WO2006070541A1

WO2006070541A1 - 送信装置、キーレスエントリーシステム、タイヤ空気圧監視システム

Info

Publication number: WO2006070541A1
Application number: PCT/JP2005/021204
Authority: WO
Inventors: Naoki Takahashi; Youichi Kajiwara
Original assignee: Rohm Co., Ltd
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2006-07-06
Also published as: US20080129477A1; KR20070089827A; TW200637202A; JPWO2006070541A1

Abstract

　本発明に係る送信装置は、送信アンテナ部と；異なる２電位間に直列接続された第１、第２スイッチの接続ノードから前記送信アンテナ部への出力電流を得る出力部と；第１、第２スイッチの開閉制御を行う出力駆動部と；前記出力駆動部による第１、第２スイッチの駆動デューティ比を可変設定するデューティ比設定手段と；を有して成る構成とされている。本発明によれば、煩雑な作業を要するとなく、容易に送信アンテナ部の電波到達範囲を調整することが可能となる。

Description

明細書

送信装置、キーレスエントリーシステム、タイヤ空気圧監視システム技術分野

[0001] 本発明は、アンテナを用いて信号の送信を行う送信装置に関するものであり、特に

、非接触でロック機構の施錠 Z解錠を行うキーレスエントリーシステム (スマートキーシステム）や、タイヤの空気圧や温度を監視し、空気圧低下や異常高温などの異常時に警告を発するタイヤ空気圧監視システム（以下、 TPMS [Tire Pressure Monitorin g System]と呼ぶ）に用いられる送信装置に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、非接触でロック機構の施錠/解錠を行うキーレスエントリーシステムが普及し始めている。このようなキーレスエントリーシステムには、ユーザの携帯するリモコンキ一からロック機構側に一方向通信を行うマニュアル型のほか、両者間で双方向通信を行うパッシブ型が存在する。

[0003] 後者の一例として、非接触かつ自動でドアロック機構の施錠/解錠を行う車両用パッシブ型キーレスエントリーシステムでは、車両に搭載された送受信ユニットとユーザの携帯するリモコンキーとの間で交わされる双方向通信の正否に応じて、ドアロック機構の施錠/解錠が制御されていた。より具体的に述べると、従来のキーレスェントリーシステムでは、送受信ユニットとリモコンキーとの双方向通信が途絶える距離までユーザが車両から遠ざかると、ドアロック機構が自動的に施錠され、逆に、上記双方向通信が可能な距離までユーザが車両に近付くと、ドアロック機構が自動的に解錠される構成とされていた。

[0004] 上記のパッシブ型キーレスエントリーシステムを始めとする非接触伝送装置において、送受信ユニットの送信アンテナ部は、一般に RLC直列共振回路で構成されており（例えば、特許文献 1を参照）、当該 RLC直列共振回路に所定デューティ比（通常 5 0%)の矩形パルス信号を印加することで、リモコンキーに対するリクエスト信号 (起動信号）が電波として空間中に放出されてレ、た。

[0005] なお、従来の送受信ユニットは、送信アンテナ部の出力電流値に依存してその電波到達範囲が変動することに鑑み、 RLC直列共振回路を構成する外付け抵抗の抵抗値を適宜選択することで、送信アンテナ部の電波到達範囲を調整する構成とされていた。

[0006] また、上記のほか、本願発明に関連のある従来技術としては、共通伝送線路に対して線対称形状に分岐された複数チャネルの個別伝送線路上に各々設けられたトランジスタスイッチにつき、外側チャネルのスィッチと内側チャネルのスィッチとで、互いのゲート幅を相異ならせることにより、トランジスタのオン抵抗、延いては、スィッチオン時の伝送特性を変化させ、両チャネル間の伝送損失差を補償する高周波信号切替装置が開示 ·提案されている (例えば、特許文献 2を参照)。

特許文献 1 :特開平 5— 291991号公報

特許文献 2：特開 2000— 332502号公幸艮

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 確かに、従来の送受信ユニットでも、 RLC直列共振回路の外付け抵抗を適宜選択すれば、送信アンテナ部の電波到達範囲を調整することができる。し力ながら、外付け抵抗の付け替えは、非常に煩雑で手間の掛カる作業であり、生産性の低下ゃコストの上昇を招く要因となっていた。

[0008] なお、特許文献 2の従来技術は、あくまで、どのチャネルを導通させても挿入損失が均一となるように、各チャネル毎のトランジスタスィッチ特性 (オン抵抗）を適宜調整しておく構成に過ぎず、上記課題を解決し得るものではなかった。

[0009] また、従来の送受信ユニットにおいて、ユニット外部からの制御信号を用いて送信アンテナ部の電波到達範囲を調整する構成とした場合、例えば、車載 LSI、特に、キ一レスエントリーシステムの車載器のように、ドア側にセットされてレ、るものにっレヽては、車本体からのハーネス（電線）を多くすることになつてしまうという課題があり、できるだけ通信等に用いられるための信号線の増加を抑えたいという要望があった。

[0010] 本発明は、上記の問題点に鑑み、煩雑な作業を要するとなぐ容易に送信アンテナ部の電波到達範囲を調整することが可能な送信装置、並びに、これを用いたキーレスエントリーシステム及びタイヤ空気圧監視システムを提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0011] 上記目的を達成すベぐ本発明に係る送信装置は、送信アンテナ部と；異なる 2電位間に直列接続された第 1、第 2スィッチの接続ノードから前記送信アンテナ部への出力電流を得る出力部と;第 1、第 2スィッチの開閉制御を行う出力駆動部と;前記出力駆動部による第 1、第 2スィッチの駆動デューティ比を可変設定するデューティ比設定手段と；を有して成る構成 (第 1の構成）とされてレ、る。このような構成とすることにより、送信アンテナ部に流れる出力電流の電流値を任意に調整することができる。従つて、送信アンテナ部の部品調整を行うことなぐ容易に送信アンテナ部の電波到達範囲を調整することが可能となる。

[0012] なお、上記第 1の構成から成る送信装置において、前記デューティ比設定手段は、装置に供給される電源電圧に応じて変動する参照電圧信号を生成する電源電圧入力部と、一定波形の三角波信号を生成する三角波生成部と、前記参照電圧信号と前記三角波信号を比較する比較部と、を有して成り、前記出力駆動部は、前記比較部で得られる比較結果信号に基づいて、第 1、第 2スィッチの開閉制御信号を生成する構成（第 2の構成）にするとよい。このような構成とすることにより、電源電圧の電圧値を適宜設定するだけで、送信アンテナ部の電波到達範囲を調整することが可能となる。従って、電波到達範囲の調整用に別途制御信号を設ける必要がなぐ装置規模を不要に増大させることがない。

[0013] また、本発明に係るキーレスエントリーシステムは、リモートキーと、前記リモートキーとの双方向通信を行う送受信ユニットと、前記送受信ユニットへの電力供給を行う電源ユニットと、前記送受信ユニットと前記リモコンキーとの間で交わされる双方向通信の正否に応じて施錠/解錠されるロック機構と、を有して成るキーレスエントリーシステムであって、前記送受信ユニットの信号送信手段として、上記第 1の構成から成る送信装置を備えた構成 (第 3の構成)とされている。

[0014] また、本発明に係るタイヤ空気圧監視システムは、タイヤの空気圧や温度を監視するセンサと、前記センサとの双方向通信を行う送受信ユニットと、前記送受信ユニットへの電力供給を行う電源ユニットと、を有して成り、前記センサから送られてくる電子 I D信号に基づいて、異常時に警告を発するタイヤ空気圧監視システムであって、前記送受信ユニットの信号送信手段として、上記第 1の構成から成る送信装置を具備した構成 (第 4の構成）とされてレヽる。

[0015] このような構成とすることにより、送受信ユニットの設置ポイント（或いは送信アンテナ部の設置ポイント）に応じて、送信アンテナ部の電波到達範囲を変える必要がある場合であっても、送信アンテナ部の部品調整を行うことな送信アンテナ部の電波到達範囲を調整することが可能となり、延いては、リモコンキーやセンサとの通信精度向上を実現することが可能となる。

[0016] また、本発明に係る送信装置は、送信アンテナ部と;異なる 2電位間に直列接続された第 1、第 2スィッチの接続ノードから前記送信アンテナ部への出力電流を得る出力部と;第 1制御信号に応じて第 1、第 2スィッチの開閉制御を行う出力駆動部と;を有して成る送信装置であって、第 1、第 2スィッチは、各々複数のスィッチ素子を並列接続して成るスィッチ素子群とされており、前記出力駆動部は、第 2制御信号に基づいて、前記複数のスィッチ素子のうち、第 1制御信号に応じて開閉制御すべきスイツチ素子を選択する構成 (第 5の構成）とされてレ、る。

[0017] より具体的に述べると、上記第 5の構成から成る送信装置において、前記出力駆動部は前記スィッチ素子を選択して前記出力電流を調整する構成 (第 6の構成）とされており、前記出力電流は、前記スィッチ素子のオン抵抗によって調整される構成（第 7の構成）とされている。

[0018] このような構成とすることにより、第 2制御信号に基づいて、第 1、第 2スィッチのオン抵抗、延いては、送信アンテナ部に流れる出力電流の電流値を任意に調整することができる。従って、送信アンテナ部の部品調整を行うことな容易に送信アンテナ部の電波到達範囲を調整することが可能となる。

[0019] なお、上記第 5の構成から成る送信装置は、装置に供給される電源電圧に応じて第 2制御信号を生成する手段を有して成る構成（第 8の構成）にするとよい。このような構成とすることにより、電源電圧の電圧値を適宜設定するだけで、送信アンテナ部の電波到達範囲を調整することが可能となる。従って、電波到達範囲の調整用に別途制御信号を設ける必要がなぐ装置規模を不要に増大させることがない。

[0020] また、本発明に係るキーレスエントリーシステムは、リモートキーと、前記リモートキーとの双方向通信を行う送受信ユニットと、前記送受信ユニットへの電力供給を行う電源ユニットと、前記送受信ユニットと前記リモコンキーとの間で交わされる双方向通信の正否に応じて施錠/解錠されるロック機構と、を有して成るキーレスエントリーシステムであって、前記送受信ユニットの信号送信手段として、上記第 5の構成から成る送信装置を有して成る構成 (第 9の構成）とされてレ、る。

[0021] また、本発明に係るタイヤ空気圧監視システムは、タイヤの空気圧や温度を監視するセンサと、前記センサとの双方向通信を行う送受信ユニットと、前記送受信ユニットへの電力供給を行う電源ユニットと、を有して成り、前記センサから送られてくる電子 I D信号に基づいて、異常時に警告を発するタイヤ空気圧監視システムであって、前記送受信ユニットの信号送信手段として、上記第 5の構成から成る送信装置を具備した構成（第 10の構成）とされている。

[0022] このような構成とすることにより、送受信ユニットの設置ポイント（或いは送信アンテナ部の設置ポイント）に応じて、送信アンテナ部の電波到達範囲を変える必要がある場合であっても、送信アンテナ部の部品調整を行うことなぐ送信アンテナ部の電波到達範囲を調整することが可能となり、延いては、リモコンキーやセンサとの通信精度向上を実現することが可能となる。

発明の効果

[0023] 上記したように、本発明に係る送信装置、並びに、これを用いたキーレスエントリーシステム及びタイヤ空気圧監視システムであれば、煩雑な作業を要するとな容易に送信アンテナ部の電波到達範囲を調整することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0024] [図 1]は、本発明に係るキーレスエントリーシステムの第 1実施形態を示すブロック図である。

[図 2]は、ドアロック制御動作を示すフローチャートである。

[図 3]は、第 1実施形態での電波到達範囲の可変制御を説明するための図である。

[図 4]は、送信アンテナ部の設置ポイントと電波到達範囲との関係を説明するための図である。

[図 5]は、本発明に係るキーレスエントリーシステムの第 2実施形態を示すブロック図である。

[図 6]は、第 2実施形態での電波到達範囲の可変制御を説明するための図である。園 7]は、本発明に係るキーレスエントリーシステムの第 3実施形態を示すブロック図である。

[図 8]は、第 3実施形態での電波到達範囲の可変制御を説明するための図である。

[図 9]は、 TPMSへの適用例を示すブロック図である。

園 10]は、本発明に係るキーレスエントリーシステムの構成変更例を示すブロック図である。

符号の説明

la〜： lc 送受信ユニット（車載器）

2 電源ユニット

10a、 10b 送信アンテナ駆動 IC

11a, l ib 電源電圧入力部

12 三角波生成部

13a、 13b 比較部

14 駆動ロジック部

15 ゲート駆動部

16 出力部

30 送信アンテナ駆動 IC

31 電源電圧入力部

32 アナログ/ディジタル変換部

33 駆動ロジック部

34 ゲート駆動部

35 出力部

20 送信アンテナ部 (RLC直列共振回路）

T1 電源端子

T2 接地端子

T3 クロック端子 T4 出力端子

R1〜R4 抵抗

AMP アンプ

E 直流電圧源

HN (l〜n) Nチャネル電界効果トランジスタ（上側パワートランジスタ）

LN (l〜n) Nチャネル電界効果トランジスタ（下側パワートランジスタ）

R 外付け抵抗

C 外付けコンデンサ

L 外付けコイル

A1〜A6 設置ポイント

al〜a6 電波到達範囲

100、 200 自動車

101a〜： 101d TPMSセンサ

102、 201 ECU

103a〜103d、 202a〜202e 送信アンテナ部

104a〜104d タイヤ

204 スマートキー

発明を実施するための最良の形態

[0026] 以下では、車両用パッシブ型キーレスエントリーシステムに本発明を適用した場合を例示して、実施形態の詳細な説明を行う。

[0027] まず、本発明に係るキーレスエントリーシステムの第 1実施形態について説明する。

[0028] 図 1は、本発明に係るキーレスエントリーシステムの第 1実施形態（特に、車両側に設けられた送受信ユニットの送信ブロック周辺）を示すブロック図である。本図に示すように、本実施形態のキーレスエントリーシステムは、車両側に、送受信ユニット laと、該送受信ユニット laへの電力供給を行う電源ユニット 2と、を有して成り、送受信ュニット laとユーザの携帯するリモコンキー（不図示）との間で交わされる双方向通信の正否に応じて、ドアロック機構（不図示）の施錠/解錠を制御する構成とされている。

[0029] 送受信ユニット laは、送信アンテナ駆動 IC [Integrated Circuit] 10aと、送信アンテナ部 20と、を有するほか、リモコンキーからのレスポンス信号を受信する受信ブロック (不図示)なども有して成る。

[0030] 送信アンテナ駆動 IClOaは、電源電圧入力部 11aと、三角波生成部 12と、比較部 13aと、駆動ロジック部 14と、ゲート駆動部 15と、出力部 16とを有して成り、送信アンテナ部 20の出力制御を行う半導体集積回路装置である。

[0031] 電源電圧入力部 11aは、抵抗 R1〜R4と、直流電圧源 Eと、アンプ AMPとを有して成る。抵抗 R1の一端は、電源ユニット 2から電源電圧 Vccが印加される電源端子 T1 に接続されている。抵抗 R1の他端は、抵抗 R2、 R3の一端と各々接続されている。抵抗 R2の他端は、電源ユニット 2から接地電圧 GNDが印加される接地端子 T2に接続されている。抵抗 R3の他端は、アンプ AMPの反転入力端（一）に接続されている。アンプ AMPの非反転入力端（+ )は、直流電圧源 Eの正極端に接続されている。直流電圧源 Eの負極端は、接地端子 T2に接続されている。アンプ AMPの出力端は、比較部 13の反転入力端（一）に接続される一方、抵抗 R4を介して自身の反転入力端（一）にも接続されている。上記構成から成る電源電圧入力部 11は、抵抗 Rl、 R2 の接続ノードで得られる電源電圧 Vccの分圧電圧を反転増幅し、そのアンプ出力信号 (電源電圧 Vccに応じて変動する参照電圧信号)を比較部 13の反転入力端（一）に:^出する。

[0032] 三角波生成部 12は、クロック端子 T3に供給される所定周波数のクロックパルス CL Kでコンデンサ（不図示）を充放電させることにより、一定波形の三角波信号を生成し、当該三角波信号を比較部 13の非反転入力端（+ )に送出する。

[0033] 比較部 13aは、電源電圧入力部 1 laから入力されるアンプ出力信号と、三角波生成部 12から入力される三角波信号とを比較し、その比較結果を駆動ロジック部 14に送出する。なお、比較部 13aの出力論理は、アンプ出力信号が三角波信号よりも高電位であれば、ローレべノレとなり、その逆であれば、ハイレベルとなる。

[0034] 駆動ロジック部 14は、比較部 13aから入力される比較結果信号に基づいて、ゲート駆動部 15でのゲート信号生成処理に必要な矩形波信号を生成する。なお、駆動口ジック部 14には、上記比較結果信号のほか、各種の IC保護信号（高電圧ロックアウト信号、低電圧ロックアウト信号、過熱保護信号、過電流保護信号など、いずれも不図示）が入力されており、当該 IC保護信号に応じてゲート駆動部 15の動作可否 (矩形波信号の出力可否）を制御する機能も具備している。

[0035] ゲート駆動部 15は、昇圧電圧の供給を受けて動作し、駆動ロジック部 14から入力される矩形波信号に基づいて、出力部 16を構成するパワートランジスタのゲート信号を生成する。

[0036] 出力部 16は、異なる 2電位間 (Vcc 'GND間）に直列接続された上側、下側スイツチ（Nチャネル電界効果トランジスタ HN、 LN)を有して成り、その接続ノードから送信アンテナ部 20への出力電流を得る手段である。トランジスタ HNのドレインは、電源端子 T1に接続されている。トランジスタ HNのソースは、出力端子 T4に接続されている。トランジスタ HNのゲートは、ゲート駆動部 15のゲート信号出力端（上側）に接続されている。トランジスタ HNのバックゲートは、自身のソースに接続されている。トランジスタ LNのドレインは、出力端子 T4に接続されている。トランジスタ LNのソースは、接地端子 T2に接続されている。トランジスタ LNのゲートは、ゲート駆動部 15のゲート信号出力端（下側）に接続されている。トランジスタ LNのバックゲートは、自身のソースに接続されている。上記構成から成る出力部 16では、ゲート駆動部 15からのゲート信号に応じて、トランジスタ HN、 LNが開閉制御され、出力端子 T4に接続される送信アンテナ部 20の出力制御が行われる。

[0037] 送信アンテナ部 20は、外付け抵抗 Rと、外付けコンデンサ Cと、外付けコイル Lとを有して成る RLC直列共振回路であり、送信アンテナ駆動 IClOaの出力端子 T4は、抵抗 R、コンデンサ C、及び、コイル Lを介して接地された形となっている。なお、送信アンテナ部 20としては、 RLC直列共振回路に限らず、他形式の発振回路 (LC直列共振回路など)を用いても構わなレ、。

[0038] 上記構成から成るキーレスエントリーシステムにおいて、送受信ユニット laは、所定周期でリモコンキーに対するリクエスト信号 (起動信号)を送出する一方で、リモコンキ一からのレスポンス信号を監視し、当該双方向通信の正否（レスポンス信号の受信正否）に応じて、ドアロック機構の施錠 Z解錠を制御する。

[0039] 例えば、ドアロック機構が施錠された車両にユーザが近付いた場合、ユーザの携帯するリモコンキーは、送受信ユニット laのリクエスト信号を受信し、それに応答したレスポンス信号を送出する。リモコンキーからのレスポンス信号を受信した送受信ュニット laは、リモコンキーとの双方向通信成立を確認し、ドアロック機構に解錠命令を送出する。

[0040] 一方、ドアロック機構が施錠された車両にユーザが近付かない場合、リクエスト信号を受信するリモコンキーが存在しないため、送受信ユニット laがリクエスト信号を送出しても、それに応答したレスポンス信号が受信されることはなレ、。このように、リモコンキーからのレスポンス信号を受信しない送受信ユニット laは、リモコンキーとの双方向通信が非成立であると判断して、ドアロック機構の施錠状態を維持する。

[0041] また、ドアロック機構が解錠された車両からユーザが遠ざかった場合、それまでリクェスト信号を受信していたリモコンキーが存在しなくなるため、送受信ユニット l aでは、レスポンス信号が受信されなくなる。このように、リモコンキーからのレスポンス信号を受信しなくなった送受信ユニット laは、リモコンキーとの双方向通信が成立し得なくなったと判断して、ドアロック機構に施錠命令を送出する。

[0042] すなわち、本実施形態のキーレスエントリーシステムでは、送受信ユニット laとリモコンキーとの双方向通信が可能な距離までユーザが車両に近付くと、ドアロック機構が自動的に解錠され、逆に、上記双方向通信が途絶える距離までユーザが車両から遠ざかると、ドアロック機構が自動的に施錠される。

[0043] 図 2は、上述したドアロック制御動作を示すフローチャートである。なお、図 2 (a)は、ドアロック機構が施錠されている場合の制御動作を示しており、図 2 (b)は、ドアロック機構が解錠されてレ、る場合の制御動作を示してレ、る。

[0044] 次に、本実施形態のキーレスエントリーシステムにおける電波到達範囲の可変制御について詳細に説明する。図 3は、電波到達範囲の可変制御を説明するための図であり、上から順に、電源電圧 Vcc、クロックパルス CLK、比較部 13aへの入力信号（ァンプ出力信号及び三角波信号）、出力端子 T4に印加される出力電圧、及び、出力端子 T4に流れる出力電流、を示している。

[0045] 本図に示すように、本実施形態の送受信ユニット laにおいて、比較部 13aの反転入力端（一）に入力されるアンプ出力信号は、電源電圧 Vccが高いほど、その出カレベルが低くなり、逆に、電源電圧 Vccが低いほど、その出力レベルが高くなる。一方、比較部 13aの非反転入力端（+ )に入力される三角波信号は、電源電圧 Vccに依ることなぐ常に一定波形とされている。

[0046] 従って、比較部 13aから出力される比較結果信号のデューティ比（トータル出力期間に占めるハイレベル出力期間の割り合い）は、電源電圧 Vccが高いほど、大きな値となり（例えば、最大値 50%)、逆に、電源電圧 Vccが低いほど、小さな値となる。

[0047] また、先述した通り、駆動ロジック部 14は、比較部 13aから入力される比較結果信号に基づいて、ゲート駆動部 15でのゲート信号生成処理に必要な矩形波信号を生成し、ゲート駆動部 15は、駆動ロジック部 14から入力される矩形波信号に基づいて、出力部 16を構成するパワートランジスタ HN、 LNの各ゲート信号を生成する。これを鑑みると、本実施形態の送受信ユニット laは、電源電圧 Vccの電圧値に応じてパヮ一トランジスタ HN、 LNの駆動デューティ比 (延いては出力電圧のデューティ比）を可変設定する手段 (電源電圧入力部 l la、三角波生成部 12、及び、比較部 13a)を有して成る構成とされている、と言うことができる。

[0048] なお、本実施形態のキーレスエントリーシステムにおいて、送受信ユニット laに対する電源電圧 Vccの可変範囲は、送受信ユニット laの各部動作に支障を生じない範囲、すなわち、送受信ユニット 1で定められた電源電圧 Vccの変動許容範囲内（例えば 3. 5〜7. 0 [V] )とされている。ただし、電源電圧 Vccの可変段数は、図 3の例示に限定されるものではな送信アンテナ部 20における電波到達範囲の所望可変制御数に合わせて、適宜増段/減段が可能である。また、電源電圧 Vccを連続的に可変制御する構成としても構わなレ、。

[0049] このような構成とすることにより、本実施形態のキーレスエントリーシステムでは、電源電圧 Vccの電圧値を適宜設定するだけで、外付け抵抗 Rの抵抗値を不変としたまま、出力電圧のデューティ比、延いては、出力電流の電流値を任意に調整することができる。従って、外付け抵抗 Rの付け替え作業を要することなぐ容易に送信アンテナ部 20の電波到達範囲を調整することが可能となる。

[0050] また、本実施形態の送受信ユニット laは、電源電圧 Vccに応じて出力電圧のデュ一ティ比を増減する構成とされてレ、るため、電波到達範囲の調整用に別途制御信号を設ける必要がなぐ送信アンテナ駆動 IClOaの外部端子数を不要に増加させることがない。

[0051] なお、電源電圧入力部 11aで生成されるアンプ出力信号の電圧レベルや、三角波生成部 12で生成される三角波信号の信号波形については、所望のデューティ比が得られるように、予め適宜設定しておけばよい。

[0052] 図 4は、送受信ユニットの設置ポイントと電波到達範囲との関係を説明するための図である。本図に示すように、車両室外の設置ポイント A1〜A4に配される送受信ュニットについては、車両近傍に存在するリモコンキーとの双方向通信を確立すベぐ送信アンテナ部の電波到達範囲 al〜a4をある程度広げておく必要がある。一方、車両室内の設置ポイント A5、 A6に配される送受信ユニットについては、車両室外への電波漏れ等を防止すベぐ送信アンテナ部の電波到達範囲 a5、 a6を室内に限定しておく必要がある。このような場合でも、本実施形態のキーレスエントリーシステムであれば、各送受信ユニットへの電源電圧 Vccの電圧値を適宜設定するだけで、各送信アンテナ部の電波到達範囲を設置ポイントに応じて適宜調整することができる。

[0053] より具体的に説明すると、設置ポイント A1〜A4に配される送受信ユニットについては、電源電圧 Vccを高めに設定して、出力電圧のデューティ比を増大させ、送信アンテナ部の出力電流を大きくすることで、電波到達範囲 al〜a4を広めに設定することが可能となる。一方、設置ポイント A5、 A6に配される送受信ユニットについては、電源電圧 Vccを低めに設定して、出力電圧のデューティ比を減少させ、送信アンテナ部の出力電流を小さくすることで、電波到達範囲 a5、 a6を狭めに設定することが可能となる。

[0054] 次に、本発明に係るキーレスエントリーシステムの第 2実施形態について説明する。

[0055] 図 5は、本発明に係るキーレスエントリーシステムの第 2実施形態（特に、車両側に設けられた送受信ユニットの送信ブロック周辺）を示すブロック図である。

[0056] なお、本図に示すように、本実施形態のキーレスエントリーシステムは、先述の第 1 実施形態とほぼ同様の構成力成る。そこで、第 1実施形態と同様の構成要素については、図 1と同一符号を付すことでその説明を省略し、以下では、本実施形態の特徴部分にっレ、て重点的な説明を行う。

[0057] 本実施形態の送受信ユニット lbにおいて、送信アンテナ駆動 ICl Obの電源電圧入力部 l ibは、抵抗 Rl、 R2の接続ノードで得られる電源電圧 Vccの分圧電圧信号を比較部 13bの非反転入力端（ + )に直接送出する構成とされてレ、る。

[0058] 一方、比較部 13bは、電源電圧入力部 l ibから非反転入力端（+ )に入力される分圧電圧信号と、三角波生成部 12から反転入力端（一）に入力される三角波信号とを比較し、その比較結果を駆動ロジック部 14に送出する構成とされている。なお、比較部 13bの出力論理は、分圧電圧信号が三角波信号よりも高電位であれば、ノ、ィレべノレとなり、その逆であれば、ローレベルとなる。

[0059] 次に、本実施形態のキーレスエントリーシステムにおける電波到達範囲の可変制御について詳細に説明する。図 6は、電波到達範囲の可変制御を説明するための図であり、上から順に、電源電圧 Vcc、クロックパルス CLK、比較部 13bへの入力信号（分圧電圧信号及び三角波信号)、出力端子 T4に印加される出力電圧、及び、出力端子 T4に流れる出力電流、を示している。

[0060] 本図に示すように、本実施形態の送受信ユニット lbにおいて、比較部 13bの非反転入力端（+ )に入力される分圧電圧信号は、電源電圧 Vccが高いほど、その出力レベルが高くなり、逆に、電源電圧 Vccが低いほど、その出力レベルが低くなる。一方、比較部 13bの反転入力端（一）に入力される三角波信号は、電源電圧 Vccに依ることなく常に一定波形とされている。

[0061] 従って、比較部 13bから出力される比較結果信号のデューティ比（トータル出力期間に占めるハイレベル出力期間の割り合い）は、電源電圧 Vccが高いほど、大きな値となり（例えば、最大値 50%)、逆に、電源電圧 Vccが低いほど、小さな値となる。

[0062] なお、電源電圧入力部 l ibで生成される分圧電圧信号の電圧レベルや、三角波生成部 12で生成される三角波信号の信号波形については、所望のデューティ比が得られるように、予め適宜設定しておけばよい。

[0063] このような構成とすることにより、本実施形態のキーレスエントリーシステムでは、第 1 実施形態よりも簡易な構成でありながら、先述と同様、電源電圧 Vccの電圧値を適宜設定するだけで、外付け抵抗 Rの抵抗値を不変としたまま、出力電圧のデューティ比、延いては、出力電流の電流値を任意に調整することができる。従って、外付け抵抗 Rの付け替え作業を要することなぐ容易に送信アンテナ部 20の電波到達範囲を調整することが可能となる。

[0064] また、本実施形態の送受信ユニット lbは、電源電圧 Vccに応じて出力電圧のデュ一ティ比を増減する構成とされてレ、るため、電波到達範囲の調整用に別途制御信号を設ける必要がなぐ送信アンテナ駆動 IClObの外部端子数を不要に増加させることがない。

[0065] 次に、本発明に係るキーレスエントリーシステムの第 3実施形態について説明する。

[0066] 図 7は、本発明に係るキーレスエントリーシステムの第 3実施形態（特に、車両側に設けられた送受信ユニットの送信ブロック周辺）を示すブロック図である。本図に示すように、本実施形態のキーレスエントリーシステムは、車両側に、送受信ユニット lcと、該送受信ユニット lcへの電力供給を行う電源ユニット 2と、を有して成り、送受信ュニット lcとユーザの携帯するリモコンキー（不図示）との間で交わされる双方向通信の正否に応じて、ドアロック機構（不図示）の施錠/解錠を制御する構成とされている。

[0067] 送受信ユニット lcは、送信アンテナ駆動 IC30と、送信アンテナ部 20と、を有するほか、リモコンキーからのレスポンス信号を受信する受信ブロック（不図示）なども有して成る。

[0068] 送信アンテナ駆動 IC30は、電源電圧入力部 31と、アナログ/ディジタル変換部 3 2 (以下、 A/D [Analog/Digital]変換部 32と呼ぶ）と、駆動ロジック部 33と、ゲート駆動部 34と、出力部 35と、を有して成り、送信アンテナ部 20の出力制御を行う半導体集積回路装置である。

[0069] 電源電圧入力部 31は、抵抗 R1〜R4と、直流電圧源 Eと、アンプ AMPと、を有して成る。抵抗 R1の一端は、電源ユニット 2から電源電圧 Vccが印加される電源端子 T1 に接続されている。抵抗 R1の他端は、抵抗 R2、 R3の一端と各々接続されている。抵抗 R2の他端は、電源ユニット 2から接地電圧 GNDが印加される接地端子 T2に接続されている。抵抗 R3の他端は、アンプ AMPの反転入力端（―）に接続されている。アンプ AMPの非反転入力端（+ )は、直流電圧源 Eの正極端に接続されている。直流電圧源 Eの負極端は、接地端子 T2に接続されている。アンプ AMPの出力端は、 A/D変換部 32の入力端に接続される一方、抵抗 R4を介して自身の反転入力端（一）にも接続されている。上記構成から成る電源電圧入力部 31は、抵抗 Rl、 R2の接続ノードで得られる電源電圧 Vccの分圧電圧を反転増幅して AZD変換部 32に送出する。

[0070] A/D変換部 32は、電源電圧入力部 31から入力されるアナログ電圧（アンプ出力電圧）をディジタル信号に変換してゲート駆動部 34に送出する。

[0071] 駆動ロジック部 33は、クロック端子 T3に供給される所定周波数のクロックパルス CL Kに基づいて、ゲート駆動部 34でのゲート信号生成処理に必要な矩形波信号を生成する。なお、駆動ロジック部 33には、クロックパルス CLKのほ力、各種の IC保護信号 (高電圧ロックアウト信号、低電圧ロックアウト信号、過熱保護信号、過電流保護信号など、いずれも不図示）が入力されており、当該 IC保護信号に応じてゲート駆動部 34の動作可否 (矩形波信号の出力可否）を制御する機能も具備している。

[0072] ゲート駆動部 34は、昇圧電圧の供給を受けて動作し、駆動ロジック部 33から入力される矩形波信号 (第 1制御信号）に基づいて出力部 35を構成するパワートランジスタのゲート信号を生成する。また、本実施形態のゲート駆動部 34は、 A/D変換部 3 2から入力されるディジタル信号 (すなわち、電源電圧 Vccの電圧値に応じた第 2制御信号）に基づいて、駆動すべきパワートランジスタを適宜選択するトランジスタ選択機能 (すなわち、パワートランジスタの駆動ゲート数制御機能）を具備している。なお、当該トランジスタ選択機能については、後ほど詳細な説明を行う。

[0073] 出力部 35は、異なる 2電位間 (Vcc 'GND間）に直列接続された上側、下側スイツチの接続ノードから送信アンテナ部 20への出力電流を得る手段であり、上下両スイツチは、各々複数のスィッチ素子を並列接続して成るスィッチ素子群とされている。具体的に述べると、出力部 35は、上側スィッチを構成するスィッチ素子として、複数の Nチャネル電界効果トランジスタ（上側パワートランジスタ） ΗΝ1〜ΗΝηを有して成り、下側スィッチを構成するスィッチ素子として、 Nチャネル電界効果トランジスタ（下側パワートランジスタ） LN1〜： LNnを有して成る。トランジスタ ΗΝ1〜ΗΝηのドレインは、いずれも電源端子 T1に接続されている。トランジスタ ΗΝ1〜ΗΝηのソースは、レヽずれも出力端子 T4に接続されている。トランジスタ ΗΝ1〜ΗΝηのゲートは、各々ゲート駆動部 34のゲート信号出力端（上側）に接続されている。トランジスタ HN1〜H Nnのバックゲートは、各々のソースに接続されている。トランジスタ LNl〜LNnのドレインは、いずれも出力端子 T4に接続されている。トランジスタ LN1〜： LNnのソースは、いずれも接地端子 T2に接続されている。トランジスタ LNl〜LNnのゲートは、各々ゲート駆動部 34のゲート信号出力端（下側）に接続されている。トランジスタ LN1 〜LNnのバックゲートは、各々のソースに接続されている。上記構成から成る出力部 35では、ゲート駆動部 34からのゲート信号に応じて、トランジスタ HNl〜HNn、 LN ：!〜 LNnが開閉制御され、出力端子 T4に接続される送信アンテナ部 20の出力制御が行われる。

[0074] 送信アンテナ部 20は、外付け抵抗 Rと、外付けコンデンサ Cと、外付けコイル Lと、を有して成る RLC直列共振回路であり、送信アンテナ駆動 IC30の出力端子 T4は、抵抗 R、コンデンサお及び、コイル Lを介して接地された形となっている。なお、送信アンテナ部 20としては、 RLC直列共振回路に限らず、他形式の発振回路 (LC直列共振回路など）を用いても構わなレ、。

[0075] 次に、本実施形態のキーレスエントリーシステムにおける電波到達範囲の可変制御について詳細に説明する。図 8は、電波到達範囲の可変制御を説明するための図であり、上から順に、電源電圧 Vcc、クロックパルス CLK、出力部 35を構成するパワートランジスタのオン抵抗、出力端子 T4に印加される出力電圧、及び、出力端子 T4に流れる出力電流、を示している。

[0076] 先述した通り、本実施形態の送受信ユニット lcにおいて、ゲート駆動部 34は、 A/ D変換部 32から入力されるディジタル信号 (すなわち、電源電圧 Vccの電圧値）に基づいて、駆動すべきパワートランジスタを適宜選択する機能を具備している。

[0077] 本図の例に従って具体的に説明すると、ゲート駆動部 34は、上下各パワートランジスタ群 HNl〜HNn、 LNl〜LNnについて、電源電圧 Vccが高いほど、その駆動ゲ一ト数を増加させ、逆に、電源電圧 Vccが低いほど、その駆動ゲート数を減少させる構成とされている。言い換えれば、上下各パワートランジスタ群 HNl〜HNn、 LN1 〜LNnを各々単一のパワートランジスタとして考えた場合、ゲート駆動部 34は、電源電圧 Vccが高いほど、そのオン抵抗を低下させ、逆に、電源電圧 Vccが低いほど、そのオン抵抗を増大させる構成とされてレ、る。

[0078] なお、本実施形態のキーレスエントリーシステムにおいて、送受信ユニット lcに対する電源電圧 Vccの可変範囲は、送受信ユニット lcの各部動作に支障を生じない範囲、すなわち、送受信ユニット 1で定められた電源電圧 Vccの変動許容範囲内（例えば 3. 5〜7. 0 [V] )とされている。ただし、電源電圧 Vccの可変段数は、図 8の例示に限定されるものではな送信アンテナ部 20における電波到達範囲の所望可変制御数に合わせて、適宜増段/減段が可能である。また、電源電圧 Vccを連続的に可変制御する構成としても構わなレ、。

[0079] このような構成とすることにより、本実施形態のキーレスエントリーシステムでは、電源電圧 Vccの電圧値を適宜設定するだけで、外付け抵抗 Rの抵抗値を不変としたまま、パワートランジスタのオン抵抗、延いては、出力電流の電流値を任意に調整すること力 Sできる。従って、外付け抵抗 Rの付け替え作業を要することなぐ容易に送信ァンテナ部 20の電波到達範囲を調整することが可能となる。

[0080] また、本実施形態の送受信ユニット lcは、電源電圧 Vccに応じて出力部 35の駆動ゲート数を増減する構成とされているため、電波到達範囲の調整用に別途制御信号を設ける必要がなぐ送信アンテナ駆動 IC10の外部端子数を不要に増加させることがない。

[0081] なお、出力部 35を構成するパワートランジスタ ΗΝ1〜ΗΝη、： LNl〜LNn各々のオン抵抗については、一律としてもよいし、個別に相異なる値としてもよい。ただし、ノワートランジスタの駆動ゲート数を最大としたときに得られる最大出力電流が所望値に達するように、各々の素子サイズを設定しておく必要がある。また、パワートランジスタ HNl〜HNn、 LNl〜LNnの個数については、送信アンテナ部 20における電波到達範囲の所望可変制御数に合わせて、適宜設定すればょレ、。

[0082] また、 AZD変換部 32の分解能（量子化ビット数）については、その能力を高めるほど、出力電流値 (延いては、送信アンテナ部 20の電波到達範囲）の制御精度を向上することが可能となる。

[0083] なお、上記の各実施形態では、車両用パッシブ型キーレスエントリーシステムに本発明を適用した場合を例示して説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなぐ例えば、図 9に示すように、自動車 100などに搭載される TPMSにおいて、 TPMSセンサ 101a〜： !Oldへのリクエスト信号送信手段（ECU[Electronic Control Unit] 102及び送信アンテナ部 103a〜103dを含む）としても好適に用レヽること力 Sできる。

[0084] 上記の TPMSとは、自動車 100のタイヤバルブ（不図示）内に装着された小型の T PMSセンサ 101a〜皿 dによって、タイヤ 104a〜104dの空気圧や温度を各々監視し、空気圧低下や異常高温などの異常時には、 TPMSセンサ 101a〜： !Oldに内蔵された送信機 (不図示)から ECU102に向けて電子 ID信号 (異常タイヤの特定信号)を送信することで、インパネ内のワーニングランプ (不図示）にて警告を発するシステムであり、上記のリクエスト信号は、例えば、 125 [kHz]の周波数で、送信アンテナ部 103a〜103dから TPMSセンサ 101a〜： !Oldへ送信される。

[0085] すなわち、本発明は、アンテナを用いて、電波到達範囲をある程度限定しつつ、信号の送信を行う送信装置全般 (例えば、 ICカードの改札システムに用いられる送信装置）に広く適用することが可能であると言える。

[0086] また、本体ユニットとの無線通信に基づいて駆動制御されるサスペンションユニットを複数備えて成る車両システム (例えば、乗客昇降時に車体を歩道側に傾けるバスの車高調整システムや、路面の凹凸状態に応じて 4輪全てのサスペンションを独立制御するアクティブサスペンションシステムなど）において、前記本体ユニットの送信装置として本発明を適用することも考えられる。このような適用によれば、車両の組立段階だけでな組立後にも上記のシステムを容易に構築することが可能となる。

[0087] また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。

[0088] 例えば、上記実施形態では、キーレスエントリーシステムの送受信ユニットに本発明を適用し、当該送受信ユニットを自動車の車両各所に設置する構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなぐ図 10に示すように、本発明に係る送受信ユニットを ECU201に集約しておき、自動車 200の車両各所には、スマートキー 203にリクエスト信号を送信するための送信アンテナ部 202a〜202 eのみを配設する構成としても構わない。なお、上記のリクエスト信号は、例えば、 12 5 [kHz]の周波数で、送信アンテナ部 202a〜202eから各々送信される。

[0089] また、図 1、図 5、図 7では、出力部の上側スィッチ素子及び下側スィッチ素子としてレヽずれも Nチャネル型電界効果トランジスタを用いた構成を例に挙げて説明を行った力本発明の構成はこれに限定されるものではなぐ上側スィッチ素子として Pチヤネル型電界効果トランジスタを用いることも可能である。

産業上の利用可能性

本発明は、例えば、非接触かつ自動でドアロック機構の施錠/解錠を行う車両用ノッシブ型キーレスエントリーシステムや、タイヤの空気圧や温度を監視し、空気圧低下や異常高温などの異常時に警告を発する TPMSに好適な技術である。

Claims

請求の範囲

[1] 送信アンテナ部と；異なる 2電位間に直列接続された第 1、第 2スィッチの接続ノードから前記送信アンテナ部への出力電流を得る出力部と；第 1、第 2スィッチの開閉制御を行う出力駆動部と;前記出力駆動部による第 1、第 2スィッチの駆動デューティ比を可変設定するデューティ比設定手段と；を有して成ることを特徴とする送信装置。

[2] 前記デューティ比設定手段は、装置に供給される電源電圧に応じて変動する参照電圧信号を生成する電源電圧入力部と、一定波形の三角波信号を生成する三角波生成部と、前記参照電圧信号と前記三角波信号を比較する比較部と、を有して成り、前記出力駆動部は、前記比較部で得られる比較結果信号に基づいて、第 1、第 2スイッチの開閉制御信号を生成することを特徴とする請求項 1に記載の送信装置。

[3] リモートキーと、前記リモートキーとの双方向通信を行う送受信ユニットと、前記送受信ユニットへの電力供給を行う電源ユニットと、前記送受信ユニットと前記リモコンキ一との間で交わされる双方向通信の正否に応じて施錠/解錠されるロック機構と、を有して成るキーレスエントリーシステムであって、前記送受信ユニットの信号送信手段として、請求項 1に記載の送信装置を有して成ることを特徴とするキーレスエントリーシステム。

[4] タイヤの空気圧や温度を監視するセンサと、前記センサとの双方向通信を行う送受信ユニットと、前記送受信ユニットへの電力供給を行う電源ユニットと、を有して成り、前記センサから送られてくる電子 ID信号に基づいて、異常時に警告を発するタイヤ空気圧監視システムであって、前記送受信ユニットの信号送信手段として、請求項 1 に記載の送信装置を有して成ることを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。

[5] 送信アンテナ部と；異なる 2電位間に直列接続された第 1、第 2スィッチの接続ノード力前記送信アンテナ部への出力電流を得る出力部と；第 1制御信号に応じて第 1、第 2スィッチの開閉制御を行う出力駆動部と；を有して成る送信装置であって、第 1、第 2スィッチは、各々複数のスィッチ素子を並列接続して成るスィッチ素子群とされており、前記出力駆動部は、第 2制御信号に基づいて、前記複数のスィッチ素子のうち、第 1制御信号に応じて開閉制御すべきスィッチ素子を選択することを特徴とする送信装置。

[6] 前記出力駆動部は、前記スィッチ素子を選択して前記出力電流を調整することを特徴とする請求項 5に記載の送信装置。

[7] 前記出力電流は、前記スィッチ素子のオン抵抗によって調整されることを特徴とする請求項 5に記載の送信装置。

[8] 装置に供給される電源電圧に応じて第 2制御信号を生成する手段を有して成ることを特徴とする請求項 5に記載の送信装置。

[9] リモートキーと、前記リモートキーとの双方向通信を行う送受信ユニットと、前記送受信ユニットへの電力供給を行う電源ユニットと、前記送受信ユニットと前記リモコンキ一との間で交わされる双方向通信の正否に応じて施錠/解錠されるロック機構と、を有して成るキーレスエントリーシステムであって、前記送受信ユニットの信号送信手段として、請求項 5に記載の送信装置を有して成ることを特徴とするキーレスエントリーシステム。

[10] タイヤの空気圧や温度を監視するセンサと、前記センサとの双方向通信を行う送受信ユニットと、前記送受信ユニットへの電力供給を行う電源ユニットと、を有して成り、前記センサから送られてくる電子 ID信号に基づいて、異常時に警告を発するタイヤ空気圧監視システムであって、前記送受信ユニットの信号送信手段として、請求項 5 に記載の送信装置を有して成ることを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。