(57)【要約】【課題】車体側とスライドドア側の間で電磁誘導結合による双方向データ通信を良好に行うスライドドア用非接触近距離通信装置を提供すること。【解決手段】第１のアンテナ部材１７が接続された第１の通信ユニット３１と、第２のアンテナ部材１８が接続された第２の通信ユニット４１間で第１および第２のアンテナ部材１７，１８の電磁誘導結合によりデータを送受信する。第１および第２の通信ユニット３１，４１は、それぞれ、マイコン３４，４４と、半二重式双方向通信を行うデータ通信回路３３，４３とを含み、データ通信回路３３，４３は、マイコン３４，４４のクロックパルスが供給され、それをベース信号としてシリアル通信形式のデータによりオンオフ変調した被変調波をアンテナ部材１７、１８を介して送信する送信部３３Ａ，４３Ａと、被変調波を受信、復調してデータを取得する受信部３３Ｂ，４３Ｂとを含む。【選択図】　　　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に設けられたレールと、スライドドアに設けられ、上記レールに案内されてスライドするスライド部と、上記レールの長手方向に取り付けられた第１のアンテナ部材と、上記スライド部に上記第１のアンテナ部材と近接して対向するように設けられた第２のアンテナ部材と、上記車体側に設けられ、上記第１のアンテナ部材が接続された第１の通信ユニットと、上記スライドドア側に設けられ、上記第２のアンテナ部材が接続された、上記第１の通信ユニットと同一構成の第２の通信ユニットとを備え、上記第１の通信ユニットと上記第２の通信ユニットは、上記第１のアンテナ部材と上記第２のアンテナ部材の電磁誘導結合によりデータを送受信するスライドドア用非接触近距離通信装置であって、
上記第１および第２の通信ユニットは、それぞれ、バッテリより給電され、マイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータで制御されて半二重式双方向通信を行うデータ通信回路とを含み、
上記データ通信回路は、上記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式の上記データによりオンオフ変調した被変調波を上記アンテナ部材を介して送信する送信部と、上記アンテナ部材を介して上記被変調波を受信、復調してシリアル通信形式の上記データを取得する受信部とを含む
ことを特徴とするスライドドア用非接触近距離通信装置。
【請求項２】
前記第１および第２の通信ユニットのうちの少なくとも一方の通信ユニットは、前記アンテナ部材と前記送信部および受信部との間に接続されたインピーダンス調整用トランスをさらに含む
ことを特徴とする請求項１記載のスライドドア用非接触近距離通信装置。
【請求項３】
前記送信部は、前記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号として前記シリアル通信形式のデータによりオンオフ変調する変調回路と、該変調回路からの被変調波を波形整形する波形整形フィルタと、該波形整形フィルタの出力が供給されて前記アンテナ部材を駆動する送信ドライバとを含み、
前記受信部は、前記アンテナ部材に接続され、前記マイクロコンピュータのクロックパルス周波数に同調する同調回路と、該同調回路の出力を復調して前記データを取得する復調回路とを含む
ことを特徴とする請求項１または２記載のスライドドア用非接触近距離通信装置。
【請求項４】
前記送信部は、前記マイクロコンピュータの制御に基づいて前記データ通信回路を低消費電力モード状態にする制御部をさらに含む
ことを特徴とする請求項３記載のスライドドア用非接触近距離通信装置。
【請求項５】
前記復調回路は、前記同調回路の出力を検波する検波回路と、該検波回路の検波出力を第１の基準レベルと比較して前記データを取得する第１のコンパレータとを含む
ことを特徴とする請求項３記載のスライドドア用非接触近距離通信装置。
【請求項６】
車体に設けられたレールと、スライドドアに設けられ、上記レールに案内されてスライドするスライド部と、上記レールの長手方向に取り付けられた第１のアンテナ部材と、上記スライド部に上記第１のアンテナ部材と近接して対向するように設けられた第２のアンテナ部材と、上記車体側に設けられ、上記第１のアンテナ部材が接続された第１の通信ユニットと、上記スライドドア側に設けられ、上記第２のアンテナ部材が接続された、上記第１の通信ユニットと同一構成の第２の通信ユニットとを備え、上記第１の通信ユニットと上記第２の通信ユニットは、上記第１のアンテナ部材と上記第２のアンテナ部材の電磁誘導結合によりデータを送受信するスライドドア用非接触近距離通信装置であって、
上記第１および第２の通信ユニットは、それぞれ、バッテリより給電され、マイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータで制御されて半二重式双方向通信を行うデータ通信回路とを含み、
上記データ通信回路は、上記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式の上記データと前記半二重式双方向通信のセキュリティ用のＩＤコードとによりオンオフ変調した被変調波を上記アンテナ部材を介して送信する送信部と、上記アンテナ部材を介して上記被変調波を受信、復調してシリアル通信形式の上記データおよび上記ＩＤコードを取得する受信部とを含み、
前記マイクロコンピュータは、上記ＩＤコードを予め記憶した記憶手段と、該記憶手段に記憶されている上記ＩＤコードと上記受信部で取得された上記ＩＤコードとを照合する照合手段とを含む
ことを特徴とするスライドドア用非接触近距離通信装置。
【請求項７】
前記前記第１および第２の通信ユニットのうちの少なくとも一方の通信ユニットは、前記アンテナ部材と前記送信部および受信部との間に接続されたインピーダンス調整用トランスをさらに含む
ことを特徴とする請求項６記載のスライドドア用非接触近距離通信装置。
【請求項８】
前記送信部は、前記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号として前記シリアル通信形式のデータと前記半二重式双方向通信のセキュリティ用のＩＤコードとによりオンオフ変調する変調回路と、該変調回路からの被変調波を波形整形する波形整形フィルタと、該波形整形フィルタの出力が供給されて前記アンテナ部材を駆動する送信ドライバとを含み、
前記受信部は、前記アンテナ部材に接続され、前記マイクロコンピュータのクロックパルス周波数に同調する同調回路と、該同調回路の出力を復調して前記ＩＤコードおよび前記データを取得する復調回路とを含む
ことを特徴とする請求項６または７記載のスライドドア用非接触近距離通信装置。
【請求項９】
前記送信部は、前記マイクロコンピュータの制御に基づいて前記データ通信回路を低消費電力モード状態にする制御部をさらに含む
ことを特徴とする請求項８記載のスライドドア用非接触近距離通信装置。
【請求項１０】
前記通信ユニットは、動作モードとして通常通信モードおよびＩＤコード書き換えモードを有し、
前記変調回路は、上記通常通信モード時には、前記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式の上記データと前記ＩＤコードとによりオンオフ変調した被変調波を出力し、上記ＩＤコード書き換えモード時には、前記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号として前記ＩＤコードのみによりオンオフ変調した被変調波を出力し、
前記送信ドライバは、上記ＩＤコード書き換えモード時には、前記マイクロコンピュータからのＩＤコード書き換え制御信号によって、その送信出力レベルが通常通信モードレベルから該通常通信モードレベルより大きいＩＤコード書き換えモードレベルへ切り換えられ、
前記復調回路は、前記同調回路の出力を検波する検波回路と、該検波回路の検波出力を第１のスレショールドレベルと比較して前記データを取得する第１のコンパレータと、該検波回路の検波出力を第１のスレショールドレベルより高い第２のスレショールドレベルと比較して前記ＩＤコードを取得する第２のコンパレータとを含む
ことを特徴とする請求項８記載のスライドドア用非接触近距離通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライドドア用非接触近距離通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワンボックスカーや一部の乗用車に見られるスライドドアの内部のパワーウインドウモータやドアロックユニットといった各補機へ給電する構造として、各補機をドアワイヤハーネスを介して車体側（電源側）のワイヤハーネスに接続するために、色々な手段が講じられている。
【０００３】
たとえば、従来の給電構造として、スライドドアのスライドと共に移動する電線を用いて、車体側からスライドドア側の各補機へ信号伝達するものもある。しかしながら、この構造では、スライドドアの繰り返しの開閉により電線が屈折し、それにより電線の断線が生じるという問題がある。また、電線がスライドドアの開閉時に見えるために、意匠として見栄えが悪く懸念されている。
【０００４】
また、他の給電構造として実開平４−１２４５５５号公報（特許文献１）に開示されているものがある。ここでは、前後にスライド可能なスライドドアを有する車体側に、バッテリ側と接続し合う第１給電端子を設ける一方、スライドドア側に、ドア制御装置側と接続し合う第２給電端子を設け、前記第１給電端子に、絶縁部材により取り囲まれ前記第１給電端子と接・離可能な可動端子を設け、この可動端子を、前記スライドドアの閉扉時に前記第２給電端子の先端によって押圧すると共に可動端子を挟んで第１、第２給電端子の接続を図っている。
【０００５】
しかしながら、上述の構造にあっては、スライドドアの閉時にのみ通電が行われ、ドアが少しでも開いた状態では、パワーウインドウの開閉等の補機の作動が行われず、また挟まれ防止等の対策を講じることができないという欠点がある。また、防塵・防水用の可動端子を介して第１、第２給電端子を接続させるいわゆる二重接点構造になっているために、接触抵抗が増し、接続の信頼性が低下するという懸念がある。
【０００６】
そこで、電磁結合を利用して非接触で電力およびデータを伝送する技術を利用することが考えられている。このような技術の一例として、特開平８−３１６８９５号公報（特許文献２）に開示されている非接触型データキャリアシステムがある。このような非接触通信システムでは、データの読み込み書き込みを行うベースＩＣと予めデータが記憶されたトランスポンダＩＣ間での通信が主流であり、トランスポンダＩＣは電源を持たないため、ベースＩＣより電磁誘導により大きな共振出力を発生させ、電力の供給とデータの通信とを同時に行っている。
【０００７】
しかしながら、上述の非接触通信システムでは、大きな共振出力が周辺機器に対してのノイズ放出の原因になるために、車両等の周辺機器が密接するエリアでは、この方式での電磁結合による常時通信が困難である。
【０００８】
また、電磁誘導通信において受信側の共振出力を送信側に供給しこれをシリアルデータに同期してインピーダンス変調することで、受信側の電流変化をシリアル出力しているために、受動的な動作となり、送信側のイベント出力に対して受信側の同期した動作状態が重要であるため、多様な通信形態への応用が困難である。
【０００９】
そこで、車両に搭載するのに好適な電磁結合を利用した非接触通信システムとして、２つの通信ユニット間で双方向通信を成立させるために、電磁結合を用いてデータのみの通信を行い、電源は、電磁結合を用いずに各通信ユニットに対して各々供給するように構成することが考えられ、これにより、データのみの送受信に必要な最小限の磁界の出力で抑えることができ、外部へのノイズの放出を抑え、限られたエリアでの非接触によるデータの通信を成立させることができる。
【００１０】
このような非接触通信システムの一例として、本願出願人が先に提案している特願２００２−１４３３８４号「スライドドア用非接触近距離通信装置」がある。このスライドドア用非接触近距離通信装置は、車体に設けられたレールと、スライドドアに設けられ、レールに案内されてスライドするスライド部と、レールの長手方向に取り付けられた第１のアンテナ部材と、スライド部に第１のアンテナ部材と近接して対向するように設けられた第２のアンテナ部材と、車体側に設けられ、第１のアンテナ部材が接続された第１の通信ユニットと、スライドドア側に設けられ、第２のアンテナ部材が接続された、第１の通信ユニットと同一構成の第２の通信ユニットとを備え、第１の通信ユニットと第２の通信ユニットは、第１のアンテナ部材と第２のアンテナ部材の電磁誘導結合によりデータを送受信するように構成されている。
【００１１】
【特許文献１】
実開平４−１２４５５５号公報
【特許文献２】
特開平８−３１６８９５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このようなスライドドア用非接触近距離通信装置では、電磁結合を用いた双方向データ通信を良好に行う回路構成が必要とされている。
【００１３】
また、電磁結合を利用した双方向データ通信において、車両内での常時通信を考慮すると、外部からの磁界による要因での誤動作が考えられ、通信データに対してセキュリテイ機能を設ける必要がある。このようなセキュリティ機能として、たとえば、同一のＩＤコードを双方向の通信ユニット（たとえば、車両のＥＣＵ）間で認識することで駆動許可を与える方式が考えられる。
【００１４】
しかしながら、たとえば片側のＥＣＵが破損した場合、双方向一対のＥＣＵは、予め初期に設定された同一のＩＤコードを記憶しているため、他方の側の正常なＥＣＵも同時に取り替える必要があり、メンテナンス性が悪く、修理コストも割高となってしまうという問題がある。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、車体側とスライドドア側の間で電磁誘導結合による双方向データ通信を良好に行う回路構成を備えたスライドドア用非接触近距離通信装置を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、車体側とスライドドア側の間で電磁誘導結合による双方向データ通信を良好に行う回路構成を備えると共に、メンテナンス性が良く、修理コストも安価なスライドドア用非接触近距離通信装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、車体に設けられたレールと、スライドドアに設けられ、上記レールに案内されてスライドするスライド部と、上記レールの長手方向に取り付けられた第１のアンテナ部材と、上記スライド部に上記第１のアンテナ部材と近接して対向するように設けられた第２のアンテナ部材と、上記車体側に設けられ、上記第１のアンテナ部材が接続された第１の通信ユニットと、上記スライドドア側に設けられ、上記第２のアンテナ部材が接続された、上記第１の通信ユニットと同一構成の第２の通信ユニットとを備え、上記第１の通信ユニットと上記第２の通信ユニットは、上記第１のアンテナ部材と上記第２のアンテナ部材の電磁誘導結合によりデータを送受信するスライドドア用非接触近距離通信装置であって、上記第１および第２の通信ユニットは、それぞれ、バッテリより給電され、マイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータで制御されて半二重式双方向通信を行うデータ通信回路とを含み、上記データ通信回路は、上記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式の上記データによりオンオフ変調した被変調波を上記アンテナ部材を介して送信する送信部と、上記アンテナ部材を介して上記被変調波を受信、復調してシリアル通信形式の上記データを取得する受信部とを含むことを特徴とするスライドドア用非接触近距離通信装置に存する。
【００１８】
請求項１記載の発明によれば、車体に設けられたレールと、スライドドアに設けられ、レールに案内されてスライドするスライド部と、レールの長手方向に取り付けられた第１のアンテナ部材と、スライド部に第１のアンテナ部材と近接して対向するように設けられた第２のアンテナ部材と、車体側に設けられ、第１のアンテナ部材が接続された第１の通信ユニットと、スライドドア側に設けられ、第２のアンテナ部材が接続された、第１の通信ユニットと同一構成の第２の通信ユニットとを備え、第１の通信ユニットと第２の通信ユニットは、第１のアンテナ部材と第２のアンテナ部材の電磁誘導結合によりデータを送受信するスライドドア用非接触近距離通信装置であって、第１および第２の通信ユニットは、それぞれ、バッテリより給電され、マイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータで制御されて半二重式双方向通信を行うデータ通信回路とを含み、データ通信回路は、マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式のデータによりオンオフ変調した被変調波をアンテナ部材を介して送信する送信部と、アンテナ部材を介して被変調波を受信、復調してシリアル通信形式のデータを取得する受信部とを含むので、車体側とスライドドア側の間で安価で簡易な電磁結合による非接触データの送受信が半二重式双方向通信の形態で常時可能になる。しかも、微弱な出力による通信であるので、外部へのノイズの放出が抑えられると共に他の通信と干渉することなく、必要なデータを送受信することができる。また、本装置の取り付けは、従来のような電線の屈曲による断線の心配がいらなくなり、水、埃等による電気的不良の心配も改善でき、信頼性の向上になる。
【００１９】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、前記前記第１および第２の通信ユニットのうちの少なくとも一方の通信ユニットは、前記アンテナ部材と前記送信部および受信部との間に接続されたインピーダンス調整用トランスをさらに含むことを特徴とする請求項１記載のスライドドア用非接触近距離通信装置に存する。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、第１および第２の通信ユニットのうちの少なくとも一方の通信ユニットは、アンテナ部材と送信部および受信部との間に接続されたインピーダンス調整用トランスをさらに含むので、受信効率を向上させて、２つの通信ユニットの受信効率をバランスさせることができる。
【００２１】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明は、前記送信部は、前記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号として前記シリアル通信形式のデータによりオンオフ変調する変調回路と、該変調回路からの被変調波を波形整形する波形整形フィルタと、該波形整形フィルタの出力が供給されて前記アンテナ部材を駆動する送信ドライバとを含み、前記受信部は、前記アンテナ部材に接続され、前記マイクロコンピュータのクロックパルス周波数に同調する同調回路と、該同調回路の出力を復調して前記データを取得する復調回路とを含むことを特徴とする請求項１または２記載のスライドドア用非接触近距離通信装置に存する。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、送信部は、マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式のデータによりオンオフ変調する変調回路と、該変調回路からの被変調波を波形整形する波形整形フィルタと、該波形整形フィルタの出力が供給されてアンテナ部材を駆動する送信ドライバとを含み、受信部は、アンテナ部材に接続され、マイクロコンピュータのクロックパルス周波数に同調する同調回路と、該同調回路の出力を復調して前記データを取得する復調回路とを含むので、変調回路におけるベース信号としてマイクロコンピュータのクロックパルスを利用しており、別個のベース信号発生回路を要しないので、確実にデータの送受信ができかつ安価に構成することができる。
【００２３】
上記課題を解決するためになされた請求項４記載の発明は、前記送信部は、前記マイクロコンピュータの制御に基づいて前記データ通信回路を低消費電力モード状態にする制御部をさらに含むことを特徴とする請求項３記載のスライドドア用非接触近距離通信装置に存する。
【００２４】
請求項４記載の発明によれば、送信部は、マイクロコンピュータの制御に基づいてデータ通信回路を低消費電力モード状態にする制御部をさらに含むので、低消費電力で待機することができる。
【００２５】
上記課題を解決するためになされた請求項５記載の発明は、前記復調回路は、前記同調回路の出力を検波する検波回路と、該検波回路の検波出力を第１の基準レベルと比較して前記データを取得する第１のコンパレータとを含むことを特徴とする請求項３記載のスライドドア用非接触近距離通信装置に存する。
【００２６】
請求項５記載の発明によれば、復調回路は、同調回路の出力を検波する検波回路と、該検波回路の検波出力を第１の基準レベルと比較してデータを取得する第１のコンパレータとを含むので、オンオフ変調されたデータを確実に復調することができる。
【００２７】
上記課題を解決するためになされた請求項６記載の発明は、車体に設けられたレールと、スライドドアに設けられ、上記レールに案内されてスライドするスライド部と、上記レールの長手方向に取り付けられた第１のアンテナ部材と、上記スライド部に上記第１のアンテナ部材と近接して対向するように設けられた第２のアンテナ部材と、上記車体側に設けられ、上記第１のアンテナ部材が接続された第１の通信ユニットと、上記スライドドア側に設けられ、上記第２のアンテナ部材が接続された、上記第１の通信ユニットと同一構成の第２の通信ユニットとを備え、上記第１の通信ユニットと上記第２の通信ユニットは、上記第１のアンテナ部材と上記第２のアンテナ部材の電磁誘導結合によりデータを送受信するスライドドア用非接触近距離通信装置であって、上記第１および第２の通信ユニットは、それぞれ、バッテリより給電され、マイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータで制御されて半二重式双方向通信を行うデータ通信回路とを含み、上記データ通信回路は、上記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式の上記データと前記半二重式双方向通信のセキュリティ用のＩＤコードとによりオンオフ変調した被変調波を上記アンテナ部材を介して送信する送信部と、上記アンテナ部材を介して上記被変調波を受信、復調してシリアル通信形式の上記データおよび上記ＩＤコードを取得する受信部とを含み、前記マイクロコンピュータは、上記ＩＤコードを予め記憶した記憶手段と、該記憶手段に記憶されている上記ＩＤコードと上記受信部で取得された上記ＩＤコードとを照合する照合手段とを含むことを特徴とするスライドドア用非接触近距離通信装置に存する。
【００２８】
請求項６記載の発明によれば、車体に設けられたレールと、スライドドアに設けられ、レールに案内されてスライドするスライド部と、レールの長手方向に取り付けられた第１のアンテナ部材と、スライド部に第１のアンテナ部材と近接して対向するように設けられた第２のアンテナ部材と、車体側に設けられ、第１のアンテナ部材が接続された第１の通信ユニットと、スライドドア側に設けられ、第２のアンテナ部材が接続された、第１の通信ユニットと同一構成の第２の通信ユニットとを備え、第１の通信ユニットと第２の通信ユニットは、第１のアンテナ部材と第２のアンテナ部材の電磁誘導結合によりデータを送受信するスライドドア用非接触近距離通信装置であって、第１および第２の通信ユニットは、それぞれ、バッテリより給電され、マイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータで制御されて半二重式双方向通信を行うデータ通信回路とを含み、データ通信回路は、マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式の上記データと半二重式双方向通信のセキュリティ用のＩＤコードとによりオンオフ変調した被変調波をアンテナ部材を介して送信する送信部と、アンテナ部材を介して上記被変調波を受信、復調してシリアル通信形式のデータおよびＩＤコードを取得する受信部とを含み、マイクロコンピュータは、ＩＤコードを予め記憶した記憶手段と、該記憶手段に記憶されているＩＤコードと受信部で取得されたＩＤコードとを照合する照合手段とを含むので、データの送受信に対してセキュリティ機能が作用し、外部磁界等の要因による誤動作を回避することができる。
【００２９】
上記課題を解決するためになされた請求項７記載の発明は、前記前記第１および第２の通信ユニットのうちの少なくとも一方の通信ユニットは、前記アンテナ部材と前記送信部および受信部との間に接続されたインピーダンス調整用トランスをさらに含むことを特徴とする請求項６記載のスライドドア用非接触近距離通信装置に存する。
【００３０】
請求項７記載の発明によれば、第１および第２の通信ユニットのうちの少なくとも一方の通信ユニットは、アンテナ部材と送信部および受信部との間に接続されたインピーダンス調整用トランスをさらに含むので、受信効率を向上させて、２つの通信ユニットの受信効率をバランスさせることができる。
【００３１】
上記課題を解決するためになされた請求項８記載の発明は、前記送信部は、前記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号として前記シリアル通信形式のデータと前記半二重式双方向通信のセキュリティ用のＩＤコードとによりオンオフ変調する変調回路と、該変調回路からの被変調波を波形整形する波形整形フィルタと、該波形整形フィルタの出力が供給されて前記アンテナ部材を駆動する送信ドライバとを含み、前記受信部は、前記アンテナ部材に接続され、前記マイクロコンピュータのクロックパルス周波数に同調する同調回路と、該同調回路の出力を復調して前記ＩＤコードおよび前記データを取得する復調回路とを含むことを特徴とする請求項６または７記載のスライドドア用非接触近距離通信装置に存する。
【００３２】
請求項８記載の発明によれば、送信部は、マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式のデータと前記半二重式双方向通信のセキュリティ用のＩＤコードとによりオンオフ変調する変調回路と、該変調回路からの被変調波を波形整形する波形整形フィルタと、該波形整形フィルタの出力が供給されてアンテナ部材を駆動する送信ドライバとを含み、受信部は、アンテナ部材に接続され、マイクロコンピュータのクロックパルス周波数に同調する同調回路と、該同調回路の出力を復調してＩＤコードおよびデータを取得する復調回路とを含むので、変調回路におけるベース信号としてマイクロコンピュータのクロックパルスを利用しており、別個のベース信号発生回路を要しないので、確実にデータの送受信ができかつ安価に構成することができる。
【００３３】
上記課題を解決するためになされた請求項９記載の発明は、前記送信部は、前記マイクロコンピュータの制御に基づいて前記データ通信回路を低消費電力モード状態にする制御部をさらに含むことを特徴とする請求項８記載のスライドドア用非接触近距離通信装置に存する。
【００３４】
請求項９記載の発明によれば、送信部は、マイクロコンピュータの制御に基づいてデータ通信回路を低消費電力モード状態にする制御部をさらに含むので、低消費電力で待機することができる。
【００３５】
上記課題を解決するためになされた請求項１０記載の発明は、前記通信ユニットは、動作モードとして通常通信モードおよびＩＤコード書き換えモードを有し、前記変調回路は、上記通常通信モード時には、前記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式の上記データと前記ＩＤコードとによりオンオフ変調した被変調波を出力し、上記ＩＤコード書き換えモード時には、前記マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号として前記ＩＤコードのみによりオンオフ変調した被変調波を出力し、前記送信ドライバは、上記ＩＤコード書き換えモード時には、前記マイクロコンピュータからのＩＤコード書き換え制御信号によって、その送信出力レベルが通常通信モードレベルから該通常通信モードレベルより大きいＩＤコード書き換えモードレベルへ切り換えられ、前記復調回路は、前記同調回路の出力を検波する検波回路と、該検波回路の検波出力を第１のスレショールドレベルと比較して前記データを取得する第１のコンパレータと、該検波回路の検波出力を第１のスレショールドレベルより高い第２のスレショールドレベルと比較して前記ＩＤコードを取得する第２のコンパレータとを含むことを特徴とする請求項８記載のスライドドア用非接触近距離通信装置に存する。
【００３６】
請求項１０記載の発明によれば、通信ユニットは、動作モードとして通常通信モードおよびＩＤコード書き換えモードを有し、変調回路は、通常通信モード時には、マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式のデータとＩＤコードとによりオンオフ変調した被変調波を出力し、ＩＤコード書き換えモード時には、マイクロコンピュータのクロックパルスが供給され、該クロックパルスをベース信号としてＩＤコードのみによりオンオフ変調した被変調波を出力し、送信ドライバは、ＩＤコード書き換えモード時には、マイクロコンピュータからのＩＤコード書き換え制御信号によって、その送信出力レベルが通常通信モードレベルから該通常通信モードレベルより大きいＩＤコード書き換えモードレベルへ切り換えられ、復調回路は、同調回路の出力を検波する検波回路と、該検波回路の検波出力を第１のスレショールドレベルと比較してデータを取得する第１のコンパレータと、該検波回路の検波出力を第１のスレショールドレベルより高い第２のスレショールドレベルと比較してＩＤコードを取得する第２のコンパレータとを含むので、一方の通信ユニットの故障時に、他方の正常な通信ユニットを取り替える必要が無く、交換後の通信ユニットの新ＩＤコードで書き換えることができるので、メンテナンス性が良く、修理コストが安価になる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるスライドドア用非接触近距離通信装置の第１の実施形態について、図１から図１５を参照して説明する。
【００３８】
図１は、本発明によるスライドドア用非接触近距離通信装置が適用される自動車の一例を示す概略斜視図である。図１において、スライドドア１は、車体２に形成した開口３の上下縁および車体２の後部側壁の上下方向中央にそれぞれ配設したアッパーレール４、ロアレール５およびセンターレール６に、スライドドア１の前端上部Ｂ、前端下部Ｃおよび後端中央部Ｄにそれぞれ配設したアッパーローラ（図示しない）、ロアローラ部７（図１では見えておらず、図２参照）、センターローラ（図示しない）が係合し、各レール４，５，６に案内されて、車体２に沿ってスライドするようになっている。
【００３９】
図２に示すように、ロアローラ部７は、ロアレール５に対してスライドするスライド部として機能するものであり、ローラ支持部材８に設けた左右の垂直軸９にそれぞれ水平ローラ１０が軸支され、ローラ支持部材８の垂直軸間に設けた水平軸１１に走行ローラ１２が軸支され、ローラ支持部材８が支持アーム１３に枢着されて構成されている。支持アーム１３は、スライドドア１に固着されたＬ形のブラケット１４に取り付けられている。
【００４０】
ロアレール５は、接地された金属からなり、ステップパネル２２の下面に固定されており、水平ローラ１０は、ロアレール５にスライド可能に嵌合されている。走行ローラ１２は、ステップパネル２２に取り付けられたステップアンダー部材２３に接触している。
【００４１】
ロアレール５の上部内側には、第１のアンテナ部材としてのコイルアンテナ１７が電気的に絶縁された状態で接着等の固定手段により取り付けられている。ローラ支持部材８は、接地された金属からなり、コイルアンテナ１７と近接して対向する位置に、第２のアンテナ部材としてのコイルアンテナ１８が電気的に絶縁された状態で接着等の固定手段により取り付けられ、コイルアンテナ１８の端部はリード線１９に接続されている。コイルアンテナ１７とコイルアンテナ１８は、両者の電磁誘導結合による非接触近距離通信が可能となるような近距離、たとえば５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の距離をおいて設置される。
【００４２】
コイルアンテナ１７は、具体的な寸法例として例えば、その幅が２０〜３０ｍｍ、その長さが、スライドドア１が車体に対してスライドするストロークにほぼ一致する８００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度の長さとされる。
【００４３】
図３から図５は、コイルアンテナ１７の構成例を示す図である。図３において、コイルアンテナ１７は、コイル状の線材（後述する）を収容した合成樹脂製の細長いアンテナプロテクタ１７０に一体形成された固定手段としての係止部１７１ｃをロアレール５に形成された取付穴５ａに挿入して係止させることにより、ロアレール５に装着される。
【００４４】
コイルアンテナ１７のアンテナプロテクタ１７０は、図４に示すように、プロテクタ本体１７１と、このプロテクタ本体１７１と同一の外径を有する蓋体１７２とをヒンジ部１７３で連結した構造を有する。
【００４５】
プロテクタ本体１７１は、長手方向の中央に凸状に形成された中間仕切部１７１ａと、この中間仕切部１７１ａの回りに外周との間に形成され、コイル状の線材１７４を収容するための溝部１７１ｂと、中間仕切部１７１ａおよび溝部１７１ｂの反対側に突出するように形成された係止部１７１ｃと、蓋体１７２に形成された係合ツメ１７２ａに係合する係合部１７１ｄとを有する。係止部１７１ｃは、突起１７１ｃ１と、突起１７１ｃ１の周囲に弾性を持つように形成された係止ツメ１７１ｃ２を有する。また、プロテクタ本体１７１の両端に形成された係止部１７１ｃの係止ツメ１７１ｃ２は、プロテクタ本体１７１の長手方向に直交する方向に形成されているが、プロテクタ本体１７１の中間に形成された係止部１７１ｃの係止ツメ１７１ｃ２は、プロテクタ本体１７１の長手方向に平行な方向に形成されている。
【００４６】
コイルアンテナ１７は、組立時、アンテナプロテクタ１７０におけるプロテクタ本体１７１の溝部１７１ｂに線材１７４を数ターン（たとえば３ターン）のコイルとなるように収容した後、蓋体１７２をプロテクタ本体１７１上に被せて係合ツメ１７２ａを係合部１７１ｄに係合させることにより、組立完了となる。
【００４７】
次に図５は、組立完了した第１のアンテナ部材としてのコイルアンテナ１７をロアレール５に装着した状態を示す略図である。組立完了したコイルアンテナ１７は、その係止部１７１ｃの突起１７１ｃ１をロアレール５の取付穴５ａに挿入し、係止ツメ１７１ｃ２を取付穴５ａの周りのロアレール５の上面に係止させることにより、ロアレール５に装着される。このとき、プロテクタ本体１７１の両端に形成された係止部１７１ｃの係止ツメ１７１ｃ２は、プロテクタ本体１７１の長手方向に直交する方向に形成され、プロテクタ本体１７１の中間に形成された係止部１７１ｃの係止ツメ１７１ｃ２は、プロテクタ本体１７１の長手方向に平行な方向に形成されているので、取付穴５ａへの係止の際に取付穴５ａ位置のズレを吸収できる。
【００４８】
次に、コイルアンテナ１８は、図５に示すようにコイルボビン１８１に線材１８２を巻いた構成からなり、図２に示すように、２つの水平ローラ１０の間のローラ支持部材８上に設置している。このコイルアンテナ１８は、２つの水平ローラ１０のちょうど中間に設置し、水平ローラ１０の外径および高さを越えない外径および高さを有する。この構成によれば、ロアレール５のカーブ部分においても、コイルアンテナ１８の中心は、常にコイルアンテナ１７の中心に合う位置をキープすることができ、両コイルアンテナ間の通信効率を上げることができる。
【００４９】
このように、コイルアンテナ１８を２つの水平ローラ１０のちょうど中間に設置すると、ロアレール５に曲がった部分があっても、ロアレール５に装着されたコイルアンテナ１７との位置関係を常に一定に保つことができ、スライドドア１の開閉状態に関係なく、安定した通信を行うことができる。
【００５０】
以上のように設置されたコイルアンテナ１７は、図６に示すように、車体２側に収納されている第１の通信ユニットとしての通信ユニット３１に接続され、また、コイルアンテナ１８は、スライドドア１側に収納されている第２の通信ユニットとしての通信ユニット４１に接続される。通信ユニット３１と通信ユニット４１は同一構成となっている。
【００５１】
図７は、図６における通信ユニットの構成例を示すブロック図である。図７において、通信ユニット３１は、＋１２Ｖバッテリより給電されたデータ通信回路３３とマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３４を備えている。データ通信回路３３は、コイルアンテナ１７が接続され、半二重式双方向通信を行うようにＣＰＵ３４により制御される送信部３３Ａと受信部３３Ｂを備えている。ＣＰＵ３４には、車体側からスライドドア側の補機を制御するための指示信号を与える各種スイッチ３５やＬＥＤ（発光ダイオード）等からなるインジケータ３６が接続されている。
【００５２】
通信ユニット４１は、同様に、＋１２Ｖバッテリより給電されたデータ通信回路４３とＣＰＵ４４を備えている。データ通信回路４３は、コイルアンテナ１８が接続され、半二重式双方向通信を行うようにＣＰＵ４４により制御される送信部４３Ａと受信部４３Ｂを備えている。ＣＰＵ４４には、車体側から送信されたデータに基づいて制御すべきスライドドア側の補機、たとえばパワーウインドウモータ、ドアロックモータや、各種スイッチ４５や、ＬＥＤ（発光ダイオード）等からなるインジケータ４６等が接続されている。
【００５３】
次に、図８は、通信ユニット３１の詳細なブロック図である。通信ユニット３１のデータ通信回路３３は、送信部３３Ａ、受信部３３Ｂおよび電源部３３Ｃを有する。送信部３３Ａは、ＣＰＵ３４のクロックパルス（たとえば、１２５ｋＨｚ）が供給され、このクロックパルスをベース信号として、ＣＰＵ３４から供給されるシリアル通信形式の送信データ（Ｔｘ）によりオンオフ変調する変調回路３３ａと、変調回路３３ａからの被変調波パルスを正弦波に波形整形する波形整形フィルタ３３ｂと、波形整形フィルタ３３ｂの出力が供給されてコイルアンテナ１７を駆動する送信ドライバ３３ｃと、ＣＰＵ３４からの送受信切換信号ＴＲｃｈに基づいてデータ通信回路３３を送信許可状態または受信許可状態に切り換えるように制御すると共に、ＣＰＵ３４からの電力制御信号（Ｐｃｎｔ）に基づいてデータ通信回路３３を低消費電力モード状態に切り換えるように制御する制御部３３ｄとを有する。
【００５４】
受信部３３Ｂは、コイルアンテナ１７に接続され、ＣＰＵ３４のクロックパルス周波数（１２５ｋＨｚ）に同調する同調回路３３ｅと、同調回路３３ｅの出力を復調してシリアル通信形式のデータを取得して、ＣＰＵ３４に供給する復調回路３３ｆとを有する。
【００５５】
電源部３３Ｃは、＋１２Ｖバッテリに接続され、データ通信回路３３の各部に適切な電源電圧を供給すると共に、ＣＰＵ３４に＋５Ｖ電源電圧を供給する。
【００５６】
次に、図９は、通信ユニット４１の詳細なブロック図である。通信ユニット４１のデータ通信回路４３は、送信部４３Ａ、受信部４３Ｂおよび電源部４３Ｃを有する。送信部４３Ａは、ＣＰＵ４４のクロックパルス（たとえば、１２５ｋＨｚ）が供給され、このクロックパルスをベース信号として、ＣＰＵ４４から供給されるシリアル通信形式の送信データ（Ｔｘ）によりオンオフ変調する変調回路４３ａと、変調回路４３ａからの被変調波パルスを正弦波に波形整形する波形整形フィルタ４３ｂと、波形整形フィルタ４３ｂの出力が供給されてコイルアンテナ１８を駆動する送信ドライバ４３ｃと、、ＣＰＵ４４からの送受信切換信号ＴＲｃｈに基づいてデータ通信回路４３を送信許可状態または受信許可状態に切り換えるように制御すると共に、ＣＰＵ４４からの電力制御信号（Ｐｃｎｔ）に基づいてデータ通信回路４３を低消費電力モード状態に切り換えるように制御する制御部４３ｄとを有する。
【００５７】
受信部４３Ｂは、コイルアンテナ１８に接続され、ＣＰＵ４４のクロックパルス周波数（１２５ｋＨｚ）に同調する同調回路４３ｅと、同調回路４３ｅの出力を復調してシリアル通信形式のデータを取得して、ＣＰＵ４４に供給する復調回路４３ｆとを有する。
【００５８】
電源部４３Ｃは、＋１２Ｖバッテリに接続され、データ通信回路４３の各部に適切な電源電圧を供給すると共に、ＣＰＵ４４に＋５Ｖ電源電圧を供給する。
【００５９】
次に、図１０は、受信部３３Ｂの詳細なブロック図である。受信部３３は、同調回路３３ｅおよび復調回路３３ｆを備えている。同調回路３３ｅは、コイルアンテナ１７に接続され、コイルアンテナ１７で受信された受信信号が入力されるバッファ３３ｅ１と、バッファ３３ｅ１の出力が入力され、受信信号中の１２５ｋＨｚ成分を通過させるＢＰＦ（バンドパスフィルタ）３３ｅ２と、ＢＰＦ３３ｅ２の出力が入力されて増幅するアンプ３３ｅ３とを有する。復調回路３３ｆは、アンプ３３ｅ３の出力が入力されて検波する検波回路３３ｆ１と、検波回路３３ｆ１の検波出力が入力され、検波出力の振幅を第１のスレショールドレベルと比較して、シリアル通信形式のデータ（Ｒｘ）を取得し、ＣＰＵ３４に供給する第１のコンパレータとしてのコンパレータ３３ｆ２とを有する。
【００６０】
次に、図１１は、受信部４３Ｂの詳細なブロック図である。受信部４３は、同調回路４３ｅおよび復調回路４３ｆを備えている。同調回路４３ｅは、コイルアンテナ１８に接続され、コイルアンテナ１８で受信された受信信号が入力されるバッファ４３ｅ１と、バッファ４３ｅ１の出力が入力され、受信信号中の１２５ｋＨｚ成分を通過させるＢＰＦ（バンドパスフィルタ）４３ｅ２と、ＢＰＦ４３ｅ２の出力が入力されて増幅するアンプ４３ｅ３とを有する。復調回路４３ｆは、アンプ４３ｅ３の出力が入力されて検波する検波回路４３ｆ１と、検波回路４３ｆ１の検波出力が入力され、検波出力の振幅を第１のスレショールドレベルと比較して、シリアル通信形式のデータ（Ｒｘ）を取得し、ＣＰＵ４４に供給する第１のコンパレータとしてのコンパレータ４３ｆ２とを有する。
【００６１】
次に、上述の構成を有するスライドドア用非接触近距離通信装置の通常動作について、図１２の信号波形図を参照しながら説明する。通信ユニット３１および４１は、送受信切換信号ＴＲｃｈにより、一方が送信許可状態となる時は他方が受信許可状態となるように交互に送信、受信を行うことができる。
【００６２】
まず、通信ユニット３１から通信ユニット４１へデータを送信する場合は、通信ユニット３１のＣＰＵ３４は、送受信切換信号ＴＲｃｈによる送信許可状態時に、１２５ｋＨｚクロックパルスを変調回路３３ａに供給すると共に、各種スイッチ３５等から与えられた指示信号に基づくデータをシリアル通信形式で受け取り、変調回路３３ａに送信データ（Ｔｘ）として供給する。変調回路３３ａは、１２５ｋＨｚクロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式の上記送信データによりオンオフ変調し、被変調波パルス出力を波形整形フィルタ３３ｂに供給する。波形整形フィルタ３３ｂは、変調回路３３ａからの被変調波パルス出力を波形整形し、正弦波状の被変調波出力を送信ドライバ３３ｃに供給する。送信ドライバ３３ｃは、波形整形フィルタ３３ｂからの正弦波状の被変調波出力を増幅してコイルアンテナ１７に供給し、コイルアンテナ１７を駆動する。
【００６３】
通信ユニット３１が送信許可状態となっている時、通信ユニット４１は受信許可状態となっている。そこで、通信ユニット４１のコイルアンテナ１８は、電磁誘導結合によりコイルアンテナ１７から正弦波状の被変調波が伝達される。コイルアンテナ１８に伝達された正弦波状の被変調波は、同調回路４３ｅに供給され、ＢＰＦ３３ｅ２により抽出され、復調回路４３ｆに供給される。復調回路３３ｆに供給された正弦波状の被変調波は、検波回路４３ｆ１で検波され、その検波出力はコンパレータ３３ｆ２に供給され、シリアル通信形式のデータ（Ｒｘ（＝Ｔｘ））が取得され、ＣＰＵ４４に供給される。ＣＰＵ４４は、供給されたシリアル通信形式のデータ（Ｒｘ）の内容に応じて、スライドドア側の補機、たとえばパワーウインドウモータ、ドアロックモータや各種スイッチ等を制御すると共に、対応するインジケータ４６を点灯させる。
【００６４】
次に、通信ユニット４１から通信ユニット３１へ送信する場合は、上述の送信、受信を入れ替えれば良く、その結果、双方向の通信が可能になる。なお、通信ユニット３１からの送信後、通信ユニット４１からの送信は、たとえば、通信ユニット３１の送信開始後３０ｍｓ経過後に開始され、また、通信ユニット４１からの送信後、次の通信ユニット３１からの送信は、たとえば、通信ユニット４１の送信開始後２０ｍｓ経過後に開始され、以下同様の動作となる。
【００６５】
次に、上述の構成を有するスライドドア用非接触近距離通信装置の送信エラー処理動作について、図１３の信号波形図を参照しながら説明する。図１３において、時刻ｔ１において、送信データＴｘが欠落し、コイルアンテナ１７が駆動されない送信エラーが生じた場合には、ＣＰＵ３４は送信許可状態を維持し、送信エラーから所定時間（たとえば、１００ｍｓ）経過後、送信データＴｘを変調回路３３ａに再送する。変調回路３３ａは、再送された送信データにより１２５ｋＨｚクロックパルスをオンオフ変調し、被変調波パルスを出力し、波形整形フィルタ３３ｂおよび送信ドライバ３３ｃを介してコイルアンテナ１７を駆動する。
【００６６】
一方、通信ユニット４１は、受信許可状態時に受信データＲｘが取得されないので、受信待機状態となるが、１００ｍｓ経過後に通信ユニット３１からデータが再送されてきた時点で、受信、復調を行い、受信データＲｘを取得する。以後、送信エラー状態から通常動作状態に復帰し、通信ユニット３１は受信許可状態に切り換えられ、通信ユニット４１は送信許可状態時切り換えられる。
【００６７】
次に、上述の構成を有するスライドドア用非接触近距離通信装置の受信エラー処理動作について、図１４の信号波形図を参照しながら説明する。図１４において、通常動作時には受信データＲｘの取得から所定時間（たとえば、２００ｍｓ）経過するまで受信待機状態となるが、時刻ｔ２において、何らかの理由で通信ユニット４１からの被変調波が伝達されず、受信データＲｘが取得できない受信エラーが生じた場合には、ＣＰＵ４４は受信許可状態を維持する。したがって、通信ユニット４１からの送信は行われない。
【００６８】
一方、通信ユニット３１は、通信ユニット４１からの送信がなく、受信許可状態時に受信データＲｘが取得されないので、通常動作時より長い所定時間（たとえば、１００ｍｓ）経過後送信データＴｘを再送する。
【００６９】
そこで、通信ユニット４１は、受信許可状態のまま待機状態となっているが、受信待機状態完了後、通信ユニット３１から再送された送信データＴｘを受信できた場合、それを復調して受信データＲｘを取得し、以後通常動作に復帰する。
【００７０】
次に、上述の構成を有するスライドドア用非接触近距離通信装置のスリープ、ウェイクアップ処理動作について、図１５の信号波形図を参照しながら説明する。図１５において、上述のデータの送受信が行われない場合は、通信ユニット４１は、受信待機状態が４００ｍｓ継続すると、スリープ条件が成立したとみなし、所定時間（たとえば、３ｓｅｃ）の間スリープ待機状態となる。そして、３秒のスリープ待機後、ＣＰＵ４４からの電力制御信号（Ｐｃｎｔ）が制御部４３ｄに供給され、それに応じて、制御部４３ｄは、変調回路４３ａにおける１２５ｋＨｚクロックパルスを停止させるように制御し、それにより、通信ユニット４１は低消費電力モード状態で待機する。
【００７１】
そして、通信ユニット３１におけるイベント検出またはウェイクアップ信号の送信により、通信ユニット４１で受信が行われると、ＣＰＵ４４は、電力制御信号（Ｐｃｎｔ）の制御部４３ｄへの供給を停止し、以後低消費電力モード状態から通常動作に復帰する。
【００７２】
このように、本発明による双方向通信は、車体に対するスライドドア１のスライド時においても常時可能で、コイルアンテナ１７とコイルアンテナ１８を数ミリメートルの小さな一定間隔で互いに対向するように保持することにより、両コイルアンテナの電磁誘導結合が形成され、データとして十分認識できる受信レベルを得ることができる。また、この構成では、接地された金属からなるレール５およびローラ支持部材８に、それぞれ、フラットなコイルアンテナ１７、１８を取り付けているため、それらの片面がグランド（アース）と近接することで、放射ノイズを極限まで低減することができる。
【００７３】
以上説明したように、本発明によるスライドドア用非接触近距離通信装置の第１の実施形態によれば、車体側とスライドドア側の間で安価で簡易な電磁結合による非接触データの送受信が半二重式双方向通信の形態で常時可能になる。しかも、通信距離が数ミリメートル以内という限られたエリアでの微弱な出力による通信であるので、外部へのノイズの放出が抑えられると共に他の通信と干渉することなく、必要なデータを送受信することができる。また、本装置の取り付けは、従来のような電線の屈曲による断線の心配がいらなくなり、水、埃等による電気的不良の心配も改善でき、信頼性の向上になる。
【００７４】
なお、２つの通信ユニット間で双方向通信を行うに当たり、たとえば、一方の通信ユニットに接続されているコイルアンテナのインピーダンスが、他方の通信ユニットに接続されているコイルアンテナのインピーダンスより低い場合、一方の通信ユニットの受信波の電圧レベルが、他方の受信波の電圧レベルより小さくなり、一方の通信ユニットの受信効率が、他方の通信ユニットの受信効率より悪くなってアンバランスとなる。
【００７５】
そこで、本発明の第１の実施形態の変形として、受信効率の悪い方の通信ユニットの送信部および受信部とコイルアンテナとの間にインピーダンス調整用トランスを挿入することによって、受信効率を向上させ、２つの通信ユニットの受信効率をバランスさせることができる。
【００７６】
このような本発明の第１の実施形態の変形例について、図１６および図１７を参照して説明する。なお、ここでは説明を分かりやすくするために、たとえば、コイルアンテナ１７のインピーダンスがコイルアンテナ１８のインピーダンスより低いために、通信ユニット３１の受信効率が、通信ユニット４１の受信効率より低い場合を想定している。
【００７７】
図１６は、図８に示す通信ユニット３１の変形例を示し、コイルアンテナ１７と送信部３３Ａの送信ドライバ３３ｃおよび受信部３３Ｂの同調回路との間に、インピーダンス調整用トランスとして高周波トランスＩＲＴが挿入されている。この高周波トランス３３ｇは、送信ドライバ３３ｃ側の巻数とコイルアンテナ１７側の巻数との比を、たとえば４：１とした構成とする。
【００７８】
そこで、図１６に示す通信ユニット３１と図９に示す通信ユニット４１の間で双方向通信を行う際に、通信ユニット３１から通信ユニット４１へデータを送信する場合は、送信部３３Ａの送信ドライバ３３ｃから出力された送信出力の電圧レベルは、高周波トランスＩＲＴの存在に起因してコイルアンテナ１７において１／４に低下するが、高周波トランスＩＲＴを接続したことによってコイルアンテナ１７を直接接続した場合よりもインピーダンスが高いため、送信ドライバ３３ｃは、コイルアンテナ１７への直接供給時と比べると４倍以上の送信出力の振幅電圧を高周波トランスＩＲＴに供給することによって、図８に示すように高周波トランスＩＲＴ無しの場合の通信ユニット３１と同様な電圧レベルの送信出力をコイルアンテナ１７へ供給することができる。
【００７９】
一方、アンテナインピーダンスの低い側の通信ユニット３１でアンテナインピーダンスが高い側の通信ユニット４１からデータを受信する場合は、受信部３３Ｂの同調回路３３ｅに接続された側の高周波トランスＩＲＴのインピーダンスがコイルアンテナ１７のインピーダンスよりも高いので、コイルアンテナ１８からの微弱な受信振幅電圧は、高周波トランスＩＲＴによって、図８に示すようにコイルアンテナ１７が直接同調回路３３ｅに接続された場合に比べて４倍に増幅されて受信部３３Ｂの同調回路３３ｅに供給される。その結果、インピーダンスの低いコイルアンテナ１７による受信効率の限界点の低さが改善され、通信ユニット３１は、図８のブロック図に示す構成の場合の受信効率に対して、図１６のブロック図の構成により通信効率の向上を図ることができる。
【００８０】
図１７は、コイルアンテナ１７および１８間のアンテナ間隔に対する通信ユニット３１および４１の受信効率特性を示すグラフである。図１７において、曲線Ａは、通信ユニット４１（図９のブロック図）の受信効率を示し、曲線Ｂは、高周波トランスＩＲＴ有りの場合の通信ユニット３１（図１６のブロック図）の受信効率を示し、曲線Ｂ′は、高周波トランスＩＲＴ無しの場合の通信ユニット３１（図８のブロック図）の受信効率を示す。図１７を見ると、通信ユニット３１の受信効率は、高周波トランスＩＲＴの挿入によって、高周波トランスＩＲＴ無しの場合の曲線Ｂ′から曲線Ｂまで向上し、曲線Ａで示す通信ユニット４１の受信効率にほぼバランスしていることが分かる。
【００８１】
このように、インピーダンスの低いコイルアンテナ１７による受信効率の限界点の低さが改善され、容易に通信効率の向上がおこなわれ、２つの通信ユニット３１および４１の受信効率をバランスさせることができ、結果的に、コイルアンテナ１７とコイルアンテナ１８間の通信可能な距離を広げることが可能になる。また、高周波トランスＩＲＴの挿入効果として、通信波形を正弦波でコイルアンテナに供給した場合、高周波トランスＩＲＴなしではアンテナインピーダンスが低い場合は波形がなまり受信部への伝達効率が同じピーク電圧でも落ちてしまうが、高周波トランスＩＲＴを介することで波形整形され、受信効率が向上するという効果もある。
【００８２】
なお、上述の場合と反対に、コイルアンテナ１８のインピーダンスがコイルアンテナ１７のインピーダンスより低い場合には、通信ユニット４１のコイルアンテナ１８と送信部４３Ａおよび受信部４３Ｂとの間にインピーダンス調整用トランスを挿入すれば良い。また、上述の説明では、高周波トランス３３ｇは、送信ドライバ３３ｃ側の巻数とコイルアンテナ１７側の巻数との比を、たとえば４：１としているが、この巻数比は、通信ユニット３１および４１の受信効率のアンバランスの程度に応じて適宜変更することができる。
【００８３】
次に、本発明によるスライドドア用非接触近距離通信装置の第２の実施形態について、図１８から図２３を参照して説明する。なお、上述の第１の実施形態と同じ構成要素は、同一符号を付す。
【００８４】
この第２の実施形態では、図１から図１１に示した第１の実施形態における通信ユニット３１および４１の構成に若干の変更を加えて、半二重式双方向通信のセキュリティ用としてＩＤコードを導入し、通信ユニット３１および４１が、それぞれ、動作モードとして通常通信モードとＩＤコード書き換えモードを有し、通信ユニットの交換時にＩＤコードを書き換え可能になるように構成している。
【００８５】
図１８および図１９は、第２の実施形態における通信ユニット３１および４１の詳細なブロック図である。図１８の通信ユニット３１は、図８に示す第１の実施形態における通信ユニット３１と同一の構成要素を含むが、さらに、ＣＰＵ３４のＩＤ端子よりＩＤ書き換え制御信号がデータ通信回路３３における送信部３３Ａの送信ドライバ３３ｃに供給されるという構成が追加されている。そして、通信ユニット３１は、上述のＩＤコードと各種スイッチ３５等から与えられた指示信号に基づくデータとをシリアル通信形式の送信データ（Ｔｘ）として、ＣＰＵ３４から変調回路３３ａへ供給する。
【００８６】
また、図１８における受信部３３Ｂの復調回路３３ｆには、図２０の詳細なブロック図に示すように、図１０に示す第１の実施形態における復調回路３３ｆの構成に加えて、第２のコンパレータとしてのコンパレータ３３ｆ３が備えられている。このコンパレータ３３ｆ３は、検波回路３３ｆ１の検波出力が入力され、検波出力の振幅を、第１のコンパレータとしてのコンパレータ３３ｆ２で使用される第１のスレショールドレベルより高い第２のスレショールドレベルと比較して、ＩＤコードを取得し、ＣＰＵ３４に供給する。
【００８７】
次に、図１９は、第２の実施形態における通信ユニット４１の詳細なブロック図である。図１９の通信ユニット４１は、図９に示す第１の実施形態における通信ユニット４１と同一の構成要素を含むが、さらに、ＣＰＵ４４のＩＤ端子よりＩＤ書き換え制御信号が、データ通信回路４３における送信部４３Ａの送信ドライバ４３ｃに供給されるという構成が追加されている。そして、通信ユニット４１は、上述のＩＤコードと各種スイッチ４５等から与えられた指示信号に基づくデータとをシリアル通信形式の送信データ（Ｔｘ）として、ＣＰＵ４４から変調回路４３ａへ供給する。
【００８８】
また、図１９における受信部４３Ｂの復調回路４３ｆには、図２１の詳細なブロック図に示すように、図１１に示す第１の実施形態における復調回路４３ｆの構成に加えて、第２のコンパレータとしてのコンパレータ４３ｆ３が備えられている。このコンパレータ４３ｆ３は、検波回路４３ｆ１の検波出力が入力され、検波出力の振幅を、第１のコンパレータとしてのコンパレータ４３ｆ２で使用される第１のスレショールドレベルより高い第２のスレショールドレベルと比較して、ＩＤコードを取得し、ＣＰＵ４４に供給する。
【００８９】
次に、上述の構成を有する第２の実施形態に係るスライドドア用非接触近距離通信装置の動作について、図２３の信号波形図を参照しながら説明する。
【００９０】
まず、通常通信モード時の動作について説明する。通信ユニット３１および４１は、通常状態では、通常通信モードで動作しており、スイッチ３５等から与えられた指示信号に基づくデータを含む被変調波による微弱な出力でコイルアンテナ１７および１８を介して通信を行い、電磁結合に起因する外部へのノイズの低減を図る。この通常通信モード時には、ＣＰＵ３４および４４のＩＤ端子のＩＤコード書き換え制御信号はハイレベル（たとえば、５ボルト）を維持し、送信ドライバ３３ｃおよび４３ｃの送信出力レベルは、通常通信モード用の微小出力になるように設定されている。
【００９１】
そこで、通信ユニット３１から通信ユニット４１へＩＤコードおよびデータを送信する場合は、通信ユニット３１のＣＰＵ３４は、送信許可状態時に、１２５ｋＨｚクロックパルスを変調回路３３ａに供給すると共に、ＩＤコードと各種スイッチ３５等から与えられた指示信号に基づくデータとを送信データ（Ｔｘ）としてシリアル通信形式で受け取り、変調回路３３ａに供給する。変調回路３３ａは、１２５ｋＨｚクロックパルスをベース信号として、上記送信データ（Ｔｘ）によりオンオフ変調し、被変調波出力を波形整形フィルタ３３ｂに供給する。この被変調波出力により、送信ドライバ３３ｃを介してコイルアンテナ１７が駆動される。
【００９２】
通信ユニット４１は、コイルアンテナ１７から送信された被変調波を電磁誘導結合によりコイルアンテナ１８で受信する。受信された被変調波は、受信部４３Ｂに供給され、復調回路４３ｆ中の第１のコンパレータとしてのコンパレータ３３ｆ２に供給され、第１のスレショールドレベルと比較されてシリアル通信形式の受信データ（Ｒｘ（＝Ｔｘ））が取得され、ＣＰＵ４４に供給される。ＣＰＵ４４は、供給された受信データ（Ｒｘ）に含まれるＩＤコードを内部メモリ（図示しない）に予め記憶されているＩＤコードと比較、照合する。比較されたＩＤコードが一致しない場合は、ＣＰＵ４４は、受信データ（Ｒｘ）に含まれるデータを無効とする。
【００９３】
比較されたＩＤコードが一致する場合は、ＣＰＵ４４は、受信データ（Ｒｘ）に含まれるデータを有効とし、その内容に応じて、スライドドア側の補機、たとえばパワーウインドウモータ、ドアロックモータや各種スイッチ等を制御すると共に、対応するインジケータ４６を点灯させる。
【００９４】
次に、ＩＤコード書き換えモード時の動作について説明する。通信ユニット３１が故障により交換された場合は、交換後の通信ユニット３１は、交換前の通信ユニット３１と異なる固有のＩＤコードを有するので、この場合には、送信許可状態の時に、交換後の通信ユニット３１のＩＤ端子を外部から制御することでＩＤコード書き換え制御信号をハイレベルからローレベル（たとえば、ゼロボルト）に低下させることにより、通信ユニット３１は、ＩＤコード書き換えモードとなる。
【００９５】
ＩＤコード書き換えモード時、通信ユニット３１の送信部３３Ａの送信ドライバ３３ｃは、ＣＰＵ３４からローレベルのＩＤコード書き換え制御信号が供給されることにより、その送信出力レベルが、通常通信モードレベルより大きいＩＤコード書き換えモードレベルへ切り換えられる。そして、交換後の通信ユニット３１の内部メモリに予め記憶されている新ＩＤコードのみが、変調回路３３ａに供給され、変調回路３３ａは、１２５ｋＨｚクロックパルスをベース信号として、上記新ＩＤコードにより一定の短時間内にオンオフ変調し、被変調波出力を波形整形フィルタ３３ｂに供給する。この被変調波出力により、送信ドライバ３３ｃを介してコイルアンテナ１７が駆動される。
【００９６】
通信ユニット４１は、受信許可状態にあり、コイルアンテナ１７から送信された被変調波を電磁誘導結合によりコイルアンテナ１８で受信する。コイルアンテナ１８で受信された被変調波は、図２３に示すように、通信ユニット３１からの送信出力レベルが大きいため通常通信モード時の振幅より大きい振幅となる。この大きい振幅を有する被変調波は、受信部４３ｂに供給され、検波回路４３ｅで検波され、検波出力が復調回路４３ｆ中の第１のコンパレータとしてのコンパレータ４３ｆ２および第２のコンパレータとしてのコンパレータ４３ｆ３に供給される。ＩＤコード書き換えモード時に受信された被変調波を検波した検波出力の振幅は、コンパレータ４３ｆ２の第１のスレショールドレベルおよびコンパレータ４３ｆ３の第２のスレショールドよりも大きくなるように設定されている。
【００９７】
したがって、復調回路４３ｆ中のコンパレータ４３ｆ３において、検波回路４３ｆ１からの検波出力が、第１および第２のスレショールドレベルとの比較で第２のスレショールドレベルからの出力時が優先され、新ＩＤコードが取得され、ＣＰＵ４４に供給される。ＣＰＵ４４は、内部メモリに予め記憶されている旧ＩＤコードを、コンパレータ４３ｆ３から供給された新ＩＤコードで書き換える。
【００９８】
次いで、通信ユニット４１が受信許可状態から送信許可状態になり、ＣＰＵ４４は、ＩＤコード書き換え完了通知信号を送信データＴｘとして変調回路４３ａに供給し、このＩＤコード書き換え完了通知信号を含む被変調波が、波形整形フィルタ４３ｂ、送信のドライバ４３ｃおよびコイルアンテナ１８を介して、通信ユニット３１のコイルアンテナ１７で受信される。
【００９９】
コイルアンテナ１７で受信された被変調波は、受信部３３Ｂに供給され、復調回路３３ｆで復調され、ＩＤ書き換え完了通知信号が取得され、ＣＰＵ３４に供給される。ＣＰＵ３４は、供給されたＩＤ書き換え完了通知信号に基づき、ＩＤ端子のＩＤコード書き換え制御信号をローレベルからハイレベルに切り換え、ＩＤコード書き換えモードから通常通信モードに復帰させる。
【０１００】
次に、通信ユニット４１から通信ユニット３１へＩＤコードおよびデータを送信する場合および通信ユニット４１から通信ユニット３１へ新ＩＤコードを送信して書き換える場合は、上述の送信、受信を入れ替えれば良い。
【０１０１】
次に、上述のように動作する通信ユニット３１および４１におけるＣＰＵの処理を図２２のフローチャートで説明する。まず、ＩＤコード書き換えモードにセットするか否かが判定され（ステップＳ１）、外部制御によりＩＤコード書き換えモードがセットされていない場合は、通常通信モードとなり、ＣＰＵ３４（４４）のＩＤ端子のＩＤコード書き換え制御信号のレベルをハイレベル（５Ｖ）に維持することにより送信ドライバ３３ｃ（４３ｃ）の送信出力レベルを通常通信モードレベル（送信出力レベル（小））にする（ステップＳ２）。
【０１０２】
次いで、ＣＰＵ３４（４４）は、コイルアンテナ１７（１８）で受信した受信信号レベルが大きいか小さいかを判定し（ステップＳ３）、受信レベルが小さければ、通常通信モードで処理し（ステップＳ４）、次いで処理を終了する。一方、受信レベルが大きければ、新ＩＤコードを受信し（ステップＳ５）、次いで新ＩＤコードで予め記憶されている旧ＩＤコードを書き換え（ステップＳ６）、次いで、ＩＤコード書き換え完了通知信号を送信し（ステップＳ７）、次いで処理を終了する。
【０１０３】
次に、ステップＳ１でＩＤコード書き換えモードがセットされた場合は、ＣＰＵ３４（４４）のＩＤ端子のＩＤコード書き換え制御信号のレベルをハイレベル（５Ｖ）からローレベル（０Ｖ）に切り換えることにより送信ドライバ３３ｃ（４３ｃ）の送信出力レベルをＩＤコード書き換えモードレベル（送信出力レベル（大））にする（ステップＳ８）。
【０１０４】
次いで、ＣＰＵ３４（４４）は、コイルアンテナ１７（１８）で受信した受信信号レベルが大きいか小さいかを判定し（ステップＳ９）、受信レベルが小さければ、通常通信モードで処理し（ステップＳ１０）、次いで処理を終了する。
【０１０５】
一方、受信レベルが大きければ、新ＩＤコードを受信し（ステップＳ１１）、次いで新ＩＤコードで予め記憶されている旧ＩＤコードを書き換え（ステップＳ１２）、次いで、ＩＤコード書き換え完了通知信号を送信し（ステップＳ１３）、次いで処理を終了する。
【０１０６】
以上説明したように、本発明によるスライドドア用非接触近距離通信装置の第２の実施形態によれば、半二重式双方向通信のセキュリティ用としてＩＤコードを導入したので、データの送受信に対してセキュリティ機能が作用し、外部磁界等の要因による誤動作を回避することができる。また、一方の通信ユニットの故障時に、他方の正常な通信ユニットを取り替える必要が無く、交換後の通信ユニットの新ＩＤコードで書き換えることができるので、メンテナンス性が良く、修理コストが安価になる。なお、第２の実施形態においても、２つの通信ユニット間で双方向通信を行うに当たり、たとえば、一方の通信ユニットに接続されているコイルアンテナのインピーダンスが、他方の通信ユニットに接続されているコイルアンテナのインピーダンスより低いため、２つの通信ユニットの受信効率がアンバランスとなる場合は、上述の第１の実施形態と同様に、受信効率の悪い方の通信ユニットの送信部および受信部とコイルアンテナとの間にインピーダンス調整用トランスを挿入することによって、受信効率を向上させ、２つの通信ユニットの受信効率をバランスさせることができる。
【０１０７】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【０１０８】
たとえば、上述の実施の形態では、１組のレールおよびスライド部と、１組の車体側およびスライドドア側のアンテナ部材が設けられているが、これらを複数組み備えても良い。
【０１０９】
また、車体側およびスライドドア側に配置される通信ユニットの構成は、上述の実施形態の構成に限らず、他の構成とすることができる。
【０１１０】
また、上述の実施形態では、インピーダンス調整用トランスを一方の通信ユニットに挿入しているが、両方の通信ユニットに挿入して受信効率の向上およびバランスを図ることもできる。
【０１１１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、車体側とスライドドア側の間で安価で簡易な電磁結合による非接触データの送受信が半二重式双方向通信の形態で常時可能になる。しかも、微弱な出力による通信であるので、外部へのノイズの放出が抑えられると共に他の通信と干渉することなく、必要なデータを送受信することができる。また、本装置の取り付けは、従来のような電線の屈曲による断線の心配がいらなくなり、水、埃等による電気的不良の心配も改善でき、信頼性の向上になる。
【０１１２】
請求項２記載の発明によれば、受信効率を向上させて、２つの通信ユニットの受信効率をバランスさせることができる。
【０１１３】
請求項３記載の発明によれば、確実にデータの送受信ができかつ安価に構成することができる。
【０１１４】
請求項４記載の発明によれば、低消費電力で待機することができる。
【０１１５】
請求項５記載の発明によれば、オンオフ変調されたデータを確実に復調することができる。
【０１１６】
請求項６記載の発明によれば、データの送受信に対してセキュリティ機能が作用し、外部磁界等の要因による誤動作を回避することができる。
【０１１７】
請求項７記載の発明によれば、受信効率を向上させて、２つの通信ユニットの受信効率をバランスさせることができる。
【０１１８】
請求項８記載の発明によれば、変調回路におけるベース信号としてマイクロコンピュータのクロックパルスを利用しており、別個のベース信号発生回路を要しないので、確実にデータの送受信ができかつ安価に構成することができる。
【０１１９】
請求項９記載の発明によれば、低消費電力で待機することができる。
【０１２０】
請求項１０記載の発明によれば、一方の通信ユニットの故障時に、他方の正常な通信ユニットを取り替える必要が無く、交換後の通信ユニットの新ＩＤコードで書き換えることができるので、メンテナンス性が良く、修理コストが安価になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスライドドア用非接触近距離通信装置が適用される自動車の一例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明のスライドドア用非接触近距離通信装置の第１の実施形態を示す図であり、（Ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図３】第１のアンテナ部材の構成例を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、図３の第１のアンテナ部材の平面図、背面図、および平面図におけるＢ−Ｂ線断面図である。第２のアンテナ部材として他の構成例を示す図である。
【図５】図３の第１のアンテナ部材をロアレールに装着した状態を示す略図である。
【図６】本発明のスライドドア用非接触近距離通信装置の電気的構成図である。
【図７】図６における通信ユニットの構成例を示すブロック図である。
【図８】図７における通信ユニットの詳細なブロック図である。
【図９】図７における通信ユニットの詳細なブロック図である。
【図１０】図８における通信ユニット中の受信部の詳細なブロック図である。
【図１１】図９における通信ユニット中の受信部の詳細なブロック図である。
【図１２】通信ユニットにおける各部の信号波形図である。
【図１３】通信ユニットにおける送信エラー処理時の各部の信号波形図である。
【図１４】通信ユニットにおける受信エラー処理時の各部の信号波形図である。
【図１５】通信ユニットにおけるスリープ、ウェイクアップ処理時の各部の信号波形図である。
【図１６】本発明のスライドドア用非接触近距離通信装置の第２の実施形態における通信ユニットの構成例を示すブロック図である。
【図１７】図１６の通信ユニットにおけるアンテナ間隔に対する通信ユニットの受信効率特性を示すグラフである。
【図１８】図１６における通信ユニット中の受信部の詳細なブロック図である。
【図１９】図１７における通信ユニット中の受信部の詳細なブロック図である。
【図２０】通信ユニットにおける処理を示すフローチャートである。
【図２１】通信ユニットにおける各部の信号波形図である。
【図２２】通信ユニットＣＰＵの処理を示すフローチャートである。
【図２３】通信ユニットにおける各部の信号波形図である。
【符号の説明】
１　　スライドドア
２　　車体
５　　ロアレール（レール）
５ａ　取付穴
７　　ロアローラ部（スライド部）
１７　コイルアンテナ（第１のアンテナ部材）
１８　コイルアンテナ（第２のアンテナ部材）
３１　通信ユニット（第１の通信ユニット）
３３　データ通信回路
３３Ａ　送信部
３３Ｂ　受信部
３３ａ　変調回路
３３ｂ　波形整形フィルタ
３３ｃ　送信ドライバ
３３ｄ　制御部
３３ｅ　同調回路
３３ｆ　復調回路
３３ｆ１　検波回路
３３ｆ２　コンパレータ（第１のコンパレータ）
３３ｆ３　コンパレータ（第２のコンパレータ）
３４　ＣＰＵ
４１　通信ユニット（第２の通信ユニット）
４３　データ通信回路
４３Ａ　送信部
４３Ｂ　受信部
４３ａ　変調回路
４３ｂ　波形整形フィルタ
４３ｃ　送信ドライバ
４３ｄ　制御部
４３ｅ　同調回路
４３ｆ　復調回路
４３ｆ１　検波回路
４３ｆ２　コンパレータ（第１のコンパレータ）
４３ｆ３　コンパレータ（第２のコンパレータ）
４４　ＣＰＵ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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