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JP5235758B2 - 車載用電子キーシステム、etc車載器および車両 - Google Patents

車載用電子キーシステム、etc車載器および車両 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信を利用した車載用電子キーシステムに関する。
従来、有料道路等における料金の自動収受を目的としたETC(Electronic Toll Collection)システムがある。ETCシステムは、有料道路等に設置されている路上装置と、路上装置と通信を行い料金の自動収受等を行うETC車載器と、ETC車載器に搭載して料金を決済するICカードから構成される。ETCシステムを利用する際、ドライバーは、ETC車載器にICカードを入れておく必要があるが、防犯上の理由から降車の都度ICカードを抜くと利便性が損なわれ、また、ICカードの入れ忘れを誘発する。
そのため、下記特許文献1において、ETCシステムの認証に使用されるICカード情報を車両の電子キーが記憶し、イグニッションスイッチがオンされたときにETC車載器が電子キーに対してETC情報の送信を要求し、電子キーからのETC情報を受信したETC車載器がこれをメモリに記憶し、当該情報に基づいてカードレスで料金の決済を行う技術が開示されている。また、下記特許文献2において、携帯電子キーが非接触のICカードまたは同等の機能を有する携帯電話機から決済に必要な情報を受信する機能を備え、携帯電子キーが受信した情報をETC車載器に送信し、当該情報を受信したETC車載器が決済を行う技術が開示されている。
特開2006−185146号公報 特開2008−121331号公報
しかしながら、上記従来の技術によれば、決済認証機能付きの携帯電話機やETCカードをドライバーが常に携帯する必要がある。そのため、決済認証機能付きの携帯電話機やETCカードを持っていないドライバー、例えば未成年者等においては、電子キーにETC情報を記憶するようなETCシステムを利用できない、という問題があった。また、ETCカードや携帯電話機を紛失した場合は不正に利用される可能性がある、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、決済認証機能付きの携帯電話機やETCカードを携帯していなくてもETCシステムを利用することが可能な車載用電子キーシステムを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ETC車載器と外部機器が、車載通信装置、電子キーおよび携帯電話機を介して通信を行う車載用電子キーシステムであって、前記ETC車載器は、ETCシステムを利用した場合の決済に必要な認証情報を要求し、当該認証情報を取り込んでETCシステムを利用するETC実行手段と、前記車載通信装置との間で情報の送受信が可能なETC内通信手段と、を備え、前記ETC実行手段がETCシステムの利用を開始する際に認証情報を前記外部機器から取得するため、当該外部機器を宛先とする認証要求を、前記ETC内通信手段から前記車載通信装置へ送信し、前記外部機器は、前記車載通信装置、前記電子キーおよび前記携帯電話機を経由して認証要求を受信し、当該認証要求に対する応答として、前記ETC車載器を宛先とする認証情報を前記携帯電話機へ送信し、前記ETC車載器は、前記携帯電話機、前記電子キーおよび前記車載通信装置を経由して前記ETC内通信手段で認証情報を受信し、当該認証情報を前記ETC実行手段に取り込んでETCシステムの利用を開始する、ことを特徴とする。
本発明によれば、決済認証機能付きの携帯電話機やETCカードを携帯していなくてもETCシステムを利用できる、という効果を奏する。また、決済認証機能付きの携帯電話機やETCカードを常に持ち歩く必要がないため紛失を防止することができる、という効果を奏する。
図1は、車載用電子キーシステムの構成例を示す図である。 図2は、車載電子キー装置とETC車載器の構成例を示す図である。 図3は、車載電子キー装置とETC車載器の構成例を示す図である。
以下に、本発明にかかる車載用電子キーシステムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、本実施の形態にかかる車載用電子キーシステム構成例を示す図である。このシステムは、車両1と、携帯電子キー2と、携帯電話機3と、認証サーバー5と、を備える。携帯電話機3は、インターネット4を介して認証サーバー5と接続可能である。
車両1は、車載電子キー装置10と、ETC車載器30を備える。車載電子キーシステム10は、車両携帯キー間通信装置11と、車載キーETC間通信装置12を備える。車両携帯キー間通信装置11は、携帯電子キー2の携帯キー車両間通信装置21との間で情報の送受信を行う。車載キーETC間通信装置12は、ETC車載器30との間で情報の送受信を行う。なお、車両携帯キー間通信装置11と車載キーETC間通信装置12との間で、情報の受け渡しが可能である。ETC車載器30は、有料道路などに出入りするときに、図示しないETCゲートの通信器との間で料金の自動収受を行う。また、車載電子キー装置10の車載キーETC間通信装置12との間で情報の送受信を行うことができ、外部の認証サーバー5から取得した認証情報による決済が可能である。
携帯電子キー2は、携帯キー車両間通信装置21と、携帯キー外部機器間通信装置22を備える。携帯キー車両間通信装置21は、車両1の車両携帯キー間通信装置11との間で情報の送受信を行う。携帯キー外部機器間通信装置22は、携帯電話機3との間で情報の送受信を行う。なお、携帯キー車両間通信装置21と携帯キー外部機器間通信装置22との間で、情報の受け渡しが可能である。
携帯電話機3は、ドライバーが携帯している携帯電話機である。携帯電子キー2の携帯キー外部機器間通信装置22との間で情報の送受信を行う。また、インターネット4を経由して認証サーバー5との間で情報の送受信が可能である。携帯電話機3は、決済認証機能が無くてもよい。インターネット4は、携帯電話機3と認証サーバー5の間の情報の送受信を中継する。認証サーバー5は、ETC車載器30による料金の自動収受の際に決済機能を提供する。また、インターネット4を経由して携帯電話機3との間で情報の送受信が可能である。
つづいて、ETC車載器30からの要求により認証サーバー5が決済の認証を行う処理について説明する。例えば、車両1のエンジン始動のタイミングにおいて、ETC車載器30は、あらかじめ定められた認証サーバー5を宛先として、車載電子キー装置10の車載キーETC間通信装置12に対して、ETCシステムを利用した場合の決済に必要な認証情報を取得するための認証要求を送信する。車載電子キー装置10では、受信した認証要求を、車両携帯キー間通信装置11から携帯電子キー2の携帯キー車両間通信装置21へ転送する。携帯電子キー2では、受信した認証要求を、携帯キー外部機器間通信装置22から携帯電話機3へ転送する。携帯電話機3は、認証要求を受信すると、インターネット4を介して、認証サーバー5へ送信する。認証サーバー5は、受信した認証要求に対する応答として、ETC車載器30を宛先として認証情報を送信する。この場合、認証サーバー5は、ETC車載器30からの認証要求とは、反対の経路を経由して認証情報を送信する。ETC車載器30は、認証情報を自装置に取り込むことで、ETCシステムの利用を開始することができる。
ETC車載器30は、実際に有料道路等において料金の決済(自動収受)を行った場合、認証要求を送信するときと同様に、決済情報を認証サーバー5宛に送信する。これにより、ETC車載器30では、ドライバーがETCカード等を携帯していなくても、外部の認証サーバー5による認証情報による決済が可能となる。
なお、上記の処理において、携帯電話機3と認証サーバー5の間をインターネット4を介して情報を送受信する場合について説明したが、これに限定するものではない。また、決済の認証を行う機器は認証サーバー5に限定するものではなく、決済認証機能を持った別の携帯電話機としてもよい。
以上説明したように、本実施の形態では、ETC車載器は、車両のエンジン始動のタイミング等において、外部の認証サーバーから決済に必要な認証情報を取得するため、車両の車載電子キー装置、携帯電子キー、および携帯電話機の各通信装置を経由して、認証サーバー宛に認証要求を送信する。ETC車載器は、認証サーバーが提供する認証情報を受信して取り込むことにより、ETCシステムの利用を開始できることとした。これにより、ドライバーは、ETCカードや決済認証機能付の携帯電話を携帯していなくても、ETCシステムの利用が可能となる。また、紛失や盗難の危険性を回避することができる。
実施の形態2.
本実施の形態では、認証情報を、認証サーバーから受信するか、ETC車載器に挿入されたETCカードから取得するかを自動的に切り替える処理について説明する。実施の形態1と異なる部分について説明する。
図2は、本実施の形態のETC車載器と車載電子キー装置の構成例を示す図である。ETC車載器30aは、ETC通信装置31と、ETCカード挿入判別部32と、ETCカード読み取り部33と、ETC車載キー間通信装置34と、スイッチ35、36と、クロック発振器37と、CPU(Central Processing Unit )38と、点灯器駆動部39と、点灯器40と、スピーカ駆動部41と、スピーカ42と、を備える。
ETC通信装置31は、ETCゲート等の通信器との間で通信を行う。ETCカード挿入判別部32は、ETCカード読み取り部33にETCカードが挿入されているかどうかを判別する。ETCカード読み取り部33は、ETCカード50が挿入されている場合に、カードの認証情報等を読み取る。ETC車載キー間通信装置34は、車載電子キー装置10aの車載キーETC間通信装置12との間で情報の送受信を行う。スイッチ35は、ETCカード読み取り部33、またはETC車載キー間通信装置34からの認証情報をCPU38へ送信する。スイッチ36は、ETCカード挿入判別部32の判別結果に基づいて、CPU38からの認証要求を、ETCカード読み取り部33またはETC車載キー間通信装置34へ送信する。クロック発振器37は、CPU38が認証情報を保持する時間をカウントするためのクロックを発生させる。CPU38は、ETC車載器30aの動作を制御し、また、取得した認証情報を保持する。点灯器駆動部39は、点灯器40を駆動させるための駆動部である。点灯器40は、ドライバーへ認証要求中であることを表示によって通知する。スピーカ駆動部41は、スピーカ42を駆動させるための駆動部である。スピーカ42は、ドライバーへ認証要求中であることを音声によって通知する。
車載電子キー装置10aは、車両携帯キー間通信装置11と、車載キーETC間通信装置12と、車両データ収集部13と、を備える。車両データ収集部13は、車両の各電子制御ユニットと接続しており、エンジンの始動、ドアの開閉、走行距離の情報等の車両データを収集する。収集したデータを、車両携帯キー間通信装置11および車載キーETC間通信装置12へ送信する。
ETCカード50は、認証情報が記憶されており、ETC車載器30aのETCカード読み取り部33に挿入可能なICカードである。
つづいて、ETC車載器30aが認証情報を取得する処理について説明する。最初に、例えば、車両1のエンジンを始動したときや車両1のドアが開閉されたとき、これらの車両データが、車載電子キー装置10aの車両データ収集部13によって収集される。車載電子キー装置10aは、収集した車両データを、車載キーETC間通信装置12からETC車載器30aのETC車載キー間通信装置34へ送信する。ETC車載器30aでは、ETC車載キー間通信装置34で受信した車両データをCPU38へ転送する。車両データを受信したCPU38は、ETCカード読み取り部33、またはETC車載キー間通信装置34に対して認証要求を送信する。
ETCカード50がETCカード読み取り部33に挿入されている場合、ETCカード挿入判別部32によって制御されるスイッチ36により、CPU38からの認証要求は、ETCカード読み取り部33にのみ伝えられる。ETCカード読み取り部33は、ETCカードから読み取った認証情報を、スイッチ35を経由してCPU38へ送信する。CPU38は、ETCカード読み取り部33からの認証情報を自身のメモリに保持し、ETCシステムの利用が可能となる。
ETCカード50がETCカード読み取り部33に挿入されていない場合、ETCカード挿入判別部32によって制御されるスイッチ36により、CPU38からの認証要求は、ETC車載キー間通信装置34にのみ伝えられる。ETC車載キー間通信装置34は、認証要求を、車載電子キー装置10a、携帯電子キー2、および携帯電話機3を経由して、認証サーバー5へ送信する。認証サーバー5は、認証情報を、携帯電話機3、携帯電子キー2、および車載電子キー装置10aを経由して、ETC車載器30aへ送信する。ETC車載器30aでは、認証情報を受信したETC車載キー間通信装置34が、CPU38へ転送する。CPU38は、受信した認証情報を自身のメモリに保持し、ETCシステムの利用が可能となる。
ここで、CPU38は、認証サーバー5から受信した認証情報を保持する場合、クロック発振器37から出力されるクロックをカウントし、所定の時間経過後、保持していた認証情報を破棄して、新たに認証要求信号を出力する。
また、CPU38は、車両1のドアが開閉されたときなどには、車載電子キー装置10aの車両データ収集部13からその旨の車両データを取得する。CPU38は、車両データの内容によって、保持していた認証情報を破棄して、新たに認証要求信号を出力する。CPU38が認証データを破棄する車両データとしては、例えば、エンジン停止、ドアの開閉、所定の走行距離に到達、等があるがこれに限定するものではない。
このように、ETC車載器30aでは、車両が所定の状態になったときにCPU38が保持している認証情報を破棄することによって、セキュリティ面において車両盗難時の認証情報の悪用を防止することができる。
なお、ETC車載器30aでは認証情報要求中はETCを利用できない。そのため、CPU38が、点灯器駆動部39およびスピーカ駆動部41を駆動して、点灯器40やスピーカ42によって、認証要求中であることをドライバーに通知する。
以上説明したように、本実施の形態では、認証情報の取得方法を、ドライバーの操作によらずに自動切り替えできることとした。これにより、ドライバーの誤動作を回避することができる。また、外部の認証サーバーから一度取得した認証情報を、所定の条件において破棄することとした。これにより、車両の盗難等の場合に認証情報を不正に使用されることを回避することができる。また、認証要求中は点灯器やスピーカでドライバーに知らせることにより、誤ってETCゲートに進入することを防ぐことができる。
実施の形態3.
本実施の形態では、認証サーバーから認証情報を受信した場合に、認証情報に含まれる上限金額等の情報の利用方法について説明する。実施の形態2と異なる部分について説明する。
図3は、本実施の形態のETC車載器と車載電子キー装置の構成例を示す図である。ETC車載器30bは、ETC通信装置31と、ETCカード挿入判別部32と、ETCカード読取部33と、ETC車載キー間通信装置34bと、スイッチ35、36と、クロック発振器37と、CPU38bと、点灯器駆動部39と、点灯器40と、スピーカ駆動部41と、スピーカ42と、を備える。
ETC車載キー間通信装置34bは、車載電子キー装置10bの車載キーETC間通信装置12との間で情報の送受信を行う。CPU38bは、ETC車載器30bの動作を制御し、また、取得した認証情報を保持する。また、認証情報の有効期限や上限金額の情報をドライバーへ通知する。
車載電子キー装置10bは、車両携帯キー間通信装置11と、車載キーETC間通信装置12と、車両データ収集部13と、車載キーカーナビ間通信装置14と、を備える。車載キーカーナビ間通信装置14は、図示しないカーナビゲーションシステム(カーナビ)との間で情報の送受信を行う。ETCシステムで利用可能な上限金額の情報をカーナビへ通知する。
つづいて、ETC車載器30bによる上限金額等の情報の利用方法について説明する。例えば、ETC車載器30bでは、認証サーバー5から認証情報を受信した場合、認証情報に含まれる有効期限や上限金額の情報も取得する。これらの情報を取得したETC車載器30bでは、CPU38bが、点灯器40またはスピーカ42から、ドライバーへ当該情報を通知する。これにより、ドライバーは、ETCシステム等において利用可能な金額を認識することができる。
また、CPU38bは、当該情報を、ETC車載キー間通信装置34b、車載電子キー装置10bの車載キーETC間通信装置12を経由して、車載キーカーナビ間通信装置14へ送信する。車載キーカーナビ間通信装置14は、当該情報を、接続するカーナビへ送信する。これにより、カーナビでは、例えば、上限金額の情報に基づいて、有料道路で料金を支払うことが可能なインターチェンジまでを考慮したルート探索をすることが可能となる。
以上説明したように、本実施の形態では、ETC車載器は、認証サーバーから認証情報に含まれるETCシステムで決済可能な上限金額および有効期限の情報を、ドライバーへ通知することとした。これにより、ドライバーは、ETCシステム等において利用可能な金額を認識することができる。また、ETC車載器は、車両1に搭載するカーナビ等へ当該情報を送信することとした。これにより、情報を受けた車載機器のカーナビでは、利用可能な金額を考慮したルート探索を行うことが可能となる。
以上のように、本発明にかかる車載用電子キーシステムは、無線通信におけるキーレスエントリシステムに有用であり、特に、ETCシステムの利用に適している。
1 車両
2 携帯電子キー
3 携帯電話機
4 インターネット
5 認証サーバー
10、10a、10b 車載電子キー装置
11 車両携帯キー間通信装置
12 車載キーETC間通信装置
13 車両データ収集部
14 車載キーカーナビ間通信装置
21 携帯キー車両間通信装置
22 携帯キー外部機器間通信装置
30、30a、30b ETC車載器
31 ETC通信装置
32 ETCカード挿入判別部
33 ETCカード読み取り部
34、34b ETC車載キー間通信装置
35、36 スイッチ
37 クロック発振器
38、38b CPU
39 点灯器駆動部
40 点灯器
41 スピーカ駆動部
42 スピーカ

Claims (13)

  1. ETC車載器と外部機器が、車載通信装置、電子キーおよび携帯電話機を介して通信を行う車載用電子キーシステムであって、
    前記ETC車載器は、
    ETCシステムを利用した場合の決済に必要な認証情報を要求し、当該認証情報を取り込んでETCシステムを利用するETC実行手段と、
    前記車載通信装置との間で情報の送受信が可能なETC内通信手段と、
    を備え、
    前記ETC実行手段がETCシステムの利用を開始する際に認証情報を前記外部機器から取得するため、当該外部機器を宛先とする認証要求を、前記ETC内通信手段から前記車載通信装置へ送信し、
    前記外部機器は、
    前記車載通信装置、前記電子キーおよび前記携帯電話機を経由して認証要求を受信し、当該認証要求に対する応答として、前記ETC車載器を宛先とする認証情報を前記携帯電話機へ送信し、
    前記ETC車載器は、
    前記携帯電話機、前記電子キーおよび前記車載通信装置を経由して前記ETC内通信手段で認証情報を受信し、当該認証情報を前記ETC実行手段に取り込んでETCシステムの利用を開始する、
    ことを特徴とする車載用電子キーシステム。
  2. ETC車載器と外部機器が、車載通信装置、電子キーおよび携帯電話機を介して通信を行う車載用電子キーシステムにおける前記ETC車載器であって、
    ETCシステムを利用した場合の決済に必要な認証情報を要求し、当該認証情報を取り込んでETCシステムを利用するETC実行手段と、
    前記車載通信装置との間で情報の送受信が可能なETC内通信手段と、
    を備え、
    前記ETC実行手段がETCシステムの利用を開始する際に、認証情報を取得するための認証要求を、前記外部機器を宛先として前記ETC内通信手段から送信し、
    前記外部機器が受信した認証要求に対する応答として返信した認証情報を、前記携帯電話機、前記電子キーおよび前記車載通信装置を経由して前記ETC内通信手段で受信し、当該認証情報を前記ETC実行手段に取り込んでETCシステムの利用を開始する、
    ことを特徴とするETC車載器。
  3. 前記ETC実行手段は、前記外部機器から受信した認証情報を取り込んで決済を行った場合に、決済情報を、前記外部機器を宛先として前記ETC内通信手段から送信するための制御を行う、
    ことを特徴とする請求項2に記載のETC車載器。
  4. 前記ETC実行手段は、前記外部機器から受信した認証情報に含まれる有効期間の情報をドライバーへ通知するための制御を行う、
    ことを特徴とする請求項2または3に記載のETC車載器。
  5. 前記ETC実行手段は、前記外部機器から受信した認証情報に含まれる決済可能な上限金額の情報をドライバーへ通知するための制御を行う、
    ことを特徴とする請求項2、3または4に記載のETC車載器。
  6. さらに、
    挿入されているETCカードの認証情報を読み取るETCカード読み取り手段と、
    前記ETCカード読み取り手段にETCカードが挿入されているかどうかを判別するETCカード挿入判別手段と、
    を備え、
    前記ETCカード挿入判別手段が前記ETCカード読み取り手段にETCカードが挿入されていると判別した場合、当該ETCカードの認証情報を使用してETCシステムの利用を開始し、
    前記ETCカード挿入判別手段が前記ETCカード読み取り手段にETCカードが挿入されていないと判別した場合、前記外部機器宛に認証要求を送信する、
    ことを特徴とする請求項2〜5のいずれか1つに記載のETC車載器。
  7. 前記ETC実行手段は、前記外部機器から受信した認証情報を所定の時間経過後に破棄し、前記ETC内通信手段から再度外部機器宛に認証要求を送信する、
    ことを特徴とする請求項2〜6のいずれか1つに記載のETC車載器。
  8. 自車載器および前記車載通信装置を搭載する車両が、自車両の状態を監視して車両状態情報を収集し、当該車両状態情報を前記ETC実行手段へ送信する車両情報データ収集手段、を備える場合、
    前記ETC実行手段は、前記車両情報データ収集手段から、ドアの開閉が行われたことを示す車両状態情報を受信すると、前記外部機器から受信した認証情報を破棄し、前記ETC内通信手段から再度外部機器宛に認証要求を送信する、
    ことを特徴とする請求項2〜7のいずれか1つに記載のETC車載器。
  9. 自車載器および前記車載通信装置を搭載する車両が、自車両の状態を監視して車両状態情報を収集し、当該車両状態情報を前記ETC実行手段へ送信する車両情報データ収集手段、を備える場合、
    前記ETC実行手段は、前記車両情報データ収集手段から、エンジンを停止したことを示す車両状態情報を受信すると、前記外部機器から受信した認証情報を破棄し、前記ETC内通信手段から再度外部機器宛に認証要求を送信する、
    ことを特徴とする請求項2〜7のいずれか1つに記載のETC車載器。
  10. 自車載器および前記車載通信装置を搭載する車両が、自車両の状態を監視して車両状態情報を収集し、当該車両状態情報を前記ETC実行手段へ送信する車両情報データ収集手段、を備える場合、
    前記ETC実行手段は、前記車両情報データ収集手段から、所定の走行距離を走行した旨の車両状態情報を受信すると、前記外部機器から受信した認証情報を破棄し、前記ETC内通信手段から再度外部機器宛に認証要求を送信する、
    ことを特徴とする請求項2〜7のいずれか1つに記載のETC車載器。
  11. ETC車載器と外部機器が、車載通信装置、電子キーおよび携帯電話機を介して通信を行う車載用電子キーシステムにおいて、前記ETC車載器および前記車載通信装置を搭載する車両であって、
    前記ETC車載器が、
    ETCシステムを利用した場合の決済に必要な認証情報を要求し、当該認証情報を取り込んでETCシステムを利用するETC実行手段と、
    前記車載通信装置との間で情報の送受信が可能なETC内通信手段と、
    を備え
    前記ETC実行手段がETCシステムの利用を開始する際に、認証情報を取得するための認証要求を、前記外部機器を宛先として前記ETC内通信手段から送信し、
    前記外部機器が受信した認証要求に対する応答として返信した認証情報を、前記携帯電話機、前記電子キーおよび前記車載通信装置を経由して前記ETC内通信手段で受信し、当該認証情報を前記ETC実行手段に取り込んでETCシステムの利用を開始する、
    ことを特徴とする車両。
  12. 前記ETC車載器が、さらに、
    挿入されているETCカードの認証情報を読み取るETCカード読み取り手段と、
    前記ETCカード読み取り手段にETCカードが挿入されているかどうかを判別するETCカード挿入判別手段と、
    を備えることを特徴とする請求項11に記載の車両。
  13. さらに、
    自車両の状態を監視して車両状態情報を収集し、当該車両状態情報を前記ETC実行手段へ送信する車両情報データ収集手段、
    を備えることを特徴とする請求項11または12に記載の車両。
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