JP2011015120A

JP2011015120A - 受信装置

Info

Publication number: JP2011015120A
Application number: JP2009156699A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Fujikawa; 和彦藤川; Kazuhiro Maeda; 和宏前田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2011-01-20

Abstract

【課題】主に自動車のドアの施解錠や開閉等に用いられる受信装置に関し、小型化が図れ、安価で確実な操作の可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、導電線材製のアンテナ１１の受信部１１Ｂに、誘電手段１３を設けることによって、アンテナ１１の長さを、受信する電波の波長λの約１／４よりも短く形成できるため、全体の小型化が図れると共に、安価で確実な操作の可能な受信装置を得ることができるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に自動車に装着され、ドアの施解錠や開閉等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や開閉等を、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おり、この送信装置からの電波信号を受信する受信装置においても、安価で確実な操作の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８を用いて説明する。

図８は従来の受信装置のブロック回路図であり、同図において、１は銅合金や鋼等の導電金属線材製のアンテナで、垂直に延出した給電部１Ａと、この給電部１Ａにほぼ直角に連結されると共に、複数の箇所で折曲されて水平方向に延出した受信部１Ｂから形成されている。

また、２は上下面に複数のランドや配線パターン（図示せず）が形成された配線基板で、この配線基板２にアンテナ１の給電部１Ａ下端が半田付け等によって固定装着されている。

さらに、３は配線基板２に実装されたＩＣ等の復調手段、４は同じくマイコン等の制御手段で、アンテナ１の給電部１Ａが、コイルやコンデンサを介して復調手段３に接続されると共に、この復調手段３に制御手段４が接続され、これらを略箱形で絶縁樹脂製のケース（図示せず）が覆って、受信装置が構成されている。

そして、このような受信装置が自動車内に装着され、コネクタやリード線（図示せず）等によって、車両の電子回路やバッテリ（図示せず）に電気的に接続されると共に、制御手段４がモータやソレノイド（図示せず）等から形成された駆動手段５に接続される。

以上の構成において、運転者が自動車からある程度離れた場所で、機械式キーと共に携帯した送信装置（図示せず）を操作すると、識別コードや駆動コードから形成された所定の電波信号が送信装置から送信される。

そして、この電波信号を受信装置のアンテナ１が受信し、復調手段３から制御手段４に、電波信号が復調されたパルス信号が出力され、これによって制御手段４が運転者を確認すると共に、駆動手段５を駆動して、例えばフロントドア（図示せず）の解錠や、トランクドア（図示せず）の開扉が遠隔操作によって行われる。

つまり、車両に接近し機械式キーによって、各ドアの施解錠や開閉等を直接行うことに加え、携帯した送信装置を操作することによって、車両からある程度離れた場所からでも、各ドアの施解錠や開閉等を遠隔操作できるように構成されている。

そして、このような車両の遠隔操作には、一般に周波数３１２〜４５０ＭＨｚの電波が用いられており、受信装置のアンテナ１は受信する電波の波長λの約１／４の長さが必要なため、例えば受信する電波の周波数が４３４ＭＨｚ前後であった場合には、アンテナ１は給電部１Ａが２０ｍｍ前後、受信部１Ｂが１５０ｍｍ前後の長さに形成されている。

なお、受信する電波の周波数がこれより大きな場合には、アンテナ１の全長はこれより短く、小さな周波数の場合には長い寸法に形成される。

また、このような受信装置を車両に装着した際、アンテナ１の近傍に誘電性の電線や金属部品等が配置されていると、これらの外部誘電体によって、０．０３ｐＦ以下の値ではあるが、アンテナ１の静電容量が変化してしまう場合がある。

したがって、このような場合には、所定の周波数の電波を確実に受信できるようにするために、給電部１Ａと復調手段３の間のコイルのインダクタンスを変化させて、アンテナ１の静電容量を合致させる等の、調整が行われているものであった。

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２００８−２１９２２０号公報

しかしながら、上記従来の受信装置においては、受信装置のアンテナ１は受信する電波の波長λの約１／４の長さが必要なため、受信する電波の周波数によってアンテナ１の全長が決まってしまい、全体の小型化を図ることが困難で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、小型化が図れ、安価で確実な操作の可能な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、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、給電部及びこれに連結された受信部から形成された導電線材製のアンテナの受信部に、誘電手段を設けて受信装置を構成したものであり、受信部に設けられた誘電手段によって、アンテナの長さを受信する電波の波長λの約１／４よりも短く形成できるため、全体の小型化が図れると共に、安価で確実な操作の可能な受信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、複数のランドや配線パターンが形成された配線基板にアンテナを装着すると共に、このランドによって誘電手段を形成したものであり、コンデンサ等の別部品を用いる必要がなくなるため、より安価に受信装置を形成することが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、小型化が図れ、安価で確実な操作の可能な受信装置を実現することができるという有利な効果が得られる。

本発明の一実施の形態による受信装置のブロック回路図同部分斜視図同他の実施の形態による部分斜視図同部分斜視図同部分斜視図同部分斜視図同部分斜視図従来の受信装置のブロック回路図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図７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部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ブロック回路図であり、同図において、１１はアンテナで、線径０．５〜１．５ｍｍ前後の銅合金や鋼、アルミニウム等の導電金属線材から形成され、この表面には金や錫、ニッケル等のメッキが施されている。

そして、このアンテナ１１は、垂直に延出した給電部１１Ａと、この給電部１１Ａにほぼ直角に連結され水平方向に延出した受信部１１Ｂ、及びこの受信部１１Ｂにほぼ直角に連結された折曲部１１Ｃによって、略コの字状の形状に形成されている。

また、１２はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状、または紙フェノールやガラス入りエポキシ等の板状の配線基板で、上下面には銅箔等によって複数のランドや配線パターン（図示せず）が形成されると共に、この配線基板１２にアンテナ１１の給電部１１Ａ下端が半田付け等によって固定装着されている。

さらに、配線基板１２の下面には、図２の部分斜視図に示すように、折曲部１１Ｃ下端が挿通する貫通孔１２Ａが形成されると共に、この外周には銅箔のランドによって略リング状の接続部１３Ａが設けられている。

そして、この接続部１３Ａの外周には配線基板１２の素地が露出した間隙部１３Ｂと、銅箔のランドによってグランド部１３Ｃが設けられると共に、これらの接続部１３Ａと間隙部１３Ｂ、グランド部１３Ｃによって、誘電手段１３が形成されている。

また、この誘電手段１３は接続部１３Ａの直径Ｄと間隙部１３Ｂの幅Ｌの寸法によって、接続部１３Ａとグランド部１３Ｃ間の静電容量値が０．１〜５ｐＦとなるように、例えば接続部１３Ａの直径Ｄを３．２ｍｍ、間隙部１３Ｂの幅Ｌを０．３５ｍｍとすることで、静電容量値が０．５ｐＦとなるように形成されている。

そして、アンテナ１１の折曲部１１Ｃ下端が貫通孔１２Ａに挿入され、接続部１３Ａに半田付け等によって固着されて、受信部１１Ｂ先端に、例えば静電容量０．５ｐＦの誘電手段１３が接続された構成となっている。

さらに、３は配線基板１２に実装されたＩＣ等の復調手段、４は同じくマイコン等の制御手段で、アンテナ１１の給電部１１Ａが、コイルやコンデンサを介して復調手段３に接続されると共に、この復調手段３に制御手段４が接続され、これらを略箱形で絶縁樹脂製のケース（図示せず）が覆って、受信装置が構成されている。

以上の構成において、運転者が自動車からある程度、例えば１０ｍ前後離れた場所で、機械式キーと共に携帯した送信装置（図示せず）を操作すると、識別コードや駆動コードから形成された所定の電波信号が送信装置から送信される。

そして、この電波信号を受信装置のアンテナ１１が受信し、復調手段３から制御手段４に、電波信号が復調されたパルス信号が出力され、これによって制御手段４が運転者を確認すると共に、駆動手段５を駆動して、例えばフロントドア（図示せず）の解錠や、トランクドア（図示せず）の開扉が遠隔操作によって行われる。

そして、このような車両の遠隔操作には、一般に周波数３１２〜４５０ＭＨｚの電波が用いられ、受信装置のアンテナ１１は通常、受信する電波の波長λの約１／４の長さが必要であるが、本発明の受信装置は上述したように、受信部１１Ｂ先端の折曲部１１Ｃ下端に、例えば静電容量０．５ｐＦの誘電手段１３が設けられているため、アンテナ１１の長さを波長λ／４よりも短く形成できるようになっている。

すなわち、例えば受信する電波の周波数が４３４ＭＨｚ前後であった場合、通常アンテナ１１の長さは、背景技術の項で説明したように１７０ｍｍ前後の全長が必要であるが、本実施の形態においては、給電部１１Ａが２０ｍｍ前後、受信部１１Ｂが９０ｍｍ前後、折曲部１１Ｃが２０ｍｍ前後の長さとなっており、全長として４０ｍｍ程短く形成されている。

つまり、アンテナ１１の受信部１１Ｂ先端の折曲部１１Ｃ下端に、誘電手段１３を設けることによって、アンテナ１１の長さを、受信する電波の波長λの約１／４よりも短く形成できるため、受信装置全体の小型化が図れ、安価に受信装置を形成できるように構成されている。

また、このような受信装置を車両に装着した際、アンテナ１１の近傍に誘電性の電線や金属部品等が配置されていた場合には、これらの外部誘電体によるアンテナ１１の静電容量の変化を防ぐため、給電部１１Ａと復調手段３の間のコイルのインダクタンスを変化させる等の調整が必要となるが、本発明においてはこのような調整も不要となる。

すなわち、これらの外部誘電体によるアンテナ１１の静電容量の変化は、通常０．０３ｐＦ以下の値であるが、これに対し、本発明の誘電手段１３の静電容量値は０．１〜５ｐＦ、上記実施の形態では例えば０．５ｐＦと大きく形成されているため、上記のような調整を行わなくとも、これら外部誘電体による影響を殆んど受けることなく、所定の周波数の電波を確実に受信し、確実な操作が行えるようになっている。

なお、別部品のコンデンサ等を配線基板１２に実装し、これを配線パターンによってアンテナ１１に接続して、誘電手段１３を形成しても本発明の実施は可能であるが、上記のように配線基板１２下面の銅箔のランドによって、誘電手段１３を形成することで、コンデンサ等の別部品が不要となると共に、誘電手段１３も簡易に形成することができるため、より安価に受信装置を構成することが可能となる。

すなわち、上下面に複数のランドや配線パターンが形成された配線基板１２を製作するには、一般に上下面の全面に銅箔の層が形成された配線基板１２にエッチング加工を行い、ランドや配線パターン以外の不要な箇所の銅箔を除去して製作が行われるが、この時、同時に接続部１３Ａや間隙部１３Ｂ、グランド部１３Ｃを形成することで、配線基板１２を通常製作すると同じ手間と時間で、誘電手段１３を配線基板１２に形成することができる。

なお、以上の説明では、受信部１１Ｂの両端に給電部１１Ａと折曲部１１Ｃを連結して、アンテナ１１を形成した構成について説明したが、図３の部分斜視図に示すように、受信部１１Ｄを略コの字状の形状に形成し、この先端の折曲部１１Ｃに誘電手段１３を設けたものや、図４の部分斜視図に示すように、受信部１１Ｅを略渦巻き状に折曲し、この先端に誘電手段１３を設けた構成としてもよい。

つまり、受信する電波の周波数が同じであれば、受信部１１Ｄや１１Ｅの全長は、図１に示した受信部１１Ｂと同じ寸法でよいため、このように受信部１１Ｄや１１Ｅを折曲した形状にすることによって、左右方向はやや大きな形状となるが、前後方向の寸法をさらに小さくし、より小型化を図ることが可能となる。

また、図５の部分斜視図に示すように、受信部１１Ｄの中間部に下方へ突出する保持部１１Ｆを設け、この下面を配線基板１２の上面に当接させるようにすれば、アンテナ１１の傾きやがたつき等を防ぎ、配線基板１２上にアンテナ１１を安定した状態で保持することができる。

さらに、図６の部分斜視図に示すように、折曲部１１Ｃの誘電手段１３に加え、受信部１１Ｄ中間部の保持部１１Ｆにも誘電手段１４を接続すれば、この誘電手段１４によってアンテナ１１の長さをより短くし、受信装置全体をさらに小型化することができる。

なお、この時、図７の部分斜視図に示すように、誘電手段１４の接続部１４Ａや間隙部１４Ｂ、グランド部１４Ｃを、配線基板１２下面の銅箔のランドによって形成することで、上述した場合と同様に、コンデンサ等の別部品が不要となり、受信装置を安価に形成することが可能となる。

このように本実施の形態によれば、導電線材製のアンテナ１１の受信部１１Ｂや１１Ｄ等に、誘電手段１３や１４を設けることによって、アンテナ１１の長さを、受信する電波の波長λの約１／４よりも短く形成できるため、全体の小型化が図れると共に、安価で確実な操作の可能な受信装置を得ることができるものである。

そして、この誘電手段１３や１４を、配線基板１２の銅箔のランドによって形成することで、コンデンサ等の別部品を用いる必要がなくなるため、より安価に受信装置を形成することが可能となる。

なお、以上の説明では、送信装置から受信装置へ電波信号を送信する、所謂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、所謂スマートエントリシステムの構成においても、本発明の実施は可能である。

本発明による受信装置は、小型化が図れ、安価で確実な操作の可能なものが得られ、主に自動車のドアの施解錠や開閉操作用として有用である。

３復調手段
４制御手段
５駆動手段
１１アンテナ
１１Ａ給電部
１１Ｂ、１１Ｄ、１１Ｅ受信部
１１Ｃ折曲部
１１Ｆ保持部
１２配線基板
１２Ａ貫通孔
１３、１４誘電手段
１３Ａ、１４Ａ接続部
１３Ｂ、１４Ｂ間隙部
１３Ｃ、１４Ｃグランド部

Claims

給電部及びこれに連結された受信部から形成された導電線材製のアンテナと、このアンテナの給電部に接続された復調手段と、この復調手段に接続された制御手段からなり、上記アンテナの受信部に誘電手段を設けた受信装置。
複数のランドや配線パターンが形成された配線基板にアンテナを装着すると共に、このランドによって誘電手段を形成した請求項１記載の受信装置。