CN1089852C - 车载通讯装置 - Google Patents

Abstract

一种确保在车载通讯装置被盗用方面安全的车载通讯装置。其结构是在设有与地面通讯装置之间进行相互通讯的通讯单元29，读出钥匙卡20所存储密码数据的读卡器25，以及判定读卡器25所读出的密码数据是否正确，当其正确时使发动机能启动的发动机控制单元40的车载通讯装置中，其构成使得只有发动机控制单元40判定读卡器25读出的密码数据正确时通讯单元29才能动作。

Description

车载通讯装置

本发明涉及配备有与地面通讯装置之间进行通讯的通讯单元的车载通讯装置。

近来，开发了利用地面与车辆之间的数据通讯自动核算高速公路通行费等系统，于是就产生了在车辆上装载通讯装置的必要性。该系统大体上是从配置在高速公路入口处的地面通讯装置向车载通讯装置发送入口地点数据并予以存储，当车辆到达高速公路出口时再从该车辆的车载通讯装置向地面通讯装置发送入口地点数据而在地面一侧核算并收取通行费用的。

可是，车载通讯装置的通讯单元是借助投入车辆的主电源而动作的结构，即使是另外的车辆，若以某种手段接通其主电源，该车载通讯装置同样也能使用。于是，最近就开发了使用钥匙卡片才能启动发动机的钥匙卡片系统(参见特开平7-180602号公报)。钥匙卡片系统是由读取存储在钥匙卡片中的密码数据的读卡器，以及判别读卡器所读出的密码数据是否正确并在该数据是正确的时候能启动发动机的发动机控制单元构成的，与过去的使用钥匙的方式相比，在防止失盗安全性方面有很大的提高。

本发明即着眼于此，其任务是提供一种使用钥匙卡片系统防止失盗提高安全性的车载通讯装置。

为了实现上述目的，在本发明的车载通讯装置中，配备有与地面通讯装置之间进行通讯的通讯单元、读出存储在钥匙卡片中的密码数据的读卡器、以及判断读卡器所读出的密码数据的正确与否并在判断其为正确时可以启动发动机的发动机控制单元，且使得发动机控制单元只在判定读卡器所读出的密码数据正确时才能使通讯单元动作。

采用这样的结构，如果读卡器读出的密码数据不正确，则通讯单元不能工作，车载通讯装置不工作，故提高了对车载通讯装置失盗的安全性。

可是，也可以另外预备与钥匙卡片分开的、存储使通讯单元工作的密码数据的卡，若从该卡上读出的密码数据正确则能使通讯单元动作，以此提高对车载通讯装置失盗的安全性。但在这种情况下必须有通讯装置专用的读卡器或核对密码数据的装置，使装置大型化也提高了成本，而且，除了钥匙卡片还必须使用通讯装置用卡片，使用起来不大方便，对此，在本发明中由于使用的卡片只要钥匙卡片即可，使用方便；而且把通讯装置用的读卡器作为钥匙卡片系统的读卡机，并且密码数据核对装置也可以兼用于发动机控制单元中，故可望装置小型化、成本降低。

此外，若使钥匙卡上能存储多个密码数据，当这些密码数据中的某一个与存储在发动机控制单元中的密码数据一致时则判断为该密码数据正确，则用一个钥匙卡就能使多台车辆及其上所载车载通讯装置动作，提高了使用多台车辆时的便利性。

图1是载有本发明车载通讯装置的机动二轮车前部的外观图；

图2是机动二轮车的仪表正面图；

图3是机动二轮车的仪表侧面图；

图4是表示钥匙卡的正面图；

图5是表示钥匙卡及读卡器结构的立体图；

图6是表示本发明车载通讯装置结构的方框图；

图7是表示通讯天线与路上天线之间位置关系的原理图；

图8是发动机控制单元动作流程图；

图9是手柄锁定解除程序流程图；

图10是收发通讯程序的流程图；

图11是表示发动机控制单元又一种动作的流程图。

参见图1，1是作为车辆的二轮机动车的车架，转向头1a设置在车架1的前端。转向头1a可转向地保持着转向装置6，转向装置6由支持着前轮2的左右一对前叉3a、3b，连结前叉3a、3b上端的上桥4以及设在上桥4两端上的手柄5等组成，在转向头1a与在其前方风挡7a之间设置通过支持部件8支持在转向头1a之上的仪表盒10。而风挡7a则一体地形成于固定在车架1上的上罩7上。

参见图2与图3，在仪表盒10之内、左侧装有速度表11，右侧装有转速表12。仪表盒10设置成使两仪表11、12的显示面朝向骑车人视线方向，为确保速度表11等仪表正确地动作应使它们具有水密性、耐热性与耐振动性等所谓有优越环境适应性能的结构。进而，在仪表盒10的下侧，设有配置在车宽方向两端的1对方向指示灯13a、13b、位于其间的中立位置指示灯13c以及前灯高光束指示灯13d。

在仪表盒10的速度表11与转速表12之间的空间中，开出供后述的钥匙卡20插入的卡片插入孔10a(下面，只称之为插入孔)。

插入孔10朝二轮机动车乘骑人方向开孔，不但容易插入钥匙卡20而且容易看到插入的钥匙卡20，可以起到防止忘记拔出钥匙卡的效果。若再使钥匙卡20的颜色与仪表盒10不同，就可以更加提高防止忘记拔出的效果。在插入孔10a的后端、沿插入孔10a的下壁面的整个宽度上形成比插入孔10a高度方向尺寸厚度薄的排水口10b，侵入插入孔10a内的雨水等水分就从此口中向外排出。由于在形成排水口10b的同时相对于插入孔10上壁面形成阶梯10c，故能防止钥匙卡20从插入孔10a中脱落。

插入孔10a内设有如图6中示出的发动机控制单元40的主开关41，当钥匙卡20插入插入孔10a中时，由钥匙卡20按压主开关41接通发动机控制单元40的电源。接通电源的发动机控制单元40若判定插入的钥匙卡20正确，则如下面所述地动作，解除手柄锁定机构14(参见图6)的手柄锁定，并接通与发动机控制单元40相连的点火线圈43(见图6)等发动机控制系统各装置的电源，使发动机可以起动。而且，发动机控制单元40虽然可以设置在仪表盒10的下部等的机动两轮车的规定位置上，但也可以加大仪表盒10而将其装入仪表盒10内。

参见图4与图5，钥匙卡20有构成其外形的卡片盒20a，在卡片盒20a上的插入方向后端的一角上形成切口20b，用于开闭头盔保持器的现有型式的钥匙21可自由地插入拔出。并且在卡片盒20a内设有夹持着插入部21a的部件22a、22b，以防止插入的钥匙21脱落。在卡片盒20a各长边中央部位靠后处形成缺口20c、20d，在把钥匙卡20插入插入孔10a中时，两缺口20c、20d与插入孔10a内图中未示出的定位装置相接合使钥匙卡20定位。该定位装置备有解除机构(图中未示)，使钥匙卡20可以插入拔出。

钥匙卡20具有存储密码数据等数据的IC存储器23，以及用于读出IC存储器23的数据与向IC存储器23写入数据的通讯线圈24，即所谓IC卡。插入孔10a下壁面的下侧设置读取此钥匙卡20的IC存储器23数据并将其送到发动机控制单元40的CPU(参照图6)的读卡器25。于是，当把钥匙卡20插入到插入孔10a中时，钥匙卡20与读卡器25在插入孔10a的下壁面介于其间的靠近的状态下对置。

读卡器25设有通讯线圈26，通过与设在钥匙卡20上的通讯线圈23之间的电磁波传送而交换数据，在非接触状态下把CPU的数据写入IC存储器23或读取IC存储器23的数据。

在钥匙卡20与读卡器25上设置当把钥匙卡20插到插入孔10a中时不相接触且对置的发电线圈27、28，以接收读卡器25的发电线圈28的电磁波的发电线圈27所发出的电流使钥匙卡20动作。使用这种结构，把读卡器25藏于仪表盒10之内可以不暴露于外部大气中，能长期保持数据读出与写入动作的可靠性。

参照图6，发动机控制单元40具有存储着读卡器25从钥匙卡20的IC存储器23读取的密码数据等数据的RAM，以及存储着用于判断读出的密码数据是否正确的密码数据的ROM(例如EEPROM)。除了密码数据之外，ROM还存储例如里程表与短距离里程表等特性数据。此外，发动机控制单元40的CPU上除了连接读卡器25之外，还连接有：点火线圈43，油泵电磁阀44，一对化油器电磁阀45，排气装置用伺服电机46，节气门传感器47，在图中未示出的曲轴轴端上的交流电机48的径向外方设置的曲轴角度脉冲发生器49，油面开关50，中立开关51，侧立架开关52，解除手柄锁定机构14锁定时发出ON信号的ON检出开关53，断开开关54，车速检测传感器55以及热传感器56等，它们是分别设置在机动二轮车的规定位置上，用于发动机控制的。此外，发动机控制系统与通讯单元29以外的各种负载则连接在主开关41接通后闭合的开关继电器57上，在电源接入发动机控制单元40的同时这些负载也接通电源。

在这样构成的机动二轮车上，为了与高速公路通行费自动交费系统对应而安装有车载通讯装置，它通过与该自动交费系统的地面通讯装置之间的通讯而向地面通讯装置发送车辆或其所有人的特定个体识别数据等数据，同时接收地面通讯装置发来的所需数据。在本实施例中，虽然是用钥匙卡20的IC存储器23中所存储的密码数据作为个体识别数据的，但也可以使用别的存储在IC存储器23中的设定的识别数据。

车载通讯装置设有通讯单元29和板状天线30，通讯单元29接受从发动机控制单元40的CPU来的发往地面通讯装置的数据，同时把来自地面通讯装置的数据送至CPU；通讯天线30与该通讯单元29相连，把来自通讯单元29的信号以电波发射出去，同时把接收到电波的信号送给通讯单元29；它们均设置在仪表盒10内，以确保其对环境的适应性。如图3中所示，仪表盒10是以其上面10d向前方倾斜45°朝上地设置的，通讯天线30沿该上面10d设置。与通讯天线30进行通讯的地面通讯装置的后述的路上天线70(参见图7)是借助于支柱71等通常设置在比车辆高的位置上的、故当把通讯天线30如上所述地沿仪表盒10的上面10d设置时，则在其驶向路上天线70时，路上天线70就会位于通讯天线30的接收面的法线方向上，能以强的收发强度进行通讯，故不易受干扰电波的影响，提高了通讯的可靠性。

车载通讯装置用于自动缴费系统中，有可能对被盗窃者自动进行因被盗用而产生的高速公路通行费的缴纳，因此，钥匙卡系统着眼于在对付车辆盗用方面有高度的安全性，利用该系统可确保车辆通讯装置的安全。就是说，只有在读卡机25所读出的IC存储器23的密码与ROM中所存储的密码一致时通讯单元29的电源接通、才能工作，车载通讯装置才能工作。这样一来，由于没有钥匙卡20就不能使车载通讯装置动作，就能防止车载通讯装置被盗用。

此外，使用钥匙卡系统，不仅可以确保车辆的车载通讯装置的安全性，而且只用一个钥匙卡能使发动机启动和车载通讯装置动作，提高运转开始时的操作性能，同时能避免钥匙管理上复杂化，更加便利，而且能防止忘记拔出钥匙。此外，由于不需要另外设置车载通讯装置专用的读卡器与密码核对装置，可实现装置小型化，能降低成本，如本实施例那样，在用银行户头等支付高速公路通行费进行结帐的系统的情况下，若把银行户头等特定的个体识别数据存入IC存储器23中，即使万一由别人使车载通讯装置处于能动作状态，由于没有存储个体识别数据，故不能向地面通讯装置发送个体识别数据而支付高速公路通行费，不会给被盗者造成金钱损失。

下面，说明设在高速路出口处的自动缴费系统的地面通讯装置。

参看图7、70是地面通讯装置的路上天线，它接收车载通讯装置通讯天线30的电波并向该通讯天线30发送电波，借助支柱71设置在比车辆高的规定位置上，也可以利用横跨道路的门来设置路上天线70。路上天线70与图中未示的地面通讯装置的通讯单元连接，其间交互传送收发信号。高速路出口处设置能感知车辆已进入地面通讯装置与车载通讯装置的以高接收强度进行收发通讯范围的进入感知机72，与能感知退出该范围的退出感知机73。在退出感知机73的车流方向的下游侧，设置显示出已收到两通讯装置间通讯结果通行费的信息及其金额的显示器74。显示器74的情报显示在靠近该显示器74设置的车辆通过感知机75检测到机动二轮车通过时完结。此外，在高速路出口的车辆进入端及退出端还设置从后方与前方识别车号的摄像机76、77、78则是现在通用的以现金支付通行费的收费棚。

下面，参照图8以车载通讯装置的控制为中心地说明发动机控制单元的动作。

把钥匙卡20插到插入孔10a中，由锁定部件(图中未示)保持住钥匙卡20使其不致脱落，同时插入孔10a内的主开关41成为ON状态，接通了发动机控制单元40的电源(S1)。发动机控制单元40，其内部设有电源电路，即使由于某种原因钥匙卡20脱出，主开关41成为OFF状态，在这种情况下电源也不会切断。

发动机控制单元40的电源接通后，同时除了发动机控制系统与通讯单元29之外的读卡器25等各种负载的电源也接通。读卡器25通电后，发电线圈28中产生电磁波，在接收该电磁波的钥匙卡20的发电线圈27中由于发电而产生电流，该电流可使钥匙卡20动作，利用读卡器25就能读出通过通讯线圈23、26存储在IC存储器23里的数据。

然后，向读卡器25送去数据读取信号(S2)。接收该信号的读卡器25读出存储在IC存储器23中的密码数据等数据并发送给发动机控制单元40。被发送的数据存入RAM中。其中把密码数据与在ROM中存储的密码数据进行核对(S3)，若一致则进行手柄锁定解除程序(S4)解除手柄锁定，接着接入点火线圈43等发动机控制系统装置的电源(S5)，使发动机可以启动，同时接入通讯单元29的电源(S6)，使车载通讯装置能够动作。该车载通讯装置成为可以动作状态后，就成为对地面通讯装置发来信号的等待状态(S7)，一旦接收到地面通讯装置的信号，就实行收发信号程序(S8)，进入车载通讯装置的信号，在高速路出口的进入感知机72感知到机动二轮车进入之后，退出感知机73感知到机动二轮车退出之前，是由路上天线70发送信息的。该时间关系在高速路入口处也是同样的。

此外，通过检测主开关41的ON/OFF而检出钥匙卡20是否插入(S9)，若主开关41为ON则判定为钥匙卡20已插入，使报知拔出的警报音停止(S10)。若此时为未发警报音状态，则继续维持此状态。另外，若主开关41为OFF、对于车速高于1km/h(S11)的情况，发出报知钥匙卡20拔出的警报(S12)。若车速在1Km/h以下(S11)，车辆终止运转，判断钥匙卡20正在拔出，在进行了把行驶距离累积值等既定数据写入发动机控制单元40内的EEPROM中(S13)之后，由发动机控制单元40本身切断电源电路(S14)，发动机控制结束。由此而切断与发动机控制单元40相连接的各种装置的电源。而在“S3”所示步骤中的与密码数据不一致的情况下，则进行错误显示(S15)，其后，若检测出主开关41为OFF(S16)，则判断钥匙卡20已被拔出，由发动机控制单元本身切断电源电路(S14)。

而在手柄锁定解除程序(S4)中，如图9中所示，首先检测ON检测开关53的ON/OFF状态(S21)，若开关53为OFF，则通过发出警报音等报告手柄为锁定状态(S22)，同时进行作为手柄锁定机构14驱动部的电磁阀(图中未示)的解除锁定动作(S23)。另一方面，若开关53为ON，则警报停止(保持警报停止状态)(S24)，同时停止手柄锁定机构14的动作(动作保持在停止状态)(S25)。

如图10所示，在收发信号程序(S8)中，首先判断接收的来自地面通讯装置信号的种类(S31)，若是在高速路入口接收的信号(S31)，则在与该信号同时发送的信号中，把高速路入口地点数据存入RAM中(S32)，若是在高速路出口接收的信号，则立即将高速路入口地点数据与作为个体识别数据的密码数据从通讯单元29经通讯天线30发送给地面通讯装置(S33)。

地面通讯装置在收到高速路入口地点数据及密码数据后，立即根据入口识别数据算出通行费，同时根据密码数据确认所指定的银行户头，并在显示器74上显示出通行费用及收了该费用的信息。在由于通讯失败或指定户头不存在等理由不能进行征收时，则显示出通行费用、未能征收费用信息以及要求在收费棚78缴费的信息。这些显示均在车辆通过感知机75感知到车辆通过后终止，另外，在由自动缴费系统与收费棚78工作人员任何一个都不能征收费用时，则用出口的进入端与退出端所设置的摄象机76、77特别记下车号，向车辆所有人或使用人索取通行费。在本实施例中，在退出检知机73检测出车辆退出时，用摄象机76、77从车辆前后认出车号。

在上述实施例中，虽然能存贮在钥匙卡20内的密码数据数是1个，但是为了在钥匙卡20的IC存储器23中记入多个密码数据、则可设置，例如，从1至100顺序编号的100个密码数据存储盒(下面，只称之为盒)，只要被存贮的密码数据中的任何一个与发动机控制单元40的ROM中所存储的密码数据一致，则判定该钥匙卡20正确而使发动机能启动、同时能使车载通讯装置动作。下面，参照图11就与图8所示动作的不同点，对这种场合的发动机控制单元的动作加以说明。

在此实施例中，若把钥匙卡20插入插入孔10a中而接通发动机控制单元40的电源(S41)，然后在向读卡器25发送数据读取信号之前，为了对密码数据的读入数进行计数而先把变量N初值化(S42)，同时在变量N上加1算出变量N的新值(S43)，然后，向读卡器25发送数据读取信号，该数据读取信号包含有读出第N个盒中所存密码数据的指令(S44)。

收到该信号的读卡器25则从IC存储器23中读出第N个盒中所存储的密码数据。并发送给发动机控制单元40。将所发出的数据中的密码数据与ROM中所存储的密码数据进行核对(S45)，若一致，则实行图8中“S4”以下的步骤。若不一致，则判断变量N是否达到100(S46)，若未达到，再执行“S43”以下各步骤。在变量N等于100时，表示全部盒中所存的密码数据与ROM中所存储的密码数据不一致，则执行图8中的“S15”以下各步骤。

这样一来，用一个钥匙卡就能使多台车辆及其所载的车载通讯装置动作，提高了使用多台车时的方便性。而反过来在多人共有1台车的场合下，只要所需个数的、存储有同一密码数据的钥匙卡就可以了。

虽然在本实施例中是就安装在机动二轮车上的车载通讯装置加以说明的，不用说本发明的车载通讯装置也能适用于四轮车辆。

如上所述，在本发明中如果由读卡器读出的密码数据不正确则通讯单元不能动作，车载通讯装置不动作，故提高了车载通讯装置对盗用的安全性。

又由于只使用钥匙卡，即可故使用方便，进而，由于把通讯装置用的读卡器兼作钥匙卡系统的读卡器，并由发动机控制单元兼作密码数据核对装置，故可使装置小型化、降低成本。

此外，由于在钥匙卡中所存入的多个密码数据中的某一个与发动机控制装置中所记忆的密码数据一致时，如果判定为密码数据正确，则用一个钥匙卡就可以使多台车辆及其所载的车载通讯装置动作，故可以提高使用的方便性。

Claims (2)

1.一种车载通讯装置，它备有：与地面通讯装置之间相互进行通讯的通讯单元；读取钥匙卡中所存储的密码数据的读卡器；以及判定读卡器所读出的密码数据是否正确，并在其为正确时使发动机可以启动的发动机控制单元；其特征在于：只有当发动机控制单元判定读卡器读取的密码数据正确时，通讯单元才可能动作。

2.如权利要求1中所述的车载通讯装置，其特征在于：在钥匙卡中存有多个密码数据，当这些密码数据中的任一个与发动机控制单元中所记忆的密码数据一致时，发动机控制单元判定该密码数据为正确数据。

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