CN1953271B

CN1953271B - 天线装置及使用了该天线装置的通信系统

Info

Publication number: CN1953271B
Application number: CN2006101592596A
Authority: CN
Inventors: 大原正广
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-10-20
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2026-09-25
Also published as: US7403168B2; CN1953271A; JP2007116409A; US20070091003A1; JP4862350B2; DE102006043399A1

Abstract

本发明提供一种天线装置及使用了该天线装置的通信系统。通过将由线圈盘绕在由磁性体构成的棒状磁心的外周的天线收容于宽度比较小的支柱内，并且相对于支柱的上下方向的轴线将天线的轴线配置在近似垂直的方向，由此，从天线放射的电磁波基本不被车体吸收，除了外方以外，还向内方的车室内放射，从而，能够确保规定的通信范围。因此，能够由一个天线与车室内外的便携机通信，从而，能够获得低廉的天线装置及使用了该天线装置的通信系统。

Description

天线装置及使用了该天线装置的通信系统

技术领域

本发明涉及安装在汽车上、主要用于与便携机通信的天线装置、及使用了该天线装置的通信系统。

背景技术

近年来，对车辆门等的上锁和解锁，除通过钥匙直接开闭以外，一般通过驾驶者所携带的便携机从远离的位置进行开闭，因此，需求能够可靠地与便携机之间进行通信的天线装置及使用了该天线装置的通信系统。

而且，对于这样的现有通信系统，在特表2001-520337号公报中公开了将天线配置于开闭部的附近，例如门把手内的天线装置的结构。

对于该现有天线装置及使用了该天线装置的通信系统，利用图5及图6来进行说明。

图5是现有天线装置的立体图。如图5所示，现有天线装置的天线5配置在树脂制的把手2内，该把手2安装在由钢板等金属制的底架(chassis)形成的门1上。并且，把手2被安装成右端相对于门1可摇动。另外，天线5由线圈盘绕在由磁性体构成的棒状磁心的外周而形成。并且，该天线5以轴线与门1平行的方式收容在把手2内的中空部分。

图6是表示现有的天线装置及使用了该天线装置的通信系统的结构例的图。而且，图6还表示出现有的天线装置的指向特性。如图6所示，天线5与设置在车辆内的控制电路4连接，并且，控制电路4通过该天线5与驾驶者所携带的便携机(未图示)进行通信，由此，构成了通信系统。

在以上的结构中，若持有便携机的驾驶者靠近车辆，并进入通信范围D的区域，则控制电路4通过天线5与该便携机进行通信。然后，在驾驶者被确认之后，控制电路4驱动螺线管(solenoid)等锁定机构(未图示)，进行门1的解锁。

此外，若驾驶者离开车辆，并超出通信范围D的区域，则控制电路4变得无法与便携机进行通信。在该情况下，与上述相反地驱动锁定机构，从而对门1进行上锁。

另外，在这样的现有通信系统中，天线5以轴线与门1平行的方式收容于车辆前部的左右把手2内。因此，天线5如图6的天线的指向特性的例子所示，放射电磁波。所以，现有通信系统的通信范围根据放射到车辆6外方的电磁波而成为由通信范围D所表示的区域。

即，由于与轴线和门1配置在平行方向的小的天线5相比，内方的金属制门1具有压倒性大的形状，所以，天线5内方的磁场成为经由门1的磁路，向内方放射的电磁波被门1吸收。因此，电磁波从天线5放射到仅向外方的通信范围D内。

根据上述的理由，在驾驶者处于车室内的情况下，仅通过收容于把手2内的天线5，无法与驾驶者所携带的便携机进行通信。因此，在现有的通信系统中，通常在车室内设置有与控制电路4连接的其它天线(未图示)，由此，进行与便携机的通信。

而且，天线5靠近金属制的门1，其所放射的电磁波被门1吸收，使得放射效率变差，若要将向外方的通信范围D确保为半径1m左右，则需要1.0安培左右的天线电流，由此，消耗功率也变得比较大。

这样，在上述现有的天线装置及使用了该天线装置的通信系统中，为了与车室内的便携机进行通信，需要其它的天线。因此，存在着天线装置的结构变得复杂，且价格昂贵的问题。

发明内容

本发明的天线装置，将由线圈盘绕在由磁性体构成的棒状磁心外周的天线收容于车辆的支柱内，并且，相对于支柱的上下方向的轴线，将天线的轴线配置在近似垂直的方向。这样，与门等不同，通过将天线收容于宽度比较小的支柱内，并将天线配置在相对于支柱的上下方向近似垂直的方向，由此，从天线放射的电磁波基本不被车体吸收，除了外方以外，还向内方的车室内放射，从而，能够确保规定的通信范围。因此，能够由一个天线与车室内外的便携机通信，并可获得低廉的天线装置。

天线装置及使用了该天线装置的通信系统具备：天线装置、与该天线装置连接的控制电路、和可携带的便携机，控制电路和便携机通过天线装置进行通信，从而，能够实现简易的结构且低廉的通信系统。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的天线装置的局部剖视图；

图2是本发明的实施方式中的天线装置的剖视立体图；

图3是表示本发明的实施方式中的天线装置及使用了该天线装置的通信系统结构的例子的图；

图4是表示本发明的实施方式中的天线装置的指向特性的例子的图；

图5是现有的天线装置的立体图；

图6是表示现有的天线装置及使用了该天线装置的通信系统的结构例的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式)

图1是本发明的实施方式中的天线装置的局部剖视图，图2是本发明的实施方式中的天线装置的剖视立体图。如图1所示，支承车顶的柱状支柱(pillar)11，由车体外方的金属体11A和内方的树脂体11B组合而形成，并且，在该支柱11内设置有近似筒状的中空部分11C。

而且，天线15由线圈14盘绕在由磁性体构成的棒状磁心13的外周而形成。并且，该天线15收容于驾驶席侧和副驾驶席侧的支柱11的中空部分11C内。而且，天线15的中心的轴线B，相对于支柱11的上下方向的轴线A配置在近似垂直的方向，由此，构成了天线装置20。

如图2所示，在支柱11的树脂体11B内面设置有斜坡，天线15在支柱11的厚度方向上仅倾斜规定角度Φ而配置。即，天线15的中心的轴线相对于支柱11的车体外方的金属体11A的平面，仅倾斜规定角度Φ而配置。

并且，电容器(未图示)和固定电阻器(未图示)与线圈14串联连接，该天线15与设置在车辆内的控制电路(未图示)连接，并且，控制电路通过该天线装置20与驾驶者所携带的便携机(未图示)进行通信，由此，构成了通信系统。

另外，与线圈14串联连接的固定电阻器(未图示)还可配置在控制电路(未图示)侧。

在以上的结构中，若持有便携机的驾驶者靠近车辆，则控制电路通过天线装置20与该便携机进行通信，在确认了驾驶者之后，控制电路驱动螺线管等锁定机构(未图示)，进行门的解锁。

另外，若持有便携机的驾驶者离开车辆，控制电路变得不能与便携机通信，则与上述相反地驱动锁定机构，对门1进行上锁。

下面，对本发明的实施方式中的天线装置及使用了该天线装置的通信系统的结构进行说明。图3是表示本发明的实施方式中的天线装置及使用了该天线装置的通信系统的结构的例子的图。而且，图3还表示出本实施方式中的天线装置的指向特性的例子。

如图3所示，本实施方式中的通信系统具备：天线装置，其包括收容于车辆6的驾驶席侧或副驾驶席侧的支柱(未图示)的中空部分内的天线15；与天线装置连接的控制电路40；和便携机50。并且，控制电路40配置在车辆6内的前部附近，便携机50作为驾驶者(未图示)可在车外携带的设备。

天线装置在与便携机50通信时如图1所示，天线15在支柱11的外方和内方产生磁场C1、C2。本实施方式中的天线装置，天线15收容于宽度比较小的支柱11内，天线15的中心的轴线B配置在与支柱11的上下方向的轴线A近似垂直的方向。而且，支柱11的车体内方由树脂体11B形成，并且，支柱11的形成车体外方的金属体11A的宽度与天线11相比，并不那么大，因此，从天线15放射的电磁波基本不被包括支柱11的金属体11A的车辆6吸收，而被放射到车内外。因此，电磁波从天线15放射，如图3所示，形成可与便携机50通信的通信范围C。

换而言之，与由金属制的底架形成的门等不同，通过在宽度比较小的支柱11内收容天线15，并且，将天线15配置在相对支柱11的上下方向近似垂直的方向，除了车辆6的外方以外，还可向内方的车室内放射电磁波。因此，携带便携机50的驾驶者不仅在车外，而且即使在车室内的情况下，也能由一个天线15进行与车室内的通信

并且，由于从天线15放射的电磁波基本不被车体吸收，所以，还可减少用于获得规定的通信范围的天线电流，从而实现了节省电力化。

例如，在图3所示的通信范围C内，通过在车辆的驾驶席侧的支柱11内，将天线15配置在高度1.3m的位置，并从控制电路供给动作频率125kHz、天线电流约0.5安培，能够获得向外方半径1m左右的通信范围，从而，能够以在门把手内等收容天线时的约一半的天线电流，获得同等的通信范围。

另外，通常支柱11位于距离地面1m～1.5m的范围，但为了获得广的通信范围，优选以支柱11的近似中央1.2m～1.4m的高度、以相对于支柱11为90度±10度的角度配置天线15。

而且，调整向支柱11内的天线15的收容位置，若相对于天线15的中心的轴线B，在向前轮方向约90度且向后轮方向约20度的范围获得通信范围，则能够使前轮与后轮之间，即通常上下车所使用的前后门的范围成为通信范围。

并且，通过使天线15在支柱11的厚度方向仅倾斜规定角度Φ，可确保向车外及车室内的更广的通信范围。例如，通过将规定角度Φ倾斜为10度而配置天线15，与不倾斜的情况下的通信范围E相比，如图3所示，能够获得平均半径扩大了约15％的通信范围C。即，相对于支柱11的形成车体外方的金属体11A的平面，通过使天线15的中心的轴线相对于车体的前方，将规定角度即Φ倾斜为10度而配置，能够获得更广的通信范围C。另外，规定角度即Φ并非限定于10度，只要参考了天线15和支柱11的形成车体外方的金属体11A的平面的距离、或金属体11A的宽度等各种条件，为了获得必要的通信范围而适当选择即可。该规定角度的范围优选为5度～30度。

这样，根据本实施方式，与车辆门等不同，将由线圈14盘绕在由磁性体构成的棒状磁心13外周而构成的天线15收容于宽度比较小的支柱11内，并且，相对于支柱11的上下方向的轴线，将天线15的轴线配置在近似垂直的方向，由此从天线15放射的电磁波基本不被车体吸收，除了外方以外，还向内方的车室内放射，从而，能够确保规定的通信范围。因此，能够通过一个天线与车室内外的便携机50通信，从而，能够获得低廉的天线装置及使用了该天线装置的通信系统。

图4是表示本发明的实施方式中的天线装置的指向特性的例子的图。如图4所示，天线15收容于车辆6的驾驶席侧和副驾驶席侧两方的支柱(未图示)的中空部分内，控制电路40配置在车辆6内的前部附近。而且，将天线15在支柱11的厚度方向仅倾斜规定角度Φ而配置，便携机50作为驾驶者(未图示)可在车外携带的设备。

如图所示，在车辆6所具备的多个支柱(未图示)内分别收容多个天线15，由此可获得例如图4所示的指向特性图。这样，若在车辆6的驾驶席侧和副驾驶席侧的支柱内分别配置天线15，则根据多个天线15的组合，可扩大通信范围C。因此，控制电路40能够在车室内外更广的范围进行与便携机50的通信。

另外，在以上的说明中，对控制电路40和便携机50相互进行通信的、所谓智能进入系统进行了说明，但在通过从设置有按钮等的便携机利用按钮的操作向控制系统发送，进行门的上锁和开锁的所谓无钥匙系统等中，也能够实施本发明。

Claims

1.一种天线装置，在车辆的由车体外方的金属体和车体内方的树脂体组合形成的支柱内收容天线，所述天线由线圈盘绕在由磁性体构成的棒状磁心的外周而形成，

将所述天线的轴线配置在相对于所述支柱的上下方向的轴线垂直的方向。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，

使所述天线的中心的轴线，相对于所述支柱的形成车体外方的金属体的平面倾斜规定角度而配置。

3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，

在所述车辆所具备的多个支柱内分别收容了所述天线。

4.一种通信系统，具备：权利要求1所述的天线装置、与所述天线装置连接的控制电路、和可携带的便携机，

所述控制电路与所述便携机通过所述天线装置进行通信。