JP6105365B2 - 車載器制御システム - Google Patents

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Description

本発明は車載器制御システムに関し、特に、業務用車両等に搭載される車載器を携帯端末を用いて操作する場合の制御に関する。
従来より、携帯端末などの電子機器を他の電子機器と無線接続する場合には、例えば「Bluetooth(登録商標)」のような近距離無線通信を利用し、例えば半径10〜100m程度の範囲内で無線通信することが可能である。
しかし、通信可能な範囲が10〜100m程度であると、盗聴などの危険性も大きい。従って、近距離無線通信を開始する前に、事前に所定の通信手続き(ペアリング)を行って通信を暗号化し、ペアリングを行った特定の機器同士の間でのみ無線通信ができるように操作している。しかし、安全を確保した状態で認証キーなどの情報を各々の機器に入力しなければならないので、ペアリングには煩雑な操作が伴う。
そこで、近距離無線通信を行う機器同士のペアリングを行う際に、NFC(Near Field Communication)タグが利用される。すなわち、NFCタグを搭載した携帯端末を、通信相手の機器に接続されたNFCリーダの近傍にかざす操作を行うことにより、NFCタグとNFCリーダとの間でNFCの通信が行われ、ペアリングに必要な認証キーなどの情報の受け渡しが完了する。NFCでは、通信可能な距離が10cm以下程度なので、ペアリングの際に認証キーなどの情報が漏洩する危険性はほとんどない。
一方、近距離無線通信およびNFCを利用するシステムが、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1においては、NFC通信から近距離無線通信にハンドオーバーする際に、NFCによりペアリングを実施する端末と、近距離無線通信によってコンテンツの通信を実施しようとする端末とが同一であるかを照合している。この照合を行うために、サーバを用いている。
特開2012−58823号公報
NFCタグなどを用いて一度ペアリングを実施した機器同士の間では、ペアリングに関する情報が各機器の内部で保存されるので、近距離無線通信を繰り返し行うことができる。また、所定のNFCタグを所持していない人であっても、ペアリングに必要な認証キーなどの情報を知っていれば、その情報を入力し、ペアリングを実施して近距離無線通信を行うことができる。
ところで、例えばタクシー、トラック、バスなどの業務用車両の運行業務を行う企業においては、多数の車両を保有し、多数の乗務員のそれぞれを必要に応じて各車両の運行に割り当てることになる。また、各々の乗務員の運行業務に関する労務管理や安全管理に役立つ情報を収集するために、例えばドライブレコーダ、デジタルタコグラフ、タクシーメータのような車載器が各車両に搭載される。
このような車載器を操作したり、車載器が収集したデータにアクセスするために、例えばスマートフォンのような携帯端末を利用することも可能である。また、車載器と携帯端末との間でNFCタグを用いてペアリングを行うことにより、近距離無線通信で車載器と携帯端末とを接続することができる。そして、過去にペアリングを行った特定の車載器と特定の携帯端末との間では、過去に保存してある情報を利用し、簡単な操作だけで再び近距離無線通信を行うことができる。
しかしながら、全ての乗務員の各々が毎日、同一の車両を運行するわけではない。すなわち、車両および車載器と、その車両を運行する乗務員との組み合わせは、各乗務員の都合や企業内の都合に応じて日々変更される可能性がある。そのため、全ての乗務員の各々が、多数の車載器の全てとの間で自分の携帯端末を用いて近距離無線通信することができる。つまり、各乗務員は、あるいは正規の乗務員でなくても認証キーなどの情報を知っている人は、他の乗務員の運行に関する情報に不正にアクセスしたり、各車載器を不正に操作することができてしまう。
例えば、特許文献1に開示されている技術を利用する場合であっても、NFC通信から近距離無線通信にハンドオーバーする前後で、端末が同一か否かを識別することだけしかできない。すなわち、以前とは異なる端末であっても、過去にペアリングに成功している端末であれば、近距離無線通信はそのまま継続されることになり、車載器の不正な操作や不正なデータアクセスを防止することはできない。
また、所定の条件を満たす特定の携帯端末以外の通信による不正な操作を防止するための機能を車載器に搭載することは可能である。しかし、所定の条件を変更する度に、車載器内部のプログラムや管理用のデータを更新しなければならない。各企業は多数の車両および多数の車載器を管理しているので、全ての車載器のプログラムやデータを毎日のように頻繁に更新することは難しい。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、近距離無線通信で車載器を操作しようとする場合に、特定の認証キーを知っている人や特定の認証キーを保持するNFCタグが装着された端末を利用する人が操作する場合であっても、事前に決めた条件に適合しない不正なアクセスを防止することが可能な車載器制御システムを提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る車載器制御システムは、下記(1)〜(3)を特徴としている。
(1) NFCタグが搭載され、且つ近距離無線通信によって通信可能な携帯端末と、
NFCリーダが搭載され、且つ近距離無線通信を利用する第1の無線通信機能、及び前記近距離無線通信とは異なる第2の無線通信機能を用いて通信可能な車載器と、
前記車載器との間で、前記第2の無線通信機能と対応する無線通信によって通信可能なサーバと、
を備え、
前記車載器は、前記NFCリーダによって、近距離無線通信を確立するために必要なキー情報と、前記NFCタグに固有の識別情報とを、前記NFCタグから読み取り、前記キー情報及び前記識別情報を前記第2の無線通信機能の無線通信によって前記サーバに送信し、
前記サーバは、該サーバ上に事前に登録されている登録識別情報の中に、前記車載器から受信した前記識別情報と一致するものがあるかを判別し、判別結果が所定の条件を満たす場合、前記キー情報によって特定される携帯端末との間での近距離無線通信を許可する指示を前記車載器に送信する
こと。
(2) 上記(1)の構成の車載器制御システムであって、
前記固有の識別情報は、少なくとも、前記携帯端末を表す接続先端末情報及び前記携帯端末の所持者である特定の乗務員を表す乗務員情報を含み、
前記サーバは、前記車載器から受信した前記識別情報に含まれる前記接続先端末情報および前記乗務員情報の両方と一致する情報が前記登録識別情報の中に存在する場合に、近距離無線通信を許可する指示を前記車載器に送信する
こと。
(3) 上記(2)の構成の車載器制御システムであって、
前記固有の識別情報は、更に、前記乗務員情報に対応する特定の乗務員が当日運転を担当する特定の車両を表す担当車両情報を含み、
前記車載器は、該車載器自身または前記車載器を搭載した特定の車両を表す固有の車載器情報を、前記キー情報及び前記識別情報と共に前記第2の無線通信機能の無線通信によって前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記車載器から受信した前記識別情報に含まれる前記接続先端末情報および前記乗務員情報の両方と一致する情報が前記登録識別情報の中に存在し、且つ、前記車載器から受信した前記車載器情報と、前記識別情報に含まれる前記担当車両情報とが整合する場合に、近距離無線通信を許可する指示を前記車載器に送信する
こと。
上記(1)の構成の車載器制御システムによれば、ユーザの操作する携帯端末が近距離無線通信を確立するために必要なキー情報を保持している場合であっても、前記サーバ上に事前に登録した登録識別情報の識別条件と適合しない場合には、サーバの指示により近距離無線通信を禁止することができる。従って、過去にペアリングを行った携帯端末を利用する場合であっても、最新の識別条件と適合しない場合には、不正なアクセスとみなすことができる。
上記(2)の構成の車載器制御システムによれば、過去にペアリングに成功した携帯端末を所持する多数の乗務員が存在する場合であっても、特定の乗務員が所持する携帯端末だけに対して近距離無線通信を許可することができる。従って、例えば企業が決めたスケジュールと一致しない乗務員の操作による不正な操作やデータアクセスを防止できる。
上記(3)の構成の車載器制御システムによれば、乗務員および車両の組み合わせが、例えば企業が決めたスケジュールと一致しない場合には、携帯端末と車載器との間の近距離無線通信を禁止することができる。従って、乗務員がスケジュールと一致しない車両の車載器を不正に操作したり、乗務員が他人のデータに不正にアクセスするのを防止できる。
本発明の車載器制御システムによれば、特定の認証キーを知っている人や特定の認証キーを保持するNFCタグが装着された端末を利用する人が操作する場合であっても、事前に決めた条件に適合しない不正なアクセスを防止することができる。すなわち、第三者のなりすましによる不正なアクセスも防止できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、本発明の実施形態の車載器制御システムの構成例を示すブロック図である。 図2は、本発明の実施形態の車載器制御システムにおける車載器の主要な動作を示すフローチャートである。 図3は、本発明の実施形態の車載器制御システム全体の動作を示すシーケンス図である。
本発明の車載器制御システムに関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
<システムの構成>
本実施形態の車載器制御システム100の構成を図1に示す。図1に示す車載器制御システム100は、車載器10、携帯端末20、および認証用事務所サーバ30で構成されている。
<車載器の構成>
図1に示す車載器10として想定される実際の装置は、ドライブレコーダ、デジタルタコグラフ、タクシーメータなどである。この車載器10は、例えばトラック、バス、タクシーなどの業務用車両に搭載された状態で使用される。
この車載器10は、無線通信を可能にするために、近距離無線通信モジュール11および遠距離無線通信モジュール12を備えている。更に、NFCリーダ14が車載器10に接続されている。
近距離無線通信モジュール11は、例えば、「Bluetooth」(登録商標)の規格に適合する無線通信機能を提供し、例えば半径10〜100m程度の近距離の範囲内で相手と無線通信することが可能である。遠距離無線通信モジュール12は、例えば移動体通信事業者が提供する無線基地局を経由して無線通信を行い、遠距離の無線通信を可能とする。NFCリーダ14は、10cm以内程度の近接した位置にNFCタグが存在する場合に、NFCタグとの間でNFC通信を行い、データの受け渡しを行うことができる。
車載器10に内蔵されているマイクロコンピュータ(CPU)13は、この車載器に割り当てられた様々な機能を実現する。また、マイクロコンピュータ13は、近距離無線通信モジュール11、遠距離無線通信モジュール12、およびNFCリーダ14を制御して、安全な状態で通信を行う。マイクロコンピュータ13の具体的な動作については後で説明する。
<携帯端末の構成>
図1に示す携帯端末20として想定される実際の装置は、例えばスマートフォン、携帯電話端末、携帯型情報通信端末、業務用の専用の携帯通信端末などである。この携帯端末20は、図1に示すようにNFCタグ21、近距離無線通信モジュール22、および遠距離無線通信モジュール23を搭載している。
近距離無線通信モジュール22は、例えば、「Bluetooth」(登録商標)の規格に適合する無線通信機能を提供し、例えば半径10〜100m程度の近距離の範囲内で相手と無線通信することが可能である。遠距離無線通信モジュール12は、例えば移動体通信事業者が提供する無線基地局を経由して無線通信を行い、通話や電子メールの転送などに関する遠距離の無線通信を可能とする。
NFCタグ21は、データの書き込みおよび読み出しが可能な不揮発性の記憶部と、NFCの規格に従って距離が10cm程度の範囲内の近接無線通信を行う通信部とを備えている。NFCタグ21の記憶部は、携帯端末20と車載器10との間で近距離無線通信を可能にするための認証キーの情報を保持しているが、図1に示した車載器制御システム100においては、認証キー以外にも接続情報DCとして次に示すような様々な情報をNFCタグ21が保持している。
接続先端末情報:携帯端末20を識別するための固有の情報
乗務員情報:携帯端末20を使用する特定の乗務員に企業内で割り当てた固有の情報
当日担当有無:携帯端末20を使用する乗務員の当日の乗務予定の有無
担当エリア:携帯端末20を使用する乗務員が乗務を担当するエリアの情報
担当車両:携帯端末20を使用する乗務員が当日に乗務を担当する車両の固有情報
健康状態:携帯端末20を使用する乗務員の健康状態の情報
当日車両点検完了有無:当日の車両点検が完了したか否かを表す情報
NFCタグ21が保持する接続情報DCの内容については、必要に応じて書き換えることができる。例えば、車両を管理する企業が事前に定めた運行スケジュール等に基づき、携帯端末20を使用する乗務員の当日の予定から、接続情報DCの内容を当日の内容に毎日更新することが想定される。また、携帯端末20を使用する乗務員が当日の車両点検を完了した時点で、乗務員自身の入力操作により、「当日車両点検完了有無」の情報を更新することが想定される。
乗務員は、例えば当日の車両の運行業務を開始する時や、当日の運行業務が終了した時に、携帯端末20を操作して近距離無線通信により車載器10にアクセスし、車載器10の動作を操作したり、車載器10が保持しているデータにアクセスすることができる。但し、事前に定めた条件を満たさない限り、携帯端末20を用いて車載器10を操作したり車載器10のデータにアクセスすることはできない。この条件を満たすか否かを識別するために認証用事務所サーバ30を使用する。
<認証用事務所サーバ30の構成>
認証用事務所サーバ30は、多数の乗務員および車両を管理する企業の事務所内等に設置される。この認証用事務所サーバ30は、例えば一般的なパーソナルコンピュータとサーバ用のプログラムを用いて構成することができる。
図1に示す認証用事務所サーバ30には、遠距離無線通信モジュール31および認証用データベース32が接続されている。遠距離無線通信モジュール31は、例えば移動体通信事業者が提供する無線基地局を経由して無線通信を行い、事務所から距離が離れた位置に存在する車両に搭載された車載器10との間で無線通信を行うことができる。
なお、車載器10と認証用事務所サーバ30との間の通信においては、通信プロトコルとしてHTTP(Hypertext Transfer Protocol)が用いられる。
認証用データベース32上には、近距離無線通信により車載器10にアクセスする携帯端末20について、所定の認証を行うために必要な登録識別情報32aが保持されている。すなわち、この企業が管理している多数の乗務員の各々、および多数の車両の各々の運行スケジュールおよび実際の運行状況に基づき、乗務員毎に、次のようなデータが登録識別情報32aとして保持されている。
接続先端末情報:携帯端末20を識別するための固有の情報
乗務員情報:携帯端末20を使用する特定の乗務員に企業内で割り当てた固有の情報
当日担当有無:携帯端末20を使用する乗務員の当日の乗務予定の有無
担当エリア:携帯端末20を使用する乗務員が乗務を担当するエリアの情報
担当車両:携帯端末20を使用する乗務員が当日に乗務を担当する車両の固有情報
健康状態:携帯端末20を使用する乗務員の健康状態の情報
当日車両点検完了有無:当日の車両点検が完了したか否かを表す情報
認証用事務所サーバ30のコンピュータは、携帯端末20のNFCタグ21から送信され、車載器10を経由して転送された接続情報DCを受信し、これと一致する情報が登録識別情報32a上に存在するか否かを識別することにより、認証処理を行う。認証処理の結果は、認証用事務所サーバ30から車載器10に接続許可又は拒絶の指示として送信される。
<動作の説明>
車載器10の主要な動作を図2に示す。また、図1に示した車載器制御システム100全体の動作を図3に示す。
例えば、乗務員が当日の乗務を開始する時に、携帯端末20のNFCタグ21を車載器10のNFCリーダ14の近傍(10cm以内)にかざすと、NFCタグ21とNFCリーダ14とが近接状態になるのでこれらの間でNFC通信が可能になる。従って、車載器10のマイクロコンピュータ13は、NFC通信を確立する(S11)。
NFC通信を確立した状態で、NFCタグ21はそれ自身が保持している接続情報DCをNFC通信によりNFCリーダ14に送信する(S21)。この接続情報DCには、前述のように接続先端末情報、認証キー、乗務員情報、当日担当有無、担当エリア、担当車両、健康状態、および当日車両点検完了有無の情報が含まれている。
従って、車載器10のマイクロコンピュータ13は、NFCリーダ14を介して接続情報DCを取得する(S12)。また、車載器10は取得した接続情報DCを、遠距離無線通信モジュール12の無線通信回線を経由し、HTTPのプロトコルを用いて認証用事務所サーバ30に転送する(S13)。
なお、車載器10自身を表す固有情報、あるいは車載器10を搭載した車両を表す固有情報を車載器10が保持している場合には、これらのうちいずれか一方又は両方の情報を車載器情報として、S13で接続情報DCと共に車載器10が認証用事務所サーバ30に送信しても良い。
一方、認証用事務所サーバ30は、車載器10からの接続情報DCを受信すると(S31)、接続可否の識別処理を実行する(S32)。すなわち、認証用データベース32上の登録識別情報32aの中で、今回受信した接続情報DCと一致する組み合わせを探索する。
例えば、接続情報DC中の「接続先端末情報」および「乗務員情報」の組み合わせと一致する情報が、当日運行を担当する乗務員のリストに相当する登録識別情報32aの中に存在する場合には、接続条件と一致するものとみなすことができる。
あるいは、更に条件を限定し、接続情報DC中の「当日担当有無」、「健康状態」、および「当日車両点検完了有無」が、それぞれ「担当あり」、「良好」、および「完了あり」である場合に接続条件と一致するものとみなすこともできる。また、接続情報DC中の「担当車両」と登録識別情報32a中の当該乗務員の担当車両とが一致するか否かを条件に加えても良い。
また、認証用事務所サーバ30が車載器10から前記「車載器情報」を受信した場合には、受信した接続情報DC中の「担当車両」と、受信した「車載器情報」の車両とが整合するか否かを識別し、この識別結果を接続条件に加えることもできる。
上記のような接続条件と一致した場合には、認証用事務所サーバ30は近距離無線通信(BT:BlueTooth(登録商標))に関する接続処理許可情報を、遠距離無線通信モジュール31の通信回線を用いて車載器10に送信する(S33)。一致しない場合には、許可情報は送信しない。
一方、車載器10は、S13で接続情報DCを送信した後、認証用事務所サーバ30からの接続処理許可情報を受信するまで待機する(S14)。車載器10が接続処理許可情報を受信できない場合には、車載器10がNFCタグ21から受信した「認証キー」が正規の内容であったとしても、図2に示すS15で、NFC通信から近距離無線通信(BlueTooth(登録商標))への切り替え(ハンドオーバー)に関する接続処理を拒絶する。
車載器10が認証用事務所サーバ30からの接続処理許可情報を受信した場合には、車載器10は受信した接続情報DCの内容に基づき、NFC通信から近距離無線通信(BlueTooth(登録商標))へのハンドオーバーに関する接続処理を実行する(S16)。つまり、接続情報DC中の「接続先端末情報」と一致する携帯端末20と車載器10との間の通信接続を、NFCの通信回線から近距離無線通信の回線につなぎ直す。
この後、受け渡しにより取得した認証キーを用いて、暗号化/復号を行いながら、近距離無線通信の回線を用いて携帯端末20と車載器10との間でデータ通信を実行する。従って、携帯端末20のユーザ(乗務員)は、携帯端末20を操作することにより、車載器10を遠隔操作したり、車載器10が保持しているデータにアクセスすることが可能になる。
なお、近距離無線通信の回線を用いて携帯端末20と車載器10との間でデータ通信を行う際には、RFCOMM(Radio Frequency Communication)およびSPP(Serial Port Profile)を利用する。RFCOMMは、標準規格であるRS232Cによるシリアル通信をエミュレートし無線化したプロトコルである。また、SPPは、プロトコルをどのように使ってサービスを提供および利用するかを取り決めたプロファイルである。
<車載器制御システム100の利点>
企業内に多数の業務用車両および多数の乗務員が存在する場合には、各車両および車載器とそれを使用する乗務員との組み合わせが毎日のように変化する可能性がある。近距離無線通信を行う車載器と携帯端末とを通常の方法でペアリングする場合には、過去にペアリングに成功した機器同士の間では過去に使用した情報を用いて再び通信することができるので、多数の乗務員中の誰であっても、自分の携帯端末を用いて全ての車載器を操作できる可能性がある。
しかし、車載器制御システム100の場合には、認証用事務所サーバ30による認証処理によって、不正なアクセスを防止することが可能になる。すなわち、ユーザが正規の認証キーを有する携帯端末を使用する場合であっても、認証用事務所サーバ30の認証用データベース32上に登録されていない乗務員や、登録されていない携帯端末の接続を拒絶することができる。
また、認証機能を認証用事務所サーバ30側に設けているので、認証の条件を変更する場合に、車載器10側のソフトウェアを個別に更新する必要はなく、管理する車載器10の台数が多くても変更の手続きを簡単に済ませることができる。例えば、多数の業務用車両の運行スケジュールの変更に伴って、毎日のように認証の条件を変更することも可能になる。
10 車載器
11 近距離無線通信モジュール
12 遠距離無線通信モジュール
13 マイクロコンピュータ
14 NFCリーダ
20 携帯端末
21 NFCタグ
22 近距離無線通信モジュール
23 遠距離無線通信モジュール
30 認証用事務所サーバ
31 遠距離無線通信モジュール
32 認証用データベース
32a 登録識別情報
100 車載器制御システム

Claims (3)

  1. NFCタグが搭載され、且つ近距離無線通信によって通信可能な携帯端末と、
    NFCリーダが搭載され、且つ近距離無線通信を利用する第1の無線通信機能、及び前記近距離無線通信とは異なる第2の無線通信機能を用いて通信可能な車載器と、
    前記車載器との間で、前記第2の無線通信機能と対応する無線通信によって通信可能なサーバと、
    を備え、
    前記車載器は、前記NFCリーダによって、近距離無線通信を確立するために必要なキー情報と、前記NFCタグに固有の識別情報とを、前記NFCタグから読み取り、前記キー情報及び前記識別情報を前記第2の無線通信機能の無線通信によって前記サーバに送信し、
    前記サーバは、該サーバ上に事前に登録されている登録識別情報の中に、前記車載器から受信した前記識別情報と一致するものがあるかを判別し、判別結果が所定の条件を満たす場合、前記キー情報によって特定される携帯端末との間での近距離無線通信を許可する指示を前記車載器に送信する
    ことを特徴とする車載器制御システム。
  2. 前記固有の識別情報は、少なくとも、前記携帯端末を表す接続先端末情報及び前記携帯端末の所持者である特定の乗務員を表す乗務員情報を含み、
    前記サーバは、前記車載器から受信した前記識別情報に含まれる前記接続先端末情報および前記乗務員情報の両方と一致する情報が前記登録識別情報の中に存在する場合に、近距離無線通信を許可する指示を前記車載器に送信する
    ことを特徴とする請求項1に記載の車載器制御システム。
  3. 前記固有の識別情報は、更に、前記乗務員情報に対応する特定の乗務員が当日運転を担当する特定の車両を表す担当車両情報を含み、
    前記車載器は、該車載器自身または前記車載器を搭載した特定の車両を表す固有の車載器情報を、前記キー情報及び前記識別情報と共に前記第2の無線通信機能の無線通信によって前記サーバに送信し、
    前記サーバは、前記車載器から受信した前記識別情報に含まれる前記接続先端末情報および前記乗務員情報の両方と一致する情報が前記登録識別情報の中に存在し、且つ、前記車載器から受信した前記車載器情報と、前記識別情報に含まれる前記担当車両情報とが整合する場合に、近距離無線通信を許可する指示を前記車載器に送信する
    ことを特徴とする請求項2に記載の車載器制御システム。
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