(57)【要約】【課題】自動車に装着され、主に携帯機との通信に用いられるアンテナおよびアンテナ装置と、これを用いた通信システムに関し、少なくとも一つで車室内との通信も可能な、安価なものを提供することを目的とする。【解決手段】磁性体で棒状のコア１３，１６の各外周にコイル１４，１７が巻回された第１，第２アンテナ素子１５，１８を収容する第１，第２ケース５１，５２は、第１ケース５１が凹状の係合部５１ａを、第２ケース５２が凸状の係合部５２ａをそれぞれに設け、第１，第２アンテナ素子１５，１８の位置関係を変えることができるようにしてアンテナ５０を構成し、このアンテナ５０を、車両のドア等とは異なり比較的幅の小さなセンターピラー１１内に収容すると共に、センターピラー１１の上下方向の軸線に対し、第１アンテナ素子１５の軸線を略直交方向に配置してアンテナ装置２０を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体で棒状のコアの各外周にコイルが巻回された第１および第２アンテナ素子と、前記第１および第２アンテナ素子が収容される第１および第２ケースとを備え、
前記第１，第２ケースは、互いに移動可能に係合できる係合手段をそれぞれに設け、この係合手段を移動させることで前記第１，第２アンテナ素子の位置関係が可変可能なアンテナ。
【請求項２】
前記第１，第２アンテナ素子の動作周波数は異なる請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
請求項１記載のアンテナを用い、前記アンテナを車両のピラー内に収容するとともに、前記ピラーの上下方向の軸線に対し、前記各アンテナ素子が略直交方向になるように配置したアンテナ装置。
【請求項４】
請求項２記載のアンテナ装置と、これに接続された制御回路と、携帯可能な携帯機からなり、前記アンテナ装置を介して前記制御回路と前記携帯機が通信を行う通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、主に携帯機との通信に用いられるアンテナおよびアンテナ装置と、これを用いた通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のドア等の施解錠を、メカニカルキーにより直接開閉することに加え、運転者が携帯した携帯機によって、離れた箇所から開閉操作することが一般に行われており、携帯機との通信を確実に行えるアンテナおよびアンテナ装置が求められている。
【０００３】
そして、このような従来の通信システムにおいては、通常、開閉部の近傍、例えばドアのノブ内にアンテナを配置してアンテナ装置が構成されている。このような従来のアンテナ装置およびこれを用いた通信システムについて、図５、図６を用いて説明する。
【０００４】
図５は従来のアンテナ装置の斜視図であり、同図において、１は鋼板等の金属製のシャーシから形成されたドア、２は樹脂製のノブで、ノブ２はドア１に対し右端が揺動可能に装着されている。
【０００５】
また、５は磁性体で棒状のコアの外周にコイルが巻回されたアンテナで、このアンテナ５がノブ２内の中空部に、その軸線がノブ２と平行方向になるように収容されてアンテナ装置が構成されている。
【０００６】
そして、このアンテナ５が車両内に設けられた制御回路（図示せず）に接続されると共に、このアンテナ装置を介して制御回路が、運転者が携帯した携帯機（図示せず）と通信を行うようにして通信システムが構成されている。
【０００７】
以上の構成において、携帯機を持った運転者が車両に接近すると、アンテナ装置を介して制御回路がこの携帯機と通信を行い、運転者を確認した後、ソレノイド等のロック機構（図示せず）を駆動して、ドア１の解錠が行われる。
【０００８】
また、運転者が車両から離れた場合には、運転者が車両から所定距離離れ、制御回路は携帯機との通信ができなくなると、上記とは逆にロック機構を駆動して、ドア１を施錠するように構成されている。
【０００９】
なお、このような通信システムにおいては、アンテナ５が車両前部の左右のノブ２内に、その軸線がノブ２と平行方向になるように収容されているため、アンテナ５が放射する電磁波は、図６の指向特性図に示すように、車両６の外方に放射する通信範囲Ｅとなる。
【００１０】
つまり、その軸線がノブ２と平行方向に配置された小さなアンテナ５に比べ、内方の金属製のドア１が圧倒的に大きな形状であるため、アンテナ５の内方の磁界がドア１を介した磁路となり、内方へ放射される電磁波はドア１に吸収され、外方のみへの通信範囲Ｅに電磁波が放射される。
【００１１】
従って、運転者が車室内にいる場合には、ノブ２内に収容されたアンテナ５のみでは、運転者が携帯した携帯機との通信ができないため、車室内には通常、制御回路に接続された別のアンテナ（図示せず）が設けられ、これによって携帯機との通信を行うように構成されている。
【００１２】
また、アンテナ５の内方への電磁波がドア１に吸収されるため、外方への通信範囲Ｅを半径１ｍ程度確保しようとすると、ドア１に吸収される分を補うために、１．０アンペア程度のアンテナ電流が必要となり、消費電力も比較的大きくなるものであった。
【００１３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００２−３７０５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来のアンテナ装置及びこれを用いた通信システムにおいては、車室内の携帯機との通信を行うには、別のアンテナが必要となるため、アンテナ装置の構成も複雑で、高価なものになるという課題があった。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、少なくとも一つで車室内との通信も可能な、安価なアンテナおよびアンテナ装置と、これを用いた通信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】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１７】
本発明の請求項１に記載の発明は、磁性体で棒状のコアの各外周にコイルが巻回された第１および第２アンテナ素子と、第１および第２アンテナ素子が収容される第１および第２ケースとを備え、第１，第２ケースは、互いに移動可能に係合できる係合手段をそれぞれに設け、この係合手段を移動させることで第１，第２アンテナ素子の位置関係が可変可能なようにしてアンテナを構成したものであり、第１，第２アンテナ素子の位置関係を変えることで、所望の通信範囲を形成できるという作用を有する。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、第１，第２アンテナ素子の動作周波数は異なるとしたものであり、例えば、第１アンテナ素子を車外用、第２アンテナ素子を車内用とすることによって、互いの通信の混信を防ぐことができるという作用を有する。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載のアンテナを、車両のピラー内に収容するとともに、前記ピラーの上下方向の軸線に対し、各アンテナ素子が略直交方向になるように配置してアンテナ装置を構成したものであり、ドア等とは異なり比較的幅の小さなピラー内にアンテナを収容すると共に、アンテナをピラーの上下方向に対し略直交方向に配置することによって、アンテナから放射される電磁波が車体に殆ど吸収されず、外方に加え、内方の車室内への電磁波の放射も所定の通信範囲が確保できるため、一つで車室内との通信も可能な、安価なアンテナ装置を得ることができるという作用を有する。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項２記載のアンテナ装置と、これに接続された制御回路と、携帯可能な携帯機からなり、アンテナ装置を介して制御回路と携帯機が通信を行うものであり、簡易な構成で、安価な通信システムを実現することができるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように本発明によれば、簡易な構成で、安価なアンテナおよびアンテナ装置と、これを用いた通信システムを実現することができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２３】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるアンテナの斜視図であり、同図において、１５は第１アンテナ素子、１８は第２アンテナ素子で、各アンテナ素子１５、１８は、磁性体で棒状のコア１３，１６の各外周にコイル１４，１７が巻回されて形成されている。
【００２４】
そして、第１アンテナ素子１５は樹脂製の第１ケース５１に、第２アンテナ素子１８は樹脂製の第２ケース５２に、それぞれ収容されている。
【００２５】
ここで、第１，第２ケース５１，５２は、互いに移動可能に係合できる係合手段として、第１ケース５１が凹状の係合部５１ａを、第２ケース５２が凸状の係合部５２ａをそれぞれに設け、例えば、第２ケース５２を矢印で示す左右方向に移動させることで第１，第２アンテナ素子１５，１８の位置関係を変えることができるようにしてアンテナ５０を構成している。
【００２６】
なお、第１，第２アンテナ素子１５，１８の動作周波数は、第１，第２アンテナ素子１５，１８とも同じ動作周波数ｆ１、または第１アンテナ素子１５が動作周波数ｆ１、第２アンテナ素子１８が動作周波数ｆ２と異ならせても良い。
【００２７】
以上の構成において、アンテナ５０は、第１，第２ケース５１，５２の位置関係によって所望の通信範囲を形成できる。
【００２８】
例えば、図１に示す第１，第２アンテナ素子１５，１８がＴ字状の場合、このアンテナ５０が形成する通信範囲は、第２アンテナ素子１８の軸線Ｙを中心にして左右対称に形成される。
【００２９】
また、第１アンテナ素子１５に対し、第２アンテナ素子１８が右端で逆Ｌ字状の場合、このアンテナ５０が形成する通信範囲は、第２アンテナ素子１８の軸線Ｙを中心にして左側より右側が強く（大きく）なるように形成される。
【００３０】
ここで、第１，第２アンテナ素子１５，１８の位置関係は、Ｔ字状、逆Ｌ字状およびイ字状などを総称して略直交方向と定義している。
【００３１】
このように、第１，第２アンテナ素子１５，１８の位置関係を変えることによってアンテナ５０は、所望の通信範囲を形成できるものである。
【００３２】
図２は本発明の一実施の形態によるアンテナ装置の部分断面図であり、同図において、１１は車両の屋根を支える柱状のセンターピラー(center pillar)で、車体外方の金属体１１Ａと内方の樹脂体１１Ｂが組合わされて形成されると共に、このセンターピラー１１内には略筒状の中空部１１Ｃが設けられている。
【００３３】
また、センターピラー１１の中空部１１Ｃ内にアンテナ５０が収容されると共に、第１アンテナ素子１５中心の軸線Ｂは、センターピラー１１の上下方向の軸線Ａに対し略直交方向に配置されて、かつ、第１アンテナ素子１５に対し、第２アンテナ素子１８は左端、つまり、図３に示すように、車両の後側に位置するように配置されてアンテナ装置２０が構成されている。
【００３４】
そして、第１，第２アンテナ素子１５，１８の各コイル１４，１７にはコンデンサや固定抵抗器が直列に接続され、この第１，第２アンテナ素子１５，１８が車両内に設けられた制御回路（図示せず）に接続されると共に、このアンテナ装置２０を介して制御回路が、運転者が携帯した携帯機（図示せず）と通信を行うようにして通信システムが構成されている。
【００３５】
以上の構成において、携帯機を持った運転者が車両に接近すると、アンテナ装置２０を介して制御回路がこの携帯機と通信を行い、運転者を確認した後、ソノレイド等のロック機構（図示せず）を駆動して、ドアの解錠が行われる。
【００３６】
また、運転者が車両から離れた場合には、運転者が車両から所定距離離れ、制御回路は携帯機との通信ができなくなると、上記とは逆にロック機構を駆動して、ドアを施錠するように構成されている。
【００３７】
そして、この携帯機との通信時、図２に示すように、アンテナ５０の第１アンテナ素子１５には外方と内方の磁界Ｃ１、Ｃ２が発生し、第２アンテナ素子１８には外方と内方の磁界Ｄ１、Ｄ２が発生する。
【００３８】
ここで、アンテナ５０は、比較的幅の小さなセンターピラー１１内に第１アンテナ素子１５の軸線Ｂがセンターピラー１１の軸線Ａに略直交方向で、かつ第２アンテナ素子１８が逆Ｌ字状に収容されているため、第１，第２アンテナ素子１５，１８から放射される電磁波は車体に殆ど吸収されず、図４の指向特性図に示すような、通信範囲αに電磁波が放射される。
【００３９】
つまり、ドア等とは異なり比較的幅の小さなセンターピラー１１内にアンテナ５０を収容すると共に、アンテナ５０をセンターピラー１１の上下方向に対し第１，第２アンテナ素子１５，１８を逆Ｌ字状に配置することによって、車両６の外方に加え、内方の車室内へも電磁波が放射されるため、携帯機を携帯した運転者が車室内にいる場合にも、一つのアンテナ装置２０で車室内との通信も可能なようになっている。
【００４０】
また、第１，第２アンテナ素子１５，１８から放射される電磁波が車体に殆ど吸収されないため、所定の通信範囲を得るためのアンテナ電流も少なくてすみ、省電力化が図れる。さらに、第１，第２アンテナ素子１５，１８への通電を交互に行うことでアンテナ電流は平均化され少なくてすみ、省電力化が図れる。
【００４１】
例えば、図４に示す通信範囲αで、車両の運転席側のセンターピラー１１内に、アンテナ５０を高さ１．３ｍの位置に配置し、制御回路から動作周波数１２５ｋＨｚ、アンテナ電流約０．５アンペアを供給することで、外方へ半径１ｍ程度の通信範囲を得ることができ、ドアのノブ内等にアンテナを収容した場合の約半分のアンテナ電流で、同等の通信範囲を得ることが可能となっている。
【００４２】
なお、通常センターピラー１１は地上から０．９ｍ〜１．５ｍの範囲に位置しているが、広い通信範囲を得るためには、アンテナ５０の第１アンテナ素子１５をセンターピラー１１の略中央０．９ｍ〜１．４ｍの高さで、センターピラー１１の上下方向に対し９０度±１０度の角度で配置するのが好ましい。
【００４３】
また、センターピラー１１内への第１，第２アンテナ素子１５，１８の互いの位置関係を調整し、第１アンテナ素子１５中心の軸線Ｂに対し、前輪方向へ約４０度、後輪方向へ約６０度の範囲に通信範囲が得られるようにすれば、前輪と後輪の間、つまり通常乗降に用いられる前後のドアの範囲を通信範囲とすることができる。
【００４４】
さらに、第１，第２アンテナ素子１５，１８の動作周波数は、第１，第２アンテナ素子１５，１８とも同じ動作周波数ｆ１としても良いが、例えば第１アンテナ素子１５が動作周波数ｆ１の１２５ｋＨｚ、第２アンテナ素子１８が動作周波数ｆ２の１３０ｋＨｚと異ならせ、第１アンテナ素子１５は車外用、第２アンテナ素子１８は車内用とすることによって、携帯機との通信の際、互いに混信することを防止できる。
【００４５】
このように本実施の形態によれば、磁性体で棒状のコア１３，１６の各外周にコイル１４，１７が巻回された第１，第２アンテナ素子１５，１８を、車両のドア等とは異なり比較的幅の小さなセンターピラー１１内に収容すると共に、センターピラー１１の上下方向の軸線に対し、第１アンテナ素子１５の軸線を略直交方向に配置することによって、第１，第２アンテナ素子１５，１８から放射される電磁波が車体に殆ど吸収されず、外方に加え、内方の車室内への電磁波の放射も所定の通信範囲が確保できるため、一つで車室内との通信も可能な、安価なアンテナおよびアンテナ装置と、これを用いた通信システムを得ることができるものである。
【００４６】
さらに、複数の各センターピラー１１内にアンテナ５０を収容することによって、例えば、図４の指向特性図に示すように、車両６の運転席側と助手席側のセンターピラー１１に各々アンテナ５０を配置すれば、この複数のアンテナの組合わせによって、車室内でのより広い範囲で携帯機との通信を行うことが可能となる。
【００４７】
なお、以上の説明では、制御回路と携帯機が互いに通信を行う、所謂スマートエントリシステムについて説明したが、押釦等が設けられた携帯機から、押釦の操作によって制御回路へ送信することで、ドアの施解錠を行う、所謂キーレスシステム等においても、本発明の実施は可能である。
【００４８】
また、ピラーはセンターピラーの例で説明したがこれに限ることはなく、車両前方のフロントピラー、車両後方のリアピラーにアンテナ５０を配置して構成するとしても実施は可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によるアンテナ装置は、一つで車室内との通信も可能な、安価なものが得られ、主に携帯機との通信により自動車のドア等の施解錠を行う通信システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態によるアンテナの斜視図
【図２】同アンテナを用いたアンテナ装置の部分断面図
【図３】同アンテナ装置の車両搭載図
【図４】同指向特性図
【図５】従来のアンテナ装置の斜視図
【図６】同指向特性図
【符号の説明】
【００５１】
１５  第１アンテナ素子
１８  第２アンテナ素子
１３，１６  コア
１４，１７  コイル
５０  アンテナ
５１  第１ケース
５２  第２ケース
５１ａ  凹部（係合手段）
５２ａ  凸部（係合手段）
【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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