JP2005348032A

JP2005348032A - 車載用通信アンテナ

Info

Publication number: JP2005348032A
Application number: JP2004164551A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Shimura; 一浩志村
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2005-12-15
Also published as: WO2005119840A1; US7705794B2; CN1957505A; US20070229374A1; EP1753078A1; EP1753078A4; CN1957505B; EP1753078B1

Abstract

【課題】石や異物などが衝突しても容易に通信機能を損なうことがない車載用通信アンテナを提供する。
【解決手段】車両５に装着され、電磁波による通信を行うための車載用通信アンテナである。アンテナケース１にアンテナ素子２を収容したアンテナ本体３と、そのアンテナ本体３を保護し、かつ電磁波を通過可能なアンテナカバー４とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に装着され、電磁波により通信を行う車載用通信アンテナに関し、更に詳しくは、石や異物などが衝突しても容易に通信機能を損なうことがない車載用通信アンテナに関する。

車両の安全走行を高めるため、近年、走行中のタイヤの空気圧や温度などの情報を収集し、タイヤの状態を監視できるようにした装置が様々提案されている。一般に、これらの装置は、タイヤの内圧を検出する圧力センサやタイヤ内の温度を検出する温度センサ、及びその検出信号をアンテナを介して車両側に送信する送信機を備えたタイヤ側ユニットと、送信機から送信された検出信号をアンテナを介して受信する受信機、その受信した検出信号を処理するプロセッサなどを備えた車両側ユニットとを有し、タイヤ内に取り付けられるタイヤ側ユニットと車両に取り付けられる車両側ユニットとの間で電磁波により通信を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。

通常、タイヤ側ユニットと車両側ユニットとの間の通信に使用される電磁波は、無免許、無届けで使用できるようにするため、電波法規の規制に抵触しない微弱な電波が使用されている。その電波を効率よく受信するため、車両側ユニットのアンテナは、タイヤ近傍のタイヤハウス内に設置される。

アンテナは、アンテナ素子をアンテナケースに収容して、アンテナ素子を保護するようにしているが、タイヤハウス内では、タイヤが跳ね上げた石や異物などがアンテナに衝突した際にアンテナケースを破壊して更にアンテナ素子まで破損させ、通信機能を損なう場合がある。アンテナ素子の破損により通信不能になるとアンテナ交換が必要になるが、その交換作業に時間がかかり、車両の稼働率の低下を招く。
特開平２００３−６３２２０号公報

本発明の目的は、石や異物などが衝突しても容易に通信機能を損なうことがない車載用通信アンテナを提供することにある。

上記目的を達成する本発明は、車両に装着され、電磁波による通信を行うための車載用通信アンテナであって、アンテナケースにアンテナ素子を収容したアンテナ本体と、該アンテナ本体を保護し、かつ電磁波を通過可能なアンテナカバーとを具備することを特徴とする。

上述した本発明によれば、アンテナ素子をアンテナケースとアンテナカバーによって２重に保護するので、タイヤハウス内に設置した際にタイヤが跳ね上げた石や異物などが衝突してもアンテナ素子が容易に損傷するのを回避することができる。従って、石や異物などの衝突によりアンテナの通信機能を容易に損うことがない。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の車載用通信アンテナの一実施形態を示し、車両に装着され、電磁波による受信を行うこの車載用通信アンテナは、樹脂製のアンテナケース１にアンテナ素子２を収容したアンテナ本体３と、このアンテナ本体３を保護するアンテナカバー４とを備えている。

アンテナケース１は、車体５に取り付けるためのプレート状の取り付け部１Ａと、この取り付け部１Ａに固定され、アンテナ素子２を収容するケース本体１Ｂとから構成され、不図示のネジにより取り付け部１Ａを車体（車両）５に固定することで、アンテナ本体３を車両に装着するようにしている。ケース本体１Ｂは内部に水が浸入するのを防止する防水構造になっている。

アンテナカバー４は、車体５に取り付けるための円環状のフランジ部４Ａと、このフランジ部４Ａの内周端に円形ドーム状に突設した板状のカバー本体４Ｂとを有している。フランジ部４Ａには、図２に示すように、取り付け孔６が周方向に沿って所定の間隔で形成され、この取り付け孔６を介して不図示のネジにより、図１に示すようにアンテナカバー４を車体５に着脱自在に取り付けるようになっている。アンテナカバー４は、円形ドーム状に形成されたカバー本体４Ｂにより、車体５に装着されたアンテナ本体３に対して、所定の空間７をもって配置されるようにしている。

アンテナカバー４を構成する材料としては、電磁波を通過可能な誘電材料であれば、いずれの材料を使用してもよく、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、フッ素樹脂などを好ましく挙げることができる。これらの樹脂を単独で使用しても複合して使用してもよい。

なお、ここ言う電磁波が通過可能とは、電磁波がアンテナカバー４を介してアンテナ素子２に受信可能となることであり、そのような状態をいずれも電磁波が通過可能と表すものとする。

アンテナカバー４（カバー本体４Ｂ）の比誘電率εとしては、１≦ε≦３にするのがよい。比誘電率εが３を超えると、減衰量が大きくなり過ぎて通信特性が変化する。好ましくは、比誘電率εを１にするのがよい。

上述した本発明によれば、アンテナ素子２をアンテナケース１に加えて更にアンテナカバー４で保護する２重構造とするため、タイヤハウス内に設置した際に、タイヤが跳ね上げた石や異物などが衝突してもアンテナ素子２が損傷し難く、従って通信機能を容易に損なうことがない。

また、アンテナカバー４をドーム状に形成することで、肉厚を薄くしても力学的に高い強度を得ることができるので、石や異物などが衝突してもアンテナカバー４が容易に破壊されることがなく、仮に石や異物などが衝突してアンテナカバー４が破壊されても、アンテナ本体３との間に所定の空間７を有するため、アンテナ本体３までその破壊の影響が及ぶのを防ぐことができる。

また、タイヤの状態を監視する装置では、車載用通信アンテナは、通常、タイヤハウス内のタイヤの上方に設置されるが、衝撃により万が一にもアンテナカバー４が脱落しても、ドーム形状をしているので、タイヤへのダメージを少なくすることができる。また、ドーム形状の採用により、アンテナカバー４の突出量を低くすることができるので、タイヤ上方のタイヤハウス内に容易に取り付けることができる。

更に、アンテナカバー４を着脱自在に取り付ける構造にすることで、アンテナカバー４が破壊されても、その交換を容易に行うことができる。

図３，４は、本発明の車載用通信アンテナの他の実施形態を示し、この実施形態では、上述したアンテナカバー４をアンテナ本体３に取り付けるようにしたものである。アンテナカバー４のカバー本体４Ｂがケース本体１Ｂを覆うようにして、フランジ部４Ａがネジ８により取り付け部１Ａに着脱自在に取り付けられている。図中９はフランジ部４Ａに形成された取り付け孔であり、この取り付け孔９に不図示のネジを挿通してアンテナ本体３を車体５に取り付けるようになっている。

この実施形態では、上述した効果に加えて、アンテナ本体３とアンテナカバー４との相対位置が常に一定になるため、通信特性が安定する。即ち、微弱な送信強度の電波で通信を行う場合、アンテナカバー４の取り付け位置が異なるだけで、通信特性に大きく影響するが、アンテナ本体３に対してアンテナカバー４を取り付けることで、予め決められた同じ最適な位置に常に取り付けることができるため、安定した通信特性を得ることができる。更に、予めアンテナカバー４をアンテナ本体３に取り付けた状態でアンテナを車体５に取り付けることができるので、図１のものに対して、車体５への取り付け作業の工数及び時間を軽減することができる。

本発明において、上記アンテナカバー４は図５，６に示すようにしてもよい。図５のアンテナカバー４は、円形ドーム状のカバー本体４Ｂの中央にアンテナカバー４内に入り込んだ水を排出可能な水抜き孔（水抜き手段）１０を設けたものである。

アンテナカバー４は、図１，３に示すように下側に突状となるようにして、タイヤハウス内に取り付けられるが、このアンテナカバー４内に水が溜まると、微弱な送信強度の電波で通信を行う場合には、通信特性が変化（比誘電率が変化）して悪影響を及ぼす。アンテナカバー４に水が浸入しても、水抜き孔１０から排出できるようにすることで、比誘電率の変化を回避することができるため、通信特性を常に安定させることができる。当然のことながら、アンテナカバー４に防水性をもたせるようにしてもよいが、装着時の作業性が低下するので、このように水抜き孔１０を設けるのがよい。

図６のアンテナカバー４は、円形ドーム状のカバー本体４Ｂを網目状に構成し、その網目間の空隙部１１を水抜き手段としたものである。このようにしても、図５と同様の効果を得ることができる。

また、図６に示すようにカバー本体４Ｂを網目状に形成し、その空隙部１１を介して通信が可能（電磁波が通過可能）となるようにアンテナカバー４をアンテナ本体３に取り付ける場合には、アンテナカバー４は誘電材料に代えて、金属などの非誘電材料から構成してもよい。

上述したアンテナカバー４は、電磁波が通過する際の減衰量が−２ｄＢ以上３ｄＢ未満となるように材料や肉厚、形状（ドーム形状の曲面の寸法）などを選択するのが通信特性の点から好ましい。なお、ここでマイナス（つまり増幅）の範囲を含めたのは、実際に材料や肉厚、形状を変えて調べてみると、増幅する場合があり得るからである。

本発明では、上記実施形態において、アンテナカバー４をネジにより着脱自在に取り付けるようにしたが、それに限定されず、例えば、溝を介してアンテナカバー４を車体５やアンテナケース１の取り付け部１Ａに係止する構成や、円形ドーム状のカバー本体４Ｂの基端部内面を雌ネジ部に形成する一方、アンテナケース１の取り付け部１Ａを円形に形成してその外周面を雄ネジ部に構成し、両者を螺合させる構造などにしてもよい。

アンテナケース１のカバー本体４Ｂは、円形ドーム状に代えて、楕円形ドーム状などであってもよい。

また、本発明の車載用通信アンテナは、受信専用のアンテナであっても、送信専用のアンテナであってもよく、更に送信と受信の両機能を備えた送受信用のアンテナであってもよい。

本発明は、特に走行中のタイヤの空気圧や温度などの情報をタイヤ内に設置したセンサにより収集し、タイヤの状態を監視できるようにした装置において、タイヤハウス内に設置され、３００ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの帯域の電磁波による通信を行う車載用通信アンテナとして好ましく用いることができるが、それに限定されない。

本発明の車載用通信アンテナの一実施形態を、車体に取り付けた状態で示す断面図である。図１のアンテナケースの斜視図である。本発明の車載用通信アンテナの他の実施形態を、車体に取り付けた状態で示す断面図である。図３の車載用通信アンテナの斜視図である。アンテナケースの他の例を示す斜視図である。アンテナケースの更に他の例を示す斜視図である。

符号の説明

１アンテナケース
２アンテナ素子
３アンテナ本体
４アンテナカバー
５車体（車両）
７空間
１０水抜き孔（水抜き手段）
１１空隙部（水抜き手段）

Claims

車両に装着され、電磁波による通信を行うための車載用通信アンテナであって、アンテナケースにアンテナ素子を収容したアンテナ本体と、該アンテナ本体を保護し、かつ電磁波を通過可能なアンテナカバーとを具備する車載用通信アンテナ。
前記アンテナカバーは、ドーム状に形成され、かつ車両に装着される前記アンテナ本体に対して所定の空間をもって配置される請求項１に記載の車載用通信アンテナ。
前記アンテナカバーは、前記車両に着脱自在に取り付けられる請求項１または２に記載の車載用通信アンテナ。
前記アンテナカバーは、前記アンテナ本体に着脱自在に取り付けられる請求項１または２に記載の車載用通信アンテナ。
前記アンテナケースを防水構造にする一方、前記アンテナカバーを該アンテナカバー内に入り込んだ水を排出可能な水抜き手段を備える構造にした請求項１乃至４のいずれかに記載の車載用通信アンテナ。
前記アンテナカバーは誘電材料からなり、比誘電率εが１≦ε≦３である請求項１乃至５のいずれかに記載の車載用通信アンテナ。
前記アンテナカバーは、電磁波が通過する際の減衰量が−２ｄＢ以上３ｄＢ未満である請求項１乃至６のいずれかに記載の車載用通信アンテナ。