JP2006121278A - Antenna system and communication system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のドアの施解錠等を遠隔制御で行うアンテナ装置及びこれを用いた通信システムに関するものである。 The present invention relates to an antenna device that remotely locks and unlocks a door of a vehicle, and a communication system using the antenna device.
近年、車両に搭載されたアンテナ装置を介して、車両のドアの施解錠を遠隔制御で行う通信システムを塔載した車両が増えている。 In recent years, an increasing number of vehicles are equipped with a communication system that remotely controls and locks a door of a vehicle via an antenna device mounted on the vehicle.
このような従来のアンテナ装置について、図6を用いて説明する。 Such a conventional antenna device will be described with reference to FIG.
図6は従来のアンテナ装置の断面図であり、同図において、1はアンテナで、フェライト等の磁性体2と、これを覆う誘電樹脂製の中空のボビン3、及びこのボビン3外周に巻回された線状導体のコイル4から構成されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional antenna device. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes an antenna, which is a
そして、5は上下面に複数の配線パターン(図示せず)が形成された配線基板で、この配線基板5上にアンテナ1が載置されると共に、コイル4両端が半田付け等によって配線パターンに接続されている。
また、配線基板5上にはチップコンデンサ6が実装され、このチップコンデンサ6とコイル4が、配線パターンによって接続されて直列共振回路が形成されると共に、この直列共振回路の両端の配線パターンがコネクタ7へ接続されている。
A
さらに、配線基板5のコネクタ7を除く全面に、防水用にシリコン等の封止剤(図示せず)が塗布されてアンテナ1やチップコンデンサ6を覆い、この配線基板5が絶縁樹脂製のケース8内に収納され、ケース8下面をカバー9が覆って、アンテナ装置が構成されている。
Further, a sealing agent (not shown) such as silicon is applied to the entire surface of the
なお、このように構成されたアンテナ装置は、チップコンデンサ6の容量値やコイル4のインダクタンス等のばらつきにより、共振周波数のばらつきが生じ易いものである。
In the antenna device configured in this way, variations in resonance frequency are likely to occur due to variations in the capacitance value of the
このため、このアンテナ装置は、直列共振回路を作製後、共振周波数を測定し、この共振周波数が所定の範囲から外れた場合には、アンテナ1を取り外し、再度、コイル4を巻回した後この両端部を接続したり、チップコンデンサ6を交換したりする作業を繰り返して、所定の共振周波数に調整されている。
For this reason, this antenna device measures the resonance frequency after producing a series resonance circuit, and when this resonance frequency is out of the predetermined range, the antenna 1 is removed and the coil 4 is wound again. The operation of connecting both ends or exchanging the
そして、この後、配線基板5のコネクタ7を除く全面に、封止剤を塗布し、この配線基板5をケース8内に収納し、ケース8下面をカバー9で覆って、アンテナ装置が作製されている。
Thereafter, a sealing agent is applied to the entire surface of the
そして、このように作製されたアンテナ装置は、直列共振回路の両端の配線パターンが、コネクタ7を介して車両内の内部通信手段としての電子回路(図示せず)に電気的に接続されると共に、アンテナ装置が車両のドアやミラーに装着される。 In the antenna device thus manufactured, the wiring patterns at both ends of the series resonant circuit are electrically connected to an electronic circuit (not shown) as internal communication means in the vehicle via the connector 7. The antenna device is attached to a vehicle door or mirror.
以上の構成において、外部通信手段としての携帯カードを所持した運転者が車両に接近、或いは外部通信手段としての携帯機から電波が送信されると、これをアンテナ装置が受信して、電子回路が固有の認証コードの照合を行い、ドアの施解錠が行われるように構成されている。 In the above configuration, when a driver who has a portable card as an external communication means approaches the vehicle or a radio wave is transmitted from a portable device as an external communication means, the antenna device receives this and the electronic circuit A unique authentication code is collated, and the door is locked and unlocked.
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
しかしながら、上記従来のアンテナ装置においては、このアンテナ装置の作製時に、共振周波数が所定の範囲から外れた場合には、再度、コイル4を巻回したり、チップコンデンサ6を交換したりする作業が必要であり、共振周波数の調整に時間を要すると共に、共振周波数の微調整も困難という課題があった。
However, in the above-described conventional antenna device, if the resonance frequency deviates from a predetermined range when the antenna device is manufactured, an operation of winding the coil 4 again or replacing the
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、共振周波数の調整を短時間、かつ微細に行えるアンテナ装置及びこれを用いた通信システムを提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and an object thereof is to provide an antenna device capable of finely adjusting the resonance frequency in a short time and a communication system using the antenna device.
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、金属板製の第一及び第二の導電片の所定箇所に、磁性体に巻回されたコイルと並列に接続できる第二のコイルの電極部を設けると共に、第二及び第三の導電片の所定箇所にこのコイルに接続されたコンデンサと並列に接続できる第二のコンデンサの電極部を設けるようにしたアンテナ装置を構成したものであり、このアンテナ装置の共振周波数が所定の範囲より高い方に外れた場合には、コンデンサと並列に接続できる電極部間に第二のコンデンサを、低い方に外れた場合にはコイルと並列に接続できる電極部間に第二のコイルを実装するだけで、共振周波数を微細に調整できるため、共振周波数の調整を短時間、かつ微細に行えるアンテナ装置を得ることができるという作用を有する。 According to the first aspect of the present invention, the electrode portion of the second coil that can be connected in parallel with the coil wound around the magnetic body is provided at a predetermined position of the first and second conductive pieces made of a metal plate. And an antenna device configured to provide an electrode portion of a second capacitor that can be connected in parallel with the capacitor connected to the coil at a predetermined location of the second and third conductive pieces. When the resonance frequency of the device is higher than the predetermined range, the second capacitor is connected between the electrodes that can be connected in parallel with the capacitor, and when it is lower, the electrode can be connected in parallel with the coil. Since the resonance frequency can be finely adjusted only by mounting the second coil between them, an antenna device that can finely adjust the resonance frequency in a short time can be obtained.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、ケースに凹部を設けると共に、この凹部に電極部を集約したものであり、凹部に実装されたコンデンサ等の部品の破損を防止し易くできると共に、これらの部品の配置空間を少なくできるという作用を有する。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1記載のアンテナ装置を車両に装着すると共に、これを介して車両内の内部通信手段が外部通信手段との間で通信を行うようにして通信システムを構成したものであり、共振周波数の調整を短時間、かつ微細に行えるアンテナ装置を用いた通信システムを実現できるという作用を有する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a communication system in which the antenna device according to the first aspect is mounted on a vehicle and internal communication means in the vehicle communicates with external communication means via the antenna device. It is configured, and has an effect of realizing a communication system using an antenna device capable of finely adjusting the resonance frequency in a short time.
以上のように本発明によれば、共振周波数の調整を短時間、かつ微細に行えるアンテナ装置及びこれ用いた通信システムを得ることができるという有利な効果が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an advantageous effect that an antenna device capable of finely adjusting the resonance frequency in a short time and a communication system using the antenna device can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図5を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
なお、背景の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the same structure as the structure demonstrated in the term of background art, and detailed description is simplified.
(実施の形態)
図1は本発明の一実施の形態によるアンテナ装置の要部斜視図、図2は同断面図であり、同図において、11はアンテナで、フェライト等の磁性体12と、この外周に巻回され、ポリイミド等の耐熱性樹脂を被覆した銅線等のコイル14から構成されている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a main part of an antenna device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the antenna device. In FIG. And a
また、16〜20は板状で銅合金等の複数の導電片、25は液晶ポリマーやポリブチレンテレフタレート等の耐熱性樹脂製のケースで、アンテナ11や導電片16〜20は、このケース25内にインサート成形されて覆われている。
そして、これら導電片16〜20のうち、左右一対に形成された導電片16と17には、上方へ折曲された保持部16Aと17Aが設けられ、この保持部16Aと17Aによってアンテナ11の両端が保持されている。
Of these
また、第一の導電片としての導電片18の一端には、アンテナ11のコイル14の一端が高温半田やかしめによって固着接続され、他端にはケース25の筒部25B内に突出する、接続部18Bが設けられると共に、凹部25A底面に露出する電極部18Aが形成されている。
Further, one end of the
そして、この導電片18の後下方には、第二の導電片としての導電片19と第三の導電片としての導電片20が配設され、導電片19の一端にはコイル14の他端が、コイル14の一端と同様にして固着接続されると共に、凹部25A底面に露出する電極部19A及び19C,19Dが形成されている。
A
また、導電片20の一端には、同じく凹部25A底面に露出する電極部20A及び20Dが形成されると共に、他端にはケース25の筒部25B内に突出する、接続部20Bが設けられている。
In addition,
そして、電極部19A上にはチップコンデンサ6の右端が、また、電極部20A上にはチップコンデンサ6の左端がクリーム半田等によって実装されて接続されている。
The right end of the
また、凹部25A底面には、このチップコンデンサ6と並列に接続できる第二のコンデンサとしてのチップコンデンサ6A実装用の電極部20Dと電極部19D、及びコイル14と並列に接続できる第二のコイルとしてのチップコイル14A実装用の電極部19Cと電極部18Aが露出して形成されている。
Also, on the bottom surface of the
つまり、図5の回路図に示すように、コイル14の一端と導電片18が、コイル14の他端とチップコンデンサ6を導電片19が各々接続し、直列共振回路が形成されると共に、場合によっては、チップコンデンサ6とチップコンデンサ6Aにより、また、コイル14とチップコイル14Aにより並列回路が形成されて、アンテナ装置が構成されている。
That is, as shown in the circuit diagram of FIG. 5, one end of the
なお、これらチップコンデンサ6や6A等が実装された導電片18〜20には、錫等のメッキが施されている。
Note that the
次に、このように構成されたアンテナ装置の製造方法について、図3及び図4を用いて説明する。 Next, a method for manufacturing the antenna device configured as described above will be described with reference to FIGS.
先ず、図3(a)に示すように、左半分程に錫メッキ等が施された帯状で銅合金等のフープ部材22に、桟部22Aや22B,22Cに端部が連結された複数の導電片16〜20を、打抜き及び曲げ加工によって形成する。
First, as shown in FIG. 3 (a), a plurality of
そして、図3(b)に示すように、左右一対に形成された導電片16と17の保持部16Aと17Aに、アンテナ11の両端を保持し固定すると共に、アンテナ11のコイル14の両端を、導電片18と19の一端に巻き付け、高温半田やかしめによって固着接続する。
As shown in FIG. 3 (b), both ends of the
この後、図4(c)に示すように、アンテナ11や導電片16〜20を覆うように、凹部25Aや筒部25Bが設けられた、耐熱性樹脂製のケース25をフープ部材22にインサート成形する。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, a
次に、ケース25外周から突出した導電片16〜20の端部を、桟部22Aや22B、22Cから切断してフープ部材22から切り離した後、図4(d)に示すように、ケース25の凹部25A底面に露出した、電極部19Aと電極部20A上にチップコンデンサ6を、クリーム半田を温風吹付けやレーザ照射等によってスポットリフローして実装し接続する。
Next, after the ends of the
この後、共振周波数を測定し、この共振周波数が所定の範囲より高い方に外れた場合には、チップコンデンサ6と並列に接続できる電極部19Dと20D間にチップコンデンサ6Aを、低い方に外れた場合にはコイル14と並列に接続できる電極部18Aと19C間にチップコイル14Aを半田付けによって実装し接続する。
Thereafter, the resonance frequency is measured, and when the resonance frequency is out of the predetermined range, the
なお、以上のようにチップコンデンサ6Aやチップコイル14Aを実装し接続するだけで共振周波数を微細に調整できるため、共振周波数が所定の範囲から外れた場合に、再度、コイルを巻回したり、コンデンサを交換したりする作業が必要な背景技術の項で説明した場合に比べて、共振周波数の調整を短時間、かつ微細に行える。
Since the resonance frequency can be finely adjusted simply by mounting and connecting the
この後、最後に、ケース25の凹部25A内にシリコン等の封止剤(図示せず)を充填し、チップコンデンサ6等を覆って、アンテナ装置が完成する。
After that, finally, a sealing agent such as silicon (not shown) is filled in the
そして、このように作製されたアンテナ装置は、ケース25の筒部25B内に突出した接続部18Bと20Bが、車両内の電子回路(図示せず)に電気的に接続されると共に、ケース25が車両のドアやミラーに装着される。
In the antenna device thus manufactured, the connecting
また、これらのアンテナ装置及び電子回路と、運転者が通常携帯し、これらと通信を行う外部通信手段としての車両に固有の携帯カード(図示せず)が組み合わされて、通信システムが構成されている。 In addition, a communication system is configured by combining these antenna device and electronic circuit with a portable card (not shown) unique to a vehicle as an external communication means that is normally carried by a driver and communicates with them. Yes.
以上の構成において、電子回路から携帯カードへ認証コードを送信要求する信号を定期的に出力し、アンテナ装置がこの信号を所定の共振周波数の電磁波に変換して送信する。 In the above configuration, a signal for requesting transmission of an authentication code from the electronic circuit to the mobile card is periodically output, and the antenna device converts this signal into an electromagnetic wave having a predetermined resonance frequency and transmits it.
そして、携帯カードがこの電磁波を受信すると、携帯カードが認証コードの信号を電磁波に変換して送信し、アンテナ装置がこの電磁波を受信して認証コードの信号に変換し、電子回路がこの認証コードの照合を行い、ドアの施解錠が行われるように構成されている。 When the mobile card receives this electromagnetic wave, the mobile card converts the authentication code signal into an electromagnetic wave and transmits it. The antenna device receives the electromagnetic wave and converts it into an authentication code signal. And the door is locked and unlocked.
このように本実施の形態によれば、金属板製の導電片18及び19の所定箇所に、磁性体12に巻回されたコイル14と並列に接続できるチップコイル14Aの電極部18A,19Cを設けると共に、導電片19及び20の所定箇所にこのコイル14に接続されたコンデンサ6と並列に接続できるチップコンデンサ6Aの電極部19D,20Dを設けるようにしてアンテナ装置を構成することによって、このアンテナ装置の共振周波数が所定の範囲より高い方に外れた場合には、電極部19D,20D間にチップコンデンサ6Aを、低い方に外れた場合には電極部18A,19C間にチップコイル14Aを実装するだけで、共振周波数を微細に調整できるため、共振周波数の調整を短時間、かつ微細に行えるアンテナ装置及びこれを用いた通信システムを得ることができるものである。
As described above, according to the present embodiment, the
また、ケース25に凹部25Aを設けると共に、この凹部25Aに電極部18A,19A,19C,19D,20A,20Dを集約することによって、凹部25Aに実装されたコンデンサ6等の部品の破損を防止し易くできると共に、これらの部品の配置空間を少なくできる。
In addition, the
そして、アンテナ11のコイル14両端と導電片18,19との固着接続を高温半田やかしめで行うことによって、耐熱性樹脂製のケース25によるインサート成形が可能になると共に、チップコンデンサ6の実装を温風吹付けやレーザ照射等で行うことによって、リフロー時のケース25の熱による変形も防止することができる。
Then, the fixed connection between both ends of the
なお、以上の説明では、アンテナ11や導電片16〜20を覆うように、耐熱性樹脂製のケース25をフープ部材22にインサート成形するものとして説明したが、これに代えて、アンテナ11を除く導電片16〜20だけを覆うように、耐熱性樹脂製のケースをフープ部材にインサート成形するものとしても、本発明の実施は可能である。
In the above description, the
また、車両に固有の携帯カードとアンテナ装置の両方が送受信を行う双方向の通信システムとして説明したが、これに代えて、例えば車両のドアの鍵穴に挿入してドアの施解錠を行う車両に固有の鍵と送信部が一体となったキーの送信釦を車両の運転者が押圧して、このキーの送信部から固有の認証コードの電磁波を送信し、アンテナ装置がこれを受信して、車両のドアの施解錠を行う単方向の通信システムとしても良い。 Moreover, although the two-way communication system in which both the mobile card unique to the vehicle and the antenna device transmit and receive has been described, instead of this, for example, in a vehicle that is inserted into a keyhole of a vehicle door to lock and unlock the door The driver of the vehicle presses the transmission button of the key in which the unique key and the transmission unit are integrated, transmits the electromagnetic wave of the unique authentication code from the transmission unit of this key, and the antenna device receives this, It is good also as a unidirectional communication system which locks and unlocks the door of a vehicle.
以上のように本発明によれば、共振周波数の調整を短時間、かつ微細に行えるアンテナ装置及びその製造方法を実現できるという有利な効果が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an advantageous effect that it is possible to realize an antenna device and a manufacturing method thereof that can finely adjust the resonance frequency in a short time.
6,6A チップコンデンサ
11 アンテナ
12 磁性体
14 コイル
14A チップコイル
16〜20 導電片
16A,17A 保持部
18A,19A,19C,19D,20A,20D 電極部
18B,20B 接続部
22 フープ部材
22A,22B,22C 桟部
25 ケース
25A 凹部
25B 筒部
6,
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