JP3850991B2 - 携帯機のアンテナ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯機のアンテナ装置に関し、ユーザに携帯され所定周波数のリクエスト信号を受信してコード信号を送信する携帯機のアンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、携帯機との通信によるコード照合を行って照合結果に基づいて車両の使用許可または不許可の制御を行う車両セキュリティ制御装置が開発されている。このような装置の携帯機として、例えば特開平7−221526号公報には、ケーシング内にフェライトロッドにコイルを巻回したフェライトロッドアンテナとしてのアンテナ素子を設け、ケーシング前面側に導電性材料から薄肉な板状に形成された導電板を設け、この導電板の一端を導線を介してコイルのホット側端子に接続され、他端を浮遊容量を介して接地して構成し、コイルに電流が供給されると、導電板にも高周波電流が流れ、コイルからの電界に加えて導電板からも電界が放射され総合放射電界の強度が強くなることが記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、コイルアンテナLの等価回路を図10に示すように抵抗R,静電容量Cと共に表したとき、コイルアンテナLの両端間の電圧Vの実効値Veは(1)式で表される。
Ve=(ω・Q・N・S・H・10-8/2-1/2)・V …(1)
但し、ωは角周波数(=2πf)、Nはコイルの巻数、Sはコイルの断面積、QはωL/Rで表されるQファクタ、Hはその環境の磁界強度の最大値である。
【0004】
コイルアンテナの感度を上げるため、実効値Veを増大させるには、N,S,Qを増大させればよい。しかし、巻数Nには上限があり、Q値も信号周波数が低い場合には波形がなまるため上限がある。このため、断面積Sを増大させることが考えられるが、コイルアンテナの直径が大きくなるために、携帯機の薄型化が困難となり、意匠上の制約があるという問題があった。
【0005】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、コイルアンテナの感度を向上することができると共に、携帯機の薄型化が可能となる携帯機のアンテナ装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、所定周波数の信号を受信するコイルアンテナと、
前記コイルアンテナの接続された受信回路に動作電源を供給する電池を有する携帯機のアンテナ装置において、
前記受信回路の電子部品を配設する基板または前記電池を保持するバッテリーホルダの縁部周縁にコイルアンテナを巻回させ、
前記コイルアンテナの両端を前記電池の正極及び負極が接続される第1,第2の電源端子につなげた状態で前記受信回路に接続する。
【0007】
このように、基板またはバッテリーホルダの縁部周縁にコイルアンテナを巻回させることにより、コイルアンテナの径を大きくすることができ、これによりコイルアンテナの感度を向上することができると共に、携帯機の薄型化が可能となり、コイルアンテナの両端を電池の正極及び負極が接続される第1,第2の電源端子につなげた状態で受信回路に接続することにより、ハンダ付けの手間を軽減できる。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の携帯機のアンテナ装置において、
前記バッテリーホルダ全体をフェライトで構成し、その縁部周縁にコイルアンテナを巻回させた。
【0008】
このように、バッテリーホルダ全体をフェライトで構成し、その縁部周縁にコイルアンテナを巻回させたことにより、コイルアンテナのQ値を増大させて所望の値に調整することができ、これによりコイルアンテナの感度を向上することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1(A),(B),(C)は本発明のアンテナ装置を適用した携帯機のケースを取り除いた一実施例の平面図、正面図、側面図を示す。同図中、プリント基板10上に各種の電子部品12が配設固定されている。バッテリーホルダ14は例えば樹脂製でプリント基板10と同程度の面積を持つ平板状であり、ボタン型電池20を保持する。ボタン型電池20としてはリチウムイオン電池等の1次電池が用いられ、ボタン型電池20はバッテリーホルダ14に保持されて電極部材22で押さえた状態で固定される。電極部材23には電源端子(正極側)24が設けられ、また、バッテリーホルダ14に電源端子(負極側)25が設けられている。
【0010】
プリント基板10はバッテリーホルダ14に重ねられた状態でバッテリーホルダ14の係止部16,18で係止されて組み付けられる。バッテリーホルダ14の縁部外周にはコイルアンテナ22が巻回されている。バッテリーホルダ14の電池収納部の周辺部にはフェライト26が保持されている。フェライト26は例えばマンガン−亜鉛系の材料であり、バッテリーホルダ14に設けられた爪部28によって図2に示すように係止されている。
【0011】
なお、図1ではバッテリーホルダ14に単一のフェライト26が保持されているが、図3に示すように複数のフェライト26,27を保持する構成としても良く、更に、バッテリーホルダ14全体をフェライトで形成しても良い。
このように、平板状のバッテリーホルダ14の縁部周縁にコイルアンテナ22を巻回することにより、(1)式における断面積Sを増大させることができる。更に、バッテリーホルダ14の電池収納部周辺のスペースを利用してフェライト26を保持することにより、例えば周波数134kHzの受信信号に対して、所望のQ値(例えばQ=50程度)に調整することができ、コイルアンテナの感度を上げると共に、携帯機の薄型化が可能となり、意匠的にも好適である。また、バッテリーホルダ14でボタン型電池20と、コイルアンテナ22との保持を同時に行えるため、組み付け作業性が向上する。
【0012】
ここで、プリント基板10上の各種の電子部品12で構成される電子回路と、ボタン型電池20の正極及び負極(電源端子24,25)及びコイルアンテナ22の両端とを接続する必要があるが、接続点が4点あるためにハンダ付けの手間が大きくなる。
これを解決するため、図4の回路図及び図5の模式図に示す一実施例のように、コイルアンテナ22の両端を、電極部材23,バッテリーホルダ14それぞれに設けた電源端子24,25に接続する。これにより、プリント基板10上の電子回路に2点の電源端子24,25を接続すれば良く、ハンダ付けの手間を半減することができる。
【0013】
図4の回路図においては、正極の電源端子24にチョークコイルL1及びパスコンC1(これらは電子回路に含まれる)を接続し、交流成分を阻止して電子回路への給電を行っているが、上記チョークコイルL1及びパスコンC1は省略しても良い。カップリングコンデンサC2はアンテナで受信した信号を送受信回路に供給する。図5において、端子A,Bがバッテリーホルダ14を貫通して電子回路に接続される。
【0014】
また、インピーダンス整合のためにコイルアンテナ22に中間タップを設けた場合には、そのままでは電子回路への接続点が5点必要になるが、図6の模式図に示す他の実施例のように、コイルアンテナ22の両端を、電極部材23,バッテリーホルダ14それぞれに設けた電源端子24,25に接続することで、コイルアンテナ22のプリント基板10上の電子回路に対する接続点は3点となる。図6において、端子A,B,Cがバッテリーホルダ14を貫通して電子回路に接続される。
【0015】
また、高周波エネルギーであるアンテナ受信電力は、図7(A),(B)に示すように、電子回路に設けた共振回路29とコイルアンテナ22との間を電磁結合して、例えば周波数134kHzの受信信号をコイルアンテナ22から共振回路29に電磁結合を介して供給する構成とすることもできる。なお、図7(A)では共振回路29に通常のコイルを使用しているが、図7(B)では共振回路29にフェライトロッドにコイルを巻回したフェライトロッドコイルを使用している。
【0016】
図8は本発明のアンテナ装置を適用した携帯機の一実施例のブロック図を示す。同図中、携帯機60は、送信アンテナ62と受信用のコイルアンテナ64を有している。これらのアンテナ62,64は送受信回路66に接続され、送受信回路66はECU68に接続されている。
この受信用のコイルアンテナ64で受信された車載機よりの周波数例えば134kHzのリクエスト信号は、送受信回路66で復調されてECU68に供給される。また、ECU68はメモリ70から読み出した第1,第2コードを送受信回路66に供給し、この第1,第2コードが送受信回路66で変調されて、周波数例えば300MHzの信号で送信アンテナ62から車載機に対して送信される。
【0017】
図9に車載機と携帯機60との通信を模式的に示す。同図中、車両(4輪車)の例えばドアの取っ手に設けられた車載機の第1送信アンテナ及び車室内のインスツルパネル付近に設けられた車載機の第2送信アンテナからは、周波数134kHzの第1,第2のリクエスト信号が送信され、携帯機60はこの第1,第2のリクエスト信号を受信すると、受信したリクエスト信号に応じて第1,第2のコードを変調した周波数300MHzの信号を返送する。車載機の受信アンテナで受信された周波数300MHzの信号は受信回路で復調されてECUに供給され、ECUは受信したコードをメモリに予め格納してあるドアロックの第1コード、エンジン始動の第2コードそれぞれと照合する。ここで、第1コードと一致すると運転席ドア(または全てのドア)のアンロックの制御を行い、第2コードと一致するとエンジン制御部48はセルモータを利用してエンジン50の始動を制御する。
【0018】
なお、上記実施例ではバッテリーホルダ14の縁部周縁にコイルアンテナ22を巻回しているが、バッテリーホルダ14の代わりに、プリント基板10の縁部周縁にコイルアンテナ22を巻回しても良い。また、バッテリーホルダ14にはフェライト26を保持する代わりに、パーマロイ等の他の強磁性体材料を保持する構成であっても良い。
【0019】
【発明の効果】
上述の如く、受信回路の電子部品を配設する基板または前記電池を保持するバッテリーホルダの縁部周縁にコイルアンテナを巻回させ、前記コイルアンテナの両端を前記電池の正極及び負極が接続される第1,第2の電源端子につなげた状態で前記受信回路に接続する。
このように、基板またはバッテリーホルダの縁部周縁にコイルアンテナを巻回させることにより、コイルアンテナの径を大きくすることができ、これによりコイルアンテナの感度を向上することができると共に、携帯機の薄型化が可能となり、コイルアンテナの両端を電池の正極及び負極が接続される第1,第2の電源端子につなげた状態で受信回路に接続することにより、ハンダ付けの手間を軽減できる。
【0020】
また、請求項2に記載の発明は、バッテリーホルダ全体をフェライトで構成し、その縁部周縁にコイルアンテナを巻回させたことにより、コイルアンテナのQ値を増大させて所望の値に調整することができ、これによりコイルアンテナの感度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアンテナ装置を適用した携帯機のケースを取り除いた一実施例の平面図、正面図、側面図である。
【図2】フェライトとバッテリーホルダとの係止状態を説明するための図である。
【図3】バッテリーホルダのフェライトの保持状態を説明するための図である。
【図4】本発明のアンテナ装置の接続の一実施例を説明するための回路図である。
【図5】本発明のアンテナ装置の接続の一実施例を説明するための模式図である。
【図6】本発明のアンテナ装置の接続の他の実施例を説明するための模式図である。
【図7】電子回路の共振回路とコイルアンテナとの間の電磁結合を説明するための図である。
【図8】本発明のアンテナ装置を適用した携帯機の一実施例のブロック図である。
【図9】車載機と携帯機60との通信を模式的に示す図である。
【図10】コイルアンテナの等価回路図である。
【符号の説明】
10 プリント基板
12 電子部品
14 バッテリーホルダ
16,18 係止部
20 ボタン型電池
22 コイルアンテナ
23 電極部材
24,25 電源端子
26,27 フェライト
28 爪部
60 携帯機
62 送信アンテナ
64 受信アンテナ
66 送受信回路
Claims (3)
- 所定周波数の信号を受信するコイルアンテナと、
前記コイルアンテナの接続された受信回路に動作電源を供給する電池を有する携帯機のアンテナ装置において、
前記受信回路の電子部品を配設する基板または前記電池を保持するバッテリーホルダの縁部周縁にコイルアンテナを巻回させ、
前記コイルアンテナの両端を前記電池の正極及び負極が接続される第1,第2の電源端子につなげた状態で前記受信回路に接続する
ことを特徴とする携帯機のアンテナ装置。 - 請求項1記載の携帯機のアンテナ装置において、
前記バッテリーホルダ全体をフェライトで構成し、その縁部周縁にコイルアンテナを巻回させた
ことを特徴とする携帯機のアンテナ装置。 - 請求項1記載の携帯機のアンテナ装置において、
前記第1の電源端子にチョークコイル及びパスコン及びカップリングコンデンサを接続した
ことを特徴とする携帯機のアンテナ装置。
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