专利名称：车辆控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过无线通信许可驱动车辆引擎的车辆控制装置。
背景技术：
如今，除了提高汽车的基本性能和安全性之外，还需要提高其便利性。为了满足这种需要，已提出一种在使用者所持的便携装置和车载车辆控制装置之间执行自动无线通信，并且当无线通信建立时，许可引擎启动的引擎驱动控制系统(例如，请参见专利文献1和2)。
在现有的引擎驱动控制系统中，车辆控制装置通过无线通信间断地输出请求信号。请求信号的可传送范围设定在乘坐室内。当持有具有通信功能的便携装置的使用者(驾驶员)进入乘坐室时，便携装置接收到请求信号。便携装置应答请求信号，便携装置无线输出包括设定在或登记在便携装置中的ID代码的ID代码信号。车辆控制装置接收该ID代码信号，并将便携装置的ID代码信号的ID代码与设定或登记在车辆控制装置中的ID代码进行认证。当ID代码一致时车辆控制装置判断通信已建立并使引擎能够启动。在这种状态下，通过操作设置在乘坐室内的操作单元启动引擎。驾驶员一上车并操作操作单元就可以启动引擎。
但是，在现有的引擎驱动控制系统中，乘坐室可能包括便携装置和车辆控制装置之间的通信不可能区域。当便携装置进入该通信不可能区域时，即使便携装置设置在乘坐室，使用者也不能启动引擎。这样是不方便的。因此，已经作出改进，通过在乘坐室内设置输出请求信号的多个传输天线或调整传输天线的方向性，使得请求信号可以在整个乘坐室中发送。
当门闭着时，门挡住了在整个乘坐室内从数量和方向性已被调整的传输天线发送的请求信号，不能传输到车外。但是，当门开着时，请求信号可以发送到车外。当使用者手持便携装置靠近开着的门时，即使使用者在车外也可能在便携装置和车辆控制装置之间建立相互通信，使得能够启动引擎。在能够启动引擎的状态下，例如，在后门打开的状态下使用者正在车后装行李的情况下，第三人可以违背使用者的意愿启动引擎。从而在现有的引擎驱动控制系统中，必须要提高安全性。专利文献2公开了一种技术，用于当最后座处在备用或直立状态时，改变乘坐室内请求信号的发送区域，以防请求信号发送到车外。通过将最后的座位保持在备用状态提高了安全性。 日本专利申请公开号2001-311333日本专利申请公开号2005-105691
发明内容
但是，当最后座处在直立状态，使用者从后门卸行李时，即使是专利文献2的技术，请求信号也会发送到车外。因此，必须改进现有引擎驱动控制系统的安全性。
本发明的一个目的是提供改进车辆安全程度的车辆控制装置。
为得到上述目的，权利要求1记载的本发明的一个方面是一种车辆控制装置，包括与便携装置进行无线通信的通信装置。控制装置控制所述通信装置进行的所述通信、与所述便携装置通信来认证所述便携装置，以及当认证所述便携装置为可信时，进入许可启动引擎或正常驱动车辆的许可模式。所述控制装置设置成检测车门是否开着，并且当车门开着时限制进入许可模式。
权利要求2记载的本发明的一个方面在于所述通信装置包括在乘坐室内分别形成多个不同通信区域的多个通信天线。控制装置，当检测到门开着时，即使当在所述便携装置与包括靠近开着门的可通信区域的所述通信天线之一之间进行通信时，也会跳过进入许可模式，并禁止所述引擎的启动或限制所述车辆的正常驱动。
权利要求3记载的本发明的一个方面在于所述多个通信天线包括可通信区域位于乘坐室后部的通信天线。
权利要求4记载的本发明的一个方面在于所述通信装置是在乘坐室内分别形成多个不同可通信区域的多个通信装置之一。所述控制装置，当检测到所述门是开着时，停止所述便携装置与所述可通信区域对应开着的门的通信装置之间的通信。
权利要求5记载的本发明的一个方面在于所述通信装置包括在乘坐室内分别形成多个不同可通信区域的多个通信天线。所述控制装置，当检测到所述门开着时，降低所述可通信区域对应所述开着的门的通信天线的输出电平。
权利要求6记载的本发明的一个方面在于所述通信装置包括形成在乘坐室内包括驾驶座位的第一可通信区域的主天线和形成不包括乘坐室内驾驶座位的第二可通信区域的次天线。当建立了所述主天线和所述便携装置之间的通信时，即使当检测到所述门开着，控制装置也进入许可模式。
权利要求7记载的本发明的一个方面在于所述车辆包括多个门。所述通信装置包括分别与所述多个门相关联的通信天线。当检测到所述门开着时，控制装置跳过进入所述许可模式，并使所述引擎的启动无效或限制所述车辆的正常驱动。
权利要求8记载的本发明的一个方面在于所述车辆具有包括驾驶座门的多个门。当检测到仅有驾驶座位门开着时，所述控制装置进入所述许可模式。
权利要求9记载的本发明的一个方面在于当检测到所述门开着时，所述控制装置缩小所述可通信区域。
权利要求10记载的本发明的一个方面在于所述门远离驾驶座，并且所述控制装置检测所述远离的门是否开着。
权利要求11记载的本发明的一个方面是一种车辆控制装置，安装在包括引擎、驾驶座、远离驾驶座的门的车辆内，用于与便携装置进行无线通信。所述车辆控制装置包括与便携装置进行通信的通信装置。所述通信装置在接近所述驾驶座的第一可通信区域内输出第一请求信号，并在远离所述驾驶座的第二可通信区域内输出第二请求信号。与所述通信装置连接的控制装置把输出指令提供给所述通信装置，以选择地输出所述第一请求信号和第二请求信号之一。当从所述便携装置返回响应所述第一请求信号的ID代码时，所述控制装置检查所述ID代码是否可信，当ID代码可信时，进入许可模式，并许可所述引擎的启动或所述车辆的正常驱动，当从所述便携装置返回响应所述第二请求信号的ID代码时，检测所述门是否关闭，并且当门不是关闭时，跳过进入许可模式。
权利要求12记载的本发明的一个方面在于当检测到所述门开着时，所述控制装置跳过进入许可模式并使引擎启动无效或限制所述车辆的正常驱动。
权利要求13记载的本发明的一个方面在于当检测到所述门关闭时，控制装置检查从所述便携装置返回的响应所述第二请求信号的ID代码是否可信；并且当所述ID代码是可信的时，进入许可引擎启动或车辆正常驱动的许可模式。
以下说明根据本发明的操作。
例如，当车辆的后部门开着的状态下，手持便携装置的使用者正在装或卸行李时，可通信区域扩大到开着的门外。这可以在车辆控制装置和车外的便携装置之间建立通信。但是，根据权利要求1，7和9所记载的本发明，当门开着时，车辆控制装置使引擎的启动或车辆的正常开动无效。因此，当进行上述任务时，车辆不会被未授权的第三者开动。
根据权利要求2记载的本发明，在正常方式下，即使当检测到门是开着时，除了可通信区域包括开着门附近的一个通信天线，便携设备可和任意其它的通信天线进行通信，并当通信建立时许可引擎启动。通常，主要当靠近可通信区域的门是开着时，通信天线和便携装置之间的可通信区域可能扩大到车外。因此，如果根据便携装置和在开着的门附近形成可通信区域的通信天线之间的通信而使引擎不能启动或车辆不能正常开动，则防止了在进行上述任务的过程中，由未授权的第三人来开动车辆。根据便携装置和其它通信天线之间的通信，能够启动引擎或正常开动车辆。这确保了高便利性。
根据权利要求3，8和10所记载的本发明，当车辆后部的门打开着(例如，后座门或后门)并且手持便携装置的使用者在门外时，防止了未授权的第三人开动车辆。
根据权利要求4所记载的本发明，对应开着门的通信装置与便携装置之间不进行通信。因此，即使便携装置放置在通信装置的可通信区域，也不能启动引擎。并且，因为便携装置和通信装置之间不进行通信，也降低了便携装置和车辆控制装置的功率消耗。
根据权利要求5和9所记载的发明，防止了可通信区域扩大到开着的门外的宽区域。这提高了车辆的安全性。
根据权利要求6所记载的发明，当主天线和便携装置之间建立了通信时，即使当检测到门开着，也不限制引擎启动和车辆正常开动。只要使用者手持便携装置在驾驶座附近，就不会限制车辆的正常功能。因此，没有影响车辆的便利性。
根据权利要求11至13所记载的本发明，同时得到了高安全水平和便利性。
图1是根据本发明较佳实施例的车辆控制系统的示意框图； 图2示出了结合较佳实施例的车辆控制系统的汽车的平面图，其中(a)示出了后门关闭的状态，(b)示出了后门开着的状态；以及 图3示出了图1的控制单元所执行的程序的流程图。
具体实施例方式 现在参考图1至3详细说明根据本发明较佳实施例的包括车辆控制装置的车辆控制系统。
如图1所示，车辆控制系统1包括使用者所持的便携装置2和设置在车辆3内的车辆控制装置4。
便携装置2具有无线通信功能。当接收到从车辆控制装置4发出的请求信号时，便携装置2无线输出包含ID代码组或提前登记在便携装置2内的ID代码信号(响应信号)。
车辆控制装置4包括第一发送电路11，第二发送电路12，接收电路13和控制单元14。发送电路11、12和接收电路13与控制单元14电连接。第一发送电路11、第二发送电路12和接收电路13作为通信装置。控制单元14作为控制装置。
第一发送电路11与第一发送天线11a连接。第二发送电路12与第二发送天线12a连接。第一和第二发送电路11和12通过调制从控制单元14供给的请求信号输出指令，产生预定频率(例如134kHZ)的无线电波(请求信号)。然后，第一和第二发送电路11和12分别从天线11a和12a发送无线电波。第一发送天线11a作为通信天线和主天线。第二发送天线12a作为通信和次天线。通信装置包括第一发送天线11a和第二发送天线12a。
参考图2(a)和2(b)说明第一发送天线11a和第二发送天线12a的位置和发送区域。设置在车辆3的乘坐室内中心控制台内的第一发送天线11a将请求信号发送给包括驾驶座的乘坐室区域(前部区域)A1。设置在车辆3的乘坐室内后座3b的中间部分的第二发送天线12a在不包括至少驾驶座的乘坐室区域(后部区域)内发送请求信号。第一发送天线11a的输出区域与第二发送天线12a的输出区域不同。发送天线11a和12a在不同的可通信区域中与便携装置2通信。在本说明书中，在前部区域A1内选择输出的无线电波可作为第一请求信号，在后部区域A2内选择输出的无线电波可作为第二请求信号。或者，在靠近驾驶座的输出区域内选择输出的无线电波也可作为第一请求信号，在远离驾驶座的输出区域内选择输出的无线电波也可作为第二请求信号。
在车辆3的门(驾驶座门5a，前乘坐门5b，后座门5c和5d以及后门5e)全部关闭的状态下，请求信号仅发送到车辆3的乘坐室内部并不发送到车外。换句话说，在车辆3的乘坐室内尽可能最宽的范围内发送来自两个发送天线11a和12a的请求信号。
从每个发送天线11a和12a发送的请求信号的输出电平设置成使得车辆3的乘坐室的请求信号的发送区域尽可能的宽。因此，如图2(b)所示，也从开着的后门5e少量发送出请求信号。
接收电路13设置在车辆3的乘坐室内预定的位置(图中未示)。当接收到便携装置2发出的ID代码信号时，接收电路13将ID代码信号解调成脉冲信号。然后接收电路13将脉冲信号提供给控制单元14。
控制单元14包括CPU，ROM，RAM等(图中未示)。控制单元14可以包括非易失性存储器14a。非易失性存储器14a记录认证或认可便携装置2用的ID代码组。控制单元14与门控灯开关(door courtesy switch)21、操作单元22和引擎控制单元23电连接。
门控灯开关21检测各个门5a到5e的开闭状态并将检测信号提供给控制单元14。设置在驾驶座附近的操作单元22包括启动和停止引擎的引擎开关。当操作时，操作单元22产生操作信号，并将操作信号提供给控制单元14。
响应控制单元14提供的引擎启动指令信号，引擎控制单元23驱动引擎启动器。进一步，引擎控制单元23通过执行燃料喷射控制、点火控制等启动引擎。根据点火脉冲、交流发电机的输出等，引擎控制单元23检测引擎的驱动状态，并当引擎驱动时，向控制单元14提供完整的点火信号。
控制单元14工作在引擎启动无效模式(限制模式)和引擎启动许可模式(许可模式)。在引擎启动无效模式下，即使当从操作单元22收到指示启动引擎的操作信号(启动操作信号)时，控制单元14也不给引擎控制单元23提供引擎启动指令信号。因此，当控制单元14处在引擎启动无效模式下时，引擎不能启动。在引擎启动许可模式下，当从操作单元22接收到启动操作信号时，控制单元14给引擎控制单元23提供引擎启动指令信号来启动引擎。通常，控制单元14处在引擎启动无效模式下。根据记录在ROM等中的控制程序，控制单元14执行和便携设备的通信控制。当满足了预定条件时，控制单元14切换到引擎启动许可模式。
现在参考图3的流程图来说明通过控制单元14执行的和便携设备2的通信控制。
在步骤S1中，控制单元14给第一发送电路11提供请求信号输出指令。在步骤S1中，控制单元14不给第二发送电路提供请求信号输出指令。因此，仅在可通信区域A1内发送请求信号。
在步骤S2中，控制单元14判断是否从便携装置2收到ID代码信号。换句话说，控制单元14判断响应从第一发送天线11a发出的请求信号的ID代码信号是否已从便携设备2返回。如果在步骤2中没有收到ID代码信号，则程序进行到步骤S3。如果在步骤2中收到ID代码信号，则程序进行到步骤S6。
在步骤S3中，控制单元14给第二发送电路12提供请求信号输出指令。在步骤S3中，控制单元14不给第一发送电路11提供请求信号输出指令。因此，只在可通信区域A2内发送请求信号。
在步骤S4中，控制单元14判断是否从便携装置2收到ID代码信号。换句话说，控制单元14判断响应从第二发送天线12a发出的请求信号的ID代码信号是否已从便携设备返回。如果在步骤4中没有收到ID代码信号，则程序终止。如果在步骤4中收到ID代码信号，则程序进行到步骤S5。
在步骤S5中，控制单元14判断后门5e是否关着。如果后门5e开着，则程序终止。如果后门关着，则程序进行到步骤S6。
在步骤S6中，控制单元14将从便携装置2接收的ID代码信号中的ID代码和记录在存储器14a中的ID代码比较，来进行ID代码认证。
当接收到来自便携装置2的响应第一请求信号的ID代码时，不管后门5e的状态，控制单元14执行ID代码认证。当接收到来自便携装置2的响应第二请求信号的ID代码时，当后门5e关闭时控制单元1 4执行ID代码认证，当后门开着时，不执行ID代码认证。
在步骤S7中如果ID代码匹配，则控制单元14确定与认证的便携装置2建立通信并在步骤S8中使引擎启动。在步骤S7中，如果ID代码不匹配，则程序终止。
较佳实施例具有下述优点 (1)当车辆3的后门5e开着时，即使车辆控制装置从便携装置2接收到响应第二请求信号的ID代码，引擎的启动也无效。例如，当后门5e外的持有便携装置2的使用者打开后门5e装载或卸下行李时，便携装置2在车外接收到第二请求信号并响应该第二请求信号返回ID代码。这在便携装置2和车辆控制装置4之间建立了通信。但是，即使建立了通信，因为后门5e是开着的，车辆控制装置4不会进入引擎启动许可模式。因此，使车辆正常的驱动成为无效，并防止了未经许可的第三人在使用者在车外工作时开动车辆。因此，较佳实施例的车辆控制装置4提高了车辆3的安全水平。进一步，因为当门在正常状态时，请求信号发送到车辆3的乘坐室内尽可能最宽的发送区域，在车辆3的乘坐室内确定地建立了便携装置2和车辆控制装置4之间的通信。因此，车辆控制装置4提高了车辆3的便利性。
(2)即使在后门5e开着时，当接收到来自便携装置2的响应第一发送天线11a发送的第一请求信号的ID代码信号时，控制单元14也使引擎启动。因此，当手持便携装置2的使用者靠近车辆3的驾驶座位时，不管后门5e是否开或闭，都能使车辆正常驱动。所以，车辆控制装置4提高了车辆3的便利性。
(3)当后门5e开着，控制单元14不对从便携装置2接收的响应第二请求信号的ID代码信号进行ID代码认证，从而不能使引擎启动。也就是，即使后门5e开着，控制单元14也输出第二请求信号。结果是，控制单元14可以认识到便携装置2是否位于车辆3的附近。
较佳实施例可作如下修改。
在较佳实施例中，当后门5e开着时，当接收到来自便携装置2的响应第二请求信号的ID代码信号时，车辆控制装置4使引擎的启动无效。代替使引擎的启动无效，车辆控制装置4可以执行限制车辆驱动功能的控制(例如，最大速度的限制，可开动距离的限制，改变变速排挡位置的限制，使正常开动无效的控制，诸如响应驱动操作停止引擎。)在这种情况下，即使后门5e开着，因为可以驱动引擎，所以可以进行引擎的暖机运行、允许空调以及车辆音频设备的工作。这提高了车辆3的便利性。
在较佳实施例中，当后门5e开着时，控制单元14不对从便携装置2接收的响应第二请求信号的ID代码信号进行ID代码认证，从而不能使引擎启动。作为代替，控制单元1 4可以设置成进行ID代码认证，但当后门5e开着时进入限制模式。或者，当后门5e开着时，控制单元14可以设置成不输出第二请求信号。特别是，控制单元14设置成当后门5e开着时不输出第二请求信号时，不会建立邻近后门5e的便携装置2和车辆控制装置4之间的通信。这样保证了当便携装置2位于后门5e附近时，不会启动引擎。这样也减少了便携装置2和车辆控制装置4的功率消耗。
在较佳实施中，即使后门5e开着，当在便携装置2和车辆控制装置4之间建立了响应第一请求信号的通信时，也可以启动引擎。作为代替，当后门开着时，即使当在便携装置2和车辆控制装置4之间建立了响应第一请求信号的通信时，也使引擎的启动无效。
在较佳实施例中，车辆控制装置4包括两个发送电路11和12和两个发送天线11a和12a。可以使用单个发送电路和单个发送天线来代替两个发送电路11和12和两个发送天线11a和12a。在这种情况下，单个发送天线最好设置在车辆3的乘坐室的中央部分。单个发送电路和单个发送天线可以改变请求信号的输出电平和输出方向，使得请求信号在多个不同可通信区域中选出的一个内输出，所述多个不同的可通信区域至少包括靠近驾驶座的区域和远离驾驶座的区域。进一步，可以使用3个或3个以上发送电路以及3个或3个以上发送天线来代替两个发送电路11和12和两个发送天线11a和12a。特别是，可以使用分别对应5a至5e的多个门的多个发送电路和多个发送天线。在这种情况下，只有当接收到来自便携装置2的响应与开着的门5a至5e中的一个门相对应的发送天线发出的请求信号的ID代码信号时，控制单元14才使引擎的启动无效。
如果门5a至门5e是开着的(或仅有后门5e是开着的)，则车辆控制装置4可以降低发送天线11a和12a发出的请求信号的输出电平。在这种情况下，抑制了从开着的门将请求信号发送出车辆外。
在较佳实施例中，只有当后门5e开着时，如果接收到响应第二请求信号的来自便携装置2的ID代码信号，则车辆控制装置4使引擎的启动无效。但是，不但当后门5e开着时而且当后门5c和5d也开着时，如果接收到响应第二请求信号的来自便携装置2的ID代码信号，则车辆控制装置4会使引擎的启动无效。并且，当驾驶座门5a和前乘坐门5b开着时，当接收到响应第一请求信号的来自便携装置2的ID代码信号时，车辆控制装置4使引擎的启动无效。换句话说，根据与包括靠近开着的门的请求信号发送区域的传送天线的通信结果，车辆控制装置4可以使引擎的启动无效。
权利要求
1.一种车辆控制装置，包括与便携装置进行无线通信的通信装置以及控制装置，所述控制装置用来控制所述通信装置进行的通信、与所述便携装置通信来认证所述便携装置，以及当认证所述便携装置为可信时，进入许可所述引擎启动或所述车辆正常驱动的许可模式，所述车辆控制装置的特征在于所述控制装置设置成检测车门是否开着，并且当车门开着时限制进入许可模式。
2.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于
所述通信装置包括在乘坐室内分别形成多个可通信区域的多个通信天线；以及
当检测到门开着时，即使当在所述便携装置与包括靠近开着门的可通信区域的所述通信天线之一进行通信时，控制装置也跳过进入许可模式，并使所述引擎的启动无效或限制所述车辆的正常驱动。
3.如权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于所述多个通信天线包括可通信区域位于乘坐室后部的通信天线。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的车辆控制装置，其特征在于
所述通信装置是在乘坐室内分别形成多个不同可通讯区域的多个通信装置之一；以及
当检测到所述门是开着时，所述控制装置停止所述便携装置与所述可通信区域对应开着的门的通信装置之间的通信。
5.如权利要求1至3中任意一项所述的车辆控制装置，其特征在于
所述通信装置包括在乘坐室内分别形成多个不同可通信区域的多个通信天线；以及
当检测到所述门开着时，所述控制装置降低所述可通信区域对应所述开着的门的通信天线的输出电平。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的车辆控制装置，其特征在于
所述通信装置包括形成乘坐室内包括驾驶座位的第一可通信区域的主天线和形成不包括乘坐室内驾驶座位的第二可通信区域的次天线；以及
当建立了所述主天线和所述便携装置之间的通信时，即使当检测到所述门开着，所述控制装置也进入许可模式。
7.如权利要求1至4中任意一项所述的车辆控制装置，其特征在于
所述车辆包括多个门；
所述通信装置包括分别与所述多个门相关联的多个通信天线；以及
当检测到所述门开着时，所述控制装置跳过进入所述许可模式，并使所述引擎的启动无效或限制所述车辆的正常驱动。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的车辆控制装置，其特征在于
所述车辆具有包括驾驶座位门的多个门；以及
当检测到仅有驾驶座位门开着时，所述控制装置进入所述许可模式。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的车辆控制装置，其特征在于
当检测到所述门开着时，所述控制装置缩小所述可通信区域。
10.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于所述门远离驾驶座，并且所述控制装置检测所述远离的门是否开着。
11.一种车辆控制装置，安装在包括引擎、驾驶座、远离驾驶座的门的车辆内，用于与便携装置进行无线通信，所述车辆控制装置的特征在于与便携装置进行通信的通信装置，所述通信装置在接近所述驾驶座的第一可通信区域内输出第一请求信号，并在远离所述驾驶座的第二可通信区域内输出第二请求信号；以及
与所述通信装置连接的控制装置，用于给所述通信装置提供输出指令以选择输出所述第一请求信号和第二请求信号之一，其中所述控制装置
当从所述便携装置返回响应所述第一请求信号的ID代码时，检查所述ID代码是否可信；
当ID代码可信时，进入许可模式，并许可所述引擎启动或所述车辆正常驱动；
当从所述便携装置返回响应所述第二请求信号的ID代码时，检测所述门是否关闭，以及
当门没有关闭时，跳过进入许可模式。
12.如权利要求11所述的车辆控制装置，其特征在于当检测到所述门开着时，所述控制装置跳过进入许可模式并使引擎的启动无效或限制所述车辆的正常驱动。
13.如权利要求11所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制装置
当检测到所述门关闭时，检查响应所述第二请求信号的从所述便携装置返回的ID代码是否可信；以及
当所述ID代码可信时，进入许可所述引擎启动或所述车辆正常驱动的许可模式。
全文摘要
一种车辆控制装置(4)具有通过无线电与便携单元(2)通信的第一和第二发送电路(11，12)，还具有控制部(14)，当便携单元被确认为正确时，进入许可模式允许引擎启动。所述第一和第二发送电路(11，12)分别从第一第二发送天线(11a，12a)将第一第二请求信号发送给第一和第二可通信区域(A1，A2)。当检测到后门(5e)开着时，即使响应第二请求信号从便携单元返回ID代码信号，控制部也不允许引擎的启动。
文档编号B60R25/04GK101184658SQ20068001882
公开日2008年5月21日 申请日期2006年8月4日 优先权日2005年8月18日
发明者柴垣敏昌, 长谷川伸治, 大西德靖, 掛川智央, 村上纮子 申请人:株式会社东海理化电机制作所, 丰田自动车株式会社