(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信トリガの供給を受けて送信信号を作成する送信信号発生部と、前記送信信号発生部から送信信号の供給を受けて、その送信信号を電波として出力する水平偏波用アンテナ及び垂直偏波用アンテナと、前記一方のアンテナには前記送信信号を直接供給し、前記他方のアンテナには前記送信信号と同一内容の送信信号を遅延させて供給する送信部とを備え、前記水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナのうちの一方は、前記送信信号発生部が搭載されたプリント基板の一方の面の周縁部全周に亘って形成されたプリントパターンによって、また他方は前記プリント基板の他方の面の長さ方向全長に亘って形成された金属プレートからなることを特徴する送信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両用ドアの解錠、施錠に用いる電波キーレスシステムに適応可能な送信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のものとしては、例えば車両のドアをロック（施錠）したり、アンロック（解錠）したりする時に、携帯用の送信機から送信されてくるロック、またはアンロック用の信号を受信し、その信号に基づいてアクチュエータの駆動を制御する受信機を構成要件とする電波キーレスシステムについては特開平７−１１３３６５号公報等で知られている。以下にそれを説明する。
【０００３】
すなわち、送信機２は、図９に示すように、鍵溝が設けられたキープレート１ｂが一端に設けられた車両のイグニッションキー１のグリップ部分１ａに送信機２を内蔵している。
この送信機２は、図１２に示すように送信スイッチ５、第１ＣＰＵ６、第１メモリ７、信号出力回路８及び送信部９からなり、これらが１枚のプリント基板３上に形成されている。
また車両側に取付けられた受信機１０は、図１２に示すように受信部１１、信号入力回路１２、第２ＣＰＵ１３、第２メモリ１４及び駆動回路１５からなり、駆動回路１５の出力によってアクチュエータ１６が駆動されて、自動車用ドアが、ロックされたり、アンロックされる。
また、前記送信器２から出力される電波は、並列接続された一対のアンテナ１７，１８から受信機１０のアンテナ１９に対して同時に出力される。
【０００４】
次に、送信機２の送信用アンテナ１７，１８について図１０に基づいて説明する。
この送信用アンテナ１７，１８のうちの一方の送信用アンテナ（以下、水平偏波用アンテナという）１７は、プリント基板３の裏面に形成されたプリントパターンによって形成され、また他方の送信用アンテナ（以下、垂直偏波用アンテナという）１８は、金属プレートによって形成されており、両端水平部１８ａ，１８ａによって取り付ける。
これによって、水平偏波用アンテナ１７からは、プリント基板３の基板面と平行な偏波面を有する電波が出力され、また垂直偏波用アンテナ１８からは、プリント基板３の基板面に垂直な偏波面を有する電波が出力される。
【０００５】
従って、送信スイッチ５をオン操作すると（図１３Ａ）、水平偏波された電波が水平偏波用アンテナ１７から出力される（図１３Ｂ）と共に、垂直偏波された電波が垂直偏波用アンテナ１８からそれと同時に出力され（図１３Ｃ）、その出力された垂直偏波と水平偏波の両方の電波は合成されて出力される。
すなわち、このような垂直偏波と水平偏波の両方を使用する理由として車両においては、窓が小さく、かつその窓と窓の間には板状の金属柱が設けられており、電波受信環境が非常に悪く受信アンテナの受信の指向特性に良い部分と悪い部分とが複雑に入り乱れていることによる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記送信機から出力される電波の出力の大きさは、使用目的に応じて国の行政によって規制されており、例えば微弱電波にあっては規制出力以下に規制されている。
すなわち、前記の如き垂直偏波された電波と水平偏波された電波が合成された電波にあっては、２つの送信アンテナ１７、１８を同時に駆動することによって、その電波の偏波は合成波としてあらわれ、その合成波で規制出力を満足させる必要がある。
したがって、各水平偏波、垂直偏波の成分で見た場合、損失が生じるため、規定の出力がだせず、交信性能が低下することになる。
【０００７】
一方、ユーザーは、日常において、アンテナ１つの従来タイプのキーレス送信機を使用するときは一回のスイッチ操作によってドアのロック、アンロックが行われない場合には送信機の向きを変えたり、持ち方を変えたりしてドアのロック、アンロックを行っていた。
すなわち、図１４に示すように把持部分１ａの偏平な面を水平（プリント基板３の基板面を水平）にして送信スイッチ５をオン操作すると水平偏波された電波がアンテナから出力され、その受信特性は図１１の実線で示されるものが得られる。
また、図１５に示す如く把持部分１ａの偏平な面を垂直（プリント基板３を垂直）にして送信スイッチ５をオン操作すると、あたかも垂直偏波された電波がアンテナから出力された如くになり、図１１の破線で示される受信特性が得られる。
【０００８】
そこで、この発明においては、この水平偏波された電波と垂直偏波された電波とをタイミングをずらして、例えば交互に出力させることによって規制出力値内において効率良く電波を送信することのできる方法及び装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る送信機は、送信トリガの供給を受けて送信信号を作成する送信信号発生部と、前記送信信号発生部から送信信号の供給を受けて、その送信信号を電波として出力する水平偏波用アンテナ及び垂直偏波用アンテナと、前記一方のアンテナには前記送信信号を直接供給し、前記他方のアンテナには前記送信信号と同一内容の送信信号を遅延させて供給する送信部とを備え、前記水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナのうちの一方は、前記送信信号発生部が搭載されたプリント基板の一方の面の周縁部全周に亘って形成されたプリントパターンによって、他方は前記プリント基板の他方の面の長さ方向全長に亘って形成された金属プレートからなる。
【００１０】
水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナのうちの一方は、前記送信信号発生部が搭載されたプリント基板の一方の面の周縁部全周に亘って形成されたプリントパターンによって、また他方は前記プリント基板の他方の面の長さ方向全長に亘って形成された金属プレートから構成することによってアンテナの開口面積を大きく得ることができ、通信性能を確保できると共に、送信機を薄型化できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、この発明による実施の形態を以下に説明するが、この発明における送信機２０は、図１乃至図５に示すようにアッパケース２１、該アッパケースに嵌合されるロアケース２２、該ロアケース２２に収納されるプリント基板２３、該プリント基板２３に搭載される送信スイッチ２４、第１ＣＰＵ２５、第１メモリ２６、信号出力回路２７、第１送信部２８、第２送信部２９、遅延回路３１、ボタン型電池３２等である。ここで、送信スイッチ２４、第１ＣＰＵ２５、第１メモリ２６、信号出力回路２７は送信信号発生部を構成し、第１送信部２８、第２送信部２９、遅延回路３１は送信部を構成している。（なお、図中、符号２４ａは送信スイッチ２４の操作ノブである。）
【００１２】
そして、このプリント基板２３には水平偏波用アンテナ３３及び垂直偏波用アンテナ３４が形成、搭載されている。
すなわち、水平偏波用アンテナ３３は、先行技術の水平偏波用アンテナ１７と同様にプリント基板２３の裏面外周縁全周に亘ってプリントパターンによって形成され、また垂直偏波用アンテナ３４は、先行技術の垂直偏波用アンテナ１８と同様の金属プレートを、コ字状に、またそれをプリント基板２３の表面長さ方向全長に亘って形成することによって得られる。
【００１３】
次に、この水平偏波用アンテナ３３と垂直偏波用アンテナ３４との駆動方法について図に基づいて以下に説明する。
【００１４】
実施の形態１．
この実施の形態を図５及び図６に基づいて以下に説明する。
図において、送信機２０は、送信スイッチ２４と、該送信スイッチ２４のスイッチ操作に基づいて後述の第１メモリ２６から送信データを読み取る第１ＣＰＵ２５と、送信データを記憶する第１メモリ２６、前記第１ＣＰＵ２５からの送信データを電波用送信データにして出力する信号出力回路２７、該信号出力回路２７からの電波用送信データを第１送信用アンテナ（以下、水平偏波用アンテナという）３３に供給する第１送信部２８、該信号出力回路２７からの電波用送信データを所定時間Ｔ遅延させて出力する遅延回路３１、該遅延回路３１からの電波用送信データを第２送信用アンテナ（以下、垂直偏波用アンテナという）３４に供給する第２送信部２９からなり、これらはプリント基板２３に搭載されている。
【００１５】
上記構成において、送信スイッチ２４をオン操作すると（図６Ａ）、第１ＣＰＵ２５によって第１メモリ２６から読み取られた送信データは信号出力回路２７を介して第１送信部２８に供給され、水平偏波用アンテナ３３から水平偏波された電波、すなわち送信データが出力される（図６Ｂ）と共に、それと同一の送信データが遅延回路３１を介して所定時間Ｔだけ遅延させられて第２送信部２９に供給され、垂直偏波用アンテナ３４から垂直偏波の電波として出力される（図６Ｃ）。
【００１６】
実施の形態２．
この実施の形態を図７及び図８に基づいて以下に説明する。この実施の形態は、送信データを２分割して出力するもので、図５に示した第１送信部２８、第２送信部２９を１つの送信部２８とし、遅延回路３１の出力で切替えられる切替えスイッチ３０を介して送信部２８の出力を水平偏波用アンテナ３３と垂直偏波用アンテナ３４に異なるタイミングで供給する構成としたものである。
すなわち、送信スイッチ２４からの出力は、第３ＣＰＵ３６及び遅延回路３１の双方に対して並列的に出力される。第３ＣＰＵ３６は、第１メモリ２６から送信データを読み取り、読み取った送信データを２回連続的に信号出力回路２７に供給して（図８Ｃ）、信号出力回路２７は、その受け取った送信データに基づいて電波用送信データを作成して送信部２８に出力する。また、前記送信スイッチ２４からの出力を受け取った遅延回路３１は、それを所定時間Ｔ遅延させて切替回路３０に出力する（図８Ｂ）。なお、その遅延時間Ｔは、前記ＣＰＵ３６から２回連続して出力される信号のフレーム時間の半分に設定されている。
【００１７】
上記構成において、送信スイッチ２４をオン操作すると、送信スイッチ２４から第３ＣＰＵ３６及び遅延回路３１の双方に対して図８Ａに示すスイッチ信号が供給され、第３ＣＰＵ３６は、第１メモリ２６から送信データを読み取り、送信データを２回連続的に信号出力回路２７を介して送信部２８に出力する（図８Ｃ）。その時、切替回路３０の端子間は実線の如く接続されているので、送信部２８からの出力は、水平偏波された電波の出力を水平偏波用アンテナ３３から出力する（図８Ｄ）が、その出力が終了すると同時に遅延回路３１からの出力によって前記切替回路３０の端子間の接続状態は実線の状態から破線の状態に切り替えられるので、垂直偏波された電波の出力を垂直偏波用アンテナ３４から出力する（図８Ｅ）。
【００１８】
なお、上記の実施の形態においては、送信データは水平偏波用アンテナ３３から水平偏波されて出力された直後に垂直偏波用アンテナ３４から垂直偏波の電波が出力されるように設定したが、送信データが水平偏波用アンテナ３３から水平偏波されて出力された直後に所定の時間を置いてから垂直偏波用アンテナ３４から垂直偏波の電波が出力されるように設定した場合がよいときもあるが、この所定時間の設定に当たっては、アンテナインダクタンスの大きさによって決定される。
【００１９】
【発明の効果】
この発明によれば、送信トリガに応答して水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナの双方の駆動タイミングをずらし、同一信号を水平偏波信号と垂直偏波信号とにして出力させたので、アンテナを駆動するトランジスタ等の駆動段の電子素子のワット数を小さくでき、集積回路の出力でも直接駆動できるようになる。その結果、ハード的なコストを低減できる。
【００２０】
また、水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナのうちの一方は、前記送信信号発生部が搭載されたプリント基板の一方の面の周縁部全周に亘って形成されたプリントパターンによって、また他方は前記プリント基板の他方の面の長さ方向全長に亘って形成された金属プレートによって構成したので、双方のアンテナをプリント基板の全面積を有効に使用して大きな開口面積を得られ、アンテナの通信性能を向上できる。
【００２１】
また、前記水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナを独立して駆動するので、出力のワット数を小さくできる。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明における送信機の外観平面図である。
【図２】  図１におけるＸ−Ｘ線による断面説明図である。
【図３】  （Ａ）は図２から抽出したアッパーケース２１の断面説明図、（Ｂ）は図２から抽出した送信回路の断面説明図、（Ｃ）は図２から抽出したロアケースの断面説明図である。
【図４】  （Ａ）は図２から抽出したアッパーケース２１の平面説明図、（Ｂ）は図２から抽出した送信回路の平面説明図、（Ｃ）は図２から抽出したロアケース２２の平面説明図である。
【図５】  この発明による実施の形態１を説明するための送信回路２０と受信回路１０の回路ブロック説明図である。
【図６】  図５の作動を説明するタイミングチャートである。
【図７】  この発明による実施の形態２を説明するための送信回路２０‘と受信回路１０の回路ブロック説明図である。
【図８】  図７の作動を説明するタイミングチャートである。
【図９】  従来のイグニッションキー１の一部断面斜視図である。
【図１０】  図９におけるアンテナ１４、１５の拡大説明図である。
【図１１】  図９及び図１０におけるアンテナ１４、１５から出力された水平偏波による車両搭載受信機の受信感度特性図（実線）と、垂直偏波による車両搭載受信機の受信感度特性図（破線）である。
【図１２】  図９に示す送信機２と車両搭載受信機１０の回路ブロック説明図である。
【図１３】  図１２の回路作動を説明するタイミングチャートである。
【図１４】  図９における送信機を水平にした状態を説明する図である。
【図１５】  図９における送信機を垂直にした状態を説明する図である。
【符号の説明】
１  イグニッションキー
１ａ  グリップ部分
１ｂ  キープレート
２  送信機
３，２３  プリント基板
５，２４  送信スイッチ
６，１３，２５，３６  ＣＰＵ
７，１４，２６  メモリ
８，２７  信号出力回路
９，２８，２９  送信部
１０  受信機
１１  受信部
１２  信号入力回路
１５  駆動回路
１６  アクチュエータ
１９  アンテナ
２１  アッパケース
２２  ロアケース
３０  切替回路
３１  遅延回路
３３  プリントパターン（水平偏波用アンテナ）
３４  金属プレート（垂直偏波用アンテナ）
【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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