天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統的製作方法
2023-05-22 08:12:41 1
專利名稱：天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及安裝在汽車上、主要用於與便攜機通信的天線裝置、及使用了該天線裝置的通信系統。
背景技術：
近年來，對車輛門等的上鎖和解鎖，除通過鑰匙直接開閉以外，一般通過駕駛者所攜帶的便攜機從遠離的位置進行開閉，因此，需求能夠可靠地與便攜機之間進行通信的天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統。
而且，對於這樣的現有通信系統，在特表2001—520337號公報中公開了將天線配置於開閉部的附近，例如門把手內的天線裝置的結構。
對於該現有天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統，利用圖5及圖6來進行說明。
圖5是現有天線裝置的立體圖。如圖5所示，現有天線裝置的天線5配置在樹脂制的把手2內，該把手2安裝在由鋼板等金屬制的底架(chassis)形成的門1上。並且，把手2被安裝成右端相對於門1可搖動。另外，天線5由線圈盤繞在由磁性體構成的棒狀磁心的外周而形成。並且，該天線5以軸線與門1平行的方式收容在把手2內的中空部分。
圖6是表示現有的天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統的結構例的圖。而且，圖6還表示出現有的天線裝置的指向特性。如圖6所示，天線5與設置在車輛內的控制電路4連接，並且，控制電路4通過該天線5與駕駛者所攜帶的便攜機(未圖示)進行通信，由此，構成了通信系統。
在以上的結構中，若持有便攜機的駕駛者靠近車輛，並進入通信範圍D的區域，則控制電路4通過天線5與該便攜機進行通信。然後，在駕駛者被確認之後，控制電路4驅動螺線管(solenoid)等鎖定機構(未圖示)，進行門1的解鎖。
此外，若駕駛者離開車輛，並超出通信範圍D的區域，則控制電路4變得無法與便攜機進行通信。在該情況下，與上述相反地驅動鎖定機構，從而對門1進行上鎖。
另外，在這樣的現有通信系統中，天線5以軸線與門1平行的方式收容於車輛前部的左右把手2內。因此，天線5如圖6的天線的指向特性的例子所示，放射電磁波。所以，現有通信系統的通信範圍根據放射到車輛6外方的電磁波而成為由通信範圍D所表示的區域。
即，由於與軸線和門1配置在平行方向的小的天線5相比，內方的金屬制門1具有壓倒性大的形狀，所以，天線5內方的磁場成為經由門1的磁路，向內方放射的電磁波被門1吸收。因此，電磁波從天線5放射到僅向外方的通信範圍D內。
根據上述的理由，在駕駛者處於車室內的情況下，僅通過收容於把手2內的天線5，無法與駕駛者所攜帶的便攜機進行通信。因此，在現有的通信系統中，通常在車室內設置有與控制電路4連接的其它天線(未圖示)，由此，進行與便攜機的通信。
而且，天線5靠近金屬制的門1，其所放射的電磁波被門1吸收，使得放射效率變差，若要將向外方的通信範圍D確保為半徑1m左右，則需要1.0安培左右的天線電流，由此，消耗功率也變得比較大。
這樣，在上述現有的天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統中，為了與車室內的便攜機進行通信，需要其它的天線。因此，存在著天線裝置的結構變得複雜，且價格昂貴的問題。
發明內容
本發明的天線裝置，將由線圈盤繞在由磁性體構成的棒狀磁心外周的天線收容於車輛的支柱內，並且，相對於支柱的上下方向的軸線，將天線的軸線配置在近似垂直的方向。這樣，與門等不同，通過將天線收容於寬度比較小的支柱內，並將天線配置在相對於支柱的上下方向近似垂直的方向，由此，從天線放射的電磁波基本不被車體吸收，除了外方以外，還向內方的車室內放射，從而，能夠確保規定的通信範圍。因此，能夠由一個天線與車室內外的便攜機通信，並可獲得低廉的天線裝置。
天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統具備天線裝置、與該天線裝置連接的控制電路、和可攜帶的便攜機，控制電路和便攜機通過天線裝置進行通信，從而，能夠實現簡易的結構且低廉的通信系統。
圖1是本發明的實施方式中的天線裝置的局部剖視圖；圖2是本發明的實施方式中的天線裝置的剖視立體圖；圖3是表示本發明的實施方式中的天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統結構的例子的圖；圖4是表示本發明的實施方式中的天線裝置的指向特性的例子的圖；圖5是現有的天線裝置的立體圖；圖6是表示現有的天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統的結構例的圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。
(實施方式)圖1是本發明的實施方式中的天線裝置的局部剖視圖，圖2是本發明的實施方式中的天線裝置的剖視立體圖。如圖1所示，支承車頂的柱狀支柱(pillar)11，由車體外方的金屬體11A和內方的樹脂體11B組合而形成，並且，在該支柱11內設置有近似筒狀的中空部分11C。
而且，天線15由線圈14盤繞在由磁性體構成的棒狀磁心13的外周而形成。並且，該天線15收容於駕駛席側和副駕駛席側的支柱11的中空部分11C內。而且，天線15的中心的軸線B，相對於支柱11的上下方向的軸線A配置在近似垂直的方向，由此，構成了天線裝置20。
如圖2所示，在支柱11的樹脂體11B內面設置有斜坡，天線15在支柱11的厚度方向上僅傾斜規定角度φ而配置。即，天線15的中心的軸線相對於支柱11的車體外方的金屬體11A的平面，僅傾斜規定角度φ而配置。
並且，電容器(未圖示)和固定電阻器(未圖示)與線圈14串聯連接，該天線15與設置在車輛內的控制電路(未圖示)連接，並且，控制電路通過該天線裝置20與駕駛者所攜帶的便攜機(未圖示)進行通信，由此，構成了通信系統。
另外，與線圈14串聯連接的固定電阻器(未圖示)還可配置在控制電路(未圖示)側。
在以上的結構中，若持有便攜機的駕駛者靠近車輛，則控制電路通過天線裝置20與該便攜機進行通信，在確認了駕駛者之後，控制電路驅動螺線管等鎖定機構(未圖示)，進行門的解鎖。
另外，若持有便攜機的駕駛者離開車輛，控制電路變得不能與便攜機通信，則與上述相反地驅動鎖定機構，對門1進行上鎖。
下面，對本發明的實施方式中的天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統的結構進行說明。圖3是表示本發明的實施方式中的天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統的結構的例子的圖。而且，圖3還表示出本實施方式中的天線裝置的指向特性的例子。
如圖3所示，本實施方式中的通信系統具備天線裝置，其包括收容於車輛6的駕駛席側或副駕駛席側的支柱(未圖示)的中空部分內的天線15；與天線裝置連接的控制電路40；和便攜機50。並且，控制電路40配置在車輛6內的前部附近，便攜機50作為駕駛者(未圖示)可在車外攜帶的設備。
天線裝置在與便攜機50通信時如圖1所示，天線15在支柱11的外方和內方產生磁場C1、C2。本實施方式中的天線裝置，天線15收容於寬度比較小的支柱11內，天線15的中心的軸線B配置在與支柱11的上下方向的軸線A近似垂直的方向。而且，支柱11的車體內方由樹脂體11B形成，並且，支柱11的形成車體外方的金屬體11A的寬度與天線11相比，並不那麼大，因此，從天線15放射的電磁波基本不被包括支柱11的金屬體11A的車輛6吸收，而被放射到車內外。因此，電磁波從天線15放射，如圖3所示，形成可與便攜機50通信的通信範圍C。
換而言之，與由金屬制的底架形成的門等不同，通過在寬度比較小的支柱11內收容天線15，並且，將天線15配置在相對支柱11的上下方向近似垂直的方向，除了車輛6的外方以外，還可向內方的車室內放射電磁波。因此，攜帶便攜機50的駕駛者不僅在車外，而且即使在車室內的情況下，也能由一個天線15進行與車室內的通信並且，由於從天線15放射的電磁波基本不被車體吸收，所以，還可減少用於獲得規定的通信範圍的天線電流，從而實現了節省電力化。
例如，在圖3所示的通信範圍C內，通過在車輛的駕駛席側的支柱11內，將天線15配置在高度1.3m的位置，並從控制電路供給動作頻率125kHz、天線電流約0.5安培，能夠獲得向外方半徑1m左右的通信範圍，從而，能夠以在門把手內等收容天線時的約一半的天線電流，獲得同等的通信範圍。
另外，通常支柱11位於距離地面1m～1.5m的範圍，但為了獲得廣的通信範圍，優選以支柱11的近似中央1.2m～1.4m的高度、以相對於支柱11為90度±10度的角度配置天線15。
而且，調整向支柱11內的天線15的收容位置，若相對於天線15的中心的軸線B，在向前輪方向約90度且向後輪方向約20度的範圍獲得通信範圍，則能夠使前輪與後輪之間，即通常上下車所使用的前後門的範圍成為通信範圍。
並且，通過使天線15在支柱11的厚度方向僅傾斜規定角度φ，可確保向車外及車室內的更廣的通信範圍。例如，通過將規定角度φ傾斜為10度而配置天線15，與不傾斜的情況下的通信範圍E相比，如圖3所示，能夠獲得平均半徑擴大了約15％的通信範圍C。即，相對於支柱11的形成車體外方的金屬體11A的平面，通過使天線15的中心的軸線相對於車體的前方，將規定角度即φ傾斜為10度而配置，能夠獲得更廣的通信範圍C。另外，規定角度即φ並非限定於10度，只要參考了天線15和支柱11的形成車體外方的金屬體11A的平面的距離、或金屬體11A的寬度等各種條件，為了獲得必要的通信範圍而適當選擇即可。該規定角度的範圍優選為5度～30度。
這樣，根據本實施方式，與車輛門等不同，將由線圈14盤繞在由磁性體構成的棒狀磁心13外周而構成的天線15收容於寬度比較小的支柱11內，並且，相對於支柱11的上下方向的軸線，將天線15的軸線配置在近似垂直的方向，由此從天線15放射的電磁波基本不被車體吸收，除了外方以外，還向內方的車室內放射，從而，能夠確保規定的通信範圍。因此，能夠通過一個天線與車室內外的便攜機50通信，從而，能夠獲得低廉的天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統。
圖4是表示本發明的實施方式中的天線裝置的指向特性的例子的圖。如圖4所示，天線15收容於車輛6的駕駛席側和副駕駛席側兩方的支柱(未圖示)的中空部分內，控制電路40配置在車輛6內的前部附近。而且，將天線15在支柱11的厚度方向僅傾斜規定角度φ而配置，便攜機50作為駕駛者(未圖示)可在車外攜帶的設備。
如圖所示，在車輛6所具備的多個支柱(未圖示)內分別收容多個天線15，由此可獲得例如圖4所示的指向特性圖。這樣，若在車輛6的駕駛席側和副駕駛席側的支柱內分別配置天線15，則根據多個天線15的組合，可擴大通信範圍C。因此，控制電路40能夠在車室內外更廣的範圍進行與便攜機50的通信。
另外，在以上的說明中，對控制電路40和便攜機50相互進行通信的、所謂智能進入系統進行了說明，但在通過從設置有按鈕等的便攜機利用按鈕的操作向控制系統發送，進行門的上鎖和開鎖的所謂無鑰匙系統等中，也能夠實施本發明。
權利要求
1.一種天線裝置，在車輛的支柱內收容天線，所述天線由線圈盤繞在由磁性體構成的棒狀磁心的外周而形成。
2.根據權利要求1所述的天線裝置，其特徵在於，將所述天線的軸線配置在相對於所述支柱的上下方向的軸線垂直的方向。
3.根據權利要求2所述的天線裝置，其特徵在於，使所述天線的中心的軸線，相對於所述支柱的形成車體外方的金屬體的平面傾斜規定角度而配置。
4.根據權利要求1所述的天線裝置，其特徵在於，在所述車輛所具備的多個支柱內分別收容了所述天線。
5.一種通信系統，具備權利要求1所述的天線裝置、與所述天線裝置連接的控制電路、和可攜帶的便攜機，所述控制電路與所述便攜機通過所述天線裝置進行通信。
全文摘要
本發明提供一種天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統。通過將由線圈盤繞在由磁性體構成的棒狀磁心的外周的天線收容於寬度比較小的支柱內，並且相對於支柱的上下方向的軸線將天線的軸線配置在近似垂直的方向，由此，從天線放射的電磁波基本不被車體吸收，除了外方以外，還向內方的車室內放射，從而，能夠確保規定的通信範圍。因此，能夠由一個天線與車室內外的便攜機通信，從而，能夠獲得低廉的天線裝置及使用了該天線裝置的通信系統。
文檔編號H01Q7/00GK1953271SQ200610159259
公開日2007年4月25日 申請日期2006年9月25日 優先權日2005年10月20日
發明者大原正廣 申請人:松下電器產業株式會社