JP2009171019A - オーバヘッドモジュールおよびルーフモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバー等の視界を大きく妨げることがなく、また、美観上の問題もなく、良好な送受信感度および安定した送受信感度を得ることができるアンテナの設置手段を提供する。
【解決手段】車室天井面に装着されるオーバヘッドモジュールであって、車載無線装置用のアンテナが収容されていると共に、前記アンテナの一部または全部が電波送受信エリア内に配置されているオーバヘッドモジュール。前記アンテナの一部または全部が、ルーフ鉄板とフロントガラスとの継ぎ目よりもフロントガラス側に配置されているオーバヘッドモジュール。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両のオーバヘッドモジュールおよびルーフモジュールに関し、より詳しくは、車載無線装置用のアンテナが収容されたオーバヘッドモジュールおよび車載無線装置が収容されたルーフモジュールに関する。

近年、ナビゲーションの普及により、車載無線装置として、ラジオのみならず、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）、テレビ、携帯電話、電波ビーコン等、多くの無線メディアが増える傾向にある。また、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：自動料金収受システム）の普及がめざましい。さらに、北米では衛星ラジオの普及も著しい。また、将来においては、路車間通信システムや車車間通信システムの普及も予想される。

このように、車載無線装置は増える方向にあるが、車載無線装置用のアンテナ（以下、単に「アンテナ」と言う）の搭載場所として適している箇所は限られている。特に車両上部は、インストルメントパネルやダッシュボード等に比べて受信特性が良いため、車両上部にアンテナが搭載される場合が多い。

この場合、ラジオやＴＶ等においては、アンテナをデフォッガラインの様に細い線で構成して視界を妨げない様にできるが、ＧＰＳやＥＴＣ、路車間通信や車車間通信等においては、アンテナを、前記の様な線状アンテナで構成することが困難であるため、フロントガラス面の上部にアンテナが設置されることが多く、アンテナが増えてくると視界を妨げるという問題がある。

図７に、４種類の車載無線装置を搭載した場合のアンテナの設置状況を模式的に示す。図７に示す様に、４種類の車載無線装置用のアンテナ１４ａ，１４ｂ、１４ｃ、１４ｄはフロントガラス１２の上部において広い面積に渡って貼り付けて設置されており、ドライバー等の視界を妨げている。また、アンテナ１４ａ，１４ｂ、１４ｃ、１４ｄにより美観が損なわれるという問題がある。

この様な問題に対する対策の一例として、特許文献１において、ルームミラーにアンテナを内蔵させた自動車のアンテナ装置が提案されている。
特開平１０−４１７１９号公報

しかしながら、特許文献１の発明においては、ルームミラーとフロントガラス面との間に大きな距離があり、ルームミラーと車両最上部との間にも一定以上の距離があるため、良好な送受信感度を得ることができないという問題がある。また、ルームミラーは、ミラーとしての機能を中心として調整されるものであり、アンテナとしての機能を如何に十分に発揮させるかと言うことを中心として調整されるものではなく、またドライバー毎に方向が調整されることが多く、安定した送受信感度を得ることができないという問題もある。

このため、本発明は、ドライバー等の視界を大きく妨げることがなく、また、美観上の問題もなく、良好な送受信感度および安定した送受信感度を得ることができるアンテナの設置手段を提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討の結果、以下の各請求項に記載の発明により、上記課題が解決されることを見出し、本発明に至った。

請求項１に記載の発明は、
車室天井面に装着されるオーバヘッドモジュールであって、車載無線装置用のアンテナが収容されていると共に、前記アンテナの一部または全部が電波送受信エリア内に配置されていることを特徴とするオーバヘッドモジュールである。

本請求項の発明においては、車室天井面に装着されたオーバヘッドモジュールにアンテナが収容されているため、アンテナが車両最上部である車室天井面に位置することになる。そして、アンテナの一部または全部が電波送受信エリア内に配置されているため、良好な送受信感度を得ることができる。

そして、オーバヘッドモジュールは、移動させたり、方向が変更されたりすることがないため、安定した送受信感度を得ることができる。

また、アンテナが収容されたオーバヘッドモジュールは、車室天井面に装着されているため、ドライバー等の視界を妨げることがない。そして、アンテナを電波送受信エリア内に配置するために、オーバヘッドモジュールをフロントガラス側に伸ばす場合においても、わずかな距離でよく、視界を大きく妨げることがない。

さらに、本請求項の発明においては、フロントガラス上部には、殆どアンテナが見えないため、美観が損なわれることがない。また、オーバヘッドモジュールが装着される車室天井面は、インストルメントパネル等と比べてデザイン的に目立たない箇所であるため、オーバヘッドモジュールを大型化しても、車内の美観を損ねるという問題がない。

請求項２に記載の発明は、
前記アンテナの一部または全部が、ルーフ鉄板とフロントガラスとの継ぎ目よりもフロントガラス側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のオーバヘッドモジュールである。

前記した電波送受信エリアは、ルーフ鉄板とフロントガラスとの継ぎ目よりも若干ルーフ鉄板側に湾曲した形で形成されているが、ルーフ鉄板とフロントガラスとの継ぎ目よりもフロントガラス側の領域は、送受信感度が確実に良好な領域である。このため、本請求項の発明においては、確実に、良好な送受信感度を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、
前記アンテナの一部または全部が、フロントガラスと接していることを特徴とする請求項２に記載のオーバヘッドモジュールである。

フロントガラスと接する部分が最も受信感度が良好であり、フロントガラスとの距離が大きい程送受信感度が劣る。本請求項の発明においては、端部が最も受信感度の良好な箇所であるフロントガラスと接する位置にまでアンテナをフロントガラス側に配置しているため、より良好な送受信感度を得ることが可能となる。

この場合、オーバヘッドモジュールを屈曲させてアンテナとフロントガラスとが接する面積をより大きくさせると、受信感度がより良好となり好ましい。

請求項４に記載の発明は、
前記アンテナが、マルチバンドアンテナであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のオーバヘッドモジュールである。

本請求項の発明においては、アンテナが、マルチバンドアンテナであるため、一つのアンテナで複数の異なる周波数を送受信することができ、より少ない数のアンテナで、多くの車載無線装置に対応することが可能となる。その結果、オーバヘッドモジュールの限られたスペースを有効に利用することができる。また、アンテナの数を少なくすることにより、フロントガラス面へのアンテナやオーバヘッドモジュールのはみ出しを抑えることができ、視界への影響を小さくすることができる。

請求項５に記載の発明は、
さらに、前記アンテナに接続される前記車載無線装置が収容されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のオーバヘッドモジュールである。

本請求項の発明においては、アンテナが収容されたオーバヘッドモジュールに車載無線装置が収容されているため、車載無線装置がアンテナ近傍に配置されている。その結果、アンテナと車載無線装置の両者を接続するアンテナケーブルの長さを短くすることができ、車体の軽量化や、配索の簡素化等を図ることができる。

また、従来の様に、インストルメントパネルやフロア、トランクルーム等車両下部に設置された車載無線装置と車両上部に設けられたアンテナとを、アンテナケーブルを用いて狭いピラーを通して接続する必要がなく、配索の簡素化を図ることができると共に、多数の車載無線装置搭載の要求に対しても容易に対応することができる。

さらに、アンテナケーブルをインストルメントパネルやフロアを通す必要がないため、電源線等からのノイズの影響を無くすことができる。

請求項６に記載の発明は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のオーバヘッドモジュールと、前記アンテナに接続される前記車載無線装置を収容するルーフ内装材とを具備することを特徴とするルーフモジュールである。

本請求項の発明においては、アンテナが収容されたオーバヘッドモジュールの近傍のルーフ内装材に車載無線装置が収容されている。このため、請求項５の発明の様に車載無線装置をオーバヘッドモジュールに、アンテナと共に収容する場合と比べ、大きな車載無線装置や多数の車載無線装置を容易に収容することができる。

そして、アンテナと車載無線装置が近傍に位置しているため、請求項５の発明の場合と略同様の効果を得ることができる。

本発明によれば、ドライバー等の視界を大きく妨げることがなく、また、美観上の問題もなく、良好な送受信感度および安定した送受信感度を得ることができる

さらに、アンテナと車載無線装置とをオーバヘッドモジュールに収容した場合や、アンテナが収容されたオーバヘッドモジュールと車載無線装置を収容するルーフ内装材とを具備するルーフモジュールとした場合には、アンテナ近傍に車載無線装置を位置させることができるため、アンテナと車載無線装置の両者を接続するアンテナケーブルの長さを短くすることができ、車体の軽量化や、配索の簡素化等を図ることができる。また、車載無線装置とアンテナとを、アンテナケーブルを用いて狭いピラーを通して接続する必要がなく、配索の簡素化等を図ることができると共に、多数の車載無線装置搭載の要求に対しても容易に対応することができる。さらに、アンテナケーブルをインストルメントパネルやフロアを通す必要がないため、電源線等からのノイズの影響を無くすことができる。

以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

（第１の実施の形態）
本実施の形態は、周波数の異なる複数の電波の送受信が可能なマルチバンドアンテナと車載無線装置としての無線機２台が収容されているオーバヘッドモジュールの例である。

図１は、本実施の形態のオーバヘッドモジュール３を装着した車両１の車内の一部を模式的に示す概念図であって、後部座席からフロントガラス２の方向を見た図である。図２は、前記車両１の斜視図である。また、図３は、本実施の形態のオーバヘッドモジュールを車室天井面に装着した状態を模式的に示す断面図である。

図１、図２に示す様に、オーバヘッドモジュール３は、天井部５の内面（ルーフ内装材）のフロントガラス２近傍がくり抜かれて装着されている。オーバヘッドモジュール３には、図１に示す様に、車室に面して２台の無線機８ａ、８ｂおよびルームランプ１０が収容されており、また図２に示す様に、オーバヘッドモジュール３のフロントガラス２側の上部にはマルチバンドアンテナ４が収容されている。そして、マルチバンドアンテナ４と、無線機８ａおよび８ｂはそれぞれ同軸線のアンテナケーブル（図示せず）により接続されている。

次に図３を用いて本実施の形態をより詳細に説明する。なお、本発明をより明確にするため、従来のオーバヘッドモジュールを装着した状態を模式的に示す断面図である図６と対比して説明する。図３、図６において、６はルーフ鉄板、７はルーフ内装材である。また、エリアＡ（破線で囲まれた部分）は、ルーフ内装材７の前方部分で、外部と電波の送受信ができるエリア（電波送受信エリア）を示している。なお、ルーフ鉄板６とルーフ内装材７とで挟まれた空間には、電波が入らないため、電波送受信エリアＡは、ルーフ鉄板６の端部でほぼ垂直に切られている。前記において、ほぼ垂直とは、厳密には、ルーフ鉄板６の端部近傍には、多少の電波が入るため、フロントガラス２からルーフ鉄板６側に若干湾曲した形で、電波送受信エリアＡが形成されることを示している。なお、図３においては図面が煩雑になることを避けるため、無線機８ａ、８ｂおよびアンテナケーブルを省略している。

図６に示す様に、従来のオーバヘッドモジュール３は、フロントガラス２側から見て電波送受信エリアＡの後方に配置されているため、オーバヘッドモジュール３にアンテナを収容したとしてもアンテナを電波送受信エリア内に配置することができず、送受信を行うことができない。一方図３に示す様に、本実施の形態においては、オーバヘッドモジュール３がフロントガラス２側に伸ばされているため、電波送受信エリアＡ内にアンテナ４を配置することができる。

図３に示す様に、本実施の形態においては、マルチバンドアンテナ４がオーバヘッドモジュール３の上部、即ち天井上部の電波送受信エリア内Ａに配置されているため、良好な送受信感度を得ることができ、さらにドライバー等の視界が妨げられることもなく、美観が損なわれることもない。また、マルチバンドアンテナ４がオーバヘッドモジュール３に固定して収容されているため、マルチバンドアンテナ４の位置や方向が変化せず、安定した送受信感度を得ることができる。

また、図１、図２に示した様に、マルチバンドアンテナ４が収容されたオーバヘッドモジュール３に無線機８ａ、８ｂが収容されているため、マルチバンドアンテナ４と無線機８ａ、８ｂの距離が極めて近く、アンテナケーブルを短くすることができ、軽量化を図ることができる。また、狭いピラー内にアンテナケーブルを通す必要がないため、配索の簡素化を図ることができると共に多数の車載無線装置搭載の要求に対しても容易に対応することができる。さらに、アンテナケーブルをインストルメントパネルやフロアを通す必要がなく、電源線等からのノイズの影響を無くすことができる。

また、マルチバンドアンテナ４を用いているため、車載無線装置が増えたとしても、１個のアンテナで異なる周波数の複数の電波の送受信ができ、アンテナの個数を数多く増やさなくて済む。このため、アンテナを増やすことによるアンテナの張り出しを抑制することができ、視界が妨げられることがなく、美観上も好ましい。

なお、マルチバンドアンテナを用いずに、車載無線装置毎に対応させて複数個のアンテナを用いる場合においても、アンテナは天井面に装着したオーバヘッドモジュールに収容されるため、視界が大きく損なわれることがなく、美観が損なわれることもない。

（第２の実施の形態）
本実施の形態は、アンテナの端部がフロントガラスと接しているオーバヘッドモジュールの例である。本実施の形態においては図４に示す様に、オーバヘッドモジュール３のフロントガラス２側の端部近傍に収容されたマルチバンドアンテナ４の端部がフロントガラス２に接している。

電波送受信エリアＡの内、フロントガラス２と接する部分の送受信感度が最も良好であり、一方フロントガラス２との距離が大きい程送受信感度が劣る。本実施の形態においては、端部がフロントガラス２と接する位置にまでマルチバンドアンテナ４をフロントガラス２側に配置しているため、より良好な送受信感度を得ることができる。

（第３の実施の形態）
本実施の形態は、アンテナの全部がフロントガラスと接しているオーバヘッドモジュールの例である。本実施の形態においては図５に示す様に、オーバヘッドモジュール３の先端がフロントガラス２に沿う様に屈曲され、オーバヘッドモジュール３に収容されたマルチバンドアンテナ４の全部がフロントガラス２に接している。

本実施の形態においては、アンテナ４の全部がフロントガラス２に接しているため、特に良好な送受信感度を得ることができる。また、オーバヘッドモジュール３は天井面に装着されているため、先端の一部がフロントガラス２に沿う様に屈曲されても、ドライバー等の視界を大きく妨げることがない。

第１の実施の形態に係るオーバヘッドモジュールを装着した車両の内部を模式的に示す概念図である。 第１の実施の形態に係るオーバヘッドモジュールを装着した車両の斜視図である。 第１の実施の形態に係るオーバヘッドモジュールを車室天井面に装着した状態を模式的に示す断面図である。 第２の実施の形態に係るオーバヘッドモジュールを車室天井面に装着した状態を模式的に示す断面図である。 第３の実施の形態に係るオーバヘッドモジュールを車室天井面に装着した状態を模式的に示す断面図である。 従来のオーバヘッドモジュールを車室天井面に装着した状態を模式的に示す断面図である。 従来の車載無線装置用のアンテナの設置状況を模式的に示す概念図である。

符号の説明

１、１１ 車両
２、１２ フロントガラス
３ オーバヘッドモジュール
４ マルチバンドアンテナ
５、１５ 天井部
６ ルーフ鉄板
７ ルーフ内装材
８ａ、８ｂ 無線機
１０ ルームランプ
１３ ルームミラー
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ アンテナ
Ａ 電波送受信エリア

Claims (6)

1. 車室天井面に装着されるオーバヘッドモジュールであって、車載無線装置用のアンテナが収容されていると共に、前記アンテナの一部または全部が電波送受信エリア内に配置されていることを特徴とするオーバヘッドモジュール。
2. 前記アンテナの一部または全部が、ルーフ鉄板とフロントガラスとの継ぎ目よりもフロントガラス側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のオーバヘッドモジュール。
3. 前記アンテナの一部または全部が、フロントガラスと接していることを特徴とする請求項２に記載のオーバヘッドモジュール。
4. 前記アンテナが、マルチバンドアンテナであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のオーバヘッドモジュール。
5. さらに、前記アンテナに接続される前記車載無線装置が収容されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のオーバヘッドモジュール。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のオーバヘッドモジュールと、前記アンテナに接続される前記車載無線装置を収容するルーフ内装材とを具備することを特徴とするルーフモジュール。

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