JP5974693B2 - アンテナ駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、送信用のアンテナを駆動するアンテナ駆動装置に関するものである。
従来、アンテナ駆動装置としては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。このアンテナ駆動装置は、駆動制御部(駆動ECU)の駆動回路によりフルブリッジ回路(Hブリッジ回路)を構成する4つのスイッチング素子をスイッチング動作させて所定周波数の交流信号を生成し、当該周波数に相当する共振周波数を有するアンテナに供給するものである。なお、駆動制御部及びアンテナを電気的に接続するワイヤハーネスからの電磁波の漏れ等を抑制するために、該ワイヤハーネスの両電線との間に配設された二つのアナログ回路部におけるインピーダンス値を同じにすることが併せて提案されている。
特開2009−84829号公報 特開2007−162246号公報
ところで、特許文献1では、駆動制御部によりアンテナ以外のものを駆動することについては何ら言及されていない。しかしながら、駆動制御部により、人の接近又は接触を検知するための検知部材を併せて駆動することも望まれている。
すなわち、図7に示すように、アンテナ91が搭載される被駆動制御部90には、検知部材92が搭載されている。そして、駆動制御部としての駆動ECU95及び被駆動制御部90は、交流信号をアンテナ91に供給するための一対の電線W91,W92で電気的に接続されている。また、駆動ECU95及び被駆動制御部90は、直流信号を検知部材92に供給するための一対の電線W93,W94で電気的に接続されている。さらに、駆動ECU95及び被駆動制御部90は、人の接近又は接触の検知を表す検知信号(ここでは、ロック検知信号及びアンロック検知信号)を駆動ECU95に出力するための一対の電線W95,W96で電気的に接続されている。
この場合、駆動ECU95及び被駆動制御部90を接続する6本の電線W91〜W96が必要になり、装置全体としての大型化・重量化を余儀なくされている。
なお、特許文献2には、駆動制御部(車載機コントローラ)とアンテナ及び検知部材(タッチセンサ)とを共通の電線(接続線)を介して電気的に接続するとともに、これらアンテナ及び検知部材の有する共振周波数を互いに異なる設定にすることで、アンテナ及び検知部材を選択的に駆動できるとしている。しかしながら、特許文献2では、検知部材の駆動に伴う人の接近又は接触の検知方法については示唆されているものの、該検知を表す検知信号を駆動制御部に出力する電気的な構成については何ら言及されていない。換言すれば、検知部材の検知信号を駆動制御部に出力するための電線が別途、必要であると推定される。
そこで、駆動ECU95及び被駆動制御部90を接続する電線(接続線)を2本にして、これら2本の電線をアンテナ91の電源供給用、検知部材92の電源供給用及び検知信号の出力用として共有することも検討されている。しかしながら、例えばアンテナ91の駆動中に検知信号が出力されてしまうと、該検知信号に重畳する交流信号等で駆動ECU95で誤検知される可能性がある。また、アンテナ91の駆動時の電磁場の影響を受けて検知部材92自体の検知性能が劣化していると、検知信号の信頼性も自ずと低下することになる。
本発明の目的は、人の接近又は接触を検知するための検知部材の信頼性を損なうことなく、駆動制御部との間の接続線の数を減らすことができるアンテナ駆動装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、駆動制御部と、該駆動制御部に第1の接続線及び第2の接続線をそれぞれ介して電気的に接続され前記駆動制御部から供給される交流信号により第1の共振周波数にて駆動されるアンテナとを備えるアンテナ駆動装置において、前記アンテナと並列接続で前記駆動制御部に前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して電気的に接続され、前記駆動制御部から供給される交流信号により前記第1の共振周波数とは異なる第2の共振周波数にて駆動される第1の被駆動部材と、前記アンテナと並列接続で前記駆動制御部に前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して電気的に接続され、前記駆動制御部から供給される直流信号により駆動されて人の接近又は接触を検知可能であるとともに、該検知を表す検知信号を前記第1の接続線を介して前記駆動制御部に出力する検知部材と、前記アンテナ又は前記第1の被駆動部材に供給される交流信号が検知されたとき、前記検知部材の機能を停止する停止手段とを備えたことを要旨とする。
同構成によれば、前記アンテナは、前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して前記駆動制御部から前記第1の共振周波数の交流信号が供給されることで駆動される。このとき、前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して前記駆動制御部から前記第1の被駆動部材にも前記第1の共振周波数の交流信号が供給されることになるが、前記第2の共振周波数とは異なることで前記第1の被駆動部材が駆動されることはない。
一方、前記第1の被駆動部材は、前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して前記駆動制御部から前記第2の共振周波数の交流信号が供給されることで駆動される。このとき、前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して前記駆動制御部から前記アンテナにも前記第2の共振周波数の交流信号が供給されることになるが、前記第1の共振周波数とは異なることで前記アンテナが駆動されることはない。
前記検知部材は、前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して前記駆動制御部から直流信号が供給されることで駆動され、人の接近又は接触を検知可能となる。そして、前記検知部材は、当該検知を表す検知信号を前記第1の接続線を介して前記駆動制御部に出力する。ただし、前記アンテナ又は前記第1の被駆動部材に供給される交流信号が検知されたとき、前記停止手段により前記検知部材の機能が停止される。従って、前記検知部材は、前記アンテナ又は前記第1の被駆動部材の駆動時に検知動作を同時に行うことがない。そして、前記アンテナ又は前記第1の被駆動部材の駆動時に前記検知部材が前記検知信号を出力することもないことから、該検知信号が前記第1の接続線に重畳して誤検知等が生じる可能性を低減できる。
また、前記検知部材に直流信号が供給されるとき、前記アンテナ及び前記第1の被駆動部材にも直流信号が供給されることになるが、それぞれの共振回路(コンデンサ)でカットされることで前記アンテナ及び前記第1の被駆動部材が駆動されることはない。
このように、前記駆動制御部との間の接続線の数を減らしても、前記アンテナ、前記第1の被駆動部材及び前記検知部材をそれぞれ好適に動作させることができる。そして、前記駆動制御部との間を電気的に接続するための電線の本数を減少できる分、装置全体としてより小型化・軽量化を図ることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のアンテナ駆動装置において、前記アンテナと並列接続で前記駆動制御部に前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して電気的に接続され、前記駆動制御部から供給される交流信号により前記第1の共振周波数及び前記第2の共振周波数とは異なる第3の共振周波数にて駆動される第2の被駆動部材を更に備えたことを要旨とする。
同構成によれば、前記第2の被駆動部材を更に備えていても、前記駆動制御部との間の接続線の数を減らしたまま、前記第2の被駆動部材を好適に動作させることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のアンテナ駆動装置において、前記第2の接続線は、前記駆動制御部並びに前記アンテナ、前記第1の被駆動部材及び前記検知部材を接地する筐体であることを要旨とする。
同構成によれば、前記第2の接続線は、前記筐体で構成される。従って、前記第2の接続線として、前記駆動制御部との間の全体に亘って電線を配索する必要がない分、装置全体としていっそう小型化・軽量化を図ることができる。
本発明では、人の接近又は接触を検知するための検知部材の信頼性を損なうことなく、駆動制御部との間の接続線の数を減らすことができるアンテナ駆動装置を提供することができる。
アウトサイドドアハンドルを示す斜視図。 本発明の一実施形態の電気的構成を示す回路ブロック図。 同実施形態の電気的構成を示す回路ブロック図。 (a)は情報信号及び各駆動信号を、(b)は第1LED駆動信号及び各駆動信号を、(c)は第2LED駆動信号及び各駆動信号をそれぞれ示すタイムチャート。 本発明の変形形態の電気的構成を示す回路ブロック図。 本発明の変形形態の電気的構成を示す回路ブロック図。 従来形態の電気的構成を示す回路ブロック図。
本発明を、車両ユーザが携帯する携帯機との無線通信にて車両ドアの施解錠を行うスマートエントリーシステム(登録商標)のアンテナ駆動装置に具体化した一実施形態について説明する。
図1に示すように、車両ドアを構成するドアアウタパネル1には、アウトサイドドアハンドル2が設けられている。このアウトサイドドアハンドル2は、車両前後方向に延在しており、前後2箇所でドアアウタパネル1に取り付けられている。なお、ドアアウタパネル1には、アウトサイドドアハンドル2に対向して内側への凹部1aが形成されている。これは、人がその手でアウトサイドドアハンドル2の中央付近を容易に把持できるようにするためである。
アウトサイドドアハンドル2は、例えば樹脂材にて内部空間を有する中空形状に成形されている。そして、アウトサイドドアハンドル2の外壁面には、人の接近又は接触を検知可能な検知領域が設けられている。すなわち、アウトサイドドアハンドル2の車両前側部の外壁面には、車両ドアのロック(施錠)を意図する人の手の接近又は接触を検知可能なロック検知領域3が設けられている。また、アウトサイドドアハンドル2の把持部となる中間部の外壁面には、車両ドアのアンロック(解錠)を意図する人の手の接近又は接触を検知可能なアンロック検知領域4が設けられている。そして、アウトサイドドアハンドル2内には、例えば金属板からなる略短冊状のロックセンサ電極5がロック検知領域3に合わせてドアアウタパネル1から離れた表面寄りに収容されるとともに、例えば金属板からなる略短冊状のアンロックセンサ電極6がアンロック検知領域4に合わせてドアアウタパネル1寄りに収容されている。アンロックセンサ電極6は、ロックセンサ電極5よりも大きく成形されている。
なお、アウトサイドドアハンドル2内には、ロックセンサ電極5及びアンロックセンサ電極6と電気的に接続されたモジュール10が収容されている。
次に、本実施形態の電気的構成について説明する。図2に示すように、アンテナ駆動装置は、前記ロックセンサ電極5と、前記アンロックセンサ電極6と、前記モジュール10と、駆動制御部としての駆動ECU50とを備えて構成される。そして、モジュール10は、第1モジュール側端子T11において第1の接続線としての第1の電線W1の一端に接続されるとともに、該第1の電線W1の他端は、駆動ECU50の第1制御部側端子T21に接続されている。また、モジュール10は、第2モジュール側端子T12において第2の接続線としての第2の電線W2の一端に接続されるとともに、該第2の電線W2の他端は、駆動ECU50の第2制御部側端子T22に接続されている。つまり、モジュール10及び駆動ECU50は、第1及び第2の電線W1,W2の2本で接続されている。
モジュール10には、第1モジュール側端子T11に一端の接続されたアンテナ用共振コンデンサ11が設けられるとともに、該アンテナ用共振コンデンサ11の他端に一端の接続されたアンテナ用コイル12が設けられている。アンテナ用コイル12の他端は、第2モジュール側端子T12に接続されている。これらアンテナ用共振コンデンサ11及びアンテナ用コイル12はLFアンテナ21を構成するもので、第1の共振周波数としての共振周波数f1のLC直列共振回路を構成する。従って、第1及び第2の電線W1,W2を介して駆動ECU50から共振周波数f1に一致する周波数の交流信号が供給されると、アンテナ用コイル12が駆動されて該アンテナ用コイル12から無線信号が出力される。なお、無線信号は、例えば車両ユーザが携帯する携帯機への問い合わせ信号(リクエスト信号)であって、該問い合わせ信号を受信した携帯機は固有のIDコードをもつ信号を送信する。
また、モジュール10には、第1モジュール側端子T11に一端の接続された第1LED用コンデンサ13が設けられるとともに、該第1LED用コンデンサ13の他端に一端の接続された第1LED用コイル14が設けられている。第1LED用コイル14の他端は、第2モジュール側端子T12に接続されている。これら第1LED用コンデンサ13及び第1LED用コイル14は、第2の共振周波数としての共振周波数f2のLC直列共振回路を構成する。そして、第1LED用コイル14の一端には、LED15aのアノード及びLED15bのカソードが接続されるとともに、第1LED用コイル14の他端には、LED15aのカソード及びLED15bのアノードが抵抗15cを介して接続されている。従って、第1及び第2の電線W1,W2を介して駆動ECU50から共振周波数f2に一致する周波数の交流信号が供給されると、第1LED用コイル14を流れる交流電流の極性に合わせていずれかのLED15a,15bが点灯駆動される。つまり、LED15a,15bは、第1LED用コンデンサ13及び第1LED用コイル14の構成するLC直列共振回路の共振電流を利用して駆動される。LED15a,15bは、第1LED用コンデンサ13及び第1LED用コイル14等とともに第1の被駆動部材22を構成する。
さらに、モジュール10には、第1モジュール側端子T11に一端の接続された第2LED用コンデンサ16が設けられるとともに、該第2LED用コンデンサ16の他端に一端の接続された第2LED用コイル17が設けられている。第2LED用コイル17の他端は、第2モジュール側端子T12に接続されている。これら第2LED用コンデンサ16及び第2LED用コイル17は、第3の共振周波数としての共振周波数f3のLC直列共振回路を構成する。そして、第2LED用コイル17の一端には、LED18aのアノード及びLED18bのカソードが接続されるとともに、第2LED用コイル17の他端には、LED18aのカソード及びLED18bのアノードが抵抗18cを介して接続されている。従って、第1及び第2の電線W1,W2を介して駆動ECU50から共振周波数f3に一致する周波数の交流信号が供給されると、第2LED用コイル17を流れる交流電流の極性に合わせていずれかのLED18a,18bが点灯駆動される。つまり、LED18a,18bは、第2LED用コンデンサ16及び第2LED用コイル17の構成するLC直列共振回路の共振電流を利用して駆動される。LED18a,18bは、第2LED用コンデンサ16及び第2LED用コイル17等とともに第2の被駆動部材23を構成する。
なお、共振周波数f1〜f3は、互いに異なる周波数に設定されている。例えば共振周波数f1〜f3は、それらの順番で小さくなる周波数に設定されている。また、共振周波数f2とf3は、互いに被駆動部材の共振系が分離可能となるような周波数に設定することにより、一方のLEDが点灯している時に他方のLEDがわずかに点灯するような同時作動を防止することができる。
モジュール10には、検知部材としてのセンサIC30が設けられている。このセンサIC30は、ロック検知入力端子31及びアンロック検知入力端子32において前記ロックセンサ電極5及び前記アンロックセンサ電極6にそれぞれ接続されるとともに、検知信号出力端子33において第1モジュール側端子T11に接続されている。
センサIC30は、前記ロックセンサ電極5又は前記アンロックセンサ電極6と共に周知の静電容量式センサ等を構成するロック・アンロック検知部30aを有しており、該ロック・アンロック検知部30aによりロック検知入力端子31及びアンロック検知入力端子32を介してロックセンサ電極5及びアンロックセンサ電極6に電力供給する。そして、ロック・アンロック検知部30aは、これらロックセンサ電極5及びアンロックセンサ電極6とドアアウタパネル1との間の静電容量の変化をそれぞれ検出することで、ロック検知領域3又はアンロック検知領域4への人の手の接近又は接触を検知する。また、ロック・アンロック検知部30aは、当該検知を表す検知信号としてのロック検知信号又はアンロック検知信号を検知信号出力端子33から第1モジュール側端子T11(第1の電線W1)へと出力する。具体的には、ロック・アンロック検知部30aは、周知のスイッチング手段を備えており、ロック検知信号及びアンロック検知信号として、例えば互いに異なる周期でオン・オフするパルス状の信号を生成・出力する。
また、センサIC30は、電源端子34において抵抗41の一端に接続されるとともに、該抵抗41の他端はIC保護用のダイオード42のカソードに接続され、更に該ダイオード42のアノードは第1モジュール側端子T11に接続されている。そして、センサIC30は、グランド端子35において第2モジュール側端子T12に接続されている。従って、センサIC30は、第1及び第2の電線W1,W2を介して駆動ECU50から電源端子34及びグランド端子35に直流信号が供給されることで駆動される。
さらに、センサIC30は、電源端子34において抵抗43の一端に接続されるとともに、該抵抗43の他端は3つのダイオード44のカソードにそれぞれ接続されている。これらダイオード44のアノードはアンテナ用共振コンデンサ11、第1LED用コンデンサ13及び第2LED用コンデンサ16をそれぞれ介して第1モジュール側端子T11に接続されている。そして、電源端子34及びグランド端子35間には、平滑用のコンデンサ45が接続されている。従って、センサIC30は、第1及び第2の電線W1,W2を介して駆動ECU50からいずれか一つの共振周波数f1〜f3に一致する周波数の交流信号が供給されているとき(即ちアンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bのいずれか一つが駆動されているとき)には、該当のダイオード44で整流され、コンデンサ45において平滑化されたものが直流信号としてその電源端子34及びグランド端子35に供給されることで駆動される。
また、センサIC30は、交流駆動検知端子36において分圧抵抗46の一端に接続されるとともに、該分圧抵抗46の他端はグランド端子35に接続されている。また、センサIC30は、交流駆動検知端子36において分圧抵抗47の一端に接続されるとともに、該分圧抵抗47の他端は3つのダイオード48のカソードにそれぞれ接続されている。これらダイオード48のアノードはアンテナ用共振コンデンサ11、第1LED用コンデンサ13及び第2LED用コンデンサ16をそれぞれ介して第1モジュール側端子T11に接続されている。従って、第1及び第2の電線W1,W2を介して駆動ECU50からいずれか一つの共振周波数f1〜f3に一致する周波数の交流信号が供給されているとき(即ちアンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bのいずれか一つが駆動されているとき)には、該当のダイオード48で整流され、分圧抵抗46,47で分圧された電圧が交流駆動検知端子36に供給される。
センサIC30は、交流駆動検知部30bを有しており、該交流駆動検知部30bにより分圧抵抗46,47で分圧された電圧を検知する。そして、交流駆動検知部30bは、分圧抵抗46,47で分圧された電圧のレベル(実効値)に基づいて、アンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bのいずれか一つが駆動中か否か(LFアンテナ21、被駆動部材22及び被駆動部材23のいずれか一つが交流駆動中か否か)を判断する。具体的には、交流駆動検知部30bは、例えばコンパレータ等を備えており、前記電圧のレベルが予め設定された閾値を超えた場合に、アンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bのいずれか一つが駆動中であると判断する。
また、センサIC30は、停止手段としての停止制御部30cを有しており、該停止制御部30cにより交流駆動検知部30bにおける判断結果を取得する。そして、停止制御部30cは、アンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bのいずれか一つが駆動中と判断されている場合には、センサIC30の機能を停止する。具体的には、停止制御部30cは、前記ロック・アンロック検知部30aに対し停止指令を送信して、検知信号出力端子33からの検知信号の出力を停止させる。あるいは、停止制御部30cは、ロック・アンロック検知部30aによるロックセンサ電極5及びアンロックセンサ電極6への電力供給を停止させてもよい。あるいは、停止制御部30cは、ロック・アンロック検知部30aの機能全体を停止させてもよい。
なお、交流駆動検知部30bによりアンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bの全てが駆動中でないと判断された場合には、停止制御部30cは、センサIC30の機能停止を解除することはいうまでもない。
一方、駆動ECU50は、例えばマイコンを主体に構成されたもので、ロック・アンロック制御部50aと、電源供給部50bとを有する。ロック・アンロック制御部50aは、第1の電線W1を介して第1制御部側端子T21から、ロック検知信号が入力されることで車両ドアのロック(施錠)指令を発するとともに、アンロック検知信号が入力されることで車両ドアのアンロック(解錠)指令を発する。
電源供給部50bは、図3に示すように、例えばnMOSトランジスタからなる4つのスイッチング素子51,52,53,54と、これらスイッチング素子51〜54をスイッチング動作させる駆動回路55とを備える。
スイッチング素子51は、そのドレインがバッテリVaに接続されるとともに、ソースがスイッチング素子52のドレインに接続され、更にゲートが駆動回路55に接続されている。スイッチング素子52は、そのソースが接地されるとともに、ゲートが駆動回路55に接続されている。そして、スイッチング素子52のドレイン(及びスイッチング素子51のソース)は、抵抗Rを介して第1制御部側端子T21に接続されている。
同様に、スイッチング素子53は、そのドレインがバッテリVaに接続されるとともに、ソースがスイッチング素子54のドレインに接続され、更にゲートが駆動回路55に接続されている。スイッチング素子54は、そのソースが接地されるとともに、ゲートが駆動回路55に接続されている。そして、スイッチング素子54のドレイン(及びスイッチング素子53のソース)は、第2制御部側端子T22に接続されている。
スイッチング素子51〜54は、いわゆるHブリッジ回路を構成するもので、駆動回路55から出力される駆動信号Sa,Sb,Sc,Sdに応じてスイッチング動作することで交流信号又は直流信号を生成し、第1及び第2の電線W1,W2を介してモジュール10に出力・供給する。
例えばアンテナ用コイル12の駆動時には、図4(a)に示すように、共振周波数f1に比べて十分に小さな周波数でオン・オフする(H(ハイ)レベル及びL(ロー)レベルの切り替わる)情報信号のオン期間において、駆動信号Sa,Sdは、共振周波数f1に一致する周波数でパルス状にオン・オフを繰り返すとともに、駆動信号Sb,Scは、共振周波数f1に一致する周波数で駆動信号Sa,Sdと逆極性になるようにパルス状にオン・オフを繰り返す。従って、例えば駆動信号Sa,Sdがオン状態にあり、且つ、駆動信号Sb,Scがオフ状態にあるとする。このときには、スイッチング素子51,54のみがオンすることで、第1制御部側端子T21に接続された第1の電線W1は、抵抗R及びスイッチング素子51を介してバッテリVaに接続されるとともに、第2制御部側端子T22に接続された第2の電線W2は、スイッチング素子54を介して接地される。
反対に、駆動信号Sa,Sdがオフ状態にあり、且つ、駆動信号Sb,Scがオン状態にあるとする。このときには、スイッチング素子52,53のみがオンすることで、第1制御部側端子T21に接続された第1の電線W1は、抵抗R及びスイッチング素子52を介して接地されるとともに、第2制御部側端子T22に接続された第2の電線W2は、スイッチング素子53を介してバッテリVaに接続される。
これにより、アンテナ用共振コンデンサ11及びアンテナ用コイル12で構成されるLC直列共振回路(LFアンテナ)には、情報信号のオン期間に合わせて、共振周波数f1に一致する周波数の交流信号が供給され、アンテナ用コイル12が駆動される。これにより、アンテナ用コイル12から前述の無線信号が出力される。なお、第1LED用コンデンサ13及び第1LED用コイル14で構成されるLC直列共振回路並びに第2LED用コンデンサ16及び第2LED用コイル17で構成されるLC直列共振回路にも当該交流信号が供給されることになるが、共振周波数f2,f3ではないことでLED15a,15bやLED18a,18bが駆動されることはない。
また、LED15a,15bの駆動時には、図4(b)に示すように、共振周波数f2に比べて十分に小さな周波数でオン・オフする第1LED駆動信号のオン期間において、駆動信号Sa,Sdは、共振周波数f2に一致する周波数でパルス状にオン・オフを繰り返すとともに、駆動信号Sb,Scは、共振周波数f2に一致する周波数で駆動信号Sa,Sdと逆極性になるようにパルス状にオン・オフを繰り返す。従って、例えば駆動信号Sa,Sdがオン状態にあり、且つ、駆動信号Sb,Scがオフ状態にあるとする。このときには、スイッチング素子51,54のみがオンすることで、第1制御部側端子T21に接続された第1の電線W1は、抵抗R及びスイッチング素子51を介してバッテリVaに接続されるとともに、第2制御部側端子T22に接続された第2の電線W2は、スイッチング素子54を介して接地される。
反対に、駆動信号Sa,Sdがオフ状態にあり、且つ、駆動信号Sb,Scがオン状態にあるとする。このときには、スイッチング素子52,53のみがオンすることで、第1制御部側端子T21に接続された第1の電線W1は、抵抗R及びスイッチング素子52を介して接地されるとともに、第2制御部側端子T22に接続された第2の電線W2は、スイッチング素子53を介してバッテリVaに接続される。
これにより、第1LED用コンデンサ13及び第1LED用コイル14で構成されるLC直列共振回路には、第1LED駆動信号のオン期間に合わせて、共振周波数f2に一致する周波数の交流信号が供給され、第1LED用コイル14を流れる交流電流の極性に合わせていずれかのLED15a,15bが点灯駆動される。なお、アンテナ用共振コンデンサ11及びアンテナ用コイル12で構成されるLC直列共振回路並びに第2LED用コンデンサ16及び第2LED用コイル17で構成されるLC直列共振回路にも当該交流信号が供給されることになるが、共振周波数f1,f3ではないことでアンテナ用コイル12やLED18a,18bが駆動されることはない。
さらに、LED18a,18bの駆動時には、図4(c)に示すように、共振周波数f3に比べて十分に小さな周波数でオン・オフする第2LED駆動信号のオン期間において、駆動信号Sa,Sdは、共振周波数f3に一致する周波数でパルス状にオン・オフを繰り返すとともに、駆動信号Sb,Scは、共振周波数f3に一致する周波数で駆動信号Sa,Sdと逆極性になるようにパルス状にオン・オフを繰り返す。従って、例えば駆動信号Sa,Sdがオン状態にあり、且つ、駆動信号Sb,Scがオフ状態にあるとする。このときには、スイッチング素子51,54のみがオンすることで、第1制御部側端子T21に接続された第1の電線W1は、抵抗R及びスイッチング素子51を介してバッテリVaに接続されるとともに、第2制御部側端子T22に接続された第2の電線W2は、スイッチング素子54を介して接地される。反対に、駆動信号Sa,Sdがオフ状態にあり、且つ、駆動信号Sb,Scがオン状態にあるとする。このときには、スイッチング素子52,53のみがオンすることで、第1制御部側端子T21に接続された第1の電線W1は、抵抗R及びスイッチング素子52を介して接地されるとともに、第2制御部側端子T22に接続された第2の電線W2は、スイッチング素子53を介してバッテリVaに接続される。
これにより、第2LED用コンデンサ16及び第2LED用コイル17で構成されるLC直列共振回路には、第2LED駆動信号のオン期間に合わせて、共振周波数f3に一致する周波数の交流信号が供給され、第2LED用コイル17を流れる交流電流の極性に合わせていずれかのLED18a,18bが点灯駆動される。なお、アンテナ用共振コンデンサ11及びアンテナ用コイル12で構成されるLC直列共振回路並びに第1LED用コンデンサ13及び第1LED用コイル14で構成されるLC直列共振回路にも当該交流信号が供給されることになるが、共振周波数f1,f2ではないことでアンテナ用コイル12やLED15a,15bが駆動されることはない。
ここで、アンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bのいずれか一つが駆動されているときには、センサIC30は、該当のダイオード44で整流され、コンデンサ45において平滑化されたものが直流信号として電源端子34及びグランド端子35に供給されることで駆動される。あるいは、センサIC30は、駆動信号Sa,Sdがオン状態になるとともに駆動信号Sb,Scがオフ状態になると、前述の態様で第1の電線W1がバッテリVaに接続されるとともに第2の電線W2が接地されることで、電源端子34及びグランド端子35に直流信号が供給されて駆動される。
次に、本実施形態の動作について説明する。
既述のように、アンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bは、駆動ECU50から共通の第1及び第2の電線W1,W2を介して供給される交流信号の周波数に応じて選択的に駆動される。また、センサIC30は、駆動ECU50から同じく共通の第1及び第2の電線W1,W2を介して供給される直流信号で駆動される。そして、センサIC30(ロック・アンロック検知部30a)は、ロック検知信号又はアンロック検知信号を同じく共通の第1の電線W1を介して駆動ECU50に出力する。従って、モジュール10(アンテナ用コイル12、LED15a,15b、LED18a,18b、センサIC30)及び駆動ECU50の間の電気的な接続が第1及び第2の電線W1,W2の2本で済まされている。
特に、センサIC30において、交流駆動検知部30bによりアンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bのいずれか一つが駆動中と判断されている場合には、停止制御部30cによりセンサIC30(ロック・アンロック検知部30a)の機能が停止される。従って、ロック・アンロック検知部30aは、アンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bのいずれか一つの駆動時に検知動作を同時に行うことがない。そして、アンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bのいずれか一つの駆動時にロック・アンロック検知部30aがロック検知信号又はアンロック検知信号を出力することもないことから、該検知信号が第1の電線W1の交流信号に重畳して誤検知等が生じる可能性が低減される。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態では、モジュール10及び駆動ECU50の間の電気的な接続を、第1及び第2の電線W1,W2の2本にしても(多重通信線としても)、アンテナ用コイル12、LED15a,15b、LED18a,18b、センサIC30をそれぞれ好適に動作させることができる。そして、モジュール10及び駆動ECU50の間を電気的に接続するための電線の本数を減少できる分、装置全体としてより小型化・軽量化を図ることができ、コストを削減することができる。
(2)本実施形態では、駆動ECU50(電源供給部50b)は、複数のスイッチング素子51〜54のスイッチング動作を制御するという極めて簡易な回路構成で、互いに周波数の異なる複数種類の交流信号の生成することができ、あるいは直流信号の生成することができる。
(3)本実施形態では、モジュール10及び駆動ECU50を電気的に接続するための端子を、モジュール10側に2個(第1及び第2モジュール側端子T11,T12)、駆動ECU50側に2個(第1及び第2制御部側端子T21,T22)配設すればよいため、コストを削減することができる。
(4)本実施形態では、アンテナ用コイル12、LED15a,15b、LED18a,18b、センサIC30の駆動を、駆動ECU50の共通の電源供給部50b(スイッチング素子51〜54及び駆動回路55)で行ったことで、回路構成を簡易化してコストを削減することができる。
(5)本実施形態では、アンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bのいずれか一つの駆動されているときには、センサIC30は、該当のダイオード44で整流されコンデンサ45において平滑化されたものが直流信号として供給されることで駆動される。あるいは、アンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18bの全てが駆動されていないときには、センサIC30は、駆動ECU50から第1及び第2の電線W1,W2を介して直流信号が供給されることで駆動される。このように、センサIC30に対して直流信号を供給し続けることで、該センサIC30の駆動状態を維持することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図5に示すように、第2の電線W2に代えて、モジュール10の第2モジュール側端子T12を電線W3を介して接地(例えば車両ボデーによる筐体接地)してもよい。そして、駆動ECU50側を、モジュール10とは別に同様に接地(例えば車両ボデーによる筐体接地)してもよい。この場合、モジュール10及び駆動ECU50を電気的に接続する第2の接続線は、筐体としての車両ボデーで構成される。従って、電線W3は、第2の電線W2のようにモジュール10及び駆動ECU50間の全体に亘って配索する必要がない分、短縮することができ、装置全体としていっそう小型化・軽量化を図ることができる。
・図6に示すように、LED18a,18bに代えて、ブザー61を駆動してもよい。すなわち、モジュール10には、第1モジュール側端子T11に一端の接続されたブザー用コンデンサ62が設けられるとともに、該ブザー用コンデンサ62の他端に一端の接続されたブザー用コイル63が設けられている。ブザー用コイル63の他端は、第2モジュール側端子T12に接続されている。これらブザー用コンデンサ62及びブザー用コイル63は、第3の共振周波数としての共振周波数f11(≠f1,f2)のLC直列共振回路を構成する。そして、ブザー用コイル63には、抵抗64及び前記ブザー61の直列回路が並列接続されている。従って、第1及び第2の電線W1,W2を介して駆動ECU50から共振周波数f11に一致する周波数の交流信号が供給されると、ブザー61が駆動される。つまり、ブザー61は、ブザー用コンデンサ62及びブザー用コイル63の構成するLC直列共振回路の共振電流を利用して駆動される。ブザー61は、ブザー用コンデンサ62及びブザー用コイル63等とともに第2の被駆動部材65を構成する。
この場合、該当の共振周波数の交流信号を供給することで、LED15a,15b及びブザー61を選択的に駆動することができる。従って、例えば周囲環境に合わせてLED15a,15bの光による報知及びブザー61の音による報知を選択的に利用することができる。
なお、共振周波数f11を共振周波数f2に一致させてもよい。この場合、共振周波数f2(f11)の交流信号を供給することで、LED15a,15b及びブザー61を同時に駆動することができる。これにより、LED15a,15bの光による報知及びブザー61の音による報知を組み合わせることができる。そして、例えば車両の状態を視聴覚で車両ユーザに示すことができる。
また、LED15a,15b及びその点灯に係る第1LED用コンデンサ13及び第1LED用コイル14等を割愛してもよい。この場合、ブザー61の音による報知のみを利用することができる。
・前記実施形態において、LED15a,15b及びLED18a,18bのいずれか一つ及びその駆動に回路を割愛してもよい。
・前記実施形態において、互いに異なる周波数で駆動されるLED(又はLED対)は3つ以上あってもよい。また、これら互いに異なる周波数で駆動されるLEDが複数の場合、これらLEDは、互いに異なる発光色であってもよい。この場合、発光色の異なるLEDを選択的に駆動することができる。そして、例えば車両の状態を発光色で車両ユーザに示すことができる。例えば、発光色が「赤」の場合には車両ドアがアンロック状態にあることを示し、発光色が「緑」の場合には車両ドアがロック状態にあることを示してもよい。あるいは、発光色が「白」の場合にはウェルカムライトや足元照明として機能させてもよい。
・前記実施形態において、LED(又はLED対)が少なくとも一つある場合、該LEDの点灯パターン(点滅・常時点灯など)によって車両の状態(例えば車両ドアのアンロック状態・ロック状態)を車両ユーザに示してもよい。
・前記実施形態において、ブザーが少なくとも一つある場合、該ブザーの発声パターン(長音・短音など)によって車両の状態(例えば車両ドアのアンロック状態・ロック状態)を車両ユーザに示してもよい。
・前記実施形態において、駆動ECU50により交流信号が供給されることで駆動される被駆動部材は少なくとも一つあればよい。この場合、被駆動部材を構成する共振回路(LC直列共振回路)のL,Cを組み合わせることで、任意の周波数にて該当の被駆動部材を駆動することができる。
・前記実施形態において、駆動ECU50(電源供給部50b)によりスイッチング素子51〜54のスイッチング動作のデューティ比を制御してモジュール10に供給する各種交流信号の出力を変更してもよい。この場合、駆動中の任意のタイミングで、例えばアンテナ用コイル12(LFアンテナ21)の出力を調整したり、LED15a,15bやLED18a,18bの発光強度を調整したり、ブザー61の音量レベルを調整したりすることができる。
・前記実施形態において、駆動ECU50の電源供給部50bがアンテナ用コイル12、LED15a,15b及びLED18a,18b(又はブザー61)のいずれか一つを駆動しているときに、ロック・アンロック制御部50aがロック検知信号又はアンロック検知信号の入力等をしないようにしてもよい。
・前記実施形態において、各種交流信号は、その周波数に相当する周期が、アンテナ用コイル12を駆動する交流信号の周波数(共振周波数f1)に相当する周期の逓倍になるように生成してもよい。
・前記実施形態において、ロック検知信号及びアンロック検知信号は、電圧レベルが互いに異なることで識別されるものであってもよい。
・前記実施形態において、アウトサイドドアハンドル2におけるロック検知領域3及びアンロック検知領域4の配置、並びにそれらに対応するロックセンサ電極5及びアンロックセンサ電極6の配置・形状を適宜変更してもよい。
・前記実施形態において、ロック・アンロック検知部30aによるロック検知領域3への人の手の接近又は接触の検知及びアンロック検知領域4への人の手の接近又は接触の検知のいずれか一方を割愛してもよい。
・前記実施形態において、センサIC30の交流駆動検知部30bは、例えば電源端子34の電圧変化を検出することでアンテナ用コイル12等の駆動を検知するものであってもよい。
・前記実施形態において、センサIC30の交流駆動検知部30bは、例えば電源端子34の電圧変化を監視することでアンテナ用コイル12等の駆動を検知するものであってもよい。あるいは、アンテナ用コイル12、第1LED用コイル14及び第2LED用コイル17(又はブザー用コイル63)の近傍に、いわゆるトランス結合用のコイルを配設するとともに、センサIC30の交流駆動検知部30bによりこれらコイルに誘導される交流電圧を監視させて、アンテナ用コイル12等の駆動を検知してもよい。
・前記実施形態において、センサIC30は、静電容量式センサ、ショックセンサ、焦電センサ、圧力センサ、赤外線センサ、RFID等の接触・近接センサの単独又はそれらの任意の組合せで人の接近又は接触を検知するものであってもよい。
・前記実施形態において、LFアンテナ21から出力される無線信号は、AM変調に限定されるものではなく、例えばFM変調であってもよい。
・前記実施形態において、モジュール10は、車両ドア内やドアノブ内、ピラー、サイドミラー、車室内等に設置されていてもよい。
・本発明は、車両のタイヤやホイール内部の設けたセンサとの無線通信にてタイヤの空気圧や温度を検知する、いわゆるタイヤプレッシャモニタシステム(TPMS)に適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)請求項1〜3のいずれか一項に記載のアンテナ駆動装置において、
前記被駆動部材としてのLC直列共振回路及び発光ダイオードを複数備え、
前記複数の発光ダイオードは、互いに異なる発光色を有し、
前記複数の発光ダイオードは、前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して前記駆動制御部から該当の前記LC直列共振回路に前記第2の共振周波数としての互いに異なる共振周波数の交流信号が供給されることで選択的に駆動されることを特徴とするアンテナ駆動装置。同構成によれば、互いに異なる発光色を有する前記複数の発光ダイオードを選択的に駆動することができる。
(ロ)請求項1〜3のいずれか一項に記載のアンテナ駆動装置において、
前記被駆動部材としてのLC直列共振回路及び発光ダイオードと、
前記被駆動部材としてのLC直列共振回路及びブザーとを備え、
前記発光ダイオード及び前記ブザーは、前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して前記駆動制御部から該当の前記LC直列共振回路に前記第2の共振周波数としての互いに異なる共振周波数の交流信号が供給されることで選択的に駆動されることを特徴とするアンテナ駆動装置。同構成によれば、前記発光ダイオード及び前記ブザーを選択的に駆動することができる。従って、例えば周囲環境に合わせて前記発光ダイオードの光による報知及び前記ブザーの音による報知を選択的に利用することができる。
(ハ)請求項1〜3及び上記(イ)(ロ)のいずれか一項に記載のアンテナ駆動装置において、
前記駆動制御部は、バッテリ電源に接続された複数のスイッチング素子を備え、これらスイッチング素子のスイッチング動作の周期を制御して交流信号の周波数を変更することを特徴とするアンテナ駆動装置。同構成によれば、前記駆動制御部は、複数のスイッチング素子のスイッチング動作を制御するという極めて簡易な回路構成で、交流信号の周波数を変更することができる。
(ニ)上記(ハ)に記載のアンテナ駆動装置において、
前記駆動制御部は、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作のデューティ比を制御して交流信号の出力を変更することを特徴とするアンテナ駆動装置。同構成によれば、前記駆動制御部により前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作のデューティ比を制御することで、交流信号の出力を変更して前記アンテナ等の出力を調整することができる。
W1…第1の電線(第1の接続線)、W2…第2の電線(第2の接続線)、W3…電線(第2の接続線)、10…モジュール、11…アンテナ用共振コンデンサ(アンテナ)、12…アンテナ用コイル(アンテナ)、13…第1LED用コンデンサ(被駆動部材)、14…第1LED用コイル(被駆動部材)、15a,15b…LED(被駆動部材)、16…第2LED用コンデンサ(被駆動部材)、17…第2LED用コイル(被駆動部材)、18a,18b…LED(被駆動部材)、21…LFアンテナ(アンテナ)、22,23,65…被駆動部材、30…センサIC(検知部材)、30a…ロック・アンロック検知部、30b…交流駆動検知部、30c…停止制御部(停止手段)、50…駆動ECU(駆動制御部)、50a…ロック・アンロック制御部、50b…電源供給部、61…ブザー(被駆動部材)、62…ブザー用コンデンサ(被駆動部材)、63…ブザー用コイル(被駆動部材)。

Claims (3)

  1. 駆動制御部と、該駆動制御部に第1の接続線及び第2の接続線をそれぞれ介して電気的に接続され前記駆動制御部から供給される交流信号により第1の共振周波数にて駆動されるアンテナとを備えるアンテナ駆動装置において、
    前記アンテナと並列接続で前記駆動制御部に前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して電気的に接続され、前記駆動制御部から供給される交流信号により前記第1の共振周波数とは異なる第2の共振周波数にて駆動される第1の被駆動部材と、
    前記アンテナと並列接続で前記駆動制御部に前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して電気的に接続され、前記駆動制御部から供給される直流信号により駆動されて人の接近又は接触を検知可能であるとともに、該検知を表す検知信号を前記第1の接続線を介して前記駆動制御部に出力する検知部材と、
    前記アンテナ又は前記第1の被駆動部材に供給される交流信号が検知されたとき、前記検知部材の機能を停止する停止手段とを備えたことを特徴とす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において、
    前記アンテナと並列接続で前記駆動制御部に前記第1の接続線及び前記第2の接続線をそれぞれ介して電気的に接続され、前記駆動制御部から供給される交流信号により前記第1の共振周波数及び前記第2の共振周波数とは異なる第3の共振周波数にて駆動される第2の被駆動部材を更に備えたことを特徴とするアンテナ駆動装置。
  3. 請求項1又は2に記載のアンテナ駆動装置において、
    前記第2の接続線は、前記駆動制御部並びに前記アンテナ、前記第1の被駆動部材及び前記検知部材を接地する筐体であることを特徴とするアンテナ駆動装置。
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