(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信する偏波面が互いに異なるように配置されたスロットアンテナ（３２）とループアンテナ（３３）とを有し、前記スロットアンテナと前記ループアンテナとの双方に同一のデータフレームを送信させる手段（３１、３４、３６、３８）を有し、
前記スロットアンテナと前記ループアンテナは多層基板（３）上の導体パターンであり、前記スロットアンテナは前記多層基板の上面と底面に形成されたコの字型の導体の端点同士がスルーホールを介して接続されたものであり、前記ループアンテナは前記多層基板の内層でコの字形に形成されたものであることを特徴とする携帯型送信器。
【請求項２】
送信する偏波面が互いに異なるように配置されたスロットアンテナ（３２）と電界型アンテナ（３７）とを有し、前記スロットアンテナと前記電界型アンテナの双方に同一のデータフレームを送信させる手段（３１、３４、３６、３８）を有し、
前記スロットアンテナと前記電界型アンテナは両面基板（３）上の導体パターンであり、前記スロットアンテナは前記両面基板の上面と底面に形成されたコの字型の導体の端点同士がスルーホールを介して接続されたものであり、前記電界型アンテナは、前記両面基板の上面と底面に形成された直線状の導体の一方の端点同士がスルーホールを介して接続された構成を成す線状アンテナ（３７ａ）と、前記両面基板の前記底面に配置されたグラウンド面パターン（３７ｂ）とで構成されたものであり、
前記グラウンド面パターン（３７ｂ）は、前記両面基板の底面に形成された前記スロットアンテナのコの字型の導体に挟まれた位置にあることを特徴とする携帯型送信器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型送信器に関するもので、例えばキーレスエントリーシステムにおいて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
キーレスエントリーシステム等では送信器として携帯型のものが使われている。このような通信システムにおいては、従来から携帯型送信器から単一の偏波が送信されるようになっている。その場合、送信器の傾きによっては偏波の方向が受信アンテナの向きと不整合になり、通信システムの安定性の面で問題がある。
【０００３】
一方、一般に通信システムの安定性を増すための手段として、独立に電波を受信できる２種類のアンテナを使用して電波受信の不整合を回避するという、受信ダイバーシティと呼ばれる技術がある。その受信ダイバーシティの一種として、互いに異なる偏波を受信できる２種類のアンテナを使用する手法である偏波ダイバーシティがある。
【０００４】
この偏波ダイバーシティをキーレスエントリーシステム等の通信システムで使用すれば通信品質が安定することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、受信アンテナの製造コストや大きさを抑えることが重要な課題となっているキーレスエントリーシステム等の分野では、装置が大がかりとなる等の問題がある受信ダイバーシティを採用するには困難がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、送信側で２つの偏波を送ることによって通信の安定性を増すことができる携帯型送信器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１、２記載の発明は、下記のような特徴を有している。
【００１１】
２種類のアンテナで異なる偏波を送信する携帯型送信器として、請求項１記載の発明ではスロットアンテナ（３２）とループアンテナ（３３）を用い、それらに同一のデータフレームを送信させることを特徴としている。
【００１２】
さらに請求項１記載の発明では、このスロットアンテナとループアンテナによる組み合わせの具体的な例として多層基板（３）上の導体パターンを用い、スロットアンテナは多層基板の上面と底面に形成されたコの字型の導体の端点同士がスルーホールを介して接続されたものであり、ループアンテナは多層基板の内層でコの字形に形成されたものであることを特徴としている。
【００１３】
また、２種類のアンテナで異なる偏波を送信する携帯型送信器として、請求項２記載の発明ではスロットアンテナと（３２）電界型アンテナ（３７）を用い、それらに同一のデータフレームを送信させることを特徴としている。
【００１４】
さらに請求項２記載の発明では、このスロットアンテナと電界型アンテナによる組み合わせの具体的な例として両面基板（３）状の導体パターンを用い、スロットアンテナは両面基板の上面と底面に形成されたコの字型の導体の端点同士がスルーホールを介して接続されたものであり、電界型アンテナは両面基板の上面と底面に形成された直線状の導体の一方の端点同士がスルーホールを介して接続された構成を成す線状アンテナ（３７ａ）と、両面基板の前記底面に配置されたグラウンド面パターン（３７ｂ）とで構成されたものであることを特徴としている。さらに請求項２記載の発明では、前記グラウンド面パターン（３７ｂ）は、前記両面基板の底面に形成された前記スロットアンテナのコの字型の導体に挟まれた位置にあることを特徴とする。
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図２に本発明の第１実施形態である車載用キーレスエントリーシステムの概略を示す。車載用キーレスエントリーシステムとは、人が携帯型送信器２を持ち、その携帯型送信器２で自動車内に設置されている受信機１と通信することで、機械式キーを使うことなく自動車のドアを施錠、解錠することができる方式である。受信機１は受信回路１１、受信アンテナ１２により構成される。
【００１６】
図１は携帯型送信器２内に収納された送信回路基板３（以下単に基板という）の構造を示したものである。これは多層基板を用いて形成されている。使用電力については、基板３外部に置かれた電池から供給される。この図１では見易さに配慮し、基板３の厚みを実際の比率より拡大して描画してある。送信する偏波面が異なるように配置された２種類の送信アンテナとして、スロットアンテナ３２とループアンテナ３３が基板３上の導体パターンとして形成されている。送信出力の効率を上げるため、パターン幅は可能な限り広く取っている。アンテナ線の基板３に垂直な部分はスルーホールで構成されている。
【００１７】
スロットアンテナ３２はスケルトンスロットを基板３の側面に沿ってコの字型に折り曲げた形になっており、構成としては基板３の上面と底面に形成されたコの字型の導体の端点同士がスルーホールを介して接続されるというものになっている。
【００１８】
このスロットアンテナ３２は整合用コンデンサ３２３で整合を取り、給電点３２１、３２２で給電されている。このうち、３２２がグラウンド側である。
【００１９】
ループアンテナ３３は基板３の内層でコの字型に形成されており、端点の３３１と３３２で給電されている。このうち３３２がグラウンド側である。
【００２０】
送信信号を出力する送信回路３１は高周波スイッチ３４に繋がり、ここで上記アンテナへの給電点３２１又は給電点３３１のいずれに給電するかが切り替えられる。高周波スイッチ３４には、専用ＩＣまたは高周波ダイオードによる切り替え回路を用いる。
【００２１】
高周波スイッチ３４の出力側には、各アンテナのインピーダンスを整合するために整合回路３５１および３５２がそれぞれ付加されている。マイコン３６は送信回路３１にデータフレームを送り、同時に高周波スイッチ３４の切り替えタイミングを制御するものである。データフレームは、個々の車固有の識別データと施錠、解錠等の命令データとからなる、キーレスエントリーシステムにおける通信データの基本単位である。
【００２２】
同じ回路をブロック図で記述したものを図３に示し、これにより本実施形態の作動について説明する。自動車のドアの施錠、解錠を行う際、携帯型送信器の図中に記載していないスイッチを人が押す。するとマイコン３６はスイッチが押されたことを感知し、全く同一のデータフレームを複数回連続して生成し、それらを送信回路３１に送る。この際、１個のデータフレームの送信を完了するたびに高周波スイッチ３４を制御し、出力先の送信アンテナを切り替える。データーフレームを受け取った送信回路３１はそれをアンテナ３２、３３の送信信号に変換し、高周波スイッチ３４はマイコン３６に制御された通りに出力を各アンテナ３２、３３に振り分ける。
【００２３】
図１中の３次元座標軸のＸ軸方向に進む電波において、スロットアンテナ３２はＺ軸方向の偏波を、ループアンテナ３３はＹ軸方向の偏波を発生し、これらは互いに直交する。したがって、Ｘ軸方向が携帯型送信器２の前方となるように構成することで、受信アンテナ１２がどのような向きに設置されていても、また、操作者が携帯型送信器２をどのような傾きに保持して送信しても、いずれかのアンテナ（３２、３３）の発する偏波が受信機１のアンテナ２によって良好に受信される。これにより、偏波方向の不整合が原因で受信不良となることが避けられ、通信の安定性が向上する。
【００２４】
なお、本実施形態において、上記した送信回路３１と、高周波スイッチ３４と、マイコン３６とは、２種類の送信アンテナを交互に切り替えて同一のデータフレームを送信させる手段を構成している。
【００２５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態は、上記第１実施形態において基板３上で使用する送信アンテナを別の構成にしたものである。図４は携帯型送信器２内に収納された基板３の構造を示したものである。これは両面基板を用いて形成されており、図４では図３同様見易さに配慮し、基板３の厚みを実際より拡大して描画してある。基板３上には第１実施形態と同様に配されたスロットアンテナ３２に加え、導体パターンとしての電界型アンテナ３７が線状アンテナ３７ａとグラウンド面パターン３７ｂとから構成されている。送信出力の効率を上げるため、パターン幅は可能な限り広く取っている。
【００２６】
線状アンテナ３７ａは基板３の上面と底面に形成された直線状の導体の一方の端点同士がスルーホールを介して接続されるという構成となっており、その端点３７１で給電される。この線状アンテナ３７ａは送信回路３１のグラウンド側が基板３の底面に施されたグラウンド面パターン３７ｂに接続されているため、線状アンテナ３７ａとグラウンド面パターン３７ｂは電界型アンテナ３７を構成する。この電界型アンテナ３７とスロットアンテナ３２とが、基板３上の導体パターンとして構成された偏波面の異なる２種類のアンテナとなる。
【００２７】
高周波スイッチ３４とマイコン３６との構成および作動については、第１実施形態と同様である。
【００２８】
図４中の３次元座標軸のＸ軸方向に進む電波において、スロットアンテナ３２はＺ軸方向の偏波を発生し、線状アンテナ３７ａはＹ軸方向の偏波を発生するので、これらは互いに直交する。したがって、Ｘ軸方向が携帯型送信器２の前方となるように構成することで、受信アンテナ１２がどのような向きに設置されていても、また、操作者が携帯型送信器２をどのような傾きに保持して送信しても、いずれかのアンテナ（３２、３７）の発する偏波が受信機１のアンテナ２によって良好に受信される。その結果、本実施形態も第１実施形態と同様の効果を奏することとなる。
【００２９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の携帯型送信器２の構成を図５に示す。これは、上記第１実施形態において基板３の構成を変更し、高周波スイッチ３４に代えて移相回路３８を設置したものである。スロットアンテナ３２、ループアンテナ３３、マイコン３６、給電点３２１、３２２、３３１、３３２、整合用コンデンサ３２３については第１実施形態と同様の構成となっている。給電点３２１でスロットアンテナ３２と繋がっている整合回路３５１は、もう一方で送信回路３１と直接接続されている。給電点３３１でループアンテナ３３と繋がっている整合回路３５２は、もう一方で移相回路３８を間に介して送信回路３１に接続されている。
【００３０】
同じ回路をブロック図で記述したものを図６に示し、これによって本実施形態の作動について説明する。マイコン３６から送られたデータフレームは、送信回路３１で２つの同じ送信信号として分岐し、一方が整合回路３５１を経由し、スロットアンテナ３２の給電点３２１へ給電される。他方は移相回路３８と整合回路３５２を経由し、ループアンテナ３３の給電点３３１へ給電されるが、その際移相回路３８によって位相を９０度ずらされる。
【００３１】
図５中の３次元座標軸のＸ軸方向に進む電波において、スロットアンテナ３２はＺ軸方向の偏波を、ループアンテナ３３はＹ軸方向の偏波を同時に発生する。ただし、移相回路３８においてループアンテナから出る偏波の位相が９０度遅らせられるため、Ｚ軸方向の偏波とＹ軸方向の偏波が９０度ずれ、結果としてＸ軸方向へ進む電波は円偏波となる。
【００３２】
携帯型送信器２をＸ軸が前方となるように構成することにより、受信アンテナ１２がどのような向きに設置されていても、また、操作者が携帯型送信器２をどのような傾きに保持して送信しても、回転する偏波面のうちのどれかが受信機１のアンテナ２によって良好に受信される。これにより、偏波方向の不整合が原因で受信不良となることが避けられ、通信の安定性が向上し、結果第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３３】
なお、本実施形態において、上記した送信回路３１と、マイコン３６と、移相回路３８とは、同一のデータフレームを送信信号の位相をずらせて２種類の送信アンテナに送信させる手段を構成している。
【００３４】
また、本実施形態において行った、高周波スイッチに代えて移相回路を使用するという手法は、そのまま第２実施形態にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の送信回路基板の構成図である。
【図２】キーレスエントリーシステムの概略図である。
【図３】第１実施形態の送信回路基板のブロック図である。
【図４】第２実施形態の送信回路基板の構成図である。
【図５】第３実施形態の送信回路基板の構成図である。
【図６】第３実施形態の送信回路基板のブロック図である。
【符号の説明】
１…受信機、２…携帯型送信器、１１…受信回路、１２…受信アンテナ、
３…送信回路基板、３１…送信回路、３２…スロットアンテナ、
３３…ループアンテナ、３４…高周波スイッチ、３６…マイコン、
３２１、３３１…給電点、３２２、３３２…給電点（グラウンド側）、
３２３…整合用コンデンサ、３５１、３５２…整合回路、
３７…電界型アンテナ、３７ａ…線状アンテナ、
３７ｂ…グラウンド面パターン、３８…移相回路。
【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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