
力する（ステップＡ６）。このステップＡ６は、暗証番
号の入力が済むまで（ステップＡ７で「ＹＥＳ」）、ま
たは、一定時間が経過するまで若しくはキャンセル操作
が行われるまで（ステップＡ８で「ＹＥＳ」）の期間だ
け実行される。

【００３０】ステップＡ８で「ＹＥＳ」と判断したとき
には、そのままリターンするが、ステップＡ７で「ＹＥ
Ｓ」と判断したとき（所定桁数の暗証番号が入力された
とき）には、入力された暗証番号を含むデータ要求信号
を暗号化した状態にて携帯電話機２１を通じて送信する
（ステップＡ９）。尚、このデータ要求信号には、暗証
番号の他に車載器２の固有コードなども含まれる。

【００３１】この後には、精算処理センタ１３側から後
述のようにアンサバックされる口座情報、不一致信号、
拒否信号の何れかを受信するまで待機する（ステップＡ
１０、Ａ１１、Ａ１２）。ここで、後述の説明で明らか
となるように、上記口座情報は、暗証番号に対応した銀
行２５或いはクレジット会社２６の口座から引き落とし
或いは貸し越し可能な金額情報や、当該銀行名或いはク
レジット会社名などを示すもので、暗号化された状態で
アンサバックされる。上記不一致信号は、送信されたデ
ータ要求信号中の暗証番号が精算処理センタ１３側に予
め登録されたものと一致しない場合にアンサバックされ
る信号であり、また、上記拒否信号は、精算処理センタ
１３側に予め登録された暗証番号と一致しない暗証番号
を含むデータ要求信号が所定回数反復して送信されたと
きにアンサバックされる信号である。

【００３２】不一致信号を受信したとき（ステップＡ１
１で「ＹＥＳ」）には、前記ステップＡ６へ戻る。ま
た、拒否信号を受信したとき（ステップＡ１２で「ＹＥ
Ｓ」）には、データ要求信号の受付が拒否された旨（入
力されている暗証番号が異なっている旨）をＨＭＩ部１
７（若しくは携帯電話機２１の表示部）に表示するステ
ップＡ１３を実行した後にリターンする。

【００３３】口座情報を受信したとき（ステップＡ１０
で「ＹＥＳ」）には、復号・データ表示ルーチンＡ１４
を実行する。このルーチンＡ１４では、受信した口座情
報を復号すると共に、その復号情報中の金額情報（引き
落とし或いは貸し越し可能な金額を示すデータ）や銀行
名或いはクレジット会社名をＨＭＩ部１７（若しくは携
帯電話機２１の表示部）に表示する。

【００３４】この後には、ＨＭＩ部１７を通じて積み増
し額が入力されるまで（ステップＡ１５で「ＹＥ
Ｓ」）、または、一定時間が経過するまで若しくはＨＭ
Ｉ部１７を通じてキャンセル操作が行われるまで（ステ
ップＡ１６で「ＹＥＳ」）の期間だけ待機する。

【００３５】ステップＡ１６で「ＹＥＳ」と判断したと
きには、そのままリターンするが、ステップＡ１５で
「ＹＥＳ」と判断したとき（積み増し額が入力されたと
き）には、入力された積み増し額などをＨＭＩ部１７
（若しくは携帯電話機２１の表示部）に表示する（ステ
ップＡ１７）。このステップＡ１７は、ＨＭＩ部１７
（若しくは携帯電話機２１の操作部）を通じて送信許可
入力があるまで（ステップＡ１８で「ＹＥＳ」、また
は、一定時間が経過するまで若しくはキャンセル操作が
行われるまで（ステップＡ１９で「ＹＥＳ」）の期間だ
け実行される。尚、積み増し額の最高限度額は、前記口
座情報により示される金額情報の範囲内となるものであ
る。

【００３６】ステップＡ１９で「ＹＥＳ」と判断したと
きには、そのままリターンするが、ステップＡ１８で
「ＹＥＳ」と判断したとき（積み増し額などの表示状態
（確認画面）で送信許可入力があったとき）には、入力
された積み増し額を含む残高更新要求信号を暗号化した
状態にて携帯電話機２１を通じて送信する（ステップＡ
２０）。尚、この残高更新要求信号には、積み増し額の
他に車載器２の固有コードなども含まれる。

【００３７】この後には、精算処理センタ１３側から後
述のようにアンサバックされる残高更新情報を受信する
まで、若しくは一定時間が経過するまで待機する（ステ
ップＡ２１、Ａ２２）。尚、後述の説明で明らかとなる
ように、上記残高更新情報は、ＩＣカード３の残高情報
の積み増し額及び新残高情報と、口座新残高（貸し越し
額（マイナス額）を含む概念である）をそれぞれ示す各
金額情報を含むもので、暗号化された状態でアンサバッ
クされる。

【００３８】残高更新情報を受信することなく一定時間
が経過したとき（ステップＡ２２で「ＹＥＳ」）には、
残高積み増し要求のための操作を最初からやり直すこと
を促すメッセージをＨＭＩ部１７（若しくは携帯電話機
２１の表示部）を通じて出力するステップＡ２３を実行
した後にリターンする。これに対して、残高更新情報を
受信したとき（ステップＡ２１で「ＹＥＳ」）には、復
号・ＩＣカード残高更新ルーチンＡ２４を実行する。こ
のルーチンＡ２４では、受信した残高更新情報を復号し
て、当該復号情報中の新残高情報をＩＣカード３中の残
高情報に積み増す制御を行う。

【００３９】上記復号・ＩＣカード残高更新ルーチンＡ
２４が完了した後には、ＩＣカード３の残高更新が正常
に完了したことを示す受領信号を携帯電話機２１を通じ
て送信し（ステップＡ２５）、この後には一連の残高積
み増し処理が正常に終了したと判断するまで、若しくは
一定時間が経過するまで待機する（ステップＡ２６、Ａ
２７）。一定時間が経過する前に残高積み増し処理が正
常に終了したとき（ステップＢ２６で「ＹＥＳ」）に
は、ＩＣカード３内の新残高情報並びに引き落とし対象
となった口座の新残高（或いは貸し越し高）、受付日、
受付番号などの情報をＨＭＩ部１７（若しくは携帯電話
機２１の表示部）を通じて表示する（ステップＡ２
８）。この表示ステップＡ２７は、規定時間が経過する
まで実行され（ステップＡ２９）、規定時間が経過した
ときには残高積み増しルーチンを正常終了してリターン
する。

【００４０】残高積み増し処理が正常に終了する前に前
記一定時間が経過したとき（ステップＡ２７で「ＹＥ
Ｓ」）には、受領信号の送信回数が設定リトライ回数に
達したか否かを判断する（ステップＡ３０）。ここで
「ＮＯ」と判断したときには、前記ステップＡ２５へ移
行して受領信号２１の送信動作を行い、「ＹＥＳ」と判
断したときには、携帯電話回線を強制的に切断するステ
ップＡ３１を実行した後にリターンする。

【００４１】尚、車載器２にあっては、上記のような残
高積み増し処理の途中において携帯電話回線が跡切れた
場合には、残高積み増しルーチンを再実行するリトライ
処理を設定回数だけ反復するようになっており、斯様な
リトライ処理にも関わらず残高積み増し処理ルーチンが
正常に終了しなかった場合には、携帯電話回線を強制的
に切断する制御を行うようになっている。

【００４２】一方、図５は、ホストコンピュータ１３ａ
側において、車載器２側からＩＣカード３内の残高情報
（記憶プリペイド金額情報）の積み増しを要求されたと
きに実行する残高更新ルーチンの内容を示すものであ
る。尚、この残高更新ルーチンの実行は、例えば車載器
２側から携帯電話が着信したときに開始されるようにな
っている。

【００４３】残高更新ルーチンでは、まず、車載器２側
からのデータ要求信号を受信するまで、若しくは予め設
定された時間が経過するまで待機する（ステップＢ１、
Ｂ２）。ステップＢ２で「ＹＥＳ」と判断したとき、つ
まり、携帯電話の着信後においてデータ要求信号を受信
することなく設定時間が経過したときには、予め設定さ
れたリトライ回数となるまでステップＢ１、Ｂ２を実行
する（ステップＢ３）。ここでいうリトライ回数とは、
残高更新ルーチンの途中で携帯電話回線が跡切れたり、
着信後にデータ要求信号を受信することなく設定時間が
経過した場合に、当該残高更新ルーチンのリトライを受
け付ける回数であり、そのリトライ処理を行ったときで
も携帯電話回線が途中で跡切れるような場合（ステップ
Ｂ３で「ＹＥＳ」）には、携帯電話回線を強制的に切断
するステップＢ４を実行してリターンする。

【００４４】データ要求信号を受信したとき（ステップ
Ｂ１で「ＹＥＳ」）には、受信回数Ｎ（初期値は
「０」）を「１」だけインクリメントするステップＢ５
を実行した後に、受信したデータ要求信号を復号し（ス
テップＢ６）、この後に正当性チェックルーチンＢ７を
実行する。

【００４５】このルーチンＢ７では、復号されたデータ
要求信号中の暗証番号及び車載器２の固有コードなどに
基づいて、当該データ要求信号の正当性（上記暗証番号
が利用者により申請された登録暗証番号と一致するか否
か、対応口座に引き落とし或いは貸し越し可能な金額情
報があるか否か、上記固有コードが契約車載器のものか
否かなど）をチェックする。

【００４６】次いで、正当性チェクルーチンＢ７でのチ
ェック結果が「正当性あり」か否かを判断し（ステップ
Ｂ８）、「ＮＯ」と判断した場合には、「正当性なし」
の理由が、対応口座に引き落とし或いは貸し越し可能な
金額情報がない点、または固有コードが契約車載器のも
のと一致しない点であるか否かを判断する（ステップＢ
９）。ここで「ＹＥＳ」と判断した場合には、前記拒否
信号を車載器２に送信（アンサバック）するステップＢ
１０、携帯電話回線を強制的に切断するステップＢ１１
を順次実行した後にリターンする。

【００４７】これに対してステップＢ９で「ＮＯ」と判
断した場合には、前記受信回数Ｎが上限値未満か否かを
判断する（ステップＢ１２）。受信回数Ｎが上限値に達
していた場合（ステップＢ１２で「ＮＯ」）には、前記
拒否信号送信ステップＢ１０、回線切断ステップＢ１１
を順次実行してリターンする。また、受信回数Ｎが上限
値未満であった場合（ステップＢ１２で「ＹＥＳ」）に
は、前記不一致信号を車載器２に送信（アンサバック）
するステップＢ１３を実行した後に、前記ステップＢ１
以降の制御を再実行する。

【００４８】ステップＢ８で「ＹＥＳ」と判断した場合
には、対応する契約口座情報（銀行或いはクレジット会
社名、口座番号、口座残高或いは貸し越し可能高など）
を暗号化し（ステップＢ１４）、その暗号化口座情報を
車載器２に送信（アンサバック）する（ステップＢ１
５）。

【００４９】このように口座情報を送信した後には、車
載器２側から前述のように送信される残高更新要求信号
を受信するまで、若しくは一定時間が経過するまで待機
する（ステップＢ１６、Ｂ１７）。そして、残高更新要
求信号を受信することなく一定時間が経過したとき（ス
テップＢ１７で「ＹＥＳ」）には、前記回線切断ステッ
プＢ１１を実行した後にリターンする。

【００５０】これに対して、一定時間が経過する前に残
高更新要求信号を受信したとき（ステップＢ１６で「Ｙ
ＥＳ」）には、その残高更新要求信号の内容を復号する
ステップＢ１８を実行した後に残高算出ルーチンＢ１９
を実行する。このルーチンＢ１９では、対応する契約口
座の口座残高（或いは貸し越し可能残高）から受信した
残高更新要求信号に含まれる積み増し額を減算して口座
新残高（或いは新たな貸し越し可能残高）を算出し、合
わせて、ＩＣカード３の新残高情報も算出する。

【００５１】この後には、ＩＣカード３の残高情報の積
み増し額及び新残高情報と、口座新残高（貸し越し額
（マイナス額）を含む概念である）をそれぞれ示す各金
額情報を含む残高更新情報を暗号化し（ステップＢ２
０）、その暗号化された残高更新情報を車載器２に送信
（アンサバック）する（ステップＢ２１）。

【００５２】このように残高更新情報を送信した後に
は、車載器２側から前述のように送信される受領信号を
受信するまで、若しくは一定時間が経過するまで待機す
る（ステップＢ２２、Ｂ２３）。そして、受領信号を受
信することなく一定時間が経過したとき（ステップＢ２
３で「ＹＥＳ」）には、車載器２側において残高積み増
しルーチンの処理にエラーが発生したものと判断し、そ
れまでの通信内容を記録し（ステップＢ２４）、この後
に携帯電話回線を強制的に切断するステップＢ２５を実
行した後にリターンする。

【００５３】これに対して、一定時間が経過する前に受
領信号を受信したとき（ステップＢ２２で「ＹＥＳ」）
には、携帯電話回線を強制的に切断するステップＢ２６
を実行した後に決済処理ルーチンＢ２７を実行してリタ
ーンする。このルーチンＢ２７では、契約口座の口座残
高（或いは貸し越し可能残高）を、前記残高算出ルーチ
ンＢ１９で算出した口座新残高（或いは新たな貸し越し
可能残高）に書き換える制御、つまり、契約口座の口座
残高（或いは貸し越し可能残高）を、車載器２側のＩＣ
カード３中の残高情報に積み増しされた金額だけ減少さ
せる制御を行うものである。また、合わせて、これまで
の処理内容を記録することにより、一連の残高更新ルー
チンが正常に終了されることになる。尚、銀行２５の口
座決済は、例えばＰＯＳシステムを利用して即座に行
い、、クレジット会社２６の口座決済は、後日に例えば
口座一括引き落としなどの方式で行うことが考えられ
る。

【００５４】要するに上記した本実施例によれば、有料
道路の料金所４に設置された路側無線装置５と車両１に
搭載された車載器２の間で無線通信を行い、当該有料道
路の通行料金を車載器に装着されたＩＣカード３内の残
高情報（プリペイド金額情報）から自動的に引き落とす
ようにしたＥＴＣシステムにおいて、ＩＣカード３内の
残高情報の積み増しが必要になった場合には、車載器２
側において、上記記残高情報の積み増しを要求する積み
増し要求信号を携帯電話回線を通じて送信するものであ
る。

【００５５】すると、当該車載器２と携帯電話回線を通
じて接続された精算処理センタ１３においては、ホスト
コンピュータ１３ａが、予め契約した口座から前記積み
増し要求信号により要求された積み増し金額を引き落と
すと共に、その引き落とし金額情報を含む残高更新指令
信号を携帯電話回線を通じて車載器２側にアンサバック
するようになる。このように残高更新指令信号がアンサ
バックされたときに、車載器２側では、セキュリティモ
ジュール部１８を介して、当該残高更新指令信号に含ま
れる金額情報に基づいて前記ＩＣカード３内の残高情報
の積み増し処理が行われ、また、ホストコンピュータ１
３ａ側では、対応する口座の残高を上記積み増し金額情
報に相当した額だけ減少させるようになる。

【００５６】従って、ＩＣカード３に記憶する残高情報
の積み増し（増額）を必要に応じて反復して行い得るプ
リペイド方式とした場合であっても、その積み増しを携
帯電話回線を通じたデータ通信により簡単且つ確実に行
い得るようになる。この結果、車載器２のユーザーは、
残高情報の積み増しを行う場合に、従来のように有料道
路内のサービスエリアやパーキングエリアに設置された
残高積み増し用の端末まで一々出向く必要がなくなると
共に、常時において現金を所持する必要がなくなり、そ
のユーザー側の負担を劇的に軽減できるようになる。

【００５７】この場合、携帯電話回線を通じた車載器２
と精算処理センタ１３の間での送受信動作、つまり車載
器２側のＩＣカード３に記憶する残高情報（プリペイド
金額情報）の積み増しのための送受信動作が途中で跡切
れたときには、車載器２側において積み増し要求信号を
再送信するリトライ処理が所定回数だけ実行される構成
となっているから、残高情報を積み増しする動作の信頼
性が向上するようになる。

【００５８】また、車載器２と精算処理センタ１３との
間で携帯電話回線を通じて送受信される積み増し要求信
号及び残高更新指令信号は暗号化されているから、第三
者の傍受に対するセキュリティが向上するようになる。
しかも、車載器２から送信される積み増し要求信号は、
当該車載器２側に備えられたＨＭＩ部１７（若しくは携
帯電話機２１の操作部）を通じて入力された暗証番号を
含んだ状態とされ、精算処理センタ１３側のホストコン
ピュータ１３ａは、受信した積み増し要求信号に含まれ
る暗証番号が車載器２毎若しくは利用者毎に予め登録さ
れたものと一致するときのみ残高更新指令信号のアンサ
バック動作を行うようになるから、第三者の傍受に対す
るセキュリティを一段と向上できることになる。

【００５９】尚、本発明は上記した実施例に限定される
ものではなく、次のような変形または拡張が可能であ
る。有料道路用の自動料金収受システム及びそのシステ
ム用の車載器を例に挙げたが、有料駐車場の利用料金を
自動収受するシステムやフェリー乗船料金を自動収受す
るシステムなどの料金自動収受システム及びそのシステ
ムのための車載器などにも適用できる。情報記憶媒体と
してＩＣカード３を例に挙げたが、この他の情報記憶媒
体を利用することも可能である。本発明でいう携帯電話
機はＰＨＳや自動車電話機も含む概念である。車載器を
認証するための情報として、利用者の申請により予め登
録された暗証番号を利用する構成としたが、利用者本人
を認証できる情報（例えば、指紋、掌紋、声紋、虹彩パ
ターンなどの個人を特定できる情報や利用者の電子署名
などをコード化した情報）を予め登録しておき、この情
報を車載器認証用の情報として利用する構成としても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるＥＴＣシステムの主
要部の構成を模式的に示す図

【図２】車載器の電気的構成を示す機能ブロック図

【図３】残高情報の積み増しシステム全体の構成を模式
的に示す図

【図４】車載器側に設定された残高積み増しルーチンの
内容を示すフローチャート

【図５】ホストコンピュータ側に設定された残高更新ル
ーチンの内容を示すフローチャート

【符号の説明】

１は車両、２は車載器、３はＩＣカード（情報記憶媒
体）、４は料金所、５は路側無線装置（固定局通信装
置）、１３は精算処理センタ（システム管理基地局）、
１３ａはホストコンピュータ（応答手段）、１４は制御
処理部、１５は通信インタフェース部、１６はＥＴＣ処
理部（制御手段）、１７はヒューマンマシンインタフェ
ース部（暗証番号入力手段）、１８はセキュリティモジ
ュール部、２１は携帯電話機を示す。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有料施設に対応して設置された固定局通
   信装置と車両に搭載された車載器との間で無線通信を行
   い、施設利用料金を前記車載器に装着された情報記憶媒
   体内の記憶金額情報から自動的に引き落とすようにした
   自動料金収受システムにおいて、 前記車載器側に、 前記情報記憶媒体内の記憶金額情報の積み増しを要求す
   る積み増し要求信号を携帯電話回線を通じて送信可能な
   携帯電話インタフェース部と、 前記積み増し要求信号の送信に応じて金額情報を含む残
   高更新指令信号がアンサバックされたときに、当該残高
   更新指令信号に基づいて前記情報記憶媒体内の記憶金額
   情報の積み増しを行う制御手段とを設け、 前記車載器が携帯電話回線を通じて接続されるシステム
   管理基地局側に、 予め決められた口座から前記積み増し要求信号により要
   求された積み増し金額を引き落とすと共に、その引き落
   とし金額情報を含む前記残高更新指令信号を携帯電話回
   線を通じてアンサバックする応答手段を設けたことを特
   徴とする自動料金収受システム。
2. 【請求項２】 車載器とシステム管理基地局との間での
   携帯電話回線を通じた送受信動作が途中で跡切れた場合
   には、前記車載器側において前記積み増し要求信号を再
   送信するというリトライ処理を所定回数だけ実行するこ
   とを特徴とする請求項１記載の自動料金収受システム。
3. 【請求項３】 前記積み増し要求信号及び残高更新指令
   信号は暗号化された状態で送信されることを特徴とする
   請求項１または２記載の自動料金収受システム。
4. 【請求項４】 前記車載器は、暗証番号入力手段を備
   え、その暗証番号入力手段を通じて入力された暗証番号
   を含む積み増し要求信号を送信するように構成され、 前記応答手段は、受信した積み増し要求信号に含まれる
   暗証番号が前記車載器毎に予め登録されたものと一致す
   るときのみ前記残高更新指令信号のアンサバック動作を
   行うように構成されることを特徴とする請求項１ないし
   ３の何れかに記載の自動料金収受システム。
5. 【請求項５】 有料施設に対応して設置された固定局通
   信装置との間で無線通信を行い、施設利用料金を自身に
   装着された情報記憶媒体内の記憶金額情報から自動的に
   引き落とすようにした自動料金収受システム用の車載器
   において、 前記情報記憶媒体内の記憶金額情報の積み増しを要求す
   る積み増し要求信号を、自動料金収受システムのための
   システム管理基地局に向けて携帯電話回線を通じて送信
   可能な携帯電話インタフェース部と、 前記積み増し要求信号の送信に応じて前記システム管理
   基地局側から積み増し金額情報を含む残高更新指令信号
   が携帯電話回線を通じてアンサバックされたときに、当
   該残高更新指令信号に基づいて前記情報記憶媒体内の記
   憶金額情報の積み増しを行う制御手段とを設けたことを
   特徴とする自動料金収受システム用の車載器。
6. 【請求項６】 システム管理基地局との間での携帯電話
   回線を通じた送受信動作が途中で跡切れた場合に、前記
   積み増し要求信号を再送信するというリトライ処理を所
   定回数だけ実行するように構成されることを特徴とする
   請求項５記載の自動料金収受システム用の車載器。
7. 【請求項７】 前記積み増し要求信号を暗号化した状態
   で送信することを特徴とする請求項５または６記載の自
   動料金収受システム用の車載器。
8. 【請求項８】 暗証番号入力手段を備え、その暗証番号
   入力手段を通じて入力された暗証番号を含む積み増し要
   求信号を送信するように構成されていることを特徴とす
   る請求項５ないし７の何れかに記載の自動料金収受シス
   テム用の車載器。