專利名稱：車載通信裝置以及路車間通信裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車載通信裝置以及路車間通信裝置，特別是涉及裝載在車輛上的車載通信裝置以及在該車載通信裝置與設置在路側的路上機之間進行通信處理的路車間通信裝置。
背景技術：
近年來，在收費設施的使用費的收取例如收費道路的通行費的收取等中，開發(fā)出了利用費用前繳方式或者費用后繳方式的卡的自動收費裝置。在該自動收費裝置中，為了在收費道路的入口和出口自動進行費用收取，在路側配置用于向車輛詢問信息的作為發(fā)問器的具有天線的路車間通信用路上機(以下稱為路上機)，同時，在車輛上裝載用于進行針對詢問的信息的應答的作為應答器的具有天線的路車間通信用車載機(以下稱為車載機)，在車載機與路上機之間通過無線通信來進行信息的發(fā)送接收。
為了在車載機與路上機之間發(fā)送接收信息，必須存儲與收費信息和車輛相關的車輛信息以及與用戶相關的信息。為此，有時在能夠存儲大量數(shù)據(jù)的IC卡中寫入信息來使用。
然而，如上述那樣，當在車載機與路上機之間發(fā)送接收信息時以及進行對IC卡的信息的發(fā)送接收時，信息以該形態(tài)原樣使用，因此，存在違背用戶的意圖的人能夠容易地知道信息的內(nèi)容的問題。
因此，提出了一種電子識別系統(tǒng)，識別所發(fā)送的固有代碼等的密碼是否與預定的多個密碼相一致，而具有保密性從而提高了安全性(參照日本特表平6-511097號公報)。
但是，在現(xiàn)有的電子識別系統(tǒng)中，由于給用戶僅分配一種密碼，故為了識別多個用戶，必須設定與用戶數(shù)量相對應的密碼。因此，在對多個用戶進行信息的發(fā)送接收的路車間通信裝置中，裝置的負荷增大。并且，由于與用戶相對應的密碼僅有一種，故當該密碼泄露時，用戶使用的系統(tǒng)即路車間通信裝置的安全性降低了。
此外，為了通過在車載機與路上機之間發(fā)送接收信息來進行自動收費，必須存儲與車輛相關的車輛信息以及用于繳費處理的費用余額等與用戶個人相關的用戶信息。因此，有時在能夠存儲大量數(shù)據(jù)的IC卡中寫入信息來使用。
在發(fā)送接收上述信息的情況下，當按一般的記述形態(tài)原樣使用信息時，存在違背用戶和信息提供者的意圖的人非法篡改和偽造信息的內(nèi)容來進行不正當利用的問題。
因此，提出了一種自動費用收集系統(tǒng)，通過對在路上機與車載機之間所通信的信息進行加密來提高安全性(參照日本特表平6-60237號公報)。在該技術中，在車載機內(nèi)對在IC卡中所存儲的加密信息和來自路上機的加密信息進行譯碼(成為一般的記述形態(tài))，來進行與費用余額等用戶信息相對應的處理。
但是，在現(xiàn)有的自動費用收集系統(tǒng)中，由于在車載機內(nèi)暫時存儲譯碼后的用戶信息，故使費用余額等與用戶個人相關的用戶信息等，容易被違背用戶和信息提供者的意圖的人篡改信息的內(nèi)容，而使安全性降低。
考慮到上述事實，本發(fā)明的目的是提供一種車載通信裝置以及路車間通信裝置，能夠用簡單的構成容易地提高安全性。
在上述目的的基礎上，進一步的目的是提供一種能夠進行信息通信的車載通信裝置以及路車間通信裝置，能夠通過簡單的構成使信息泄露和篡改難于進行。
發(fā)明概述為了實現(xiàn)上述目的，權利要求1所記載的發(fā)明的車載通信裝置，包括用于進行與設置在路側的路側通信裝置進行信息通信的發(fā)送接收裝置和中繼裝置，該中繼裝置向IC卡轉發(fā)由上述發(fā)送接收裝置接收的來自路側的加密信息，該IC卡包括存儲與費用余額相關的用戶信息的存儲裝置、根據(jù)上述用戶信息而對輸出信息進行加密并輸出同時對與上述用戶信息相關的加密的輸入信息進行解碼的加密裝置。
權利要求2所記載的發(fā)明的特征在于，在權利要求1所述的車載通信裝置中，上述中繼裝置向上述發(fā)送接收裝置轉發(fā)在上述IC卡中被加密的輸出信息。
權利要求3所記載的發(fā)明的特征在于，在權利要求1或2所述的車載通信裝置中，進一步包括加密信息存儲裝置，暫時存儲上述加密信息，上述發(fā)送接收裝置把上述加密信息存儲在上述加密信息存儲裝置中，同時，原封不動地發(fā)送在上述加密信息存儲裝置中所存儲的加密信息。
權利要求4所記載的發(fā)明的特征在于，在權利要求1至3任一項所述的車載通信裝置中，上述IC卡和上述路側通信裝置至少一方對上述輸出信息的一部分不進行加密而輸出，并且進一步包括信息顯示裝置，用于顯示上述未加密而輸出的上述輸出信息的一部分。
權利要求5所記載的發(fā)明的路車間通信裝置，包括IC卡；權利要求1至權利要求4任一項所述的車載通信裝置；設置在路側的路側控制裝置，該路側控制裝置包括與上述車載通信裝置之間相互進行信息通信的路側通信裝置和對發(fā)送信息進行加密同時對接收信息進行解碼的路側密碼裝置。
權利要求6所記載的發(fā)明的特征在于，在權利要求5所述的車載通信裝置中，設置在入口的上述路側控制裝置的路側密碼裝置僅進行發(fā)送信息的加密，并且，設置在收費口的上述路側控制裝置的路側密碼裝置僅進行接收信息的解碼。
權利要求7所記載的發(fā)明的特征在于，在權利要求5或6所述的車載通信裝置中，上述發(fā)送信息是與收費設施的繳費處理相關聯(lián)的繳費信息。
權利要求8所記載的發(fā)明的路車間通信裝置，包括設置在路側的路側控制裝置，該路側控制裝置包括與上述車載通信裝置之間相互進行信息通信的路側通信裝置和用第一電子密鑰對發(fā)送信息進行加密同時對接收信息進行解碼的第一密碼裝置；信息控制裝置，該信息控制裝置包括存儲與車輛和用戶至少一方相關的用戶信息同時與車載通信裝置之間相互進行信息發(fā)送接收的信息發(fā)送接收裝置和用第二電子密鑰對輸出信息進行加密同時對輸入信息進行解碼的第二密碼裝置；設置在車輛上的車載控制裝置，該車載控制裝置包括與上述路側通信裝置相互進行信息通信并且與上述信息控制裝置之間相互進行信息發(fā)送接收的車載通信裝置和在上述信息通信時用第一電子密鑰對發(fā)送信息進行加密并且對接收信息進行解碼，同時，在上述信息發(fā)送接收時用第二電子密鑰對輸出信息進行加密并且對輸入信息進行解碼的第三密碼裝置。
權利要求9所記載的發(fā)明的特征在于，在權利要求8所述的車載通信裝置中，把上述第一密碼裝置和路側通信裝置、上述第二密碼裝置和信息發(fā)送接收裝置以及上述第三密碼裝置和車載通信裝置分別設置在同一基板上。
在權利要求1的發(fā)明的車載通信裝置中，通過發(fā)送接收裝置與設置在路側的路側通信裝置相互進行信息通信。IC卡能夠插入車載通信裝置或從中拔出，IC卡在存儲裝置中存儲著與費用余額相關的用戶信息。該用戶信息在加密裝置中將根據(jù)用戶信息的輸出信息進行加密并輸出。與此同時，在加密裝置中對與用戶信息相關的被加密的輸入信息進行解碼。由上述發(fā)送接收裝置接收的來自路側的信息中的加密信息通過中繼裝置被轉發(fā)給IC卡。這樣，在車載通信裝置中，加密信息原封不動地通過，因此，維持了加密信息保密性，保證了安全性。
上述中繼裝置，如權利要求2所述的那樣，向上述發(fā)送接收裝置轉發(fā)在上述IC卡中被加密的輸出信息，由此，根據(jù)來自IC卡的被加密的用戶信息，可以以原封不動的形態(tài)向路側發(fā)送輸出信息，而能夠維持輸出信息保密性，保證了安全性。
上述車載通信裝置，如權利要求3所述的那樣，可以進一步包括暫時存儲加密信息的加密信息存儲裝置。在該加密信息存儲裝置中通過發(fā)送接收裝置來存儲加密信息。并且，所存儲的加密信息通過發(fā)送接收裝置原封不動地被發(fā)送出去。由此，能夠把與在IC卡中所存儲的用戶信息無關而保持的來自路側的加密信息例如表示入口和中途路徑的口信息以其原樣的形態(tài)進行保持，并且向路側進行發(fā)送，而能夠維持來自路側的信息的保密性，能夠保證安全性。
而且，如權利要求4所述的那樣，在IC卡中對被用戶所認識的輸出信息的一部分不進行加密而輸出，并且進一步包括信息顯示裝置，用于顯示上述未加密而輸出的輸出信息的一部分，由此，用戶能夠知道作為通信結束和繳費處理的結果的情況等。
本發(fā)明的路車間通信裝置，如權利要求5所述的那樣，把IC卡裝入上述車載通信裝置中，與設置在路側的路側控制裝置之間相互進行信息通信。路側控制裝置的路側密碼裝置對發(fā)送信息進行加密同時對接收信息進行解碼。這樣，從路側發(fā)送的發(fā)送信息以被加密的原樣形態(tài)通過車載通信裝置，如權利要求7所述的那樣，把與收費設施的繳費處理相關聯(lián)的繳費信息作為發(fā)送信息進行發(fā)送接收，對IC卡進行費用收取等處理，由于該結果的信息以被加密的原樣形態(tài)通過車載通信裝置，故不會對保密性造成損害。
上述路車間通信裝置，如權利要求6所述的那樣，由設置在入口的路側控制裝置的路側密碼裝置進行發(fā)送信息的加密，并且，由設置在收費口的上述路側控制裝置的路側密碼裝置進行接收信息的解碼，由此，車載通信裝置沒有加密裝置，因此，不可能出現(xiàn)由車載通信裝置的密碼解析所進行的費用不正當使用。
在權利要求8的發(fā)明中，在路側控制裝置的路側通信裝置與車載控制裝置的車載通信裝置之間相互進行信息通信。并且，在車載控制裝置的車載通信裝置與信息控制裝置的信息發(fā)送接收裝置之間相互進行信息發(fā)送接收。
當信息通信時，在路側控制裝置中，通過第一密碼裝置，用第一電子密鑰對向車載控制裝置發(fā)送的發(fā)送信息進行加密，同時，對來自車載控制裝置的接收信息進行解碼。并且，在車載控制裝置中，通過第三密碼裝置，用第一電子密鑰對向路側控制裝置發(fā)送的發(fā)送信息進行加密，并且對來自路側控制裝置的接收信息進行解碼。這樣，能夠在路側控制裝置與車載控制裝置之間使用第一電子密鑰對信息進行加密，而相互進行信息通信，因此，具有保密性，由此保證了安全性。
當信息發(fā)送接收時，在車載控制裝置中，通過第三密碼裝置，用第二電子密鑰對輸出信息進行加密，并且對輸入信息進行解碼。信息發(fā)送接收裝置存儲與車輛和用戶至少一方相關的用戶信息，當向車載控制裝置輸出該用戶信息時，作為輸出信息，通過第二密碼裝置用第二電子密鑰進行加碼，并且，對來自車載控制裝置的輸入信息。這樣，在車載控制裝置與信息發(fā)送接收裝置之間用第二電子密鑰對信息進行加密，而能夠相互進行信息發(fā)送接收，因此，具有保密性，由此保證了安全性。
這樣，在信息通信和信息發(fā)送接收中使用不同的電子密鑰，而具有獨立的保密性，因此，作為路車間通信裝置能夠提高安全性。而且，由于具有獨立的保密性，能夠把探明保密性的可能性限制為最小限度上。
上述第一密碼裝置至第三密碼裝置具有保密性，因此，如果探明了這些密碼裝置，就能探明保密性。因此，如權利要求9所述的那樣，把上述第一密碼裝置和路側通信裝置、上述第二密碼裝置和信息發(fā)送接收裝置以及上述第三密碼裝置和車載通信裝置分別設置在同一基板上，例如設置在同一芯片上，由此，解析等的解讀變難，而能夠提高路車間通信裝置的安全性。
在本發(fā)明的車載通信裝置中，由發(fā)送接收裝置接收的來自路側的信息中的加密信息通過中繼裝置被轉發(fā)給IC卡，由此，加密信息以原樣形式通過車載通信裝置，因此，能夠維持加密信息的保密性，而能夠保證安全性。
在本發(fā)明的路車間通信裝置中，把IC卡裝入轉發(fā)加密信息的車載通信裝置中，與對發(fā)送信息進行加密并且對接收信息進行解碼的路側控制裝置之間相互進行信息通信，因此，不會對保密性造成損害，而能夠確保安全性。
由于使用不同的電子密鑰而具有獨立的保密性，因此能夠提高路車間通信裝置的安全性。
而且，把第一密碼裝置至第三密碼裝置分別與對應的路側通信裝置、信息發(fā)送接收裝置以及車載通信裝置一起設置在同一基板上，由此，解析等的解讀變得困難，能夠提高路車間通信裝置的安全性。
附圖的簡要說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的自動收費系統(tǒng)的方框圖；圖2是表示第一實施例的自動收費系統(tǒng)的中途路徑的簡要透視圖；圖3是表示第一實施例的車載機的方框圖；圖4是表示第一實施例的路上機的一例的方框圖；圖5是表示第一實施例的IC卡的構成的方框圖；圖6是表示第一實施例的車載機的處理流程的流程圖；圖7是表示第一實施例的中途路徑中的路上機的處理流程的流程圖；圖8是表示第一實施例的車載機的出口的處理流程的流程圖；圖9是表示第一實施例的出口的路上機的處理流程的流程圖；圖10是表示第一實施例的IC卡的處理流程的流程圖；圖11是表示第一實施例的路上機、車載機以及IC卡之間相互進行的信息發(fā)送接收的關系的示意圖；圖12是表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的自動收費系統(tǒng)的方框圖；
圖13是表示第二實施例的車載機的方框圖；圖14是表示第二實施例的路上機的一例的方框圖；圖15是表示第二實施例的IC卡和信息寫入裝置的方框圖；圖16是表示第二實施例的信息寫入裝置的處理程序的流程圖；圖17是表示第二實施例的對信息寫入裝置的車載機的處理程序的流程圖；圖18是表示第二實施例的車載機的通信處理程序的流程圖；圖19是表示第二實施例的路上機的處理程序的流程圖；圖20是表示第二實施例的IC卡的處理程序的流程圖；圖21是表示第二實施例的信息寫入裝置與車載機之間所進行的信息發(fā)送接收的示意圖；圖22是表示第二實施例的IC卡讀寫裝置與車載機之間所進行的信息發(fā)送接收的示意圖；圖23是表示第二實施例的路上機與車載機以及IC卡讀寫裝置與車載機之間所進行的信息發(fā)送接收的示意圖。
用于實施發(fā)明的最佳實施例下面參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施例。本實施例是在對行駛在收費道路等的車輛自動進行收費處理的自動收費系統(tǒng)中使用本發(fā)明的例子。
在該自動收費系統(tǒng)中，在裝載在車輛上的車載機與設置在入口和出口等地面上的具有平板天線(或者其他的天線，例如八木天線)的路上機之間，通過電波通信發(fā)送接收信息，由此，判別車輛行駛的通行區(qū)間(路徑)和車種，在入口和出口中，不必使車輛停止而自動地收取通行費用。
首先，說明第一實施例。
如圖1所示的那樣，本實施例的自動收費系統(tǒng)包含設置在路側的路上機10和裝載在車輛上的車載機30，在路上機10與車載機30之間通過電波通信相互進行信息的發(fā)送接收。與該車載機30進行通信的路上機具有用于發(fā)送接收各種信息的平板天線(或者其他的天線，例如八木天線)，分別配置在收費道路的入口、途中路徑(所謂檢查站)以及出口等各處。詳細的內(nèi)容在下面描述，路上機10包括存儲用于對信息進行加密的電子密鑰A的存儲器28(圖4)，車載機30包括用于存儲上述被加密的加密信息的存儲電路48(圖3)。當在路上機10與車載機30之間通過電波通信相互進行信息的發(fā)送接收時，在路上機側使用電子密鑰A對發(fā)送信息進行加密，向車載機30發(fā)送。該加密(以及解碼)可以采用符合數(shù)據(jù)加密標準(所謂DESData Encryption Standard等)的方法。
存儲了各種信息的IC卡62(后面詳述)可以插入車載機30或從中拔出。在車載機30與IC卡62之間相互進行信息的發(fā)送接收。IC卡62包括存儲包含對信息進行加密或解碼的處理的保密機構M的存儲器70(圖5)。該保密機構根據(jù)制造或者發(fā)行使用IC卡62被預先決定。在路上機側能夠存儲多個用于進行由保密機構所產(chǎn)生的加密或者解碼的邏輯，可以選擇使用任一種保密機構。
下面對車載機30以及與車載機30進行通信的路上機10進行詳細說明。在本實施例中，路上機是以設置在途中路徑200上為例來進行說明。為了簡化說明，使用擔當與行駛在線路202上的車輛90相對應的電波的發(fā)送接收的途中路徑天線218以及途中路徑天線控制裝置232來進行說明。在車載機30上連接有未圖示的車載電池。
如圖2所示的那樣，在收費道路的分叉點之間和之后的途中路徑200上相鄰設置兩條線路202、204，相鄰的線路202、204形成在場地208與場地214之間。從場地208向著場地214設置拱門216以跨過線路202、204。在拱門216上配置路徑掌握天線218、220、222。路徑掌握天線218擔當與行駛在線路202上的車輛相對應的電波的發(fā)送接收，位于線路202的上方。路徑掌握天線222擔當與行駛在線路204上的車輛相對應的電波的發(fā)送接收，位于線路204的上方。在這些路徑掌握天線218、222的中間附近并且在表示線路202、204的邊界的中心線206的上方，配設擔當與跨越線路202、204而行駛的車輛相對應的電波的發(fā)送接收的路徑掌握天線220。
在場地214中配置具有路徑掌握天線控制裝置232的路徑控制中心230，在該路徑掌握天線控制裝置232上連接路徑掌握天線218、220、222。
在上述構成的途中路徑200上，通過路徑掌握天線控制裝置232經(jīng)過路徑掌握天線來向裝載在車輛90上的車載機30發(fā)送表示按哪個路徑行駛過收費道路的路徑信息。為了統(tǒng)一管理收費道路中的車輛的行駛狀態(tài)等，可以把路徑掌握天線控制裝置232連接到中央計算機上。而且，可以在途中路徑200上配置用于使用IC卡62來向車載機寫入表示途中路徑的路徑信息的補救口。在該補救口上配置可以插拔IC卡62的IC卡讀寫裝置，IC卡讀寫裝置連接到中央計算機上。該補救口可以設置在停車場和服務區(qū)等中。
在具有其他路上機的入口處，向裝載在車輛上的車載機30發(fā)送收費道路的入口信息。在出口處，向裝載在車輛上的車載機30發(fā)送表示出口的出口信息，進行費用收取等，自動地收取與車輛行駛的通行區(qū)間(路徑)和車種相對應的通行費等。
這些入口信息和出口信息可以通過駕駛員經(jīng)過IC卡來進行。例如，在通信錯誤發(fā)生的情況下，在用于使用IC卡來寫入表示入口的入口信息等數(shù)據(jù)或者讀出存儲在車載機上的數(shù)據(jù)的補救口中，可以通過能夠插拔IC卡62的IC卡讀寫裝置來執(zhí)行。入口信息和路徑信息可以對應于收費道路的位置而使用預先分配的編號等代碼。
如圖3所示的那樣，車載機30具有接收從路上機所發(fā)送的數(shù)據(jù)信號的接收天線32。接收天線32通過數(shù)據(jù)信號接收電路44而連接在包含微型計算機的信號處理電路46上。在該信號處理電路46的微型計算機中存儲有以下說明的處理程序等。
在信號處理電路46上連接有存儲電路48。在該存儲電路48中存儲車載機信息。即，當把存儲電路48向車輛上裝載時，在其中預先存儲車輛號碼(記錄在號牌上的編號)來作為ID代碼，同時，預先存儲裝載了車載機的車輛的車種信息。而且，存儲電路48被預先分配了用于存儲加密信息的區(qū)域。在加密信息中具有在路上機側被加密的入口信息(入口編號、通過時間等)和如果通過中途路徑(檢查站)通過的檢查站的路徑信息(檢查站編號、通過時間)(詳細內(nèi)容將在以下描述)。
在信號處理電路46上連接把包含ID碼的數(shù)據(jù)信號等作為應答信號進行發(fā)送的發(fā)送電路50，發(fā)送電路50連接在發(fā)送天線52上。車載機30通過發(fā)送天線52來發(fā)送來自信號處理電路46的數(shù)據(jù)信號?？梢允拱l(fā)送天線52具有作為發(fā)送接收天線的功能。
在車載機30上連接有讀入所裝入的IC卡62的數(shù)據(jù)或向IC卡62中進行數(shù)據(jù)的寫入的IC卡讀寫裝置60。在IC卡讀寫裝置60上設置機械地檢測IC卡62是否插入的限位開關58。使用把發(fā)光元件和感光元件相對配置而構成的光斷續(xù)器來判斷是否由所插入的IC卡遮斷了光，這樣可以光學地檢測出IC卡是否插入。
在信號處理電路46上連接向由顯示IC卡的插入·未插入和余額等的LCD和CRT所構成的顯示器54和信號處理電路46輸入信號的按鍵56(可以是簡單的按鈕開關)。
如圖4所示的那樣，與行駛在線路202上的車輛相對應的路上機包括由發(fā)送天線22和接收天線26所構成的途中路徑天線218和途中路徑天線控制裝置232。途中路徑天線控制裝置232具有包含微型計算機的信號處理電路12。在該微型計算機中存儲下述的處理程序。信號處理電路12可以連接在中央計算機400(未圖示)上。
信號處理電路12連接在生成包含命令的數(shù)據(jù)信號的發(fā)送電路14上。發(fā)送電路14連接在發(fā)送天線22上，來自發(fā)送電路14的信號從發(fā)送天線22進行發(fā)送。信號處理電路12與接收電路24相連接，該接收電路24上連接著用于接收從車載機30所發(fā)送的信號的接收天線26。接收電路24取出在由接收天線26接收的由車載機30所發(fā)送的信號中包含的數(shù)據(jù)信號，并進行輸出。
在信號處理電路12上連接存儲器28。在該存儲器28中預先存儲電子密鑰A。使用該電子密鑰A而由途中路徑的路上機來進行發(fā)送信息的加密和接收信息的解碼。在存儲器28中預先存儲用于與IC卡62的數(shù)據(jù)發(fā)送接收的保密機構M。
途中路徑200中的其他構成與上述構成相同，因此，省略其說明。由于入口和出口處的各個天線和天線控制裝置的構成與上述構成大致相同，而省略其說明。
在上述車載機和路上機中，使用分成發(fā)送天線和接收天線的天線，但發(fā)送接收也可以使用一體型的一個天線。
在上述實施例中，在加密和解碼中使用同一電子密鑰，但是也可以使用不同的電子密鑰。
如圖5所示的那樣，可以插入車載機30的IC卡62由包含CPU64、RAM 66、ROM 68、存儲器70和輸入輸出口(I/O)72的微型計算機所構成，各個部件通過總線74相連接，以能夠進行命令和數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。存儲器70用于存儲保密機構M和各種信息。在ROM68中存儲下述的處理程序。輸入輸出口72可以連接在車載機30上。雖然省略了圖示，但IC卡62可以包括電源電路，在必要時進行供電。
在上述IC卡中可以存儲卡號、余額信息、使用明細信息(入口號、出口號、費用、使用時間等)車載機信息來作為各種信息，而且可以存儲用于把卡與車載機相對應的認證密鑰代碼。
下面說明本實施例的作用。
首先，說明在路上機與車載機之間相互進行的通信處理。在圖11中，表示了在路上機、車載機和IC卡中進行的主要處理以及在彼此之間相互進行發(fā)送接收的信息的流程。
如圖7所示的那樣，通過設置在途中路徑的路上機，在步驟114中發(fā)送詢問信號直到接收來自車載機30的應答信號為止，當接收到應答信號時(步驟116中的肯定判斷)，接著在步驟118中，發(fā)送包含路口信息、用電子密鑰A對此時的路徑信息進行加密(相當于圖11的處理S1)、在下面的步驟120中進行加密的路徑信息等的信號(相當于圖11發(fā)送接收w1)。在上述詢問信號中包含表示路上機的路口種類的信息。在表示路口種類的信息中具有例如成為普通文字的路口編號和「入口」和「中途路徑」等單純的普通文字信息。
在入口的路上機中，進行與上述處理大致相同的處理，取代包含路徑信息的信號，對包含表示入口的入口編號等的信號進行加密來發(fā)送。在出口的路上機中，進行與上述處理大致相同的處理，而對于通過通信來進行的收費處理將在下面描述。
路上機可以向車載機發(fā)送單純的普通文字信息來作為表示路口種類的信息，而在其他的信息中，可以在路上機中預先區(qū)別能作為單純的普通文字信息的信息和應作為加密信息的進行加密的信息，來選擇為普通文字信息或者加密信息。
這樣，由于路上機10向車載機30發(fā)送進行了加密的加密信息，故在路上機10與車載機30之間所發(fā)送接收的信息可以具有保密性，而提高了對信息竊聽的安全性。
圖6表示車載機的通信處理的詳細內(nèi)容，在步驟102中，待機，直到從路上機接收到詢問信號為止，當接收到詢問信號時(步驟102中的肯定判斷)，在后續(xù)的步驟104中，讀取車輛信息(確定本車的識別碼等的ID碼)，同時，作為應答信號發(fā)送包含車輛信息的信號。
接著，在步驟106中，待機，直到接收到來自路上機的信號為止，當接收到信號時(步驟106中的肯定判斷)，路上機與車載機的認證完成，在后續(xù)的步驟108中，使用表示在詢問信號中包含的路上機的路口種類的信息，來判斷路口種類是否是出口，由此，判斷繳費處理的要·不要。當路口種類是出口時，由于繳費處理是必要的，在步驟108中進行肯定判斷，在步驟112中按下述那樣執(zhí)行繳費處理，而結束本程序。
另一方面，當路口種類是入口和途中路徑時，不需要進行繳費處理，在步驟108中進行否定判斷，進到步驟110。在步驟110中，從不需要進行繳費處理的路口所發(fā)送的信息即在步驟106中接收的信號所產(chǎn)生的加密信息被原封不動地存儲在存儲電路48中(相當于圖11的處理S6)，結束本程序。這樣，在車載機30的存儲電路48中以被加密的原樣狀態(tài)存儲了入口信息和路徑信息的內(nèi)容。
這樣，在車載機30中以被加密的原樣狀態(tài)保持了入口信息和路徑信息，因此，在路上機10與車載機30之間所發(fā)送接收的信息使普通文字所引起的竊取變得困難，而具有保密性，而能夠提高對信息竊聽的安全性。而且，車載機可以只存儲被加密的信息，不需要設置進行加密和解碼處理的處理部，因此，不可能進行由車載機的分解調(diào)查、密碼解析所產(chǎn)生的竄改、復制以及偽造而進行的費用不正當利用，而能夠簡化裝置構成。
下面說明出口處的處理。
如圖9所示的那樣，在設置在出口處的路上機中，在步驟136中，發(fā)送包含路口種類的詢問信號，直到接收到來自車載機30的應答信號為止，當接收到應答信號時(步驟138中的肯定判斷)，在接著的步驟138中，發(fā)送對車載機30的信息讀出要求信號。該步驟138是向車載機發(fā)出讀取存儲在車載機30的存儲電路48中的加密信息的要求。接著，在步驟140中發(fā)送信息讀出要求信號，直到接收到來自車載機30的信號為止，當接收到信號時(步驟142中的肯定判斷)，在接著的步驟144中，讀取電子密鑰A，同時，使用該電子密鑰A來對接收的信號進行解碼(相當于圖11的處理S2)。
在進行加密時與進行解碼時該電子密鑰A可以是不同的，可以存儲并使用解碼時的電子密鑰B(≠A)。
在接著的步驟146中，使用解碼的入口信息和路徑信息、存儲在車載機中的車種信息，來算出入口、途中路徑和出口之間的與該車輛相對應的費用，生成用于在IC卡中自動收取所算出的費用的數(shù)據(jù)和指令(相當于圖11的處理S3)。在接著的步驟148中，用IC卡的保密機構M來對生成的數(shù)據(jù)和指令進行加密(相當于圖11的處理S4)，在后續(xù)的步驟150中進行發(fā)送。詳細內(nèi)容將在后面描述，在步驟148中被加密的數(shù)據(jù)和指令通過車載機而發(fā)送給IC卡(相當于圖11的發(fā)送接收w3)。
在接著的步驟152中，待機，直到從車載機接收到信號為止，當接收到信號時(步驟152中的肯定判斷)，在接著的步驟154中，用IC卡的保密機構M對信號進行解碼。該接收的信號是來自IC卡的信息信號。即，車載機原封不動地發(fā)送IC卡62輸出的加密信息(相當于圖11的發(fā)送接收w3)。如后述的那樣，當IC卡沒有保密機構M時，則IC卡原封不動地發(fā)回加密信息。
在后續(xù)的步驟154中，對接收的信號進行解碼，在接著的步驟156中，判斷在上述步驟150中發(fā)送的數(shù)據(jù)和指令是否被原封不動地發(fā)回，由此，判斷是否能夠用裝入車載機30中的IC卡62來進行繳費處理。當發(fā)送的數(shù)據(jù)和指令被原封不動地發(fā)回時，在步驟156中被進行肯定判斷，在步驟158中用與保密機構M不同的保密機構來對數(shù)據(jù)和指令進行加密，然后，返回步驟150，反復進行上述處理。
在上述中，最初用保密機構M發(fā)送密碼，當IC卡62側的機構不同時，依次變更為不同的機構，然后，進行加密，嘗試保密機構是否一致，也可以最初詢問IC卡62側的機構，以其解答作為基礎來決定保密機構。這樣，當從多個保密機構中設定一個使用的保密機構時，能夠?qū)崿F(xiàn)高速處理。
另一方面，當在步驟156中進行了否定判斷時，判斷為用IC卡62進行了繳費處理，在后續(xù)的步驟160中，判斷在接收的信號中是否包含表示收費完成的數(shù)據(jù)，當沒有包含時，在步驟160中進行否定判斷，返回步驟152。當在接收的信號中包含了表示收費完成的數(shù)據(jù)時，在步驟160中進行肯定判斷，在接著的步驟162中，制成對收費的使用明細表(相當于圖11的處理S5)，與結束信號一起不進行加密而以普通文字向車載機發(fā)送(相當于圖11發(fā)送接收S5)。在該路上機中進行的使用明細表的制作和結束信號的向車載機的發(fā)送可以在IC卡62中進行(相當于圖11發(fā)送接收w6)。
圖8作為車載機的處理而表示圖6的步驟112的出口處處理的詳細內(nèi)容，在步驟122中，待機，直到接收到從路上機所發(fā)送的信息讀出要求信號為止。當接收到信息讀出要求信號時(步驟122中的肯定判斷)，在后續(xù)的步驟124中，原封不動地讀取在存儲電路48中所存儲的加密信息，在接著的步驟126中，原封不動地發(fā)送該加密信息(相當于圖11發(fā)送接收w2)。
在接著的步驟128中，待機，直到接收到來自路上機的信號為止，當接收到信號時(步驟128中的肯定判斷)，在后續(xù)的步驟130中，旁路路上機10和IC卡62。即，原封不動地向IC卡62輸出來自路上機10的接收信號，同時，原封不動地向路上機10發(fā)送從IC卡62所輸出的輸出信號(相當于在圖11的發(fā)送接收w3，w4中使車載機通過)。由于這些接收信號和輸出信號被加密，而可以在車載機中暫時存儲。
在后續(xù)的步驟132中，判斷在接收的信號中是否包含成為普通文字的結束信號，當未包含結束信號時，在步驟132中進行否定判斷。返回步驟128。另一方面，當包含結束信號時，在步驟132中進行肯定判斷，在接著的步驟134中，對路上機10和IC卡62解除旁路，在接著的步驟135中，顯示對上述接收的收費的使用明細表(相當于圖11的處理S7)。
圖10表示IC卡62的處理，判斷是否從車載機30進行了信號輸入。當沒有輸入時，在步驟164中進行否定判斷，反復進行步驟164的判斷。另一方面，當輸入被輸入時(相當于圖11發(fā)送接收w4)，在步驟164中進行肯定判斷，在接著的步驟166中，通過在保密機構M中包含的解碼處理，來對所輸入的信號進行解碼(相當于圖11的處理S8)。在接著的步驟168中，判斷解碼的信號是否是對IC卡62的讀寫要求。
當所輸入的信號不能解碼時以及是讀取和寫入之外的要求時，在步驟168中進行否定判斷，在接著的步驟170中，把來自車載機的輸入信號原封不動地發(fā)回，然后，返回步驟164。這是因為能夠?qū)崿F(xiàn)由多個不同的保密機構所進行的IC的對應。另一方面，當對IC卡62的處理是讀取和寫入的要求時，在步驟168中進行肯定判斷，在接著的步驟172中，判斷要求是否是寫入，當是數(shù)據(jù)的寫入時，在步驟172中進行肯定判斷，進到步驟174，當是數(shù)據(jù)的讀取時，在步驟172中進行否定判斷，進到步驟180。
在步驟174中，用保密機構M向存儲器70寫入數(shù)據(jù)。例如，對作為解碼的來自路上機的數(shù)據(jù)的使用費，進行與費用余額對應繳費的收費，把該結果的費用余額(余額信息)寫入存儲器70((相當于圖11的處理S9)。在接著的步驟176中，用保密機構M對寫入存儲器70的數(shù)據(jù)例如余額信息和收費完成信號進行加密，在步驟178中，輸出給車載機30(相當于圖11的發(fā)送接收w4中通過車載機而向路上機輸出的情況)。
在步驟180中，用保密機構M來從存儲器70讀取數(shù)據(jù)，在接著的步驟182中，對讀取的數(shù)據(jù)例如余額信息進行加密，在步驟178中向車載機30輸出。
如上述那樣，在本實施例中，在路上機與車載機之間進行信息通信的信息中，在進行了加密的原樣的狀態(tài)下(加密信息)使用禁止竄改入口信息和路徑信息的保密性高的信息，在車載機中暫時存儲該加密的加密信息，因此，使竄改入口信息和路徑信息變得困難，而能夠提高信息本身的可靠性，同時，能夠維持保密性。
在對存儲了費用余額等與用戶個人相關的用戶信息等的IC卡進行讀寫的情況下，用IC卡本身的保密機構所進行的加密的加密信息來進行信息的發(fā)送接收，同時，當通過在與路上機之間進行信息發(fā)送接收的車載機，來輸出IC卡的信息時，以及，當來自路上機的信息被輸入時，車載機僅使這些加密信息通過，而不進行解碼，因此，信息不會被竄改，而能夠維持保密性。
而且，由于車載機僅使加密信息通過，而不需要在車載機中進行加密和解碼的處理，故車載機的構成被簡化，同時，能夠減輕車載機的運算負荷。
而且，在路車間的信息通信中采用雙向通信(可以通過光通信來進行)，可以使用本發(fā)明。
而且，上述系統(tǒng)可以用于沒有路口的單純收費的道路和停車場。
而且，在上述系統(tǒng)中，說明了在車載機中不包含用于進行加密和解碼的構成和處理的情況，但是，也可以進行公知的一般的加密，而去掉普通文字的部分。
下面說明第二實施例。由于本實施例的構成與上述實施例大致相同，故同一部分使用相同的標號，而省略其詳細的說明。
如圖12所示的那樣，本實施例的自動收費系統(tǒng)包含設置在路側的路上機10和裝載在車輛上的車載機30，在路上機10與車載機30之間通過電波通信相互進行信息的發(fā)送接收。與該車載機30進行通信的路上機具有用于發(fā)送接收各種信息的天線，分別配置在收費道路的入口、途中路徑(所謂檢查站)以及出口等各處。詳細的內(nèi)容在下面描述，路上機10包括存儲電子密鑰A的存儲器28(圖14)，車載機30包括存儲電子密鑰A，B，C的存儲電路48(圖13)。當在路上機10與車載機30之間通過電波通信相互進行信息的發(fā)送接收時，使用電子密鑰A對發(fā)送信息進行加密，對接收的信號進行解碼。
上述加密和解碼可以采用由密鑰密碼方式(例如，DESDataEncryption Standard)所實現(xiàn)的方法。
存儲了各種信息的IC卡62(詳細內(nèi)容在后面描述)可以插入車載機30或從中拔出。在車載機30與IC卡62之間相互進行信息的發(fā)送接收。IC卡62包括存儲電子密鑰B的存儲器70(圖15)。當在車載機30與IC卡62之間相互進行信息的發(fā)送接收時，使用電子密鑰B對發(fā)送信息進行加密，并對接收的信息進行解碼。
在該車載機30中寫入裝載了車載機30的車輛的車種和ID編號等車輛信息。該車輛信息使用信息寫入裝置76進行寫入。信息寫入裝置76具有存儲電子密鑰C的存儲器84(圖15)。當在車載機30與信息寫入裝置76之間發(fā)送接收車輛信息時，使用電子密鑰C對車輛信息進行加密，并對接收的信息進行解碼。
下面對車載機30以及與車載機30進行通信的路上機10進行詳細說明。在本實施例中，路上機是以設置在途中路徑200上為例來進行說明。為了簡化說明，使用擔當與行駛在線路202上的車輛90相對應的電波的發(fā)送接收的途中路徑天線218以及途中路徑天線控制裝置232來進行說明。在車載機30上連接未圖示的車載電池。
在本實施例的途中路徑200中，與上述實施例相同，相鄰設置兩條線路202、204，配置了路徑掌握天線218-222的拱門216配置成從場地208向場地214跨過線路(參照圖2)。
如圖13所示的那樣，車載機30具有接收從路上機所發(fā)送的數(shù)據(jù)信號的接收天線32。接收天線32連接在對由接收天線32所接收的調(diào)制波進行解調(diào)而得到數(shù)據(jù)信號的解調(diào)電路34。該解調(diào)電路34有時能夠得到從路上機所發(fā)送的電波的載波，可以連接在發(fā)送電路50上。解調(diào)電路34通過數(shù)據(jù)信號接收電路44而連接在包含微型計算機的信號處理電路46上。在該信號處理電路46的微型計算機中存儲以下說明的處理程序等。
在信號處理電路46上連接有存儲電路48。在該存儲電路48中預先存儲電子密鑰A，B，C。而且，信息寫入裝置76可以連接在信號處理電路46上，在存儲電路48中存儲車載機信息。當把存儲電路48向車輛上裝載時，在其中通過信息寫入裝置76存儲車輛號碼(記錄在號牌上的編號)作為ID碼，同時，預先存儲裝載了車載機的車輛的車種信息。而且，在IC卡62被插入的情況下，存儲IC卡62的余額信息(余額信息、在途中的服務區(qū)等中使用的時，余額更新結果)。而且，在通過入口時，存儲在入口所檢出的車種代碼、入口信息(入口編號、通過日期等)，如果通過中途路徑(檢查站)，則存儲通過的檢查站的檢查站信息(檢查站編號、通過日期)。而且，當通信錯誤發(fā)生時，存儲通信錯誤信息(錯誤種類、錯誤發(fā)生場所(路口的種類、路口編號、天線編號等)、錯誤的發(fā)生日期，錯誤次數(shù)等)。
在信號處理電路46上連接把包含ID碼的數(shù)據(jù)信號等作為應答信號進行發(fā)送的發(fā)送電路50，發(fā)送電路50連接在發(fā)送天線52上。車載機30用來自信號處理電路46的數(shù)據(jù)信號來調(diào)制對由接收天線32所發(fā)送的調(diào)制波進行解調(diào)而得到的載波，并通過發(fā)送天線52發(fā)回。而且，可以使發(fā)送天線52具有作為發(fā)送接收天線的功能，由發(fā)送天線52接收從路上機所發(fā)送的未調(diào)制的載波，通過發(fā)送電路50用來自信號處理電路46的數(shù)據(jù)信號來調(diào)制該未調(diào)制的載波，并經(jīng)過發(fā)送天線52發(fā)回。
在車載機30上連接有讀入所裝入的IC卡62的數(shù)據(jù)或向IC卡62中進行數(shù)據(jù)的寫入的IC卡讀寫裝置60。在IC卡讀寫裝置60上設置機械地檢測IC卡62是否插入的限位開關58。使用把發(fā)光元件和感光元件相對配置而構成的光斷續(xù)器來判斷是否由所插入的IC卡遮斷了光，這樣可以光學地檢測出IC卡是否插入。
在信號處理電路46上連接有向由顯示IC卡的插入·未插入和余額等的LCD和CRT所構成的顯示器54和向信號處理電路46輸入信號的按鍵56。
如圖14所示的那樣，與行駛在線路202上的車輛相對應的路上機包括途中路徑天線218和途中路徑天線控制裝置232。路徑掌握天線218由發(fā)送天線22和接收天線26所構成。途中路徑天線控制裝置232具有包含微型計算機的信號處理電路12。在該微型計算機中存儲下述的處理程序。信號處理電路12可以連接在中央計算機400(未圖示)上。信號處理電路12連接在生成包含命令的數(shù)據(jù)信號的發(fā)送電路14上。發(fā)送電路14通過混頻器18連接在發(fā)送天線22上。在該混頻器18上連接發(fā)生預定頻率的載波的載波發(fā)生電路20，混頻器18把從發(fā)送電路14所輸入的信號與從載波發(fā)生電路20所輸入的載波進行混合，用從發(fā)送電路14所輸入的信號對從載波發(fā)生電路20所輸入的載波進行調(diào)制。從發(fā)送天線22作為電波發(fā)射該調(diào)制波。
在載波發(fā)生電路20上連接有接收電路24，該接收電路24從由車載機30所調(diào)制并發(fā)回而由接收天線26所接收的調(diào)制波取出數(shù)據(jù)信號。該接收電路24連接在信號處理電路12上。而且，接收電路24連接在載波發(fā)生電路20上，輸入用于與在從車載機30所發(fā)回的信號中包含的載波進行比較而發(fā)送的載波。
途中路徑200中的其他構成與上述構成相同，因此，省略其說明。由于入口100和出口300的各個天線和天線控制裝置的構成與上述構成大致相同，而省略其說明。
在上述車載機和路上機中，使用分成發(fā)送天線和接收天線的天線，但發(fā)送接收也可以使用一體型的一個天線。
如圖15所示的那樣，可以插入車載機30的IC卡62由包含CPU64、RAM 66、ROM 68、存儲器70和輸入輸出口(I/O)72的微型計算機所構成，各個部件通過總線74相連接，以能夠進行命令和數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。存儲器70用于存儲電子密鑰B和各種信息。在ROM68中存儲下述的處理程序。輸入輸出口72可以連接在車載機30或者IC卡讀寫裝置60上。雖然省略了圖示，但IC卡62可以包括電源電路，始終進行供電。
在上述IC卡中可以存儲卡號、余額信息、使用明細信息(入口號、出口號、費用、使用時間等)車載機信息來作為各種信息，而且可以存儲用于把卡與車載機相對應的認證密鑰代碼即電子密鑰B。
可以使用LSI卡等存儲器卡、磁卡、能夠光學地記錄重放信息的全息卡或者能夠磁光地記錄重放信息的磁光卡等卡來作為IC卡。
對于上述車載機30，用于寫入車載機信息的信息寫入裝置76可以連接在車載機30上，由包含CPU 78、RAM 80、ROM 82、存儲器84和輸入輸出口(I/O)86的微型計算機所構成，各個部件通過總線88相連接，以能夠進行指令和數(shù)據(jù)發(fā)送接收。存儲器84用于存儲電子密鑰C和各種信息。在ROM 82中存儲下述的處理程序。輸入輸出口86能夠與車載機30相連。
下面說明本實施例的作用。
首先說明向車載機30寫入車輛信息的處理。
圖16表示向車載機30寫入車輛信息的信息寫入裝置76的處理程序，當執(zhí)行處理時，在步驟200中，設定將寫入車載機30的裝載了車載機30的車輛的車種和ID編號等的車輛信息，在接著的步驟202中，讀取電子密鑰C，并用電子密鑰C對設定的車輛信息進行加密。在接著的步驟204中，向車載機30輸出被加密的車輛信息(參照圖21的輸出C1)。這樣，在信息寫入裝置76中，對輸出的車輛信息進行加密而使其具有保密性。
圖17表示當寫入車輛信息時的車載機的處理程序，在步驟206中，待機，直到出現(xiàn)信息輸入為止，當信息被輸入時，在步驟208中，讀取電子密鑰C，并用電子密鑰C對設定的車輛信息進行解碼。在接著的步驟210中，判斷解碼的信息是否是車輛信息，當不是車輛信息時，判斷為是其他處理或者錯誤信息(步驟210中的否定判斷)，結束本處理。另一方面，當是車輛信息時(步驟210中的肯定判斷)，在步驟212中，把解碼的車輛信息寫入存儲電路48。這樣，在車載機30中，對被加密的信息進行解碼，判斷是否是車輛信息，因此，不會把所輸入的信息錯誤地寫入。
接著，說明在路上機與車載機之間相互進行的通信處理。
圖18表示車載機的通信處理的詳細內(nèi)容，在步驟214中，待機，直到從路上機接收信號(圖23的發(fā)送接收A1)為止，當接收到信號時(步驟214中的肯定判斷)，在接著的步驟216中讀取電子密鑰A，同時，用電子密鑰A對接收的信號進行解碼。在接著的步驟218中，判斷解碼的信號是否是詢問信號。當不是詢問信號時，在步驟218中進行否定判斷，返回到步驟214，當是詢問信號時，在步驟218中進行肯定判斷，進到步驟220。
在步驟220中，讀取電子密鑰A和車輛信息(確定本車的識別代碼等的ID碼)，同時，使用電子密鑰A對車輛信息進行加密，在接著的步驟222中，把接收的詢問信號作為載波，把用被加密的車輛信息來調(diào)制載波的調(diào)制波作為應答信號來進行發(fā)送(圖23的發(fā)送接收A2)。
接著，在步驟224中，待機，直到接收到來自路上機的信號(圖23的發(fā)送接收A3)為止，當接收到信號(步驟224中的肯定判斷)時，在接著的步驟226中，用電子密鑰A對接收的信號進行解碼。在接著的步驟228中，判斷在解碼的信號中是否包含入口信息，由此，判斷本車是否正在通過入口。當不是通過入口時(步驟228中的否定判斷)，進到步驟230，當通過入口時，在步驟232中，執(zhí)行入口處理(圖23的發(fā)送接收A4～An)。在該入口處理中，在步驟506中，把由在接收信號中包含的入口編號的入口信息存儲到車載機30的存儲電路48中。
在步驟230中，判斷在解碼的信號中是否包含途中路徑代碼(檢查站信息)，由此，判斷是否通過途中路徑200，當通過途中路徑200時(步驟230中的肯定判斷)，在步驟234中進行途中路徑處理，當沒有通過途中路徑200時(步驟230中的否定判斷)，判斷為通過出口，在步驟236中，進行出口處理。
在該途中路徑處理中，把在解碼的信號中包含的途中路徑代碼的途中路徑信息存儲到車載機30的存儲電路48中。而且，在步驟514的出口處理中，根據(jù)在車載機中所存儲的車種信息、在裝在車載機中的IC卡中所存儲的余額信息以及預先記錄在車載機中的費用表，來從目前的余額來算出與入口、途中路徑和出口之間相對應的費用，自動地進行收取費用的處理。這樣，在正常進行費用收取之后，清除入口信息。在途中路徑處理和出口處理中，根據(jù)其處理數(shù)來進行圖23所示的發(fā)送接收A4～An的信息發(fā)送接收。下面對與IC卡的信息發(fā)送接收進行描述。
如圖19所示的那樣，在設置在途中路徑上的路上機中，在步驟238中，讀取電子密鑰A，同時用電子密鑰A對詢問信號進行加密，在接著的步驟240中發(fā)送加密的詢問信號(圖23的發(fā)送接收A1)。
接著，發(fā)送加密的詢問信號，直到接收到來自車載機30的應答信號為止，在接著的步驟242中，判斷是否接收到來自車載機30的信號。當接收到信號時，在步驟242中進行肯定判斷，在接著的步驟244中，使用電子密鑰A進行解碼。當未接收到信號時(步驟242中的否定判斷)，返回步驟238。
在接著的步驟246中，判斷解碼的信號是否是應答信號，當是應答信號時(步驟246中的肯定判斷)，在步驟248中使用電子密鑰A對路口信息、此時的途中路徑信息進行加密，在接著的步驟250中，發(fā)送包含加密的途中路徑信息等的信號(圖23的發(fā)送接收A3)。
在入口的路上機中，進行與上述處理大致相同的處理，但取代包含途中路徑信息等的信號，發(fā)送包含表示入口編號的信號。而且，在出口300的路上機中，進行與上述處理大致相同的處理，但發(fā)送表示出口的出口代碼等的信號，并且通過電波通信來進行收費處理。
在上述路上機10與車載機30的信號發(fā)送接收中，通過電子密鑰A對信息進行解碼。這樣，在路上機10與車載機30之間進行發(fā)送接收的信息具有保密性，能夠提高對信息竊取的安全性。
下面說明IC卡62與車載機30之間發(fā)送接收信息的處理。在以下的說明中，說明在車載機30上所連接的IC卡讀寫裝置60中的處理，但是，也可以用于在復原口等中獨立設置的IC卡讀寫裝置的情況。
圖20表示IC卡62的處理，在步驟252中，判斷是否從車載機30進行了信號輸入。當沒有輸入時，在步驟252中進行否定判斷，反復進行步驟252的判斷。另一方面，當信號被輸入時(圖22的發(fā)送接收B1和圖23的發(fā)送接收B1)，在步驟252中進行肯定判斷，在步驟254中讀取電子密鑰B，并且使用電子密鑰B對所輸入的信號進行解碼。在接著的步驟256中，判斷解碼的信號是否是對IC卡62的讀寫要求。當所輸入的信號是除讀取和寫入之外的要求時，在步驟256中進行否定判斷，返回步驟252。另一方面，當對IC卡62的的處理是讀取和寫入的要求時，在步驟256中進行肯定判斷，在接著的步驟258中，判斷要求是否是寫入，當是數(shù)據(jù)的寫入時，在步驟258中進行肯定判斷，進到步驟260，當是數(shù)據(jù)的讀取時，在步驟258中進行否定判斷，進到步驟266。
在步驟260中，進行對車載機30輸出數(shù)據(jù)的要求(圖22的發(fā)送接收B2和圖23的發(fā)送接收B2)，使該數(shù)據(jù)輸入。在接著的步驟262中對該輸入的數(shù)據(jù)進行解碼，在接著的步驟264中把該解碼的數(shù)據(jù)寫入存儲器70。
在步驟266中，讀取在存儲器70中所存儲的數(shù)據(jù)，在接著的步驟268中，用電子密鑰B進行加密，在步驟270中，向車載機30進行輸出(圖22的發(fā)送接收B2和圖23的發(fā)送接收B2)。
這樣，在車載機與IC卡之間所發(fā)送接收的信息通過電子密鑰B而具有保密性，由此，能夠提高對信息竊取的安全性。
如上述那樣，在本實施例中，在路上機與車載機之間的信息通信時和在車載機與IC卡以及車載機與信息寫入裝置之間的信息發(fā)送接收中，使用不同的電子密鑰來進行加密或者解碼。因此，即使在泄露了一個電子密鑰的情況下，也能把作為系統(tǒng)的保密性的公開限制在最小限度上。這樣，能夠提高各個裝置中具有的數(shù)據(jù)的可靠性，同時，能夠通過較少的電子密鑰所產(chǎn)生的保密性來減輕系統(tǒng)的負荷。
上述系統(tǒng)可以用于不存在路口的單純收費的道路和停車場。因此，可以僅用于費用收取和停車時間、通過時間等單純的信息發(fā)送接收，都能夠容易地使用本實施例的系統(tǒng)。
上述處理程序可以不存儲在路上機和車載機的存儲器和ROM等中，而使用作為記錄媒體的軟盤FD來執(zhí)行。在此情況下，在路上機中，可以在信號處理電路12等的輸入輸出端口上連接能夠插拔軟盤FD的軟盤單元(FDU)，在車載機上，可以在信號處理電路46等的輸入輸出端口上連接能夠插拔軟盤FD的軟盤單元(FDU)。這樣，上述處理程序等可以使用FDU來對軟盤進行讀寫，不是把程序存儲在ROM等中，而可以預先記錄在軟盤中，通過FDU來執(zhí)行在軟盤上所記錄的處理程序。而且，可以取代FDU而連接硬盤裝置等大容量存儲裝置(圖中省略)，把在軟盤上所記錄的處理程序存儲(安裝)到大容量存儲裝置(圖中省略)中來執(zhí)行。而且，作為記錄媒體，具有CD-ROM等光盤和MD、MO等磁光盤，當使用它們時，可以取代上述FDU或者進一步使用CD-ROM裝置、MD裝置、MO裝置等。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如上述那樣，本發(fā)明所涉及的車載通信裝置和路車間通信裝置可以用于裝載在車輛上的車載通信裝置以及在該車載通信裝置與設置在路側的路上機之間進行通信處理的路車間通信裝置，例如，可以用于對行駛在收費道路等的車輛和在收費停車場中停車的車輛自動進行收費處理的自動收費系統(tǒng)。
權利要求
1.車載通信裝置，包括用于進行與設置在路側的路側通信裝置進行信息通信的發(fā)送接收裝置；中繼裝置，該中繼裝置向IC卡轉發(fā)由上述發(fā)送接收裝置接收的來自路側的加密信息，該IC卡包括存儲與費用余額相關的用戶信息的存儲裝置、根據(jù)上述用戶信息而對輸出信息進行加密并輸出同時對與上述用戶信息相關的加密的輸入信息進行解碼的加密裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的車載通信裝置，其特征在于，上述中繼裝置向上述發(fā)送接收裝置轉發(fā)在上述IC卡中被加密的輸出信息。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的車載通信裝置，其特征在于，進一步包括加密信息存儲裝置，暫時存儲上述加密信息，上述發(fā)送接收裝置把上述加密信息存儲在上述加密信息存儲裝置中，同時，原封不動地發(fā)送在上述加密信息存儲裝置中所存儲的加密信息。
4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的車載通信裝置，其特征在于，上述IC卡和上述路側通信裝置至少一方對上述輸出信息的一部分不進行加密而輸出，并且進一步包括信息顯示裝置，用于顯示上述未加密而輸出的上述輸出信息的一部分。
5.路車間通信裝置，包括權利要求1至權利要求4任一項所述的車載通信裝置；設置在路側的路側控制裝置，該路側控制裝置包括與上述車載通信裝置之間相互進行信息通信的路側通信裝置和對發(fā)送信息進行加密同時對接收信息進行解碼的路側密碼裝置。
6.根據(jù)權利要求5所述的車載通信裝置，其特征在于，設置在入口的上述路側控制裝置的路側密碼裝置僅進行發(fā)送信息的加密，并且，設置在收費口的上述路側控制裝置的路側密碼裝置僅進行接收信息的解碼。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的車載通信裝置，其特征在于，上述發(fā)送信息是與收費設施的繳費處理相關聯(lián)的繳費信息。
8.路車間通信裝置，包括設置在路側的路側控制裝置，該路側控制裝置包括與上述車載通信裝置之間相互進行信息通信的路側通信裝置和用第一電子密鑰對發(fā)送信息進行加密同時對接收信息進行解碼的第一密碼裝置；信息控制裝置，該信息控制裝置包括存儲與車輛和用戶至少一方相關的用戶信息同時與車載通信裝置之間相互進行信息發(fā)送接收的信息發(fā)送接收裝置和用第二電子密鑰對輸出信息進行加密同時對輸入信息進行解碼的第二密碼裝置；設置在車輛上的車載控制裝置，該車載控制裝置包括與上述路側通信裝置相互進行信息通信并且與上述信息控制裝置之間相互進行信息發(fā)送接收的車載通信裝置和在上述信息通信時用第一電子密鑰對發(fā)送信息進行加密并且對接收信息進行解碼，同時，在上述信息發(fā)送接收時用第二電子密鑰對輸出信息進行加密并且對輸入信息進行解碼的第三密碼裝置。
9.根據(jù)權利要求8所述的車載通信裝置，其特征在于，把上述第一密碼裝置和路側通信裝置、上述第二密碼裝置和信息發(fā)送接收裝置以及上述第三密碼裝置和車載通信裝置分別設置在同一基板上。
全文摘要
具有簡單結構并且允許進行無信息泄漏的信息通信的裝載在車輛上的通信裝置和路車間通信裝置。在具有存儲了電子密鑰(A)的存儲器(28)的路上機(10)與具有存儲電路(48)的車載機(30)之間,在包括編碼信息的情況下進行通信。在車載機(30)中,與路徑等相關的編碼信息在編碼狀態(tài)下被存儲。由路上機(10)來進行編碼和解碼。對于收費,與收費相關的編碼信息從具有存儲器(70)的IC卡(62)通過車載機(30)發(fā)送給路上機(10)。然后,由路上機(10)對來自IC卡(62)的與收費相關的編碼信息進行解碼。通過該方法,信息在編碼狀態(tài)下進行發(fā)送,而在車載機(30)中不需要進行編碼或解碼,由此能提高系統(tǒng)的安全性。
文檔編號G07B15/06GK1246190SQ98802197
公開日2000年3月1日 申請日期1998年1月28日 優(yōu)先權日1997年1月31日
發(fā)明者谷口真一, 中村和正 申請人:豐田自動車株式會社