JP4120652B2 - 空中線故障検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、空中線故障検出装置に関する。詳しくは、増幅器等の信号操作回路を近傍に配設し、且つ、送信信号または受信信号若しくは送受信信号の伝送線路と前記信号操作回路への電源供給線路とを共用する空中線であって、前記信号操作回路を含む空中線の故障、共用線路の断線や短絡、さらには、同線路中にコネクタ等の接続部が存在している場合にはその接続部の離脱あるいは接触不良などの故障を検出する装置に関する。

一般的に無線機器の空中線は無線機本体から離れた場所に設けられることが多い。無線機本体は耐環境性、保守性、操作性あるいは他の電子機器との接続性などを考慮してその位置が決められるのに対し、空中線の位置は、もっぱら通信性能重視で決められるからである。

また、無線機器によっては、空中線の利得を高めるために、ヘッドアンプやプリアンプまたはエンドアンプなどと呼ばれる信号操作回路を用いることがある。通常、こうした信号操作回路は空中線素子の近傍に配置される。たとえば、信号操作回路を増幅器とした場合、空中線素子に近い位置に設けるほど良好な信号対雑音比(Ｓ／Ｎ比)が得られる。

かかる信号操作回路組み込み型の空中線においては、信号操作回路への電源供給が必須であるが、この電源供給のための線路を、空中線の送信信号または受信信号若しくは送受信信号の伝送線路と共用化（以下、共用線路という）することが行われる。直流の電源電圧を、高周波（交流）の送信信号または受信信号若しくは送受信信号と多重化することにより、線路数を少なくしてコストを低減できる。

さて、このような複雑な構成を有する空中線は、単純な構成（空中線素子と信号線のみのもの）の空中線に比べて故障耐性が低い。増幅器等の信号操作回路を有しているため、部品点数が多くなるからである。また、共用線路の断線や短絡といったトラブルを発生する可能性もある。さらに、共用線路中にコネクタ等の接続部が存在している場合には、その接続部の離脱あるいは接触不良などのトラブルを発生する可能性もある。

このようなトラブルは、当然ながら無線機器の動作の妨げになるので、何らかの方法で検出し、所要の対策（報知を行うなど）を講じなければならない。

図６は、従来技術の概念構成図である（たとえば、特許文献１参照）。この図において、無線機本体１と空中線２の間は第一の抵抗３を挿入した共用線路４で結ばれている。この共用線路４は空中線２の受信信号と、無線機本体１の電源５で発生した直流の電源電圧Ｖとを多重化して伝送する。電源電圧Ｖは空中線２に設けられた信号操作回路、たとえば、低雑音周波数変換器（ＬＮＢ）６と、そのＬＮＢ６に並列に接続された第二の抵抗７の両端に加えられている。ＬＮＢ６に併記した“Ｚ0 ”は、このＬＮＢ６のインピーダンスを表し、また、第二の抵抗７に併記した“Ｚ1 ”は、この第二の抵抗７の値（抵抗値）を表し、さらに、第一の抵抗３に併記した“Ｚ2
”は、この第一の抵抗３の値（抵抗値）を表している。

このような構成において、第一の抵抗３の両端電圧Ｖｓは、共用線路４を流れる負荷電流Ｉに比例するので、この両端電圧Ｖｓから共用線路４や空中線２のトラブルを検出することができる。たとえば、共用線路４の途中（便宜的に×印Ｐの位置）に断線が生じた場合は、負荷電流Ｉが０になる（両端電圧Ｖｓも０になる）。また、ＬＢＮ６が断線または開放した場合は、空中線２のインピーダンスがＺ₁ となって、正常時（Ｚ₀ とＺ₁ の並列値）よりも高くなるので、それだけ負荷電流Ｉが少なくなる（両端電圧Ｖｓも低くなる）。さらに、ＬＢＮ６や共用線路４が短絡した場合は、負荷電流Ｉが最大になる（両端電圧Ｖｓも最大になる）。

したがって、「両端電圧Ｖｓ＝０」、「両端電圧Ｖｓ＜第一の基準電圧」、「両端電圧Ｖｓ＞第二の基準電圧」のいずれかの状態になったときに、共用線路４の断線や短絡、または、ＬＢＮ６の断線や開放等のトラブルが発生したことを検出できる。

特開２００２−３１９９０７号公報

しかしながら、上記従来の空中線故障検出装置にあっては、共用線路４の線路抵抗が大きく、損失を無視できないという問題点がある。これは、共用線路４に常に第一の抵抗３が挿入されているからであり、この第一の抵抗３の抵抗値（Ｚ₂ ）が共用線路４そのものの線路抵抗に加算されるからである。ちなみに、第一の抵抗３の値（Ｚ₂ ）を小さくすれば損失を少なくできるが、抵抗値（Ｚ₂ ）を小さくすると第一の抵抗３の両端電圧Ｖｓも小さくなるので、誤検出を起こしやすくなる。さらに、微小な両端電圧Ｖｓに適合した高精度な基準電圧（第一及び第二の基準電圧）を用いなければならなくなり、コストアップも免れない。

そこで本発明は、所要時のみ抵抗を挿入するようにし、以て、故障検出に最適な値の抵抗を用ることができ、これにより、誤検出の回避と比較的低精度な基準電圧を使用できる空中線故障検出装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、空中線素子と、前記空中線素子で受信した受信信号または前記空中線素子から送信する送信信号を前記空中線素子の近傍で信号操作する信号操作回路と、前記信号操作回路の電源電圧と該信号操作回路によって信号操作された受信信号または該信号操作回路に与える送信信号とを多重化して伝送する共用線路と、前記共用線路に挿入された抵抗と、前記抵抗の両端間を短絡させることができるスイッチ手段と、前記抵抗の両端電圧に基づいて前記空中線素子、前記信号操作回路または前記共用線路の故障の有無を判定する判定手段と、前記スイッチ手段のオンオフを制御する制御手段と、を備え、該制御手段は、前記スイッチ手段をオンに維持する一方、前記空中線素子が通信に使用されていないときに前記スイッチ手段をオフにすることを特徴とする空中線故障検出装置である。“短絡”とは、二点間を低い抵抗値で電気的に接続することをいう。ショートともいう。短絡時の理想的な抵抗値は０Ωであるが、本発明はそれに限定されない。１乃至数Ω程度の値であっても、その値が前記抵抗の値に比べて遙かに小さければ短絡に含まれる。“遙か”の程度は本発明の課題を達成し得るかどうかで判断すべきである。
請求項１記載の発明では、共用線路に挿入された抵抗の両端電圧に基づいて、前記空中線素子、前記信号操作回路または前記共用線路の故障の有無が判定される。ここで、抵抗の両端電圧は、前記空中線素子、前記信号操作回路または前記共用線路のいずれも故障していない場合には、共用線路を流れる電流とその抵抗の値との積に相当する正常電圧を示し、一方、いずれかに故障を生じている場合には、正常電圧を逸脱した０Ｖを含む異常電圧を示す。したがって、抵抗の両端電圧をモニタすることにより、故障の有無を判定することができる。加えて、本発明の構成では、その抵抗の両端間を短絡させることができるスイッチ手段が設けられており、抵抗の両端電圧を検出するときだけ、つまり、空中線素子が通信に使用されていない無通信期間のときにだけ、そのスイッチ手段を“断”（オフ）にできるようになっている。このため、抵抗の両端電圧を検出しないときには、スイッチ手段を“接”（オン）、すなわち、短絡状態にして前記抵抗の影響を排除することが可能となり、故障非検出時における共用線路の無用な損失を無くすことができる。また、故障検出時にだけ抵抗を使用するので、その抵抗値の増大を自由に行うことができる。このため、大きな両端電圧を取り出すことができ、故障判定用の基準電圧の許容範囲を広げて、低精度な基準電圧を使用可能にすることができることに加え、無通信期間にのみ前記スイッチ手段をオフ（非短絡状態）にするので、抵抗による通信への影響は生じない。
請求項２記載の発明は、車両に搭載された空中線素子と、前記空中線素子で受信した受信信号または前記空中線素子から送信する送信信号を前記空中線素子の近傍で信号操作する信号操作回路と、前記信号操作回路の電源電圧と該信号操作回路によって信号操作された受信信号または該信号操作回路に与える送信信号とを多重化して伝送する共用線路と、前記共用線路に挿入された抵抗と、前記抵抗の両端間を短絡させることができるスイッチ手段と、前記抵抗の両端電圧に基づいて前記空中線素子、前記信号操作回路または前記共用線路の故障の有無を判定する判定手段と、前記スイッチ手段のオンオフを制御する制御手段とを備え、該制御手段は、前記スイッチ手段をオンに維持する一方、前記空中線素子が通信に使用されていないときに前記スイッチ手段をオフにすることを特徴とする空中線故障検出装置である。
請求項２記載の発明では、振動等の過酷な状況下で運用される車両搭載の無線機器の故障を判定することができ、当該無線機器の信頼性向上を図ることができる。
請求項３記載の発明は、車両に搭載された空中線素子と、前記空中線素子で受信した受信信号または前記空中線素子から送信する送信信号を前記空中線素子の近傍で信号操作する信号操作回路と、前記信号操作回路の電源電圧と該信号操作回路によって信号操作された受信信号または該信号操作回路に与える送信信号とを多重化して伝送する共用線路と、前記共用線路に挿入された抵抗と、前記抵抗の両端間を短絡させることができるスイッチ手段と、前記抵抗の両端電圧に基づいて前記空中線素子、前記信号操作回路または前記共用線路の故障の有無を判定する判定手段と、前記スイッチ手段のオンオフを制御する制御手段とを備え、前記空中線素子、信号操作回路、共用線路、抵抗、スイッチ手段、判定手段及び制御手段は、前記車両の盗難防止装置またはキーレスエントリシステムの構成品であって、前記制御手段は、前記スイッチ手段をオンに維持する一方、それらの盗難防止装置またはキーレスエントリシステムに対して所定のユーザ操作が行われたときに前記スイッチ手段をオフにすることを特徴とする空中線故障検出装置である。
請求項３記載の発明では、車両に搭載された盗難防止装置またはキーレスエントリシステムに対する所定のユーザ操作に応答して、これらの盗難防止装置またはキーレスエントリシステムの構成品である無線機器の故障検出が行われる。このため、故障検出の回数が前記ユーザ操作の回数に対応して減少し、抵抗による不必要な損失を無くし、無駄な電力消費と信号電流のロスの回避効果を極限まで高めることができる。
請求項４記載の発明は、前記所定のユーザ操作は、前記車両の盗難防止機能の開始操作であることを特徴とする請求項３記載の空中線故障検出装置である。
請求項４記載の発明では、車両の盗難防止機能の開始操作に応答して故障検出が行われる。一般的に盗難防止機能の開始操作は車両の運行終了時に一度だけ行われるため、故障検出の回数が最も少なくて済む。
請求項５記載の発明は、前記判定手段は、その判定結果を不揮発的に記録する記録手段を含むことを特徴とする請求項請求項１、請求項２または請求項３いずれかに記載の空中線故障検出装置である。
請求項５記載の発明では、故障判定の結果を不揮発的に記録するので、イグニッションキーをオフした後も故障の情報を履歴として残すことができる。このため、工場等における故障修理の効率化を図ることができる。
請求項６記載の発明は、前記空中線素子は、コイルと、該コイルに直列接続されたコンデンサと、該コンデンサに並列接続された抵抗とを有することを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３いずれかに記載の空中線故障検出装置である。
請求項６記載の発明では、空中線素子のコイルに直列接続されたコンデンサに抵抗を並列接続しているので、この抵抗を通して空中線素子の信号電流が流れる。このため、コンデンサだけの場合には、コンデンサの充放電サイクルに呼応して信号電流に変動が生じ、安定した故障検出を行えなかったが、抵抗を並列接続したことにより、この変動を抑えることができ、故障検出の安定化を図ることができる。

本発明の構成では、共用線路に挿入した抵抗の両端間を短絡させることができるスイッチ手段を有しているので、抵抗の両端電圧を検出するときだけ、そのスイッチ手段を“断”（オフ）にすることができる。したがって、抵抗の両端電圧を検出しないときには、スイッチ手段を“接”（オン）にして前記抵抗の影響を排除することが可能となり、非検出時における共用線路の無用な損失を無くすことができる。また、故障検出時にだけ抵抗を使用するので、その抵抗値の増大を自由に行うことができる。このため、大きな両端電圧を取り出すことができ、故障判定用の基準電圧の許容範囲を広げて、低精度な基準電圧を使用可能にすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。

図１は、本実施形態の空中線故障検出装置を含むシステム構成図である。この図において、空中線１０は、空中線素子１１と電子基板１２とを含み、この空中線１０の着脱可能なコネクタ１３と、無線機本体１４の着脱可能なコネクタ１５との間を複数本（図では３本）の線路１６ａ〜１６ｃを束ねた任意長の線路群１６で接続している。

空中線素子１１は、たとえば、棒状誘電体（以下、フェライトバー１７）の周囲にコイル１８を巻回した、いわゆるフェライトバーアンテナである。フェライトバー１７の役目は、コイル１８のインダクタンスを倍増してコイル１８の巻回数を少なくすることにある。たとえば、フェライトバー１７の実効透磁率をμｅとすると、コイル１８のインダクタンスがμｅ倍になり、それだけ巻回数を少なくして空中線素子１１を小型化できる。

コイル１８の両端１８ａ、１８ｂは、電子基板１２の端子１９ａ、１９ｂに接続されている。電子基板１２の上には、様々な電子部品、たとえば、アンプ２０（信号操作回路）、第一の抵抗２１、第二の抵抗２２（抵抗）及び第一のコンデンサ２３（コンデンサ）などが表面実装されており、それらの部品間がプリント配線２４で接続されている。部品間の接続関係については後述する。

プリント配線２４は、３本のリード線２４ａ〜２４ｃで電子基板１２から引き出されており、それらの３本のリード線２４ａ〜２４ｃは、各々空中線１０のコネクタ１３の端子１３ａ〜１３ｃに接続されている。

線路群１６の３本の線路１６ａ〜１６ｃの一端は、空中線１０のコネクタ１３の端子１３ａ〜１３ｃに接続され、他端は、無線機本体１４のコネクタ１５の端子１５ａ〜１５ｃに接続されている。

無線機本体１４は、電源部２５、通信部２６及び故障検出部２７などを含む。電源部２５は、直流の電源電圧Ｖを発生し、この電源電圧Ｖをコネクタ１５の端子１５ａから、線路群１６の線路１６ａ、空中線１０のコネクタ１３の端子１３ａ及びリード線２４ａを経てアンプ２０に出力し、このアンプ２０を駆動する。

通信部２６（ここでは、説明の便宜上、送信用とするがこれに限定されない。）は、不図示の送信データ生成部で作られ、且つ、不図示の変調部で変調された所定周波数帯の送信信号ＳＩＧを、コネクタ１５の端子１５ｂ、線路群１６の線路１６ｂ、コネクタ１３の端子１３ｂ及びリード線２４ｂを介してアンプ２０に出力し、このアンプ２０で増幅して空中線素子１１から空間に放射する。

故障検出部２７は、コネクタ１５の端子１５ｃとグランド間に接続された第三の抵抗２８（抵抗）と、この第三の抵抗２８の両端にコレクタ−エミッタが接続されたスイッチングトランジスタ２９（スイッチ手段）と、コネクタ１５の端子１５ｃとグランド間に直列接続された第四の抵抗３０及び第二のコンデンサ３１とを備えるとともに、第三の抵抗２８の両端電圧を故障判定信号Ｖｓとして取り込み、この故障判定信号Ｖｓに基づいて、線路群１６を含む空中線１０の故障を判定する判定部３２（判定手段、制御手段）と、その判定結果を視覚的または聴覚的若しくはその他の方法で報知する、たとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の報知手段３３とを備える。

また、判定部３２は、所定の制御信号（以下、オンオフ信号ＯＮ／ＯＦＦという）を発生して、そのオンオフ信号ＯＮ／ＯＦＦをスイッチングトランジスタ２９のベースに加え、スイッチングトランジスタ２９は、そのオンオフ信号ＯＮ／ＯＦＦがアクティブ（ＯＮ）のときに、コレクタ−エミッタ間を低抵抗状態（導通状態）にし、オンオフ信号ＯＮ／ＯＦＦがインアクティブ（ＯＦＦ）のときに、コレクタ−エミッタ間を高抵抗状態（遮断状態）にする。

図２は、故障検出部２７の一部を含む空中線１０の回路図である。この図において、アンプ２０は、特に限定しないが、たとえば、エンハンスメント形のＰチャネルＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor−Field Effect Transistor）２０ａと、ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴ２０ｂとを縦続接続して共通チップ上に形成されたＣ−ＭＯＳ（Complementary−MOS）構造の汎用増幅器である。

ＰチャネルＭＯＳ−ＦＥＴ２０ａのソースとＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴ２０ｂのドレイン間には、無線機本体１４からの電源電圧Ｖが印加されており、また、二つのＭＯＳ−ＦＥＴ２０ａ、２０ｂの共通ゲートには、無線機本体１４からの送信信号ＳＩＧが加えられている。ＭＯＳ−ＦＥＴ２０ａ、２０ｂのドレイン電流Ｉ₁ は、線路群１６の線路１６ｃを介して、最終的に故障検出部２７の第三の抵抗２８とスイッチングトランジスタ２９のコレクタに加えられており、このドレイン電流Ｉ₁ は、スイッチングトランジスタ２９がオンのとき（低抵抗状態のとき）に、そのコレクタ−エミッタ間抵抗を通ってグランドに至り、スイッチングトランジスタ２９がオフのとき（高抵抗状態）に、第三の抵抗２８を通ってグランドに至る。

スイッチングトランジスタ２９のコレクタ−エミッタ間抵抗を便宜的にＲ₂₉とすると、このＲ₂₉は、スイッチングトランジスタ２９がオンのときには、第三の抵抗２８の値（便宜的にＲ₂₈）よりも遙かに小さく、一方、スイッチングトランジスタ２９がオフのときには、第三の抵抗２８の値Ｒ₂₈よりも格段に大きい。したがって、本実施形態のスイッチングトランジスタ２９は、その名前のとおり、単純なオンオフスイッチとして動作するものであるが、このスイッチングトランジスタ２９を他のスイッチ要素、たとえば、リレーなどに置き換えることも可能であるし、あるいは、ＦＥＴなどの他の能動素子に置き換えても構わない。

加えて、スイッチングトランジスタ２９及び第三の抵抗２８には、空中線１０からの受信電流Ｉ₂ も流れ込んでいる。すなわち、ＰチャネルＭＯＳ−ＦＥＴ２０ａのドレイン（ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴ２０ｂのソース）から取り出された増幅後の送信信号ＳＩＧは、第一の抵抗２１、第二の抵抗２２及び第一のコンデンサ２３の並列回路並びにコイル１８を通過した後、線路群１６の線路１６ｃを通って、最終的に故障検出部２７の第三の抵抗２８とスイッチングトランジスタ２９のコレクタに加えられる。この受信電流Ｉ₂ もドレイン電流Ｉ₁ と同様に、スイッチングトランジスタ２９がオン（低抵抗状態：短絡状態）のときにはスイッチングトランジスタ２９のコレクタ−エミッタ間抵抗Ｒ₂₉を通ってグランドに至り、スイッチングトランジスタ２９がオフのとき（高抵抗状態）には第三の抵抗２８を通ってグランドに至る。

したがって、線路１６ｃを含む線路群１６は、電源電流（Ｉ₁ ）と信号電流（Ｉ₂ ）で共用される「共用線路」である。

さて、スイッチングトランジスタ２９がオフのとき、第三の抵抗２８の両端には、上記の電源電流（Ｉ₁ ）と信号電流（Ｉ₂ ）の加算電流に対応した電圧が生じる。判定部３２は、この両端電圧を故障判定信号Ｖｓとして取り込み、その故障判定信号Ｖｓに基づいて、線路群１６を含む空中線１０の故障を判定する。

図３は、故障検出部２７の動作を示す図である。故障検出部２７は、通常はスイッチングトランジスタ２９のベースに加えるオンオフ信号ＯＮ／ＯＦＦをアクティブにして、その間、スイッチングトランジスタ２９のコレクタ−エミッタ間を低抵抗状態（ステップＳ１２）にしているが、通信部２６の動作状況を線３２ａを介してモニタするなどして、通信に支障が生じないタイミング（たとえば、無通信期間）を判定すると（ステップＳ１１）、オンオフ信号ＯＮ／ＯＦＦをインアクティブにして、スイッチングトランジスタ２９のコレクタ−エミッタ間を高抵抗状態にする（ステップＳ１３）。

そして、その高抵抗状態のときの第三の抵抗２８の両端電圧を故障検出信号Ｖｓとして取り込み（ステップＳ１４）、Ｖｓ＝０であるか（ステップＳ１５）、Ｖｓ＜ＳＬ₁ であるか（ステップＳ１６）、または、Ｖｓ＞ＳＬ₂ であるか（ステップＳ１７）を判定し、いずれの条件も満たさなければ、線路群１６を含む空中線１０に故障が生じていないと判断し、報知手段３３の報知状態を解除（たとえば、報知手段３３がＬＥＤであれば消灯）した（ステップＳ１８）後、再び、ステップＳ１１以降を繰り返す。ここで、ＳＬ₁ は第一の基準電圧、ＳＬ₂ は第二の基準電圧であり、０＜ＳＬ₁ ＜ＳＬ₂ である。

一方、上記の三つの条件、すなわち、Ｖｓ＝０であるか（ステップＳ１５）、Ｖｓ＜ＳＬ₁ であるか（ステップＳ１６）、または、Ｖｓ＞ＳＬ₂ であるか（ステップＳ１７）のいずれか一つでも成立した場合には、線路群１６を含む空中線１０に何らかの故障が生じていると判断し、報知手段３３を報知状態（たとえば、報知手段３３がＬＥＤであれば点灯または点滅）にした（ステップＳ１９）後、再び、ステップＳ１１以降を繰り返す。

図４は、故障検出信号Ｖｓと二つの基準電圧（ＳＬ₁ 、ＳＬ₂ ）との関係図である。この図において、ＳＬ₁ とＳＬ₂ の間の領域アは正常判定領域であり、０からＳＬ₁ までの領域イとＳＬ₂ を越える領域ウは故障判定領域である。故障検出信号Ｖｓは、スイッチングトランジスタ２９がオフのときの第三の抵抗２８の両端電圧であり、この両端電圧は共用線路である線路群１６の線路１６ｃを介して流れ込む電源電流（Ｉ₁ ）と信号電流（Ｉ₂ ）の加算電流に対応した大きさになるから、線路群１６を含む空中線１０のどこにも故障が生じていなければ、故障検出信号Ｖｓは、第三の抵抗２８の値Ｒ₂₈に電源電流（Ｉ₁ ）と信号電流（Ｉ₂ ）の合計を乗じた大きさになるはずである。

適正な第一の基準電圧ＳＬ₁ は、正常時の故障検出信号Ｖｓよりも所定のマージン分だけ低い電圧であり、また、適正な第二の基準電圧ＳＬ₂ は、正常時の故障検出信号Ｖｓよりも所定のマージン分だけ高い電圧である。このような適正な二つの基準電圧（ＳＬ₁ 、ＳＬ₂ ）を用いれば、線路群１６を含む空中線１０のどこにも故障が生じていない場合には、故障検出信号Ｖｓが二つの基準電圧（ＳＬ₁ 、ＳＬ₂ ）の間、つまり、正常判定領域アに留まる。

一方、線路群１６を含む空中線１０のどこかに故障が生じた場合、たとえば、線路群１６に断線が生じた場合には、第三の抵抗２８には電源電流（Ｉ₁ ）及び信号電流（Ｉ₂ ）のどちらも流れ込まない。このため、第三の抵抗２８の両端電圧が０（故障検出信号Ｖｓ＝０）となり、ステップＳ１５の故障判定条件が成立する。

または、空中線１０の故障、たとえば、コイル１８が断線した場合は、第三の抵抗２８に電源電流（Ｉ₁ ）しか流れ込まなくなり、第三の抵抗２８の両端電圧が正常時よりも低くなる。このため、故障検出信号Ｖｓ＜ＳＬ₁ となって、ステップＳ１６の故障判定条件が成立する。

または、アンプ２０の内部故障、たとえば、ＰチャネルＭＯＳ−ＦＥＴ２０ａのソースとＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴ２０ｂのドレイン間が短絡した場合には、第三の抵抗２８に流れ込む電源電流（Ｉ₁ ）が極端に大きくなる。このため、第三の抵抗２８の両端電圧が正常時よりも相当大きくなり、故障検出信号Ｖｓ＞ＳＬ₂ となって、ステップＳ１７の故障判定条件が成立する。

以上、代表的な故障を例にしたが、これ以外の故障であっても、ステップＳ１５〜ステップＳ１７のいずれかの条件が成立する。たとえば、予測可能な故障としては、電子基板１２のプリント配線２４の断線や短絡、第一の抵抗２１や第二の抵抗２２及び第一のコンデンサ２３などの実装部品の断線や短絡、半田付け不良、半田剥離、空中線１０のコネクタ１３や無線機本体１４のコネクタ１５の脱落、接触不良など様々なものが考えられるが、いずれの故障であっても、第三の抵抗２８に流れ込む電源電流（Ｉ₁ ）や信号電流（Ｉ₂ ）の大きさが正常時と異なる値となるので、前記のステップＳ１５〜ステップＳ１７のいずれかが成立する。

このように、本実施形態においては、線路群１６を含む空中線１０の様々な故障を正確に検出することができる。しかも、本実施形態では、故障検出信号Ｖｓを取り出すための第三の抵抗２８の両端にスイッチングトランジスタ２９のコレクタ−エミッタを接続し、故障検出期間以外では、常にスイッチングトランジスタ２９をオン（低抵抗状態）にして、第三の抵抗２８の両端を短絡するようにしたから、故障検出期間以外においては、この第三の抵抗２８の存在を無視することができ、第三の抵抗２８の不必要な損失を無くして、無駄な電力消費と信号電流のロスを回避できるという格別の効果が得られる。

なお、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内において、様々な変形例や発展例を包含することは当然である。たとえば、図３のステップＳ１５〜ステップＳ１７の各々の判定結果に対応した異なる報知手段を設けてもよい。つまり、Ｖｓ＝０の判定時に所要の報知を行う第一の報知手段、Ｖｓ＜ＳＬ₁ の判定時に所要の報知を行う第二の報知手段、Ｖｓ＞ＳＬ₂ の判定時に所要の報知を行う第三の報知手段を設けてもよい。また、それら三つの報知手段は、たとえば、光の色や点滅パターンの違いで報知種別を表すもの、あるいは、音の違いで報知種別を表すものであってもよい。

また、図４の動作の一部を次のように変形してもよい。
図５（ａ）は、第一の変形例を示す図である。この変形例では、故障検出部２７の動作開始後、直ちにスイッチングトランジスタ２９をオンにし（ステップＳ１２）、所定のユーザ操作が行われるまでその状態（スイッチングトランジスタ２９のオン）を維持する（ステップＳ２０）点で、上記の図４の動作と相違する。

“所定のユーザ操作”の例は、以下のようなものである。今、図示の無線機本体１４と空中線１０を、たとえば、自動車等車両に搭載されたものであるとする。そのような車両搭載機器としては、「自動車等車両の盗難防止装置」などが考えられる。この種の車両盗難防止装置においては、車両の運行終了時に盗難防止機能の開始操作（振動センサ等の検知スタート操作）を行い、車両の運行を始めるときに盗難防止機能の解除操作（振動センサ等の検知停止操作）を行うことが一般的である。開始操作から解除操作までの間の車両盗難を防止する。

さて、このような開始操作と解除操作は、スイッチの操作などによって意図的に行ってもよいが、面倒を否めないし、スイッチ操作をし忘れる可能性もあることから、特に、防犯上必要な「開始操作」については、たとえば、ステアリングロックと連動させることによって、意識させずに盗難防止機能をスタートできるようにしたものがある。これによると、盗難防止の開始はキーを抜いたとき（ステアリングロック）に行われる。なお、盗難防止の解除は手持ちのリモコンからの無線操作によって行われる。

かかる車両の盗難防止装置を例にすると、上記の“所定のユーザ操作”に相当するものは、ステアリングロックに関連する操作である。すなわち、ステアリングロックに関連する操作を行ったときにだけ、スイッチングトランジスタ２９をオフにして（ステップＳ１３）、故障検知を行うようにすることができる。ステアリングロックに関連する操作は、車両の運行停止時にのみ行われるから、故障検知の回数を限りなく少なくできる。したがって、一層、第三の抵抗２８の不必要な損失を無くすことができ、無駄な電力消費と信号電流のロスの回避効果を極限まで高めることができる。

図５（ｂ）は、第二の変形例を示す図である。この変形例では、故障が判定された際に、報知手段３３を報知状態にした（ステップＳ１９）後、故障を示すデータ（日付や故障の種類等）を不揮発性メモリ（バッテリバックアップされたメモリ）に故障履歴として残すようにしている（ステップＳ２１）。このようにすると、修理の際にメモリから故障履歴を読み出し、その故障履歴に基づいて故障個所の探求等を行うことができ、工場等における故障修理の効率化を図ることができる。

なお、本発明の適用は、上記の例（車両搭載の盗難防止装置）に限定されない。車両に適用する場合であっても、車両搭載の他の無線機器（たとえば、タイヤ空気圧検出装置、キーレスエントリーシステム、その他の無線応用機器）にも適用できるし、これ以外の車両搭載用空中線装置に適用してもよい。たとえば、ラジオ放送やテレビ放送などの公共メディアを受信する受信専用アンテナ、自動車電話やＥＴＣ送受信機あるいはＭＣＡ無線機またはアマチュア無線機などの双方向通信を行う送受信アンテナなどにも適用できる。

また、本発明は、車両に限らず、無線機器一般にも広く適用可能である。しかしながら、故障検出を必要とする無線機器は、故障の発生確率が比較的高いと考えられる無線機器であるから、振動等の厳しい環境下で運用される無線機器が本発明の適用分野として特に相応しく、とりわけ、その代表格は車両搭載の無線機器であるので、上記の説明では、本発明のベストモードの実施例として車両の盗難防止装置を例示した。したがって、本発明の技術思想の外縁は無線機器一般であり、より好ましくは振動等の厳しい環境下で運用される無線機器であり、さらに好ましくは車両搭載の無線機器（たとえば、盗難防止装置など）である。

また、以上の説明では、空中線素子としてフェライトバーアンテナを例にしたが、これに限定されないことも勿論である。さらに、空中線素子近傍の信号操作回路（実施形態ではアンプ２０）についても同様である。他の形式のアンテナや増幅器以外の信号操作回路であっても構わない。さらに、実施形態の空中線は送信用であるが、受信用であってもよいし、送受兼用であってもよい。電源と信号の共用線路を流れる電流から故障を判別できる仕組みの無線機器であればよい。

本実施形態の空中線故障検出装置を含むシステム構成図である。 故障検出部２７の一部を含む空中線１０の回路図である。 故障検出部２７の動作を示す図である。 故障検出信号Ｖｓと二つの基準電圧ＳＬ₁ 、ＳＬ₂ との関係図である。 第一の変形例を示す図及び第二の変形例を示す図である。 従来技術の概念構成図である。

符号の説明

Ｖ 電源電圧
ＳＩＧ 送信信号
１１ 空中線素子
１６ 線路群（共用線路）
２０ アンプ（信号操作回路）
２２ 第二の抵抗（抵抗）
２３ 第一のコンデンサ（コンデンサ）
２８ 第三の抵抗（抵抗）
２９ スイッチングトランジスタ（スイッチ手段）
３２ 判定部（判定手段、制御手段）

Claims (6)

1. 空中線素子と、
   前記空中線素子で受信した受信信号または前記空中線素子から送信する送信信号を前記空中線素子の近傍で信号操作する信号操作回路と、
   前記信号操作回路の電源電圧と該信号操作回路によって信号操作された受信信号または該信号操作回路に与える送信信号とを多重化して伝送する共用線路と、
   前記共用線路に挿入された抵抗と、
   前記抵抗の両端間を短絡させることができるスイッチ手段と、
   前記抵抗の両端電圧に基づいて前記空中線素子、前記信号操作回路または前記共用線路の故障の有無を判定する判定手段と、
   前記スイッチ手段のオンオフを制御する制御手段と、を備え、
   該制御手段は、前記スイッチ手段をオンに維持する一方、前記空中線素子が通信に使用されていないときに前記スイッチ手段をオフにすることを特徴とする空中線故障検出装置。
2. 車両に搭載された空中線素子と、
   前記空中線素子で受信した受信信号または前記空中線素子から送信する送信信号を前記空中線素子の近傍で信号操作する信号操作回路と、
   前記信号操作回路の電源電圧と該信号操作回路によって信号操作された受信信号または該信号操作回路に与える送信信号とを多重化して伝送する共用線路と、
   前記共用線路に挿入された抵抗と、
   前記抵抗の両端間を短絡させることができるスイッチ手段と、
   前記抵抗の両端電圧に基づいて前記空中線素子、前記信号操作回路または前記共用線路の故障の有無を判定する判定手段と、
   前記スイッチ手段のオンオフを制御する制御手段とを備え、
   該制御手段は、前記スイッチ手段をオンに維持する一方、前記空中線素子が通信に使用されていないときに前記スイッチ手段をオフにすることを特徴とする空中線故障検出装置。
3. 車両に搭載された空中線素子と、
   前記空中線素子で受信した受信信号または前記空中線素子から送信する送信信号を前記空中線素子の近傍で信号操作する信号操作回路と、
   前記信号操作回路の電源電圧と該信号操作回路によって信号操作された受信信号または該信号操作回路に与える送信信号とを多重化して伝送する共用線路と、
   前記共用線路に挿入された抵抗と、
   前記抵抗の両端間を短絡させることができるスイッチ手段と、
   前記抵抗の両端電圧に基づいて前記空中線素子、前記信号操作回路または前記共用線路の故障の有無を判定する判定手段と、
   前記スイッチ手段のオンオフを制御する制御手段とを備え、
   前記空中線素子、信号操作回路、共用線路、抵抗、スイッチ手段、判定手段及び制御手段は、前記車両の盗難防止装置またはキーレスエントリシステムの構成品であって、前記制御手段は、前記スイッチ手段をオンに維持する一方、それらの盗難防止装置またはキーレスエントリシステムに対して所定のユーザ操作が行われたときに前記スイッチ手段をオフにすることを特徴とする空中線故障検出装置。
4. 前記所定のユーザ操作は、前記車両の盗難防止機能の開始操作であることを特徴とする請求項３記載の空中線故障検出装置。
5. 前記判定手段は、その判定結果を不揮発的に記録する記録手段を含むことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３いずれかに記載の空中線故障検出装置。
6. 前記空中線素子は、コイルと、該コイルに直列接続されたコンデンサと、該コンデンサに並列接続された抵抗とを有することを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３いずれかに記載の空中線故障検出装置。

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