(57)【要約】【課題】  ＥＴＣ車載器を用いて、駐車場やドライブスルー店での決済をする多目的決済型の非接触型ＩＣカードにて決済ができるようにする。【解決手段】  ＥＴＣ車載器１０には、ＥＴＣカード２１のみならず多目的決済型の非接触型ＩＣカード２２も挿入できるようにしている。ＥＴＣ車載器１０には、非接触型ＩＣカード２２を駆動する非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４は配置しているが、非接触型ＩＣカード２２を認証する機能部は搭載していない。非接触型ＩＣカード２２を認証する非接触型ＩＣカード用ＳＡＭ３６は、駐車場料金装置３０側に配置している。このように、非接触型ＩＣカード用ＳＡＭ３６を駐車場料金装置３０側に配置しているため、ＥＴＣ車載器１０を大型化することなく、このＥＴＣ車載器１０を介して、有料道路料金支払のみならず、駐車場の決済などの多目的決済が可能となる。【選択図】        図１
2006119691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触型ＩＣカードであるＥＴＣカードが装着できると共に、有料道路料金所以外の料金支払場所での料金決済をするための非接触型ＩＣカードが装着できる装着構造と、
装着された前記ＥＴＣカードの認証を行うと共にこのＥＴＣカードに記録されている情報を読み取る接触型ＩＣカード用暗号モジュールと、
装着された前記非接触型ＩＣカードを駆動してこの非接触型ＩＣカードに記録されている情報を読み取る非接触型ＩＣカード駆動モジュールと、
前記接触型ＩＣカード用暗号モジュール及び前記非接触型ＩＣカード駆動モジュールで読み取った情報を、外部の機器との間で双方向無線通信をする通信手段とを有することを特徴とする多目的ＥＴＣ車載器。
【請求項２】
請求項１の多目的ＥＴＣ車載器において、
前記非接触型ＩＣカード駆動モジュールに備えたコイルアンテナは、前記非接触型ＩＣカードに備えられたコイルアンテナよりも小さく、前記非接触型ＩＣカードが多目的ＥＴＣ車載器に装着された際に前記非接触型ＩＣカードに備えられたコイルアンテナの一辺に近接するように配置されていることを特徴とする多目的ＥＴＣ車載器。
【請求項３】
請求項１または請求項２の多目的ＥＴＣ車載器において、
前記非接触型ＩＣカード駆動モジュールは、前記非接触型ＩＣカードが多目的ＥＴＣ車載器に装着された際に前記非接触型ＩＣカードを間に挟んだ離れた位置に配置された一対のコイルからなるコイルアンテナを備えていることを特徴とする多目的ＥＴＣ車載器。
【請求項４】
請求項１または請求項２または請求項３の多目的ＥＴＣ車載器と、
有料道路料金所以外の料金支払場所に設置された料金装置とから構成されており、
前記料金装置は、前記多目的ＥＴＣ車載器との間で双方向無線通信をする通信手段と、
双方向無線通信を介して前記非接触型ＩＣカードに記録されていた情報を得て当該情報を読み取ると共に前記非接触型ＩＣカードの認証を行う非接触型ＩＣカード用暗号モジュールを備えていることを特徴とする多目的料金決済システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多目的ＥＴＣ車載器及び多目的料金決済システムに関し、有料道路での料金決済のみならず、乗員が自動車の車内にいながらにして、コンビニエンスストアーや駐車場やドライブスルー店やガソリンスタンド等の有料道路料金所以外の料金支払場所での料金決済ができるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
有料道路には、料金所ゲートにおける渋滞緩和を目的として、無線式自動料金収受システム（ＥＴＣ：Electronic Toll Collection System）が導入されている。このＥＴＣでは、車両にＥＴＣ車載器を搭載し、このＥＴＣ車載器にＥＴＣカード（ＩＣカード）を挿入することにより、有料道路の料金所ゲートの路側アンテナとの双方向無線通信を行い、自動で料金決済を行う。このため、料金所ゲートをほぼノンストップで通過することができる。
【０００３】
なお、路側アンテナとの双方向無線通信は、専用狭域無線通信であるＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）により行われる。ＥＴＣカードとしては接触型ＩＣカード、つまり、接触端子を有しこの接触端子と車載器側端子とが接触することにより信号送受をするタイプのＩＣカードが使用されている。
【０００４】
ＥＴＣ車載器には、このＥＴＣ車載器を搭載している車両の車両識別情報（登録番号、型式等）が書き込まれており、ＥＴＣカードには個人情報（名前、クレジットカード番号等）が記録されている。
【０００５】
ＥＴＣ車載器には、通信データを暗号化するＳＡＭ（Security Access Module）と称する暗号モジュールが搭載されており、ＥＴＣカードをＥＴＣ車載器に装着すると、暗号化されたデータ通信により、ＥＴＣカードとＥＴＣ車載器との間で相互認証が行われ、装着されたカードがＥＴＣカードであるか否かなどが認証される。つまり、暗号キーが一致してデータ通信ができたことは認証ができたことを意味し、暗号キーが一致せずデータ通信ができないことは認証ができないことを意味する。このため暗号モジュール（ＳＡＭ）は、ＩＣカードとの通信を行うことにより、カード認証をする機能をも有している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１７００６２
【特許文献２】特開２００４−１０２４２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところでＥＴＣカードは、ＥＴＣにおける料金の決済にのみ利用できる専用のカードであるため、用途が有料道路課金に限定される。
【０００８】
一方、多目的決済を可能とする非接触型ＩＣカードが実用化されており、この非接触型ＩＣカードにより、ドライブスルー店などでの料金決済ができるようになりつつある。このような非接触型ＩＣカードで、料金決済をするためには、ドライブスルー店などの料金支払場所に設置した料金支払場所側アンテナに非接触型ＩＣカードをかざし、料金支払場所側アンテナと非接触型ＩＣカードとの間で無線通信をする必要が生じる。
【０００９】
このように非接触型ＩＣカードを用いた料金決済では、非接触型ＩＣカードを料金支払場所側アンテナにかざす（即ち、接触または近接させる）必要がある。このため、ＥＴＣ車載器を搭載した自動車の乗員が、非接触型ＩＣカードを持っていたとしても、非接触型ＩＣカードを料金支払場所側アンテナにかざす手間が必要となる。
【００１０】
多目的決済用の非接触型ＩＣカードをＥＴＣ車載器に挿入して、ＥＴＣ車載器の通信機能を利用して、ドライブスルー店などの料金支払場所に設置した料金支払場所側アンテナとの間で、無線通信をして料金決済ができれば便利である。
【００１１】
ＥＴＣ車載器を介して多目的決済用の非接触型ＩＣカードにより多目的決済ができるようにするためには、多目的決済用の回路構成をＥＴＣ車載器に実装する必要がある。しかし、単純に多目的決済用の回路構成をＥＴＣ車載器に搭載したのでは、ＥＴＣ車載器が大型化・高価格化してしまうという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記従来技術に鑑み、多目的決済用の非接触型ＩＣカードを使って、多目的決済ができると共に、ＥＴＣ車載器の小型化を維持できる、多目的ＥＴＣ車載器及び多目的料金決済システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する本発明の多目的ＥＴＣ車載器の構成は、
接触型ＩＣカードであるＥＴＣカードが装着できると共に、有料道路料金所以外の料金支払場所での料金決済をするための非接触型ＩＣカードが装着できる装着構造と、
装着された前記ＥＴＣカードの認証を行うと共にこのＥＴＣカードに記録されている情報を読み取る接触型ＩＣカード用暗号モジュールと、
装着された前記非接触型ＩＣカードを駆動してこの非接触型ＩＣカードに記録されている情報を読み取る非接触型ＩＣカード駆動モジュールと、
前記接触型ＩＣカード用暗号モジュール及び前記非接触型ＩＣカード駆動モジュールで読み取った情報を、外部の機器との間で双方向無線通信をする通信手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
この場合において、
前記非接触型ＩＣカード駆動モジュールに備えたコイルアンテナは、前記非接触型ＩＣカードに備えられたコイルアンテナよりも小さく、前記非接触型ＩＣカードが多目的ＥＴＣ車載器に装着された際に前記非接触型ＩＣカードに備えられたコイルアンテナの一辺に近接するように配置されていることを特徴としたり、
前記非接触型ＩＣカード駆動モジュールは、前記非接触型ＩＣカードが多目的ＥＴＣ車載器に装着された際に前記非接触型ＩＣカードを間に挟んだ離れた位置に配置された一対のコイルからなるコイルアンテナを備えていることを特徴とすることもできる。
【００１５】
また本発明の多目的料金決済システムの構成は、
上述したいずれかの多目的ＥＴＣ車載器と、
有料道路料金所以外の料金支払場所に設置された料金装置とから構成されており、
前記料金装置は、前記多目的ＥＴＣ車載器との間で双方向無線通信をする通信手段と、
双方向無線通信を介して前記非接触型ＩＣカードに記録されていた情報を得て当該情報を読み取ると共に前記非接触型ＩＣカードの認証を行う非接触型ＩＣカード用暗号モジュールを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、多目的決済用の非接触型ＩＣカードをＥＴＣ車載器に装着（挿入）しておくだけで、有料道路料金所以外の料金支払場所での料金決済を、非接触型ＩＣカードにより行うことができ利便性が向上する。
【００１７】
しかも、非接触型ＩＣカードの認証をする非接触型ＩＣカード用暗号モジュール（ＳＡＭ）は、ＥＴＣ車載器側ではなく料金所側に備えたので、ＥＴＣ車載器の小型化を損なうことはなく、ＥＴＣ車載器の小型化を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明の実施例１に係るＥＴＣ車載器及び多目的料金決済システムを示すブロック構成図である。本実施例１は、有料道路以外の料金支払場所が駐車場の例である。
【００２０】
図１に示すように、ＥＴＣ車載器１０には、ＤＳＲＣ変復調回路１１と、ＣＰＵ１２と、接触型ＩＣカード用ＳＡＭ（暗号モジュール）１３と、非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４が内蔵されていると共に、アンテナ１５が接続されている。このＥＴＣ車載器１０には、接触型ＩＣカードであるＥＴＣカード２１や、多目的決済用の非接触型ＩＣカード（例えばFelica（商品名）など）２２が挿入される。
【００２１】
図２は、ＥＴＣカード２１と非接触型ＩＣカード２２を、ＥＴＣ車載器１０に挿入した状態を示している。図２に示すように、このＥＴＣ車載器１０のカード装着構造である挿入口１０ａには、ＥＴＣカード２１と非接触型ＩＣカード２２を挿入（装着）することができるようになっている。
【００２２】
図１に戻り説明を続けると、ＥＴＣカード２１をＥＴＣ車載器１０に挿入すると、ＥＴＣカード２１の接触端子と、接触型ＩＣカード用ＳＡＭ１３の接触端子とが接続されて、ＥＴＣカード２１と接触型ＩＣカード用ＳＡＭ１３との間で相互認証が行われ、挿入されたカードがＥＴＣカードであるか否かが認証される。つまり、接触型ＩＣカード用ＳＡＭ１３は、挿入されたＥＴＣカード２１の認証を行うと共に、このＥＴＣカード２１に記録されている情報を読み取る。
【００２３】
また非接触型ＩＣカード２２をＥＴＣ車載器１０に挿入すると、非接触型ＩＣカード２２のコイルアンテナと、非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４のコイルアンテナとが近接し、相互誘導作用により非接触型ＩＣカード２２が駆動される。つまり非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４は、非接触型ＩＣカード２２を駆動すると共に、この非接触型ＩＣカード２２に記録されている情報を読み取る。
【００２４】
なお、非接触型ＩＣカード２２をＥＴＣ車載器１０に挿入しても、ＥＴＣ車載器１０側では、挿入された非接触型ＩＣカード２２の認証は行わない。挿入された非接触型ＩＣカード２２が多目的決済用のカード（例えばFelica）であるか否かの認証は、後述するように、駐車場料金装置３０側にて行うようにしている。このように、非接触型ＩＣカード２２の認証を、ＥＴＣ車載器１０側で行わずに、有料道路以外の料金支払場所に設置した料金装置（本例では駐車場料金装置３０）側に持たせることが、本実施例における技術上のポイントの一つである。
【００２５】
なお、ＥＴＣ車載器１０のうち、非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４以外の構成部材は、従来からある一般的なＥＴＣ車載器に備えられているものである。つまり、本実施例のＥＴＣ車載器１０は、従来品のＥＴＣ車載器に、非接触カード駆動モジュール１４を付加し、非接触型ＩＣカード２２の情報（個人情報やカード型式情報）を取得できるようにしたものである。
【００２６】
したがって、ＥＴＣ車載器１０に、ＥＴＣカード２１及び多目的決済用の非接触型ＩＣカード２２を挿入すると、ＣＰＵ１２，ＤＳＲＣ変復調回路１１及びアンテナ１５を介して、カード２１，２２の情報がＤＳＲＣにより、外部の装置（有料道路料金所の路側機器や、駐車場料金装置３０）との間で双方向無線通信が行われる。
つまりＥＴＣ車載器１０は、接触型ＩＣカード用ＳＡＭ１３及び非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４にて読み取った情報を、外部の機器との間で無線通信をする通信手段として、ＣＰＵ１２，ＤＳＲＣ変復調回路１１及びアンテナ１５を有している。
【００２７】
一方、駐車場料金装置３０には、ＤＳＲＣディジタル部３１と、駐車場処理部３２と、制御ユニット３３と、車両検知器３４と、バー制御器３５と、非接触型ＩＣカード用ＳＡＭ３６が内蔵されている。そして、ＤＳＲＣディジタル部３１には、ＤＳＲＣ無線部３７及びアンテナ３８が接続され、バー制御器３５はバー３９の昇降制御をし、非接触型ＩＣカード用ＳＡＭ３６には決済センター４０が接続されている。
【００２８】
この駐車場料金装置３０は、ＥＴＣ車載器１０との間で双方向無線通信をする通信手段（ＤＳＲＣディジタル部３１，ＤＳＲＣ無線部３７，アンテナ３８）と、非接触型ＩＣカード用ＳＡＭ３６を備えていることが、通常の駐車場料金装置と異なる。
【００２９】
駐車場料金装置３０では、車両検知器３４により車両の接近を検知し、制御ユニット３３及びバー制御器３５により、バー３９の上昇・下降制御をして、車両の駐車場への入場・退場の許可制御を行う。そして、駐車場処理部３２では駐車時間に応じた駐車料金を算出する。
【００３０】
上述したＥＴＣ車載器１０と駐車場料金装置３０を構成要素とした多目的料金決済システムの動作を次に説明する。
【００３１】
ＥＴＣ車載器１０を備えた自動車が、有料道路料金所ゲートの路側アンテナに近づくと、ＥＴＣ車載器１０と路側アンテナとの間で双方向無線通信が行われ、ＥＴＣカード２１に書き込まれていた個人情報等が伝送される。
【００３２】
またＥＴＣ車載器１０を備えた自動車が、駐車をするために駐車場料金装置３０に近づくと、ＥＴＣ車載器１０と駐車場料金装置３０との間で双方向無線通信が行われ、非接触型ＩＣカード２２に書き込まれていた個人情報やカード型式情報が伝送される。
【００３３】
このため、駐車場料金装置３０に内蔵した非接触型ＩＣカード用ＳＡＭ３６では、伝送されてきた非接触型ＩＣカード２２のカード型式情報を読み取って、挿入されたカードが多目的決済用のカードであるか否かの認証をすることができる。
また非接触型ＩＣカード用ＳＡＭ３６は、非接触型ＩＣカード２２に書き込まれていた個人情報を取得し、駐車時間に応じた駐車料金データに個人情報を付加して決済センター４０に伝送して駐車料金決済処理をする。
【００３４】
このように本実施例１では、多目的決済用の非接触型ＩＣカード２２をＥＴＣ車載器１０に挿入しておけば、駐車料金の決済ができる。つまり、非接触型ＩＣカード２２を、駐車場料金装置のアンテナにかざすことなく、駐車料金の決済ができ便利になる。
以上、実施例１では、カードに個人情報が記録されたクレジットカード方式の非接触型ＩＣカードにおける決済方法について説明したが、デポジット方式の非接触型ＩＣカードの決済処理も可能である。
【００３５】
また本実施例１では、非接触型ＩＣカード２２の認証動作をする非接触型ＩＣカード用ＳＡＭ３６を、ＥＴＣ車載器１０側に搭載することなく、駐車場料金装置３０側に備えた。したがって、ＥＴＣ車載器１０には、認証用の非接触型ＩＣカード用ＳＡＭを備える必要がなくなり、その分だけ小型化を図ることができる。
【００３６】
なお、ドライブスルー店やガソリンスタンドなどにおいても、ＥＴＣ車載器と通信できる通信機能と、多目的決済用の非接触型ＩＣカードの認証をする非接触型ＩＣカード用ＳＡＭを備えた料金装置を備えることにより、非接触型ＩＣカードを料金装置のアンテナにかざすことなく、料金決済ができるようになる。
【実施例２】
【００３７】
実施例２は、ＥＴＣ車載器１０に備えた非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４の平面アンテナに関するものである。
【００３８】
非接触型ＩＣカード２２は、図３に示すように、そのカード周縁に沿い周回する平面アンテナコイル２２ａを有している。このように、平面アンテナコイル２２ａをカード周縁に沿い周回させるように配置することは、ＩＣカードの規格として規定されている。
【００３９】
一方、非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４は、図４に示すように、コイルアンテナ（励磁コイル）１４ａと、アナログ回路１４ｂと、ディジタル回路１４ｃを有している。コイルアンテナ１４ａは、非接触型ＩＣカード２２の平面アンテナコイル２２ａよりも小さくなっている。
しかも、非接触型ＩＣカード２２をＥＴＣ車載器１０に挿入した状態においては、図５に示すように、コイルアンテナ１４ａがコイルアンテナ２２ａの一辺に近接（または重なる）ように、コイルアンテナ１４ａの配置位置が設定されている。
【００４０】
非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４のコイルアンテナ１４ａは小さいが、非接触型ＩＣカード２２のコイルアンテナ２２ａの一辺に近接しているため、両コイル１４ａ、２２ａ間の相互インダクタンスが向上し、良好な通信や励磁動作を行うことができる。
ちなみに、小さいコイルアンテナ１４ａの中心と、コイルアンテナ２２ａの中心を一致させるような配置にすると（アンテナ１４ａ，２２ａを同心状に配置すると）、両コイル１４ａ，２２ａ間の相互インダクタンスが小さくなってしまい具合が悪い。
【００４１】
このように、コイルアンテナ１４ａを小さくできるので、非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４も小さくなり、非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４をＥＴＣ車載器１０に備えても、車載器全体の小型化を維持することができる。また、コイルアンテナ１４ａの配置位置を上述したような位置に配置することにより、良好な通信や励磁動作も確保できる。
【実施例３】
【００４２】
実施例３は、非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４のコイルアンテナ１４ａの配置位置を２つに分離したものである。即ち、図６に示すように、ＥＴＣ車載器１０に挿入された非接触型ＩＣカード２２を間に挟んで、コイルアンテナ１４ａの配置位置を上側のコイル１４ａ−１と、下側のコイル１４ａ−２に分離したものである。このように一対のコイル１４ａ−１，１４ａ−２により、コイルアンテナ２２ａを挟むことにより、相互インダクタンスの向上が図れ、結果として、送信側のコイルアンテナ１４ａ（コイル１４ａ−１，１４ｂ−１からなるアンテナ）を小型にでき、非接触型ＩＣカード駆動モジュール１４を小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、有料道路の料金支払場所での料金決済のみならず、コンビニエンスストアーや駐車場やドライブスルー店やガソリンスタンド等において、車載器を介して多目的決済をする分野に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の多目的ＥＴＣ車載器及び多目的料金決済システムを、駐車場決済システムに適用した実施例１のシステム構成を示すブロック構成図。
【図２】本発明の実施例１に係るＥＴＣ車載器を示す構成図。
【図３】非接触型ＩＣカードを示す構成図。
【図４】非接触型ＩＣカード駆動モジュールを示す構成図。
【図５】本発明の実施例２に係る、非接触型ＩＣカードのコイルアンテナに対する、非接触型ＩＣカード駆動モジュールのコイルアンテナの配置状態を示す説明図。
【図６】本発明の実施例３に係る、非接触型ＩＣカード駆動モジュールのコイルアンテナの配置状態を示す構成図。
【符号の説明】
【００４５】
１０  ＥＴＣ車載器
１０ａ  挿入口
１１  ＤＳＲＣ変復調回路
１２  ＣＰＵ
１３  接触型ＩＣカード用ＳＡＭ
１４  非接触型ＩＣカード駆動モジュール
１４ａ  コイルアンテナ
１４ａ−１，１４ａ−２  コイル
１５  アンテナ
２１  ＥＴＣカード
２２  非接触型ＩＣカード
２２ａ  コイルアンテナ
３０  駐車場料金装置
３１  ＤＳＲＣディジタル部
３２  駐車場処理部
３３  制御ユニット
３４  車両検知器
３５  バー制御器
３６  非接触型ＩＣカード用ＳＡＭ
３７  ＤＳＲＣ無線部
３８  アンテナ
３９  バー
４０  決済センター
【図１】
2006119691.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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