JP2006197429A - Antenna directivity setting method, patch antenna, on-vehicle antenna and inner mirror device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば有料道路の通行料金を無線通信によって自動的に決済する自動料金収受システム等の無線通信システムを構成する通信端末に使用されるアンテナに適用されるアンテナ指向性設定方法、パッチアンテナ、車載アンテナ、及びこれらを備えた車両用インナミラー装置に関する。 The present invention relates to an antenna directivity setting method applied to an antenna used in a communication terminal constituting a wireless communication system such as an automatic toll collection system for automatically paying a toll on a toll road by wireless communication, a patch antenna, etc. The present invention relates to a vehicle-mounted antenna and a vehicle inner mirror device including the same.
無線通信端末のアンテナとして小型のパッチアンテナが使用されることがあり、その一例が下記特許文献1に開示されている。パッチアンテナは、平板状の基板を備えており、例えばこの基板の表面(一方の板面)の中央部分には、基板よりも小さな面積とされた膜状のパッチ電極(例えば、銅箔から成るパッチ電極)が形成されている。また、この基板のパッチ電極が形成されている表面とは反対側の裏面(他方の板面)には、膜状のグランド(例えば、銅箔から成るグランド)が全面的に形成されている。このグランドは、例えば半田付けにより、高周波信号伝送用の同軸ケーブルの外部導体と導通している。 A small patch antenna may be used as an antenna of a wireless communication terminal, and an example thereof is disclosed in Patent Document 1 below. The patch antenna includes a flat substrate, and, for example, a film-like patch electrode (for example, copper foil) having a smaller area than the substrate is formed at the center of the surface (one plate surface) of the substrate. Patch electrode) is formed. A film-like ground (for example, a ground made of copper foil) is entirely formed on the back surface (the other plate surface) opposite to the surface on which the patch electrode of the substrate is formed. This ground is electrically connected to the outer conductor of the coaxial cable for high-frequency signal transmission, for example, by soldering.
このようなパッチアンテナは、例えば、有料道路の通行料金を無線通信によって自動的に決済する自動料金収受システム(以下、ETCという)を構成するETC車載器に使用されている。このETC車載器は、自動車等の車両に取り付けられて使用される。 Such a patch antenna is used in, for example, an ETC vehicle-mounted device constituting an automatic toll collection system (hereinafter referred to as ETC) that automatically pays a toll for toll roads by wireless communication. This ETC vehicle-mounted device is used by being attached to a vehicle such as an automobile.
ETC車載器のパッチアンテナは、車載状態ではケースに収容された状態で例えば立設されており、電波を車両前方に送信(放射)したり、車両前方から受信したりすることができる。 The patch antenna of the ETC on-vehicle device is, for example, erected in a state of being accommodated in a case in the on-vehicle state, and can transmit (radiate) radio waves to the front of the vehicle or receive from the front of the vehicle.
このようなETC車載器が取り付けられた車両で有料道路を走行する際(例えば、高速道路のインターチェンジのゲートを通過する際)には、パッチアンテナを用いて、車両のETC車載器とゲート側の通信端末とで無線通信によりデータの送受信が行われる仕組みである。 When traveling on a toll road with a vehicle equipped with such an ETC on-vehicle device (for example, when passing through an interchange gate on a highway), a patch antenna is used to connect the ETC on-vehicle device and the gate side of the vehicle. This is a mechanism in which data is transmitted and received with a communication terminal by wireless communication.
しかしながら、ゲート側の通信端末は車高よりも高い位置に設置されているため、車両がゲートを通過する際には、ETC車載器は、走行中の車両からは車両前方かつ車両上方の斜め上方向に位置する通信端末と通信しなければならない。従って、パッチアンテナの指向方向が車両前方とされている場合には、データの送受信が良好には行われなくなるおそれがある。 However, since the communication terminal on the gate side is installed at a position higher than the vehicle height, when the vehicle passes through the gate, the ETC on-vehicle device is located diagonally above the vehicle and above the vehicle. Must communicate with a communication terminal located in the direction. Therefore, when the directivity direction of the patch antenna is the front of the vehicle, there is a possibility that data transmission / reception may not be performed satisfactorily.
この場合、車両のパッチアンテナ取付位置で基板の表面を斜め上向きにした状態でパッチアンテナを設置することでパッチアンテナの指向方向を斜め上方向に変更したり、あるいは複数のパッチアンテナでアレイアンテナを構成することで指向方向を変更(すなわち、アンテナ指向性そのものを変更)する等の処置を施すことが考えられる。 In this case, the patch antenna is installed with the surface of the board diagonally upward at the patch antenna mounting position of the vehicle, so that the direction of the patch antenna is changed diagonally upward, or the array antenna is connected with a plurality of patch antennas. It is conceivable to take measures such as changing the directivity direction (that is, changing the antenna directivity itself) by configuring.
しかしながら、上記のような変更を行うと、例えば、パッチアンテナを収容するケースが大きくなってしまうことがあり、この場合にはETC車載器のアンテナ部分が大型となってしまう等の問題が生じる。すなわち、上記のような変更は、設計上の制約により困難となる場合がある、という欠点があった。 However, if the above changes are made, for example, the case for accommodating the patch antenna may become large, and in this case, there arises a problem that the antenna portion of the ETC on-board unit becomes large. That is, there has been a drawback that such a change may be difficult due to design restrictions.
このため、基板の向きを変更したり、パッチアンテナ単体に比べて広い設置面積を必要とするアレイアンテナを複数のパッチアンテナで構成したりせずに、パッチアンテナの指向方向を変更させるための対策が望まれていた。
本発明は、上記問題点に鑑み、基板の設置形態に影響を受けることなくデータ通信を良好に行うことができるアンテナ指向性設定方法、パッチアンテナ、車載アンテナ、及び車両用インナミラー装置を得ることを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides an antenna directivity setting method, a patch antenna, an in-vehicle antenna, and an inner mirror device for a vehicle that can satisfactorily perform data communication without being affected by the installation form of the substrate. With the goal.
請求項1に記載の発明に係るアンテナ指向性設定方法は、裏面に膜状のグランドが形成された基板の前記裏面とは反対側の表面に、前記基板上での面積が前記グランドの面積よりも小さな膜状のパッチ電極が前記基板を介して前記グランドと向い合って設けられ、当該パッチ電極が電波の送信及び受信の少なくとも一方を行うパッチアンテナの指向性を設定するアンテナ指向性設定方法であって、前記パッチアンテナの指向方向を、前記基板に垂直な方向に対して所望の方向に傾斜させるために、前記グランドの中心位置に対して前記垂直方向とは直交した前記傾斜方向の反対側へ前記パッチ電極をオフセットさせた、ことを特徴とする。 In the antenna directivity setting method according to the first aspect of the present invention, an area on the substrate is larger than an area of the ground on the surface opposite to the back surface of the substrate on which a film-like ground is formed on the back surface. An antenna directivity setting method in which a small film-like patch electrode is provided to face the ground through the substrate, and the patch electrode sets the directivity of a patch antenna that performs at least one of transmission and reception of radio waves. In order to incline the directivity direction of the patch antenna in a desired direction with respect to the direction perpendicular to the substrate, the opposite side of the inclination direction perpendicular to the vertical direction with respect to the center position of the ground The patch electrode is offset.
請求項1に記載の発明に係るアンテナ指向性設定方法で取り扱われるパッチアンテナによれば、例えば、基板の表面に形成されたパッチ電極により電波の送信及び受信の少なくとも一方が行われる。これにより、外部の通信端末との間でデータ通信が行われる。 According to the patch antenna handled by the antenna directivity setting method according to the first aspect of the invention, for example, at least one of transmission and reception of radio waves is performed by the patch electrode formed on the surface of the substrate. Thereby, data communication is performed with an external communication terminal.
ここで、本請求項1記載のアンテナ指向性設定方法では、基板に垂直な方向から傾斜したパッチアンテナの所望の指向方向(所望の方向)に応じて、パッチ電極が、グランドの中心位置に対して上記の垂直方向とは直交した上記の傾斜方向の反対側へオフセットして設けられる。 Here, in the antenna directivity setting method according to claim 1, the patch electrode is positioned relative to the center position of the ground according to the desired directivity direction (desired direction) of the patch antenna inclined from the direction perpendicular to the substrate. And offset to the opposite side of the tilt direction perpendicular to the vertical direction.
これにより、パッチアンテナの指向方向が基板に垂直な方向から所望の方向に傾けられる。このため、パッチアンテナの取付位置での指向方向と所望の方向とを適合させることができ、外部の通信端末との間でデータ通信を良好に行うことができる。 Thereby, the directivity direction of the patch antenna is tilted from a direction perpendicular to the substrate to a desired direction. For this reason, the directivity direction and the desired direction at the attachment position of the patch antenna can be matched, and data communication can be performed favorably with an external communication terminal.
また、本アンテナ指向性設定方法は、例えば、パッチアンテナの取付位置で基板に垂直な方向が所望の方向となるように基板を傾けて設置したり、指向方向が所望の方向に揃うように複数のパッチアンテナでアレイアンテナを構成したりしなくても、前述のように指向方向を所望の方向に揃えることができるため、パッチアンテナの設計上の制約を受けることがない。すなわち、本アンテナ指向性設定方法は、指向方向を設定するにあたって、基板の設置形態に影響を受けることがない。 In addition, the antenna directivity setting method includes, for example, multiple installations such that the substrate is tilted so that the direction perpendicular to the substrate is a desired direction at the patch antenna mounting position, or the directivity direction is aligned with the desired direction. Even if the array antenna is not configured by the patch antenna, the directivity direction can be aligned in a desired direction as described above, so that there is no restriction on the design of the patch antenna. That is, this antenna directivity setting method is not affected by the installation form of the board when setting the directivity direction.
請求項2に記載の発明に係るパッチアンテナは、裏面に膜状のグランドが形成された基板の前記裏面とは反対側の表面に、前記基板上での面積が前記グランドの面積よりも小さな膜状のパッチ電極が前記基板を介して前記グランドと向い合って設けられ、当該パッチ電極が電波の送信及び受信の少なくとも一方を行うパッチアンテナにおいて、前記グランドの中心位置に対して前記基板に垂直な方向とは直交した方向に前記パッチ電極がオフセットして設けられることで、前記パッチアンテナの指向方向が前記垂直方向から前記オフセットした方向とは反対側に傾けられた、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a patch antenna having a film having an area on the substrate that is smaller than an area of the ground on a surface opposite to the back surface of the substrate on which a film-like ground is formed on the back surface. In a patch antenna in which a patch electrode is provided facing the ground through the substrate, and the patch electrode performs at least one of transmission and reception of radio waves, the patch electrode is perpendicular to the substrate with respect to the center position of the ground The patch electrode is offset in a direction orthogonal to the direction, so that the directivity direction of the patch antenna is inclined from the vertical direction to the opposite side to the offset direction.
請求項2に記載の発明に係るパッチアンテナによれば、基板の表面に形成されたパッチ電極により電波の送信及び受信の少なくとも一方が行われる。これにより、外部の通信端末との間でデータ通信が行われる。 According to the patch antenna of the second aspect of the invention, at least one of transmission and reception of radio waves is performed by the patch electrode formed on the surface of the substrate. Thereby, data communication is performed with an external communication terminal.
ここで、本請求項2記載のパッチアンテナでは、パッチ電極が、グランドの中心位置に対して基板に垂直な方向とは直交した方向にオフセットして設けられる。 Here, in the patch antenna according to the second aspect, the patch electrode is provided offset in a direction perpendicular to the direction perpendicular to the substrate with respect to the center position of the ground.
これにより、パッチアンテナの指向方向は、基板に垂直な方向からパッチ電極のオフセットした方向とは反対側に傾けられる。このため、パッチアンテナの取付位置での指向方向を所望の方向に適合させることができ、外部の通信端末との間でデータ通信を良好に行うことができる。 As a result, the directivity direction of the patch antenna is tilted from the direction perpendicular to the substrate to the side opposite to the offset direction of the patch electrode. For this reason, the directivity direction at the attachment position of the patch antenna can be adapted to a desired direction, and data communication with an external communication terminal can be performed satisfactorily.
また、本パッチアンテナは、その取付位置で基板を傾けて設置したり、複数のパッチアンテナでアレイアンテナを構成したりしなくても、前述のように指向方向を所望の方向に揃えることができるため、パッチアンテナの設計上の制約を受けることがない。すなわち、本パッチアンテナは、指向方向を所望の方向に揃えるにあたって、基板の設置形態に影響を受けることがない。 In addition, this patch antenna can align the directivity direction to a desired direction as described above, without installing the board at an inclined position at the mounting position or configuring an array antenna with a plurality of patch antennas. Therefore, there is no restriction on the design of the patch antenna. That is, this patch antenna is not affected by the installation form of the substrate in aligning the directivity direction to a desired direction.
請求項3に記載の発明に係る車載アンテナは、車両の所定の位置に設けられ、裏面に膜状のグランドが形成された基板の前記裏面とは反対側の表面に、前記基板上での面積が前記グランドの面積よりも小さな膜状のパッチ電極が前記基板を介して前記グランドと向い合って設けられ、当該パッチ電極が電波の送信及び受信の少なくとも一方を行う車載アンテナにおいて、前記グランドの中心位置に対して前記基板に垂直な方向とは直交した方向に前記パッチ電極がオフセットして設けられることで、前記パッチアンテナの指向方向が前記垂直方向から前記オフセットした方向とは反対側に傾けられた、ことを特徴とする。 An in-vehicle antenna according to a third aspect of the invention is provided at a predetermined position of a vehicle and has an area on the substrate on a surface opposite to the back surface of the substrate on which a film-like ground is formed on the back surface. In a vehicle-mounted antenna in which a film-like patch electrode smaller than the ground area is provided to face the ground through the substrate, and the patch electrode performs at least one of transmission and reception of radio waves, the center of the ground Since the patch electrode is offset in a direction perpendicular to the direction perpendicular to the substrate with respect to the position, the directivity direction of the patch antenna is tilted from the vertical direction to the opposite side of the offset direction. It is characterized by that.
請求項3に記載の発明に係る車載アンテナによれば、基板が車両の所定の位置、例えば、ウインドシールドガラスの裏面、ダッシュボードの表面上等に設けられた状態で、基板の表面に形成されたパッチ電極により電波の送信及び受信の少なくとも一方が行われる。これにより、外部の通信端末(例えば、高速道路のゲートに設けられたETCの通信端末)との間でデータ通信が行われる。 According to the vehicle-mounted antenna according to the third aspect of the present invention, the substrate is formed on the surface of the substrate in a state where the substrate is provided at a predetermined position of the vehicle, for example, on the rear surface of the windshield glass, on the surface of the dashboard, or the like. The patch electrode performs at least one of transmission and reception of radio waves. As a result, data communication is performed with an external communication terminal (for example, an ETC communication terminal provided at a highway gate).
ここで、本請求項3記載の車載アンテナでは、パッチ電極が、グランドの中心位置に対して基板に垂直な方向とは直交した方向にオフセットして設けられる。 Here, in the in-vehicle antenna according to the third aspect, the patch electrode is provided by being offset in a direction perpendicular to the direction perpendicular to the substrate with respect to the center position of the ground.
これにより、パッチアンテナの指向方向は、基板に垂直な方向からパッチ電極のオフセットした方向とは反対側に傾けられる。このため、パッチアンテナの取付位置での指向方向を所望の方向に適合させることができ、外部の通信端末との間でデータ通信を良好に行うことができる。 As a result, the directivity direction of the patch antenna is tilted from the direction perpendicular to the substrate to the side opposite to the offset direction of the patch electrode. For this reason, the directivity direction at the attachment position of the patch antenna can be adapted to a desired direction, and data communication with an external communication terminal can be performed satisfactorily.
また、本車載アンテナは、その取付位置で基板を傾けて設置したり、複数のパッチアンテナでアレイアンテナを構成したりしなくても、前述のように指向方向を所望の方向に揃えることができるため、車載アンテナの設計上の制約を受けることがない。すなわち、本車載アンテナは、指向方向を所望の方向に揃えるにあたって、基板の設置形態に影響を受けることがなく、例えば、ウインドシールドガラスの裏面等に基板を傾けることなく平行に設けることができる。 In addition, the in-vehicle antenna can align the directivity direction to a desired direction as described above, without installing the board at an inclination at the mounting position or configuring an array antenna with a plurality of patch antennas. Therefore, there is no restriction on the design of the in-vehicle antenna. In other words, the in-vehicle antenna is not affected by the installation form of the substrate when aligning the directivity direction to a desired direction, and can be provided in parallel without tilting the substrate on the back surface of the windshield glass, for example.
請求項4に記載の発明に係る車両用インナミラー装置は、車室内に設けられ開口端近傍で後方視認用のミラーを保持するミラー本体と、基端部が車両のウインドシールドガラスの車室内側に取り付けられると共に先端部で前記ミラー本体を支持するステイと、前記ステイの前記基端部を被覆するカバーと、を備えた車両用インナミラー装置であって、裏面に膜状のグランドが形成された基板の前記裏面とは反対側の表面に、前記基板上での面積が前記グランドの面積よりも小さな膜状のパッチ電極が前記基板を介して前記グランドと向い合って設けられ、当該パッチ電極が電波の送信及び受信の少なくとも一方を行うパッチアンテナを前記カバーの内部に設け、しかも前記グランドの中心位置に対して前記基板に垂直な方向とは直交した方向に前記パッチ電極がオフセットして設けられることで、前記パッチアンテナの指向方向が前記垂直方向から前記オフセットした方向とは反対側に傾けられた、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, an inner mirror device for a vehicle includes a mirror body that is provided in a vehicle interior and holds a mirror for visually recognizing rearward in the vicinity of an opening end, and a vehicle interior side of a windshield glass of a vehicle. And a cover that covers the base end portion of the stay, and a film-like ground is formed on the back surface. On the surface of the substrate opposite to the back surface, a film-like patch electrode having an area on the substrate smaller than the area of the ground is provided facing the ground through the substrate, and the patch electrode A patch antenna that performs at least one of transmission and reception of radio waves is provided inside the cover, and a direction perpendicular to the direction perpendicular to the substrate with respect to the center position of the ground Said patch electrode that is provided with an offset, the orientation of the patch antenna is a direction which is the offset from the vertical direction is inclined to the opposite side, it is characterized.
請求項4に記載の発明に係る車両用インナミラー装置では、ステイの基端部が車両のウインドシールドガラスの車室内側に取り付けられると共にカバーによって被覆される。そして、このステイの先端部によって、ミラー本体が支持される。ミラー本体は、その開口端近傍で後方視認用のミラーを保持する。このようなインナミラー装置により、乗員は、車両後方を視認することができる。 In the vehicle inner mirror device according to the fourth aspect of the invention, the base end portion of the stay is attached to the vehicle interior side of the windshield glass of the vehicle and is covered with the cover. The mirror body is supported by the tip of the stay. The mirror body holds a rear viewing mirror in the vicinity of the opening end. With such an inner mirror device, an occupant can visually recognize the rear of the vehicle.
そしてさらに、本車両用インナミラー装置では、カバーの内部にパッチアンテナが設けられる。パッチアンテナでは、基板の表面に形成されたパッチ電極により電波の送信及び受信の少なくとも一方が行われる。これにより、外部の通信端末(例えば、高速道路のゲートに設けられたETCの通信端末)との間でデータ通信が行われる。 Further, in the inner mirror device for a vehicle, a patch antenna is provided inside the cover. In the patch antenna, at least one of transmission and reception of radio waves is performed by a patch electrode formed on the surface of the substrate. As a result, data communication is performed with an external communication terminal (for example, an ETC communication terminal provided at a highway gate).
ここで、本請求項4記載の車両用インナミラー装置のパッチアンテナでは、パッチ電極が、グランドの中心位置に対して基板に垂直な方向とは直交した方向にオフセットして設けられる。 Here, in the patch antenna of the vehicle inner mirror device according to the fourth aspect, the patch electrode is provided by being offset in a direction perpendicular to the direction perpendicular to the substrate with respect to the center position of the ground.
これにより、パッチアンテナの指向方向は、基板に垂直な方向からパッチ電極のオフセットした方向とは反対側に傾けられる。このため、パッチアンテナの取付位置での指向方向を所望の方向に適合させることができ、例えば、傾けられた指向方向が車両前方かつ車両上方の斜め上方向である場合には、高速道路のゲートに設けられたETCの通信端末との間でデータ通信を良好に行うことができる。 As a result, the directivity direction of the patch antenna is tilted from the direction perpendicular to the substrate to the side opposite to the offset direction of the patch electrode. For this reason, the directivity direction at the position where the patch antenna is attached can be adapted to a desired direction. For example, when the inclined directivity direction is a diagonally upward direction in front of the vehicle and above the vehicle, Data communication can be performed satisfactorily with an ETC communication terminal provided in the network.
また、本車両用インナミラー装置は、カバー内部において、パッチアンテナの取付位置で基板を傾けて設置したり、複数のパッチアンテナでアレイアンテナを構成したりしなくても、前述のように指向方向を所望の方向に揃えることができる。このため、パッチアンテナ、ひいては車両用インナミラー装置の設計上の制約を受けることがない。すなわち、本車両用インナミラー装置は、パッチアンテナの指向方向を所望の方向に揃えるにあたって、基板の設置形態に影響を受けることがない。 In addition, the inner mirror device for a vehicle can be installed in the direction of the directional direction as described above even if the substrate is not inclined and installed at the patch antenna mounting position within the cover, or the array antenna is not configured by a plurality of patch antennas. Can be aligned in a desired direction. For this reason, there is no restriction on the design of the patch antenna, and thus the inner mirror device for a vehicle. That is, the inner mirror device for a vehicle is not affected by the installation form of the substrate when aligning the directivity direction of the patch antenna in a desired direction.
これにより、カバーの厚さ(ウインドシールドガラスの車室内側の面からの寸法)を薄くすることができ、上記データ通信だけでなく、例えば、車室内からの見栄え等の点でも良好となり、好適である。 As a result, the thickness of the cover (the dimension of the windshield glass from the surface on the vehicle interior side) can be reduced, and not only the data communication described above, but also the appearance from the vehicle interior, for example, is favorable and suitable. It is.
以上説明した如く本発明に係るアンテナ指向性設定方法、パッチアンテナ、車載アンテナ、及び車両用インナミラー装置は、基板の設置形態に影響を受けることなくデータ通信を良好に行うことができる。 As described above, the antenna directivity setting method, the patch antenna, the in-vehicle antenna, and the vehicle inner mirror device according to the present invention can satisfactorily perform data communication without being affected by the installation form of the substrate.
本発明の実施の形態に係る車載アンテナとしてのパッチアンテナ10について、図1乃至図4に基づいて説明する。
A
図1には、パッチアンテナ10の概略が模式図にて示されている。パッチアンテナ10は、平板状の基板12を備えている。基板12は、誘電体から成っており、図1(A)に示される如く上面視にて略正方形の薄肉の板状体とされている。
FIG. 1 schematically shows the
図1(B)に示されるように、基板12の裏面12B(一方の板面)には、グランド14が形成されている。グランド14は、裏面12Bの全面に亘って膜状に形成された導体とされており、例えば銅箔とされている。
As shown in FIG. 1B, a
一方、基板12の表面12A(他方の板面)には、パッチ電極16が基板12を介してグランド14と向い合って設けられている。パッチ電極16は、基板12の表面12A上で膜状に形成された導体とされており、例えば銅箔とされている。このパッチ電極16は、図1(A)に示される如く上面視にて略正方形に形成されており、基板12上での面積がグランド14の面積よりも小さなものとされている。
On the other hand, a
このようなパッチ電極16は、グランド14の中心位置に対して基板12に垂直な方向とは直交しかつ基板12の一対の側面同士が互いに対向する方向に沿って(矢印X参照)オフセットして設けられている。ここで、図1(A)の二点鎖線は、仮にパッチ電極16が基板12に垂直な方向にグランド14の中心位置と向い合って配置されたとした場合の仮想上の位置を示している。このようにオフセットされたパッチ電極16を形成するには、例えば、基板12の表面12A上の全面を銅箔等の導体で覆うと共に、その後に表面12A上の導体のうち上記オフセットしてパッチ電極16を形成する位置を除く他の部分を剥ぎ取ることでパッチ電極16を形成する。この場合において、例えば、表裏両面が銅箔等の導体で覆われたプリント基板を基板12として用いて、このプリント基板に上記の如く導体の剥取り処理を施してパッチアンテナ10を形成すればよい。
Such a
このようなパッチアンテナ10は、基板12の表面12Aにパッチ電極16をオフセットして設けることで、指向方向が基板12に垂直な方向(図1(B)の二点鎖線で示される矢印A1参照)からパッチ電極16のオフセットした方向(矢印X方向)とは反対側に傾けられている(図1(B)の実線で示される矢印A2参照)。
In such a
このようなパッチ電極16は、電波の送信及び受信の少なくとも一方を行う。
Such a
ここで、以上説明したようなパッチアンテナ10は、例えば、図2に示されるように、車両用インナミラー装置18に備えられて使用される。以下、本実施の形態では、パッチアンテナ10がETC車載器の一部を構成するアンテナとして使用されるものとして説明する(パッチ電極16が電波の送信及び受信の双方を行うものとして説明する)。
Here, the
車両用インナミラー装置18は、ステイ22を備えている。ステイ22の基端部22Bは、ウインドシールドガラス20の裏面20Aに取り付けられている。
The vehicle
このステイ22は、その中間部が基端部22Bから車両後方かつ車両下方側へ突出しており、先端部がピボット機構22Aとされている。このピボット機構22Aには、略矩形箱状のミラー本体24が取り付けられており、車両に対して揺動可能に支持され、角度調整が可能な構成とされている。ミラー本体24は、開口端24Aを有しており、その開口端24A近傍で後方視認用のミラー26を保持している。またさらに、ミラー本体24は、その内部に、パッチアンテナ10と共にETC車載器の一部を構成する送受信モジュール32を備えている。
The
送信モジュール32には、配線34が電気的に接続されている。配線34は、ミラー本体24及びステイ22を経由して、後述のカバー28の内部に配策されている。この配線34の先端部は、基板12を経由して、配線36の一端部に電気的に接続されている。そして、配線36は、カバー28を経由して、例えば図示しないマップランプ側へと配策されている。このような配線34及び配線36は、互いに協働して、送受信モジュール32に電源を供給(例えば、マップランプ側から電源を供給)したり、送受信モジュール32のグランド線として機能したり、送受信モジュール32と配線36の他端部側の所定の装置との間で所定の信号を伝送する。
A
さらに、ステイ22は、パッチアンテナ10に対応したアンテナ支持部22Cを備えており、基端部22Bと一体に形成されている。アンテナ支持部22Cは、基端部22Bの車両上方に形成されている。
Furthermore, the
このような車両用インナミラー装置18では、ステイ22の基端部22B及びアンテナ支持部22Cがカバー28によって覆われている。カバー28は、略矩形箱状に形成されており、その一側面側がウインドシールドガラス20に対応して開口している。カバー28の開口した箇所の周縁部分は、図示しない固着部材によってウインドシールドガラス20の裏面20Aに密着固定されており、これにより、カバー28はウインドシールドガラス20に取り付けられている。
In such a vehicle
このようなカバー28の内部には、前述のパッチアンテナ10が設けられており、カバー28によって車室内側には露出しない状態でカバー28とウインドシールドガラス20との間の間隙に配置されている。
The above-described
パッチアンテナ10のパッチ電極16は、前述のグランド14の中心位置に対して基板12の表面12Aに沿った車両下方(厳密に言えば、車両前方かつ車両下方の斜め下方向)の位置にオフセットされている(図2の図1に対応する矢印X参照)。このため、パッチアンテナ10の指向方向は、基板12に垂直な方向(矢印A1参照)よりも傾斜の急な方向(車両前方かつ車両上方の斜め上方向。矢印A2参照)に設定されている。
The
また、このようなパッチアンテナ10には、高周波信号伝送用の同軸ケーブル38の一端部が接続されている。同軸ケーブル38の外部導体38Aは、例えば半田付けによってパッチアンテナ10のグランド14に電気的に接続されており、グランド14と導通している。そして、同軸ケーブル38の中心導体38Bは、図3に示されるように、グランド14とは導通しないようにしてグランド14及び基板12を貫通している(例えば、グランド14のうち中心導体38Bの貫通する貫通孔には絶縁膜が形成されており、中心導体38はグランド14と絶縁された状態でグランド14及び基板12を貫通している)。この中心導体38Bの先端部は、例えば半田付けによってパッチ電極16に電気的に接続されており、パッチ電極16と導通している。このような同軸ケーブル38の他端部は、前述の送受信モジュール32に電気的に接続されており、これにより、同軸ケーブル38は、送受信モジュール32からパッチアンテナ10に給電できるようになっている。
Further, one end of a
次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.
車両用インナミラー装置18では、ステイ22の基端部22Bが車両のウインドシールドガラス20の裏面20Aに取り付けられると共にカバー28によって被覆される。そして、このステイ22の先端部であるピボット機構22Aによって、ミラー本体24が支持される。ミラー本体24は、その開口端24A近傍で後方視認用のミラー26を保持する。このようなインナミラー装置18により、乗員は、車両後方を視認することができる。
In the vehicle
そしてさらに、本車両用インナミラー装置18では、カバー28の内部にパッチアンテナ10が設けられる。パッチアンテナ10では、基板12の表面12Aに形成されたパッチ電極16により電波の送信及び受信が行われる。これにより、高速道路のゲートに設けられたETCの通信端末との間でデータ通信が行われる。
Further, in the vehicle
ここで、本車両用インナミラー装置18では、パッチアンテナ10の指向性を設定する際、基板12に垂直な方向(ここでは、車両前方かつ車両上方の矢印A1で示される斜め上方向)から傾斜したパッチアンテナ10の所望の指向方向(ここでは、車両前方かつ車両上方の矢印A2で示される斜め上方向)に応じて、パッチ電極16が、グランド14の中心位置に対して基板12に垂直な方向とは直交した方向(車両前方かつ車両下方の矢印Xで示される斜め下方向)にオフセットして設けられる。
Here, in the
これにより、パッチアンテナ10の指向方向は、基板12に垂直な方向からパッチ電極16のオフセットした方向とは反対側に傾けられる。このため、パッチアンテナ10の取付位置であるカバー28内部(さらに言えば、ステイ22のアンテナ支持部22C上)での指向方向を、所望の方向(ここでは、傾けられた指向方向が車両前方かつ車両上方の矢印A2で示される斜め上方向)に適合させることができ、高速道路のゲートに設けられたETCの通信端末との間でデータ通信を良好に行うことができる。
Thereby, the directivity direction of the
また、本車両用インナミラー装置18は、カバー28内部において、パッチアンテナ10の取付位置で基板12を傾けて設置したり、複数のパッチアンテナでアレイアンテナを構成したりしなくても、前述のように指向方向を所望の方向に揃えることができる。このため、パッチアンテナ10、ひいては車両用インナミラー装置18の設計上の制約を受けることがない。すなわち、本パッチアンテナ10及び車両用インナミラー装置18は、パッチアンテナ10の指向方向を所望の方向に揃えるにあたって、基板12の設置形態に影響を受けることがない。
In addition, the
これにより、カバー28の厚さ(ウインドシールドガラス20の裏面20Aからの寸法)を薄くすることができ、上記データ通信だけでなく、例えば、車室内からの見栄え等の点でも良好となり、好適である。
(変形例)
以下、パッチアンテナ10の変形例について説明する。本変形例のパッチアンテナ10は、グランド14の中心位置から基板12に垂直な方向とは直交する方向にオフセットした位置でパッチ電極16を形成した構成(図1参照)とはせずに、図4(A)及び図4(B)に示される如く、基板12(二点鎖線部分を含む基板12参照)の中心位置にパッチ電極16を形成すると共にこの基板12及びグランド14(あるいはグランド14のみ)を基板12の互いに対向する一対の側面同士の対向方向に沿って削る(矢印Y参照)ことで、パッチ電極16をグランド14の中心位置に対して基板12(二点鎖線部分を除く基板12参照)に垂直な方向とは直交する方向にオフセットして設ける構成としたものである。この場合においても前述した本発明の実施の形態と同様に、パッチアンテナ10の指向方向を基板12に垂直な方向(図4(B)の二点鎖線で示される矢印A1参照)からパッチ電極16のオフセットした方向(矢印Yとは反対向き)とは反対側へ傾斜させることができる(図4(B)の実線で示される矢印A3参照)。
As a result, the thickness of the cover 28 (dimension from the
(Modification)
Hereinafter, modifications of the
なお、パッチアンテナ10は、車両用インナミラー装置18(さらに言えば、カバー28内部のステイ22のアンテナ支持部22C上)に設けられたものとしたが、これに限らない。例えば、パッチアンテナ10は、ウインドシールドガラス20の裏面20A、ダッシュボードの表面上等に設けられていても良い。このような位置にパッチアンテナ10を設置する場合、パッチアンテナ10は、前述の如く指向方向を所望の方向に揃えるにあたって基板12の設置形態に影響を受けることがないので、例えば、ウインドシールドガラス20の裏面20A(ダッシュボードの場合においては、その表面上)等に基板12を傾けることなく平行に設けることができる。
Although the
また、本実施の形態では、パッチアンテナ10を、ETC車載器の一部を構成するアンテナとして説明したが、本発明はこれに限らない。パッチアンテナ10は、例えば、VICS(道路交通情報通信システム)の受信機の一部を構成するアンテナ、RKE(リモートキーレスエントリー装置)の一部を構成するアンテナ、TPMS(タイヤ空気圧モニタリングシステム)の一部を構成するアンテナ、Bluetoothを利用した無線通信システムの一部を構成するアンテナ等、各種のアンテナとして適用可能である。
In the present embodiment, the
10 パッチアンテナ
12 基板
12A 表面
12B 裏面
14 グランド
16 パッチ電極
18 車両用インナミラー装置
20 ウインドシールドガラス
22 ステイ
22A ピボット機構(ステイの先端部)
22B 基端部(ステイの基端部)
24 ミラー本体
26 ミラー
28 カバー
DESCRIPTION OF
22B Base end (base end of stay)
24
Claims (4)
前記パッチアンテナの指向方向を、前記基板に垂直な方向に対して所望の方向に傾斜させるために、前記グランドの中心位置に対して前記垂直方向とは直交した前記傾斜方向の反対側へ前記パッチ電極をオフセットさせた、
ことを特徴とするアンテナ指向性設定方法。 A film-like patch electrode having an area on the substrate smaller than the area of the ground on the surface opposite to the back surface of the substrate on which a film-like ground is formed on the back surface is connected to the ground via the substrate. An antenna directivity setting method for setting the directivity of a patch antenna that is provided facing each other and the patch electrode performs at least one of transmission and reception of radio waves,
In order to incline the directivity direction of the patch antenna in a desired direction with respect to a direction perpendicular to the substrate, the patch is opposite to the inclination direction perpendicular to the vertical direction with respect to the center position of the ground. Electrode offset,
The antenna directivity setting method characterized by the above-mentioned.
前記グランドの中心位置に対して前記基板に垂直な方向とは直交した方向に前記パッチ電極がオフセットして設けられることで、前記パッチアンテナの指向方向が前記垂直方向から前記オフセットした方向とは反対側に傾けられた、
ことを特徴とするパッチアンテナ。 A film-like patch electrode having an area on the substrate smaller than the area of the ground on the surface opposite to the back surface of the substrate on which a film-like ground is formed on the back surface is connected to the ground via the substrate. In the patch antenna provided facing each other, the patch electrode performs at least one of transmission and reception of radio waves,
Since the patch electrode is offset in a direction perpendicular to the direction perpendicular to the substrate with respect to the center position of the ground, the directing direction of the patch antenna is opposite to the direction offset from the vertical direction. Tilted to the side,
This is a patch antenna.
前記グランドの中心位置に対して前記基板に垂直な方向とは直交した方向に前記パッチ電極がオフセットして設けられることで、前記パッチアンテナの指向方向が前記垂直方向から前記オフセットした方向とは反対側に傾けられた、
ことを特徴とする車載アンテナ。 A film-like patch electrode which is provided at a predetermined position of the vehicle and has a film-like ground on the back surface, the surface on the opposite side of the back surface having a smaller area on the substrate than the area of the ground In the in-vehicle antenna that is provided facing the ground through the substrate, and the patch electrode performs at least one of transmission and reception of radio waves,
Since the patch electrode is offset in a direction perpendicular to the direction perpendicular to the substrate with respect to the center position of the ground, the directing direction of the patch antenna is opposite to the direction offset from the vertical direction. Tilted to the side,
A vehicle-mounted antenna characterized by that.
裏面に膜状のグランドが形成された基板の前記裏面とは反対側の表面に、前記基板上での面積が前記グランドの面積よりも小さな膜状のパッチ電極が前記基板を介して前記グランドと向い合って設けられ、当該パッチ電極が電波の送信及び受信の少なくとも一方を行うパッチアンテナを前記カバーの内部に設け、しかも前記グランドの中心位置に対して前記基板に垂直な方向とは直交した方向に前記パッチ電極がオフセットして設けられることで、前記パッチアンテナの指向方向が前記垂直方向から前記オフセットした方向とは反対側に傾けられた、
ことを特徴とする車両用インナミラー装置。 A mirror main body that is provided in the vehicle interior and holds a mirror for rearward viewing near the opening end; a stay that is attached to the vehicle interior side of the windshield glass of the vehicle and supports the mirror main body at the front end; A vehicle inner mirror device comprising: a cover that covers the base end portion of the stay;
A film-like patch electrode having an area on the substrate smaller than the area of the ground on the surface opposite to the back surface of the substrate on which a film-like ground is formed on the back surface is connected to the ground via the substrate. A patch antenna that is provided facing each other and in which the patch electrode performs at least one of transmission and reception of radio waves is provided inside the cover, and a direction perpendicular to the direction perpendicular to the substrate with respect to the center position of the ground The patch electrode is provided with an offset, so that the directivity direction of the patch antenna is inclined from the vertical direction to the side opposite to the offset direction,
An inner mirror device for a vehicle.
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JP2005008563A JP2006197429A (en) | 2005-01-17 | 2005-01-17 | Antenna directivity setting method, patch antenna, on-vehicle antenna and inner mirror device for vehicle |
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---|---|---|---|---|
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2005
- 2005-01-17 JP JP2005008563A patent/JP2006197429A/en active Pending
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