(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２値信号をデューティ５０％のパルス列からなる搬送波に同期化させるためのＤフリップフロップ、このＤフリップフロップの出力である同期化２値信号と上記搬送波との論理積である出力信号を生成する変調器、スイッチング素子及び逆流防止ダイオードの直列体と他のスイッチング素子とを直列接続すると共に、上記両スイッチング素子が上記変調器の出力信号によって制御されるスイッチング回路、上記スイッチング回路と変調器に、上記逆流防止ダイオードの陽極側が正極となるように直流電圧を印加する直流電源及び抵抗器とループアンテナとコンデンサとを直列接続すると共に、上記スイッチング回路の直列体と他のスイッチング素子との接続点並びに上記直流電源の負極の間に接続されたＬＣＲ共振回路を備えた高速データ伝送用ループアンテナ駆動装置。
【請求項２】
２値信号をデューティ５０％のパルス列からなる搬送波に同期化させるためのＤフリップフロップ、このＤフリップフロップの出力である同期化２値信号と上記搬送波との論理積である出力信号を生成する変調器、スイッチング素子及び逆流防止ダイオードの直列体と他のスイッチング素子とを直列接続した第１のスイッチング回路、一対のスイッチング素子を直列接続した第２のスイッチング回路、上記第１、第２のスイッチング回路と変調器に、上記逆流防止ダイオードの陽極側が正極となるように直流電圧を印加する直流電源、抵抗器とループアンテナとコンデンサとを直列接続すると共に、上記第１のスイッチング回路の直列体と他のスイッチング素子との接続点及び上記第２のスイッチング回路の両スイッチング素子の接続点の間に接続されたＬＣＲ共振回路並びに上記変調器の出力信号にもとづいて上記第１、第２のスイッチング回路の各スイッチング素子を制御する駆動制御器を備えた高速データ伝送用ループアンテナ駆動装置。
【請求項３】
２値信号をデューティ５０％のパルス列からなる搬送波に同期化させるためのＤフリップフロップ、このＤフリップフロップの出力である同期化２値信号と、５０％以上のデューティの第２のパルス列からなる第２の搬送波との論理積である出力信号を生成する変調器、スイッチング素子及び逆流防止ダイオードの直列体と他のスイッチング素子とを直列接続すると共に、上記両スイッチング素子が上記変調器の出力信号によって制御されるスイッチング回路、上記スイッチング回路と変調器に、上記逆流防止ダイオードの陽極側が正極となるように直流電圧を印加する直流電源及び抵抗器とループアンテナとコンデンサとを直列接続すると共に、上記スイッチング回路の直列体と他のスイッチング素子との接続点並びに上記直流電源の負極の間に接続されたＬＣＲ共振回路を備えた高速データ伝送用ループアンテナ駆動装置。
【請求項４】
２値信号をデューティ５０％のパルス列からなる搬送波に同期化させるためのＤフリップフロップ、このＤフリップフロップの出力である同期化２値信号と、５０％以上のデューティの第２のパルス列からなる第２の搬送波との論理積である出力信号を生成する変調器、スイッチング素子及び逆流防止ダイオードの直列体と他のスイッチング素子とを直列接続した第１のスイッチング回路、一対のスイッチング素子を直列接続した第２のスイッチング回路、上記第１、第２のスイッチング回路と変調器に、上記逆流防止ダイオードの陽極側が正極となるように直流電圧を印加する直流電源、抵抗器とループアンテナとコンデンサとを直列接続すると共に、上記第１のスイッチング回路の直列体と他のスイッチング素子との接続点及び上記第２のスイッチング回路の両スイッチング素子の接続点の間に接続されたＬＣＲ共振回路並びに上記変調器の出力信号にもとづいて上記第１、第２のスイッチング回路の各スイッチング素子を制御する駆動制御器を備えた高速データ伝送用ループアンテナ駆動装置。
【請求項５】
駆動制御器は、変調器の出力と切換信号とを入力とするＮＡＮＤ素子及び抵抗から構成され、上記変調器の出力を上記抵抗を介して第２のスイッチング回路の各スイッチング素子のゲート端子に与えることにより、第２のスイッチング回路の各スイッチング素子を動作状態と動作停止状態に切り換え得るようにしたことを特徴とする請求項２または請求項４記載の高速データ伝送用ループアンテナ駆動装置。
【請求項６】
搬送波を、ＬＣＲ共振回路の共振周波数とほぼ同じ周波数で５０％デューティの第１のパルス列と、上記共振周波数のほぼ１／２の周波数で、上記ＬＣＲ共振回路と直流電源が閉回路を構成する割合が２５％となるデューティの第２のパルス列とから構成し、第１のパルス列と第２のパルス列を切り換えて変調器に入力し得るようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の高速データ伝送用ループアンテナ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高速データ伝送用ループアンテナ駆動装置、特に、極く小型の短距離通信用のル−プアンテナ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
波長に比べループ代表長さが極小さい、いわゆる微小ループアンテナにおいては、放射される電磁波のうち、主として、受信機までの距離の３乗に逆比例する磁界成分がデータ伝送に利用され、使用周波数は概ね１ＭＨｚ以下の低い周波数となっている。この磁界成分Ｈは次のように表わされる。
【０００３】
【数１】
0003611105.tif 000002
【０００４】
ここで、μｅ  は実効比透磁率、ｎは巻数、Ｉはアンテナ電流、Ｓはループ面積、θはループ法線と、ループ中心と受信機を結ぶ直線のなす角である。
また、ループアンテナのインダクタンスＬは次のように表わされる。
【０００５】
【数２】
0003611105.tif 000003
【０００６】
ここで、Ｋｃは形状に依存する係数である。
従来の送信アンテナ駆動回路を図１２に示す。この図において、１は変調器で、変調信号である２値信号と搬送波との論理積を出力する、即ち１００％振幅変調（ＡＳＫ）信号を出力する。２は直流電源、３はスイッチング回路で、スイッチング素子３ａと逆流防止ダイオード８との直列体と他のスイッチング素子３ｂとを直列接続して構成され、各スイッチング素子３ａ、３ｂの制御入力端子には、変調器１の出力が抵抗７を介して入力され、変調器１の出力によって制御されるようにされている。
【０００７】
６はＬＣＲ共振回路で、ループアンテナのインダクタンスＬ、コイルの巻線抵抗分及び放射抵抗分並びに限流抵抗器分を含む駆動回路の全抵抗Ｒ及び使用周波数ｆで共振させるための容量Ｃとから構成されている。
図１３は、図１２の各部の波形を示すもので、（ａ）は変調器１の出力波形であり、（ｂ）はＬＣＲ共振回路６に流れるアンテナ電流の波形である。
なお、図１２の駆動回路におけるアンテナ電流Ｉは、直流電源２の電源電圧をＥとすると定常状態では次のようになる。
【０００８】
【数３】
0003611105.tif 000004
また、その応答性の指標である時定数τは次式で表わされる。
【０００９】
【数４】
0003611105.tif 000005
なお、図１５は、棒状のフェライトに巻かれた送信ループアンテナ７０の例を示すものである。
【００１０】
また、受信ループアンテナの受信部の等価回路を図１４に示す。
この図において、Ｌｒはループアンテナのインダクタンス、Ｒｒはコイルの巻線抵抗分及び放射抵抗分並びに減衰抵抗器分を含む駆動回路の全抵抗、Ｃｒは使用周波数ｆで共振させるための容量であり、これらのＬｒ  ，Ｃｒ  ，Ｒｒ  によってＬＣＲ共振回路を構成している。この受信ループアンテナが一様な磁界Ｈ中に置かれると、Ｃｒの両端に発生する電圧Ｖｒは次のように表わされる。
【００１１】
【数５】
0003611105.tif 000006
ここで、ｎｒ  は巻数、Ｓｒ  はループ面積、μ０  は真空透磁率、μｅｒは実効比透磁率、Ｑは、回路のＱ係数で略々＝１／（２πｆＣｒ  Ｒｒ  ）であるため、結局、式（５）は次の式（６）となる。
【００１２】
【数６】
0003611105.tif 000007
なお、図１６は、棒状のフェライトに巻かれた受信ループアンテナ６０の例を示すものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のループアンテナ駆動装置は以上のように構成されており、確実に高速でデータ伝送を行うためには、設定通信領域内で充分な大きさの受信電圧Ｖｒの確保と同時に、送受信回路にデータ伝送速度に見合った応答性が求められる。
しかしながら、受信電圧を大きくするために、送信側で、磁界Ｈを大きくすべく巻数ｎを増加すると、送信回路の時定数τが大きくなり応答性が劣化する。
一方、受信側で、受信電圧を大きくするために、巻数ｎｒ  を増加させると、同様に、受信回路の時定数が大きくなり応答性が劣化する。また、送信アンテナ電流を増加させるために抵抗Ｒを減少させても、同様に応答性を劣化させるため限界がある。
【００１４】
なお、電源電圧を増加させて送信アンテナ電流が増加できる場合は、応答性を変えないで、受信電圧だけを大きくすることができるが、電源電圧に制限がある条件下では、この受信電圧増大と応答性確保とのジレンマを避けるために、アンテナの大きさに制限がなければ、２乗に比例して応答性を悪くする巻数を減らして、ループ面積または、実効比透磁率を大きくする（例えばフェライトバーを長くする）ことで、応答性を劣化させないで、受信電圧を大きくすることができる。しかし、送受信アンテナの大きさに制限がある場合、例えば、受信機は、カード型の携帯機に収納しなければならないとか、送信アンテナは、自動車のドアのアウトハンドルに内蔵しなければならない場合には、アンテナ回路の応答性が不十分のため、必要な、データ伝送速度が得られなかったり、受信電圧が不十分のため、通信可能領域が狭くなってしまうという問題点があった。
【００１５】
この発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、応答性を向上すると共に、ループアンテナの小型化が可能な高速データ伝送用ループアンテナ駆動装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる高速デ−タ伝送用ル−プアンテナ駆動装置は、２値信号をデューティ５０％のパルス列からなる搬送波に同期化させるためのＤフリップフロップ、このＤフリップフロップの出力である同期化２値信号と上記搬送波との論理積である出力信号を生成する変調器、スイッチング素子及び逆流防止ダイオードの直列体と他のスイッチング素子とを直列接続すると共に、上記両スイッチング素子が上記変調器の出力信号によって制御されるスイッチング回路、上記スイッチング回路と変調器に、上記逆流防止ダイオードの陽極側が正極となるように直流電圧を印加する直流電源及び抵抗器とループアンテナとコンデンサとを直列接続すると共に、上記スイッチング回路の直列体と他のスイッチング素子との接続点並びに上記直流電源の負極の間に接続されたＬＣＲ共振回路を備えたものである。
【００１７】
この発明に係わる高速デ−タ伝送用ル−プアンテナ駆動装置は、また、２値信号をデューティ５０％のパルス列からなる搬送波に同期化させるためのＤフリップフロップ、このＤフリップフロップの出力である同期化２値信号と上記搬送波との論理積である出力信号を生成する変調器、スイッチング素子及び逆流防止ダイオードの直列体と他のスイッチング素子とを直列接続した第１のスイッチング回路、一対のスイッチング素子を直列接続した第２のスイッチング回路、上記第１、第２のスイッチング回路と変調器に、上記逆流防止ダイオードの陽極側が正極となるように直流電圧を印加する直流電源、抵抗器とループアンテナとコンデンサとを直列接続すると共に、上記第１のスイッチング回路の直列体と他のスイッチング素子との接続点及び上記第２のスイッチング回路の両スイッチング素子の接続点の間に接続されたＬＣＲ共振回路並びに上記変調器の出力信号にもとづいて上記第１、第２のスイッチング回路の各スイッチング素子を制御する駆動制御器を備えたものである。
【００１８】
この発明に係わる高速デ−タ伝送用ル−プアンテナ駆動装置は、また、２値信号をデューティ５０％のパルス列からなる搬送波に同期化させるためのＤフリップフロップ、このＤフリップフロップの出力である同期化２値信号と、５０％以上のデューティの第２のパルス列からなる第２の搬送波との論理積である出力信号を生成する変調器、スイッチング素子及び逆流防止ダイオードの直列体と他のスイッチング素子とを直列接続すると共に、上記両スイッチング素子が上記変調器の出力信号によって制御されるスイッチング回路、上記スイッチング回路と変調器に、上記逆流防止ダイオードの陽極側が正極となるように直流電圧を印加する直流電源及び抵抗器とループアンテナとコンデンサとを直列接続すると共に、上記スイッチング回路の直列体と他のスイッチング素子との接続点並びに上記直流電源の負極の間に接続されたＬＣＲ共振回路を備えたものである。
【００１９】
この発明に係わる高速デ−タ伝送用ル−プアンテナ駆動装置は、また、２値信号をデューティ５０％のパルス列からなる搬送波に同期化させるためのＤフリップフロップ、このＤフリップフロップの出力である同期化２値信号と、５０％以上のデューティの第２のパルス列からなる第２の搬送波との論理積である出力信号を生成する変調器、スイッチング素子及び逆流防止ダイオードの直列体と他のスイッチング素子とを直列接続した第１のスイッチング回路、一対のスイッチング素子を直列接続した第２のスイッチング回路、上記第１、第２のスイッチング回路と変調器に、上記逆流防止ダイオードの陽極側が正極となるように直流電圧を印加する直流電源、抵抗器とループアンテナとコンデンサとを直列接続すると共に、上記第１のスイッチング回路の直列体と他のスイッチング素子との接続点及び上記第２のスイッチング回路の両スイッチング素子の接続点の間に接続されたＬＣＲ共振回路並びに上記変調器の出力信号にもとづいて上記第１、第２のスイッチング回路の各スイッチング素子を制御する駆動制御器を備えたものである。
【００２０】
この発明に係わる高速デ−タ伝送用ル−プアンテナ駆動装置は、また、駆動制御器は、変調器の出力と切換信号とを入力とするＮＡＮＤ素子及び抵抗から構成され、上記変調器の出力を上記抵抗を介して第２のスイッチング回路の各スイッチング素子のゲート端子に与えることにより、第２のスイッチング回路の各スイッチング素子を動作状態と動作停止状態に切り換え得るようにしたものである。
【００２１】
この発明に係わる高速デ−タ伝送用ル−プアンテナ駆動装置は、また、搬送波を、ＬＣＲ共振回路の共振周波数とほぼ同じ周波数で５０％デューティの第１のパルス列と、共振周波数のほぼ１／２の周波数で、ＬＣＲ共振回路と直流電源が閉回路を構成する割合が２５％となるデューティの第２のパルス列とから構成し、第１のパルス列と第２のパルス列を切り換えて変調器に入力し得るようにしたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１の構成を示す回路図、図７は、図１の各部の波形を示す波形図である。
この図において、９は２値信号を、デューティ５０％のパルス列からなる搬送波に同期化させるためのＤフリップフロップ（以下Ｄ−ＦＦと略す）、１はＤ−ＦＦ９の出力である同期化２値信号で上記搬送波を変調するための変調器である論理積素子、２は直流電源、３は上アーム用スイッチング素子３ａであるＮチャンネルＦＥＴ（以下Ｎ−ＦＥＴと略す）及び逆流防止ダイオード８の直列体と下アーム用スイッチング素子３ｂであるＰチャンネルＦＥＴ（以下Ｐ−ＦＥＴと略す）とを直列接続して構成されたスイッチング回路で、各スイッチング素子３ａ、３ｂのゲート端子には、変調器１の出力が抵抗７を介して入力され、変調器１の出力によって制御されるようにされている。
【００２３】
６はＬＣＲ共振回路で、ループアンテナのインダクタンスＬ、コイルの巻線抵抗分及び放射抵抗分並びに限流抵抗器分を含む駆動回路の全抵抗Ｒ及び使用周波数ｆで共振させるための容量Ｃとから構成されている。
このような構成において、変調器１の電源は直流電源２であるため、その出力は、電源２の電圧Ｅと０Ｖの２値となる。
この出力が０Ｖの区間では、スイッチング素子３ａ（Ｐ−ＦＥＴ）が導通状態で、スイッチング素子３ｂ（Ｎ−ＦＥＴ）が遮断状態となるので、直流電源２の正極からスイッチング素子３ａ（Ｐ−ＦＥＴ）、逆流防止ダイオード８を通して容量Ｃ，抵抗Ｒ、インダクタンスＬからなるＬＣＲ共振回路６を経て直流電源２の負極に戻る経路でアンテナ電流Ｉが流れる。
変調器１の出力がＥＶの区間では、スイッチング素子３ａ（Ｐ−ＦＥＴ）が遮断状態で、スイッチング素子３ｂ（Ｎ−ＦＥＴ）が導通状態となるので、アンテナ電流Ｉは、ＬＣＲ共振回路６とスイッチング素子３ｂ（Ｎ−ＦＥＴ）の経路で流れる。
【００２４】
同期化２値信号が１から０になった瞬間は、図７（ｃ）（ｄ）に示すように、変調器１の出力が０Ｖ区間の終わりで、０ＶからＥＶに切り換わる瞬間であり、また、アンテナ電流が、図７（ｅ）に示すように、＋側（変調器１の出力が０Ｖの区間での電流の向き）から０レベルを横切るときで、容量Ｃの両端の電圧は、図７（ｆ）に示すように、ほぼピークになっている。同期化２値信号が０では、変調器１の出力は０Ｖであるからスイッチング素子３ｂ（Ｎ−ＦＥＴ）が遮断状態で、かつ逆流防止ダイオード８があるため、この容量Ｃのピーク電圧（例えば電源電圧の１０倍程度）を放電する経路がないので、図７（ｆ）に示す容量Ｃのピーク電圧が保持される。このようにして、アンテナ電流Ｉが０で、ＬＣＲ共振回路６のエネルギーの全てが、容量Ｃに移動した瞬間に、容量Ｃの電荷を保持できる。
【００２５】
次に、同期化２値信号が１になった場合は、スイッチング素子３ｂ（Ｎ−ＦＥＴ）とＬＣＲ共振回路６の経路で、このピーク電圧からの放電サイクルになるため、アンテナ電流Ｉは、図７（ｅ）に示すように、最初から略々定常状態の波形となる。
この発明によれば、図１３（ｂ）に示す従来の駆動回路のアンテナ電流のように、同期化２値信号が０から１になった直後や、１から０になった直後のＬＣＲ共振回路６の過渡状態をほとんど無くすことができる。    このことは、送信アンテナ設計において、従来の駆動回路では応答性を劣化させる要因であったインダクタンスＬを自由に設計できる（大きくできる）ことになる。
【００２６】
実施の形態１の変形例として、変調器１の出力を反転させた場合の構成を、図６に示す。この図において、図１と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図１と異なる点は、変調器の構成と逆流防止ダイオードの接続位置である。即ち、図６において、１ａはＮＡＮＤ素子を使用した変調器であるため、逆流防止ダイオード８ａは下アーム用スイッチング素子３ｂ側に挿入されている。動作は上述した図１の場合に比して変調器出力の極性が反対になるだけであるため、説明を省略する。
【００２７】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図２にもとづいて説明する。図２は、実施の形態２の構成を示す回路図である。この図において、図１と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図１と異なる点は、スイッチング回路の構成を、実施の形態１の、いわゆるハーフブリッジ方式に対してフルブリッジ方式とした点及び駆動制御器を設けた点である。即ち、図２において、４はスイッチング素子３ｃと３ｄとを直列接続して構成される第２のスイッチング回路で、第１のスイッチング回路３と共にフルブリッジ方式のスイッチング回路を構成している。なお、スイッチング回路がフルブリッジ構成のため、ＬＣＲ共振回路６の両端は、それぞれ、上アーム用スイッチング素子３ａ及び３ｃと下アーム用スイッチング素子３ｂ及び３ｄの接続点にそれぞれ接続されている。
【００２８】
また、１０は変調器１の出力にもとづいて第１、第２のスイッチング回路３、４の各スイッチング素子を制御する駆動制御器である。
フルブリッジ構成での各スイッチング素子の制御信号は、対偶のスイッチング素子同士が同じ状態（導通または遮断状態）になるように、駆動制御器１０は変調器１の出力を抵抗１０ｂを介して、第１のスイッチング回路３の各スイッチング素子３ａ、３ｂのゲート端子に接続すると共に、変調器１の出力をＮＯＴ素子１０ａと抵抗１０ｃを介して第２のスイッチング回路４の各スイッチング素子３ｃ、３ｄのゲート端子に接続している。
この場合、定常アンテナ電流Ｉは次式となり、ハーフブリッジ対応の式（３）で示される値の２倍となる。
【００２９】
【数７】
0003611105.tif 000008
また、図２の各部の波形は、図１の波形を示した図７のうち、アンテナ電流（ｅ）及び容量Ｃの両端電圧（ｆ）が２倍になること以外は全く同じである。
【００３０】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を図にもとづいて説明する。図３は、実施の形態３の構成を示す回路図である。この図において、図２と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図２と異なる点は、スイッチング回路を、ハーフブリッジ方式とフルブリッジ方式とに切り換えができるようにした点である。即ち、図３において、１１は切り換え機能を有する駆動制御器で、変調器１の出力を抵抗１１ｂを介して、第１のスイッチング回路３の各スイッチング素子３ａ、３ｂのゲート端子に接続すると共に、変調器１の出力をＮＡＮＤ素子１１ａと抵抗１１ｃを介して第２のスイッチング回路４の各スイッチング素子３ｃ、３ｄのゲート端子に接続し、更に、ＮＡＮＤ素子１１ａのもう一方の入力に、ＬＣＲ共振回路６をフルブリッジ方式で駆動するか、ハーフブリッジ方式で駆動するかの切換をおこなうための切換信号を入力している。
【００３１】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４を図にもとづいて説明する。図４は、実施の形態４の構成を示す回路図である。この図において、図１と異なる点は、同期化するためにＤ−ＦＦ９に入力する５０％デューティのパルス列からなる搬送波と、変調器１に入力する５０％以上のデューティの第２のパルス列からなる第２の搬送波とを有している点である。変調器でのデューティを変えてアンテナ出力を制御することは、例えば特開平１１−３２４４１号公報にも示されているように、良く知られていることである。式（３）、式（７）は上記第２の搬送波のデューティが５０％のときの値で、デューティが５０％を越して大きくなる程、上記各式の値より小さくなる。図４においては、アンテナ電流の大きさは、実施の形態１で説明したように、変調器１の出力が０Ｖの区間（ＬＣＲ共振回路６と直流電源２とが閉回路を構成する区間）の割合に比例して大きくなる。ただしその割合の最大は、５０％である。この０Ｖの区間の割合＝オフデューティであるため、通常のオンデューティ表現では、第２の搬送波のデューティの範囲は５０〜１００％となる。
【００３２】
図４の各部の波形を図８に示す。同図（ｄ）に示す同期化２値信号が１から０になる瞬間と同図（ｆ）に示すアンテナ電流Ｉが０となるタイミングを合わせるために、図中の破線で示すように、同図（ａ）に示す搬送波と同図（ｂ）に示す第２の搬送波とは、オンデューティの中心で同期する必要がある。
実施の形態１でも説明したように、アンテナ電流Ｉが０で、ＬＣＲ共振回路６のエネルギーの全てが、容量Ｃに移動した瞬間に、容量Ｃの電荷を保持するためには、上記搬送波で同期化した２値信号が必要である。上記搬送波と第２の搬送波とを図４のように構成することで、アンテナ電流が０になるタイミングで容量Ｃの電荷を保持させる機能とアンテナ電流を可変にする機能を兼ね備えることが出来る。このことは、ＬＣＲ共振回路６をハーフブリッジ方式で駆動するか、フルブリッジ方式で駆動するかには無関係であることはいうまでもない。
【００３３】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５を図にもとづいて説明する。図５は、実施の形態５の構成を示す回路図である。この図において、図１と異なる点は、アンテナ電流を２段階に切り換えるために、２種類の搬送波を用意している点である。
ひとつは、実施の形態１で説明した５０％デューティのパルス列からなる搬送波で、周波数は、ＬＣＲ共振回路６の固有周波数とほぼ同じである。
もう一つは、周波数が半分で、７５％デューティ（オフデューティ２５％）のパルス列からなる搬送波である。後者の場合は、共振周波数の２サイクルに１回の割合で、ＬＣＲ共振回路６と直流電源２とが閉回路を形成することになるので、アンテナ電流は約半分となる。
【００３４】
実施例
以下、この発明の実施の形態を、車両のキーレスエントリーシステムに適用した実施例について説明する。図９は、車両のキ−レスエントリ−システムの構成を示すシステム構成図である。車両上の運転席ドアには、電動ドアロック装置４０とドアコントロ−ルスイッチ４３が装備され、電動ドアロック装置４０は、車内のワイヤレスドアロック制御装置３０の、ＣＰＵおよび入出力電気回路を含む電子制御装置（ＥＣＵ）３１に接続されている。ＥＣＵ３１にはＬＦ送信器３２およびＵＨＦ受信器３４ならびにイグニションスイッチ５１，キーリマインダ−スイッチ５２、ドアカ−テシスイッチ５３および起動スイッチ５４が接続されている。また、ワイヤレスドアロック制御装置３０には、ＬＦ送信アンテナ３３とＵＨＦ受信アンテナ３５を含む。携帯機２０からワイヤレスドアロック制御装置３０への通信はＵＨＦ（例えば３１５ＭＨｚ）で、ワイヤレスドアロック制御装置３０から携帯機２０へは交信領域を、例えば１ｍ以内に限定するためＬＦ（例えば１２５ＫＨｚ）が使用される。
【００３５】
ＬＦ送信器３２は、例えば図１に示す構成になっていて、２値信号と搬送波をＥＣＵ３１より受け取る。    図１の動作については説明ずみであるため省略する。ループアンテナであるＬＦ送信アンテナ３３の電気回路での特性値は図１のＬとＲの一部で、ＬＦ送信アンテナ３３の形状例を図１５に示す。
後述するＩＤ要求指令などのデータを担持した電波（搬送波１２５ＫＨｚ）がＬＦ送信アンテナ３３から発射される。
【００３６】
イグニションスイッチ５１は、エンジンキ−がイグニション位置（エンジン動作位置）にあるときに閉（ＯＮ）、他の位置にあるときに開（ＯＦＦ）であり、これを表わす信号ＩＧをＥＣＵ３１に与える。
キ−リマインダースイッチ５２は、エンジンキ−がエンジンキ−シリンダに差し込まれてロック位置にあるときに閉（ＯＮ）、キ−差し込みが無いかあるいはロック位置にないときに開（ＯＦＦ）であり、これを表わす信号ＫＲをＥＣＵ３１に与える。
ドアカ−テシスイッチ５３は、運転席ドアが開のときに閉（ＯＮ）、閉のときに開（ＯＦＦ）であり、これを表わす信号ＤＳをＥＣＵ３１に与える。
起動スイッチ５４は、運転席ドアのアウトハンドルに、人の手が触れたときに閉（ＯＮ）、触れていないときに開（ＯＦＦ）であり、これを表わす信号ＴＳをＥＣＵ３１に与える。
【００３７】
ＥＣＵ３１には、ワイヤレスドアロック制御装置３０上のすべての要素に動作電圧を与える動作電源回路およびＥＣＵ３１内のＣＰＵのみに動作電圧を与える待機電源回路があり、動作電源回路のオン（動作電圧出力）、オフ（電源オフ）をＣＰＵが制御する。また、ＣＰＵは、低速と高速の２つの動作クロック（例えば１０ＭＨｚと３２ＫＨｚ）が選択できるようになっている。通常動作では、ＣＰＵは高速のクロックで動作するとともに動作電源はオンされた状態の高速モードに設定されている。エンジン停止中などで制御が不必要な状況では、車両のバッテリ消費量を少なくするため、ＣＰＵは低速のクロックで動作するとともに、必要な時以外は上記動作電源をオフしている状態の低速モードに切り換えられる。
【００３８】
次に、図１０のフローチャートにもとづいて、ワイヤレスドアロック制御装置３０の動作を説明する。ＣＰＵがリセット状態から始まる場合はＳＴＡＲＴ（２００）より始まり、ステップ２０１でＣＰＵの初期設定を行う。初期設定ではＣＰＵは高速モードに設定される。
次に、ステップ２０２でＣＰＵモードをチェックして、低速モードならステップ２０３で、起動スイッチ信号ＴＳの立ち下がりか、ＩＧがオンか又はＵＨＦ受信があった場合は、ステップ２０４で、ＣＰＵを高速モードに切り換えてステップ２０５に行く。ステップ２０３でいずれの条件も成立していない場合はステップ２０２に戻る。また、ステップ２０２で既にＣＰＵが高速モードの場合は、ステップ２０５に行く。
【００３９】
ステップ２０５で、起動スイッチ信号ＴＳの立ち下がりが検出された場合（乗車手続き開始）はステップ２０７へ、そうでない場合は、ステップ２０６でキーリマインダースイッチ信号ＫＲがオンからオフに変化した後に、（運転席）ドアカーテシスイッチ信号ＤＳがオフ→オン→オフの一連の信号変化が起きた場合（降車手続き開始）はステップ２０８へ、いずれの場合でもない場合はステップ２０９へ行く。
ステップ２０７では、携帯機２０に、携帯機ＩＤと所定データの暗号化した文を返信するよう要求する指令コードと上記所定データをＬＦ送信してステップ２１７に行く。
【００４０】
ステップ２０８では、車両が交信領域内にいるかどうかをチェックするために、携帯機２０に、携帯機ＩＤを返信するように指令コードをＬＦ送信するとともに、携帯機２０からの応答が所定時間内にあるかどうかで携帯機２０が交信領域内から外に出たことを検知するための、応答タイマを設定、起動させ、ステップ２１７に行く。
ステップ２０９でＵＨＦ受信があって、ＩＤが一致した場合（ステップ２１０）はステップ２１１で受信データ部分によって分岐し、受信データがロック指令である場合は、電動ドアロック装置４０にロック信号（施錠指示信号）を出力（ステップ２１２）、受信データがアンロック指令である場合は、電動ドアロック装置４０にアンロック信号（解錠指示信号）を出力（ステップ２１３）、受信データがＩＤ要求の応答である場合は、内容を照査して（ステップ２１４）正しければＵＮＬＯＣＫ出力（ステップ２１３）、受信データが領域確認の応答ならばステップ２０８へ行く。
【００４１】
ステップ２１０でＩＤが不正の場合は、ステップ２１７に行く。
ステップ２０９でＵＨＦ受信がない場合は、領域確認中かどうかチェックして（ステップ２１５）、ステップ２１６で、領域確認中で所定制限時間内に応答がなかった場合（応答タイマ２の値が０場合）、降車完了と見なして、ステップ２１２に行く。領域確認中でもなく（ステップ２１５）、または上記所定制限時間内（応答タイマ２の値が０でない）なら（ステップ２１６）ステップ２１７に行く。ステップ２１７では、図９には示されていない車速信号から停車の判断をして、停車していて、且つキーリマインダースイッチ信号ＫＲがオフ（キーシリンダ内にキーがない状態）、且つドアカーテシスイッチ信号ＤＳがオンで、且つロック状態で、且つ上記応答タイマ２が作動中でない場合（タイマ値が０）は、ＣＰＵを低速モードにする（ステップ２１８）。その他の場合はステップ２０２に行く。
図１０のフローチャート中には示されていないが、各タイマは一定時間毎にダウンカウント処理（０で下限）が行われている。
【００４２】
運転者（ドライバ）が携帯するエンジンキ−を装着したキ−ホルダには、極く小型の携帯機（携帯型無線機）２０が組込まれている。この携帯機２０は、いわゆる送，受信用リモコンであり、ＣＰＵおよび入出力回路を含む電子制御装置（ＥＣＵ）２１，電源用の電池２２，ドアアンロック（解錠）指示キ−スイッチ２３，ドアロック（施錠）指示キ−スイッチ２４，ＵＨＦ送信器２７，ＵＨＦ送信アンテナ２８，ＬＦ受信器２５およびＬＦ受信アンテナ２６を含む。
【００４３】
ＥＣＵ２１には、携帯機２０のすべての要素に動作電圧を与える動作電源回路およびＥＣＵ２１内のＣＰＵに動作電圧を与える待機電源回路があり、動作電源回路のオン（動作電圧出力）、オフ（電源オフ）をＣＰＵが制御する。
ＣＰＵが動作電源回路をオンにする動作をＷＡＫＥ    ＵＰと称し、動作電源回路をオフにした状態を待機と称する。
ＥＣＵ２１内のＣＰＵは動作電源回路をオフ（待機）にしているが、ＵＨＦ送信器２７を除く回路には待機電源回路が動作電圧を与えており、ＬＦ受信器２５は動作しており、上記ＬＦ送信器３２からのＩＤ要求指令等のデ−タを担持した電波を受信すると、ＬＦ受信器２５は、受信電波よりデ−タを復調してＥＣＵ２１内のＣＰＵに与える。
【００４４】
図１１のフローチャートにもとづいて、携帯機２０の動作を説明する。
電池交換などでＣＰＵがリセット状態から始まる場合はＳＴＡＲＴ（１００）より始まり、ステップ１０１でＣＰＵの初期設定を行いステップ１０２の待機になる。ステップ１０３でＬＯＣＫキー入力があれば、ＷＡＫＥ  ＵＰ（ステップ１０４）してＩＤとＬＯＣＫ信号を送信する（ステップ１０５）。送信終了後、ステップ１０２に戻る。ステップ１０３でＬＯＣＫキー入力がなければステップ１０６に行く。ステップ１０６でＵＮＬＯＣＫキー入力があれば、ＷＡＫＥ  ＵＰ（ステップ１０７）してＩＤとＵＮＬＯＣＫ信号を送信する（ステップ１０８）。  送信終了後、ステップ１０２に戻る。ステップ１０６でＵＮＬＯＣＫキー入力がなければステップ１０９に行く。
ステップ１０９でＩＤ要求の受信があれば、ＷＡＫＥ  ＵＰ（ステップ１１０）してＩＤと応答信号を送信する（ステップ１１１）。送信終了後、ステップ１０２に戻る。ステップ１０９でＩＤ要求の受信がなければステップ１０２に行く。
【００４５】
電動ドアロック装置４０に与えられるロック信号が、ドアコントロ−ルリレ−回路４１の正転駆動通電回路のリレ−を閉（オン）にするので、ドアロックモ−タ４２に正転駆動方向の電流が供給されて該モ−タ４２が正転し、運転席ドアの内部のロック機構をロック位置に駆動する。もし、ロック信号を与えたときに、ロック機構がロック位置にあれば、ドアコントロ−ルリレ−回路４１の正転駆動通電回路に介挿された、ドアロック機構のロックリミットスイッチが機械的に開になっているので、正転駆動通電回路のリレ−が閉じても、モ−タ４２には正転用の通電はない。
【００４６】
電動ドアロック装置４０に与えられるアンロック信号が、ドアコントロ−ルリレ−回路４１の逆転駆動通電回路のリレ−を閉（オン）にするので、ドアロックモ−タ４２に逆転駆動方向の電流が供給されて該モ−タ４２が逆転し、運転席ドアの内部のロック機構をアンロック位置に駆動する。もし、アンロック信号を与えたときに、ロック機構がアンロック位置にあれば、ドアコントロ−ルリレ−回路４１の逆転駆動通電回路に介挿された、ドアロック機構のアンロックリミットスイッチが機械的に開になっているので、逆転駆動通電回路のリレ−が閉じても、モ−タ４２には逆転用の通電はない。
【００４７】
【発明の効果】
この発明の高速デ−タ伝送用ル−プアンテナ駆動装置は、以上説明したように構成されているので、以下のような効果を奏する。即ち、２値信号を搬送波で同期化した同期化２値信号と搬送波の論理積出力で、ＬＣＲ共振回路を制御するとともに、同期化２値信号の０区間（又は１区間）で、ＬＣＲ共振回路の容量Ｃ（コンデンサ）のピーク電圧を保持する回路構成としたことにより、ＬＣＲ共振回路の時定数と無関係に、ループアンテナ電流の応答性を向上することができるので（例えば搬送波１２５ＫＨｚで５Ｋｂｐｓ程度）、高速データ伝送が可能になるとともに、ループアンテナのインダクタンスに対して応答性からの上限がないために、距離の３乗に逆比例する磁界の発生に対しては、形状の小型化が可能である。また、デューティ可変のＰＷＭ信号である搬送波を用いることにより、上記特徴を保持しながら、アンテナ出力（電流）を可変にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の構成を示す回路図である。
【図２】この発明の実施の形態２の構成を示す回路図である。
【図３】この発明の実施の形態３の構成を示す回路図である。
【図４】この発明の実施の形態４の構成を示す回路図である。
【図５】この発明の実施の形態５の構成を示す回路図である。
【図６】この発明の実施の形態１の変形例を示す回路図である。
【図７】図１の各部の波形を示す波形図である。
【図８】図４の各部の波形を示す波形図である。
【図９】この発明の実施の形態を車両のキーレスエントリーシステムに適用した実施例を示すシステム構成図である。
【図１０】実施例におけるワイヤレスドアロック制御装置の動作を説明するためのフロー図である。
【図１１】実施例における携帯機の動作を説明するためのフロー図である。
【図１２】従来の送信アンテナ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図１３】図７の各部の波形を示す波形図である。
【図１４】受信ループアンテナの受信部の等価回路を示す回路図である。
【図１５】送信ループアンテナの一例を示す概略図である。
【図１６】受信ループアンテナの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１  変調器、    ２  直流電源、    ３  スイッチング回路、
６  ＬＣＲ共振回路、    ８  逆流防止ダイオード、    ９  Ｄ−ＦＦ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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