专利名称：收费公路上的卡处理系统和卡处理方法
技术领域：
本发明涉及一种卡处理系统和一种卡处理方法，例如，用于使用一张预付费IC卡支付收费公路的过路费。
背景技术：
当前，可以非常容易地匿名购买在市场上广泛存在的预付费磁卡(在下文种称作磁卡)，因此这种卡对于用户来说非常方便，并且在收费公路上作为一种常规类型的收费系统被广泛地使用。
而且，在收费公路上已经引入一种电子收费系统(ETC系统)。在这种ETC系统中，在一辆车辆上安装一个车载单元，当将一个ETC卡插入这个车载单元时，该车载单元与一个安装在收费亭中的天线通信，并执行入口或出口处理。因此，在多数情况下，车辆不需要停车就能够通过一个收费站。
另一方面，近年来，在诸如铁路等的交通设施中，使用安装有一个以微弱波与自动检票机通信的功能部件的非接触型IC卡，这对减轻拥挤起到一定作用。
在这些情况下，从磁卡改进成IC卡再到其它的卡，就IC卡而言，普遍地使用ETC卡和非接触型IC卡是必然的，在这种情况下存在下面所述的各种问题。
即，在常规收费系统中使用的预付费磁卡始终存在非正当重写金额信息以及其它数据的风险，迫切需要提高其安全性。
而且，ETC与常规收费系统协同工作，并受常规收费系统低吞吐量的不利影响，并没有增加ETC车辆的吞吐量。因此，没有明显地缓解拥挤，很难说促进了用户的便利性。而且，如果在ETC处理中产生任何错误，吞吐量进一步降低，用户的便利性可能会变得更差。
而且，因为可以作为一种简单卡使用非接触型IC卡，该非接触型IC卡利用微弱无线电波，不同于与象ETC的车载单元的订约，进入收费公路的车辆可能相互非正当地交换IC卡。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种卡处理系统和一种卡处理方法，当在收费公路上作为单独卡使用IC卡时，所述IC卡提供有一个与车载单元的接口功能和一个无线通信功能，所述方法和系统能够改善用户的便利性，同时防止非正当行为。
根据本发明，提供一种使用IC卡的卡处理系统，所述IC卡能够通过与在使用收费公路的车辆内安装的一个车载单元电接触以及与安装在收费公路路边的一个天线单元的无线通信来交换信息。该系统包括第一处理器，配置以通过插入IC卡与车载单元电接触，通过与车载单元无线通信来执行处理；和第二处理器，配置以在第一处理器的处理中产生错误时通过与IC卡的无线通信执行处理。
而且，根据本发明，提供一种使用IC卡的卡处理方法，所述IC卡能够通过与在使用收费公路的车辆内安装的一个车载单元电接触以及与安装在收费公路路边的一个天线单元的无线通信来交换信息。该方法包括首先通过与插入了IC卡以与其电接触的车载单元进行无线通信来执行一个处理；以及当首先执行的处理中产生错误时通过与IC卡的无线通信执行一个处理。
图1是图示本发明的收费公路中的卡处理系统可以应用的一种收费系统的结构的方框图；图2是图示图1所示的收费系统的入口ETC系统的结构的方框图；图3是图示图2所示的入口系统的设备布局的示意图；图4A是图3所示的入口系统中安装在收费公路右侧的一个天线单元的正视图；图4B是图3所示的入口系统中安装在收费公路左侧的一个天线单元的正视图；图5是图示在本发明的卡处理系统和卡处理方法中使用的一种IC卡的结构的示意性透视图；图6是图示图1所示的收费系统的出口系统的结构的方框图；图7是图示图6所示的出口系统的设备布局的示意图；图8是图示出口系统的外部天线单元的结构的方框图；图9A是图7所示的出口系统中安装在收费公路右侧的一个天线单元的正视图；图9B是图7所示的出口系统中安装在收费公路左侧的一个天线单元的正视图；图10是图示本发明的卡处理系统可以应用的一个收费系统的入口处理操作的流程图；图11是图示当在一辆车辆的入口处理中产生错误时的入口处理操作的流程图；图12是图示当将一张IC卡插入/拔出一个车载单元时的处理的流程图；图13是图示本发明的卡处理系统可以应用的一个收费系统的出口处理的流程图；
图14是图示当没有IC卡插入一个车载单元时在入口处的后备处理操作的流程图；图15是图示当没有IC卡插入一个车载单元时在出口处的后备处理操作的流程图；图16是图示能够使用一辆安装有车载单元的租用汽车的处理的流程图；和图17是图示因为诸如接触不良等问题导致的一个IC卡重新发放处理的流程图。
具体实施例方式
将在下文中参考附图详细地描述本发明的优选实施例。
如图1所示，一种本发明的收费公路中的卡处理系统和卡处理方法可应用的收费系统包括一个安装在收费公路入口处的入口系统60、一个安装在出口处的出口系统70、以及一台通过通信线路8连接到入口系统60和出口系统70的主计算机9(在下文中称作上级主机)。入口系统60包括一个入口ETC系统1、一个入口常规型收费系统3和一个入口非接触型IC卡系统5。出口系统70包括一个出口ETC系统2、出口常规型收费系统4和一个出口非接触型IC卡系统6。常规型收费系统在此是指一种根据在所发出的通行票据上记录的信息以现金收取费用的系统或者一种根据在所发出的通行票据上记录的信息从磁卡型预付费卡中收取费用的系统。
入口常规型收费系统3是一种执行自动车辆种类鉴别、通行票据的发放和开启/关闭安装在入口线上的门杆的系统。入口非接触型IC卡系统5是一种通过微弱无线电波与一张IC卡无线通信来执行入口处理(非接触型IC卡处理)的系统。出口常规型收费系统4是一种根据在工作人员从车辆驾驶员收取的通行票据上记录的信息以现金或者从磁卡型预付费卡中收取费用的出口处理的系统。出口非接触型IC卡系统6是一种通过微弱无线电波与一张IC卡无线通信(非接触型IC卡处理)执行出口处理(收费处理)的系统。上级主机9通过通信线路8接收在收费公路出口处在通行车道的内侧和外侧执行的出口处理的结果，和接收在入口处的IC卡处理后的入口信息，并核对这两个信息。上级主机具有这样的功能将在核对中识别出差别的IC卡在路侧系统中的数据库信息内登记为一个非正当卡，并将这个信息发送给收费公路的入口或出口。此外，非正当卡的信息也可以发送给收费公路的入口和出口。而且，上级主机响应于从安装在收费亭内的一个卡处理器30(参见图6)接收到的IC卡信息的核对查询而搜索数据库。并且当在数据库内登记为一个可用IC卡的卡信息与该IC卡信息匹配时，上级主机9将结果回复给卡处理器30。
如图2和图3所示，入口系统60包括天线单元10和11、车辆种类鉴别器12、通行票据发放器13、用于左侧驾驶车辆的自动通行票据发放器14(在下文中称作用于左侧驾驶车辆的通行票据发放器14)、路边显示器15、启动检测器16、启动控制器17、控制器19、ETC天线21a和21b、ETC通行车道控制器20和车辆检测器22a～22d。
天线单元10具有一个以直立状态安装在通行车道右侧路边上的柱型主体。该主体安装在路边的位置上(在车辆行驶方向的右侧)，以便进入通行车道的车辆驾驶员一旦停车就能够通过将手臂伸出窗外而伸手可及。在这个主体中，如图4A所示，天线部分10UA、10MA和10LA和显示器分别安装在上、中和下三级。上级上的天线部分10UA和显示部分10UD用于座椅较高的车辆，例如大型车辆、公共汽车、等等。中级上的天线部分10MA和显示部分10MD用于高度适中的车辆，例如房车等。下级上的天线部分10LA和显示部分10LD用于座椅较低的车辆，例如客车、轻型车辆、自行车、等等。当由控制器19选择的天线部分10UA、10MA和10LA的卡处理功能(无线通信功能)有效时，显示部分10UD、10MD和10LD发光、闪烁或者显示消息。消息例如是“请将你的IC卡举过此位置”、“请稍候等待前一车辆完成”、等等。
在天线单元10中，当能够进行无线通信的IC卡被拿近天线部分10UA、10MA和10LA中至少之一的规定范围内时，可应用的天线部分通过无线通信从该IC卡获取卡信息。当所获取的卡信息正常时，通过无线通信在该IC卡上记录车辆信息、车辆种类信息和入口信息等等。在此所述的规定范围是指，例如在这种情况下几十厘米的范围。而且，诸如触摸或者举起等动作包括在“拿近”，内。
天线单元11具有一个以直立状态安装在通行车道左侧路边上的柱型主体。该主体11在与天线单元10下级上的天线部分10LA几乎相同的高度上安装有天线部分11A和显示部分11D。天线11A和显示部分11D安装在左侧驾驶的车辆驾驶员将手臂伸出窗口就能够伸手可及的位置上。当天线部分11A的卡处理功能(无线通信功能)有效时，显示部分11D发光、闪烁或者显示消息。
也就是说，天线单元11安装在隔着通行车道与天线单元10几乎正对的路边上(在车辆行驶方向上的左边)。天线单元11通过与IC卡的无线通信获取卡信息，所述IC卡被拿近用于左侧驾驶车辆的至少一个天线部分11A的位置，当从IC卡获取的卡信息正常时，通过无线通信在该IC卡上记录车辆信息、车辆种类信息和入口信息。
车辆种类鉴别器12检测进入通行车道的车辆，并获取进入车辆的信息，例如轮轴数量、高度、长度、车牌号、等等。车辆种类鉴别器12根据所获取的车辆信息来鉴别一辆车的种类。在此所述的车辆种类是由收费公路的运营方划分以便收取费用的级别，例如特大型、中型、小型、轻型车辆、等等。
当因为在对IC卡的入口处理中出现错误导致没有正常完成入口处理时，通行票据发放器13根据一辆进入车辆的种类发放一张通行票据。
用于左侧驾驶车辆的通行票据发放器14安装在隔着通行车道与通行票据发放器13几乎正对的路边位置上，并将一张通行票据发放给一个左侧驾驶的车辆驾驶员。
路边显示器15显示处理状态和车辆引导内容，并将车辆引导的内容通知车辆驾驶员。
启动检测器16在车辆驾驶员收到一张通行票据或者完成使用一张IC卡的入口处理之后检测车辆启动和离开通行车道。
启动控制器17根据入口处理的结果允许或者阻止车辆通过。
控制器19通过一条通信线路连接到包括天线单元10和11的所有设备。控制器19从各种单元获取信息，并执行对入口处理各单元和使用天线单元10和11的路边单元的控制(使天线单元10和11的卡处理功能有效/无效的控制、通行票据发放器13和用于左侧驾驶车辆的通信票据发放器的通行票据发放的控制、启动控制器17的开启/关闭的控制、等等)。
而且，入口系统60和出口系统70是根据收费公路距离的收费系统的结构的例子。在一个统一费用收取系统中，执行费用收取处理以在收费公路的入口或者出口处收取费用。因此，将类似于出口系统70的设备结构引入到入口系统60中。统一收费系统是一种在收费公路的入口或出口处集中收取统一费用的系统。
通行票据发放器13在垂直方向上(在不同的高度上)安装有多个票据发放单元。如图4A所示，通行票据发放器13与天线单元10并排安装，票据发放单元13U、13M和13L分别安装在主体中的上级、中级和下级。上级上的票据发放单元13U用于座椅较高的车辆，例如大型车辆、公共汽车、等等。中级上的票据发放单元13M用于高度适中的车辆，例如房车、等等。下级上的票据发放单元13L用于座椅较低的车辆，例如客车、轻型车辆、自行车、等等。通行票据发放器13的这多个票据发放单元13U、13M和13L被称作第一通行票据发放单元。票据发放单元13U、13M和13L具有下述功能在控制器19的控制下发放通行票据，根据具体情况临时撤销所发放的通行票据，然后完全恢复或者重新发放通行票据。“根据具体情况”是下述情况当IC卡被举过天线部分10UA、10MA或10LA中任一个时，或者当举过天线部分10UA、10MA和10LA的IC卡处理未被正确完成时。
如图4B所示，用于左侧驾驶车辆的通行票据发放器14与天线单元11并排安装，并且票据发放单元14A安装在与主体上通行票据发放器13的下级上提供的票据发放单元13L几乎相同的高度上。票据发放单元14A安装在左侧驾驶车辆的驾驶员将手臂伸出窗口就伸手可及的位置上。用于左侧驾驶车辆的通行票据发放器的票据发放单元被称作第二通行票据发放器。该票据发放单元14A具有下述功能在控制器19的控制下发放通行票据，根据具体情况临时撤销所发放的通行票据，然后完全恢复所发放的通行票据或者重新发放通行票据。
也就是说，通行票据发放器13的票据发放单元13U、13M和13L分别对应于天线单元10的天线部分10UA、10MA和10LA，并安装在相邻的位置上，用于左侧驾驶车辆的通行票据发放器的票据发放单元14A对应于天线单元11的天线部分11A，并安装在相邻的位置上。
在LAN通信等情况下，根据地址控制表来控制各票据发放单元和天线单元之间的对应关系。此外，也可以通过划分通信线路系统使用物理布线来控制对应关系。
一个ETC天线21a通过与在一辆车上安装的车载单元的无线通信来获取该车载单元和设置在该车载单元内的卡的信息。当所获得的IC卡信息正确时，ETC天线21a将入口信息发送给该车载单元，并将该信息写入到车载单元和IC卡上。
一个ETC车辆检测器22a安装在车辆种类鉴别器附近，横跨通行车道，检测进入该通行车道的车辆，并将结果通知ETC通信车道控制器20。
当车辆检测器22a检测到进入通行车道的一辆车时，ETC通行车道控制器20指示一个ETC天线21a发射无线电波，因此开始ETC天线21a和车载单元之间的通信。一个ETC车辆检测器22b安装在ETC天线21a的通信区域的终点位置上，横跨通行车道并检测一辆离开ETC天线21a的通信区域的车辆，并将其通知给ETC通行车道控制器。当该车辆检测器22b检测到一辆离开ETC天线21a的通信区域的车辆时，ETC通行车道控制器20指示ETC天线21a停止无线电波发射，并结束通过ETC天线21a的无线通信。ETC通行车道控制器20控制ETC路边设备的入口处理。一个ETC车辆检测器22c安装在入口通行车道的近乎中央的位置上，横跨通行车道并检测通过该位置的车辆，将其通知ETC通行车道控制器20。ETC车辆检测器22d安装在入口通行车道的车辆出口处(末端部分)，横跨通行车道，检测通过此位置的车辆，并将其通知ETC通行车道控制器20。
如图5所示，在这个收费系统中使用的IC卡包括一个IC芯片51，包括一个半导体存储器和一个内置在该卡中的操作部；一个设置在该卡表面上的接触型IC端子52；和一个在该卡的外围部分上形成的用于非接触型IC的天线53。
在IC芯片51的半导体存储器中，存储有诸如卡的标识号等的卡个体信息(固定信息)、包括预付费金额(余额)以及使用历史信息等的可变信息。在使用历史信息中，包括诸如在入口处理中指定车辆的车牌号等车辆信息、鉴别车辆种类信息、入口信息、等等。而且，在半导体存储器中，存储有控制操作部的软件。这个软件在操作部内执行，当一个IC卡被插入一个车载单元时，它比较并核对所述车载单元的固定信息与在该IC卡内记录的车载单元的固定信息。当作为该核对结果检验为一致时，将入口信息从IC卡存储器转录(拷贝)到车载单元的存储器以匹配在车载单元存储器和IC卡存储器内存储的内容。在IC卡的表面上，印刷有每个卡的卡个体标识号，以便能够可视地确定IC卡。
接触型IC卡端子52用于在该IC卡插入ETC车载单元时进行与该IC卡的通信。
用于非接触型IC的天线53用于执行与天线单元10和11的天线部分10UA、10MA、10LA和11A的无线通信，并接收从天线单元10和11的天线部分10UA、10MA、10LA和11A发射的无线电波。
也就是说，这个IC卡安装有一个在内部基片上提供的称作无线贴片的IC芯片、一个用作与卡处理器30的接口(电连接)的接触型IC端子、和一个通过在基片上形成导体图案(铜箔印刷布线等)构成的天线(用于非接触型IC的天线53)。
如图6和图7所示，出口系统70包括天线单元35和36、车辆种类鉴别器32、路边显示器23、纸片处理器24、收据发放器25、启动检测器26、启动控制器27、卡处理器30、控制器29、ETC天线31、ETC车辆检测器33a和33b和ETC通行车道控制器39。而且，纸片处理器24、收据发放器25、控制器29和卡处理器30设置在路边的工作人员收费亭36内。
路边显示器23显示IC卡处理状态(扣除金额、扣除后的余额、等等)，并催促通过IC卡执行处理。
纸片处理器24处理通行票据等，并向负责收费的工作人员显示。收费站内的工作人员执行输入操作。
收据发放器25为收费公路的使用发放凭据。
卡处理器30执行ETC接触型IC卡的读/写。
控制器29通过卡处理器30获取IC卡信息来执行与收费有关的处理，并具有一个控制路边设备的内置控制模块28。
车辆种类鉴别器32检测在收费公路上行驶并进入出口通行车道(出口车道)的车辆(离开收费公路的车辆)，并获取该车辆的信息，例如该车的轮轴数量、高度、长度和车牌号等等。根据所获得这些车辆信息来鉴别车辆种类。在此所述的车辆种类例如是大型、特大型、中型、小型或轻型车辆。
卡处理器30安装有一个与IC卡的接触型IC端子的接口(接触型IC端子)。当插入一张IC卡并且两个端子相互连接时，开始通信，并根据在该IC卡内存储的信息执行收费处理。
而且，卡处理器30具有一个类似于天线单元10和11的执行无线通信的功能；也就是说，该功能是当一个IC卡被举过或者接触卡处理器的表面时，通过与IC卡的无线通信从IC卡读取信息，并写入处理结果。这个无线通信功能是通过在例如大约几十厘米的通信范围发射无线电波，并通过所发射无线电波与非接触型IC卡天线的谐振，来执行从/到IC卡的IC芯片51的信息的读/写处理。
控制器29的控制模块28是半导体存储器的一部分，并存储一个控制程序，用于控制IC卡、车辆、收费亭36内的设备或者路边设备的相关处理。而且，控制模块28自身可以被用作一个软件。控制器29执行控制模块28的处理、收费公路的相关处理(出口处理等等)以及上述设备的控制。在控制器模块28中，存储有出口信息(收费站号码、车道号码、该收费站和其它收费站的费用(一个费用表)、等等)。控制模块28(或者纸片处理器24等)根据在一个离开收费公路的车辆的IC卡上存储(记录)的入口信息和出口信息计算一个通行费用(使用费)，并收取该费用。
ETC天线31通过与安装在车辆内的车载单元的无线通信获取一个车载单元和一个插入该车载单元的IC卡的信息。而且，ETC天线31将ETC的收费处理结果数据发送给车载单元，并存储在车载单元和IC卡内。ETC车辆检测器33a设置在车辆种类鉴别器32附近，横跨通行车道并检测进入该通行车道的车辆，将结果通知给ETC通行车道控制器39。当该ETC车辆检测器检测到一辆驶入车辆时，ETC通行车道控制器39指示通过ETC天线31进行无线电波发射，并开始ETC天线31和车载单元之间的通信。ETC车辆检测器33b安装在ETC天线31的通信区域的终点位置，横跨通行车道，当检测到一辆离开ETC天线31的通信区域的车辆时，通知ETC通行车道控制器39。当ETC车辆检测器33b检测到一辆离开ETC天线31的通信区域的车辆时，ETC通行车道控制器39发出指示以不再通过ETC天线31发射无线电波，并结束通过ETC天线31的ETC处理的无线通信。
如图8所示，安装在收费亭36外部的天线单元35和36包括一个包括通过通信线路相互连接的内部主体41a和外部主体41b的主体、控制器43、电源44、天线部分35UA、35MA、35LA和36A、以及显示部分35UD、35MD、35LD和36D。内部主体41a安装在控制器29内，并容纳控制器43和电源44。控制器43连接到(对接到)控制器29的控制模块28。控制器43完全控制整个系统，并通过与控制模块28通信来执行所需要的IC卡的卡处理。电源44向该系统的每个单元提供电源。在外部主体41b内，容纳天线部分35UA、35MA、35LA和36A以及显示部分35UD、35MD、35LD和36D。天线部分35UA、35MA、35LA和36A执行与IC卡的无线通信。显示部分35UD、35MD、35LD和36D显示IC卡使用的相关事项、处理状态、错误内容、等等。
如图9A所示，天线单元35具有以直立状态安装在通行车道的右侧路边上的柱型外部主体41b。在外部主体41b内，天线部分35UA、35MA和35LA和显示部分35UD、35MD和35LD分别安装在上、中和下级上。安装在上级上的天线部分35UA和显示部分35UD用于座椅较高的车辆，例如大型车辆、公共汽车、等等。在中级上的天线部分35MA和显示部分35MD用于高度适中的车辆，例如房车等。在下级上的天线部分35LA和显示部分35LD用于座椅较低的车辆，例如客车、轻型车辆、自行车、等等。
如图9B所示，天线单元36具有以直立状态安装在通行车道的左侧路边上的柱型外部主体41b。在外部主体41b中，天线部分36A和显示部分36D安装在与天线单元35的下级高度几乎相同的位置上。天线部分36A和显示部分36D安装在左侧驾驶车辆的驾驶员伸手可及的位置上。当天线部分36A的卡处理功能(无线通信功能)有效时，显示部分36D发光、闪烁或者显示消息。
而且，天线单元35和36的对准仅仅是一个例子，根据安装条件可以将所有的组成单元都安装在外部主体内，或者可以改变主机内组成单元的组合。例如，天线部分35UA、35MA、35LA和36A可以与包括控制器43和显示器47的主体分离，天线部分35UA、35MA、35LA和36A和显示部分35UD、35MD、35LD和36D可以分别安装在分离的位置上(在外部)。
当由控制器29选择的天线部分35UA、35MA、35LA和36A的卡处理功能(无线通信功能)有效时，显示部分35UD、35MD、35LD和36D发光、闪烁或者显示消息。这些消息例如是“请将你的IC卡举过此位置”、“请稍候等待前一车辆完成”等引导信息。
而且，为了使天线部分35UA、35MA、35LA和36A的卡处理功能(无线通信功能)有效或者无效，所有的天线部分35UA、35MA、35LA和36A通常保持停止。然后，当车辆种类鉴别器32鉴别出一个车辆种类时，仅在对应该车辆种类的位置上的天线部分35UA、35MA、35LA和36A执行操作。或者通过预先使所有的天线部分35UA、35MA、35LA和36A保持操作，当车辆种类鉴别器32鉴别出一个车辆种类时，停止除了在对应于该车辆种类的位置上的天线部分之外的其它天线单元的操作(关闭无线通信功能)。
在下文中，将参考图10至图17描述这个收费系统的操作。首先，将参考图10的流程图描述这个收费系统的入口处理操作。
在一个收费公路入口的收费站上，当一辆车驶入通行车道即入口车道时，在其中执行与车辆有关的入口处理，例如将入口信息写入IC卡的处理，由车辆种类鉴别器12和ETC车辆检测器22a检测到该车辆的驶入(S101)。将这个检测结果通知ETC通行车道控制器20。ETC通信车道控制器20指示ETC天线21a开始通信。因此，ETC天线21a的无线通信开始，并检查该车辆是否安装有一个与ETC兼容的车载单元(ETC车载单元的有效性)(S102)。
当发现一辆车安装有车载单元时并能够执行无线处理时(在下文中称作一个ETC车辆)，作为ETC车载单元有效性检查的结果，使用ETC天线21a执行ETC入口处理。
而且，在车辆种类鉴别器12内，根据诸如轮轴数量、车辆高度、车辆长度、车牌号等车辆信息来鉴别车辆种类(S103)，并将鉴别结果通知控制器19。
如果ETC处理出错(异常结束)(在S105中为NG)，从ETC通行车道控制器20将该错误的处理结束通知控制器19。控制器19作为一个错误处理来执行非接触型IC卡处理(S106)。无论ETC处理的正常/异常结束，IC卡的操作部都从车载单元获取与所述车辆有关的车辆信息(车牌号等)和车载单元的特有信息(车载单元的标识号码)，将在半导体存储器内存储的IC卡的个体信息(卡的标识号码)发送给车载单元(S104)，并将这个IC卡的个体信息存储在车载单元的存储器内。然后，在入口通行车道上的ETC处理被正常地完成，并将车载单元从ETC天线21a接收到的入口信息存储在车载单元的存储器内(S105)。
当ETC处理正常结束时(S105中为OK)，ETC通行车道控制器20控制启动控制器17的门杆开启，并在路边显示器15上显示可以通行(S107)。
车载单元从ETC天线21a接收并存储在存储器内的入口信息被IC卡的操作部获取，并存储在IC芯片51的半导体存储器内(S108)。
当启动控制器17的门杆开启，车辆通过通行车道并被ETC车辆检测器22d或者启动检测器16检测到时，ETC通行车道控制器20关闭启动控制器17的门杆，该通行车道关闭(S109)。
接着，将参考图11描述在车辆的ETC处理中产生一个错误时的入口处理。
当一辆驶入入口通行车道的车被ETC车辆检测器22a检测到时(S201)，开始通过ETC天线21a的无线通信并判断在驶入的车辆内是否安装有一个ETC车载单元。作为这个判断的结果，当发现驶入车辆与ETC兼容时，由ETC天线21a执行ETC入口处理，并根据诸如轮轴数量、高度、长度、车牌号等车辆信息来鉴别车辆种类。
在此，当在ETC处理中产生一个错误和ETC入口处理异常结束时，ETC通行车道控制器20在路边显示器15上显示执行非接触型IC卡处理的诱导(S202)。而且，ETC通行车道控制器20将错误的产生通知控制器19。
看到在路边显示器15上显示的诱导的车辆驾驶员用户将车辆开到作为用于非接触型IC卡的天线的天线单元10或11的位置，并停在那里。然后，当车辆驾驶员将IC卡从车载单元中抽取并通过窗口将它举到一个天线单元例如天线单元10上时，该天线单元10开始与IC卡的无线通信，并执行驶用非接触型IC卡大部分功能的入口处理(S203)。当天线单元10与IC卡的无线通信正常执行时(在S204中为是)，操作部检查该IC卡中ETC处理错误的内容(S205)。而且，在座椅较低的客车的情况下，当作为驾驶员的用户将一个IC卡拿到位于天线单元10下级位置上的天线部分10LA上时，无线通信开始。当车辆是一个左侧驾驶的车辆时，当将一个IC卡举到安装在通行车道左侧的天线单元11的天线部分11A(参见图4B)上时，无线通信开始。
存在如下所述的四种情况的ETC处理错误(1)车载单元特有信息读取正常、ETC读取正常、ETC写入异常；(2)车载单元特有信息读取异常、ETC读取正常、ETC写入异常；(3)车载单元特有信息读取正常、ETC读取异常、ETC写入异常；(4)车载单元特有信息读取异常、ETC读取异常、ETC写入异常。
例如，在错误情况(1)的情况下，其中能够正常地执行车载单元特有信息的读取处理，但是不能正确地执行入口信息等的写入处理(在S205中为是)，除了入口信息之外，还将表示ETC天线21a的异常ETC写入处理的ETC入口处理结果信息、车载单元特有信息和车辆种类鉴别信息从ETC天线21a发送给IC卡。在该IC卡内，操作部将这些信息记录在IC芯片51中的半导体存储器内。同时，操作部将包括该非接触型IC卡的使用的使用历史信息记录在该半导体存储器内(S206)。而且，当将IC卡再次插入车载单元时，IC卡的操作部将IC卡的个体信息(标识号)发送给车载单元。
接着，当车辆驾驶员将IC卡再次插入车载单元时(S207)，IC卡的操作部检查在车载单元的存储器内存储的错误内容(S208)。
当这是错误情况(1)而非错误情况(4)时(在S208中为否)，操作部比较和核对由ETC天线21a在ETC处理中首先读取的车载单元特有信息与当将该IC卡再次插入车载单元中时从车载单元存储器中读取的车载单元信息(S209)。当作为比较和核对的结果能够确认匹配时，操作部将在非接触型IC卡处理中在IC卡上记录的入口信息或者通行历史信息发送给车载单元(S210)。
而且，当完成一系列的IC卡处理时，控制器19将完成处理通知给ETC通行车道控制器20。ETC通行车道控制器20控制启动控制器17开启其门杆，并控制路边显示器15显示允许通行。然后，当启动检测器16或者ETC车辆检测器22d检测到车辆启动时(S211)，ETC通行车道控制器20通过关闭启动控制器17的门杆来关闭通行车道。
另一方面，在错误情况(2)、(3)和(4)下，其中至少不能执行车载单元信息读取处理器或ETC读取处理之一，除了入口信息之外，将表示ETC天线21a的异常ETC读取处理的ETC入口处理结果和车辆种类鉴别结果的信息(车辆种类鉴别信息)发送给一个IC卡，并由操作部将这些信息记录在IC芯片51的半导体存储器内。同时，操作部在半导体存储器内记录包括非接触型IC卡的使用的使用历史信息(S212)。在这种情况下，未获取车载单元的特有信息。
当车辆驾驶员将IC卡再次插入该车载单元时(S207)，操作部检查在车载单元存储器内存储的错误内容(S208)。
在作为该检查的结果的错误情况(2)和(3)的情况下，即当错误是除了错误情况(4)之外的错误情况下(在S208中为否)，操作部比较和核对由ETC天线21a在ETC处理中首次读取的车载单元特有信息与当将IC卡再次插入车载单元中时从车载单元的存储器中读取的车载单元特有信息(S209)。
当作为这个比较和核对的结果可以检查到匹配时，操作部发送在非接触型IC处理中在IC卡内记录的入口信息和通行历史信息给车载单元(S210)。
而且，当一系列的IC卡处理被完成时，控制器19将结果通知ETC通行车道控制器20。ETC通行车道控制器20控制启动控制器17以控制门杆，并控制路边显示器15以显示允许通行。然后，当启动检测器16或者ETC车辆检测器22d检测到车辆启动时(S211)，ETC通行车道控制器20通过关闭启动控制器17的门杆来关闭通行车道。
在错误情况(4)下，其中当在步骤S208中检查错误内容时车载单元读取处理和ETC读取处理都不能被正确地执行(在S208中为是)，IC卡的操作部比较和核对在入口处理中读取的车辆种类鉴别信息和插IC卡的车载单元的特有信息。当通过这个比较和核对确认两个信息相互匹配时，将在非接触型IC卡处理中在IC卡内记录的入口信息和通行历史信息发送给车载单元(S210)。此后，当完成一系列的卡处理时，控制器19将结果通知ETC通行车道控制器20。ETC通行车道控制器20控制启动控制器17开启门杆和路边显示器15显示允许通行。然后，当启动检测器16或者ETC车辆检测器22d检测到启动的车辆时(S211)，ETC通行车道控制器20通过关闭启动控制器17的门杆来关闭通行车道。而且，尽管将一个IC卡用作一个非接触型IC卡，作为ETC处理中产生错误的结果，非接触型IC卡处理变得不正确(S204的否)，控制器19指示可用的通行票据发放器13或者用于左侧驾驶车辆的通行票据发放器14将一张通行票据发放给该车辆(S214)。在检测到一张通行票据被抽出时，将结果通知ETC通行车道控制器20。ETC通行车道控制器20控制启动控制器17开启门杆和路边显示器15显示允许通行。然后，当启动检测器16或者ETC车辆检测器22d检测到车辆启动时(S211)，ETC通行车道控制器通过关闭启动控制器17的门杆来关闭通行车道。
接着，将参考图12所示的流程图解释从车载单元中拔出一个IC卡或者将其插入的处理。
在车辆的车载单元的入口处理被完成的情况下(S301)，当用户将IC卡从该车辆的车载单元中拔出并再次将其插入时(S302)，由IC卡内的操作部检测到来自接触型IC端子52的电源。然后，IC卡的操作部再次从车载单元中读取车载单元的特有信息，并读取在车载单元的存储器内记录的入口处理信息(卡个体信息、经过入口处理的车载单元特有信息、鉴别出的驶入车辆种类信息、入口信息、等等)(S303)。
在完成读取处理之后，操作部比较和核对在IC卡的半导体存储器内记录的入口处理信息、再次插入IC卡时从车载单元读取的入口处理信息和车载单元的特有信息(S304)。当作为这个比较和核对的结果确认信息匹配时(在S304中匹配)，操作部正常地完成处理(S305)。
另外，当作为比较和核对的结果确认不匹配时(在S304中不匹配)，将不匹配和实质记录在IC卡的半导体存储器内，并发送给再次插入IC卡的车载单元，并将不匹配的内容存储在车载单元的存储器内(S307)。
接着，将参考图13所示的流程图解释这个收费系统的出口处理。
在这个收费系统中，当一辆车驶入收费站的通行车道(出口车道)和ETC的车辆检测器33a检测到该驶入车辆时(S401)，ETC通行车道控制器39通过ETC天线31判断该驶入车辆上是否安装有一个ETC车载单元(一个ETC车载单元的有效性检查)(S402)。
当作为ETC车载单元有效性检查的结果检测到该驶入车辆具有一个ETC车载单元时，也就是说，该车辆是一个ETC车辆，ETC通行车道控制器39根据从ETC车载单元获得的数据来检测此次入口处理时和之后不匹配记录的有效性(S403)。
当作为不匹配记录有效性检查的结果存在不匹配记录时(S403的是)，ETC通行车道控制器39判断出该车辆将由负责的工作人员来处理(S404)，并将结果显示在路边显示器23上。
而且，当作为不匹配记录有效性检查的结果不存在不匹配记录时(S403的否)，由ETC天线31执行ETC出口处理和车辆种类鉴别处理(S405)。
当ETC天线31的ETC出口处理被正常完成时(S405的OK)，ETC通行车道控制器39控制启动控制器27开启门杆27a或27b，和控制路边显示器23显示允许通行。然后，当启动检测器26或者ETC车辆检测器33b检测到车辆启动时(S406)，ETC通行车道控制器39通过关闭启动控制器27的门杆27a或27b来关闭通行车道。而且，当在ETC天线31的ETC出口处理中产生一个错误时(S405的NG)，ETC通行车道控制器39检查错误内容，并导致ETC出口异常处理和非接触型IC卡处理(S407)。
存在下述三种ETC出口处理(1)ETC读取正常，ETC写入异常；(2)ETC读取正常，ETC写入异常，入口车载单元未知；(3)ETC读取异常，ETC写入异常。
当产生上述任何一种ETC出口处理错误时，ETC的通行车道控制器39在路边显示器23上显示非接触型IC卡处理的诱导。而且，将错误的生成从ETC通行车道控制器39通知给控制器29。
看到在路边显示器23上所显示的诱导的车辆驾驶员用户将车辆开到用于非接触型IC卡的天线单元35或36的位置上，并停在那里。然后，当驾驶员将IC卡从车载单元中抽出并通过窗口拿到诸如天线单元35的天线单元上时，天线单元35开始与IC卡的无线通信，并执行驶用非接触型IC卡的大部分功能的出口处理(S408)。
当天线单元35和IC卡的无线通信被正常执行时，控制器29检查ETC处理错误的内容(S409)。IC卡内的操作部可以执行这一处理。而且，当车辆是诸如客车的座椅较低的车辆，驾驶员用户将IC卡举到如图9A所示的天线单元35下级上的天线部分35LA时，开始无线通信。在使用左侧驾驶的车辆的情况下，当一个IC卡被举到安装在通行车道左侧的天线单元36的天线部分36A(图9B)上时开始无线通信。
在错误情况(1)中，其中例如能够正常地ETC读取入口信息和车载单元的特有信息，但是不能正常地执行出口记录处理(S409的(1))，控制器29比较和核对从IC卡的半导体存储器读取的入口信息和车载单元的特有信息与ETC出口读取结果(S410)。
当比较和核对的结果为NG时(S411的否)，控制器29确定应当由一个负责的工作人员执行该处理(S414)，并将结果显示在路边显示器23和一个临近天线单元35的显示器上。
而且，当比较和核对的结果为OK时(S411的是)，控制器29根据从车载单元特有信息判断出的车辆种类执行出口处理(S412)并收取从入口到出口的费用。而且，控制器29控制天线单元35，并从天线单元35在IC卡的IC芯片51(半导体存储器)内存储ETC天线31(出口天线)的ETC处理变得异常和作为非接触型IC卡的一个IC卡的使用记录(S413)。
在收取费用之后，控制器29将结果通知给ETC通行车道控制器39。通行车道控制器39控制启动控制器27开启门杆，并控制器路边显示器23显示允许通行。此后，当启动检测器26检测到车辆启动时(S406)，ETC通行车道控制器39通过关闭启动控制器27的门杆27a或27b来关闭通行车道。
而且，在错误情况(2)的情况下(S409的(2))，当ETC出口处理错误时，例如在步骤S409中判断能正常执行ETC读取处理但是不能正确地执行在出口处的记录处理，并且在入口处理中不能正确地读取车载单元的特有信息，控制器29的控制模块28执行由天线单元35通过无线通信从IC卡的半导体存储器中读取的入口信息和入口车辆种类鉴别信息与该车辆的车载单元的特有信息(ETC出口读取结果)的比较和核对(S415)。当比较和核对结果为OK时(S416的是)，将结果显示在安装在收费亭36内的纸片处理器24上，并催促下一操作(最终决定的输入等)(S417)。
当负责工作人员可视地查看纸片处理器24的显示内容和车辆，确认车辆种类，可以通过比较和核对来确认匹配，通过操作确认按钮等来输入一个确定的费用(S418)，控制器29的控制模块28确定一个收取的费用并执行出口处理。从而，收取收费公路的费用。而且，将在出口处ETC天线31的异常ETC处理和作为一个非接触型IC卡的IC卡的使用作为使用历史记录在该IC卡内(S413)。
而且，当通过比较和核对不能检查到匹配时，控制器29的控制模块28暂停该出口处理，并判断出可能存在诸如交换IC卡的非正当行为，通过在纸片处理器24的显示屏上显示一个警告消息或者通过一个扬声器发出一个告警音来告警。而且，当存在非正当行为的可能性时，将其作为使用历史存储在IC卡的半导体存储器内。
另外，在错误情况(3)的情况下(S409的(3))，其中不能正确地读取诸如入口信息和一个车载单元的特有信息，则在上述步骤S409的判断处理中将一个错误的产生从ETC通行车道控制器39通知给控制器29。ETC通行车道控制器39在路边显示器23上显示非接触型IC卡处理的诱导。
看到在路边显示器23上显示的诱导的车辆驾驶员用户将IC卡从车载单元中抽出，将其举过天线单元35以使用非接触型IC卡的大部分功能。天线单元35开始与IC卡的无线通信并读取在入口处记录在IC卡内的入口信息、车载单元特有信息和车辆种类鉴别信息，并将所读取的信息通知给控制器29。控制器29的控制模块28比较和核对在入口和出口处从IC卡读取的车辆种类鉴别信息和在IC卡的半导体存储器内记录的车载单元特有信息(S419)，当这个比较和核对的结果为OK时(S416的是)，类似于出错情况(2)，将其内容显示在安装在收费亭36内的纸片处理器24上(S417)。
当可视地检查在纸片处理器24上所显示的内容和车辆种类并通过比较和核对确认匹配时，负责工作人员输入所确认的信息(S418)。控制器模块28决定将要收取的费用，通过天线单元35执行出口处理，并收取通行费用。
另外，当通过比较和核对无法确认匹配时，控制模块28暂停出口处理，并判断出可能存在诸如交换IC卡的非正当行为，则发出一个警告。而且，在IC卡内存储变得异常的ETC天线31的ETC处理和作为非接触型IC卡的IC卡的使用(S413)。而且，当存在非正当行为的可能性时，也将其存储在IC卡内。
尽管将一个IC卡用作非接触型IC卡，非接触型IC卡处理变得不正确(S411的否，S416的否)或者当一个通行票据在入口出被发放时，由一个负责工作人员执行该IC卡的处理(S414)。
当由一个负责工作人员执行处理时，用户将IC卡递交给负责工作人员。当还存在一张通行票据时，也将其递交给负责工作人员。
负责工作人员通过安装在工作亭36内和具有用于ETC的IC卡读写功能(接触型IC卡)的IC卡处理器30来为该IC卡执行出口处理。而且，将一张通行票据输入纸片处理器24并由其处理。
将参考图14和图15解释用于补偿当将一个IC卡插入一个车载单元时不能执行的ETC处理的后备操作。图14是图示入口处理的流程图，图15是图示出口处理的流程图。
首先，将参考图14所示的流程图解释入口处理。
当在收费站由ETC车辆检测器22a检测到一辆驶入收费公路通行车道(入口车道)的车辆时，通过ETC天线21a的无线通信执行ETC入口处理。而且，由车辆种类鉴别器12鉴别车辆种类。当此时没有IC卡插入在车载单元中时，可以从车载单元读取该车载单元的特有信息，但是完全不能读取出卡的个体信息。
在这种情况下，ETC通行车道控制器20判断出一个车载单元处于未插入IC卡的状态，并通知用户未插入IC卡，并催促用户将一个IC卡插入车载单元。同时，即使在一个IC卡插入车载单元中时，IC卡与车载单元的接触故障也是可以预料的，因此，ETC通行车道控制器20在路边显示器23上显示一个消息(S505)以催促用户将IC卡举过用作非接触型IC卡的天线的天线单元10或11。
然后，当该车辆的用户将IC卡举过例如天线单元10时，天线单元10开始与IC卡的无线通信(S506)。通过该通信，通过与车载单元的ETC通信已经获得的车载单元的入口信息和特有信息被记录在IC卡上(S507)。
当在完成入口处理之后在IC卡未插入车载单元的情况下该车辆抵达出口时(S508的否)，则变成未插入IC卡的出口处理(S509)。
而且，当用户在收费公路上将一个IC卡插入车载单元中，并且IC卡的操作部根据电源和通信请求检测到所插入的IC卡时(S508的是)，IC卡的操作部比较和核对车载单元的特有信息和在IC卡的半导体存储器内记录的车载单元的特有信息(S510)。当通过该比较和核对能够确认匹配时(S510的匹配)，则操作部通过从半导体存储器将入口信息发送到车载单元的存储器来存储(复制)该入口信息(S511)，当车载单元的内容与IC卡存储器的内容一致时，则可以在出口处执行正常的出口处理(S512)。而且，当作为比较和核对的结果不能确认匹配时(S510的不匹配)，操作部判断出存在诸如交换IC卡的非正当行为的可能性，并提供一个非正当行为警告(S513)。此时，将非正当行为可能性的信息作为使用历史记录存储在IC卡的半导体存储器内。然后，当出口处理开始时，从车载单元将一个请求暂停出口处理的信息发送给ETC天线31或者天线单元35和36。
接着，将参考图15所示的流程图解释出口处理。
当ETC车辆检测器33a检测到一辆车驶入收费公路出口收费站的通行车道(出口车道)时(S601)，通过ETC天线31的无线通信开始，并通知ETC通行车道控制器39。ETC通行车道控制器39指示ETC天线31开始通信。然后，通过ETC天线31的通信开始，并检查该车辆是否安装有一个ETC车载单元(ETC车载单元有效性的检查)(S602)。作为ETC车载单元有效性检查的结果，当确认该车辆安装有一个ETC车载单元时，ETC天线31执行ETC出口处理(S603)。而且，由车辆种类鉴别器32鉴别车辆种类。此时，如果在车载单元中未插入IC卡，则类似于ETC入口处理，可以读取车载单元的特有信息但是完全不能读取IC的个体信息(S604)。
在这种情况下，ETC通行车道控制器39判断出在车载单元内未插入IC卡，并通知用户未插入IC卡，通过例如在路边显示器23上显示一个消息来催促用户将IC卡插入车载单元。同时，当IC卡与车载单元的接触出故障时，ETC通行车道控制器39显示一个消息以指导用户将IC卡举过作为用于非接触型IC卡的天线的天线单元35或36，并催促用户将IC卡举过天线单元35或36(S605)。
当用户根据该诱导(指导)将IC卡举过例如天线单元35时，天线单元35通过与IC卡的无线通信(S606)从IC卡读出出口处理所用的信息(S607)，并将其转发给控制器29。控制器29的控制模块28比较和核对来自天线单元35的在入口处IC卡的个体信息与在该出口处的IC卡的个体信息和车载单元的特有信息(S608)。
作为该比较和核对的结果，当在入口处的IC卡个体信息和车载单元特有信息与在出口处的IC卡个体信息和车载单元特有信息不匹配时(S608的不匹配)，控制模块28判断出存在非正当行为的可能性，并发出一个警告，暂停出口处理(S609)。
另一方面，当在出口处IC卡未插入车载单元时，ETC天线31还读取在车载单元存储器内存储的车载单元的特有信息。然后，当车辆用户将一个IC卡举过天线单元35时，天线单元35从IC卡读取入口信息和在IC卡内记录的车载单元的特有信息，并该信息转发给控制器29。控制器29的控制模块28比较和核对由天线单元35发送的车载单元特有信息(存储在IC卡内)与通过ETC天线31从车载单元接收到的该车辆的车载单元特有信息(S608)。当通过比较和核对确认信息匹配时(S608的匹配)，通过天线单元35和IC卡之间的无线通信执行收取费用处理(S610)。
在收取费用之后，控制器29将结果通知ETC通行车道控制器39。该ETC通行车道控制器39控制启动控制器27开启门杆27a，并控制路边显示器23显示允许通行。此后，当启动检测器26检测到车辆启动时(S611)，ETC通行车道控制器39通过启动控制器27操作门杆27a或27b关闭通行车道。而且，当车载单元的两个特有信息不匹配时，控制模块28认为存在非正当行为的可能性，并暂停该处理(S609)。
接着，将参考图16所示的流程图解释使这个收费系统能够适用安装有并非为ETC IC卡设置的车载单元的车辆(安装有车载单元的租用车辆)的处理。
在安装有车载单元的租用汽车(车辆)的情况下，当在进入收费公路之前将一个IC卡插入车载单元时，IC卡的操作部检测到它插入在车载单元中(S701)，读出车载单元的特有信息，并将该信息记录在半导体存储器内。而且，操作部将在IC卡的半导体存储器内存储的卡个体信息发送给车载单元，并将其存储在车载单元的存储器内(S702)。
然后，当安装有车载单元的租用汽车(车辆)的驾驶员驾驶汽车驶入入口收费站的入口车道时(S703)，将IC卡从车载单元中拔出，并将其举过作为用于非接触型IC卡的天线的天线单元10或11。在这种情况下，假设将IC卡举过例如天线单元10。
天线单元10通过与IC卡的无线通信(S704)执行入口处理(S705)。
在此所述的入口处理是非接触型IC卡处理，其中天线单元10通过与IC卡的无线通信从IC卡获取卡个体信息、车载单元特有信息、可用余额、等等，并将这些信息发送给控制器19，该控制器19然后根据该车载单元的特有信息识别该车辆的种类，并从天线单元10将识别出的车辆种类信息、入口通行时间信息、入口号码等等作为入口信息发送给IC卡，并存储在其中。
在入口处理之后，车辆驾驶员将IC卡再次插入车载单元。当IC卡插入车载单元时，IC卡的操作部从车载单元的存储器中读取车载单元的特有信息，并执行在IC卡的半导体存储器内存储的车载单元的特有信息与车载单元的特有信息的比较和核对(S706)。
当作为该比较和核对的结果确认不匹配时(S706的不匹配)，操作部发送用于出口处理的警告信息给车载单元，并存储在其存储器内(S707)，从而禁止所述IC卡的出口处理。而且，在确认不匹配时可以从车载单元的显示器或者扬声器(一个发音部分)发出一个警告。
当作为比较和核对的结果两个信息匹配时(S706的匹配)，操作部结束该处理。
当从入口收费站驶入收费公路的安装有车载单元的租用汽车(车辆)进入出口收费站的出口车道以离开该出口收费站时，驾驶员从车载单元拔出IC卡并将其举过作为用于非接触型IC卡的天线的天线单元35或36。在这种情况下，假设IC卡被举过例如天线单元35。
天线单元35执行与IC卡的无线通信(S708)，控制器29的控制模块28执行出口处理(S709)。
明确而言，天线单元35从IC卡读取卡个体信息、车载单元的特有信息、入口信息和可用余额，并将这些信息发送给控制器29。控制器29的控制模块28根据由天线单元35发送的卡个体信息、车载单元的特有信息、入口信息和可用余额以及在该模块28内设置的一个费用表来计算将要收取的费用，从可用余额中减去所计算的费用，并记录减去该费用后的余额。在费用表上，设置有该收费站和其它收费站之间的分段费用。
而且，这是一个使用带有预先充值有一定金额的预付费型IC卡的例子。当使用一个带有例如信贷功能的后付费卡时，随后根据在入口和出口处读取的卡个体信息从IC卡的金额中减去所使用的费用。
接着，将参考图17所示的流程图解释用于诸如接触不良等问题的IC卡重新发放处理。
当IC卡的接触型IC端子接触不良时，不能执行记录在IC卡半导体存储器内的信息的读取和写入处理(R/W处理)，该IC卡不能用作一个接触型IC卡。
当IC卡出现故障时，由安装在收费公路上最近的收费站办公室或者出口收费站的办公亭36内的卡处理器30重新发放一张卡。
在这种情况下，卡处理器30安装有一个类似于天线单元10、11、35和36的用于非接触型IC卡的天线和一个用于常规接触型IC的卡槽。当一个IC卡插入该卡槽时，卡处理器30的CPU首先执行IC卡接触型信息读取/写入处理。当读取或写入处理不能执行时，确定该卡接触有故障(S801)，释放该卡并显示错误。
当检测到IC卡有故障时，卡处理器30的操作部执行重新发放操作，从卡槽释放出的IC卡被举过用于非接触型IC卡的天线。
然后，由用于非接触型IC卡的天线读取存储在IC卡的半导体存储器内的信息(S802)，并发送给卡处理器30的CPU。
当卡处理器30的CPU接收到IC卡的信息时，通过无线线路8向上级主机9请求IC卡的信息查询(S803)。
当作为IC卡查询的结果从上级主机9回复不匹配或者存在任何问题时(S803的不匹配等问题)，CPU或卡处理器30发出一个警告，并暂停重新发放处理(S804)。
反之，当作为IC卡信息查询的结果从上级主机9回复匹配时(S803的匹配)，卡处理器30的CPU显示一个消息以催促插入一张重新发放的新IC卡(一张新卡)。当一张新卡插入卡槽中时，卡处理器30的CPU将从原IC卡读取的信息写入新卡(S805)。当检查读取信息并变得正常时(S806)，从卡槽中释放该新卡并重新发放。而且，通过破坏IC芯片51或者写入数据(标记)以禁止再次使用原IC卡来废弃原IC卡(S807)。
然后，卡处理器30的CPU向上级主机9发送该重新发放信息(S808)以更新在上级主机9的数据库的数据。另外，执行重新发放处理的终端即卡处理器30可以不仅安装在出口收费站内，而且安装在收费公路的入口收费站、服务区和停车区内。
根据如上所述的该实施例中的收费系统，当通过ETC天线21a的入口处理被不正常地完成时(当产生入口ETC处理错误时)，执行ETC天线21a和插入车载单元内的IC卡之间的无线通信，所述ETC天线21a是第一无线处理装置，用于通过与一个安装在驶入车辆内的车载单元的无线通信来执行入口处理。通过该通信，天线单元10和11和控制器19被提供以根据错误情况(1)-(4)执行入口处理。ETC天线31和天线单元35和36安装在出口收费站内。即使当安装有ETC车载单元的车辆驶入收费公路的入口收费站时车载单元内未插入IC卡时，通过天线单元10和11与控制器19的非接触型IC卡处理来完成入口处理。假设在出口收费站处插入一张IC卡，则通过ETC天线31执行ETC出口处理。即使在出口收费站处继续IC卡未插入的状态时，也可以通过天线单元35和36与控制器29执行非接触型IC卡处理来完成收费处理，并能够提高ETC用户的便利性。
而且，当在执行入口处理之后将一张IC卡插入或者拔出车载单元时，IC卡的CPU再次读取车载单元特有信息，并读取入口处理信息(卡个体信息、车载单元的入口处理后的特有信息、在入口处鉴别的车辆种类信息、入口信息等等)。在该读取处理之后，比较并核对在IC卡的半导体存储器内记录的入口处理信息与从车载单元存储器读取的入口处理信息和车载单元的特有信息以检查匹配。当确认不匹配时，认为存在非正当行为的可能性，并将该不匹配及其实质记录在IC卡内，并将其发送和存储在再次插入IC卡的车载单元存储器内。因此，因为当在出口收费站收取费用时不匹配的内容被发送并通知给系统一侧，所以能够检测到任何非正当行为。
而且，当一辆安装有并非为ETC登记的车载单元的车辆，这样的一辆安装有并非配套有一张ETC用IC卡的车载单元的车辆例如安装有一个车载单元的租用汽车使用一条收费公里时，当将一张IC卡插入车载单元时，由IC卡内的操作部读取在车载单元内存储的车载单元特有信息，并存储在半导体存储器内。然后，当车辆驶入入口收费站时，通过天线单元10或11与IC卡的无线通信获取在IC卡内存储的来自车载单元的该车载单元的特有信息，识别车辆种类，并执行非接触型IC处理。作为该非接触型IC卡处理的结果，即使在负责工作人员不输入车辆种类也可以使用IC卡执行入口处理，因此使处理时间变短时。而且，可以通过一辆安装有车载单元的租用汽车来使用一张IC卡，扩展了双方式接口IC卡的使用，所述双方式接口IC卡具有ETC无线通信功能和非接触型IC卡无线通信功能，提高了用户的便利性。
而且，当用于ETC的IC卡的接触型IC端子52出现故障而不能用作一张接触型IC卡时，通过安装在收费站内的卡处理器30的用于非接触型IC卡的天线来读取该IC卡内的信息。将所读取的IC卡信息发送给上级主机9以请求查询，当上级主机9的回复为匹配时，将该IC卡的信息复制在一张重新发放的新卡内。因此，可以在收费公路的最近收费站内重新发放IC卡，提高了用户的便利性。
也就是说，根据这个实施例的收费系统，可以将具有改进的安全性的非接触型(无线型)预付费IC卡系统在匿名的、不确定的和随意使用的预付费磁卡系统之后引入到一条收费公路中以作为已经诱导的ETC系统的后备系统。因此，在防止在收费公路中诸如交换IC卡的非正当行为的同时，可以提高用户的便利性。
如上所述，根据本发明，当安装在驶入收费公路收费站的一辆车上的车载单元通过无线通信不正常地完成处理时，在执行信息比较和核对以确定异常完成的错误情况之后，该收费系统通过IC卡的无线通信获取信息，并执行入口和出口处理。因此即使当IC卡未插入车载单元也能够执行入口和出口处理，提高了用户的便利性。
而且每当IC卡被拔出并再次插入车载单元时，比较和核对两个车载单元的特有信息，因此，能够检测到诸如交换车辆的IC卡的非正当行为。
因而，当在收费公路中使用通过一张卡提供与车载单元的接口功能和无线通信功能的IC卡时，在防止非正当行为的同时，提高了用户的便利性。
权利要求
1.一种收费处理系统，通过设置在公路旁的第一天线与安装在使用收费公路的车辆上、插入IC卡的车载单元进行无线通信，并利用在收费处从车载单元接收的车载单元信息和收费处信息进行收费处理，该收费处理系统包括第二天线，该第二天线设置在收费公路的收费处的公路旁，与所述IC卡进行无线通信；行车道控制装置，在将所述IC卡伸到所述第二天线前时，该行车道控制装置通过所述第二天线将车载单元信息和收费处信息存储到所述IC卡中；和车载单元，在将所述IC卡插入所述车载单元而且该车载单元本身的车载单元信息与存储在所述IC卡内的车载单元信息相匹配时，用该车载单元来存储被存储在所述IC卡内的收费处信息。
2.一种收费处理系统的公路旁装置，该收费处理系统通过设置在公路旁的第一天线与安装在使用收费公路的车辆上、插入IC卡的车载单元进行无线通信，并利用在收费处从车载单元接收的车载单元信息和收费处信息进行收费处理，该公路旁装置包括设置在收费公路的收费处的公路旁、与所述IC卡进行无线通信的第二天线；和在将所述IC卡伸到所述第二天线前时通过所述第二天线将车载单元信息和收费处信息存储到所述IC卡中的行车道控制装置。
3.一种收费处理系统的车载单元，该收费处理系统通过设置在公路旁的第一天线与安装在使用收费公路的车辆上、插入IC卡的车载单元进行无线通信，并利用在收费处从车载单元接收的车载单元信息和收费处信息进行收费处理，其中，在将所述IC卡插入所述车载单元而且该车载单元本身的车载单元信息与存储在所述IC卡内的车载单元信息相匹配时，用该车载单元来存储被存储在所述IC卡内的收费处信息。
4.一种IC卡，安装在利用收费公路的车辆上的车载单元中，通过与所述车载单元的电接触以及通过与设置在收费公路旁的天线的无线通信进行信息交换来接受卡处理，其中，通过与所述车载单元的电接触，与所述车载单元之间进行通信，由所述车载单元进行第一卡处理；以及当所述第一卡处理中产生错误时，通过与所述IC卡的无线通信来进行第二卡处理。
全文摘要
一种使用IC卡的卡处理系统，所述IC卡能够通过与安装在使用收费公路的车辆内的车载单元的电接触和与安装在收费公路路边上的天线单元的无线通信来交换信息，所述系统包括第一处理单元，通过与插入IC卡以与车载单元电接触的车载单元的无线通信来执行处理；和第二处理单元，当在第一处理单元的处理中产生错误时，通过与IC卡的无线通信来执行该处理。
文档编号G07B15/00GK1831872SQ20061006789
公开日2006年9月13日 申请日期2003年8月29日 优先权日2002年9月5日
发明者小岛英昭 申请人:株式会社东芝