JP2004056773A - 複合アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＰＳ用アンテナ、ＶＩＣＳ用アンテナ及びＥＴＣ用アンテナを備えた車両用複合アンテナ装置の、性能を向上させる。
【解決手段】ＧＰＳ用アンテナ１０及びＶＩＣＳ用アンテナ１２を実装するサブアッセンブリー１６Ａと、ＥＴＣ用アンテナ１４を実装するサブアッセンブリー１６Ｂとに分離した。ＥＴＣ用アンテナ１４は他のアンテナ１０、２０と指向性が大きく異なるので、ＥＴＣ用アンテナ１４だけ独立して取り付け方向を調整できるようにした。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアンテナを備えた複合アンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、自動車には、ＧＰＳ（全地球測位システム）、ＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）、ＥＴＣ（自動料金収受システム）あるいはリモートキーレスエントリー装置などの無線通信装置が搭載されるようになってきている。これらの無線通信装置はそれぞれアンテナを有しているが、最近、これらのアンテナを一つのケースにまとめて収容した複合アンテナ装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】この複合アンテナ装置に内蔵される複数のアンテナのうち、ＧＰＳ用アンテナは天空のあらゆる方向から到来する電波を受信する必要があるため、鉛直方向からほぼ水平方向まで所定の感度をもつことが求められる。またＶＩＣＳ用アンテナは、路側の送信アンテナから到来する電波を、送信アンテナの手前から送信アンテナを通り過ぎるまで受信する必要があるので、自動車の前方から後方まで所定の感度をもつことが求められる。一方、ＥＴＣは、自動車が料金所手前にさしかかったところから、自動車と料金所の無線装置間で通信が始まり、自動車が料金所に到着するまでに通信が完了しなければならないといったシステム上の要件があるため、ＥＴＣ用アンテナの利得のピークは車両前方斜め方向に向けられることが多い。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６７８４３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の複合アンテナ装置では複数のアンテナを一枚の回路基板上に接近して配置するため、アンテナ同士が電磁的な結合により、互いの特性に影響し合い（複数のアンテナが接近していると、あるアンテナは近くのアンテナが動作していなくても影響を受ける）、個々のアンテナ特性を所望なものに調整することが困難であった。特にＥＴＣ用アンテナなどの特定のアンテナの指向性を調整しようとすると、回路基板自体を傾けるなどの調整が必要となり、その結果、他のアンテナの指向性にも影響し、全体として所望の特性を有する複合アンテナを得ることが困難であった。
【０００６】また、例えばＶＳＷＲ、円偏波アンテナの軸比特性など、指向性以外の特性についても、搭載する車種によって、車両への取付方法、ケーブルの長さ、車両からの影響等が異なるために、個々のアンテナの電極寸法や給電点の位置などの調整作業が必要であるが、複数のアンテナが一枚の回路基板上で接近していると、アイソレーションが低下し、個々のアンテナの特性を独立して調整することが困難であった。そのため、それぞれのアンテナ間距離を離すなどにより、アイソレーションを確保することが考えられるが、同一基板上にあると、それぞれのアンテナ配置の自由度が少なくなり、アンテナ間の距離を十分に確保することが困難であった。
【０００７】また、複数のアンテナを同一レドームに収納しようとすると、レドームの形状が適切でないアンテナが生じ、円偏波特性などのアンテナ特性が所望なものとならない場合が生じる。全てのアンテナに対して適切なレドームを設計することはコスト的な問題を発生させることになる。
【０００８】また、複合アンテナを組み立てるに当たって、アンテナ素子は一般的に他の電子部品と著しく異なる形状をしているため、まず回路基板上に自動機で電子部品を実装し、その後手作業でアンテナ素子を回路基板に実装することが多い。そのため、アンテナ素子の実装工程において回路基板に加わる熱的、機械的ストレスや或いは静電気の帯電によって、アンテナ素子以外の実装済みの電子部品が損傷を受けることがあり、歩留まり或いは信頼性が低下するという問題がある。
【０００９】また自動車のユーザーがＥＴＣ装置の搭載を希望しない場合があるため、複合アンテナ装置はＥＴＣ用アンテナだけを搭載しないようにできることが望ましい。さらにはＥＴＣ装置を搭載していない車両にＥＴＣ装置を後から取り付ける場合もあるので、複合アンテナ装置はＥＴＣ用アンテナを後からでも取り付けられるようにすることがさらに望ましい。
【００１０】しかし従来の複合アンテナ装置で上記のような要求に対応しようとすると、ＥＴＣ用アンテナを実装する回路基板と、実装しない回路基板の、二通りの品番を用意する必要が生じる。またＥＴＣ用アンテナを搭載していない回路基板に後からＥＴＣ用アンテナを搭載する場合には、複合アンテナ装置の中の回路基板上にＥＴＣ用アンテナを半田付けなどで実装することになり、一般のユーザーや自動車販売店で行うことは現実的にはできない。
【００１１】本発明の目的は、以上のような課題を解決した複合アンテナ装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため本発明は、複数のアンテナを備えた複合アンテナ装置において、前記複数のアンテナの中で他のアンテナとは類型が異なる特定のアンテナと前記他のアンテナの少なくともどちらか一方をサブアッセンブリー構造にして、組み立てたことを特徴とするものである。
このようにすれば、他のアンテナに大きな影響を与えることなく、特定のアンテナだけ類型に応じた取り付け方をすることができる。
【００１３】なお、ここでいうサブアッセンブリーとは、アンテナ素子とその他の部品の一部を組み立てた状態のもので、サブアッセンブリーと他のサブアッセンブリー又は他の部品を組み立てることで複合アンテナ装置を完成させることができる。
【００１４】本発明の複合アンテナ装置において、特定のアンテナとは例えば、他のアンテナと指向性の異なるアンテナである。このようなアンテナを特定のアンテナとして別のサブアッセンブリーとして実装しておけば、そのアンテナだけ独立して取り付け方向の調整を行うことが可能となる。
【００１５】また本発明の複合アンテナ装置において、特定のアンテナとは例えば、車両のグレード又はユーザーの選択等によって車両に搭載されないケースがあり得るアンテナである。このようなアンテナを特定のアンテナとして別のサブアッセンブリーとして実装しておけば、当初は搭載されていない特定のアンテナを後から容易に取り付けることできる。
【００１６】本発明の複合アンテナ装置はさらに具体的には、ＧＰＳ用アンテナ、ＶＩＣＳ用アンテナ及びＥＴＣ用アンテナを備えた車両用複合アンテナ装置において、ＥＴＣ用アンテナを、ＧＰＳ用アンテナ及びＶＩＣＳ用アンテナを実装する回路基板と別のサブアッセンブリーとして実装したことを特徴とするものである。
【００１７】また本発明の複合アンテナ装置においては、別のサブアッセンブリーとして実装されたアンテナを、他のアンテナを収容するレドームと別のレドームに収容することが好ましい。このようにすれば、当初は搭載されていない特定のアンテナを後から取り付けることがさらに容易になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
〔実施形態１〕　図１は本発明の一実施形態を示す。図において、１０はＧＰＳ用アンテナ、１２はＶＩＣＳ用アンテナ、１４はＥＴＣ用アンテナ、１６ＡはＧＰＳ用アンテナ１０及びＶＩＣＳ用アンテナ１２を実装した第一のサブアッセンブリー、１６ＢはＥＴＣ用アンテナ１４を実装した第二のサブアッセンブリー、１８Ａは第一のサブアッセンブリー１６Ａに接続されたＧＰＳ及びＶＩＣＳ用の伝送線、１８Ｂは第二のサブアッセンブリー１６Ｂに接続されたＥＴＣ用の伝送線、２０はアンテナを実装したサブアッセンブリー１６Ａ、１６Ｂを収容、固定するレドーム、２２Ａ、２２Ｂはレドーム２０の伝送線引出し口で伝送線１８Ａ、１８Ｂを保持するグロメット、２４はレドーム２０を固定する地板である。
【００２０】すなわち、この複合アンテナ装置は、ＧＰＳ用アンテナ１０とＶＩＣＳ用アンテナ１２を第一のサブアッセンブリー１６Ａとして構成し、ＥＴＣ用アンテナ１４を第二のサブアッセンブリー１６Ｂとして構成したものである。第一のサブアッセンブリー１６Ａはレドーム２０内に水平に固定され、第二のサブアッセンブリー１６Ｂはレドーム２０内に斜めに固定されている。
【００２１】このように、ＧＰＳ用アンテナ１０及びＶＩＣＳ用アンテナ１２を実装するサブアッセンブリー１６Ａと、ＥＴＣ用アンテナ１４を実装するサブアッセンブリー１６Ａとに分離しておくと、ＥＴＣアンテナ１４だけ独立して（他のアンテナ１０、１２に大きな影響を与えることなく）取り付け方向の調整を行うことができる。したがって指向特性調整の自由度が広がり、それぞれのアンテナについて所望の指向特性を容易に得ることができる。またＥＴＣ用アンテナ１４を後から取り付ける場合にも、ＥＴＣ用アンテナ１４を実装したサブアッセンブリー１６Ｂをレドーム２０内に組み込めばよいので、ＥＴＣ用アンテナ１４の後付けを容易に行うことができる。
【００２２】なお、上記の実施形態では１６Ａと１６Ｂをともにサブアッセンブリーとしたが、例えば１６ＢのＥＴＣ用アンテナのみをサブアッセンブリーとしてもよい。
【００２３】
〔実施形態２〕　図２は本発明の他の実施形態を示す。この複合アンテナ装置は、ＧＰＳ用アンテナ１０及びＶＩＣＳ用アンテナ１２を実装するサブアッセンブリー１６Ａと、ＥＴＣ用アンテナ１４を実装するサブアッセンブリー１６Ｂとに分離するだけでなく、レドームも、ＧＰＳ用アンテナ１０及びＶＩＣＳ用アンテナ１２のサブアッセンブリーを収容する第一のレドーム２０Ａと、ＥＴＣ用アンテナ１４のサブアッセンブリーを収容する第二のレドーム２０Ｂとに分離したものである。ＧＰＳ用アンテナ１０及びＶＩＣＳ用アンテナ１２を実装したサブアッセンブリー１６Ａは第一のレドーム２０Ａ内に水平に固定されており、ＥＴＣ用アンテナ１４を実装したサブアッセンブリー１６Ｂは第二のレドーム２０Ｂ内に斜めに固定されている。なお図２はレドーム２０Ａ、２０Ｂが透明なものとして描かれている。
【００２４】上記以外の構成は実施形態１と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図２のような構成にすると、ＥＴＣ用アンテナを後付けする場合に、レドーム２０Ｂごと地板２４に取り付ければよいので、後付けをさらに容易に行うことができる。
【００２５】なお、上記実施形態１及び２ではアンテナの種類としてＧＰＳ用アンテナ、ＶＩＣＳ用アンテナ、ＥＴＣ用アンテナの場合について説明したが、アンテナの種類はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複数のアンテナの中で他のアンテナとは類型が異なる特定のアンテナと前記他のアンテナの少なくともどちらか一方をサブアッセンブリー構造としたことで、他のアンテナに大きな影響を与えることなく、個々のアンテナの指向性調整を容易に行うことができる。また指向性以外のアンテナ特性の調整も同様に容易に行うことができる。
また、特定のアンテナだけ独立して類型に応じた組立構造を採用することができるため、レドームも特定のアンテナに適した形状にすることができる。
したがって車種毎の性能最適化が容易になる。
また、製法や工程の異なるアンテナを別のサブアッセンブリーとすることで、電子部品に無用な熱ストレス、機械的応力を加えないようにすることができ、電子部品を静電気破壊の危機にさらす頻度も減らすことができる。加えて、同軸ケーブルの組み付けも容易になる。
よって、個々のアンテナ特性が最適化された複合アンテナ装置とすることができると共に、車種の違い、或いはアンテナ構成の変更等に柔軟に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合アンテナ装置の一実施形態を示す分解斜視図。
【図２】本発明に係る複合アンテナ装置の他の実施形態を示す斜視図。
【符号の説明】
１０：ＧＰＳ用アンテナ
１２：ＶＩＣＳ用アンテナ
１４：ＥＴＣ用アンテナ
１６Ａ、１６Ｂ：サブアッセンブリー
１８Ａ、１８Ｂ：伝送線
２０、２０Ａ、２０Ｂ：レドーム
２２Ａ、２２Ｂ：グロメット
２４：地板

Claims (5)

1. 複数のアンテナを備えた複合アンテナ装置において、前記複数のアンテナの中で他のアンテナとは類型が異なる特定のアンテナと前記他のアンテナの少なくともどちらか一方をサブアッセンブリー構造としたことを特徴とする複合アンテナ装置。
2. 請求項１記載の複合アンテナ装置であって、特定のアンテナが、他のアンテナと指向性の異なるアンテナであることを特徴とする複合アンテナ装置。
3. 請求項１記載の複合アンテナ装置であって、特定のアンテナが車両のグレード又はユーザーの選択等によって車両に搭載されないケースがあり得るアンテナであることを特徴とする車両用複合アンテナ装置。
4. ＧＰＳ用アンテナ、ＶＩＣＳ用アンテナ及びＥＴＣ用アンテナを備えた車両用複合アンテナ装置において、ＥＴＣ用アンテナを、ＧＰＳ用アンテナ及びＶＩＣＳ用アンテナを実装する回路基板とは別のサブアッセンブリーとして実装したことを特徴とする車両用複合アンテナ装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の複合アンテナ装置であって、別のサブアッセンブリーとして実装されたアンテナを、他のアンテナを収容するレドームとは別のレドームに収容したことを特徴とする複合アンテナ装置。

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