JP2007028472A

JP2007028472A - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2007028472A
Application number: JP2005210924A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Ishihara; 広隆石原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】本発明はアンテナ装置に関し、車内アンテナを車内の好みの位置に配置できるアンテナ装置を得ることを目的とする。
【解決手段】第１コイル２１と第１コンデンサ３１が直列に接続された第１アンテナ１１と、第２コイル２２と第２コンデンサ３２が直列に接続された第２アンテナ１２を、第１、第２コイル２１，２２に流れる互いの高周波電流ｉ１，ｉ２の矢印で示す旋回方向は逆方向で、かつその中心軸は平行になるように形成すると共に、第２アンテナ１２側の第２コイル２２に電流調整手段である固定抵抗器５を接続してアンテナ装置１を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯機と車載機の間で通信を行い車両ドアなどの施錠／解錠を遠隔操作する無線通信システムに用いられるアンテナ装置に関するもので、より詳しくは車両の車内通信エリア検出用のアンテナ装置に関するものである。

近年、携帯機と車両に搭載されたアンテナ装置を有する車載機の間で通信を行い、車両ドアの施錠／解錠を制御する通信システムを搭載した車両が増えている。

そして、アンテナ装置は、車両の車外／車内に電磁波を送信しその通信エリア内の携帯機の有無検出を行うために、複数のアンテナが用いられている。

ここで、車外検出用のアンテナ（以後、車外アンテナと記載する）は車両の各ドアノブ近傍に配設されて車外に携帯機を検出するように所定の車外通信エリアを有している。

また、車内検出用のアンテナ(以後、車内アンテナと記載する)は車内の前部と後部の座席近傍の床面で車両の略中央上に配設されて車内全域の携帯機を検出するように車内通信エリアを有してアンテナ装置が構成されている。

以上の構成において、無線通信システムは車外アンテナの検出信号により携帯機を持つ使用者がドアに近づいた際はドアを解錠し、使用者がドアから遠ざかった際はドアを施錠する。

また、車内アンテナの検出信号により携帯機が車内にあることを検出した場合には、機械鍵なしでエンジン操作ノブの操作によりエンジン駆動を許可する、いわゆる自動イグニッション動作などが行えるようになっている。

なお、車内アンテナの配置が、車内の前後部で、かつ車両の略中央上に配設されているのは、その通信エリアが車外に及ばないようにしているためで、電磁波が車外に及ぶ（以下、車外漏れと記載する）と、その通信エリア内の車外に携帯機が有った場合、車内に有ると誤判定してしまう恐れがある。

これは、従来のアンテナ装置が図２の破線で示す指向性Ｂの特性をもつもので、図２の中心、つまりアンテナ中心から電磁波が放射状に放出され、等距離位置ではいずれの場所でも同じ電磁波強度になるため、従来のアンテナ装置を車内アンテナとして用い、例えば図３に示すように車内の中央部で、かつ車両側方の運転席ドアの下部などに配置すると、その通信エリアは破線で示す通信エリアＢとなって車外漏れを生じる恐れがあるためであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１，２，３が知られている。
特開２００４−２７４９０号公報特開昭５９−１７０３７３号公報特開２０００−１８３６３２号公報

しかしながら、上記従来のアンテナ装置においては、車内アンテナの配置を車内の前後部で、かつ車両の略中央上に配設する必要がある、という配置位置に制約があるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、車内アンテナを車内の好みの位置に配置できるアンテナ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のアンテナ装置は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、第１、第２コイルに流れる互いの高周波電流の旋回方向を逆方向に、かつその中心軸を平行に形成すると共に、いずれか１つのアンテナ側にその高周波電流を調整する電流調整手段を設けてアンテナ装置を構成したものであり、第１、第２コイルに流れる互いの高周波電流の旋回方向を逆方向にすることによって、第１、第２コイルそれぞれにより発生する電磁波を逆相にし、かつ電流調整手段で一方のコイル側の電磁波強度を調整することで、合成電磁波強度を左右非対称にできるため、車内アンテナを車内の好みの位置に配置しても車外漏れを生じる恐れがなく、かつ車内全域に通信エリアを確保できるアンテナ装置を得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、電流調整手段を、インピーダンス成分を有する電流制限素子としたものであり、例えば電流制限素子の固定抵抗器などを用いることによって、安価な部品で構成できるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、電流調整手段を、第１または第２コイル内に挿入した磁性体により形成したものであり、コイル内に挿入された磁性体の位置を変えることにより、コイルのリアクタンス成分を変え高周波電流を調整できるため、通信エリアを精度良く調整できるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、車内アンテナを車内の好みの位置に配置できるアンテナ装置を得ることができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるアンテナ装置のブロック図、図２は同特性図であり、同図において、１１はループ状に巻回された第１コイル２１と第１コンデンサ３１が直列に接続された第１アンテナ、１２は同じくループ状に巻回された第２コイル２２と第２コンデンサ３２が直列に接続された第２アンテナ、４は第１、第２アンテナ１１,１２(車内アンテナ１１，１２)に並列に高周波電流を供給する制御回路である。

そして、第１、第２コイル２１，２２に流れる互いの高周波電流ｉ１，ｉ２の旋回方向が逆方向になるように、第１アンテナ１１側の第１コイル２１は巻回始め２１ＡがＧＮＤに接続され、巻回終り２１Ｂが第１コンデンサ３１を介して制御回路４に接続されている。

また、第２アンテナ１２側の第２コイル２２は巻回始め２２Ａが電流調整手段である固定抵抗器５を介して制御回路４に接続され、巻回終り２２Ｂが第２コンデンサ３２を経てＧＮＤに接続されている。

したがって、第１、第２コイル２１，２２に流れる互いの高周波電流ｉ１，ｉ２は矢印で示すようにその旋回方向は逆方向で、かつ高周波電流ｉ１，ｉ２の中心軸２１Ｃ，２２Ｃは平行になるように形成されてアンテナ装置１が構成されている。

以上の構成において、制御回路４が第１、第２アンテナ１１，１２に高周波電流を供給することで、アンテナ装置１は所定の通信エリアに電磁波を放射して携帯機(図示せず)との通信を行うことで携帯機の存在を検出するものである。

図２はアンテナ装置１の電磁波の指向性で、第１コイル２１のその中心軸２１Ｃの中心を原点にＸＹＺ軸と定義したときのＸ−Ｚ平面における指向特性で、一例として、制御回路４から搬送周波数１２５ｋＨｚ、第１アンテナ１１への高周波電流０．９Ａ、第２アンテナ１２への高周波電流は略０．７Ａになるように固定抵抗器５の抵抗値を調整し、中心軸２１Ｃ，２２Ｃ間の距離Ｌを７０ｍｍにした時の特性である。

そして、図２の破線は従来のアンテナ装置の指向性Ｂ、太線は本発明のアンテナ装置１の指向性Ａで、従来の指向性ＢはＺ軸線を中心に左右対称の特性だが、本発明の指向性ＡはＺ軸線を中心に左右非対称の特性で＋Ｘ軸（９０°）と−Ｘ軸（２７０°）の電磁波強度差が１０ｄＢ以上確保できるものである。

上記指向性ＡのＸ軸上における非対称性は、第１、第２コイル２１，２２に流れる互いの高周波電流ｉ１，ｉ２の電流値違いおよび旋回方向が逆方向、つまり互いの高周波電流ｉ１，ｉ２により発生する電磁波が逆相になり、かつ第１、第２コイル２１，２２の中心軸２１Ｃ，２２Ｃが距離Ｌの間隔を有することにより次のように形成される。

まず、第１コイル２１の中心を原点に、＋Ｘ軸側においては、第１コイル２１への高周波電流０．９Ａにより発生した＋Ｘ軸方向の電磁波が距離Ｌ離れた第２コイル２２の位置で減衰し，かつその位置での第２コイル２２への高周波電流０．７Ａにより発生した逆相の電磁波によりさらに減衰され合成電磁波強度が小さくなる。

一方、−Ｘ軸側においては、第１コイル２１により発生した−Ｘ軸方向の電磁波が距離Ｌ離れた第２コイル２２から遠ざかる方向であり、第２コイル２２の逆相の電磁波による影響を小さいため合成電磁波強度の低下が抑制される。

ここで、第１、第２コイル２１，２２間の距離Ｌを変えることで、第１コイル２１の電磁波に及ぼす第２コイル２２の逆相の電磁波による影響度合いを変えることができるため、指向性Ａは所望の特性形状を得ることができる。

また、固定抵抗器５の抵抗値を変えることで、第１コイル２１の電磁波に及ぼす第２コイル２２の逆相の電磁波による影響度合いを変えることができるため、指向性Ａは所望の特性形状を得ることができる。

そして、例えば図３に示すように車内の中央部で、かつ車両側方の運転席ドアの下部にアンテナ装置を配置した際の通信エリアは、破線で示す従来のアンテナ装置の通信エリアＢが車外漏れを生じる恐れがあるのに対し、太一点鎖線で示す本発明のアンテナ装置１の通信エリアＡは電磁波が左右非対称の特性のため、車外漏れを生じる恐れを抑制することが可能で、かつ車内全域に通信エリアを確保できる。

このように本実施の形態によれば、第１、第２コイル２１，２２に流れる互いの高周波電流ｉ１，ｉ２の旋回方向は逆方向で、かつその中心軸は平行になるように形成すると共に、第２アンテナ１２への高周波電流を調整することによって、第１、第２アンテナ１１，１２（車内アンテナ１１，１２）の合成通信エリアを左右非対称にできるため、車内アンテナを車内の側方に配置できるアンテナ装置１を得ることができるものである。

また、電流調整手段を固定抵抗器５にすることによって、安価なアンテナ装置１を得ることができる。

なお、本実施の形態において、電流調整手段を第２アンテナ１２側に設けるものとして説明したが、これに限ることはなく、第１アンテナ１１側に設けても良く、また第１、第２アンテナ１１，１２の両方に設けても実施は可能である。

また、電流調整手段を固定抵抗器５の例で説明したが、これに限ることはなく、コンデンサやコイルでも実施は可能である。

さらに、電流調整手段をコイル内に挿入した磁性体により該コイルのリアクタンス成分を変えるようにして形成することも可能である。

図４はその一例で、第１、第２コイル２１，２２内にそれぞれ挿入された電流調整手段である磁性体５１，５２をそれぞれ矢印の前後方向に位置調整することで、第１、第２コイル２１，２２のリアクタンス成分が変わり高周波電流ｉ１，ｉ２を調整できる。

つまり、電流調整手段が汎用の固定抵抗器５の場合、その抵抗値は段階的な値を取るため通信エリアは段階的に変化するが、この形態によれば、上記磁性体５１，５２の位置調整による第１、第２コイル２１，２２のリアクタンス変化は連続的な値にできるため通信エリアを精度良く調整できる。

また、図４に示すように、第１、第２アンテナ１１，１２および磁性体５１，５２を、絶縁材により形成された筐体６内に一体配置すると共に、制御回路４とは一対の信号伝送線７により接続することにより、本アンテナ装置１が好みの位置に配置される際、その配置位置に応じた通信エリアを確保できるように調整できる。

本発明によるアンテナ装置は、車内アンテナを車内の好みの位置に配置できるという効果を有し、携帯機と車載機の間で通信を行い車両ドアなどの施錠／解錠を遠隔操作する無線通信システムに用いられるアンテナ装置等に有用である。

本発明の一実施の形態によるアンテナ装置のブロック図同特性図同車両への取付け平面図同別形態によるアンテナ装置の斜視図

符号の説明

１アンテナ装置
４制御回路
５固定抵抗器（電流調整手段）
１１第１アンテナ(車内アンテナ１１)
１２第２アンテナ（車内アンテナ１２）
２１第１コイル
２２第２コイル
３１第１コンデンサ
３２第２コンデンサ

Claims

第１コイルと第１コンデンサの直列接続体からなる第１アンテナと、第２コイルと第２コンデンサの直列接続体からなる第２アンテナと、前記各アンテナに並列に高周波電流を供給する制御回路からなり、
前記第１、第２コイルに流れる互いの高周波電流の旋回方向を逆方向に、かつその中心軸を平行に形成すると共に、いずれか１つのアンテナ側にその高周波電流を調整する電流調整手段を設けたアンテナ装置。
電流調整手段を、インピーダンス成分を有する電流制限素子とした請求項１記載のアンテナ装置。
電流調整手段を、第１または第２コイル内に挿入した磁性体により形成した請求項１記載のアンテナ装置。