JP5997564B2 - 農業機械のデータ通信システム - Google Patents

Description

本発明は、データ収集装置で収集した農業機械のデータを外部に送信するための農業機械のデータ通信システムに関する。

近年、圃場での作業計画の効率化や圃場で収穫した収穫物の品質等を高めるため、圃場で作業した作業情報を収集して活用することが望まれている。コンバインなどの農業機械を用いて作業情報を収集する技術として、例えば、特許文献１に示すものがある。
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ことができるものの、無線通信を行うにあたっては、使用する電波帯域、通信方式など様々な条件を満たすのが必要である。また、近年の無線通信技術の発達は目覚ましく、短期間で通信方式などの規格が変わってしまうのが実情である。しかしながら、特許文献１に開示された無線通信装置も含め多くの無線通信装置は、このような対応を行うことができず、電波帯域や通信方式が変わってしまうと、計測情報などのデータを機外に出力（送信）することができない。

そこで本発明は、上記問題に鑑みて、農業機械に関するデータを、無線通信を用いて簡単に携帯端末に出力することができる農業機械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。
農業機械のデータ通信システムは、農業機械の動作を制御し且つ前記農業機械に搭載された車両用通信ネットワークに接続する制御装置と、前記農業機械に関するデータを収集可能で前記制御装置とは別に前記車両用通信ネットワークに着脱自在に接続されたデータ収集装置と、前記データ収集装置で収集したデータを無線通信により受信可能な携帯端末と、を備え、前記データ収集装置は、前記車両用通信ネットワークに出力される前記農業機械のデータを収集するデータ収集部と、前記携帯端末から出力された第１認証情報と予め記憶された第２認証情報とにより当該携帯端末との認証を行うことで、前記収集したデータの送信を無線通信により携帯端末に行うか否を判定する許可判定部と、前記許可判定部がデータの送信の許可をした場合に前記携帯端末に無線通信によりデータの送信を行うデータ通信部と、を有し、前記携帯端末は、前記第１認証情報を前記データ収集装置に出力する認証情報出力部と、外部の管理サーバに、前記農業機械とデータ収集装置とのいずれかを特定する農業機械特定情報と、当該携帯端末を特定する携帯端末特定情報とを出力する特定情報出力部と、を有し、前記管理サーバは、前記農業機械特定情報と前記携帯端末特定情報とを関連付けして記憶する関連記憶部と、前記特定情報出力部から出力された携帯端末特定情報と、前記関連記憶部に記憶された携帯端末特定情報及び農業機械特定情報に基づき、前記特定情報出力部から出力された携帯端末特定情報が農業機械特定情報に関連付けが行われているか否かを判定可能な関連付判定部と、前記関連付判定部が関連付けが行われていると判定した場合に、前記携帯端末特定情報に対応した第１認証情報を携帯端末に出力する許可情報出力部と、前記特定情報出力部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を受信したときに、前記携帯端末特定情報と前記農業機械特定情報とを関連付けて前記関連記憶部に記憶すると共に第１認証情報を発行する登録部と、を有している。

前記携帯端末は、前記データ収集装置に前記農業機械特定情報を要求する特定情報要求部を備え、前記データ収集装置は、前記特定情報要求部からの要求に応じてデータ収集装置に記憶された前記農業機械特定情報を携帯端末に出力することを特徴とする。
前記認証情報出力部は、前記第１認証情報として第１ネットワークキーと、前記第１ネットワークキーとは異なる第１許可キーとを出力し、前記データ収集装置は、第２情報として第２ネットワークキーと、前記第２ネットワークキーとは異なる第２許可キーを記憶しており、前記許可判定部は、第１段階として前記認証情報出力部から出力された第１ネットワークキーと前記第２ネットワークキーとの認証を行い、且つ第１段階の認証成立後、第２段階として前記認証情報出力部から出力された第１許可キーと前記第２許可キーとの認証を行い、第１許可キーと第２許可キーの認証成立した場合に、データの送信の許可を行うことを特徴とする。

本発明によれば、車両用通信ネットワークに出力されるデータを収集することによって農業機械に関するデータを簡単に集めることができる。また、収集したデータは、携帯端末との認証によって許可された場合のみ、無線通信により出力されるため、無線通信によってデータを出力する場合でのセキュリティを向上させることができる。さらに、データ収集装置自体が車両用通信ネットワークに着脱自在となっていて容易に取り替え可能であるため、無線通信を行うための様々な技術的な変更（例えば、電波帯域の変更、通信方式の変更など）に対応することができ、適正に無線通信によってデータを携帯端末に送信することができる。
また、携帯端末から出力された第１認証情報とデータ収集装置に記憶した第２認証情報とを用いて、データの出力を行うか否かを判定しているため、セキュリティを向上させることができる。また、管理サーバに記憶された農業機械特定情報と、携帯端末から出力された携帯端末特定情報との関連付けがなされている場合に、第１認証情報を携帯端末に出力するようにしているため、農業機械特定情報と携帯端末特定情報との関連性がなければ、携帯端末はデータ収集装置が収集したデータを取得することができないため、より、セキュリティを向上させることができる。
また、携帯端末特定情報と農業機械特定情報との関連付けと、第１認証情報を発行とを同時に行うことができ、セキュリティを低下させることなく、簡単にデータ収集装置が収集したデータを携帯端末が取得することができる。また、データ収集装置に記憶された農業機械特定情報を用いなければ、携帯端末は、データ収集装置からデータを取得することができないため、よりセキュリティを向上させることができる。
また、ネットワークキーによる認証と、許可キーによる認証とを行わなければ、携帯端末は、データを取得することができないため、よりセキュリティを向上させることができる。

第１実施形態における農業機械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１実施形態による農業機械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実施形態における農業機械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３実施形態における農業機械のデータ通信システムの概略構成を示す図である。 第３実施形態における農業機械のデータ通信システムの動作フローを示す図である。 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農業機械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、農業機械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、本実施形態による農業機械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、農業機械のデータ通信システム１０ａは、農業機械の一種であるトラクタ１に関するデータを収集するデータ収集装置３０ａと、データ収集装置３０ａで収集したデータをトラクタ１の外部で受信する携帯端末４０ａとを備えている。トラクタ１には、制御装置２０が搭載されている。

ここで、本実施形態による農業機械のデータ通信システム１０ａでは、データ収集装置３０ａを、トラクタ１に搭載された制御装置２０とは別体にしたうえで、当該トラクタ１に着脱自在に取付可能とし、さらに、着脱自在なデータ収集装置３０ａに無線通信機能を設けることにより、外部の機器である携帯端末４０ａに、収集したデータを送信できるようにしたものである。特に、本発明では、収集したデータを携帯端末４０ａに送信するか否かの認証処理に着目したものである。

まず、図９を参照して、トラクタ１の概略構成を説明する。図９は、トラクタ１の全体構成を示す概略図である。
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９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とデータ収集装置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。

データ収集装置３０ａは、制御装置２０とは別体に構成されていて当該制御装置２０とは独立して車両用通信ネットワークに接続されている。このデータ収集装置３０ａの電源は、トラクタ１に搭載したバッテリーから供給されている。ここで、トラクタ１の主電源を入れたときは制御装置２０と共に動作し、主電源を切った状態では、携帯端末４０ａに対してビーコン（例えば、アクセスポイントを示すＳＳＩＤを含む信号）を出力し、携帯端末４０ａに対してネットワーク上に存在していることを通知するようになっている。

データ収集装置３０ａは、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、自動的に収集するものである。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Ｎ１に出力され、データ収集装置３０ａ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Ｎ１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、データ収集装置３０ａ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、データ収集装置３０ａは、車速、エンジン回転数、収穫量を取得する。

このようなデータ収集装置３０ａは、ＣＰＵや不揮発性メモリー等から構成されたデータ収集部３１を備えており、収集したデータは当該データ収集部３１に記憶されるようになっている。トラクタ１が作動する度にデータ収集部３１には、データが蓄積されていくことになる。
上述したように、データ収集装置３０ａには、データを収集する機能を備えているが、このデータ収集機能だけでなく、データの送受信等を行うための通信機能が具備されている。データ収集装置３０ａは、通信機能が具備されているため、制御装置２０とは別体に構成して当該制御装置２０とは独立して車両用通信ネットワークＮ１に接続する構成としている。

詳しくは、データ収集装置３０ａには、データの送受信等を行うための通信処理部３２が具備されている。この通信処理部３２は、例えば、制御装置２０及びデータ収集装置３０ａが属する車両用通信ネットワークＮ１と、携帯端末４０ａが属する外部通信ネットワーク（ワイドエリアネットワークなど）との間で通信を行うためのものであって、制御装置２０とデータ収集装置３０ａとの間でデータの送受信が行えるように通信プロトコルの変換、データ収集装置３０ａと携帯端末４０ａとの無線通信を確立するための様々な処理を行う。なお、通信処理部３２は、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などによる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シリーズの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には、自己のＭＡＣアドレス、ネットワーク名（ＳＳＩＤ）、暗号化キー（ネットワークキー）、携帯端末４０ａとの認証の許可を行うための情報が記憶されている。

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）、Ｂｌｕｅｔｏｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などによる近距離の無線通信を行うことができるものである。また、携帯端末４０ａには、携帯電話回線により通信を行うことができる。

以下、携帯端末４０ａとデータ収集装置３０ａとの無線通信について詳しく説明する。
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、データ収集装置３０ａとの認証を行うための第１認証情報をデータ収集装置３０ａに出力（送信）する認証情報出力部４２を備えている。

第１認証情報は、データ収集装置３０ａで収集したデータを携帯端末４０ａに出力するための認証用の情報であって、例えば、データを暗号化するためのネットワークキー（第１ネットワークキーという）、携帯端末４０ａの正当性を証明するための許可キー（第１許可キー）などである。
例えば、携帯端末４０ａの入力インタフェースを用いて当該携帯端末４０ａに第１ネットワークキーを入力すると、認証情報出力部４２は、第１段階として、第１ネットワークキーをデータ収集装置３０ａに送信する。このとき、携帯端末４０ａには、第１ネットワークキーが記憶される。

次に、データ収集装置３０ａ側で、第１ネットワークキーによる認証が成立し、当該データ収集装置３０ａから第１許可キーの要求があると、認証情報出力部４２は、第２段階として、第１許可キーをデータ収集装置３０ａに送信する。なお、この第１許可キーは、後述するように、管理サーバ５０ａなど携帯端末４０ａ自身が外部から取得するものである。

さて、データ収集装置３０ａの通信処理部３２は、認証情報記憶部３３と、許可判定部３４と、データ通信部３５とを備えている。
認証情報記憶部３３は、データ収集装置３０ａで収集したデータを携帯端末４０ａに出力するための認証用の情報（第２認証情報）を記憶するものである。この実施形態では、認証情報記憶部３３は、例えば、データを暗号化するためのネットワークキー（第２ネットワークキーという）と、携帯端末４０ａから送信された第１許可キーの正当性を判断するための許可キー（第２許可キー）とを記憶している。なお、第２許可キーは、トラクタ１、制御装置２０或いはデータ収集装置３０ａを製造するメーカなどが、予め定めてデータ収集装置３０ａの認証情報記憶部３３に記憶したものである。

許可判定部３４は、認証情報記憶部３３に記憶された第２認証情報（第２ネットワークキー、第２許可キー）と、携帯端末４０ａから送信された第１認証情報（第１ネットワークキー、第１許可キー）に基づいて、少なくともデータの送信を行うか否かの判定をするものである。
詳しくは、携帯端末４０ａから送信された第１ネットワークキーをデータ収集装置３０ａが受信すると、第１段階として、許可判定部３４は、認証情報記憶部３３に記憶され第２ネットワークキーを読み出して、受信した第１ネットワークキーとの認証を行う。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すると、許可判定部３４は、携帯端末４０ａに第１許可キーの送信を要求する。そして、携帯端末４０ａから送信された第１許可キーをデータ収集装置３０ａが受信すると、第２段階として、許可判定部３４は、認証情報記憶部３３に記憶され第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。第１許可キーと第２許可キーとの認証が成立すると、データの送信を許可する。

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、データ収集部３１に記憶されたデータを読み出して、携帯端末４０ａに送信する。
なお、第１段階で行った第１ネットワークキーと第２ネットワークキーとの認証が不成立の場合、許可判定部３４は、携帯端末４０ａに第１許可キーを要求せず、データ収集装置３０ａと携帯端末４０ａとの情報の送受信を続けないため、携帯端末４０ａはデータ収集装置３０ａのデータ収集部３１に記憶されたデータを受信することができない。

また、第２段階で行った第１許可キーと第２許可キーとの認証が不成立の場合も、許可判定部３４は、データ通信部３５に対してデータの送信許可を行わないため、携帯端末４０ａはデータ収集装置３０ａのデータ収集部３１に記憶されたデータを受信することができない。
このように、データ収集装置３０ａと携帯端末４０ａとの間で認証処理を行っているため、トラクタ１で収集されたデータは、特定の携帯端末４０ａのみに送信されることとなり、トラクタの動作に関するデータを携帯端末との間でセキュリティを確保しつつ送受信することができる。

上述した実施形態では、携帯端末４０ａ内に、既に、第１許可キーが記憶されているものとして説明したが、第１許可キーは、管理サーバ５０ａから取得するものである。
携帯端末４０ａの通信処理部４１は、特定情報出力部４３を備えている。この特定情報出力部４３は、ワイドエリアネットワークを介して管理サーバ５０ａに携帯端末特定情報を送信するものである。管理サーバ５０ａに送信する携帯端末特定情報は、携帯端末４０ａを識別（特定）するものであり、例えば、携帯端末４０ａの固有の電話番号等である。この携帯端末特定情報は、携帯端末４０ａ内に記憶されている。

管理サーバ５０ａ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、農業機械側（トラクタ１、制御装置２０、データ収集装置３０ａ）の情報と、携帯端末４０ａの情報とを関連付けて記憶するものである。
詳しくは、関連記憶部５１には、農業機械側を特定するための農業機械特定情報と、携帯端末４０ａを特定するための携帯端末特定情報（例えば、電話番号）とを互いに関連付けて記憶している。農業機械特定情報とは、トラクタ１、データ収集装置３０ａのいずれかを識別（特定）するものである。

図２に示すように、関連記憶部５１には、農業機械特定情報として、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、データ収集装置３０ａを識別するための製造番号等が記憶されている。なお、農業機械特定情報は、トラクタ１、制御装置２０、データ収集装置３０ａ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。

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４０ａ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４０ａ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４０ａ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５０ａに入力されると、入力された携帯端末特定情報と、農業機械特定情報とを関連付けて、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、第１認証情報である第１許可キーを生成（発行）して、この第１許可キー、携帯端末特定情報及び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）と、トラクタ１の製造番号及び機種（農業機械特定情報）とが管理サーバ５０ａに入力されると、登録部５２は、携帯端末の電話番号と、トラクタ１の製造番号及び機種とを関連付けて、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、データ収集装置３０ａの販売時に、データ収集装置３０ａを購入したユーザの携帯端末の電話番号と、データ収集装置３０ａの製造番号及び機種とが管理サーバ５０ａに入力されると、トラクタ１と同様に、登録部５２は、携帯端末の電話番号と、データ収集装置３０ａの製造番号及び機種とを関連付けて、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、携帯端末特定情報と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、携帯端末特定情報と農業機械特定情報と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５０ａに携帯端末特定情報及び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。また、図２に示した各種情報を、トラクタの販売に関するデータを蓄積する販売管理データとし、この販売管理データを用いて、携帯端末特定情報、農業機械特定情報及び認証情報を管理してもよい。

関連付判定部５３は、携帯端末４０ａ（特定情報出力部４３）から出力された出力携帯情報と、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、関連記憶部５１に出力携帯情報と同じ記憶携帯情報が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に出力携帯情報と同じ記憶携帯情報が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に出力携帯情報と同じ記憶携帯情報が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携帯端末特定情報（出力携帯情報）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。

図３は、データ収集装置と携帯端末との間でデータ通信を行う場合のデータ収集装置、携帯端末、管理サーバの動作をまとめたものである。図３に基づいて、農業機械のデータ通信システム１０ａの動作について説明する。
データ収集装置３０ａと携帯端末４０ａとの間でデータ通信を行うに際して、第１に、携帯端末４０ａを管理サーバ５０ａに接続して、認証に必要な第１認証情報（第１許可キー）を取得する処理（取得処理）を行う。

取得処理では、まず、最初に、携帯端末４０ａと管理サーバ５０ａとの接続を確立し、携帯端末４０ａの特定情報出力部４３によって当該携帯端末４０ａの携帯端末特定情報（出力携帯情報）を、管理サーバ５０ａに出力する（ステップＳ１００）。
管理サーバ５０ａに出力携帯情報が入力されると、関連付判定部５３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あるか否かの検索を行う（ステップＳ１０１）。

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、関連付判定部５３は、出力携帯情報が関連付けされて記憶されていると判定し、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Ｓ１０２）。
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Ｓ１０３）。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Ｓ１０４）。第１許可キーの抽出後、許可情報出力部５４は、携帯端末４０ａに第１許可キーを出力する（ステップＳ１０５）。

なお、ステップＳ１０１において、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しない場合、関連付判定部５３は、関連付判定部５３が関連付けが行われていないと判定する。この場合、許可情報出力部５４は、第１許可キーを携帯端末４０ａに出力せず、その代わりに、関連付け（登録）がなされていないことを示す情報を携帯端末４０ａに出力する。

上述したように、第１認証情報（第１許可キー）の取得処理が終了すると、第２に、携帯端末４０ａとデータ収集装置３０ａとの間で認証する処理を行う（認証処理）。
認証処理では、まず、携帯端末４０ａは、第１ネットワークキーを認証情報出力部４２によって、データ収集装置３０ａに出力する（ステップＳ２００）。
データ収集装置３０ａが第１ネットワークキーを受信すると、データ収集装置３０ａの許可判定部３４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Ｓ２０１）。

次に、許可判定部３４が、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
立していると判定すると、許可判定部３４は、携帯端末４０ａに第１許可キーの送信を要求する（ステップＳ２０２）。
携帯端末４０ａの認証情報出力部４２は、データ収集装置３０ａから第１許可キーの送信の要求を受けると、管理サーバ５０ａから取得した第１許可キーをデータ収集装置３０ａに送信する（ステップＳ２０３）。

データ収集装置３０ａが第１許可キーを受信すると、許可判定部３４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Ｓ２０４）。
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に対してデータ通信の許可、即ち、データの送信を許可する（ステップＳ２０５）。
許可判定部３４によるデータの送信の許可がなされると、データ通信部３５は、データ収集部３１に記憶されたデータを読み出して、携帯端末４０ａに送信を行う（ステップＳ２０６）。

ここで、データの送信の許可は、データ収集装置３０ａと携帯端末４０ａとのデータ通信の許可がなされているため、データ収集装置３０ａと携帯端末４０ａとの相互間で自在に必要な情報を取得する。例えば、携帯端末４０ａから収穫量の要求をデータ収集装置３０ａ（データ通信部３５）にしたとすると、データ通信部３５は、携帯端末４０ａの要求に応じてデータ収集部３１に記憶されたデータの中から収穫量を抽出して、携帯端末４０ａに出力する。即ち、データ通信部３５は、携帯端末４０ａから要求された内容に応じて、適宜、データの出力を行う。なお、逆に、データ収集装置３０ａ（データ通信部３５）から携帯端末４０ａにデータの送信の要求を行っても良い。この場合は、携帯端末４０ａがデータ収集装置３０ａの要求に応じて、携帯端末４０ａに格納された様々なデータを出力する。

以上、本発明によれば、農業機械に関するデータを収集可能なデータ収集装置３０ａを制御装置２０とは別体に構成して、車両用通信ネットワークＮ１に着脱自在であるため、データ収集装置３０ａを簡単に取り替えることができ、電波帯域の変更、通信方式の変更に対応することができる。特に、世界各国では無線通信に用いられる電波帯域が異なることがあり、電波帯域が異なる国々でも無線通信を用いてデータを送信することができる。

また、携帯端末との認証を行って収集したデータの送信を携帯端末に送信するようにしているため、データのセキュリティを向上させることができる。
［第２実施形態］
第１実施形態では、データ収集装置３０ａと携帯端末４０ａとの認証とは別に、予め携帯端末特定情報、農業機械特定情報、第１許可キーを管理サーバ５０ａの関連記憶部５１に登録（記憶）させておき、データ収集装置３０ａと携帯端末４０ａとの認証を行うときに、これらの情報を用いて、携帯端末４０ａが第１許可キーを取得するようにしていたが、この第２実施形態では、携帯端末特定情報と農業機械特定情報を関連付ける登録と、第１許可キーの発行とを同時にしたものである。以下、第１実施形態とは異なる構成について説明する。

図４に示すように、携帯端末４０ｂの特定情報出力部４３は、携帯端末特定情報だけでなく、農業機械特定情報も管理サーバ５０ｂに出力する。携帯端末４０ｂと管理サーバ５０ｂとの接続が確立した状態で、例えば、携帯端末４０ｂの入力インタフェースを用いて当該携帯端末４０ｂに農業機械特定情報を入力し、当該農業機械特定情報を管理サーバ５０ｂに送信する操作を行うと、特定情報出力部４３は、管理サーバ５０ｂに、携帯端末特定情報と共に農業機械特定情報を出力する。

管理サーバ５０ｂの登録部５２は、携帯端末４０ｂ（特定情報出力部４３）から出力された携帯端末特定情報（出力携帯情報）及び農業機械特定情報（出力農業機械情報）を受信すると、当該出力携帯情報及び出力農業機械情報が既に、関連記憶部５１に関連付けされて記憶されていないか否かを判断する。
携帯端末４０ｂ（特定情報出力部４３）によって出力された出力携帯情報及び出力農業機械情報が関連付けなされていない場合、登録部５２は、これらを関連付けすると共に、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。

管理サーバ５０ｂの関連付判定部５３は、登録部５２によって特定情報出力部４３から出力された出力携帯情報及び出力農業機械情報に対応する第１許可キーの発行がなされた時点で、これらの関連付けがなされたと判定する。許可情報出力部５４は、第１許可キーの発行を受けて、直ちに、携帯端末４０ｂに第１許可キーを出力する。
図５は、第２実施形態におけるデータ収集装置、携帯端末、管理サーバの動作をまとめたものである。

まず、最初に、携帯端末４０ｂと管理サーバ５０ｂとの接続を確立し、携帯端末４０ｂの特定情報出力部４３によって当該携帯端末４０ｂの携帯端末特定情報（出力携帯情報）及び農業機械特定情報（出力農業機械情報）を、管理サーバ５０ｂに出力する（ステップＳ３００）。
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Ｓ３０１）。

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Ｓ３０２）。
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Ｓ３０３）、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Ｓ３０４）。
例えば、図６（ａ）に示すように、例えば、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６（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Ｓ３０５）。

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Ｓ３０６）。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Ｓ３０７）。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Ｓ３０８）。

なお、ステップＳ３０４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Ｓ３０６及びステップＳ３０７の処理を省略してよい。
また、第１許可キーを携帯端末４０ｂに出力した後、データ収集装置３０ｂにおける処理は、第１実施形態で示したデータ収集装置３０ａと同様である（ステップＳ２００〜ステップＳ２０６と同じ）ため、説明を省略する。

以上、本発明によれば、携帯端末４０ｂ（特定情報出力部４３）によって、携帯端末特定情報及び農業機械特定情報を管理サーバ５０ｂに出力（送信）するだけで、管理サーバ５０ｂに携帯端末特定情報及び農業機械特定情報を登録することができ、これと同時に第１許可キーの取得もすることができ、この第１許可キーを用いて簡単に、データ収集装置３０ｂと携帯端末４０ｂとのデータ通信を行うことができる。
［第３実施形態］
第３実施形態は、データ収集装置３０ｃと携帯端末４０ｃとの認証を行う際に、携帯端末４０ｃが農業機械特定情報を農業機械側から取得して、取得した農業機械特定情報を携帯端末から管理サーバに送信するようにしたものである。以下、第１実施形態及び第２実施形態とは異なる構成について説明する。

図７に示すように、携帯端末４０ｃは、データ収集装置３０ｃに農業機械特定情報を要求する特定情報要求部４４を備えている。例えば、データ収集装置３０ｃと携帯端末４０ｃとの認証を行うに際し、認証情報出力部４２が第１認識情報であるネットワークキーをデータ収集装置３０ｃに出力した後に、特定情報要求部４４は、データ収集装置３０ｃに対して、農業機械特定情報を要求する。農業機械特定情報をデータ収集装置３０ｃから取得すると、特定情報出力部４３は、取得した農業機械特定情報と共に携帯端末特定情報を管理サーバ５０ｃに送信する。

一方、データ収集装置３０ｃの認証情報記憶部３３には、農業機械特定情報が記憶されている。データ収集装置３０ｃは、特定情報要求部４４からの要求に応じてデータ収集装置３０ｃ（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４０ｃに出力する。
図８は、第３実施形態におけるデータ収集装置と携帯端末との動作をまとめたものである。なお、管理サーバにおける動作は、第１実施形態又は第２実施形態と同様であるため説明を省略する。

携帯端末４０ｃの認証情報出力部４２によって第１ネットワークキーがデータ収集装置３０ｃに出力され（ステップＳ４００）、データ収集装置３０ｃが第１ネットワークキーを受信すると、データ収集装置３０ｃの許可判定部３４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Ｓ４０１）。
次に、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が成立していると判定すると、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に送信する（ステップＳ４０２）。

携帯端末４０ｃがデータ収集装置３０ｃから第１許可キーの送信の要求を受けると、携帯端末４０ｃ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収集装置３０ｃに要求する（ステップＳ４０３）。
携帯端末４０ｃから農業機械特定情報の要求を受信すると、データ収集装置３０ｃ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４０ｃに出力する（ステップＳ４０４）。携帯端末４０ｃがデータ収集装置３０ｃから出力された農業機械特定情報を受信すると、特定情報出力部４３は、受信した農業機械特定情報及び携帯端末特定情報を管理サーバ５０ｃに送信する（ステップＳ４０５）。

携帯端末４０ｃの認証情報出力部４２は、管理サーバ５０ｃから送信された第１許可キーを受信すると、当該第１許可キーをデータ収集装置３０cに送信する（ステップＳ４０６）。
データ収集装置３０ｃが第１許可キーを受信すると、許可判定部３４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Ｓ４０７）。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Ｓ４０８）。

許可判定部３４によるデータの送信の許可がなされると、データ通信部３５は、データ収集部３１に記憶されたデータを読み出して、携帯端末４０ｃに送信を行う（ステップＳ４０９）。
以上、本発明によれば、データ収集装置３０ｃに収集したデータを得るためには、トラクタ（農業機械）側に保存された農業機械特定情報が必要となるため、セキュリティーを向上させることができる。

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、農業機械について説明したが、本発明のデータ通信システムをバックホー等の建設機械に適用してもよい。

１ 農業機械（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〜３０ｃ データ収集装置
３１ データ収集部
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〜４０ｃ 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
５０ａ〜５０ｃ 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 (3)

1. 農業機械の動作を制御し且つ前記農業機械に搭載された車両用通信ネットワークに接続する制御装置と、
   前記農業機械に関するデータを収集可能で前記制御装置とは別に前記車両用通信ネットワークに着脱自在に接続されたデータ収集装置と、
   前記データ収集装置で収集したデータを無線通信により受信可能な携帯端末と、
   を備え、
   前記データ収集装置は、
   前記車両用通信ネットワークに出力される前記農業機械のデータを収集するデータ収集部と、
   前記携帯端末から出力された第１認証情報と予め記憶された第２認証情報とにより当該携帯端末との認証を行うことで、前記収集したデータの送信を無線通信により携帯端末に行うか否を判定する許可判定部と、
   前記許可判定部がデータの送信の許可をした場合に前記携帯端末に無線通信によりデータの送信を行うデータ通信部と、
   を有し、
   前記携帯端末は、
   前記第１認証情報を前記データ収集装置に出力する認証情報出力部と、
   外部の管理サーバに、前記農業機械とデータ収集装置とのいずれかを特定する農業機械特定情報と、当該携帯端末を特定する携帯端末特定情報とを出力する特定情報出力部と、
   を有し、
   前記管理サーバは、
   前記農業機械特定情報と前記携帯端末特定情報とを関連付けして記憶する関連記憶部と、
   前記特定情報出力部から出力された携帯端末特定情報と、前記関連記憶部に記憶された携帯端末特定情報及び農業機械特定情報に基づき、前記特定情報出力部から出力された携帯端末特定情報が農業機械特定情報に関連付けが行われているか否かを判定可能な関連付判定部と、
   前記関連付判定部が関連付けが行われていると判定した場合に、前記携帯端末特定情報に対応した第１認証情報を携帯端末に出力する許可情報出力部と、
   前記特定情報出力部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を受信したときに、前記携帯端末特定情報と前記農業機械特定情報とを関連付けて前記関連記憶部に記憶すると共に第１認証情報を発行する登録部と、
   を有していることを特徴とする農業機械のデータ通信システム。
2. 前記携帯端末は、前記データ収集装置に前記農業機械特定情報を要求する特定情報要求部を備え、前記データ収集装置は、前記特定情報要求部からの要求に応じてデータ収集装置に記憶された前記農業機械特定情報を携帯端末に出力することを特徴とする請求項１に記載の農業機械のデータ通信システム。
3. 前記認証情報出力部は、前記第１認証情報として第１ネットワークキーと、前記第１ネットワークキーとは異なる第１許可キーとを出力し、前記データ収集装置は、第２情報として第２ネットワークキーと、前記第２ネットワークキーとは異なる第２許可キーを記憶しており、
   前記許可判定部は、第１段階として前記認証情報出力部から出力された第１ネットワークキーと前記第２ネットワークキーとの認証を行い、且つ第１段階の認証成立後、第２段階として前記認証情報出力部から出力された第１許可キーと前記第２許可キーとの認証を行い、第１許可キーと第２許可キーの認証成立した場合に、データの送信の許可を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の農業機械のデータ通信システム。

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