便携通信机及使用该便携通信机的车辆通信系统.pdf

本发明提供一种便携通信机及使用该便携通信机的车辆通信系统，无论在无钥进入系统、车辆信息确认系统、以及车载信息设备控制辅助系统方面，都能实现合适的便携性、操作性、维护性。便携通信机100包括：RF数据生成单元101，发送发送数据作为RF信号的RF无线发送单元102，接收车载机发送的RF信号的RF无线接收单元103，分析接收数据的RF数据分析单元104，使用者指示车辆控制用的按键操作单元105，存储车载信息设备的控制数据等的存储单元111，可装卸的外部设备通信单元107，以及控制单元106，该控制单元106控制RF数据生成单元101、RF数据分析单元104、按键操作单元105和外部通信单元107，并且外部设备200与车载信息设备300一起使用。

1.  一种便携通信机，其特征在于，包括：
用预先登录的固有的识别数据与车辆控制数据生成对设置在作为控制对象的车辆(10)的车载机(30)的发送数据的RF数据生成单元(101)；
以所述RF数据生成单元生成的数据作为RF信号发送的RF无线发送单元(102)；
接收从所述车载机发送的RF信号的RF无线接收单元(103)；
分析从所述RF无线接收单元输出的数据的RF数据分析单元(104)；
使用者指示车辆控制用的按键操作单元(105)；
存储作为控制对象的车辆的车载信息设备有关的控制数据的存储单元(111)；以及
控制所述RF数据生成单元、RF数据分析单元、按键操作单元及所述存储单元的控制单元(106)
而且还包括具有发送接收在外部设备(200)与该便携通信机(100)之间的通信数据用接口的外部设备通信单元(107)。

2.  如权利要求1所述的便携通信机，其特征在于，
包括显示所述按键操作单元(105)对应的操作内容及车辆控制的动作结果的显示单元(110)。

3.  如权利要求1或2所述的便携通信机，其特征在于，包括
接收所述车载机(30)发送的LF信号(感应电磁波)的LF无线接收单元(108)、以及
分析所述LF无线接收单元接收的数据的LF数据分析单元(109)。

4.  如权利要求1至3中任一项所述的便携通信机，其特征在于，
所述外部设备通信单元(107)是以通用输入输出接口作为边界可装卸的构造。

5.  如权利要求1至4中任一项所述的便携通信机，其特征在于，
外部设备通信单元(107)利用根据通用非同步接收机发射机UART的通信，在外部设备与该便携通信机之间进行数据通信。

6.  如权利要求1至4中任一项所述的便携通信机，其特征在于，
外部设备通信单元(107)利用根据蓝牙标准的通信，在外部设备与该便携通信机之间进行数据通信。

7.  如权利要求1至4中任一项所述的便携通信机，其特征在于，
外部设备通信单元(107)利用根据红外线通信标准的通信，在外部设备与该便携通信机之间进行数据通信。

8.  如权利要求1至4中任一项所述的便携通信机，其特征在于，
外部设备通信单元(107)利用根据通用串行总线USB标准的通信，在外部设备与该便携通信机之间进行数据通信。

9.  如权利要求1至4中任一项所述的便携通信机，其特征在于，
外部设备通信单元(107)利用根据手机接口通信标准的通信，在外部设备与该便携通信机之间进行数据通信。

10.  如权利要求1至4中任一项所述的便携通信机，其特征在于，
用第2电池(112)驱动外部设备通信单元(107)。

11.  一种车辆通信系统，由便携通信机(100)与经由外部设备通信单元(107)与所述便携通信机进行通信的外部设备(200)所构成，其特征在于，
所述便携通信机(100)包括：
用预先登录的固有的识别数据与车辆控制数据生成对设置在控制对象的车辆(10)的车载机(30)的发送数据的RF数据生成单元(101)；
以所述RF数据生成单元生成的数据作为RF信号(感应电磁波)发送的RF无线发送单元(102)；
接收从所述车载机发送的RF信号的RF无线接收单元(103)；
分析从所述RF无线接收单元接收的数据的RF数据分析单元(104)；
使用者指示车辆控制用的按键操作单元(105)；
存储作为控制对象的车辆的车载信息设备有关的控制数据的存储单元(111)；
控制所述RF数据生成单元、RF数据分析单元、按键操作单元及所述存储单元的控制单元(106)；以及
具有发送接收数据用接口的外部设备通信单元(107)，
所述外部设备(200)包括：
输入对车辆的控制命令用的用户输入处理单元(201)、以及
显示从所述车载机接收的接收数据的数据显示单元(202)。

12.  如权利要求11所述的车辆通信系统，其特征在于，
包括显示所述按键操作单元(105)对应的操作内容及车辆控制的动作结果的显示单元(110)。

13.  如权利要求11或12所述的车辆通信系统，其特征在于，包括
接收所述车载机(30)发送的LF信号(感应电磁波)的LF无线接收单元(108)、以及
分析所述LF无线接收单元接收的数据的LF数据分析单元(109)。

14.  如权利要求11至13中任一项所述的车辆通信系统，其特征在于，
所述外部设备通信单元(107)是以通用输入输出接口作为边界可装卸的构造。

15.  如权利要求11至14中任一项所述的车辆通信系统，其特征在于，
外部设备通信单元(107)利用根据通用非同步接收机发射机UART的通信，在外部设备与该便携通信机之间进行数据通信。

16.  如权利要求11至14中任一项所述的车辆通信系统，其特征在于，
外部设备通信单元(107)利用根据蓝牙标准的通信，在外部设备与该便携通信机之间进行数据通信。

17.  如权利要求11至14中任一项所述的车辆通信系统，其特征在于，
外部设备通信单元(107)利用根据红外线通信标准的通信，在外部设备与该便携通信机之间进行数据通信。

18.  如权利要求11至14中任一项所述的车辆通信系统，其特征在于，
外部设备通信单元(107)利用根据通用串行总线USB标准的通信，在外部设备与该便携通信机之间进行数据通信。

19.  如权利要求11至14中任一项所述的车辆通信系统，其特征在于，
外部设备通信单元(107)利用根据手机接口通信标准的通信，在外部设备与该便携通信机之间进行数据通信。

20.  如权利要求11至14中任一项所述的车辆通信系统，其特征在于，
用第2电池(112)驱动外部设备通信单元(107)。

便携通信机及使用该便携通信机的车辆通信系统
技术领域
本发明涉及适合于要进行车门的开锁·上锁、发动机起动等的远程操作，车载信息设备操作，或车辆状态的确认·监视等情况下的便携通信机及使用该便携通信机的车辆通信系统。
背景技术
以往，作为提高汽车操作方便性的车辆通信系统，已知有如专利文献1所述那样，利用通过操作便携通信机的操作开关发送的红外线等的无线信号，远程操作车门开锁、上锁的无钥进入系统。这种无钥进入系统中，便携通信机发送包含识别该便携通信机用的识别数据的信号，车载机接收并核对该信号，对车门进行开锁、上锁。
另外，为提高方便性，已知还有如专利文献2所述，携带便携通信机的使用者通过操作设置在车门侧的开关取代从皮套中取出便携通信机并操作开关，来自动进行车载机与便携通信机之间的识别数据通信、信号处理的无钥进入系统。这种无钥进入系统中，根据门侧的开关操作，车载机向便携通信机发送利用LF信号的请求信号。所述便携通信机当接收到该请求信号时就从待机状态中唤醒，发送包含识别数据的信号。进而，车载机接收、核对该信号，对车门进行开锁、上锁。
另外，也提出了使用近年来明显普及的手机和PDA等便携终端的无钥进入系统。通过将手机和PDA用作汽车用便携通信机，若携带了手机和PDA的话，就没有必要带走汽车钥匙，十分方便。作为这种无钥进入系统，例如有专利文献3至5。它们在手机与车载机之间的通信媒体各不相同，专利文献3中，车载机与手机之间的通信经由公共网络来进行。专利文献4中，利用手机频带的微弱电波或由蓝牙标准产生的电波进行通信。专利文献5中，PDA等的便携设备与车载机之间的通信利用由蓝牙标准产生的电波来进行。
作为其他的车辆通信系统，已知有用便携通信机显示并确认包含位于远离使用者的车辆的安全的车辆信息的车辆信息确认系统。例如，在专利文献6中，接收来自便携通信机的请求信号的车载机，向所述便携通信机发送门锁和刹车的状态、车辆位置图像等的车辆信息，便携通信机显示该信号。
该车辆信息确认系统中也与上述的无钥进入系统一样，提出将手机用作便携通信机的车辆信息确认系统的方案。例如专利文献7中，通过蓝牙标准的无线通信，发送接收车辆信息。通过利用手机，能利用手机中标准装备的精密的显示器件和输入单元等的用户接口，借助变更软件来提高方便性是可能的。
另外，近年来，安装导航装置等信息设备的车辆在增多，对目的地的设定，提出利用无钥进入系统的便携通信机的系统的方案。例如，专利文献8中，用个人电脑生成对导航装置的目的地设定用的控制数据，通过无钥进入的便携通信机与车载机的接收单元发送到导航装置，简化了目的地设定的操作，提高了方便性。
[专利文献1]特开平1-192970号公报
[专利文献2]特开平10-176448号公报
[专利文献3]特开平8-234524号公报
[专利文献4]特开2001-193324号公报
[专利文献5]特开2002-115438号公报
[专利文献6]特开2000-266563号公报
[专利文献7]特开2005-297819号公报
[专利文献8]特开2004-108016号公报
但是，在上述专利文献1与2所述的以往的无钥进入系统与上述专利文献6所述的以往的车辆信息确认系统中，具有相类似的无线部分的构成，且不能共用操作开关和车辆上的显示单元，希望有无钥进入功能和车辆信息确认功能两者的使用者，存在携带各自专用的便携通信机的不便。另在合并以往的无钥进入系统的便携通信机与以往的车辆信息确认系统的便携通信机时，存在使便携通信机大型化的问题，对主要使用无钥进入系统的用户而言，难说提高了方便性。
另一方面，如上述专利文献3、4、5所述的无钥进入系统与上述专利文献7所述的以往的车辆信息确认系统那样，在用手机或PDA等的便携终端作为便携通信机的通信系统中，有可能将无钥进入系统与车辆信息确认系统各自的专用便携通信机合并为便携终端。但是，手机等的便携终端与专用的便携通信机相比较，电池的消耗大。特别是无钥进入的便携通信机，人们希望以通常的操作状态不换电池地工作1到2年左右。便携终端由于无钥进入功能和车辆信息确认功能以外的使用状况造成的电池消耗大，存在需要频繁充电的问题。
另外，不一定所有的使用者都持有便携终端，例如，在家人或朋友等的第三者想要钥匙的情况下，除了存在必须提供便携终端本身的问题外，方便性上还存在问题，便携终端尺寸比专用的便携通信机大，单纯的门锁控制也不如专用的便携通信机来得方便。
另外，在采用上述专利文献3、4、5、7所述的便携终端方式中，便携终端与车载机的通信方式必须一致，存在问题是，便携终端的选择受到限制，或者，必须对照便携终端的通信方式更换车载机。
另外，在专利文献8中，利用无钥进入系统虽简化了车载信息设备的操作，但作为便携通信机的无线通信单元，存在的问题是，在因由与个人电脑和车载机共同的红外线等的通信方式所限定，难以与现在一般使用的电波方式相对应，同时因利用车载机的接收单元是前提，在车载机与信息设备之间进行通信用的特别装置就成为必要。
发明内容
本发明为考虑到上述问题而作，其主要目的在于提供无论在无钥进入系统，车辆信息确认系统和车载信息设备控制辅助系统方面都能实现合适的便携性、操作性、维护性的便携通信机与车辆通信系统。
为达到上述目的用的本发明的第一形态，包括：用预先登录的固有的识别数据与车辆控制数据生成对设置在作为控制对象的车辆的车载机的发送数据的RF数据生成单元；以所述RF数据生成单元生成的数据作为RF信号发送的RF无线发送单元；接收所述车载机发送的RF信号的RF无线接收单元；分析所述RF无线接收单元输出的数据的RF数据分析单元；使用者指示车辆控制用的按键操作单元；存储作为控制对象的车辆的车载信息设备有关的控制数据的存储单元；以及控制所述RF数据生成单元、RF数据分析单元、按键操作单元及所述存储单元的控制单元的通信机，而且包括具有发送接收在外部设备与该便携通信机之间的通信数据用接口的外部设备通信单元。
为达到上述目的用的本发明的第二形态，由便携通信机和经由所述外部设备通信单元与所述便携通信机进行通信的外部设备所构成，其中，所述便携通信机包括：用预先登录的固有的识别数据与车辆控制数据生成对设置在控制对象的车辆的车载机的发送数据的RF数据生成单元；以所述RF数据生成单元生成的数据作为RF信号(感应电磁波)发送的RF无线发送单元；接收所述车载机发送的RF信号的RF无线接收单元；分析所述RF无线接收单元接收的数据的RF数据分析单元；使用者指示车辆控制用的按键操作单元；存储作为控制对象的车辆的车载信息设备有关的控制数据的存储单元；控制所述RF数据生成单元、RF数据分析单元、按键操作单元及所述存储单元的控制单元；以及具有在外部设备与该便携通信机之间发送接收数据用接口的外部设备通信单元，所述外部设备包括，输入对车辆的控制命令用的用户输入处理单元、以及显示从所述车载机接收的接收数据的数据显示单元。
根据本发明，能提供无论在无钥进入系统，车辆信息确认系统和车载信息设备控制辅助系统方面，都能实现合适的便携性、操作性、维护性的便携通信机与车辆通信系统。
附图说明
图1示出本发明的实施形态1的便携通信机与车辆通信系统的构成方框图。
图2示出本发明的实施形态1的便携通信机的取下外部设备通信单元后的基本构成图。
图3示出将外部设备通信单元装到本发明的实施形态1的便携通信机上的构成图。
图4示出将外部设备通信单元装到本发明的实施形态1的便携通信机上的构成图。
图5为用本发明的实施形态1的便携通信机与手机构成车辆通信系统的图。
图6为用本发明的实施形态1的便携通信机与笔记本电脑构成车辆通信系统的图。
标号说明
100 便携通信机
100a 便携通信机盖
101 RF数据生成单元
102 RF无线发送单元
103 RF无线接收单元
104 RF数据分析单元
105 按键操作单元
106 控制单元
107 外部设备通信单元
107a、107b 外部设备通信单元例
108 LF无线接收单元
109 LF数据分析单元
110 显示单元
111 存储单元
112 第2电池
200 外部设备
201 用户输入处理单元
202 数据显示单元
具体实施方式
实施形态1
图1示出本发明的实施形态1的便携通信机100的内部构成方框图和用该便携通信机的车辆通信系统图。便携通信机100由便携通信机100a与外部通信部100b所构成，便携通信机100a由RF数据生成单元101、无线发送单元102、RF无线接收单元103、RF数据分析单元104、按键操作单元105、控制单元106、LF无线接收单元108、LF数据分析单元109、显示单元110、以及存储单元111所构成，外部通信部100b由外部设备通信单元107与第2电池112所构成。
RF数据生成单元101根据控制单元106的控制，生成作为RF信号从便携通信机100向作为控制对象的车辆10的车载机30发送的发送数据。发送数据是在表示控制内容的控制数据中加上识别便携通信机100的识别码所构成。另外，RF数据生成单元101将该数据加密，最好加上误差修正用编码，生成发送数据，输出到无线发送单元102。RF数据生成单元101在实行频谱扩散的通信方式时，实施根据RF发送用扩散码的扩散处理。
RF无线发送单元102调制从RF数据生成单元101输入的发送数据，并从天线发送该数据。例如作为300MHz左右的辐射电磁波进行发送。以下的说明中，以该辐射电磁波作为RF信号。调制方式可采用各种各样的方式，例如可以是调幅方式、调频方式、调相方式或其他方式。
RF无线接收单元103解调用天线接收到的作为控制对象的车辆发送的RF信号。例如接收数百MHz，最好300MHz左右的电波。RF数据分析单元104在RF无线接收单元103输出的数据为频谱扩散的场合，用RF接收用扩散码进行逆扩散。其后，进行密码的解码，提取识别数据与控制数据，输出到控制单元106。
LF无线接收单元108解调用天线接收到的作为控制对象的车辆10发送的LF电波。例如LF电波频率是数百KHz左右，在车辆内全部范围和车外附近形成通信区域，当在该区域内存在便携通信机100时，所述LF无线接收单元108就正常解调电波。最好设计成一旦接收LF信号时，使从低电耗的待机状态唤醒到通常动作状态。
LF数据分析单元109解密经解调的LF信号，提取识别数据和控制数据。在LF无线接收单元108输出的数据为频谱扩散的场合，用LF接收用扩散码进行逆扩散。其后，进行密码解密，提取数据，输出到控制单元106。按键操作单元105是使用者指示车辆控制用的用户接口，检测便携通信机100中配置的开关(未图示)被操作的状态，并将该开关的操作状态告知控制单元106。
显示单元110利用控制单元106进行控制，根据车辆控制的动作结果即RF数据分析单元104或LF数据分析单元109输出的数据，显示通信状态和接收数据内容。还显示按键操作单元105的操作内容(操作菜单)。设置显示单元110，例如可用LED，但最好利用液晶显示器，以文字和图形显示控制结果等控制信息。
另一方面，外部设备通信单元107是在与各种各样的外部设备200或车载信息设备300之间构成直接发送接收数据用的通信接口，例如利用根据蓝牙通信标准的通信，在外部设备(手机)与该外部设备通信单元之间进行数据通信。除上述蓝牙通信以外，也可用UART(通用非同步接收机发送机)、USB(通用串行总线)标准、红外线通信、或手机I/F，还可用外部设备具备的其他通信方式来实现。外部设备通信单元107在与便携通信机100a之间装备通用接口，如后面所述，构成以此接口为边界能容易分离、结合的可装卸的构造。
另外，外部设备通信单元107与便携通信机100的本体侧的控制单元106之间是以根据UART的串行通信来实现的，但也可用其他通信方式。
存储单元111用来存储车载信息设备有关的控制数据，例如车载信息设备300为导航装置时，控制数据是其目的地或路径信息。该控制数据例如由个人电脑或手机等外部设备生成，由所述外部设备通信单元107接收。该存储单元111中暂存由所述RF无线接收单元103接收的车辆信息，必要时也可从此取出。另外，存储单元111也用于暂存RF数据分析单元104输出的车辆信息的场合。所存储的数据根据来自外部设备200的输入要求，经外部设备通信单元107，送往外部设备200。
控制单元106连接所述RF数据生成单元101、所述RF数据分析单元104、所述按键操作单元105、所述显示单元110、所述存储单元111及所述外部设备通信单元107，控制信号流动。例如，检测按键操作单元105的操作，对RF数据生成单元101指令发送到作为控制对象的车辆10上安装的车载机30的数据的生成并发送。另外，对RF数据分析单元104指令RF无线接收单元103接收到的数据的解码处理。
另外，控制单元106根据RF数据分析单元104和LF数据分析单元109输出的数据内容，利用显示单元110告知使用者。另外，在外部设备通信单元107接收到的数据是对应于来自外部设备200要求的车辆控制命令时，对RF数据生成单元101指令与控制命令对应的数据的生成与发送。另一方面，在外部设备通信单元107接收到的数据是对车载信息设备的控制数据时，就将其存储于存储单元111中。另外，控制单元106还指令经外部设备通信单元107向外部设备200发送存储单元111中存储的控制数据。
第2电池112用于对外部设备通信单元107供给电力，可使用一次性电池，也可使用充电型电池。
外部设备200中，用户输入处理单元201检测配置于外部设备200的键被操作的状态，对便携通信机100发送与该键操作有关的数据。另外，数据显示单元202显示从便携通信机100接收的数据内容。本实施例中，假设外部设备200为手机，但只要是设有用户输入处理单元201与数据显示单元202的设备就行，例如即便是PDA或个人电脑也都可以。
这样，根据本实施形态，对于例如车门上锁、开锁那种使用频度高的基本控制，通过将控制分配到便携通信机100的上述按键操作单元105中，没有外部设备也能进行车辆门的控制。另外，如果通过便携通信机100的外部设备通信单元107利用外部设备200，那末显示用便携通信机的按键操作单元105不可能的对车辆控制的指令、对车载控制装置的设定和从车辆得到的数据用的复杂的处理、精美的显示就成为可能。因此，没有必要将外部设备与便携通信机一体化的便携通信机那样通常比较大的外部设备带着走，而只在必要的场合利用外部设备就可。另外，不会发生由于外部设备的电池消耗而不能实施基本的车辆控制那样的事态。
利用图2至图6，说明本发明的便携通信机的具体构成例。图2中示出具备按键操作单元105与显示单元110的、可装卸地连接外部设备通信单元的便携通信机100的立体图，示出分离该外部设备通信单元的部分，使用便携通信机单体的状态。在安装外部设备通信单元部分时，如图所示取下盖50，替代它装到此位置上。
图3中示出对图2的便携通信机装上用蓝牙通信标准的外部设备通信单元107a的具体例子。
图4中示出对图2的便携通信机装上用USB通信标准的外部设备通信单元107b的具体例子。都是取下盖50后，装上外部设备通信单元107a或107b。
图5示出利用手机作为外部设备200，组合手机与图3所示的便携通信机100时的车辆通信系统的具体例子。
图6示出利用笔记本型个人电脑作为外部设备200，将图4所示的便携通信机100用USB码直接连接到笔记本型个人电脑上时的车辆通信系统的具体例子。
图5、图6的手机、笔记本型个人电脑，用来实施无钥进入的控制命令的输入、车辆信息的显示。近年来，这些外部设备多数具有对接口的连接功能。本实施例中外部设备200也与接口连接，由此通过导航装置的设定检索必要的目的地，取得其位置信息、路径信息。可能将取得的目的地、路径的信息存入便携通信机100的存储单元111中。
如上所述，本发明的车辆通信系统，通过便携通信机具备能与外部设备发送接收数据的外部设备通信单元，就可能不变更硬件容易地使用手机等的已有外部设备作为无钥进入系统和车辆信息系统的便携终端或车载信息设备的辅助终端。另外，因能使用外部设备的键盘、高析像度显示面板等的高功能的用户接口、高性能的处理能力、因特网功能，故控制数据的生成、输入就容易，且能显示较多车辆信息等，可能构筑提高使用者任意使用的车辆通信系统。
另外，以往的便携通信机与外部设备一体化的便携终端，当便携终端的电池剩余量下降时，便不能进行全部的无钥操作，但在本实施形态中，因以车辆通信系统作为便携通信机与外部设备的构成，因此与外部设备的电池剩余量无关，能实行利用便携通信机的无键操作。此外因用第2电池驱动外部设备通信单元部分，因此即使进行便携通信机与外部设备之间的通信也具有能减少无钥进入所要的电池消耗的效果。
另外，在只使用无钥进入的使用者中，由于只要带着小型的便携通信机就可，只在需要时可与外部设备组合，因此提高了可移动性。此外在本实施例中，外部设备通信单元因具备通用输入输出接口，做成可装卸的结构，因此对外部设备、车载信息设备的各种各样通信标准，仅交换外部设备通信单元就能对应各种各样的外部设备。因此，根据使用的外部设备、车载信息设备，只要选择外部设备通信单元就行，能降低构成车辆通信系统所需的费用。另外在没有必要与外部设备、车载控制设备组合的情况下，取下外部设备通信单元，便携通信机就成小型，携带移动容易。
此外，上述实施形态中，虽然将外部设备通信单元做成可装卸的结构，但也可使它一体化，也还可做成不设置显示单元的结构。