JP2009177642A - Portable device, and method of correcting impedance - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯機に関し、詳しくは、車両搭載装置の無線通信制御に使用され、アンテナを介して無線信号を送受信するとともに非常用のメカニカルキーを取り出し可能に収納した携帯機、及び、該携帯機に使用されるインピーダンス補正方法に関する。 The present invention relates to a portable device, and more particularly, to a portable device that is used for wireless communication control of a vehicle-mounted device, transmits and receives wireless signals via an antenna, and stores an emergency mechanical key so that it can be taken out. The present invention relates to an impedance correction method used in a machine.
従来、車両のユーザに所持され、車両搭載装置の無線通信制御に使用される送受信装置としての携帯機は、通信対象としての当該車両との間で良好な無線通信を行いうるように、インピーダンス整合回路(例えば、特許文献1参照)を備えている。 Conventionally, a portable device as a transmission / reception device possessed by a vehicle user and used for wireless communication control of a vehicle-mounted device can perform impedance matching so that good wireless communication can be performed with the vehicle as a communication target. A circuit (see, for example, Patent Document 1) is provided.
図4に示すように、この種の携帯機1´には、その携帯機側制御装置1cによって送信回路1s及び受信回路1r(送受信回路1s,1r)を制御し、双方のアンテナ1a,2aを介して車両2に設けられた車両側制御装置2cと無線通信を行い、当該車両2のドアを遠隔で施解錠制御させるものがある。
As shown in FIG. 4, in this type of portable device 1 ', the portable device
前記携帯機側制御装置1cには、前記送受信回路1s,1rが接続され、さらに当該装置1cは、前記送受信回路1s,1rを切替信号に基づき切り替える送受信切替回路1e、及び前記送受信回路1s,1rとアンテナ1aの両インピーダンスを整合するインピーダンス整合回路10mを介して当該アンテナ1aに接続されている。
The portable device
そして、前記携帯機側制御装置1cには、さらに、携帯機1´のケース表面(図示略)に設けられた施解錠スイッチSW1が電気的に接続されている。そして、該施解錠スイッチSW1が操作されることで、前記送信回路1sからアンテナ1aを介して車両側制御装置2cに施解錠信号が送信され、さらに該装置2cに制御可能に接続されたドア施解錠制御装置2dに作動指令信号が送信され、車両2のドアを施解錠させる。
The portable device-
このような携帯機1´には、何らかの原因で当該携帯機1´による無線通信が車両2のドアの施解錠操作に使用できなくなったときに、当該ドアを手動で施解錠するために用いる非常用のメカニカルキーを収納部に収納可能に構成されているものがある(例えば、特許文献2参照)。
ところが、こうした携帯機1´では、当該メカニカルキーが導体である金属により形成されていること等が原因となり、サイズの小型化やデザインの特殊化等の仕様によっては、メカニカルキーを収納することで、アンテナ1aのアンテナ特性、例えば、インピーダンスZa[Ω]、送受信効率、指向性が変化し、これにより当該携帯機1´と前記車両側制御装置2c(車両2)との間での無線信号の送受信状態を悪化させる場合がある。
However, in such a
上記アンテナ特性の内、アンテナ1aのインピーダンスZaについては、従来の携帯機1´に設けられたインピーダンス整合回路10mでは、当該携帯機1´の仕様に応じて値が固定されているため、メカニカルキーを収納することで見かけ上変化する当該インピーダンスZaを補正できず、前述した無線信号の送受信状態の悪化を抑制できないことがあった。さらに、その他のアンテナ特性の変化について、即ち、メカニカルキーを収納することで、アンテナの送受信効率が変化(低下)する場合や、アンテナ(無線信号)の指向性が変化する場合についても、従来の携帯機1´では実質的な対応がなされていないのが実情である。
Among the antenna characteristics, the impedance Za of the antenna 1a is fixed according to the specifications of the
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、メカニカルキーの収納の有無に拠らず、無線信号の送受信状態を高いレベルで維持しうる携帯機、及び、該携帯機に使用されるインピーダンス補正方法を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object thereof is a portable device capable of maintaining a radio signal transmission / reception state at a high level regardless of whether or not a mechanical key is stored, and An object of the present invention is to provide an impedance correction method used in the portable device.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、車両搭載装置の無線通信制御に使用され、アンテナを介して無線信号を送信する送信回路又は受信する受信回路を有するとともに非常用のメカニカルキーを収納部に取り出し可能に収納した携帯機であって、前記収納部への前記メカニカルキーの収納の有無を検出するキー収納有無検出手段と、前記アンテナと送信回路又は受信回路との間のインピーダンスを調整するインピーダンス調整手段と、前記キー収納有無検出手段に電気的に接続され、前記メカニカルキーの収納の有無に応じて前記インピーダンス調整手段を制御し、前記アンテナと送信回路又は受信回路との間のインピーダンスを補正する携帯機側制御手段とを備えたこと、を要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in
同構成によれば、キー収納有無検出手段によりメカニカルキーの収納部への収納を検知し、インピーダンス調整手段及び携帯機側制御装置により当該収納時に変化するアンテナと送信回路又は受信回路との間のインピーダンスを補正することで、メカニカルキーの収納部への収納の有無に拠らず、携帯機による無線信号の送受信状態を高いレベルで維持することができるようになる。そしてこれにより、携帯機の設計上の自由度が高められ、サイズの小型化やデザインの特殊化等の多様な仕様に柔軟に対応できる携帯機が開発できるようになる。 According to this configuration, the key storage presence / absence detection means detects the storage of the mechanical key in the storage portion, and the impedance adjustment means and the portable device-side control device change between the antenna and the transmission circuit or the reception circuit when the storage is performed. By correcting the impedance, it is possible to maintain a wireless signal transmission / reception state at a high level regardless of whether the mechanical key is stored in the storage unit. As a result, the degree of freedom in design of the portable device is increased, and a portable device that can flexibly cope with various specifications such as size reduction and design specialization can be developed.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の携帯機において、前記キー収納有無検出手段が、前記収納部に配設され、前記メカニカルキーの接触・非接触によりオン・オフ状態となるプッシュスイッチにより構成されていること、を要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the portable device according to the first aspect, the key storage presence / absence detecting means is disposed in the storage portion and is turned on / off by contact / non-contact of the mechanical key. The gist is that it is constituted by a push switch.
同構成によれば、キー収納有無検出手段が、携帯機の収納部に配設され、メカニカルキーの接触・非接触によりオン・オフ状態となるプッシュスイッチにより構成されているので、当該プッシュスイッチに収納部に収納されたメカニカルキーが接触して操作されることで、メカニカルキーの収納の有無を的確に検知することができる。 According to this configuration, the key storage presence / absence detecting means is arranged in the storage unit of the portable device and is configured by a push switch that is turned on / off by contact / non-contact of the mechanical key. When the mechanical key stored in the storage unit is operated by contact, the presence or absence of storage of the mechanical key can be accurately detected.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の携帯機において、前記プッシュスイッチが、当該収納部に沿う複数箇所に配設され、前記各プッシュスイッチのオン・オフ状態に基づいて、前記メカニカルキーの収納の有無、及び、前記収納部に対するメカニカルキーの収納深さを検知するようにしたこと、を要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the portable device according to the second aspect, the push switches are arranged at a plurality of locations along the storage portion, and the push switches are based on on / off states of the push switches. The gist is to detect whether or not the mechanical key is stored and the storage depth of the mechanical key with respect to the storage portion.
同構成によれば、キー収納有無検出手段としてのプッシュスイッチが、携帯機の収納部に沿う複数箇所に配設され、各プッシュスイッチのオン・オフ状態に基づいて、メカニカルキーの収納の有無、及び、当該収納部に対するメカニカルキーの収納深さを検知するようにした。このため、メカニカルキーの収納の有無のみならず、メカニカルキーが収納部の中途に挿入されている状態で無線通信が行われる場合を含め、当該メカニカルキーの収納部における収納深さに応じて変化しうる送信回路又は受信回路とアンテナとの間のインピーダンスの補正を行うことが可能となる。また、一の仕様の携帯機で複数長さのメカニカルキーを共用することが可能となり、携帯機の設計上の自由度が向上するようにもなる。 According to this configuration, push switches as key storage presence / absence detecting means are disposed at a plurality of locations along the storage portion of the portable device, and based on the on / off state of each push switch, the presence / absence of storage of the mechanical key, And the accommodation depth of the mechanical key with respect to the said accommodating part was detected. For this reason, not only the presence / absence of storage of the mechanical key, but also changes depending on the storage depth in the storage part of the mechanical key, including the case where wireless communication is performed with the mechanical key inserted in the middle of the storage part It is possible to correct the impedance between the transmitting circuit or the receiving circuit that can be used and the antenna. In addition, it is possible to share a plurality of lengths of mechanical keys with a portable device of one specification, and the degree of freedom in designing the portable device is improved.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の携帯機において、前記インピーダンス調整手段により、前記アンテナに対してインダクタを並列接続させ、前記メカニカルキーの収納時に変化する前記アンテナの静電容量を補正するか、又は、前記アンテナに対してコンデンサを直列接続させ、前記メカニカルキーの収納時に変化する前記アンテナのインダクタンスを補正するようにしたこと、を要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the portable device according to any one of the first to third aspects, an inductor is connected in parallel to the antenna by the impedance adjusting means, and the mechanical key is stored. The gist is that the capacitance of the antenna that changes sometimes is corrected, or that a capacitor is connected in series with the antenna to correct the inductance of the antenna that changes when the mechanical key is stored. To do.
同構成によれば、インピーダンス調整手段により、アンテナに対してインダクタを並列接続させ、メカニカルキーの収納時に変化するアンテナの静電容量を補正するか、又は、アンテナに対してコンデンサを直列接続させ、メカニカルキーの収納時に変化するアンテナのインダクタンスを補正するようにした。このため、メカニカルキーの収納時にアンテナのインピーダンスの成分としての静電容量又はインダクタンスが変化する各場合に応じて、アンテナと送信回路又は受信回路との間のインピーダンスを確実に適正化することができるようになる。 According to the same configuration, the inductor is connected in parallel to the antenna by the impedance adjusting means, and the capacitance of the antenna that changes when the mechanical key is stored is corrected, or the capacitor is connected in series to the antenna, The inductance of the antenna that changes when the mechanical key is stored is corrected. For this reason, it is possible to reliably optimize the impedance between the antenna and the transmission circuit or the reception circuit in each case where the capacitance or inductance as the component of the impedance of the antenna changes when the mechanical key is stored. It becomes like this.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の携帯機において、前記携帯機側制御手段が、前記送信回路又は受信回路を制御し、前記メカニカルキーの収納時に低下する前記アンテナの送受信効率を補償するようにしたこと、を要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the portable device according to any one of the first to fourth aspects, the portable device-side control means controls the transmission circuit or the reception circuit, and the mechanical key The gist of the invention is to compensate for the transmission / reception efficiency of the antenna, which decreases during storage.
同構成によれば、携帯機側制御装置が、送信回路又は受信回路を制御し、メカニカルキーの収納時に低下するアンテナの送受信効率を補償するようにしたので、アンテナと送信回路又は受信回路との間のインピーダンスを補正するだけでは対処できない送受信特性の低下を抑制し、携帯機による無線信号の送受信状態をより広い範囲で適正化することができるようになる。 According to this configuration, the portable device-side control device controls the transmission circuit or the reception circuit to compensate for the transmission / reception efficiency of the antenna that is reduced when the mechanical key is stored. It is possible to suppress the deterioration of the transmission / reception characteristics that cannot be dealt with only by correcting the impedance between them, and to optimize the transmission / reception state of the wireless signal by the portable device in a wider range.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の携帯機において、異なる指向特性を有する少なくとも2つのアンテナと、前記各アンテナを切り替えるアンテナ切替手段とを備え、前記携帯機側制御手段が、前記メカニカルキーの収納の有無に応じて前記アンテナ切替手段を制御し、前記各アンテナを切り替えることで前記メカニカルキーの収納時に変化する前記無線信号の指向性を補正するようにしたこと、を要旨とする。 A sixth aspect of the present invention is the portable device according to any one of the first to fifth aspects, comprising at least two antennas having different directivity characteristics, and an antenna switching means for switching the antennas. The portable device-side control means controls the antenna switching means according to whether the mechanical key is stored, and corrects the directivity of the radio signal that changes when the mechanical key is stored by switching each antenna. The gist is to do.
同構成によれば、携帯機側制御装置が、メカニカルキーの収納の有無に応じて、異なる指向特性を有する少なくとも2つのアンテナを切り替えるアンテナ切替手段を制御し、メカニカルキーの収納時に変化する無線信号の指向性を補正するようにしたので、アンテナのインピーダンスや送受信効率に加え、さらに指向性を含めた無線信号の送受信状態を適正化することができる。 According to this configuration, the portable device-side control device controls the antenna switching means for switching at least two antennas having different directivity characteristics depending on whether or not the mechanical key is stored, and the radio signal that changes when the mechanical key is stored In addition to the antenna impedance and transmission / reception efficiency, the radio signal transmission / reception state including the directivity can be optimized.
請求項7に記載の発明は、車両搭載装置の無線通信制御に使用され、アンテナを介して送信する送信回路又は受信する受信回路を有するとともに非常用のメカニカルキーを取り出し可能に収納した携帯機において、前記アンテナと送信回路又は受信回路との間のインピーダンスを補正するために用いるインピーダンス補正方法であって、前記メカニカルキーの収納の有無を検出するキー収納有無検出ステップと、前記メカニカルキーの収納の有無に応じて、前記アンテナと送信回路又は受信回路との間のインピーダンスを補正するインピーダンス補正ステップとを備えたこと、を要旨とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a portable device that is used for wireless communication control of a vehicle-mounted device and has a transmission circuit for transmitting via an antenna or a reception circuit for receiving and accommodates an emergency mechanical key in a removable manner. An impedance correction method used for correcting an impedance between the antenna and a transmission circuit or a reception circuit, wherein a key storage presence / absence detecting step for detecting presence / absence of storage of the mechanical key; and storage of the mechanical key The gist is that an impedance correction step for correcting the impedance between the antenna and the transmission circuit or the reception circuit according to the presence or absence is provided.
同構成によれば、キー収納有無検出ステップにより、メカニカルキーの収納部への収納を検知し、インピーダンス補正ステップにより当該収納時に変化するアンテナと送信回路又は受信回路との間のインピーダンスを補正することで、携帯機による無線信号の送受信状態を高いレベルで維持することができるようになる。 According to this configuration, the key storage presence / absence detection step detects the storage of the mechanical key in the storage portion, and the impedance correction step corrects the impedance between the antenna and the transmission circuit or the reception circuit that changes during the storage. Thus, the wireless signal transmission / reception state by the portable device can be maintained at a high level.
本発明によれば、メカニカルキーの収納の有無に拠らず、無線信号の送受信状態を高いレベルで維持しうる携帯機が提供できるようになる。 According to the present invention, it is possible to provide a portable device capable of maintaining a wireless signal transmission / reception state at a high level regardless of whether a mechanical key is stored.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。以下の各実施形態の携帯機1は、図4で示した従来技術の携帯機1と同様な構成及び機能を備えており、以下に示す場合を除き、共通する箇所には同一又は対応する符号を付す等してその説明を省略する。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. The
<第1実施形態>
図1(a)に示すように、本実施形態の携帯機1において、その携帯機側制御手段としての携帯機側制御装置1c(以下、「CPU1c」という。)には、送信回路1s及び受信回路1r(送受信回路1s,1r)が接続されている。さらに当該CPU1cは、該送受信回路1s,1rをCPU1cからの切替信号に基づき切り替える送受信切替回路1e、及び前記送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間のインピーダンスZを調整するインピーダンス調整手段としてのインピーダンス整合回路1mを介して当該アンテナ1aに接続されている。ここで、インピーダンス整合回路1mは、前記送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間のインピーダンスZを補正し、携帯機1と車両2の車両側制御装置2cとの間での無線信号(電波)の送受信状態を適正化する。詳しくは、このインピーダンス整合回路1mは、アンテナ1a(出力インピーダンス)と送受信回路1s,1r(入力インピーダンス)の両インピーダンスを整合すべく、送信回路1sに接続されたインダクタL1と一端が接地されたコンデンサC1とが接続されてなるLC回路網を備えている(図2(a)及び図2(b)参照)。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1A, in the
本実施形態の携帯機1では、このように、送信回路1sと受信回路1rとで一つのアンテナ1a及びインピーダンス整合回路1mを共用するようにしているので、送受信で同一の周波数f[Hz]の無線信号が使用される。
In the
また、図1(b)に示すように、本実施形態の携帯機1は、ケース1bと、該ケース1bに収容され、電池(直流電源)12により駆動される回路基板11とを備えている。そして、この回路基板11には、上述したCPU1c、送信回路1s及び受信回路1r、送受信切替回路1e、インピーダンス整合回路1m、並びにアンテナ1aが配設されている。
As shown in FIG. 1B, the
本実施形態の携帯機1では、何らかの原因で当該携帯機1による無線通信が車両2のドアの施解錠操作に使用できなくなったときに、当該ドアを手動で施解錠するために用いる非常用のメカニカルキー10がケース1bに設けられた収納部10aに取り出し可能に収納されている。このメカニカルキー10は、導体である金属(例えば、鉄・クロム合金)により直線状に形成されている。また、前記収納部10aは、メカニカルキー10の形状に合わせ、ケース1b内部に向け、直線状に延びるように形成されている。
In the
前記CPU1cには、図1(a)を参照して、さらに、携帯機1のケース1bの表面(図示略)に設けられた施解錠スイッチSW1が電気的に接続されている。そして、該施解錠スイッチSW1が操作されることで、前記送信回路1sからアンテナ1a,2aを介して車両2の車両側制御装置2cに施解錠信号が送信され、さらに該装置2cに制御可能に接続された車両搭載装置としてのドア施解錠制御装置2dに作動指令信号が送信され、当該車両2のドアを施解錠させる。一方、車両2から携帯機1へは、例えば、携帯機1の存在を確認するためのWAKE信号、携帯機1からの認証用IDコード信号の送信を要求するためのリクエスト信号等が送信される。
Referring to FIG. 1A, the
本実施形態の携帯機1では、前記メカニカルキー10を収納部10aに収納することで見かけ上変化するアンテナ1aのインピーダンスZaを補正し、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間で最も効率のよい電力の伝送が行われるようにする。換言すれば、前記メカニカルキー10を収納部10aに収納することで変化するアンテナ1aのコンデンサ成分(静電容量)を補正し、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間で最も効率のよい電力の伝送が行われるようにする。
In the
具体的には、図1(a)及び図1(b)に示すように、前記収納部10aにおいては、キー収納有無検出手段としてのプッシュスイッチSW2がその底部に配設されている。このプッシュスイッチSW2は、前記メカニカルキー10が挿入されていない状態ではオフの状態にあり、メカニカルキー10が収納部10aに収納(挿入)されると、その先端により押圧され、オンの状態となるように構成されている。このようにして、プッシュスイッチSW2に収納部10aに収納されたメカニカルキー10が接触して操作されることで、当該メカニカルキー10の収納の有無が的確に検知される(キー収納有無検出ステップ)。そして、該プッシュスイッチSW2は、前記CPU1cに電気的に接続され、そのオン・オフ状態の情報が入力されるようになっている。以上のようにして、本実施形態の携帯機1では、収納部10aへのメカニカルキー10の収納の有無がCPU1cによって認識されるようになっている。
Specifically, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), in the
前記インピーダンス整合回路1mは、前記CPU1cから制御信号が入力されて制御され、前記送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間のインピーダンスZを補正し、携帯機1と車両側制御装置2cとの間での無線信号の送受信状態を適正化する。
The
詳しくは、該インピーダンス整合回路1mは、図2(a)及び図2(b)に示すように、前記したLC回路網に加え、さらにアンテナ1a(インピーダンスZa)と、前記コンデンサC1との間に接続され、一端が接地された開閉スイッチSWの他端と直列接続されたインダクタL2を備えている。この開閉スイッチSWは、前記CPU1cによって開閉制御されるようになっている。
Specifically, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
そして、前記メカニカルキー10が収納部10aに収納されていない状態では、前記プッシュスイッチSW2はオフ状態となっており、図2(a)を参照して、前記開閉スイッチSWはCPU1cにより制御されて開(オフ)状態になっている。この状態では、インダクタL1とコンデンサC1とが接続されてなる前記LC回路網により、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間のインピーダンスZの調整が行われ、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間で最も効率のよい電力の伝送が行われる。即ち、前記送受信切替回路1e(図1(a)参照)が切り替えられることで送信回路1sが使用され、アンテナ1aより無線信号が送信される場合では、送信回路1sから出力される信号が、その強度レベルを低下させずに最も効率よく当該アンテナ1aまで伝送されるようにする。また、前記送受信切替回路1eが切り替えられることで受信回路1rが使用され、アンテナ1aより無線信号を受信する場合では、該受信した信号が、その強度レベルを低下させずに最も効率よく受信回路1rまで伝送されるようにする。
When the
一方、前記メカニカルキー10が収納部10aに収納され、アンテナ1aのインピーダンスZaが、該収納に起因するコンデンサC2の分だけ変化すると、該収納が前記プッシュスイッチSW2がオン状態となることで検知される。そして、図2(b)を参照して、前記開閉スイッチSWはCPU1cにより制御されて閉(オン)状態となる。そしてこの状態では、コンデンサC2とインダクタL2とが並列接続されて並列共振するようになり、当該並列接続部位のインピーダンスが開放レベルまで高められるため、前述した図2(a)に示す状態と同様、前記LC回路網により送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間のインピーダンスZの調整が行われる(インピーダンス補正ステップ)。この結果、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間のインピーダンスZが補正され、即ち、コンデンサC2の発生がキャンセルされ、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間で最も効率のよい電力の伝送が行われる。
On the other hand, when the
尚、図2(b)の状態では、車両2に設けられた車両側制御装置2c(図1(a)参照)との間での通信に使用される無線信号の周波数は前述のとおりf[Hz]であるので、下式(1)の関係が成立する。
In the state of FIG. 2B, the frequency of the radio signal used for communication with the vehicle-
f=1/{2π・√(L2・C2)}[Hz]・・・(1)
ここで、式(1)をL2について解くと、下式(2)のようになる。
L2=(1/C2)・(1/2πf)2[F]・・・(2)
上式(2)によって、コンデンサC2の静電容量C2[F]は実測により既知であるので、本実施形態においてインピーダンス整合回路1mに配設すべきインダクタL2の誘導係数L2[H]が求められる。
f = 1 / {2π · √ (
Here, when equation (1) is solved for L2, the following equation (2) is obtained.
L2 = (1 / C2) · (1 / 2πf) 2 [F] (2)
Since the capacitance C2 [F] of the capacitor C2 is known by actual measurement from the above equation (2), the induction coefficient L2 [H] of the inductor L2 to be disposed in the
本実施形態の携帯機1によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)プッシュスイッチSW2によりメカニカルキー10の収納部10aへの収納を検知し、インピーダンス整合回路1m及びCPU1cにより当該収納時に変化するアンテナと送受信回路1s,1rとの間のインピーダンスZを補正することで、携帯機1による無線信号の送受信状態を高いレベルで維持することができるようになる。そしてこれにより、携帯機1の設計上の自由度が高められ、サイズの小型化やデザインの特殊化等の多様な仕様に柔軟に対応できる携帯機1が開発できるようになる。
According to the
(1) The push switch SW2 detects the storage of the mechanical key 10 in the
(2)インピーダンス整合回路1mにおいて、アンテナ1aに対してインダクタL2を並列接続させ、メカニカルキー10の収納時に変化するアンテナ1aの静電容量を補正するようにした。このため、メカニカルキー10の収納時にアンテナ1aのインピーダンスZaの成分としての静電容量が変化する場合に、アンテナ1aと送受信回路1s,1rとの間のインピーダンスZを確実に適正化することができるようになる。
(2) In the
<第2実施形態>
本実施形態の携帯機1は、上記第1実施形態の携帯機1と同様な構成及び機能を備えており、以下に特に示す場合を除き、共通する箇所には同一又は対応する符号を付す等してその説明を省略する。
Second Embodiment
The
本実施形態の携帯機1では、第1実施形態の携帯機1と同様、前記メカニカルキー10を収納部10aに収納することで見かけ上変化するアンテナ1aのインピーダンスZaを補正し、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間で最も効率のよい電力の伝送が行われるようにする。詳しくは、前記メカニカルキー10を収納部10aに収納することで変化するアンテナ1aのインダクタンス成分(誘導係数)を補正し、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間で最も効率のよい電力の伝送が行われるようにする。
In the
このため、前記インピーダンス整合回路1nは、図3(a)及び図3(b)に示すように、前記したLC回路網に加え、さらにアンテナ1a(インピーダンスZa)と、前記コンデンサC1との間に両端が接続され、開閉スイッチSWと並列接続されたコンデンサC2´を備えている。この開閉スイッチSWは、前記CPU1cによって開閉制御されるようになっている。
For this reason, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
そして、前記メカニカルキー10が収納部10aに収納されていない状態では、前記プッシュスイッチSW2はオン状態となっており、図3(a)を参照して、前記開閉スイッチSWはCPU1cにより制御されて閉(オン)状態になっている。この状態では、コンデンサC2´は開閉スイッチSWにより短絡されており、インダクタL1とコンデンサC1とが接続されてなる前記LC回路網によって、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間のインピーダンスZの調整が行われ、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間で最も効率のよい電力の伝送が行われる。即ち、前記送受信切替回路1e(図1(a)参照)が切り替えられることで送信回路1sが使用され、アンテナ1aより無線信号が送信される場合では、送信回路1sから出力される信号が、その強度レベルを低下させずに最も効率よく当該アンテナ1aまで伝送されるようにする。また、前記送受信切替回路1eが切り替えられることで受信回路1rが使用され、アンテナ1aより無線信号を受信する場合では、該受信した信号が、その強度レベルを低下させずに最も効率よく受信回路1rまで伝送されるようにする。
When the
一方、前記メカニカルキー10が収納部10aに収納され、アンテナ1aのインピーダンスZaが、該収納に起因するインダクタL2´の分だけ変化すると、該収納が前記プッシュスイッチSW2により検知され、図3(b)を参照して、前記開閉スイッチSWはCPU1cにより制御されて開(オフ)状態となる。そしてこの状態では、コンデンサC2´とインダクタL2´とが直列接続されて直列共振するようになり、当該直列接続部位のインピーダンスが短絡レベルまで低下するため、前述した図3(a)に示す状態と同様、前記LC回路網により送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間のインピーダンスZの調整が行われる(インピーダンス補正ステップ)。この結果、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間のインピーダンスZが補正され、即ち、インダクタL2´の発生がキャンセルされ、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間で最も効率のよい電力の伝送が行われる。
On the other hand, when the
尚、図3(b)の状態では、車両2に設けられた車両側制御装置2c(図1(a)参照)との間での通信に使用される無線信号の周波数は前述のとおりf[Hz]であるので、下式(11)の関係が成立する。
In the state of FIG. 3B, the frequency of the radio signal used for communication with the vehicle-
f=1/{2π・√(L2´・C2´)}[Hz]・・・(11)
ここで、式(11)をC2´について解くと、下式(12)のようになる。
C2´=(1/L2´)・(1/2πf)2[F]・・・(12)
上式(12)によって、インダクタL2´の誘導係数L2´[H]は実測により既知であるので、本実施形態においてインピーダンス整合回路1nに配設すべきコンデンサC2´の静電容量C2´[F]が求められる。
f = 1 / {2π · √ (L2 ′ · C2 ′)} [Hz] (11)
Here, when the equation (11) is solved for C2 ′, the following equation (12) is obtained.
C2 ′ = (1 / L2 ′) · (1 / 2πf) 2 [F] (12)
Since the induction coefficient L2 ′ [H] of the inductor L2 ′ is known by actual measurement according to the above equation (12), the electrostatic capacitance C2 ′ [F] of the capacitor C2 ′ to be disposed in the
本実施形態の携帯機1によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(3)プッシュスイッチSW2によりメカニカルキー10の収納部10aへの収納を検知し、インピーダンス整合回路1n及びCPU1cにより当該収納時に変化するアンテナと送受信回路1s,1rとの間のインピーダンスZを補正することで、携帯機1による無線信号の送受信状態を高いレベルで維持することができるようになる。そしてこれにより、携帯機1の設計上の自由度が高められ、サイズの小型化やデザインの特殊化等の多様な仕様に柔軟に対応できる携帯機1が開発できるようになる。
According to the
(3) The push switch SW2 detects the storage of the mechanical key 10 in the
(4)インピーダンス整合回路1nにおいて、アンテナ1aに対してコンデンサC2´を直列接続させ、メカニカルキー10の収納時に変化するアンテナ1aのインダクタンスを補正するようにした。このため、メカニカルキー10の収納時にアンテナ1aのインピーダンスZaの成分としてのインダクタンスが変化する場合に、アンテナ1aと送受信回路1s,1rとの間のインピーダンスZを確実に適正化することができるようになる。
(4) In the
尚、上記各実施形態は以下のように変形してもよい。
・上記各実施形態では、送信回路1sと受信回路1rとで一つのアンテナ1a及びインピーダンス整合回路1m(1n)を共用するようにしたが、本発明の技術的思想はこれに限られず、送信回路1sと受信回路1rとでそれぞれ専用のアンテナを使用し、これに伴いインピーダンス整合回路1m(1n)も各々独立したものとすることができる。
Each of the above embodiments may be modified as follows.
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、非常用のメカニカルキー10はケース1bから完全に分離可能に構成したが、本発明の技術的思想には、非常用のメカニカルキー10をケース1bと一体的に構成したもの、例えば、同メカニカルキー10がケース1bに設けられた収納部に対し、同ケース1bの一部に設けた支軸を中心に回転可能に収納されるものも含まれる。
In each of the above embodiments, the emergency mechanical key 10 is configured to be completely separable from the
・上記各実施形態では、携帯機1の収納部10aへのメカニカルキー10の収納の有無を検出するキー収納有無検出手段としてプッシュスイッチSW2を用いたが、該キー収納有無検出手段としては、その他の機械式スイッチを用いることもできる。さらに、機械式スイッチ以外に、例えば、磁気スイッチを使用することもできる。さらにまた、このようなスイッチに代えて各種のセンサを用いることも可能である。
In each of the above embodiments, the push switch SW2 is used as the key storage presence / absence detection unit that detects whether the
・上記各実施形態では、キー収納有無検出手段としてプッシュスイッチSW2を、携帯機1の収納部10aの一箇所(底部)のみに配設した。しかしこれに限られず、当該プッシュスイッチSW2を、該収納部10aに沿う2箇所以上の複数箇所に配設し、該各プッシュスイッチSW2,…のオン・オフ状態に基づき、メカニカルキー10の収納の有無に加え、前記収納部10aに対するメカニカルキー10の収納深さを検知するようにすることも可能である。このため、メカニカルキー10の収納の有無のみならず、メカニカルキー10が収納部10aの中途に挿入されている状態で無線通信が行われる場合を含め、当該メカニカルキー10の収納部における収納深さに応じて変化しうる送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間のインピーダンスZの補正を行うことが可能となる。また、一の仕様の携帯機1に複数長さのメカニカルキー10を共用することが可能となり、携帯機1の設計上の自由度が向上するようにもなる。
In each of the above embodiments, the push switch SW2 is disposed only at one location (bottom portion) of the
・上記各実施形態では、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間に接続したインピーダンス整合回路1m(1n)を使用し、メカニカルキー10を収納することにより変化する当該インピーダンスZを補正することで、無線信号の送受信状態の悪化を抑制するようにした。しかしこれに限られず、該インピーダンスZの補正に加え、メカニカルキー10の収納時に送信効率自体の低下が起こる場合、即ち、アンテナ1aにおいて無線信号の送信に寄与する電力(電圧)が低下する場合や、受信効率自体の低下が起こる場合、即ち、アンテナ1aから供給され、受信回路1rにおいて検出される無線信号の強度レベル(電力、電圧)が低下する場合において、CPU1cにより送受信回路1s,1rを制御し、それらアンテナ1aの送受信効率の低下を補償することも可能である。これにより、アンテナ1aと送受信回路1s,1rとの間のインピーダンスZを補正するだけでは対処できない送受信特性の低下を抑制し、携帯機1による無線信号の送受信状態をより広い範囲で適正化することができるようになる。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、送受信回路1s,1rとアンテナ1aとの間に接続したインピーダンス整合回路1m(1n)を使用し、メカニカルキー10を収納することにより変化する当該インピーダンスZを補正することで、無線信号の送受信状態の悪化を抑制するようにした。しかしこれに限られず、メカニカルキー10の収納時に変化する無線信号の指向性が変化し、これによって携帯機1と車両2との間での無線信号の送受信状態が悪化する場合において、例えば、異なる指向特性を有する2つのアンテナと、該各アンテナを切り替えるアンテナ切替手段としてのアンテナ切替回路とを携帯機1に具備させるとともに、CPU1cによりメカニカルキー10の収納の有無に応じて当該アンテナ切替回路を制御して前記各アンテナを切り替えさせ、これによりメカニカルキー10の収納時に変化する無線信号の指向性を補正するようにしてもよい。これにより、アンテナ1aのインピーダンスや送受信効率に加え、さらに指向性を含めた無線信号の送受信状態を適正化することができる。
In each of the above embodiments, the
1(1´)…携帯機、1a…(携帯機側)アンテナ、1c…CPU(携帯機側制御装置)、1m,1n…インピーダンス整合回路、1s…送信回路、1r…受信回路、10…メカニカルキー、10a…収納部、2…車両、SW2…プッシュスイッチ、Za…(アンテナ1aの)インピーダンス。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (1 ') ... Portable device, 1a ... (portable device side) antenna, 1c ... CPU (portable device side control apparatus), 1m, 1n ... Impedance matching circuit, 1s ... Transmission circuit, 1r ... Reception circuit, 10 ... Mechanical Key, 10a ... storage section, 2 ... vehicle, SW2, push switch, Za ... impedance of antenna 1a.
Claims (7)
前記収納部への前記メカニカルキーの収納の有無を検出するキー収納有無検出手段と、
前記アンテナと送信回路又は受信回路との間のインピーダンスを調整するインピーダンス調整手段と、
前記キー収納有無検出手段に電気的に接続され、前記メカニカルキーの収納の有無に応じて前記インピーダンス調整手段を制御し、前記アンテナと送信回路又は受信回路との間のインピーダンスを補正する携帯機側制御手段とを備えたことを特徴とする携帯機。 A portable device that is used for wireless communication control of a vehicle-mounted device, has a transmission circuit that transmits a radio signal via an antenna or a reception circuit that receives the signal, and stores an emergency mechanical key in a storage portion so that it can be taken out.
Key storage presence / absence detecting means for detecting presence / absence of storage of the mechanical key in the storage portion;
Impedance adjusting means for adjusting the impedance between the antenna and the transmitting circuit or the receiving circuit;
The portable device side that is electrically connected to the key storage presence / absence detection means, controls the impedance adjustment means according to whether the mechanical key is stored, and corrects the impedance between the antenna and the transmission circuit or the reception circuit. A portable device comprising a control means.
前記キー収納有無検出手段が、前記収納部に配設され、前記メカニカルキーの接触・非接触によりオン・オフ状態となるプッシュスイッチにより構成されている携帯機。 The portable device according to claim 1,
The portable device in which the key storage presence / absence detecting means is configured by a push switch that is disposed in the storage portion and is turned on / off by contact / non-contact of the mechanical key.
前記プッシュスイッチが、当該収納部に沿う複数箇所に配設され、
前記各プッシュスイッチのオン・オフ状態に基づいて、前記メカニカルキーの収納の有無、及び、前記収納部に対するメカニカルキーの収納深さを検知するようにした携帯機。 The portable device according to claim 2, wherein
The push switch is disposed at a plurality of locations along the storage portion,
A portable device that detects the presence or absence of storage of the mechanical key and the storage depth of the mechanical key with respect to the storage portion based on the on / off state of each push switch.
前記インピーダンス調整手段により、前記アンテナに対してインダクタを並列接続させ、前記メカニカルキーの収納時に変化する前記アンテナの静電容量を補正するか、又は、
前記アンテナに対してコンデンサを直列接続させ、前記メカニカルキーの収納時に変化する前記アンテナのインダクタンスを補正するようにした携帯機。 In the portable machine as described in any one of Claims 1-3,
By the impedance adjusting means, an inductor is connected in parallel to the antenna, and the capacitance of the antenna that changes when the mechanical key is stored is corrected, or
A portable device in which a capacitor is connected in series to the antenna to correct the inductance of the antenna that changes when the mechanical key is stored.
前記携帯機側制御手段が、前記送信回路又は受信回路を制御し、前記メカニカルキーの収納時に低下する前記アンテナの送受信効率を補償するようにした携帯機。 In the portable machine as described in any one of Claims 1-4,
The portable device in which the portable device-side control means controls the transmission circuit or the reception circuit to compensate for the transmission / reception efficiency of the antenna, which decreases when the mechanical key is stored.
異なる指向特性を有する少なくとも2つのアンテナと、
前記各アンテナを切り替えるアンテナ切替手段とを備え、
前記携帯機側制御手段が、前記メカニカルキーの収納の有無に応じて前記アンテナ切替手段を制御し、前記各アンテナを切り替えることで前記メカニカルキーの収納時に変化する前記無線信号の指向性を補正するようにした携帯機。 In the portable machine as described in any one of Claims 1-5,
At least two antennas having different directivity characteristics;
Antenna switching means for switching each antenna,
The portable device-side control means controls the antenna switching means according to whether or not the mechanical key is stored, and corrects the directivity of the radio signal that changes when the mechanical key is stored by switching the antennas. A portable device.
前記メカニカルキーの収納の有無を検出するキー収納有無検出ステップと、
前記メカニカルキーの収納の有無に応じて、前記アンテナと送信回路又は受信回路との間のインピーダンスを補正するインピーダンス補正ステップとを備えたことを特徴とするインピーダンス補正方法。 A portable device used for wireless communication control of a vehicle-mounted device, having a transmission circuit for transmitting a radio signal via an antenna or a reception circuit for receiving and storing an emergency mechanical key so that it can be taken out. Or an impedance correction method used to correct the impedance with the receiving circuit,
A key storage presence / absence detecting step for detecting presence / absence of storage of the mechanical key;
An impedance correction method comprising: an impedance correction step of correcting an impedance between the antenna and the transmission circuit or the reception circuit according to whether the mechanical key is stored.
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