JP2014072740A - 作業機のデータ通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】データ通信装置と携帯端末との認証が簡単に行えて、データ通信装置が取得したデータを携帯端末に送ることができるようにする。
【解決手段】作業機１に接続され且つ当該作業機１に関するデータを取得するデータ通信装置３０ａ〜３０ｄと、データ通信装置３０ａ〜３０ｄのデータを無線通信によって受信可能な携帯端末４０ａ〜４０ｄとを備え、データ通信装置３０ａ〜３０ｄに割り当てられたネットワーク上の物理アドレスと、携帯端末４０ａ〜４０ｄに割り当てられたネットワーク上の物理アドレスとの対応関係に基づいて、データ通信装置３０ａ〜３０ｄと携帯端末４０ａ〜４０ｄとの認証を行ってデータの送信を携帯端末４０ａ〜４０ｄに行うか否を判定する許可判定部３４を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業機に関するデータを携帯端末に送信するための作業機のデータ通信システムに関する。

トラクタ、コンバイン等の農業機械、バックホーの建設機械等の作業機において、作業機が動作したときの情報を、携帯端末などの機器で取得したいという要望がある。作業機が動作したときの情報を取得する技術として、特許文献１に示されているように、農業機械が農作業したときの作業情報を取得するものがある。
特許文献１では、作物収穫機に、作物の収穫に伴って作物の品質を計測する作物品質計測手段と、その作物品質計測手段にて計測された品質の計測情報を機外に出力可能な情報出力手段とが備えられ、情報出力手段から出力される複数の収穫場所の各々に対応する品質の計測情報を収集する計測情報収集手段と、この計測情報収集手段にて収集された収集情報に基づいて、複数の収穫場所に対応する作物の地域毎の品質マップを求めて出力する品質マップ作成手段とを備えている。

特開平１１−０５３６７４号公報

特許文献１では、無線通信装置で構成された情報出力手段によって計測情報を機外に出力する構成となっている。ここで、機外に設置した特定の通信機器（例えば、携帯端末）に、無線通信装置を介して計測情報を出力するためには、無線通信装置と、携帯端末との認証が必要である。従来の技術では、無線通信装置と携帯端末との認証を行うにあたって、ユーザ等が携帯端末を用いて認証作業を行っていて、無線通信装置と携帯端末との認証の度に、ユーザによる認証作業が必要となっていた。

そこで本発明は、上記問題に鑑み、データ通信装置と携帯端末との認証が簡単に行えて、データ通信装置が取得したデータを携帯端末に送ることができる作業機のデータ通信システムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、請求項１に係る発明は、作業機に接続され且つ当該作業機に関するデータを取得するデータ通信装置と、前記データ通信装置からの前記データの受信を行う携帯端末とを備え、前記データ通信装置に割り当てられたネットワーク上の物理アドレスと、前記携帯端末に割り当てられたネットワーク上の物理アドレスとの対応関係に基づいて、前記データ通信装置と携帯端末との認証を行って前記データの送信を携帯端末に行うか否を判定する許可判定部を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記許可判定部は、データ通信装置及び携帯端末のそれぞれに割り当てられた物理アドレスであるＭＡＣアドレスに基づいて、前記データ通信装置と携帯端末との認証を行うことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、前記許可判定部は、携帯端末の第１ネットワークキーとデータ通信装置の第２ネットワークキーとの認証を行う第１認証部と、携帯端末に割り当てられた第１のＭＡＣアドレスと前記データ通信装置に割り当てられた第２のＭＡＣアドレスとの認証を行う第２認証部と、ネットワークキーによる認証が成立し且つＭＡＣアドレスによる認証が成立した場合に、データの送信の許可を行う許可判定部とを備えていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、前記携帯端末は、前記第２ネットワークキーと共に前記データ通信装置から携帯端末に送信されたＳＳＩＤと、前記第２のＭＡＣアドレスとに基づいて、前記第１ネットワークキーを生成するネットワークキー生成部を備えていることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、前記データ通信装置は、作業機の１つである農業機械が農作業したときのデータを収集するデータ通信装置で構成されていることを特徴とする。
ことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、データ通信装置に割り当てられたネットワーク上の物理アドレスと、携帯端末に割り当てられたネットワーク上の物理アドレスとの対応関係に基づいて、データ通信装置と携帯端末との認証を行っているため、簡単にデータ通信装置と携帯端末との認証を行うことができる。
請求項２に係る発明によれば、データ通信装置や携帯端末に予め割り当てられるＭＡＣアドレスを用いているため、わざわざ認証用の情報（データ）を作成する必要がなく、スムーズに認証を行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、ネットワークキーの認証が成立し且つＭＡＣアドレスの認証が成立しなければ、データの送信を行わないため、セキュリティを向上させることができる。
請求項４に係る発明によれば、携帯端末が有する第１ネットワークキーを自動的に生成するため、携帯端末に第１ネットワークキーを入力する手間が省け、認証作業をより簡素化することができる。

請求項５に係る発明によれば、農業機械が農作業したときのデータを携帯端末に送信することができるため、農作業のデータを簡単に収集することができる。

第１実施形態における作業機のデータ通信システムの概略構成を示す図である。 第２実施形態における作業機のデータ通信システムの概略構成を示す図である。 関連記憶部に記憶された各種情報の一例を示す図である。 第２実施形態における作業機のデータ通信システムの動作フローを示す図である。 第２実施形態における農業機械特定情報と携帯端末特定情報との登録を説明する説明図である。 第１ＭＡＣアドレスと第２ＭＡＣアドレスとを用いた認証を行う手順を示したものである。 第３実施形態における作業機のデータ通信システムの概略構成を示す図である。 第３実施形態における作業機のデータ通信システムの動作フローを示す図である。 第４実施形態における作業機のデータ通信システムの概略構成を示す図である。 第４実施形態におけるネットワークキーを生成する手順を示したものである。 トラクタの全体構成を示す概略図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明の各実施形態による作業機のデータ通信システムを説明する。なお、以下に説明する各実施形態及び図面において、作業機のデータ通信システムにおける同一の構成部材には、同一の符号及び同一の名称を付すこととする。従って、同一の符号及び同一の名称が付された構成部材については、同じ説明を繰り返さない。

［第１実施形態］
図１は、本実施形態による作業機のデータ通信システム１０ａの概略構成を示す図である。
図１に示すように、作業機のデータ通信システム１０ａでは、作業機に関する様々なデータを取得可能なデータ通信装置３０ａを作業機に設け、このデータ通信装置３０ａで取得したデータを、外部の携帯端末４０ａに簡単に送信できるようにしたものである。ここで、データ通信装置３０ａで取得したデータを、携帯端末４０ａに送信するにあたっては、必ず、データ通信装置３０ａと携帯端末４０ａとの認証を必要とし、認証が成立した場合のみ、データを送信することとしている。

作業機としては、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械、バックホー等の建設機械が考えられるが、トラクタ１を例にとり説明する。
図１１に示すように、トラクタ１は、前後に車輪が取り付けられた走行車両（走行車体）２に、エンジン３、変速装置４等を搭載して構成されている。エンジン３の後方には、独立搭載型のキャビン７が設けられており、キャビン７内には運転席８が設けられている。また、走行車両２の後部には、３点リンク機構５が昇降可能に設けられると共に、エンジン３からの動力を伝達するＰＴＯ軸が設けられている。３点リンク機構５には、肥料散布装置、耕耘装置、農薬散布装置、播種散布装置、収穫装置などの作業装置９が着脱自在となっている。本実施形態では、図１１に示すように肥料散布装置が３点リンク機構５に取りつけられている。

図１に示すように、制御装置２０とデータ通信装置３０ａは、車両用通信ネットワーク（例えば、Controller Area NetworkやFlexRayなど）Ｎ１により接続されている。制御装置２０は、トラクタ１の走行系制御や作業系制御等を行うものであって、走行系制御として、エンジンの動作を制御したり、作業系制御として、運転席の周囲に設けられた操作レバーや操作スイッチなどの操作具からの入力を受けると、入力値に従って３点リンク機構５の昇降、ＰＴＯ軸の出力（回転数）などの動作を制御する。トラクタ１の走行系制御や作業系制御を行うときの制御信号や制御を行うための各種検出信号（例えば、センサが検出した信号）は、車両用通信ネットワークＮ１に出力されて、トラクタ１の各部に伝達される。なお、制御装置２０による走行系制御や作業系制御は、上述したものに限定されない。

データ通信装置３０ａは、車両用通信ネットワークＮ１に出力された信号を読み込むことにより、トラクタに関する様々なデータを取得するものである。データ通信装置３０ａは、例えば、車両用通信ネットワークＮ１に出力された様々な信号（各種センサが検出した検出信号、制御するための制御信号、異常などを示す警告信号など）を取得する。また、データ通信装置３０ａは、取得した様々なデータを外部に出力するため、トラクタ側のネットワーク（車両用通信ネットワークＮ１）と、トラクタの外部のネットワーク（例えば、ワイドエリアネットワーク）との接続をするものである。

例えば、車両用通信ネットワークＮ１に属する制御装置２０及びデータ通信装置３０ａなどの搭載機器と、ワイドエリアネットワークに属する携帯端末４０ａとの間でデータの送受信を実行するために、データ通信装置３０ａは、異なるネットワークの通信プロトコルの変換等や様々な通信処理を行う。
詳しくは、データ通信装置３０ａは、様々な通信処理を行う通信処理部３２を備えている。この通信処理部３２は、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）等の近距離の無線通信の処理を行う。この実施形態では、通信処理部３２は、通信規格であるＩＥＥＥ８０２．１１シリーズに対応したＷｉ-Ｆｉ（Wireless Fidelity、登録商標）により無線通信を行うための処理を行う。通信処理部３２は、少なくとも、ネットワーク上の物理アドレスである自己のＭＡＣアドレスと、ネットワーク名を示すためのＳＳＩＤを記憶している。

一方、携帯端末４０ａは、例えば、比較的演算能力の高いスマートフォン（多機能携帯電話）やタブレットＰＣ等の携帯型コンピュータなどである。携帯端末４０ａは、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）等の近距離の無線通信を行う。この携帯端末４０ａは、通信に関する処理を行う通信処理部４１を備えている。通信処理部４１は、通信モジュール等から構成されたもので、少なくとも、ネットワーク上の物理アドレスである自己のＭＡＣアドレスを記憶している。

以下、データ通信装置３０ａと携帯端末４０ａとの通信処理について説明する。
データ通信装置３０ａには、自己のＭＡＣアドレスである第２ＭＡＣアドレスだけでなく、特定の携帯端末４０ａが有するＭＡＣアドレスである第１ＭＡＣアドレスが記憶されている。データ通信装置３０ａには、予め携帯端末４０ａに対応する第１ＭＡＣアドレスを書き込んでおく。

例えば、本発明で説明するＭＡＣアドレスによる認証方式（ＭＡＣ認証方式）とは別の方法で、予めデータ通信装置３０ａと携帯端末４０ａとの認証を行い、認証が成立したときに、携帯端末４０ａに記憶された第１ＭＡＣアドレスを、認証が成立した携帯端末４０ａからデータ通信装置３０ａに出力して、当該第１ＭＡＣアドレスをデータ通信装置３０ａに書き込んでおく。或いは、データ通信装置３０ａの販売時に、データ通信装置３０ａを購入したユーザ等が所有する携帯端末４０ａの第１ＭＡＣアドレスを、製造メーカや販売会社などがデータ通信装置３０ａに書き込んでもよい。

データ通信装置３０ａは、許可判定部３４と、データ通信部３５とを備えている。許可判定部３４及びデータ通信部３５は、当該データ通信装置３０ａに格納されたプログラム等から構成されている。
許可判定部３４は、第１ＭＡＣアドレスと第２ＭＡＣアドレスとに基づいて、データ通信装置３０ａと携帯端末４０ａとの認証を行うと共に取得したデータの送信を携帯端末４０ａに行うか否を判定するものである。

具体的には、許可判定部３４は、第１認証部３６と、第２認証部３７とを備えている。
第１認証部３６は、第１ＭＡＣアドレスと第２ＭＡＣアドレスとの認証を行う前に、まず、携帯端末４０ａの第１ネットワークキーと、データ通信装置３０ａの第２ネットワークキーとの認証を行うものである。
詳しくは、第１ＭＡＣアドレスの出力の前に、携帯端末４０ａから出力された第１ネットワークキーをデータ通信装置３０ａが受信すると、第１認証部３６は、受信した第１ネットワークキーと、データ通信装置３０ａが有する第２ネットワークキーとの認証を行う。例えば、第１ネットワークキーと第２ネットワークキーとが一致して認証が成立すると、第１認証部３６は、データ通信装置３０ａと携帯端末４０ａとの通信を許可する。

第１認証部３６によってデータ通信装置３０ａと携帯端末４０ａとの通信が許可されると、データ通信装置３０ａは、第１ＭＡＣアドレスの受信待機状態となる。
なお、第１ネットワークキーと第２ネットワークキーとが一致しておらず認証が不成立の場合、第１認証部３６は、データ通信装置３０ａと携帯端末４０ａとの通信を許可せず、データ通信装置３０ａを、携帯端末４０ａの第１ＭＡＣアドレスが受信できない状態にする。

第２認証部３７は、第１ＭＡＣアドレスと第２ＭＡＣアドレスとの認証を行う。携帯端末４０ａから出力された第１ＭＡＣアドレスをデータ通信装置３０ａが受信すると、第２認証部３７は、受信した第１ＭＡＣアドレスと同じＭＡＣアドレスが当該データ通信装置３０ａに記憶されているか検索を行う。そして、第２認証部３７は、受信した第１ＭＡＣアドレスと同じＭＡＣアドレスが、当該データ通信装置３０ａに記憶されている場合、データ通信装置３０ａが取得したデータを、携帯端末４０ａに出力することを許可する。

言い換えれば、データ通信装置３０ａが有するＭＡＣアドレス（第２ＭＡＣアドレス）と、携帯端末４０ａの特定の第１ＭＡＣアドレスとが、データ通信装置３０ａに記憶されていて、第２ＭＡＣアドレスと第１ＭＡＣアドレスとが対応している場合、第２認証部３７は、データの送信を許可する。つまり、第２認証部３７は、ネットワークキーによる認証が成立し且つＭＡＣアドレスによる認証が成立した場合に、データの送信の許可を行う。

一方、第２認証部３７は、携帯端末４０ａから出力された第１ＭＡＣアドレスと同じＭＡＣアドレスが、当該データ通信装置３０ａに記憶されていない場合、データ通信装置３０ａが取得したデータを、携帯端末４０ａに出力することを許可しない。言い換えれば、データ通信装置３０ａが有する第２ＭＡＣアドレスが記憶されているものの、携帯端末４０ａから出力された特定の第１ＭＡＣアドレスが、データ通信装置３０ａに記憶されておらず、第２ＭＡＣアドレスと第１ＭＡＣアドレスとが対応していない場合、第２認証部３７は、データの送信を許可しない。データ通信部３５は、許可判定部３４からのデータの送信許可を受けると、データ通信装置３０ａで取得したデータを無線通信によって携帯端末４０ａに送信する。

以上、本発明によれば、携帯端末４０ａに予め割り当てられた第１ＭＡＣアドレスと、データ通信装置３０ａに予め割り当てられた第２ＭＡＣアドレスとによって認証を行うため、わざわざ認証用の情報を携帯端末４０ａやデータ通信装置３０ａに記憶させる必要がなく、認証作業を簡素化することができる。
［第２実施形態］
第１実施形態では、特定の携帯端末４０ａのＭＡＣアドレスが予めデータ通信装置３０ａに記憶されていたが、この第２実施形態では、管理サーバ５０ｂ等を用いて、特定の携帯端末４０ａのＭＡＣアドレスをデータ通信装置３０ａに記憶させるものである。以下、第１実施形態と異なる構成について説明する。

図２に示すように、管理サーバ５０ｂは、関連記憶部５１と、登録部５２と、関連付判定部５３と、許可情報出力部５４とを備えている。
関連記憶部５１は、農業機械に関する情報、携帯端末に関する情報及びユーザに関する情報とを記憶するものである。
図３に示すように、関連記憶部５１には、農業機械に関する情報として、トラクタ１を識別するためのトラクタの製造番号及び機種、制御装置２０を識別するための製造番号、データ通信装置３０ｂを識別するための製造番号等が記憶されている。なお、トラクタの製造番号及び機種、制御装置２０の製造番号、データ通信装置３０ｂの製造番号は、それぞれ農業機械側を特定するための農業機械特定情報である。農業機械特定情報は、トラクタ１、制御装置２０、データ通信装置３０ｂを識別するためのユニークなものであればどのようなものであってもよい。

関連記憶部５１には、携帯端末に関する情報として、携帯端末４０ｂに応じた電話番号が記憶されている。電話番号は、携帯端末４０ｂを特定するための携帯端末特定情報である。携帯端末特定情報は、携帯端末４０ｂを識別するためのユニークなものであればどのようなものであってもよい。
関連記憶部５１には、ユーザに関する情報として、ユーザの住所、氏名、ユーザが管理サーバ５０ｂにログインするためのユーザＩＤやパスワード等が記憶されている。

以降、関連記憶部５１に記憶された携帯端末特定情報及び農業機械特定情報と、携帯端末４０ｂから出力された携帯端末特定情報及び農業機械特定情報とを区別するため、関連記憶部５１に記憶された携帯端末特定情報のことを「記憶携帯情報」といい、関連記憶部５１に記憶された農業機械特定情報のことを「記憶農業機械情報」といい、携帯端末４０ｂから出力された携帯端末特定情報のことを「出力携帯情報」といい、携帯端末４０ｂから出力された農業機械特定情報のことを「出力農業機械情報」という。

登録部５２は、携帯端末特定情報と農業機械特定情報とが管理サーバ５０ｂに入力されると、入力された携帯端末特定情報と、農業機械特定情報を関連付けて、これらを関連記憶部５１に記憶するものである。また、登録部５２は、携帯端末特定情報と農業機械特定情報との関連付けを行ったとき、認証に用いる第１許可キーを生成（発行）して、この第１許可キー、携帯端末特定情報、農業機械特定情報を関連付けて関連記憶部５１に登録（記憶）する。

例えば、トラクタ１の販売時に、トラクタ１を購入したユーザが所有する携帯端末の電話番号（携帯端末特定情報）、トラクタ１の製造番号及び機種（農業機械特定情報）が管理サーバ５０ｂに入力されると、登録部５２は、携帯端末の電話番号、トラクタ１の製造番号及び機種を関連付けて、関連記憶部５１に記憶する。また、登録部５２は、これらの電話番号、製造番号及び機種に対応する第１許可キーを生成して、関連記憶部５１に記憶する。

また、データ通信装置３０ｂの販売時に、データ通信装置３０ｂを購入したユーザの携帯端末の電話番号と、データ通信装置３０ｂの製造番号が管理サーバ５０ｂａに入力され
ると、トラクタ１と同様に、登録部５２は、電話番号、製造番号及び機種を関連付けて、第１許可キーと共に関連記憶部５１に記憶する。
つまり、登録部５２は、携帯端末特定情報、農業機械特定情報とを関連付けて関連記憶部５１に記憶すると共に、関連付けと同時に第１許可キーを発行して記憶する。

なお、携帯端末特定情報、農業機械特定情報の関連付けを行う登録は、販売会社のコンピュータから管理サーバ５０ｂに携帯端末特定情報、農業機械特定情報を送信することによって行ってもよいし、その他の方法であってもよい。
関連付判定部５３は、管理サーバ５０ｂに携帯端末４０ｂから出力された携帯端末特定情報（出力携帯情報）と、関連記憶部５１に記憶された記憶携帯情報及び記憶機械情報に基づき、出力携帯情報が関連付けされているか否かを判定する。

例えば、関連付判定部５３は、出力携帯情報及び出力農業機械情報が管理サーバ５０ｂに入力されると、関連記憶部５１に出力携帯情報及び出力農業機械情報と同じものが、互いに関連付けられて記憶されているか否かを判定する。このとき、関連記憶部５１に、出力携帯情報及び出力農業機械情報が互いに関連付けられて記憶されている場合、関連付判定部５３は、関連付けが行われていると判定する。一方、関連記憶部５１に出力携帯情報及び出力農業機械情報が関連付けられて記憶されていない場合、関連付判定部５３は、関連付けが行われてないと判定する。

許可情報出力部５４は、関連付判定部５３が関連付けが行われていると判定した場合に、関連付けが行われていると判定された出力携帯情報及び出力農業機械情報に対応した第１許可キーを関連記憶部５１から読み出し、第１許可キーを携帯端末４０ａに出力する。許可情報出力部５４は、関連付判定部５３が関連付けが行われていないと判定した場合には、出力携帯情報に対応する第１許可キーは存在しないため、出力はしない。

携帯端末４０ｂは、認証情報出力部４２と、特定情報出力部４３と、特定情報要求部４４を備えている。これら認証情報出力部４２、特定情報出力部４３及び特定情報要求部４４は、携帯端末４０ｂに格納されたプログラム等から構成されている。
特定情報要求部４４は、後述するように、データ通信装置３０ｂに記憶された農業機械特定情報を要求するもので、特定情報出力部４３は、データ通信装置３０ｂから取得した農業機械特定情報と、携帯端末特定情報とを管理サーバ５０ｂに出力するものである。なお、管理サーバ５０ｂへの農業機械特定情報及び携帯端末特定情報の送信は、携帯端末４０ｂが管理サーバ５０ｂへログインしている状態で行うことが好ましい。

認証情報出力部４２は、認証に必要な情報をデータ通信装置３０ｂに出力するもので、例えば、管理サーバ５０ｂから取得した第１許可キーをデータ通信装置３０ｂに送信すると共に、携帯端末４０ｂの第１ＭＡＣアドレスをデータ通信装置３０ｂに送信する。
データ通信装置３０ｂの通信処理部３２は、認証に必要な情報を記憶する認証情報記憶部３３と、携帯端末４０ｂに第１ＭＡＣアドレスを要求すると共に携帯端末４０ｂから送信された第１ＭＡＣアドレスを認証情報記憶部３３に書き込むアドレス管理部３８を備えている。

認証情報記憶部３３は、例えば、携帯端末４０ｂから送信された第１ＭＡＣアドレス、予め定められた自己の第２ＭＡＣアドレス、予め記憶された農業機械特定情報、予め記憶された許可キー（第２許可キー）が記憶されている。第２許可キーは、第１許可キーの正当性を判断するものである。
また、データ通信装置３０ｂの許可判定部３４は、第１ネットワークキーと第２ネットワークキーとの認証を行う第１認証部３６と、第１ＭＡＣアドレスと第２ＭＡＣアドレスとの認証を行う第２認証部３７との他に、携帯端末４０ｂから出力された第１許可キーと、認証情報記憶部３３に記憶された第２許可キーとの認証を行う第３認証部３９を備えている。

例えば、第３認証部３９は、携帯端末４０ｂから送信された第１ネットワークキーと第２ネットワークキーとの認証成立後であって、第１ＭＡＣアドレスと第２ＭＡＣアドレスとの認証前に、第１許可キーと第２許可キーとの認証を行う。例えば、第１許可キーと第２許可キーとが一致して認証が成立すると、第３認証部３９は、アドレス管理部３８にアドレスの要求及びアドレスの書込みの許可をする（要求書込許可）を行う。アドレス管理部３８は、要求書込許可がなされると、まず、携帯端末４０ｂに第１ＭＡＣアドレスの要求を行う。また、アドレス管理部３８は、携帯端末４０ｂから第１ＭＡＣアドレスの送信がなされてデータ通信装置３０ｂが第１ＭＡＣアドレスを受信すると、受信した第１ＭＡＣアドレスを認証情報記憶部３３に書き込む。

なお、第１許可キーと第２許可キーとの認証が不成立の場合、第３認証部３９は、アドレス管理部３８に要求書込許可をしないため、携帯端末４０ｂから第１ＭＡＣアドレスを取得することができない。
図４は、データ通信装置、携帯端末、管理サーバの動作をまとめたものである。図４に基づいて、第２実施形態における作業機のデータ通信システム１０ｂの動作について説明する。

まず、データ通信装置３０ｂと、携帯端末４０ｂとのペアリングを行うにあたっては、まず、携帯端末４０ｂの認証情報出力部４２によって第１ネットワークキーをデータ通信装置３０ｃに出力する（ステップＳ１００）。データ通信装置３０ｂが第１ネットワークキーを受信すると、データ通信装置３０ｂの第１認証部３６は、第２ネットワークキーを読み出し、受信した第１ネットワークキーとの認証を行う（ステップＳ１０１）。ここで、第１ネットワークキーと第２ネットワークキーとの認証が成立している場合、第１認証部３６は、ネットワークキーによる認証が成立したことを携帯端末４０ｂに送信する（ステップＳ１０２）。ネットワークキーによる認証が成立すると、携帯端末４０ｂの特定情報要求部４４によって農業機械特定情報をデータ通信装置３０ｂに要求できるようになる。

携帯端末４０ｂは、特定情報要求部４４によってデータ通信装置３０ｂの認証情報記憶部３３に格納された農業機械特定情報の要求を行う（ステップＳ１０３）。
携帯端末４０ｂから農業機械特定情報の要求を受信すると、データ通信装置３０ｂは、認証情報記憶部３３に記憶された農業機械特定情報を携帯端末４０ｂに出力する（ステップＳ１０４）。携帯端末４０ｂは、農業機械特定情報を取得すると、当該農業機械特定情報を一時的に記憶する。

次に、ユーザは、携帯端末４０ｂを用いて管理サーバ５０ｂにログインする。例えば、携帯端末４０ｂに、ユーザＩＤやパスワードを入力して、当該携帯端末４０ｂによってユーザＩＤ及びパスワードを管理サーバ５０ｂに出力する（ステップＳ２００）。管理サーバ５０ｂは、携帯端末４０ｂから出力されたユーザＩＤ及びパスワードが関連付けして関連記憶部５１に記憶されている場合、携帯端末４０ｂのログインを許可する（ステップＳ２０１）。

管理サーバ５０ｂは、ログインが許可された携帯端末４０ｂの携帯端末特定情報の要求及び農業機械特定情報の要求をする（ステップＳ２０２）。携帯端末４０ｂの特定情報出力部４３は、管理サーバ５０ｂからの携帯端末特定情報の要求及び農業機械特定情報の要求を受けて、自己の携帯端末特定情報（出力携帯情報）を管理サーバ５０ｂに出力すると共に、データ通信装置３０ｂから取得した農業機械特定情報（出力農業機械情報）を管理サーバ５０ｂに出力する（ステップＳ２０３）。

管理サーバ５０ｂに出力携帯情報及び出力農業機械情報が入力されると、管理サーバ５０ｂの登録部５２は、関連記憶部５１に記憶された記憶携帯情報の中に、出力携帯情報に一致する記憶携帯情報があるか否かの判定を行うと共に、出力農業機械情報に一致する記憶農業機械情報があるか否かの判定を行う（ステップＳ２０４）。
また、管理サーバ５０ｂの登録部５２は、関連記憶部５１に記憶された記憶携帯情報の中に、出力携帯情報と一致する記憶携帯情報が存在すると共に出力農業機械情報と一致する記憶農業機械情報があると、記憶携帯情報と記憶農業機械情報との関連付けがなされているか否かの判定を行う（ステップＳ２０５）。

ここで、記憶携帯情報と記憶農業機械情報との関連付けがなされている場合は、既に、出力携帯情報と出力農業機械情報とが関連付けされているため、管理サーバ５０ｂの登録
部５２は、第１許可キーの発行はせずに、処理を関連付判定部５３に移行させて、関連付判定部５３は関連付けがなされたと判定する。
一方、記憶携帯情報と記憶農業機械情報との関連付けがなされていない場合、管理サーバ５０ｂの登録部５２は、出力携帯情報と出力農業機械情報とを、関連付けして（ステップＳ２０６）、これらを関連記憶部５１に記憶させると共に、出力携帯情報及び農業機械特定情報に対応する第１許可キーの発行を行う（ステップＳ２０７）。

例えば、図５（ａ）に示すように、関連記憶部５１には、記憶携帯情報及び記憶農業機械情報が記憶されていたとする。ここで、携帯端末４０ｂから出力携帯情報として「012-9354-2973」が管理サーバ５０ｂに出力され、出力農業機械情報として「20891(トラクタの製造番号,M115A(トラクタの機種)」が管理サーバ５０ｂに出力されたとする。
関連記憶部５１内を見てみると、携帯端末４０ｂから出力された出力携帯情報である「012-9354-2973」及び出力農業機械情報である「20891,M115A」は、既に、関連記憶部５１に記憶されている（関連記憶部５１内にある）ものの、「012-9354-2973」は、別の記憶農業機械情報である「10013,M115A」と関連付けられている。

つまり、携帯端末４０ｂから出力された出力携帯情報（「012-9354-2973」）と、出力農業機械情報（「20891,M115A」）とは、関連記憶部５１内において、互いに関連付けられていない。
そのため、図５（ｂ）に示すように、管理サーバ５０ｂの登録部５２は、出力携帯情報である「012-9354-2973」と出力農業機械情報である「20891,M115A」とを関連付けして関連記憶部５１に記憶すると共に、これらに対応する第１許可キーを発行する。

関連付判定部５３は、登録部５２によって第１許可キーが発行されると、出力携帯情報である「012-9354-2973」と出力農業機械情報「20891,M115A」とが関連付けが行われていると判定し、許可情報出力部５４に許可キーの出力を指令する（ステップＳ２０８）。
許可情報出力部５４は、出力携帯情報と一致した記憶携帯情報に関連付けられた記憶農業機情報の検索を行う（ステップＳ２０９）。記憶農業機械情報の検索後、許可情報出力部５４は、当該記憶農業機械情報に対応付けられた第１許可キーを関連記憶部５１から抽出する（ステップＳ２１０）。第１許可キーの抽出後、許可情報出力部５４は、携帯端末４０ｂに第１許可キーを出力する（ステップＳ２１１）。

なお、ステップＳ２０７の時点で、出力携帯情報、出力農業機械情報、第１許可キーのそれぞれの関連性は分かっているため、関連付判定部５３が許可情報出力部５４に第１許可キーの出力を指令した時点で、ステップＳ２０８及びステップＳ２０９の処理を省略してよい。
携帯端末４０ｂの認証情報出力部４２は、管理サーバ５０ｂから送信された第１許可キーを受信すると、当該第１許可キーをデータ通信装置３０ｂに送信する（ステップＳ２１２）。

データ通信装置３０ｂが第１許可キーを受信すると、第３認証部３９は、第２許可キーを読み出して、受信した第１許可キーとの認証を行う（ステップＳ２１３）。第３認証部３９（許可判定部３４）は、第１許可キーと第２許可キーとの認証が成立すると、データ通信部３５に対してデータの送信を許可する（ステップＳ２１４）。データ通信部３５は、データの送信の許可を受けて、データ通信装置３０ｂが取得したデータを携帯端末４０ｂに出力する（ステップＳ２１５）。

また、第３認証部３９は、アドレス管理部３８に要求書込許可を行う（ステップＳ２１６）。アドレス管理部３８は、要求書込許可がなされると、携帯端末４０ｂに第１ＭＡＣアドレスの要求を行う（ステップＳ２１７）。
携帯端末４０ｂの認証情報出力部４２は、アドレス管理部３８からの第１ＭＡＣアドレスの要求を受けて、自己の第１ＭＡＣアドレスをデータ通信装置３０ｂに送信する（ステップＳ２１８）。データ通信装置３０ｂが第１ＭＡＣアドレスを受信すると、アドレス管理部３８は、携帯端末４０ｂから送信された第１ＭＡＣアドレスを記憶する。

このように、管理サーバ５０ｂから発行された第１許可キーを用いて、携帯端末４０ｂとデータ通信装置３０ｂとの認証を行うことができると共に、データ通信装置３０ｂへの
第１ＭＡＣアドレスの登録を行うことができる。
データ通信装置３０ｂに所定の携帯端末４０ｂにおける第１ＭＡＣアドレスの登録が終了していて、データ通信装置３０ｂと携帯端末４０ｂとの認証を行う場合は、許可キーによる認証を省略することができる。

図６に示すように、データ通信装置３０ｂと携帯端末４０ｂとの認証を行う場合、まず、上述したように、ネットワークキーによる認証を行う（ステップＳ１００〜ステップＳ１０２）。そして、携帯端末４０ｂの認証情報出力部４２によって、データ通信装置３０ｂに第１ＭＡＣアドレスを出力する（ステップＳ３００）。携帯端末４０ｂから出力された第１ＭＡＣアドレスをデータ通信装置３０ｂが受信すると、第２認証部３７は、受信した第１ＭＡＣアドレスと同じＭＡＣアドレスが当該データ通信装置３０ｂに記憶されているか検索を行う（Ｓ３０１）。第２認証部３７は、受信した第１ＭＡＣアドレスと同じＭＡＣアドレスが、当該データ通信装置３０ｂに記憶されている場合、データ通信装置３０ｂが取得したデータを、携帯端末４０ａに出力することを許可する（Ｓ３０２）。

データ通信部３５は、データの送信の許可を受けて、データ通信装置３０ｂが取得したデータを携帯端末４０ｂに出力する（ステップＳ３０３）。
例えば、携帯端末４０ｂとデータ通信装置３０ｂとの認証（ペアリング）を初めて行う場合（認証を最初に行う場合）、図４に示した手順のように、管理サーバ５０ｂと携帯端末４０ｂとの間で処理を行って、第１許可キーを取得し、この第１許可キーを用いて携帯端末４０ｂとデータ通信装置３０ｂとの認証を行うようにすれば、セキュリティが低下することなく、データ通信装置３０ｂからデータを取得することができる。特に、この実施形態では、携帯端末４０ｂとデータ通信装置３０ｂとの認証と同時に、携帯特定情報と農業機械特定情報との関連付けの登録を行うことができるため、登録及び認証作業を簡素化することができる。

一方、携帯端末４０ｂとデータ通信装置３０ｂとの認証を一度行ったことがある場合（ペアリングが２回目以降）には、図６に示した手順のように、データ通信装置３０ｂと携帯端末４０ｂとの間で処理を行って、ＭＡＣアドレスによる認証を行うようにすれば、セキュリティを確保しながら簡単にデータ通信装置３０ｂからデータを取得することができる。
［第３実施形態］
第２実施形態では、携帯特定情報と農業機械特定情報との関連付けの登録と、データ通信装置３０ｂと携帯端末４０ｂとのペアリングとを同時に行っていたが、第３実施形態では、ペアリングとは別に携帯特定情報と農業機械特定情報との関連付けの登録を行うようにしたものである。

図７は、第３実施形態におけるデータ通信システムの概略構成を示す図である。図８は、データ通信装置と携帯端末と管理サーバとの動作をまとめたものである。図７，８に基づいて、第３実施形態における作業機のデータ通信システム１０の動作について説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分は説明を省略する。
携帯端末４０ｃを用いて管理サーバ５０ｃにログインする。例えば、携帯端末４０ｃに、ユーザＩＤやパスワードを入力して、当該携帯端末４０ｃによってユーザＩＤ及びパスワードを管理サーバ５０ｃに出力する（ステップＳ４００）。管理サーバ５０ｃは、携帯端末４０ｃから出力されたユーザＩＤ及びパスワードが関連付けして関連記憶部５１に記憶されている場合、携帯端末４０ｃのログインを許可する（ステップＳ４０１）。

管理サーバ５０ｃにログインされている状態で、携帯端末４０ｃに記憶された携帯端末特定情報及び農業機械特定情報を管理サーバ５０ｃに出力する（ステップＳ４０２）。管理サーバ５０ｃに、携帯端末特定情報（出力携帯情報）及び農業機械特定情報（出力農業機械情報）が入力されると、登録部５２は、出力携帯情報と出力農業機械情報とが既に関連付けなされていないか否かの判定を行い（ステップＳ４０２）、関連付けがなされていない場合は、出力携帯情報及び出力農業機械情報を関連記憶部５１に記憶する（ステップＳ４０３）。また、管理サーバ５０ｃの登録部５２は、出力携帯情報と出力農業機械情報との関連付けと同時に第１許可キーの発行を行い（ステップＳ４０４）、第１許可キーを
出力携帯情報及び出力農業機械情報に対応付けて関連記憶部５１に記憶する（ステップＳ４０５）。データ通信装置３０ｃと携帯端末４０ｃとのペアリング時には、上述したように、ステップＳ２００〜２０５、ステップＳ２１１〜Ｓ２１８の処理を行うことによりデータを取得することができる。
［第４実施形態］
上述した実施形態では、携帯端末に第１ネットワークキーが記憶されていたが、第４実施形態では、自動的に、第１ネットワークキーの生成を行うようにしたものである。なお、ネットワークキーの生成以外の部分は、上述した第１実施形態〜第３実施形態と同様であるため、共通の部分は説明を省略する。

図９に示すように、携帯端末４０ｄは、ネットワークキー生成部４５を備えている。このネットワークキー生成部４５は、携帯端末４０ｄに格納されたプログラム等から構成されている。
ネットワークキー生成部４５は、ネットワーク名（ＳＳＩＤ）と、ネットワークキーとに基づいて、第１ネットワークキーを生成するものである。

詳しくは、図１０に示すように、データ通信装置３０ｄは、外部に対してネットワーク名（ＳＳＩＤ）及び第２ＭＡＣアドレスを含むビーコンを出力する（ステップＳ６００）。携帯端末４０ｄは、データ通信装置３０ｄからのビーコンを受信すると、ネットワークキー生成部４５は、データ通信装置３０ｄから出力されたＳＳＩＤ及び第２ＭＡＣアドレスを予め定められた方法によって数値化（例えば、１０進数や２進数）する（ステップＳ６０１）。そして、ネットワークキー生成部４５は、数値化したＳＳＩＤ及び第２ＭＡＣアドレスを、ネットワークキーを生成するための関数に代入したり、引数として採用することにより、第１ネットワークキーの生成を自動的に行う（ステップＳ６０２）。即ち、ネットワークキー生成部４５は、ＳＳＩＤ及び第２ＭＡＣアドレスによってネットワークキーを生成するための関数や引数（生成式という）を備えていて、この生成式［ｆ（ＳＳＩＤ、第２ＭＡＣアドレス）］により、第１ネットワークキーを生成する。

ネットワークキー生成部４５によって第１ネットワークキーの生成が行われると、携帯端末４０ｄは、生成した第１ネットワークキーをデータ通信装置４０ｄに自動的に送信する（ステップＳ６０３）。データ通信装置４０ｄ（第１認証部３６）は、携帯端末４０ｄから送信された第１ネットワークキーと、予め記憶された第２ネットワークキーとにより認証を行い、認証が成立すると、携帯端末４０ｄとデータ通信装置４０ｄとの無線通信を許可する。

なお、データ通信装置４０ｄにも、自己のＭＡＣアドレス（第２ＭＡＣアドレス）とＳＳＩＤとにより、自動的にネットワークキーを生成する生成式［ｆ^−１（ｆ（ＳＳＩＤ、第２ＭＡＣアドレス））］を備えていることが好ましい。
以上、本発明によれば、携帯端末４０ｄとデータ通信装置３０ｄとの間で無線通信を行うために必要な第１ネットワークキーを自動的に生成するため、携帯端末４０ｄとデータ通信装置３０ｄとのペアリングの際に、携帯端末に第１ネットワークキーを入力する手間が省け、認証作業をより簡素化することができる。

なお、上述したデータ通信装置３０ａ〜３０ｄは、作業機のデータを取得するものであればよいが、データ通信装置３０ａ〜３０ｄは、農業機械（例えば、トラクタ１）が動作しているときの様々なデータ（トラクタ１に関するデータ）を、自動的に収集して記憶するものであれば好ましい。
例えば、トラクタ１の後部に作業装置９として耕耘装置が連結されてトラクタ１が動作したときは、ロータリーの回転数、ロータリーの負荷、エンジン回転数、車速、耕深などのデータが車両用通信ネットワークに出力され、データ通信装置３０ａ〜３０ｄは、ロータリーの回転数、ロータリーの負荷、エンジン回転数、車速、耕深などのデータを車両用通信ネットワークを介して取得する。

また、作業装置９が肥料散布装置、農薬散布装置、播種散布装置である場合は、車速、エンジン回転数、散布量（肥料散布量、農薬散布量、播種散布量）などのデータが車両通信ネットワーク上に出力され、データ通信装置３０ａ〜３０ｄは、車速、エンジン回転数
、肥料散布量、農薬散布量、播種散布量を取得する。或いは、作業装置９が収穫装置である場合は、車速、エンジン回転数、収穫量などのデータが車両通信ネットワーク上に出力され、データ通信装置３０ａ〜３０ｄは、車速、エンジン回転数、収穫量を取得する。

収集したデータは、データ通信装置３０ａ〜３０ｄに記憶されるようになっている。データ通信部３５は、携帯端末４０ａ〜４０ｄとデータ通信装置３０ａ〜３０ｄとのペアリングが成立後（データの送信許可が出た後）に、データ通信装置３０ａ〜３０ｄに記憶されているデータを、携帯端末４０ａ〜４０ｄに出力することが好ましい。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。上述した実施形態では、作業機の１つである農業機械を例にあげて説明したが、作業機はトラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械に限定されず、バックホー等の建設機械であってもよい。

１ 作業機（トラクタ）
２ 走行車両（走行車体）
３ エンジン
４ 変速装置
５ ３点リンク機構
７ キャビン
８ 運転席
９ 作業装置
１０ データ通信システム
３０ａ〜３０ｄ データ通信装置
３２ 通信部（通信処理部）
３３ 認証情報記憶部
３４ 許可判定部
３５ データ通信部
４０ａ〜４０ｄ 携帯端末
４１ 通信部（通信処理部）
４２ 認証情報出力部
４３ 特定情報出力部
４４ 特定情報要求部
４５ ネットワークキー生成部
５０ｂ〜５０ｄ 管理サーバ
５１ 関連記憶部
５２ 登録部
５３ 関連付判定部
５４ 許可情報出力部

Claims (5)

1. 作業機に接続され且つ当該作業機に関するデータを取得するデータ通信装置と、前記データ通信装置の前記データを無線通信によって受信可能な携帯端末とを備え、
   前記データ通信装置に割り当てられたネットワーク上の物理アドレスと、前記携帯端末に割り当てられたネットワーク上の物理アドレスとの対応関係に基づいて、前記データ通信装置と携帯端末との認証を行って前記データの送信を携帯端末に行うか否を判定する許可判定部を備えていることを特徴とする作業機のデータ通信システム。
2. 前記許可判定部は、データ通信装置及び携帯端末のそれぞれに割り当てられた物理アドレスであるＭＡＣアドレスに基づいて、前記データ通信装置と携帯端末との認証を行うことを特徴とする請求項１に記載の作業機のデータ通信システム。
3. 前記許可判定部は、携帯端末の第１ネットワークキーとデータ通信装置の第２ネットワークキーとの認証を行う第１認証部と、携帯端末に割り当てられた第１のＭＡＣアドレスと前記データ通信装置に割り当てられた第２のＭＡＣアドレスとの認証を行う第２認証部と、ネットワークキーによる認証が成立し且つＭＡＣアドレスによる認証が成立した場合に、データの送信の許可を行う許可判定部とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の作業機のデータ通信システム。
4. 前記携帯端末は、前記第２ネットワークキーと共に前記データ通信装置から携帯端末に送信されたＳＳＩＤと、前記第２のＭＡＣアドレスとに基づいて、前記第１ネットワークキーを生成するネットワークキー生成部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の作業機のデータ通信システム。
5. 前記データ通信装置は、作業機の１つである農業機械が農作業したときのデータを収集するデータ通信装置で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の作業機のデータ通信システム。

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