收費公路上的卡處理系統和卡處理方法
2023-06-04 21:16:26 2
專利名稱：收費公路上的卡處理系統和卡處理方法
技術領域：
本發明涉及一種卡處理系統和一種卡處理方法，例如，用於使用一張預付費IC卡支付收費公路的過路費。
背景技術：
當前，可以非常容易地匿名購買在市場上廣泛存在的預付費磁卡(在下文種稱作磁卡)，因此這種卡對於用戶來說非常方便，並且在收費公路上作為一種常規類型的收費系統被廣泛地使用。
而且，在收費公路上已經引入一種電子收費系統(ETC系統)。在這種ETC系統中，在一輛車輛上安裝一個車載單元，當將一個ETC卡插入這個車載單元時，該車載單元與一個安裝在收費亭中的天線通信，並執行入口或出口處理。因此，在多數情況下，車輛不需要停車就能夠通過一個收費站。
另一方面，近年來，在諸如鐵路等的交通設施中，使用安裝有一個以微弱波與自動檢票機通信的功能部件的非接觸型IC卡，這對減輕擁擠起到一定作用。
在這些情況下，從磁卡改進成IC卡再到其它的卡，就IC卡而言，普遍地使用ETC卡和非接觸型IC卡是必然的，在這種情況下存在下面所述的各種問題。
即，在常規收費系統中使用的預付費磁卡始終存在非正當重寫金額信息以及其它數據的風險，迫切需要提高其安全性。
而且，ETC與常規收費系統協同工作，並受常規收費系統低吞吐量的不利影響，並沒有增加ETC車輛的吞吐量。因此，沒有明顯地緩解擁擠，很難說促進了用戶的便利性。而且，如果在ETC處理中產生任何錯誤，吞吐量進一步降低，用戶的便利性可能會變得更差。
而且，因為可以作為一種簡單卡使用非接觸型IC卡，該非接觸型IC卡利用微弱無線電波，不同於與象ETC的車載單元的訂約，進入收費公路的車輛可能相互非正當地交換IC卡。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種卡處理系統和一種卡處理方法，當在收費公路上作為單獨卡使用IC卡時，所述IC卡提供有一個與車載單元的接口功能和一個無線通信功能，所述方法和系統能夠改善用戶的便利性，同時防止非正當行為。
根據本發明，提供一種使用IC卡的卡處理系統，所述IC卡能夠通過與在使用收費公路的車輛內安裝的一個車載單元電接觸以及與安裝在收費公路路邊的一個天線單元的無線通信來交換信息。該系統包括第一處理器，配置以通過插入IC卡與車載單元電接觸，通過與車載單元無線通信來執行處理；和第二處理器，配置以在第一處理器的處理中產生錯誤時通過與IC卡的無線通信執行處理。
而且，根據本發明，提供一種使用IC卡的卡處理方法，所述IC卡能夠通過與在使用收費公路的車輛內安裝的一個車載單元電接觸以及與安裝在收費公路路邊的一個天線單元的無線通信來交換信息。該方法包括首先通過與插入了IC卡以與其電接觸的車載單元進行無線通信來執行一個處理；以及當首先執行的處理中產生錯誤時通過與IC卡的無線通信執行一個處理。
圖1是圖示本發明的收費公路中的卡處理系統可以應用的一種收費系統的結構的方框圖；圖2是圖示圖1所示的收費系統的入口ETC系統的結構的方框圖；圖3是圖示圖2所示的入口系統的設備布局的示意圖；圖4A是圖3所示的入口系統中安裝在收費公路右側的一個天線單元的正視圖；圖4B是圖3所示的入口系統中安裝在收費公路左側的一個天線單元的正視圖；圖5是圖示在本發明的卡處理系統和卡處理方法中使用的一種IC卡的結構的示意性透視圖；圖6是圖示圖1所示的收費系統的出口系統的結構的方框圖；圖7是圖示圖6所示的出口系統的設備布局的示意圖；圖8是圖示出口系統的外部天線單元的結構的方框圖；圖9A是圖7所示的出口系統中安裝在收費公路右側的一個天線單元的正視圖；圖9B是圖7所示的出口系統中安裝在收費公路左側的一個天線單元的正視圖；圖10是圖示本發明的卡處理系統可以應用的一個收費系統的入口處理操作的流程圖；圖11是圖示當在一輛車輛的入口處理中產生錯誤時的入口處理操作的流程圖；圖12是圖示當將一張IC卡插入/拔出一個車載單元時的處理的流程圖；圖13是圖示本發明的卡處理系統可以應用的一個收費系統的出口處理的流程圖；
圖14是圖示當沒有IC卡插入一個車載單元時在入口處的後備處理操作的流程圖；圖15是圖示當沒有IC卡插入一個車載單元時在出口處的後備處理操作的流程圖；圖16是圖示能夠使用一輛安裝有車載單元的租用汽車的處理的流程圖；和圖17是圖示因為諸如接觸不良等問題導致的一個IC卡重新發放處理的流程圖。
具體實施例方式
將在下文中參考附圖詳細地描述本發明的優選實施例。
如圖1所示，一種本發明的收費公路中的卡處理系統和卡處理方法可應用的收費系統包括一個安裝在收費公路入口處的入口系統60、一個安裝在出口處的出口系統70、以及一臺通過通信線路8連接到入口系統60和出口系統70的主計算機9(在下文中稱作上級主機)。入口系統60包括一個入口ETC系統1、一個入口常規型收費系統3和一個入口非接觸型IC卡系統5。出口系統70包括一個出口ETC系統2、出口常規型收費系統4和一個出口非接觸型IC卡系統6。常規型收費系統在此是指一種根據在所發出的通行票據上記錄的信息以現金收取費用的系統或者一種根據在所發出的通行票據上記錄的信息從磁卡型預付費卡中收取費用的系統。
入口常規型收費系統3是一種執行自動車輛種類鑑別、通行票據的發放和開啟/關閉安裝在入口線上的門杆的系統。入口非接觸型IC卡系統5是一種通過微弱無線電波與一張IC卡無線通信來執行入口處理(非接觸型IC卡處理)的系統。出口常規型收費系統4是一種根據在工作人員從車輛駕駛員收取的通行票據上記錄的信息以現金或者從磁卡型預付費卡中收取費用的出口處理的系統。出口非接觸型IC卡系統6是一種通過微弱無線電波與一張IC卡無線通信(非接觸型IC卡處理)執行出口處理(收費處理)的系統。上級主機9通過通信線路8接收在收費公路出口處在通行車道的內側和外側執行的出口處理的結果，和接收在入口處的IC卡處理後的入口信息，並核對這兩個信息。上級主機具有這樣的功能將在核對中識別出差別的IC卡在路側系統中的資料庫信息內登記為一個非正當卡，並將這個信息發送給收費公路的入口或出口。此外，非正當卡的信息也可以發送給收費公路的入口和出口。而且，上級主機響應於從安裝在收費亭內的一個卡處理器30(參見圖6)接收到的IC卡信息的核對查詢而搜索資料庫。並且當在資料庫內登記為一個可用IC卡的卡信息與該IC卡信息匹配時，上級主機9將結果回復給卡處理器30。
如圖2和圖3所示，入口系統60包括天線單元10和11、車輛種類鑑別器12、通行票據發放器13、用於左側駕駛車輛的自動通行票據發放器14(在下文中稱作用於左側駕駛車輛的通行票據發放器14)、路邊顯示器15、啟動檢測器16、啟動控制器17、控制器19、ETC天線21a和21b、ETC通行車道控制器20和車輛檢測器22a～22d。
天線單元10具有一個以直立狀態安裝在通行車道右側路邊上的柱型主體。該主體安裝在路邊的位置上(在車輛行駛方向的右側)，以便進入通行車道的車輛駕駛員一旦停車就能夠通過將手臂伸出窗外而伸手可及。在這個主體中，如圖4A所示，天線部分10UA、10MA和10LA和顯示器分別安裝在上、中和下三級。上級上的天線部分10UA和顯示部分10UD用於座椅較高的車輛，例如大型車輛、公共汽車、等等。中級上的天線部分10MA和顯示部分10MD用於高度適中的車輛，例如房車等。下級上的天線部分10LA和顯示部分10LD用於座椅較低的車輛，例如客車、輕型車輛、自行車、等等。當由控制器19選擇的天線部分10UA、10MA和10LA的卡處理功能(無線通信功能)有效時，顯示部分10UD、10MD和10LD發光、閃爍或者顯示消息。消息例如是「請將你的IC卡舉過此位置」、「請稍候等待前一車輛完成」、等等。
在天線單元10中，當能夠進行無線通信的IC卡被拿近天線部分10UA、10MA和10LA中至少之一的規定範圍內時，可應用的天線部分通過無線通信從該IC卡獲取卡信息。當所獲取的卡信息正常時，通過無線通信在該IC卡上記錄車輛信息、車輛種類信息和入口信息等等。在此所述的規定範圍是指，例如在這種情況下幾十釐米的範圍。而且，諸如觸摸或者舉起等動作包括在「拿近」，內。
天線單元11具有一個以直立狀態安裝在通行車道左側路邊上的柱型主體。該主體11在與天線單元10下級上的天線部分10LA幾乎相同的高度上安裝有天線部分11A和顯示部分11D。天線11A和顯示部分11D安裝在左側駕駛的車輛駕駛員將手臂伸出窗口就能夠伸手可及的位置上。當天線部分11A的卡處理功能(無線通信功能)有效時，顯示部分11D發光、閃爍或者顯示消息。
也就是說，天線單元11安裝在隔著通行車道與天線單元10幾乎正對的路邊上(在車輛行駛方向上的左邊)。天線單元11通過與IC卡的無線通信獲取卡信息，所述IC卡被拿近用於左側駕駛車輛的至少一個天線部分11A的位置，當從IC卡獲取的卡信息正常時，通過無線通信在該IC卡上記錄車輛信息、車輛種類信息和入口信息。
車輛種類鑑別器12檢測進入通行車道的車輛，並獲取進入車輛的信息，例如輪軸數量、高度、長度、車牌號、等等。車輛種類鑑別器12根據所獲取的車輛信息來鑑別一輛車的種類。在此所述的車輛種類是由收費公路的運營方劃分以便收取費用的級別，例如特大型、中型、小型、輕型車輛、等等。
當因為在對IC卡的入口處理中出現錯誤導致沒有正常完成入口處理時，通行票據發放器13根據一輛進入車輛的種類發放一張通行票據。
用於左側駕駛車輛的通行票據發放器14安裝在隔著通行車道與通行票據發放器13幾乎正對的路邊位置上，並將一張通行票據發放給一個左側駕駛的車輛駕駛員。
路邊顯示器15顯示處理狀態和車輛引導內容，並將車輛引導的內容通知車輛駕駛員。
啟動檢測器16在車輛駕駛員收到一張通行票據或者完成使用一張IC卡的入口處理之後檢測車輛啟動和離開通行車道。
啟動控制器17根據入口處理的結果允許或者阻止車輛通過。
控制器19通過一條通信線路連接到包括天線單元10和11的所有設備。控制器19從各種單元獲取信息，並執行對入口處理各單元和使用天線單元10和11的路邊單元的控制(使天線單元10和11的卡處理功能有效/無效的控制、通行票據發放器13和用於左側駕駛車輛的通信票據發放器的通行票據發放的控制、啟動控制器17的開啟/關閉的控制、等等)。
而且，入口系統60和出口系統70是根據收費公路距離的收費系統的結構的例子。在一個統一費用收取系統中，執行費用收取處理以在收費公路的入口或者出口處收取費用。因此，將類似於出口系統70的設備結構引入到入口系統60中。統一收費系統是一種在收費公路的入口或出口處集中收取統一費用的系統。
通行票據發放器13在垂直方向上(在不同的高度上)安裝有多個票據發放單元。如圖4A所示，通行票據發放器13與天線單元10並排安裝，票據發放單元13U、13M和13L分別安裝在主體中的上級、中級和下級。上級上的票據發放單元13U用於座椅較高的車輛，例如大型車輛、公共汽車、等等。中級上的票據發放單元13M用於高度適中的車輛，例如房車、等等。下級上的票據發放單元13L用於座椅較低的車輛，例如客車、輕型車輛、自行車、等等。通行票據發放器13的這多個票據發放單元13U、13M和13L被稱作第一通行票據發放單元。票據發放單元13U、13M和13L具有下述功能在控制器19的控制下發放通行票據，根據具體情況臨時撤銷所發放的通行票據，然後完全恢復或者重新發放通行票據。「根據具體情況」是下述情況當IC卡被舉過天線部分10UA、10MA或10LA中任一個時，或者當舉過天線部分10UA、10MA和10LA的IC卡處理未被正確完成時。
如圖4B所示，用於左側駕駛車輛的通行票據發放器14與天線單元11並排安裝，並且票據發放單元14A安裝在與主體上通行票據發放器13的下級上提供的票據發放單元13L幾乎相同的高度上。票據發放單元14A安裝在左側駕駛車輛的駕駛員將手臂伸出窗口就伸手可及的位置上。用於左側駕駛車輛的通行票據發放器的票據發放單元被稱作第二通行票據發放器。該票據發放單元14A具有下述功能在控制器19的控制下發放通行票據，根據具體情況臨時撤銷所發放的通行票據，然後完全恢復所發放的通行票據或者重新發放通行票據。
也就是說，通行票據發放器13的票據發放單元13U、13M和13L分別對應於天線單元10的天線部分10UA、10MA和10LA，並安裝在相鄰的位置上，用於左側駕駛車輛的通行票據發放器的票據發放單元14A對應於天線單元11的天線部分11A，並安裝在相鄰的位置上。
在LAN通信等情況下，根據地址控制表來控制各票據發放單元和天線單元之間的對應關係。此外，也可以通過劃分通信線路系統使用物理布線來控制對應關係。
一個ETC天線21a通過與在一輛車上安裝的車載單元的無線通信來獲取該車載單元和設置在該車載單元內的卡的信息。當所獲得的IC卡信息正確時，ETC天線21a將入口信息發送給該車載單元，並將該信息寫入到車載單元和IC卡上。
一個ETC車輛檢測器22a安裝在車輛種類鑑別器附近，橫跨通行車道，檢測進入該通行車道的車輛，並將結果通知ETC通信車道控制器20。
當車輛檢測器22a檢測到進入通行車道的一輛車時，ETC通行車道控制器20指示一個ETC天線21a發射無線電波，因此開始ETC天線21a和車載單元之間的通信。一個ETC車輛檢測器22b安裝在ETC天線21a的通信區域的終點位置上，橫跨通行車道並檢測一輛離開ETC天線21a的通信區域的車輛，並將其通知給ETC通行車道控制器。當該車輛檢測器22b檢測到一輛離開ETC天線21a的通信區域的車輛時，ETC通行車道控制器20指示ETC天線21a停止無線電波發射，並結束通過ETC天線21a的無線通信。ETC通行車道控制器20控制ETC路邊設備的入口處理。一個ETC車輛檢測器22c安裝在入口通行車道的近乎中央的位置上，橫跨通行車道並檢測通過該位置的車輛，將其通知ETC通行車道控制器20。ETC車輛檢測器22d安裝在入口通行車道的車輛出口處(末端部分)，橫跨通行車道，檢測通過此位置的車輛，並將其通知ETC通行車道控制器20。
如圖5所示，在這個收費系統中使用的IC卡包括一個IC晶片51，包括一個半導體存儲器和一個內置在該卡中的操作部；一個設置在該卡表面上的接觸型IC端子52；和一個在該卡的外圍部分上形成的用於非接觸型IC的天線53。
在IC晶片51的半導體存儲器中，存儲有諸如卡的標識號等的卡個體信息(固定信息)、包括預付費金額(餘額)以及使用歷史信息等的可變信息。在使用歷史信息中，包括諸如在入口處理中指定車輛的車牌號等車輛信息、鑑別車輛種類信息、入口信息、等等。而且，在半導體存儲器中，存儲有控制操作部的軟體。這個軟體在操作部內執行，當一個IC卡被插入一個車載單元時，它比較並核對所述車載單元的固定信息與在該IC卡內記錄的車載單元的固定信息。當作為該核對結果檢驗為一致時，將入口信息從IC卡存儲器轉錄(拷貝)到車載單元的存儲器以匹配在車載單元存儲器和IC卡存儲器內存儲的內容。在IC卡的表面上，印刷有每個卡的卡個體標識號，以便能夠可視地確定IC卡。
接觸型IC卡端子52用於在該IC卡插入ETC車載單元時進行與該IC卡的通信。
用於非接觸型IC的天線53用於執行與天線單元10和11的天線部分10UA、10MA、10LA和11A的無線通信，並接收從天線單元10和11的天線部分10UA、10MA、10LA和11A發射的無線電波。
也就是說，這個IC卡安裝有一個在內部基片上提供的稱作無線貼片的IC晶片、一個用作與卡處理器30的接口(電連接)的接觸型IC端子、和一個通過在基片上形成導體圖案(銅箔印刷布線等)構成的天線(用於非接觸型IC的天線53)。
如圖6和圖7所示，出口系統70包括天線單元35和36、車輛種類鑑別器32、路邊顯示器23、紙片處理器24、收據發放器25、啟動檢測器26、啟動控制器27、卡處理器30、控制器29、ETC天線31、ETC車輛檢測器33a和33b和ETC通行車道控制器39。而且，紙片處理器24、收據發放器25、控制器29和卡處理器30設置在路邊的工作人員收費亭36內。
路邊顯示器23顯示IC卡處理狀態(扣除金額、扣除後的餘額、等等)，並催促通過IC卡執行處理。
紙片處理器24處理通行票據等，並向負責收費的工作人員顯示。收費站內的工作人員執行輸入操作。
收據發放器25為收費公路的使用發放憑據。
卡處理器30執行ETC接觸型IC卡的讀/寫。
控制器29通過卡處理器30獲取IC卡信息來執行與收費有關的處理，並具有一個控制路邊設備的內置控制模塊28。
車輛種類鑑別器32檢測在收費公路上行駛並進入出口通行車道(出口車道)的車輛(離開收費公路的車輛)，並獲取該車輛的信息，例如該車的輪軸數量、高度、長度和車牌號等等。根據所獲得這些車輛信息來鑑別車輛種類。在此所述的車輛種類例如是大型、特大型、中型、小型或輕型車輛。
卡處理器30安裝有一個與IC卡的接觸型IC端子的接口(接觸型IC端子)。當插入一張IC卡並且兩個端子相互連接時，開始通信，並根據在該IC卡內存儲的信息執行收費處理。
而且，卡處理器30具有一個類似於天線單元10和11的執行無線通信的功能；也就是說，該功能是當一個IC卡被舉過或者接觸卡處理器的表面時，通過與IC卡的無線通信從IC卡讀取信息，並寫入處理結果。這個無線通信功能是通過在例如大約幾十釐米的通信範圍發射無線電波，並通過所發射無線電波與非接觸型IC卡天線的諧振，來執行從/到IC卡的IC晶片51的信息的讀/寫處理。
控制器29的控制模塊28是半導體存儲器的一部分，並存儲一個控制程序，用於控制IC卡、車輛、收費亭36內的設備或者路邊設備的相關處理。而且，控制模塊28自身可以被用作一個軟體。控制器29執行控制模塊28的處理、收費公路的相關處理(出口處理等等)以及上述設備的控制。在控制器模塊28中，存儲有出口信息(收費站號碼、車道號碼、該收費站和其它收費站的費用(一個費用表)、等等)。控制模塊28(或者紙片處理器24等)根據在一個離開收費公路的車輛的IC卡上存儲(記錄)的入口信息和出口信息計算一個通行費用(使用費)，並收取該費用。
ETC天線31通過與安裝在車輛內的車載單元的無線通信獲取一個車載單元和一個插入該車載單元的IC卡的信息。而且，ETC天線31將ETC的收費處理結果數據發送給車載單元，並存儲在車載單元和IC卡內。ETC車輛檢測器33a設置在車輛種類鑑別器32附近，橫跨通行車道並檢測進入該通行車道的車輛，將結果通知給ETC通行車道控制器39。當該ETC車輛檢測器檢測到一輛駛入車輛時，ETC通行車道控制器39指示通過ETC天線31進行無線電波發射，並開始ETC天線31和車載單元之間的通信。ETC車輛檢測器33b安裝在ETC天線31的通信區域的終點位置，橫跨通行車道，當檢測到一輛離開ETC天線31的通信區域的車輛時，通知ETC通行車道控制器39。當ETC車輛檢測器33b檢測到一輛離開ETC天線31的通信區域的車輛時，ETC通行車道控制器39發出指示以不再通過ETC天線31發射無線電波，並結束通過ETC天線31的ETC處理的無線通信。
如圖8所示，安裝在收費亭36外部的天線單元35和36包括一個包括通過通信線路相互連接的內部主體41a和外部主體41b的主體、控制器43、電源44、天線部分35UA、35MA、35LA和36A、以及顯示部分35UD、35MD、35LD和36D。內部主體41a安裝在控制器29內，並容納控制器43和電源44。控制器43連接到(對接到)控制器29的控制模塊28。控制器43完全控制整個系統，並通過與控制模塊28通信來執行所需要的IC卡的卡處理。電源44向該系統的每個單元提供電源。在外部主體41b內，容納天線部分35UA、35MA、35LA和36A以及顯示部分35UD、35MD、35LD和36D。天線部分35UA、35MA、35LA和36A執行與IC卡的無線通信。顯示部分35UD、35MD、35LD和36D顯示IC卡使用的相關事項、處理狀態、錯誤內容、等等。
如圖9A所示，天線單元35具有以直立狀態安裝在通行車道的右側路邊上的柱型外部主體41b。在外部主體41b內，天線部分35UA、35MA和35LA和顯示部分35UD、35MD和35LD分別安裝在上、中和下級上。安裝在上級上的天線部分35UA和顯示部分35UD用於座椅較高的車輛，例如大型車輛、公共汽車、等等。在中級上的天線部分35MA和顯示部分35MD用於高度適中的車輛，例如房車等。在下級上的天線部分35LA和顯示部分35LD用於座椅較低的車輛，例如客車、輕型車輛、自行車、等等。
如圖9B所示，天線單元36具有以直立狀態安裝在通行車道的左側路邊上的柱型外部主體41b。在外部主體41b中，天線部分36A和顯示部分36D安裝在與天線單元35的下級高度幾乎相同的位置上。天線部分36A和顯示部分36D安裝在左側駕駛車輛的駕駛員伸手可及的位置上。當天線部分36A的卡處理功能(無線通信功能)有效時，顯示部分36D發光、閃爍或者顯示消息。
而且，天線單元35和36的對準僅僅是一個例子，根據安裝條件可以將所有的組成單元都安裝在外部主體內，或者可以改變主機內組成單元的組合。例如，天線部分35UA、35MA、35LA和36A可以與包括控制器43和顯示器47的主體分離，天線部分35UA、35MA、35LA和36A和顯示部分35UD、35MD、35LD和36D可以分別安裝在分離的位置上(在外部)。
當由控制器29選擇的天線部分35UA、35MA、35LA和36A的卡處理功能(無線通信功能)有效時，顯示部分35UD、35MD、35LD和36D發光、閃爍或者顯示消息。這些消息例如是「請將你的IC卡舉過此位置」、「請稍候等待前一車輛完成」等引導信息。
而且，為了使天線部分35UA、35MA、35LA和36A的卡處理功能(無線通信功能)有效或者無效，所有的天線部分35UA、35MA、35LA和36A通常保持停止。然後，當車輛種類鑑別器32鑑別出一個車輛種類時，僅在對應該車輛種類的位置上的天線部分35UA、35MA、35LA和36A執行操作。或者通過預先使所有的天線部分35UA、35MA、35LA和36A保持操作，當車輛種類鑑別器32鑑別出一個車輛種類時，停止除了在對應於該車輛種類的位置上的天線部分之外的其它天線單元的操作(關閉無線通信功能)。
在下文中，將參考圖10至圖17描述這個收費系統的操作。首先，將參考圖10的流程圖描述這個收費系統的入口處理操作。
在一個收費公路入口的收費站上，當一輛車駛入通行車道即入口車道時，在其中執行與車輛有關的入口處理，例如將入口信息寫入IC卡的處理，由車輛種類鑑別器12和ETC車輛檢測器22a檢測到該車輛的駛入(S101)。將這個檢測結果通知ETC通行車道控制器20。ETC通信車道控制器20指示ETC天線21a開始通信。因此，ETC天線21a的無線通信開始，並檢查該車輛是否安裝有一個與ETC兼容的車載單元(ETC車載單元的有效性)(S102)。
當發現一輛車安裝有車載單元時並能夠執行無線處理時(在下文中稱作一個ETC車輛)，作為ETC車載單元有效性檢查的結果，使用ETC天線21a執行ETC入口處理。
而且，在車輛種類鑑別器12內，根據諸如輪軸數量、車輛高度、車輛長度、車牌號等車輛信息來鑑別車輛種類(S103)，並將鑑別結果通知控制器19。
如果ETC處理出錯(異常結束)(在S105中為NG)，從ETC通行車道控制器20將該錯誤的處理結束通知控制器19。控制器19作為一個錯誤處理來執行非接觸型IC卡處理(S106)。無論ETC處理的正常/異常結束，IC卡的操作部都從車載單元獲取與所述車輛有關的車輛信息(車牌號等)和車載單元的特有信息(車載單元的標識號碼)，將在半導體存儲器內存儲的IC卡的個體信息(卡的標識號碼)發送給車載單元(S104)，並將這個IC卡的個體信息存儲在車載單元的存儲器內。然後，在入口通行車道上的ETC處理被正常地完成，並將車載單元從ETC天線21a接收到的入口信息存儲在車載單元的存儲器內(S105)。
當ETC處理正常結束時(S105中為OK)，ETC通行車道控制器20控制啟動控制器17的門杆開啟，並在路邊顯示器15上顯示可以通行(S107)。
車載單元從ETC天線21a接收並存儲在存儲器內的入口信息被IC卡的操作部獲取，並存儲在IC晶片51的半導體存儲器內(S108)。
當啟動控制器17的門杆開啟，車輛通過通行車道並被ETC車輛檢測器22d或者啟動檢測器16檢測到時，ETC通行車道控制器20關閉啟動控制器17的門杆，該通行車道關閉(S109)。
接著，將參考圖11描述在車輛的ETC處理中產生一個錯誤時的入口處理。
當一輛駛入入口通行車道的車被ETC車輛檢測器22a檢測到時(S201)，開始通過ETC天線21a的無線通信並判斷在駛入的車輛內是否安裝有一個ETC車載單元。作為這個判斷的結果，當發現駛入車輛與ETC兼容時，由ETC天線21a執行ETC入口處理，並根據諸如輪軸數量、高度、長度、車牌號等車輛信息來鑑別車輛種類。
在此，當在ETC處理中產生一個錯誤和ETC入口處理異常結束時，ETC通行車道控制器20在路邊顯示器15上顯示執行非接觸型IC卡處理的誘導(S202)。而且，ETC通行車道控制器20將錯誤的產生通知控制器19。
看到在路邊顯示器15上顯示的誘導的車輛駕駛員用戶將車輛開到作為用於非接觸型IC卡的天線的天線單元10或11的位置，並停在那裡。然後，當車輛駕駛員將IC卡從車載單元中抽取並通過窗口將它舉到一個天線單元例如天線單元10上時，該天線單元10開始與IC卡的無線通信，並執行駛用非接觸型IC卡大部分功能的入口處理(S203)。當天線單元10與IC卡的無線通信正常執行時(在S204中為是)，操作部檢查該IC卡中ETC處理錯誤的內容(S205)。而且，在座椅較低的客車的情況下，當作為駕駛員的用戶將一個IC卡拿到位於天線單元10下級位置上的天線部分10LA上時，無線通信開始。當車輛是一個左側駕駛的車輛時，當將一個IC卡舉到安裝在通行車道左側的天線單元11的天線部分11A(參見圖4B)上時，無線通信開始。
存在如下所述的四種情況的ETC處理錯誤(1)車載單元特有信息讀取正常、ETC讀取正常、ETC寫入異常；(2)車載單元特有信息讀取異常、ETC讀取正常、ETC寫入異常；(3)車載單元特有信息讀取正常、ETC讀取異常、ETC寫入異常；(4)車載單元特有信息讀取異常、ETC讀取異常、ETC寫入異常。
例如，在錯誤情況(1)的情況下，其中能夠正常地執行車載單元特有信息的讀取處理，但是不能正確地執行入口信息等的寫入處理(在S205中為是)，除了入口信息之外，還將表示ETC天線21a的異常ETC寫入處理的ETC入口處理結果信息、車載單元特有信息和車輛種類鑑別信息從ETC天線21a發送給IC卡。在該IC卡內，操作部將這些信息記錄在IC晶片51中的半導體存儲器內。同時，操作部將包括該非接觸型IC卡的使用的使用歷史信息記錄在該半導體存儲器內(S206)。而且，當將IC卡再次插入車載單元時，IC卡的操作部將IC卡的個體信息(標識號)發送給車載單元。
接著，當車輛駕駛員將IC卡再次插入車載單元時(S207)，IC卡的操作部檢查在車載單元的存儲器內存儲的錯誤內容(S208)。
當這是錯誤情況(1)而非錯誤情況(4)時(在S208中為否)，操作部比較和核對由ETC天線21a在ETC處理中首先讀取的車載單元特有信息與當將該IC卡再次插入車載單元中時從車載單元存儲器中讀取的車載單元信息(S209)。當作為比較和核對的結果能夠確認匹配時，操作部將在非接觸型IC卡處理中在IC卡上記錄的入口信息或者通行歷史信息發送給車載單元(S210)。
而且，當完成一系列的IC卡處理時，控制器19將完成處理通知給ETC通行車道控制器20。ETC通行車道控制器20控制啟動控制器17開啟其門杆，並控制路邊顯示器15顯示允許通行。然後，當啟動檢測器16或者ETC車輛檢測器22d檢測到車輛啟動時(S211)，ETC通行車道控制器20通過關閉啟動控制器17的門杆來關閉通行車道。
另一方面，在錯誤情況(2)、(3)和(4)下，其中至少不能執行車載單元信息讀取處理器或ETC讀取處理之一，除了入口信息之外，將表示ETC天線21a的異常ETC讀取處理的ETC入口處理結果和車輛種類鑑別結果的信息(車輛種類鑑別信息)發送給一個IC卡，並由操作部將這些信息記錄在IC晶片51的半導體存儲器內。同時，操作部在半導體存儲器內記錄包括非接觸型IC卡的使用的使用歷史信息(S212)。在這種情況下，未獲取車載單元的特有信息。
當車輛駕駛員將IC卡再次插入該車載單元時(S207)，操作部檢查在車載單元存儲器內存儲的錯誤內容(S208)。
在作為該檢查的結果的錯誤情況(2)和(3)的情況下，即當錯誤是除了錯誤情況(4)之外的錯誤情況下(在S208中為否)，操作部比較和核對由ETC天線21a在ETC處理中首次讀取的車載單元特有信息與當將IC卡再次插入車載單元中時從車載單元的存儲器中讀取的車載單元特有信息(S209)。
當作為這個比較和核對的結果可以檢查到匹配時，操作部發送在非接觸型IC處理中在IC卡內記錄的入口信息和通行歷史信息給車載單元(S210)。
而且，當一系列的IC卡處理被完成時，控制器19將結果通知ETC通行車道控制器20。ETC通行車道控制器20控制啟動控制器17以控制門杆，並控制路邊顯示器15以顯示允許通行。然後，當啟動檢測器16或者ETC車輛檢測器22d檢測到車輛啟動時(S211)，ETC通行車道控制器20通過關閉啟動控制器17的門杆來關閉通行車道。
在錯誤情況(4)下，其中當在步驟S208中檢查錯誤內容時車載單元讀取處理和ETC讀取處理都不能被正確地執行(在S208中為是)，IC卡的操作部比較和核對在入口處理中讀取的車輛種類鑑別信息和插IC卡的車載單元的特有信息。當通過這個比較和核對確認兩個信息相互匹配時，將在非接觸型IC卡處理中在IC卡內記錄的入口信息和通行歷史信息發送給車載單元(S210)。此後，當完成一系列的卡處理時，控制器19將結果通知ETC通行車道控制器20。ETC通行車道控制器20控制啟動控制器17開啟門杆和路邊顯示器15顯示允許通行。然後，當啟動檢測器16或者ETC車輛檢測器22d檢測到啟動的車輛時(S211)，ETC通行車道控制器20通過關閉啟動控制器17的門杆來關閉通行車道。而且，儘管將一個IC卡用作一個非接觸型IC卡，作為ETC處理中產生錯誤的結果，非接觸型IC卡處理變得不正確(S204的否)，控制器19指示可用的通行票據發放器13或者用於左側駕駛車輛的通行票據發放器14將一張通行票據發放給該車輛(S214)。在檢測到一張通行票據被抽出時，將結果通知ETC通行車道控制器20。ETC通行車道控制器20控制啟動控制器17開啟門杆和路邊顯示器15顯示允許通行。然後，當啟動檢測器16或者ETC車輛檢測器22d檢測到車輛啟動時(S211)，ETC通行車道控制器通過關閉啟動控制器17的門杆來關閉通行車道。
接著，將參考圖12所示的流程圖解釋從車載單元中拔出一個IC卡或者將其插入的處理。
在車輛的車載單元的入口處理被完成的情況下(S301)，當用戶將IC卡從該車輛的車載單元中拔出並再次將其插入時(S302)，由IC卡內的操作部檢測到來自接觸型IC端子52的電源。然後，IC卡的操作部再次從車載單元中讀取車載單元的特有信息，並讀取在車載單元的存儲器內記錄的入口處理信息(卡個體信息、經過入口處理的車載單元特有信息、鑑別出的駛入車輛種類信息、入口信息、等等)(S303)。
在完成讀取處理之後，操作部比較和核對在IC卡的半導體存儲器內記錄的入口處理信息、再次插入IC卡時從車載單元讀取的入口處理信息和車載單元的特有信息(S304)。當作為這個比較和核對的結果確認信息匹配時(在S304中匹配)，操作部正常地完成處理(S305)。
另外，當作為比較和核對的結果確認不匹配時(在S304中不匹配)，將不匹配和實質記錄在IC卡的半導體存儲器內，並發送給再次插入IC卡的車載單元，並將不匹配的內容存儲在車載單元的存儲器內(S307)。
接著，將參考圖13所示的流程圖解釋這個收費系統的出口處理。
在這個收費系統中，當一輛車駛入收費站的通行車道(出口車道)和ETC的車輛檢測器33a檢測到該駛入車輛時(S401)，ETC通行車道控制器39通過ETC天線31判斷該駛入車輛上是否安裝有一個ETC車載單元(一個ETC車載單元的有效性檢查)(S402)。
當作為ETC車載單元有效性檢查的結果檢測到該駛入車輛具有一個ETC車載單元時，也就是說，該車輛是一個ETC車輛，ETC通行車道控制器39根據從ETC車載單元獲得的數據來檢測此次入口處理時和之後不匹配記錄的有效性(S403)。
當作為不匹配記錄有效性檢查的結果存在不匹配記錄時(S403的是)，ETC通行車道控制器39判斷出該車輛將由負責的工作人員來處理(S404)，並將結果顯示在路邊顯示器23上。
而且，當作為不匹配記錄有效性檢查的結果不存在不匹配記錄時(S403的否)，由ETC天線31執行ETC出口處理和車輛種類鑑別處理(S405)。
當ETC天線31的ETC出口處理被正常完成時(S405的OK)，ETC通行車道控制器39控制啟動控制器27開啟門杆27a或27b，和控制路邊顯示器23顯示允許通行。然後，當啟動檢測器26或者ETC車輛檢測器33b檢測到車輛啟動時(S406)，ETC通行車道控制器39通過關閉啟動控制器27的門杆27a或27b來關閉通行車道。而且，當在ETC天線31的ETC出口處理中產生一個錯誤時(S405的NG)，ETC通行車道控制器39檢查錯誤內容，並導致ETC出口異常處理和非接觸型IC卡處理(S407)。
存在下述三種ETC出口處理(1)ETC讀取正常，ETC寫入異常；(2)ETC讀取正常，ETC寫入異常，入口車載單元未知；(3)ETC讀取異常，ETC寫入異常。
當產生上述任何一種ETC出口處理錯誤時，ETC的通行車道控制器39在路邊顯示器23上顯示非接觸型IC卡處理的誘導。而且，將錯誤的生成從ETC通行車道控制器39通知給控制器29。
看到在路邊顯示器23上所顯示的誘導的車輛駕駛員用戶將車輛開到用於非接觸型IC卡的天線單元35或36的位置上，並停在那裡。然後，當駕駛員將IC卡從車載單元中抽出並通過窗口拿到諸如天線單元35的天線單元上時，天線單元35開始與IC卡的無線通信，並執行駛用非接觸型IC卡的大部分功能的出口處理(S408)。
當天線單元35和IC卡的無線通信被正常執行時，控制器29檢查ETC處理錯誤的內容(S409)。IC卡內的操作部可以執行這一處理。而且，當車輛是諸如客車的座椅較低的車輛，駕駛員用戶將IC卡舉到如圖9A所示的天線單元35下級上的天線部分35LA時，開始無線通信。在使用左側駕駛的車輛的情況下，當一個IC卡被舉到安裝在通行車道左側的天線單元36的天線部分36A(圖9B)上時開始無線通信。
在錯誤情況(1)中，其中例如能夠正常地ETC讀取入口信息和車載單元的特有信息，但是不能正常地執行出口記錄處理(S409的(1))，控制器29比較和核對從IC卡的半導體存儲器讀取的入口信息和車載單元的特有信息與ETC出口讀取結果(S410)。
當比較和核對的結果為NG時(S411的否)，控制器29確定應當由一個負責的工作人員執行該處理(S414)，並將結果顯示在路邊顯示器23和一個臨近天線單元35的顯示器上。
而且，當比較和核對的結果為OK時(S411的是)，控制器29根據從車載單元特有信息判斷出的車輛種類執行出口處理(S412)並收取從入口到出口的費用。而且，控制器29控制天線單元35，並從天線單元35在IC卡的IC晶片51(半導體存儲器)內存儲ETC天線31(出口天線)的ETC處理變得異常和作為非接觸型IC卡的一個IC卡的使用記錄(S413)。
在收取費用之後，控制器29將結果通知給ETC通行車道控制器39。通行車道控制器39控制啟動控制器27開啟門杆，並控制器路邊顯示器23顯示允許通行。此後，當啟動檢測器26檢測到車輛啟動時(S406)，ETC通行車道控制器39通過關閉啟動控制器27的門杆27a或27b來關閉通行車道。
而且，在錯誤情況(2)的情況下(S409的(2))，當ETC出口處理錯誤時，例如在步驟S409中判斷能正常執行ETC讀取處理但是不能正確地執行在出口處的記錄處理，並且在入口處理中不能正確地讀取車載單元的特有信息，控制器29的控制模塊28執行由天線單元35通過無線通信從IC卡的半導體存儲器中讀取的入口信息和入口車輛種類鑑別信息與該車輛的車載單元的特有信息(ETC出口讀取結果)的比較和核對(S415)。當比較和核對結果為OK時(S416的是)，將結果顯示在安裝在收費亭36內的紙片處理器24上，並催促下一操作(最終決定的輸入等)(S417)。
當負責工作人員可視地查看紙片處理器24的顯示內容和車輛，確認車輛種類，可以通過比較和核對來確認匹配，通過操作確認按鈕等來輸入一個確定的費用(S418)，控制器29的控制模塊28確定一個收取的費用並執行出口處理。從而，收取收費公路的費用。而且，將在出口處ETC天線31的異常ETC處理和作為一個非接觸型IC卡的IC卡的使用作為使用歷史記錄在該IC卡內(S413)。
而且，當通過比較和核對不能檢查到匹配時，控制器29的控制模塊28暫停該出口處理，並判斷出可能存在諸如交換IC卡的非正當行為，通過在紙片處理器24的顯示屏上顯示一個警告消息或者通過一個揚聲器發出一個告警音來告警。而且，當存在非正當行為的可能性時，將其作為使用歷史存儲在IC卡的半導體存儲器內。
另外，在錯誤情況(3)的情況下(S409的(3))，其中不能正確地讀取諸如入口信息和一個車載單元的特有信息，則在上述步驟S409的判斷處理中將一個錯誤的產生從ETC通行車道控制器39通知給控制器29。ETC通行車道控制器39在路邊顯示器23上顯示非接觸型IC卡處理的誘導。
看到在路邊顯示器23上顯示的誘導的車輛駕駛員用戶將IC卡從車載單元中抽出，將其舉過天線單元35以使用非接觸型IC卡的大部分功能。天線單元35開始與IC卡的無線通信並讀取在入口處記錄在IC卡內的入口信息、車載單元特有信息和車輛種類鑑別信息，並將所讀取的信息通知給控制器29。控制器29的控制模塊28比較和核對在入口和出口處從IC卡讀取的車輛種類鑑別信息和在IC卡的半導體存儲器內記錄的車載單元特有信息(S419)，當這個比較和核對的結果為OK時(S416的是)，類似於出錯情況(2)，將其內容顯示在安裝在收費亭36內的紙片處理器24上(S417)。
當可視地檢查在紙片處理器24上所顯示的內容和車輛種類並通過比較和核對確認匹配時，負責工作人員輸入所確認的信息(S418)。控制器模塊28決定將要收取的費用，通過天線單元35執行出口處理，並收取通行費用。
另外，當通過比較和核對無法確認匹配時，控制模塊28暫停出口處理，並判斷出可能存在諸如交換IC卡的非正當行為，則發出一個警告。而且，在IC卡內存儲變得異常的ETC天線31的ETC處理和作為非接觸型IC卡的IC卡的使用(S413)。而且，當存在非正當行為的可能性時，也將其存儲在IC卡內。
儘管將一個IC卡用作非接觸型IC卡，非接觸型IC卡處理變得不正確(S411的否，S416的否)或者當一個通行票據在入口出被發放時，由一個負責工作人員執行該IC卡的處理(S414)。
當由一個負責工作人員執行處理時，用戶將IC卡遞交給負責工作人員。當還存在一張通行票據時，也將其遞交給負責工作人員。
負責工作人員通過安裝在工作亭36內和具有用於ETC的IC卡讀寫功能(接觸型IC卡)的IC卡處理器30來為該IC卡執行出口處理。而且，將一張通行票據輸入紙片處理器24並由其處理。
將參考圖14和圖15解釋用於補償當將一個IC卡插入一個車載單元時不能執行的ETC處理的後備操作。圖14是圖示入口處理的流程圖，圖15是圖示出口處理的流程圖。
首先，將參考圖14所示的流程圖解釋入口處理。
當在收費站由ETC車輛檢測器22a檢測到一輛駛入收費公路通行車道(入口車道)的車輛時，通過ETC天線21a的無線通信執行ETC入口處理。而且，由車輛種類鑑別器12鑑別車輛種類。當此時沒有IC卡插入在車載單元中時，可以從車載單元讀取該車載單元的特有信息，但是完全不能讀取出卡的個體信息。
在這種情況下，ETC通行車道控制器20判斷出一個車載單元處於未插入IC卡的狀態，並通知用戶未插入IC卡，並催促用戶將一個IC卡插入車載單元。同時，即使在一個IC卡插入車載單元中時，IC卡與車載單元的接觸故障也是可以預料的，因此，ETC通行車道控制器20在路邊顯示器23上顯示一個消息(S505)以催促用戶將IC卡舉過用作非接觸型IC卡的天線的天線單元10或11。
然後，當該車輛的用戶將IC卡舉過例如天線單元10時，天線單元10開始與IC卡的無線通信(S506)。通過該通信，通過與車載單元的ETC通信已經獲得的車載單元的入口信息和特有信息被記錄在IC卡上(S507)。
當在完成入口處理之後在IC卡未插入車載單元的情況下該車輛抵達出口時(S508的否)，則變成未插入IC卡的出口處理(S509)。
而且，當用戶在收費公路上將一個IC卡插入車載單元中，並且IC卡的操作部根據電源和通信請求檢測到所插入的IC卡時(S508的是)，IC卡的操作部比較和核對車載單元的特有信息和在IC卡的半導體存儲器內記錄的車載單元的特有信息(S510)。當通過該比較和核對能夠確認匹配時(S510的匹配)，則操作部通過從半導體存儲器將入口信息發送到車載單元的存儲器來存儲(複製)該入口信息(S511)，當車載單元的內容與IC卡存儲器的內容一致時，則可以在出口處執行正常的出口處理(S512)。而且，當作為比較和核對的結果不能確認匹配時(S510的不匹配)，操作部判斷出存在諸如交換IC卡的非正當行為的可能性，並提供一個非正當行為警告(S513)。此時，將非正當行為可能性的信息作為使用歷史記錄存儲在IC卡的半導體存儲器內。然後，當出口處理開始時，從車載單元將一個請求暫停出口處理的信息發送給ETC天線31或者天線單元35和36。
接著，將參考圖15所示的流程圖解釋出口處理。
當ETC車輛檢測器33a檢測到一輛車駛入收費公路出口收費站的通行車道(出口車道)時(S601)，通過ETC天線31的無線通信開始，並通知ETC通行車道控制器39。ETC通行車道控制器39指示ETC天線31開始通信。然後，通過ETC天線31的通信開始，並檢查該車輛是否安裝有一個ETC車載單元(ETC車載單元有效性的檢查)(S602)。作為ETC車載單元有效性檢查的結果，當確認該車輛安裝有一個ETC車載單元時，ETC天線31執行ETC出口處理(S603)。而且，由車輛種類鑑別器32鑑別車輛種類。此時，如果在車載單元中未插入IC卡，則類似於ETC入口處理，可以讀取車載單元的特有信息但是完全不能讀取IC的個體信息(S604)。
在這種情況下，ETC通行車道控制器39判斷出在車載單元內未插入IC卡，並通知用戶未插入IC卡，通過例如在路邊顯示器23上顯示一個消息來催促用戶將IC卡插入車載單元。同時，當IC卡與車載單元的接觸出故障時，ETC通行車道控制器39顯示一個消息以指導用戶將IC卡舉過作為用於非接觸型IC卡的天線的天線單元35或36，並催促用戶將IC卡舉過天線單元35或36(S605)。
當用戶根據該誘導(指導)將IC卡舉過例如天線單元35時，天線單元35通過與IC卡的無線通信(S606)從IC卡讀出出口處理所用的信息(S607)，並將其轉發給控制器29。控制器29的控制模塊28比較和核對來自天線單元35的在入口處IC卡的個體信息與在該出口處的IC卡的個體信息和車載單元的特有信息(S608)。
作為該比較和核對的結果，當在入口處的IC卡個體信息和車載單元特有信息與在出口處的IC卡個體信息和車載單元特有信息不匹配時(S608的不匹配)，控制模塊28判斷出存在非正當行為的可能性，並發出一個警告，暫停出口處理(S609)。
另一方面，當在出口處IC卡未插入車載單元時，ETC天線31還讀取在車載單元存儲器內存儲的車載單元的特有信息。然後，當車輛用戶將一個IC卡舉過天線單元35時，天線單元35從IC卡讀取入口信息和在IC卡內記錄的車載單元的特有信息，並該信息轉發給控制器29。控制器29的控制模塊28比較和核對由天線單元35發送的車載單元特有信息(存儲在IC卡內)與通過ETC天線31從車載單元接收到的該車輛的車載單元特有信息(S608)。當通過比較和核對確認信息匹配時(S608的匹配)，通過天線單元35和IC卡之間的無線通信執行收取費用處理(S610)。
在收取費用之後，控制器29將結果通知ETC通行車道控制器39。該ETC通行車道控制器39控制啟動控制器27開啟門杆27a，並控制路邊顯示器23顯示允許通行。此後，當啟動檢測器26檢測到車輛啟動時(S611)，ETC通行車道控制器39通過啟動控制器27操作門杆27a或27b關閉通行車道。而且，當車載單元的兩個特有信息不匹配時，控制模塊28認為存在非正當行為的可能性，並暫停該處理(S609)。
接著，將參考圖16所示的流程圖解釋使這個收費系統能夠適用安裝有並非為ETC IC卡設置的車載單元的車輛(安裝有車載單元的租用車輛)的處理。
在安裝有車載單元的租用汽車(車輛)的情況下，當在進入收費公路之前將一個IC卡插入車載單元時，IC卡的操作部檢測到它插入在車載單元中(S701)，讀出車載單元的特有信息，並將該信息記錄在半導體存儲器內。而且，操作部將在IC卡的半導體存儲器內存儲的卡個體信息發送給車載單元，並將其存儲在車載單元的存儲器內(S702)。
然後，當安裝有車載單元的租用汽車(車輛)的駕駛員駕駛汽車駛入入口收費站的入口車道時(S703)，將IC卡從車載單元中拔出，並將其舉過作為用於非接觸型IC卡的天線的天線單元10或11。在這種情況下，假設將IC卡舉過例如天線單元10。
天線單元10通過與IC卡的無線通信(S704)執行入口處理(S705)。
在此所述的入口處理是非接觸型IC卡處理，其中天線單元10通過與IC卡的無線通信從IC卡獲取卡個體信息、車載單元特有信息、可用餘額、等等，並將這些信息發送給控制器19，該控制器19然後根據該車載單元的特有信息識別該車輛的種類，並從天線單元10將識別出的車輛種類信息、入口通行時間信息、入口號碼等等作為入口信息發送給IC卡，並存儲在其中。
在入口處理之後，車輛駕駛員將IC卡再次插入車載單元。當IC卡插入車載單元時，IC卡的操作部從車載單元的存儲器中讀取車載單元的特有信息，並執行在IC卡的半導體存儲器內存儲的車載單元的特有信息與車載單元的特有信息的比較和核對(S706)。
當作為該比較和核對的結果確認不匹配時(S706的不匹配)，操作部發送用於出口處理的警告信息給車載單元，並存儲在其存儲器內(S707)，從而禁止所述IC卡的出口處理。而且，在確認不匹配時可以從車載單元的顯示器或者揚聲器(一個發音部分)發出一個警告。
當作為比較和核對的結果兩個信息匹配時(S706的匹配)，操作部結束該處理。
當從入口收費站駛入收費公路的安裝有車載單元的租用汽車(車輛)進入出口收費站的出口車道以離開該出口收費站時，駕駛員從車載單元拔出IC卡並將其舉過作為用於非接觸型IC卡的天線的天線單元35或36。在這種情況下，假設IC卡被舉過例如天線單元35。
天線單元35執行與IC卡的無線通信(S708)，控制器29的控制模塊28執行出口處理(S709)。
明確而言，天線單元35從IC卡讀取卡個體信息、車載單元的特有信息、入口信息和可用餘額，並將這些信息發送給控制器29。控制器29的控制模塊28根據由天線單元35發送的卡個體信息、車載單元的特有信息、入口信息和可用餘額以及在該模塊28內設置的一個費用表來計算將要收取的費用，從可用餘額中減去所計算的費用，並記錄減去該費用後的餘額。在費用表上，設置有該收費站和其它收費站之間的分段費用。
而且，這是一個使用帶有預先充值有一定金額的預付費型IC卡的例子。當使用一個帶有例如信貸功能的後付費卡時，隨後根據在入口和出口處讀取的卡個體信息從IC卡的金額中減去所使用的費用。
接著，將參考圖17所示的流程圖解釋用於諸如接觸不良等問題的IC卡重新發放處理。
當IC卡的接觸型IC端子接觸不良時，不能執行記錄在IC卡半導體存儲器內的信息的讀取和寫入處理(R/W處理)，該IC卡不能用作一個接觸型IC卡。
當IC卡出現故障時，由安裝在收費公路上最近的收費站辦公室或者出口收費站的辦公亭36內的卡處理器30重新發放一張卡。
在這種情況下，卡處理器30安裝有一個類似於天線單元10、11、35和36的用於非接觸型IC卡的天線和一個用於常規接觸型IC的卡槽。當一個IC卡插入該卡槽時，卡處理器30的CPU首先執行IC卡接觸型信息讀取/寫入處理。當讀取或寫入處理不能執行時，確定該卡接觸有故障(S801)，釋放該卡並顯示錯誤。
當檢測到IC卡有故障時，卡處理器30的操作部執行重新發放操作，從卡槽釋放出的IC卡被舉過用於非接觸型IC卡的天線。
然後，由用於非接觸型IC卡的天線讀取存儲在IC卡的半導體存儲器內的信息(S802)，並發送給卡處理器30的CPU。
當卡處理器30的CPU接收到IC卡的信息時，通過無線線路8向上級主機9請求IC卡的信息查詢(S803)。
當作為IC卡查詢的結果從上級主機9回復不匹配或者存在任何問題時(S803的不匹配等問題)，CPU或卡處理器30發出一個警告，並暫停重新發放處理(S804)。
反之，當作為IC卡信息查詢的結果從上級主機9回復匹配時(S803的匹配)，卡處理器30的CPU顯示一個消息以催促插入一張重新發放的新IC卡(一張新卡)。當一張新卡插入卡槽中時，卡處理器30的CPU將從原IC卡讀取的信息寫入新卡(S805)。當檢查讀取信息並變得正常時(S806)，從卡槽中釋放該新卡並重新發放。而且，通過破壞IC晶片51或者寫入數據(標記)以禁止再次使用原IC卡來廢棄原IC卡(S807)。
然後，卡處理器30的CPU向上級主機9發送該重新發放信息(S808)以更新在上級主機9的資料庫的數據。另外，執行重新發放處理的終端即卡處理器30可以不僅安裝在出口收費站內，而且安裝在收費公路的入口收費站、服務區和停車區內。
根據如上所述的該實施例中的收費系統，當通過ETC天線21a的入口處理被不正常地完成時(當產生入口ETC處理錯誤時)，執行ETC天線21a和插入車載單元內的IC卡之間的無線通信，所述ETC天線21a是第一無線處理裝置，用於通過與一個安裝在駛入車輛內的車載單元的無線通信來執行入口處理。通過該通信，天線單元10和11和控制器19被提供以根據錯誤情況(1)-(4)執行入口處理。ETC天線31和天線單元35和36安裝在出口收費站內。即使當安裝有ETC車載單元的車輛駛入收費公路的入口收費站時車載單元內未插入IC卡時，通過天線單元10和11與控制器19的非接觸型IC卡處理來完成入口處理。假設在出口收費站處插入一張IC卡，則通過ETC天線31執行ETC出口處理。即使在出口收費站處繼續IC卡未插入的狀態時，也可以通過天線單元35和36與控制器29執行非接觸型IC卡處理來完成收費處理，並能夠提高ETC用戶的便利性。
而且，當在執行入口處理之後將一張IC卡插入或者拔出車載單元時，IC卡的CPU再次讀取車載單元特有信息，並讀取入口處理信息(卡個體信息、車載單元的入口處理後的特有信息、在入口處鑑別的車輛種類信息、入口信息等等)。在該讀取處理之後，比較並核對在IC卡的半導體存儲器內記錄的入口處理信息與從車載單元存儲器讀取的入口處理信息和車載單元的特有信息以檢查匹配。當確認不匹配時，認為存在非正當行為的可能性，並將該不匹配及其實質記錄在IC卡內，並將其發送和存儲在再次插入IC卡的車載單元存儲器內。因此，因為當在出口收費站收取費用時不匹配的內容被發送並通知給系統一側，所以能夠檢測到任何非正當行為。
而且，當一輛安裝有並非為ETC登記的車載單元的車輛，這樣的一輛安裝有並非配套有一張ETC用IC卡的車載單元的車輛例如安裝有一個車載單元的租用汽車使用一條收費公裡時，當將一張IC卡插入車載單元時，由IC卡內的操作部讀取在車載單元內存儲的車載單元特有信息，並存儲在半導體存儲器內。然後，當車輛駛入入口收費站時，通過天線單元10或11與IC卡的無線通信獲取在IC卡內存儲的來自車載單元的該車載單元的特有信息，識別車輛種類，並執行非接觸型IC處理。作為該非接觸型IC卡處理的結果，即使在負責工作人員不輸入車輛種類也可以使用IC卡執行入口處理，因此使處理時間變短時。而且，可以通過一輛安裝有車載單元的租用汽車來使用一張IC卡，擴展了雙方式接口IC卡的使用，所述雙方式接口IC卡具有ETC無線通信功能和非接觸型IC卡無線通信功能，提高了用戶的便利性。
而且，當用於ETC的IC卡的接觸型IC端子52出現故障而不能用作一張接觸型IC卡時，通過安裝在收費站內的卡處理器30的用於非接觸型IC卡的天線來讀取該IC卡內的信息。將所讀取的IC卡信息發送給上級主機9以請求查詢，當上級主機9的回覆為匹配時，將該IC卡的信息複製在一張重新發放的新卡內。因此，可以在收費公路的最近收費站內重新發放IC卡，提高了用戶的便利性。
也就是說，根據這個實施例的收費系統，可以將具有改進的安全性的非接觸型(無線型)預付費IC卡系統在匿名的、不確定的和隨意使用的預付費磁卡系統之後引入到一條收費公路中以作為已經誘導的ETC系統的後備系統。因此，在防止在收費公路中諸如交換IC卡的非正當行為的同時，可以提高用戶的便利性。
如上所述，根據本發明，當安裝在駛入收費公路收費站的一輛車上的車載單元通過無線通信不正常地完成處理時，在執行信息比較和核對以確定異常完成的錯誤情況之後，該收費系統通過IC卡的無線通信獲取信息，並執行入口和出口處理。因此即使當IC卡未插入車載單元也能夠執行入口和出口處理，提高了用戶的便利性。
而且每當IC卡被拔出並再次插入車載單元時，比較和核對兩個車載單元的特有信息，因此，能夠檢測到諸如交換車輛的IC卡的非正當行為。
因而，當在收費公路中使用通過一張卡提供與車載單元的接口功能和無線通信功能的IC卡時，在防止非正當行為的同時，提高了用戶的便利性。
權利要求
1.一種收費處理系統，通過設置在公路旁的第一天線與安裝在使用收費公路的車輛上、插入IC卡的車載單元進行無線通信，並利用在收費處從車載單元接收的車載單元信息和收費處信息進行收費處理，該收費處理系統包括第二天線，該第二天線設置在收費公路的收費處的公路旁，與所述IC卡進行無線通信；行車道控制裝置，在將所述IC卡伸到所述第二天線前時，該行車道控制裝置通過所述第二天線將車載單元信息和收費處信息存儲到所述IC卡中；和車載單元，在將所述IC卡插入所述車載單元而且該車載單元本身的車載單元信息與存儲在所述IC卡內的車載單元信息相匹配時，用該車載單元來存儲被存儲在所述IC卡內的收費處信息。
2.一種收費處理系統的公路旁裝置，該收費處理系統通過設置在公路旁的第一天線與安裝在使用收費公路的車輛上、插入IC卡的車載單元進行無線通信，並利用在收費處從車載單元接收的車載單元信息和收費處信息進行收費處理，該公路旁裝置包括設置在收費公路的收費處的公路旁、與所述IC卡進行無線通信的第二天線；和在將所述IC卡伸到所述第二天線前時通過所述第二天線將車載單元信息和收費處信息存儲到所述IC卡中的行車道控制裝置。
3.一種收費處理系統的車載單元，該收費處理系統通過設置在公路旁的第一天線與安裝在使用收費公路的車輛上、插入IC卡的車載單元進行無線通信，並利用在收費處從車載單元接收的車載單元信息和收費處信息進行收費處理，其中，在將所述IC卡插入所述車載單元而且該車載單元本身的車載單元信息與存儲在所述IC卡內的車載單元信息相匹配時，用該車載單元來存儲被存儲在所述IC卡內的收費處信息。
4.一種IC卡，安裝在利用收費公路的車輛上的車載單元中，通過與所述車載單元的電接觸以及通過與設置在收費公路旁的天線的無線通信進行信息交換來接受卡處理，其中，通過與所述車載單元的電接觸，與所述車載單元之間進行通信，由所述車載單元進行第一卡處理；以及當所述第一卡處理中產生錯誤時，通過與所述IC卡的無線通信來進行第二卡處理。
全文摘要
一種使用IC卡的卡處理系統，所述IC卡能夠通過與安裝在使用收費公路的車輛內的車載單元的電接觸和與安裝在收費公路路邊上的天線單元的無線通信來交換信息，所述系統包括第一處理單元，通過與插入IC卡以與車載單元電接觸的車載單元的無線通信來執行處理；和第二處理單元，當在第一處理單元的處理中產生錯誤時，通過與IC卡的無線通信來執行該處理。
文檔編號G07B15/00GK1831872SQ20061006789
公開日2006年9月13日 申請日期2003年8月29日 優先權日2002年9月5日
發明者小島英昭 申請人:株式會社東芝