JP2011205609A - 送信装置およびアンテナ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のアンテナに対して共通にアンテナ駆動回路が設けられ、複数のアンテナが選択的に駆動される場合において、アンテナ駆動の信頼性を向上させることができる送信装置を提供すること。
【解決手段】送信装置１０は、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に対して共通に設けられ、複数のアンテナの少なくとも一つを選択的に駆動するアンテナ駆動回路２２と、複数のアンテナに対して共通に設けられ、一端がアンテナ駆動回路に接続され、他端が、複数のアンテナのうちアンテナ電流が最大である第１アンテナ４０Ａに接続される第１抵抗２３と、一端が第１抵抗の他端に接続され、他端が、第１アンテナを除く他のアンテナ（４０Ｂ〜４０Ｅ）に対応して接続される少なくとも一つの第２抵抗（２４〜２７）とを含む。複数のアンテナが同時に選択された場合、負荷電流Ｉｒは、第１抵抗の抵抗値Ｒａによって制限される。
【選択図】図２

Description

本発明は、送信装置およびアンテナ制御装置に関し、詳しくは、複数のアンテナの少なくとも一つを選択して信号を送信する際の、信頼性を向上する技術に関する。

従来、複数のアンテナの少なくとも一つを選択して信号を送信する技術として、車両のスマートエントリーシステムに適用された技術が知られている（特許文献１参照）。スマートエントリーシステムは、ハンズフリーで車両のドアの施錠や開錠を自動的に行うエントリシステムであり、例えば、特許文献１に示されている。

特許文献１には、図６に示されるように、複数のアンテナ（Ａ〜Ｃ）に対して共通に設けられた１つのＬＦ（Low Frequency）駆動回路であるアンテナ駆動回路１２２が、複数のアンテナ（Ａ〜Ｃ）の中から選択されたアンテナを駆動する技術が示されている。アンテナ駆動回路１２２は、低周波数の電波を出力するためにアンテナに対して３０ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ程度の周波数の駆動信号を供給する回路である。

アンテナ駆動回路１２２は、車両に搭載された送信装置である車載機１１０が備えるＥＣＵ（エンジン制御ユニット）１２０内に設けられ、送信出力を適切に設定するために設けられた制限抵抗（Ｒ１〜Ｒ３）を介して、複数のアンテナ（Ａ〜Ｂ）に共通に接続されている。

そして、ＣＰＵ（制御回路）１２１が、複数のアンテナ（Ａ〜Ｃ）各々の通電ラインに設けられたスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ３）を選択的に閉じることによって、複数のアンテナ（Ａ〜Ｂ）の一部が選択されて駆動される。

特許文献１に示される従来技術によれば、アンテナ駆動回路１２２が、複数のアンテナ（Ａ〜Ｃ）に対して共通化されるため、コスト及び電力消費量を低減することができる。

特開２００９−２１８３０号公報

しかしながら、上記従来技術においては、コスト及び電力消費量を低減できるものの、制御回路１２１に不具合が発生した場合、それに起因してスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ３）が全て閉じられる可能性がある。スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ３）が全て閉じられると、全てのアンテナ（Ａ〜Ｂ）が駆動されることとなり、図６に示される制限抵抗（Ｒ１〜Ｒ３）によって規定されるアンテナ電流が各アンテナ（Ａ〜Ｂ）に流れることになる。その場合、アンテナ駆動回路１２２に許容範囲以上の電流が流れ、アンテナ駆動回路１２２が破損するおそれがあった。

本発明は、複数のアンテナに対して共通のアンテナ駆動回路が設けられ、複数のアンテナの一部が選択的に駆動される場合において、アンテナ駆動の信頼性を向上させることを目的とする。

第１の発明に係る送信装置は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに対して共通に設けられ、前記複数のアンテナの少なくとも一つを選択的に駆動するアンテナ駆動回路と、前記複数のアンテナに対して共通に設けられ、一端が前記アンテナ駆動回路に接続され、他端が、前記複数のアンテナのうちアンテナ電流が最大である第１アンテナに接続される第１抵抗と、一端が前記第１抵抗の前記他端に接続され、他端が、前記第１アンテナを除く他のアンテナに対応して接続される少なくとも一つの第２抵抗と、前記複数のアンテナに対応して設けられ、前記複数のアンテナの少なくとも一つが選択的に駆動される際に、駆動されるアンテナに応じて選択的に開閉制御される、複数のスイッチと、前記アンテナ駆動回路のアンテナ駆動を制御する制御回路であって、前記複数のスイッチの開閉を制御することによって、前記アンテナ駆動回路に前記複数のアンテナを選択的に駆動させる制御回路とを備える。

本構成によれば、アンテナ駆動回路と複数のアンテナのうちアンテナ電流が最大である第１アンテナとの間に、第１抵抗が設けられるとともに、第１抵抗は複数のアンテナに対して共通化される。この場合、アンテナ駆動回路の負荷である複数のアンテナは、第１抵抗と直列接続される。そのため、アンテナ駆動回路の負荷電流は第１抵抗の抵抗値によって規定される。すなわち、アンテナ駆動回路の負荷電流は第１抵抗の抵抗値によって決まる電流値とほぼ等しくなる。そのため、第１抵抗の抵抗値を、例えば、第１アンテナの電流制限抵抗値とすることによって、制御回路の不具合による複数のスイッチの制御によって全てのアンテナが駆動される場合であっても、アンテナ駆動回路に許容範囲以上の電流が流れることを、防止できる。

すなわち、制御回路の不具合により、例えば、全てのスイッチが閉じられ、全てのアンテナがグランドに接続され、全てのアンテナが選択されるとする。この場合、第１アンテナ以外にはほとんど電流が流れず、アンテナ駆動回路の負荷電流値は、第１抵抗を介して第１アンテナに流れる電流値と、ほぼ等しくすることができる。そのため、第１アンテナのアンテナ電流をアンテナ駆動回路の許容電流の半分程度に設定することによって、制御回路の不具合により、全てのアンテナが選択される場合であっても、確実にアンテナ駆動回路を保護することができる。その結果、複数のアンテナに対して共通にアンテナ駆動回路が設けられ、複数のアンテナが選択的に駆動される場合において、アンテナ駆動の信頼性を向上させることができる。

なお、本構成において、複数のアンテナの各アンテナ電流が等しい場合、第１アンテナは、複数のアンテナのうち、任意のアンテナとなる。

第２の発明は、第１の発明の送信装置において、前記第１抵抗は前記第１アンテナの電流を制限する第１電流制限抵抗値を有し、前記少なくとも一つの第２抵抗の各々は、前記第１電流制限抵抗値が加算されることによって対応する他のアンテナの電流を制限する第２電流制限抵抗値となる抵抗値を有する。

本構成によれば、アンテナ駆動回路を確実に保護しつつ、各アンテナの電流制限抵抗を必要最低限の数量の抵抗によって好適に構成できる。

第３の発明は、第１または第２の発明の送信装置において、前記第１抵抗および前記少なくとも一つの第２抵抗は可変抵抗である。

本構成によれば、第１電流制限抵抗値および第２電流制限抵抗値を可変することによって、アンテナ駆動回路の許容電流および各アンテナの電流制限値を適宜可変できる。

第４の発明に係るアンテナ制御装置は、複数のアンテナに対して共通に設けられ、前記複数のアンテナの少なくとも一つを選択的に駆動するアンテナ駆動回路と、前記複数のアンテナに対して共通に設けられ、一端が前記アンテナ駆動回路に接続され、他端が前記複数のアンテナのいずれか一つのアンテナである第１アンテナに接続される第１可変抵抗であって、前記第１アンテナの電流を制限する第１電流制限抵抗値に設定可能な可変範囲を有する第１可変抵抗と、一端が前記第１抵抗の前記他端に接続され、他端が、前記第１アンテナを除く他のアンテナに対応して接続される少なくとも一つの第２可変抵抗であって、各々が、前記第１電流制限抵抗値が加算されることによって対応する他のアンテナの電流を制限する第２電流制限抵抗値となる抵抗値に設定可能な可変範囲を有する、少なくとも一つの第２可変抵抗と、前記複数のアンテナに対応して設けられ、前記複数のアンテナの少なくとも一つが選択的に駆動される際に、駆動されるアンテナに応じて選択的に開閉制御される、複数のスイッチと、前記アンテナ駆動回路のアンテナ駆動を制御する制御回路であって、前記複数のスイッチの開閉を制御することによって、前記アンテナ駆動回路に前記複数のアンテナを選択的に駆動させる制御回路とを備える。

本構成によれば、アンテナ制御装置と各アンテナとの接続対応は固定化されず、アンテナ制御装置と各アンテナとの接続対応が融通化される。すなわち、アンテナ制御装置に接続されるアンテナが複数個ある場合にあって、第１可変抵抗に接続される第１アンテナが同一機種のアンテナに制限されず、第１アンテナとして、第１可変抵抗の可変範囲に対応した多機種のアンテナに対応できる。また、第２可変抵抗に接続されるアンテナ（他のアンテナ）も、それぞれ同一機種のアンテナに制限されず、第２可変抵抗の可変範囲に対応した多機種のアンテナに対応できる。

本発明によれば、複数のアンテナに対して共通にアンテナ駆動回路が設けられ、複数のアンテナが選択的に駆動される場合において、アンテナ駆動の信頼性を向上させることができる。

本発明に関連するスマートエントリーシステムの概要を示す模式図である。 本発明に係る車載機の一実施形態を概略的に示すブロック図である。 本発明に係るアンテナ制御装置の一実施形態を概略的に示すブロック図である。 ハーフブリッジ回路がアンテナ駆動回路として採用された場合における本発明に係る車載機の一実施形態を概略的に示す回路図である。 フルブリッジ回路がアンテナ駆動回路として採用された場合における本発明に係る車載機の一実施形態を概略的に示す回路図である。 従来の車載機を概略的に示すブロック図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

まず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る送信装置の一例である車載機２０ついて説明する。車載機１０は、複数のアンテナを備え、それら複数のアンテナのうちの少なくとも一つを選択して信号を送信する装置である。

＜１．スマートエントリーシステムの概要＞
図１は、本発明に関連するスマートエントリーシステムの概要を示す模式図である。図２は、本発明に係る車載機１０の一実施形態を概略的に示すブロック図である。

図１に示されるように、自動車（車両）は、その内部に配置された複数の送信アンテナ（以下、単に「アンテナ」という）４０とＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０とを備える。スマートエントリーシステムにおいては、ＥＣＵ２０の指示にしたがって、アンテナ４０から送信される電波Ｗ１が、車両のユーザ６０によって携帯される携帯機器６１に向けて送信される。電波Ｗ１は、例えば、周波数１２５ＫＨｚのＬＦ波である。なお、ＥＣＵ２０は、アンテナ制御装置の一例である。

本実施形態では、図１に示されるように、例えば、５個のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）が車載機１０に設けられている。より具体的には、アンテナ４０Ａは運転席側のドアに設けられ、アンテナ４０Ｂは助手席側のドアに設けられ、アンテナ４０Ｃは車室内のインストルメントパネル内部の中央に設けられ、アンテナ４０Ｄはリア座席の下に設けられ、アンテナ４０Ｅはトランクルームに設けられる。なお、車内に配置されるアンテナの数および配置場所は、これに限られない。

携帯機器６１は、電波Ｗ１の受信に成功すると、受信した電波Ｗ１とは異なる周波数帯域の電波Ｗ２を用いた無線通信により、ＩＤコードを含む受信成功信号をＥＣＵ２０の受信アンテナ１８へと返信する。電波Ｗ２は、例えば、周波数３００ＭＨｚ程度のＵＨＦ（Ultra High Frequency）波である。ＥＣＵ２０は、受信アンテナ１８等を用いて受信した受信成功信号およびＩＤコードによって、携帯機器６１の存在位置を確認し、例えば、ドアロックを解除する。

ＥＣＵ２０と各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）とは、それぞれハーネス（３０Ａ〜３０Ｅ）によって接続され、ハーネス（３０Ａ〜３０Ｅ）を介してＥＣＵ２０から各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に駆動信号が、所定の期間に供給される。なお、各ハーネス（３０Ａ〜３０Ｅ）は、アンテナ駆動回路２２側に接続されるハーネス（３０Ａ−１〜３０Ｅ−１）と、スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）側に接続されるハーネス（３０Ａ−２〜３０Ｅ−２）とを含む。

なお、このようなスマートエントリーシステムにおいて、誤動作を防ぐため、携帯機器６１を携帯したユーザ６０がドアに近づいただけでは解錠（開錠）動作を行わず、ドア付近に配置されたスイッチ（図示せず）がユーザ６０により操作されたことをも解錠条件の１つに加えて、解錠動作を行うことが考えられる。すなわち、スイッチの操作と携帯機器６１の存在との両条件を満足するときにのみ、ＥＣＵ２０が解錠動作を行うことが考えられる。これによれば、ユーザ６０の意志に基づく確実な解錠動作を実現することができる。

＜２．車載機の構成＞
次に、図２を参照して本実施形態における車載機１０を詳細に説明する。車載機１０は、ＥＣＵ２０、ハーネス（３０Ａ〜３０Ｅ）、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）、および受信アンテナ１８等を含む。ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ２１、アンテナ駆動回路２２、抵抗（２３〜２７）、および複数のスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）を含む。

複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）は、上記したように車両内部の各所に設けられ、ＥＣＵ２０からの指示にしたがって、送信電波Ｗ１を送出する。その際、ＣＰＵ２１によって、少なくとも一つのアンテナが選択的に駆動される。即ち、アンテナ駆動回路２２は、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に共通の基幹信号ラインに駆動信号を供給し、ＣＰＵ２１が、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）各々に繋がる複数の分岐信号ライン各々の開閉を個別に制御することにより、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）のうちの少なくとも一つが選択的に駆動される。

各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）は、等価的にコンデンサＣとコイルＬとの直列回路によって構成される（図２のアンテナＡ参照）。送信電波Ｗ１の周波数（ＬＦ）は、ＬＣで決定される共振周波数である。なお、共振時、各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）のインピーダンスは理想的にはゼロであるが、現実には、各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）は、駆動時（送信時）、コイルＬ等の内部抵抗による、わずかな抵抗値を有する。また、各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）の送信出力（アンテナ電流）は、アンテナの設置場所等に起因して、必ずしも同一ではない。

アンテナ駆動回路２２は、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に対して共通に設けられ、ＣＰＵ２１の制御に応じて、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）の少なくとも一つを選択的に駆動する。ここで、アンテナ駆動回路２２は、例えば、直列接続されたＰ型ＦＥＴ（Field Effect Transistor）とＮ型ＦＥＴとを含む。そして、アンテナ駆動回路２２によるアンテナ駆動は、例えば、ＣＰＵ２１の制御によって、Ｐ型ＦＥＴとＮ型ＦＥＴのスイッチングが交互に切替えられ、アンテナの放充電を繰り返すことによって行われる。

抵抗２３は、本発明における「第１抵抗」に相当する。抵抗２３は抵抗値Ｒａを有し、図２に示されるように、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に対して共通に設けられている。抵抗２３は、その一端がアンテナ駆動回路２２に接続され、その他端が、ハーネス３０Ａ−１およびアンテナ端子４０Ａ−１を介して、アンテナ４０Ａ（アンテナＡ）に接続される。ここで、アンテナ４０Ａ（「第１アンテナ」の一例）は、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）のうちアンテナ電流（電波放射出力）が最大である。

なお、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）各々に流れるアンテナ電流（Ｉａ〜Ｉｅ）が等しい場合、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）のいずれかが第１アンテナに相当する。すなわち、この場合、第１アンテナは、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）のうちの任意のアンテナとなる。

また、抵抗（２４〜２７）は、本発明における「少なくとも一つの第２抵抗」に相当する。抵抗（２４〜２７）は、それぞれ、その一端が抵抗（第１抵抗）２３の他端に接続され、抵抗（２４〜２７）の他端が、アンテナ４０Ａ（第１アンテナ）を除く他のアンテナ（４０Ｂ〜４０Ｅ）に対応して接続される。詳しくは、抵抗２３と同様に、その他端が、それぞれ、ハーネス（３０Ｂ−１乃至３０Ｅ−１）およびアンテナ端子（４０Ｂ−１乃至４０Ｅ−１）を介して、アンテナ（４０Ｂ〜４０Ｅ：アンテナＢ〜アンテナＥ）に接続される。抵抗（２４〜２７）は、それぞれ、抵抗値（Ｒｂ〜Ｒｅ）を有する。

ここで、抵抗２３は、アンテナ４０Ａの電流を制限する電流制限抵抗値（「第１電流制限抵抗値」に相当）Ｒａを有する。また、抵抗（２４〜２７）は、各々、抵抗２３の電流制限抵抗値Ｒａ（Ｒ１）が加算されることによって対応する他のアンテナ（４０Ｂ〜４０Ｅ）の電流を制限する抵抗値（「第２電流制限抵抗値」に相当）となる抵抗値（Ｒｂ〜Ｒｅ）を有する、すなわち、アンテナ４０Ｂの電流制限抵抗値Ｒ２は、Ｒａ＋Ｒｂとなり、アンテナ４０Ｃの電流制限抵抗値Ｒ３は、Ｒａ＋Ｒｃとなり、アンテナ４０Ｄの電流制限抵抗値Ｒ４は、Ｒａ＋Ｒｄとなり、アンテナ４０Ｅの電流制限抵抗値Ｒ５は、Ｒａ＋Ｒｅとなる。

すなわち、
Ｒ１＝Ｒａ …（式１）
Ｒ２＝Ｒａ＋Ｒｂ …（式２）
Ｒ３＝Ｒａ＋Ｒｃ …（式３）
Ｒ４＝Ｒａ＋Ｒｄ …（式４）
Ｒ５＝Ｒａ＋Ｒｅ …（式５）
となる。これらの式を書き換えると、
Ｒａ＝Ｒ１ …（式１−１）
Ｒｂ＝Ｒ２−Ｒ１ …（式２−１）
Ｒｃ＝Ｒ３−Ｒ１ …（式３−１）
Ｒｄ＝Ｒ４−Ｒ１ …（式４−１）
Ｒｅ＝Ｒ５−Ｒ１ …（式５−１）
となる。

ここで、各電流制限抵抗値の関係は、
Ｒ１≦Ｒ２≦Ｒ３≦Ｒ４≦Ｒ５ …（式６）
とする。なお、各電流制限抵抗値（Ｒ１〜Ｒ５）が等しい場合、すなわち、各アンテナ電流（Ｉａ〜Ｉｅ）が等しい場合、アンテナ（４０Ｂ〜４０Ｅ）の各抵抗値（Ｒｂ〜Ｒｅ）はゼロとなり、抵抗２３は、全てのアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に直接接続され、全てのアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に共通な電流制限抵抗となる。

なお、上記したように、各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）は、駆動時、わずかな内部抵抗値ΔＲを有するため、実際の電流制限抵抗値は、上記各電流制限抵抗値（Ｒ１〜Ｒ５）から内部抵抗値ΔＲを減算したものとなる。

複数のスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）は、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に対応して設けられ、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）の少なくとも一つが選択的に駆動される際に、ＣＰＵ２１によって、駆動されるアンテナに応じて選択的に開閉制御される。各スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）は、対応するアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）が駆動されない場合、開状態とされ、各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）の、コイル側の端子（４０Ａ−２乃至４０Ｅ−２）は、グランドに接続されない。

ＣＰＵ２１は、アンテナ駆動回路２２のアンテナ駆動を制御する。その際、ＣＰＵ２１は、複数のスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）の開閉を制御することによって、アンテナ駆動回路２２に複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）を選択的に駆動させる。具体的には、ＣＰＵ２１は、駆動させるアンテナに対応するスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）を閉状態に切替え、駆動させるアンテナのコイル側の端子（４０Ａ−２乃至４０Ｅ−２）をグランドに接続させる。即ち、ＣＰＵ２１は、全てのスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）のうちの一部のスイッチのみを閉状態に切替えることにより、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）のうちの一部を駆動対象として選択する。

なお、抵抗２３（第１抵抗）および抵抗（２４〜２７；少なくとも一つの第２抵抗）を可変抵抗としてもよい。この場合、抵抗値Ｒａ（第１電流制限抵抗値）および抵抗値（Ｒｂ〜Ｒｅ；第２電流制限抵抗値）を可変することによって、アンテナ駆動回路２２の許容電流Ｉｒｍａｘおよび各アンテナの電流制限値（Ｉａ〜Ｉｅ）を適宜可変できる。

＜３．本実施形態の作用＞
上記したように、本実施形態においては、アンテナ４０Ａの電流を制限する電流制限抵抗値Ｒａを有する抵抗２３が、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に対して共通に設けられる。ここで、アンテナ４０Ａのアンテナ電流Ｉａは、複数のアンテナのアンテナ電流（Ｉａ〜Ｉｅ）うち最大である。すなわち、アンテナ４０Ａの電流制限抵抗値Ｒａは、複数のアンテナの電流制限抵抗値（Ｒ１〜Ｒ５）うち最小である。

このような構成において、ＣＰＵ２１の不具合によって、全てのスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）が閉じられ、全てのアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）が駆動されたとする。このとき、アンテナ４０Ａの共振状態のためアンテナ４０Ａのインピーダンスが最小となり、図２に示されるＰ１点は、抵抗２３と比較してインピーダンスがごく小さなアンテナ４０Ａ及びスイッチＳＷ１を介してグランドに接続される。そのため、抵抗２３及びアンテナ４０Ａの分圧効果により、Ｐ１点の電位は、ほぼゼロに等しく、アンテナ電流（Ｉｂ〜Ｉｅ）も、わずかしか流れない（電流（Ｉｂ´〜Ｉｅ´））。その結果、抵抗２３に流れる電流、すなわち、アンテナ駆動回路２２の負荷電流Ｉｒ（電流（Ｉｂ´〜Ｉｅ´）の合計）は、アンテナ電流Ｉａに、ほぼ等しい。

通常、負荷電流Ｉｒの最大値Ｉｒｍａｘは、最大のアンテナ電流の２倍程度に設定されている。すなわち、ここでは、最大のアンテナ電流はアンテナ電流Ｉａであるため、Ｉｒｍａｘ＝２＊Ｉａ となる。そのため、ＣＰＵ２１の不具合によって、全てのスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）が閉じられた場合であっても、本実施形態においては、負荷電流Ｉｒは、ほぼアンテナ電流Ｉａに等しく、負荷電流Ｉｒが最大値Ｉｒｍａｘ（＝２＊Ｉａ）を超えることはない。そのため、ＣＰＵ２１の不具合が発生した場合であっても、好適にアンテナ駆動回路２２を保護することができる。

例えば、全ての電流制限抵抗値が等しい場合、すなわち、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒ５の場合、Ｒｂ＝Ｒｃ＝Ｒｄ＝Ｒｅ＝０となって、負荷電流Ｉｒは最大となる。しかしながら、この場合、Ｉｒ＝Ｉａとなって、例えば、Ｉｒｍａｘ＝１．５＊Ｉａ に設定される場合であっても、負荷電流Ｉｒが最大値Ｉｒｍａｘを超えることはない。

ちなみに、図６に示される従来の構成においては、ＣＰＵ１２１の不具合によって、全てのスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ３）が閉じられた場合、ＬＦ駆動回路１２２の負荷電流Ｉｒは、アンテナ電流（Ｉ１〜Ｉ３）の合計値となる。例えば、電流制限抵抗値Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３とすると、負荷電流Ｉｒ＝３＊Ｉ１ となり、負荷電流Ｉｒの最大値Ｉｒｍａｘを超えてしまうことになる。

＜４．本実施形態の効果＞
本実施形態においては、アンテナ駆動回路２２と複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）のうちアンテナ電流が最大であるアンテナ（第１アンテナ）４０Ａとの間に、抵抗２３が設けられるとともに、抵抗２３は複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に対して共通化される。この場合、アンテナ駆動回路２２の負荷である複数のアンテナ４０Ａ〜４０Ｅ）は、抵抗２３と直列接続される。そのため、アンテナ駆動回路２２の負荷電流Ｉｒは抵抗２３の抵抗値Ｒａによって規定される。すなわち、アンテナ駆動回路２２の負荷電流Ｉｒは抵抗２３の抵抗値Ｒａによって決まる電流値Ｉａとほぼ等しくなる。

そのため、抵抗２３の抵抗値Ｒａを、例えば、アンテナ４０Ａの電流制限抵抗値Ｒ１とすることによって、ＣＰＵ２１の不具合による複数のスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）の制御によって全てのアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）が選択される場合であっても、アンテナ駆動回路２２に許容範囲以上の電流が流れることを、防止できる。

すなわち、ＣＰＵ２１の不具合により、全てのスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）が閉じられ、全てのアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）グランドに接続され、全てのアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）が選択されるとする。この場合、アンテナ駆動回路２２の負荷電流値Ｉｒは、抵抗２３を介してアンテナ４０Ａに流れる電流値Ｉａと、ほぼ等しくすることができる。そのため、アンテナ４０Ａのアンテナ電流Ｉａを、例えば、アンテナ駆動回路２２の許容電流Ｉｒｍａｘの半分程度に設定することによって、全てのアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）が選択された場合であっても、確実にアンテナ駆動回路２２を保護することができる。その結果、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に対して共通にアンテナ駆動回路２２が設けられ、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）が選択的に駆動される場合において、アンテナ駆動の信頼性を向上させることができる。

また、抵抗２３（第１抵抗）はアンテナ４０Ａ（第１アンテナ）の電流Ｉａを制限する抵抗値（第１電流制限抵抗値）Ｒ１（Ｒａ）を有し、抵抗（２４〜２７；少なくとも一つの第２抵抗）の各々は、抵抗値Ｒ１が加算されることによって対応する他のアンテナの電流を制限する抵抗値（第２電流制限抵抗値）（Ｒ２〜Ｒ５）となる抵抗値（Ｒｂ〜Ｒｅ）を有する。そのため、アンテナ駆動回路２２を確実に保護しつつ、各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）の電流制限抵抗を必要最低限の個数の抵抗によって好適に構成できる。

＜５．他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、抵抗２３（第１抵抗）はアンテナ４０Ａ（第１アンテナ）の電流Ｉａを制限する抵抗値（第１電流制限抵抗値）Ｒ１（Ｒａ）を有する構成としたが、これに限られない。例えば、図２のアンテナ駆動回路２２とＰ１点との間に別途、可変抵抗を設け、抵抗２３の抵抗値Ｒａと可変抵抗の抵抗値とを加算して、第１電流制限抵抗値Ｒ１とするようにしてもよい。この場合、可変抵抗の抵抗値を調整することによって、第１アンテナとするアンテナが固定化されず、多機種のアンテナに対応できる。

（２）上記実施形態では、ＥＣＵ（アンテナ制御装置）１０に含まれる抵抗２３（第１抵抗）および抵抗（２４〜２７；少なくとも一つの第２抵抗）をそれぞれ固定抵抗値（Ｒａ〜Ｒｅ）を有する固定抵抗によって構成する例を示したがこれに限られない。図３に示されるように、抵抗（２３〜２７）をそれぞれ可変抵抗（２３Ａ〜２７Ａ）で構成するようにしてもよい。その際、好ましくは、可変抵抗２３Ａ（第１可変抵抗）を、アンテナ４０Ａ（第１アンテナ）の電流を制限する抵抗値（第１電流制限抵抗値）Ｒａに設定可能な可変抵抗範囲を有する可変抵抗とする。また、好ましくは、可変抵抗（２４Ａ〜２７Ａ；少なくとも一つの第２可変抵抗）を、各々が、前記第１電流制限抵抗値が加算されることによって対応する他のアンテナの電流を制限する第２電流制限抵抗値となる抵抗値に設定可能な可変抵抗範囲を有する可変抵抗とする。

この場合、ＥＣＵ２０Ａと各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）との接続対応は固定化されず、ＥＣＵ２０Ａと各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）との接続対応が融通化される。すなわち、ＥＣＵ２０Ａに接続されるアンテナが複数個ある場合にあって、可変抵抗２３Ａに接続される第１アンテナが同一機種のアンテナに制限されず、第１アンテナとして、可変抵抗２３Ａの可変範囲に対応した多機種のアンテナに対応できる。また、可変抵抗（２４Ａ〜２７Ａ）に接続されるアンテナ（他のアンテナ）も、それぞれ同一機種のアンテナに制限されず、可変抵抗（２４Ａ〜２７Ａ）の可変範囲に対応した多機種のアンテナに対応できる。

＜５−１．車載機にハーフブリッジ回路を適用した場合の構成＞
次に、図４に概略的に示される回路図を参照しつつ、ハーフブリッジ回路がアンテナ駆動回路２２Ａとして採用された場合における本発明に係る車載機１０１の構成について説明する。

図４に示される車載機１０１は、図２に示された車載機１０と比較して、アンテナ駆動回路２２及びスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）が具体化された構成を有している。図４において、図２に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、図４に示される車載機１０１について、図２に示される車載機１０からより具体化された部分についてのみ説明する。

車載機１０１におけるアンテナ駆動回路２２Ａは、ハーフブリッジ回路である。図４に示されるように、アンテナ駆動回路２２Ａは、スイッチング回路２２１と、直列接続された第１スイッチ回路２２２及び第２スイッチ回路２２３とを備えている。電源側に接続された第１スイッチ回路２２２は、Ｐ型ＦＥＴとそのＰ型ＦＥＴのソース−ドレイン間に接続されたダイオードとを備える。また、グランド側に接続された第２スイッチ回路２２３は、Ｎ型ＦＥＴとそのＮ型ＦＥＴのソース−ドレイン間に接続されたダイオードとを備える。第１スイッチ回路２２２のＦＥＴのソース端子及び第２スイッチ回路２２３のＦＥＴのドレイン端子に接続された信号ラインが、アンテナの駆動信号の出力ラインであり、これが抵抗２３に接続されている。

スイッチング回路２２１は、ＣＰＵ２１からの制御指令に従って、第１スイッチ回路２２２及び第２スイッチ回路２２３に対して制御信号（ゲート信号）を出力する回路である。より具体的には、スイッチング回路２２１は、各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）を通じて送信されるＬＦ波の周波数に相当する周波数で、第１スイッチ回路２２２及び第２スイッチ２２３に対し、それらの一方のみを周期的に順次ＯＮ状態とするゲート信号を出力する。

スイッチング回路２２１が、ＬＦ波の周波数に相当する周波数で第１スイッチ回路２２２及び第２スイッチ回路２２３の動作状態（ＯＮ状態／ＯＦＦ状態）を切り替えることにより、第１スイッチ回路２２２及び第２スイッチ回路２２３の間の出力ラインから抵抗Ｒａを通じて各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）へ駆動信号が出力される。

また、車載機１０１は、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）各々に対応する複数のスイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）を備えている。スイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）各々は、直列接続された２つのＮ型ＦＥＴを備え、２つのＦＥＴ各々のソース−ドレイン間には通常、寄生ダイオードが存在する。

２つのＮ型ＦＥＴを逆向きに直列接続することによって、逆バイアス時にＦＥＴの寄生ダイオードによる導通を防ぎ、アンテナに流れる交流電流をオン・オフするスイッチ動作が可能である。複数のスイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）各々は、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）各々における抵抗２３側のアンテナ端子（４０Ａ−１〜４０Ｅ−１）とは異なるアンテナ端子（４０Ａ−２〜４０Ｅ−２）各々とグランドとの間に接続されている。これらスイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）各々は、図２に示される車載機１０における複数のスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）各々の一例である。

ＣＰＵ２１は、複数のスイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）各々に対して制御信号（ゲート信号）を出力することにより、スイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）各々の動作状態（ＯＮ状態／ＯＦＦ状態）を切り替える。そして、ＣＰＵ２１は、全てのスイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）のうちの一部のスイッチ回路のみをＯＮ状態に切替えることにより、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）のうちの一部を駆動対象として選択する。

図４に示されるように、スイッチ回路２８（Ａ〜Ｅ）として２つのＮ型ＦＥＴを直列接続で用いる場合、スイッチ回路をＯＮするには、２つのＦＥＴのうち接地されている側のＦＥＴのゲートには、ＨＩＧＨ電圧を、ハイサイド側のＦＥＴのゲートにはＬＯ電圧を加える。

また、スイッチ回路をＯＦＦするには、それぞれそに逆の電圧を与える事となるが、ハイサイド側のＦＥＴのゲート電圧は、設計によっては、アンテナ回路の電源電圧と制御回路の出力電圧(図４では、ＣＰＵ２１)を考慮して、適当なバイアス電圧を与える図示しないスイッチング回路が必要となる。図４には、それが不要な場合の回路が示されているが、ＦＥＴをオンオフするゲート制御電圧の設定は、設計の問題であって当業者であれば用意に実現できる。そのようにして実現される回路も、本発明の実施形態の一例となるが、その詳細な説明は省略する。なお、後に説明する図５の回路も同様である。

以上に示したように、アンテナ駆動回路としてハーフブリッジ回路が採用された車載機１０１は、本発明の実施形態に係る送信装置の一例である。

＜５−２．車載機にフルブリッジ回路を適用した場合の構成＞
次に、図５に概略的に示される回路図を参照しつつ、フルブリッジ回路がアンテナ駆動回路２２Ｂとして採用された場合における本発明に係る車載機１０２の構成について説明する。

図５に示される車載機１０２は、図２に示された車載機１０と比較して、アンテナ駆動回路２２及びスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）が具体化された構成を有している。図５において、図２に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、図５に示される車載機１０２について、図２に示される車載機１０からより具体化された部分についてのみ説明する。

車載機１０２におけるアンテナ駆動回路２２Ｂは、フルブリッジ回路である。図５に示されるように、アンテナ駆動回路２２Ｂは、スイッチング回路２２１と、直列接続された第１スイッチ回路２２２及び第２スイッチ回路２２３と、直列接続された第３スイッチ回路２２４及び第４スイッチ回路２２５とを備えている。即ち、アンテナ駆動回路２２Ｂは、直列接続されたスイッチ回路のペアを２組備えている。

アンテナ駆動回路２２Ｂにおいて、電源側に接続された第１スイッチ回路２２２及び第３スイッチ回路２２４は、ハーフブリッジ回路が採用された場合の第１スイッチ回路２２２と同じ回路である。また、グランド側に接続された第２スイッチ回路２２３及び第４スイッチ回路２２５は、ハーフブリッジ回路が採用された場合の第２スイッチ回路２２３と同じ回路である。第１スイッチ回路２２２のＦＥＴのソース端子及び第２スイッチ回路２２３のＦＥＴのドレイン端子に接続された信号ラインと、第３スイッチ回路２２４のＦＥＴのソース端子及び第４スイッチ回路２２５のＦＥＴのドレイン端子に接続された信号ラインとが、アンテナの駆動信号の出力ラインである。

スイッチング回路２２１は、ＣＰＵ２１からの制御指令に従って、第１スイッチ回路２２２、第２スイッチ回路２２３、第３スイッチ回路２２４及び第４スイッチ回路２２５の各々に対して制御信号（ゲート信号）を出力する回路である。より具体的には、スイッチング回路２２１は、各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）を通じて送信されるＬＦ波の周波数に相当する周波数で、４つのスイッチ回路（２２２〜２２５）に対し、第１スイッチ回路２２２及び第４スイッチ回路２２５のみをＯＮ状態とする第１パターンのゲート信号と、第２スイッチ回路２２３及び第３スイッチ回路２２４のみをＯＮ状態とする第２パターンのゲート信号とを周期的に順次切り替えて出力する。

スイッチング回路２２１が、ＬＦ波の周波数に相当する周波数で４つのスイッチ回路（２２２〜２２５）の動作状態（ＯＮ状態／ＯＦＦ状態）を切り替えることにより、第１スイッチ回路２２２及び第２スイッチ回路２２３の間の出力ラインと、第３スイッチ回路２２４及び第４スイッチ回路２２５の間の出力ラインとから、各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）へ駆動信号が出力される。

また、車載機１０２は、図４に示される車載機１０１と同様に、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）各々に対応する複数のスイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）を備えている。複数のスイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）各々は、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）各々における抵抗２３側のアンテナ端子（４０Ａ−１〜４０Ｅ−１）とは異なるアンテナ端子（４０Ａ−２〜４０Ｅ−２）各々と、アンテナ駆動回路２２Ｂにおける第３スイッチ回路２２４及び第４スイッチ回路２２５の間の出力ラインとの間に接続されている。これらスイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）各々は、図２に示される車載機１０における複数のスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）各々の一例である。

ＣＰＵ２１は、複数のスイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）各々に対して制御信号（ゲート信号）を出力することにより、スイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）各々の動作状態（ＯＮ状態／ＯＦＦ状態）を切り替える。そして、ＣＰＵ２１は、全てのスイッチ回路（２８Ａ〜２８Ｅ）のうちの一部のスイッチ回路のみをＯＮ状態に切替えることにより、複数のアンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）のうちの一部を駆動対象として選択する。

以上に示したように、アンテナ駆動回路としてフルブリッジ回路が採用された車載機１０２は、本発明の実施形態に係る送信装置の一例である。

図４又は図５に示される車載機１０１及び車載機１０２は、各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に共通の抵抗２３（第１抵抗）、各アンテナ（４０Ａ〜４０Ｅ）に対応した抵抗（２４〜２７：少なくとも一つの第２抵抗）が、それぞれ固定抵抗値（Ｒａ〜Ｒｅ）を有する固定抵抗によって構成された例である。しかしながら、本発明の実施形態は、これに限られない。図３に示される車載機１０と同様に、図４及び図５に示される車載機１０１及び車載機１０２において、抵抗（２３〜２７）は、それぞれ図３に示される可変抵抗（２３Ａ〜２７Ａ）に置き換えられてもよい。

上記の場合、可変抵抗２３Ａ（第１可変抵抗）は、アンテナ４０Ａ（第１アンテナ）の電流を制限する抵抗値（第１電流制限抵抗値）Ｒａに設定可能な可変抵抗範囲を有する可変抵抗であることが好ましい。さらに、可変抵抗（２４Ａ〜２７Ａ：少なくとも一つの第２可変抵抗）は、その各々が、第１電流制限抵抗値が加算されることによって対応する他のアンテナの電流を制限する第２電流制限抵抗値となる抵抗値に設定可能な可変抵抗範囲を有する可変抵抗であることが好ましい。

本実施形態では、スイッチ（図２，３のＳＷ１〜５）として、ＮｃｈＦＥＴを用いる回路（及図４，５の２８Ａ〜２８Ｄ）を例示したが、スイッチとしては、バイポーラトランジスタ、サイリスタ、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、フォトＭＯＳ等の半導体スイッチもしくは各種接点式リレー等、またはこれらの組み合わせも含め、電気的に交流電流をオンオフ制御可能なものであればよい。

１０，１０１，１０２ 車載機（送信装置）
２０ ＥＣＵ（アンテナ制御装置）
２１ ＣＰＵ（制御回路）
２２，２２Ａ，２２Ｂ アンテナ駆動回路
２３ 抵抗（第１抵抗、）
２４〜２７ 抵抗（第２抵抗）
４０Ａ アンテナ（第１アンテナ）
４０Ｂ〜４０Ｅ アンテナ（他のアンテナ）
ＳＷ１〜ＳＷ５ スイッチ

Claims (8)

1. 複数のアンテナと、
   前記複数のアンテナに対して共通に設けられ、前記複数のアンテナの少なくとも一つを選択的に駆動するアンテナ駆動回路と、
   前記複数のアンテナに対して共通に設けられ、一端が前記アンテナ駆動回路に接続され、他端が、前記複数のアンテナのうちアンテナ電流が最大である第１アンテナに接続される第１抵抗と、
   一端が前記第１抵抗の前記他端に接続され、他端が、前記第１アンテナを除く他のアンテナに対応して接続される少なくとも一つの第２抵抗と、
   前記複数のアンテナに対応して設けられ、前記複数のアンテナの少なくとも一つが選択的に駆動される際に、駆動されるアンテナに応じて選択的に開閉制御される、複数のスイッチと、
   前記アンテナ駆動回路のアンテナ駆動を制御する制御回路であって、前記複数のスイッチの開閉を制御することによって、前記アンテナ駆動回路に前記複数のアンテナを選択的に駆動させる制御回路と、
   を備えた、送信装置。
2. 前記第１抵抗は前記第１アンテナの電流を制限する第１電流制限抵抗値を有し、
   前記少なくとも一つの第２抵抗の各々は、前記第１電流制限抵抗値が加算されることによって対応する他のアンテナの電流を制限する第２電流制限抵抗値となる抵抗値を有する、前記請求項１に記載の送信装置。
3. 前記第１抵抗および前記少なくとも一つの第２抵抗は可変抵抗である、請求項１または請求項２に記載の送信装置。
4. 前記アンテナ駆動回路はハーフブリッジ回路である、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の送信装置。
5. 前記アンテナ駆動回路はフルブリッジ回路である、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の送信装置。
6. 複数のアンテナに対して共通に設けられ、前記複数のアンテナの少なくとも一つを選択的に駆動するアンテナ駆動回路と、
   前記複数のアンテナに対して共通に設けられ、一端が前記アンテナ駆動回路に接続され、他端が前記複数のアンテナのいずれか一つのアンテナである第１アンテナに接続される第１可変抵抗であって、前記第１アンテナの電流を制限する第１電流制限抵抗値に設定可能な可変範囲を有する第１可変抵抗と、
   一端が前記第１抵抗の前記他端に接続され、他端が、前記第１アンテナを除く他のアンテナに対応して接続される少なくとも一つの第２可変抵抗であって、各々が、前記第１電流制限抵抗値が加算されることによって対応する他のアンテナの電流を制限する第２電流制限抵抗値となる抵抗値に設定可能な可変範囲を有する、少なくとも一つの第２可変抵抗と、
   前記複数のアンテナに対応して設けられ、前記複数のアンテナの少なくとも一つが選択的に駆動される際に、駆動されるアンテナに応じて選択的に開閉制御される、複数のスイッチと、
   前記アンテナ駆動回路のアンテナ駆動を制御する制御回路であって、前記複数のスイッチの開閉を制御することによって、前記アンテナ駆動回路に前記複数のアンテナを選択的に駆動させる制御回路と、
   を備えた、アンテナ制御装置。
7. 前記アンテナ駆動回路はハーフブリッジ回路である、請求項６に記載のアンテナ制御装置。
8. 前記アンテナ駆動回路はフルブリッジ回路である、請求項６に記載のアンテナ制御装置。

Images