JP2004320214A - 狭域通信車載器 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ、無線部、及びデータ処理部を一つの筐体内に内蔵し、フロントガラスに容易に貼着できる狭域通信車載器を得る。
【解決手段】所定の方向に指向性を有するアンテナと、アンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する無線部と、無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部と、アンテナ、無線部、データ処理部を一体に収納する筐体４を有し、筐体４は、粘着部材である両面テープ３０によりアンテナ放射側の取付面４ａを車両のフロントガラス３に貼着されて固定され、少なくとも取付面側の電波開口部分が電波通過材料で作製されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、狭域通信システムにおいて、車両に搭載される車載器に関し、特に、アンテナの指向性を調整しアンテナ放射側の取付面を電波通過材料で作製することにより、車両のフロントガラスへ貼り付けることができるようにした狭域通信車載器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
狭域通信システム（ＤＳＲＣ ： Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ−Ｒａｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）は、マイクロ波帯の電波を使用し、路上の限られた範囲のみにて通信を行うシステムである。路上に設けられた路上機と車両に搭載された車載器との間で無線通信を行い、各種のデータ授受を行って、料金収受や道路情報提供などのサービスを行い、運転者および、道路、駐車場等の管理者に利益をもたらすシステムである。
【０００３】
この狭域通信を用いたシステムとしては、自動料金収受システム（ＥＴＣ ： Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）をはじめ、ガソリンスタンド、ドライブスルーの料金収受、交通情報の提供などさまざまなアプリケーションが考えられている。
【０００４】
このような狭域通信システムにおいて、車両側には狭域通信車載器が搭載される。この狭域通信車載器は、路上側に設けられる路側無線機器と電波の送受信して狭域通信を行う。
【０００５】
このような狭域通信システムに用いられる狭域通信車載器においては、一般に、所定の方向に指向性を有するアンテナと、このアンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する無線部と、この無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部とを有する。そして、特にデータ処理部に関しては、車両用ナビゲーション装置を搭載している車両においては、車両のダッシュボード内に組み込まれた車両用ナビゲーション装置と一体化される場合が一般的であった。
【０００６】
この狭域通信車載器は、従来、車両のダッシュボード上に設置されていた。しかしながら、ダッシュボード上に設置すると視界の妨げになることがあり、また、ダッシュボードを意匠上優れたものにしたい観点から、車載器を別の位置に設けたいとの要望があった。
このような、要望に応えて、狭域通信車載器の中でも、アンテナ、或いはアンテナと無線部のみを車両のフロントガラスに設置することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、狭域通信車載器のアンテナの指向性方向（ボアサイト方向）は、路側無線機器と良好に送受信する目的で、その取付角度を車両前方へ０°〜３０°程度傾いた方向に（天頂方向を０°とし、車両前方への傾きをプラス、車両後方への傾きをマイナスとする）取り付けることが取付基準書等により定められている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−２９７７５８号公報（第２−３頁、図３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そして、上述の車両用ナビゲーション装置に付随して設けられる狭域通信車載器においては、車両用ナビゲーション装置を搭載しない車両に設けられるものと製品を共用できるようにする目的で、狭域通信車載器の機能のみを一体に構成した装置が望まれていた。
【００１０】
一方、車両用ナビゲーション装置を搭載しない車両において、特に、狭域通信車載器を後付けするタイプのもにあっては、従来、一体に構成されて、車両のダッシュボード上に設置されていたが、次のような問題があった。
【００１１】
すなわち、このような車両のダッシュボード上に設置される狭域通信車載器を、視界を妨げることがないよう、そのまま、フロントガラスに貼り付けて使用した場合、通常、車両のフロントガラスの傾き（フロントガラスの法線方向：例えば、フロントガラス面が四輪駆動車のように鉛直な場合５０°）は、２５°〜５０°であるのでアンテナの指向性方向が車両の前方方向へ傾きすぎて使用出来なかった。
【００１２】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、アンテナ、無線部、及びデータ処理部等の構成要素を一つの筐体内に内蔵し、車両のフロントガラスに容易に貼着して使用することのできる狭域通信車載器を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る狭域通信車載器は、高度道路交通システムの狭域通信システムにおいて、車両に搭載される狭域通信車載器であって、所定の方向に指向性を有するアンテナと、アンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する無線部と、無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部と、アンテナ、無線部、データ処理部を一体に収納する筐体を有し、筐体は、粘着部材によりアンテナ放射側の取付面を車両のフロントガラスに貼着されて固定され、少なくとも取付面側の電波開口部分が電波通過材料で作製されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。図２はこの発明の実施の形態１の狭域通信車載器を車両のフロントガラスに貼り付けた様子を示す断面図である。図１において、狭域通信車載器１は、扁平直方体状の筐体４を有している。そして、筐体４の内部には、所定の方向に指向性を有する後述するアンテナと、このアンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する後述する無線部と、この無線部が送受信する送受信データを処理する後述するデータ処理部等が内蔵されている。
【００１５】
そして、筐体４の直方体を６枚の板部のうち、車両のフロントガラスに貼り付けられる側の板部の表面は、取付面４ａとされている。筐体４のなかでも取付面４ａが形成されている板部は、図示しないアンテナの送受信を妨害しないように電波通過材料で作製されている。
【００１６】
尚、本実施の形態においては、筐体４の取付面４ａを形成する一面全部が電波通過材料で作製されているが、少なくともアンテナの電波開口部分が電波通過材料で作製されればよい。逆に、筐体４の全部が電波通過材料で作製されてもよいことは言うまでもない。
【００１７】
また、筐体４の取付面４ａには、狭域通信車載器１を車両のフロントガラスに貼り付ける際の両面テープの貼付位置を示す貼付位置マーク２が設けられている。本実施の形態の貼付位置マーク２は、筐体４の表面に描かれた線の枠であるが、これに限らず、取付面４ａに凹凸部を設けてマークとしたり、印刷物を貼り付けてマークとしてもよい。この両面テープの貼付位置を示す貼付位置マーク２は、アンテナの送受信を妨害しないように、図示しない内蔵アンテナの前面を避けるような位置とされている。これは、ユーザーがアンテナの送受信を妨害する位置に両面テープを貼ってしまうことを防止するためである。
【００１８】
一方、車載器の機種によっては、アンテナの送受信を妨害する位置を避けられない場合がある。このようなときには、貼付領域を確保したのち、ここに両面テープを貼り付けた場合でも、所定の送受信ができるようアンテナの調整がされる。
【００１９】
図２に示されるように、狭域通信車載器１は、例えば、ルームミラー背後の視界のさまたげにならない位置のフロントガラス３に両面テープ３０によって貼り付けられる。尚、本実施の形態においては、貼着材料として両面テープ３０を用いているが、これに限らず、例えば剥離性のある接着剤等であっても良い。
【００２０】
このような構成の狭域通信車載器１においては、所定の方向に指向性を有するアンテナと、アンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する無線部と、無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部と、アンテナ、無線部、データ処理部を一体に収納する筐体４を有し、筐体４は、粘着部材である両面テープ３０によりアンテナ放射側の取付面４ａを車両のフロントガラス３に貼着されて固定され、少なくとも取付面側の電波開口部分が電波通過材料で作製されている。そのため、狭域通信車載器１を構成する全ての構成要素が１つの筐体４に内蔵されているので、車両用ナビゲーション装置の搭載の如何に関わらず取り扱いが容易となると共に、また、車両のフロントガラス３に容易に取り付けることができる。さらには、ダッシュボードを意匠上優れたものにすることができる。
【００２１】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２の狭域通信車載器を示すフロントガラスに貼り付けた断面図である。図４はこの発明の実施の形態２の狭域通信車載器の内蔵物の正面図である。尚、内蔵物は図４の上方を上にして取り付けられる。図３及び図４において、狭域通信車載器１は、筐体４の内部に、狭域通信車載器１の主要部をなす基板５とこれと平行に配設された平板状のアンテナ８とを有する。アンテナ８は、指向性を有するセラミックアンテナで、アンテナの指向性方向（ボアサイト方向）をフロントガラス３側に向けている。
【００２２】
基板５上には、アンテナ８を介して図示しない路側無線機器と電波の送受信する図示しない無線部と、無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部とが設けられている。アンテナ８と基板５とは、高周波コネクタ３１と高周波ケーブル３２によって接続されている。
【００２３】
アンテナ８を基板５に垂直方向に透過したアンテナ透過面５ａに対しては、このアンテナ透過面５ａより上方の基板面５ｂの面積は、アンテナ透過面５ａより下方の基板面５ｃの面積より大きくされている。このように、アンテナ透過面５ａに対して上下の基板面積を変えることにより、アンテナ８の指向性を、基板面積の大きい方へ傾けることができる。以下これについて説明する。
【００２４】
図５はアンテナの指向性が変化する様子を説明する説明図である。図５下部に示すように、アンテナ８を基板５の一側に寄せて配置すると、指向性はアンテナ８に対して隣接する基板面積の大きな方へ傾く、さらに詳細には、指向性は、基板のグランドパターンの存在する面積の大きな方へ傾くが、通常、基板上には、集積回路等の電気回路があり、そのためのグランドパターンの存在も含めて、グランドパターンの存在する基板面積の大きな方へ指向性が傾く。図５上部に記載のグラフは、アンテナの指向性が変化する様子を示している。このグラフにおいて横軸はアンテナの放射角度、縦軸はアンテナの利得を示している。図５中、点線は、アンテナに対して両隣の基板面積が同じ場合を示しており、放射角度のピークは０°の位置にある。つまり、アンテナの指向性方向（ボアサイト方向）は、アンテナ主面の法線方向を向いている。
【００２５】
一方、実線は下部に示したアンテナ８と基板５の位置関係に対応している。グラフから解るように、アンテナ８の指向性方向（ボアサイト方向）は、約２０°基板面積の大きい方へ傾いている。
【００２６】
上述のように、通常、車両のフロントガラスの傾きは、２５°〜５０°であるので、本実施の形態のようにアンテナ８の指向性方向が約２０°上方に補正されると、通常のアンテナを５°から３０°で取り付けた場合と等価になり、取付基準書を概ね満たすものとすることができる。尚、アンテナ８の指向性方向をさらに傾けたい場合には、適宜面積の比を変更すれば実現することができる。
【００２７】
このような構成の狭域通信車載器１においては、無線部及びデータ処理部が搭載された基板５を有し、アンテナ８を基板に垂直方向に透過した場合に、アンテナ透過面５ａより上方の基板面５ｂが、アンテナ透過面５ａより下方の基板面５ｃと比べて面積が大きいので、アンテナ８の指向性方向を適宜上方に補正することができる。そのため、例えば、取付角度を補正する取付ブラケット等を用いることなしに容易にフロントガラス３に取り付けることができる。また、筐体４の一部を傾斜した形状とすることや、筐体４の内部傾斜させる必要がなく、製作を容易とすることができるとともに、狭域通信車載器１を薄型に作製することも可能となる。
【００２８】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。尚、内蔵物は図６の上方を上にして取り付けられる。本実施の形態の狭域通信車載器の基板５上には、マイクロストリップアンテナであるアンテナ９が形成されている。そして、基板５上には、さらにアンテナ９を介して図示しない路側無線機器と電波の送受信する無線部１０と、無線部１０が送受信する送受信データを処理するデータ処理部１１とが形成されている。すなわち、本実施の形態においては、アンテナ９と無線部１０とデータ処理部１１とが同一の基板５上に形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２９】
アンテナ９が基板５上に占める面積に関しては、このアンテナ９より上方の基板面５ｂの面積は、アンテナ９より下方の基板面５ｃの面積より大きくされている。このように、アンテナ９に対して上下の基板面積を変えることにより、実施の形態１と同じ理由でアンテナ９の指向性を、基板面積の大きい方へ傾けることができる。
【００３０】
このような構成の狭域通信車載器においては、アンテナ９、無線部１０、データ処理部１１が同一の基板に搭載され、アンテナ８より上方の基板面５ｂがアンテナ９より下方の基板面５ｃより大きくされているので、実施の形態１と同様な効果が得られるとともに、アンテナ８と基板５とを接続していた高周波コネクタ３１や高周波ケーブル３２を削除することができ低価格の車載器の実現が可能になる。
【００３１】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。尚、内蔵物は図７の上方を上にして取り付けられる。本実施の形態においては、マイクロストリップアンテナであるアンテナ９が基板５上に形成されている。そして、アンテナ９は、基板５の水平方向一側の端部に形成されている。無線部１０とデータ処理部１１は、基板５上のその他の部分に形成されている。
【００３２】
一般に、アンテナ周辺の部品は、基板からの高さの低い部品を配置するほうが放射特性が計算値に近くなるので理想的である。従来、ダッシュボード上に車載器を設置する場合は、アンテナの指向性方向を天頂方向にする必要があったために、アンテナに対する周囲の基板面積を概略同程度にする必要があり、アンテナを基板の中央付近に配置していた。そしてさらに、アンテナが基板の中央付近に設置されている場合は、アンテナの周囲の全周にわたって全ての部品高さを考慮しながらの配置をする必要があった。しかしながら、この実施の形態の狭域通信車載器においては、他の実施の形態のものと同様にアンテナ９に対して、上下方向に部品がないようにされている。このようなことから、アンテナ９に対して水平方向に配置される部品高さのみを考慮すればよい。
【００３３】
また、アンテナ９の指向性を積極的に水平方向いずれかの方向へ傾けたい場合には、本実施の形態のように、アンテナ９を基板５の水平方向一側の端部に設けて、左右に隣接する基板面積を異なるものとすれば、アンテナ９の指向性を基板面積の大きいほうへ傾かせることができる。
【００３４】
このような構成の狭域通信車載器においては、アンテナ９は、基板５の水平方向いずれか一方の端部に搭載されている。そのため、基板５上の構成部品の配置の自由度を向上させることができ、その結果小型化も可能になり、さらには、低価格化も可能になる。
【００３５】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。図９は基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと給電線路のパターン図である。図８及び図９において、基板５は誘電体層５ｅとグランド層５ｆとが積層されて作製されている。基板５のフロントガラス側の面には、マイクロストリップアンテナとしてのアンテナ１３と、アンテナ１３に電力を供給する電力供給手段として給電線路１２が設けられている。
【００３６】
図９に示されるように、給電線路１２は、図示しないパワーアンプが接続される５０Ωのストリップ線路１２ａと、ストリップ線路１２ａから分岐する同じく５０Ωのストリップ線路でストリップ線路１２ａからの電力を１／２（−３ｄＢ）ずつに分けるストリップ線路１２ｂ，１２ｃと、インピーダンスマッチング用の路線１２ｄ、１２ｅとを有している。
【００３７】
ストリップ線路１２ｂ，１２ｃは、円偏波を生成するために分岐からの長さを変えることで位相差が９０°となるような線路長の差をつけて形成されている。路線１２ｄ、１２ｅは、長さはλ／４長が良く用いられ、アンテナ１３への入力インピーダンスとストリップ線路１２ｂ、１２ｃの給電線路インピーダンスのマッチングが取れるような特性インピーダンスをもつストリップラインとされている。給電線路幅は、グランド層５ｆと誘電体層５ｅの誘電率と厚さなどの条件でインピーダンスが決定される。
【００３８】
マイクロストリップアンテナ１３のサイズは、給電線路１２と同様にグランド層５ｆと誘電体層５ｅの誘電率と厚さなどの条件で決まる。寸法計算などの方法は今回の発明と直接関係ないので省略する。
【００３９】
このような構成の狭域通信車載器においては、アンテナが基板５上に形成されたマイクロストリップアンテナ１３であるので、アンテナ１３を無線部１０やデータ処理部１１と同一基板上に生成することで、セラミックアンテナ等のアンテナ費用の削減ができるので、さらなる低価格の車載器を実現できる。
【００４０】
実施の形態６．
図１０はこの発明の実施の形態６の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。尚、内蔵物は図１０の上方を上にして取り付けられる。本実施の形態においては、実施の形態４と同じように、マイクロストリップアンテナであるアンテナ９が基板５の水平方向一側の端部に形成されている。そして、基板５には、アンテナ９の周囲を囲むように複数のスルーホール１６が設けられている。具体的には、スルーホール１６は、アンテナ９の基板５縁部と対向していない他の２辺に沿って直角に整列して形成されている。
【００４１】
アンテナ９の電界分布はアンテナ９のパッチ端が最も大きく、アンテナ特性はパッチ端の周辺の影響をもっと受けやすい。また、アンテナ９の電界は一部パッチ部から基板５内へ漏れ込み、基板５内で熱として消費され、その分アンテナ効率が劣化する。これに対して上述のように、アンテナ９の周囲にスルーホール１６を形成することで、基板５内への電界の漏れ込みを削減できアンテナ効率を向上できるとともに、電界がそのスルーホール１６によってパッチ側で閉じられるため周辺部品の影響も受けにくくなる。通常、スルーホール１６の間隔は、λ／４以下でできるだけ接近させて配置する。近接させるほど基板内への電界のモレが少なくなり効果は向上する。
【００４２】
尚、図示していないが、マイクロストリップアンテナ９が左右方向の中心付近に配置されている場合は周辺３方向にスルーホール１６を配置すると同様の効果が得られる。
【００４３】
このような構成の狭域通信車載器においては、基板５にアンテナ９の周囲を囲むように複数のスルーホール１６が形成されているので、基板５上の構成部品の配置の自由度を向上させることができ、その結果小型化も可能になり、さらには、低価格化も可能になる。
【００４４】
実施の形態７．
図１１はこの発明の実施の形態７の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。図１２は基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと基板の裏面に設けられた給電線路のパターン図である。図１１に示されるように、基板１５は２層の誘電体層１５ａ，１５ｂとこれらに挟まれたグランド層１５ｃとが積層されて作製されている。基板１５のフロントガラス側の面には、マイクロストリップアンテナとしてのアンテナ１９が設けられている。一方、基板１５のアンテナ１９と反対側の面には、アンテナ１３に電力を供給する電力供給手段として給電線路１７が設けられている。アンテナ１９と給電線路１７は、基板１５を貫通するスルーホール２０ａ，２０ｂによって接続されている。
【００４５】
図１２に示されるように、給電線路１７は、図示しないパワーアンプが接続される５０Ωのストリップ線路１７ａと、ストリップ線路１７ａから分岐する同じく５０Ωのストリップ線路１７ｄ，１７ｅと、インピーダンスマッチング用の路線１７ｂ，１７ｃを有している。路線１７ｂ，１７ｃは、ストリップ線路１７ｄ，１７ｅのインピーダンスとマッチングが取れるような特性インピーダンスをもつストリップラインとされており、長さはλ／４長のもの用いられ、上記のように５０Ω線路の分岐の場合７０．７Ωの特性インピーダンスのストリップ線路で構成される。
【００４６】
ストリップ線路１７ｄと１７ｅは、図９のストリップ線路１２ｂと１２ｃと同等の役目を持つ５０Ωのストリップラインで、円偏波を生成するために分岐からの長さで位相差が９０°となるように線路長の差をつけている。
【００４７】
マイクロストリップアンテナ１９のサイズは、給電線路と同様にグランド層１５ｃと誘電体層１５ａ，１５ｂの誘電率と厚さなどの条件で決まる。アンテナへの給電点（スルーホール）２０ａ、２０ｂは、アンテナ１９の中央部に形成され、中心からの寸法でインピーダンスが決まる。そして、アンテナ１９の中心部の電界は０であり、インピーダンスも０となり、端に行くほどインピーダンスが高くなっていく特性をもち、給電点２０ａ、２０ｂで５０Ωのインピーダンスとなるように配置されている。
【００４８】
本実施の形態では、上述のように基板１５を多層基板で構成し、グランド層１５ｃをアンテナ１９のグランド、及び給電線路１７のグランドの両方のマイクロストリップ回路に利用している。
抵抗１８は給電線路間のアイソレーションを確保するための抵抗で５０Ω系のインピーダンスで分岐する場合１００Ωとされ、給電点２０ａや給電点２０ｂからの反射波をこの抵抗１８で吸収する。
【００４９】
ストリップ線路１７ｄ，１７ｅの給電線路長は、位相差でλ／４（９０°）の差があり、抵抗１８はその倍のλ／２（１８０°）となっているので、給電点２０ａ，２０ｂでの反射波は互いに打ち消しあい、アイソレーションをさらに効率よく確保することができる。
【００５０】
また、アンテナ１９を形成する面と給電線路１７とが、グランド層１５ｃを挟んだ誘電体１５ａ，１５ｂの互いに反対側の位置にあり、アンテナ１９を形成する面と給電線路１７とが同じ面に形成されている場合にくらべ、アンテナ１９と給電線路１７のアイソレーションが大きく取れ、アンテナ１９の軸比等の特性が向上する。
【００５１】
アンテナ１９のストリップ線路１７ａ、１７ｂの配置で右円偏波か、左円偏波かが決まるが、偏波発生方法や各部の寸法計算などの方法は今回の発明と直接関係ないので省略する。
尚、本実施の形態においては、５０Ω系のインピーダンスで分岐する場合を例にとったが、適宜インピーダンスは変更することができ、その場合には、ストリップ線路１７ａ、１７ｂの給電位置、アイソレーション抵抗１８、ストリップ線路１７ａ〜１７ｅの幅をそれぞれ変えることで実現することができる。
【００５２】
このような構成の狭域通信車載器においては、基板１５は、多層基板であり、アンテナ給電線路１７は、アンテナ１９と反対側の面に設けられている。そのため、基板１５の面積を小さくすることができ、その結果、さらなる小型化も可能になり、低価格化も可能になるとともに、アンテナ給電線路１７とアンテナ１９のアイソレーションが確保できアンテナ特性が向上する。
【００５３】
実施の形態８．
図１３はこの発明の実施の形態８の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。図１４は基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと基板の裏面に設けられた給電線路のパターン図である。図１３に示されるように、基板１５は２層の誘電体層１５ａ，１５ｂとこれらに挟まれたグランド層１５ｃとが積層されて作製されている。基板１５のフロントガラス側の面には、マイクロストリップアンテナとしてのアンテナ１９が設けられている。一方、基板１５のアンテナ１９と反対側の面には、アンテナ１３に電力を供給する電力供給手段として給電線路２１が設けられている。アンテナ１９と給電線路１７は、基板１５を貫通するスルーホール２０ａ，２０ｂによって接続されている。
【００５４】
本実施の形態のストリップ線路２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅは、実施の形態７のストリップ線路１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅとまったく同様の機能をするものである。
【００５５】
実施の形態７においては、ストリップ線路１７ｂと１７ｃ、ストリップ線路１７ｄと１７ｅは、それぞれ線路が並行し且つ近接しているため、ストリップ線路間での線路間の結合が発生する。線路間の結合が発生すると、この給電線路に要求されている位相差９０°と等分配の性能が劣化しその結果アンテナ特性が劣化する。この問題を解消するために、本実施の形態においては、できるかぎり給電線路同士を離すように半円形状の給電線路を使用する。
【００５６】
このような構成の狭域通信車載器においては、アンテナ１９に電力を給電する２本の給電線路は、互いに離れる方向に円弧状に形成されている。そのため、線路間の結合を極力減少させ給電線路に要求される位相差９０°と等分配の２つの性能を向上させることができ、性能の良いアンテナを実現できる。
尚、給電線路は、必ずしも円弧状に形成される必要はないが、円弧状としたほうが、線路の特定インピーダンスが一定（折れ曲がり部が存在しないため、インピーダンスが均一）となり性能がよくなるとともに幅が均一となるように製作しやすい。
【００５７】
実施の形態９．
図１５はこの発明の実施の形態９の狭域通信車載器を示す断面図である。本実施の形態においては、筐体４内部のアンテナ１９の指向性方向（ボアサイト方向）と反対側の筐体４の裏面４ｂの内周面に導電部材２２ａが配設されている。
アンテナ１９のバックローブ方向（矢印２６方向）の利得は、ボアサイト方向（矢印２５方向）の利得に比べて非常に小さいが、少しだけ存在する。このバックローブ方向へ放射された電波をボアサイト方向へ向けるために、導電部材２２ａが配置して電波を反射させる。
【００５８】
一般に、電波が円偏波の場合、ボアサイト方向の偏波が右円偏波であれば、バックローブ方法の偏波は左円偏波となる。また、円偏波の電波は一回の反射によって右から左、左から右偏波へと偏波の方向を反転する特性を持っている。
【００５９】
一方、狭域通信においては右偏波を用いるため、バックローブ方向へ放射される偏波は左円偏波となる。本実施の形態においては、バックローブ方向へ放射された左偏波の電波は、導電部材２２ａによって反射され右円偏波の電波として指向性方向（ボアサイト方向））へ再放射される。そのため、アンテナ１９の利得が向上する。
【００６０】
実施の形態１０．
図１６はこの発明の実施の形態１０の狭域通信車載器を示す断面図である。本実施の形態においては、筐体４内部の基板の外周縁部に対向する内周面に導電部材２２ｂが配設されている。
狭域通信アンテナの指向性は、所定の規格で定められており、半値角６０°以上（利得が３ｄＢ低下する放射角度が６０°以上）と±９０°での利得がピーク利得より５ｄＢ以上低下することが義務づけられている。
【００６１】
この規格を満たすアンテナとしては、通常、１パッチのアンテナが用いられる。１パッチアンテナにおいて周辺の基板面積が狭いと指向性は広がり、本実施の形態のように、アンテナ１９を基板１５の端に配置した場合は、±９０°での利得がピーク利得より５ｄＢ以上低下しなければならないこの規格を満足できない可能性がある。また、複数パッチをも用いてアンテナビームを成形すれば利得は向上し±９０°での利得規格は簡単に満足できるが、指向性が狭くなるため半値角が規格を満足しなくなる可能性がある。
【００６２】
このようなことから、本実施の形態においては、筐体４の４つの側面４ｃの内面に全周にわたって導電部材２２ｂを配設し、これによって、±９０°方向の電波を反射させることで±９０方向の放射を抑制している。また、アンテナ１９の端から、λ／４の位置に導電部材２２ｂを配置することで、アンテナ１９からの放射波と導電部材２２ｂからの反射波の位相差が１８０°となり互いに打ち消し合ってさらに±９０°での利得減衰効果を得ることができる。
【００６３】
また、本実施の形態と実施の形態９を組み合わせて、筐体４内部のアンテナ１９のアンテナの指向性方向を除く内周面の全域に導電部材を配設してもよい。このような構成とすることにより、本実施の形態と実施の形態９の両効果を合わせ持つ狭域通信車載器とすることができる。
【００６４】
実施の形態１１．
図１７はこの発明の実施の形態１１の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。本実施の形態の狭域通信車載器は、取付面４ａにおいて、両面テープの貼付位置を示す貼付位置マーク２に隣接して、車載器の型名及び技適番号２７ａや製造者２７ｂ等を記載したラベル２７が貼り付けられている。そして、ラベル２７上に半透明のシール２８が貼られている。
【００６５】
型名等のラベル貼付に関しては、従来、取付面は、ユーザーから見えなかったので、車載器筐体の車両側面へ貼り付けていたが、フロントガラスへ固定する本実施の形態の車載器においても、意匠上、筐体の車室内側の面にラベルを貼り付けることは好ましくなく、ラベル２７は従来どおりフロントガラス側の取付面４ａに貼る。この場合、フロントガラス越しにラベル２７が見えるため意匠的にもよくないほか、ラベル２７の下地は通常銀色系か白色系がほとんどで、太陽の反射等で意匠性をさらに損なう等の問題があった。
【００６６】
そのため、本実施の形態においては、筐体４と同色の半透明のシール２８をラベル２７に貼り付けることで、ラベル２７を目立たないものとして、意匠性を向上させている。また、シール２８を半透明にすることによって、ラベル２７に記載している型名等を読み取ることができる。また、シール２８を剥離可能で、繰り返し使用することができるものにすることで、通常は文字をテープで覆うとともに必要な時にテープをはがすことでラベル記載内容の確認ができ、その後再度テープを貼り付けることができる。また、ラベル２７の記載内容を確認したいときには、半透明であるので読み取ることができる。
【００６７】
実施の形態１２．
図１８はこの発明の実施の形態１２の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。本実施の形態の狭域通信車載器は、「ＥＴＣ」等の文字型に切り抜かれた両面テープ２９を使って車載器１を車両のフロントガラスへ貼り付ける。車を車外から見て狭域通信車載器を取り付けた車か否かを見極めることは非常に困難であるため、例えば一般車と混在の狭域通信レーンを狭域通信車載器を搭載した車で通過しようとしたところ、賃金未支払車と間違えられて収受員に急に呼び止められ不快な思いをしたりすることもある。そのため、従来「ＥＴＣ」等の文字のシールをフロントガラスに貼り付ける車両もあった。
【００６８】
本実施の形態の狭域通信車載器を搭載した車両は、「ＥＴＣ」等の狭域通信車載器を搭載した車両であることを示す文字型に切り抜かれた両面テープ２９を用いることにより、車外からフロントガラスを見れば狭域通信車載器を搭載するものと一見して解り、上記のような不快な思いをすることがない。
尚、両面テープ２９の効果は、貼付位置マーク２へ「ＥＴＣ」等の印刷をしても同様の効果を得ることができるものである。
また、「ＥＴＣ」の文字型の両面テープに赤や青などの着色をすることでさらに文字が目立ち上述の効果をよりいっそうあげることができる。
【００６９】
【発明の効果】
この発明に係る狭域通信車載器は、高度道路交通システムの狭域通信システムにおいて、車両に搭載される狭域通信車載器であって、所定の方向に指向性を有するアンテナと、アンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する無線部と、無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部と、アンテナ、無線部、データ処理部を一体に収納する筐体を有し、筐体は、粘着部材によりアンテナ放射側の取付面を車両のフロントガラスに貼着されて固定され、少なくとも取付面側の電波開口部分が電波通過材料で作製されているので、アンテナ、無線部、及びデータ処理部等の構成要素を一つの筐体内に内蔵し、車両のフロントガラスに容易に貼着して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１の狭域通信車載器を車両のフロントガラスに貼り付けた様子を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２の狭域通信車載器を示すフロントガラスに貼り付けた断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２の狭域通信車載器の内蔵物の正面図である。
【図５】この発明の実施の形態２のアンテナの指向性が変化する様子を説明する説明図である。
【図６】この発明の実施の形態３の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。
【図７】この発明の実施の形態４の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。
【図８】この発明の実施の形態５の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。
【図９】この発明の実施の形態５の基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと給電線路のパターン図である。
【図１０】この発明の実施の形態６の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。
【図１１】この発明の実施の形態７の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態７の基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと基板の裏面に設けられた給電線路のパターン図である。
【図１３】この発明の実施の形態８の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態８の基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと基板の裏面に設けられた給電線路のパターン図である。
【図１５】この発明の実施の形態９の狭域通信車載器を示す断面図である。
【図１６】この発明の実施の形態１０の狭域通信車載器を示す断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態１１の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。
【図１８】この発明の実施の形態１２の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 狭域通信車載器、２ 貼付位置マーク、３ フロントガラス、４ 筐体、４ａ 取付面、５，１５ 基板、９，１３，１９ マイクロストリップアンテナ、１０ 無線部、１１ データ処理部、１２ 給電線路、１３ アンテナ、１３マイクロストリップアンテナ、１６ スルーホール、１７ アンテナ給電線路、１８ アイソレーション抵抗、２１ 給電線路、２７ ラベル、２８ シール、３０ 両面テープ。

Claims (16)

1. 高度道路交通システムの狭域通信システムにおいて、車両に搭載される狭域通信車載器であって、
   所定の方向に指向性を有するアンテナと、
   前記アンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する無線部と、
   前記無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部と、
   前記アンテナ、前記無線部、前記データ処理部を一体に収納する筐体を有し、
   前記筐体は、粘着部材によりアンテナ放射側の取付面を車両のフロントガラスに貼着されて固定され、少なくとも取付面側の電波開口部分が電波通過材料で作製されている
   ことを特徴とする狭域通信車載器。
2. 前記無線部及び前記データ処理部の少なくとも一方が搭載された基板を有し、前記アンテナを前記基板に垂直方向に透過した場合に、アンテナ透過面より上方の基板面が該アンテナ透過面より下方の基板面より大きい
   ことを特徴とする請求項１記載の狭域通信車載器。
3. 前記アンテナ、前記無線部、及び前記データ処理部が同一の基板に搭載されており、前記アンテナより上方の基板面が該アンテナより下方の基板面より大きい
   ことを特徴とする請求項１記載の狭域通信車載器。
4. 前記アンテナは、前記基板の水平方向いずれか一方の端部に搭載されている
   ことを特徴とする請求項３記載の狭域通信車載器。
5. 前記アンテナは、前記基板上に形成されたマイクロストリップアンテナである
   ことを特徴とする請求項３または４記載の狭域通信車載器。
6. 前記基板には、前記アンテナの周囲を囲むように複数のスルーホールが形成されている
   ことを特徴とする請求項３から５のいずれか記載の狭域通信車載器。
7. 前記基板は、多層基板であり、前記アンテナ給電線路は、前記アンテナと反対側の面に設けられている
   ことを特徴とする請求項３から６のいずれか記載の狭域通信車載器。
8. 前記アンテナに電力を給電する２本の給電線路は、互いに離れる方向に円弧状に形成されている
   ことを特徴とする請求項３から７のいずれか記載の狭域通信車載器。
9. 前記筐体内部の前記アンテナの指向性方向を除く内周面に導電部材が配設されている
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか記載の狭域通信車載器。
10. 前記導電部材は、前記筐体内部のアンテナの指向性方向と反対側の内周面に配設されている
    ことを特徴とする請求項９記載の狭域通信車載器。
11. 前記導電部材は、前記筐体内部の前記基板の外周縁部に対向する前記内周面に配設されている。
    ことを特徴とする請求項９記載の狭域通信車載器。
12. 所定の情報が記載され前記取付面に貼り付けられたラベルと、
    前記ラベルを覆うように前記取付面に貼り付けられたシールとをさらに有する
    ことを特徴とする請求項１から８のいずれか記載の狭域通信車載器。
13. 前記シールが、半透明のシールである
    ことを特徴とする請求項１２記載の狭域通信車載器。
14. 前記シールは剥離可能で、繰り返し使用することができるものである
    ことを特徴とする請求項１２または１３記載の狭域通信車載器。
15. 前記粘着部材は、所定の文字形状の両面テープである
    ことを特徴とする請求項１から１４記載の狭域通信車載器。
16. 前記両面テープに着色がされている
    ことを特徴とする請求項１５記載の狭域通信車載器。

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