JP2004500729A - 反射器を含む自動車両用の一体型アンテナ手段 - Google Patents

Abstract

本発明の主要な目的は、電磁放射を車両の客室内に伝達することなくＲＦ信号を送受信する車両（１０１）内に組み込まれた広帯域アンテナ装置である。これは、少なくとも１つの方向にＲＦ放射を透過するハウジング（１０４）を提供することで達成される。ハウジングは前記車両の客室（１０５）内に配置される。前記ハウジングは前記ハウジング内に配置された広帯域放射エレメントである放射エレメント（２０１）から見て前記自動車両の客室内部をほぼ向くほぼすべての方向にＲＦ放射を抑止する手段を含む。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両、例えば自動車に搭載するように構成されたＲＦ信号を送受信するアンテナ手段に関する。より詳細には、本発明は、自動車に搭載するように構成されたＲＦ信号を送受信する反射器手段を含むアンテナ手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車両内で携帯無線通信装置を操作すると、屋根、壁面および床の金属板が放射線遮蔽物として作用するために性能が低下することがある。また、携帯無線通信装置から送信されるＲＦエネルギーがＥＭＣ（電磁結合）を介して自動車内の他の電子装置に影響を及ぼす危険が増大する。最近の研究では、自動車両、特に自動車内で操作される放射装置のＳＡＲ値を低減することが有益であることが分かっている。
【０００３】
これらの問題はすべて金属製のかごの内部で放射装置を操作した結果である。自動車両は内部の運転者と旅客にとって金属製のかごとして作用し、放射線の唯一の出口は実質的に風防ガラスを介してということになる。電磁放射はかごの内部であちこちに反射して留まり、自動車内の電子装置および人物に影響を及ぼす。
【０００４】
現代の携帯無線通信装置は多数のＲＦ帯域または極めて広いＲＦ帯域でＲＦ信号を送受信する能力がある。多数の帯域でＲＦ信号を送受信するアンテナは本発明の譲受人に譲渡され、本明細書内に参照として組み込まれているスウェーデンの特許出願ＳＥ−９８０１１６９−５「ＷＩＤＥ ＢＡＮＤ ＡＮＴＥＮＮＡ ＭＥＡＮＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＩＮＧ Ａ ＲＡＤＩＡＴＩＮＧ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＨＡＶＩＮＧ Ａ ＢＡＮＤ ＦＯＲＭ」に開示されている。小さいということもアンテナ装置の望ましい特性の１つである。
【０００５】
自動車の客室内のＥＭＣの問題の１つの解決策は、放射装置を客室外に、例えば別のアンテナと共に配置することである。次いで別のアンテナを携帯無線通信装置に結合して、例えば、自動車両の屋根の外側に固定することができる。最近の研究では、自動車製造業者は新しいモデルで自動車アセンブリ内に組み込まれたアンテナを供給することを好むことが分かっている。場合によって、携帯無線通信装置を一体型アンテナに接続するための接続が提供される。
【０００６】
そのような構成は、例えば、風防ガラスなどに搭載する保護用接地平面を備えた薄型アンテナを開示するドイツのＧｅｂｒａｕｃｈｓｍｕｓｔｅｒ ＤＥ ２９６ ０６ ４７５に示されている。そのような薄型アンテナは、広帯域の適用例や多数のＲＦ帯域でのＲＦ信号の送受信には適していない。
【０００７】
ドイツのＧｅｂｒａｕｃｈｓｍｕｓｔｅｒ ＤＥ ２９６ １５ ０６０は後部灯または後部バンパー内などの自動車の部品内に組み込まれた放射エレメントを開示している。複数帯域内でのＲＦ信号の送受信に適したアンテナ手段は開示されていない。
【０００８】
アンテナを実際の携帯無線通信装置にできるだけ接近させて、アンテナと携帯装置の回路との間の信号転送で最小の損失しか発生しないようにすることが有益である。無線通信装置は旅客または運転者によって操作されるため、客室内にアンテナを配置することが有益であろうが、この場合、従来技術によれば上記の問題が引き起こされるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の主要な目的は、電磁放射を車両の客室内に伝達することなくＲＦ信号を送受信する車両内に組み込まれた広帯域アンテナ装置である。
【００１０】
電磁放射を車両の客室内に伝達することなく、限られた量の空間しかとらない、客室を含む車両に搭載されるように構成されたＲＦ信号を送受信するアンテナ装置を達成する方法についての前述の問題は、少なくとも１つの方向にＲＦ放射を透過するハウジングであって、前記ハウジングは前記客室内に配置され、前記ハウジングは前記ハウジング内に配置された広帯域放射エレメントである放射エレメントから見て前記自動車両の客室内部をほぼ向くほぼすべての方向にＲＦ放射を抑止する手段を含むハウジングを提供することで解決する。
【００１１】
電磁放射を車両の客室内に伝達することなく、限られた量の空間しかとらない、車両の部品内に組み込まれ、客室内に配置された多数の帯域でＲＦ信号を送受信するアンテナ装置を達成する方法についての前述の問題は、本発明の第１の実施形態によれば、ハウジング内に配置された広帯域放射エレメントであって、前記ハウジングは放射エレメントから見て前記自動車両の客室内部を向いたほぼすべての面上に導電面を有し、前記導電面の少なくとも１つが前記客室の少なくとも１つの面をほぼ覆うより大きい金属表面に導電的または容量的に接続された広帯域放射エレメントを提供することで解決する。
【００１２】
前記ハウジングは、放射エレメントから客室、さらに外気に向かい、アンテナ手段の効率を増大すると共に自動車の客室内の放射量を低減する伝達ＲＦエネルギーを放射する反射器を構成する。
【００１３】
前述の問題は、本発明の第２の実施形態によれば、ほぼアコーディオン形態を有する放射エレメントを提供することで上記に加えて解決される。
本発明の効果は、多数の帯域でＲＦ信号を送受信することが可能な自動車両の部品に組み込まれたアンテナ手段が達成されるということである。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態による別の効果は、アンテナ装置が車両の客室の内部に配置できるということである。
本発明の別の効果は、客室内に電磁放射が伝達されずまた客室内で失われず、他の電子装置とのＥＭＣを効果的に解消し運転者および乗客のＳＡＲ値を大幅に低減するように、客室内部を向いた導電性の面を有するハウジング内に放射エレメントを配置することで得られる。
【００１５】
本発明のさらに別の効果は放射が客室内に伝達されないため、よりよい利得が達成されるということである。
本発明の適用可能性の別の範囲は以下の詳細な説明から明らかになろう。ただし、本発明の好ましい実施形態を示す詳細説明と具体的な例とは例示のために示したものにすぎないことを理解されたい。本発明の範囲内で本発明をさまざまに変更および変形することができることは以下の説明から当業者には明らかであろう。
【００１６】
本発明は、例示的なものにすぎず本発明を限定するものではない以下の詳細な説明と添付図面からよりよく理解できるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、自動車両が１０１で示され、１０２で示された前面風防ガラスと１０３で示された金属製の屋根とを含む本発明の第１の実施形態を示す。ボックスが１０４で示され、さらに図２で開示されている。ボックス１０４は風防ガラス１０２に密着して固定され配置されている。風防ガラス側を向いたボックスの部分は開いているかプラスチックなどの誘電体からなり、ＲＦ放射を透過する。ボックス１０４は自動車両１０１の電子回路を制御する制御エレメントを含んでもよい。貨物、旅客および／または運転室が１０５で示されている。
【００１８】
図２は図１のボックス１０４の拡大図である。湾曲または屈曲を備えた帯の形態を有する放射エレメントが２０１で示されている。そのような放射エレメントはスウェーデンの特許出願ＳＥ−９８０１１６９−５「ＷＩＤＥ ＢＡＮＤ ＡＮＴＥＮＮＡ ＭＥＡＮＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＩＮＧ Ａ ＲＡＤＩＡＴＩＮＧ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＨＡＶＩＮＧ Ａ ＢＡＮＤ ＦＯＲＭ」と放射構造体のその他の多数の例に開示されている。本出願ではそのような放射エレメントの例は１つしか開示されていないが多数の変形形態が要件を満たしている。ただし、放射エレメントはボックス１０４が極めて大きくならないように長すぎないことが重要である。したがって、最小高さを有する放射構造体が必要であり、スウェーデンの特許出願ＳＥ−９８０１１６９−５で開示された放射エレメントで満足される、供給手段は２０６で示され、供給部分２０７に接続されている。放射エレメントの自由端部は２０８で示されている。
【００１９】
好ましい実施形態では一般的なボックスが使用されているが、アンテナ手段は、例えば車両内の制御ボックス、後部灯などのより特定のタイプのボックス内に配置されていてもよい。
【００２０】
ボックス１０４はそれぞれ２０２、２０３、２０５、および２０５で示された第１、第２、第３、および第４の面を含む。こうして得られた体積は好ましくはボックス全体の一部にすぎず、その他の電子装置はボックスの別の部分に収容され、電磁結合の危険が低減する。各面は内部の導電性金属層で被覆され、放射エレメント２０１の側を向き、これによって客室１０５をアンテナエレメント２０１から放射された電磁放射線から遮蔽している。したがって、放射エレメント２０１から見ると、客室１０５の内部を向いたほぼすべての面が、ＲＦ放射が客室に侵入するのを防止または少なくとも抑止する保護層を含む。１つの面はＲＦ信号を放射エレメント２０１に供給する供給手段を受け入れるように構成された小さい軸を含むことができる。
【００２１】
導電性被覆は接地と相互に接続された各面の被覆に接続されている。第１の面２０２の被覆内には、供給手段２０６を介して放射エレメントにＲＦ信号を供給する薄いスリットがある。放射エレメント２０１を供給する同軸ケーブル、マイクロストリップまたはその他の手段も可能であろう。第２の面２０３の導電性被覆内は、導電的に縁部全体に沿って屋根１０３内の金属に結合され、電磁放射が客室１０５内に漏れることを防止する。別法として、導電性結合を屋根１０３内の金属に容量的に結合することもできる。
【００２２】
図３は図２の構成のＩ−Ｉの断面図である。図３には湾曲または屈曲した放射エレメント２０１がボックス１０４内の放射エレメント２０１に嵌合する必要があることが明示されている。面２０２は水平に配置され、放射エレメント２０１は垂直に配置されている。図３にも示されているように、ハウジングの隅と縁部は軽く丸みを帯びていてもよく、必ずしも鋭利である必要はない。
【００２３】
図４は本発明による放射エレメントの斜視図である。放射エレメント２０１は帯状の形態を有し、その第１の湾曲が軽い湾曲４０１でその第２の湾曲が鋭い湾曲４０２である２つの湾曲を有する。放射エレメントはさらに多くの湾曲を含んでいてもよいし、そうでなくてもよいが、ジグザク状またはアコーディオン状の構造は必須である。帯は基本的に平行で密着した向かい合う第１の表面Ａと第２の表面Ｂとを有する。前記帯は長さ方向に湾曲部でいくつかの部分（Ｓ_ｎ）に分割される。第１の部分（Ｓ_１）の第１の表面Ａは第２の部分（Ｓ_２）の第１の表面Ａの側を向き、第１の部分（Ｓ_１）に連続する。部分（Ｓ_２）の第２の表面Ｂは連続する部分（Ｓ_３）の第２の表面Ｂの側を向いている。
【００２４】
図５は本発明の第２の実施形態を示す。同図ではアンテナ手段が後部風防ガラス５０２内の高い位置にある後部ブレーキ灯５０１に組み込まれている。
図６は本発明の第３の実施形態を示す。同図では後部ブレーキ灯などのボックス６０１が後部風防ガラス６０２内の低い位置にある。ボックスの各面の導電性被覆は接地と金属の荷物カバーに接続されている。
【００２５】
以上、本発明について説明してきたが、本発明をさまざまに変更することができることが明らかである。例えば複数の放射エレメントをハウジング内に組み込むことができる。ＧＰＳ、ＧＳＭ、ＦＭ、ＡＭなど異なる方式の放射エレメントをハウジング内で多くの異なる方法で組み合わせることができる。そのような変形形態は本発明の精神および範囲からの逸脱とはみなされず、当業者には明らかな変更はすべて首記の請求項の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の実施形態による本発明のアンテナ装置を備えた自動車両を示す図である。
【図２】
図１の本発明のアンテナ装置の拡大図である。
【図３】
図２の構成のＩ−Ｉの断面図である。
【図４】
本発明による放射エレメントの一例を示す図である。
【図５】
本発明の第２の好ましい実施形態を示す図である。
【図６】
本発明の第３の好ましい実施形態を示す図である。

Claims (13)

1. 少なくとも１つの周波数帯域でＲＦ信号を送受信するために、輸送客室（１０５）を有する車両（１０１）内に搭載されるように構成されたアンテナ装置であって、第１の端部にある供給部（２０７）と前記第１の端部の反対側にある第２の自由端部（２０８）とからなる少なくとも１つの放射エレメント（２０１）を含み、前記アンテナ手段は前記放射エレメント（２０１）にＲＦ信号を供給する供給手段（２０６）をさらに含み、
   ハウジング（１０４）が少なくとも１つの方向にＲＦ放射を透過し、
   前記ハウジング（１０４）が前記輸送客室（１０５）内に配置可能であり、
   前記ハウジング（１０４）が放射エレメント（２０１）から見て前記自動車両（１０１）の客室（１０５）の内部を向くほぼすべての方向にＲＦ放射を抑止する手段を含み、
   前記放射エレメント（２０１）が、前記ハウジング（１０４）内に配置された広帯域放射エレメントであることを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記ハウジング（１０４）が、放射エレメント（２０１）から見て前記自動車両（１０１）の客室（１０５）の内部を向いたほぼすべての面上に配置された導電面（２０２〜２０５）を有し、
   前記導電面（２０２〜２０５）が相互に結合され、
   前記導電面（２０２〜２０５）が接地に結合され、
   前記導電面の少なくとも１つが、より大きい金属板（１０３）に導電的または容量的に接続可能である請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記放射エレメント（２０１）は、前記第１の端部が前記導電面のうち少なくとも１つの第１の導電面（２０２）に近接するように配置され、
   前記放射エレメント（２０１）が前記少なくとも１つの第１の導電面（２０２）から外に延びている請求項１に記載のアンテナ装置。
4. 前記より大きい金属板（１０３）が、前記客室（１０５）の少なくとも１つの面をほぼ覆う請求項１ないし３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
5. 前記放射エレメント（２０１）が、２つの別個の周波数帯域でＲＦ信号を送受信するように構成された請求項１ないし４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
6. 前記少なくとも１つの放射エレメント（２０１）が第１の軸方向（４０３）に延び、
   前記ハウジング（１０４）は、法線が前記第１の軸方向（４０３）に平行な第１のほぼ平坦な導電面（２０２）を有し、
   前記ハウジング（１０４）は、法線が前記第１の軸方向（４０３）に基本的に垂直な第２のほぼ平坦な導電面（２０３）を有し、
   前記第１の表面（２０２）が前記第２の表面（２０３）に結合され、
   前記ハウジング（１０４）は、各々が前記第１および第２の表面に結合された前記第１（２０２）および第２の（２０３）表面に基本的に垂直な、第３（２０４）および第４（２０５）のほぼ平坦な導電性の平行な表面を有し、ボックス（１０４）に３つのほぼ垂直な面を結合し、
   前記第１（２０２）、第２（２０３）、第３（２０４）または第４（２０５）の表面の少なくとも１つが、前記自動車両（１０１）の屋根に導電的または容量的に接触するように構成された請求項１ないし５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
7. 前記第１の軸方向（４０３）がほぼ垂直であり、
   前記第１の表面（２０２）がほぼ水平である請求項６に記載のアンテナ装置。
8. 前記放射エレメント（２０１）がほぼアコーディオン形状を有する請求項１ないし７のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
9. 前記放射エレメント（２０１）が、帯の形状を有する広帯域放射エレメントである請求項１ないし８のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
10. 前記ハウジング（５０１、６０１）が、透過面を前記自動車両（１０１）の後部風防ガラス（５０２、６０２）側を向くように構成された請求項１ないし９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
11. 前記ハウジング（１０４）が、透過面を前記自動車両（１０１）の前部風防ガラス（１０２）の側を向くように構成された請求項１ないし９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
12. 帯が、基本的に平行で密着した向かい合う第１の表面（Ａ）と第２の表面（Ｂ）とを有し、
    前記帯が、長さ方向に湾曲部でいくつかの部分（Ｓ_ｎ）に分割され、
    第１の部分（Ｓ_１）の第１の表面Ａが、第２の部分（Ｓ_２）の第１の表面（Ａ）の側を向き、第１の部分（Ｓ_１）に連続し、
    部分（Ｓ_２）の第２の表面Ｂが、連続する部分（Ｓ_３）の第２の表面（Ｂ）の側を向いている請求項９ないし１１のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
13. 少なくとも第２の放射エレメントが前記ハウジング（１０４）内に配置され、
    前記第２のエレメントが、ＧＳＭ、ＧＰＳ、ＦＭまたはＡＭ方式でＲＦ信号を受信および／または送信するように構成された請求項１ないし１２のいずれか一項に記載のアンテナ装置。