JP4706321B2 - 特定の機能を要求するコマンドを無線受信したことに基づいて、その機能を実行する無線受信装置、および、この無線受信装置のためのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、特定の機能を正常に実行できるようにするための処理を行うことのできる無線受信装置、および、この無線受信装置のためのプログラムに関し、ＥＴＣ車載器に用いて好適である。

従来、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）の規格に則った通信を用いて、有料道路の入口ゲート、出口ゲートなどにあるＥＴＣ処理装置と通信し、この入口ゲート、出口ゲートをノンストップで通過しながら入場、退場、料金支払いを行うＥＴＣ（Electronic Toll Collection：自動料金収受システム）が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。このＥＴＣのために車両に搭載されるＥＴＣ車載器には、ＥＴＣカードと呼ばれるＩＣカードを挿入することができるようになっている。そして、ＥＴＣ車載器がＥＴＣ処理装置と通信を行うときには、ＥＴＣ車載器に挿入されたＩＣカード内に記録されている情報がＥＴＣ処理装置に送信され、この通信によってやりとりされた結果のデータが、挿入されたＩＣカードに書き込まれるようになっている。なお、このＩＣカードへの書き込みは、ＥＴＣ処理装置から無線送信されるデータ書き込み要求コマンドによって実行されるようになっている。

ただし、ＩＣカードは、セキュリティの確保のため、ＥＴＣ車載器とＩＣカードとの間で互いに正規の相手であることを確認する相互認証を経なければ、ＩＣカード内に記録された個人情報のデータへのアクセス（読み出しや書き込み）を許可しないようになっている。また、ＩＣカードは、一度ＥＴＣ車載器から取り外されて電力供給源を失うと、ＥＴＣ車載器と認証した旨の記録を失うようになっている。したがって、ＥＴＣ車載器は、接続後の認証処理を経て初めてＩＣカードの個人情報にアクセスすることができるようになる。
特開２０００−１３２７１７号公報

このようなＥＴＣ車載器およびＩＣカードにおいては、以下のような問題が発生する場合がある。車両の振動等によってＥＴＣ車載器とＩＣカードとの接点が瞬間的に離れてしまうと、ＩＣカードがＥＴＣ車載器との認証記録を失ってしまう場合がある。このような認証記録を失った状態のままＥＴＣ車載器がＥＴＣ処理装置と通信すると、ＥＴＣ車載器とＩＣカードとの接続は復帰していたとしても、ＩＣカードが相互認証ができていないと判断するので、ＥＴＣ車載器がＩＣカードにデータを書き込もうとしても拒否されてしまう。そして、この段階で相互認証を再度行っても、認証処理に数秒程度かかり、データ書き込みは、車両がＥＴＣ処理装置を通過してしまった後になってしまう。

このような問題は、ＩＣカードにデータアクセスするＥＴＣ車載器のみならず、特定の機能の実行を要求するコマンドを受信することに基づいてその機能を実現する無線受信装置一般について起こりうる。すなわち、無線受信装置は、何らかの原因によってその特定の機能を正常に実現できないような状態になった場合、その機能の実行を要求するコマンドを受信するタイミングになって初めて異常を検知して正常化するのでは、その機能の実行タイミングが遅れてしまう場合がある。

本発明は上記問題点に鑑み、特定の機能の実行を要求するコマンドを受信することに基づいてその機能を実現する無線受信装置が、その機能を正常化するための処理を、実際にそのコマンドを受信するタイミングよりも早く行うことができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の特徴は、無線受信装置が、ある機能Ｘの実行を要求するコマンドを送信することのないアンテナ（以下、トリガアンテナという）からの信号を無線受信回路が受信したことを検出することに基づいて、その機能Ｘを正常に実行できるようにするための処理を行うことである。

このように、無線受信装置は、トリガアンテナからの信号の受信をきっかけとして、機能Ｘを正常化するための処理を、実際に機能Ｘの実行を要求するコマンドを受信するタイミングよりも早く行うことができるようになる。したがって、当該コマンドを受信するタイミングになったとき、その機能Ｘが正常である確率が高くなる。

なお、ここでいう「ある機能Ｘの実行を要求するコマンドを送信することのないアンテナ」とは、無線受信装置とそのアンテナとの間の通信開始から通信終了までの一群のデータのやりとりにおいて、当該コマンドを送信することがないようなアンテナである。

また、この正常化は、トリガアンテナからの信号受信があったときに、機能Ｘが正常に実行されうる状態にないことを診断したことに基づいて行うようになっていれば、正常化の処理を効率的に行うことができる。

また、無線受信装置が、接続後の認証処理を経ることで接続相手のデータアクセスを許可するようになる記憶装置（以下、認証付き記憶装置という）を脱着可能に接続するためのインターフェースを備えている場合、機能Ｘは、そのインターフェースに接続された認証付き記憶装置へのデータアクセスとし、機能Ｘの正常化の処理を、上記の認証処理としてもよい。このようになっていることで、当該コマンドを受信するタイミングになったとき、データアクセスできず、再度認証処理を行わなければならなくなる確率が低くなり、それゆえ、データアクセスに遅れる可能性が低くなる。

また、当該無線受信装置が車両に搭載されている場合、トリガアンテナは、機能Ｘの実行を要求するコマンドを送信する、道路付近のアンテナの、道路に沿った手前にあるようになっていてもよい。このようになっていることで、無線受信装置は、機能Ｘの実行を要求するコマンドを送信するアンテナの手前で、機能Ｘの正常化を行うことができる。したがって、当該コマンドを受信するタイミングになったとき、その機能Ｘが正常である確率が更に高くなる。

また、トリガアンテナからの信号を無線受信回路が受信したことの検出は、無線受信装置が記憶媒体に記録している識別情報に基づいて、前記無線受信回路が受信した信号が前記トリガアンテナからのものであることを検出することで、実現するようになっていてもよい。

また、本発明の特徴は、無線受信回路が、トリガアンテナから信号を受信したことを検出する受信検出手段、およびこの受信検出手段の検出に基づいて、機能Ｘを正常に実行できるようにするための処理を行う正常化手段として、コンピュータを機能させるプログラムとしても実現可能である。

以下、本発明の一実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係るＥＴＣ車載器１が搭載された車両２が道路３を走行している状態を示す。この俯瞰図において、車両２の進行方向の先には、有料道路の入場ゲートに設置されたＥＴＣ処理装置４〜６がある。ＥＴＣ処理装置４〜６は、ＥＴＣ車載器１と有料道路走行の課金情報のやりとりを行うための路上無線通信装置である。また、車両２の前方かつＥＴＣ処理装置４〜６の数百メートル手前には、カード未挿入お知らせアンテナまたは予告アンテナ７がある。カード未挿入お知らせアンテナや予告アンテナは、ＥＴＣ車載器１にＩＣカードが挿入されているか否かをＥＴＣ車載器１に通知するための路上無線通信装置が、無線電波の送信および受信に用いるアンテナである。以下、カード未挿入お知らせアンテナおよび予告アンテナを総称してトリガアンテナという。

本実施形態のＥＴＣ車載器１は、以下詳述する通り、トリガアンテナ７に接近して通信を行った直後、自身に挿入されたＩＣカードにアクセスし、そのアクセスに失敗したら、ＩＣカードの活性化および認証を行うようになっている。

図２に、このＥＴＣ車載器１のハードウェア構成を示す。このＥＴＣ車載器１は、無線部１１、通信制御部１２、マイコン１３、ＨＭＩ（Human Machine Interface）１４、ＳＡＭ（Secure Application Module）１５、およびＩＣカードインターフェース１６を備えている。

無線部１１は、アンテナを備え、このアンテナが受信した信号に対して増幅、周波数変換、復調、Ａ／Ｄ変換等を施し、その結果のデータを通信制御部１２に出力する。また無線部１１は、通信制御部１２から入力されたデータに対してＤ／Ａ変換、変調、周波数変換、増幅等を施し、その結果の信号をこのアンテナに出力する。

通信制御部１２は、無線部１１から入力されたデータをマイコン１３に出力し、またマイコン１３から入力されたデータを、ＤＳＲＣの規格に則ったタイミングで無線部１１に出力する。また通信制御部１２は、マイコン１３からの制御により、送信タイミング等の通信パラメータの値を変更することができる。このような機能により、無線部１１および通信制御部１２は、ＥＴＣ処理装置４〜６およびトリガアンテナ７とマイコン１３との間の通信を媒介することができる。

マイコン１３は、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３等を備えている。このＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３３から読み出したプログラムを実行し、その実行の際にはＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３から情報を読み出し、ＲＡＭ３２に対して情報の書き込みを行い、必要に応じて通信制御部１２、ＳＡＭ１５、ＨＭＩ１４と信号の授受を行う。

ＨＭＩ１４は、図示しない入力装置および報知装置を備えている。入力装置は、ボタン、スイッチ等を備え、これらへのユーザの操作に基づいた信号をマイコン１３に出力する。報知装置は、マイコン１３からの映像信号の入力に基づいて文字やグラフィック等を表示するディスプレイ、マイコン１３の制御に基づいて点灯、点滅する複数の色の異なるＬＥＤ、およびマイコン１３からの音声信号の入力に基づいて音声を出力するスピーカ等から成る。

ＩＣカードインターフェース１６には、ＥＴＣ用のＩＣカード（外部記憶媒体に相当する）を抜き差し可能に（すなわち脱着可能に）挿入することができるようになっている。このＩＣカードインターフェース１６は、挿入されることで物理的、電気的に接続されたＥＴＣ用のＩＣカードに記録されたデータを読み出し、また当該ＩＣカードにデータを書き込む。ここで、ＥＴＣ用のＩＣカードとは、課金を行うための認証情報、課金履歴の情報等を記憶するための、ユーザが個々に持ち運び可能なＩＣカードである。

また、ＩＣカードは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を有し、このＣＰＵがこのＲＯＭ内のプログラムを実行することで、ＩＣカードインターフェース１６を介してＳＡＭ１５からの読み出しコマンドや書き込みコマンド等に応じて、ＥＥＰＲＯＭ上の各種情報の出力およびＥＥＰＲＯＭへの各種情報の書き込み等を行う。

ＳＡＭ１５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備え、ＣＰＵが、ＲＯＭから読み出したプログラムを実行し、その実行の際にはＲＯＭ、ＲＡＭから情報を読み出し、ＲＡＭ、に対して情報の書き込みを行い、必要に応じてＩＣカードインターフェース１６に接続されたＩＣカードに対して情報の書き込み、読み出しを行い、マイコン１３と信号の授受を行うことで動作する。

具体的には、ＳＡＭ１５は、ＩＣカードインターフェース１６にＥＴＣ用のＩＣカードが挿入されると、そのＩＣカードに記録されているデータを読み出してＲＡＭ上に複写する。図３に、ＩＣカードインターフェース１６にこのＩＣカードが挿入されてから、ＲＡＭ上にデータが複写されるまでの期間における、ＥＴＣ車載器１とＩＣカートとの間の信号のやりとりをシーケンス図として示す。この図に示す通り、ＩＣカードインターフェース１６にＩＣカードが挿入されると、ＥＴＣ車載器１の図示しない電源部からＩＣカードに電力が供給され、またＳＡＭ１５がＩＣカードをリセットするための信号を出力するこことで、ＩＣカードが活性化する（信号３１０に相当する）。そしてＩＣカードが、活性化した旨の通知をＳＡＭ１５に出力すると（信号３２０に相当する）、次にＳＡＭ１５はＩＣカードに対してカード種類読み出しコマンドを出力し（信号３３０に相当する）、ＩＣカードはそのコマンドに応じてカード種類の情報をＳＡＭ１５に出力する（信号３４０に相当する）。

続いてＳＡＭ１５とＩＣカードは、相互認証のための複数のデータのやりとり（信号３５０に相当する）を行う。相互認証の方式としては、チャレンジ／レスポンス認証方式を用いる。

相互認証によって互いに正規の相手であることが確かめられると、続いてＳＡＭ１５はＩＣカードに対して個人情報等のＩＣカード内の情報の読み出しコマンドを送信する（信号３６０に相当する）。そしてＩＣカードは、そのコマンドに応じてデータをＳＡＭ１５に出力する（信号３７０に相当する）。

このようにして、ＳＡＭ１５によるデータ読み出しが実現する。なお、上述の相互認証が成功しないと、ＩＣカードは、ＳＡＭ１５からの個人情報関連のデータの読み出しおよび書き込みのコマンドに対して拒否信号を返すようになっている。したがって、ＥＴＣ車載器１は、相互認証を経ることで初めて、ＩＣカードに対してデータの書き込みおよび読み出しといったデータアクセスを行うことができるようになる。なお、カード種類の情報等、認証を経る前にＩＣカードから読み出せる情報も例外的にある。以下、ＳＡＭ１５によるこの複写を、ＩＣカードの読み取りという。

またＳＡＭ１５は、マイコン１３から暗号化されたデータが入力されるとそのデータを復号し、復号されたデータに記載されている命令に基づいて、復号されたデータをＲＡＭに書き込み、また上記命令に基づいてＲＡＭ、ＲＯＭから読み出したデータをまとめたものを暗号化してマイコン１３に出力する。

以上のような構成のＥＴＣ車載器１がＥＴＣ処理装置４〜６のいずれかの付近を通過するときに、ＥＴＣ車載器１と当該ＥＴＣ処理装置とが行う通信の手順を、図４にシーケンス図として示す。この図に沿って、ＥＴＣ処理時におけるＥＴＣ車載器１および当該ＥＴＣ処理装置の作動について説明する。

まずＥＴＣ車載器１のＳＡＭ１５は、上述した通り、あらかじめＩＣカードインターフェース１６にＩＣカードが挿入されたときに、ＩＣカードのデータを読み取る（信号４０１に相当する）。続いてマイコン１３は、当該ＥＴＣ処理装置から送信されるＦＣＭ（Flame Control Message）を受信し（信号４０５に相当する）、それが正規なＦＣＭであると、ＥＴＣ処理装置４とのリンク確立のためのデータのやりとり（ＦＣＭＣ信号４０５、ＡＣＴＣ信号４１０、ＢＳＴ信号４１５、ＶＳＴ信号４２０に相当する）を、通信制御部１２、無線部１１を介して行う。ここまでのマイコン１３の処理が成功すると、続いてＥＴＣ通信処理が始まる。

ＥＴＣ通信処理においてマイコン１３は、図４に示す通り、当該ＥＴＣ処理装置との課金のためのデータのやりとりを、通信制御部１２、無線部１１を介して行う。具体的には、ＥＴＣ処理装置４から送信されるＡｃｔｉｏｎ１．ｒｅｑ信号４２５、Ａｃｔｉｏｎ２．ｒｅｑ信号４３５、Ａｃｔｉｏｎ３．ｒｅｑ信号４４５、Ａｃｔｉｏｎ４．ｒｅｑ信号４５５を受信し、それぞれに応じてＡｃｔｉｏｎ１．ｒｅｓ信号４３０、Ａｃｔｉｏｎ２．ｒｅｓ信号４４０、Ａｃｔｉｏｎ３．ｒｅｓ信号４５０、Ａｃｔｉｏｎ４．ｒｅｓ信号４６０を送信する。ここで、Ａｃｔｉｏｎ１．ｒｅｑ信号４２５、Ａｃｔｉｏｎ１．ｒｅｓ信号４３０のやりとりは、ＥＴＣ車載器１とＥＴＣ処理装置４との相互認証のためのデータのやりとりであり、Ａｃｔｉｏｎ２．ｒｅｑ信号４３５、Ａｃｔｉｏｎ２．ｒｅｓ信号４４０のやりとりは、ＥＴＣ車載器１からＥＴＣ処理装置４への車両保有情報の送信のためのデータのやりとりであり、Ａｃｔｉｏｎ３．ｒｅｑ信号４４５、Ａｃｔｉｏｎ３．ｒｅｓ信号４５０のやりとりは、ＥＴＣ処理装置４からＥＴＣ車載器１への料金所情報の送信のためのデータのやりとりであり、Ａｃｔｉｏｎ４．ｒｅｑ信号４５５、Ａｃｔｉｏｎ４．ｒｅｓ信号４６０のやりとりは、ＥＴＣ車載器１とＥＴＣ処理装置４とのＥＴＣ処理結果通知のためのデータのやりとりである。

そして、Ａｃｔｉｏｎ４．ｒｅｑ信号４５５には、ＥＴＣ処理結果のデータをＩＣカードに書き込むことを要求する書き込みコマンドが含まれている。マイコン１３は、この書き込みコマンドに基づいて、ＥＴＣ処理結果のデータをＩＣカードに書き込むよう、ＳＡＭ１５に命令を出力する。そしてＳＡＭ１５は、この命令に基づいて、ＥＴＣ処理結果のデータと、そのデータを書き込むよう要求するコマンドを、ＩＣカードに出力する（信号４５８に相当する）。

そしてその後、当該ＥＴＣ処理装置から送信されるＥｖｅｎｔＲｅｐｏｒｔ．ｒｅｑ信号４６５をマイコン１３が受信することで、ＥＴＣ処理のための一群の通信が終了する。

なお、ＩＣカードの挿入以降、ＥＴＣ車載器１とＩＣカードとの接続が保たれていた場合は、信号４５８によってＩＣカードにＥＴＣ処理結果が記録されることになる。しかし、それ以外の場合には、必ずしもＩＣカードにＥＴＣ処理結果が記録されるとは限らない。ＩＣカードにＥＴＣ処理結果が記録されない場合としては、例えば、ＩＣカードの挿入以降、車両の振動による接触不良等によって、ＥＴＣ車載器１とＩＣカードとの接続が一時的に途切れ、その後上述のＥＴＣ処理のための通信時には、その接続が回復している場合がある。この場合、接続が一時的に途切れたことで、ＥＴＣ車載器１からＩＣカードへの電力供給が一時的に途絶える。この場合、ＩＣカードのＲＡＭ中の、ＥＴＣ車載器１との認証が成功した旨の記録が消去されるので、それ以後は、ＩＣカードのＣＰＵにとっては、ＥＴＣ車載器１との認証がまだ成功していない状態となる。

一方、ＥＴＣ車載器１側は、ＩＣカード挿入時にＩＣカードの情報を読み出したまま保持しているので、ＩＣカード内の情報を使用するときには、直接ＩＣカードにデータアクセスすることなく、読み出した情報を用いることができる。しかし、ＩＣカードにデータを書き込む必要があるとき、例えば、上述の信号４５５に含まれる書き込みコマンドを受信した場合に、そのままＳＡＭ１５がＩＣカードに書き込みを要求するコマンドを出力しても、ＩＣカードは拒否信号を返すことになる。この書き込みを成功させるには、その書き込みの前に、そのデータに再度ＳＡＭ１５とＩＣカードとの間の相互認証処理を成功させる必要がある。この相互認証処理には、通常数秒程度の時間がかかるので、例えばＳＡＭ１５が信号４５８を送信して拒否信号が返ってきた後に相互認証を開始すると、その相互認証の終了時には、車両２が当該ＥＴＣ処理装置の通信可能範囲から抜けてしまっていることになる。

そこで、本実施形態のＥＴＣ車載器１は、ＥＴＣ処理装置４〜６の手前にあるトリガアンテナ７との通信時に相互認証を行うようになっている。このために、マイコン１３のＣＰＵ３１は、図５にフローチャートとして示すカードアクセス確認プログラム１００を、無線通信が始まる度に（または実行の終了から開始までの途切れ時間がほとんど無いように）実行するようになっている。マイコン１３のＣＰＵ３１は、このカードアクセス確認プログラム１００の実行において、まずステップ１１０で、何らかの処理のための一群の無線通信が完了するまで待ち、終了すると、続いてステップ１２０で、その完了した通信の相手がトリガアンテナ７であったか否かを判定する。

本実施形態においては、トリガアンテナ７としてはカード未挿入お知らせアンテナと予告アンテナとがある。ここで、ＥＴＣ車載器１とカード未挿入お知らせアンテナとの通信処理について説明する。図６に、この処理におけるカード未挿入お知らせアンテナ、ＥＴＣ車載器１間の信号のやりとりの手順を、シーケンス図として示す。

まずＥＴＣ車載器１のマイコン１３は、カード未挿入お知らせアンテナから送信されるＦＣＭを受信し（信号６０５に相当する）、それが正規なＦＣＭであると、ＥＴＣ処理装置４とのリンク確立のためのデータのやりとり（ＦＣＭＣ信号６０５、ＡＣＴＣ信号６１０、ＢＳＴ信号６１５、ＶＳＴ信号６２０に相当する）を、通信制御部１２、無線部１１を介して行う。なお、ＥＴＣ車載器１がＩＣカードの情報を用いることができる場合は、マイコン１３はＶＳＴ信号にそのカード情報を含めるが、上述した通り、ＥＴＣ車載器１は挿入時にＩＣカードの内容を読み出して保持しているので、ここで送信されるＶＳＴ信号６２０にも、ＩＣカードの内容が含まれることになる。

カード未挿入お知らせアンテナに接続された路上通信装置は、そのＶＳＴ信号中にＩＣカードの内容が含まれていれば、通信相手のＥＴＣ車載器１にはＩＣカードが挿入されていると判定し、通信終了を示すＥｖｅｎｔＲｅｐｏｒｔ．ｒｅｑ信号６１５をカード未挿入お知らせアンテナに送信させる。なお、当該路上通信装置は、そのＶＳＴ信号中にＩＣカードの内容が含まれていなかった場合は、通信相手のＥＴＣ車載器１にはＩＣカードが挿入されていないと判定し、その旨を知らせる信号をカード未挿入お知らせアンテナに送信させるようになっている。

このようになっているので、カード未挿入お知らせアンテナとの通信のみでは、挿入されているＩＣカードにおいて相互認証の記録が失われていることは検出できない。また、カード未挿入お知らせアンテナからは有料道路走行に付随する課金に関するカード書き込みコマンドが送信されない。

次に、ＥＴＣ車載器１と予告アンテナとの通信手順について説明する。図７に、この処理における予告アンテナ、ＥＴＣ車載器１間の信号のやりとりの手順を、シーケンス図として示す。

予告アンテナとＥＴＣ車載器１との間の通信の手順は、ＥＴＣ車載器１から予告アンテナに送信されるＢＳＴ信号７１５に含まれるカード情報に異常がない場合は、図７中の信号７０５、７１０、７１５、７２０、７２５、７３０、７３５、７４０、７４５、７５０、７６５の内容は、それぞれ図４に示した信号４０５、４１０、４１５、４２０、４２５、４３０、４３５、４４０、４４５、４５０、４６５と同じである。なお、ＢＳＴ信号中のカード情報に異常がある場合（例えばカード情報が空の場合、カード有効期限の情報が、すでに期限切れであることを示している場合）は、予告アンテナに接続された路上通信装置がそれを検出し、異常である旨の情報を含む信号を予告アンテナに送信させる。

しかし、予告アンテナは、図４のＡｃｔｉｏｎ４．ｒｅｑ信号４５５に相当する信号を送信しない。すなわち、予告アンテナからは有料道路走行に付随する課金に関するカード書き込みコマドが送信されない。このようになっているので、予告アンテナとの通信のみでは、挿入されているＩＣカードにおいて相互認証の記録が失われていることは検出できない。

ステップ１２０におけるＣＰＵ３１によるトリガアンテナ７であるか否かの判定は、ＲＯＭ３３中に記録されている識別情報と、ステップ１１０で完了した無線通信相手からの信号の内容とを比較することで実現する。この識別情報はカードアクセス確認プログラム１００内に命令の一部として記述されていてもよいし、カードアクセス確認プログラム１００とは別のデータとして記録されていてもよい。具体的な識別情報としては、受信したＦＣＭＣ信号６０５、６０７中に含まれるアンテナ種別のデータが、広域を示しているという情報を用いる。これによって、トリガアンテナ７から送信されるＦＣＭＣ信号には、アンテナ種別が広域である旨のデータが含まれるようになっており、ＥＴＣ処理装置から送信されるＦＣＭＣ信号には、アンテナ種別が広域である旨のデータが含まれるようになっているという事実を利用して、通信相手がトリガアンテナ７であるかＥＴＣ処理装置であるかを判定することができる。

また、具体的な識別情報としては、受信した信号のフレームフォーマットが、所定のトリガアンテナ用のフォーマットであるという情報であってもよい。これによって、ＥＴＣ処理装置から送信される信号のフレームフォーマットと異なっていることを利用して、通信相手がトリガアンテナ７であるかＥＴＣ処理装置であるかを判定することができる。

通信相手がトリガアンテナ７である場合は、続いてステップ１３０を実行し、トリガアンテナ７でない場合はカードアクセス確認プログラム１００の１回分の実行を終了する。

続いてステップ１３０では、ＳＡＭ１５にＩＣカードへのデータアクセスを行わせる。具体的には、ＩＣカードのデータをＩＣカードから直接読み出すよう要求する信号、または、データをＩＣカードに書き込むすよう要求する信号をＳＡＭ１５に出力する。これによってＳＡＭ１５は、ＩＣカードに対してデータアクセスを要求するコマンドを出力する。ここで、データアクセスとしては、例えば利用履歴情報の読み出しを用いる。

続いてステップ１４０では、ＩＣカードへのデータアクセスに成功したか否かを判定する。ＩＣカードから拒否信号が返ってきた場合は、データアクセスに失敗したと判定し、続いてステップ１５０を実行する。また、ＩＣカードから要求したデータを受けた場合、および書き込みが拒否信号を受けることなく終了した場合、データアクセスに成功したと判定し、その後カードアクセス確認プログラム１００の１回分の実行を終了する。

ステップ１５０では、ＩＣカードの活性化を行う。具体的には、ＳＡＭ１５を制御して、ＩＣカードをリセットさせるための信号を出力させる。続いてステップ１６０では、ＳＡＭ１５を制御して、ＳＡＭ１５とＩＣカードとの相互認証を行わせる。ステップ１６０の後、カードアクセス確認プログラム１００の１回分の実行が終了する。

以上のようなカードアクセス確認プログラム１００をＣＰＵ３１が実行することで、ＥＴＣ車載器１は、無線通信終了後（ステップ１１０参照）、その通信相手がトリガアンテナ７である場合（ステップ１２０参照）、ＩＣカードにデータアクセスを試み（ステップ１３０参照）、それが成功したか否かを判定する（ステップ１４０参照）ことで、データアクセス機能が正常に実行できるような状態にあるか否かを診断する。そして、データアクセス機能が正常に実行できるような状態にない場合は、そのＩＣカードを活性化し（ステップ１５０参照）、その後にＩＣカードとの相互認証処理を実行する（ステップ１６０参照）。

このように、ＥＴＣ車載器１は、トリガアンテナ７からの信号の受信をきっかけとして、ＩＣカードへのデータアクセス機能（機能Ｘに相当する）を正常化するための活性化および相互認証処理を、ＥＴＣ通信処理によってＩＣカードにＥＴＣ処理結果を記録するための書き込みコマンドを受信する位置のすぐ手前で行うことができるようになる。したがって、当該書き込みコマンドを受信するタイミングになったとき、再度相互認証を行う必要が発生する可能性が低くなるので、ＩＣカードへの書き込みを正常に行える確率が高くなる。

また、この正常化は、トリガアンテナ７からの信号受信があったときに、データアクセス機能が正常に実行されうる状態にないことを診断したことに基づいて行うようになっているので、正常化の処理を効率的に行うことができる。

なお、上記の実施形態において、ＥＴＣ車載器１が無線受信装置に相当し、無線部１１および通信制御部１２が無線受信回路に相当し、ＩＣカードインターフェース１６がインターフェースに相当し、ＲＡＭ３２およびＲＯＭ３３が記憶媒体に相当し、カードアクセス確認プログラム１００が特許請求の範囲のプログラムに相当する。また予告アンテナ７がトリガアンテナに相当し、ＩＣカードが認証付き記憶装置に相当し、機能ＸがＩＣカードへのデータ書き込みに相当し、機能Ｘの実行を要求するコマンドが書き込み要求コマンドに相当する。

また、マイコン１３が、カードアクセス確認プログラム１００のステップ１１０および１２０を実行することで、受信検出手段として機能し、ステップ１３０および１４０を実行することで、診断手段として機能し、ステップ１５０および１６０を実行することで、正常化手段として機能する。
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能Ｘを実現し得る種々の形態を包含するものである。

例えば、認証付き記憶装置は、ＩＣカードに限らず、接続後の認証処理を経ることで接続相手のデータアクセスを許可するようになる記憶装置であればどのようなものでもよい。また、ここでいう認証は、相互認証でなくともよく、ＩＣカードにとって、装着された機器が正当であることを認証する片側認証であってもよい。

また、上記実施形態においては、トリガアンテナから信号を受信したときに診断および正常化する機能Ｘの一例として、有料道路走行による課金に関する情報のＩＣカードへの書き込みという、ＩＣカードアクセスが例示されているが、機能Ｘは、このようなものに限らず、ナビゲーション装置等の車内装置との接続状況の確認機能であってもよいし、ＳＡＭ、マイコン、ＨＭＩ等の要素の診断機能であってもよい。

また、トリガアンテナは、カード未挿入お知らせアンテナや予告アンテナに限らず、機能Ｘの実行を要求するコマンドを送信することのないものならどのようなものでもよい。

例えば、トリガアンテナは、ＥＴＣ処理装置の手前近傍にある必要はなく、ＥＴＣ処理装置から遠い位置にあってもよい。その場合にそのトリガアンテナとの通信によって、少なくともその通信を行った位置ではＩＣカードの認証が成功した状態になるので、ＥＴＣ処理装置の位置においてＩＣカードの認証ができている状態にある可能性が高まる。

また、トリガアンテナは、道路沿いに固定されている必要はなく、動いていてもよい。例えば、トリガアンテナは、ＥＴＣ車載器１を搭載した車両以外の車両に搭載されたものであってもよい。この場合は、ＥＴＣ車載器１は、車車間通信をトリガにして機能Ｘの正常化を行うことになる。

また、トリガアンテナは、機能Ｘの実行を要求するコマンドを送信することが恒久的にないものに限らない。すなわち、トリガアンテナは無線受信装置とそのアンテナとの間の通信開始から通信終了までの一群のデータのやりとり（例えば１回の入場ゲート通過時におけるＥＴＣ車載器とＥＴＣ処理装置との間の一群のデータのやりとり）において、当該コマンドを送信することがないようなアンテナであれば足りる。

また、トリガアンテナさえ当該コマンドを送信しなければよいのであって、ある無線送信装置が離れた位置にある２つの送信用アンテナを有しており、一方のアンテナには機能Ｘの実行を要求するコマンドを送信させ、他方のアンテナには機能Ｘの実行を要求するコマンドを送信させない場合は、その他方のアンテナがトリガアンテナとなる。

また、ＣＰＵ３１による、ステップ１２０の、トリガアンテナか否かの判定は、受信データと識別情報に基づいた判定である必要はない。例えば、ＥＴＣ車載器１とアンテナとの間の通信開始から通信終了までの一群のデータのやりとりにおいて、そのアンテナから一度も機能Ｘの実行を要求するコマンドが送信されなかったことに基づいて、そのアンテナがトリガアンテナであると判定するようになっていてもよい。

また、本発明の無線受信装置は、ＥＴＣ車載器１である必要はなく、他の車載無線受信装置であってもよいし、車載用ではない受信装置であってもよい。例えば、無線受信装置は移動しなくてもよい。その場合その無線受信装置が固定された位置において、ある時期にはトリガアンテナからの信号を受信でき、別の時期には機能Ｘの実行を要求するコマンドＸを送信するアンテナからの信号を受信できるようになっていればよい。

また、上記実施形態においては、ＣＰＵ３１は、ステップ１４０を実行せず、ステップ１３０に続いてステップ１５０以下の活性化および相互認証を実行してもよい。すなわち、ＥＴＣ車載器１は、機能Ｘの診断を経ずに、機能Ｘが正常であると異常であるとに関わらず、その機能Ｘの正常化を行ってもよい。

また、ＣＰＵ３１は、ステップ１５０の活性化を行わずにステップ１６０の相互認証を行ってもよい。

また、ＣＰＵ３１は、ステップ１５０および１６０の処理に代えて、カードアクセス機能を正常化させるための処理として、カードアクセス異常である旨のユーザに対する警告表示をＨＭＩ１４の報知装置に行わせるようになっていてもよい。

ＥＴＣ車載器１が搭載された車両２が走行する道路３上のＥＴＣ処理装置４〜６、および予告アンテナ７の配置を示す俯瞰図である。 ＥＴＣ車載器１のハードウェア構成図である。 ＩＣカード挿入時のＩＣカードとＥＴＣ車載器１との間のやりとりを示すシーケンス図である。 ＥＴＣ車載器１がＥＴＣ処理装置４〜６と通信するときの、ＥＴＣ車載器１、ＥＴＣ処理装置４〜６、およびＩＣカードの間のやりとりを示すシーケンス図である。 ＣＰＵ３１が実行するカードアクセス確認プログラム１００のフローチャートである。 ＥＴＣ車載器１がカード未挿入お知らせアンテナ７と通信するときの、ＥＴＣ車載器１、カード未挿入お知らせアンテナ７、およびＩＣカードの間のやりとりを示すシーケンス図である。 ＥＴＣ車載器１が予告アンテナと通信するときの、ＥＴＣ車載器１、予告アンテナ、およびＩＣカードの間のやりとりを示すシーケンス図である。

符号の説明

１…ＥＴＣ車載器、２…車両、３…道路、４〜６…ＥＴＣ処理装置、
７…トリガアンテナ、１１…無線部、１２…通信制御部、１３…マイコン、
１４…ＨＭＩ、１５…ＳＡＭ、１６…ＩＣカードインターフェース、３１…ＣＰＵ、
３２…ＲＡＭ、３３…ＲＯＭ、１００…カードアクセス確認プログラム。

Claims (5)

1. 無線受信回路と、
   前記無線受信回路が、ある機能Ｘの実行を要求するコマンドを送信することのないアンテナ（以下、トリガアンテナという）からの信号を受信したことを検出する受信検出手段と、
   前記受信検出手段の検出に基づいて、前記機能Ｘを正常に実行できるようにするための処理を行う正常化手段と、
   前記受信検出手段の検出に基づいて、前記機能Ｘが正常に実行されうる状態にないことを診断する診断手段と、を備え、
   前記正常化手段は、前記診断手段の診断に基づいて、前記機能Ｘを正常に実行できるようにするための処理を行うことを特徴とする無線受信装置。
2. 接続後の認証処理を経ることで接続相手のデータアクセスを許可するようになる記憶装置（以下、認証付き記憶装置という）を脱着可能に接続するためのインターフェースを備え、
   前記機能Ｘは、前記インターフェースに接続された前記認証付き記憶装置へのデータアクセスであり、
   前記正常化手段が行う、前記機能Ｘを正常に実行できるようにするための処理は、前記認証処理であることを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
3. 当該無線受信装置は車両に搭載され、
   前記トリガアンテナは、前記機能Ｘの実行を要求するコマンドを送信する、道路付近のアンテナの、当該道路に沿った手前にあることを特徴とする請求項１または２に記載の無線受信装置。
4. 前記トリガアンテナを識別するための識別情報を記憶する記憶媒体を備え、
   前記受信検出手段は、前記記憶媒体が記憶する前記識別情報に基づいて、前記無線受信回路が受信した信号が前記トリガアンテナからのものであることを検出することで、前記トリガアンテナから信号を受信したことを検出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の無線受信装置。
5. 無線受信回路が、ある機能Ｘの実行を要求するコマンドを送信することのないアンテナから信号を受信したことを検出する受信検出手段、
   前記受信検出手段の検出に基づいて、前記機能Ｘを正常に実行できるようにするための処理を行う正常化手段、および
   前記受信検出手段の検出に基づいて、前記機能Ｘが正常に実行されうる状態にないことを診断する診断手段、として、コンピュータを機能させるプログラムであって、
   前記正常化手段は、前記診断手段の診断に基づいて、前記機能Ｘを正常に実行できるようにするための処理を行うことを特徴とするプログラム。
   
   

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