JP2010213051A

JP2010213051A - 受信装置

Info

Publication number: JP2010213051A
Application number: JP2009057690A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Sawai; 剣澤井
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-09-24

Abstract

【課題】主に自動車のドアの施解錠などに用いられる受信装置に関し、安価であり、かつ受信装置単体で正負逆転した電圧に耐えうることを両立したものを提供することを目的とする。
【解決手段】保護手段３５を、一つのツェナーダイオード３４と複数の整流手段３１〜３３で構成し、ツェナーダイオード３４のアノード電極をグランドに接続すると共に、カソード電極を、複数の整流手段３１〜３３の一端と接続し、複数の整流手段３１〜３３の他端はスイッチ手段５〜７と接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に自動車に装着され、ドアの施解錠などの遠隔操作に使用される受信装置に関するものである。

近年、車両のドアの施解錠などを、機械式キーにより直接操作することに加え、運転者が携帯した送信装置によって、離れた箇所から遠隔操作することが広く行われているが、このような車両のドアの施解錠などに用いられる受信装置では、安価で確実に動作可能なものが求められている。

このような従来の受信装置について、図４を用いて説明する。

図４は従来の受信装置の回路ブロック図であり、同図において、１はアンテナ、２はＩＣなどの受信手段で、アンテナ１がコイルやコンデンサを介して受信手段２に接続される。

また、３はマイコンなどの制御手段で、この制御手段３に受信手段２と、ＩＣなどの記憶手段４と、トランジスタなどで構成されたスイッチ手段５、６、７が電気的に接続される。

ここで、スイッチ手段５、６は、共にベース電極が制御手段３に接続され、エミッタ電極がグランドに接続されており、またコレクタ電極がそれぞれ外部端子８、９に接続されている。

また、スイッチ手段７は、ベース電極が制御手段３に接続され、エミッタ電極が外部端子１０に、コレクタ電極が外部端子１１に接続されている。

そして、１２、１３、１４はツェナーダイオードで、アノード電極がグランドに接続され、カソード電極がそれぞれスイッチ手段５、６、７に接続されて保護手段を構成している。

そして、これらがプリント基板上などに、プリント基板の上下面に形成されたパターンで接続されて構成され、樹脂製の箱型の筐体などに収納されて、受信装置２０が構成されている。

そして、このような受信装置２０が車両の所定箇所に取付けられると共に、外部端子８、９、１０、１１がコネクタやリード線（図示せず）などによって、モータ２１、ルームランプ２２、およびブザー２３などの駆動装置に電気的に接続される。

なお、図４で、モータ２１やルームランプ２２の一端はダイオードなどの整流手段２４、２５を介して外部端子８、９に、他端は「＋Ｂ」として示す車両のバッテリーの正極端子に接続されており、外部端子１０も同様に整流手段２６を介して、車両のバッテリーの正極端子に接続されている。

これらの、整流手段２４、２５、２６は、例えばダイオードでは、アノード電極をバッテリー側、カソード電極を制御手段側に接続していた。

以上の構成において、例えば運転者が車両から数ｍ離れた場所で送信装置（図示せず）の押釦を押圧操作すると、送信装置から当該送信装置固有の識別信号を含んだ電波信号が送信され、受信装置２０のアンテナ１が送信装置からの電波信号を受信し、制御手段３は電波信号に含まれた識別信号が正規の信号であると判断すれば、記憶手段４内に記憶されたプログラムに従って、スイッチ手段５のベース電極に所定電圧の解錠信号Ｓ１を、スイッチ手段６のベース電極に点灯信号Ｓ２を、スイッチ手段７のベース電極に鳴音信号Ｓ３を送る。

そして、制御手段３から送られた解錠信号Ｓ１により、スイッチ手段５がＯＮして、エミッタ電極とコレクタ電極の間が導通し、これにより、モータ２１に電流が流れ、モータ２１が駆動して例えば車両のドアが解錠する。

また、制御手段３から送られた点灯信号Ｓ２により、スイッチ手段６がＯＮして、ルームランプ２２が点灯し、さらに制御手段３から送られた鳴音信号Ｓ３により、スイッチ手段７がＯＮして、ブザー２３が鳴る。

つまり、機械式キーにより車両のドアの施解錠を直接操作した場合と同様に、送信装置による遠隔操作で施解錠を行った場合においても、制御手段３がルームランプ２２を点灯したり、ブザー２３を鳴らして、運転者に車両の施解錠の操作が行われたことを知らせるものであった。

また、車両のエンジンが駆動している際に、車両の施解錠の操作を行う場合などには、エンジンのスパークノイズなどが発生するため、外部端子８、９、１０などから、瞬間的に高電圧となるサージノイズが進入することがある。

その場合は、ツェナーダイオード１２、１３、１４により、外部端子８、９、１０の電圧がツェナー電圧より高くならないように保たれ、スイッチ手段５、６、７を構成するトランジスタなどが破壊しないように保護するものであった。

なお、ツェナー電圧とは、ツェナーダイオード１２、１３、１４が、カソード電極からアノード電極へ、つまり所謂逆方向に電流が流れる際の電圧で、ツェナーダイオード１２、１３、１４のツェナー電圧は例えば２７Ｖとなっている。

このツェナー電圧による特性を利用して、電圧を安定化することが広く行われているが、ツェナーダイオードは一般のダイオードより比較的高額な電子部品となっており、モータ２１、ルームランプ２２、およびブザー２３などの駆動装置ごとにツェナーダイオード１２、１３、１４がそれぞれ必要な従来の受信装置では、安価なものとすることの障害となっていた。

また、従来の受信装置にバッテリーから供給される電圧が、バッテリー交換の際、万が一、電極接続ミスなどで、正負逆転した場合に、受信装置に過大な負荷を与えないために、整流手段２４〜２６をモータ２１、ルームランプ２２、ブザー２３などの駆動装置と外部端子８、９、１１の間などに設けることが必要であった。

つまり、整流手段２４〜２６は例えばダイオードのアノード電極をバッテリー電源側、カソード電極を受信装置側にして接続し、受信装置側から意図しない電流がバッテリー側へ流れることを防止して、受信装置を保護するものであった。

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が知られている。
特開２００６−２１７７６８号公報

しかしながら、上記従来の受信装置においては、保護手段を構成するツェナーダイオード１２、１３、１４は、高価な電子部品であるために、上述したように受信装置２０を安価にすることが困難であるという課題があった。

また、整流手段２４〜２６を受信装置２０の外部に実装するには工数がかか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、安価であり、かつ受信装置単体で正負逆転した電圧に耐えうる受信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は、保護手段を、一つのツェナーダイオードと所定方向の電流を遮断する複数の整流手段で構成し、ツェナーダイオードのアノード電極がグランドに接続すると共に、カソード電極を、複数の整流手段の一端と接続し、複数の整流手段の他端を、前記スイッチ手段に接続しているため、安価であり、かつ受信装置単体で正負逆転した電圧に耐えうる受信装置を提供することができるという作用を有するものである。

以上のように本発明によれば、安価であり、かつ受信装置単体で正負逆転した電圧に耐えうる受信装置を提供す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３を用いて説明する。

なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の手段分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による受信装置の回路ブロック図であり、同図において、従来の受信装置について説明したのと同様に、１はアンテナ、２はＩＣなどの受信手段で、アンテナ１がコイルやコンデンサを介して受信手段２に接続される。

また、３はマイコンなどの制御手段で、この制御手段３に受信手段２と、ＩＣなどの記憶手段４と、トランジスタなどで構成されたスイッチ手段５、６、７が電気的に接続されていることについても従来の技術の場合と同様である。

ここで、スイッチ手段５、６、７をトランジスタで構成した場合、スイッチ手段５のベース電極は制御手段３に接続され、エミッタ電極はグランドに接続され、コレクタ電極は外部端子８に接続される。

また、スイッチ手段６も、スイッチ手段５と同じように、ベース電極は制御手段３に接続され、エミッタ電極はグランドに接続されているが、コレクタ電極が外部端子９に接続される点だけ異なる。

さらに、スイッチ手段７は、ベース電極は制御手段３に接続され、エミッタ電極は外部端子１０に、コレクタ電極は外部端子１１に接続される。

そして、３１、３２、３３はダイオードなどで構成された整流手段で、それぞれスイッチ手段５、６、７と接続されており、スイッチ手段５、６、７から整流手段３１、３２、３３の方向への電流は流すが、逆方向の電流は流さないように配置される。

つまり、例えば、整流手段３１、３２、３３がダイオードであれば、各アノード電極が、スイッチ手段５のコレクタ端子、スイッチ手段６のコレクタ端子、スイッチ手段７のエミッタ端子に接続されている。

そして、３４は、アノード電極がグランドに接続されたツェナーダイオードで、カソード電極が整流手段３１、３２、３３に接続されており、整流手段３１、３２、３３の各カソード電極が、ツェナーダイオード３４のカソード電極と接続される。

また、スイッチ手段５〜７に接続されたこれらの整流手段３１、３２、３３と、ツェナーダイオード３４から保護手段３５が構成されている。

そして、アンテナ１、受信手段２、制御手段３、記憶手段４、スイッチ手段５〜７、外部端子８〜１１、保護手段３５がプリント基板上などの上下面に配された配線パターンを介して接続され、そのプリント基板などが、樹脂製の箱型の筐体などに収納されて、受信装置４０が構成されている。

そして、このような受信装置４０が車両の所定箇所に取付けられると共に、外部端子８、９、１０、１１がコネクタやリード線（図示せず）などによって、モータ２１や、ルームランプ２２や、ブザー２３などの駆動装置に電気的に接続される。

なお、図１で、モータ２１やルームランプ２２の一端は外部端子８、９に、他端は「＋Ｂ」として示す車両のバッテリーの正極端子に接続されており、外部端子１０も同様に車両のバッテリーの正極端子に接続されている。

以上の構成において、例えば運転者が車両から数ｍ離れた場所で送信装置（図示せず）の押釦を押圧操作すると、送信装置から当該送信装置固有の識別信号を含んだ電波信号が送信され、受信装置４０のアンテナ１が送信装置からの電波信号を受信し、制御手段３は電波信号に含まれた識別信号が正規の信号であると判断すれば、記憶手段４内に記憶されたプログラムに従って、スイッチ手段５のベース電極に解錠信号Ｓ１を送り、スイッチ手段６のベース電極に点灯信号Ｓ２を、スイッチ手段７のベース電極に鳴音信号Ｓ３を送る。

そして、制御手段３から送られた解錠信号Ｓ１により、スイッチ手段５がＯＮして、エミッタ電極とコレクタ電極の間が導通して、モータ２１が駆動することで、車両のドアが解錠する。

なお、このようにモーター２１が駆動する際の電流経路について、図２の電流経路図を用いて説明すると、同図において、スイッチ手段５のエミッタ電極とコレクタ電極の間に導通する電流経路としては、例えば、実線で示した経路Ａと点線で示した経路Ｂ、Ｃで示す三通りの経路が考えられる。

まず、実線で示した経路Ａは、これに電流が流れるとモータ２１を駆動する電流経路であるが、グランドに接続されたエミッタ電極より外部端子８の方が電圧が高く、電流経路に障害も無いため、問題なく電流を流すことが出来る。

また、点線で示した経路Ｂは、これに電流が流れるとルームランプ２２を点灯する電流経路であるが、グランドに接続されたエミッタ電極より外部端子９の方が電圧が高いものの、整流手段３１で電流が遮断されるため、経路Ｂで電流が流れることは無い。

さらに、同じく点線で示した経路Ｃでは、外部端子１０がバッテリーに直接接続されているため、外部端子８、９よりも電圧が高く、この経路Ｃに電流が流れると、経路Ｃが最も電流値が高くなり、経路Ａの電流が非常に減少することとなるが、経路Ｂと同様に整流手段３１によって電流が遮断されるため、この経路Ｃに電流が流れることは無い。

すなわち、整流手段３１によって、スイッチ手段５のエミッタ電極とコレクタ電極の間に導通する電流経路は経路Ａに限定されており、これにより経路Ａにモータ２１を駆動するために充分な電流が流れる。

なお、ここで、スイッチ手段５についての電流経路について説明したが、スイッチ手段６、７のエミッタ電極・コレクタ電極間が導通した場合の電流も同様で、スイッチ手段６、７は、各々整流手段３２、３３により、各々外部端子９、１０を介した電流経路を除いて、それ以外の電流経路が遮断される。

これにより、支障なくルームランプ２２を点灯し、ブザー２３を鳴らすことが出来るものである。

次に例えば、車両が走行中など、エンジンのスパークノイズなどにより、外部端子８、９、１０から、瞬間的に高電圧となるサージノイズが進入した場合には、以下のようにサージノイズが吸収される。

例えば、外部端子８からサージノイズが進入した場合について、図３の外部端子８の電圧の変化を示す図を用いて説明すると、同図は横軸を経過時間、縦軸を電圧とおいて、サージノイズを受けている時間経過とその時の外部端子８の電圧値の変化を示したものである。

もし、ツェナーダイオード３４を設けないものとした場合には、時刻Ｔ１からサージノイズを受け始め外部端子８の電圧が上昇を開始し、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の間は、図３の点線で示すように山型の電圧変化となり、外部端子８で観測される電圧が、スイッチ手段５などの受信装置４０内部の電子部品を電気的に損傷するほど過大な電圧となってしまう。

それに対し、ツェナーダイオード３４を設けることで、図３の時刻Ｔ２から時刻Ｔ３では実線で示すように、外部端子８の電圧の上昇が止まり、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで一定値に保たれる。

この一定値に保たれる間の電圧を「Ｖｔ＋Ｖｄ」としたが、「Ｖｔ」はツェナーダイオード３４のツェナー電圧で例えば２７Ｖであり、Ｖｄはダイオード３１が順方向で電圧降下する電圧で、このＶｄはダイオードにおいては概ね０．６〜０．７Ｖである。

そして、サージノイズが終息する時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までは、外部端子８の電圧は低下し、時刻Ｔ４でサージノイズが完全に終息しバッテリーの電圧に戻り、時刻Ｔ１〜Ｔ４において、受信装置４０内部に過大な電圧負荷が加わらないものとしている。

ここで、上述においては、外部端子８について説明したが、外部端子９、１０についても同様に、ツェナーダイオード３４によりサージノイズが吸収されるため、サージノイズを受けた場合においても、電圧は一定値以上に上がらないようスイッチ手段６、７を保護するものである。

つまり、外部端子８、９、１０に、通常のダイオードより比較的高価なツェナーダイオードを複数、外部端子８、９、１０ごとに設けた構成にしなくても、一つのツェナーダイオード３４は各外部端子８、９、１０から進入したサージノイズを吸収でき、安価に受信機を構成しうるものとしている。

そして、複数のツェナーダイオードを一つにしたとしても、スイッチ手段５〜７がＯＮすることに伴い不要な電流経路が生じないようにするために、安価なダイオードなどの整流手段３１〜３３を備えるものとしている。

さらに、従来の受信装置にバッテリーから供給される電圧が、バッテリー交換の際、万が一、電極接続ミスなどで、正負逆転した場合にも、受信装置４０は保護される。

この場合には、ツェナーダイオード３４は、アノード電極側で電圧が高くなり電流を遮断する機能を果たせないが、ダイオードで構成された整流手段３１、３２、３３において、グランドに接続されたカソード電極よりアノード電極の方が電圧は低くなり、整流手段３１、３２、３３が電流を流さないため、受信装置内に意図しない電流が流れることが無く、受信装置が電気的な破壊を生じることが無いものとしている。

つまり、整流手段３１〜３３は、バッテリーの正負電極が正常に接続されている場合には、不要な電流経路が生じないものとすることが出来ると共に、バッテリーの正負電極が逆接続されている場合にも、受信装置内に意図しない電流が流れることを防止することが出来る。

このように本実施の形態によれば、保護手段３５を、一つのツェナーダイオード３４と所定方向の電流を遮断する複数の整流手段３１〜３３で構成し、ツェナーダイオード３４のアノード電極をグランドに接続すると共に、カソード電極を、複数の整流手段と接続し、複数の整流手段は、前記ツェナーダイオード３４から整流手段へ流れる電流を遮断するよう設けているため、安価であり、かつ受信装置単体で正負逆転した電圧に耐えうる受信装置４０を得ることができるものである。

なお、以上の説明では、スイッチ手段５〜７はトランジスタとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、スイッチ手段５〜７として機械式スイッチを用いても本発明の実施は可能である。

また、以上の説明では、送信装置から受信装置４０へ電波信号を送信する、いわゆるキーレスシステムについて説明したが、送信装置と受信装置の双方に送信手段と受信手段を設け、送信装置と受信装置が互いに通信を行う、いわゆるスマートエントリシステムにおいても、本発明の実施は可能である。

本発明による受信装置は、安価であり、かつ受信装置単体で正負逆転した電圧に耐えうるものが得られ、主に自動車のドアの施解錠などの操作用として有用である。

本実施の形態による受信装置の回路ブロック図動作時の電流経路図サージノイズ進入時の電圧変化図従来の受信装置の回路ブロック図

１アンテナ
２受信手段
３制御手段
４記憶手段
５、６、７スイッチ手段
８、９、１０、１１外部端子
２１モータ
２２ルームランプ
２３ブザー
３１、３２、３３整流手段
３４ツェナーダイオード
３５保護手段
４０受信装置

Claims

アンテナからの電波信号を復調する受信手段と、
前記受信手段に接続された制御手段と、
前記制御手段と外部端子との間に接続されて、駆動装置を駆動する複数のスイッチ手段と、
前記スイッチ手段に接続された保護手段と
からなるものであって、
前記保護手段は、一つのツェナーダイオードと所定方向の電流を遮断する複数の整流手段から構成され、
前記ツェナーダイオードのアノード電極がグランドに接続されると共に、カソード電極が、複数の前記整流手段の一端と接続され、
複数の前記整流手段の他端は、前記スイッチ手段に接続された受信装置。