(57)【要約】【課題】  回路基板における配線を無線通信用のアンテナとして有効活用できる通信装置を提供する。【解決手段】  信号を転送する信号線を介して接続される第１，第２の制御回路２，３と、前記信号線に複数設けられ、第１，第２の制御回路２，３間において転送される信号の周波数と異なる特定の周波数を遮断する遮断回路５と、遮断回路５の間における前記信号線に接続され、特定の周波数を通過するとともに第１，第２の制御回路２，３間において転送される信号の周波数を遮断するフィルタ回路６と、遮断回路５の間における前記信号線とフィルタ回路６を介して接続する平衡不平衡変換回路７と、を備えてなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を転送する信号線を介して接続される複数の制御回路と、
前記信号線に複数設けられ、前記制御回路間において転送される信号の周波数と異なる特定の周波数を遮断する遮断回路と、
前記遮断回路の間における前記信号線に接続され、特定の周波数を通過するとともに前記制御回路間において転送される信号の周波数を遮断するフィルタ回路と、
前記遮断回路の間における前記信号線と前記フィルタ回路を介して接続する平衡不平衡変換回路と、
を備えてなることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記制御回路は、一対の前記信号線を用いて差動伝送の通信を行うとともに、
前記一対の信号線にそれぞれ複数の前記遮断回路を備え、
前記一対の信号線に接続され、特定の周波数を通過するとともに前記制御回路間において転送される信号の周波数を遮断する接続回路を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記一対の信号線間に誘導体を充填するともに、前記接続回路と移相回路とを介して前記一対の信号線が接続されてなることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記信号線は、回路基板上の銅箔ラインによって構成されたことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有線通信用の信号線を含む回路基板と、無線通信に用いられるアンテナと、を備えた通信装置に関して、例えば、車両用の計器に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信装置として、例えば、車両用の計器に搭載される回路基板に、無線通信用のアンテナとしての導体を別途実装した計器装置に適用したものが知られている。これらの計器装置は、螺旋状に巻装された線上の導体や、回路基板上の銅箔ラインをアンテナとして使用するものであり、これにより、例えば、車外から車両ドアロックの開閉や、エンジンの始動などを、遠隔操作するための電波通信が可能である。更に、計器がインストルメントパネルに設けられるために、電波が透過可能な車両の窓ガラスから臨み易く、車外からの電波を効率よく受信することができる。
【特許文献１】特開平８−２１６７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、これらの計器装置においては、アンテナとして設けた導体もしくは銅箔ラインを無線通信以外の用途に使用できない他、別途導体や回路基板の加工が必要であるという問題があった。
【０００４】
また、製品毎に整合手段の実装箇所や銅箔パターンの変更など、所望のアンテナ特性を得るための検討が容易でないという問題があった。
【０００５】
そこで本発明の目的とするところは、上記問題に着目してなされたものであって、回路基板における配線を無線通信用のアンテナとして有効活用できる通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の通信装置は、請求項１に記載したように、信号を転送する信号線を介して接続される複数の制御回路と、前記信号線に複数設けられ、前記制御回路間において転送される信号の周波数と異なる特定の周波数を遮断する遮断回路と、前記遮断回路の間における前記信号線に接続され、特定の周波数を通過するとともに前記制御回路間において転送される信号の周波数を遮断するフィルタ回路と、前記遮断回路の間における前記信号線と前記フィルタ回路を介して接続する平衡不平衡変換回路と、を備えてなることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載したように、請求項１に記載の通信装置において、前記制御回路は、一対の前記信号線を用いて差動伝送の通信を行うとともに、前記一対の信号線にそれぞれ複数の前記遮断回路を備え、前記一対の信号線に接続され、特定の周波数を通過するとともに前記制御回路間において転送される信号の周波数を遮断する接続回路を設けてなることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載したように、請求項２に記載の通信装置において、前記一対の信号線間に誘導体を充填するともに、前記接続回路と移相回路とを介して前記一対の信号線が接続されてなることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載したように、請求項１に記載の通信装置において、前記信号線は、銅箔ラインによって構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、有線通信用の信号線を設けた回路基板と、無線通信に用いられるアンテナと、を備えた通信装置に関して、回路基板における信号線を無線通信用のアンテナとして有効活用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明が適用された実施の形態について添付図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の通信装置を車両用計器に適用した一実施例であり、無線通信用のアンテナに関する電気的構成を示すブロック図である。車両用計器は、計測処理部１と、第１の制御回路２と、第２の制御回路３と、表示器４と、遮断回路５と、フィルタ回路６と、平衡不平衡変換回路７と、通信回路８とを回路基板上に備えている。
【００１３】
計測処理部１は、例えば、マイクロコンピュータを適用でき、車両に搭載される各種センサからの信号などに基づいて、各種計測値を演算する回路である。計測処理部１は、例えば、車両の走行速度や走行距離、エンジン回転数、残燃料量などの計測値を算出し、この計測値に基づく表示が表示器４によってなされるように促す制御信号を第１の制御回路２へ出力する。
【００１４】
第１の制御回路２は、例えば、マイクロコンピュータを適用でき、計測処理部１からの制御信号に基づいて、表示器４にて表示するための画像データを生成する描画処理を行い、この画像データを第２の制御回路３へ出力する。この場合、第１の制御回路２と第２の制御回路３との間には、回路基板上に形成され銅箔ラインからなる一対（一組）の信号線を用いて差動伝送を行うことにより、ノイズ耐性の高い通信を行うように構成している。
【００１５】
第２の制御回路３は、第１の制御回路２からの画像データに基づいて表示器４を駆動制御する駆動信号を表示器４へ出力する回路である。
【００１６】
表示器４は、液晶、あるいは有機ＥＬを用いた表示パネルを適用でき、第２の制御回路３からの駆動信号に基づく表示像を出力し、車両ユーザへ報知する。
【００１７】
遮断回路５は、例えば、コンデンサとインダクタを用いてなる並列共振回路を適用でき、第１，第２の制御回路２，３間の信号線上にそれぞれ二つ設けられ、無線通信で用いる所定の周波数の信号を遮断（抑圧）するように構成される。なお、無線通信で用いる所定の周波数は、第１，第２の制御回路２，３間の通信で用いる信号の周波数と異なる値のものが用いられる。従って、遮断回路５は、共振周波数が所定の周波数となるように設定され、第１，第２の制御回路２，３間の通信の妨げにならないように構成される。また、無線通信としては、予め定められた用途のものが選択でき、例えば、２．４５ＧＨｚ帯の短距離無線通信や、交通情報の通信システムで用いられる周波数など適宜選択されて適用できる。
【００１８】
フィルタ回路６は、例えば、コンデンサとインダクタを用いてなる直列共振回路を適用でき、遮断回路５によって挟まれた一方の信号線と平衡不平衡変換回路７との間にそれぞれ設けられる。また、フィルタ回路６は、第１，第２の制御回路２，３を接続する一対の信号線間において、それぞれの信号線を接続する接続回路として設けられる。フィルタ回路６は、遮断回路５にて遮断する所定の周波数を通過し、第１，第２の制御回路２，３における通信で用いる周波数の信号（画像データ）を遮断（抑圧）するように構成される。
【００１９】
平衡不平衡変換回路７は、平衡不平衡変換機能を有するバラン回路であり、一端を遮断回路５によって挟まれた信号線とフィルタ回路を介して接続され、他端を通信回路８と接続される。また、これら平衡不平衡変換回路７から遮断回路５までの前記信号線を含む配線が所定の周波数の信号を送受信可能なアンテナとしての機能を果たすことができる。
【００２０】
通信回路８は、無線通信信号を送受信するための回路であり、送信信号を平衡不平衡変換回路７や前記信号線を用いたアンテナを介して送信し、また、前記アンテナが受信した信号を平衡不平衡変換回路７を介して受信することができる。なお、通信回路８は、例えば、車両ドアロックの遠隔開閉装置や、リモートエンジンスタータなどの無線通信を必要とする機器に接続され、前記アンテナを介して送受信された信号が活用できる。なお、通信回路８は、計測処理部１または第１の制御回路２と接続し、無線通信によって受信した信号に基づいた表示器４による表示を行う処理も可能である。
【００２１】
なお、両端を遮断回路５によって挟まれた信号線の長さは、アンテナ長として設定されるものであり、無線通信に用いる所定の周波数に応じて最適に送信、または受信できる長さとなるように遮断回路５が配置される。例えば、信号線をダイポールアンテナとして用いる場合、遮断回路５によって挟まれた信号線の中間にフィルタ回路６や平衡不平衡変換回路７を介して通信回路８を接続し、所定の周波数の波長λ場合、λ／２なる間隔となるように遮断回路５が配置される。また、信号線の中間ではなく一端側にフィルタ回路６や平衡不平衡変換回路７を介して通信回路８を接続し、λ／４なる間隔となるように遮断回路５を配置することによってモノポールアンテナとして用いることもできる。
【００２２】
斯かる車両用計器は、信号を転送する信号線を介して接続される第１，第２の制御回路２，３と、前記信号線に複数設けられ、第１，第２の制御回路２，３間において転送される信号の周波数と異なる特定の周波数を遮断する遮断回路５と、遮断回路５の間における前記信号線に接続され、特定の周波数を通過するとともに第１，第２の制御回路２，３間において転送される信号の周波数を遮断するフィルタ回路６と、遮断回路５の間における前記信号線とフィルタ回路６を介して接続する平衡不平衡変換回路７と、を備えてなる。
【００２３】
従って、両端を遮断回路５によって挟まれた信号線は、信号（画像データ）を第１，第２の制御回路２，３との間で通信するのに用いるとともに、第１、第２の制御回路２，３側へ所定の周波数の信号が通過しないように構成することによって、有線通信用の信号線を所望の無線通信を行うアンテナとして兼用することができるため、回路基板における配線を有効活用できる。また、専用のアンテナ線が必要ないため省スペースな通信装置となる。
【００２４】
また、第１，第２の制御回路２，３は、一対の前記信号線を用いて差動伝送の通信を行うとともに、前記一対の信号線にそれぞれ複数の遮断回路５を備え、前記一対の信号線に接続され、特定の周波数を通過するとともに第１，第２の制御回路２，３間において転送される信号の周波数を遮断するフィルタ回路（接続回路）を設けてなることによって、第１、第２の制御回路２，３側へ所定の周波数の信号を通過しないように構成できる。また、フィルタ回路６を介して平衡不平衡変換回路７や通信回路８を接続することによって、専用のアンテナ線を設けなくともモノポールアンテナやダイポールアンテナとして構成でき、省スペースな通信装置となる。
【００２５】
また、一対の前記信号線を用いてなる差動伝送の通信用の信号線をアンテナとして用いることによって、極めて近接した２本の信号線が、断面径の太いアンテナ素子を使用したことと等価となり、また、１本の線路を使用するよりも広帯域なアンテナとなる。また、前記制御回路は、同相信号を相殺でき、信号線に印加されるノイズ耐性が高い通信であるためアンテナとしての兼用が好適である。
【００２６】
また、アンテナとして兼用される前記信号線は、回路基板上の銅箔ラインによって構成されてなることによって、車両の走行に伴う振動などによって設置状態が変化し難い構成となるため、指向性などのアンテナ特性を安定して得ることが可能となる。
【００２７】
なお、本発明の通信装置を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。例えば、前記一対の信号線間に誘導体を充填するとともに、前記一対の信号線間においてフィルタ回路（接続回路）６と移相回路とを介して前記一対の信号線同士が接続されるように構成することもできる。この場合、無線通信に用いる所定の周波数に対して９０度の位相差を持ち、更に一対の信号線間を所定の周波数の波長λの時、λ／４だけ離間することと同様の効果を得る誘電率の誘電体を充填させることにより、両端を遮断回路５によって挟まれた一対の信号線が、エンドファイア型アレーアンテナとして構成することができ、無線通信の指向性を用途に応じて設定することが可能となる。
【００２８】
また、遮断回路５、またはフィルタ回路６として、コンデンサとインダクタを用いた共振回路を適用したものを例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、特定の周波数の信号を通過、あるいは遮断（抑圧）させることが可能なデバイス・方法を適用し、同様の効果を得ることもできる。
【００２９】
また、本発明ではダイポールアンテナやモノポールアンテナを例に説明したが、例えば、信号線中に波長短縮素子を装荷するなど、小型の短縮アンテナ素子として使用できる。また、直線偏波用のアンテナ素子として構成するのではなく、例えば、遮断回路に挟まれた信号線の長さと同様の導体をこの信号線と直交するように配線し、両線路間に９０度の位相差を持たせることで、円偏波アンテナとして用いることができる。また、複数の無線通信を必要とする機器に接続し、共用アンテナとして使用することもできる。また、車両用計器だけではなく、他の機器、例えば、リモートコントローラの回路基板において適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３１】
２  第１の制御回路
３  第２の制御回路
５  遮断回路
６  フィルタ回路
７  平衡不平衡変換回路
【図１】
2010063044.tif 000003