JP2015106902A

JP2015106902A - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2015106902A
Application number: JP2013249805A
Authority: JP
Inventors: 正廣大原; Masahiro Ohara; 田中　秀和; Hidekazu Tanaka; 秀和田中; 枝里香澤田; Erika Sawada; 琢磨別司; Takuma Betsushi
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-06-08

Abstract

【課題】ケーブルの電磁ノイズの影響を抑制し、かつドアハンドルへの組み込みが容易なアンテナ装置を提供することを目的とする。【解決手段】基板２２に送信アンテナ２１とロックセンサ２４とアンロックセンサ２６とケーブル２７が固定されており、基板２２にケーブル２７・送信アンテナ２１・ロックセンサ２４の順で配置されると共に送信アンテナ２１に対し基板２２を挟んでアンロックセンサ２６が配置される。これによりケーブル２７の電磁ノイズの影響を抑制し、かつドアハンドルへの組み込みが容易なアンテナ装置１００を実現しうる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両や住宅等のドアハンドルに内蔵して使用され、ドアの施解錠を遠隔制御で行うアンテナ装置に関するものである。

近年、車両や住宅等のドアハンドルに内蔵して使用され、ドアハンドルに接触すると操作者の保有する携帯機との間での通信を介して行うアンテナ装置が増えている。

このようなアンテナ装置では、スイッチの押圧操作ではなく、静電容量方式のロックセンサ或いはアンロックセンサを内蔵することで、ドアハンドルに触れた際にドアの施解錠を行うものが操作の利便性の観点から現れてきている。なお、ロックセンサとは、ドアの施錠の際に用いるセンサで、アンロックセンサとはドアの解錠の際に用いるセンサである。

例えば、特許文献１には、ロックセンサと送信アンテナがドアハンドルに一体として内蔵されるものが記載されている。このロックセンサはドアハンドルの支点近くにあり、ドアハンドルの支点を通して車両の内部に繋ぐケーブルを通る電磁ノイズの影響を受けやすい配置となっていた。

また、特許文献２には、ロックセンサとアンロックセンサと送信アンテナが別々に内蔵されるものが記載されている。このようなアンテナ装置ではドアハンドルに内蔵する際にロックセンサとアンロックセンサと送信アンテナのそれぞれから延びるケーブルの配置を調整する必要があり、ドアハンドルの組み込みに手間がかかるものとなっていた。

特開２００９−０３０３６０号公報特開２００２−２９５０９４号公報

このように従来のアンテナ装置においては、ロックセンサがケーブルを通る電磁ノイズの影響を受ける場合や、ドアハンドルに組み込むのが煩雑なものとなる場合があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ケーブルの電磁ノイズの影響を抑制し、かつドアハンドルへの組み込みが容易なアンテナ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のアンテナ装置は、基板に送信アンテナとロックセンサとアンロックセンサとケーブルが固定されており、基板にケーブル・送信アンテナ・ロックセンサの順で配置されると共に送信アンテナに対し基板を挟んでアンロックセンサが配置される。

本発明によれば、基板に送信アンテナとロックセンサとアンロックセンサとケーブルが固定されており、基板にケーブル・送信アンテナ・ロックセンサの順で配置されると共に送信アンテナに対し基板を挟んでアンロックセンサが配置される。これにより、ロックセンサをケーブルから離して配置してケーブルの電気ノイズが与える影響を抑制しうる。また、基板に送信アンテナとロックセンサとアンロックセンサとケーブルが固定されているため、一体として取り扱うことが可能で、ドアハンドル内への組み込みが容易となる。

本発明の一実施の形態によるアンテナ装置の分解斜視図同アンテナ装置の斜視図同アンテナ装置の一部を拡大した斜視図同他の実施の形態によるアンテナ装置の斜視図同他の実施の形態によるアンテナ装置がドアハンドルへ配置された状態を示す斜視図同他の実施の形態によるアンテナ装置の変形例を示す断面図

（実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態によるアンテナ装置１００について、図面を用いて説明する。

図１はアンテナ装置１００の分解斜視図、図２は同斜視図である。

アンテナ装置１００は、送信アンテナ２１と、基板２２と、センサ回路２３と、ロックセンサ２４と、スペーサ２５と、アンロックセンサ２６と、ケーブル２７を備える。

送信アンテナ２１は、磁性体コア３１とコイル３２と台座３３を備える。

磁性体コア３１は、ソフトフェライト、鉄、或いはパーマロイ等の軟磁性材料を用いて、直方体形状で構成される。

コイル３２は、例えば直径０．１ｍｍ〜０．７ｍｍのポリウレタン銅線等の被覆金属線が磁性体コア３１に巻かれて構成される。

台座３３は、磁性体コア３１を支持し磁性体コア３１に巻かれたコイル３２の両端が固定される。台座３３はコイル３２に接続された端子３３Ａで基板２２に固定され、これによりコイル３２に操作者が所持する携帯機（図示せず）と通信するための要求信号を伝送する。

基板２２は、プリント配線が設けられたプリント配線板である。基板２２はガラスエポキシ基板、紙フェノール基板等のリジッド基板を用いるのが適している。形状が安定しており、送信アンテナ２１を固定しやすいためである。ここで、基板２２にはスペーサ２５を固定する孔２２Ａ、２２Ｂが設けられる。

センサ回路２３は、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ダイオード等の半導体部品や、抵抗、コンデンサ、コイル等のチップ部品から構成される。センサ回路２３は、ロックセンサ２４とアンロックセンサ２６に接続されており、操作者がロックセンサ２４或いはアンロックセンサ２６の近傍に手を伸ばした際に、ロックセンサ２４或いはアンロックセンサ２６の静電容量の変化を検出する。

ロックセンサ２４は、厚みが例えば０．１ｍｍ〜０．４ｍｍで、鋼或いは銅合金等の金属製薄板、または鋼或いは銅合金等にニッケルメッキ、錫メッキ等の金属メッキを施した金属製薄板で構成される。

ロックセンサ２４の電極の構造について図３を用いて説明する。図３はロックセンサ２４を拡大して示した斜視図である。ここで、ロックセンサ２４は電極４１、４２から構成される。ここで、電極４１はリング電極部４１Ａと補助電極部４１Ｂを備え、電極４２はリング電極部４２Ａと補助電極部４２Ｂを備える。

ここで、リング電極部４１Ａは外形が方形の平面で構成され、リング電極部４１Ａの内側となる同一平面上にリング電極部４２Ａが配置される。そして、リング電極部４１Ａ、４２Ａはそれぞれ補助電極部４１Ｂ、４２Ｂを介して基板２２に接続される。これらの電極４１、４２は、基板２２のプリント配線を介してセンサ回路２３に接続され、センサ回路２３では電極４１と電極４２の間の静電容量の変化からロックセンサ２４に対する指等の接近を検出する。

スペーサ２５は、絶縁樹脂等を材料とする薄板である。スペーサ２５には突起２５Ａ、２５Ｂが設けられ、突起２５Ａ、２５Ｂは基板２２の孔２２Ａ、２２Ｂに挿入され固定される。

アンロックセンサ２６は、厚みが例えば０．１ｍｍ〜０．４ｍｍで、鋼或いは銅合金等の金属製薄板、または鋼或いは銅合金等にニッケルメッキ、錫メッキ等の金属メッキを施した金属製薄板で構成される。ここで、アンロックセンサ２６は電極５１、５２から構成される。ここで、電極５１は外形が方形のリング状の平面で構成され、電極５１の内側となる同一平面上に同じくリング状の平面で構成された電極５２が配置される。そして、電極５１、５２は基板２２に接続されている。これらの電極５１、５２は、基板２２のプリント配線を介してセンサ回路２３に接続され、センサ回路２３では電極５１と電極５２の間の静電容量の変化からアンロックセンサ２６に対する指等の接近を検出する。

なお、これらの電極４１、４２、５１、５２は金属製薄板を打ち抜いた後、折り曲げて構成するのが簡便である。なお、リング電極部４１Ａとリング電極部４２Ａは同一平面にあるので、プリント基板にエッチング等を行って形成しても良い。同様に電極５１と電極５２をプリント基板にエッチング等を行って形成しても良い。

ケーブル２７は、コネクタ部２７Ａと配線部２７Ｂから構成される。コネクタ部２７Ａは基板２２に接続され、基板２２の上下面のプリント配線を介してセンサ回路２３と送信アンテナ２１に接続される。そして、配線部２７Ｂを介して、アンテナ装置１００の外部の制御装置（図示せず）へ、ロックセンサ２４或いはアンロックセンサ２６が手等の近接を検出した際に検出信号を送る。また、配線部２７Ｂを介して制御装置から、送信アンテナ２１を介して送信する要求信号が送られる。

アンテナ装置１００は図２の斜視図に示すように、基板２２に、送信アンテナ２１と、センサ回路２３と、ロックセンサ２４と、スペーサ２５と、アンロックセンサ２６と、ケーブル２７を固定して構成される。

また、図４で示すようにアンテナ装置１００全体を絶縁性の樹脂等でモールドしたアンテナ装置２００とするのが好ましい。このように全体をモールドすることで、センサ回路２３が濡れて誤動作する可能性を防げるだけでなく、ロックセンサ２４やアンロックセンサ２６が外部からの力によって変形することを防ぐことが出来るので、取り扱いが簡便になる。

以下にモールドを施したアンテナ装置２００の配置について説明する。

図５はアンテナ装置２００が車両のドアハンドル２０１に配置された状態を示す断面図である。図５（ａ）はアンテナ装置２００がハンドル台座２１１に配置された状態で、ハンドルカバー２１２を外した斜視図、図５（ｂ）はアンテナ装置２００が配置された状態で、ハンドルカバー２１２を取り付けた斜視図である。

ドアハンドル２０１は、ハンドル台座２１１とハンドルカバー２１２から構成される。ドアハンドル２０１は車両のドアに配置され、ハンドル台座２１１の前方取付け部２１１Ａを支点として、後方取付け部２１１Ｂが操作者側に可動するよう車両に取り付けられる。ここで、ケーブル２７は、前方取付け部２１１Ａ側を通してドア内部に引き込まれる。ケーブル２７を支点となる前方取付け部２１１Ａ側を通すことで、ドアハンドル２０１を引いた際にケーブル２７が大きく引かれることを回避するためである。

次にアンテナ装置２００の動作について説明する。

携帯機を所持した操作者がドアハンドル２０１の内側に手を差し入れると、アンロックセンサ２６の静電容量の変化をセンサ回路２３が検出し、車両内部に配置された制御装置にケーブル２７を介して信号を伝送する。そして、制御装置はケーブル２７及び送信アンテナ２１等を介して、所定の周波数の要求信号を送信する。

携帯機は要求信号を受信すると、応答信号を車両側に送信する。

車両側の制御装置が受信アンテナ（図示せず）を介して応答信号を受信すると応答信号を確認しドアを解錠する。

また、携帯機を所持した操作者が車両から離れる時はドアハンドル２０１のロックセンサ２４の上部を触ると、ロックセンサ２４の静電容量の変化をセンサ回路２３が検出し、車両内部に配置された制御装置にケーブル２７を介して信号を伝送する。そして、制御装置はドアを施錠する。

ここで、ロックセンサ２４をケーブル２７から離して配置しているため、要求信号が制御装置から伝送される際のケーブル２７から発生する電気ノイズの影響を抑制しうる。また、基板２２に送信アンテナ２１とロックセンサ２４とアンロックセンサ２６とケーブル２７が固定されているため、一体として取り扱うことが可能で、ドアハンドル２０１内への組み込みが容易である。

また、図６の断面図で示すアンテナ装置３００、４００として構成しても良い。

同図（ａ）のアンテナ装置３００は、ロックセンサ２４の上方にドーム状の可動板３０１を配置した構造で、操作者が可動板３０１を押圧した際にクリック感が得られるよう構成されている。

また、同図（ｂ）のアンテナ装置４００は、ロックセンサ２４の上方にドーム状の可動板４０１と可動板４０１を押圧する押圧体４０２を配置した構造で、アンテナ装置３００と同様に、操作者が押圧体４０２を押圧した際にクリック感が得られるよう構成されている。また、アンテナ装置３００に比べ、可動板４０１は押圧体４０２と同じ位置で接触しているため、押圧体４０２の押圧位置に依存せず、同等のクリック感が得られるよう構成されている。

なお、センサ回路２３はアンテナ装置１００が必ずしも備えている必要はなく、車両内部の制御装置に配置されていても良い。

また、スペーサ２５はアンテナ装置１００が必ずしも備えている必要はなく、アンロックセンサ２６が基板２２に接するように構成しても良い。

なお、上述のアンテナ装置１００、２００、３００、４００は、住宅用のドア施解錠用のアンテナ装置として用いても良い。

また、ロックセンサ２４或いはアンロックセンサ２６は、静電容量の変化を検出する際に使うことが出来れば、様々な形状変更が可能である。例えば上述のロックセンサ２４或いはアンロックセンサ２６はそれぞれを二つの電極４１、４２或いは電極５１、５２で構成するものとして示したがこれに限るものではなく、電極の数は一つの場合も含めいくつでも良い。ただし、複数の電極で構成するものとした場合には、静電容量の電極毎の変化を検出することが出来るため、指による接触検出と雨滴等による検出を切り分けることが可能となる利点がある。

このように本実施の形態によれば、基板２２に送信アンテナ２１とロックセンサ２４とアンロックセンサ２６とケーブル２７が固定されており、基板２２にケーブル２７・送信アンテナ２１・ロックセンサ２４の順で配置されると共に送信アンテナ２１に対し基板２２を挟んでアンロックセンサ２６が配置される。これにより、ロックセンサ２４をケーブル２７から離して配置してケーブル２７の電気ノイズが与える影響を抑制しうる。また、基板２２に送信アンテナ２１とロックセンサ２４とアンロックセンサ２６とケーブル２７が固定されているため、一体として取り扱うことが可能で、ドアハンドル２０１への組み込みが容易となる。

また、送信アンテナ２１とロックセンサ２４とケーブル２７とアンロックセンサ２６をモールドして一体化することで、ロックセンサ２４の位置ずれが生じにくくなり取り扱いが容易となる。

また、ロックセンサ２４を複数の電極４１、４２で構成することで、指による接触検出と雨滴等による検出を切り分けることが可能となる。

また、ロックセンサ２４の上方にドーム状の可動板３０１、４０１を配置することで操作時のクリック感が得られる。

さらに、可動板４０１の上方に押圧体４０２を配置することで、押圧体４０２の押圧位置に依存せず、同等のクリック感が得られる。

本発明によるアンテナ装置は、ケーブルの電磁ノイズの影響を抑制し、かつドアハンドルへの組み込みが容易なものが得られ、車両や住宅等のドアの施解錠用として有用である。

２１送信アンテナ
２２基板
２２Ａ、２２Ｂ孔
２３センサ回路
２４ロックセンサ
２５スペーサ
２５Ａ、２５Ｂ突起
２６アンロックセンサ
２７ケーブル
２７Ａコネクタ部
２７Ｂ配線部
３１磁性体コア
３２コイル
３３台座
３３Ａ端子
４１、４２、５１、５２電極
４１Ａ、４２Ａリング電極部
４１Ｂ、４２Ｂ補助電極部
１００、２００、３００、４００アンテナ装置
２０１ドアハンドル
２１１ハンドル台座
２１１Ａ前方取付け部
２１１Ｂ後方取付け部
２１２ハンドルカバー
３０１、４０１可動板
４０２押圧体

Claims

基板と、前記基板に固定されたロックセンサと、前記基板に固定されたアンロックセンサと、前記基板に固定されたケーブルと、前記基板に固定された送信アンテナとを備え、前記基板には、前記ケーブル・前記送信アンテナ・前記ロックセンサの順で配置されると共に、前記送信アンテナに対し前記基板を挟んで前記アンロックセンサが配置されるアンテナ装置。
前記送信アンテナと前記ロックセンサと前記ケーブルと前記アンロックセンサと前記基板がモールドされ一体となった請求項１記載のアンテナ装置。
前記ロックセンサは複数の電極で構成された請求項１記載のアンテナ装置。
前記ロックセンサの上方にドーム状の可動板を配置した請求項１記載のアンテナ装置。
前記可動板の上方に押圧体を配置した請求項４記載のアンテナ装置。