(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に通信可能な道路側制御装置と移動体側制御装置とを備えている電子料金収受装置に用いられ、前記移動体側制御装置に含まれる車載器であって、
前記車載器は、
前記道路側制御装置から受信信号を受け取る統合処理部と、
前記統合処理部とは別立した単体として構成された、料金収受のアプリケーション処理を行うためのモジュールとを備えてなり、
前記統合処理部は、前記受信信号の種類を解釈し、前記受信信号が料金収受に関する信号である場合、前記受信信号を前記モジュールに転送し、
前記モジュールは、前記統合処理部から受け取った前記受信信号を用いて前記料金収受のアプリケーション処理を行い、
前記モジュールには、前記料金収受のアプリケーション処理に必要なデータを解析処理するために必要な非公開データが格納されているとともに、前記解析処理を行う暗号処理部が設けられている
電子的料金収受装置に用いられる車載器。
【請求項２】
相互に通信可能な道路側制御装置と移動体側制御装置とを備えている電子料金収受装置に用いられ、前記移動体側制御装置に含まれる車載器であって、
前記車載器は、
前記道路側制御装置から受信信号を受け取る統合処理部と、
前記統合処理部とは別立した単体として構成された、料金収受のアプリケーション処理を行うためのモジュールとを備えてなり、
前記統合処理部は、前記受信信号の種類を解釈し、前記受信信号が料金収受に関する信号である場合、前記受信信号を前記モジュールに転送し、
前記モジュールは、前記統合処理部から受け取った前記受信信号を用いて前記料金収受のアプリケーション処理を行い、
前記モジュールには、前記料金収受のアプリケーション処理に必要なデータを暗復号処理するために必要な非公開データが格納されているとともに、前記暗復号処理を行う暗号処理部が設けられている
電子的料金収受装置に用いられる車載器。
【請求項３】
相互に通信可能な道路側制御装置と移動体側制御装置とを備えている電子料金収受装置に用いられ、前記移動体側制御装置に含まれる車載器であって、
前記車載器は、
前記道路側制御装置から受信信号を受け取る統合処理部と、
前記統合処理部とは別立した単体として構成された、料金収受のアプリケーション処理を行うためのモジュールとを備えてなり、
前記統合処理部は、前記受信信号の種類を解釈し、前記受信信号が料金収受に関する信号である場合、前記受信信号を前記モジュールに転送し、
前記モジュールは、前記統合処理部から受け取った前記受信信号を用いて前記料金収受のアプリケーション処理を行い、
前記モジュールには、前記料金収受のアプリケーション処理に必要なデータの真正性確認処理を行うために必要な非公開データが格納されているとともに、前記真正性確認処理を行う暗号処理部が設けられている
電子的料金収受装置に用いられる車載器。
【請求項４】
相互に通信可能な道路側制御装置と移動体側制御装置とを備えている電子料金収受装置に用いられ、前記移動体側制御装置に含まれる車載器であって、
前記車載器は、
前記道路側制御装置から受信信号を受け取る統合処理部と、
前記統合処理部とは別立した単体として構成された、料金収受のアプリケーション処理を行うためのモジュールとを備えてなり、
前記統合処理部は、前記受信信号の種類を解釈し、前記受信信号が料金収受に関する信号である場合、前記受信信号を前記モジュールに転送し、
前記モジュールは、前記統合処理部から受け取った前記受信信号を用いて前記料金収受のアプリケーション処理を行い、
前記モジュールには、前記道路側装置との相手認証処理に必要な非公開データが格納されているとともに、前記相手認証処理を行う暗号処理部が設けられている
電子的料金収受装置に用いられる車載器。
【請求項５】
相互に通信可能な道路側制御装置と移動体側制御装置とを備えている電子料金収受装置に用いられ、前記移動体側制御装置に含まれる車載器であって、
前記車載器は、
前記道路側制御装置から受信信号を受け取る統合処理部と、
前記統合処理部とは別立した単体として構成された、料金収受のアプリケーション処理を行うためのモジュールとを備えてなり、
前記統合処理部は、前記受信信号の種類を解釈し、前記受信信号が料金収受に関する信号である場合、前記受信信号を前記モジュールに転送し、
前記モジュールは、前記統合処理部から受け取った前記受信信号を用いて前記料金収受のアプリケーション処理を行い、
前記モジュールには、前記移動体側制御装置の一つとして用いられる外部記憶媒体との相手認証処理に必要な非公開データが格納されているとともに、前記相手認証処理を行う暗号処理部が設けられている
電子的料金収受装置に用いられる車載器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子料金収受装置に用いられる車載器およびそれに搭載される車載器搭載部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有料道路では、料金収受がゲートで行われる。各自動車は料金収受のために減速されゲートで停止し、料金収受の後に再び加速される。このような加減速は、交通渋滞を招くだけでなく、燃料消費量と廃棄ガス量を増大させる。このような加減速を不要とするために、料金収受の完全自動化が進められている。
【０００３】
料金収受の完全自動化を行う装置が、既に試用に供されている。この電子料金収受装置は、道路側制御システムと、移動体側制御システムと、両システム間の無線通信を行う通信システムとから構成されている。本装置では、移動体側制御システムとしての車載器に、セットされたＩＣカードから支払請求先に関連付けられた番号（カード番号等）を読み出す、または引去りを行うなどして課金処理が行われる。移動体側制御システムは、このような通信を暗号化し自らの中の演算を暗号鍵を用い、さらに、その演算を暗号化するための機密処理を行うセキュリティシステムを備えている。
【０００４】
このようなセキュリティシステムの仕様が公開されないように、移動体側制御システムである車載器は、事実上、一部の限られたメーカにしか製作できないようになっている。
【０００５】
次に、図３を参照して、このような制限のもとで製作される車載器を説明する。図３に示すように、車載器は、電源部３１と、アンテナ３２と、変調・復調回路等からなる送受信部３３と、各部を統合・制御して情報処理を行う統合処理部３４と、情報セキュリティ上必要とされる暗号演算のみを特化して行う暗号演算処理部３５と、表示部・釦などのヒューマンインタフェース部３６とを備えている。
【０００６】
暗号演算処理部３５は、耐タンパー性や高速演算などの要求から、通常１チップ化されている。一方、統合処理部３４は、通常のＣＰＵやメモリ媒体により構成され、通行料金額算出等の料金収受アプリケーションに関わる部分を含んでいる。したがって、車載器偽造等の不正行為からシステムを保護するため、統合処理部３４の仕様を公開することはできない。このことから、既述の通り、一部のメーカ以外は、事実上、車載器を製作することができないようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
電子料金収受システムにおいては、各々の車両に車載器が搭載される必要があることから、本システムを本格的に稼動させるには、車載器が広く普及される必要がある。このことからすると、車載器メーカを過度に限定することは好ましくなく、セキュリティの確保が保持される範囲で、希望のメーカに車載器を製作させて、性能、価格、デザインの面で需用者に利便な車載器が多様に生産されることが好ましい。
【０００８】
本発明は、このような技術的背景に基づいてなされたものであり、次のような課題を解決するものである。
本発明の目的は、非公開部分を除いて希望するメーカが生産可能な電子料金収受装置に用いられる車載器およびそれに搭載される車載器搭載部品を提供することにある。
本発明の他の目的は、セキュリティを確保した上で非公開部分を除いて希望するメーカが生産できる電子料金収受装置に用いられる車載器およびそれに搭載される車載器搭載部品を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子料金収受装置に用いられる車載器は、相互に通信可能な道路側制御装置と移動体側制御装置とを備えてなる電子料金収受装置に用いられ、前記移動体側制御装置に含まれる車載器であって、前記車載器は、料金収受のアプリケーション処理を行うためのモジュールを備えてなり、前記モジュールは、前記車載器のモジュール以外とは別立した単体として構成され、前記モジュールには、前記料金収受のアプリケーション処理に必要な非公開データの全てが予め暗号化された状態で格納されているとともに、前記暗号化されたデータを解析処理するための暗号処理部が設けられている。
【００１０】
本発明の電子料金収受装置に用いられる車載器に搭載される車載器搭載部品は、相互に通信可能な道路側制御装置と移動体側制御装置とを備えてなる電子料金収受装置に用いられ、前記移動体側制御装置の車載器に搭載される車載器搭載部品であって、前記車載器搭載部品は、前記車載器のうち前記車載器搭載部品以外とは独立した単体のモジュールとして構成され、前記車載器搭載部品には、料金収受のアプリケーション処理に必要な非公開データの全てが予め暗号化された状態で格納されているとともに、前記暗号化されたデータを解析処理するための暗号処理部が設けられている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の電子料金収受装置における車載器の一実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態が適用される電子料金収受システムの概略構成を示す図である。図１において、符号１１は、本実施形態に係る車載器を示している。電子料金収受システムは、道路側制御システム１２，１３，１４と、車載器１１である移動体側制御システムと、両システム間の無線通信を行う通信システムとを備えている。
【００１３】
前記道路側制御システムは、道路側処理装置１４と、道路側送受信装置１３と、道路側アンテナ１２とを備えている。道路側アンテナ１２は、無線通信用アンテナである。道路側送受信装置１３の送受信信号は、アンテナ１２を介して車両１５に搭載された車載器１１（移動体側制御システム）に対して送受信される。
【００１４】
次に、図２を参照して、車載器１１について説明する。
車載器１１（移動体側制御システム）は、電源部２１と、移動体側アンテナ２２と、変調・復調回路等からなる移動体側送受信部２３と、車載器１１全体の機能を統合する統合処理部２４と、セキュアアプリケーションモジュール（モジュール、車載器搭載部品）２５と、表示部・釦などのヒューマンインタフェース部２６とを備えている。セキュアアプリケーションモジュール２５は、情報セキュリティ機能を備えた料金収受のアプリケーション処理を行う。
【００１５】
セキュアアプリケーションモジュール２５が有する前記情報セキュリティ機能は、例えば、自己でしか確認できない自己同定機能であり、セキュアアプリケーションモジュール２５が保持する暗号鍵と車載器１１にセットされる前記ＩＣカード（図示せず）の暗号鍵との一致の相互確認の機能が含まれる。また、前記情報セキュリティ機能には、セキュアアプリケーションモジュール２５が保持する暗号鍵またはＩＣカードの暗号鍵と道路側制御システムが保持する暗号鍵との一致の相互確認の機能や、これらの相互確認を行う通信時の暗号化などの機能が含まれる。
【００１６】
前記情報セキュリティ機能は、セキュアアプリケーションモジュール２５に内蔵されている数値情報、論理演算仕様などを知らなければ、道路側制御システム１２，１３，１４と移動体側制御システム１１との間での規定された通信を不可能にする機能である。このような機能は、非公開仕様として限定されたメーカのみが製作することができる。
【００１７】
統合処理部２４は、セキュアアプリケーションモジュール２５の仕様を知らなくても、移動体側アンテナ２１、移動体側送受信部２３、ヒューマンインタフェース部２６を動作させることができる機能を有している。統合処理部２４は、セキュアアプリケーションモジュール２５の非公開仕様を解読することはできない。このような意味で、セキュアアプリケーションモジュール２５は、いわゆるブラックボックスである。
【００１８】
したがって、セキュアアプリケーションモジュール２５は、この明細書で機能的に表現されるが、その内蔵プログラムの暗号化・復号化手法の実施例の説明は省略される。例えば、内蔵プログラムの暗号化手法は、行列演算子、逆行列演算子、その演算子の乱数化生成等である。
【００１９】
道路側制御システム１２，１３，１４と移動体側制御システム１１との間で、双方向通信が行われる。その双方向通信には、道路側制御システム１２，１３，１４から移動体側制御システム１１へのダウンリンク通信と、移動体側制御システム１２，１３，１４から道路側制御システム１１へのアップリンク通信がある。
【００２０】
まず、ダウンリンク通信について説明する。
道路側処理装置１４が生成し道路側送受信装置１３により変調されアンテナ１２から発せられた信号は、車載器１１のアンテナ２２により受信される。この受信信号は、送受信部２３で復調され、統合処理部２４でその種類が解釈される。この受信信号が料金収受に関する信号であれば、セキュアアプリケーションモジュール２５に転送される。セキュアアプリケーションモジュール２５は、料金収受に係わる前記情報セキュリティ上の処理を含む処理を行い、必要があれば、受け取った信号上のデータの復号化、データ認証を行って、料金収受処理を実行する。
【００２１】
次に、アップリンク通信について説明する。
セキュアアプリケーションモジュール２５が道路側処理装置１４へ転送するデータを生成し信号として統合処理部２４へ転送する。このとき必要ならば、セキュアアプリケーションモジュール２５の内部でデータ認証子の付加、信号の暗号化を行った上で、統合処理部２４へ転送する。統合処理部２４は、その生成された信号が外部へ送出する信号であることを解釈し、その信号を送受信部２３で変調しアンテナ２２から、道路側アンテナ１２へ送出する。
【００２２】
ユーザが車載器１１に情報を表示させたい場合は、ヒューマンインタフェース部２６を介して統合処理部２４へ表示要求信号を出力する。統合処理部２４は、入力したその表示要求信号を解釈する。その信号が、料金収受に関するデータの表示要求信号であると統合処理部２４が判断した場合は、セキュアアプリケーションモジュール２５に対して、該当する表示内容に対応したコマンドを送る。セキュアアプリケーションモジュール２５は、そのコマンドを解釈し、該当する表示データを作成し、その表示データを示す信号を統合処理部２４に応答として返す。
【００２３】
統合処理部２４は、受け取ったその応答信号を解釈し、ヒューマンインタフェース部２６へ、前記表示データを示す信号を転送して表示させる。セキュアアプリケーションモジュール２５が自発的に車載器１１に表示させたい場合は、その応答信号に対応する信号を割り込み処理により統合処理部２４へ転送し、以後同様にして表示を行う。
【００２４】
このように、料金収受処理の内容は、セキュアアプリケーションモジュール２５のみが知っており、それに係わるデータもセキュアアプリケーションモジュール２５の内部にのみ格納されている。統合処理部２４は、セキュアアプリケーションモジュール２５とのインタフェースのみを知識として必要とし、料金収受に関するアプリケーションそのものについては一切の知識を必要としない。
【００２５】
こうしたセキュリティシステムにより、セキュアアプリケーションモジュール２５を除くその他の車載器１１の構成部分については、その仕様を公開することが可能になり、デザイン変更や付加機能等によってバラエティに富んだ車載器１１を多数のメーカが製作することができるようになる。一方、セキュアアプリケーションモジュール２５の製造は、従来通り、限定されたメーカのみが行い、そのモジュールメーカが車載器メーカに対してセキュアアプリケーションモジュール２５を供給する。
【００２６】
本実施形態では、仕様を公表することができない料金収受アプリケーションが暗号処理部と一体化されて、１チップのモジュールとしてブラックボックス化されている。これによって、車載器の料金収受アプリケーションを除く各部の機能・構成から、仕様の非公開という制限を無くすことができる。これにより、前記モジュール（仕様を公表することができない料金収受アプリケーション）以外の車載器の部分について、多数メーカでの製造が可能となる。
【００２７】
なお、本発明において、前記モジュールまたは前記車載器搭載部品は、前記情報セキュリティ機能を備えている。非公開を必要とする機器部分は、料金収受のアプリケーション処理を行うためのモジュールまたは前記車載器搭載部品であり、これだけであることが望ましい。非公開を行う必要がある機器部分が他にあれば、その部分もモジュール化する。ここで、モジュールとは、そのモジュール以外の機器がそのモジュールを動作させその動作結果を得るときに、そのモジュール以外の機器のインタフェース、処理指令部などが、そのモジュールを動作させるのに必要な暗号、暗号処理ロジック、プログラム等の知識を必要としないものをいう。ここでいうモジュールは、この意味でいわゆるブラックボックスである。
【００２８】
また、本発明において、前記モジュールまたは前記車載器搭載部品は、統合処理部から機械的に切り離し自在であることが好ましい。機械的に切り離し自在であるが、インタフェース用差込口を介して他の機器を電気的にそのモジュールに接続すれば、そのモジュールに必要十分な動作を行わせることができる。これにより、モジュールのみを、該モジュール以外の車載器の部分とは別のメーカで製作した場合にも、両者の組み立てを容易に行うことができる。インタフェース機能の仕様を公開しても、暗号処理方法、暗号鍵は機密に保持される。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の電子料金収受装置に用いられる車載器によれば、相互に通信可能な道路側制御装置と移動体側制御装置とを備えてなる電子料金収受装置に用いられ、前記移動体側制御装置に含まれる車載器であって、前記車載器は、料金収受のアプリケーション処理を行うためのモジュールを備えてなり、前記モジュールは、前記車載器のモジュール以外とは別立した単体として構成され、前記モジュールには、前記料金収受のアプリケーション処理に必要な非公開データの全てが予め暗号化された状態で格納されているとともに、前記暗号化されたデータを解析処理するための暗号処理部が設けられているため、仕様公開されない部分である前記モジュールの提供を受けたメーカは、自由に車載器を製造することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、電子料金収受システムを示すシステムブロック図である。
【図２】図２は、本発明の電子料金収受装置に用いられる車載器の一実施形態を示す回路ブロック図である。
【図３】図３は、従来一般の車載器を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
１１…車載器
１２…道路側アンテナ
１３…道路側送受信装置
１４…道路側処理装置
１５…車両
２１…電源部
２２…移動体側アンテナ
２３…送受信部
２４…統合処理部
２５…セキュアアプリケーションモジュール
２６…ヒューマンインタフェイス部
【図１】
0003758852.tif 000002
【図２】
0003758852.tif 000003
【図３】
0003758852.tif 000004