(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアに配設され、該ドアを開作動させるドアハンドル内に配設されたアンテナ装置であって、
前記ドアの面と略平行な第１磁界成分（Ｈｘ）を発生させる第１アンテナ、
前記ドアの面と略平行で前記第１成分と直交する方向に向かう第２磁界成分（Ｈｚ）を発生させる第２アンテナ、及び
前記第１磁界成分及び前記第２磁界成分に直交する方向から傾いた方向に向かう第３磁界成分（Ｈｙ）を発生させる第３アンテナ、
を備えたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
ドアの面と平行な軸に沿って巻かれた第１コイル（３４）と、第１コイルに接続される第１共振容量（Ｃ３）とからなる第１共振回路を備え、
第２アンテナは、第１コイルの巻線方向と垂直方向でありドアの面と平行な軸に沿って巻かれた第２コイル（３９）を備え、
前記第３アンテナは、前記ドアの面からの垂直方向に対し傾いた方向に巻かれた第３コイル（３７）と、該第３コイルに接続されるとともに前記第１コイルの巻線方向と同方向に巻かれたリンクコイル（３８）と、該リンクコイルに接続された第２共振容量（Ｃ４）とからなる第２共振回路とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドア開閉装置に関するものであり、特に、ドアの開閉を行うドアハンドル内に外部との通信を行うアンテナが配設されたアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のアンテナ装置としては、特開２００１−３０８６２９号公報に示されるものが知られている。この装置を図６及び図７に示す。
【０００３】
このアンテナ装置５１は、車両のキーレスエントリー装置の一部品として使用されており、車両ドア６０を開作動させるドアハンドル５２と、ドアハンドル５２内に配設されたアンテナ装置５１が示されている。そして、アンテナ装置５１は、フェライトコア５３に巻回されたコイル５４と、コイル５４に並列接続された共振容量Ｃ６とによって並列共振回路が形成された第１アンテナ５５と、フェライトコア５３の外側に設けられた円形コイル５６と、円形コイル５６の一端がフェライトコア５３に数回巻かれたリンクコイル５７と、円形コイル５６に並列接続された共振容量Ｃ７とによって並列共振回路が形成された第２アンテナ５８とを備えている。
【０００４】
ここで、コイル５６が巻かれる平面は、車両ドアと近接した平行の平面となる。したがって、コイル５６から発生される磁界成分Ｈｙは、車両ドア６０と直交する方向（図７示Ｈｙ方向）となる。ここで車両ドアは導体板であるため、車両ドアからＨｙと反対方向に磁界−Ｈｙのイメージが生じる。よってコイル５６から発生される磁界成分Ｈｙはその反対方向の磁界成分−Ｈｙによって打ち消されるという問題があった。この問題を解決するために、アンテナ装置５１では、コイル５６と車両ドア６０との間に電磁波吸収材５９を備えている。
【０００５】
しかしながら、電磁波吸収材５９を配設することは、部品点数の増加をもたらし、組み付け性の低下や、ドアハンドルの大きさへの制限を招くものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、アンテナ装置において部品点数を増加させることなく、アンテナから発生される所望の強さの磁界を確保することを技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために本発明において講じた第１の技術的手段は、ドアに配設され、該ドアを開作動させるドアハンドル内に配設されたアンテナ装置であって、前記ドアの面と略平行な第１磁界成分（Ｈｘ）を発生させる第１アンテナ、前記ドアの面と略平行で前記第１成分と直交する方向に向かう第２磁界成分（Ｈｚ）を発生させる第２アンテナ、及び、前記第１磁界成分及び前記第２磁界成分に直交する方向から傾いた方向に向かう第３磁界成分（Ｈｙ）を発生させる第３アンテナとを備えた構成としたことである。
【０００８】
この構成により、ドアと平行な方向で互いに直交する第１磁界成分と第２磁界成分が発生される。また、第１磁界成分及び第２磁界成分に直交する方向から傾いた方向に向かう第３磁界成分が発生される。第１磁界成分と第２磁界成分はドアと平行となるため、ドアにより打ち消されない。また、第３磁界成分も、ドアと直交する方向と異なる方向に発生するため、ドアによる磁界成分のキャンセル効果は低いものとなる。よって、アンテナから発生する磁界成分は、ドアにより打ち消されず、所望の強さが確保される。
【０００９】
第２の技術的手段は、第１の技術的手段に加え、第１アンテナは、ドアの面と平行な軸に沿って巻かれた第１コイル（３４）と、第１コイルに接続される第１共振容量（Ｃ３）とからなる第１共振回路を備え、第２アンテナは、第１コイルの巻線方向と垂直方向でありドアの面と平行な軸に沿って巻かれた第２コイル（３９）を備え、第３アンテナは、ドアの面からの垂直方向に対し傾いた方向に巻かれた第３コイル（３７）と、第３コイルに接続されるとともに第１コイルの巻線方向と同方向に巻かれたリンクコイル（３８）と、リンクコイルに接続された第２共振容量（Ｃ４）とからなる第２共振回路とを備えた構成としたことである。
【００１０】
この構成では、アンテナからは３軸の磁界成分が発生する。第１コイルと第１共振容量からなる第１共振回路が共振することにより、第１アンテナの第１コイルから第１磁界成分が生じる。一方、第１共振回路が共振したとき、相互誘導作用によりリンクコイルを介して第３アンテナの第３コイルに誘導起電力が生じ、第３コイルと第２共振容量からなる第２共振回路が共振して、第３コイルから第３磁界成分が生じる。さらに、第２コイルについても、第１コイル及び第３コイルの共振により、第２コイルの誘導起電力が生じ、第２コイルから第２磁界成分が生じる。第１コイルはドアの面と平行な軸に沿って巻かれているので、第１磁界成分はドアの面に沿った方向となる。第２コイルは第１コイルの巻線方向と垂直方向でありドアの面と平行な軸に沿って巻かれているので、第２磁界成分は第１磁界成分と直交する方向であり、かつ、ドアの面に沿った方向となる。第３コイルはドアの面からの垂直方向に対し傾いた方向に巻かれているので、第３磁界成分も、ドアと直交する方向と異なる方向に発生するため、ドアによる磁界成分のキャンセル効果は低いものとなる。よって、アンテナから発生する磁界成分は、ドアにより打ち消されず、所望の強さが確保される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両に搭載した実施形態を説明する。
【００１８】
図１に示すように、車両ドア（ドア）２の外側には、車両ドア２を車両ボデー（図示なし）に対して開作動させる際に操作するドアハンドル３が配設されている。車両ドア２は大まかに見て、ｚｘ平面に広がるものであり、ドアハンドル３は、車両外側方向（図１示ｙ方向）に引っ張られることにより、車両ドア２内に配設されたロック機構（図示無し）を作動させて、車両ドア２を開作動させる。ドアハンドル３内には、アンテナ装置１（アンテナ装置）が配設されている。このアンテナ装置１は、車両外部の所定のエリア内に磁界成分を発信するものであり、リモコンと称される携帯機４と通信を行う。よってアンテナ装置１は、携帯機４を有する車両のユーザーが、車両に対して接近しているか或いは離間しているかを判断するために利用される。そしてこの車両は、車両のユーザーが車両に対して接近しているか否かにより、ロック機構を作動可能／不可能とするシステム（スマートエントリーシステム）が設定されている。
【００１９】
次に第１の実施の形態として、図２及び図３を基に２軸構成であるアンテナ装置１を説明する。
【００２０】
図２及び図３に示すように、アンテナ装置１は第１アンテナ１１（第１アンテナ）と第２アンテナ１２（第２アンテナ）を備えた２軸構成となっている。そして、第１アンテナ１１と第２アンテナ１２によりアンテナＡＮＴが構成される。第１アンテナ１１は、直方体形状のフェライトコア１３に、その長手方向に垂直方向に巻かれたコイル１４（第１コイル）で形成される。そして携帯機４との通信で使用される周波数ｆで並列共振となるように容量Ｃ１（第１共振容量）が接続されている。フェライトコア１３は図２に示す様に、その長手方向がｘ方向と一致するように配設されている。つまり、コイル１４は、ｘｙ平面に広がる車両ドア２と垂直方向に巻かれている。フェライトコア１３はアンテナ効率を良くするために、マンガンジンクやニッケルジンク等の材質を使用している。また、フェライトコア１３の形状は円筒形状でもよい。
【００２１】
第２アンテナ１２は、フェライトコア１３の外側に配置されたボビン１６（図３示）に巻かれたコイル１７（第２コイル）と、コイル１７の一端がフェライトコア１３に所定の巻数だけ巻回されたリンクコイル１８（第２リンクコイル）で形成される。ボビン１６はフェライトコア１３の長手方向に延びる環状である。つまり、コイル１７はフェライトコア１３の長手方向である、コイル１４の巻線方向と直交する方向に巻かれている。そしてリンクコイル１８とコイル１４の巻線方向は同じである。なお、コイル１７は、第１アンテナ１１のコイル１４に対して所定の空間を開けた状態で配置されており、コイル１７とコイル１４はフェライトコア１３を共有している。また、ボビン１６は、例えばＡＢＳ樹脂やポリカーボネート等の絶縁性の樹脂を材質としている。
【００２２】
図３は、アンテナ装置１の構造をより詳しく説明するための図である。図３（ａ）は第１アンテナ１１のコイル１４と、第２アンテナ１２のコイル１７及びリンクコイル１８の巻き方の説明図であり、（ｂ）はその等価回路である。図３（ｂ）において、Ｌ１，Ｌ２１，Ｌ２２は、コイル１４、１７、１８の各インダクタンスを示している。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、第２アンテナ１２のコイル１７の端子ｐとリンクコイル１８の端子ｑとの間には、共振容量（第２共振容量）Ｃ２と発振器ＯＳが直列接続されている。また、第１アンテナ１１の端子ｒ，ｒ間には、第１共振容量としての共振容量Ｃ１が接続されている。従って、第２アンテナ１２はコイル１７、リンクコイル１８及び共振容量Ｃ２とが直列接続されて直列共振回路（第２共振回路）を形成している。また、第１アンテナ１１はコイル１４と共振容量Ｃ１が並列接続されて並列共振回路（第１共振回路）を形成している。第１アンテナ１１と第２アンテナ１２の結合度は、リンクコイル１８の巻数で自由に設定可能である。また、共振容量Ｃ２は電源ＯＳの使用周波数で並列共振するように値設定され、共振容量Ｃ２も使用周波数で直列共振するように値設定される。
【００２４】
次に、アンテナ装置１の作動について説明する。
【００２５】
第２アンテナ１２の発振器ＯＳを発振させると、第２アンテナ１２のリンクコイル１８を介して第１アンテナ１１のコイル１４が励振される。そしてコイル１４に電流が流れる。そして、図２に示す様に、リンクコイル１８とコイル１４によってｘ軸方向の磁界Ｈｘ（第１磁界成分）が発生する。また同時に、発振器ＯＳが発信した場合、第２アンテナのコイル１７によってｚ軸方向の磁界Ｈｚ（第２磁界成分）が発生する。つまり、図１を参酌すると、磁界Ｈｘは車両ドア２と平行に発生しており、磁界Ｈｚは、車両ドア２と平行かつ磁界Ｈｘと直交方向に発生している。つまり、磁界Ｈｘ、Ｈｚ共に、車両ドア２と直交する方向（ｙ方向）と異なる方向に発生している。よって導体版である車両ドア２による磁界成分のキャンセル効果は低いものとなり、磁界Ｈｘ、Ｈｚは所望の強さの磁界成分となる。また、磁界Ｈｘと磁界Ｈｚは直交しているため、アンテナ装置１から発信される磁界成分の範囲は広くなる。前述の携帯機４は、小型化の目的のため、携帯機４内のアンテナは１軸構成であることが望ましい。よって、本実施の形態におけるアンテナ装置１の様に、磁界成分の範囲が広く設定でき、更に所望の磁界成分の強さ確保できることは非常に重要である。尚、本実施の形態においては、磁界Ｈｚは車両の上下方向即ちｙ方向と直交する方向に発生しているが、直交することに限定されない。つまり、ｙ方向に対して０°よりも大きい所定の角度の方向に発生すればよく、その所定の角度方向を得るためには、コイル１７の車両ドア２に対する角度を調節すれば良い。
【００２６】
次に第２の実施の形態として、図４及び図５を基に２軸構成であるアンテナ装置１を説明する。
【００２７】
図４及び図５に示すように、アンテナ装置１は第３アンテナ３１（第１アンテナ）と第４アンテナ３２（第２アンテナ）と第５アンテナ３３（第３アンテナ）を備えた３軸構成となっている。そして、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２と第５アンテナ３３によりアンテナＡＮＴが構成される。第１アンテナ３１は、直方体形状のフェライトコア１３に、その長手方向に垂直方向に巻かれたコイル３４（第１コイル）で形成される。そして携帯機４との通信で使用される周波数ｆで並列共振となるように容量Ｃ３（第１共振容量）が接続されている。フェライトコア１３は図２に示す様に、その長手方向がｘ方向と一致するように配設されている。つまり、コイル３４は、ｚｘ平面に広がる車両ドア２と垂直方向に巻かれている。
【００２８】
第４アンテナ３２は、フェライトコア１３の外側に配置されたボビン３６（図５示）に巻かれたコイル３７（第３コイル）と、コイル３７の一端がフェライトコア１３に所定の巻数だけ巻回されたリンクコイル３８（第２リンクコイル）で形成される。ボビン３６はフェライトコア１３の長手方向に延びる環状である。そしてボビン３６は、フェライトコア１３に対して所定の角度θ（０以外）分ｚ方向の逆方向へ傾いて配設されている。換言すると、ボビン３６の環状平面は、ｚｘ平面と平行つまりｙ方向と垂直ではなく、ｙｚ平面内をフェライトコア１３の長手方向軸を中心として時計回りに所定角度θ回動して設定されている。従って、ボビン３６にまかれたコイル３７の巻き平面も、ｙｚ平面内をフェライトコア１３の長手方向軸を中心として時計回りに所定角度θ回転した方向に配設されている。しかし、コイル３７の巻き平面は、ｙｚ平面内で回転しただけのものであり、コイル３７の巻線方向は、第３コイル３１のコイル３４の巻線方向と垂直となっている。そしてリンクコイル３８とコイル３４の巻線方向は同じとなっている。なお、コイル３７は、第１アンテナ３１のコイル３４に対して所定の空間を開けた状態で配置されており、コイル３７とコイル３４はフェライトコア１３を共有している。
【００２９】
第５アンテナ３３は、フェライトコア１３の長手方向を巻線方向として、フェライトコア１３に直接巻かれたコイル３９によって形成される。つまり、コイル３９は第３アンテナのコイル３４と第４アンテナのコイル３７、リンクコイル３８よりも内側に巻かれ、コイル３９の巻線方向は、コイル３４の巻線方向と垂直となっている。本実施の形態では、コイル３９は銅箔リボンを用いている。
【００３０】
図５は、アンテナ装置１の構造をより詳しく説明するための図である。図５（ａ）は第３アンテナ３１のコイル３４と、第４アンテナ３２のコイル３７及びリンクコイル３８と、第５アンテナ３３のコイル３９の巻き方の説明図であり、（ｂ）はその等価回路である。図３（ｂ）において、Ｌ３，Ｌ４１，Ｌ４２、Ｌ５は、コイル３４、３７、３８、４０の各インダクタンスを示している。
【００３１】
図５（ａ）に示すように、第４アンテナ３２のコイル３７の端子ｐとリンクコイル３８の端子ｑとの間には、共振容量（第２共振容量）Ｃ４と発振器ＯＳが直列接続されている。また、第３アンテナ３１の端子ｒ，ｒ間には、第１共振容量としての共振容量Ｃ３が接続されている。従って、第４アンテナ３２はコイル３７、リンクコイル３８及び共振容量Ｃ４とが直列接続されて直列共振回路（第２共振回路）を形成している。また、第３アンテナ３１はコイル３４と共振容量Ｃ３が並列接続されて並列共振回路（第１共振回路）を形成している。第３アンテナ３１と第４アンテナ３２の結合度は、リンクコイル３８の巻数で自由に設定可能である。また、共振容量Ｃ４は電源ＯＳの使用周波数で並列共振するように値設定され、共振容量Ｃ４も使用周波数で直列共振するように値設定される。また、第５アンテナ３３は、コイル３９のみからなる。ここで、第５アンテナ３３と第３アンテナ３１、第４アンテナ３２との結合度は、コイル３９のフェライトコア１３への巻き位置と、コイル３９の巻き数によって設定される。コイル３９の巻き位置としては、フェライトコア１３に対する、コイル３９のｚ方向の位置により結合度が変化する。また、巻き数に関しては、本実施の形態では、コイル３９はフェライトコア１３に直接巻かれているため、数ターンで、所望のＬ３値を得ることができる。
【００３２】
次に、アンテナ装置１の作動について説明する。
【００３３】
第４アンテナ３２の発振器ＯＳを発振させると、第４アンテナ３２のリンクコイル３８を介して第３アンテナ３１のコイル３４が励振される。そしてコイル３４に電流が流れる。そして、図４に示す様に、リンクコイル３８とコイル３４によってｘ軸方向の磁界Ｈｘ（第１磁界成分）が発生する。また同時に、発振器ＯＳが発信した場合、第４アンテナのコイル３７によってｙ方向からθ分ｚと反対方向へ傾いた方向の磁界Ｈｙ（第３磁界成分）が発生する。そして、コイル３９からは、ｚ方向の磁界Ｈｚ（第２磁界成分）が発生する。つまり、図１を参酌し、フェライトコア１３を車両ドア２と平行に配設した場合、磁界Ｈｘは車両ドア２と平行に発生しており、磁界Ｈｚは、車両ドア２と平行かつ磁界Ｈｘと垂直方向に発生する。そして、磁界Ｈｙは、磁界Ｈｘと垂直方向であるが、車両ドア２と垂直方向からθ分車両下方向（図１示下方向）へ傾いた方向に発生する。つまり、磁界Ｈｘ、Ｈｙ、Ｈｚ共に、車両ドア２と直交する方向（ｙ方向）と異なる方向に発生している。よって導体版である車両ドア２による磁界成分のキャンセル効果は低いものとなり、磁界Ｈｘ、Ｈｙ、Ｈｚは所望の強さの磁界成分となる。また、ＨｙとＨｚはＨｘと垂直な平面内にあるため、アンテナ装置１から発信される磁界成分の範囲は広くなる。本実施の形態では、アンテナが３軸構成であるため、前述の２軸構成のアンテナよりも、磁界成分の強さをより確保することができる。よって携帯機４との通信はより良好となる。尚、本実施の形態においても、θはマイナスの値でも良く、つまり、磁界Ｈｙの方向は、ｙ方向よりもｚ方向に傾いて発生しても良い。その所定のθを得るためには、ボビン３６のフェライトコア１３に対する角度を調節すれば良い。
【００３４】
【発明の効果】
本発明では、アンテナからドアと直交する方向と異なる方向に磁界成分が発生される。よってその磁界成分の反対方向への、ドアによる磁界成分の発生は抑えられる。つまり、アンテナから発生する磁界成分は、ドアにより打ち消されず、所望の強さが確保される。
【００３５】
また、アンテナから発生される複数軸の磁界成分は、垂直方向になるため、アンテナから送信される磁界成分の範囲は広くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るアンテナ装置を搭載する車両ドアの斜視図である。
【図２】  本発明に係るアンテナ装置の第１の実施の形態を示す斜視図である。
【図３】  第１の実施の形態の構造をより詳しく説明するための図であり、（ａ）はコイルの巻き方の説明図であり、（ｂ）はその等価回路図である。
【図４】  本発明に係るアンテナ装置の第２の実施の形態を示す斜視図である。
【図５】  第２の実施の形態の構造をより詳しく説明するための図であり、（ａ）はコイルの巻き方の説明図であり、（ｂ）はその等価回路図である。
【図６】  従来のアンテナ装置の斜視図である。
【図７】  従来のアンテナ装置の断面図である。
【符号の説明】
１ アンテナ装置
２ 車両ドア（ドア）
３ ドアハンドル
１１ 第１アンテナ
１２ 第２アンテナ
１４ コイル
１７ コイル
１８ リンクコイル
３１ 第３アンテナ
３２ 第４アンテナ
３３ 第５アンテナ
３４ コイル（第１コイル）
３７ コイル（第３コイル）
３８ リンクコイル（リンクコイル）
３９ コイル（第２コイル）
【図１】
0003882595.tif 000002
【図２】
0003882595.tif 000003
【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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