JPH10273015A - 車両用送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、通信性能の向上を図る。 【解決手段】 キー４のキーグリップ４ａには、車両側
の電磁結合形送信器と通信するトランスポンダ５と、車
両側電波受信器と通信するキー側電波送信器６とが設け
られている。キーシリンダ錠２４部分には電磁結合形送
信器の環状のアンテナコイル９ａがモールドされ、キー
グリップ４ａの両側に対向する位置まで延びる延出片部
２６，２７には、磁性体２８，２９がそれぞれ設けられ
ており、磁性体２８は、電磁結合形送信器のアンテナコ
イル９ａとトランスポンダ５の電磁結合用コイル１３ａ
との間に位置し、磁性体２９は、アンテナコイル９ａと
キー側電波送信器６の電磁結合用コイル２３ａとの間に
位置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両側とキー側と
で電磁結合により通信を行なう車両用送受信装置に関す
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えば、車両側とキー
側とで被接触で双方向通信を行なう通信装置において
は、車両側に、電力信号（磁界信号）にパルスデータを
重畳させた送信信号を送信する電磁結合形送信器を設
け、イグニッションキーあるいはドアキーといったキー
側に、受信手段としてトランスポンダを設けた構成が考
えられている。この場合、電磁結合形送信器は、キーシ
リンダ錠部分に、前記送信信号を送信するためのアンテ
ナコイルを設け、またトランスポンダは、この送信信号
を受信するための電磁結合用アンテナをキーグリップ内
に設けている。

【０００３】電磁結合形送信器はキーが車両側のキーロ
ータに差し込まれると送信動作するようになっており、
トランスポンダに電磁結合形送信器からの送信信号が与
えられると、トランスポンダは、電力信号の受信に応じ
て動作電力を生成し、その動作電力にて能動状態となる
ことにより、上記受信信号の信号内容に応じて応答信号
を返信したり、あるいは、トランスポンダが備えた不揮
発性メモリにデータを書き込んだりするようになってい
る。

【０００４】ところで、電磁結合形送信器のアンテナコ
イルとキーの電磁結合用アンテナとの間で通信がなされ
る場合、上述のように電磁結合による通信であることか
ら、キーが他の鍵と共にキーホルダに設けられている
と、電磁結合形送信器のアンテナコイルから、キーの電
磁結合用アンテナへの磁束の通過が、上述の他の鍵等に
より阻害され、通信性能が悪くなることがある。

【０００５】そこで本発明の第１の目的は、車両に設け
た電磁結合形送信器と、キー側に設けたトランスポンダ
とを備えて電磁結合により通信を行なうものにおいて、
通信性能の向上を図ることができる車両用送受信装置を
提供するにある。

【０００６】一方、別の車両用送受信装置としては、キ
ーに設けられたキー側電波送信器によりＩＤコードを含
む電波信号を送信し、車両に設けられた車両側電波受信
器にて電波信号を受信し、ＩＤコードが予め設定された
ＩＤコードと一致したときに車両側負荷を制御するリモ
ートキーシステムを有するものがある。

【０００７】このものでは、キー側電波送信器には一次
電池を電源として備えられており、この一次電池は消耗
した時に交換できるように取替え可能となっている。し
かし、交換が面倒であった。また、キーには電池交換の
ために蓋が設けられているが、その蓋の固定用のねじが
緩んで水が侵入する虞がある。

【０００８】この対策として出願人は、車両に、キーが
装着されたことを基いて電力信号をキーシリンダ錠部分
に配設したアンテナコイルから送信する電磁結合形送信
器を設け、前記キーに、キー側電波送信器の電源として
二次電池を設けると共に、前記電磁結合形送信器からの
電力信号を電磁結合により受信する電磁結合用コイルを
設け、且つ、この電磁結合用コイルにて受信した電力信
号に応じて動作電力を生成して前記二次電池を充電する
充電装置を設けることを考えている。

【０００９】これによれば、電池交換が不要となると共
に、水の侵入防止も容易となる。しかしながらその反
面、車両側の電磁結合形送信器のアンテナコイルとキー
側の電磁結合用コイルとの間で通信がなされる場合、上
述のように電磁結合による通信であることから、キーが
他の鍵と共にキーホルダに設けられていると、車両側の
電磁結合形送信器のアンテナコイルから、キー側送受信
器の電磁結合用アンテナへの磁束の通過が、上述の他の
鍵等により阻害され、通信性能が悪くなることがある。

【００１０】そこで本発明の第２の目的は、リモートキ
ーシステムにおいて電池交換が不要となると共に、水の
侵入防止も容易となり、さらには、通信性能の向上を図
ることができる車両用送受信装置を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、車両のキーシリンダ錠部分に
アンテナコイルが設けられ、キーが装着されたことを基
いて電力信号にパルスデータを重畳させた送信信号を前
記アンテナコイルから送信する電磁結合形送信器と、キ
ーに設けられ、前記電磁結合形送信器からの電力信号を
電磁結合により受信する電磁結合用コイルを有し、電力
信号の受信に応じて動作電力を生成しパルスデータに応
答して返信信号を返信するトランスポンダと、キーロー
タに前記アンテナコイルと電磁結合用コイルとの間に位
置するように設けられた磁性体とを備えた構成としてい
る。

【００１２】この構成においては、磁性体を、キーロー
タに、アンテナコイルと電磁結合用コイルとの間に位置
するように設けたから、アンテナコイルと電磁結合用コ
イルとの間に磁路が形成され、車両側の電磁結合形送信
器のアンテナコイルから送信された送信信号（磁界信
号）は磁性体を通って電磁結合用コイルに供給されるこ
とになる。よって、通信性能が向上する。

【００１３】第２の目的を達成するために、請求項２の
発明は、キーに設けられたキー側電波送信器によりＩＤ
コードを含む電波信号を送信し、車両に設けられた車両
側電波受信器にて電波信号を受信し、ＩＤコードが予め
設定されたＩＤコードと一致したときに車両側負荷を制
御するリモートキーシステムを有する車両用送受信装置
において、車両に、キーが装着されたことを基いて電力
信号をキーシリンダ錠部分に配設したアンテナコイルか
ら送信する電磁結合形送信器を設け、前記キーに、キー
側電波送信器の電源として二次電池を設けると共に、前
記電磁結合形送信器からの電力信号を電磁結合により受
信する電磁結合用コイルを設け、且つ、この電磁結合用
コイルにて受信した電力信号に応じて動作電力を生成し
て前記二次電池を充電する充電装置を設け、キーロータ
に、前記アンテナコイルと前記電磁結合用コイルとの間
に位置するように磁性体を設けた構成としている。

【００１４】この構成においては、キーが装着される
と、電磁結合形送信器がアンテナコイルから電力信号を
送信し、電磁結合用コイルがこれを受信し、充電装置が
この電力信号に応じて動作電源を作成して二次電池を充
電する。従って、従来のような一次電池が不要で、電池
交換が不要となると共に、ワイヤレスにて二次電池に充
電できるので、交換用蓋を設ける必要もなく、水の侵入
防止も容易となる。

【００１５】さらに、磁性体を、キーロータに、アンテ
ナコイルと電磁結合用コイルとの間に位置するように設
けたから、アンテナコイルと電磁結合用コイルとの間に
磁路が形成され、車両側の電磁結合形送信器のアンテナ
コイルから送信された電力信号（磁界信号）は磁性体を
通って電磁結合用コイルに供給されることになる。よっ
て、通信性能が向上する。

【００１６】請求項３の発明は、磁性体における電磁結
合用コイル側の端部がそのコイル軸心に対向していると
ころに特徴を有する。この構成においては、磁性体にお
ける電磁結合用コイル側の端部から出る電力信号が電磁
結合用コイルに有効に鎖交するようになり、通信性能が
さらに良くなる。

【００１７】請求項４の発明は、磁性体におけるアンテ
ナコイル側の端部がそのコイル内部に臨んでいるところ
に特徴を有する。この構成においては、アンテナコイル
から送信される電力信号が磁性体におけるアンテナコイ
ル側の端部に対し、漏れ磁束無く通過するようになり、
通信性能がさらに良くなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例につ
き図１ないし図６を参照して説明する。まず、図３に示
ように、車両１には電磁結合形送信器２が設けられてい
ると共に、車両側電波受信器３が設けられている。また
キー４のキーグリップ４ａには、電磁結合形送信器２と
通信するトランスポンダ５が設けられていると共に、車
両側電波受信器３と通信するキー側電波送信器６が設け
られている。

【００１９】図４に示すように、電磁結合形送信器２
は、マイクロコンピュータを主体とする制御回路７、パ
ワーアンプ８、共振回路部９、検波回路１０、アンプ１
１から成り、共振回路部９はアンテナコイル９ａおよび
共振コンデンサ９ｂを有して成る。上記車両側制御装置
１の制御回路７には制御プログラムが記憶されており、
制御回路７は、制御プログラムに基いてパワーアンプ８
をオンオフすることにより、図５（ａ）に示すように、
例えば１２５ｋＨｚ程度の周波数の電力信号（磁界信
号）にデータパルスを重畳させた送信信号をアンテナコ
イル９ａから送信する。さらに、上記制御回路７にはエ
ンジン始動ＥＣＵ１２が接続されている。

【００２０】トランスポンダ５は、電磁結合用コイル１
３ａおよび共振コンデンサ１３ｂを有して成るトランス
ポンダ用共振回路部１３、電源回路１４、検波回路１
５、マイクロコンピュータを主体とする制御回路１６、
例えばＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性メモリ１７、ＣＲ
発振回路１８および変調回路１９を備えて構成されてい
る。

【００２１】いま、上述したキー４が車両１側のイグニ
ッションキーロータに差し込まれて、車両１側の電磁結
合形送信器２のアンテナコイル９ａとキー４側の電磁結
合用コイル１３ａとが電磁結合された状態では、車両１
側のアンテナコイル９ａからの送信信号がキー４側の電
磁結合用コイル１３ａに非接触で与えられるようにな
る。

【００２２】キー４側のトランスポンダ５においては、
上記送信信号がトランスポンダ用共振回路部１３により
受信される。この受信信号は、図５（ａ）と同様であ
る。この場合、その電力信号により交流電力が供給され
ることになる。すなわち、この交流電力は電源回路１４
により整流され且つ十分に平滑され、そして定電圧化さ
れ、その定電圧電源は、各回路に供給される。検波回路
１５はトランスポンダ用共振回路部１３の受信信号であ
る共振波形を前記電源回路１４より小さい時定数で波形
整形し、パルスデータ波形を出力する。

【００２３】上記トランスポンダ５の制御回路１６は、
このパルスデータのうちＳＯＭ（Ｓtart of Ｍessage）
の入力を検出すると、データの読み込みを開始し、以
後、指令内容を判断する。そして、この判断結果に基い
て不揮発性メモリ１７から例えばＩＤコードなどのデー
タを読み出して電磁結合形送信器２に返信したり、デー
タを不揮発性メモリ１７に書き込んだりする。電磁結合
形送信器２はトランスポンダ５からＩＤコードが返信さ
れると、この電磁結合形送信器２に予め設定されている
ＩＤコードと一致するか否かを判断し、一致すると前記
エンジン制御ＥＣＵ１２に対してエンジン始動許可信号
を出力するようになっている。

【００２４】キーグリップ４ａには図示しないがアンロ
ック操作釦およびロック操作釦が設けられており、キー
側電波送信器６は、それらの操作ボタンが操作される
（通常車外の位置で操作される）と、送信アンテナ６ａ
から３００ＭＨｚ程度の電波信号を図６に示すように所
定時間幅で間欠的に出力することでスタート信号および
データ信号（ＩＤコード信号およびアンロック信号やロ
ック信号等）を送信するようになっている。

【００２５】車両側電波受信器３は、上記キー側電波送
信器６からの送信信号をアンテナ３ａにて受信し、この
車両側電波受信器３に予め設定されているＩＤコードと
一致するか否かを判断し、一致するとドアロック機構２
０に対してロック解除信号あるいはロック信号を出力す
るようになっている。

【００２６】さて、前記キー側電波送信器６には、その
電源として例えばリチウム・バナジウムからなる二次電
池２１を設けており、また、この二次電池２１には充電
装置２２が接続されている。この充電装置２２は、電磁
結合用コイル２３ａおよび共振コンデンサ２３ｂからな
る共振回路部２３を備えて構成されている。これら二次
電池２１および充電装置２２は、キーグリップ４ａを構
成する樹脂と一体モールドされている。前記トランスポ
ンダ５の電磁結合用コイル１３ａおよびキー側電波送信
器６の電磁結合用コイル２３ａは、図３に示すようにキ
ー４の挿入方向に対して直交する方向に配設されてい
る。

【００２７】図１に示すように、車両１のイグニッショ
ンキーシリンダ錠２４部分の静止部位には樹脂製の取付
具２５が取付けられており、この取付具２５には、キー
ロータ２４ａの周囲に位置するように前記電磁結合形送
信器２の環状のアンテナコイル９ａがモールドされてい
る。また、キーロータ２４ａは樹脂からなり、これに
は、キーグリップ４ａの両側に対向する位置まで延びる
ように延出片部２６，２７が一体に形成されている。こ
の延出片部２６，２７に肉厚は、図２から分かるように
キーグリップ４ａとほぼ同じに設定されている。

【００２８】延出片部２６には、例えばフェライトから
なる磁性体２８が一体モールドされている。この磁性体
２８は、電磁結合形送信器２のアンテナコイル９ａとト
ランスポンダ５の電磁結合用コイル１３ａとの間に位置
するように設けられ、且つ、上記アンテナコイル９ａの
コイル内部に臨んでいる。つまり、コイル径Ｄｃより内
方に位置している。さらに、この磁性体２８側における
電磁結合用コイル１３ａ側の端部２８ａは、そのコイル
軸心に対向するように屈曲する形態となっている。

【００２９】また、延出片部２７には、例えばフェライ
トからなる磁性体２９が一体モールドされている。この
磁性体２９は、電磁結合形送信器２のアンテナコイル９
ａとキー側電波送信器６の電磁結合用コイル２３ａとの
間に位置するように設けられ、且つ、上記アンテナコイ
ル９ａのコイル内部に臨んでいる。さらに、この磁性体
２９における電磁結合用コイル２３ａ側の端部２９ａ
は、そのコイル軸心に対向するように屈曲する形態とな
っている。

【００３０】さて、上記構成において、キー４が前記シ
リンダ錠２４に挿入されると、これが図示しない検出手
段により検出されて、電磁結合形送信器２のアンテナコ
イル９ａから既述した送信信号が出力される。この場
合、磁性体２８，２９を、それぞれ、アンテナコイル９
ａと電磁結合用コイル１３ａ，２３ａとの間に位置する
ように設けたから、アンテナコイル９ａと電磁結合用コ
イル１３ａ，２３ａとの間に磁路が形成される。

【００３１】従って、アンテナコイル９ａから送信され
た送信信号（磁界信号）は、磁性体２８を通って電磁結
合用コイル１３ａに供給されると共に、磁性体２９を通
って電磁結合用コイル２３ａに供給されることになる。
しかして、トランスポンダ５では、この送信信号を受信
して既述したような所定動作（ＩＤコードの返信やデー
タ記憶）を行なう。この場合、磁束の漏れが少なくなる
から、アンテナコイル９ａと電磁結合用コイル１３ａと
の間の通信性能が向上する。特に、磁性体２８，２９に
フェライトを用いているので、磁気抵抗が少なく、さら
に通信性能が向上する。

【００３２】また、アンテナコイル９ａから送信された
送信信号（磁界信号）は、磁性体２９を通って電磁結合
用コイル２３ａにも供給され、充電装置２２はこの送信
信号の電力信号に応じて動作電力を生成して二次電池２
１を充電する。この場合も、磁性体２９を設けたこと
で、磁束の漏れが少なくなるから、アンテナコイル９ａ
と電磁結合用コイル２３ａとの間の通信性能が向上し、
充電効率が向上する。しかも、本実施例では、従来のよ
うな一次電池が不要で、電池交換が不要となり、さら
に、ワイヤレスにて二次電池２１に充電できるので、交
換用蓋を設ける必要もなく、本実施例のように二次電池
２１および充電装置２２の樹脂モールドが可能となり、
水の侵入防止も容易となる。

【００３３】また、キーロータ４ａに延出片部２６，２
７を設け、この延出片部２６，２７に磁性体２８，２９
を設けたので、キー４を回動するときにはこの延出片部
２６、２７も回動させることになるので、キーロータ４
ａが、「ＡＣＣ」、「ＯＮ」等のいずれの位置に回動さ
れても、磁性体２８，２９とトランスポンダ５の電磁結
合用コイル１３ａ，キー側電波送信器６の電磁結合用コ
イル２３ａとの位置関係が不変となり、上述した通信が
常に良好に行なわれ、特に充電のための通信にある程度
の時間を必要とする場合に好適する。

【００３４】特に本実施例によれば、二次電池２１の充
電電力として、トランスポンダ５との通信用である電磁
結合形送信器２の送信信号を利用するので、構造が簡単
となる。但し、二次電池２１の充電電力として、専用の
電磁結合形送信器を設けても差し支えはない。

【００３５】さらにまた本実施例によれば、磁性体２
８，２９における電磁結合用コイル１３ａ，２３ａ側の
端部２８ａ，２９ａが、電磁結合用コイル１３ａ，２３
ａのコイル軸心にそれぞれ対向しているから、各磁性体
２８，２９の端部２８ａ，２９ａから出る電力信号が各
電磁結合用コイル１３ａ，２３ａに有効に鎖交するよう
になり、通信性能がさらに良くなる。

【００３６】また、本実施例によれば、磁性体２８，２
９が、アンテナコイル９ａのコイル内部に臨んでいるか
ら、アンテナコイル９ａから送信される電力信号が磁性
体２８，２９に対し、漏れ磁束無く通過するようにな
り、これによっても、通信性能がさらに良くなる。この
場合、磁性体２８，２９全体でなく、少なくともアンテ
ナコイル９ａ側の端部２８ｂ，２９ｂ（図１参照）がア
ンテナコイル９ａのコイル内部に臨んでいれば良い。ま
た、延長片部２６，２７内には磁性体２８，２９が入っ
ているので、強度が高く、耐久性が良い。

【００３７】図７は本発明の第２の実施例を示してお
り、次の点が第１の実施例と異なる。すなわち、延出片
部２６，２７には、いずれも、電磁結合形送信器２のア
ンテナコイル９ａとキー側電波送信器６の電磁結合用コ
イル２３ａとの間に位置するように磁性体３１，３２が
設けられている。この実施例の場合には、電磁結合形送
信器２のアンテナコイル９ａとキー側電波送信器６のと
電磁結合用コイル２３ａとの通信性能ひいては充電効率
がさらに良くなる。また、この場合、トランスポンダ５
および電磁結合用コイル１３ａの配置を変更しており、
つまり、電磁結合用コイル１３ａのコイル軸心がアンテ
ナコイル９ａのコイル軸心と同方向となるようにしてい
るので、通信効率の低下が少ない。

【００３８】図８は本発明の第３の実施例を示してお
り、次の点が第１の実施例と異なる。すなわち、延出片
部２６，２７のうち延出片部２７のみに、磁性体４１を
設けており、この磁性体４１は、電磁結合形送信器２の
アンテナコイル９ａとキー側電波送信器６の電磁結合用
コイル２３ａとの間に位置するように設けられている。
この実施例の場合には、電磁結合形送信器２のアンテナ
コイル９ａとキー側電波送信器６のと電磁結合用コイル
２３ａとの通信性能ひいては充電効率については第１の
実施例と同様の効果を得ることができる。また、この場
合も、トランスポンダ５および電磁結合用コイル１３ａ
の配置を変更しており、つまり、電磁結合用コイル１３
ａのコイル軸心がアンテナコイル９ａのコイル軸心と同
方向となるようにしているので、通信効率の低下が少な
い。

【００３９】図９は本発明の第４の実施例を示してお
り、次の点が第１の実施例と異なる。すなわち、この第
４の実施例においては、キー４に、トランスポンダ５の
みを備えた構成としており、延出片部２６に磁性体２８
を備え、延出片部２７には磁性体を備えていない。この
構成の場合、電磁結合形送信器２とトランスポンダ５と
の通信性能が向上する。

【００４０】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、次の効果を得ることができる。請求項１の発明によ
れば、車両に設けた電磁結合形送信器と、キー側に設け
たトランスポンダとを備えて電磁結合により通信を行な
うものにおいて、磁性体を、キーロータにアンテナコイ
ルと電磁結合用コイルとの間に位置するように設けたか
ら、通信性能の向上を図ることができる。請求項２の発
明によれば、リモートキーシステムにおいて電池交換が
不要となると共に、水の侵入防止も容易となり、さらに
は、通信性能の向上ひいては充電効率の向上を図ること
ができる。

【００４１】請求項３の発明によれば、磁性体における
電磁結合用コイル側の端部がそのコイル軸心に対向して
いるから、通信性能がさらに良くなる。請求項４の発明
によれば、磁性体におけるアンテナコイル側の端部がそ
のコイル内部に臨んでいるから、通信性能がさらに良く
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すキー装着状態での
縦断側面図

【図２】同正面図

【図３】車両およびキーの概略平面図

【図４】電気的構成を示すブロック図

【図５】通信波形を示す図

【図６】別の通信波形を示す図

【図７】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図８】本発明の第３の実施例を示す図１相当図

【図９】本発明の第４の実施例を示す図１相当図

【符号の説明】

１は車両、２は電磁結合形送信器、３は車両側電波受信
器、４はキー、５はトランスポンダ、９ａはアンテナコ
イル、１２はエンジン始動ＥＣＵ、１３ａは電磁結合用
コイル、２０はドアロック機構、２１は二次電池、２２
は充電装置、２３ａは電磁結合用コイル、２４はイグニ
ッションキーシリンダ錠、２６，２７は延出片部、２
８，２９，３１，３２，４１は磁性体を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のキーシリンダ錠部分にアンテナコ
   イルが設けられ、キーが装着されたことを基いて電力信
   号にパルスデータを重畳させた送信信号を前記アンテナ
   コイルから送信する電磁結合形送信器と、 キーに設けられ、前記電磁結合形送信器からの電力信号
   を電磁結合により受信する電磁結合用コイルを有し、電
   力信号の受信に応じて動作電力を生成しパルスデータに
   応答して返信信号を返信するトランスポンダと、 キーロータに前記アンテナコイルと電磁結合用コイルと
   の間に位置するように設けられた磁性体とを備えて成る
   車両用送受信装置。
2. 【請求項２】 キーに設けられたキー側電波送信器によ
   りＩＤコードを含む電波信号を送信し、車両に設けられ
   た車両側電波受信器にて電波信号を受信し、ＩＤコード
   が予め設定されたＩＤコードと一致したときに車両側負
   荷を制御するリモートキーシステムを有する車両用送受
   信装置において、 車両に、キーが装着されたことを基いて電力信号をキー
   シリンダ錠部分に配設したアンテナコイルから送信する
   電磁結合形送信器を設け、 前記キーに、キー側電波送信器の電源として二次電池を
   設けると共に、前記電磁結合形送信器からの電力信号を
   電磁結合により受信する電磁結合用コイルを設け、且
   つ、この電磁結合用コイルにて受信した電力信号に応じ
   て動作電力を生成して前記二次電池を充電する充電装置
   を設け、 キーロータに、前記アンテナコイルと前記電磁結合用コ
   イルとの間に位置するように磁性体を設けたことを特徴
   とする車両用送受信装置。
3. 【請求項３】 磁性体における電磁結合用コイル側の端
   部はそのコイル軸心に対向していることを特徴とする請
   求項１または２記載の車両用送受信装置。
4. 【請求項４】 磁性体におけるアンテナコイル側の端部
   はそのコイル内部に臨んでいることを特徴とする請求項
   １または２記載の車両用送受信装置。