特許 7247709 作業機械認証システム、作業機械認証方法、および作業機械認証プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-20

(45)【発行日】2023-03-29

(54)【発明の名称】作業機械認証システム、作業機械認証方法、および作業機械認証プログラム

(51)【国際特許分類】

   B60R 25/20 20130101AFI20230322BHJP

   G06F 21/44 20130101ALI20230322BHJP

   G06F 21/31 20130101ALI20230322BHJP

   B60R 25/32 20130101ALI20230322BHJP

   B60R 25/34 20130101ALI20230322BHJP

   E02F 9/00 20060101ALI20230322BHJP

【ＦＩ】

B60R25/20

G06F21/44

G06F21/31

B60R25/32

B60R25/34

E02F9/00 Z

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019063883

(22)【出願日】2019-03-28

(65)【公開番号】P2020163895

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2021-11-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】濱本 亮

【審査官】村山 禎恒

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１３７４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０２０２２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－８３６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ ２５／００－２５／４０

Ｇ０６Ｆ ２１／４４

Ｇ０６Ｆ ２１／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業機械に設けられるセンサと、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶部と、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得部と、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成部と、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定部と、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定部と、
を備え、
前記許容値の最小値と最大値との間に値の幅があり、
前記認証制御情報決定部は、前記第１使用状況と前記第２使用状況との差分が大きいほど、前記許容値の前記幅を広くする、
作業機械認証システム。

【請求項2】

作業機械に設けられるセンサと、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶部と、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得部と、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成部と、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定部と、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定部と、
を備え、
前記認証制御情報決定部は、前記第１使用状況と前記第２使用状況との比較に基づいて、認証に用いる前記第２認証情報の数である特定数を決定する、
作業機械認証システム。

【請求項3】

作業機械に設けられるセンサと、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶部と、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得部と、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成部と、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定部と、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定部と、
を備え、
前記記憶部は、前記第１使用状況と、前記第１認証情報と、前記作業機械を一意に識別するための作業機械識別符号と、を組として記憶する、
作業機械認証システム。

【請求項4】

作業機械に設けられるセンサと、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶部と、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得部と、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成部と、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定部と、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定部と、
を備え、
前記第１認証情報および前記第２認証情報のそれぞれは、前記センサごとにばらつきがある前記センサごとに固有の値、および、前記作業機械の操作者ごとにばらつきがある前記操作者にごとに固有の値、の少なくともいずれかを含む値に基づいて生成される、
作業機械認証システム。

【請求項5】

請求項２に記載の作業機械認証システムであって、
前記認証情報生成部は、前記特定数の前記第２認証情報を生成し、
前記判定部は、前記特定数の前記第２認証情報のそれぞれを前記許容値と比較し、前記第２認証情報が前記許容値に含まれると判定した回数である許容回数を算出し、前記判定部に設定された閾値と前記許容回数との比較に基づいて、認証を許可するか否かを判定する、
作業機械認証システム。

【請求項6】

請求項５に記載の作業機械認証システムであって、
前記認証制御情報決定部は、前記第１使用状況と前記第２使用状況との差分が大きいほど前記特定数を大きくする、
作業機械認証システム。

【請求項7】

請求項２～６のいずれか１項に記載の作業機械認証システムであって、
前記許容値の最小値と最大値との間に値の幅がある、
作業機械認証システム。

【請求項8】

センサを有する作業機械に関する認証を行う作業機械認証方法であって、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶ステップと、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得ステップと、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成ステップと、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定ステップと、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定ステップと、
を備え、
前記許容値の最小値と最大値との間に値の幅があり、
前記認証制御情報決定ステップは、前記第１使用状況と前記第２使用状況との差分が大きいほど、前記許容値の前記幅を広くする、
作業機械認証方法。

【請求項9】

センサを有する作業機械に関する認証を行う作業機械認証方法であって、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶ステップと、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得ステップと、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成ステップと、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定ステップと、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定ステップと、
を備え、
前記認証制御情報決定ステップは、前記第１使用状況と前記第２使用状況との比較に基づいて、認証に用いる前記第２認証情報の数である特定数を決定する、
作業機械認証方法。

【請求項10】

センサを有する作業機械に関する認証を行う作業機械認証方法であって、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶ステップと、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得ステップと、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成ステップと、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定ステップと、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定ステップと、
を備え、
前記記憶ステップは、前記第１使用状況と、前記第１認証情報と、前記作業機械を一意に識別するための作業機械識別符号と、を組として記憶する、
作業機械認証方法。

【請求項11】

センサを有する作業機械に関する認証を行う作業機械認証方法であって、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶ステップと、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得ステップと、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成ステップと、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定ステップと、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定ステップと、
を備え、
前記第１認証情報および前記第２認証情報のそれぞれは、前記センサごとにばらつきがある前記センサごとに固有の値、および、前記作業機械の操作者ごとにばらつきがある前記操作者ごとに固有の値、の少なくともいずれかを含む値に基づいて生成される、
作業機械認証方法。

【請求項12】

センサを有する作業機械に関する認証を行う作業機械認証プログラムであって、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶ステップと、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得ステップと、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成ステップと、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定ステップと、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記許容値の最小値と最大値との間に値の幅があり、
前記認証制御情報決定ステップは、前記第１使用状況と前記第２使用状況との差分が大きいほど、前記許容値の前記幅を広くする、
作業機械認証プログラム。

【請求項13】

センサを有する作業機械に関する認証を行う作業機械認証プログラムであって、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶ステップと、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得ステップと、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成ステップと、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定ステップと、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記認証制御情報決定ステップは、前記第１使用状況と前記第２使用状況との比較に基づいて、認証に用いる前記第２認証情報の数である特定数を決定する、
作業機械認証プログラム。

【請求項14】

センサを有する作業機械に関する認証を行う作業機械認証プログラムであって、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶ステップと、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得ステップと、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成ステップと、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定ステップと、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記記憶ステップは、前記第１使用状況と、前記第１認証情報と、前記作業機械を一意に識別するための作業機械識別符号と、を組として記憶する、
作業機械認証プログラム。

【請求項15】

センサを有する作業機械に関する認証を行う作業機械認証プログラムであって、
前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する記憶ステップと、
前記作業機械の第２使用状況を取得する使用状況取得ステップと、
前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する認証情報生成ステップと、
前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する認証制御情報決定ステップと、
前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する判定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記第１認証情報および前記第２認証情報のそれぞれは、前記センサごとにばらつきがある前記センサごとに固有の値、および、前記作業機械の操作者ごとにばらつきがある前記操作者ごとに固有の値、の少なくともいずれかを含む値に基づいて生成される、
作業機械認証プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機械に関する認証を行う、作業機械認証システム、作業機械認証方法、および作業機械認証プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１などに、作業機械の操作者が所持する認証機器（同文献では無線認証機器）について、認証を行うことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１９６７５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

作業機械の操作者が所持する認証機器が正規であっても、この認証機器を所持する操作者が正規でない場合や、作業機械の作動を制御するプログラムなどの情報が正規でない場合は、作業機械が正規でない作動をするおそれがある。そのため、作業機械の作動が正規か否かを判定すること（作動を認証すること）が求められる。ここで、作業機械の作動には、作業機械の使用状況によって、ばらつきが生じる。そのため、例えば、予め登録した作業機械の作動と、現在の作業機械の作動と、を単純に比較するなどの方法では、作業機械の作動が正規か否かを判定することは難しい。

【0005】

そこで、本発明は、作業機械の使用状況が変化しても、作業機械の作動の認証を実現できる、作業機械認証システム、作業機械認証方法、および作業機械認証プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の手段の作業機械認証システムは、センサと、記憶部と、使用状況取得部と、認証情報生成部と、認証制御情報決定部と、判定部と、を備える。前記センサは、作業機械に設けられる。前記記憶部は、前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する。前記使用状況取得部は、前記作業機械の第２使用状況を取得する。前記認証情報生成部は、前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する。前記認証制御情報決定部は、前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する。前記判定部は、前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する。

【0007】

第２の手段の作業機械認証方法は、センサを有する作業機械に関する認証を行う。作業機械認証方法は、記憶ステップと、使用状況取得ステップと、認証情報生成ステップと、認証制御情報決定ステップと、判定ステップと、を備える。前記記憶ステップは、前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する。前記使用状況取得ステップは、前記作業機械の第２使用状況を取得する。前記認証情報生成ステップは、前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する。前記認証制御情報決定ステップは、前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する。前記判定ステップは、前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する。

【0008】

第３の手段の作業機械認証プログラムは、センサを有する作業機械に関する認証を行う。作業機械認証プログラムは、記憶ステップと、使用状況取得ステップと、認証情報生成ステップと、認証制御情報決定ステップと、判定ステップと、をコンピュータに実行させる。前記記憶ステップは、前記作業機械が第１使用状況のとき、かつ、前記作業機械が特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて生成された第１認証情報を記憶する。前記使用状況取得ステップは、前記作業機械の第２使用状況を取得する。前記認証情報生成ステップは、前記作業機械が前記特定作動をしたときに、前記センサにより得られる値に基づいて第２認証情報を生成する。前記認証制御情報決定ステップは、前記第２使用状況と前記第１使用状況との比較に基づいて、前記第２認証情報の許容値を決定する。前記判定ステップは、前記第２認証情報と前記許容値とを比較することで認証を許可するか否かを判定する。

【発明の効果】

【0009】

上記第１の手段、第２の手段、および第３の手段のそれぞれにより、作業機械の使用状況が変化しても、作業機械の作動の認証を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態の作業機械認証システム１を示すブロック図である。

【図2】図１に示す作業機械１０を横から見た図である。

【図3】図１に示す作業機械認証システム１の処理の概要を示す図である。

【図4】図１に示す作業機械認証システム１の作動を示すフローチャートである。

【図5】図４に示すステップＳ２３で決定される特定数Ｎおよび許容度σなどを示す図である。

【図6】図４に示すステップＳ３０を示すフローチャートである。

【図7】図４に示すステップＳ５０を示すフローチャートである。

【図8】第２実施形態の作業機械認証システム２０１を示すブロック図である。

【図9】図８に示す作業機械認証システム２０１の認証時の作動を示すフローチャートである。

【図10】第３実施形態の作業機械認証システム３０１を示すブロック図である。

【図11】図１０に示す作業機械認証システム３０１の認証時の作動を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（第１実施形態）
図１～図７を参照して、第１実施形態の作業機械認証システム１について説明する。

【0012】

作業機械認証システム１は、図１に示す作業機械１０に関する認証を行うシステムである。作業機械認証システム１は、作業機械１０の作動が正規か否かを判定する。作業機械認証システム１は、作業機械１０の作動を判定することで、作業機械１０の作動を制御する情報（例えばプログラムやパラメータなど）が正規か否かを判定できてもよく、作業機械１０の操作者が正規か否かを判定できてもよい。作業機械認証システム１は、記憶部５３に予め登録した作動と一致またはほぼ一致する作動を作業機械１０が行えば、作業機械１０の作動が正規である（認証許可）と判定する（詳細は後述）。作業機械認証システム１は、作業機械１０と、認証機器５０（コンピュータ）と、を備える。

【0013】

作業機械１０は、各種作業を行う機械であり、例えば建設作業を行う建設機械であり、例えばショベルでもよく、クレーンでもよい。以下、図２に示すように、作業機械１０がショベルである場合について説明する。作業機械１０は、下部走行体１１と、上部旋回体１３と、アタッチメント１５と、入力装置２１と、図１に示すセンサ２３と、コントローラ３０（コンピュータ）と、を備える。

【0014】

下部走行体１１は、図２に示すように、作業機械１０を走行させる。上部旋回体１３は、下部走行体１１に旋回可能に搭載される。上部旋回体１３は、作業者が作業機械１０を操作するためのキャブ１３ａを備える。

【0015】

アタッチメント１５は、作業を行う部分であり、例えば、ブーム１５ａと、アーム１５ｂと、先端アタッチメント１５ｃと、を備える。ブーム１５ａは、上部旋回体１３に対して起伏（回転）可能である。アーム１５ｂは、ブーム１５ａに対して回転可能である。先端アタッチメント１５ｃは、アタッチメント１５の先端部に設けられ、アーム１５ｂに対して回転可能である。先端アタッチメント１５ｃは、例えば土砂をすくうバケットでもよく、物を挟む装置（グラップルなど）でもよく、破砕を行う装置（ブレーカなど）でもよい。

【0016】

入力装置２１は、作業機械１０の操作者に操作される装置である。入力装置２１は、例えばキャブ１３ａの内部に配置される。入力装置２１は、クラスタゲージ２１ａと、操作レバー２１ｂと、レバーロック２１ｃと、を備える。クラスタゲージ２１ａは、各種操作を行うための操作パネルである。クラスタゲージ２１ａには、少なくとも１つのボタンがある。クラスタゲージ２１ａのボタンは、物理ボタンでもよく、画面に表示されたボタンでもよい。操作レバー２１ｂは、作業機械１０を操作するための部分（操作部）である。操作レバー２１ｂは、下部走行体１１の走行、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回、およびアタッチメント１５の作動を操作するためのものである。レバーロック２１ｃは、作業者がキャブ１３ａに出入りする際に上げ下げされるものであり、操作レバー２１ｂの操作の有効と無効（ロック）とを切り換える。なお、上記の例以外の入力装置２１が設けられてもよく、例えば、作業機械１０を操作するペダルなどが設けられてもよい。

【0017】

センサ２３（図１参照）は、各種情報を検出し、センサ値（検出値）を得る。［例Ａ１］図１に示すセンサ２３は、作業機械１０の周囲の状態を検出する。［例Ａ１ａ］センサ２３は、作業機械１０の周囲の気温や湿度など（周辺環境）を検出する。［例Ａ１ｂ］センサ２３は、作業機械１０の周囲を撮影するカメラを含んでもよい。［例Ａ２］センサ２３は、入力装置２１の操作の状態を検出してもよい。［例Ａ２ａ］具体的には、センサ２３は、クラスタゲージ２１ａのボタンやレバーロック２１ｃのオンオフを検出してもよい（オンオフセンサを含んでもよい）。［例Ａ２ｂ］センサ２３は、操作レバー２１ｂの操作を検出してもよい。具体的には、センサ２３は、操作レバー２１ｂの操作に伴って変化する油圧または電流を検出してもよい。［例Ａ３］センサ２３は、作業機械１０の内部の状態を検出してもよい。［例Ａ３ａ］例えば、センサ２３は、作業機械１０のエンジンに関する情報（例えば、燃料噴射量、回転数、水温など）を検出してもよい。［例Ａ３ｂ］センサ２３は、作業機械１０を作動させる油圧回路に関する情報（例えば、ポンプの圧力、作動油の温度、比例弁に入力される電流値など）を検出してもよい。［例Ａ４］センサ２３は、作業機械１０の姿勢（例えば図２に示す下部走行体１１に対する上部旋回体１３の角度、上部旋回体１３に対するブーム１５ａの角度など）を検出してもよい。［例Ａ５］図１に示すセンサ２３は、作業機械１０の位置を検出してもよい。なお、センサ２３は、上記の例の各検出対象のうち一部のみを検出できてもよい。また、センサ２３は、コントローラ３０でもよい（センサ値は、コントローラ３０に記憶された情報でもよい）。

【0018】

コントローラ３０は、信号の入出力、演算（処理、算出、判定など）、および情報の記憶などを行う。コントローラ３０は、作業機械側送受信部３１と、保持部３３と、使用状況取得部３５と、認証情報生成部３７と、を備える。

【0019】

作業機械側送受信部３１（図１では単に「送受信部」）は、認証機器５０との間で情報の送受信を行う。保持部３３は、情報を保持（記憶）する。保持部３３は、例えば、作業機械１０を識別する符号であるＩＤ（identification）（作業機械識別符号）を保持する。使用状況取得部３５は、作業機械１０の使用状況を取得する（後述）。認証情報生成部３７は、第２認証情報Ｃ２（図３参照）を生成する（後述）。

【0020】

認証機器５０は、作業機械１０に関する認証を行うための機器である。認証機器５０は、作業機械１０の外部に設けられる。認証機器５０は、例えば、作業機械１０の管理者および操作者の少なくともいずれかに操作される。認証機器５０は、具体的には例えば、スマートフォンでもよく、ノート型ＰＣ（personal computer）でもよく、サーバなどでもよい。認証機器５０は、認証機器側送受信部５１と、記憶部５３と、認証制御情報決定部５５と、判定部５７と、を備える。

【0021】

認証機器側送受信部５１（図１では「送受信部」）は、作業機械１０との間で情報の送受信を行う。認証機器側送受信部５１と作業機械側送受信部３１との通信は、有線のみでもよく、無線のみでもよく、有線と無線との混在でもよい。認証機器側送受信部５１と作業機械側送受信部３１との通信は、直接的でもよく、図示しない通信装置を経由してもよい（間接的でもよい）。認証機器側送受信部５１と作業機械側送受信部３１との通信は、例えば、経由する通信装置に対して真正性検証を行うなどによって信頼できる経路が構築できるのであれば、マルチホップによるものでもよい。

【0022】

記憶部５３は、データベースを保持し、後述する第１使用状況および第１認証符号などを記憶（保持）する。第三者（攻撃者）による情報流出を抑制し、作業機械認証システム１を堅牢化するために、記憶部５３の耐タンパ性は、できるだけ高いことが好ましい。具体的には例えば、記憶部５３は、ＴＰＭ（Trusted Platform Module）を用いたものでもよく、ＴＥＥ（Trusted Execution Environment）を用いたものでもよい。記憶部５３に記憶される情報に、デジタル署名が添付されてもよい。記憶部５３に記憶される情報は、暗号化されていてもよい。

【0023】

認証制御情報決定部５５は、判定部５７での判定に用いる内容を決定し、具体的には後述する特定数Ｎおよび許容度σを決定する。

【0024】

判定部５７は、作業機械１０の作動が正規（認証許可）か否（認証拒否）かを判定する（後述）。

【0025】

（作動）
作業機械認証システム１は、以下のように作動するように構成される。作業機械認証システム１の作動の概要は次の通りである。ここでは主に、作業機械認証システム１による認証対象が、作業機械１０の作動を制御する情報（制御情報）である場合について説明する。認証対象の認証が行われる前に、記憶部５３が情報を記憶する。具体的には、作業機械１０が、正規の制御情報に基づいて、特定の作動（特定作動）を行う。このときの作業機械１０の使用状況（第１使用状況）と、このときにセンサ２３により得られるセンサ値に基づいて生成された第１認証情報Ｃ１と、が記憶部５３に記憶される（この記憶の時を、以下では「登録時」という）。

【0026】

その後、認証対象の認証が行われる時（以下では「認証時」という）に、作業機械１０が、特定作動をする。このときにセンサ２３により得られるセンサ値に基づいて、第２認証情報Ｃ２が生成される（ステップＳ３０（図４参照））。そして、判定部５７は、第１認証情報Ｃ１と第２認証情報Ｃ２とを比較する（ステップＳ５０（図４参照））ことで、認証対象が正規か否かを判定する。

【0027】

ここで、登録時の作業機械１０の使用状況（第１使用状況）と、認証時の作業機械１０の使用状況（第２使用状況）とが、異なる場合がある。この場合、認証時に、正規の制御情報に基づいて作業機械１０が特定作動をしても、登録時のセンサ値と認証時のセンサ値とが大きく異なる場合がある。このような場合でも、認証対象が正規か否かを正しく判定できるように、第１使用状況と第２使用状況との相違に応じて、図５に示す第２認証情報Ｃ２の許容値Ｃ３が調整される（ステップＳ２３（図４参照））。以下、図１に示す作業機械認証システム１の作動の詳細を説明する。

【0028】

（登録時）
登録時の作業機械認証システム１の作動は、次の通りである。

【0029】

（使用状況）
使用状況取得部３５は、作業機械１０の使用状況（第１使用状況）を取得する（ステップＳ１）。使用状況の例は次の通りである。［例Ｂ］使用状況には、作業機械１０の周辺の状況（周辺環境）が含まれる。作業機械１０の周辺の状況は、センサ２３により検出される。［例Ｂ１］例えば、使用状況には、温度が含まれてもよく、湿度が含まれてもよく、大気圧が含まれてもよい。［例Ｃ］使用状況には、作業機械１０自体の状況が含まれてもよい。作業機械１０自体の状況は、センサ２３により検出されてもよく、コントローラ３０に記憶された情報でもよい。

【0030】

［例Ｄ］使用状況には、作業機械１０の劣化の度合いに関する情報が含まれてもよい。なお、登録時が、作業機械１０が新品の時である場合は、劣化の度合いが例えばゼロに設定されてもよい。［例Ｄ１］使用状況には、時間に関する情報が含まれてもよい。［例Ｄ１ａ］例えば、使用状況には、ある時点（例えば作業機械１０の製造時）から現在までの時間が含まれてもよい。［例Ｄ１ｂ］例えば、使用状況には、作業機械１０の稼働時間（エンジンが駆動した時間など）が含まれてもよい。［例Ｄ２］使用状況には、作業機械１０の油圧配管に影響を与える要素に関する情報が含まれてもよい。［例Ｄ３］使用状況には、ある時点から現在までに作業機械１０が行った作業の状況が含まれてもよい。［例Ｄ３ａ］使用状況には、作業機械１０が行った作業の内容が含まれてもよい。［例Ｄ３ｂ］使用状況には、作業機械１０が行った作業において、作業機械１０にかかった負荷（例えば最大値、積算値など）が含まれてもよい。［例Ｄ４］使用状況には、ある時点から現在までに作業機械１０が作動した量（距離の積算値、回転角度の積算値など）が含まれてもよい。［例Ｄ５］例えば作業機械１０がショベルの場合、使用状況には、図２に示す先端アタッチメント１５ｃの種類と作業時間との関係が含まれてもよい。具体的には例えば、使用状況には、先端アタッチメント１５ｃがバケットの場合の作業時間が含まれてもよい。使用状況には、先端アタッチメント１５ｃが破砕を行う装置（ブレーカなど）である場合の作業時間が含まれてもよい。

【0031】

（特定作動、センサ値、認証情報）
図１に示す作業機械１０が、正規の制御情報に基づいて、特定作動をする。センサ２３が、このときの作業機械１０の状態を検出し、センサ値を出力する。そして、認証情報生成部３７が、センサ値に基づいて、認証情報（第１認証情報Ｃ１）を生成する。

【0032】

第１認証情報Ｃ１の生成に用いられる、センサ２３のセンサ値、およびこのセンサ値を得るための特定作動は、認証対象に応じて適切に選択される。第１認証情報Ｃ１の生成に用いられるセンサ値および特定作動は、認証対象が正規である場合と正規でない場合とで、センサ値に基づいて生成される認証情報が相違するように選択される。特定作動は、物理的な作動（移動、回転、圧力変化など）でもよく、電気的な作動でもよい。センサ値は、物理的な作動の検出値でもよく、電気的な検出値でもよい。なお、センサ２３の具体例は上記［例Ａ１］～［例Ａ５］に示す通りである。

【0033】

認証情報は、作業機械１０の作動が正規か否かを判定するための情報である。認証情報は、認証対象ごとに固有（または略固有）の値である。認証情報は、作業機械１０の作動のばらつきを利用した、物理的複製不可能関数（ＰＵＦ；Physically Unclonable Function）により生成された情報である。なお、第１認証情報Ｃ１の生成の具体例については、後述する第２認証情報Ｃ２の生成の具体例と同様である。

【0034】

（記憶）
記憶部５３は、第１使用状況のときの第１認証情報Ｃ１を記憶する（ステップＳ３、記憶ステップ）。さらに詳しくは、記憶部５３は、第１使用状況のとき、かつ、作業機械１０が特定作動をしたときに、センサ２３により得られるセンサ値に基づいて生成された第１認証情報Ｃ１を記憶する。記憶部５３は、使用状況取得部３５に取得された第１使用状況と、認証情報生成部３７に生成された第１認証情報Ｃ１と、を組として（対応させて、紐付けて）記憶する。また、様々な使用状況で作業機械１０が特定作動することで、第１使用状況と第１認証情報Ｃ１との組が複数得られる。そして、記憶部５３は、この複数の組を記憶してもよい。

【0035】

記憶部５３は、第１使用状況と、第１認証情報Ｃ１と、作業機械１０のＩＤと、を組として記憶してもよい。この場合、複数の作業機械１０に関する情報を、記憶部５３に記憶させることができる。認証対象が操作者の場合は、記憶部５３は、第１使用状況と、第１認証情報Ｃ１と、操作者のＩＤ（操作者識別符号）と、を組として記憶してもよい。この場合、複数の操作者に関する情報を、記憶部５３に記憶させることができる。記憶部５３は、第１使用状況と、第１認証情報Ｃ１と、作業機械１０のＩＤと、操作者のＩＤと、を組として記憶してもよい。

【0036】

（認証時）
認証時の作業機械認証システム１の作動（作業機械認証方法、作業機械認証プログラム）は、次の通りである。認証時の作業機械認証システム１の処理の流れの概要を図３に示し、詳細を図４に示す。以下では、各ステップについては図４を参照して説明する。

【0037】

図１に示す使用状況取得部３５は、第２使用状況を取得（収集）する（ステップＳ１１、使用状況取得ステップ）。第２使用状況は、認証時の（ステップＳ１１が行われる時の、現在の）作業機械１０の使用状況である。作業機械１０は、第２使用状況を認証機器５０に送信する（ステップＳ１９）。この送受信は、作業機械側送受信部３１および認証機器側送受信部５１により行われる（以下の送受信についても同様）。このとき、作業機械１０は、作業機械１０のＩＤを認証機器５０に送信してもよい。

【0038】

認証機器５０は、作業機械１０から受信した情報と、記憶部５３に記憶された情報と、を照合する（ステップＳ２１）。具体的には例えば、認証機器５０は、記憶部５３の情報から、受信したＩＤと一致する情報を抽出する。認証機器５０は、記憶部５３の情報から、受信した第２使用状況と一致する、または受信した第２使用状況に近い（例えば最も近い）、第１使用状況（基準データ）を抽出する。

【0039】

認証機器５０は、第２使用状況と第１使用状況とを比較する。具体的には、認証機器５０は、第２使用状況と第１使用状況との差分を計算する（ステップＳ２２）。具体的には例えば、認証制御情報決定部５５は、使用状況を構成する各値（例えば温度、湿度、および劣化度など）の差を重みづけして合計することで、第１使用状況と第２使用状況との差分を算出してもよい。例えば、登録時から認証時までの間に作業機械１０で行われた作業が過酷であるほど、差分が大きく算出される。例えば、登録時から認証時までの作業機械１０の稼働時間が長いほど、差分が大きく算出される。例えば、登録時と認証時とで作業機械１０の周辺の状況（温度、湿度など）が相違するほど、差分が大きく算出される。

【0040】

認証制御情報決定部５５は、認証制御情報（認証に用いるパラメータ）を決定する（ステップＳ２３、認証制御情報決定ステップ）。具体的には、認証制御情報決定部５５は、特定数Ｎと許容度σとを決定する。認証制御情報決定部５５による認証制御情報の決定の詳細は次の通りである。上記のように、登録時の作業機械１０の第１使用状況と、認証時の作業機械１０の第２使用状況とが、異なる場合がある。この場合、認証対象が正規でも、作業機械１０が特定作動をしたときのセンサ値が、登録時と認証時とで大きく異なる場合がある。すると、認証対象が正規でも、認証時の第２認証情報Ｃ２が、登録時の第１認証情報Ｃ１に対して相違する。そのため、作業機械１０の使用状況の変化を考慮しない単純な認証方式では、認証対象が正規であるにもかかわらず、認証が許可されない（通らない）おそれがある。

【0041】

そこで、認証制御情報決定部５５は、第１使用状況に対して第２使用状況が変化し、第１認証情報Ｃ１に対して第２認証情報Ｃ２が変化しても、認証を実現できるようにする。具体的には、認証制御情報決定部５５は、第２使用状況と第１使用状況との比較（具体的には差分）に基づいて、第２認証情報Ｃ２の許容値Ｃ３（図５参照）を動的に変える（決定する）。許容値Ｃ３は、幅を有する（許容値Ｃ３の最小値と最大値との間に値の幅がある）。許容値Ｃ３は、例えば、「（第１認証情報Ｃ１の値）－（許容度σ）」以上、かつ「（第１認証情報Ｃ１の値）＋（許容度σ）」以下、の範囲内の値である。許容値Ｃ３の最小値を決定する許容度σと、許容値Ｃ３の最大値を決定する許容度σとは、互いに同じ値でもよく、互いに異なる値でもよい。認証制御情報決定部５５は、第１使用状況と第２使用状況との差分が大きいほど、許容値Ｃ３を（許容度σを）広く設定する。一方で、許容度σを単純に広げれば、認証対象が正規でない場合まで、第２認証情報Ｃ２が許容値Ｃ３に含まれてしまう場合がある。

【0042】

そこで、図１に示す認証制御情報決定部５５は、第２使用状況と第１使用状況との比較（具体的には差分）に基づいて、特定数Ｎを動的に変える（決定する）。特定数Ｎは、認証に用いる第２認証情報Ｃ２の数であり、第２認証情報Ｃ２と許容値Ｃ３との比較を行う回数である。認証制御情報決定部５５は、第１使用状況と第２使用状況との差分が大きいほど、特定数Ｎを大きく決定する。なお、特定数Ｎは、１でもよい。

【0043】

認証制御情報決定部５５が決定する許容度σおよび特定数Ｎの具体例を図５に示す。グラフＧ１は、ステップＳ２１で抽出される情報（基準データ）の例である。グラフＧ１は、作業機械１０が、ある時間、特定作動をしたときに生成された認証情報（第１認証情報Ｃ１）の時系列データである。そして、グラフＧ２およびグラフＧ３に示すように、認証制御情報決定部５５は、第１使用状況と第２使用状況との差分が大きいほど、許容度σを広く、特定数Ｎを大きく（多く）設定する。グラフＧ２およびグラフＧ３に示す丸印は、作業機械１０が特定作動をしたときに生成された第２認証情報Ｃ２である。この丸印の個数は、特定数Ｎである。グラフＧ２およびグラフＧ３において第１認証情報Ｃ１と重なる縦線は、許容値Ｃ３の範囲を示す。この縦線が長いほど、許容度σが広い。

【0044】

図１に示す認証機器５０は、特定数Ｎと、作動命令と、を作業機械１０に送信する（ステップＳ２９）。この「作動命令」は、特定作動を作業機械１０に行わせるための命令である。例えば、認証対象が制御情報の場合、「作動命令」は、作業機械１０に特定作動を行わせる信号でもよく、作業機械１０が特定作動をするような操作を操作者に行わせる指示（例えば表示など）でもよい。例えば、認証対象が操作者の場合、「作動命令」は、作業機械１０が特定作動をするような操作を操作者に行わせる指示である。作動命令の数は、１でも複数でもよい。

【0045】

認証情報生成部３７は、第２認証情報Ｃ２を生成する（ステップＳ３０、認証情報生成ステップ）。認証情報生成部３７は、認証時の（作業機械１０が第２使用状況のときの、現在の）第２認証情報Ｃ２を生成する。さらに詳しくは、作業機械１０が特定作動をすると、センサ２３のセンサ値が得られる。このとき、例えばセンサ値の時系列データが得られる。そして、認証情報生成部３７は、このセンサ値から第２認証情報Ｃ２を生成する。具体的には例えば、第２認証情報Ｃ２は、ビット列である。センサ２３が、角度、圧力値、電流値などの値を検出する場合は、センサ値が、２進数のビット列に変換される。センサ２３が、オンとオフとを検出する場合は、オンを０／１、オフを１／０とする（オンとオフとが互いに逆でもよい）。そして、各センサ値から得られたビット列が、組み合わされる。組み合わされたビット列が、そのまま第２認証情報Ｃ２とされてもよい。また、センサ値、および、センサ値から得られたビット列の少なくともいずれかに対して、所定の関数による変換が１回以上行われてもよい。

【0046】

認証情報生成部３７は、特定数Ｎ個の第２認証情報Ｃ２を生成する。具体的には例えば、認証情報生成部３７は、図６に示すように、ｉ番目の第２認証情報Ｃ２の生成を、ｉが特定数Ｎになるまで繰り返す。なお、ｉの初期値は１である。

【0047】

図１に示す作業機械１０は、特定数Ｎ個の第２認証情報Ｃ２を、認証機器５０に送信する（ステップＳ３９）。

【0048】

判定部５７は、受信した第２認証情報Ｃ２と、第２認証情報Ｃ２の許容値Ｃ３（図５参照、以下の許容値Ｃ３について同様）と、を比較することで、認証を許可するか否かを判定する（ステップＳ５０、判定ステップ）。具体的には、判定部５７は、受信した第２認証情報Ｃ２が、「（第１認証情報Ｃ１）－（許容度σ）」以上、かつ、「（第１認証情報Ｃ１）＋（許容度σ）」以下の範囲に含まれるか否かを判定する。

【0049】

判定部５７は、特定数Ｎが複数の場合、特定数Ｎ個の第２認証情報Ｃ２のそれぞれを、許容値Ｃ３（特定数Ｎの第２認証情報Ｃ２のそれぞれに対応する許容値Ｃ３）と比較する。そして、判定部５７は、第２認証情報Ｃ２が許容値Ｃ３に含まれると判定した回数（許容回数ｋ）を算出する。具体的には例えば、判定部５７は、図６に示すように、ｊ番目の第２認証情報Ｃ２と許容値Ｃ３との比較を、ｊが特定数Ｎになるまで繰り返す。なお、ｊの初期値は１であり、許容回数ｋの初期値は０である。

【0050】

判定部５７は、許容回数ｋと、許容回数ｋに関する閾値Ｔｈと、を比較する（ステップＳ６１）。閾値Ｔｈは、判定部５７に設定される。閾値Ｔｈは、例えば特定数Ｎに基づく値（例えばＮ／２など）である。なお、特定数Ｎが１の場合は、閾値Ｔｈは１である。許容回数ｋが閾値Ｔｈ以上の場合、判定部５７は、認証結果を「認証許可」（認証成功）とする（ステップＳ６２）。許容回数ｋが閾値Ｔｈ未満の場合、判定部５７は、認証結果を「認証拒否」（認証失敗）とする（ステップＳ６３）。

【0051】

認証機器５０は、認証結果を作業機械１０に送信する（ステップＳ６９）。作業機械１０は、認証結果を受信する（ステップＳ７１）。例えば、作業機械１０は、認証許可を受信した場合、そのまま作動可能となる。例えば、作業機械１０は、認証拒否を受信した場合、作業機械１０の作動を制限してもよく、認証に失敗した旨の通知の出力などを行ってもよい。

【0052】

（効果）
図１に示す作業機械認証システム１による効果は次の通りである。

【0053】

（第１の発明の効果）
作業機械認証システム１は、センサ２３と、記憶部５３と、使用状況取得部３５と、認証情報生成部３７と、認証制御情報決定部５５と、判定部５７と、を備える。センサ２３は、作業機械１０に設けられる。

【0054】

［構成１－１］記憶部５３は、作業機械１０が第１使用状況のとき、かつ、作業機械１０が特定作動をしたときに、センサ２３により得られる値（センサ値）に基づいて生成された第１認証情報Ｃ１を記憶する。

【0055】

［構成１－２］使用状況取得部３５は、作業機械１０の第２使用状況を取得する（ステップＳ１１参照（図４参照））。

【0056】

［構成１－３］認証情報生成部３７は、作業機械１０が特定作動をしたときに、センサ２３により得られる値に基づいて第２認証情報Ｃ２を生成する（ステップＳ３０参照）。

【0057】

［構成１－４］認証制御情報決定部５５は、第２使用状況と第１使用状況との比較に基づいて、第２認証情報Ｃ２の許容値Ｃ３（図５参照）を決定する（ステップＳ２３参照）。

【0058】

［構成１－５］判定部５７は、第２認証情報Ｃ２と許容値Ｃ３とを比較することで認証を許可するか否かを判定する（ステップＳ５０参照）。

【0059】

作業機械認証システム１では、作業機械１０が特定作動をしたときのセンサ２３のセンサ値に基づいて生成された第１認証情報Ｃ１および第２認証情報Ｃ２が、認証に用いられる（上記［構成１－１］および［構成１－３］参照）。一方で、作業機械１０が特定作動をしたときのセンサ値は、作業機械１０の使用状況によって変化する。そのため、例えば、単に第１認証情報Ｃ１と第２認証情報Ｃ２とが一致するか否かに基づいて認証を許可するか否かを判定することは難しい。そこで、上記［構成１－１］では、第１認証情報Ｃ１が生成されたときの、作業機械１０の第１使用状況が、記憶される。上記［構成１－２］では、作業機械１０の第２使用状況（認証時の使用状況）が取得される。上記［構成１－４］では、第２使用状況と第１使用状況との比較に基づいて、第２認証情報Ｃ２の許容値Ｃ３（図５参照）が決定される。そして、上記［構成１－５］のように、第２認証情報Ｃ２と許容値Ｃ３とが比較される（図５参照）。よって、作業機械１０の使用状況を考慮することなく認証を許可するか否かが判定される場合に比べ、作業機械１０が特定作動をしたときのセンサ２３のセンサ値に基づいて生成される認証情報に基づく認証を適切に行える。したがって、作業機械１０の使用状況が変化しても、作業機械１０の作動の認証を行える。

【0060】

（第２の発明の効果）
［構成２］図５に示すように、許容値Ｃ３の最小値と最大値との間に値の幅がある。

【0061】

第１使用状況と第２使用状況とが異なる場合、第１認証情報Ｃ１と第２認証情報Ｃ２とに差（ゆらぎ）が生じ得る。そこで、上記［構成２］では、許容値Ｃ３に値の幅がある。よって、第１使用状況と第２使用状況とが異なっていても、認証対象が正規の場合の第２認証情報Ｃ２が許容値Ｃ３に含まれやすくなる。その結果、作業機械認証システム１（図１参照）による認証をより適切に行える。

【0062】

（第３の発明の効果）
［構成３］認証制御情報決定部５５は、第１使用状況と第２使用状況との差分が大きいほど、許容値Ｃ３の幅を広くする。

【0063】

第１使用状況と第２使用状況との差分が大きいほど、第１認証情報Ｃ１と第２認証情報Ｃ２との差が大きくなると想定される。そこで、上記［構成３］により、第１使用状況と第２使用状況とが異なっていても、認証対象が正規の場合に、第２認証情報Ｃ２が許容値Ｃ３に含まれやすくなる。その結果、図１に示す作業機械認証システム１による認証をより適切に行える。

【0064】

（第４の発明の効果）
［構成４］認証制御情報決定部５５は、第１使用状況と第２使用状況との比較に基づいて、認証に用いる第２認証情報Ｃ２の数である特定数Ｎ（図５参照）を決定する。

【0065】

認証に用いられる第２認証情報Ｃ２の数が一定値に固定されている場合、第２認証情報Ｃ２と許容値Ｃ３との判定の回数が少なすぎて認証を適切に行えない場合や、判定の回数が多すぎて無駄な処理が生じる場合などがある。そこで、上記［構成４］により、第２認証情報Ｃ２の数を、第１使用状況と第２使用状況との比較に基づいた適切な特定数Ｎ（図５参照）に決定できる。その結果、作業機械認証システム１による認証をより適切に行える。

【0066】

（第５の発明の効果）
［構成５］認証情報生成部３７は、特定数Ｎ（図５参照）の第２認証情報Ｃ２を生成する。判定部５７は、特定数Ｎの第２認証情報Ｃ２のそれぞれを許容値Ｃ３と比較し（ステップＳ５０（図４参照））、第２認証情報Ｃ２が許容値Ｃ３に含まれると判定した回数である許容回数ｋを算出する。判定部５７は、判定部５７に設定された閾値Ｔｈと許容回数ｋとの比較に基づいて、認証を許可するか否かを判定する（ステップＳ６１（図４参照））。

【0067】

例えば第１使用状況と第２使用状況との差分が大きい場合などには、認証対象が正規であっても、第２認証情報Ｃ２が許容値Ｃ３（図５参照）に含まれない場合が生じ得る。そこで、上記［構成５］では、第２認証情報Ｃ２が許容値Ｃ３に含まれた回数（許容回数ｋ）の閾値Ｔｈが設定される。そして、許容回数ｋと閾値Ｔｈとの比較に基づいて、認証を許可するか否かが判定される。よって、認証対象が正規、かつ、第２認証情報Ｃ２が許容値Ｃ３に含まれない場合が生じても、認証を許可するか否かを判定できる。その結果、作業機械認証システム１による認証をより適切に行える。

【0068】

（第６の発明の効果）
［構成６］認証制御情報決定部５５は、第１使用状況と第２使用状況との差分が大きいほど特定数Ｎを大きくする（図５参照）。

【0069】

第１使用状況と第２使用状況との差分が大きいほど、第１認証情報Ｃ１に対する第２認証情報Ｃ２のゆらぎが大きくなると想定される。そこで、上記［構成６］では、第１使用状況と第２使用状況との差分が大きいほど、特定数Ｎが大きくされる。すると、第１使用状況と第２使用状況との差分が大きいほど、第２認証情報Ｃ２と許容値Ｃ３との比較（上記［構成５］参照）の回数が多くなる。よって、作業機械認証システム１による認証をより適切に行える。

【0070】

（第７の発明の効果）
［構成７］記憶部５３は、第１使用状況と、第１認証情報Ｃ１と、作業機械１０を一意に識別するための作業機械識別符号（ＩＤ）と、を組として記憶する。

【0071】

上記［構成７］により、複数の作業機械１０の情報を、共通の記憶部５３に記憶させることができる。

【0072】

（第８の発明の効果）
［構成８－１］作業機械認証方法は、センサ２３を有する作業機械１０に関する認証を行う。作業機械認証方法は、記憶ステップと、使用状況取得ステップと、認証情報生成ステップと、認証制御情報決定ステップと、判定ステップと、を備える。

【0073】

［構成８－２］記憶ステップ（ステップＳ３（図４参照））は、作業機械１０が第１使用状況のとき、かつ、作業機械１０が特定作動をしたときに、センサ２３により得られる値（センサ値）に基づいて生成された第１認証情報Ｃ１を記憶する。使用状況取得ステップ（ステップＳ１１）は、作業機械１０の第２使用状況を取得する。認証情報生成ステップ（ステップＳ３０）は、作業機械１０が特定作動をしたときに、センサ２３により得られる値に基づいて第２認証情報Ｃ２を生成する。認証制御情報決定ステップ（ステップＳ２３）は、第２使用状況と第１使用状況との比較に基づいて、第２認証情報Ｃ２の許容値Ｃ３（図５参照）を決定する。判定ステップ（ステップＳ５０）は、第２認証情報Ｃ２と許容値Ｃ３とを比較することで認証を許可するか否かを判定する。

【0074】

上記［構成８－１］および［構成８－２］により、上記［構成１－１］～［構成１－５］による効果と同様に、作業機械１０の使用状況が変化しても、作業機械１０の作動の認証を行える。

【0075】

（第９の発明の効果）
［構成９］作業機械認証プログラムは、センサ２３を有する作業機械１０に関する認証を行う。作業機械認証プログラムは、記憶ステップと、使用状況取得ステップと、認証情報生成ステップと、認証制御情報決定ステップと、判定ステップと、をコンピュータ（認証機器５０およびコントローラ３０）に実行させる。また、上記［構成８－２］と同様の構成を備える。

【0076】

上記［構成９］により、上記［構成１－１］～［構成１－５］による効果と同様に、作業機械１０の使用状況が変化しても、作業機械１０の作動の認証を行える。

【0077】

（第２実施形態）
図８～図９を参照して、第２実施形態の作業機械認証システム２０１（図８参照）について、第１実施形態との相違点を説明する。なお、第２実施形態の作業機械認証システム２０１のうち、第１実施形態との共通点については、第１実施形態と同一の符号を付すなどして、説明を省略した。共通点の説明を省略する点については、後述する第３実施形態の説明も同様である。

【0078】

作業機械認証システム２０１は、ＭＡＣ（Message Authentication Code、メッセージ認証符号）により、図８に示す作業機械１０から認証機器５０に送信される情報の改ざんを検出する。

【0079】

作業機械１０は、作業機械側ＭＡＣ生成部２４１（図８では「ＭＡＣ生成部」）を備える。作業機械側ＭＡＣ生成部２４１は、情報からＭＡＣを生成し、具体的には例えば、第２使用状況および第２認証情報Ｃ２の少なくともいずれかを含む情報からＭＡＣを生成する。

【0080】

認証機器５０は、改ざん検出部２６１を備える。改ざん検出部２６１は、認証機器側ＭＡＣ生成部２６１ａ（図８では「ＭＡＣ生成部」）と、ＭＡＣ判定部２６１ｂと、を備える。認証機器側ＭＡＣ生成部２６１ａは、作業機械側ＭＡＣ生成部２４１と同様に、情報からＭＡＣを生成する。認証機器側ＭＡＣ生成部２６１ａと、作業機械側ＭＡＣ生成部２４１とは、ＭＡＣ生成用の鍵情報を共有する（共通鍵を有する）。ＭＡＣ判定部２６１ｂは、ＭＡＣが正しいか否かを判定する（後述）。

【0081】

（作動）
第１実施形態の作業機械認証システム１（図１参照）の作動（作業機械認証方法、作業機械認証プログラム）に対する、本実施形態の作業機械認証システム２０１の作動の相違点は、次の通りである。下記の各ステップについては、図９を参照して説明する。

【0082】

（ＭＡＣの使用例１）
作業機械側ＭＡＣ生成部２４１は、ステップＳ１１で取得された第２使用状況を含む情報に基づいてＭＡＣを生成する。「第２使用状況を含む情報」には、作業機械１０のＩＤが含まれてもよい。作業機械１０は、生成したＭＡＣと、第２使用状況を含む情報と、を結合し（ステップＳ２１２）、結合した情報を認証機器５０に送信する（ステップＳ２１９）。

【0083】

認証機器側ＭＡＣ生成部２６１ａは、作業機械１０から受信した「第２使用状況を含む情報」に基づいてＭＡＣを生成する。そして、ＭＡＣ判定部２６１ｂは、認証機器５０で生成したＭＡＣと、作業機械１０から受信したＭＡＣと、を比較する（ステップＳ２２０）。具体的には、ＭＡＣ判定部２６１ｂは、各ＭＡＣが互いに一致するか否かを判定する。認証機器５０が受信した情報が、作業機械１０が送信した情報と一致する場合は、各ＭＡＣが互いに一致する。この場合、処理は、ステップＳ２１に進む。一方、認証機器５０が受信した情報が、作業機械１０が送信した情報と一致しない場合（改ざんされている場合）、各ＭＡＣが互いに一致しない。この場合、認証機器５０（例えば判定部５７）は、「認証拒否」と判定する（ステップＳ６３）。よって、第三者（攻撃者）が改ざんした情報で作業機械認証システム２０１の認証を突破することを抑制できる。

【0084】

（ＭＡＣの使用例２）
作業機械側ＭＡＣ生成部２４１は、ステップＳ３０で生成された第２認証情報Ｃ２を含む情報に基づいてＭＡＣを生成する。作業機械側ＭＡＣ生成部２４１は、Ｎ個の第２認証情報Ｃ２それぞれに１つずつＭＡＣを生成してもよく、Ｎ個の第２認証情報Ｃ２に１つのみのＭＡＣを生成してもよい。作業機械１０は、生成したＭＡＣと、第２認証情報Ｃ２を含む情報と、を結合し（ステップＳ２３１）、結合した情報を認証機器５０に送信する（ステップＳ２３９）。

【0085】

認証機器側ＭＡＣ生成部２６１ａは、作業機械１０から受信した「第２認証情報Ｃ２を含む情報」に基づいてＭＡＣを生成する。そして、ＭＡＣ判定部２６１ｂは、認証機器５０で生成したＭＡＣと、作業機械１０から受信したＭＡＣと、を比較する（ステップＳ２４０）。各ＭＡＣが一致する場合は、処理はステップＳ５０に進む。各ＭＡＣが一致しない場合、認証機器５０は、「認証拒否」と判定する（ステップＳ６３）。

【0086】

なお、上記の「（ＭＡＣの使用例１）」および「（ＭＡＣの使用例２）」の一方のみが行われてもよい。また、記憶時（図４参照）にＭＡＣが使用されてもよい。

【0087】

（第３実施形態）
図１０～図１１を参照して、第３実施形態の作業機械認証システム３０１（図１０参照）について、第１実施形態との相違点を説明する。

【0088】

作業機械認証システム３０１は、Ｎｏｎｃｅ（Number used once）により、図１０に示す認証機器５０が受信した情報が、正規の送信者（作業機械１０）から送信されたものであるか（なりすましでないか）を検出する。

【0089】

認証機器５０は、Ｎｏｎｃｅ生成部３６３と、Ｎｏｎｃｅ管理部３６５と、を備える。Ｎｏｎｃｅ生成部３６３は、Ｎｏｎｃｅを生成する。Ｎｏｎｃｅは、毎回（１回の生成ごとに、１回の作業機械１０への送信ごとに）異なる使い捨ての値であり、例えば乱数でもよく、シーケンス番号でもよく、現在時刻などでもよい。Ｎｏｎｃｅ管理部３６５は、例えば、作業機械１０のＩＤと、Ｎｏｎｃｅ生成部３６３が生成したＮｏｎｃｅと、を対応付けて記憶（管理）する。

【0090】

（作動）
第１実施形態の作業機械認証システム１（図１参照）の作動に対する、本実施形態の作業機械認証システム３０１の作動の相違点は、次の通りである。下記の各ステップについては、図１１を参照して説明する。

【0091】

認証機器５０のＮｏｎｃｅ生成部３６３は、Ｎｏｎｃｅを生成する。Ｎｏｎｃｅ管理部３６５は、生成したＮｏｎｃｅと、このＮｏｎｃｅの送信先の作業機械１０のＩＤと、を組として記憶する。そして、認証機器５０は、生成したＮｏｎｃｅを送信する（ステップＳ３２９）。認証機器５０は、認証機器５０から作業機械１０に送信する情報であってＮｏｎｃｅ以外の情報（例えば特定数Ｎおよび作動命令）とともに、Ｎｏｎｃｅを送信してもよい。

【0092】

作業機械１０は、認証機器５０に送信しようとする情報（例えば第２認証情報Ｃ２）と、認証機器５０から受信したＮｏｎｃｅとを結合する（ステップＳ３３８）。なお、作業機械１０は、受信したＮｏｎｃｅを関数で変換してもよい。そして、作業機械１０は、結合した情報を認証機器５０に送信する（ステップＳ３３９）。

【0093】

認証機器５０（例えば判定部５７）は、作業機械１０から受信したＮｏｎｃｅと、作業機械１０に送信したＮｏｎｏｃｅ（すなわちＮｏｎｃｅ管理部３６５に記憶したＮｏｎｃｅ）と、を比較する（ステップＳ３４０）。具体的には、認証機器５０は、各Ｎｏｎｃｅが互いに一致するか否かを判定する。なお、作業機械１０がＮｏｎｃｅを関数で変換した場合は、認証機器５０は、作業機械１０に送信したＮｏｎｃｅを関数（作業機械１０が変換に使った関数）で変換してもよい。また、認証機器５０は、作業機械１０から受信したＮｏｎｃｅを逆関数（作業機械１０が変換に使った関数の逆関数）で変換してもよい。認証機器５０が受信した情報の送信元が、正規（具体的には認証機器５０からＮｏｎｃｅを送信した作業機械１０）である場合、各Ｎｏｎｃｅが互いに一致する。この場合、処理は、ステップＳ５０に進む。一方、認証機器５０が受信した情報の送信元が、正規でない（具体的には認証機器５０からＮｏｎｃｅを送信した作業機械１０でない）場合、各Ｎｏｎｃｅが互いに一致しない。具体的には、第三者が、認証機器５０と作業機械１０との間の情報のやり取りを窃取した後、窃取した情報のコピーを認証機器５０に送信した場合、各Ｎｏｎｃｅが互いに一致しない。この場合、認証機器５０（例えば判定部５７）は、「認証拒否」と判定する（ステップＳ６３）。よって、第三者が窃取した情報で作業機械認証システム３０１の認証を突破することを抑制できる。

【0094】

なお、作業機械１０が認証機器５０に送信する情報であってＮｏｎｃｅを結合する情報は、図１１に示す例では第２認証情報Ｃ２であるが、第２使用状況でもよい（ステップＳ１９でＮｏｎｃｅが送信されてもよい）。この場合、ステップＳ２１の前に、認証機器５０が送信したＮｏｎｃｅと受信したＮｏｎｃｅとの比較（ステップＳ３４０と同様）が行われる。また、記憶時（図４参照）にＮｏｎｃｅが使用されてもよい。

【0095】

（変形例１）
図１に示す作業機械認証システム１は、認証機器５０が受信した情報が、正規の送信者（作業機械１０）から送信されたものであるか（なりすましでないか）を、次のように検出してもよい。予め、作業機械１０と認証機器５０とが、共通の鍵情報を記憶する。作業機械１０は、認証機器５０に送信しようとする情報に、作業機械１０が保持している鍵情報を結合し、結合した情報を認証機器５０に送信する。そして、認証機器５０は、作業機械１０から受信した鍵情報と、作業機械１０から鍵情報を受信する前から認証機器５０に記憶していた鍵情報と、を比較する。認証機器５０は、各鍵情報が互いに一致していなければ、「認証拒否」と判定する（ステップＳ６３（図４参照））。なお、送信側（ここでは作業機械１０）と受信側（ここでは認証機器５０）とが、互いに逆でもよい（上記実施形態も同様、下記の変形例も同様）。

【0096】

（変形例２）
作業機械１０と認証機器５０との間でやり取りする情報が、暗号化されてもよい。具体的には例えば、作業機械１０と認証機器５０とが共通の鍵情報を記憶する。作業機械１０は、認証機器５０に送信しようとする情報を、作業機械１０に記憶された鍵情報で暗号化する。そして、認証機器５０は、受信した情報を、認証機器５０に記憶された鍵情報で復号する。認証機器５０は、情報を正しく復号できなければ、「認証拒否」と判定する（ステップＳ６３（図４参照））。

【0097】

（その他の変形例）
上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、互いに異なる実施形態の構成要素どうしが組み合わされてもよい。例えば、図１、図８、および図１０に示すブロック図の各構成要素の接続は変更されてもよい。例えば、図４、図９、および図１１に示すフローチャートのステップの順序が変更されてもよく、ステップの一部が行われなくてもよく、互いに異なるフローチャートのステップどうしが組み合わされてもよい。例えば、構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、互いに異なる複数の構成要素として説明したものが、一つの部材や部分とされてもよい。例えば、一つの部材や部分として説明したものが、互いに異なる複数の部材や部分に分けて設けられてもよい。

【0098】

例えば、ＭＡＣの比較（第２実施形態）と、Ｎｏｎｃｅの比較（第３実施形態）と、鍵情報の比較（変形例１）と、情報の暗号化および復号（変形例２）と、の４つの例のうち２つ以上の例が組み合わされてもよい。

【0099】

例えば、図１などに示す作業機械１０および認証機器５０それぞれの各構成要素の位置は、図１などに示すものでなくてもよい。例えば、図１に示す認証機器５０は、作業機械１０に搭載されていてもよい。例えば、認証機器５０は、複数の部分（サーバおよびスマートフォンなど）に分かれていてもよい。例えば、認証情報生成部３７は、認証機器５０にあってもよい。この場合、作業機械１０は、認証機器５０にセンサ値を送信し、認証機器５０の認証情報生成部３７が第２認証情報Ｃ２を生成してもよい。

【0100】

上記のように、作業機械認証システム１の認証対象は、操作者でもよい。操作者には操作のクセがあるので、異なる操作者が同じように操作しても、実際の作業機械１０の作動は相違する。そのため、作業機械認証システム１で操作者が正規か否かを判定できる。具体的には、登録時に、作業機械１０が特定作動するように、操作者が操作する。すると、作業機械１０が特定作動し、センサ２３がセンサ値を出力する。このセンサ値に基づいて、第１認証情報Ｃ１が生成される。第１認証情報Ｃ１、およびこのときの作業機械１０の第１使用状況が、記憶部５３に記憶される。そして、認証時に、作業機械１０が特定作動するように、操作者が操作する。すると、作業機械１０が特定作動し、センサ２３がセンサ値を出力する。このセンサ値に基づいて、第２認証情報Ｃ２が生成される。そして、上記実施形態と同様に、判定部５７が、第２認証情報Ｃ２と許容値Ｃ３とを比較することで、認証を許可するか否かを判定する。これにより、操作者が正規か否かを判定できる。

【符号の説明】

【0101】

１、２０１、３０１ 作業機械認証システム
１０ 作業機械
２３ センサ
３０ コントローラ（コンピュータ）
３５ 使用状況取得部
３７ 認証情報生成部
５０ 認証機器（コンピュータ）
５３ 記憶部
５５ 認証制御情報決定部
５７ 判定部
Ｃ１ 第１認証情報
Ｃ２ 第２認証情報
Ｃ３ 許容値
Ｎ 特定数
ｋ 許容回数

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】