(57)【要約】【課題】ＥＴＣ車載器の防水および防犯と重要な情報の携帯性とを両立する。【解決手段】イグニッションキー３０は、ＩＣチップ３３を内蔵したキートップ部３１と、オードバイ２０のキーシリンダ２６に設けられたピン電極１８と接続されることで、ＩＣチップ３３とオードバイ２０に取り付けられた車載器本体１０との間で情報を送受信する接点３５を設けたキーヘッド部３２とを備える。【選択図】図３
2007035007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が有料道路を利用したときの通行料金を支払うための情報が保持されるＩＣチップを内蔵したキートップ部と、
前記ＩＣチップと当該車両に搭載される料金収受処理を行う車載器とを接続する接続回路と、
前記車両のキーシリンダのキーホールに挿入されたときに、前記ＩＣチップと車載器とをデータ通信可能な状態に接続するキー側インタフェースと
を具備したことを特徴とするイグニッションキー。
【請求項２】
車両が有料道路を利用したときの通行料金を支払うための情報が保持されるＩＣチップと、
前記車両のキーシリンダのキーホールに挿入されたときに、前記ＩＣチップと当該車両に搭載される料金収受処理を行う車載器とをデータ通信可能な状態に接続するキー側インタフェースと
をキートップ部に具備したことを特徴とするイグニッションキー。
【請求項３】
車両のイグニッションキーに設けられ、当該車両が有料道路を利用したときの料金収受処理を行うための情報が保持されるＩＣチップと、
当該車両に搭載される料金収受処理を行う車載器とを、
当該イグニッションキーが当該車両のキーシリンダのキーホールに挿入されたときに、データ通信可能な状態に接続するインタフェースを具備することを特徴とする接続アダプタ。
【請求項４】
車両が有料道路を利用したとき、車両に搭載される車載器と道路側に設置される路側装置との無線通信により料金収受処理を行う料金収受処理システムにおいて、
前記車載器は、
前記路側装置側の無線装置と無線通信するアンテナと、
当該車両のイグニッションキーに内蔵され、当該車両情報など料金収受処理に必要な情報を保持するＩＣチップと、
前記ＩＣチップから必要な情報を取り込み、前記アンテナを介して前記路側装置と無線通信して料金収受処理を行う車載器本体と
を具備したことを特徴とする料金収受処理システム。
【請求項５】
車両に搭載され、
道路側に設置される路側装置と料金収受処理に必要なデータを無線通信するアンテナと、
当該車両のイグニッションキーに内蔵され、当該車両情報など料金収受処理に必要な情報を保持するＩＣチップと、
前記ＩＣチップから必要な情報を取り込み、前記アンテナを介して前記路側装置と無線通信して料金収受処理を行う車載器本体と
を具備したことを特徴とする車載器。
【請求項６】
前記車両が自動二輪車であって、前記車載器本体を当該自動二輪車のシートの下部またはフューエルタンクの下部に設置したことを特徴とする請求項５記載の車載器。
【請求項７】
前記車両が自動二輪車であって、前記車載器本体を当該自動二輪車のハンドル部に固定された計器類またはヘッドライトの筐体内に設置したことを特徴とする請求項５記載の車載器。
【請求項８】
車両のエンジンの始動・停止に使用されるイグニッションキーにおいて、
車両が有料道路を利用したときの料金収受処理を行うための情報が保持されるＩＣチップと、
前記車両に持ち込まれたときに、前記ＩＣチップと当該車両に搭載される料金収受処理を行う車載器とをデータ通信可能な状態に接続する接続回路と
を具備したことを特徴とするイグニッションキー。
【請求項９】
車両が有料道路を利用したとき、前記車両に搭載される車載器と道路側に設置される路側装置との無線通信により料金収受処理を行う料金収受処理システムにおいて、
前記車載器は、
前記車両に接近したユーザが所持する電子キーと無線通信する第１無線通信手段と、
前記路側装置側の無線装置と無線通信する第２無線通信手段と、
前記第１無線通信手段と電子キーとの無線通信により、前記電子キーから料金収受のための情報を取得すると共に、前記第２無線通信手段を起動し料金収受処理のために待機する制御手段と
を具備したことを特徴とする料金収受処理システム。
【請求項１０】
車両が有料道路を利用したとき、前記車両に搭載される車載器と道路側に設置される路側装置との無線通信により料金収受処理を行う料金収受処理システムにおいて、
前記車載器は、
前記車両に接近したユーザが所持する電子キーと無線通信する第１無線通信手段と、
前記路側装置側の無線装置と無線通信する第２無線通信手段と、
前記第１無線通信手段により受信された前記電子キーからの認証情報に基づいて前記電子キーの正当性を判定する認証手段と、
前記認証手段により前記電子キーが正当なものと判定された場合、前記電子キーから料金収受のための情報を前記第１無線通信手段を通じて取得すると共に、前記第２無線通信手段を起動し料金収受処理のために待機する制御手段と
を具備したことを特徴とする料金収受処理システム。
【請求項１１】
車両に搭載され、
前記車両に接近したユーザが所持する電子キーと無線通信する第１無線通信手段と、
前記路側装置側の無線装置と無線通信する第２無線通信手段と、
前記第１無線通信手段と電子キーとの無線通信により、前記電子キーから料金収受のための情報を取得すると共に、前記第２無線通信手段を起動し料金収受処理のために待機する制御手段と
を具備したことを特徴とする車載器。
【請求項１２】
車両に搭載された車載器との無線通信により、前記車両のドアロックの解除・施錠および・またはエンジンの始動・停止を行う電子キーにおいて、
前記車両が有料道路を利用したときの料金収受処理を行うための情報が保持されるＩＣチップと、
前記車両に接近または前記車両に持ち込まれたときに、前記ＩＣチップと前記車載器とがデータ通信可能な状態に接続する無線通信手段と
を具備したことを特徴とする電子キー。
【請求項１３】
前記ＩＣチップを搭載したＩＣカードモジュールを着脱可能に装着する装着部を具備したことを特徴とする請求項１２記載の電子キー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノンストップ自動料金収受システム（Electronic Toll Collection：以下ＥＴＣシステムと称す）に使用される狭域双方向通信（Dedicated Short Range Communication：以下ＤＳＲＣと称す）の車載器に関し、特に自動二輪車やオープンカー等のように屋外への露天箇所の多い車両に取り付けられる自動料金収受システム用車載器、イグニッションキーおよび電子キーに関する。
【背景技術】
【０００２】
有料道路等では、双方向通信の５．８ＧＨｚ帯のアクティブ方式を採用したＥＴＣシステムが実用化されている。このＥＴＣシステムでは、車両に搭載した車載器と道路に設置された路側無線装置の間で情報をやりとりする通信方式としてＤＳＲＣが採用されている。
【０００３】
ＥＴＣシステムは、自動車専用道路等の料金所に設置された路側無線装置と車両に取り付けられた車載器との間で無線通信を行い、車載器にセットされたＩＣカードの情報を車載器から路側無線装置へ送ることで、車両の料金精算（料金収受処理）をノンストップで自動的に行うシステムである。このＥＴＣシステムの場合、少なくとも料金所を通過する前にＩＣカードを車載器に挿入およびセットしておく必要がある。
【０００４】
また、ＥＴＣシステム用の従来の車載器としては、例えば料金収受用のＩＣカードが装着されるＩＣカードリーダの機能を備えた車載器本体部と、この車載器本体部とケーブルで接続されたアンテナ部とからなる２ピース構造のものや車載器本体部とアンテナ部が一体とされた１ピース構造のものが既に知られている。
【０００５】
車両の運転者の中には、ＩＣカードの挿入を忘れてしまう人もいる。ＩＣカードが車載器にセットされていない場合、料金所を通過する際に通信ＮＧとなり一旦停止を余儀なくされてしまう。
【０００６】
また、サービスエリアなどに立ち寄り、車両の運転者が車から離れる際に、車載器にセットされているＩＣカードが盗難されないようにＩＣカードを抜いた方が良いが、それを忘れてしまう場合がある。
【０００７】
そこで、最近では、例えばＩＣカードが装着されるＩＣカードリーダ機能を備えた子機と、この子機と赤外線通信または電波で通信して外部の路側無線通信装置と相互交信する親機とからなる２ピース構造のＥＴＣ車載装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
このＥＴＣ車載装置の場合、子機を車外から見えないところに設置できるので、ＩＣカードの盗難防止が可能である。
【０００８】
ところで、運転空間が外部環境にさらされない車両ばかりでなく、今後は、オートバイ等の自動二輪車やオープンカー等に車載器を搭載することが予想されるが、上記のように車載器にＩＣカードを挿入する構造では、車載器をハンドル等の屋外環境に取り付けると、降雨などにより車載器の中に水が入り込み機能障害を起こす可能性がある。
【０００９】
また、運転者がオートバイから離れる際にＩＣカードを抜き忘れてしまうと、車両の場合と違って、盗難され易く、車載器本体まで盗難されることも考えられる。
【特許文献１】特開２００１−７６１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように上記従来の車載器では、自動二輪車やオープンカー等の車両に車載器を搭載する場合、車載器を外部から見えない場所または外部環境に触れない場所に取り付けて盗難防止対策や防水対策を行う必要があるが、料金決済のための重要な情報がＩＣカードに書き込まれているため、運転者が車両から離れる際はＩＣカードを車載器から抜いて持ち出さなければならず、防犯と重要な情報の携帯性との両立が難しいという問題点があった。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、防犯と重要な情報の携帯性とを両立できる自動料金収受システム用車載器、イグニッションキーおよび電子キーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するために、本発明のイグニッションキーは、車両が有料道路を利用したときの通行料金を支払うための情報が保持されるＩＣチップを内蔵したキートップ部と、前記ＩＣチップと当該車両に搭載される料金収受処理を行う車載器とを接続する接続回路と、前記車両のキーシリンダのキーホールに挿入されたときに、前記ＩＣチップと車載器とをデータ通信可能な状態に接続するキー側インタフェースとを具備したことを特徴とする。
本発明のイグニッションキーは、車両が有料道路を利用したときの通行料金を支払うための情報が保持されるＩＣチップと、前記車両のキーシリンダのキーホールに挿入されたときに、前記ＩＣチップと当該車両に搭載される料金収受処理を行う車載器とをデータ通信可能な状態に接続するキー側インタフェースとをキートップ部に具備したことを特徴とする。
本発明のイグニッションキーは、車両のエンジンの始動・停止に使用されるイグニッションキーにおいて、車両が有料道路を利用したときの料金収受処理を行うための情報が保持されるＩＣチップと、前記車両に持ち込まれたときに、前記ＩＣチップと当該車両に搭載される料金収受処理を行う車載器とをデータ通信可能な状態に接続する接続回路と
を具備したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の接続アダプタは、車両のイグニッションキーに設けられ、当該車両が有料道路を利用したときの料金収受処理を行うための情報が保持されるＩＣチップと、当該車両に搭載される料金収受処理を行う車載器とを、当該イグニッションキーが当該車両のキーシリンダのキーホールに挿入されたときに、データ通信可能な状態に接続するインタフェースを具備することを特徴とする。
本発明の料金収受処理システムは、車両が有料道路を利用したとき、車両に搭載される車載器と道路側に設置される路側装置との無線通信により料金収受処理を行う料金収受処理システムにおいて、前記車載器は、前記路側装置側の無線装置と無線通信するアンテナと、当該車両のイグニッションキーに内蔵され、当該車両情報など料金収受処理に必要な情報を保持するＩＣチップと、前記ＩＣチップから必要な情報を取り込み、前記アンテナを介して前記路側装置と無線通信して料金収受処理を行う車載器本体とを具備したこと和特徴する。
本発明の車載器は、車両に搭載され、道路側に設置される路側装置と料金収受処理に必要なデータを無線通信するアンテナと、当該車両のイグニッションキーに内蔵され、当該車両情報など料金収受処理に必要な情報を保持するＩＣチップと、前記ＩＣチップから必要な情報を取り込み、前記アンテナを介して前記路側装置と無線通信して料金収受処理を行う車載器本体とを具備したことを特徴とする。
上記車載器は、車両が自動二輪車の場合、イグニッションキーにより開閉可能なシートの下部またはフューエルタンクの下部に設置されている。上記車載器は、自動二輪車のハンドル部に固定された計器類またはヘッドライトの筐体内に設置されている。
【００１４】
本発明では、イグニッションキーのキートップ部に内蔵したＥＴＣ用のＩＣカード互換のＩＣチップの情報を読み込みおよび書き込みを行う車載器へのインターフェース機能を車両のキーシリンダに設け、このキーシリンダにイグニッションキーを差し込むことで、ＩＣチップと車載器が接続され、さらにエンジンスタート操作を行うことで車載器に電源が供給されてＩＣチップの情報を車載器が読み込み認証を行うことで、路側無線装置と車載器との無線通信が可能になる。
【００１５】
運転者は、車両から離れる際に、イグニッションキーをキーシリンダから抜いて持ち歩くことで、重要な情報を車両に残さずに済む。
つまりＥＴＣ用のＩＣカードの機能を、車両を動かすためのイグニッションキーのキートップ部に内蔵することで、挿し忘れによる通信エラーの発生や抜き忘れによる盗難を防ぐことができる。
【００１６】
また、車載器本体とＩＣチップおよびインターフェースを別個のものとして分離したことで、車載器本体を外部環境に直接触れない場所（車両の内側など）に設置することができ、車載器本体を防水すると共に、車載器本体の盗難を防ぐことができる。
【００１７】
本発明の料金収受処理システムは、車両が有料道路を利用したとき、前記車両に搭載される車載器と道路側に設置される路側装置との無線通信により料金収受処理を行う料金収受処理システムにおいて、前記車載器は、前記車両に接近したユーザが所持する電子キーと無線通信する第１無線通信手段と、前記路側装置側の無線装置と無線通信する第２無線通信手段と、前記第１無線通信手段と電子キーとの無線通信により、前記電子キーから料金収受のための情報を取得すると共に、前記第２無線通信手段を起動し料金収受処理のために待機する制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１８】
本発明の料金収受処理システムは、車両が有料道路を利用したとき、前記車両に搭載される車載器と道路側に設置される路側装置との無線通信により料金収受処理を行う料金収受処理システムにおいて、前記車載器は、前記車両に接近したユーザが所持する電子キーと無線通信する第１無線通信手段と、前記路側装置側の無線装置と無線通信する第２無線通信手段と、前記第１無線通信手段により受信された前記電子キーからの認証情報に基づいて前記電子キーの正当性を判定する認証手段と、前記認証手段により前記電子キーが正当なものと判定された場合、前記電子キーから料金収受のための情報を前記第１無線通信手段を通じて取得すると共に、前記第２無線通信手段を起動し料金収受処理のために待機する制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１９】
本発明の車載器は、車両に搭載され、前記車両に接近したユーザが所持する電子キーと無線通信する第１無線通信手段と、前記路側装置側の無線装置と無線通信する第２無線通信手段と、前記第１無線通信手段と電子キーとの無線通信により、前記電子キーから料金収受のための情報を取得すると共に、前記第２無線通信手段を起動し料金収受処理のために待機する制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００２０】
本発明の電子キーは、車両に搭載された車載器との無線通信により、前記車両のドアロックの解除・施錠および・またはエンジンの始動・停止を行う電子キーにおいて、前記車両が有料道路を利用したときの料金収受処理を行うための情報が保持されるＩＣチップと、前記車両に接近または前記車両に持ち込まれたときに、前記ＩＣチップと前記車載器とがデータ通信可能な状態に接続する無線通信手段とを具備したことを特徴とする。
上記電子キーは、ＩＣチップを搭載したＩＣカードモジュールを着脱可能に装着する装着部を備えることで、運転者（ＩＣカードモジュール所有者）の入れ替えに対応できる。
【００２１】
この発明では、ユーザが車両に接近すると、ユーザが所持する電子キーと第１無線通信手段とで無線通信し、制御手段がドアロックを解除またはエンジンを始動し、電子キーから料金収受のための情報を取得すると共に、第２無線通信手段を起動し料金収受処理のための待機状態に入る。
そして、車両が有料道路の料金所に進入して路側装置側の無線装置の通信エリアに入ると、無線装置と第２無線通信手段とで無線通信して料金収受に関する処理を行う。ユーザが車両を停止させて、電子キーを携帯したまま車両から降り、第１無線通信手段の通信エリアから離脱すると、制御手段は、車両のドアを施錠し、これと共に車載器の内部への電源供給を停止する。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、防犯と重要な情報の携帯性とを両立できる自動料金収受システム用車載器およびイグニッションキーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る１つの実施形態の料金収受システムの構成を示すブロック図、図２は図１の料金収受システムの車載器本体とイグニッションキーとの接続イメージを示す図、図３はイグニッションキーの構成を示す図である。
【００２４】
図１に示すように、この料金収受システムは、路上に設置された路側無線装置１と、車両、特に自動二輪車としてのオートバイ２０のミラーステー２１に取り付けられた外部アンテナ１１と、この外部アンテナ１１に、オートバイ２０の骨組みに沿って配線されたケーブルで接続された車載器本体１０とから構成されている。
【００２５】
路側無線装置１は、下方の道路に向けて所定の通信エリアを形成し、この通信エリア内に進入したオートバイ２０の外部アンテナ１１と狭域双方向通信（Dedicated Short Range Communication：以下ＤＳＲＣと称す）を行うことで、イグニッションキー３０に内蔵されたＩＣチップ３３のデータを取得しＥＴＣ処理を行い、ＥＴＣ処理結果をＩＣチップ３３へ書き込む。
【００２６】
ＥＴＣ処理は、均一料金のシステムと対距離制のシステムとで処理が異なる。均一料金のシステムの場合、有料道路の入口または出口のいずれか一方で有料道路の通行料金を収受する処理を行う。対距離制のシステムの場合は、有料道路の入口で路側無線装置１から入口情報を車載器本体１０を通じてイグニッションキー３０に内蔵されたＩＣチップ３３へ送信してメモリに書き込んでおき、出口において、ＩＣチップ３３のメモリより入口情報を路側無線装置１が読み出して、その入口情報と出口料金所の出口情報とで通行区間（通行距離）に応じた料金を算出し、通行料金を収受する処理を行う。
オートバイ２０には、ハンドル部２４のほぼ中央に計器類２５やキーシリンダ２６が設けられている。
【００２７】
キーシリンダ２６には、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、キーヘッド部３２の差込穴であるキーホール２７が設けられている。キーホール２７はイグニッションキー３０のキーヘッド部３２を差込むための穴である。このキーホール２７にイグニッションキー１を差し込み、オン方向へ回すことで、バッテリの電源をエンジンやその他の電気系統へ供給し、エンジンを始動させたり計器類２５を動作させることが可能になる。
キーシリンダ２６には、車両側インターフェース部であるピン電極１８が突設されている。このピン電極１８は、ケーブルを介して車載器本体１０に接続されている。
【００２８】
車載器本体１０は、オートバイ本体の中で鍵がかかる場所、または取り外すのが難しい場所に取り付けられている。
【００２９】
例えば車載器本体１０は、イグニッションキー３０を鍵穴に挿入することにより開閉可能なシート２２の下部（内側）に配設されている。この他、車載器本体１０は、フューエルタンク２３の下部などに配設してもよい。また、車載器本体１０は、ハンドル部２４のほぼ中央部に固定されている計器類２５（スピードメータやタコメータなど）のケース内部に埋め込んで設けてもよい。オートバイの計器類２５のケースは、通常、防水構造とされているので、計器類２５に埋め込まれる車載器本体１０自体には防水加工などは不要である。
【００３０】
図２に示すように、車載器本体１０は、外部アンテナ１１、無線通信回路１２、メモリ１３、ＣＰＵ１５等を有しており、ＩＣチップ３３から必要な情報を取り込み、外部アンテナ１１を介して路側装置である路側無線装置１と無線通信して料金収受処理を行うものである。
無線通信回路１２は、送受信部、変復調部等を有している。送受信部は、外部アンテナ１１を通じて路側無線装置１との無線通信によるデータの送受信を行う。変復調部は、ＤＳＲＣのための変調及び復調を行う。変調方式はＡＳＫ変調などである。
【００３１】
メモリ１３には、車載器本体１０を識別するための車載器ＩＤ、車両情報が記憶されている。車両情報は、この車載器本体１０が取り付けられている車両の情報である。具体的には車検証に記載されている情報の一部（ナンバーの一部等）である。
メモリ１３には、路側無線装置１との無線通信でやり取りされるデータ（ＩＣチップ３３から読み出したデータやＩＣチップ３３へ書き込むデータ、通信履歴等）が記憶される。
【００３２】
ＣＰＵ１５は、無線通信回路１２を制御する制御処理部、及びＥＴＣ処理を行うＥＴＣ処理部として機能する。ＣＰＵ１５は、無線通信回路１２および外部アンテナ１１等の無線通信手段と路側無線装置１との間の無線通信による料金収受処理を制御する。ＣＰＵ１５は、オートバイ２０のバッテリからの電源供給により、イグニッションキー３０のＩＣチップ３３の情報を、インターフェース部（配線３４、接点３５およびピン電極１８など）を通じて取得してＩＣチップ３３の情報の認証を行う手段として機能する。
【００３３】
ＩＣチップ３３の情報を認証した場合、ＣＰＵ１５は、路上に設置された路側無線装置１の所定の通信エリア内（例えば５ｍ〜１０ｍ程度）で無線通信するために待機状態となる。
【００３４】
無線通信回路１２および外部アンテナ１１等は、路側無線装置１とＤＳＲＣ（狭域無線通信）を行うことで、ＩＣチップ３３のメモリの情報を、路上に設置された路側無線装置１との間で送受信する。
ＣＰＵ１５は、無線通信回路１２および外部アンテナ１１と路側無線装置１との間で無線通信が行われた場合、認証したＩＣチップ３３の情報を上記インターフェース部を通じて無線通信手段へ送り路側無線装置１へ送信させる制御手段として機能する。つまり、ＣＰＵ１５は、無線通信回路１２および外部アンテナ１１により路側無線装置１と無線通信が行われたことで、有料道路の進入処理や通行料金を支払う処理（ＥＴＣ処理）を行う。
【００３５】
ピン電極１８は、オートバイ２０のキーシリンダ２６の底部に設けられたピン型の電極であり、底部から若干と突出した位置でバネ等の付勢手段により常に上方に付勢されており、挿入されたキーヘッド部３２の先端部により押圧されて先端部の接点３５と安定して接続される。
【００３６】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、イグニッションキー３０は、車両のエンジンのＯＮ（始動）・ＯＦＦ（停止）に使用されるものであり、キートップ部３１とキーヘッド部３２とからなる。キートップ部３１は、運転者がキーを支持する部分である。キートップ部３１にはＩＣチップ３３が内蔵されている。
【００３７】
ＩＣチップ３３には、メモリとメモリ制御部とが設けられている。メモリには有料道路等の有料施設を利用した利用料金を支払うための情報が保持されている。利用料金を支払うための情報としては、例えばＩＣチップ固有の識別情報であるＩＣチップＩＤであり、ＥＴＣ用のＩＣカードのカードＩＤと互換性のある情報である。メモリ制御部はメモリに対する情報の読み出し制御および書き込み制御を行う。
【００３８】
キーヘッド部３２には、キーシリンダ２６のキーホール２７側面に設けられた車両固有の突起に対応する溝が形成されており、溝と突起とが合致するキーのみがキーシリンダ２６を回動可能、つまりエンジンを始動させることができる。
【００３９】
キーヘッド部３２の先端部には、キー側インターフェースである接点３５が設けられている。ＩＣチップ３３からキーヘッド部３２には、キーヘッド部内を長手方向へ挿通する配線用の穴が設けられている。この穴には、周囲が絶縁膜３６で覆われた配線３４が通されている。配線３４はＩＣチップ３３と接点３５とを接続している。
【００４０】
イグニッションキー３０のキーヘッド部３２がオードバイ２０のキーシリンダ２６のキーホール２７に差し込まれると、キーヘッド部３２の先端部の接点３５は、オートバイ２０のキーシリンダ２６に設けられたピン電極１８と接続されて、ＩＣチップ３３とオートバイ２０に取り付けられた車載器本体１０が電気的に接続される。これにより、ＩＣチップ３３と車載器本体１０との間でデータの送受信が可能になる。
つまり、イグニッションキー３０は、車両に持ち込まれたときに、ＩＣチップ３３と当該車両に搭載される料金収受処理を行う車載器本体１０とをデータ通信可能な状態に接続する接続回路を有している。
【００４１】
図４を参照してオートバイ２０に取り付けられた車載器本体１０の動作を説明する。
イグニッションキー３０をオートバイ２０のキーシリンダ２６に挿入すると、ピン電極１８および接点３５を介してイグニッションキー３０のキートップ部３１のＩＣチップ３３と車載器本体１０との回路が接続される。
【００４２】
そして、イグニッションキー３０をオン方向へ回すオン操作により、バッテリから電気系統各部へ電源が供給され、エンジンが始動する。
これと共に、車載器本体１０にも電源が供給されるので、車載器本体１０のＣＰＵ１５は、イグニッションキー３０に内蔵されたＩＣチップ３３と通信を開始し、ＩＣ認証処理を行う（Ｓ１０２）。
【００４３】
このＩＣ認証処理では、ＩＣチップ３３の認証用の識別情報であるＩＣチップＩＤが予め決められている規則（配列）のものか否かが認証される。
ＩＣ認証処理が正常に終了しなかった場合、ＣＰＵ１５は、エラー処理を行う（Ｓ１０４）。エラー処理は、ＩＣ認証処理結果が異常でなかった旨を通知するための異常通知音の発生などを行う。
ＩＣ認証処理が正常に終了すると（Ｓ１０３のＹｅｓ）、ＣＰＵ１５は、電波受信待機状態となる。
【００４４】
そして、オートバイ２０が有料道路の入口の料金所の路側無線装置１の通信エリアに入ると、路側無線装置１からの電波が外部アンテナ１１により受信され、通信が開始される（Ｓ１０５のＹｅｓ）。
【００４５】
これにより、ＣＰＵ１５は、無線通信回路１２を制御して路側無線装置１と通信を行い、ＥＴＣ処理（入口処理など）を行う（Ｓ１０６）。
路側無線装置１と車載器本体１０とのＥＴＣ処理が正常に終了すると（Ｓ１０７のＹｅｓ）、ＣＰＵ１５は、ＥＴＣ処理結果（利用履歴など）を、ケーブル、キーシリンダ２６のピン電極１８、接点３５、配線３４を通じてイグニッションキー３０のキートップ部３１へ送信し、ＩＣチップ３３のメモリに記憶する（Ｓ１０８）。
その後、有料道路を通行したオートバイ２０が目的地に着き、イグニッションキー３０をオフ方向に回してオートバイ２０のエンジンを止め、イグニッションキー３０を抜き、オートバイから離れる。これにより、オートバイ２０の各電気系統への電源供給が断たれる。
【００４６】
このようにこの実施形態の料金収受システムによれば、イグニッションキー３０を挿入しなければエンジンをかけることができないため、有料道路の料金所へ進入時に未挿入による通信エラーを起こすことがなくなる。
【００４７】
また、イグニッションキー１は、運転者がオートバイ２０から離れる際には、身に付けておくものという認識が強いことから、キーの抜け忘れは少なく、盗難や紛失の心配が少なくなる。
さらに、車載器本体１０をオートバイ２０のシート２２下部や計器類２５やヘッドライトに埋設する等して、車体の密閉されたところ（雨水がかからない場所）に設置することで、車載器本体１０が盗難にあう危険性が少なくなる。
また、車載器本体１０は、屋外に露出する場所に取付けられなくなるので、防水構造化などが不要であり、従来の車載器からの改変（設計上の変更など）が少なく済み、製品開発コストなども少なく済む。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではない。
上記実施形態では、図２において、外部アンテナ１１と車載器本体１０とを分離したタイプの例について説明したが、これ以外に、例えば図６に示すように、車載器本体１０の内部に内蔵アンテナ１６を収容したタイプ（アンテナ収容タイプ）のものでも良い。なお、アンテナ収容タイプの場合は、シート２２の下側やフューエルタンク２３の下部では、路側無線装置１と内蔵アンテナ１６との無線通信に支障をきたす可能性があるため、車載器本体１０は、例えば計器類２５の筐体内やヘッドライトの筐体内などに取り付けるものとする。
【００４９】
また、上記実施形態では、キーヘッド部３２の内部に配線３４を通した例について説明したが、この場合、キーヘッド部３２の精密加工が必要であり、コスト面で割高になる可能性がある。
【００５０】
そこで、従来のイグニッションキーの形態（キーヘッド部の形状）を維持してこの発明の機能を実現するために、例えば図７に示すように、ＩＣチップ３３を内蔵したキートップ部７１に接点部７２を突出させる一方、キーシリンダ７３のキー挿入部７４に、キー挿入時に接点部７２と嵌合する電極部７５を有する環状接続アダプタ７６を被せるようにして設ける。
【００５１】
この場合、キートップ部７１は、樹脂ケース等を利用でき、接点部７２の形状をさまざまな形にできる。またＩＣチップ３３から接点部７２までの配線をキートップ部７１の内部で処理できるので、設計の自由度が高くなる。
環状接続アダプタ７６と車載器本体１０とは、環状接続アダプタ７６から引き出したケーブル７７をキーシリンダ７３の外側を沿わせて車載器本体１０へ接続するようにする。環状接続アダプタ７６は、キーシリンダ７３と共に回動するように設け、キーのＯＮ・ＯＦＦ方向の操作に応じて回動するものとする。
【００５２】
キーヘッド部７８は、オードバイ２０のキーシリンダ７３のキーホール７９に挿入されたときに、オードバイ２０のキーシリンダ７３に設けられた車両側インタフェースである環状接続アダプタ７６の電極部７５とキートップ部７１のキー側インタフェースである接点部７２とを接続する。
【００５３】
すなわち、この例の場合、有料施設を利用した利用料金を支払うための情報が保持されたメモリと、このメモリに対する情報の読み出し制御および書き込み制御を行うメモリ制御手段とを有するＩＣチップ３３と、このＩＣチップ３３の情報を送受信するためのキー側インタフェースである接点部７２とをキートップ部７１が有することになる。
また、上記説明したイグニッションキーは、近年実用化されているキーシリンダに挿入しないタイプ、例えばカード形状媒体タイプなどであってもよい。
【００５４】
以下、カード形状媒体タイプの電子キーの一例としてのスマートキーを用いた車載システムについて説明する。この車載システムは、料金収受システムの車両側の機器とスマートキーシステムとを含むものである。スマートキーシステムは、車両に搭載された車載器としてのスマート・エレクトリック・コントロール・ユニット（Smart Electronic Control Unit：以下、スマートＥＣＵと称す）と電子キーとしてのスマートキーとの無線通信により、車両のドアロックの解除・施錠および・またはエンジンの始動・停止を行うシステムである。
【００５５】
図８に示すように、この車載システムは、車両の所有者であるドライバーが携行（所持）するスマートキー８０、車両に搭載されたスマートＥＣＵ９０、車両に取り付けられたＥＴＣ用の車載器本体１０などから構成されている。車両は、４輪車、２輪車、その他の車両でもよい。スマートＥＣＵ９０と車載器本体１０とは通信ケーブルで接続されている。
【００５６】
スマートキー８０は、アンテナ８１、無線通信回路８２、制御部８３、ＥＴＣ用ＩＣチップ８４、メモリ８５、キー操作部８６などを備えている。
【００５７】
アンテナ８１は、スマートＥＣＵ９０との間で所定周波数の電波を受信及び送信するものである。無線通信回路８２は、スマートＥＣＵ９０のアンテナ９１から出力されたリクエスト信号（電波）がアンテナ８１を介して受信し、その信号を制御部８３に出力する。無線通信回路８２は、制御部８３から受けとったＩＤコード信号を変調して所定の周波数の電波に変換しアンテナ８１から無線送信する。
アンテナ８１および無線通信回路８２は、スマートキー８０が車両に接近または車両に持ち込まれたときに、ＥＴＣ用ＩＣチップ８４とスマートＥＣＵ９０（車載器）とがデータ通信可能な状態に接続する無線通信手段として機能する。
【００５８】
制御部８３は、マイクロコンピュータ（マイコン）などであり、各部を制御する。制御部８３は、例えばリクエスト信号を受信すると、スマートキー８０の固有情報であるＩＤコード（識別情報）に応じたＩＤコード信号を生成し、無線通信回路８２へ渡す。ＩＤコードの一例としては、適合する車両の識別情報（車両ＩＤ）などであり、車両ＩＤは、予めメモリ８５に登録されている。
【００５９】
ＥＴＣ用ＩＣチップ８４には、上述したＩＣチップ３３に記憶されている情報と同じ情報、つまりＥＴＣシステムのＥＴＣカードに記憶されている情報とほぼ同じ情報が記憶されている。
【００６０】
キー操作部８６は、ドアロック解除ボタン８６ａ、ドアロックボタン８６ｂ、エンジン始動ボタン８６ｃ、エンジン停止ボタン８６ｄなどを有している。ドアロック解除ボタン８６ａは、ユーザにより操作されると、制御部８３に通知し、制御部８３は車両のドアロック機構に対してドアの施錠を解除するためのコマンドを発生する。
【００６１】
ドアロックボタン８６ｂは、ユーザにより操作されると、制御部８３に通知し、制御部８３は車両のドアロック機構に対してドアを施錠するためのコマンドを発生する。エンジン始動ボタン８６ｃは、ユーザにより操作されると、制御部８３に通知し、制御部８３は、車両のエンジンを始動するためのコマンドを発生する。
【００６２】
エンジン停止ボタン８６ｄは、ユーザにより操作されると、制御部８３に通知し、制御部８３は、車両のエンジンを停止するためのコマンドを発生する。
【００６３】
スマートＥＣＵ９０は、アンテナ９１、無線通信回路９２および制御部９３を有している。アンテナ９１および無線通信回路９２は、第１無線通信手段であり、車両に接近したユーザが所持するスマートキー８０と無線通信する。この第１無線通信手段の通信エリアは、例えば半径１０ｍ程度の範囲であり、スマートキー８０がこの通信エリアに入ると、リクエスト信号の受信が可能になる。
アンテナ９１は、所定周波数の電波を受信及び送信するものである。無線通信回路９２は、制御部９３から発せられたスマートキー８０へのリクエスト信号をアンテナ９１を介して送信する。また、無線通信回路９２は、リクエスト信号に対するスマートキー８０からの応答信号や車両のドアロック機構やエンジンに対するコマンドを受信し制御部９３に渡す。
【００６４】
制御部９３は、スマートキー８０より、ドアロック解除のためのコマンドが受信されると、そのコマンドに含まれる車両ＩＤ（認証のための情報）を用いて認証処理を行い、車両ＩＤが認証されると、ドアロック機構に対してドアロックを解除するための制御を行う。つまり、制御部９３は、スマートキー８０から受信された認証情報に基づいてスマートキー８０の正当性を判定する認証手段として機能する。制御部９３は、これと同時に車載器本体１０のＣＰＵ１５に対して起動を指示し、ＣＰＵ１５はこの指示に従って車載器本体１０の各部に電源を供給する。
【００６５】
制御部９３は、スマートキー８０より、ドアロック施錠のためのコマンドが受信されると、ドアロック機構に対してドアロックを施錠するための制御を行う。制御部９３は、これと同時に車載器本体１０のＣＰＵ１５に対して動作の停止を指示し、ＣＰＵ１５はこの指示に従って車載器本体１０の各部に対する電源供給を停止する。
【００６６】
車載器本体１０は、アンテナ１１、無線通信回路１２、メモリ１３、ＣＰＵ１５、セキュリティ部１９などを有しており、主に料金収受に関する処理（ＥＴＣ処理）を行うものである。アンテナ１１、無線通信回路１２、メモリ１３は、図２で説明した構成と同様であり、その説明は省略する。アンテナ１１および無線通信回路１２は第２無線通信手段であり、路側無線装置１と無線通信する。
セキュリティ部１９は、送受信されるデータの暗号化および復号を行うものであり、秘匿性の高いデータ通信を行うための機能部である。
【００６７】
ＣＰＵ１５は、制御部９３からの動作許可の指示を受け取って初めて各部（無線通信回路１２など）に電源を供給し、動作を開始する。また、ＣＰＵ１５は、制御部９３からの動作停止の指示を受け取って各部に対する電源供給を停止する。
【００６８】
図９に示すように、スマートキー８０は、カード状の本体側面にモジュール装着部８７を備えている。モジュール装着部８７は、ＥＴＣ用ＩＣチップ８４を搭載したＩＣカードモジュール８８を着脱可能に装着する。ＩＣカードモジュール８８は、例えば携帯電話機などに利用されている加入者識別モジュール（Subscriber Identify Module：ＳＩＭ）カードと同等のものである。ユーザは、このＩＣカードモジュール８８を通常はスマートキー８０に取り付けたまま所持し、車両を入れ替える際など、特別なときにだけ取り外す。
【００６９】
次に、この車載システムの動作を説明する。
車両に取り付けられたスマートＥＣＵ９０は、ＥＴＣとは異なる微弱な電波を常に発信している。この車両にドライバーが近づいてきて、ドライバーが所持するスマートキー８０がスマートＥＣＵ９０のアンテナ４１が発信する電波の無線通信エリア内に入ると、スマートＥＣＵ９０の制御部９３は、互いのアンテナの無線通信により、スマートキー８０のメモリ８５から車両ＩＤを読み出し、予め制御部９３に設定されている車両ＩＤと照合（認証）し、スマートキー８０の正当性を確認する。
【００７０】
この照合の結果、互いの車両ＩＤが一致すると、制御部９３は、スマートキー８０が正当なキーであると判定し、ドアロック解除信号を車両のドアロック機構へ送出し、車両のドアロックを解除する（Ｓ２０１）。
ドライバーは、ドアロックが解除されたドアを開けて車両に入り、キー操作部８６のエンジンスタートボタン（始）８６ｃを操作すると、スマートキー８０からスマートキーＥＣＵ９０へエンジンスタートのコマンドが送信される。なお、エンジンスタートボタン（始）８６ｃを操作は、ドアロック解除の前でもよい。
【００７１】
このエンジンスタートのコマンドを受信したスマートキーＥＣＵ９０では、制御部９３が車両のエンジンをスタート（起動）させると共に（Ｓ２０２）、車載器本体１０に対して動作許可を示す制御信号を出力する（Ｓ２０３）。
この制御信号を受信した車載器本体１０では、ＣＰＵ１５が各部に電源を供給し（Ｓ２０３）、ＥＴＣ車載器としての動作を開始する。電源は、車両のバッテリから供給されるものである。
【００７２】
すると、車載器本体１０のＣＰＵ１５は、スマートキーＥＣＵ９０を通じてスマートキー８０に内蔵されたＥＴＣ用ＩＣチップ８４と通信してＥＴＣ用ＩＣチップ８４に記憶されているＩＣチップのＩＤと車載器本体１０のメモリ１３に記憶されているＩＣチップのＩＤとを照合（認証）し（Ｓ２０４）、ＩＤの正当性を確認する。
【００７３】
また、車載器本体１０のＣＰＵ１５は、ＥＴＣ用ＩＣチップ８４と通信する際に、セキュリティ部１９により、データの暗号化処理及び復号処理を行う。
ＩＤ認証の結果、互いのＩＤが不一致の場合、ＣＰＵ１５は、エラー信号をスマートキーＥＣＵ９０へ出力する。このエラー信号によりスマートキーＥＣＵ９０は、車両に搭載されている報知手段（スピーカや表示装置など）を制御してスマートキー８０の認証エラーを報知する（Ｓ２０５）。
【００７４】
ＩＤ認証の結果、互いのＩＤが一致すると、ＣＰＵ１５は、無線通信回路１２を駆動して、路側無線装置１との無線通信のための待機状態に入る（Ｓ２０６）。
その後、車両が走行し、車載器本体１０のアンテナ１１がＥＴＣシステムの路側無線装置１の通信エリアに入ると（Ｓ２０６のＹｅｓ）、互いの間でＤＳＲＣ通信が行われて、料金収受に関する処理、つまりＥＴＣ処理が行われる（Ｓ２０７）。ＥＴＣ処理結果の情報は、ＥＴＣ用ＩＣチップ８４へ履歴情報として書き込まれる（Ｓ２０８）。
【００７５】
ＥＴＣ処理が正常に終了し、車両が料金所を通過して一般道路を走行し目的地に到着した後、ドライバーがエンジン停止ボタン８６ｄを操作すると（Ｓ２０９）、スマートキー８０からエンジン停止を示すコマンドがスマートキーＥＣＵ９０へ送信される。
【００７６】
すると、スマートキーＥＣＵ９０は、車両のエンジンを停止させる制御を行うと共に、車載器本体１０に対して動作停止を示す制御信号を出力する。
この制御信号を受信した車載器本体１０では、ＣＰＵ１５が各部への電源供給を停止する（Ｓ２１０）。
【００７７】
ドライバーは、スマートキー８０を所持したまま降車し、車両のドアを閉め、スマートキー８０のアンテナ８１がスマートキーＥＣＵ９０のアンテナ９１の通信エリアから離脱すると（Ｓ２１１）、スマートキーＥＣＵ９０の制御部９３は、ドアロック機構を制御してドアロックを施錠する（Ｓ２１２）。
【００７８】
このようにこの車載システムによれば、利用者であるドライバーが車両に搭乗する際には、スマートキー８０を携帯することが必要となるため、従来のＥＴＣカードを車載器に未挿入のままＥＴＣ車線に真に有してしまい通信エラーを起こすことを防止できる。
【００７９】
また、スマートキー８０は、車両から離れる際には、身につけておくものという認識が強いことから、スマートキー８０を持ち出すことを忘れることはほとんどなく、盗難や紛失の心配が少なくなる。
【００８０】
さらに、ドライバーが車両に乗る度にＩＣカードを車載器に挿脱することが不要なことから、車載器本体１０を車内の密閉された場所に設置できるので、車載器が盗難されるようなことが少なくなる。
【００８１】
また、スマートキー８０に内蔵するＥＴＣ用ＩＣチップ８４を交換可能なようにＩＣカードモジュール８８とし、車両の所有者が変わった場合などに交換する形態にすることにより、車両の持ち主で、かつＩＣカードモジュール８８の持ち主に正しく課金処理を行うことができる。
【００８２】
さらに、スマートキー８０とスマートＥＣＵ９０との認証で車両ＩＤが合致して初めて車載器本体１０を動作させることで、セキュリティを向上できる。
【００８３】
ここで、図１１を参照して上記車載システムの変形例について説明する。
上記実施形態では、車両側に取り付けられる機器であるスマートＥＣＵ９０と車載器本体１０とを別のハードウェアとした場合の例について説明したが、これらを一体化した構成としてもよく、この例について以下に示す。
つまり、この変形例の車載システムは、図１１に示すように、車両の所有者であるドライバーが携行（所持）するスマートキー８０、車両に取り付けられた車載器本体１０とから構成されている。車両は、４輪車、２輪車、その他の車両でもよい。
【００８４】
スマートキー８０は、図８に示したものと同じものであり、その説明は省略する。
車載器本体１０は、アンテナ９１および無線通信回路９２などのスマートキー８０との無線通信手段（第１無線通信手段）と、ＥＴＣ処理のためのアンテナ１１および無線通信回路１２などの路側無線装置との無線通信手段（第２無線通信手段）と、これら異なる無線通信手段を利用してスマートＥＣＵの機能とＥＴＣ機能とを連携させて本発明の機能を実現する制御手段（メモリ１３、セキュリティ部１９およびＣＰＵ１５ａなど）とを有している。
【００８５】
ＣＰＵ１５ａは、アンテナ９１および無線通信回路９２などの第１無線通信手段を通じてスマートキー８０から受信された車両ＩＤによる認証によってスマートキー８０が正当なものと判定された場合、スマートキー８０から料金収受のための情報を第１無線通信手段を通じて取得すると共に、アンテナ１１および無線通信回路１２などの第２無線通信手段を起動し料金収受処理のために待機する制御手段として機能する。
【００８６】
この車載システムは、車両が有料道路を利用したとき、車両に搭載される車載器と道路側に設置される路側装置との無線通信により料金収受処理を行う料金収受処理システムに用いられるものであり、車両に搭載される機器である車載器本体１０は、車両に接近したユーザが所持するスマートキー８０と無線通信する第１無線通信手段（アンテナ９１および無線通信回路９２）と、路側無線装置１と無線通信する第２無線通信手段（アンテナ１１および無線通信回路１２）と、第１無線通信手段とスマートキー８０との無線通信により、スマートキー８０から料金収受のための情報を取得すると共に、無線通信回路１２に対して電源を供給することで第２無線通信手段を起動し料金収受処理のために待機するＣＰＵ１５ａとを備える。
【００８７】
すなわち、この変形例の車載システムは、図８に示した車載システムのスマートＥＣＵ９０の機能をＥＴＣ用の車載器本体１０内に集約したものであり、ＣＰＵ１５ａが、図８に示した制御部９３の制御動作とＣＰＵ１５のＥＴＣ処理とを実行する。制御動作とは、ドアロック機構に対するドアロックの解除・施錠制御動作およびエンジンの始動・停止制御動作などである。制御動作としては、これらいずれか一方の制御動作でもよく、両方でもよい。
【００８８】
この変形例の車載システムの場合、図８に示した制御部９３とＣＰＵ１５の機能をＣＰＵ１５ａに集約したことで、データや制御信号の中継動作がなくなり、ＥＴＣ処理や制御動作を高速化することができる。
【００８９】
なお、上記の例では、第１無線通信手段とスマートキー８０との無線通信により、ＣＰＵ１５ａが、スマートキー８０から料金収受のための情報を取得すると共に、第２無線通信手段に電源を供給して起動したが、例えば第１無線通信手段の通信エリアに、スマートキー８０が進入または離脱したことをＣＰＵ１５ａが検出することで第２無線通信手段を起動または停止するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一つの実施形態の料金収受システムの構成を示すブロック図である。
【図２】アンテナ分離タイプの車載器とイグニッションキーとの接続例を示すブロック図である。
【図３】（ａ）イグニッションキーの構成を示す側面図である。（ｂ）イグニッションキーの構成を示す底面図である。
【図４】（ａ）キーシリンダの構成を示す上面図である。（ｂ）キーシリンダの構成を示す側面図である。
【図５】この料金収受システムの車載器の動作を示すフローチャートである。
【図６】アンテナ内蔵タイプの車載器とイグニッションキーとの接続例を示すブロック図である。
【図７】イグニッションキーの他の構成例を示す図である。
【図８】スマートキーを用いた車載システムの構成を示す図である。
【図９】スマートキーの外観図である。
【図１０】車載システムの動作を示すフローチャートである。
【図１１】図８の車載システムの変形例の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１…路側無線装置、１０…車載器本体、１１…外部アンテナ、１２…無線通信回路、１３…メモリ、１６…内蔵アンテナ、１８…ピン電極、２０…オードバイ、２１…ミラーステー、２２…シート、２３…フューエルタンク、２４…ハンドル部、２５…計器類、２６…キーシリンダ、２７…キーホール、３０…イグニッションキー、３１…キートップ部、３２…キーヘッド部、３３…ＩＣチップ、３４…配線、３５…接点、３６…絶縁膜、７１…キートップ部、７２…接点部、７３…キーシリンダ、７４…キー挿入部、７５…電極部、７６…環状接続アダプタ、７７…ケーブル、７８…キーヘッド部、７９…キーホール、８０…スマートキー、８１…アンテナ、８２…無線通信回路、８３…制御部、８４…ＥＴＣ用ＩＣチップ、８５…メモリ、８６…キー操作部、８６ａ…ドアロック解除ボタン、８６ｂ…ドアロックボタン、８６ｃ…エンジン始動ボタン、８６ｄ…エンジン停止ボタン、９０…スマートＥＣＵ、９１…アンテナ、９２…無線通信回路、９３…制御部。
【図１】
2007035007.tif 000003
【図２】
2007035007.tif 000004
【図３】
2007035007.tif 000005
【図４】
2007035007.tif 000006
【図５】
2007035007.tif 000007
【図６】
2007035007.tif 000008
【図７】
2007035007.tif 000009
【図８】
2007035007.tif 000010
【図９】
2007035007.tif 000011
【図１０】
2007035007.tif 000012
【図１１】
2007035007.tif 000013