天线模块的制作方法

[0001]
本发明涉及安装在车辆上的天线模块。


背景技术：

[0002]
现有技术的天线被安装在车辆上并且与诸如智能钥匙之类的通信终端进行通信(例如，参见jp2013-70545a和jp2002-46541a)。天线布置在车辆的地板上，以防止磁场通过车辆的窗户泄漏出车辆。
[0003]
然而，存在许多因素限制了将天线安装在地板上的空间，例如车辆地板上的座椅等。因此，也可以考虑将天线布置在顶棚上。但是，由于顶棚靠近窗户，因此当天线设置在顶棚上时，磁场可能会通过窗户从车辆漏出，导致通信错误。


技术实现要素：

[0004]
本发明的说明性方面提供了一种天线模块，该天线模块被构造为即使将天线设置在顶棚上也可以防止磁场泄漏到窗外。
[0005]
根据本发明的说明性方面，被构造为安装到车辆的顶棚的天线模块包括天线和磁体，所述磁体包括彼此间隔开的一对壁。所述天线容纳在所述一对壁之间。
[0006]
通过以下描述、附图和权利要求，本发明的其他方面和优点将变得显而易见。
附图说明
[0007]
图1是示出本发明的天线模块的外观的立体图；
[0008]
图2是去除了图1所示的容纳壳体的天线模块的立体图；
[0009]
图3是去除了图2所示的磁体和基板的天线模块的立体图；
[0010]
图4是示出图1至图3所示的天线模块的电气构造的图；
[0011]
图5是示出图4所示的ecu和驱动器的输出的时序图；
[0012]
图6是示出安装图1-3所示的天线模块的车辆的示意性侧视图；
[0013]
图7是沿图6的i-i线的剖视图；和
[0014]
图8是示出安装图1-3所示的天线模块的车辆的示意性俯视图。
具体实施方式
[0015]
下面将参考附图描述本发明的具体实施例。
[0016]
如图6至图8所示，本实施例的天线模块1安装在车辆7的顶棚r上，例如用于无钥匙进入系统。无钥匙进入系统是当智能钥匙在车辆7附近时如果检测到门的锁定操作或解锁操作则对门进行锁定和解锁的系统。无钥匙进入系统具有当在执行门的锁定操作时将智能钥匙实际留在车辆7中时通知智能钥匙留在车辆7中的功能。本实施例的天线模块1用于检测智能钥匙是否在车辆7中。
[0017]
在无钥匙进入系统中，天线模块1将lf信号发送到智能钥匙。天线模块1仅在车辆7
内形成磁场，从而lf信号可以由车辆7中的智能钥匙接收，而不能由车辆7外部的智能钥匙接收。当接收到lf信号时，智能钥匙发送rf信号，并且设置在车辆7中的rf天线(未示出)接收rf信号。此时，天线模块1检测到车辆7中遗留的智能钥匙。
[0018]
参考图1至图3描述天线模块1的构造。附图中的x表示车辆7的宽度方向，y表示车辆7的前后方向，并且z表示车辆7的上下方向。参照图1至图3，天线模块1包括lf天线2(天线)、用于屏蔽由lf天线2产生并朝向车辆7的侧窗(窗)w1(图8所示)的磁场的磁体3、在其上安装有用于驱动lf天线2的驱动器4等的基板5和用于容纳这些lf天线2、磁体3和基板5的容纳壳体6。
[0019]
本实施例的lf天线2在lf频带中发送lf信号。如图3所示，lf天线2包括具有圆柱形状的磁芯21和围绕磁芯21螺旋缠绕的线圈22。
[0020]
如图2所示，磁体3包括在前后方向y上比宽度方向x更长的上壁31和从上壁31沿宽度方向x的两端向下延伸的一对竖直壁(壁)32、32，以及形成有沿磁体3的前后方向y从一端到另一端连续延伸的凹槽33。一对竖直壁32、32和凹槽33在前后方向(纵向)y上较长。凹槽33向下开口并且在磁体3的前后方向y的两侧开口。凹槽33被上壁31封闭，即，凹槽具有上壁31作为其底部。凹槽33在前后方向y上从一端到另一端连续具有半圆形的横截面，其中半圆形的顶点变平。
[0021]
也就是说，凹槽33的上表面(底部)是平坦的，并且其内表面形成为弯曲表面，使得凹槽33的宽度朝着上表面减小，即，凹槽33的宽度向下增加。lf天线2被容纳在设置在一对竖直壁32、32之间的凹槽33中。lf天线2被容纳在一对竖直壁32、32之间，使得线圈22的轴向(即，前后方向y)垂直于一对竖直壁32、32彼此面对的方向(即，宽度方向x的面对方向)。在本实施例中，如图7所示，lf天线2不延伸超过凹槽33的下部开口到凹槽33的外部，并且整个lf天线2被容纳在凹槽33中。
[0022]
图3所示的线圈22螺旋缠绕在磁芯21上。
[0023]
与线圈22一起形成谐振电路的谐振电容器(未示出)以及用于驱动lf天线2的驱动器4被安装在基板5上。如图4所示，驱动器4包括串联连接的两个fet q1、q2以及用于接通和断开两个fet q1、q2的栅极驱动电路41。驱动器4经由线束8连接至无钥匙进入装置9，该无钥匙进入装置9包括布置在车辆7的仪表板中的ecu。
[0024]
线束8中包括电源线、地线和on/off请求信号线，并且电源和on/off请求信号通过线束8从无钥匙进入装置9提供给驱动器4。如图5所示，无钥匙进入装置9输出请求on的高电平on请求信号和请求off的低电平off请求信号。当输入on请求信号时，栅极驱动电路41相反相位(排他地)控制两个fetq1、q2的on/off，以从电源产生矩形波信号(图5所示)。矩形波信号通过转储电阻rd施加到初级线圈。结果，在次级线圈中产生正弦谐振电流，并且在预定空间中产生交变磁场。
[0025]
如图2所示，基板5形成为在前后方向y上比在宽度方向x上更长的矩形形状，并且通过锁定爪或螺钉固定在磁体3的凹槽33的平坦上表面(底部)上。其结果是，基板5设置在一对竖直壁32、32之间，并且设置为垂直于上下方向z。lf天线2设置在基板5的下侧。lf天线2的线圈22的两端通过焊接、连接器连接等连接至基板5。结果，lf天线2被电连接到基板5并且被固定到基板5上。
[0026]
容纳壳体6由树脂等形成。如图1所示，容纳壳体6包括上壁61、下壁62以及设置在
上壁61和下壁62之间的侧壁63。容纳壳体6形成为可以容纳磁体3的中空的盒状。上壁61覆盖磁体3的上壁31。下壁62与上壁61将磁体3夹在中间，即，磁体3设置在下壁62和上壁61之间。侧壁63在宽度方向x和前后方向y上覆盖磁体3的两侧。上壁61设置有沿前后方向y在两侧突出的安装撑条64。该安装撑条64通过螺钉等安装在车辆7的顶棚r上。
[0027]
接下来，将描述天线模块1的布置。如图6和图7所示，上述天线模块1将安装到车辆的顶棚r。在本实施例中，天线模块1安装在顶棚r的宽度方向x的中央(驾驶席sh1与副驾驶席sh2之间)。具体地，容纳壳体6的上壁61和安装撑条64接触顶棚r，并且安装撑条64通过拧紧安装到其上。此时，天线模块1以凹槽33的长度方向(线圈22的轴向)沿着车辆7的前后方向y的方式设置。
[0028]
如图8所示，在线圈22中产生从线圈22的轴向方向(前后方向y)的一端朝向另一端离开的磁场h。线圈22的轴向长度设置为使得磁场h的强度不超过能够由车辆7外部的智能钥匙接收的磁场h不会泄漏到前窗w2和后窗w3的外部的程度。
[0029]
如上所述，当凹槽33的纵向方向沿着车辆7的前后方向y布置时，磁体3的竖直壁32在车辆7的宽度方向x上并排布置，如图7所示。磁体3吸收来自lf天线2的磁场。因此，由lf天线2产生的磁场中的朝向侧窗w1的磁场被磁体3吸收，因此在车辆7的宽度方向x上没有到达侧窗w1。
[0030]
也就是说，磁体3屏蔽了由lf天线2产生并朝向侧窗w1的磁场，因此，在竖直壁32的宽度方向的两侧，在竖直壁32的外侧设置有磁场达不到的死区区域a1。结果，即使将lf天线2设置在顶棚r上，也能够防止磁场泄漏到侧窗w1的外部，并且可以防止由于与车辆7外部的智能钥匙通信而导致智能钥匙在车辆7中的错误检测。
[0031]
与将天线模块1布置在地板上的情况相比，通过将天线模块1布置在顶棚r上，不太可能限制安装空间。因此，在现有技术中，由于空间的限制，在地板上设置多个小型lf天线，以仅在车辆7中形成磁场。然而，根据本实施例，一个大型lf天线2可以如图1所示设置在顶棚上，以仅在车辆7中形成磁场。
[0032]
根据上述实施例，lf天线2被容纳在凹槽33中，使得线圈22的轴向与一对竖直壁32、32的面对方向相交。结果，当一对竖直壁32、32的面对方向沿着车辆7的宽度方向x布置时，沿相交于线圈22的轴向的方向朝向侧窗w1的方向的磁场可以被一对竖直壁32、32屏蔽。
[0033]
根据上述实施例，驱动器4也与lf天线2一体地设置在顶棚r上。因此，不需要经由长线束8将驱动器4连接至lf天线2，并且可以防止由于线束8的寄生电感引起的谐振点偏移。因此，可以通过增加lf天线2的q系数来实现灵敏度的提高，或者可以通过在不改变灵敏度的情况下通过增加转储电阻rd来降低天线电流。另外，由于由驱动器4产生的矩形波信号不经过线束8而被施加到lf天线2，因此可以减小辐射噪声。
[0034]
根据上述实施例，线圈22的两端连接至基板5，并且基板5固定至凹槽33的内表面。结果，lf天线2连接至固定到磁体3的基板5，其中磁体3可以支撑lf天线2。
[0035]
根据上述实施例，将容纳lf天线2和磁体3的容纳壳体6安装在顶棚r上。结果，通过使用容纳壳体6，天线模块1可以安装在顶棚r上。
[0036]
虽然已经参考本发明的某些示例性实施例描述了本发明，但是本发明的范围不限于上述示例性实施例，并且本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，可以在其中进行各种改变和修改。
[0037]
根据上述实施例，lf天线2用于无钥匙进入系统，但是本发明不限于此。lf天线2可以用于仅在车辆7中执行的其他通信系统。
[0038]
根据上述实施例，设置在磁体3上的凹槽33在前后方向y上开口，但是也可以设置在前后方向y上封闭该开口的一对壁，以使得由lf天线2产生并朝向前窗w2和后窗w3的磁场可以被该对壁屏蔽。
[0039]
磁体3的形状不限于上述实施例，并且可以使用能够屏蔽从lf天线2朝向车辆7的侧窗w1的磁场的任何形状。
[0040]
此外，根据上述实施例，驱动器4设置在天线模块1的一侧，但是本发明不限于此。类似于无钥匙进入装置9，驱动器4可以布置在车辆7的仪表板中。
[0041]
根据上述实施例的一方面，一种天线模块(1)被构造为安装到车辆(7)的顶棚(r)，该天线模块(1)包括天线(2)和包括彼此间隔开的一对壁(32、32)的磁体(3)。天线(2)被容纳在一对壁(32、32)之间。
[0042]
磁体(3)可以设置在车辆(7)的顶棚(r)上，以使磁体(3)屏蔽由天线(2)产生并朝向车辆(7)的窗户的磁场。
[0043]
根据具有以上构造的天线模块，一对壁屏蔽了由天线产生并朝向车辆的窗户的磁场，从而即使将天线设置在顶棚上，也能够防止磁场泄漏到窗外。
[0044]
天线(2)可以包括螺旋缠绕的线圈(22)，天线(2)容纳在一对壁(32、32)之间，使得线圈(22)的轴向(y)和一对壁(32、32)彼此面对的面对方向(x)相交。
[0045]
根据具有以上构造的天线模块，天线被容纳为使得线圈的轴向与一对壁的面对方向相交。结果，沿与线圈的轴向相交的方向朝向窗口的磁场可以被一对壁屏蔽。
[0046]
天线模块(1)还可以包括被构造为驱动天线(2)的驱动器(4)。
[0047]
根据具有以上构造的天线模块，驱动器也与天线一体地设置在顶棚上。因此，不需要通过长线束将驱动器连接到天线，并且可以防止由于线束的寄生电感引起的谐振点偏移。
[0048]
天线模块(1)还可以包括：被构造为驱动天线(2)驱动器(4)，以及其上安装有驱动器(4)的基板(5)。基板(5)可以设置在一对壁(32、32)之间并且可以固定到磁体(3)，并且天线(2)可以电连接并固定到基板(5)。
[0049]
根据具有以上构造的天线模块，天线被连接到固定至磁体的基板，从而可以支撑天线。
[0050]
天线模块(1)还可以包括被构造为容纳天线(2)和磁体(3)的容纳壳体(6)。容纳壳体(6)可以被安装到顶棚(r)。
[0051]
根据具有以上构造的天线模块，可以使用容纳壳体将天线模块安装到顶棚。
[0052]
磁体(3)可以包括彼此间隔开的另一对壁。天线(2)可以被容纳在另一对壁之间，使得线圈(22)的轴向方向(y)平行于另一对壁彼此面对的面对方向。
[0053]
根据具有以上构造的天线模块，天线被容纳为使得线圈的轴向平行于另一对壁的面对方向。结果，沿着线圈的轴向朝向窗口的磁场可以被另一对壁屏蔽。