JP6380279B2 - 車両用開閉体の施解錠装置 - Google Patents

Description

本発明は、いわゆるスマートキーシステムを利用して車両用ドア等の車両用開閉体を施解錠する車両用開閉体の施解錠装置に関するものである。

今日、利便性および防犯上の要求により、いわゆるスマートキーシステムを実装した車両が普及している。スマートキーシステムとは、車両の利用者が車両用ドア等の車両用開閉体に接近または接触すると、無線により、利用者が携帯する携帯機（スマートキー）と車両用開閉体の施解錠装置との間で認証情報が交換され、認証情報が合致した場合には車両用開閉体が自動的に施解錠されるというものである（例えば、特許文献１参照）。

従来のスマートキーシステムは、（１）車両の利用者が携帯する携帯機と認証情報を交換するためのアンテナ、（２）車両用開閉体近くに設けられた人検知領域に利用者が接触したことを検知するための人検知ＩＣ、（３）アンテナおよび人検知ＩＣを駆動および制御するためのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を有して構成されるのが一般的である。

しかしながら、このような従来の構成では、構成要素間を接続するための接続線を多数必要とするため、装置が大型化かつ高コスト化してしまうという課題があった。例えば、特許文献１では５〜８ｍのハーネスが少なくとも６本必要となる。

このような課題を解決するための従来技術として、アンテナおよび人検知ＩＣを一つの車載機器に統合するとともに、人検知ＩＣ用の直流電源電圧、人検知信号、アンテナ駆動信号を一本の接続線に重畳して送受信することにより、装置を小型化かつ低コスト化したものがある（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２では、ＥＣＵと車載機器とを接続する接続線を、第一ラインおよび第二ラインの２本に纏めるとともに、第一ラインに重畳される信号の最大値が大きくならないように、直流電源電圧とアンテナ駆動信号を切り替えて出力するようにしている。また、直流電源電圧が供給されないアンテナ駆動時においても人検知機能が維持できるように、アンテナ共振電圧を人検知ＩＣへの電力源として利用している。

特開２００２−２９５０９４号公報 特許第５５８９８７０号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献２では、アンテナ駆動時の人検知ＩＣへの供給電力として、ＥＣＵが出力するアンテナ駆動信号ではなく、アンテナ共振電圧を利用しているが、アンテナ共振電圧はアンテナ駆動信号にアンテナのＱ値を乗算した値となるので、人検知ＩＣの定格と比較して非常に大きい値となってしまう。

このため、特許文献２の構成では、アンテナ共振電圧が人検知ＩＣの定格を超えないように、アンテナのＱ値を人検知ＩＣの定格に合わせて抑制する必要がある。この結果、アンテナ出力が不足してしまうので、この出力不足を補うためにアンテナ配置を工夫する等する必要があり、アンテナサイズが大きくなってしまうという課題があった。

一方で、アンテナの直列共振回路のインピーダンスＺ_０＝ｊωＬ＋１／ｊωＣは、アンテナ駆動信号が出力する共振周波数ω＝１／√（ＬＣ）においてほぼゼロとなってしまうので、アンテナ駆動信号によって生じる電流は、アンテナ共振時には人検知ＩＣ（２４）ではなくアンテナ（２０）の方に流れてしまい、人検知ＩＣ（２４）への電力として利用することができないという課題があった。

また、アンテナ共振電圧を抑制する代わりに、人検知ＩＣの定格を、アンテナ共振電圧に合わせて大きくするとしても、人検知ＩＣおよびその周辺回路として、高定格のものを用いる必要があるので、やはり装置が大型化かつ高コスト化してしまうという課題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、直流電源電圧が供給されないアンテナ駆動時においても、出力がアンテナのＱ値によって制限されないアンテナ駆動信号を電力源として人検知機能を継続することができる小型で低コストな車両用開閉体の施解錠装置を得ることを目的とする。

本発明に係る車両用ドア施解錠装置は、共振コンデンサとアンテナ用コイルとが直列に接続された直列共振回路と、アンテナ用コイルに対して並列に接続されたインピーダンス調整用抵抗とを有し、共振コンデンサ側が第一接続線に接続され、アンテナ用コイル側が第二接続線に接続され、ＥＣＵから第一接続線および第二接続線を介して出力されるアンテナ駆動信号と共振することにより、車両の利用者が携帯する携帯機に車両の車両用開閉体の施解錠のための認証情報を送信するアンテナと、ＥＣＵから第一接続線を介して直流電源電圧が供給されないアンテナ駆動時には、アンテナ駆動信号を電力源として動作することにより、利用者が車両用開閉体の人検知領域に接触したことを検知する人検知ＩＣと、アンテナ駆動信号をＡＣ／ＤＣ変換して人検知ＩＣに供給する整流回路と、を備えるものである。

本発明では、アンテナ用コイルに対して並列に接続されたインピーダンス調整用抵抗を有している。これにより、アンテナ共振時においてもアンテナのインピーダンスが理論上ゼロとはならないので、ＥＣＵが出力するアンテナ駆動信号によって生じる電流を、人検知ＩＣへの電力として利用することができる。

この結果、直流電源電圧が供給されないアンテナ駆動時においても、出力がアンテナのＱ値によって制限されないアンテナ駆動信号を電力源として人検知機能を継続することができる小型で低コストな車両用開閉体の施解錠装置を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置の斜視図であって、車両用開閉体として車両用ドアを用いる場合の例を示した概略図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置の回路構成を、ＥＣＵとともに示した概略図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置の回路構成を、ＥＣＵとともに示した第１の概略図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置の回路構成を、ＥＣＵとともに示した第２の概略図である。 本発明の第３実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置の回路構成を、ＥＣＵとともに示した概略図である。 本発明の第４実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置の回路構成を、ＥＣＵとともに示した概略図である。

以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構造又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に説明される実施形態で具体的に記載された形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００の斜視図であって、車両用開閉体として車両用ドアを用いる場合の例を示した概略図である。

なお、本実施形態に係る車両用開閉体は、図１に示すような車両用ドアに限定されるものではなく、例えば、車両後部トランクの蓋、車両前部ボンネットの蓋、給油栓の蓋等であってもよい。以下では、車両用ドアを想定した場合の車両用開閉体の施解錠装置１００について、図１を参照しながら説明する。

図１に示すように、車両用ドアを構成するドアパネル１のアウトサイドには、車両用ドアのドアハンドル２が、車両の前後方向に延在して設置されている。このドアハンドル２は、前後２箇所でドアパネル１に取り付けられている。

ドアハンドル２は、例えば樹脂成型により内部空間を有する中空形状に形成されている。また、ドアパネル１の、ドアハンドル２に対向する部位には、図１に示すように、窪み１ａが形成されているので、人の手が容易にドアハンドル２の中央付近を把持できるようになっている。

ドアハンドル２の外周面には、車両の利用者が接触したことを検知するための人検知領域として、車両用ドアを解錠（アンロック）するためのアンロック領域４と、車両用ドアを施錠（ロック）するためのロック領域３が設けられている。

例えば図１では、アンロック領域４は、ドアハンドル２内に搭載された静電容量式のアンロックセンサ電極６に沿って、ドアハンドル２の握り部に設けられている。また、ロック領域３は、ドアハンドル２内に搭載された静電容量式のロックセンサ電極５に沿って、アンロック領域４よりも車両前側に設けられている。なお、ロック領域３は、アンロック領域４よりも車両後側に設けられていてもよい。

また、ドアハンドル２内部には、ロックセンサ電極５およびアンロックセンサ電極６と電気的に接続された車両用開閉体の施解錠装置１００が搭載されている。

車両用開閉体の施解錠装置１００は、ドアハンドル２外部のＥＣＵ（後述の図２を参照）によって制御される。車両の利用者がロック領域３に接触すると、車両用開閉体の施解錠装置１００は、ロックセンサ電極５の静電容量の変化によって接触を検知し、ＥＣＵの制御によって、ドアハンドル２を施錠、あるいは施錠可能な状態とする。また、車両の利用者が、アンロック領域４に接触すると、アンロックセンサ電極６の静電容量の変化によって接触を検知し、ＥＣＵの制御によって、ドアハンドル２を解錠、あるいは解錠可能な状態とする。

なお、ロックセンサ電極５およびアンロックセンサ電極６は、静電容量式に限定されるものではなく、例えば、圧力センサ、赤外線センサ、又はＲＦＩＤ等の近接センサを用いることも可能である。また、図１では、ロックセンサ電極５およびアンロックセンサ電極６は、ほぼ短冊状であって、アンロックセンサ電極６が、ロックセンサ電極５よりも大きく成形されているが、本実施形態は必ずしもこのような構成に限定されるものではない。

また、ロックセンサ電極５およびアンロックセンサ電極６は、必ずしも両方を有する必要はなく、いずれか一方のみを有していてもよい。

図２は、本発明の第１実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００の回路構成を、ＥＣＵ２００とともに示した概略図である。以下、図２を参照しながら、本実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００の構成および動作について説明する。

車両用開閉体の施解錠装置１００は、車両用開閉体の近くに搭載される。例えば図１では、ドアハンドル２内部に搭載されている。一方、ＥＣＵ２００は、車両用開閉体の施解錠以外の機能の制御も兼務するため、車両用開閉体とは離れた箇所に設置されることが多いが、車両用開閉体の近くに設置してもよい。車両用開閉体の施解錠装置１００とＥＣＵ２００は、第一接続線３０１および第二接続線３０２によって互いに電気的に接続されている。

車両用開閉体の施解錠装置１００は、人検知ＩＣ１１０、アンテナ１２０、整流ダイオード１３０、および平滑コンデンサ１４０を備えて構成される。また、ＥＣＵ２００は、制御部２１０、人検知回路２２０、アンテナ駆動回路２３０、および定電圧回路２４０を備えて構成される。

表１は、本発明の第１実施形態に係るＥＣＵ２００が出力信号を切り替え制御する際のＳＷ１〜ＳＷ６のＯＮ／ＯＦＦ状態を示した論理値表である。スイッチＳＷ１〜ＳＷ６としては、例えば、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のトランジスタ素子を用いることができる。なお、スイッチＳＷ６は、スイッチＳＷ４と共用することも可能である。

ＥＣＵ２００の制御部２１０は、アンテナ非駆動時においては、表１に示す論理値表に従って、ＥＣＵ２００のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＯＦＦ状態にするとともに、スイッチＳＷ５およびスイッチＳＷ６をＯＮ状態にする。この結果、直流電源電圧Ｖ_ＤＣが第一接続線３０１を介して人検知ＩＣ１１０に供給される。このとき、第二接続線３０２は、第一接続線３０１に対する基準ラインとして用いられる。

人検知ＩＣ１１０は、車両の利用者が車両用開閉体の人検知領域に接触したことを、ロックセンサ電極およびアンロックセンサ電極によって検知すると、人検知信号を第一接続線３０１に重畳させてＥＣＵ２００に出力する。

なお、第一接続線３０１に人検知信号を重畳させる具体的な方法としては、例えば、人検知ＩＣ１１０内にスイッチング手段および抵抗素子を設けて、直流電源電圧Ｖ_ＤＣを一定期間電圧降下させる方法を用いることができる。この場合、電圧降下の大きさまたは電圧降下期間の長さの違いによりロック／アンロックを識別することが可能である。

制御部２１０は、第一接続線３０１に重畳された人検知信号を、人検知回路２２０を用いて検出すると、ＥＣＵ２００が出力する信号を、直流電源電圧Ｖ_ＤＣからアンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣへと切り替える。

具体的には、制御部２１０は、表１に示す論理値表に従って、スイッチＳＷ５およびスイッチＳＷ６をＯＦＦ状態にするとともに、アンテナ駆動回路２３０のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を、アンテナ１２０の共振周期で状態１と状態２に切り替え制御する。この結果、定電圧回路２４０によって昇降圧された直流電源電圧Ｖ_ＤＣがＤＣ／ＡＣ変換され、第一接続線３０１および第二接続線３０２を介してアンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣとしてアンテナ１２０に出力される。

また、このとき、人検知ＩＣ１１０は、直流電源電圧Ｖ_ＤＣが供給されないアンテナ駆動時においても人検知機能を継続できるように、アンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣを電力源として利用する。図２に示す整流ダイオード１３０、平滑コンデンサ１４０、および保護抵抗１５０は、アンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣをＡＣ／ＤＣ変換するための整流回路を形成している。

整流ダイオード１３０のアノードは第一接続線３０１に接続され、カソードは保護抵抗１５０を介して人検知ＩＣ１１０の電源端子に接続されている。また、平滑コンデンサ１４０の一端は人検知ＩＣ１１０の電源端子に接続され、平滑コンデンサ１４０の他端は人検知ＩＣ１１０のＧＮＤ端子に接続されている。なお、保護抵抗１５０は、人検知ＩＣ１１０内に設けてもよい。

これにより、アンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣが、整流ダイオード１３０によって整流されるとともに、平滑コンデンサ１４０によって平滑されて、人検知ＩＣ１１０に電力が供給されるので、人検知ＩＣ１１０は、アンテナ駆動時においても人検知機能を継続できる。

アンテナ１２０は、共振コンデンサ１２１とアンテナ用コイル１２２とが直列接続された直列共振回路を有して構成される。アンテナ１２０の共振コンデンサ１２１側は第一接続線３０１に接続され、アンテナ１２０のアンテナ用コイル１２２側は第二接続線３０２に接続されている。

ここで、直列共振回路のインピーダンスＺ_０は、共振コンデンサ１２１のキャパシタンス値をＣ、アンテナ用コイル１２２のインダクタンス値をＬ、アンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣの周波数をωとすると、下式（１）で表される。

Ｚ_０＝ｊωＬ＋１／ｊωＣ
＝（１−ω^２ＬＣ）／ｊωＣ （１）

しかしながら、上式（１）で表されるインピーダンスＺ_０は、アンテナ１２０がアンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣによって駆動されて共振周波数ω＝１／√（ＬＣ）で共振しているときには、理論上ゼロとなってしまう。

このため、ＥＣＵ２００が供給可能な電流は、アンテナ共振時には、人検知ＩＣ１１０ではなく、アンテナ１２０の方に流れてしまうので、アンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣによって生じる電流を人検知ＩＣ１１０に取り込むことができない。

そこで、本実施形態に係るアンテナ１２０は、アンテナ用コイル１２２に対して並列に接続されたインピーダンス調整用抵抗１２３を更に有している。本実施形態に係るアンテナ１２０のインピーダンスＺ_１は、インピーダンス調整用抵抗１２３の抵抗値をＲとすると、下式（２）で表される。

Ｚ_１＝ｊωＬ＋（Ｒ×１／ｊωＣ）／（Ｒ＋１／ｊωＣ） （２）

これにより、本実施形態では、アンテナ共振時の周波数ω＝１／√（ＬＣ）においても、アンテナ１２０のインピーダンスＺ_１が理論上ゼロとはならないので、ＥＣＵ２００が出力するアンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣによって生じる電流を、人検知ＩＣ１１０への電力として利用することができる。

アンテナ１２０は、ＥＣＵ２００から第一接続線３０１および第二接続線３０２を介して出力されるアンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣと共振することにより、無線により、車両の利用者が携帯する携帯機（スマートキー）との間で、車両用開閉体の施解錠のための認証情報を交換する。なお、アンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣに認証情報を変調させる方法については、公知の技術を用いることができる。また、アンテナ１２０には、駆動する必要がある送信用機能のみを持たせて、受信用アンテナは別に搭載する構成とすることも可能である。

制御部２１０は、利用者が携帯する携帯機が出力する認証情報が認証された場合には、表１に示す論理値表に従って、ＥＣＵ２００のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＯＦＦ状態にするとともに、スイッチＳＷ５およびスイッチＳＷ６をＯＮ状態にすることで、ＥＣＵ２００が出力する信号を、再び、アンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣから直流電源電圧Ｖ_ＤＣへと切り替える。

そして、制御部２１０は、人検知ＩＣ１１０を制御することにより、ドアハンドル２を施解錠、あるいは施解錠可能な状態にする。このときの制御部２１０と人検知ＩＣ１１０との間の通信方式としては、例えば、前述の人検知信号の場合と同じ方法を用いることが可能である。

このように、本実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００は、アンテナ用コイル１２２に対して並列に接続されたインピーダンス調整用抵抗１２３を有することを特徴としており、この結果として、アンテナ共振時においても、アンテナ１２０のインピーダンスＺ_１が理論上ゼロとはならない。

人検知ＩＣ１１０に供給される電流Ｉ_ＩＣは、ＥＣＵ２００がアンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣによって供給可能な電流値をＩ_ＡＣとし、整流回路を含めた人検知ＩＣ１１０のインピーダンスをＺ_ＩＣとすると、下式（３）で表される。

Ｉ_ＩＣ＝Ｚ_１／（Ｚ_１＋Ｚ_ＩＣ）×Ｉ_ＡＣ （３）

また、人検知ＩＣ１１０に供給される電力Ｗ_ＩＣは、下式（４）で表される。

Ｗ_ＩＣ＝Ｉ_ＩＣ×Ｖ_ＡＣ （４）

したがって、上式（２）〜上式（４）に従って、インピーダンス調整用抵抗１２３の抵抗値を、人検知ＩＣ１１０が必要とする電力Ｗ_ＩＣが人検知ＩＣ１１０に供給されるように決定することで、アンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣによって生じる電流を人検知ＩＣ１１０への電力として利用することができる。

このようにして決定されたインピーダンス調整用抵抗１２３の抵抗値Ｒは、通常はアンテナ用コイル１２２のリアクタンス値Ｌと比較して非常に大きいため、アンテナのＱ値に対する影響は少なくて済む。また、インピーダンス調整用抵抗１２３の抵抗値Ｒが大きいことにより、インピーダンス調整用抵抗１２３において消費される電力も抑制できる。

特に、本実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００は、特許文献２と比較した場合に、以下のような利点を有している。

まず第１に、特許文献２では、非常に大きいアンテナ共振電圧Ｖ_Ｌ＝Ｑ×Ｖ_ＡＣを、人検知ＩＣ１１０への電力源として利用しているので、アンテナ共振電圧Ｖ_Ｌが人検知ＩＣの定格を超えないように、人検知ＩＣの定格に合わせてアンテナのＱ値を抑制する必要がある。例えば、人検知ＩＣの定格をアンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣのＮ倍としている場合には、アンテナのＱ値も最大でＮに限定されてしまう。したがって、アンテナのＱ値が大きいアンテナ１２０を用いる場合には、特許文献２の構成では、アンテナのＱ値が大きく抑制されてしまう。

一方で、本実施形態では、アンテナ共振電圧Ｖ_Ｌ＝Ｑ×Ｖ_ＡＣではなく、アンテナのＱ値とは独立して出力可能なアンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣを人検知ＩＣ１１０への電力源として利用しているので、アンテナのＱ値を大きくすることができる。このため、本実施形態では、アンテナのＱ値が大きいアンテナ１２０を用いることにより、装置を簡素化して小型化することが可能である。

なお、本実施形態でも、インピーダンス調整用抵抗１２３を有することによるアンテナ１２０のＱ値の低下はあるものの、前述のように、その影響は少ない。更に、本実施形態では、アンテナのＱ値がより大きいアンテナ１２０を用いる、あるいは、アンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣの出力をより大きくすることができるので、このようなアンテナのＱ値の低下は容易に補うことができる。

第２の利点として、特許文献２では、アンテナ共振電圧Ｖ_Ｌを直列共振回路から人検知ＩＣに供給するためのダイオード等の接続素子を新たに追加する必要があり、この接続素子としては高定格なものを用いる必要があるが、本実施形態では、アンテナ１２０のインピーダンスを調整するためのインピーダンス調整用抵抗１２３をアンテナ用コイル１２２と並列に追加するだけなので、特許文献２と比較して、装置を低コスト化することが可能である。

以上のように、本実施形態では、アンテナ用コイルに対して並列に接続されたインピーダンス調整用抵抗を有している。これにより、アンテナ共振時においてもアンテナのインピーダンスが理論上ゼロとはならないので、ＥＣＵが出力するアンテナ駆動信号によって生じる電流を、人検知ＩＣへの電力として利用することができる。

この結果、直流電源電圧が供給されないアンテナ駆動時においても、出力がアンテナのＱ値によって制限されないアンテナ駆動信号を電力源として人検知機能を継続することができる小型で低コストな車両用開閉体の施解錠装置を得ることができる。

［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００ａの回路構成を、ＥＣＵ２００とともに示した第１の概略図である。また、図４は、本発明の第２実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００ｂの回路構成を、ＥＣＵ２００とともに示した第２の概略図である。

図３および図４に示す本実施形態の車両用開閉体の施解錠装置１００ａ、１００ｂは、図２に示す先の第１実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００と比較して、アンテナ１２０ａ、１２０ｂの共振コンデンサ１２１が、第一共振コンデンサ１２１ａおよび第二共振コンデンサ１２１ｂの２つに分割されている点が異なっている。

また、インピーダンス調整用抵抗１２３が、互いに直列接続された第二共振コンデンサ１２１ｂおよびアンテナ用コイル１２２に対して並列に接続されている点が異なっている。その他の構成および動作については先の第１実施形態と同じであるので説明は省略する。

図３に示す本実施形態のアンテナ１２０ａは、第一共振コンデンサ１２１ａ、第二共振コンデンサ１２１ｂ、アンテナ用コイル１２２がこの順に直列接続されて構成されている。すなわち、第一共振コンデンサ１２１ａの一端が第一接続線３０１に接続され、第一共振コンデンサ１２１ａの他端が第二共振コンデンサ１２１ｂの一端に接続され、第二共振コンデンサ１２１ｂの他端がアンテナ用コイル１２２の一端に接続され、アンテナ用コイル１２２の他端が第二接続線３０２に接続されている。

また、図４に示す本実施形態のアンテナ１２０ｂは、第一共振コンデンサ１２１ａ、アンテナ用コイル１２２、第二共振コンデンサ１２１ｂがこの順に直列接続されて構成されている。すなわち、第一共振コンデンサ１２１ａの一端が第一接続線３０１に接続され、第一共振コンデンサ１２１ａの他端がアンテナ用コイル１２２の一端に接続され、アンテナ用コイル１２２の他端が第二共振コンデンサ１２１ｂの一端に接続され、第二共振コンデンサ１２１ｂの他端が第二接続線３０２に接続されている。

このような、本実施形態の構成によっても、アンテナ１２０のインピーダンス調整用抵抗１２３を除いた直列共振回路のインピーダンスＺ_０は、上式（１）と同じとなる。したがって、先の第１実施形態と同様の考察により、インピーダンス調整用抵抗１２３を第二共振コンデンサ１２１ｂおよびアンテナ用コイル１２２と並列に接続することで、直列共振回路の周波数ω＝１／√（ＬＣ）においても、アンテナ１２０のインピーダンスＺ_１が理論上ゼロとはならないようにすることができる。

以上のように、本実施形態によれば、アンテナ１２０の回路構成が先の第１実施形態と異なる場合であっても、インピーダンス調整用抵抗１２３を除いた直列共振回路のインピーダンスＺ_０が等価であれば、直列共振回路の一部に対して並列にインピーダンス調整用抵抗１２３を接続することにより、先の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００ｃの回路構成を、ＥＣＵ２００とともに示した概略図である。図５に示す本実施形態の車両用開閉体の施解錠装置１００ｃは、図２に示す先の第１実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００と比較して、アンテナ１２０ｃのインピーダンス調整用抵抗１２３が、第一分圧抵抗１２３ａおよび第二分圧抵抗１２３ｂの２つに分割されている点が異なっている。

また、第一分圧抵抗１２３ａおよび第二分圧抵抗１２３ｂによって分圧されたアンテナ共振電圧Ｖ_Ｌの分圧電圧Ｖ_ｄが、分圧電圧用整流ダイオード１６０を介して、人検知ＩＣ１１０の電源端子に供給されている点が異なっている。その他の構成および動作については先の第１実施形態と同じであるので説明は省略する。

図５に示す分圧電圧用整流ダイオード１６０のアノードはインピーダンス調整用抵抗１２３の第一分圧抵抗１２３ａと第二分圧抵抗１２３ｂの間に接続され、分圧電圧用整流ダイオード１６０のカソードは人検知ＩＣ１１０の電源端子に接続されている。

なお、人検知ＩＣ１１０の電源端子とインピーダンス調整用抵抗１２３の間に設けられた抵抗は、ＩＣ保護のための抵抗であり、この保護抵抗は人検知ＩＣ１１０内に設けてもよい。

前述のように、アンテナ共振電圧Ｖ_Ｌ＝Ｑ×Ｖ_ＡＣは人検知ＩＣの定格と比較して非常に大きいので、この電圧値のまま人検知ＩＣ１１０用の電力として利用することは難しい。しかし、図５に示すように、アンテナ共振電圧Ｖ_Ｌを、第一分圧抵抗１２３ａおよび第二分圧抵抗１２３ｂを用いて分圧することにより、人検知ＩＣ１１０用の電力として利用することは可能である。

分圧電圧Ｖ_ｄは、インピーダンス調整用抵抗１２３の抵抗値をＲ、第一分圧抵抗１２３ａの抵抗値をＲ１、第二分圧抵抗１２３ｂの抵抗値をＲ２とすると、下式（５）で表される。

Ｖ_ｄ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖ_Ｌ （５）
但し、Ｒ１＋Ｒ２＝Ｒ

しかしながら、インピーダンス調整用抵抗１２３の抵抗値は、アンテナ１２０ｃのアンテナのＱ値が低下しないように大きい値とする必要があるため、インピーダンス調整用抵抗１２３を介して取り出せる電流値は少ない。このため、分圧電圧Ｖ_ｄは、人検知ＩＣ１１０用の電力源として利用するには十分でない場合がある。

そこで、本実施形態では、分圧電圧Ｖ_ｄを、人検知ＩＣ１１０への補助電力として利用している。これにより、アンテナ駆動時の人検知ＩＣ１１０への電力源として、アンテナ駆動信号Ｖ_ＡＣおよび分圧電圧Ｖ_ｄを併用できるので、人検知ＩＣ１１０への供給電力に余裕を持たせることができる。

あるいは、人検知ＩＣ１１０への供給電力に余裕が生じた分だけ、インピーダンス調整用抵抗１２３の抵抗値を大きくして、アンテナ１２０のインピーダンスＺ_１を直列共振回路のインピーダンスＺ_０により近づけることにより、アンテナ１２０のＱ値の低下をより抑制することも可能である。

更に、本実施形態では、アンテナ共振電圧Ｖ_Ｌを分圧するための第一分圧抵抗１２３ａおよび第二分圧抵抗１２３ｂとして、既存のインピーダンス調整用抵抗１２３を分割して利用しているので、分圧用抵抗を新たに追加する必要がなく、装置を小型化かつ低コスト化できる。

以上のように、本実施形態では、インピーダンス調整用抵抗は、第一分圧抵抗および第二分圧抵抗に分割されており、アンテナ共振電圧を第一分圧抵抗および第二分圧抵抗で分圧した分圧電圧が、分圧電圧用整流ダイオードを介して人検知ＩＣの電源端子に出力されている。この結果、人検知ＩＣへの供給電力に余裕を持たせることが可能で、インピーダンス調整用抵抗を有することによるアンテナのＱ値の低下をより抑制することが可能な、小型で低コストな車両用開閉体の施解錠装置を得ることができる。

［第４実施形態］
図６は、本発明の第３実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００ｄの回路構成を、ＥＣＵ２００とともに示した概略図である。図６に示す本実施形態の車両用開閉体の施解錠装置１００ｄは、図２に示す先の第１実施形態に係る車両用開閉体の施解錠装置１００と比較して、アンテナ１２０ｄのインピーダンス調整用抵抗１２３が、第一分圧抵抗１２３ａおよび第二分圧抵抗１２３ｂの２つに分割されている点が異なっている。

また、第一分圧抵抗１２３ａおよび第二分圧抵抗１２３ｂによって分圧されたアンテナ共振電圧Ｖ_Ｌの分圧電圧Ｖ_ｄが、人検知ＩＣ１１０のアンテナ駆動検知端子に出力されている点が異なっている。その他の構成および動作については先の第１実施形態と同じであるので説明は省略する。

このような本実施形態の構成によれば、アンテナ共振電圧Ｖ_Ｌを、第一分圧抵抗１２３ａおよび第二分圧抵抗１２３ｂを用いて分圧したうえで、人検知ＩＣ１１０のアンテナ駆動検知端子に出力することができるので、人検知ＩＣ１１０およびその周辺回路として高定格のものを用いることなく、アンテナ１２０ｄの駆動状態を検知することが可能である。

以上のように、本実施形態では、インピーダンス調整用抵抗は、第一分圧抵抗および第二分圧抵抗に分割されており、アンテナ共振電圧を第一分圧抵抗および第二分圧抵抗で分圧した分圧電圧が、人検知ＩＣのアンテナ駆動検知端子に出力されている。この結果、人検知ＩＣおよびその周辺回路を高定格化することなくアンテナの駆動状態を検知することができるので、小型で低コストな車両用開閉体の施解錠装置を得ることができる。

１ ドアパネル、１ａ 窪み、２ ドアハンドル、３ ロック領域、４ アンロック領域、５ ロックセンサ電極、６ アンロックセンサ電極、１００ 車両用開閉体の施解錠装置、１１０ 人検知ＩＣ、１２０ アンテナ、１２１ 共振コンデンサ、１２１ａ 第一共振コンデンサ、１２１ｂ 第二共振コンデンサ、１２２ アンテナ用コイル、１２３ インピーダンス調整用抵抗、１２３ａ 第一分圧抵抗、１２３ｂ 第二分圧抵抗、１３０ 整流ダイオード、１４０ 平滑コンデンサ、１５０ 保護抵抗、１６０ 分圧電圧用整流ダイオード、２００ ＥＣＵ、２１０ 制御部、２２０ 人検知回路、２３０ アンテナ駆動回路、２４０ 定電圧回路、３０１ 第一接続線、３０２ 第二接続線。

Claims (6)

1. 共振コンデンサとアンテナ用コイルとが直列に接続された直列共振回路と、前記アンテナ用コイルに対して並列に接続されたインピーダンス調整用抵抗とを有し、前記共振コンデンサ側が第一接続線に接続され、前記アンテナ用コイル側が第二接続線に接続され、ＥＣＵから前記第一接続線および前記第二接続線を介して出力されるアンテナ駆動信号と共振することにより、車両の利用者が携帯する携帯機に前記車両の車両用開閉体の施解錠のための認証情報を送信するアンテナと、
   前記ＥＣＵから前記第一接続線を介して直流電源電圧が供給されないアンテナ駆動時には、前記アンテナ駆動信号を電力源として動作することにより、前記利用者が前記車両用開閉体の人検知領域に接触したことを検知する人検知ＩＣと、
   前記アンテナ駆動信号をＡＣ／ＤＣ変換して前記人検知ＩＣに供給する整流回路と、
   を備える車両用開閉体の施解錠装置であって、
   前記インピーダンス調整用抵抗は、第一分圧抵抗および第二分圧抵抗に分割されており、アンテナ共振電圧を前記第一分圧抵抗および前記第二分圧抵抗で分圧した分圧電圧が、分圧電圧用整流ダイオードを介して前記人検知ＩＣの電源端子に出力され、
   前記分圧電圧用整流ダイオードのアノードが前記インピーダンス調整用抵抗の前記第一分圧抵抗と前記第二分圧抵抗の間に接続され、前記分圧電圧用整流ダイオードのカソードが前記人検知ＩＣの前記電源端子に接続された、車両用開閉体の施解錠装置。
2. 前記インピーダンス調整用抵抗は、第一分圧抵抗および第二分圧抵抗に分割されており、アンテナ共振電圧を前記第一分圧抵抗および前記第二分圧抵抗で分圧した分圧電圧が、前記人検知ＩＣのアンテナ駆動検知端子に出力され、
   前記人検知ＩＣは、前記分圧電圧の値に基づいて前記アンテナの駆動状態を検知する
   請求項１に記載の車両用開閉体の施解錠装置。
3. アンテナの前記共振コンデンサは、第一共振コンデンサおよび第二共振コンデンサに分割されており、
   前記第一共振コンデンサの一端が前記第一接続線に接続され、前記第一共振コンデンサの他端が前記第二共振コンデンサの一端に接続され、前記第二共振コンデンサの他端が前記アンテナ用コイルの一端に接続され、前記アンテナ用コイルの他端が前記第二接続線に接続され、
   前記インピーダンス調整用抵抗は、互いに直列接続された第二共振コンデンサおよび前記アンテナ用コイルに対して並列に接続されている
   請求項１または２に記載の車両用開閉体の施解錠装置。
4. アンテナの前記共振コンデンサは、第一共振コンデンサおよび第二共振コンデンサに分割されており、
   前記第一共振コンデンサの一端が前記第一接続線に接続され、前記第一共振コンデンサの他端が前記アンテナ用コイルの一端に接続され、前記アンテナ用コイルの他端が前記第二共振コンデンサの一端に接続され、前記第二共振コンデンサの他端が前記第二接続線に接続され、
   前記インピーダンス調整用抵抗は、互いに直列接続された第二共振コンデンサおよび前記アンテナ用コイルに対して並列に接続されている
   請求項１または２に記載の車両用開閉体の施解錠装置。
5. 前記インピーダンス調整用抵抗の抵抗値Ｒは、前記人検知ＩＣが必要とする電力値Ｗ_ＩＣが前記人検知ＩＣに供給されるように、下式の関係を満たすように決定され、
   Ｚ_１＝ｊωＬ＋（Ｒ×１／ｊωＣ）／（Ｒ＋１／ｊωＣ）
   Ｉ_ＩＣ＝Ｚ_１／（Ｚ_１＋Ｚ_ＩＣ）×Ｉ_ＡＣ
   Ｗ_ＩＣ＝Ｉ_ＩＣ×Ｖ_ＡＣ
   ここで、Ｚ_ＩＣは、前記整流回路を含めた前記人検知ＩＣのインピーダンス値、Ｃは前記共振コンデンサのキャパシタンス値、Ｌは前記アンテナ用コイルのインダクタンス値、ωは前記アンテナ駆動信号の周波数、Ｖ_ＡＣは前記アンテナ駆動信号の電圧値、Ｉ_ＡＣは前記アンテナ駆動信号の電流値である
   請求項１または２に記載の車両用開閉体の施解錠装置。
6. 前記整流回路は、
   アノードが前記第一接続線に接続され、カソードが保護抵抗を介して前記人検知ＩＣの電源端子に接続された整流ダイオードと、
   一端が前記人検知ＩＣの前記電源端子に接続され、他端が前記人検知ＩＣのＧＮＤ端子に接続された平滑コンデンサと、
   を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用開閉体の施解錠装置。

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