(57)【要約】【課題】受信する周波数が変化しても簡単に形成できかつシールド機能を付加してノイズ低減を図る。【解決手段】外部機器からの信号を無線受信する車載用無線受信装置１０であって、メインプリント基板１１上に受信モジュール２０を備え、受信モジュール２０は、受信モジュール基板２１と、受信モジュール基板２１の少なくとも一側端縁から突出する側壁部２２ａと受信モジュール基板２１の上部を覆う上壁部２２ｂを有するシールド板の機能を兼用させた板状アンテナ２２を備え、受信モジュール基板２１上に板状アンテナ２２の側壁部２２ａと接続させる給電パターン２４と無線受信回路ＩＣ２６とが設けられ、受信モジュール２０をメインプリント基板１１に搭載し、板状アンテナ２２の側壁部２２ａの下端がメインプリント基板１１のグランドパターン１４に接続され、無線受信回路ＩＣ２６がメインプリント基板１１の無線受信パターン１５と接続される構成とする。【選択図】図１
2007150823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部機器からの信号を無線受信する車載用無線受信装置であって、
メインプリント基板上に搭載される受信モジュールを備え、
前記受信モジュールは、受信モジュール基板と、該受信モジュール基板の少なくとも一側端縁から突出する側壁部と該受信モジュール基板の上部を覆う上壁部を有するシールド板の機能を兼用させた板状アンテナを備え、
前記受信モジュール基板上に、前記板状アンテナの側壁部と接続させる給電パターンと、該給電パターンに接続される無線受信回路とが設けられ、
前記受信モジュールを前記メインプリント基板に搭載した状態で、前記板状アンテナの側壁部の下端が前記メインプリント基板のグランド回路に接続されると共に、前記無線受信回路がメインプリント基板の受信回路と接続される構成としていることを特徴とする車載用無線受信装置。
【請求項２】
前記受信モジュール基板に形成される給電パターンと無線受信回路との間に整合回路が形成される一方、前記メインプリント基板の受信回路はメインプリント基板に実装されるコネクタを介してワイヤハーネスと接続されている請求項１に記載の車載用無線受信装置。
【請求項３】
前記板状アンテナは、金属板をＬ字状に屈曲して形成した方形状の上壁部と、側部を一端側より切り取って他端を残して形成した前記側壁部とからなる板状の逆Ｆ形状のアンテナとし、方形状の上壁部の一辺の長さが受信波長の約λ／８またはその整数倍とされている請求項１または請求項２に記載の車載用無線受信装置。
【請求項４】
前記受信モジュール基板として、異なる周波数に対応する前記板状アンテナと、該板状アンテナと対応した前記整合回路を設けられた周波数対応の複数種類が用意され、
前記複数種類の受信モジュール基板を選択して、前記メインプリント基板に形成された取付部に取り付けられる請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車載用無線受信装置。
【請求項５】
前記受信モジュール基板に設ける前記無線受信回路は、該受信モジュール基板に実装された無線ＩＣ内に形成され、該無線ＩＣと接続された回路が前記メインプリント基板の受信回路と接続されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車載用無線受信装置。
【請求項６】
前記外部機器はユーザが所持するリモートキーレスエントリ用の携帯機や、タイヤに装着したタイヤセンサからなり、前記携帯機やセンサからの無線信号を受信するものである請求項１乃至請求項５のいずれか１項の記載の車載用無線受信装置。
【請求項７】
前記リモートキーレスエントリ用の携帯機からの無線信号の受信するキーレスレシーバユニットが車両のボデイ側に装着され、該キーレスレシーバユニット内に前記受信モジュール基板を備えたメインプリント基板が収容されている請求項６に記載の車載用無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用無線受信装置に関し、リモートキーレスエントリシステムやタイヤの空気圧監視システムの無線通信に好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、キーを鍵穴に挿入して操作することなく自動車のドアのロック操作及びアンロック操作を行うリモートキーレスエントリシステムが提供されており、このシステムはユーザが所持する携帯機からの無線信号を自動車側の無線装置のアンテナで受信してドアの施錠／解錠をリモートで行うものである。
さらに、タイヤに装着したタイヤセンサと車体側に装着してセンサ受信装置等とからなるタイヤの空気圧監視システムにおける無線装置など多数の無線装置が搭載されている。この種の無線装置において必要なアンテナの構造として、例えば、特開２００１−３５２５８７号公報（特許文献１）が提案されている。
【０００３】
この特許文献１に開示される無線受信装置は、図６に示すように、本体ケース２に内部に収容されるプリント基板３の左右両端よりアンテナ４ａ、４ｂが突設され、これらアンテナ４ａ、４ｂの基端部はプリント基板３上の所定の回路と半田付け接続されている。
このように、アンテナ４ａ、４ｂはプリント基板３に回路と半田接続され一体化された構造とされている。
ダイポール型アンテナの全長は受信電波の波長λの約λ／２であることが最も望ましいとされているため、上記アンテナ４ａと４ｂの合計長さを目的とする受信電波（例えば、リモートキーレスエントリシステムの携帯機から送信される電波）の波長の約λ／２とされ、アンテナ４ａ、４ｂの各長さを約λ／４として形成されている。
【０００４】
ところで、無線受信装置で受信する周波数は日本と海外で相違し、例えば、リモートキーレスエントリシステムにおいてリモコン操作に使用される周波数は、日本では３００ＭＨｚの周波数帯、欧州では４３０ＭＨｚの周波数帯が使用される。
周波数３００ＭＨｚの電波を受信する場合、最も受信効率の良いアンテナ長さは、ダイポール型アンテナの場合、各アンテナエレメントの長さλ／４は２０ｃｍ〜２５ｃｍとなる。
【０００５】
このように、受信する周波数帯が相違する場合には、アンテナの長さを相違させる必要があると共に、アンテナの長さと周波数のマッチングを整合させるために設ける整合回路も変更する必要がある。
よって、前記特許文献１のように、アンテナとプリント基板とが半田付けで一体化されていると、プリント基板およびアンテナの両方を新たに形成して無線受信装置を設ける必要がある。即ち、受信する周波数毎に専用品を設ける必要があり、その都度、無線受信装置全体を設計変更して製造しなければならず、コスト高になる問題がある。
【０００６】
さらに、特開２００５−４５６２５号公報（特許文献２）においては、ケース内にプリント基板とプリント基板に電気的に接続されるアンテナを有した無線受信装置が提案されている。アンテナがケースの壁面に一体に形成されているので、高いアンテナ利得を確保したまま、キーレスエントリー受信機の体格が小型化される。
しかし、受信回路はノイズを発生させるため、ノイズが周辺回路に与える影響を小さくするために別途シールドを行わなくてはならないという問題点があった。また、特許文献１の場合と同じく、受信周波数帯が相違する場合にはアンテナの長さや整合回路も変更する必要がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３５２５８７号公報
【特許文献２】特開２００５−４５６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、受信する周波数が変化した場合、該周波数に対応したアンテナを備えたモジュールのみを交換して、車両側と電線接続されるメインプリント基板は共用化できるようにしてコスト低減をはかり、同時に、受信回路に発生するノイズを低減するための手段を別途設ける必要を無くして、装置全体の小型化および部品削減を図ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、
外部機器からの信号を無線受信する車載用無線受信装置であって、
メインプリント基板上に搭載される受信モジュールを備え、
前記受信モジュールは、受信モジュール基板と、該受信モジュール基板の少なくとも一側端縁から突出する側壁部と該受信モジュール基板の上部を覆う上壁部を有するシールド板の機能を兼用させた板状アンテナを備え、
前記受信モジュール基板上に、前記板状アンテナの側壁部と接続させる給電パターンと、該給電パターンに接続される無線受信回路とが設けられ、
前記受信モジュールを前記メインプリント基板に搭載した状態で、前記板状アンテナの側壁部の下端が前記メインプリント基板のグランド回路に接続されると共に、前記無線受信回路がメインプリント基板の受信回路と接続される構成としていることを特徴とする車載用無線受信装置を提供している。
【００１０】
前記受信モジュール基板には給電パターンと無線受信回路との間に整合回路を形成し、受信する周波数と板状アンテナが多少整合しない場合にマッチングを図ることが好ましい。  
【００１１】
前記のように、アンテナを設けた受信モジュール基板をメインプリント基板と別個に形成し、これをメインプリント基板に取り付けることにより、受信周波数が相違する場合には、対応するアンテナを備えた受信モジュールを共用のメインプリント基板に搭載すればよい。
即ち、受信モジュール基板として、異なる周波数に対応する板状アンテナと、該板状アンテナと対応した前記整合回路を設けられた周波数対応の複数種類を用意しておき、これら複数種類の受信モジュール基板のうちから所要の受信モジュール基板を選択して、共用化したメインプリント基板に形成された取付部に取り付けることで、周波数対応の無線受信装置を簡単に製造することができる。具体的には、国内向けと海外向けとは受信モジュール基板だけを相違させればよい。また、受信モジュールは無線受信回路とアンテナを備えているので、受信モジュールの交換のみで、無線受信回路とアンテナの両方を交換できる。
さらに、受信モジュールに設ける板状アンテナは、該受信モジュール基板の側部と上部を覆う形状としているため、受信モジュール基板に対するシールド板の機能を兼用させることができる。
【００１２】
前記板状アンテナは、金属板をＬ字状に屈曲して形成した方形状の上壁部と、側部を一端側より切り取って他端を残して形成した前記側壁部とからなる板状の逆Ｆ形状のアンテナとし、方形状の上壁部の一辺の長さが受信波長の約λ／８またはその整数倍とされていることが好ましい。
このように、板状の逆Ｆ形状のアンテナとすると、方形状とした上壁部の一辺の長さを受信周波数の約λ／８まで小さくできるため、該上壁部で覆われる受信モジュール基板の大きさも対応させて小さくすれば、受信モジュール全体の小型化を図ることができる。
【００１３】
なお、板状アンテナはシールド機能を重視する場合、対向する側壁を備えた断面逆凹状としても良いし、さらに受信モジュール基板の全外周の四辺から立設するボックス形状としても良い。このような板状の逆Ｆ形状のアンテナとは異なる形状とした場合、メインプリント基板のグランド回路と接続する側壁部を除く側壁の下端は、メインプリント基板との間に隙間をあけても良いし、メインプリント基板の導体が形成されていない部分に固定してもよい。このように板状アンテナで受信モジュール基板を囲む領域を増加させるとシールド機能をより高めることができ、受信モジュールに発生するノイズを低減することができる。
また、板状アンテナは前記のように金属板を折り曲げ加工して形成する以外に、樹脂成形品の表面にメッキ、蒸着等で金属層を形成して板状アンテナとしてもよい。
【００１４】
受信モジュールの受信モジュール基板に設ける無線受信回路は、該受信モジュール基板に実装された無線受信ＩＣ内に形成し、該無線受信ＩＣと接続されたパターンを前記メインプリント基板の受信回路と接続することが好ましい。該メインプリント基板側の受信回路も実装した受信ＩＣ内に形成することが好ましい。
前記構成とすると、無線受信回路をＩＣで集積化できるので、受信モジュール基板およびメインプリント基板の小型化を図ることができる。
【００１５】
前記受信モジュールの受信モジュール基板の受信回路とメインプリント基板との受信回路の接続は端子ピンを介して半田接続でも良いし、コネクタ接続でもよい。
また、前記モジュール側の無線受信回路と電気接続するメインプリント基板の受信回路はメインプリント基板に実装されるコネクタを介してワイヤハーネスと接続している。
【００１６】
前記した本発明の車載用無線受信装置は、例えば、ユーザが所持するリモートキーレスエントリ用の携帯機からの無線信号や、車両に装着されたタイヤの空気圧監視用の送信機からの無線信号を受信するものに好適に用いることができる。
さらに、本発明の車載用アンテナ構造は、ＧＰＳ、ＶＩＣＳ，ＥＴＣ等の受信機としても好適に用いられる。
【００１７】
リモートキーレスエントリ用の携帯機からの無線信号の受信用とする場合には、前記無線装置を、ボディ側のインストルメントパネル内等に装着されるキーレスレシーバユニット内に収容することが好ましい。この場合、キーレスレシーバユニットをドア側に取り付けられる場合のキーレスレシーバユニットより大型化でき、メインプリント基板より受信モジュール基板を垂直方向に突設した構成としていても、キーレスレシーバユニット内に収容することができる。
【発明の効果】
【００１８】
上述したように、本発明では、板状アンテナを受信モジュール基板に取り付けた受信モジュールを、メインメインプリント基板とは別個に形成して、該メインプリント基板に取り付ける構成としているため、メインプリント基板を共用化できる一方、受信モジュールを受信電波の周波数に応じて製造しておくことで、受信電波に対応した受信モジュール基板のみを選択してメインプリント基板に取り付けて車載用無線受信装置を製造することができる。その結果、コストの低下および製造のスピード化を図ることができる。
また、受信モジュールは、板状アンテナを取り付けているため、該板状アンテナをシールド板と機能させることができ、受信モジュールから周辺回路へのノイズ発生を防止あるいは低減することができる。
さらに、板状アンテナは板状の逆Ｆ形状のアンテナとすると、該板状アンテナの上壁部の方形の一辺の長さを、受信電波の周波数の波長λに対して約λ／８とすることができ、板状アンテナの小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１（ａ）（ｂ）は第１実施形態を示す。
外部機器からの信号を無線受信する車載用無線受信装置１０は、メインプリント基板１１上に搭載される受信モジュール２０を有し、前記受信モジュール２０は、受信モジュール基板２１と、該受信モジュール基板２１の少なくとも一側端縁から突出する側壁部２２ａと該受信モジュール基板２１の上部全域を覆う上壁部２２ｂを有するシールド板の機能を兼用させた板状アンテナ２２を備えている。
【００２０】
受信モジュール２０の板状アンテナ２２は、図１、図２に示すように金属板をＬ字状に屈曲し、図２に示すように、側部を一端側より切り取って他端を残して形成した側壁部２２ａと、方形状の上壁部２２ｂとからなる逆Ｆ形状のアンテナの形状としている。
即ち、板状アンテナ２２は側壁部２２ａを備えた部分は断面逆Ｌ形状となり、側壁部２２ａがなく上壁部２２ａのみの部分とからなる。該上壁部２２ｂの一辺の長さは受信波長の約λ／８の寸法としている。
【００２１】
受信モジュール２０の前記受信モジュール基板２１は、板状アンテナ２２の上壁部２２ｂと略同一形状の方形として、該上壁部２２ｂで受信モジュール基板２１の上部全域が覆われる大きさとしている。該受信モジュール基板２１の一側部には、板状アンテナ２２の側壁部２２ａを貫通固定する開口２１ａを設けていると共に、該開口２１ａに先端が達する給電パターン２４を基板上面に形成し、開口２１ａに貫通固定した板状アンテナの側壁部２２ａと給電パターン２４とを半田づけして、電気接続すると共に板状アンテナ２２と受信モジュール基板２１とを固定している。
【００２２】
受信モジュール基板２１には、整合回路２３と無線受信回路ＩＣ２６とを実装し、整合回路２３を前記給電パターン２４と接続すると共に、該整合回路２３を給電パターン２５を介して無線受信回路ＩＣ２６と接続している。
前記無線受信回路ＩＣ２６は板状アンテナ２２で受信した無線信号にフィルタ処理や復調処理等の受信処理を施す無線受信回路を備え、前記整合回路２３は板状アンテナ２２の長さを受信する周波数とマッチングするための整合回路を備えている。
【００２３】
前記構成の受信モジュール２０を取り付けるメインプリント基板１１には、図１に示すように、一辺側に車両側のワイヤハーネス（図示せず）と接続するコネクタ１２を実装し、該コネクタ１２に挿入係止してワイヤハーネス側と電気接続する端子ピン１３をメインプリント基板１１上に突出させている。該メインプリント基板１１の他辺側に、所要の受信周波数を有する板状アンテナ２２を備えた前記受信モジュール２０を実装するようにしている。
【００２４】
前記受信モジュール２０を実装するメインプリント基板１１の領域には、板状アンテナ２２の側壁部２２ａを嵌合する取付孔１１ａを設け、該取付孔１１ａに挿入した側壁部２２ａをメインプリント基板１１に形成したグランドパターン１４と半田づけして、電気接続すると共に、板状アンテナ２２をメインプリント基板１１に固定している。
また、受信モジュール基板２１の搭載部の下面領域には、無線受信パターン１５を設け、該無線受信パターン１５に形成したピン孔に受信モジュール２０側の無線受信回路ＩＣ２６の端子ピン２６ａを挿入して半田つけして導通している。
【００２５】
前記メインプリント基板１１上に設けた無線受信パターン１５はメインプリント基板１１の受信回路を構成し、メインプリント基板１１に実装したマイコン１８を介して前記コネクタ１２と接続した端子ピン１３の一部と接続している。
このように、受信モジュール２０の無線受信ＩＣ２６とメインプリント基板１１の無線受信パターン１５とを電気接続し、かつ、板状アンテナ２２はメインプリント基板１１のグランドパターン１４と電気接続している。
また、無線受信ＩＣ２６の代わりにＬＡＮトランシーバ（図示せず）を用い、マイコン１８とコネクタ１２に接続した端子ピン１３の間にＬＡＮトランシーバを介在させ、マイコン１８とＬＡＮトランシーバをＬＡＮで接続してもよい。
【００２６】
前記構成からなる無線受信装置では、メインプリント基板１１に対して受信モジュール２０を搭載する構成としているため、メインプリント基板１１は共用化できる一方、受信モジュール基板２１は受信する周波数に対応する板状アンテナ２２を形成すると共に該アンテナ２２に適した整合回路２３を備えた受信モジュール２０を複数種類用意しておくと、無線受信装置１０が受信する周波数に適した板状アンテナ２２を備えた受信モジュール２０を、メインプリント基板１１に取り付けることができる。
【００２７】
また、受信モジュール２０のアンテナは板状逆Ｆ型のアンテナ２２とし、その上壁部２２ｂで受信モジュール基板２１の上部の全領域を覆う構成としているため、シールド板の機能を付与することができる。その結果、受信モジュール２０から周辺機器へのノイズを低減できると同時に、周辺機器から受信モジュール２０へのノイズも低減できる。
【００２８】
さらに、板状の逆Ｆ形状のアンテナ２２の上壁部２２ｂを方形とし、その一辺の長さを受信電波の周波数の波長λに対して約λ／８となるように形成できるため、板状の逆Ｆ形状のアンテナの小型化を図ることができる。
【００２９】
なお、前記板状の逆Ｆ形状のアンテナ２２は、前記実施形態に限定されず、図３（Ａ）に示すように、前記側壁部２２ａと接する上壁部２２ｂの対向辺を折り曲げて対向する側壁部２２ｃを設けた構成としてもよい。該側壁部２２ｃは受信モジュール基板２１の表面との間に隙間を有する寸法としている。該形状とすると、シールド機能を高めることができる。
さらに、図３（Ｂ）に示すように、ボックス形状の樹脂成形品を設け、該樹脂成形品の表面をメッキして図中クロス斜線で示す金属層２２’を形成し、該金属層２２’は側壁部では一部のみ下端まで金属層を設ける一方、残部は受信モジュール基板２１に達しない領域まで金属層２２’としている。
【００３０】
図４は第２実施形態を示す。該第２実施形態では、前記第１実施形態の無線受信装置１０を、リモートキーレスエントリシステム（ＲＫＥ）に適用している。
詳細には、ユーザが所持する携帯機５２からの無線信号を受信する受信アンテナを備えたキーレスレシーバユニット５１を自動車５０のインスツルメントパネル内に装着している。
前記キーレスレシーバユニット５１内には、図１、図２に示すメインプリント基板１１に受信モジュール２０を組み込んだ無線受信装置１０を収容している。
【００３１】
前記キーレスレシーバユニット５１はインストルメントパネル内に装着するため、ドアに装着されている従来のキーレスレシーバユニットと比較すると大型化することができる。よって、該キーレスレシーバユニット５１内に収容する無線受信装置１０をメインプリント基板１１から受信モジュール２０を立設している構成としても収容することができ、かつ、受信モジュール２０およびメインプリント基板１１の面積を比較的大きくしても収容可能である。よって、受信モジュール２０に設ける板状の逆Ｆ形状のアンテナ２２の長さを大として、ユーザーの携帯機５２から送信される波長（λ）に対して、約λ／８となる長さに形成して、受信性能を高めることができる。
【００３２】
図５は第３実施形態を示す。該第３実施形態では第１実施形態の無線受信装置１０を車両のタイヤに装着されたタイヤ空気圧センサ（ＴＰＭＳセンサ）からの受信用として用いている。
詳細には、自動車５０に取り付けられている前後・左右の４輪の各タイヤ５５にはタイヤ空気圧を検知するＴＰＭＳセンサ５６Ａ〜５６Ｄを装着し、これらＴＰＭＳセンサ５６Ａ〜５６Ｄからの検出信号を受信するレシーバユニット５７Ａ〜５７Ｄをタイヤ近傍のタイヤハウスに装着している。これら各レシーバユニット５７Ａ〜５７Ｄ内には前記第１実施形態の板状の逆Ｆ形状のアンテナ２２を備えた受信モジュール２０を搭載したメインプリント基板１１を収容している。これらレシーバユニット５７Ａ〜５７Ｄで受信されたＴＰＭＳセンサの検出値は車両内に配索されるハーネス５８Ａ〜５８Ｂを介して空気圧監視用ＥＣＵ５９に接続している。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は概略正面図である。
【図２】第１実施形態の受信モジュールの板状の逆Ｆ形状のアンテナを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図、（Ｃ）は（Ａ）の右側面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は板状アンテンナの変形例を示す図面である。
【図４】第２実施形態を示す斜面図である。
【図５】第３実施形態を示す斜面図である。
【図６】従来例を示す図面である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  車載用無線受信装置
１１  メインプリント基板
１２  コネクタ
１４  グランドパターン
２０  受信モジュール
２１  受信モジュール基板
２２  板状の逆Ｆ形状のアンテナ
２２ａ  側壁部
２２ｂ  上壁部
２３  整合回路
２６  無線受信ＩＣ
【図１】
2007150823.tif 000003
【図２】
2007150823.tif 000004
【図３】
2007150823.tif 000005
【図４】
2007150823.tif 000006
【図５】
2007150823.tif 000007
【図６】
2007150823.tif 000008