JP2019106652A - アンテナ駆動装置、アンテナ駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電波を送信するアンテナのアンテナ駆動装置の耐久性を向上させる。【解決手段】アンテナの矩形波形の駆動電圧を印加してアンテナを駆動する。矩形波形のデューティー比は、アンテナが適切な電波強度で電波を送信するようなデューティー比に設定されている。そして、所定の切換契機が成立する度に、矩形波形のデューティー比を、そのデューティー比に対して相補関係にあるデューティー比に切り換える。相補関係にあるデューティー比とは、一方のデューティー比をＤａ（％）として、他方のデューティー比をＤｂ（％）としたときに、Ｄａ＋Ｄｂ＝１００が成り立つようなデューティー比である。デューティー比を相補関係にあるデューティー比に切り換えれば、アンテナに駆動電圧を印加するためのスイッチ素子に電流が流れる時間を均等化させて、耐久性を向上させることが可能となる。【選択図】図２

Description

本発明は、電波を送信するアンテナに対して、矩形波形の駆動電圧を印加することによってアンテナを駆動する技術に関する。

今日の車両では、車両の使用者が携帯機（例えば電子キーなど）を携帯して接近してきたことを検知すると、その携帯機を認証することによって正規の携帯機であるか否かを判断し、その結果に応じて、車両の扉を自動で解錠したり、照明を点灯したりするなどのサービスを提供することができる。
こうしたことを実現するために、車両には外部に向けて電波を送信し、あるいは外部からの電波を受信するアンテナが搭載されており、このアンテナから周囲に存在する携帯機を探索するための電波を一定周期で送信している。そして、電波を受け取った携帯機から応答信号が返信されてきた場合には、車両の周囲に携帯機が存在するものと判断して、その携帯機の認証を開始するようになっている。

ここで、車両から送信する電波強度が強すぎると、遠くに存在する携帯機に電波が届いてしまい、その携帯機を認証してしまう。その結果、実際には車両から遠くに携帯機が居るにも拘わらず、車両の扉が解錠されてしまうなどの事態が起こり得る。このような事態の発生を避けるためには、車両から送信する電波の強度を適切な強度となるように制御しておく必要がある。
そこで、アンテナに印加する駆動電圧波形を、電圧値が高電圧値と低電圧値とに周期的で切り換わる矩形形状の電圧波形としておき、高電圧値の電圧が印加される時間比率（いわゆるＤｕｔｙ比）を変化させることによって、適切な電波強度が得られるように制御する技術が提案されている（特許文献１）。

特開２００８−０９８８１６号公報

しかし、上述の提案されている技術では、アンテナ駆動装置の耐久性を確保することが難しいという問題があった。この理由は、アンテナに駆動電圧を印加する度に、アンテナ駆動装置内では特定のスイッチ素子に大きな電流が流れることになるため、そのスイッチ素子が劣化し易いためである。

この発明は、従来の技術が有する上述した課題に鑑みてなされたものであり、アンテナ駆動装置の耐久性を向上させることが可能な技術の提供を目的とする。

上述した課題を解決するために本発明のアンテナ駆動装置およびアンテナ駆動方法は、アンテナに矩形波形の駆動電圧を印加することによってアンテナを駆動する。また、矩形波形の駆動電圧は、アンテナに高電圧を印加するための高電圧側スイッチと、アンテナに低電圧を印加するための低電圧側スイッチとを、所定周期で交互に切り換えることによって生成する。そして、所定周期の中で、アンテナに高電圧が印加されている時間比率であるデューティー比を、所定の切換契機が成立する度に、相補デューティー比に切り換える。ここで、あるデューティー比に対する相補デューティー比とは、一方のデューティー比をＤａ（％）として、他方のデューティー比をＤｂ（％）としたときに、Ｄａ＋Ｄｂ＝１００が成り立つようなデューティー比を意味する。例えば、デューティー比３２％に対する相補デューティー比は６８％となる。

上述したようにデューティー比とは、所定周期の中で高電圧が印加されている時間比率であるから、デューティー比が５０％よりも小さくなると、高電圧が印加されている時間比率は半分よりも短くなる。従って、高電圧側スイッチに電流が流れる時間が短くなり、低電圧側スイッチに電流が流れる時間が長くなって、低電圧側スイッチに偏って電流が流れることになる。これに対して、デューティー比を相補デューティー比に切り換えると、今度は、高電圧側スイッチに電流が流れる時間が長くなり、低電圧側スイッチに電流が流れる時間が短くなるので、高電圧側スイッチに偏って電流が流れる。そして、２つの矩形波形のデューティー比が互いに相補関係にある場合、それらの矩形波形の周波数成分は同じとなるから、アンテナに印加する駆動電圧のデューティー比を相補デューティー比に切り換えても、アンテナに流れる電流値は変わらない。このため、駆動電圧のデューティー比を相補デューティー比に切り換えながらアンテナを駆動してやることで、高電圧側スイッチおよび低電圧側スイッチに電流が流れる時間を均等化することができる。その結果、アンテナ駆動装置の耐久性を向上させることが可能となる。

本実施例のアンテナ駆動装置１００を搭載した車両１が、車両１の使用者の携帯する携帯機５０に向かって電波を送信する様子を示した説明図である。 本実施例のアンテナ駆動装置１００の内部構造を示すブロック図である。 本実施例のアンテナ駆動装置１００がアンテナ２に矩形波形の駆動電圧を印加する様子を示した説明図である。 本実施例のアンテナ駆動装置１００が送信データに応じてアンテナ２に駆動電圧を印加する様子を示した説明図である。 矩形波形のデューティー比を変更することによって、アンテナ２が送信する電波の電波強度を変更可能な理由を示した説明図である。 アンテナ駆動装置１００の複数のスイッチ素子間で電流が流れる時間に差が出る様子を示した説明図である。 デューティー比を互いに相補関係にあるデューティー比に切り換えることで、複数のスイッチ素子間で電流が流れる時間を均等化することが可能な理由についての説明図である。 本実施例のアンテナ駆動装置１００がアンテナ２を駆動する際に実行するアンテナ駆動処理を示したフローチャートである。 アンテナ駆動処理の中でアンテナ２に流れる電流値を調整するために行われるデューティー比補正処理のフローチャートである。 デューティー比を補正することによって、アンテナ２に流れる電流値を調整する様子を示した説明図である。 第１変形例のアンテナ駆動処理のフローチャートである。 第２変形例のアンテナ駆動装置１５０の内部構造を示すブロック図である。 第２変形例のアンテナ駆動装置１５０のハーフブリッジ回路１００ｃの動作についての説明図である。 第２変形例の場合にも、デューティー比を互いに相補関係にあるデューティー比に切り換えることで、複数のスイッチ素子間で電流が流れる時間を均等化することが可能な理由についての説明図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために実施例について説明する。
Ａ．装置構成 ：
図１には、本実施例のアンテナ駆動装置１００を搭載した車両１の大まかな内部構造が示されている。図１に示されるように車両１には、アンテナ駆動装置１００が搭載されており、アンテナ駆動装置１００には、電波を送信するためのアンテナ２と、電波を受信するための受信アンテナ３とが接続されている。
アンテナ駆動装置１００は、車両１に搭載された制御装置１０から送信データを受け取ると、送信データに基づいてアンテナ２を駆動することによって、車両１の外部に向かって電波を送信する。そして、この電波が、車両１の使用者が携帯する携帯機５０で受信されると、携帯機５０が電波を返信してくるので、その電波が受信アンテナ３で受信される。すると車両１の制御装置１０は、周囲に携帯機５０が存在することを認識して、アンテナ２および受信アンテナ３を介して携帯機５０と通信することによって、その携帯機５０を認証する。その結果、認証が通れば、車両１の扉の解錠を許可し、あるいは車両１の周囲を照明するなど、車両１の使用者に対するサービスを提供する。

ここで、アンテナ２から送信される電波強度が強いと、車両１から遠くに存在する携帯機５０にも電波が届いて、その携帯機５０を認証してしまう。その結果、認証が通れば、車両１の扉の解錠を許可するなどしてしまう。当然、携帯機５０が車両１から遠くに存在するにも拘わらず、扉の解錠が許可されてしまうことは望ましいことではない。このため、アンテナ２から送信される電波の電波強度は、車両１から遠くに存在する携帯機５０には届かない程度に、適切な強度に設定しておく必要がある。

一般に、アンテナ２を小さな電力で駆動し、電波強度も調整可能な方法として、矩形波形の駆動電圧を用いてアンテナ２を駆動する方法が知られている。この方法では、アンテナ２の共振周波数に相当する周期で、矩形波形の駆動電圧を繰り返して印加することで、アンテナ２の共振を利用して小さな電力でもアンテナ２を駆動可能とする。更に、矩形波形の中で高電圧値となる時間比率を表すデューティー比を変更すれば、アンテナ２の共振の強さを変更することができるので、アンテナ２から送信される電波の電波強度も調整することができる。
もっとも、この方法では、アンテナ２に駆動電圧を印加するための駆動装置に搭載された複数のスイッチ素子の中の一部のスイッチ素子に偏って電流が流れる傾向があり、駆動装置の寿命が短くなっていた。そこで、本実施例のアンテナ駆動装置１００は、以下のような内部構造を採用している。

図２には、本実施例のアンテナ駆動装置１００の大まかな内部構造が示されている。図示されるようにアンテナ駆動装置１００は、フルブリッジ回路１００ａと、電流計Ａと、駆動制御部１００ｂとを備えている。
フルブリッジ回路１００ａは、直列に接続された２つのスイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１Ｌを備えており、スイッチ素子ＳＷ１Ｈは１２Ｖの直流電源（例えばバッテリ−）に接続され、スイッチ素子ＳＷ１Ｌは電流計Ａを介してグランドＧＮＤに接地されている。
また、フルブリッジ回路１００ａには、同じく直列に接続された２つのスイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌも備えており、これら２つのスイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌは、上述した２つのスイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１Ｌに対して、並列に接続されている。従って、スイッチ素子ＳＷ２Ｈは、スイッチ素子ＳＷ１Ｈと同様に１２Ｖの直流電源に接続され、スイッチ素子ＳＷ２Ｌは、スイッチ素子ＳＷ１Ｌと同様に電流計Ａを介してグランドＧＮＤに接地されていることになる。
そして、スイッチ素子ＳＷ１Ｈとスイッチ素子ＳＷ１Ｌとの間から引き出された電線が、アンテナ２の一端側に接続され、スイッチ素子ＳＷ２Ｈとスイッチ素子ＳＷ２Ｌとの間から引き出された電線が、アンテナ２の他端側に接続されるようになっている。

これら４つのスイッチ素子ＳＷ１Ｈ，ＳＷ１Ｌ，ＳＷ２Ｈ，ＳＷ２Ｌには、いわゆるパワートランジスタと呼ばれるスイッチ素子が使用されている。パワートランジスタにも複数の種類が存在するが、何れのパワートランジスタも３つの端子を備えており、そのうちの１つは制御用端子となっている。そして、制御用端子をＨｉ状態にすると、他の２つの端子間が導通状態となり、制御用端子をＬｏｗ状態にすると、他の２つの端子間が切断状態となる。尚、以下では、説明が煩雑となることを避けるため、スイッチ素子の制御用端子をＨｉ状態にすることを「スイッチ素子をＨｉ状態にする」と表現し、スイッチ素子の制御用端子をＬｏｗ状態にすることを「スイッチ素子をＬｏｗ状態にする」と表現することにする。

図３には、フルブリッジ回路１００ａの動作が示されている。図３（ａ）に示すように、スイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２ＬをＨｉ状態とし、スイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１ＬをＬｏｗ状態とする。上述したように、Ｈｉ状態となったスイッチ素子は導通状態となり、Ｌｏｗ状態となったスイッチ素子は切断状態となるから、図３（ａ）中に太い実線の矢印で示したように、電流が、１２Ｖの直流電源からスイッチ素子ＳＷ１Ｈを介してアンテナ２に流れ込んだ後、スイッチ素子ＳＷ２Ｌを経由してグランドＧＮＤに流れることになる。
また、図３（ｂ）に示したように、スイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１ＬをＨｉ状態とし、スイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２ＬをＬｏｗ状態とする。すると今度は、図３（ｂ）中に太い実線の矢印で示したように、１２Ｖの直流電源からスイッチ素子ＳＷ２Ｈを介してアンテナ２に電流が流れ込んだ後、スイッチ素子ＳＷ１Ｌを経由してグランドＧＮＤに流れることになる。

このようにフルブリッジ回路１００ａは、スイッチ素子ＳＷ１Ｈとスイッチ素子ＳＷ２Ｌとを一組にし、スイッチ素子ＳＷ２Ｈとスイッチ素子ＳＷ１Ｌとをもう一組にして、一方の組をＨｉ状態としたら他方の組はＬｏｗ状態とし、一方の組をＬｏｗ状態にしたら他方の組はＨｉ状態とすることで、アンテナ２に流れる電流の方向を反転させることができる。そして、アンテナ２に何れの方向の電流が流れる場合でも、電流計Ａには同じ方向に電流が流れるようになっている。

また、図２に示されるように、アンテナ駆動装置１００の駆動制御部１００ｂは、送信データ受取部１０１と、駆動電圧印加部１０２と、デューティー比切換部１０３と、デューティー比取得部１０４と、デューティー比記憶部１０５と、電流値検出部１０６と、デューティー比補正部１０７とを備えている。
尚、これらの「部」は、上述したフルブリッジ回路１００ａを介してアンテナ２を駆動するために、アンテナ駆動装置１００が備える機能に着目して、アンテナ駆動装置１００の駆動制御部１００ｂの内部を便宜的に分類した抽象的な概念である。従って、アンテナ駆動装置１００の駆動制御部１００ｂがこれらの「部」に物理的に区分されることを表すものではない。これらの「部」は、ＣＰＵで実行されるコンピュータープログラムとして実現することもできるし、ＬＳＩやメモリーを含む電子回路として実現することもできるし、更にはこれらを組合せることによって実現することもできる。

送信データ受取部１０１は、車両１に搭載された制御装置１０に接続されており、制御装置１０の送信データ出力部１１が出力する送信データを受け取って、駆動電圧印加部１０２に出力する。
駆動電圧印加部１０２は、パルス生成部１０２ａと反転パルス生成部１０２ｂとを備えており、パルス生成部１０２ａは送信データ受取部１０１から送信データを受け取ると、送信データに対応するパルスデータを生成して、スイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌに出力する。ここで、パルス生成部１０２ａが生成するパルスデータは、前述したＨｉ状態とＬｏｗ状態とを交互に繰り返すデータとなっている。

また、パルス生成部１０２ａは、パルスデータを生成する際に、デューティー比取得部１０４からデューティー比を受け取って、デューティー比に応じた比率でＨｉ状態とＬｏｗ状態とが切り換わるようなパルスデータを生成する。デューティー比記憶部１０５には予め適切なデューティー比が設定されており、デューティー比取得部１０４は、デューティー比記憶部１０５に設定されているデューティー比を読み出して、駆動電圧印加部１０２のパルス生成部１０２ａに出力する。
尚、前述したようにデューティー比とは、パルスデータの中でＨｉ状態となる時間比率である。パルスデータは、Ｈｉ状態となった後にＬｏｗ状態となる１つの矩形波形が、所定の周期で繰り返されるデータとなっているので、一周期の中でＨｉ状態が占める割合がデューティー比となる。また、デューティー比は、通常、パーセント（％）単位で表示される。

更に、パルス生成部１０２ａは、生成したパルスデータを反転パルス生成部１０２ｂにも出力しており、反転パルス生成部１０２ｂは、パルスデータに基づいて反転パルスデータを生成する。ここで、反転パルスデータとは、パルスデータがＨｉ状態の間はＬｏｗ状態となり、パルスデータがＬｏｗ状態の間はＨｉ状態となるパルスデータである。そして反転パルス生成部１０２ｂは、生成した反転パルスデータを、スイッチ素子ＳＷ２Ｈとスイッチ素子ＳＷ１Ｌとに出力する。

こうすることによって、駆動電圧印加部１０２のパルス生成部１０２ａがＨｉ状態のパルスデータを出力している時には、反転パルス生成部１０２ｂはＬｏｗ状態の反転パルスデータを出力するので、図３（ａ）に示した状態となる。また、パルス生成部１０２ａがＬｏｗ状態のパルスデータを出力している時には、反転パルス生成部１０２ｂはＨｉ状態の反転パルスデータを出力するので、図３（ｂ）に示した状態となる。
その結果、パルス生成部１０２ａからパルスデータをスイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌに出力し、反転パルス生成部１０２ｂから反転パルスデータをスイッチ素子ＳＷ２ＨおよびＳＷ１Ｌに出力することで、アンテナ２に交流電流を流すことによって、アンテナ２を駆動することが可能となる。

また、電流値検出部１０６は、電流計Ａで電流値を検出して、デューティー比補正部１０７に出力する。図３を用いて前述したように、電流計Ａで検出された電流値は、アンテナ２を流れる電流値となっており、アンテナ２を流れる電流値は、アンテナ２から送信される電波の電波強度を表している。そして、アンテナ２の電波強度は適切な強度に設定されているから、電流計Ａで検出される電流値も所定の電流値となっている筈である。

そこで、デューティー比補正部１０７は、電流値検出部１０６から電流値を受け取ると、その電流値が所定の範囲内にあるか否かを判断する。電流計Ａで検出された電流値が所定の電流範囲よりも大きい場合は、アンテナ２の電波強度が適切な強度よりも大きくなっており、逆に、電流値が所定の電流範囲よりも小さい場合は、適切な電波強度よりも小さくなっていると考えられる。従って、電流値が所定の範囲内に無い場合は、駆動電圧印加部１０２のパルス生成部１０２ａがパルスデータを生成する際に用いたデューティー比を補正する。デューティー比を補正する方法については、後ほど詳しく説明する。
また、駆動電圧印加部１０２は、デューティー比補正部１０７によってデューティー比が補正されると、補正されたデューティー比をデューティー比記憶部１０５に記憶する。こうすることで、次回に、制御装置１０から送信データを受け取って電波を送信する際には、デューティー比記憶部１０５に記憶しておいたデューティー比を用いることができるので、適切な電波強度で電波を送信することができる。

更に、本実施例のアンテナ駆動装置１００の駆動制御部１００ｂは、デューティー比切換部１０３を備えている。デューティー比切換部１０３は、後述する所定の切換条件が成立すると、駆動電圧印加部１０２のパルス生成部１０２ａがパルスデータを生成するために用いているデューティー比を、そのデューティー比に対して相補関係にあるデューティー比（以下、相補デューティー比）に切り換える。ここで、あるデューティー比Ｄａに対して相補関係にあるデューティー比Ｄｂとは、デューティー比Ｄａとデューティー比Ｄｂとを足したときに、１００％となるデューティー比を指す。例えば、デューティー比４５％に対して相補関係にあるデューティー比（すなわち、相補デューティー比）は、デューティー比５５％となり、デューティー比３２％に対する相補デューティー比は、デューティー比６８％となる。
当然ながら、デューティー比６８％に対する相補デューティー比は、デューティー比３２％となる。このように互いに相補関係にある２つのデューティー比は、一方から見て他方は相補デューティー比となり、他方から見て一方も相補デューティー比となっている。

また、駆動電圧印加部１０２は、デューティー比切換部１０３によってデューティー比が切り換えられた場合にも、切り換えられたデューティー比をデューティー比記憶部１０５に記憶する。
本実施例のアンテナ駆動装置１００では、このように所定の切換条件が成立する度に、デューティー比を相補デューティー比に切り換えているので、アンテナ駆動装置１００の寿命を延長させることができる。こうしたことが可能となるのは、アンテナ２の共振を利用して電波を送信しているためである。そこで、この点について補足して説明する。

図４には、本実施例のアンテナ駆動装置１００が、制御装置１０からの送信データに従ってアンテナ２を駆動する様子が示されている。一例として、制御装置１０から出力された送信データが「０１０１１００１」という８ビットのデータであったとする。この送信データは、送信データ受取部１０１を介して駆動電圧印加部１０２のパルス生成部１０２ａに供給される。そして、パルス生成部１０２ａは、送信データが「１」の部分ではＨｉ状態とＬｏｗ状態とを交互に繰り返し、送信データが「０」の部分ではＬｏｗ状態となるようなパルスデータを生成する。また、送信データが「１」の部分のパルスデータは、Ｈｉ状態となった後にＬｏｗ状態となる１つの矩形波形が、アンテナ２の共振周波数に相当する周期で繰り返され、且つ、デューティー比が、前述したデューティー比取得部１０４で取得されたデューティー比のデータとなっている。パルス生成部１０２ａは、このようなパルスデータを、フルブリッジ回路１００ａのスイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌに出力する。
尚、アンテナ２の共振周波数が決まれば周期も一つに定まるが、実際には、アンテナ２の個体差によって共振周波数にはバラツキがあり、それに応じて、共振周波数に相当する周期も異なった値となる。しかし、アンテナ２の個体差によってパルスデータの周期を異ならせることは現実的ではない。従って、本明細書中での「アンテナ２の共振周波数」とは、アンテナ２の個体差によって異なる厳密な意味での共振周波数ではなく、アンテナ２の設計上の共振周波数、あるいは代表的な共振周波数を指すものとする。

また、反転パルス生成部１０２ｂは、パルス生成部１０２ａで生成されたパルスデータに基づいて、反転パルスデータを生成する。ここで、反転パルスデータとは、パルスデータがＨｉ状態の時にはＬｏｗ状態となり、パルスデータがＬｏｗ状態の時にはＨｉ状態となるデータである。そして反転パルス生成部１０２ｂは、生成した反転パルスデータを、フルブリッジ回路１００ａのスイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１Ｌに出力する。
その結果、図３を用いて前述したようにフルブリッジ回路１００ａが動作することにより、送信データが「１」の期間では、パルスデータのＨｉ状態とＬｏｗ状態とが切り換わる度に、電流の向きが反転するような電流がアンテナ２を流れる。そして、向きが反転する電流の周期は、アンテナ２の共振周波数に相当する周期となっているので、図４に示したように、アンテナ２には共振による大きな電流が流れることになる。もちろん、送信データが「０」の期間では、このような共振は起こらないので、アンテナ２の大きな電流が流れることもない。
また、共振によってアンテナ２に流れる電流の振幅は、送信データが「１」の期間でのパルスデータのデューティー比によって調整することができる。

図５には、送信データが「１」の期間でのパルスデータのデューティー比を補正することによって、アンテナ２の電流値を調整可能な理由が示されている。
先ず、周知のように、所定周期で繰り返される波形をフーリエ展開すると、その周期に相当する周波数を有する正弦波（基底波と呼ばれることがある）と、基底波の整数倍の周波数を有する正弦波（高調波と呼ばれることがある）とに分解することができる。
ここで、パルスデータのデューティー比が５０％の場合に、アンテナ２に印加される電圧波形（以下、印加電圧波形）について考える。図５（ａ）には、パルスデータのデューティー比が５０％の時の印加電圧波形が示されている。尚、印加電圧の極性は、パルスデータがＨｉ状態の時に印加される向きを「正」としている。図５（ａ）中に細い破線で示した正弦波は基底波を表している。図示されるように、デューティー比が５０％のパルスデータは、基底波を用いてある程度まで近似可能となっている。このことから明らかなように、デューティー比が５０％のパルスデータをフーリエ展開すると、基底波の振幅が最も大きく、高調波の振幅は基底波の振幅よりも小さくなる。
加えて、前述したように、パルスデータの周期（従って、印加電圧波形の基底波の周期）はアンテナ２の共振周波数に相当する周期となっている。このため、パルスデータのデューティー比が５０％の場合は、振幅の最も大きな基底波の電圧がアンテナ２に印加されることになって強い共振が発生し、その結果、アンテナ２に大きな電流が流れて、電流計Ａで検出される電流値も大きくなる。

次に、パルスデータのデューティー比が３０％になった場合を考える。図５（ｂ）には、パルスデータのデューティー比が３０％の時の印加電圧波形が実線で示されており、印加電圧波形の基底波が細い破線で示されている。図５（ａ）に示したデューティー比が５０％の場合と比べて、デューティー比が３０％に低下すると、印加電圧波形が基底波による近似される程度も低下する。このことに対応して、パルスデータのデューティー比が５０％から３０％に低下すると、フーリエ展開したときの基底波の振幅が小さくなり、高調波の振幅が大きくなる。高調波の振幅が大きくなっても共振には影響はないから、結局、基底波の振幅が小さくなったことに対応して、アンテナ２に流れる電流は小さくなり、電流計Ａで検出される電流値も小さくなる。

図５（ｃ）には、パルスデータのデューティー比が１０％の場合が示されている。実線で示した印加電圧波形と、細い破線で示した基底波とを比較すれば明らかなように、パルスデータのデューティー比が３０％から１０％に低下すると、印加電圧波形が基底波によって近似される程度は更に低下する。このことに対応して、印加電圧波形をフーリエ展開したときの基底波の振幅は更に小さくなり、アンテナ２に流れる電流も更に小さくなる。その結果、電流計Ａで検出される電流値も更に小さくなる。
パルスデータのデューティー比が５０％より大きくなる場合も同様なことが当て嵌まる。すなわち、デューティー比が５０％から大きくなるに従って、印加電圧波形が基底波によって近似される程度が低下して行く。その結果、印加電圧波形をフーリエ展開したときの基底波の振幅は小さくなり、アンテナ２に流れる電流も小さくなる。

このように、アンテナ２に流れる電流値は、デューティー比が５０％の場合に最も大きくなり、デューティー比が小さくなる程、小さくなる。図５（ｄ）には、パルスデータのデューティー比と、アンテナ２に流れる電流値との関係が概念的に示されている。図から明らかなように、アンテナ２に流れる電流値が目標電流値となるようなデューティー比Ｄｄを求めることができる。そして、駆動電圧印加部１０２のパルス生成部１０２ａが、このデューティー比Ｄｄのパルスデータを生成すれば、アンテナ２に目標電流値を流すことができ、適切な電波強度の電波を送信することができる。
また、例えばバッテリーが消耗するなどして、直流電源の電圧値が１２Ｖから低下した場合、あるいはバッテリーを交換するなどして、電圧値が１２Ｖよりも高くなった場合には、電流計Ａで検出された電流値に応じてデューティー比を補正することにより、アンテナ２に流れる電流値を目標電流値に制御することができる。

もっとも、このようにデューティー比を変更することによってアンテナ２に流れる電流値を調整した場合、フルブリッジ回路１００ａの４つのスイッチ素子ＳＷ１Ｈ，ＳＷ１Ｌ，ＳＷ２Ｈ，ＳＷ２Ｌの中の特定のスイッチ素子に偏って電流が流れることになる。その結果、スイッチ素子の劣化を早めて、アンテナ駆動装置１００の耐久性を低下させる虞がある。この理由は、次のようなものである。

図６には、デューティー比を変更することでアンテナ２に流れる電流値を調整した場合に、特定のスイッチ素子に偏って電流が流れる理由が示されている。
先ず、前述したように、パルスデータがＨｉ状態になると、スイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌに電流が流れ、パルスデータがＬｏｗ状態になると、スイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１Ｌに電流が流れる。従って、パルスデータのデューティー比が５０％の場合は、スイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１Ｌに電流が流れる時間と、スイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌに電流が流れる時間とが等しくなるが、それ以外の場合は、スイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１Ｌに電流が流れる時間の方が、スイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌに電流が流れる時間よりも長くなる。そして、デューティー比が小さくなる程、電流が流れる時間の差は大きくなる。
また、パルスデータのデューティー比Ｄｄは、図５（ｄ）を用いて前述したように、アンテナ２に流れる電流の大きさが目標電流値となるように設定されるものであり、任意のデューティー比Ｄｄが選べるわけではない。その結果、スイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌよりも、スイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１Ｌに偏って電流が流れることになり、スイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１Ｌは、スイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌよりも早く劣化する虞が生じる。

そこで、本実施例のアンテナ駆動装置１００は、フルブリッジ回路１００ａの特定のスイッチ素子に偏って電流が流れる事態を回避するために、パルスデータのデューティー比を、相補関係にあるデューティー比（すなわち、相補デューティー比）に切り換えることとしている。
図７には、パルスデータのデューティー比を相補デューティー比に切り換えることで、フルブリッジ回路１００ａの特定のスイッチ素子に偏って電流が流れる事態を回避可能な理由が示されている。
先ず、図７（ａ）に示した任意のデューティー比Ｄｄのパルスデータを想定すると、そのパルスデータに対応してアンテナ２に印加される電圧は、図７（ｂ）に示す印加電圧波形となる。次に、その印加電圧波形の正負を反転させて、図７（ｃ）に示すような印加電圧波形を考える。当然ながら、正負を反転させても、フーリエ展開したときの基底波の正弦波の振幅や、高調波の正弦波の振幅は変わらない。従って、図７（ｂ）に実線で示した印加電圧波形をアンテナ２に印加した場合も、図７（ｃ）に破線で示した印加電圧波形をアンテナ２に印加した場合も、アンテナ２で生じる共振の強さは同じとなり、アンテナ２に流れる電流値も同じ大きさとなる。

もちろん、図７（ｂ）に示した印加電圧波形と、この印加電圧波形の正負を反転させた図７（ｃ）の印加電圧波形とは異なる電圧波形なので、何れの電圧波形を印加するかによって、得られる結果は異なったものとなる筈である。
しかし、２つの電圧波形の差は、直流成分（すなわち、平均値）の違いに過ぎず、周波数成分の大きさは同じである。そして、共振を利用してアンテナ２に電流を流しているので、直流成分の違いが与える影響は、共振によってアンテナ２に流れる電流値に比べると無視できるほどに小さなものに過ぎない。このような理由から、正負を反転させた図７（ｃ）の印加電圧波形を印加した場合も、図７（ｂ）の印加電圧波形を印加した場合と同じようにアンテナ２を駆動することができる。

このような図７（ｃ）の印加電圧波形に対応するパルスデータは、図７（ｄ）に示したパルスデータとなる。図７（ａ）に示したパルスデータと、図７（ｄ）に示したパルスデータとを比較すると、図７（ａ）のパルスデータはＨｉ状態となる時間比率が小さく、Ｌｏｗ状態となる時間比率が大きいのに対して、図７（ｄ）のパルスデータはＨｉ状態となる時間比率が大きく、Ｌｏｗ状態となる時間比率が小さくなっている。
このため、図７（ａ）のパルスデータでは、スイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１Ｌに電流が流れる時間が長く、スイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌに電流が流れる時間は短いのに対して、図７（ｄ）のパルスデータでは逆に、スイッチ素子ＳＷ１Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ２Ｌに電流が流れる時間が長く、スイッチ素子ＳＷ２Ｈおよびスイッチ素子ＳＷ１Ｌに電流が流れる時間が短くなる。
そして、前述したように、図７（ａ）のパルスデータを用いた場合と、図７（ｄ）のパルスデータを用いた場合とで、アンテナ２に流れる電流値は同じとなるから、図７（ａ）のパルスデータと、図７（ｄ）のパルスデータとを交互に用いれば、フルブリッジ回路１００ａのそれぞれのスイッチ素子ＳＷ１Ｈ，ＳＷ１Ｌ，ＳＷ２Ｈ，ＳＷ２Ｌに電流が流れる時間を均等化することができる。

更に、このような図７（ａ）のパルスデータと、図７（ｄ）のパルスデータとは、デューティー比が互いに相補関係にある。すなわち、図７（ｅ）に示したように、図７（ａ）のパルスデータのデューティー比Ｄｄを５０−α（％）とすれば、図７（ｄ）のパルスデータのデューティー比ＣＤｄは５０＋α（％）となる。従って、図７（ｆ）に示したように、Ｄｄ＋ＣＤｄ＝１００が成り立つ。
逆に言えば、アンテナ２を駆動するために用いるパルスデータのデューティー比を、互いに相補関係にあるデューティー比（すなわち、相補デューティー比）に交互に切り換えてやれば、フルブリッジ回路１００ａのそれぞれのスイッチ素子ＳＷ１Ｈ，ＳＷ１Ｌ，ＳＷ２Ｈ，ＳＷ２Ｌに電流が流れる時間を均等化することが可能となる。
そこで、本実施例のアンテナ駆動装置１００では、所定の切換条件が成立する度に、パルスデータのデューティー比を相補デューティー比に切り換えるべく、図２に示したデューティー比切換部１０３を備えているのである。以下では、上述した本実施例のアンテナ駆動装置１００が、アンテナ２を駆動するために実行するアンテナ駆動処理について説明する。

Ｂ．アンテナ駆動処理 ：
図８には、本実施例のアンテナ駆動装置１００が実行するアンテナ駆動処理にフローチャートが示されている。
図８に示されるように、アンテナ駆動処理を開始すると先ず始めに、アンテナ２から信号を送信するか否かを判断する（Ｓ１００）。図１あるいは図２を用いて前述したように、本実施例のアンテナ駆動装置１００がアンテナ２から送信する送信データは、制御装置１０から送られて来る。従って、制御装置１０から送信データが送られて来ていない場合は、信号を送信しないと判断して（Ｓ１００：ｎｏ）、同じ判断を繰り返すことによって待機状態となる。

これに対して、制御装置１０から送信データが送られて来た場合は、信号を送信すると判断して（Ｓ１００：ｙｅｓ）、アンテナ駆動装置１００のメモリーに予め設定されているデューティー比を取得する（Ｓ１０１）。
そして、取得したデューティー比のパルスデータおよび反転パルスデータを生成して、フルブリッジ回路１００ａのスイッチ素子ＳＷ１Ｈ，ＳＷ１Ｌ，ＳＷ２Ｈ，ＳＷ２Ｌに出力することにより、アンテナ２を駆動する（Ｓ１０２）。

続いて、本実施例のアンテナ駆動装置１００は、アンテナ２の駆動時間を累積する（Ｓ１０３）。ここで、駆動時間を累積しているのは、アンテナ２を駆動する際のデューティー比を、相補デューティー比に切り換えるタイミングを検知するためである。この点については、後ほど詳しく説明する。
また、アンテナ２の駆動を開始したら（Ｓ１０２）、アンテナ２を流れる電流値が所定範囲内か否かを判断する（Ｓ１０４）。その結果、アンテナ２の電流値が所定範囲内であった場合は（Ｓ１０４：ｙｅｓ）、アンテナ２が電波を送信する電波強度も適切な強度に設定されているものと考えられるので、送信が終了したか否かを判断する（Ｓ１０５）。すなわち、制御装置１０から送信データが送られて来る場合は、送信が終了していないと判断することができ、送信データが送られて来なくなったら、送信が終了したと判断することができる。

その結果、送信が終了していない場合は（Ｓ１０５：ｎｏ）、累積しているアンテナ２の駆動時間が、所定の切換時間に達したか否かを判断する（Ｓ１０６）。ここで、切換時間は、たとえば３０秒間に設定されている。
当然ながら、送信を開始して暫くの間は、アンテナ２の駆動時間が切換時間に達することはないから、Ｓ１０６では「ｎｏ」と判断して、再び、アンテナ２の電流値が所定範囲内か否かを判断する（Ｓ１０４）。その結果、電流値が所定範囲内になかった場合は（Ｓ１０４：ｎｏ）、デューティー比補正処理（Ｓ２００）を開始することによって、電流値が所定範囲内となるようにデューティー比を補正した後、送信を終了するか否かを判断する（Ｓ１０５）。デューティー比補正処理については、後ほど詳しく説明する。
これに対して、アンテナ２の電流値が所定範囲内にあった場合は（Ｓ１０４：ｙｅｓ）、デューティー比補正処理（Ｓ２００）を行うことなく、送信を終了するか否かを判断する（Ｓ１０５）。その結果、送信を終了する場合は（Ｓ１０５：ｙｅｓ）、駆動時間の累積を停止した後（Ｓ１０７）、図８のアンテナ駆動処理を終了する。そして、次回に、信号を送信すると判断した場合には（Ｓ１００：ｙｅｓ）、Ｓ１０３では、このときの駆動時間に対して、駆動時間を累積することになる。

このような動作を繰り返しているうちに、やがては、累積しているアンテナ２の駆動時間が切換時間に達する。すると、Ｓ１０６では「ｙｅｓ」と判断されるので、アンテナ２の駆動に使用しているデューティー比を、相補デューティー比に切り換える（Ｓ１０８）。図７（ｅ）および図７（ｆ）を用いて前述したように、相補デューティー比とは、相補関係にあるデューティー比である。例えば、現在のデューティー比が３２％であった場合は、相補デューティー比は６８％に切り換える。
そして、切り換えたデューティー比を、アンテナ駆動装置１００のメモリーに記憶する（Ｓ１０９）。このメモリーは、信号を送信すると判断した場合に（Ｓ１００：ｙｅｓ）、Ｓ１０１でデューティー比を読み出すメモリーである。従って、例えば、Ｓ１０９で、デューティー比を３２％から６８％に切り換えた場合は、次回にアンテナ駆動処理を開始する際には、アンテナ２の駆動に用いるデューティー比として６８％が使用されることになる。

また、アンテナ２の駆動に用いるデューティー比を、相補デューティー比に切り換えた場合は（Ｓ１０９）、累積している駆動時間を一旦、初期化する（Ｓ１１０）。その後、Ｓ１０３に戻って、駆動時間の累積を再開した後、アンテナ２の電流値が所定範囲内か否かを判断する（Ｓ１０４）。そして、電流値が所定範囲内になかった場合は（Ｓ１０４：ｎｏ）、後述するデューティー比補正処理を開始するが（Ｓ２００）、電流値が所定範囲内にあった場合は（Ｓ１０４：ｙｅｓ）、デューティー比補正処理を開始することなく、送信終了か否かを判断する（Ｓ１０５）。そして、送信終了で無かった場合は（Ｓ１０５：ｎｏ）、アンテナ２の駆動時間が切換時間に達したか否かを判断し（Ｓ１０６）、切換時間に達していない場合は（Ｓ１０６：ｎｏ）、再びＳ１０４に戻って、上述した続く一連の動作を繰り返す。

このような動作を繰り返しているうちに、やがてアンテナ２の駆動次男が切換時間に達したら（Ｓ１０６：ｙｅｓ）、アンテナ２の駆動に用いるデューティー比を、再び相補デューティー比に切り換える（Ｓ１０８）。例えば、アンテナ２をデューティー比３２％で駆動していて駆動時間が切換時間に達した場合は、デューティー比を３２％の相補デューティー比である６８％に切り換え、その後、駆動時間が再び、切換時間に達した場合は、デューティー比を６８％の相補デューティー比である３２％に切り換えることになる。
このように、本実施例のアンテナ駆動装置１００は、アンテナ２の駆動時間が切換時間に達する度に、アンテナ２の駆動に用いるデューティー比を相補デューティー比に切り換えながら、アンテナ２を駆動することになる。また、駆動中にアンテナ２の電流値が所定範囲外となった場合には（Ｓ１０４：ｙｅｓ）、以下のようなデューティー比補正処理を開始することによって、適切なデューティー比に補正する。

Ｃ．デューティー比補正処理 ：
図９には、アンテナ２を駆動する際のデューティー比が適切なデューティー比となるように補正するデューティー比補正処理のフローチャートが示されている。上述したように、この処理はアンテナ駆動処理の中で、アンテナ２の電流値が所定範囲内にないと判断された場合に開始される処理である。
例のアンテナ駆動装置１００は、アンテナ２の駆動に用いるデューティー比を、相補デューティー比に切り換えるので、デューティー比が５０％よりも小さな値となる場合と、５０％よりも大きな値となる場合とが存在する。そこで、先ず初めに、現在のデューティー比が５０％よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２０１）。

その結果、デューティー比が５０％よりも小さいと判断した場合は（Ｓ２０１：ｙｅｓ）、今度は、電流値が所定範囲よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２０２）。そして、電流値が所定範囲よりも小さかった場合は（Ｓ２０２：ｙｅｓ）、デューティー比に所定の小さな値（例えば１％）を加算する（Ｓ２０３）。逆に、電流値が所定範囲よりも大きかった場合は（Ｓ２０２：ｎｏ）、デューティー比から所定の小さな値（例えば１％）を減算する（Ｓ２０４）。
例えば、図１０に示したデューティー比Ｄａのように、現在のデューティー比が５０％よりも小さく、アンテナ２に流れる電流値Ａ１が目標源流値から所定範囲よりも小さい場合は、デューティー比を増加させることによって、電流値Ａ１を目標電流値に近付けることができる。また、デューティー比Ｄｂのように、現在のデューティー比が５０％よりも小さく、アンテナ２に流れる電流値Ａ２が目標源流値から所定範囲よりも大きい場合は、デューティー比を減少させることによって、電流値Ａ１を目標電流値に近付けることができる。

また、Ｓ２０１で、現在のデューティー比が５０％よりも大きい（Ｓ２０１：ｎｏ）と判断した場合にも、電流値が所定範囲よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２０５）。そして、電流値が所定範囲よりも小さかった場合は（Ｓ２０５：ｙｅｓ）、デューティー比から所定の小さな値（例えば１％）を減算する（Ｓ２０６）。すなわち、図１０に示したデューティー比Ｄｃのように、現在のデューティー比が５０％よりも大きく、アンテナ２に流れる電流値Ａ１が目標源流値から所定範囲よりも小さい場合は、デューティー比を減少させることによって、電流値Ａ１を目標電流値に近付けることができる。
これに対して、Ｓ２０５で電流値が所定範囲よりも大きいと判断した場合は（Ｓ２０５：ｎｏ）、現在のデューティー比に所定の小さな値（例えば１％）を加算する（Ｓ２０７）。

こうして、デューティー比を変更したら（図９のＳ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２０７）、変更したデューティー比をアンテナ駆動装置１００のメモリーに記憶した後（Ｓ２０８）、図９のデューティー比補正処理を一旦終了して、図８のアンテナ駆動処理に復帰する。
上述したようにデューティー比補正処理ではデューティー比を少しずつ変更するので、復帰したアンテナ駆動処理では、依然として、アンテナ２の電流値が所定範囲内に無い（図８のＳ１０４：ｎｏ）と判断される可能性があるが、このような場合は再び、図９のデューティー比補正処理が開始される。その結果、やがては、アンテナ２の電流値が所定範囲内となるように、デューティー比を補正することができる。

そして、図８を用いて前述したアンテナ駆動処理では、こうして補正したデューティー比と、相補デューティー比とを交互に切り換えながら、アンテナ２を駆動する。このため、フルブリッジ回路１００ａのスイッチ素子ＳＷ１Ｈ，ＳＷ１Ｌ，ＳＷ２Ｈ，ＳＷ２Ｌに電流が流れる時間を均等化することができるので、アンテナ駆動装置１００の寿命を延ばすことが可能となる。

Ｄ．変形例 ：
上述した本実施例のアンテナ駆動装置１００には、幾つかの変形例が存在する。以下では、本実施例との相違点に焦点をあてて、これらの変形例について説明する。

Ｄ−１．第１変形例 ：
図８を用いて前述した本実施例のアンテナ駆動処理では、アンテナ２の駆動時間が所定の切換時間に達する度に、アンテナ２の駆動に用いるデューティー比を相補デューティー比に切り換えるものとして説明した。しかし、アンテナ２の駆動時間ではなく、送信データの送信回数が所定回数に達する度に、デューティー比を相補デューティー比に切り換えるようにしてもよい。あるいは送信したデータ量が所定量に達する度に相補デューティー比に切り換えるようにしてもよい。

図１１には、送信データの送信回数が所定回数に達する度に、デューティー比を相補デューティー比に切り換える第１変形例のアンテナ駆動処理のフローチャートが示されている。
図１１に示されるように、第１変形例のアンテナ駆動処理の場合も、処理を開始すると先ず始めに、アンテナ２から信号を送信するか否かを判断する（Ｓ１５０）。制御装置１０から送信データが送られて来ていない場合は、信号を送信しないと判断して（Ｓ１５０：ｎｏ）、待機状態となる。
これに対して、制御装置１０から送信データが送られて来た場合は、信号を送信すると判断する（Ｓ１５０：ｙｅｓ）。そして、第１変形例では、送信回数に「１」を加算する（Ｓ１５１）。

続いて、アンテナ駆動装置１００のメモリーに予め設定されているデューティー比を取得した後（Ｓ１５２）、取得したデューティー比を用いてアンテナ２を駆動する（Ｓ１５３）。そして、アンテナ２を流れる電流値が所定範囲内か否かを判断し（Ｓ１５４）、アンテナ２の電流値が所定範囲内であった場合は（Ｓ１５４：ｙｅｓ）、送信が終了したか否かを判断する（Ｓ１５５）。
その結果、送信が終了していない場合は（Ｓ１５５：ｎｏ）、再び、アンテナ２の電流値が所定範囲内か否かを判断し（Ｓ１５４）、アンテナ２の電流値が所定範囲内であった場合は（Ｓ１５４：ｙｅｓ）、送信が終了したか否かを判断する（Ｓ１５５）。また、
アンテナ２の電流値が所定範囲外であった場合は（Ｓ１５４：ｎｏ）、図９を用いて前述したデューティー比補正処理（Ｓ２００）を行ってデューティー比を補正した後、送信が終了したか否かを判断する（Ｓ１５５）。

このような動作を繰り返しているうちに、送信が終了したと判断したら（Ｓ１５５：ｙｅｓ）、送信回数が所定の切換回数に達したか否かを判断する（Ｓ１５６）。ここで、切換回数は、たとえば５回に設定されている。
その結果、送信回数が切換回数に達していない場合は（Ｓ１５６：ｎｏ）、第１変形例のアンテナ駆動処理を終了する。そして、次に信号を送信する際には（Ｓ１５０：ｙｅｓ）、送信回数に「１」が加算された後（Ｓ１５１）、上述した続く一連の動作が行われ、送信が終了したと判断したら（Ｓ１５５：ｙｅｓ）、送信回数が所定の切換回数に達したか否かを判断する（Ｓ１５６）。
このようなことを繰り返しているうちに、やがては、送信回数が所定の切換回数に達して、Ｓ１５６で「ｙｅｓ」と判断される。そこで、この場合は、次に、送信データを送信する場合に備えて、今まで用いていたデューティー比の相補デューティー比を、アンテナ駆動装置１００のメモリーに記憶し（Ｓ１５７）、送信回数を初期化した後（Ｓ１５８）、図１１の第１変形例のアンテナ駆動処理を終了する。

このような第１変形例のアンテナ駆動処理を用いた場合でも、デューティー比と、相補デューティー比とを交互に切り換えながらアンテナ２を駆動する。このため、フルブリッジ回路１００ａのスイッチ素子ＳＷ１Ｈ，ＳＷ１Ｌ，ＳＷ２Ｈ，ＳＷ２Ｌに電流が流れる時間を均等化して、アンテナ駆動装置１００の寿命を延ばすことができる。
また、送信データの送信が終了してからデューティー比を切り換えるので、信号の送信中にデューティー比が切り換わったことが原因で、信号にノイズが混入する虞も回避することが可能となる。

Ｄ−２．第２変形例 ：
上述した本実施例および第１変形例では、アンテナ２に印加される駆動電圧が、正負の極性が交互に切り換わる矩形波形の駆動電圧であるものとして説明した。しかし、アンテナ２に印加される駆動電圧が、矩形波形ではあるが、極性は切り換わらないような駆動電圧であっても構わない。

図１２には、このような第２変形例のアンテナ駆動装置１５０の内部構成が例示されている。図１２に示した第２変形例のアンテナ駆動装置１５０は、図２を用いて前述した本実施例のアンテナ駆動装置１００に対して、フルブリッジ回路１００ａがハーフブリッジ回路１００ｃに変更されている点で異なるが、その他の点については同様となっている。
尚、第２変形例のアンテナ駆動装置１５０で、前述した本実施例のアンテナ駆動装置１００と同じ部分については、本実施例のアンテナ駆動装置１００と同じ符号を付することによって、説明を省略する。

図１２に示されるように、第２変形例のアンテナ駆動装置１５０が備えるハーフブリッジ回路１００ｃは、２つのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２を備えている。これらのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２も、前述した本実施例のスイッチ素子ＳＷ１Ｈ，ＳＷ１Ｌ，ＳＷ２Ｈ，ＳＷ２Ｌと同様に、いわゆるパワートランジスタが用いられている。
２つのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２の中のスイッチ素子ＳＷ１は、１２Ｖの直流電源（例えばバッテリー）とアンテナ２との間に設けられている。また、スイッチ素子ＳＷ２は、スイッチ素子ＳＷ１が接続されている直流電源の電圧（ここでは１２Ｖ）よりも低い電圧値の直流電源（図示した例では２Ｖ）と、アンテナ２との間に設けられている。
更に、アンテナ２の他端側（すなわち、スイッチ素子ＳＷ１やスイッチ素子ＳＷ２が接続されていない側）は、電流計Ａを介してグランドＧＮＤに接地されている。

また、スイッチ素子ＳＷ１には、パルス生成部１０２ａで生成されたパルスデータが出力されている。前述したように、パルスデータとは、Ｈｉ状態とＬｏｗ状態とを交互に繰り返すデータである。また、スイッチ素子ＳＷ２には、反転パルス生成部１０２ｂで生成された反転パルスデータが出力されている。前述したように、反転パルスデータとは、パルスデータがＨｉ状態の時にはＬｏｗ状態となり、パルスデータがＬｏｗ状態の時にはＨｉ状態となって、Ｈｉ状態とＬｏｗ状態とを交互に繰り返すデータである。

このような第２変形例のアンテナ駆動装置１５０は、次のように動作する。先ず、パルス生成部１０２ａからスイッチ素子ＳＷ１に向かって、図１３（ａ）に例示するようなパルスデータが出力されたものとする。すると、反転パルス生成部１０２ｂからは、図１３（ｂ）に示すような反転パルスデータがスイッチ素子ＳＷ２に出力される。
また、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は何れも、Ｈｉ状態が出力されると導通状態となり、Ｌｏｗ状態が出力されると切断状態となる。その結果、アンテナ２には、図１３（ａ）のパルスデータがＨｉ状態の時には１２Ｖの電圧が印加され、パルスデータがＬｏｗ状態の時には２Ｖの電圧が印加されて、結局、図１３（ｃ）に示すような矩形波形の電圧が印加されることになる。

当然ながら、印加される電圧が１２Ｖの間は、スイッチ素子ＳＷ１に電流が流れており、スイッチ素子ＳＷ２には電流が流れていない。また、印加される電圧が２Ｖの間は、スイッチ素子ＳＷ２に電流が流れるが、スイッチ素子ＳＷ１には電流が流れない。従って、図１３に示した例では、スイッチ素子ＳＷ２に偏って電流が流れることになる。
しかし、このような場合でも、パルスデータを生成するために用いるデューティー比を、相補デューティー比に交互に切り換えてやれば、スイッチ素子ＳＷ１およびスイッチ素子ＳＷ２の何れにも偏らないように電流を流すことができる。

例えば、パルスデータが図１４（ａ）に例示するようなデータであったとする。このようなパルスデータに基づいてアンテナ２に印加される電圧波形は、図１４（ｂ）に示すように、高電圧値（ここでは１２Ｖ）と低電圧値（ここでは２Ｖ）とを交互に繰り返す波形となる。上述したように、このような電圧波形では、スイッチ素子ＳＷ２に偏って電流が流れている。
次に、図１４（ｂ）の電圧波形で、電圧値が１２Ｖの時には２Ｖとなり、電圧値が２Ｖの時には１２Ｖとなるような、図１４（ｃ）の電圧波形を考える。これら２つの電圧波形は、図中に一点鎖線で示した直流成分（すなわち平均値）は異なるが、周波数成分は同じであり、従って、何れの電圧波形を印加した場合でも、アンテナ２には同じような共振が発生するので、アンテナ２に流れる電流値も同じとなる。
また、図１４（ｃ）の電圧波形では、アンテナ２に１２Ｖの電圧が印加されている時間の方が、２Ｖの電圧が印加されている時間よりも長いので、（図１４（ｂ）の電圧波形とは逆に）スイッチ素子ＳＷ１に偏って電流が流れることになる。

そして、このような図１４（ｃ）の電圧波形を生成させるパルスデータは、図１４（ｄ）に示すようなパルスデータとなる。図１４（ａ）に示したパルスデータと、図１４（ｄ）に示したパルスデータとは、互いに相補関係にある。すなわち、図１４（ａ）のパルスデータのデューティー比をＤｄとし、図１４（ｄ）のパルスデータのデューティー比をＣＤｄとすると、図１４（ｅ）に示したように、Ｄｄ＝５０−α、ＣＤｄ＝５０＋αという関係が成立する。また、図１４（ｆ）に示すように、Ｄｄ＋ＣＤｄ＝１００という関係が成立する。逆に言えば、アンテナ２を駆動するためのパルスデータのデューティー比を、相補デューティー比に切り換えれば、アンテナ２に流れる電流値は変えることなく、電流がスイッチ素子ＳＷ１に偏って流れる状態と、スイッチ素子ＳＷ２に偏って流れる状態とを切り換えることができる。
以上のことから、図１２に例示した第２変形例のアンテナ駆動装置１５０の場合も、アンテナ２を駆動する際に用いるデューティー比を、互いに相補関係にあるデューティー比に交互に切り換えることで、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２に電流が流れる時間を均等化することができる。その結果、アンテナ駆動装置１５０の寿命を延ばすことが可能となる。

以上、本実施例および各種の変形例について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。

１…車両、 ２…アンテナ、 １０…制御装置、 １１…送信データ出力部、
１００…アンテナ駆動装置、 １００ｂ…駆動制御部、
１０１…送信データ受取部、 １０２…駆動電圧印加部、
１０３…デューティー比切換部、 １０４…デューティー比取得部、
１０５…デューティー比記憶部、 １０６…電流値検出部、
１０７…デューティー比補正部、 １５０…アンテナ駆動装置、
ＳＷ１Ｈ，ＳＷ１Ｌ，ＳＷ２Ｈ，ＳＷ２Ｌ…スイッチ素子、
ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ素子。

Claims (6)

1. 電波を送信するアンテナ（２）に対して、高電圧値と低電圧値とに所定周期で切り換わる矩形波形の駆動電圧を印加することによって、前記アンテナを駆動するアンテナ駆動装置（１００、１５０）であって、
   導通状態になると前記アンテナに印加される駆動電圧が前記高電圧値となる高電圧側スイッチ（ＳＷ１Ｈ，ＳＷ２Ｌ，ＳＷ１）と、
   前記高電圧側スイッチが導通状態になると切断状態となり、前記高電圧側スイッチが切断状態になると導通状態になって前記アンテナに印加される駆動電圧が前記低電圧値となる低電圧側スイッチ（ＳＷ２Ｈ，ＳＷ１Ｌ，ＳＷ２）と、
   前記矩形波形の中で前記高電圧値となっている時間比率であるデューティー比の設定値を取得するデューティー比取得部（１０４）と、
   前記高電圧側スイッチを導通状態とした後、前記デューティー比に応じたタイミングで前記高電圧側スイッチを切断状態とする動作を、前記所定周期で繰り返すことによって、前記アンテナに前記矩形波形の駆動電圧を印加する駆動電圧印加部（１０２）と、
   前記駆動電圧印加部が前記駆動電圧を印加するために用いる前記デューティー比を、所定の切換契機が成立する度に、該デューティー比と、該デューティー比と相補関係にある相補デューティー比とに交互に切り換えるデューティー比切換部（１０３）と
   を備えるアンテナ駆動装置。
2. 請求項１に記載のアンテナ駆動装置であって、
   前記駆動電圧印加部は、前記高電圧側スイッチを導通状態とした後に切断状態とする動作を、前記アンテナの共振周波数に相当する周期で繰り返すことによって前記駆動電圧を印加する
   ことを特徴とするアンテナ駆動装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のアンテナ駆動装置であって、
   前記アンテナから送信するべき送信データを受け取る送信データ受取部（１０１）を備え、
   前記駆動電圧印加部は、前記送信データに従って前記高電圧側スイッチを切り換えることによって前記アンテナに前記駆動電圧を印加すると共に、前記送信データが存在しない場合は、前記高電圧側スイッチの切換を停止しており、
   前記デューティー比切換部は、前記送信データが所定時間に達する度に、前記駆動電圧印加部が前記高電圧側スイッチの切換を停止しているタイミングで、前記デューティー比を切り換える
   ことを特徴とするアンテナ駆動装置。
4. 請求項１または請求項２に記載のアンテナ駆動装置であって、
   前記アンテナから送信するべき送信データを受け取る送信データ受取部（１０１）を備え、
   前記駆動電圧印加部は、前記送信データに従って前記高電圧側スイッチを切り換えることによって前記アンテナに前記駆動電圧を印加すると共に、前記送信データが存在しない場合は、前記高電圧側スイッチの切換を停止しており、
   前記デューティー比切換部は、前記送信データの送信回数が所定回数に達する度に、前記デューティー比を切り換える
   ことを特徴とするアンテナ駆動装置。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載のアンテナ駆動装置であって、
   前記高電圧側スイッチおよび前記低電圧側スイッチは、フルブリッジ回路（１００ａ）を形成しており、
   前記フルブリッジ回路を流れる電流値を検出する電流値検出部（１０６）と、
   前記フルブリッジ回路を流れる電流値が所定の目標電流値となるように、前記デューティー比を修正するデューティー比補正部（１０７）と
   を備えるアンテナ駆動装置。
6. 電波を送信するアンテナに対して、所定周期で高電圧値と低電圧値とに切り換わる矩形波形の駆動電圧を印加することによって、前記アンテナを駆動するアンテナ駆動方法であって、
   前記矩形波形の中で前記高電圧値となっている時間比率であるデューティー比の設定を取得する工程（Ｓ１０１、Ｓ１５２）と、
   前記デューティー比に応じた矩形波形の前記駆動電圧を生成して、前記アンテナに印加する工程（Ｓ１０２、Ｓ１５３）と、
   所定の切換契機が成立する度に、設定されている前記デューティー比を、該デューティー比と相補関係にある相補デューティー比に切り換える工程（Ｓ１０８、Ｓ１５７）と
   を備えるアンテナ駆動方法。

Images