JP2007036354A - 車載応答器用アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ装置にスピーカや表示器に加え、スイッチを設ける場合であっても、部品点数を少なくできるとともに、組立を簡略化でき、しかも小型化すること。
【解決手段】スピーカ８１、スイッチ８２、ＬＥＤ８３が実装されるとともに、応答器本体２０からの同軸ケーブル１００との接続に供される接続部７３とを備えた配線基板７０を収容する収容ケース４０と、収容ケース４０を蓋する蓋体５０とを備え、収容ケース４０には、アンテナエレメント６０の位置を規制する突起部４４と係合爪４５と、配線基板７０をアンテナエレメント６０に対し蓋体５０側においてその位置を規制する当接爪４７と係合爪４８が設けられ、アンテナエレメント６０には、折曲部６２が形成され、折曲部６２は、配線基板７０に接続されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、道路自動料金収受システムに使用される車載応答器の車載応答器用アンテナ装置に関する。

有料道路の料金収受を自動化する道路自動料金収受システム（以下、「ＥＴＣ」と称する）が実現されている。ＥＴＣでは、有料道路の料金所ゲートに設置される質問器と、車両に搭載される車載応答器とが必要となる。質問器と車載応答器との間では、通行料金の精算のための情報信号の送受信が行われている。車載応答器にはいわゆる一体型と分離型があり、分離型は、情報信号を無線により送受信するために用いられる車載応答器用アンテナ装置と、利用者を特定するＩＣカード等が差し込まれるとともに、情報信号を制御する応答器本体とに分離されたものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

車載応答器用アンテナ装置は、質問器からの信号を確実に受信するためにフロントガラス上、またはフロントガラス近くにおけるダッシュボード上等に取り付けられ、一方、応答器本体は、カード盗難等に備えて外部から見えにくいダッシュボードや足元に設置される。

また、車載応答器用アンテナ装置にスピーカやＬＥＤを設けたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。スピーカやＬＥＤは例えば通信異常時における警告や確認等の報知手段として利用される。
特開２００３−４６３２３号公報 特開２００３−４６３２４号公報 特開２００１−２９８３８０号公報（図２）

上述した分離型の車載応答器用アンテナ装置では、次のような問題があった。すなわち、支払い履歴を確認する際、応答器本体に設けられたスイッチを操作することになるが、応答器本体はカード盗難などに備えて外部から見えにくいところに設置されるため、操作が不便であった。

一方、車載応答器用アンテナ装置にスイッチを設けようとすると、設置箇所を確保しなければならず、筐体が大きくなる虞がある。車載応答器用アンテナ装置は、既述のようにフロントウインドウに設置されることもあるため、これ以上の大型化は好ましくない。また、部品点数が多く、組立てが不便となる虞があった。

そこで本発明は、スイッチを設けることで利便性を向上するとともに、報知手段としてスピーカを設けた場合にはスピーカの音質向上を図ることができる車載応答器用アンテナ装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の車載応答器用アンテナ装置は次のように構成されている。

（１）応答器本体に接続される車載応答器用アンテナ装置において、筐体と、この筐体内に収容された板状のアンテナエレメントと、上記筐体内に収容された配線基板と、上記筐体内に設けられ、上記応答器本体との間で情報信号の送受信が行われる報知手段及びスイッチを備え、上記報知手段と上記スイッチとは、外観上一体化して形成されていることを特徴とする。

（２）応答器本体に接続される車載応答器用アンテナ装置において、筐体と、この筐体内に収容された板状のアンテナエレメントと、上記筐体内に収容された配線基板と、この配線基板の同一面上に実装され、上記応答器本体との間で情報信号の送受信が行われる少なくともスピーカを有する報知手段及びスイッチを備えていることを特徴とする。

（３）応答器本体に接続される車載応答器用アンテナ装置において、筐体と、この筐体内に収容された板状のアンテナエレメントと、上記筐体内に収容された配線基板と、上記配線基板に実装され、上記応答器本体との間で情報信号の送受信が行われる少なくともスピーカを有する報知手段及びスイッチを備え、上記報知手段と上記スイッチとは、外観上一体化して形成され、上記スピーカは、上記筐体側に振動吸収部材を介して上記基板との間に挟持されていることを特徴とする。

（４）前記（２）又は（３）に記載された車載応答器用アンテナ装置であって、上記スピーカは、上記筐体側に振動吸収部材を介して上記基板との間に挟持されていることを特徴とする。

（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載された車載応答器用アンテナ装置であって、上記アンテナエレメントを上記筐体の所定位置に配置するとともに、上記配線基板を被せて配置することで上記アンテナエレメント及び上記配線基板を仮止めする仮止め部材を備えていることを特徴とする。

（６）前記（１）〜（４）のいずれかに記載された車載応答器用アンテナ装置であって、上記筐体は、開口部を有する収容ケースと、上記開口部を蓋する蓋体とを組合せて形成され、上記収容ケースには、上記アンテナエレメントの位置を規制する第１の規制部材と、上記配線基板を上記アンテナエレメントに対し上記蓋体側においてその位置を規制する第２の規制部材とを備えていることを特徴とする。

（７）前記（１）〜（４）のいずれかに記載された車載応答器用アンテナ装置であって、上記アンテナエレメントは、その一部が上記蓋体側に折曲されて折曲部が形成され、上記折曲部は、上記配線基板に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、スイッチを設けることで利便性を向上するとともに、報知手段としてスピーカを設けた場合にはスピーカの音質向上を図ることが可能となる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る分離型の車載応答器１０が車両内部に取り付けられた状態を示す斜視図、図２は車載応答器１０の構成を示すブロック図、図３は同車載応答器１０に組み込まれた車載応答器用アンテナ装置３０を示す組立分解斜視図、図４は車載応答器用アンテナ装置３０に組み込まれたスピーカ８１及びその周辺部を示す縦断面図、図５は車載応答器用アンテナ装置３０に組み込まれたスイッチ８２、ＬＥＤ８３及びその周辺部を示す縦断面図、図６は車載応答器用アンテナ装置３０のうち収容ケース４０を示す斜視図である。

車載応答器１０は、運転席の足元に配置された応答器本体２０と、フロントウインドウＷに取り付けられた車載応答器用アンテナ装置３０と、応答器本体２０と車載応答器用アンテナ装置３０とを接続する同軸ケーブル１００とを備えている。

応答器本体２０は、図２に示すように、後述するアンテナエレメント６０との間で送受信信号のやりとりを行う送受信部２１と、後述するスピーカ８１を駆動するスピーカドライバ２２と、後述するスイッチ８２からの信号を受ける入力部２３と、後述するＬＥＤ８３を駆動するＬＥＤドライバ２４と、ユーザが用いるＩＣカード（不図示）との情報の読み書きを行うリーダライタ２５と、これらを連携制御する制御部２６とを備えている。なお、２７はマッチング回路を示している。

車載応答器用アンテナ装置３０は、図２に示すように、筐体３１と、筐体３１内部に収容され、同軸ケーブル１００にマッチング回路３２を介して接続されたアンテナエレメント６０と配線基板７０とを備えている。配線基板７０上には、配線７２で結線されたスピーカ（報知手段）８１と、スイッチ８２と、ＬＥＤ（報知手段）８３とが配設されている。

図４は、スピーカ８１及びその周辺部を示す縦断面図である。なお、図４中８１ａは振動板、８１ｂは信号線と固定部材を兼ねた金属板を示している。また、図４中８４はスピーカ８１と蓋体５０とが直接接触することを防止するための円環状の緩衝材（振動吸収部材）、８４ａは塵埃がスピーカ８１に侵入するのを防止するための円板状のスポンジ部材である。すなわち、スピーカ８１は、蓋体５０に緩衝材を介して配線基板７０との間に挟持されており、配線基板７０側には堅く、蓋体５０側には緩やかに固定されている。

図５は、スイッチ８２、ＬＥＤ８３及びその周辺部を示す縦断面図である。なお、図５中８５は連動部材８５を示している。連動部材８５は、ＬＥＤ８３の発光を受けて外部に反射する材質及び構造を有する透明樹脂材であるとともに、連動部材８５を押すことで、スイッチ８２も押されることとなる。したがって、後述する蓋体５０の開口部５６から露出するのは連動部材８５のみとなる。すなわち、連動部材８５によって、スイッチ８２とＬＥＤ８３とは外観上一体化されている。

筐体３１は、一方に開口部４１を有する樹脂材製の収容ケース４０と、開口部４１を蓋する樹脂材製の蓋体５０とを備えている。

収容ケース４０は、図６に示すように、フロントウインドウＷに対向配置される略長方形状の板材４２と、この板材４２の周囲に立設された側壁４３とを備えている。板材４２の中央には、アンテナエレメント６０の孔部６１に係合するための、突起部４４が立設されている。突起部４４は、板材４２側の径が大きく、先端側の径が小さい段付形状であり、段部において孔部６１が係合するように形成されている。また、板材４２には係合爪４５が立設されており、アンテナエレメント６０に係合する。突起部４４と係合爪４５により第１の規制部材が形成されている。

また、図３中４６はボス部を示しており、ボルトＢが螺合するように形成されている。さらに、収容ケース４０には、当接爪４７及び係合爪４８が設けられ、配線基板７０の位置決め及び仮固定が可能となっている。当接爪４７と係合爪４８により第２の規制部材が形成されている。

蓋体５０は、図３に示すように、略長方形状の板材５１と、この板材５１の周囲に立設された側壁５２とを備えている。板材５１には、配線基板７０の表面７１ａに当接する当接体５３が設けられている。また、板材５１には、スピーカ８１からの音声を外部に通すための、スピーカ孔５４が形成されている。さらに、板材５１中央には突起部５５が形成され、配線基板７０に設けられた孔部７１ｄに挿入されるようになっている。また、図３中５６は連動部材８５を露出させるための開口部、５７はボルトＢを螺合させるためのボス部を示している。

アンテナエレメント６０は、図６に示すように、平板状に形成されたエレメント本体６１を備え、このエレメント本体６１の中央には孔部６１が形成されている。孔部６１の近傍には折曲部６２が設けられ、図６中上方へ９０度の角度で折曲されている。折曲部６２の先端は、配線基板７０に設けられた孔部７１ｃを貫通し、配線基板７０の表面７１ａ側に突出している。

図３中７１ａは配線基板７０の表面、７１ｂは裏面、７１ｃ及び７１ｄは孔部を示している。配線基板７０の表面７１ａには、配線７２と、同軸ケーブル１００との接続部７３が設けられている。

なお、同軸ケーブル１００は、一本線で信号の送受信をしている。これは、アンテナエレメント６０で用いられる電気信号の周波数帯域と、スピーカ８１、スイッチ８２、ＬＥＤ８３で用いられる電気信号の周波数域が全く異なっているため、マッチング回路２７，３２で分離できる。

このように構成された車載応答器用アンテナ装置３０は、次のようにして組立てられる。なお、配線基板７０には、配線７２を介してスピーカ８１、スイッチ８２、ＬＥＤ８３を実装しておく。

収容ケース４０にアンテナエレメント６０を取り付ける。このとき、アンテナエレメント６０の孔部６１に収容ケース４０の突起部４４が挿入されて位置決めされるとともに、収容ケース４０とは僅かな間隙をもって取り付けられる。なお、係合爪４５によってその上面側が固定される。

次に、配線基板７０をアンテナエレメント６０に重なるように配置する。このとき、配線基板７０の裏面７１ｂは、当接爪４７に当接することで位置決めされる。さらに、係合爪４８により表面７１ａ側からも固定される。また、アンテナエレメント６０の折曲部６２が接続部７３に挿入されることで、導通が行われる。このような仮固定の状態で、同軸ケーブル１００を接続部７３にはんだ付け接合を行い、配線７２との導通を行う。

そして、蓋体５０を収容ケース４０の開口部４１に嵌める。このとき、蓋体５０の当接体５３が配線基板７０の表面７１ａに当接し、当接爪４７との間に挟持されることで、固定が行われる。

最後に、ボルトネジＢで収容ケース４０と蓋体５０とを締結して、車載応答器用アンテナ装置３０が完成する。

上述した車載応答器用アンテナ装置３０では、ゲート通過時に支払状況を音声と光で通知するためのスピーカ８１やＬＥＤ８３に加え、スイッチ８２を用いて支払い履歴を確認することも可能となる。このため、運転席の足元等、運転者の手が届きにくい応答器本体２０を操作する必要がなく、操作性が向上する。

また、スイッチ８２とＬＥＤ８３とは、連動部材８５により外観上一体の形状を有しており、１つの開口部５６を共有することになる。このため、筐体３１に開けられる孔部の数を減らすことができ、スピーカ８１から出力される音圧レベルを高く維持できる。さらに、スピーカ８１は配線基板７０側に固定されているため、直接蓋体５０に固定した場合に比べ、車両の振動が減衰して伝達され、スピーカ８１の音質へ与える影響を最小限に抑えることができる。

一方、スピーカ８１、スイッチ８２、ＬＥＤ８３が全て１つの配線基板７０上に実装されるとともに、折曲部６２によりアンテナエレメント６０と配線基板７０との導通がとられているため、各種ケーブルが不要となり、部品点数を少なくすることができ、筐体を小型化することが可能となった。

さらに、組立工程において、配線基板７０を所定の位置に設置するのみで、アンテナエレメント６０の折曲部６２と配線７２との導通が図れるとともに、はんだ付け作業箇所が配線基板７０の表面７１ａ側に集中することで接続部７３に同軸ケーブル１００をはんだ付けするという作業のみで済むため、組立作業性が向上する。また、配線基板７０とアンテナエレメント６０の双方を収容ケース４０に設けられた突起部４４、係合爪４５、当接爪４７、係合爪４８により、位置決めと固定が行われるため、仮固定状態で半田付けができ、作業性が向上する。

上述したように、本第１の実施の形態に係る車載応答器用アンテナ装置３０によれば、スイッチ８２を搭載することで、応答器本体２０の操作が不要になり、利便性・操作性を向上させることができる。また、スピーカ８１からの音圧レベルを高く維持するとともに、車両からの振動による影響を最小限に抑えることで、スピーカ８１の音質を高いものとすることができる。

一方、仮固定の状態で、同軸ケーブル１００を接続部７３にはんだ付け接合を行うことで、ケーブル外れを防止することができる等、組立が容易であり、製造コスト・取付コストを低減することができる。また、筐体３１の小型化が可能であることから、視界を遮ることがなく、安全性が向上する。

なお、同軸ケーブル１００の配線基板７０への接合位置は、配線基板７０の表面７１ａ側ではなく裏面７１ｂ側に設けてもよい。この場合は、組立前に配線基板７０と同軸ケーブル１００との接合を行うことができるので、組み付け時にはネジ止めだけの単純な作業とすることができる。

図７は本発明の第２の実施の形態に係る車載応答器用アンテナ装置９０を示す斜視図である。この車載応答器用アンテナ装置９０は、ダッシュボードＤ上に配置されるタイプのものであり、手前側がダッシュボードＤに取り付けられる側となる。なお、図７において図３と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図７に示すように、車載応答器用アンテナ装置９０では、スピーカ８１が配線基板７０の裏面７１ｂ側に実装され、スイッチ８２及びＬＥＤ８３（ここでは図示を省略しているがスピーカ８１と同一面に配置）を外観上一体化するための連動部材８５が筐体３１の側面に設けられている。

また、同軸ケーブル１００の先端側は直線状となっており、その状態で接続部７３に接合されている。このため、ノイズを拾う可能性が低くなるとともに、抜け落ちを防止を図ることができる。なお、接続部７３は裏面７１ｂ側に設けてもよい。

このように構成された車載応答器用アンテナ装置９０によれば、フロントウインドウＷ以外の場所に設置することが可能となり、より利便性を向上させることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、前述した例では、スイッチ８２とＬＥＤ８３とを外観上一体化するようにしたが、スピーカ８１とスイッチ８２を外観上一体化してもよく、また、スイッチ８２とＬＥＤ８３の両方の機能を備えるスイッチを用いても良い。さらにＬＥＤ８３ではなく液晶表示部（報知手段）を用いてもよい。この他、要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

本発明の第１の実施の形態に係る車載応答器が車両内部に取り付けられた状態を示す斜視図。 同車載応答器の構成を示すブロック図。 同車載応答器に組み込まれた車載応答器用アンテナ装置を示す組立分解斜視図 同車載応答器用アンテナ装置に組み込まれたスピーカ及びその周辺部を示す縦断面図。 同車載応答器用アンテナ装置に組み込まれたスイッチ、ＬＥＤ及びその周辺部を示す縦断面図。 同車載応答器用アンテナ装置の収容ケースにアンテナエレメントを取り付けた状態を示す斜視図。 本発明の第２の実施の形態に係る車載用応答器に組み込まれた車載応答起用アンテナ装置の要部を示す斜視図。

符号の説明

１０…車載応答器、２０…応答器本体、３０…車載応答器用アンテナ装置、３１…筐体、４０…収容ケース、４４…突起部、４５…係合爪、４７…当接爪、４８…係合爪、５０…蓋体、６０…アンテナエレメント、６２…折曲部、７０…配線基板、７３…接続部、８１…スピーカ（報知手段）、８２…スイッチ、８３…ＬＥＤ（報知手段）、１００…同軸ケーブル。

Claims (7)

1. 応答器本体に接続される車載応答器用アンテナ装置において、
   筐体と、
   この筐体内に収容された板状のアンテナエレメントと、
   上記筐体内に収容された配線基板と、
   上記筐体内に設けられ、上記応答器本体との間で情報信号の送受信が行われる報知手段及びスイッチを備え、
   上記報知手段と上記スイッチとは、外観上一体化して形成されていることを特徴とする車載応答器用アンテナ装置。
2. 応答器本体に接続される車載応答器用アンテナ装置において、
   筐体と、
   この筐体内に収容された板状のアンテナエレメントと、
   上記筐体内に収容された配線基板と、
   この配線基板の同一面上に実装され、上記応答器本体との間で情報信号の送受信が行われる少なくともスピーカを有する報知手段及びスイッチを備えていることを特徴とする車載応答器用アンテナ装置。
3. 応答器本体に接続される車載応答器用アンテナ装置において、
   筐体と、
   この筐体内に収容された板状のアンテナエレメントと、
   上記筐体内に収容された配線基板と、
   上記配線基板に実装され、上記応答器本体との間で情報信号の送受信が行われる少なくともスピーカを有する報知手段及びスイッチを備え、
   上記報知手段と上記スイッチとは、外観上一体化して形成され、
   上記スピーカは、上記筐体側に振動吸収部材を介して上記基板との間に挟持されていることを特徴とする車載応答器用アンテナ装置。
4. 上記スピーカは、上記筐体側に振動吸収部材を介して上記基板との間に挟持されていることを特徴とする請求項２又は３記載の車載応答器用アンテナ装置。
5. 上記アンテナエレメントを上記筐体の所定位置に配置するとともに、上記配線基板を被せて配置することで上記アンテナエレメント及び上記配線基板を仮止めする仮止め部材を備えていることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車載応答器用アンテナ装置。
6. 上記筐体は、開口部を有する収容ケースと、上記開口部を蓋する蓋体とを組合せて形成され、
   上記収容ケースには、上記アンテナエレメントの位置を規制する第１の規制部材と、
   上記配線基板を上記アンテナエレメントに対し上記蓋体側においてその位置を規制する第２の規制部材とを備えていることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車載応答器用アンテナ装置。
7. 上記アンテナエレメントは、その一部が上記蓋体側に折曲されて折曲部が形成され、上記折曲部は、上記配線基板に接続されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車載応答器用アンテナ装置。

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