JP2010263570A - キーレスエントリ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが意識的にリモートコントロールキーを操作した場合にのみ、車両のドアがロック／アンロックされるキーレスエントリ装置の提供。
【解決手段】遠隔操作キー７に設けられた送信側アンテナ１２から送信された電波を、車両１に設けられた受信側アンテナ２により受信し、車両１のドア（図示せず）を遠隔操作によりロック／アンロックするキーレスエントリ装置。受信側アンテナ２は、垂直的偏波又は水平的偏波を受信し、送信側アンテナ１２は、一偏波方向的な偏波を送信する構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠隔操作キーから送信された電波を車両側で受信し、車両のドアを遠隔操作によりロック／アンロックするキーレスエントリ装置に関するものである。

キーレスエントリ装置は、近時、大抵の車両に装備されるようになっており、遠隔操作キーを操作することにより、機械的な施錠／開錠操作によらず、車両のドアをロック／アンロックするものである。遠隔操作には、伝播距離の短い微弱な極超短波（ＵＨＦ）が使用されることが多く、車両毎に定められたキーコードで変調されて遠隔操作キーから送信される。車両側では、受信し復調されたキーコードを照合して、ドアをロック／アンロックする。ドアのロック／アンロックに応じて、ハザードランプが点滅するもの、信号音を発するもの等がある。

特許文献１には、他の電子基板に積層し、受信回路が形成された受信用の電子基板にアンテナを一体に取り付け、受信用の電子基板及び他の電子基板の各板面に形成された各グランドパターンを接続して、アンテナ及び各グランドパターンでアンテナ部を構成する電波受信機が開示されている。この電波受信機は、各グランドパターンの接続にはインピーダンス素子を介してあり、高周波域におけるインピーダンスを調整して、垂直偏波及び水平偏波の一方に偏らないように、偏波特性を改善する。

特許文献２には、バーアンテナ又は小型ループアンテナからなり、アンテナのコイル部分の中心軸が互いに直行するように配置された一対のアンテナ素子と、この一対のアンテナ素子に対して位相を略９０度変えて給電する給電手段とを備える無指向性アンテナが開示されている。この無指向性アンテナは、円偏波の電波を四方に放射することができる。

特開２００５−１７５９３５号公報 特開２０００−９１８４１号公報

特許文献１，２に記載された電波受信機及び無指向性アンテナでは、アンテナの偏波特性の偏りに起因して、条件により通信が成立しないようなことがないように、アンテナの偏波特性の偏りが低減されるように構成されている。
アンテナの偏波特性の偏りが低減されると、通信可能距離は偏波によらず、また、方向によらず略均一化されるが、これは、ユーザにとっては良いことばかりではない。例えば、リモートコントロールキーが、車両外のユーザのポケット又は鞄の中で意図せずにボタン操作された（誤って何かに押された）場合、ユーザは、ドアがアンロックされても気が付かないので、盗難予防上問題がある。
また、アンテナの偏波特性の偏りを無くす為には、偏波面の異なるアンテナを組み合わせる必要があり、プリント基板上のパターンのみで構成することは難しく、構造が複雑でコストが高くなるという問題がある。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、ユーザが意識的にリモートコントロールキーを操作した場合にのみ、車両のドアがロック／アンロックされるキーレスエントリ装置を提供することを目的とする。

第１発明に係るキーレスエントリ装置は、遠隔操作キーに設けられた送信側アンテナから送信された電波を、車両に設けられた受信側アンテナにより受信し、車両のドアを遠隔操作によりロック／アンロックするキーレスエントリ装置において、前記受信側アンテナは、垂直的偏波又は水平的偏波を受信し、前記送信側アンテナは、一偏波方向的な偏波を送信するように構成してあることを特徴とする。

このキーレスエントリ装置では、遠隔操作キーに設けられた送信側アンテナから送信された電波を、車両に設けられた受信側アンテナにより受信し、車両のドアを遠隔操作によりロック／アンロックする。受信側アンテナは、垂直的偏波又は水平的偏波の一方のみを受信し、送信側アンテナは、一偏波方向的な偏波を送信する。従って、受信側アンテナは、送信側アンテナが略垂直方向又は水平方向に保持されている場合にのみ、受信することができる。

第２発明に係るキーレスエントリ装置は、前記送信側アンテナが送信する電波は、一偏波方向の偏波、及び該偏波に直交する方向の偏波の電界強度比が１０以上であることを特徴とする。

第３発明に係るキーレスエントリ装置は、前記送信側アンテナは、プリント基板上にパターンが形成されて構成してあることを特徴とする。

このキーレスエントリ装置では、送信側アンテナは、プリント基板上にパターンが形成されて構成してある。これにより、送信側アンテナは、別部品を必要とせず、安価に構成できる。

第４発明に係るキーレスエントリ装置は、前記受信側アンテナは、プリント基板上にパターンが形成されて構成してあることを特徴とする。

このキーレスエントリ装置では、受信側アンテナは、プリント基板上にパターンが形成されて構成してある。これにより、受信側アンテナは、別部品を必要とせず、安価に構成できる。

第５発明に係るキーレスエントリ装置は、前記遠隔操作キーは、扁平部分を有していることを特徴とする。

本発明に係るキーレスエントリ装置によれば、ユーザが意識してリモートコントロールキーを所定の姿勢に保持して操作した場合にのみ、車両のドアがロック／アンロックされるキーレスエントリ装置を実現することができる。

本発明に係るキーレスエントリ装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。 図１に示す受信装置の構成例を示す説明図である。 図１に示すリモートコントロールキーの構成例を示す説明図である。 図１に示す送信アンテナの指向特性の例を示す特性図である。 図１に示す受信装置の他の構成例を示す説明図である。 図１に示す受信装置の他の構成例を示す説明図である。 図１に示す受信装置の他の構成例を示す説明図である。

以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るキーレスエントリ装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
このキーレスエントリ装置は、車両１側に設けられた受信アンテナ２、受信回路３、信号処理部４、ドアロック制御部５及びドアロックアクチュエータ６と、リモートコントロールキー（遠隔操作キー）７に設けられた操作部８、キーコード出力部９、発振回路１０、送信回路１１及び送信アンテナ１２とを備えている。

尚、受信アンテナ２、受信回路３及び信号処理部４は、受信装置３０に含まれ、例えば、車両１のダッシュボードの内部に設けられている。ドアロック制御部５及びドアロックアクチュエータ６は、ドアの数に応じて複数備えられ、それぞれのドアに内蔵されている。また、リモートコントロールキー（以下、リモコンキーと記載）７には、図示しない電池を電源として備えている。

リモコンキー７の操作部８が有する複数の操作ボタンの何れかが操作されると、キーコード出力部９が、操作された操作ボタンに応じたキーコードを作成して出力する。また、発振回路１０が、このキーレスエントリ装置に定められた周波数の例えば極超短波（ＵＨＦ）を発振する。
キーコード出力部９が出力したキーコード、及び発振回路１０が発振した極超短波は、送信回路１１に与えられる。送信回路１１は、キーコードにより極超短波を変調し、変調した極超短波を、送信アンテナ１２から送信する。

車両１側の受信回路３は、受信アンテナ２により、送信アンテナ１２からの極超短波を受信すると、復調してキーコードを抽出し信号処理部４に与える。信号処理部４は、与えられたキーコードに応じた制御信号をドアロック制御部５に与える。ドアロック制御部５は、与えられた制御信号に応じてドアロックアクチュエータ６を駆動制御する。

図２（ａ）は、図１に示す受信装置３０の構成例を示す説明図である。
この受信装置３０は、プリント基板２０の表面の一方の端部に、受信回路３及び信号処理部４を含む無線受信ＩＣ２１と金属ロッドアンテナ３１とが設けられている。無線受信ＩＣ２１及び金属ロッドアンテナ３１間は、プリント基板２０の表面に形成されたミアンダ配線（ジグザグ配線）２２で接続されている。プリント基板２０の裏面には、グランドパターン（地板）２３が形成されている。
プリント基板２０の表面の他方の端部には、ドアロック制御部５（複数）と接続する為のコネクタ２４が設けられている。

金属ロッドアンテナ３１は、折り曲げられることなくプリント基板２０に対して垂直に設けられ、ミアンダ配線２２部分も含めて受信アンテナ２とし、アンテナ長をかせいでいる。
この受信装置３０は、プリント基板２０が略水平になるように、車両１に搭載される。従って、受信アンテナ２は、図２（ｂ）に示すような地板に垂直方向に設けられたモノポールアンテナに近い受信特性を有し、略垂直偏波のみを受信するようになっている。

図３は、図１に示すリモコンキー７の構成例を示す説明図であり、（ａ）はリモコンキー７の外形を示している。
リモコンキー７は、方形の板形状（扁平形状）に成形された樹脂製の筐体を有し、筐体表面に操作部８の操作ボタン８ａ，８ｂ，８ｃが設けられている。筐体内には、図３（ｂ）に示すような方形のプリント基板２６が、筐体表面と平行になるように収納されている。

プリント基板２６の表面には、送信アンテナ１２として、端部に沿って線状導体が３重に周回されたループアンテナのパターン２７が形成されている。プリント基板２６の表面の中央部分には、キーコード出力部９、発振回路１０及び送信回路１１を含む無線送信ＩＣ２８が設けられている。

図４は、送信アンテナ１２の指向特性の例を示す特性図である。送信アンテナ１２を水平に保持している場合（プリント基板２６及びリモコンキー７も水平に保持される）の、水平偏波の各方向（０〜３６０°）の強度を（ａ）に示し、垂直偏波の各方向（０〜３６０°）の強度を（ｂ）に示している。水平偏波及び垂直偏波の強度の比は１０以上になっており、送信アンテナ１２は略水平偏波のみを送信すると言うことができる。尚、送信アンテナ１２を立てて（垂直に）保持する場合は、水平偏波の強度が（ｂ）に、垂直偏波の強度が（ａ）になり、相互に入れ代わることになる。

以上より、リモコンキー７を立てて（垂直に）保持し、操作ボタン８ａ〜８ｃを操作した場合は、垂直に保持された送信アンテナ１２から略垂直偏波のみが送信され、略垂直偏波のみを受信する受信アンテナ２により受信される。リモコンキー７を立てないで保持し操作した場合は、送信アンテナ１２から垂直偏波でない偏波が送信されるので、受信アンテナ２は略受信できない。
これにより、ユーザが意図しないリモコンキー７の誤操作を回避することが可能となる。また、リモコンキー７の送信出力を低減させることが可能となって、リモコンキー７の電池寿命を延ばすことができる。また、通常の偏波特性の偏りを無くすアンテナ設計をする必要がなくなり、設計を簡素化することが可能となる。

図５は、図１に示す受信装置の他の構成例を示す説明図である。
この受信装置３０ａでは、プリント基板２０ａの表面の一方の端部に、無線受信ＩＣ２１と金属ロッドアンテナ３１ａとが設けられている。無線受信ＩＣ２１及び金属ロッドアンテナ３１ａ間は、プリント基板２０ａの表面に形成されたミアンダ配線２２ａで接続されている。プリント基板２０ａの裏面には、グランドパターン（地板）２３ａが形成されている。

金属ロッドアンテナ３１ａは、１回折り曲げられて、プリント基板２０ａに平行な部分を長くした逆Ｌ字形に形成され、ミアンダ配線２２ａ部分も含めて受信アンテナ２とし、アンテナ長（図２の場合の奇数倍）をかせいでいる。
この受信装置３０ａは、プリント基板２０ａが略水平になるように、車両１に搭載される。受信アンテナ２（３１ａ）は、水平部分に流れる電流がグランドパターン２３ａに流れる電流と相殺し合うので、図２の場合と同様の垂直方向に設けられたモノポールアンテナに近い受信特性を有し、略垂直偏波のみを受信する。その他の構成は、図２（ａ）で説明した受信装置３０の構成と同様であるので、説明を省略する。

この受信装置３０ａでは、ユーザがリモコンキー７を垂直に保持して、操作ボタン８ａ〜８ｃを操作した場合は、垂直に保持された送信アンテナ１２から略垂直偏波のみが送信され、略垂直偏波のみを受信する受信アンテナ２（３１ａ）により受信される。ユーザがリモコンキー７を垂直にしないで保持し操作した場合は、送信アンテナ１２から垂直偏波でない偏波が送信されるので、受信アンテナ２（３１ａ）は略受信できない。

図６は、図１に示す受信装置の他の構成例を示す説明図である。
この受信装置３０ｂでは、プリント基板２０ｂの表面の一方の端部に、無線受信ＩＣ２１が設けられている。プリント基板２０ｂの表面の中央部には、受信アンテナ２として方形のパターン（パッチアンテナ）３１ｂが形成されている。パターン３１ｂは、その中心を外して設けられた給電点が、プリント基板２０ｂの図示しない孔を貫通した同軸線の内導体により、無線受信ＩＣ２１と接続されている。同軸線の外導体は、プリント基板２０ｂの裏面に形成されたグランドパターン（地板）２３ｂに接続されている。

この受信装置３０ｂは、プリント基板２０ｂが略水平になるように、車両１に搭載される。従って、受信アンテナ２は、水平方向に設けられたパッチアンテナの受信特性を有する。パッチアンテナは、パターン３１ｂとグランドパターン２３ｂとの間に電界が生じ、パターン３１ｂと平行方向に磁流が生じるように受信するので、略垂直偏波のみを受信する。その他の構成は、図２（ａ）で説明した受信装置３０の構成と同様であるので、説明を省略する。

この受信装置３０ｂでは、リモコンキー７を垂直に保持して、操作ボタン８ａ〜８ｃを操作した場合は、垂直に保持された送信アンテナ１２から略垂直偏波のみが送信され、略垂直偏波のみを受信する受信アンテナ２により受信される。リモコンキー７を垂直に保持しないで操作した場合は、送信アンテナ１２から垂直偏波でない偏波が送信されるので、受信アンテナ２は略受信できない。

尚、上述した受信装置３０，３０ａ，３０ｂは、プリント基板２０ａ，２０ｂ，２０ｂが略水平になるように、車両１に搭載されるが、プリント基板２０ａ，２０ｂ，２０ｂが略垂直になるように、車両１に搭載することも可能である。その場合、受信アンテナ２は、略水平偏波のみを受信するので、ユーザは、リモコンキー７を水平に保持して操作する。

図７は、図１に示す受信装置の他の構成例を示す説明図である。
この受信装置３０ｃは、受信アンテナ２として、プリント基板２０ｃの表面に、端部に沿って線状導体が３重に周回されて、ループアンテナのパターン３１ｃが形成されている。プリント基板２０ｃの表面のパターン３１ｃの中央部分には、無線受信ＩＣ２１が設けられている。

この受信装置３０ｃは、プリント基板２０ｃが水平方向に対して略垂直になるように、車両１に搭載される。従って、受信アンテナ２は、垂直方向に設けられたループアンテナの受信特性を有するので、略垂直偏波のみを受信する。その他の構成は、図２（ａ）で説明した受信装置３０の構成と同様であるので、説明を省略する。

この受信装置３０ｃでは、リモコンキー７を垂直に保持して、操作ボタン８ａ〜８ｃを操作した場合は、垂直に保持された送信アンテナ１２から略垂直偏波のみが送信され、略垂直偏波のみを受信する受信アンテナ２により受信される。リモコンキー７を垂直に保持しないで操作した場合は、送信アンテナ１２から垂直偏波でない偏波が送信されるので、受信アンテナ２は略受信できない。

１ 車両
２ 受信アンテナ（受信側アンテナ）
３ 受信回路
４ 信号処理部
５ ドアロック制御部
６ ドアロックアクチュエータ
７ リモートコントロールキー（遠隔操作キー）
８ 操作部
８ａ，８ｂ，８ｃ 操作ボタン
９ キーコード出力部
１０ 発振回路
１１ 送信回路
１２ 送信アンテナ（送信側アンテナ）
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２６ プリント基板
２１ 無線受信ＩＣ
２２，２２ａ ミアンダ配線
２３，２３ａ，２３ｂ グランドパターン（地板）
２７，３１ｃ パターン
２８ 無線送信ＩＣ
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 受信装置
３１，３１ａ 金属ロッドアンテナ
３１ｂ パターン（パッチアンテナ）

Claims (5)

1. 遠隔操作キーに設けられた送信側アンテナから送信された電波を、車両に設けられた受信側アンテナにより受信し、車両のドアを遠隔操作によりロック／アンロックするキーレスエントリ装置において、
   前記受信側アンテナは、垂直的偏波又は水平的偏波を受信し、前記送信側アンテナは、一偏波方向的な偏波を送信するように構成してあることを特徴とするキーレスエントリ装置。
2. 前記送信側アンテナが送信する電波は、一偏波方向の偏波、及び該偏波に直交する方向の偏波の電界強度比が１０以上である請求項１記載のキーレスエントリ装置。
3. 前記送信側アンテナは、プリント基板上にパターンが形成されて構成してある請求項１又は２記載のキーレスエントリ装置。
4. 前記受信側アンテナは、プリント基板上にパターンが形成されて構成してある請求項１乃至３の何れか１項に記載のキーレスエントリ装置。
5. 前記遠隔操作キーは、扁平部分を有している請求項１乃至４の何れか１項に記載のキーレスエントリ装置。

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