JP3961256B2 - Transmitter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両用ドアの解錠、施錠に用いる電波キーレスシステムに適応可能な送信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のものとしては、例えば車両のドアをロック(施錠)したり、アンロック(解錠)したりする時に、携帯用の送信機から送信されてくるロック、またはアンロック用の信号を受信し、その信号に基づいてアクチュエータの駆動を制御する受信機を構成要件とする電波キーレスシステムについては特開平7−113365号公報等で知られている。以下にそれを説明する。
【0003】
すなわち、送信機2は、図9に示すように、鍵溝が設けられたキープレート1bが一端に設けられた車両のイグニッションキー1のグリップ部分1aに送信機2を内蔵している。
この送信機2は、図12に示すように送信スイッチ5、第1CPU6、第1メモリ7、信号出力回路8及び送信部9からなり、これらが1枚のプリント基板3上に形成されている。
また車両側に取付けられた受信機10は、図12に示すように受信部11、信号入力回路12、第2CPU13、第2メモリ14及び駆動回路15からなり、駆動回路15の出力によってアクチュエータ16が駆動されて、自動車用ドアが、ロックされたり、アンロックされる。
また、前記送信器2から出力される電波は、並列接続された一対のアンテナ17,18から受信機10のアンテナ19に対して同時に出力される。
【0004】
次に、送信機2の送信用アンテナ17,18について図10に基づいて説明する。
この送信用アンテナ17,18のうちの一方の送信用アンテナ(以下、水平偏波用アンテナという)17は、プリント基板3の裏面に形成されたプリントパターンによって形成され、また他方の送信用アンテナ(以下、垂直偏波用アンテナという)18は、金属プレートによって形成されており、両端水平部18a,18aによって取り付ける。
これによって、水平偏波用アンテナ17からは、プリント基板3の基板面と平行な偏波面を有する電波が出力され、また垂直偏波用アンテナ18からは、プリント基板3の基板面に垂直な偏波面を有する電波が出力される。
【0005】
従って、送信スイッチ5をオン操作すると(図13A)、水平偏波された電波が水平偏波用アンテナ17から出力される(図13B)と共に、垂直偏波された電波が垂直偏波用アンテナ18からそれと同時に出力され(図13C)、その出力された垂直偏波と水平偏波の両方の電波は合成されて出力される。
すなわち、このような垂直偏波と水平偏波の両方を使用する理由として車両においては、窓が小さく、かつその窓と窓の間には板状の金属柱が設けられており、電波受信環境が非常に悪く受信アンテナの受信の指向特性に良い部分と悪い部分とが複雑に入り乱れていることによる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記送信機から出力される電波の出力の大きさは、使用目的に応じて国の行政によって規制されており、例えば微弱電波にあっては規制出力以下に規制されている。
すなわち、前記の如き垂直偏波された電波と水平偏波された電波が合成された電波にあっては、2つの送信アンテナ17、18を同時に駆動することによって、その電波の偏波は合成波としてあらわれ、その合成波で規制出力を満足させる必要がある。
したがって、各水平偏波、垂直偏波の成分で見た場合、損失が生じるため、規定の出力がだせず、交信性能が低下することになる。
【0007】
一方、ユーザーは、日常において、アンテナ1つの従来タイプのキーレス送信機を使用するときは一回のスイッチ操作によってドアのロック、アンロックが行われない場合には送信機の向きを変えたり、持ち方を変えたりしてドアのロック、アンロックを行っていた。
すなわち、図14に示すように把持部分1aの偏平な面を水平(プリント基板3の基板面を水平)にして送信スイッチ5をオン操作すると水平偏波された電波がアンテナから出力され、その受信特性は図11の実線で示されるものが得られる。
また、図15に示す如く把持部分1aの偏平な面を垂直(プリント基板3を垂直)にして送信スイッチ5をオン操作すると、あたかも垂直偏波された電波がアンテナから出力された如くになり、図11の破線で示される受信特性が得られる。
【0008】
そこで、この発明においては、この水平偏波された電波と垂直偏波された電波とをタイミングをずらして、例えば交互に出力させることによって規制出力値内において効率良く電波を送信することのできる方法及び装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る送信機は、送信トリガの供給を受けて送信信号を作成する送信信号発生部と、前記送信信号発生部から送信信号の供給を受けて、その送信信号を電波として出力する水平偏波用アンテナ及び垂直偏波用アンテナと、前記一方のアンテナには前記送信信号を直接供給し、前記他方のアンテナには前記送信信号と同一内容の送信信号を遅延させて供給する送信部とを備え、前記水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナのうちの一方は、前記送信信号発生部が搭載されたプリント基板の一方の面の周縁部全周に亘って形成されたプリントパターンによって、他方は前記プリント基板の他方の面の長さ方向全長に亘って形成された金属プレートからなる。
【0010】
水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナのうちの一方は、前記送信信号発生部が搭載されたプリント基板の一方の面の周縁部全周に亘って形成されたプリントパターンによって、また他方は前記プリント基板の他方の面の長さ方向全長に亘って形成された金属プレートから構成することによってアンテナの開口面積を大きく得ることができ、通信性能を確保できると共に、送信機を薄型化できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に、この発明による実施の形態を以下に説明するが、この発明における送信機20は、図1乃至図5に示すようにアッパケース21、該アッパケースに嵌合されるロアケース22、該ロアケース22に収納されるプリント基板23、該プリント基板23に搭載される送信スイッチ24、第1CPU25、第1メモリ26、信号出力回路27、第1送信部28、第2送信部29、遅延回路31、ボタン型電池32等である。ここで、送信スイッチ24、第1CPU25、第1メモリ26、信号出力回路27は送信信号発生部を構成し、第1送信部28、第2送信部29、遅延回路31は送信部を構成している。(なお、図中、符号24aは送信スイッチ24の操作ノブである。)
【0012】
そして、このプリント基板23には水平偏波用アンテナ33及び垂直偏波用アンテナ34が形成、搭載されている。
すなわち、水平偏波用アンテナ33は、先行技術の水平偏波用アンテナ17と同様にプリント基板23の裏面外周縁全周に亘ってプリントパターンによって形成され、また垂直偏波用アンテナ34は、先行技術の垂直偏波用アンテナ18と同様の金属プレートを、コ字状に、またそれをプリント基板23の表面長さ方向全長に亘って形成することによって得られる。
【0013】
次に、この水平偏波用アンテナ33と垂直偏波用アンテナ34との駆動方法について図に基づいて以下に説明する。
【0014】
実施の形態1.
この実施の形態を図5及び図6に基づいて以下に説明する。
図において、送信機20は、送信スイッチ24と、該送信スイッチ24のスイッチ操作に基づいて後述の第1メモリ26から送信データを読み取る第1CPU25と、送信データを記憶する第1メモリ26、前記第1CPU25からの送信データを電波用送信データにして出力する信号出力回路27、該信号出力回路27からの電波用送信データを第1送信用アンテナ(以下、水平偏波用アンテナという)33に供給する第1送信部28、該信号出力回路27からの電波用送信データを所定時間T遅延させて出力する遅延回路31、該遅延回路31からの電波用送信データを第2送信用アンテナ(以下、垂直偏波用アンテナという)34に供給する第2送信部29からなり、これらはプリント基板23に搭載されている。
【0015】
上記構成において、送信スイッチ24をオン操作すると(図6A)、第1CPU25によって第1メモリ26から読み取られた送信データは信号出力回路27を介して第1送信部28に供給され、水平偏波用アンテナ33から水平偏波された電波、すなわち送信データが出力される(図6B)と共に、それと同一の送信データが遅延回路31を介して所定時間Tだけ遅延させられて第2送信部29に供給され、垂直偏波用アンテナ34から垂直偏波の電波として出力される(図6C)。
【0016】
実施の形態2.
この実施の形態を図7及び図8に基づいて以下に説明する。この実施の形態は、送信データを2分割して出力するもので、図5に示した第1送信部28、第2送信部29を1つの送信部28とし、遅延回路31の出力で切替えられる切替えスイッチ30を介して送信部28の出力を水平偏波用アンテナ33と垂直偏波用アンテナ34に異なるタイミングで供給する構成としたものである。
すなわち、送信スイッチ24からの出力は、第3CPU36及び遅延回路31の双方に対して並列的に出力される。第3CPU36は、第1メモリ26から送信データを読み取り、読み取った送信データを2回連続的に信号出力回路27に供給して(図8C)、信号出力回路27は、その受け取った送信データに基づいて電波用送信データを作成して送信部28に出力する。また、前記送信スイッチ24からの出力を受け取った遅延回路31は、それを所定時間T遅延させて切替回路30に出力する(図8B)。なお、その遅延時間Tは、前記CPU36から2回連続して出力される信号のフレーム時間の半分に設定されている。
【0017】
上記構成において、送信スイッチ24をオン操作すると、送信スイッチ24から第3CPU36及び遅延回路31の双方に対して図8Aに示すスイッチ信号が供給され、第3CPU36は、第1メモリ26から送信データを読み取り、送信データを2回連続的に信号出力回路27を介して送信部28に出力する(図8C)。その時、切替回路30の端子間は実線の如く接続されているので、送信部28からの出力は、水平偏波された電波の出力を水平偏波用アンテナ33から出力する(図8D)が、その出力が終了すると同時に遅延回路31からの出力によって前記切替回路30の端子間の接続状態は実線の状態から破線の状態に切り替えられるので、垂直偏波された電波の出力を垂直偏波用アンテナ34から出力する(図8E)。
【0018】
なお、上記の実施の形態においては、送信データは水平偏波用アンテナ33から水平偏波されて出力された直後に垂直偏波用アンテナ34から垂直偏波の電波が出力されるように設定したが、送信データが水平偏波用アンテナ33から水平偏波されて出力された直後に所定の時間を置いてから垂直偏波用アンテナ34から垂直偏波の電波が出力されるように設定した場合がよいときもあるが、この所定時間の設定に当たっては、アンテナインダクタンスの大きさによって決定される。
【0019】
【発明の効果】
この発明によれば、送信トリガに応答して水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナの双方の駆動タイミングをずらし、同一信号を水平偏波信号と垂直偏波信号とにして出力させたので、アンテナを駆動するトランジスタ等の駆動段の電子素子のワット数を小さくでき、集積回路の出力でも直接駆動できるようになる。その結果、ハード的なコストを低減できる。
【0020】
また、水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナのうちの一方は、前記送信信号発生部が搭載されたプリント基板の一方の面の周縁部全周に亘って形成されたプリントパターンによって、また他方は前記プリント基板の他方の面の長さ方向全長に亘って形成された金属プレートによって構成したので、双方のアンテナをプリント基板の全面積を有効に使用して大きな開口面積を得られ、アンテナの通信性能を向上できる。
【0021】
また、前記水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナを独立して駆動するので、出力のワット数を小さくできる。
【0022】
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明における送信機の外観平面図である。
【図2】 図1におけるX−X線による断面説明図である。
【図3】 (A)は図2から抽出したアッパーケース21の断面説明図、(B)は図2から抽出した送信回路の断面説明図、(C)は図2から抽出したロアケースの断面説明図である。
【図4】 (A)は図2から抽出したアッパーケース21の平面説明図、(B)は図2から抽出した送信回路の平面説明図、(C)は図2から抽出したロアケース22の平面説明図である。
【図5】 この発明による実施の形態1を説明するための送信回路20と受信回路10の回路ブロック説明図である。
【図6】 図5の作動を説明するタイミングチャートである。
【図7】 この発明による実施の形態2を説明するための送信回路20‘と受信回路10の回路ブロック説明図である。
【図8】 図7の作動を説明するタイミングチャートである。
【図9】 従来のイグニッションキー1の一部断面斜視図である。
【図10】 図9におけるアンテナ14、15の拡大説明図である。
【図11】 図9及び図10におけるアンテナ14、15から出力された水平偏波による車両搭載受信機の受信感度特性図(実線)と、垂直偏波による車両搭載受信機の受信感度特性図(破線)である。
【図12】 図9に示す送信機2と車両搭載受信機10の回路ブロック説明図である。
【図13】 図12の回路作動を説明するタイミングチャートである。
【図14】 図9における送信機を水平にした状態を説明する図である。
【図15】 図9における送信機を垂直にした状態を説明する図である。
【符号の説明】
1 イグニッションキー
1a グリップ部分
1b キープレート
2 送信機
3,23 プリント基板
5,24 送信スイッチ
6,13,25,36 CPU
7,14,26 メモリ
8,27 信号出力回路
9,28,29 送信部
10 受信機
11 受信部
12 信号入力回路
15 駆動回路
16 アクチュエータ
19 アンテナ
21 アッパケース
22 ロアケース
30 切替回路
31 遅延回路
33 プリントパターン(水平偏波用アンテナ)
34 金属プレート(垂直偏波用アンテナ)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmitter applicable to a radio wave keyless system used for unlocking and locking a vehicle door, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of device, for example, when a vehicle door is locked (locked) or unlocked (unlocked), a lock or unlock signal transmitted from a portable transmitter is used. A radio wave keyless system including a receiver that receives the signal and controls the driving of the actuator based on the signal is known in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-113365. This is explained below.
[0003]
That is, as shown in FIG. 9, the
As shown in FIG. 12, the
As shown in FIG. 12, the
The radio wave output from the
[0004]
Next, the transmitting
One of the
As a result, a radio wave having a polarization plane parallel to the substrate surface of the printed
[0005]
Accordingly, when the
That is, as a reason for using both vertical polarization and horizontal polarization, in a vehicle, a window is small, and a plate-shaped metal column is provided between the windows. This is due to the fact that the good part and bad part of the reception directivity of the receiving antenna are complicated and disturbed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the magnitude of the output of the radio wave output from the transmitter is regulated by the government of the country according to the purpose of use. For example, in the case of weak radio waves, it is regulated below the regulated output.
That is, in the case of a radio wave in which the vertically polarized radio wave and the horizontally polarized radio wave are combined as described above, by simultaneously driving the two
Accordingly, when viewed from the components of each horizontal polarization and vertical polarization, a loss occurs, so that a prescribed output cannot be produced and the communication performance deteriorates.
[0007]
On the other hand, when using a conventional type keyless transmitter with one antenna, the user changes the direction of the transmitter or does not hold it when the door is not locked or unlocked by a single switch operation. The door was locked and unlocked by changing the direction.
That is, as shown in FIG. 14, when the
Further, as shown in FIG. 15, when the
[0008]
Therefore, in the present invention, a method of efficiently transmitting radio waves within the regulated output value by shifting the timing of the horizontally polarized radio wave and the vertically polarized radio wave, for example, alternately. And providing an apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The transmitter according to the present invention includes a transmission signal generation unit that generates a transmission signal upon receiving a transmission trigger, and a horizontal bias that receives the transmission signal from the transmission signal generation unit and outputs the transmission signal as a radio wave. A wave antenna and a vertically polarized antenna, and a transmission unit that directly supplies the transmission signal to the one antenna and supplies a transmission signal having the same content as the transmission signal to the other antenna with a delay. One of the horizontally polarized antenna and the vertically polarized antenna is a printed pattern formed over the entire periphery of one surface of the printed circuit board on which the transmission signal generating unit is mounted, The other consists of a metal plate formed over the entire length of the other surface of the printed circuit board.
[0010]
One of the horizontally polarized antenna and the vertically polarized antenna is a printed pattern formed over the entire circumference of one side of the printed circuit board on which the transmission signal generating unit is mounted, and the other is By comprising a metal plate formed over the entire length of the other surface of the printed circuit board, the antenna opening area can be increased, communication performance can be ensured, and the transmitter can be made thinner.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment according to the present invention will be described below. The
[0012]
A
That is, the
[0013]
Next, a method of driving the horizontally polarized
[0014]
This embodiment will be described below with reference to FIGS.
In the figure, a
[0015]
In the above configuration, when the
[0016]
This embodiment will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, transmission data is divided into two and output. The
That is, the output from the
[0017]
In the above configuration, when the
[0018]
In the above-described embodiment, the transmission data is set so that the vertically polarized radio wave is output from the vertically polarized
[0019]
【The invention's effect】
According to this invention, in response to the transmission trigger, the drive timings of both the horizontally polarized antenna and the vertically polarized antenna are shifted, and the same signal is output as the horizontally polarized signal and the vertically polarized signal. In addition, the wattage of an electronic element in a driving stage such as a transistor for driving an antenna can be reduced, and it can be directly driven by an output of an integrated circuit. As a result, hardware costs can be reduced.
[0020]
In addition, one of the horizontally polarized antenna and the vertically polarized antenna is formed by a printed pattern formed over the entire circumference of one peripheral surface of the printed board on which the transmission signal generating unit is mounted. Since the other is constituted by a metal plate formed over the entire length of the other surface of the printed circuit board, a large opening area can be obtained by using both antennas effectively using the entire area of the printed circuit board. Communication performance can be improved.
[0021]
Further, since the horizontal polarization antenna and the vertical polarization antenna are driven independently, the output wattage can be reduced.
[0022]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external plan view of a transmitter according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view taken along line XX in FIG.
3A is a cross-sectional view of the
4A is an explanatory plan view of the
FIG. 5 is an explanatory circuit block diagram of a
6 is a timing chart illustrating the operation of FIG.
7 is a circuit block explanatory diagram of a
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of FIG.
FIG. 9 is a partial sectional perspective view of a
10 is an enlarged explanatory diagram of the
FIG. 11 is a reception sensitivity characteristic diagram (solid line) of a vehicle-mounted receiver using horizontal polarization output from the
12 is an explanatory circuit block diagram of the
13 is a timing chart for explaining the circuit operation of FIG. 12. FIG.
14 is a diagram for explaining a state in which the transmitter in FIG. 9 is leveled. FIG.
15 is a diagram illustrating a state in which the transmitter in FIG. 9 is vertical. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
7, 14, 26
34 Metal plate (vertically polarized antenna)
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