JP2003332957A

JP2003332957A - 車載用アンテナ装置及びそれを用いた車載用送受信システム。

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Publication number: JP2003332957A
Application number: JP2002137763A
Authority: JP
Inventors: Masashi Iwai; 雅司岩井
Original assignee: Synclayer Inc
Current assignee: Synclayer Inc
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2003-11-21

Abstract

(57)【要約】【課題】利便性に優れた車載用アンテナ装置及び送受信
システムを提供する。【解決手段】車輌ルーフにコンピュータ装置１６、無線
ＬＡＮ装置２０、ＴＶアンテナ素子１０、ＴＶチューナ
部１２、ＩＴＳ用無線アクセス送受信装置１４、ＧＰＳ
装置１３等の無線情報機器の送受信部を取り付ける。
又、車輌前方に表示部であるＴＶ受信装置２１、ナビゲ
ーション装置２２等の端末装置を設置する。コンピュー
タ装置１６は、無線ＬＡＮ装置２０、無線アクセス送受
信装置１４等で端末装置を外部回線と接続する。これに
より、端末装置は接続ケーブルを必要とせず容易に外部
情報が取得可能となる。又、コンピュータ装置１６は、
ナビゲーション結果（自車位置、走行方位、アクセスポ
イント、放送局位置）によってアンテナ素子１０を自動
的に最良に切り換える。これにより、常にアンテナ感度
が最良となり、利便性が更に向上。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輌に搭載して電
波を送受信する車載用アンテナ装置及びそれを用いた車
載用送受信システムに関する。特に、車輌ルーフ直下に
アンテナ装置を設置し、車載した端末装置に無線でデー
タ通信する車載用アンテナ装置及びその送受信システム
に関する。本発明は、車輌用放送波受信システム、車輌
間通信システム、ＩＴＳ（Intelligent Transport Syst
ems ）、無線通信システムに適用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来より自動車に搭載されたＴＶ用アン
テナ素子、ラジオ用アンテナ素子、ＧＰＳ用アンテナ素
子等の車載用アンテナ装置、及びそれを利用した送受信
システムがある。それらは、例えば車輌後方、ルーフ、
リアウインド等に複数のアンテナ素子を取り付け、その
複数のアンテナ素子から車輌前方のダッシュボードに設
置されたラジオ、ＴＶ、カーナビ表示装置に別々の同軸
ケーブルで信号を送出する構成となっている。このシス
テムにおいては、例えばＴＶ受信システムにおいては、
車輌の移動方向によって受信感度が変化する。そのた
め、ＴＶ受信システムでは、切換装置を例えばトランク
ルームに設置し、車輌前方のチューナ側から信号線で最
大出力のアンテナに切り換えるように切換信号を送出し
ている。

【０００３】このシステムにおいてはアンテナ素子から
端末装置までの同軸ケーブルによる信号経路長が大とな
るため、それによる信号の減衰が問題となる。そのた
め、図１０に示すように同軸ケーブル１及び同軸ケーブ
ル２後に増幅器Ａを設け、更にアンテナ切換えのため同
軸ケーブル１及び同軸ケーブル２と増幅器Ａ間に、ダイ
オードＤ₁、Ｄ₂とスイッチＳＷからなるスイッチ装置
を設けている。これは、信号を増幅するともにスイッチ
ＳＷでダイオードＤ₁、Ｄ₂をオンオフさせてアンテナ
素子ＡＮ₁、ＡＮ₂を切り換えるためである。又、他に
図１１に示すように増幅器Ａ₁、Ａ₂を同軸ケーブル
１、同軸ケーブル２の入力段にそれぞれ設け、ダイオー
ドＤ₁、Ｄ₂とスイッチＳＷからなるスイッチ装置を同
軸ケーブル１、同軸ケーブル２の出力段に設ける例もあ
る。この場合も同様にダイオードＤ₁、Ｄ₂をオンオフ
させることでアンテナ素子ＡＮ₁、ＡＮ₂を切り換えて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成の車載用アンテナ装置及びその送受信システムで
は、同軸ケーブルや切換信号線路の引き回しが不可避で
あり、車輌組立時の工数、新規の情報端末装置の設置の
際の工数増大が依然として問題である。又、同軸ケーブ
ル１、同軸ケーブル２と増幅器Ａの間にスイッチ装置を
設ける従来例では、アンプＡの前段にスイッチ装置が入
る構成となるので、スイッチ装置での損失がＮＦ値を悪
化させる欠点がある。又、アンテナ直下に増幅器Ａ₁、
増幅器Ａ₂を設ける構成はＮＦ値を改善させることはで
きるが、複数の増幅器を常時稼動させる構成であり消費
電力を増大させるという問題がある。

【０００５】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的はアンテナ直下にアンテナ
切換部、送受信部、そして無線通信インターフェースを
有するアンテナ装置を設け、無線で各端末装置と通信す
ることで、情報端末装置の搭載を容易とし利便性を向上
させることである。又、無線通信インターフェースを採
用することで、同軸ケーブル等の引き回し配線を排除す
ることである。それにより、アンテナシステムの車輌へ
の組立工数を低減することである。又、アンテナ直下に
増幅器を設けそれをオンオフさせることで、低消費電力
で高品質な信号を提供する車載用アンテナ装置、及びそ
れを用いた送受信システムを提供することである。又、
アンテナ直下にアンテナ特性の変更可能なチューナ部を
設け、それにより様々な周波数帯域を受信可能とする車
載用アンテナ装置、及びそれを用いた送受信システムを
提供することである。又、アンテナを放送受信用アンテ
ナ、ＧＰＳアンテナ、通信用アンテナ等の複数のアンテ
ナとし、携帯電話、インタネット等の様々な情報を送受
信可能とする利便の高い車載用アンテナ装置及びその送
受信システムを提供することである。尚、上記目的は、
個々の発明が個々に達成する目的であって、個々の発明
が全ての上記の目的を達成するものと解釈されるべきで
はない。

【０００６】

【課題を解決するための手段、作用、効果】この目的を
達成するために本発明の請求項１に記載の車載用アンテ
ナ装置は、車輌に搭載される車輌用アンテナ装置であっ
て、複数のアンテナ素子と、そのアンテナ素子後段に設
置される複数の送受信部と、いくつかのアンテナ素子を
切り換えるアンテナ切換部と、送受信部の送受信信号を
無線で端末装置と通信する無線通信インターフェース
と、送受信部とアンテナ切換部、及び無線通信インター
フェースを制御するＣＰＵ部とを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】この構成において、複数のアンテナ素子
は、切換可能ないくつかのアンテナ素子（ＴＶ受信用）
のみならず例えば固定型（全方向型）の通信用アンテナ
素子、ＧＰＳ用アンテナ素子も意味する。その意味での
複数のアンテナ素子である。例えば、車室内でＴＶ受信
する場合は、車輌の進行方向と放送波等の電波の到来方
向は常時は一致しないので、感度に変化が生じる。よっ
て、常時電波を感度よく受信するためには車輌には複数
のアンテナ素子を搭載し、アンテナ切換部によって、例
えば最も感度の高いアンテナ素子に切り換える。そし
て、複数の送受信部で受信して、無線通信インターフェ
ースを介してそれぞれの端末装置に送信する。又、アン
テナ素子が全方位型である場合は、ＣＰＵが直接、その
端末装置と無線通信インターフェースとその送受信部を
制御し、互いに送受信させる。

【０００８】本発明では、車載用アンテナ装置にＣＰＵ
と無線通信インターフェースを備えている。よって、既
存、新規に拘わらず様々な情報端末装置を接続すること
ができる。ここで、情報端末装置とは例えばＴＶ、ラジ
オ、ナビゲーション装置、携帯電話、ＰＤＡ（Personal
Digital Assistants ）装置、ゲーム機、コンピュータ
装置等の様々な形態の情報端末装置である。例えば、ア
ンテナ素子に携帯電話のアンテナ素子を採用しその送受
信部（ＲＦモジュール）を搭載すれば、携帯電話のみな
らず、コンピュータ装置、ＰＤＡ装置が接続可能となり
インタネットへのアクセスも可能となる。即ち、極めて
利便性に優れた車載用アンテナ装置とすることができ
る。更に、車輌室内で様々な形態の端末装置に対して無
線で送受信が行われるので、従来のような例えば同軸ケ
ーブル等の通信用配線の車室内での引き回しがない。よ
って、アンテナシステムの車輌への組み付け工数が低減
される。又、例えば同軸ケーブル等の部品点数が低減
し、低価格なアンテナ装置とすることもできる。

【０００９】又、本発明の請求項２に記載の車載用アン
テナ装置は請求項１に記載の車載用アンテナ装置であっ
て、複数のアンテナ素子は複数のＴＶ受信アンテナ素
子、複数のラジオ受信アンテナ素子、ＧＰＳアンテナ素
子、通信用アンテナ素子の２種以上の素子からなること
を特徴とする。この構成により、ＴＶ放送、ラジオ放送
の受信のみならず、ナビゲーション装置、ＩＴＳ、携帯
電話、ＰＤＡ、コンピュータ装置等が車室内で利用可能
となる。よって、利便性に優れた車載用アンテナ装置と
なる。

【００１０】又、本発明の請求項３に記載の車載用アン
テナ装置は請求項２に記載の車載用アンテナ装置であっ
て、複数のＴＶアンテナ素子、及び／又は複数のラジオ
アンテナ素子直下には増幅器が設けられ、アンテナ切換
部はその増幅器をオンオフすることで複数のＴＶアンテ
ナ素子、及び／又は複数のラジオアンテナ素子を切り換
えることを特徴とする。この構成によれば、複数のＴＶ
アンテナ素子、及び／又は複数のラジオアンテナ素子の
中で、必要なアンテナ素子の信号のみ増幅し、不必要な
アンテナ素子からの信号をオフすることができる。又、
最も感度のよいアンテナ素子の信号のみ増幅し、感度の
弱いアンテナ素子の信号をオフすることができる。即
ち、省電力型のアンテナ装置とすることができる。

【００１１】又、本発明の請求項４に記載の車載用アン
テナ装置は請求項２又は請求項３に記載の車載用アンテ
ナ装置であって、複数のＴＶアンテナ素子、及び／又は
複数のラジオアンテナ素子直下にはアンテナ特性可変回
路とその後段に可変型バンドパスフィルタを有するチュ
ーナ部が設けられ、アンテナ切換部はそのチューナ部に
指令を出すことで、アンテナ特性を切り換えることを特
徴とする。本構成によれば、チューナ部にはアンテナ特
性可変回路とその後段に可変型バンドパスフィルタを有
している。アンテナ特性可変回路とは、例えば複数のス
イッチとしてのダイオードを有した複数の経路からなる
アンテナ回路であり、例えば、そのダイオードをオンオ
フさせれば電流経路が変化する回路である。アンテナ切
換部は、チューナ部のこのアンテナ特性可変回路でアン
テナ特性を変化させる。これにより、例えばＶＨＦ帯
域、ＵＨＦ帯域等の受信帯域を変化させることができ
る。又、アンテナ切換部はチューナ部のアンテナ特性可
変回路後段に設けられた可変型バンドパスフィルタに指
令を出し、そのフィルタ特性を変化させる。これによ
り、アンテナ特性可変回路で選択された周波数帯域から
さらに厳密に指定された周波数帯域を選択することがで
きる。即ち、様々な帯域用のＴＶアンテナ素子、ラジオ
アンテナ素子を配置しなくとも、１つのアンテナ素子と
１つのアンテナ特性可変回路とその直下の可変型バンド
パスフィルタで様々な帯域の周波数を受信することがで
きる。このようにすれば、効率のよい車載用アンテナ装
置とすることができる。

【００１２】又、本発明の請求項５に記載の車載用アン
テナ装置は請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の
車載用アンテナ装置であって、送受信部の少なくとも一
つは情報通信網のアクセスポイントと無線でデータ通信
することを特徴とする。アクセスポイントとは、例えば
インタネットアクセスポイント、携帯電話アクセスポイ
ント、ＩＴＳアクセスポイントである。これにより、放
送波のみならず渋滞情報等、様々なデジタル情報を得る
ことができる。よって、より利便性に優れた車載用アン
テナ装置とすることができる。

【００１３】又、本発明の請求項６に記載の車載用送受
信システムは、車輌に搭載され文字、音声、音楽、映
像、静止画、動画、データを送受信する車載用送受信シ
ステムであって、その文字、音声、音楽、映像、静止
画、動画、データの何れか、又はそれらのうち複数の情
報を無線で送受信する第１無線インターフェースを備え
た端末装置と、複数のアンテナ素子と、そのアンテナ素
子のいくつかを切り換えるアンテナ切換部と、信号を送
受信する複数の送受信部と、その送受信部の送受信信号
を無線で端末装置と通信する第２無線通信インターフェ
ースと、複数の送受信部とアンテナ切換部、及び第２無
線通信インターフェースを制御するＣＰＵ部とを備えた
アンテナ装置とからなることを特徴とする。

【００１４】端末装置は、例えばＴＶ受信装置、ラジオ
装置、ナビゲーション装置、ＰＤＡ装置、ＥＴＣ用装置
等であり、文字、音声、音楽、映像、静止画、動画、デ
ータの何れか、又はそれらのうち複数の情報を入出力す
る情報端末装置である。この端末装置は、無線で送受信
する第１無線インターフェースを有しており、この装置
を介してアンテナ装置から上記情報を取得したり、又、
運転者からの指令をデジタルでアンテナ装置に送信す
る。アンテナ装置は第２無線通信インターフェースを介
して端末装置の第１無線通信インターフェースと送受信
する。例えば、運転者からの指令を第２無線通信インタ
ーフェースで受信する。アンテナ装置のＣＰＵは、受信
内容に従って例えばアンテナ切換部を制御して必要な例
えばＴＶアンテナ素子に切り換える。そして、そのアン
テナ素子で受信された信号を端末装置に第２無線通信イ
ンターフェースを介して送信する。尚、この時、送受信
部の状態が変化した場合は、ＣＰＵは最高の感度を示す
アンテナ素子を選択する。これにより、端末装置には常
に最高感度のアンテナ素子からの電波が送信される。
又、端末装置から例えば車外のアクセスポイントにデー
タを送信する場合は、同乗者からの入力されたデータが
第１無線通信インターフェースを介して、アンテナ装置
の第２無線通信インターフェースに送信される。そし
て、ＣＰＵによってアクセスポイントへの送受信装置が
選択されて、そのアンテナ素子から例えばＩＴＳ等の外
部情報網へデータが送信される。アクセスポイントから
の受信の場合は、データはこの逆の経路で端末装置に送
信される。

【００１５】本発明によれば、車輌室内では第１無線通
信インターフェースと第２無線通信インターフェースを
介して、無線で上記情報のデータ通信が行われる。既
存、新規を問わず、通信規格が同じであれば容易に情報
端末装置を車室内で利用することができる。よって、極
めて利便性に優れた車載用送受信システムとなる。又、
無線通信で端末装置が接続されるので、従来のような例
えば同軸ケーブル等の端末装置までの通信用配線の引き
回しがない。よって、組み付け工数が低減される車載用
送受信システムとなる。又、それにより部品点数が低減
するので、低価格な車載用送受信システムとすることが
できる。

【００１６】又、本発明の請求項７に記載の車載用送受
信システムは請求項６に記載の車載用送受信システムで
あって、複数のアンテナ素子はＴＶ受信アンテナ素子、
ラジオ受信アンテナ素子、ＧＰＳアンテナ素子、通信用
アンテナ素子の２つ以上の素子からなることを特徴とす
る。システムをこの構成とすれば、ＴＶ放送、ラジオ放
送の受信のみならず、ナビゲーション装置、ＩＴＳ、携
帯電話、ＰＤＡ、コンピュータ装置等が車室内で利用可
能となる。よって、より利便性に優れた車載用送受信シ
ステムとなる。

【００１７】又、本発明の請求項８に記載の車載用送受
信システムは請求項７に記載の車載用送受信システムで
あって、複数のＴＶアンテナ素子、及び／又は複数のラ
ジオアンテナ素子直下には増幅器が設けられ、アンテナ
切換部はその直下の増幅器をオンオフすることで複数の
ＴＶアンテナ素子、及び／又は複数のラジオアンテナ素
子を切り換えることを特徴とする。このシステム構成に
よれば、複数のＴＶアンテナ素子、及び／又は複数のラ
ジオアンテナ素子の中で、必要なアンテナ素子の信号の
み増幅し不必要なアンテナ素子からの信号をオフするこ
とができる。又、増幅器をオンすることにより最も感度
のよいアンテナ素子を選択してその信号のみ増幅し、感
度の弱いアンテナ素子の信号をオフすることができる。
即ち、干渉のない受信状態とすると共に省電力型の車載
用送受信システムとすることができる。

【００１８】又、本発明の請求項９に記載の車載用送受
信システムは請求項７又は至請求項８に記載の車載用送
受信システムであって、複数のＴＶアンテナ素子、及び
／又は複数のラジオアンテナ素子後段には、アンテナ特
性可変回路とその後段に可変型バンドパスフィルタを有
するチューナ部が設けられ、アンテナ切換部はそのチュ
ーナ部に指令を出すことで、アンテナ特性を切り換える
ことを特徴とする。本システムでは、チューナ部がアン
テナ特性可変回路とその後段に可変型バンドパスフィル
タを有している。アンテナ特性可変回路とは、例えば複
数のスイッチとしてのダイオードを有した複数の経路か
らなるアンテナ回路であり、例えば、そのダイオードを
オンオフさせれば電流経路が変化する回路である。本シ
ステムのアンテナ切換部は、チューナ部に指令を出しこ
のアンテナ特性可変回路でアンテナ特性を変化させる。
これにより、例えばＶＨＦ帯域、ＵＨＦ帯域等の受信帯
域を変化させる。又、アンテナ切換部はチューナ部のア
ンテナ特性可変回路後段に設けられた可変型バンドパス
フィルタに指令を出し、そのフィルタ特性を変化させ
る。これにより、アンテナ特性可変回路で選択された周
波数帯域からさらに厳密に指定された周波数帯域を選択
する。即ち、様々な帯域用のＴＶアンテナ素子、ラジオ
アンテナ素子を配置しなくとも、１つのアンテナ素子と
１つのアンテナ特性可変回路とその直下の可変型バンド
パスフィルタで様々な帯域の周波数を受信することがで
きる。このようにすれば、効率のよい車載用送受信シス
テムを構築することができる。

【００１９】又、本発明の請求項１０に記載の車載用送
受信システムは請求項６乃至請求項９の何れか１項に記
載の車載用送受信システムであって、第１無線通信イン
ターフェース及び第２無線インターフェースは、赤外線
を媒体として双方向通信することを特徴とする。赤外線
は、電磁波ノイズの影響を受けない。よって、車室内等
の近距離であれば高品質に通信できる。よって、端末装
置の画像、映像、音声文字等が高品質に表示される。

【００２０】又、本発明の請求項１１に記載の車載用送
受信システムは請求項６乃至請求項１０の何れか１項に
記載の車載用送受信システムであって、第１無線通信イ
ンターフェース及び第２無線通信インターフェースは無
線ＬＡＮ装置であることを特徴とする。無線ＬＡＮ装置
であれば、アドレスを与えるだけでコンピュータ装置、
ＰＤＡ等の多種多様の情報端末装置を容易に複数接続す
ることができる。よって、複数の同乗者が容易に外部情
報網にアクセスすることができる。よって、更に利便性
に富む車載用送受信システムとなる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。尚、本発明は下記実施例に限定され
るものではない。（第１実施例）図１に本実施例の車載用送受信システム
の構成図を示す。本実施例の車載用送受信システムは、
車輌ルーフに取り付けら得たアンテナ装置と車輌ダッシ
ュボードに取り付けられた端末装置から構成される。詳
細には、車載用アンテナ装置は、アンテナ素子である複
数のＴＶアンテナ素子１０、複数の増幅器１１、複数の
ＴＶチューナ部１２、ＧＰＳ装置１３、送受信部である
ＩＴＳの無線アクセス送受信部１４、アンテナ切換部４
０、送受信部である携帯電話ＲＦモジュール１９、無線
通信インターフェース、及び第２無線通信インターフェ
ースである無線ＬＡＮ装置２０、各構成要素を制御する
コンピュータ装置１６から構成されている。そして、端
末装置は、例えばＴＶ受信装置２１、ナビゲーション装
置２２、ＰＤＡ装置２３、図示しない携帯型コンピュー
タ装置等から構成される。

【００２２】図２に本実施例の車載用送受信システムの
システムブロック図を示す。本実施例の車載用送受信シ
ステムは、詳細にはコンピュータ装置１６のＣＰＵ１６
Ａ、メモリ装置１６Ｂ、方位センサ１８、ＧＰＳ装置１
３、携帯電話の送受信部である携帯電話ＲＦモジュール
１９、ＩＴＳの無線アクセス送受信装置１４、端末装置
と通信するための無線ＬＡＮ装置２０、アンテナ素子で
あるＡＭ／ＦＭアンテナ素子３１、その受信部であるＡ
Ｍ／ＦＭチューナ部３２、受信信号を復調してデジタル
圧縮するためのＡＭ／ＦＭ復調デジタル圧縮部１６Ｃ、
アンテナ素子であるＴＶアンテナ素子１０、その受信部
であるＴＶチューナ部１２、受信ＴＶ信号を復調してデ
ジタル圧縮するためのＴＶ復調デジタル圧縮部１６Ｄ、
複数のＴＶアンテナ素子１０を切り換える、又はＡＭ波
帯とＦＭ波帯等の周波数帯域を切り換えるアンテナ切換
部４０から構成される。尚、図１の増幅器１１は、図２
においてはＴＶチューナ部１２に内蔵されているものと
する。又、図２のＣＰＵ１６Ａ、メモリ装置１６Ｂ、Ａ
Ｍ／ＦＭ復調デジタル圧縮部１６Ｃ、ＴＶ復調／デジタ
ル圧縮部１６Ｄは、図１のコンピュータ装置１６に内蔵
されているものとする。又、ＡＭ／ＦＭアンテナ素子３
１は図１においてはＴＶアンテナ素子１０と兼用、又は
内蔵されており、ＡＭ／ＦＭチューナ部３２は図１にお
いてはＴＶチューナ部１２に内蔵されているものとす
る。

【００２３】次に、本実施例のアンテナ装置の動作を図
３に示すフローチャートを用いて説明する。本実施例
は、無線ＬＡＮ装置２０を有した車載用アンテナ装置が
車室内の端末装置（例えば、ナビゲーション装置２２）
から外部回線であるＩＴＳ網に接続して情報を得る例で
ある。例えば、渋滞情報を得たい場合は、端末装置から
ステップｓ１００において、ＩＴＳ接続要求を入力す
る。これにより、端末装置の例えば第１無線通信インタ
ーフェース２２Ａが、ステップｓ１０１において、無線
ＬＡＮ装置２０に要求データ（ＩＴＳ接続要求）を送信
する。無線ＬＡＮ装置２０は、それをステップｓ１０２
において受信する。

【００２４】無線ＬＡＮ装置２０は接続要求受信後、ス
テップｓ１０３において、ＧＰＳ装置１３のデータから
自車の位置を割り出し、メモリ装置１７に記憶された近
隣のアクセスポイント（ＩＴＳへの無線中継局）との距
離を計測し、接続タイミングを図る。例えば、所定距離
内にアクセスポイントがあれば、即座にステップｓ１０
４に移行し、無線ＬＡＮ装置２０が無線アクセス送受信
装置１４からＩＴＳのアクセスポイントに接続する。そ
して、ステップｓ１０５においてその接続を確認する。
尚、ステップｓ１０３において近隣のアクセスポイント
との距離が所定距離以上であれば、待機メッセージを端
末装置に送信し待機状態とする。

【００２５】そして、ステップｓ１０５において接続確
認が取れれば、ステップｓ１０６に移行し、外部回線で
あるＩＴＳへ情報要求データ（例えば、渋滞情報等の要
求データ）を送信する。次に、ステップｓ１０７におい
て外部回線から情報データ（例えば、渋滞情報、迂回情
報）を受信する。そして、ステップｓ１０８において、
その情報データを車内の無線ＬＡＮ装置２０で端末装置
の第１無線インターフェース２２Ａに送信する。最後に
ステップｓ１０９において端末装置が無線ＬＡＮ装置２
０より外部回線からのデータを受信し、例えば情報デー
タ（例えば、迂回路情報）を表示する。本実施例のアン
テナ装置とその送受信システムの１例はこのように動作
する。

【００２６】上述のように本実施例によれば、車室内で
無線ＬＡＮを構築しているので、アドレスを与えるだけ
でナビゲーション装置２２に限らず、ＰＤＡ装置２３、
図示しない携帯型コンピュータ装置等他の多種多様の端
末装置を容易に複数接続することができる。よって、複
数の同乗者が容易に外部情報網にアクセスすることがで
きる利便性に富む車載用送受信システムとなる。又、本
実施例によれば、車室内では無線ＬＡＮによってデータ
通信が行われるので、従来のような例えば同軸ケーブル
等の端末装置への車室内引き回しがない。同軸ケーブル
が省略されるので組み付け工数が低減される車載用アン
テナ装置及びその送受信システムとなる。

【００２７】尚、端末装置であるＰＤＡ装置２３、図示
しない携帯型コンピュータ装置等を使用してインタネッ
接続する場合は、無線ＬＡＮ装置２０にＩＴＳ接続要求
に換えてインタネット接続要求をする。この場合は、ス
テップｓ１０４において、無線アクセス送受信装置１４
に換えて携帯電話ＲＦモジュール１９を使用して、外部
回線であるインタネットのアクセスポイントに接続す
る。これにより、容易に車室内でインタネットに接続可
能となる。

【００２８】（第２実施例）第１実施例は、車輌に無線
ＬＡＮを有した車載用アンテナ装置を搭載し、それを用
いて各種端末装置が外部回線とデータ通信する例であっ
た。他に車輌には、図１、図２に示すようにＴＶ受信装
置、ラジオ等のオーディオ装置が搭載されており重要な
情報源となっている。しかしながら、車輌の進行方向と
放送波等の電波の到来方向は常時は一致せず、場合によ
っては受信状態が悪化する場合がある。第２実施例は、
図１、図２に示す同じ構成で、アンテナ素子をＴＶアン
テナ素子、及び／又はＡＭ／ＦＭアンテナ素子とし、そ
の指向性を切り換えて常に放送波を良好に捉える例であ
る。

【００２９】本実施例の車載用アンテナ装置の動作を図
４に示すフローチャートで説明する。例えば、端末装置
（ＴＶ受信装置２１）からステップｓ２００において、
チャネルを設定する。これを受けて、ステップｓ２０１
において、端末装置の第１無線通信インターフェース２
１Ａが無線ＬＡＮ装置２０に要求データ（チャネル）を
送信する。次に、ステップｓ２０２において、無線ＬＡ
Ｎ装置２０が要求データを受信し、内部バスを介してＴ
Ｖチューナ部１２にそのチャンネルに相当する受信周波
数を設定する。

【００３０】その後、無線ＬＡＮ装置２０はステップｓ
２０３において、予めメモり装置１７に記憶されたその
チャンネルに該当する放送局位置を取り出す。そして、
次に最適なアンテナ素子を選択するため、ステップｓ２
０４においてＧＰＳ装置１３で自車の位置を測定すると
ともに、ステップｓ２０５において方位センサ１８で自
車の走行方向を測定する。そして、ステップｓ２０６に
おいて、自車位置と走行方位より放送局から到来する電
波を最も感度良く受信するＴＶアンテナ素子１０をアン
テナ切換部４０により選択、又は最も感度良く受信する
ようにでＴＶアンテナ素子１０の指向性を切り換える。
その後、ステップｓ２０７で、受信レベルは所定値以上
か否か判定する。そして、受信レベルが所定値以下（ｎ
ｏ）であれば、所定値以上になるようにステップｓ２０
４に戻り、ステップｓ２０４からステップｓ２０７を繰
り返し、ＴＶアンテナ素子１０を切り換える。

【００３１】ステップｓ２０７で、受信レベルが所定値
以上（ｙｅｓ）であれば復調可能であるので、ステップ
ｓ２０８に移行し、ＴＶ復調／デジタル圧縮部１６Ｄで
復調するとともにデジタル化し内部バスにて無線ＬＡＮ
装置２０に送信する。そして、無線ＬＡＮ装置２０がス
テップｓ２０９でその圧縮されたデータを内部バスから
読みとり、無線ＬＡＮ装置２０で端末装置（ＴＶ受信装
置２１）に送信する。端末装置は、無線ＬＡＮ装置２０
から圧縮データを受信し解凍し、映像表示及び音声出力
する。尚、車輌位置とその走行方位は常に変化する。よ
って、ステップｓ２１０後は、再びステップｓ２０４に
戻り、常に最適なＴＶアンテナ素子１０に切り換えるよ
うに制御する。これにより、ステップｓ２００でのチャ
ンネル設定後は、本システムは、到来電波が所定値以上
であれば、常に良好にＴＶ信号を受信するように動作す
る。本実施例のアンテナ装置の１例はこのように動作す
る。

【００３２】尚、アンテナ切換部４０は図５に示すよう
な回路で構成される。アンテナ切換部４０は、例えばＣ
ＰＵ１６Ａからのコントロールによりアンテナ素子１０
直下に設けられた増幅器１１ａ、１１ｂの電源電圧をオ
ン・オフさせる制御線路４１、スイッチング装置４２、
同軸ケーブル３８の出力側と入力側に設けられた直流電
流遮断のためのコンデンサＣ、ＴＶ信号を減衰させない
ためのコイルＬ、そして混合器４３から構成される。
尚、この説明においては、ＴＶチューナ部１２は簡単の
ため省略してある。この構成において、例えば、ＣＰＵ
１６Ａからの指令（制御線路４１による指令）でスイッ
チング装置４２の端子Ｔ_aに電源電圧Ｖ_CCを印加すれば
アンテナ素子３４ａ直下の増幅器１１ａが稼動しする。
即ち、アンテナ素子３４ａが選択される。又、端子Ｔ_b
に電源電圧Ｖ_CCを印加すればアンテナ素子３４ｂ直下の
増幅器１１ｂが稼動して、アンテナ素子３４ｂが選択さ
れる。そして、増幅器１１ａ、又は増幅器１１ｂで増幅
された信号が混合器４３を経て、ＴＶ復調デジタル圧縮
部１６Ｄに同軸ケーブル３８で送信される。即ち、ＣＰ
Ｕ１６Ａからアンテナ切換部４０のスイッチング素子４
２をコントロールするだけで、容易にＴＶンテナ素子３
４ａ、ＴＶンテナ素子３４ｂを切り換えることができ
る。このようにすれば、必要なアンテナ素子の信号のみ
増幅し、不必要なアンテナ素子からの信号をオフするこ
とができる。即ち、省電力型の車載用送受信システムと
することができる。

【００３３】（第３実施例）第２実施例は、複数のアン
テナ素子直下に設けられた増幅器をアンテナ切換部でオ
ンオフさせることにより、最適なアンテナ素子に切り換
えて常時良好な受信状態を維持する１例であった。第３
実施例は、アンテナ素子の特性を可変とし、その特性と
その直下に設けたバンドパスフィルタの周波数特性を変
化させて、１つのアンテナ素子で様々な周波数帯域を受
信可能とする１例である。そのため本実施例では、図２
の制御線路４１でＴＶチューナ部１２に内蔵されたアン
テナ回路でアンテナ特性を変化させるとともに、ＴＶチ
ューナ部１２のバンドパスフィルタの特性を制御してい
る。

【００３４】本実施例のＴＶチューナ部１２の構成ブロ
ック図を図６に示す。ここでは、アンテナ素子１０直下
の増幅器は省略するものとする。このＴＶチューナ部１
２は、アンテナ特性可変回路１２Ａ、可変型ＢＰＦ（バ
ンドパスフィルタ）１２Ｂ、周波数変換部１２Ｃ、ＰＬ
Ｌインタフェース１２Ｄ、定電圧電源部１２Ｅ、ＩＦ増
幅器１２Ｆから構成される。この構成は、制御線路４１
で指定された周波数帯域を受信するようにアンテナ特性
可変回路１２Ａを制御し、又、（中間）周波数変換部１
２Ｃの位相に基づいて可変型ＢＰＦ１２Ｂを制御して、
その結果、指定のチャネル（周波数帯域）のみを厳密に
選局する構成である。

【００３５】このアンテナ特性可変回路１２Ａの詳細を
図７（ａ）に、その制御テーブルを図７（ｂ）に示す。
アンテナ特性可変回路１２Ａは、図示するように複数の
コイルＬ₁、コイルＬ₂、ダイオードＤ₁、ダイオード
Ｄ₂からなる複数のアンテナ回路で構成される。即ち、
ダイオードＤ₁、ダイオードＤ₂のオンオフによってア
ンテナ経路を変更することで、受信周波数帯域を可変す
るものである。例えば、図７（ｂ）の制御テーブルに示
すように、制御線路４１にて端子Ｔ₁に＋電圧を印可
し、端子Ｔ₂に−電圧を印可するとダイオードＤ₁がオ
ンとなり、ダイオードＤ₂がオフとなる。これにより、
ダイオードＤ₁と抵抗Ｒを通る外側の経路がアンテナ回
路となりＵＨＦ帯域が受信可能となる。又、逆に端子Ｔ
₁に−電圧を印可し端子Ｔ₂に＋電圧を印加すると、ダ
イオードＤ₂がオンとなりダイオードＤ₁がオフとな
る。これにより、コイルＬ₂、抵抗Ｒ、ダイオードＤ₂
を通る内側の経路がアンテナ回路となりＶＨＦ_HI（ＶＨ
Ｆの高帯域）が受信可能となる。又、端子Ｔ₁、端子Ｔ
₂共に印加電圧を０Ｖとすると、ダイオードＤ₁、ダイ
オードＤ₂ともにオフとなる。これにより、抵抗Ｒとコ
イルＬ₁、コイルＬ₂を通る経路がアンテナ回路とな
り、ＶＨＦ_LO（ＶＨＦの低帯域）が受信可能となる。即
ち、アンテナ特性可変回路１２Ａをこのように構成すれ
ば、１つのアンテナ素子でさまざまな帯域が受信可能と
なる。

【００３６】そして、本実施例では、更にそのアンテナ
特性可変回路１２Ａ後段に可変型ＢＰＦを設けている。
これは、選択された周波数帯域から更に厳密に受信周波
数帯域を抽出するためである。詳細には、ＩＦ増幅器１
２Ｆの出力が一定となるように、内蔵されたＶＣＯ（Vo
ltage Cotrolled Oscillator）の発振周波数と位相の位
置した周波数を周波数変換部１２Ｃに出力して、常に、
一定の電圧の信号が取り出せるようになっている。又、
制御線４１から指令により、可変型ＢＰＦ１２Ｂを制御
して、指定のチャネル（周波数帯域）のみを厳密に選局
できるようになっている。即ち、指定チャネル以外の電
波を排除し、品質よく受信する。この場合は、フローチ
ャートでは、図８に示すステップｓ２０２Ａを図４のス
テップｓ２０２の後段に追加する。即ち、即ちステップ
ｓ２０２で無線ＬＡＮ装置で要求データ（チャネル）を
受信しＴＶチューナ部１２への受信周波数設定後、ステ
ップｓ２０２Ａにおいて、アンテナ切換部４０を介し
て、ＶＨＦ帯域、ＵＨＦ帯域等の帯域をＴＶチューナ部
１２に信号線路４１から設定する。これにより、第２実
施例の送受信システムの受信帯域がより広帯域となり、
より多くのチャネルを受信することができる。即ち、更
に利便性が向上するシステムとなる。

【００３７】（変形例）以上、本発明を表す実施例を示
したが、他に様々な変形例が考えられる。例えば、第１
実施例ではＩＴＳで渋滞関連情報を取得する例を示した
が、ＩＴＳの１つの具体例であるＥＴＣ（Electronic T
oll Collection System ）に適用することもできる。そ
の場合は、無線アクセス送受信装置１４をＥＴＣ用の無
線アクセス送受信装置として、高速道路の料金所で無線
通信すればよい。既存のＥＴＣシステムにも容易に適用
可能となるので、更に利便性に優れた車載用アンテナ装
置及びその送受信システムとすることができる。又、無
線アクセス送受信装置１４を２．４GHz 帯又は５GHz を
用いたいわゆるホットスポットに対する通信に用いても
良い。

【００３８】又、第１実施例では、無線ＬＡＮ装置２０
は電波としたが、赤外線でもよい。赤外線は、電磁波ノ
イズの影響を受けない。特に、端末装置を車輌前方のダ
ッシュボード近辺に設置すれば、近距離となり高品質通
信できる。又、第１実施例の無線ＬＡＮ装置２０の通信
規格には言及しなかったが、無線であればその規格は特
には問わない。2.4GHz、５GHz 帯域を用いるIEEE802.11
b 、802.11a 規格でも良いし、2.4GHz、５GHz 帯域を用
いるパソコン、周辺機器、家電、携帯電話など、デバイ
スを問わないデータ交換を実現するBluetooth 規格でも
よい。又、ウルトラサイドバンド方式でも良い。

【００３９】又、第２実施例ではＴＶ受信に対してアン
テナ素子１０の選択（指向性の選択）、周波数帯域の選
択を説明したが、これはＴＶ受信に限らない。勿論、Ａ
Ｍ／ＦＭ等のラジオ受信に対しても同様の方式が適用で
きる。この場合は、図２に示すように、ＡＭ／ＦＭアン
テナ素子３１、ＡＭ／ＦＭチューナ部３２、ＡＭ／ＦＭ
復調／デジタル圧縮部１６Ｃを設けて、第２実施例と同
様にその指向性、及び周波数帯域を変化させる。これに
より、ラジオの受信も常に良好に維持することができ
る。

【００４０】又、第３実施例ではアンテナ特性可変回路
１２Ａの複数のダイオードＤ₁、ダイオードＤ₂をオン
オフさせてアンテナ回路を変更させることにより、ＶＨ
Ｆ、ＵＨＦ等の周波数帯域を変化させていた。これに換
えて、図９に示すようにアンテナ素子１０とコイルＬ、
バリキャップダイオードＤ₃、コンデンサＣからなる回
路をアンテナ特性可変回路１２Ａとしてもよい。この場
合は、アンテナ切換部４０から制御線路４１で端子Ｔ₃
に印加する電圧を変化させればよい。バリキャップダイ
オードＤ₃の動作点が変化し、アンテナの共振条件が変
化する。これにより、アンテナ特性を変化させてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る車載用送受信システムの構成
配置図。

【図２】第１実施例に係る車載用送受信システムのブロ
ック図。

【図３】第１実施例の車載用送受信システムの動作を示
すフローチャート。

【図４】第２実施例の車載用送受信システムの動作を示
すフローチャート。

【図５】第２実施例に係る車載用アンテナ装置のアンテ
ナ切換部回路図。

【図６】第３実施例に係る車載用アンテナ装置のＴＶチ
ューナ部ブロック図。

【図７】第３実施例に係る車載用アンテナ装置のアンテ
ナ特性可変回路図（ａ）、その制御テーブル（ｂ）。

【図８】第３実施例に係る車載用アンテナ装置に追加さ
れるフローチャートの一部。

【図９】第３実施例の変形例に係るアンテナ特性可変回
路図。

【図１０】従来のＴＶアンテナ切換方式を説明する切換
回路図。

【図１１】従来のＴＶアンテナ切換方式を説明する切換
回路図。

【符号の説明】

１０…アンテナ素子１１…増幅器１２…ＴＶチューナ部１３…ＧＰＳ装置１４…無線アクセス送受信装置１６…コンピュータ装置１８…方位センサ１９…携帯電話RFモジュール２０…無線ＬＡＮ装置２１…ＴＶ受信装置２２…ナビゲーション装置２３…ＰＤＡ装置２１Ａ、２２Ａ、２３Ａ…第１無線インターフェース４０…アンテナ切換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/44 Ｈ０４Ｎ 5/44 ＺＦターム(参考） 3D020 BA13 BB01 BC04 BD05 BE03 5C025 AA21 DA07 5K011 DA02 DA12 DA27 JA01 KA01 KA03 5K059 CC03 DD02 DD24 5K061 AA02 AA07 AA09 BB12 CC02 CC46 FF13 JJ04 JJ06 JJ07 JJ23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輌に搭載される車輌用アンテナ装置であ
って、複数のアンテナ素子と、該アンテナ素子の後段に設置される複数の送受信部と、前記アンテナ素子のいくつかを切り換えるアンテナ切換
部と、前記複数の送受信部の送受信信号を無線で端末装置に通
信する無線通信インターフェースと、前記送受信部と前記アンテナ切換部、及び前記無線通信
インターフェースを制御するＣＰＵ部とを備えたことを
特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項２】前記複数のアンテナ素子は、複数のＴＶ受
信アンテナ素子、複数のラジオ受信アンテナ素子、ＧＰ
Ｓアンテナ素子、通信用アンテナ素子の２種以上のアン
テナ素子からなることを特徴とする請求項１に記載の車
載用アンテナ装置。
【請求項３】前記複数のＴＶアンテナ素子、及び／又は
前記複数のラジオアンテナ素子直下には増幅器が設けら
れ、前記アンテナ切換部は前記増幅器をオンオフするこ
とで前記複数のＴＶアンテナ素子及び／又は前記複数の
ラジオアンテナ素子を切り換えることを特徴とする請求
項２に記載の車載用アンテナ装置。
【請求項４】前記複数のＴＶアンテナ素子、及び／又は
前記複数のラジオアンテナ素子後段にはアンテナ特性可
変回路とその後段に可変型バンドパスフィルタを有する
チューナ部が設けられ、前記アンテナ切換部は前記チュ
ーナ部に指令を出すことで、アンテナ特性を切り換える
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車載用
アンテナ装置。
【請求項５】前記送受信部の少なくとも一つは、情報通
信網のアクセスポイントと無線でデータ通信することを
特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の
車載用アンテナ装置。
【請求項６】車輌に搭載され、文字、音声、音楽、映
像、静止画、動画、データを送受信する車載用送受信シ
ステムであって、前記文字、音声、音楽、映像、静止画、動画、データ信
号の何れか、又はそれらのうち複数の情報を無線で送受
信する第１無線インターフェースを備えた端末装置と、複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子のいく
つかを切り換えるアンテナ切換部と、信号を送受信する
複数の送受信部と、前記複数の送受信部の送受信信号を
無線で前記端末装置と送受信する第２無線通信インター
フェースと、前記複数の送受信部と前記アンテナ切換
部、及び前記第２無線通信インターフェースを制御する
ＣＰＵ部とを備えたアンテナ装置とからなることを特徴
とする車載用送受信システム。
【請求項７】前記複数のアンテナ素子は、ＴＶ受信アン
テナ素子、ラジオ受信アンテナ素子、ＧＰＳアンテナ素
子、通信用アンテナ素子の２つ以上の素子からなること
を特徴とする請求項６に記載の車載用送受信システム。
【請求項８】前記複数のＴＶアンテナ素子、及び／又は
前記複数のラジオアンテナ素子直下には増幅器が設けら
れ、前記アンテナ切換部は前記増幅器をオンオフするこ
とで前記複数のＴＶアンテナ素子、及び／又は前記複数
のラジオアンテナ素子を切り換えることを特徴とする請
求項７に記載の車載用送受信システム。
【請求項９】前記複数のＴＶアンテナ素子、及び／又は
複数のラジオアンテナ素子後段には、アンテナ特性可変
回路とその後段に可変型バンドパスフィルタを有するチ
ューナ部が設けられ、前記アンテナ切換部は前記チュー
ナ部に指令を出すことで、アンテナ特性を切り換えるこ
とを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の車載用送
受信システム。
【請求項１０】前記第１無線通信インターフェース及び
前記第２無線インターフェースは、赤外線を媒体として
双方向通信することを特徴とする請求項６乃至請求項９
の何れか１項に記載の車載用送受信システム。
【請求項１１】前記第１無線通信インターフェース及び
前記第２無線通信インターフェースは無線ＬＡＮ装置で
あることを特徴とする請求項６乃至請求項１０の何れか
１項に記載の車載用送受信システム。