JP4831016B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載された車載機と使用者の携帯する携帯機との間で通信を行い車両ドアの解錠/施錠などを行う通信システムに用いられる車載機のアンテナ装置に関し、特にアンテナ装置が、携帯機の存在を検知するために発信する送信要求信号の到達範囲(以後、通信範囲と記載する)の形成に関するものである。 The present invention relates to an antenna device for an in-vehicle device used for a communication system that performs communication between an in-vehicle device mounted on a vehicle and a portable device carried by a user to unlock / lock a vehicle door, and more particularly to an antenna. The present invention relates to the formation of a transmission request signal reachable range (hereinafter referred to as a communication range) that is transmitted by the device to detect the presence of a portable device.
近年、使用者が携帯機を携帯して車両に対し接近したり、離れたりするだけで車両ドアの解錠/施錠などを行う、いわゆるスマートエントリーシステムが普及しつつある。本システムは、メカニカルキーなしで車両ドアの解錠/施錠などができ利便性に優れる。 In recent years, a so-called smart entry system in which a user carries a portable device and unlocks / locks a vehicle door only by approaching or leaving the vehicle is becoming widespread. This system can be unlocked / locked on the vehicle door without a mechanical key and is very convenient.
本システムは、車両に搭載された車載機がアンテナ装置を介して送信要求信号を出力する。そして、この送信要求信号を受信した携帯機は応答信号を返信する。その応答信号を受信した車載機がドアアクチュエータを制御して車両ドアの解錠/施錠などを行う。 In this system, a vehicle-mounted device mounted on a vehicle outputs a transmission request signal via an antenna device. The portable device that has received this transmission request signal returns a response signal. The vehicle-mounted device that has received the response signal controls the door actuator to unlock / lock the vehicle door.
上記車載機は、複数のアンテナ装置を備えている。各アンテナ装置は、送信部と例えば各車両ドアのドアハンドル内に配置される車外用の送信アンテナ、および送信部と例えばインスツルメントパネル付近に配置される車内用の送信アンテナをそれぞれ設けて形成されている。 The in-vehicle device includes a plurality of antenna devices. Each antenna device is formed by providing a transmission unit and, for example, a transmission antenna for the outside of the vehicle arranged in the door handle of each vehicle door, and a transmission unit and a transmission antenna for the inside of the vehicle arranged in the vicinity of the instrument panel, for example. Has been.
そして、アンテナ装置は、車載機の制御部により送信部が駆動され、送信部の制御で送信アンテナを介して所望の通信範囲に送信要求信号を出力するように形成されている。 The antenna device is configured such that the transmission unit is driven by the control unit of the in-vehicle device and a transmission request signal is output to a desired communication range via the transmission antenna under the control of the transmission unit.
このような本システムに用いられる従来のアンテナ装置の通信範囲の形成について、図4、図5を用いて説明する。 The formation of the communication range of the conventional antenna device used in this system will be described with reference to FIGS.
図4は、従来のアンテナ装置の回路図、図5は同動作説明図であり、同図において、52は変調回路で、AND回路で形成された変調回路52は、図示しない車載機の制御部から図5(a)のH/Lを繰返すデューティー50%の二値信号aと図5(b)のパルス状の搬送波bが供給されて、搬送波bで二値信号aを変調して図5(c)に示す変調信号fを出力する。 4 is a circuit diagram of a conventional antenna device, and FIG. 5 is a diagram for explaining the operation. In FIG. 4, 52 is a modulation circuit, and the modulation circuit 52 formed by an AND circuit is a control unit of an in-vehicle device (not shown). 5A is supplied with a binary signal a having a duty of 50% for repeating H / L in FIG. 5A and a pulsed carrier wave b in FIG. 5B, and the binary signal a is modulated with the carrier wave b. The modulation signal f shown in (c) is output.
また、54は駆動回路で、駆動回路54は、電源VdとGND間に一対のパワートランジスタを直列接続して成されている。ここで、電源Vd側の第1パワートランジスタ121はPチャンネルFET、GND側の第2パワートランジスタ122はNチャンネルFETである。なお、各パワートランジスタは並列に寄生ダイオード121a,122aを備えている。
さらに、変調回路52から変調信号fが駆動回路54の各パワートランジスタに並列入力されて送信部51は形成されている。
Further, the modulation signal f from the modulation circuit 52 is inputted in parallel to each power transistor of the
次に、55は送信アンテナで、送信アンテナ55は、一対のパワートランジスタ121,122の中点から回路側に配置された抵抗R、端子M1および配線N1を経由しコイルLとコンデンサCが直列接続されて形成され、配線N2および端子M2を経て回路側のGNDに接続されている。つまり、送信アンテナ55は、第2パワートランジスタ122に並列接続されている。
Next, reference numeral 55 denotes a transmission antenna. In the transmission antenna 55, a coil L and a capacitor C are connected in series via a resistor R, a terminal M1 and a wiring N1 arranged from the middle point of the pair of
なお、上記R,L,Cをアンテナ定数と称する。この送信アンテナ55はアンテナ定数により決まる、所定の共振の強さを示すQを有している。このQ値は、アンテナ定数のL/Rに比例し、Lの値を一定にした場合、Q∝1/Rの特性となる。そのQ値は、送信アンテナ55を安価にする必要からコイルの巻回数を少なくして形成するのが一般的であり、従来の送信アンテナ55のQ値は例えば相対的に小さなQ≒10である。 Note that R, L, and C are referred to as antenna constants. The transmission antenna 55 has a Q indicating a predetermined resonance strength determined by an antenna constant. This Q value is proportional to L / R of the antenna constant, and when the value of L is constant, the Q value becomes Q∝1 / R. The Q value is generally formed by reducing the number of turns of the coil in order to reduce the cost of the transmission antenna 55, and the Q value of the conventional transmission antenna 55 is, for example, relatively small Q≈10. .
上述した送信部51に送信アンテナ55を接続してアンテナ装置50が構成されている。
The
以上の構成において、アンテナ装置50は、変調回路52が変調信号fで駆動回路54をオン/オフ制御する。その結果、送信アンテナ55には図5(d)に示すアンテナ電流Igが流れ、この電流Igに応じた強さの送信要求信号を発信して、この電流Igの大きさに略比例した通信範囲を形成する。
In the above configuration, in the
このアンテナ電流Igは、送信アンテナ55のQ値が相対的に小さなQ≒10であることから、図5(e)の正極側エンベロープ波形に示すように、二値信号aがHで、変調信号fがH/Lを繰返すtオン期間(通電時)は、変調回路52が一対のパワートランジスタ121,122を交互にオン/オフ制御することで送信アンテナ55が通電状態となり、立上り後すぐ最大電流に飽和する通電電流jとなる。
Since this antenna current Ig has a Q value of the transmission antenna 55 that is relatively small Q≈10, the binary signal a is H, as shown in the positive-side envelope waveform of FIG. During a t-on period (when energization) in which f repeats H / L, the modulation circuit 52 alternately turns on / off the pair of
またアンテナ電流Igは、二値信号aがLで、変調信号fもLのみのtオフ期間(断電時)は、変調回路52がパワートランジスタ122のみをオン状態に制御することで送信アンテナ55が断電状態となる。このとき、アンテナ電流Igは、抵抗Rにより消費されて立下り後すぐゼロに収束する断電電流kとなる。 Further, the antenna current Ig is transmitted by the transmitting antenna 55 by controlling only the power transistor 122 to be in the ON state during the t-off period (when power is cut off) when the binary signal a is L and the modulation signal f is also L only. Is in a power disconnection state. At this time, the antenna current Ig becomes a breaking current k that is consumed by the resistor R and converges to zero immediately after falling.
このように、送信アンテナ55のアンテナ電流Igは、通電電流j、断電電流kのいずれの場合も送信アンテナ55のQ値が小さいため、すぐに飽和または収束する特性となる。そして、アンテナ装置50は、この通電電流jをアンテナ定数の抵抗Rを変えることで変化させ、その最大値に略比例した通信範囲を形成する。
As described above, the antenna current Ig of the transmission antenna 55 has a characteristic of quickly saturating or converging because the Q value of the transmission antenna 55 is small in both the energization current j and the disconnection current k. The
つまり、アンテナ装置50は、図5(e)に示すように送信アンテナ55に流す通電電流jの最大値をアンテナ定数の抵抗Rにより変化させ、Rが小のときは大きな通電電流j1、Rが大のときは小さな通電電流j2を流している。このことで、例えばドアハンドル内やインスツルメントパネル付近に配置された送信アンテナ55を介して、それぞれの送信アンテナ55に流す通電電流jの大きさに略比例して車外や車内に所望の通信範囲を形成するものであった。
That is, as shown in FIG. 5E, the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
しかしながら、上記従来のアンテナ装置においては、通信範囲の形成はアンテナ定数の抵抗Rを変化させて行っているため、送信アンテナの配置位置や車種毎などにより異なる個々の通信範囲は、アンテナ装置毎に抵抗Rを変えて設定する必要がある。 However, in the above conventional antenna device, since the communication range is formed by changing the resistance R of the antenna constant, individual communication ranges that differ depending on the arrangement position of the transmission antenna, the vehicle type, etc. are different for each antenna device. It is necessary to set by changing the resistance R.
この抵抗Rを変えて通信範囲の設定を行う作業は煩雑さを要する。つまり、実験車などを用い通信範囲の実測を行う際、都度はんだごてで抵抗Rを付け替える作業を伴う。さらに実験車から完成車までの間に送信アンテナの配置位置や車両デザインなどが変更された場合は通信範囲が変わることから、都度同様の作業を行う必要がある。 The work of setting the communication range by changing the resistance R is complicated. That is, when actually measuring the communication range using a test vehicle or the like, it involves an operation of changing the resistance R with a soldering iron each time. Furthermore, if the location of the transmission antenna, the vehicle design, etc. are changed between the test vehicle and the completed vehicle, the communication range will change, so the same work must be performed each time.
また、抵抗Rは一般的に汎用の抵抗器を用いる。その抵抗値は例えば5Ω〜12Ωの範囲で、この範囲はJIS規格などにより4.9Ω,5.6Ω,6.8Ω・・・などと段階的に変わる値に決められている。このため規格に無い5.3Ωなどが必要な場合の通信範囲、つまり、精度の良い通信範囲の形成は困難であるという課題があった。 The resistor R is generally a general-purpose resistor. The resistance value is, for example, in a range of 5Ω to 12Ω, and this range is determined as a stepwise change value such as 4.9Ω, 5.6Ω, 6.8Ω, etc. according to JIS standards. For this reason, there has been a problem that it is difficult to form a communication range when 5.3Ω or the like that is not included in the standard is required, that is, a highly accurate communication range.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、アンテナ装置の形成する通信範囲をアンテナ定数の抵抗Rを変えることなく行え、かつ精度の向上が図れ所望の通信範囲が得られるアンテナ装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such a conventional problem. An antenna that can perform a communication range formed by an antenna device without changing the resistance R of an antenna constant, can improve accuracy, and can obtain a desired communication range. An object is to provide an apparatus.
上記目的を達成するために本発明のアンテナ装置は、以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, an antenna device of the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、送信部は、車載機の制御部から送信部へ入力される搬送波信号に基づいて送信アンテナにアンテナ電流を供給する駆動回路と、車載装置の制御部から送信部へ入力される二値信号を、所定のデューティーを有するデューティー信号となるように制御して、デューティー信号を出力するデューティー制御回路と、デューティー信号が入力され所定のデューティーに基づいて送信アンテナに流れるアンテナ電流のオン/オフを切替えるスイッチング回路と、を有するようにしてアンテナ装置を構成したものである。 According to the first aspect of the present invention, the transmission unit includes a drive circuit that supplies an antenna current to the transmission antenna based on a carrier wave signal input from the control unit of the in-vehicle device to the transmission unit, and a control unit of the in-vehicle device. A duty control circuit for outputting a duty signal by controlling a binary signal input from the transmitter to the transmission unit to be a duty signal having a predetermined duty, and a transmission antenna based on the predetermined duty when the duty signal is input And the switching circuit for switching on / off of the antenna current flowing through the antenna device.
かかる構成になされたアンテナ装置は、通信範囲の形成を送信アンテナに流す通電電流の立上り特性を利用し、その電流の最大値をデューティー信号のデューティーで変えて行うことによって、アンテナ定数の抵抗Rを変えることなく行え、かつデューティー信号のデューティーを細かく設定することで精度の向上が図れ所望の通信範囲が形成できるアンテナ装置を得ることができるという作用を有する。 The antenna device having such a configuration uses the rising characteristic of the energization current flowing through the transmission antenna to form the communication range, and changes the maximum value of the current by the duty of the duty signal, thereby reducing the resistance R of the antenna constant. It is possible to obtain an antenna device that can be performed without change and that can improve the accuracy and form a desired communication range by finely setting the duty of the duty signal.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、送信アンテナのQ値は40〜220であり、Q値により一義的に決まるアンテナ電流の立上り特性を有用な範囲に形成できるという作用を有する。
In the invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明において、デューティー制御回路は、予め複数のデューティー情報が格納された記憶部と、前記記憶部から選択した該デューティー情報に基づいて前記デューティー信号のデューティーを決めるデューティー制御部とを備えて構成したものであり、従来の抵抗Rを変えて通信範囲を形成するアンテナ装置の場合、送信アンテナの配置位置などによって抵抗Rを変える必要が有るが、本発明のアンテナ装置は、抵抗Rを同じにできるという作用を有する。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the duty control circuit includes a storage unit that stores a plurality of pieces of duty information in advance, and the duty signal based on the duty information selected from the storage unit. In the case of an antenna device that forms a communication range by changing the conventional resistance R, it is necessary to change the resistance R depending on the arrangement position of the transmission antenna, etc. The antenna device of the present invention has an effect that the resistance R can be made the same.
請求項4に記載の発明は、請求項1記載の発明において、送信アンテナに並列に、送信アンテナの断電時の断電電流を減衰する減衰回路を接続したものであり、送信アンテナの断電電流を短時間でゼロにできるという作用を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an attenuation circuit for attenuating a disconnection current when the transmission antenna is disconnected is connected in parallel to the transmission antenna. It has the effect that the current can be reduced to zero in a short time.
請求項5に記載の発明は、請求項1記載の発明において、送信アンテナに流れる通電電流を検知する電流検知回路を送信部にさらに設け、デューティー制御回路が電流検知回路の検知信号に基づいてデューティー信号の所定のデューティーを変えるものであり、回路特性や温度特性などに起因して生じる通電電流のばらつき、つまりは通信範囲のばらつきを抑制することができるという作用を有する。
The invention of
以上のように本発明によれば、アンテナ定数の抵抗Rを変えることなく所望の通信範囲を形成するアンテナ装置を得ることができるという有利な効果が得られる。 As described above, according to the present invention, there is an advantageous effect that an antenna device that forms a desired communication range can be obtained without changing the resistance R of the antenna constant.
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図3を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(実施の形態1)
実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1〜4記載の発明について説明する。
(Embodiment 1)
The first to fourth aspects of the present invention will be described with reference to the first embodiment.
図1は本発明の実施の形態1におけるアンテナ装置の回路図、図2は同動作説明図であり、同図において、1はデューティー制御回路で、デューティー制御回路1は、予め複数のデューティー情報が格納された記憶部1bと、記憶部1bから選択したデューティー情報に基づいて、図示しない車載機の制御部から入力される図2(a)のデューティー50%の二値信号aを図2(b)の所定のデューティー信号a1に制御するデューティー制御部1aとから形成されている。
FIG. 1 is a circuit diagram of an antenna device according to
ここで、二値信号aはH/Lの各期間t0が等しいデューティー50%の周期Tの信号である。一方、デューティー信号a1はデューティー情報に基づいて形成され、H/Lの期間t1とt2の比により決まる所定のデューティーを有する周期Tの信号である。 Here, the binary signal a is a signal having a period T with a duty of 50%, in which the respective periods t0 of H / L are equal. On the other hand, the duty signal a1 is formed based on the duty information and is a signal having a period T having a predetermined duty determined by the ratio of the H / L periods t1 and t2.
そして、4は駆動回路で、駆動回路4は、電源VdとGND間に直列接続された一対のスイッチング手段であるパワートランジスタ21,22とから形成されている。ここで、電源Vd側の第1パワートランジスタ21はPチャンネルFET、GND側の第2パワートランジスタ22はNチャンネルFETである。なお、各パワートランジスタは並列に寄生ダイオード21a,22aを備えている。
Reference numeral 4 denotes a drive circuit, and the drive circuit 4 is formed of
この駆動回路4の第1,第2パワートランジスタ21,22には、図示しない車載機の制御部から図2(c)に示すパルス状の搬送波bが並列入力され、この信号によりオン/オフ制御される。
The pulsed carrier wave b shown in FIG. 2C is input in parallel to the first and
また、7はスイッチング回路で、スイッチング回路7は、単独のパワートランジスタ23により形成されている。第3パワートランジスタ23はNチャンネルFETで並列に寄生ダイオード23aを備えている。この第3パワートランジスタ23にはデューティー制御回路1から図2(b)に示すデューティー信号a1が入力され、この信号によりオン/オフ制御される。
さらに、5は送信アンテナで、送信アンテナ5の一端は、一対のパワートランジスタ21,22の中点に接続され、この接続点から回路側に配置された抵抗R、端子M1および配線N1を経由しコイルLとコンデンサCが直列接続されて形成され、その他端は配線N2および端子M2を経て回路側の第3パワートランジスタ23に接続され、第3パワートランジスタ23を介してGNDに落とされている。つまり、送信アンテナ5は、駆動回路4とスイッチング回路7間に接続されている。
Further,
ここで、R,L,Cをアンテナ定数と称する。そして、送信アンテナ5は、アンテナ定数により決まる、所定の共振の強さを示すQを有している。所定のQ値を得るために送信アンテナ5は、Q∝L/Rの関係式からコイルの巻回数を多くして成しており、このためQ値は相対的に大きなQ=40〜220の範囲である。
Here, R, L, and C are referred to as antenna constants. The transmitting
また、6は減衰回路を形成する抵抗器で、抵抗器6は、一対のパワートランジスタ21,22の中点と第3パワートランジスタ23間に並列接続、つまり抵抗Rを含む送信アンテナ5に並列接続されている。なお、抵抗器6はコイルLとコンデンサC間に並列接続しても良い。
Reference numeral 6 denotes a resistor that forms an attenuation circuit. The resistor 6 is connected in parallel between the midpoint of the pair of
上述のように回路側により形成された送信部12に送信アンテナ5を接続してアンテナ装置10が構成されている。
As described above, the
以上の構成において、アンテナ装置10は、デューティー制御回路1がデューティー信号a1でスイッチング回路7をオン/オフ制御するとともに、図示しない車載機の制御部が搬送波bで駆動回路4をオン/オフ制御する。その結果、所定のQ値を有する送信アンテナ5には図2(d)に示すアンテナ電流Ieが流れる。アンテナ装置10は、この電流に応じた強さの送信要求信号を発信することによって、この電流の大きさに略比例した通信範囲を形成する。
In the above-described configuration, in the
このアンテナ電流Ieは、送信アンテナ5のQ値が相対的に大きなQ=40〜220の範囲であることから、図2(e)の正極側エンベロープ波形に示すように、デューティー信号a1がHで、搬送波bがH/Lを繰返すtオン期間(通電時)は、デューティー制御回路1が第3パワートランジスタ23をオン状態に制御する一方、搬送波bにより一対のパワートランジスタ21,22を交互にオン/オフ制御することで送信アンテナ5が通電状態となり、立上り後すぐに飽和することなく略放物線から略直線状を描く通電状態の通電電流mとなる。
Since this antenna current Ie is in the range of Q = 40 to 220 where the Q value of the transmitting
またアンテナ電流Ieは、デューティー信号a1がLのtオフ期間(断電時)は、搬送波bがH/Lを繰返して一対のパワートランジスタ21,22を交互にオン/オフ制御することに拘らず、デューティー制御回路1が第3パワートランジスタ23をオフ状態に制御するため送信アンテナ5が断電状態となり、立下り後すぐゼロに収束する断電状態の断電電流nとなる。
Further, the antenna current Ie does not depend on the on / off control of the pair of
この断電電流nの流路は、送信アンテナ5と、この送信アンテナ5に並列接続された減衰回路の抵抗器6とによりループ状に形成され、断電電流nは抵抗Rに比べて十分大きな抵抗器6により消費されて減衰し急速にゼロに収束する。
The flow path of the disconnection current n is formed in a loop shape by the
このように、送信アンテナ5のアンテナ電流Ieは、送信アンテナ5のQ値が相対的に大きなため、通電電流mの立上りがすぐに飽和することなく略放物線から略直線状を描く特性となる。
As described above, the antenna current Ie of the
そして、アンテナ装置10は、デューティー信号a1がHのtオン期間(通電時)の通電電流mの立上り特性を利用して、この通電電流の最大値をデューティー信号a1のデューティーを変えることで変化させ、その通電電流mに比例した強さの送信要求信号を発信する。このことで、アンテナ装置10は、例えばドアハンドル内やインスツルメントパネル付近に配置された送信アンテナ5を介して、それぞれの送信アンテナ5に流す通電電流mの大きさに略比例して車外や車内に所望の通信範囲を形成する。
Then, the
具体的なアンテナ装置10の通信範囲の形成は、例えば送信アンテナ5のQ値が40で、デューティー制御回路1が、記憶部1bのデューティー情報“60”を選択した場合、アンテナ電流Ieの通電電流mの正極側エンベロープは図2(e)に示すように、立上りは飽和することなく略放物線を描く特性となる。
For example, when the
また、Q値を更に大きくして例えば略220で、デューティー制御回路1が、記憶部1bのデューティー情報“60”を選択して通信範囲を形成する場合、アンテナ電流Ieの通電電流mの正極側エンベロープは図2(e)に示すように、立上りはQ値に略反比例して傾きθが小さくなるとともにデューティー信号a1のデューティーに比例する略直線状の特性となる。
Further, when the Q value is further increased, for example, approximately 220, and the
したがって、図2(e)から明らかなようにアンテナ装置10は、送信アンテナ5のQ値が40、デューティー信号a1のデューティーが60%で通電電流mの最大値を電流Ixに設定でき、同Q値とデューティー40%では電流Iyに設定できる。
Therefore, as is apparent from FIG. 2 (e), the
一方、アンテナ装置10は、送信アンテナ5のQ値が220、デューティー信号a1のデューティーが60%で通電電流mの最大値を電流Ixに設定でき、同Q値とデューティー50%では電流Iyに設定できる。
On the other hand, the
このようにデューティー制御回路1が、デューティー信号a1のデューティーを変えることで送信アンテナ5の通電電流mの最大値を変化させ、この通電電流mに基づく強さの送信要求信号を発信するとともに、この電流に略比例して所望の通信範囲の形成を行うものである。
In this way, the
また、アンテナ装置10は、デューティー情報を例えば53%や53.5%などの細かな値にして記憶部1bに記憶させ、デューティー制御回路1が、例えばデューティー制御部1aのプログラム処理により適宜、細かな記憶部1bのデューティー情報を選択することで、送信アンテナ5の通電電流mの最大値を細かく変化させ、精度の良い通信範囲を形成することができる。
Further, the
このデューティー信号a1の実用的なデューティーは、送信要求信号の伝送時間を確保する必要から40%〜60%の範囲に設定するのが好ましい。 The practical duty of the duty signal a1 is preferably set in the range of 40% to 60% because it is necessary to secure the transmission time of the transmission request signal.
また、送信アンテナ5のQ値は40〜220の範囲が好ましい。Q値を40より小さい値にすると通電電流mの立上り特性は、図5に示す従来技術の通電電流jに近づき、すぐ飽和する特性となってデューティーを多少変えてもアンテナ電流の変化は小さく実用に供するのが困難である。
The Q value of the
一方、Q値を220より大きい値にすると通電電流mの立上り特性は、傾きθが更に小さくなり直線状の傾斜特性が緩やかになって実用性はあるが、Qを更に大きくするにはQ∝L/Rの関係式からコイルの巻き回数を更に増やす必要がある。また数Ωの値の抵抗Rを更に小さくするには配線N1,N2などの配線抵抗の影響を受けて限界があり、これらのことから実用に供するのが困難である。 On the other hand, when the Q value is set to a value larger than 220, the rising characteristic of the energizing current m is practical because the inclination θ becomes smaller and the linear inclination characteristic becomes gentler. It is necessary to further increase the number of coil turns from the L / R relational expression. Further, there is a limit to further reducing the resistance R having a value of several Ω due to the influence of the wiring resistances such as the wirings N1, N2, and it is difficult to put them into practical use.
このように本実施の形態によれば、所定のQ値を有する送信アンテナ5を用い、この送信アンテナ5に流す通電電流mの最大値を、デューティー制御回路1が形成するデューティー信号a1のデューティーを変えることによって行い所望の通信範囲を形成できるとともに、デューティー制御回路1がデューティー信号a1のデューティーを細かく設定することによって精度の良い通信範囲を形成するアンテナ装置10を得ることができるものである。
As described above, according to the present embodiment, the
また、送信アンテナ5のQ値を略40〜220の範囲とすることによって、通電電流mの立上り特性が有用な範囲、つまり、通電電流mの最大値を、デューティー信号a1のデューティーで有効に変えることができる範囲にできる。
Further, by setting the Q value of the
また、デューティー制御回路1は、予め複数のデューティー情報が格納された記憶部1bと、記憶部1bから選択したデューティー情報に基づいてデューティー信号a1のデューティーを決めるデューティー制御部1aとを備えて構成したものであり、背景技術で説明したアンテナ装置50が送信アンテナ55の配置位置に応じて抵抗Rを変える、つまり、アンテナ装置50は多種類になり管理が煩雑になるが、本発明のアンテナ装置10は、抵抗Rを変える必要が無いため1種類で対応できる。
The
さらに、送信アンテナ5の断電電流nを減衰する減衰回路を設けることによって、断電電流nを短時間でゼロにすることができる。その結果、送信要求信号の伝送速度を変えることなく通信性能を維持することが可能である。この減衰回路は、抵抗器6で形成することによって安価に構成できる。
Furthermore, by providing an attenuation circuit that attenuates the disconnection current n of the
(実施の形態2)
実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項5記載の発明について、図3を用いて説明する。なお、実施の形態1と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
(Embodiment 2)
The invention according to
図3は本発明の実施の形態2におけるアンテナ装置の回路図であり、上記実施の形態1に、アンテナ電流Ieを検知する電流検知回路32をさらに設けて送信部31を形成したものである。
FIG. 3 is a circuit diagram of the antenna device according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the
この電流検知回路32は、第3パワートランジスタ23とGND間に挿入された抵抗Raと、アンテナ電流Ieが流れることで抵抗Raに生じる電圧を増幅する増幅器Apと、増幅器Apの出力信号を平滑するローパスフィルタFaにより形成され、アンテナ電流Ieに応じて変化するアナログの検知信号Siをデューティー制御回路11にフィードバックするようにしてアンテナ装置30は構成されている。
The current detection circuit 32 smoothes the resistor Ra inserted between the
以上の構成において、デューティー制御回路11は、デューティー制御部11aが、アンテナ電流Ieに比例する検知信号SiをAD変換してデジタル信号として認識するとともに、記憶部11bに予め格納された電流基準値Isとを比較し、Si=Is、つまり、アンテナ電流Ieと電流基準値Isが同じになるようにデューティー信号a1のデューティーを制御する。 In the above configuration, the duty control circuit 11 is configured such that the duty control unit 11a converts the detection signal Si proportional to the antenna current Ie into a digital signal by AD conversion and recognizes the current reference value Is stored in advance in the storage unit 11b. And the duty of the duty signal a1 is controlled so that the antenna current Ie is equal to the current reference value Is.
つまり、アンテナ装置30は、電流基準値Isを適宜選択することによって所望の通信範囲を形成するとともにアンテナ電流Ieと電流基準値Isが常に同じになるようにフィードバック制御するものである。 That is, the antenna device 30 forms a desired communication range by appropriately selecting the current reference value Is and performs feedback control so that the antenna current Ie and the current reference value Is are always the same.
上記フィードバック制御の一例としては、デューティー制御回路11が一定時間毎にデューティー信号a1のデューティーを変えて、送信アンテナ5を所定回数動作させる。これにより得られた複数の検知信号Siの中から電流基準値Isとの差が最小であるデューティーを選択・決定する。この選択されたデューティーのデューティー信号a1で送信アンテナ5を流れるアンテナ電流Ieを制御するため、常に一定のアンテナ電流Ieを確保して一定の通信範囲を保つことができる。
As an example of the feedback control, the duty control circuit 11 operates the transmission antenna 5 a predetermined number of times by changing the duty of the duty signal a1 at regular intervals. The duty having the smallest difference from the current reference value Is is selected and determined from among the plurality of detection signals Si thus obtained. Since the antenna current Ie flowing through the
このように本実施の形態によれば、電流検知回路32を設け、デューティー制御回路11はアンテナ電流Ieと電流基準値Isが等しくなるように検知信号Siをフィードバックして送信アンテナ5を流れるアンテナ電流Ieを制御する。このことによって実施の形態1の効果に加え、回路特性や送信アンテナ5のパラメータばらつき、経年変化および温度変化等に影響を受けて変化する通信範囲を、ばらつきの少ない安定したものにできるアンテナ装置30を得ることができるものである。
As described above, according to the present embodiment, the current detection circuit 32 is provided, and the duty control circuit 11 feeds back the detection signal Si so that the antenna current Ie and the current reference value Is are equal to each other. Ie is controlled. As a result, in addition to the effects of the first embodiment, the antenna device 30 can stably stabilize the communication range that is affected by circuit characteristics, parameter variations of the
なお、本実施の形態において記憶部11bに電流基準値Isを格納するものとして説明したが、電流基準値Isに代えて、予め検知した検知信号Siとデューティーとの変換データ情報を用いるとしても実施は可能である。 In the present embodiment, the current reference value Is is stored in the storage unit 11b. However, instead of the current reference value Is, the conversion data information between the detection signal Si and the duty detected in advance is used. Is possible.
また、何れの実施の形態においても、その説明ではデューティー制御回路1,11や電流検知回路32などは複数の電子部品を組合わせて形成されたハードウェアの例で説明したが、これらをハードウェアではなく1つのマイコンにより形成する、としても良い。
In any of the embodiments, in the description, the
本発明によるアンテナ装置は、アンテナ定数の抵抗Rを変えることなく行え、かつ精度の向上が図れ所望の通信範囲を形成するという効果を有し、車両ドアの解錠/施錠などができる通信システムに用いられるアンテナ装置等に有用である。 The antenna device according to the present invention can be performed without changing the resistance R of the antenna constant, has the effect of improving accuracy and forming a desired communication range, and is a communication system that can unlock / lock a vehicle door. This is useful for the antenna device used.
1 デューティー制御回路
1a デューティー制御部
1b 記憶部
4 駆動回路
5 送信アンテナ
6 抵抗器(減衰回路)
7 スイッチング回路
10 アンテナ装置
12 送信部
21,22,23 パワートランジスタ(スイッチング手段)
21a,22a,23a 寄生ダイオード
a 二値信号
a1 デューティー信号
b 搬送波
Ie アンテナ電流
DESCRIPTION OF
7 Switching
21a, 22a, 23a Parasitic diode a Binary signal a1 Duty signal b Carrier Ie Antenna current
Claims (5)
前記車載機の制御部から前記送信部へ入力される搬送波信号に基づいて前記送信アンテナにアンテナ電流を供給する駆動回路と、
前記車載装置の制御部から前記送信部へ入力される二値信号を、所定のデューティーを有するデューティー信号となるように制御して、前記デューティー信号を出力するデューティー制御回路と、
前記デューティー信号が入力され前記所定のデューティーに基づいて前記送信アンテナに流れるアンテナ電流のオン/オフを切替えるスイッチング回路と、を有する
アンテナ装置。 A transmission unit connected to the control unit of the in-vehicle device, and a transmission antenna connected to the transmission unit, the transmission unit,
A drive circuit for supplying an antenna current to the transmission antenna based on a carrier wave signal input from the control unit of the in-vehicle device to the transmission unit;
A duty control circuit for controlling the binary signal input from the control unit of the in-vehicle device to the transmission unit to be a duty signal having a predetermined duty, and outputting the duty signal;
A switching circuit configured to switch on / off of an antenna current flowing in the transmission antenna based on the predetermined duty when the duty signal is input ;
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