JP2008135932A - In-vehicle antenna for etc and etc-incorporated inner mirror - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両に搭載されるETC(自動料金収受システム:Electronic Toll Collection)内蔵インナーミラー、及び該ETC内蔵インナーミラーに好ましく用いられるETC用車載アンテナに関する。 The present invention relates to an ETC (Electronic Toll Collection) built-in inner mirror mounted on a vehicle such as an automobile, and an ETC in-vehicle antenna preferably used for the ETC built-in inner mirror.
従来より、所謂DSRC(狭域通信:Dedicated Short-Range Communication)方式の一つであるETC(自動料金収受システム)が利用されている。
この一例として、自動車(車両)に搭載されたETC用車載アンテナとしてのパッチアンテナと、高速道路のゲート等に備えられた路側機との間で、課金情報等のデータを含む電波(通常、5.8GHz帯の円偏波が使用される。)の送受信が行われているものがある。
Conventionally, an ETC (automatic toll collection system) which is one of so-called DSRC (Dedicated Short-Range Communication) systems has been used.
As an example of this, a radio wave including data such as billing information (usually 5%) between a patch antenna as an in-vehicle antenna for ETC mounted on an automobile (vehicle) and a roadside device provided at a highway gate or the like. .8 GHz band circular polarization is used).
ところで、インナーミラーにETC用車載器が統合された所謂ETC内蔵インナーミラーが開発されている(特許文献1参照)。図4に示すように、この種のETC内蔵インナーミラー50では、パッチアンテナ51が、自動車のフロントガラス2に対してインナーミラー58の近傍に設けられたアンテナケース55内に収容されている。
By the way, a so-called ETC built-in inner mirror in which an on-board device for ETC is integrated with an inner mirror has been developed (see Patent Document 1). As shown in FIG. 4, in this type of ETC built-in
図4に示すパッチアンテナ51は、次のようにして形成されている。即ち、誘電体からなる1mm位の厚みの方形状の誘電体基板52の両面に銅等の金属を薄く膜状に形成し、その表面の金属薄膜について、前記誘電体基板52の中央部に、小さい方形状の部分(以下、「パッチ電極53」という。)を残して他の薄膜を除去する。さらに表裏面の金属薄膜は、それぞれ高周波電源に繋がった同軸ケーブルの内部導体と、接地された外部導体とにそれぞれ電気的に接続されている(図示せず)。
ところが、前記した従来技術によれば、図4に示すように、パッチアンテナ51が収容されるアンテナケース55は、通常、前記ステー56の車両上方に配設されるため、ステー56の車両上方領域に十分なスペースがない車種に対しては当該ETC内蔵インナーミラー50の搭載が困難となる。また、アンテナケース55とステー56とは互いに別体化されているため、ETC内蔵インナーミラー50を自動車に搭載する場合、アンテナケース55とステー56とをそれぞれ個別にフロントガラス2に取り付ける必要があり、当該取り付け作業が複雑化する。
However, according to the above-described prior art, as shown in FIG. 4, the
これに対し、ETC内蔵インナーミラー50が、導電性の材料からなるベース部材57(インナーミラー取り付け用ボタン)を介してフロントガラス2へ取り付けられている場合に、該ベース部材57に近接させてパッチアンテナ51を配設することでアンテナケース55周りをコンパクト化し、上記問題点を解消する手法が考えられる。しかし、この手法では、ベース部材57によって電波が吸収・反射されるようになり、パッチアンテナ51による電波の正常な送受信が妨げられる。
On the other hand, when the ETC built-in
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、アンテナによる電波の正常な送受信を妨げることなく多様な車両への取り付けが可能となるとともに、車両への搭載が容易化されるETC内蔵インナーミラー、及び該ETC内蔵インナーミラーに好ましく用いられるETC用車載アンテナを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to enable mounting on various vehicles without interfering with normal transmission and reception of radio waves by an antenna, and mounting on vehicles. It is an object of the present invention to provide an ETC built-in inner mirror that can be easily operated, and an ETC in-vehicle antenna that is preferably used for the ETC built-in inner mirror.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、車両に搭載され、高速道路のゲート等に備えられた路側機との間で電波の送受信を行うパッチアンテナを備え、前記車両のフロントガラスに導電性のベース部材が固定され、片面にグランドが形成された誘電体基板を収容するケース部材が、前記ベース部材に係合されることで前記フロントガラスに取り付けられるETC(自動料金収受システム)用車載アンテナにおいて、前記ケース部材が前記誘電体基板を前記ベース部材に対向させるように前記フロントガラスに取り付けられることで、当該ベース部材がパッチ電極として機能し、該ベース部材と前記誘電体基板とで前記パッチアンテナが構成されていること、を要旨とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is provided with a patch antenna mounted on a vehicle and configured to transmit / receive radio waves to / from a roadside device provided at a highway gate or the like. An ETC (automatic charge) attached to the windshield by engaging a case member containing a dielectric substrate having a conductive base member fixed to the windshield and having a ground formed on one side thereof. In the in-vehicle antenna for receiving system, the case member is attached to the windshield so that the dielectric substrate faces the base member, so that the base member functions as a patch electrode, and the base member and the dielectric The gist is that the patch antenna is configured with a body substrate.
同構成によれば、従来、インナーミラーの取り付けにのみ用いられていたベース部材が、パッチアンテナのパッチ電極としても機能するようになる。これにより、ベース部材と誘電体基板とが近接して配置されるようになる。 According to this configuration, the base member that has been conventionally used only for attaching the inner mirror also functions as the patch electrode of the patch antenna. As a result, the base member and the dielectric substrate are arranged close to each other.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のETC用車載アンテナにおいて、前記ケース部材が車両のインナーミラーを支持するステーの基端部と一体的に構成され、且つ、該ケース部材に、前記パッチ電極の周縁部をスライド自在に嵌合するスライド溝と、当該パッチ電極を所定位置で固定する固定部とを有する嵌合固定手段が設けられていること、を要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the ETC in-vehicle antenna according to the first aspect, the case member is integrally formed with a base end portion of a stay that supports an inner mirror of the vehicle, and the case member The gist of the invention is that there is provided a fitting / fixing means having a slide groove for slidably fitting the peripheral edge portion of the patch electrode and a fixing portion for fixing the patch electrode at a predetermined position.
同構成によれば、車両のフロントガラスに固定されたパッチ電極(従来のベース部材に相当)を、ケース部材(ステー)の嵌合固定手段のスライド溝に嵌合し、該スライド溝に沿ってスライド移動させ、さらに同嵌合固定手段の固定部にて固定させることでステーをフロントガラスに取り付けることができるようになる。このため、ETC内蔵インナーミラーのフロントガラスへの取り付け作業が簡単化されるようになる。 According to this configuration, the patch electrode (corresponding to a conventional base member) fixed to the windshield of the vehicle is fitted into the slide groove of the fitting fixing means of the case member (stay), and along the slide groove The stay can be attached to the windshield by sliding and further fixing at the fixing portion of the fitting fixing means. For this reason, the work of attaching the ETC built-in inner mirror to the windshield is simplified.
請求項3に記載の発明は、車両のインナーミラーと、高速道路のゲート等に備えられた路側機との間で電波の送受信を行うパッチアンテナとを備えたETC(自動料金収受システム)内蔵インナーミラーにおいて、前記インナーミラーを支持するステーの基端部と一体的に構成され、且つ片面にグランドが形成された誘電体基板を収容するケース部材をさらに備え、前記ケース部材が、前記車両のフロントガラスに固定された導電性のベース部材に係合されることで、前記インナーミラーが車体に取り付けられ、さらに、前記ケース部材が前記誘電体基板を前記ベース部材に対向させるように前記フロントガラスに取り付けられることで、当該ベース部材がパッチ電極として機能し、該ベース部材と前記誘電体基板とで前記パッチアンテナが構成されていること、を要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an ETC (automatic toll collection system) built-in inner that includes an inner mirror of a vehicle and a patch antenna that transmits and receives radio waves between a roadside device provided at a highway gate and the like The mirror further includes a case member configured to be integrated with a base end portion of the stay supporting the inner mirror and having a dielectric substrate formed with a ground on one side, and the case member includes a front part of the vehicle. The inner mirror is attached to the vehicle body by being engaged with a conductive base member fixed to the glass, and further, the case member is attached to the windshield so that the dielectric substrate faces the base member. By being attached, the base member functions as a patch electrode, and the patch antenna is formed by the base member and the dielectric substrate. That have been made, and the gist.
同構成によれば、ETC内蔵インナーミラーにおいて、従来、インナーミラーの取り付けにのみ用いられていたベース部材が、パッチアンテナのパッチ電極としても機能するようになる。これにより、ベース部材と誘電体基板とが近接して配置され、インナーミラーを支持するステーの基端部と、前記誘電体基板を収容するケース部材とを一体的に構成することができる。即ち、ステーの基端部内にパッチアンテナの誘電体基板を収容することができるようになる。この結果、従来、前記ステーの車両上方側においてケース部材が配設されていた領域が不要となり、該領域が狭い車種に対してもETC内蔵インナーミラーが搭載可能となるとともに、インナーミラーを支持するステーを車両に取り付けることで、同時にケース部材も車両に取り付けられるようになり、ETC内蔵インナーミラーの車両への搭載作業が簡単化するようになる。また、パッチ電極の近傍に配設した場合に、正常な電波の送受信の妨げとなるベース部材がパッチアンテナのパッチ電極と共用されることから、そのような電波の妨害現象が生じることもなく、安定した電波の送受信が行われるようになる。 According to this configuration, in the ETC built-in inner mirror, the base member that has been conventionally used only for attaching the inner mirror functions as a patch electrode of the patch antenna. Thereby, the base member and the dielectric substrate are arranged close to each other, and the base end portion of the stay that supports the inner mirror and the case member that accommodates the dielectric substrate can be integrally configured. That is, the dielectric substrate of the patch antenna can be accommodated in the base end portion of the stay. As a result, the area where the case member is conventionally disposed on the vehicle upper side of the stay becomes unnecessary, and the ETC built-in inner mirror can be mounted even on a vehicle type in which the area is narrow, and the inner mirror is supported. By attaching the stay to the vehicle, the case member can be attached to the vehicle at the same time, and the work of mounting the ETC built-in inner mirror on the vehicle is simplified. In addition, when arranged in the vicinity of the patch electrode, since the base member that interferes with normal radio wave transmission and reception is shared with the patch electrode of the patch antenna, such a radio wave interference phenomenon does not occur, Stable transmission / reception of radio waves is performed.
本発明によれば、アンテナによる電波の正常な送受信を妨げることなく多様な車両への取り付けが可能となるとともに、車両への搭載が容易化されるETC内蔵インナーミラー、及び該ETC内蔵インナーミラーに好ましく用いられるETC用車載アンテナが提供できるようになる。 According to the present invention, an ETC built-in inner mirror that can be mounted on various vehicles without interfering with normal transmission and reception of radio waves by an antenna, and can be easily mounted on a vehicle, and the ETC built-in inner mirror An in-vehicle antenna for ETC that is preferably used can be provided.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
本実施形態にかかるETC内蔵インナーミラーは、自動車(車両)のインナーミラーにETC(自動料金収受システム)用車載アンテナとしてのパッチアンテナが統合されたものである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
The inner mirror with built-in ETC according to the present embodiment is obtained by integrating a patch antenna as an in-vehicle antenna for an ETC (automatic toll collection system) into an inner mirror of an automobile (vehicle).
図1に示すように、前記ETC内蔵インナーミラー10は、自動車のフロントガラス2に取り付けられるアンテナケース15(ケース部材)と、該アンテナケース15に収容され、車外の通信端末と電波を送受信するためのパッチアンテナ11とを備えている。
As shown in FIG. 1, the ETC built-in inner mirror 10 is housed in an antenna case 15 (case member) attached to a windshield 2 of an automobile and the
前記アンテナケース15は、フロントガラス2に接着剤等によって貼着(固定)されたベース部材7を介して前記フロントガラス2に固定される底部材12と、該底部材12に固定され、内部に前記パッチアンテナ11を収容する収容空間を有するケース本体13とを備えている。
The
前記パッチアンテナ11は、図2(a)及び図2(b)に示すように、エポキシ樹脂(誘電体)からなる方形状の誘電体基板11bを備えている。該誘電体基板11bは、ケース本体13の一部を構成する保持部材13aによって、前記ベース部材7に対向し、且つ平行な状態で保持固定されている(図1参照)。該誘電体基板11bの一方の面(裏面、片面)には、面全体に亘って薄く膜状にグランド11aが形成されている。また、前記誘電体基板11bの他方の面(表面)の中央領域には、方形状の給電膜11cが前記ベース部材7に所定の離間距離(2mm程度が好ましい。)を置いて形成されている。尚、これらグランド11a及び給電膜11cは、いずれも既存のプリント配線技術により銅等の金属材料を用いて誘電体基板11bの表裏面に形成されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
前記グランド11aには、図2(a)及び図2(b)に示すように、可撓性の同軸ケーブル18の外部導体18aが電気的に接続されている。そして、該グランド11aは、前記外部導体18aを介して接地されている(0Vの電位に保たれている。)。一方、前記給電膜11cには、前記同軸ケーブル18の内部導体18bが電気的に接続されており、該内部導体18bを介して前記送受信モジュール17から高周波電圧が印加されるようになっている。そして、このように給電膜11cに高周波電圧が印加されることで、該給電膜11cに近接して配置され、電気的には接続されていないが、電磁的に結合されたベース部材7に高周波電流が給電(容量給電)され、該ベース部材7から円偏波が放射されるようになっている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, an
図1に戻り、さらに、前記ETC内蔵インナーミラー10は、後方視認用のインナーミラー14aを備えたインナーミラー装置14と、該インナーミラー装置14を先端部16aで支持するとともに、中央部位にフレキシブルジョイント部16bを有することでインナーミラー装置14の支持方向が可変とされ、且つ基端部16cがアンテナケース15のケース本体13に一体的に構成されたステー16とを備えている。そして、該ステー16によってインナーミラー14aによる後方の視認状態が自在に変えられるようになっている。尚、インナーミラー装置14の内部は空洞化されて回路基板等を収容する収容部14bを形成しており、該収容部14bには、ETC内蔵インナーミラー10の一部を構成する送受信モジュール17が収容されている。該送受信モジュール17は、接続・切離自在なコネクタ部19aを有する電力供給ケーブル19を介して自動車のバッテリー部(図示せず)と電力を供給可能に接続されているとともに、同軸ケーブル18を介してパッチアンテナ11の給電膜11cと電気的に接続されている。
Returning to FIG. 1, the ETC built-in inner mirror 10 further includes an
本実施形態にかかるETC内蔵インナーミラー10は、その一部を構成するケース部材15が、自動車のフロントガラス2に固定された導電性のベース部材7に係合され、その内部に収容した誘電体基板11bをベース部材7に対向させるように前記フロントガラス2(車体)に取り付けられることで、従来、アンテナケース15をフロントガラス2に取り付けるために用いられていたベース部材7が、パッチアンテナ11の一部を構成するパッチ電極としても機能する点に特徴を有する。換言すれば、パッチ電極としてのベース部材7が、自動車のフロントガラス2に固定されているとともに、前記アンテナケース15が、当該パッチ電極7を介してフロントガラス2に取り付けられている点に特徴を有する。詳細には、該ベース部材7は、所定厚み(厚みは0.3mm以上3mm以下が好ましい。)の、銅又は鉄等の金属からなる方形状の板材(一辺が10mm以上30mm以下の正方形状の板材が好ましい。)とされている。尚、アンテナケース15の底部材12には、図1及び図3に示すように、前記ベース部材7の周縁部7a,7bをスライド自在に嵌合するスライド溝12bと、当該ベース部材7を所定位置で固定する固定部12cとを有する嵌合固定部12a(嵌合固定手段)が設けられている。
The inner mirror 10 with a built-in ETC according to the present embodiment has a
本実施形態のETC用車載アンテナ及びETC内蔵インナーミラーによれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)ETC内蔵インナーミラーにおいて、従来、インナーミラーの車体への取り付けにのみ用いられていたベース部材が、パッチアンテナ11のパッチ電極としても機能するようになる。これにより、ベース部材7と誘電体基板11bとが近接して配置され、インナーミラー装置14(インナーミラー14a)を支持するステー16の基端部16cと、誘電体基板11bを収容するアンテナケース15とを一体的に構成することができる。即ち、ステー16の基端部16c内にパッチアンテナ11の誘電体基板11bを収容することができるようになる。この結果、従来、前記ステー16の車両上方側においてアンテナケース15が配設されていた領域が不要となり、該領域が狭い車種に対してもETC内蔵インナーミラー10が搭載可能となるとともに、インナーミラー14aを支持するステー16を自動車に取り付けることで、同時にアンテナケース15も自動車に取り付けられるようになり、ETC内蔵インナーミラー10の自動車への搭載作業が簡単化するようになる。また、ベース部材7の近傍に配設した場合に、正常な電波の送受信の妨げとなるベース部材がパッチアンテナのベース部材7と共用されることから、そのような電波の妨害現象が生じることもなく、安定した電波の送受信が行われるようになる。
According to the vehicle-mounted antenna for ETC and the inner mirror with built-in ETC according to this embodiment, the following functions and effects can be obtained.
(1) In the ETC built-in inner mirror, a base member that has been conventionally used only for attaching the inner mirror to the vehicle body also functions as a patch electrode of the
(2)自動車のフロントガラス2に固定されたパッチ電極としても機能するベース部材7を、アンテナケース15(ステー16)の嵌合固定部12aのスライド溝12bに嵌合し、該スライド溝12bに沿ってスライド移動させ、さらに同嵌合固定部12aの固定部12cにて固定させることでステー16をフロントガラス2に取り付けることができるようになる。このため、ETC内蔵インナーミラー10のフロントガラス2への取り付け作業が簡単化するようになる。尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
(2) The base member 7 that also functions as a patch electrode fixed to the windshield 2 of the automobile is fitted into the
・上記実施形態では、送受信モジュール17をインナーミラー装置14の内部に収容するようにした。しかし、これに限られず、送受信モジュール17は、インナーミラー装置14と離れた位置に離隔して設けることも可能である。これにより、インナーミラー装置14が軽量に構成されるとともに、該装置14の構造を簡素化することができるようになる。
In the above embodiment, the transmission /
・上記実施形態では、ベース部材7には直接給電せず、該ベース部材7に近接配置され、電磁的に結合された給電膜11cに高周波電流を給電することでベース部材7から円偏波(電波)を放射させるようにした。しかし、これに限られず、ベース部材7に直接給電点を設け、該給電点に高周波電流を給電することでベース部材7から電波を放射させるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the base member 7 is not directly fed with power, but the base member 7 is circularly polarized ( Radio waves). However, the present invention is not limited to this, and a power feeding point may be provided directly on the base member 7 and radio waves may be radiated from the base member 7 by feeding a high-frequency current to the power feeding point.
・上記実施形態では、ベース部材7とパッチアンテナ11の間は、底部材12及び保持部材13aによって仕切られた構造としたが、該底部材12及び保持部材13aにそれぞれ方形状の貫通孔を連通して設け、該各貫通孔を通してベース部材7とパッチアンテナ11とが対面するようにしてもよい。
In the above embodiment, the base member 7 and the
2…フロントガラス、7…ベース部材(パッチ電極)、11…パッチアンテナ、11a…グランド、11b…誘電体基板、15…アンテナケース、16…ステー。 2 ... windshield, 7 ... base member (patch electrode), 11 ... patch antenna, 11a ... ground, 11b ... dielectric substrate, 15 ... antenna case, 16 ... stay.
Claims (3)
前記車両のフロントガラスに導電性のベース部材が固定され、片面にグランドが形成された誘電体基板を収容するケース部材が、前記ベース部材に係合されることで前記フロントガラスに取り付けられるETC(自動料金収受システム)用車載アンテナにおいて、
前記ケース部材が前記誘電体基板を前記ベース部材に対向させるように前記フロントガラスに取り付けられることで、当該ベース部材がパッチ電極として機能し、該ベース部材と前記誘電体基板とで前記パッチアンテナが構成されていることを特徴とするETC用車載アンテナ。 Equipped with a patch antenna that is mounted on a vehicle and transmits and receives radio waves to and from roadside devices installed at highway gates, etc.
An ETC attached to the windshield by engaging a case member that accommodates a dielectric substrate having a conductive base member fixed to the windshield of the vehicle and having a ground formed on one side thereof. In-vehicle antenna for automatic toll collection system)
The case member is attached to the windshield so that the dielectric substrate faces the base member, so that the base member functions as a patch electrode, and the patch antenna is formed by the base member and the dielectric substrate. An in-vehicle antenna for ETC, characterized in that it is configured.
前記ケース部材が車両のインナーミラーを支持するステーの基端部と一体的に構成され、且つ、該ケース部材に、前記パッチ電極の周縁部をスライド自在に嵌合するスライド溝と、当該パッチ電極を所定位置で固定する固定部とを有する嵌合固定手段が設けられているETC用車載アンテナ。 The in-vehicle antenna for ETC according to claim 1,
The case member is integrally formed with a base end portion of a stay that supports an inner mirror of the vehicle, and a slide groove that slidably fits the peripheral edge portion of the patch electrode to the case member, and the patch electrode A vehicle-mounted antenna for ETC, provided with a fitting and fixing means having a fixing portion for fixing the antenna at a predetermined position.
前記インナーミラーを支持するステーの基端部と一体的に構成され、且つ片面にグランドが形成された誘電体基板を収容するケース部材をさらに備え、
前記ケース部材が、前記車両のフロントガラスに固定された導電性のベース部材に係合されることで、前記インナーミラーが車体に取り付けられ、さらに、
前記ケース部材が前記誘電体基板を前記ベース部材に対向させるように前記フロントガラスに取り付けられることで、当該ベース部材がパッチ電極として機能し、該ベース部材と前記誘電体基板とで前記パッチアンテナが構成されていることを特徴とするETC内蔵インナーミラー。 In an ETC (automatic toll collection system) built-in inner mirror equipped with a patch antenna that transmits and receives radio waves between the inner mirror of the vehicle and a roadside device provided at the gate of an expressway,
A case member that accommodates a dielectric substrate that is integrally formed with a base end portion of the stay that supports the inner mirror and that has a ground formed on one surface;
The inner mirror is attached to the vehicle body by engaging the case member with a conductive base member fixed to the windshield of the vehicle.
The case member is attached to the windshield so that the dielectric substrate faces the base member, so that the base member functions as a patch electrode, and the patch antenna is formed by the base member and the dielectric substrate. An ETC built-in inner mirror characterized by being constructed.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP5848848B1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-01-27 | パナソニック株式会社 | Antenna device |
US11031694B2 (en) | 2017-08-02 | 2021-06-08 | Yazaki Corporation | Antenna |
-
2006
- 2006-11-28 JP JP2006320096A patent/JP2008135932A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP5848848B1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-01-27 | パナソニック株式会社 | Antenna device |
US11031694B2 (en) | 2017-08-02 | 2021-06-08 | Yazaki Corporation | Antenna |
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