(57)【要約】【課題】  プリント配線板上のグラウンド面積を広く確保しつつも、低コストで高いアンテナ利得を実現可能な遠隔操作装置を提供する。【解決手段】  車両に搭載された通信ユニットと無線通信を行うため、前記通信ユニットから送信されたＬＦ帯の周波数を受信する受信用アンテナ（第１のアンテナ）８と、前記通信ユニットが受信するためのＵＨＦ帯の周波数で送信する送信用アンテナ１０，１１と、を備えた携帯型の遠隔操作装置であって、受信用アンテナ８及び送信用アンテナ１０，１１を実装するプリント配線板１３において、デジタル信号を扱う電子部品が実装される第１のグラウンド１０と、前記デジタル信号以外を扱う電子部品以外の電子部品が実装される第２のグラウンド１１と、を設け、前記第１，第２のグラウンド１０，１１面間に平衡給電を行うことによって、ＵＨＦ帯用の送信用アンテナ１０，１１として使用する。【選択図】  図３
2014099821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された通信ユニットと無線通信を行うため、
前記通信ユニットから送信された長波帯の周波数を受信する受信用アンテナと、
前記通信ユニットが受信するための極超短波帯の周波数で送信する送信用アンテナと、
を備えた携帯型の遠隔操作装置であって、
前記受信用アンテナ及び前記送信用アンテナを実装するプリント配線板において、
デジタル信号を扱う電子部品が実装される第１のグラウンドと、
前記デジタル信号以外を扱う電子部品以外の電子部品が実装される第２のグラウンドと、を設け、
前記第１，第２のグラウンド面間に平衡給電を行うことによって、極超短波帯用の送信用アンテナとして使用することを特徴とする遠隔操作装置。
【請求項２】
前記第２のグラウンドには、少なくとも長波受信用アンテナが電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の遠隔操作装置。
【請求項３】
前記第１，第２のグラウンド面の外周形状は、給電位置に対して互いに対象構造であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠隔操作装置。
【請求項４】
前記第１，第２のグラウンド面の外周形状は、給電位置を頂部とした略三角形状であり、互いに対向してなる頂角の内角が、９０度以下で構成されてなることを特徴とする請求項３に記載の遠隔操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される通信ユニットと、無線通信を行うための遠隔操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、本技術分野として、移動端末内に備えたループ型のダイポール構成で、アンテナの共振素子が端末ハウジング内に一体化されるか、またはその内面または外面上に配置されたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この文献に記載の構成によれば、ループ型の共振素子は物理的な空間を大きく占めるため、通信装置の他の構成要素の周りに配置される。例えば、当該文献に記載のループ素子は、キーパッドの周り、ディスプレイの周り、ハウジングのいずれかの部分または輪郭の周りに配置され得る。なお、好ましくは当該アンテナは、２つの長方形のループ・ダイポール素子を有する両側半波アンテナである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５２９９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記アンテナ素子として作用する導体部分を環状に構成する必要があることから、プリント配線板上に設けられた電気的グラウンドとアンテナ素子とを離隔する必要がある。即ち、２本または４本存在するループの全てに対してグラウンドと離隔する必要があることから、基板上で部品実装が可能な面積を狭めてしまう。結果として、プリント配線板への実装面積を広く確保する必要があり、製造コストの上昇や通信ユニットの大型化に繋がるという課題があった。
【０００６】
なお、グラウンド面積が狭小化した場合には、所謂グラウンドバウンスによって基準電位が変動しやすくなり、機器の誤動作や放射ノイズといった問題に繋がる虞がある。
【０００７】
本発明の目的は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、プリント配線板上のグラウンド面積を広く確保しつつも、低コストで高いアンテナ利得を実現可能な遠隔操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の遠隔操作装置は、車両に搭載された通信ユニットと無線通信を行うため、前記通信ユニットから送信された長波（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：以下ＬＦと記す）帯の周波数を受信する受信用アンテナと、前記通信ユニットが受信するための極超短波（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：以下ＵＨＦと記す）帯の周波数で送信する送信用アンテナと、を備えた携帯型の遠隔操作装置であって、前記受信用アンテナ及び前記送信用アンテナを実装するプリント配線板において、デジタル信号を扱う電子部品が実装される第１のグラウンドと、前記デジタル信号以外を扱う電子部品以外の電子部品が実装される第２のグラウンドと、を設け、前記第１，第２のグラウンド面間に平衡給電を行うことによって、ＵＨＦ帯用の送信用アンテナとして使用することを特徴とする。
【０００９】
また、前記第２のグラウンドには、少なくともＬＦ受信用アンテナが電気的に接続されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１，第２のグラウンド面の外周形状は、給電位置に対して互いに対象構造であることを特徴とする。
【００１１】
また、前記第１，第２のグラウンド面の外周形状は、給電位置を頂部とした略三角形状であり、互いに対向してなる頂角の内角が、９０度以下で構成されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、車両に搭載される通信ユニットと、無線通信を行うための遠隔操作装置に関し、プリント配線板上のグラウンド面積を広く確保しつつも、低コストで高いアンテナ利得を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における遠隔操作装置の電気的構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態における遠隔操作装置のプリント配線板パターンを示す概略図。
【図３】ＬＦ受信用アンテナを搭載した遠隔操作装置を示す概略図。
【図４】本発明の実施の形態における処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図に従って説明する。なお、以下の説明は、車両側に搭載される車両側の通信ユニットを車両用計器内との一体構造として構成した一実施例を示すものである。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態における遠隔操作装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００１６】
制御手段１は、マイクロコンピュータを適用でき、内部に無線信号で送信するための認証データを格納する記憶部２を内蔵している。なお、制御手段１は、予め登録された車両からのＬＦ無線信号を受信したと判断した場合に、記憶部２に格納された認証データを出力する処理を行う。また、制御手段１には、表示灯３と、第１の無線通信手段４と、第２の無線通信手段５とがそれぞれ接続されており、受信入力や所定の動作を促す制御信号出力する。
【００１７】
表示灯３は、遠隔操作装置Ａから無線信号を送信している間点灯動作を行うものであり、これによりユーザに対して、遠隔操作装置Ａが正常に動作していることを報知する役割を持つ。具体的には、制御手段１からの制御信号によって図示しないトランジスタにベース電流を与え、これによってコレクタ電流をＯＮ／ＯＦＦさせるスイッチ構造としている。
【００１８】
対応する車両から送信されたＬＦ信号は、遠隔操作装置Ａの第１のアンテナ（受信用アンテナ）８で受信された後、第１の整合回路６を介して第１の無線通信手段４に入力される。前記第１の整合回路６は、前記第１のアンテナ８のインピーダンスと、第１の無線通信手段４の入力インピーダンスとの不整合損失を低減させる役割を持っており、受信信号に含まれる電気的エネルギーを効率良く伝達する役割を担う。受信信号は第１の無線通信手段４でデジタル信号に変換され制御手段１で処理される。制御手段１は、予め登録された車両からの受信信号であるか否かを判定すると共に、認証判断した場合には、予め記憶部２に格納された認証用データを第２の無線通信手段５に対して送出する。第２の無線通信手段５は、この認証用データをＵＨＦ帯の無線信号に変換して送出すると、第２の整合回路７と変換回路（不平衡−平衡変換回路）９を介して送信用アンテナに印加される。
【００１９】
ここで、ＵＨＦ帯用の送信用アンテナは、第１のグラウンド１０と第２のグラウンド１１から構成されており、これらの間に平衡給電することで上述の両グラウンドをダイポールアンテナとして動作させることができる。
【００２０】
次に、図２を用いてＵＨＦ帯送信用アンテナの動作原理について説明する。同図は本発明の実施の形態における遠隔操作装置のプリント配線板パターンを示す概略図であり、遠隔操作装置Ａのプリント配線パターンを用いて構成されている。第１のグラウンド１０と第２のグラウンド１１とはそれぞれ、所謂デジタルグラウンドとアナロググラウンドであり、互いに電気的絶縁を保って離隔されてなる。両グラウンドの間には、スルーホール１２が配設されてあり、ＵＨＦ信号のうち一方の極性信号がスルーホール１２の一端から印加される。なお、第１のグラウンド１０と第２のグラウンド１１とは、アンテナとして作用する際、効率の良いアンテナ利得を得るため、略同じ面積を有し、この場合、同形状にして一対で設けられる。これらの構成によって、受信用アンテナ８や送信用アンテナとなる第１，第２のグラウンド１０，１１を設けたプリント配線板１３となる。
【００２１】
スルーホール１２のもう一方の端部には、第２の整合回路用素子７ａ、７ｂが電気的に接続されており、これらを介して第２のグラウンド１１側へと供給される。ここで、ＵＨＦ信号のうちもう一方の極性信号は、第１のグラウンド１０側へと供給されるが、この時に、両極性信号同士が同相となるよう、変換回路９で調整されることになる。
【００２２】
第２のグラウンド１１には、ＬＦ信号受信用アンテナを実装することができ、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向から到来する磁力線をも鎖交自在な３軸アンテナが用いられる。この３軸アンテナは通常、８個のランドを備えており、うち２個はアンテナの固定用、残る６個は、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸のアンテナ両端に接続される構成である。前者は第２の受信アンテナ信号用ランド１５として第２のグラウンドと等電位であり、後者は第１の受信アンテナ信号用ランド１４として、受信アンテナ用信号パターン（図示しない）によって第１の無線通信手段４へと接続される。
【００２３】
続いて図３を用いて、ＬＦ受信アンテナを搭載した遠隔操作装置の概略構成について述べる。図２で説明した遠隔操作装置のプリント配線板１３のパターン上に、ＬＦ信号受信用の第１のアンテナ８、制御手段１、第１の無線通信手段４、第２の無線通信手段５といった部品が搭載される。なおこれらの他に、図示しないボタン電池や電池ホルダが実装される。このようにして部品がアッセンブリされたプリント配線板１３は、防水パッキンとハウジングによって内部に収納され、ユーザが直接触れることのないように構成される。
【００２４】
第２のグラウンド１１上にはＬＦ帯受信用の第１のアンテナ８のみが実装される。第１のアンテナ８）で受信される信号は極めて微弱なアナログ信号であることから、当該アンテナが実装されるグラウンド上にＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などが近接されていると、信号受信時のシグナル‐ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が上昇し、結果として受信感度が低下することが考えられる。
【００２５】
また、当該アンテナで受信された信号が第１の無線通信手段４に到達するまでの前記受信アンテナ用信号パターン近傍にデジタル信号を伝送するための配線パターンが存在する場合、このデジタル信号が持つ高周波成分のみが前記受信アンテナ用信号パターンに印加される、所謂クロストーク現象の原因となることがある。
【００２６】
しかしながら、扱う信号の種別によってグラウンドを完全に分離することで、より良好な無線通信環境を提供することが可能となる。なお、ＬＦ帯の無線信号受信とＵＨＦ帯の無線信号送信とは、時間軸上で重複しないため、互いの無線通信に影響を及ぼし合うことはない。
【００２７】
また、第１のグラウンド１０には、矩形波を扱う回路素子（電子部品）を含むように実装し、第２のグラウンド１１には、第１のアンテナ８とともに、矩形波を扱う回路素子以外の回路素子を実装させることによって、矩形波による立ち上がり、立ち下がり時の急激な電圧変化によるノイズの発生が接地パターンを介して、第１のアンテナ８に影響しにくいように区分できる。
【００２８】
最後に図４のフローチャートを用いて、本発明の実施の形態における車両側の通信ユニットと遠隔操作装置Ａの処理の流れを説明する。
【００２９】
本発明の無線通信は、車両のエンジンを始動する前のユーザ認証で用いることを想定しているため、前提条件として車両のエンジンはＯＦＦ状態である。
【００３０】
車両は、当該車両に配設されたリクエストスイッチが押下されたことを検出し（ステップＳ１）、これをもって前記遠隔操作装置に対してＬＦ信号を送信する（ステップＳ２）。なお言うまでもなく、リクエストスイッチが押下されなければ一連の無線通信操作が行われることはない。
【００３１】
遠隔操作装置Ａ側では、前記ステップＳ２で送信されたＬＦ信号の受信を所定時間監視（ステップＳ３）し、受信された当該ＬＦ信号が登録された車両からのものであると判断した場合にはＵＨＦ帯の電波を用いて応答信号を送信する（ステップＳ４）。
【００３２】
車両側では前述の応答信号が受信できるか否かを所定の時間だけ監視すると共に、正常に受信（ステップＳ５）し、かつ認証結果に問題がなければ、車両のエンジンを始動するためのメインスイッチをＯＮできる状態に移行する（ステップＳ６）。
【００３３】
なお、車両側では、ステップＳ３，Ｓ５で信号の受信を一定時間監視しており、この時間内に遠隔操作装置からの信号が受信できなかったと判断した場合にはタイムアウト処理を行い、車両エンジンはＯＦＦのままで保たれる。この際、一定時間の起点として、各信号の送信時間でもよいし、最初のＬＦ信号からの時間をカウントすることもできる。
【００３４】
斯かる遠隔操作装置Ａは、車両に搭載された通信ユニットと無線通信を行うため、前記通信ユニットから送信されたＬＦ帯の周波数を受信する受信用アンテナ（第１のアンテナ）８と、前記通信ユニットが受信するためのＵＨＦ帯の周波数で送信する送信用アンテナ１０，１１と、を備えた携帯型の遠隔操作装置であって、受信用アンテナ８及び送信用アンテナ１０，１１を実装するプリント配線板１３において、デジタル信号を扱う電子部品が実装される第１のグラウンド１０と、前記デジタル信号以外を扱う電子部品以外の電子部品が実装される第２のグラウンド１１と、を設け、前記第１，第２のグラウンド１０，１１面間に平衡給電を行うことによって、ＵＨＦ帯用の送信用のプリントアンテナ（送信用アンテナ）１０，１１として使用する。
【００３５】
従って、プリント配線板１３上のグラウンド面積を広く確保しつつも、低コストで高いアンテナ利得を実現可能な遠隔操作装置となる。
【００３６】
また、第２のグラウンド１１には、少なくともＬＦ受信用アンテナ８が電気的に接続されることによって、デジタル信号を扱う電子部品からのノイズ影響を抑えて、受信用アンテナ８によるアンテナ利得を確保することができる。
【００３７】
また、前記第１，第２のグラウンド１０，１１面の外周形状は、給電位置に対して互いに対象構造であり、給電位置を頂部とした略三角形状であり、互いに対向してなる頂角の内角が、９０度以下で構成されてなることによって、送信用アンテナとして作用する際、互いの影響を抑えながらアンテナ利得を確保できる。
【００３８】
なお、本発明の遠隔操作装置Ａ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、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。
【００３９】
例えば、図２，３に示すように、遠隔操作装置Ａ上の第１のグラウンド１０と第２のグラウンド１１とが、蝶ネクタイ型の所謂ボウタイ（Ｂｏｗ−ｔｉｅ）構造アンテナであるものを例に説明したがこれに限るものでなく、例えば、自己補対構造や無給電素子装荷構造としても良い。電源としてボタン型電池を使用することからこの電池を無給電素子に見立てて、電池セット時にインピーダンスマッチングが良好に確保できるように調整することも可能である。
【００４０】
以上示した通り本発明によれば、既存の構成部品を活用しつつ、良好な通信性能を簡易な構成にて実現できる無線通信機能を備えた遠隔操作装置を提供することができ好適である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、車両に搭載して各種車両情報を表示する遠隔操作装置に関して、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械に備えた機能の一部を遠隔操作し得るものとして適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１      制御手段
２      記憶部
３      表示灯
４      第１の無線通信手段
５      第２の無線通信手段
６      第１の整合回路
７      第２の整合回路
７ａ    第２の整合回路用素子
７ｂ    第２の整合回路用素子
８      第１のアンテナ（受信用アンテナ）
９      変換回路（不平衡−平衡変換回路）
１０    第１のグラウンド（送信用アンテナ）
１１    第２のグラウンド（送信用アンテナ）
１１ｂ  グラウンド除去スペース
１２    スルーホール
１３    プリント配線板
１４    第１の受信アンテナ信号用ランド
１５    第２の受信アンテナ信号用ランド
Ａ      遠隔操作装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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