CN1696739A - 包含其识别信息的电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种其上具有识别信息的电子装置，包括：盒子；包含在所述盒子中的电子电路；安装到所述盒子上的连接器，所述连接器包括与所述电子电路相连的信号终端；以及具有天线装置并附接于所述连接器的RFID标签。所述RFID标签存储识别信息且被配置成响应于从外部发射的且被所述天线装置接收的发射请求信号来经由所述天线装置发射包含所述识别信息的答复信号。

Description

包含其识别信息的电子装置
相关申请的交叉引用
本申请涉及2004年5月14日提交的日本专利申请No.2004-145175，这里将其内容引入作为参考。
技术领域
本发明涉及具有其识别信息的电子装置，例如车载电子控制单元。
背景技术
例如，如同PCT/US95/09032的日文公开9-503340中所提出的，已知一种电子装置，该电子装置具有附接到其连接器上的ID标签，并且自动连接到网络，当该连接器被插入插座时管理装置与该网络连接。通过该网络，所述管理装置监测其连接器插入插座的此种电子装置的数目和类型。因此，所述管理装置能够检测任何此种电子装置的未授权移除或替换。
将包含车载电子装置的ID信息的标签附接到该车载电子装置的连接器上也是公知的。这使得管理经由车内网络互连的各种车载电子装置成为可能。
然而，使用这种车内网络的常规车辆组件管理系统存在的问题在于：如果其连接器没有插入相应的插座，那么车载电子装置的ID信息就不能被读取。这是因为，除非通过将车载电子装置的连接器插入相应的插座来将该车载电子装置连接到该网络，否则与车内网络相连的ID读取装置就不能识别该车载电子装置。这降低了车辆组件管理系统的可用性。
另外，已经提出的是，为了防止车辆组件被从车上盗取且被卖掉以用于其他车辆，在车辆组件售出后，在管理中心对该车辆组件进行管理。本系统使得可以例如在修理厂通过从附接到该组件上的标签读取ID信息且将该ID信息发送给管理中心来确认被假定作为替换物或附加组件安装在车辆上的车辆组件是否是可靠的车辆组件。
然而，还是在此种系统中，为了从所述标签中读取所述ID信息，该车辆组件的连接器不得不插入到相应的插座中，以便使得该车辆组件连接到该网络或专用测试设备。这降低了在修理厂替换或另外安装车辆组件的工作效率。
发明内容
包含其识别信息的电子装置的结构包括：
盒子；
包含在该盒子中的电子电路；
安装到该盒子上的连接器，该连接器包括与该电子电路相连的信号终端；和
RFID标签，该RFID标签具有天线装置且该RFID标签附接到该连接器；
所述RFID标签包含识别信息且被配置成：响应于从外部发送且被所述天线装置接收的发送请求信号，通过所述天线装置发送包含识别信息的答复信号。
利用此种结构，由于在任何车辆电子装置上的ID信息可以通过附接在车辆电子装置的连接器上的RFID标签和适当的ID读取装置之间的射频通信来读出，而不需要将车辆电子装置的连接器连接到相应的外部连接器上，所以对车辆电子装置或售出的组件的管理就变得容易。
附图说明
在附图中：
图1是示出包括本发明的各种ECU(电子控制单元)的车辆的控制系统的结构的图示；
图2到图4是示出本发明的ECU的结构的图示；
图5是示出附接在本发明的ECU上的天线的结构的图示；
图6是示出本发明的ECU的电路结构的方框图；
图7是用于解释本发明的ECU的操作的流程图；
图8是示出用于对安装在车辆上的本发明的ECU进行管理的ECU管理系统的结构的图示；
图9到图12是示出附接在本发明的ECU上的天线的结构的图示；和
图13是示出本发明的ECU的另一电路结构的方框图。
发明详述
图1示出了车辆2的控制系统的结构，该系统包括通过通信线路18互连的各种ECU(电子控制单元)。
如该图中所示，该系统包括引擎ECU4，用于控制车辆2的引擎；空调ECU6，用于控制车辆2的空调；仪表ECU8，用于控制指示车辆2的行驶和操作状况的仪表；音频ECU10，用于控制安装在车辆2上的音频装置；安全ECU12，用于控制监视器，该监视器在车辆2停泊时工作，且一旦检测到车辆2的未授权操作或未授权地进入车辆2就发出警告；以及通信ECU14，用于控制通信装置，该通信装置用于从管理中心获取各种信息。
这些ECU构成车内LAN，在该车内LAN中，它们能够通过通信线路18交换数据。
如下所述来对这些ECU的公有结构进行解释。在下面的解释中，ECU4、6、8、10、12、14统称为ECU20。
如图2所示，ECU20包括：盒子22，在盒子22中包含电子电路板24；安装到盒子22上的连接器25；附接在连接器25上的RFID(射频识别)标签。通过焊接来将各种电子部件或电路组件23装配在电子电路板24上，例如图3中所示。
例如通过焊接固定到电子电路板24上的连接器25被安装在形成在盒子22的外壁上的开口中，从而使得连接器25的啮合部分26从盒子22的外壁伸出。电子电路板24通过连接器25连接各种传感器、致动器和车载电源，外部连接器38分别与连接器25的啮合部分26和连接电缆38相啮合，且连接电缆38包括通信线路18和连接在外部连接器38和车载电源之间的电源线。
盒子22由金属板(导体)制成，具有将电子电路板24与外部电磁屏蔽的能力，该盒子的形状是除了安装连接器25的开口之外，完全地封装电子电路板24。
如图3所示，连接器25具有许多信号终端28，该信号终端28用于与电源线、通信线路以及通向各种传感器和致动器的其它信号线连接。这些终端28被布置在啮合部分26中的两行，沿平行于电子电路板24的表面的方向延伸。通过封装这些信号终端28的啮合部分26来保护这些信号终端28不受外部机械震动。
如图4所示，RFID标签30被嵌入在容纳信号终端28的啮合部分26的上壁中，该上壁平行于电子电路板24的表面。
如图5所示，RFID标签30包括具有两个彼此相对的直线天线元件的偶极子天线34，以及能够通过使用天线34与外部进行射频通信的发射/接收IC 32。天线34的直线天线元件沿平行于啮合部分26的前沿的方向延伸。IC 32位于天线34的后部。
包括啮合部分26的连接器25的主体由绝缘合成树脂制成。信号终端28和RFID标签30被集成在连接器25中，同时连接器25是注模的。
如图4所示，连接器25还包括连接终端27，用于将电子电路板24连接到RFID标签30的IC 32。IC 32通过连接到连接终端27的导体36从电子电路板24侧接收用于操作的电流。
图6是示出ECU20的电路结构的方框图。如该图所示，ECU20包括：由具有CPU、ROM和RAM的微型计算机组成的控制电路50；经由信号线来执行控制电路50和外部装置(传感器和致动器)之间的信号传送的输入/输出电路52；经由通信线路18来执行ECU20的控制电路50和其他ECU之间的数据通信的通信电路54，以及用于经由电源线从车载电源(例如，车辆电池)接收电流、且产生ECU20的电路组件的电源电压的电源电路56，这些电路都在电子电路板24上。
RFID标签30的IC 32包括：由具有CPU、ROM和RAM的微型计算机组成的控制电路40、解调经由天线34接收的信号且将解调后的信号提供给控制电路40的接收电路42、利用从控制电路40输出的包含ECU20的ID信息的信号来对载波信号进行调制、且响应于由外部装置比如RFID读取器16发射的请求信号来将调制后的信号经由天线34发射出去的发射电路44，根据从电子电路板24侧提供的电源电压或通过对从天线34输出的接收信号进行整流来产生IC32的电路组件的电源电压的电源电路46；以及存储ECU20的ID信息的ROM48。
在电子电路24侧的控制电路50和RFID标签30的控制电路40可以通过连接终端27交换数据。
虽然RFID标签30的电源电路46可以根据由天线34接收的能量来产生IC 32的电路组件的电源电压，但是当电源电路56正在运行来产生电源电压时、或当点火开关处于开状态并且相应的ECU的主体正在工作时，电源电路46被配置成根据装配在电子电路板24上的电源电路56提供的电流来产生电源电压。
接下来，下面参照图7中的流程图来解释RFID标签30的操作。
当由电源电路46供电时，RFID标签30的控制电路40在步骤S100检查是否从电子电路板24侧来向电源电路46提供电流。如果确认没有从电子电路板24侧向电源电路46提供电流，那么处理转到步骤S110，在步骤S110，接收电路42等候从外部装置(例如，从RFID标签读取器16)发射的射频命令比如ID发射请求命令。如果接收到射频命令，那么处理转到步骤S120，在步骤S120，ECU20的ID信息被从存储器48读取，且被添加与所接收的射频命令相对应的信息，并通过发射电路44经由天线34发射出去。
如上所述，在本实施例中，当ECU20安装在车辆2上但不从车载电源提供电流时，并且甚至当ECU20从车辆2卸下时，通过将载波发射到RFID标签30作为用于操作的电能，然后将射频命令比如ID信息发射命令发射出去，可以获得有关ECU20的信息，比如ID信息。
虽然ECU主体没有工作，但发射电路44通过利用由控制电路40提供的数据来对经由天线34接收的非调制载波进行调制来产生响应信号，并且经由天线34将该响应信号发射出去。
另一方面，如果在步骤S100确认从电子电路板24侧向电源电路46提供电流，那么处理转到步骤S130，在步骤S130，检查控制电路50响应于从外部经由信号终端发送的通知请求信号而输出的控制命令是否已经由RFID标签30经由连接终端27接收到。
如果确认控制命令已经由RFID标签30接收到，那么处理转到步骤S140，在步骤S140检查所接收的控制命令是ID传送请求命令、射频通信请求命令、射频发射许可命令和射频发射禁止命令中的哪一个。否则处理转到步骤S230。
随后，在步骤S150判定在步骤S140的检查结果是否示出了所接收的控制命令是ID传送请求命令。如果示出了所接收的控制命令是ID传送请求命令，那么处理转到步骤S160，从存储器48读出ECU20的ID信息，并将该ID信息传送到控制电路50。然后处理转到步骤S230。
如果在步骤S140的检查结果没有示出所接收的控制命令是ID传送请求命令，那么处理从步骤S150转到步骤S170，以判定在步骤S140的检查结果是否示出了所接收的控制命令是射频通信请求命令。如果示出了所接收的控制命令是射频通信请求命令，那么处理转到步骤S180，在步骤S180，从控制电路50输出的数据被传送到发射电路44，以便经由天线34将其发射出去。并且由接收电路42经由天线34接收的数据也被传送到控制电路50。当由RFID标签30执行的该数据中继操作完成后，处理转到步骤S230。
如果在步骤S140的检查结果示出所接收的控制命令不是射频通信请求命令时，那么处理从步骤S170转到步骤S190，以判定在步骤S140的检查结果是否示出了所接收的控制命令是射频发射许可命令。如果在步骤S140的检查结果示出所接收的控制命令是射频发射许可命令，那么处理从步骤S190转到步骤S200，许可响应信号的发射，以答复经由天线34接收到的射频命令。然后处理转到步骤S230。
如果在步骤S140的检查结果示出所接收的控制命令不是射频发射许可命令，那么处理从步骤S190转到步骤S210，以判定在步骤S140的检查结果是否示出了所接收的控制命令是射频发射禁止命令。如果在步骤S140的检查结果示出所接收的命令是射频发射禁止命令，那么处理转到步骤S220，以禁止为答复所接收的射频命令而发射响应信号。然后处理转到步骤S230。
如果在步骤S210判定所接收的控制命令不是射频发射禁止命令，也就是说，如果在步骤S210判定的是，从控制电路50输出的控制命令不是ID传送请求命令、射频通信请求命令、射频发射许可命令和射频发射禁止命令中的任何一种时，处理转到步骤S230。
在步骤S230，检查由外部装置比如RFID标签读取器16发送的任一射频命令是否已经被接收电路42接收到。如果接收电路42已经接收到任一射频命令，那么处理转到步骤S240，以检查是否通过在步骤S200的操作已经许可射频发射。否则，处理返回到步骤S130，以再次执行在步骤S130以及步骤S130之后的操作。
如果确认在步骤S240射频发射已经被许可，那么处理转到步骤S250，在步骤S250，ECU20的ID信息被从存储器48中读取，其上被添加与由接收电路42接收的射频命令对应的信息，且被传送到发射电路44，以作为响应信号经由天线34发射出去。然后处理返回到步骤S130，以再次执行步骤S130和步骤S130之后的操作。
如果在步骤S240判断射频发射不被许可，那么处理返回到步骤S130，以再次执行步骤S130和步骤S130之后的操作。
如上所述，ECU20被配置成：当电子电路板24侧上的控制电路50将控制命令发送到RFID标签30的控制电路40、同时从电子电路板24侧向RFID标签30提供电流时，控制电路40根据控制命令进行操作。因此，电子电路板24侧上的控制电路50可以从存储器48中读出ID信息，经由RFID标签30执行与外部装置之间的射频通信，并且还通过向RFID标签30发送控制命令来禁止RFID标签30发射响应信号。
利用本实施例，由于可以从RFID标签30中读出ECU20的ID信息而不需要将ECU20的连接器连接到外部连接器38，并且ECU主体的主控制电路50可以使用RFID标签30来执行与外部之间的射频通信，所以管理售出的车辆组件(ECU)变得容易。
图8示出了ECU管理系统的实例，其中将预存在附接于ECU20的RFID标签30中的关于ECU20的信息(比如ECU20的ID和ECU20的发货目的地)登记在组件管理中心80中，并且在售出其上装配有ECU20的车辆2的同时还将ECU20的ID登记在车辆管理中心90中。
利用上述实施例，可以改善在下述情形中的可用性：例如，访问组件管理中心80或车辆管理中心90，以确认被假定装配到车辆2上的替换ECU是否来自正常渠道，以及更新汽车零售商那里的从车辆2卸下的ECU的历史数据。
在下面将更详细地解释图8中所示的ECU管理系统。
组件管理中心80用于管理每个售出的ECU的制造历史记录、使用历史记录、被盗历史记录等，可以通过网络比如因特网对组件管理中心80进行访问。例如，当组件管理中心80通过网络接收从安装在汽车零售商中的零售商系统60的信息终端(例如，个人计算机)发起的关于ECU20的ID和历史记录的查询时，在对查询者进行认证之后，组件管理中心80报告从数据库提取的ECU20的历史记录的数据。
在执行对本次访问的认证之后，一旦从零售商系统60或装配在车辆2上的通信ECU14接收到请求对ECU20的历史记录连同ECU20的ID进行更新的命令，组件管理中心80对ECU20的历史记录进行更新。
例如，在ECU20已经在汽车零售商那里从车辆2卸下的情况下，零售商系统60将该情况通知给组件管理中心80。作为响应，组件管理中心80根据从零售商系统60发送的ECU20的使用时间和车辆2的行驶距离来对ECU20的历史记录进行更新，并且还做出该卸下的ECU20可以用于其他车辆的标记。
在ECU20已经被非正当地从车辆2上卸下，或者ECU20已经被偷的情况下，安全ECU12经由通信ECU14将该情况通知给组件管理中心80。作为响应，组件管理中心80经由通信ECU14获取车辆2和ECU20的ID，并且在被盗记录中标记为该ECU20已经被偷盗。
车辆2通过装配在车辆2上的通信ECU14以及基站70来对组件管理中心80的访问，其中基站70可以执行与通信ECU14之间的射频通信。
车辆管理中心90用于管理每个车辆的ECU，其通过与车辆2或与组件管理中心80之间进行通信来监视装配在车辆2上的ECU20。当被车辆2或组件管理中心80通知ECU20的任何变化时，车辆管理中心90判断该变化是授权的还是未授权的。
零售商系统60包括信息终端62，比如个人计算机；与该信息终端62相连的显示装置64；输入装置，比如键盘66和鼠标68；以及RFID标签读取器16，用于从附接于ECU20的RFID标签30中读取有关装配在车辆2上或从车辆2上卸下的ECU20的信息，比如ECU20的ID，并且将该信息输入给信息终端62。
当在修理厂对车辆2进行检查的修理工替换装配在车辆2上的ECU20时，可以通过使用RFID标签读取器16来读取替换ECU20的ID，并且通过信息终端62将该ID发送给组件管理中心80，从而对该替换ECU20进行认证。如果已经确认该替换ECU20通过认证，那么通过将其上假定装配该替换ECU20的车辆2的ID经由信息终端62发送给组件管理中心80来对替换ECU20的使用历史记录进行更新。
另外，可以通过使用REID标签读取器16来读取已经从车辆2卸下的ECU20的ID，并且通过信息终端62将其与车辆2的ID一起发送给组件管理中心80，从而通知组件管理中心80该ECU20从车辆2移除，并且更新ECU20的使用历史记录。
由于通过ECU20及替换ECU20的RFID标签和RFID标签读取器16之间的射频通信可以容易地读出ECU20和替换ECU20的ID，所以可以减少更新其使用历史记录所需的工作。
由于存储在附接于装配在车辆2上的各种ECU上的RFID标签中的ID与在组件管理中心80和车辆管理中心90中登记的ID相同，所以还可以通过使用安全ECU12对车辆侧上的ECU进行管理，其中安全ECU12可以通过其他ECU的控制电路50来读出装配在车辆2上的其他ECU的ID。
虽然RFID标签30的天线34是具有两个相对天线元件的偶极子天线，该两个相对天线元件形成在连接器25的啮合部分26的上侧壁中，从而沿啮合部分26的前沿延伸；但是它也可以是如图9所示的平板天线，该平板天线具有形成在啮合部分26的上侧壁中的矩形平板。
天线34也可以是如图10所示的线圈天线，该线圈天线具有形成在啮合部分26的上侧壁中的矩形线圈，从而使得其侧边中的一个平行于啮合部分26的前沿。
如图11所示线圈天线的矩形线圈可以形成在垂直于信息终端28的纵向的啮合部分的前壁中。同样，偶极子天线的天线元件和平板天线的矩形平板也可以形成在啮合部分26的前壁中。
天线可以是如图12所示的环形天线(或线圈天线)，该天线被形成为在平行于信号终端28的纵向、且包围信号终端28的啮合部分的侧壁周围形成一电路。
虽然在本实施例中RFID标签30已经被描述为仅具有一个接收/发射天线(天线34)，但是它也可以具有两个天线，一个用于信号发射，一个用于信号接收。在此种情况下，如图13所示，接收电路42与接收天线34r相连，发射电路44与发射天线34t相连。
在本实施例中，从ECU主体侧上的电源电路56向RFID标签30的电源电路46提供电流，用于产生RFID标签30的电路组件的电源电压。然而，可以直接通过与通向如图7所示的车载电源的电源线相连的信号终端28，来向RFID标签30的电源电路46提供电流。
当从ECU主体侧上的电源电路56(或通过通向车载电源的电源线)向RFID标签30的电源电路46提供电流以产生电源电压时，与当根据经由天线34(或34r)接收的电能产生电源电压时相比，RFID标签30可能消耗更多的电流。
因此，RFID标签30也可以被配置成：当从ECU主体侧上的电源电路56(或通过通向车载电源的电源线)向RFID标签30的电源电路46提供电流时，放大电路43放大从外部装置比如RFID标签读取器16发射、且由接收电路42接收的发射请求信号，并且将其作为载波信号提供给发射电路44，用来产生将要经由发射天线34t发射的响应信号。
利用此种配置，由于可以使RFID标签30和RFID标签读取器16之间的通信范围更长，当读取ECU20的ID时，就变得不再必须使RFID标签读取器16靠近ECU20，由此改善了工作效率。
上述解释的优选实施例是本申请的发明的示例，本申请的发明由下面附属的权利要求书单独地描述。应该理解地是，对于本领域的技术人员来说，可以按照其能想到的方式对该优选实施例进行修改。

Claims (18)

1、一种其上具有识别信息的电子装置，包括：
盒子；
包含在所述盒子中的电子电路；
安装到所述盒子上的连接器，所述连接器包括与所述电子电路相连的信号终端；以及
附接于所述连接器的RFID标签，
所述RFID标签具有识别信息、且被配置成响应于从外部发射的且被所述RFID标签接收的发射请求信号来发射包含所述识别信息的答复信号。
2、如权利要求1所述的电子装置，其中所述RFID标签具有天线装置且被配置成当没有从所述电子电路向所述RFID标签提供电流时，利用由所述天线装置接收的能量来进行操作，以发射所述答复信号。
3、如权利要求2所述的电子装置，其中所述RFID标签包括存储所述识别信息的ROM。
4、如权利要求3所述的电子装置，其中所述RFID标签被配置成通过利用存储在所述ROM中的所述识别信息对经由所述天线装置接收的载波信号进行调制来产生所述答复信号。
5、如权利要求3所述的电子装置，其中所述电子电路被配置成响应于从外部经由所述信号终端发送的通知请求信号来从所述ROM中读取所述识别信息。
6、如权利要求1所述的电子装置，其中所述连接器包括用于在所述电子电路和所述RFID标签之间连接的连接终端。
7、如权利要求6所述的电子装置，其中从所述电子电路经由所述连接终端向所述RFID标签提供电流。
8、如权利要求3所述的电子装置，其中所述RFID标签被配置成，当从所述电子电路向所述RFID标签提供电流时，放大经由所述天线装置接收的载波信号且通过利用存储在所述ROM中的所述识别信息对所述放大后的载波信号进行调制来产生所述答复信号。
9、如权利要求2所述的电子装置，其中所述连接器具有容纳所述信号终端的啮合部分，且所述天线装置位于所述啮合部分中。
10、如权利要求9所述的电子装置，其中所述天线装置形成在所述啮合部分的各个侧壁中的一个中，该侧壁平行于所述信号终端的纵向方向。
11、如权利要求9所述的电子装置，其中所述天线装置形成在所述啮合部分的前壁中，该前壁垂直于所述信号终端的纵向方向。
12、如权利要求9所述的电子装置，其中所述天线装置形成在所述侧壁上，从而在包围所述信号终端的侧壁的周围形成电路。
13、如权利要求2所述的电子装置，其中所述天线装置包括接收/发射天线。
14、如权利要求2所述的电子装置，其中所述天线装置包括接收天线和发射天线。
15、如权利要求1所述的电子装置，其中所述盒子由导体制成，且其形状除用于安装所述连接器的开口外，完全封装所述电子电路。
16、如权利要求1所述的电子装置，其中所述连接器还包括通信终端，该通信终端用于在所述电子电路和外部装置之间进行数据通信；以及电源终端，用于向所述电子电路提供电流。
17、如权利要求16所述的电子装置，其中所述电子电路被配置成经由所述通信终端来与网络相连。
18、如权利要求1所述的电子装置，其中所述电子装置是车载控制单元。
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