JP4152845B2 - アンテナ装置および該アンテナ装置を装着した自動車のドアアウトサイドハンドル装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置および該アンテナ装置を装着した自動車のドアアウトサイドハンドル装置に関するものである。

例えば自動車のキーレスエントリーシステムに使用するアンテナとしては、特許文献１に記載されたものが知られている。この従来例において、アンテナはフェライト等により形成されたコアに絶縁被覆導線を巻回して形成される。
特開２００３-２２４４１０号公報

しかし、上述した従来例において、アンテナとともに、他の電子部品を狭いスペース内に収容しようとする場合には、該電子部品への給電、あるいは信号の配線スペースを別途用意する必要があり、装置の小型化が困難であるという問題がある。

本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、内部に配線スペースを形成することによって実装密度を向上させることのできるアンテナ装置および該アンテナ装置を装着した自動車のドアアウトサイドハンドル装置の提供を目的とする。

本発明によれば上記目的は、
配線層が形成されたプリント基板４に軟磁性材により形成される磁性体コア１を積層して形成されるコア部２に絶縁被覆導線３を巻回し、該絶縁被覆導線３を巻回した領域内に前記配線層に形成されたパターン配線４ａを貫通させてなるアンテナＡと、
前記コア部２に巻回された絶縁被覆導線３の励磁のタイミングにおいて前記パターン配線４ａへの通電を禁止する通電制御部７とを備えたアンテナ装置を提供することにより達成される。

本発明において、磁性体コア１には配線層が積層され、絶縁被覆導線３は磁性体コア１と配線層の積層体に巻回される。磁性体コア１には、アンテナのコアとして要求される透磁率等の磁気的特性を有していれば適宜の材料を使用することが可能であり、例えば、ソフトフェライト等のほかに、軟磁性粉末を有機結合材をバインダとして結合させた複合磁性体を利用できる。

したがってこの発明において、コア部２に配線層を含むために、アンテナ自体を配線要素として利用することができるために、スペースの有効利用が可能になる。
配線層は、プリント基板４上に形成することが可能であり、プリント基板４として可撓性を有するフレキシブルプリント配線板を使用すると、磁性体コア１上に重ねる以外に、磁性体コア１に巻回して装着することも可能になる。また、磁性体コア１が多数の硬質磁性体を屈曲間接部を介して連結し、可撓性を持たせた場合、あるいは磁性体コア１の素材自体が可撓性を有する場合には、プリント基板４としてフレキシブルプリント配線板を使用することにより、磁性体コア１が可撓性を有する利点を維持することができる。

コイルとの相互作用を可及的に回避するために、電圧、電流の波形変化のない直流の導電線路として利用するのが望ましく、例えば、バッテリから給電されて点灯するダイオード等の発光体（電子部品６）への給電線として利用される。

この場合、プリント基板４をコイル形成部５から外部に延設し、延設部にダイオード等の電子部品６を実装すると、他の部位に改めて実装基板を固定したり、あるいはこれらの間で結線する必要がなくなるために、組立性が良好になる。

さらに、電波送信時、あるいは電波受信時における同調動作時での配線との相互作用による影響を少なくするために、通電制御部７を設け、コイル励磁等のタイミングと、配線層への通電、あるいは電気的接続とを制御することができる。

本発明によれば、アンテナの内部に配線スペースを形成するために、実装密度を向上させることができる。

図１、２に本発明の実施の形態を示す。この実施の形態は、自動車のドアアウトサイドハンドル装置に装着され、キーレスエントリーシステムの構成部品として使用される。ハンドル装置は、車両のドアパネル８に固定されるハンドルベース９にハンドル１０を装着して形成され、ハンドル１０をハンドルベース９との枢軸１０ａ周りに回転操作することによって、ドア内方に配置される図外のドアロック装置が操作される。

ハンドルベース９には、キープレートにより操作可能な補助錠９ａとロックスイッチ９ｂが配置され、補助錠９ａを操作することによりドアロック装置の施解錠が、ロックスイッチ９ｂの押下によりドアロック装置の施錠操作ができる。

図２に示すように、ハンドル装置のハンドル１０は、ボディ部材１１に形成されたアンテナ収容凹部１１ａの開口部をカバー部材１２により閉塞して車両前後方向（車長方向）に長寸に形成される。ボディ部材１１とカバー部材１２とは合成樹脂材により形成され、ボディ部材１１の一端部には、上記ハンドルベース９へのヒンジ連結部１１ｂが形成される。また、ボディ部材１１の他端には、ハンドル１０の回転によりハンドルベース９に装着された操作部９ｃを動作させてドアロック装置を操作するための操作脚部１１ｃが形成される。

図３に示すように、アンテナＡは、上記ボディ部材１１のアンテナＡ収容凹部１１ａ内に収容される。このアンテナＡは、フレキシブルプリント配線板（プリント基板４）の表裏に板状の磁性体コア１を積層したコア部２に絶縁被覆導線３を巻き付けて形成される。フレキシブルプリント板４は、コア部２に絶縁被覆導線３を巻回した領域、すなわち、コイル形成部５からさらに延設されており、コイル形成部５を挟んで両端部にスイッチ（電子部品６Ａ）と発光ダイオード（電子部品６Ｂ）が実装される。磁性体コア１は、株式会社トーキン社の商品名「バスタレイド」を使用することができる。

上記フレキシブルプリント板４には、これらスイッチ６Ａと発光ダイオード６Ｂとを実装するための素子実装ランドと、外部接続ケーブル１３が接続される外部接続ランドと、これら素子実装ランドと外部接続ランドとを接続するパターン配線４ａが形成される。また、外部接続ランドには、コイルへの給電及びコイルでの誘導起電力を取り出すための電源用のパターン配線４ａ’が形成される。電源用のパターン配線４ａ’は、コイル内を通過しない位置に形成するのが望ましい。

また、上記パターン配線４ａ、４ａ’とりわけコイル内を貫通するパターン配線４ａは、コイルでの磁束との鎖交を防止するために、コイルの中心線に平行な直線状に形成するのが望ましい。

以上のように構成されるアンテナＡは、全体が合成樹脂材により封止されてユニット化され、ハンドル１０に組み込んだ後、外部接続ケーブル１３の一端に設けられたコネクタ１３ａを車体側のコントローラ１４にプラグイン接続される。

フレキシブルプリント配線板４上に実装する電子部品６は、キーレスエントリーシステムにおけるアウトサイドハンドル１０に割り当てられた機能によって適宜変更設定されるが、この実施の形態において、スイッチ６Ａはリクエストスイッチとして機能するようにコントローラ１４により制御される。

すなわち、利用者が車両の運転に際してアウトサイドハンドル１０のスイッチ６Ａを押下すると、コントローラ１４は交信回路１４ａを駆動してアンテナＡから交信電波を放出して運転者側の携帯端末装置との間で交信し、コントローラ１４が携帯端末装置のＩＤ等の一致を確認すると、ロック装置の施錠を解除し、同時に発光ダイオード６Ｂを発光させて足下を照明する。また、降車時においては、運転者が車外に出てハンドルベース９に配置されたロックスイッチ９ｂを押下すると、ロック装置は施錠状態に移行する。

なお、以上においては、コア部２がフレキシブルプリント配線板４の表裏に磁性体コア１を積層する場合を示したが、コア部２は、図３（ｃ）に示すように、フレキシブルプリント配線板４の一面に磁性体コア１を積層して形成することもできる。

また、フレキシブルプリント配線板４上のパターン配線４ａとコイルとの相互作用を防止するためには、図３（ｄ）に示すように、コントローラ１４に通電制御部７を設け、コイルＡと通電制御部７とでアンテナ装置を構成することが有効である。この変形例は、アンテナＡからの電波送信時に電子部品６を切り離すように構成されるもので、通電制御部７は、リレースイッチ７ａと、リレー制御回路７ｂとからなる。

コントローラ１４内の制御部１４ｂから交信部１４ａに送信指令が出力されると、交信部１４ａはリレー制御回路７ｂを駆動し、リレースイッチ７ａを励磁する。リレースイッチ７ａが励磁されると、電子部品６とのパターン配線４ａは制御部１４ｂから切り離される。

なお、以上においては、リレースイッチ７ａを使用することによりパターン配線４ａを物理的、機械的に切り離す場合を示したが、スイッチング素子を使用して電気的にのみ切り離すように構成することもできる。また、パターン配線４ａの切り離しは、交信回路１４ａにおける動作に同期させるように行う場合を示したが、切り離し条件、タイミング等は、コイルとパターン配線４ａとの電磁誘導等の相互作用がアンテナＡ、あるいは制御部１４ｂの性能に与える条件を加味して、適宜変更できる。

ハンドル装置を示す断面図である。 ハンドルの分解斜視図である。 アンテナを示す図で、（ａ）はアンテナの平面図、（ｂ）は（ａ）の３Ｂ-３Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のアンテナの変形例を示す（ａ）の３Ｂ-３Ｂ線断面図、（ｄ）はアンテナ装置を示すブロック図である。

符号の説明

１ 磁性体コア
２ コア部
３ 絶縁被覆導線
４ プリント基板
５ コイル形成部
６ 電子部品
７ 通電制御部

Claims (4)

1. 配線層が形成されたプリント基板に軟磁性材により形成される磁性体コアを積層して形成されるコア部に絶縁被覆導線を巻回し、該絶縁被覆導線を巻回した領域内に前記配線層に形成されたパターン配線を貫通させてなるアンテナと、
   前記コア部に巻回された絶縁被覆導線の励磁のタイミングにおいて前記パターン配線への通電を禁止する通電制御部とを備えたアンテナ装置。
2. 前記プリント基板が、コア部に絶縁被覆導線を巻回した領域から外部に延設され、延設部に前記パターン配線に接続された電子部品が実装される請求項１記載のアンテナ装置。
3. 前記パターン配線は、コア部に巻回された絶縁被覆導線からなるコイルの中心線に平行な直線状に形成される請求項１または２記載のアンテナ装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のアンテナ装置を装着した自動車のドアアウトサイドハンドル装置。

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