JP2009033264A - 車両のデータ通信システム及び車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】識別情報を入力すれば車両と外部システムとのデータ通信が可能な従来技術において、識別情報が開示されれば、第三者により不正アクセスによるデータ通信がなされる恐れがある。また、データ通信時において車両が作動等して不慮の故障を生ずる恐れもある。
【解決手段】車両の動作を制御する車両制御部18と、車両制御部の情報を記憶する車両記憶部20と、取り外し可能な車両の操作部材22と、操作部材を識別する車両識別部28と、車両の動作を許可する車両許可部26と、を有する車両10と、車両外に設けられ車両記憶部と通信可能な通信手段42と、を備える車両のデータ通信システムにおいて、通信手段は操作部材を識別する通信手段識別部46を備え、車両には通信手段識別部46において操作部材22が識別された場合に通信手段による車両記憶部へのデータ通信によるアクセスを許可する通信許可部16を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両と外部システムとの間のデータ通信に関する。
近年、車両及び各種車載機器の高機能化に伴い、車両を制御するプログラムが、車両の情報記憶手段であるメモリに格納されている。車両は、これらの制御プログラムを実行することにより、エンジンの運転制御、ナビゲーションシステム、自動駐車制御システム等を制御している。また、車体番号や自動車登録番号などの車両に関する情報もメモリに記憶されている場合もある。
加えて、車両の一部であるナビゲーションシステムのメモリには、行動データ、ルート検索記録、住所録、電話番号等の個人情報が記憶されている場合がある。
メモリに記憶されている車両に関する情報や車両所有者の個人情報を、外部の情報機器との間でデータ通信して、情報の取り出し、情報の更新、及び、消去をすることがある。データ通信を自由に行えるとすると、第三者が勝手にメモリに記憶されている情報を書き換えたり、取り出したり出来るという問題がある。そこで、第三者による不正アクセスを防止するために、下記に示す特許文献の技術が知られている。
特許文献1は、電気自動車の充電時に用いる電灯線にデータ通信用の信号を重畳して、車両と外部システムとの間でデータ通信を行う構成が開示されている。
特許文献2、及び、特許文献3は、ユーザのID等の認証情報が車両と外部の情報機器との間のデータ通信の際に要求される車両のデータ通信システムの構成を開示している。この構成において、認証情報の識別結果が肯定的である場合にのみ、車両と外部システムとの間のデータ通信を許可される。
特許文献4は、車両のユーザが近くにいるとの認証情報を認識したときのみ、車両と外部システムとの間のデータ通信を許可する車両のデータ通信システムの構成を開示している。
特開2003−23442号公報 特開2002−44742号公報 特開2006−146583号公報 特開2004−44537号公報
上記特許文献に示す従来技術において、車両と外部システムとの間のデータ通信は、認証情報を入力すれば行うことが出来る。認証情報はユーザのID等であるので、第三者にユーザのIDが一度開示されれば、車両との間で容易にデータ通信がなされる恐れがある。それにより、車両に関する情報や個人情報を不正に閲覧されたり、不正に書き換えられたりする場合がある。
認証情報を入力すれば車両と外部システムとのデータ通信が可能であるので、データ通信時において誤って車両を運転等して不慮の故障(データの損傷など)を生ずる恐れもある。
本発明は、車両の動作を制御する車両制御部と、車両制御部の運用に使用される情報を記憶する車両記憶部と、車両から取り外し可能であって車両の操作に用いる操作部材と、
操作部材を識別する車両識別部と、車両識別部にて操作部材が識別されたときに車両における所定の動作を許可する車両許可部と、を有する車両と、車両外に設けられ車両記憶部と通信可能な通信手段と、を備える車両のデータ通信システムにおいて、通信手段は操作部材を識別する通信手段識別部を備え、車両には通信手段識別部において操作部材が識別された場合に通信手段による車両記憶部へのデータ通信によるアクセスを許可する通信許可部を備える車両のデータ通信システムである。
また、操作部材は識別情報を記憶する識別情報部を有し、車両識別部及び通信手段識別部は識別情報部の識別情報を識別することが好適である。
また、操作部材が複数あり、少なくとも一つの操作部材の識別情報と、他の操作部材の識別情報とが異なっていることが好適である。
また、データ通信がなされている場合に車両識別部の識別機能が無効となることが好適である。
また、車両はバッテリを有する電気自動車であって、バッテリに外部電力を供給する電力線が接続可能であって、電力線を介して車両と車両外通信網がデータ通信可能であることが好適である。
本発明は、車両の動作を制御する車両制御部と、車両制御部の運用に使用される情報を記憶し、車両外の通信網である車両外通信網からアクセス可能な車両記憶部と、車両から取り外し可能であって車両の操作に用いる操作部材と、操作部材を識別する車両識別部と、車両識別部にて操作部材が識別されたときに車両における所定の動作を許可する車両許可部と、を備える車両おいて、車両は、車両外通信網を経由して操作部材を識別する通信網識別部と、通信網識別部において操作部材が識別された場合に車両外通信網から車両記憶部へのデータ通信によるアクセスを許可する車両に備えられた通信許可部と、
を備える車両である。
また、操作部材は識別情報を記憶する識別情報部を有し、車両識別部及び通信網識別部は該識別情報部の識別情報を識別することが好適である。
また、操作部材が複数あり、少なくとも一つの操作部材の識別情報と、他の操作部材の識別情報とが異なっていることが好適である。
また、データ通信がなされている場合に車両識別部の識別機能が無効となることが好適である。
また、車両はバッテリを有する電気自動車であって、バッテリに外部電力を供給する電力線が接続可能であって、電力線を介して車両と車両外通信網がデータ通信可能であることが好適である。
本発明は、車両のデータ通信のために、物理的な物である操作部材を車両外で必要とする。そのため、文字及び数字の羅列の認証情報は一度第三者に開示されれば容易に使用できるのに対して、操作部材が開示された場合であっても操作部材を取得しなければ第三者は使用することが出来ない。
車両のデータ通信中は、操作部材を車両から取り外して車両外にて用いる。操作部材は車両の動作に必要な物であるため、データ通信中は車両を操作することが出来ない。それにより、車両のデータ通信中における不慮の故障を予防できる。
以下、第1実施形態・第2実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、第1実施形態・第2実施形態は、平坦な道で低負荷の時やバッテリの充電量が多いときにはモータのみの走行(以下、EV走行)を行い、坂道などの高負荷の時やバッテリの充電量が少ないときにはエンジンとモータの併用による走行を行う、ハイブリッド車を用いている。
第1実施形態を図1と図2を用いて説明する。図1に車両10のデータ通信システムを示す。本実施形態の車両10は、電力線12を介した通信(PLC:Power Line Communication)を用いて車両外部との間の情報通信が可能とされる。車両10は、コネクタ14を介して電力線12と接続される。車両外部から車両内へと至る電力線12を介したデータ通信は、コネクタ14、車両10と車両外部とのデータ通信を許可する通信許可部16と、車両の動作を制御する車両制御部18、車両制御部18の運用に使用される情報を記憶する車両記憶部20とを経てなされる。本実施形態では、車両記憶部20は車両制御部18の一部として機能する。
車両制御部18は、不図示のモータ・エンジン・カーナビゲーションシステム等や後述のバッテリ34の動作を制御する。車両制御部18の運用に使用される情報とは、エンジンやモータなどの車両制御システムのプログラム情報や、制御パラメータ情報、車両の修理・メンテナンス情報などがある。また、カーナビゲーションシステムでは、地図情報、行動データ、ルート探索記録、住所、電話番号などがある。
車両10には、車両から取り外し可能であって車両の操作に必要な操作部材22と、操作部材を識別する車両識別部28と、車両識別部にて操作部材22が識別されたときに車両10の操作を許可する車両許可部26が備わっている。操作部材22が車両識別部28で識別されない場合は、車両許可部26によって車両の操作が許可されず車両10を操作することができない。一方、操作部材22が車両識別部28で識別された場合は、車両許可部26によって車両の操作が許可され、車両制御部18が起動して車両10の動作が制御される。
本実施形態では車両の操作部材22として、車両の起動操作に必要な車両の鍵であって、鍵と車両10の無線通信による識別情報の識別結果をもとにドアロック/アンロックの制御等をするスマートエントリーシステムの鍵を用いる。スマートエントリーシステムにおける鍵22と車両10の無線通信は、識別情報を記憶した識別情報部24を有する鍵22と、発信部30と受信部32とを備える車両識別部28との間で、以下のようになされる。なお、識別情報として車両固有の識別情報が好適である。
車両識別部28の発信部30は、鍵22(又は、車両の所有者)の位置確認を行うためにリクエスト信号を発信部30に出力する。発信部30は所定の周期(例えば、0.3秒毎)で、リクエスト信号を車両内及び車両外に発信し、鍵22を検知するための検知エリアを形成する。この検知エリアは車両の所有者が車両10を直接操作できる範囲で形成され、例えば車両10から0.7−1.0メートルの範囲内に形成される。
検知エリア内で発信部30からのリクエスト信号を受信した鍵22は、識別情報部24の識別情報を発信する。発信された識別情報は、受信部32にて受信される。受信された識別情報の識別を車両識別部28にて行う。なお、識別情報は鍵22から発信される際に暗号化され、受信部32にて受信された後に暗号解読されて識別されることが好ましい。
車両識別部28にて識別情報の識別が出来た場合は、車両制御部18による車両動作の制御が車両許可部26によって許可される。一方、車両情報を識別できない場合は、車両制御部18による車両動作の制御が車両許可部26により許可されず、車両10を動作させることは出来ない。
本実施形態の車両10は、不図示のモータを駆動するバッテリ34を有し、バッテリ34はコネクタ14を介して接続された電力線12から外部電力を供給される。
次に、車両10とデータ通信する外部の通信手段42について説明する。本実施形態では、車両外部の通信手段42として、車両所有者の家40にあるパーソナルコンピュータ(以下、PC)を用いている。電力線12の一端はコネクタ14を介して車両10と接続され、電力線12の他端は車両外通信網としての通信ネットワーク44を介してPC42に接続されている。通信ネットワーク44は電力線12の通信網、PCの通信網、その他の通信網などとデータ通信可能に構築されている。
通信手段としてのPC42は、車両の鍵22を識別する通信手段識別部46を有している。通信手段識別部46は、以下のように鍵22を識別する。通信手段識別部46は、鍵22と無線通信するための発信部48と受信部50を有する。通信手段識別部46の発信部48は、鍵22の位置確認を行うためにリクエスト信号を発信部48に出力する。発信部48は所定の周期(例えば、0.3秒毎)でリクエスト信号を発信し、発信部48の周囲に鍵22を検知する検知エリアを形成する。この検知エリアは、PC42の前から作業者が移動せずに鍵22を動かせる範囲内、例えばPC42から0.5メートルの範囲内に形成される。
検知エリア内で発信部48からのリクエスト信号を受信した鍵22は、識別情報部24の識別情報を発信する。発信された識別情報は、受信部50にて受信される。受信された識別情報は、車両外通信網としての通信ネットワーク44と電力線12を介して、車両の車両識別部28に通信される。識別情報は鍵22から発信される際に暗号化され、受信部50にて受信後に暗号解読されることが好ましい。通信された識別情報が車両識別部28にて識別された場合は、通信許可部16によりデータの通信が許可され、PC42から車両記憶部20の情報とデータ通信が出来る。一方、通信された識別情報が車両識別部28にて識別されない場合は、通信許可部16によりデータの通信が許可されず、PC42から車両記憶部20の情報とデータ通信をすることは出来ない。車両記憶部20とPC42とのデータ通信として、記憶されている情報の閲覧、変更、消去、ダウンロードなどがある。なお、車両10とPC42のデータ通信の期間中、通信手段識別部46は操作部材22としての鍵を識別し続けている。
本実施形態では、車両10のデータ通信のために、物理的な物である操作部材22を車両外で必要とし、加えて識別情報が必要である。そのため、第三者による不正アクセスを防止することが出来る。
また、車両10とPC42のデータ通信中は鍵22が車両から取り外されPC42から所定範囲内にあるため、車両10を操作することは出来ない。そのため、データ通信に関する不慮の故障(充電器損傷、データの損傷など)を防止できる。
図2で、前述の構成を備えた本実施例のフローチャートを示す。最初に、車両10をシャットダウンして車両10の操作が出来ないようにする(ステップ100)。シャットダウンするために、操作部材22としての鍵を車両10から取り外す。次に、車両10と車両外通信網44とを電力線12を介して接続する(ステップ102)。
通信手段識別部46を有する通信手段42を起動させ(ステップ104)、ステップ100で取り外した鍵22を通信手段識別部46にて識別する(ステップ106)。通信手段識別部46は、通信手段識別部(発信部48と受信部50)と車両から取り外した鍵22の無線通信により、鍵22の識別情報部24の識別情報を取り出す。取り出された識別情報は、車両側に転送され(ステップ108)、車両識別部28で識別情報を識別できるか判定される(ステップ110)。
車両識別部28で識別情報を識別できた場合(ステップ110:Yes)は、通信許可部16にて通信が許可され(ステップ112)、車両記憶部20と車両外部のPC42とのデータ通信が開始する(ステップ114)。一方、車両識別部28で識別情報を識別できなかった場合(ステップ110:No)は、通信許可部16にて通信が許可されず(ステップ116)、車両記憶部20と車両外のPC42とのデータ通信は終了する(ステップ118)。
次に、第1実施形態の構成を備えた車両のデータ通信システムにおいて、操作部材22が交換可能に複数個ある実施形態を、第2実施形態として記載する。操作部材22が複数個ある第2実施形態として、本実施形態では操作部材22としてマスターキーとサービスキーの2個の鍵22を用いる。マスターキーは第1実施形態の鍵22と同じ構成である。一方、サービスキーは第1実施形態の鍵22と識別情報部24の識別情報のみが異なる構成である。
図3に第2実施形態のフローチャートを示す。ステップ200からステップ208は第1実施形態のステップ100から108と同じである。車両側に転送された識別情報は、車両識別部28で識別情報を識別できるか判定される(ステップ210)。
車両識別部28は、最初にサービスキーの識別情報を識別できるか判定する(ステップ212)。サービスキーの識別情報を判定できた場合(ステップ212:Yes)は、車両記憶部20と車両外のPC42とのデータ通信は、車両記憶部20の限定された情報を対象とするように通信許可部16にてデータ通信が許可され(ステップ214)、車両記憶部20と車両外のPC42のデータ通信が開始する(ステップ216)。
ここで、車両記憶部20の限定された情報とは、車両制御部18の運用に使用される情報のうち、エンジンやモータなどの車両制御システムのプログラムや車両の修理・メンテナンス情報の車両に関する情報などである。一方、サービスキーではデータ通信が許可されない情報として、カーナビゲーションシステムの行動データ、ルート探索記録、住所、電話番号など車両所有者である個人に関する情報がある。これにより、例えば修理のために車両10を第三者に貸す場合に、車両に関する情報を更新することにより修理を行えると同時に、車両所有者の個人に関する情報への不正アクセスを防止することが出来る。
サービスキーの識別情報を判定できなかった場合(ステップ212:No)は、マスターキーの識別情報を識別できるか判定する(ステップ218)。マスターキーの識別情報が識別できた場合(ステップ218:Yes)、車両識別手段はPC42を介してパスワードの入力を要求する(ステップ220)。PC42から入力されたパスワードが、車両識別手段において設定されたパスワードと同じか否か判定される(ステップ222)。なお、パスワードは車両所有者が予め車両記憶部20に設定しておく。ここで、入力されたパスワードが設定されたパスワードと異なっていた場合(ステップ222:No)は、通信許可部16によって車両記憶部20の限定された情報とのみ通信が許可される(ステップ214)。これによって、車両10を第三者に貸す場合であっても、設定されたパスワードを入力できなければ、車両所有者の個人に関する情報への不正アクセスを防止することが出来る。
一方、PC42から入力されたパスワードと予め設定されたパスワードが一致した場合(ステップ222:Yes)は、車両記憶部20の情報全てがデータ通信の対象となるように通信許可部16によってデータ通信が許可され(ステップ224)、車両記憶部20と車両外のデータ通信が開始する(ステップS226)。
車両側に転送された識別情報が車両識別部28において識別されなかった場合(ステップ210:No)、又は、車両識別部28にて識別された識別情報がサービスキー及びマスターキーのいずれの識別情報とも異なっている場合(ステップ218:No)は、通信許可部16によって通信が許可されず(ステップ228)、車両と車両外のPC42の通信は終了する(ステップ230)。
また、二つの鍵22(マスターキーとサービスキー)の何れか一方を用いてデータ通信を行っている場合は、車両識別部28の発信部30と受信部32の無線通信機能を無効化する。これにより、車両識別部28は操作部材22としての鍵を識別できないので、第三者が車両10を操作することや、車両所有者が誤って車両を操作することを未然に防止することが出来る。
第3実施形態の車両のデータ通信システムについて、図4−5を用いて説明する。第3実施形態の車両10は内燃機関としてのエンジンにより駆動される車両を用いている。本実施形態の車両10は、第一実施形態の車両の構成に加えて、車両外通信網44から車両10へ通信されるデータから、鍵22の識別情報を識別する通信網識別部36を有している。すなわち、車両外部から車両内へと至る車両外通信網44を介したデータ通信は、コネクタ14と、識別情報を識別する通信網識別部36と、車両10と車両外部とのデータ通信を許可する通信許可部16と、車両の動作を制御する車両制御部18、車両制御部18の運用に使用される情報を記憶する車両記憶部20とを経てなされる。
ここで、車両識別部28、車両許可部26、操作部材22としての鍵の構成は、それぞれ第1実施形態と同じである。また、車両外通信網としての通信ネットワーク44を用いる。
車両外から車両へと通信されるデータの中から、通信ネットワーク44から通信されてきた識別情報を、通信網識別部36で取得する。通信ネットワーク44から通信されてくる識別情報は暗号化されており、通信網識別部36で暗号解読されて取得される。これにより、第三者が容易に識別情報を取得される事態を防ぐことが出来る。通信網識別部36は取得された識別情報を、車両識別部28に転送して、車両識別部28において識別する。車両識別部28にて識別情報が識別された場合は、その結果を通信網識別部36に転送し、通信許可部16によりデータの通信が許可され、車両外通信網44から車両記憶部20の情報とデータ通信が出来る。一方、通信された識別情報が車両識別部28にて識別されない場合は、その結果が通信網識別部36に転送され、通信許可部16によりデータの通信が許可されず、車両外通信網44から車両記憶部20の情報とデータ通信をすることは出来ない。
図5に第3実施形態のフローチャートを示す。最初に、操作部材22としての鍵を車両10から取り外して、車両10をシャットダウンする(ステップ300)。次に、車両10と通信ネットワーク44とを接続する(ステップ302)。
外部通信網としての通信ネットワーク44から通信される識別情報は通信網識別部36に通信される(ステップ304)。通信網識別部36にて識別情報が取得され(ステップ306)、取得された識別情報は、車両識別部28に転送され(ステップ308)、車両識別部28で識別情報を識別できるか判定される(ステップ310)。
車両識別部28で識別情報を識別できた場合(ステップ310:Yes)は、その結果が通信網識別部36に転送された後、通信許可部16にて通信が許可され(ステップ312)、車両記憶部20と車両外部のPC42とのデータ通信が開始する(ステップ314)。一方、車両識別部28で識別情報を識別できなかった場合(ステップ310:No)は、その結果が通信網識別部36に転送された後、通信許可部16にて通信が許可されず(ステップ316)、車両記憶部20と車両外のPC42とのデータ通信は終了する(ステップ318)。
上述の実施形態では、識別情報部を備える操作部材としてスマートエントリーシステムの鍵を用いたが、その他の手段であってもよい。例えば、固有の識別情報を記憶した電子チップを埋め込んだ鍵(イモビライザー)を操作部材として用いてもよい。イモビライザーを用いた場合は、鍵と鍵穴の物理的な噛み合わせと識別情報とによって操作部材を識別することが出来る。また、操作部材の識別情報に対して車両側から識別結果の回答が出せる構成であれば、操作部材は識別情報を有する鍵に限らない。例えば、操作部材の形状によって識別をしてもよいし、識別情報を有するシフトレバーなどでもよい。
第1実施形態と第2実施形態の車両のデータ通信システムを示す図である。 第1実施形態のフローチャートである。 第2実施形態のフローチャートである。 第3実施形態の車両のデータ通信システムを示す図である。 第3実施形態のフローチャートである。
符号の説明
10 車両、12 電力線、14 コネクタ、16 通信許可部、18 車両制御部、20 車両記憶部、22 操作部材、24 識別情報部、26 車両許可部、28 車両識別部、30 車両識別部の発信部、32 車両識別部の受信部、34 バッテリ、36 通信網識別部、40 家、42 通信手段、44 車両外通信網、46 通信手段識別部、48 通信手段識別部の発信部、50 通信手段識別部の受信部。

Claims (10)

  1. 車両の動作を制御する車両制御部と、
    前記車両制御部の運用に使用される情報を記憶する車両記憶部と、
    車両から取り外し可能であって車両の操作に用いる操作部材と、
    前記操作部材を識別する車両識別部と、
    前記車両識別部にて前記操作部材が識別されたときに車両における所定の動作を許可する車両許可部と、
    を有する車両と、
    車両外に設けられ車両記憶部と通信可能な通信手段と、
    を備える車両のデータ通信システムにおいて、
    前記通信手段は前記操作部材を識別する通信手段識別部を備え、
    前記車両には前記通信手段識別部において前記操作部材が識別された場合に前記通信手段による前記車両記憶部へのデータ通信によるアクセスを許可する通信許可部を備えることを特徴とする車両のデータ通信システム。
  2. 請求項1に記載の車両のデータ通信システムにおいて、
    前記操作部材は識別情報を記憶する識別情報部を有し、
    前記車両識別部及び前記通信手段識別部は識別情報部の前記識別情報を識別する車両のデータ通信システム。
  3. 請求項2に記載の車両のデータ通信システムにおいて、
    前記操作部材が複数あり、
    少なくとも一つの操作部材の識別情報と、他の操作部材の識別情報とが異なっている車両のデータ通信システム。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の車両のデータ通信システムにおいて、
    データ通信がなされている場合に前記車両識別部の識別機能が無効となる車両のデータ通信システム。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の車両のデータ通信システムにおいて、
    車両はバッテリを有する電気自動車であって、
    バッテリに外部電力を供給する電力線が接続可能であって、
    電力線を介して車両と車両外通信網がデータ通信可能である車両のデータ通信システム。
  6. 車両の動作を制御する車両制御部と、
    前記車両制御部の運用に使用される情報を記憶し、車両外の通信網である車両外通信網からアクセス可能な車両記憶部と、
    車両から取り外し可能であって車両の操作に用いる操作部材と、
    前記操作部材を識別する車両識別部と、
    前記車両識別部にて操作部材が識別されたときに車両における所定の動作を許可する車両許可部と、
    を備える車両おいて、
    前記車両は、
    前記車両外通信網を経由して前記操作部材を識別する通信網識別部と、
    前記通信網識別部において前記操作部材が識別された場合に前記車両外通信網から前記車両記憶部へのデータ通信によるアクセスを許可する車両に備えられた通信許可部と、
    を備えることを特徴とする車両。
  7. 請求項6に記載の車両において、
    前記操作部材は識別情報を記憶する識別情報部を有し、
    前記車両識別部及び前記通信網識別部は該識別情報部の識別情報を識別する車両。
  8. 請求項7に記載の車両において、
    前記操作部材が複数あり、
    少なくとも一つの操作部材の識別情報と、他の操作部材の識別情報とが異なっている車両。
  9. 請求項6から請求項8のいずれか一つに記載の車両において、
    データ通信がなされている場合に前記車両識別部の識別機能が無効となる車両。
  10. 請求項6から請求項9のいずれか一つに記載の車両において、
    車両はバッテリを有する電気自動車であって、
    バッテリに外部電力を供給する電力線が接続可能であって、
    電力線を介して車両と車両外通信網がデータ通信可能である車両。
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