JP2012195740A

JP2012195740A - アンテナ取り付け装置

Info

Publication number: JP2012195740A
Application number: JP2011057815A
Authority: JP
Inventors: Akira Yoshida; 亮吉田
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-10-11

Abstract

【課題】水平面に対して角度を有する場所においても、パッチアンテナの面（パッチアンテナの形成される基板表面）を、所定の角度に向かせることが可能なアンテナ取り付け装置を提供する。
【解決手段】本発明のアンテナ取り付け装置は、容器と、この容器に収容された液体と、液体より比重の軽い材料で形成され、液体に浮かべられた板部材と、板部材の表面に設けられ、上部面が液体の表面に対して設定された角度を有するアンテナ基板と、上部面に設けられた平面アンテナとを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム）機器のアンテナを車体に取り付けるアンテナ取り付け装置に関するものである。

近年、ＩＴＳにより、情報通信技術を用いて人と道路と車両とを情報をやり取りすることにより、交通事故、渋滞などといった道路交通問題を解決しようとしている。
例えば、有料高速道路の料金を収集するＥＴＣ（Electronic Toll
Collection System）／ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range
Communication）システム、渋滞や交通規制などの道路交通情報をリアルタイムに送信するＶＩＣＳ（Vehicle
Information and Communication System）などがある。

上記システムの無線通信端末において用いられる車載アンテナとして、パッチアンテナが使用されている。
パッチアンテナは、平板状の基板表面に、基板より小さな面積で形成されており、車載状態においては、電波を車両前方に放射したり、車両前方からの電波を受信したりする。
また、ＥＴＣ／ＤＳＣＲ、ＶＩＣＳにおいて、パッチアンテナは、アンテナ角度が水平を０度とすると、２０度となるように設置する必要がある。

このため、パッチアンテナが形成された基板表面が水平に対して２０度の角度を有し、車載するための治具がある（例えば、特許文献１参照）。
また、設置したパッチアンテナが２０度の角度を有するか否かを検出するため、パッチアンテナに水準器を設けることも可能である（例えば、特許文献２）。

実用新案登録第３０８８３８６号特開平１０−２３９０５３号公報

特許文献１に示す治具にあっては、水平面（地球の重力の方向と直角な面）に平行な平地を車両が走行している場合、水平面に対して２０度の角度を有する。
しかしながら、坂道などを走行している場合、水平面に対する坂道の角度が２０度に対して加わる。
このため、特許文献１に示す治具は、水平面に対して角度を有する場所において、水平面に対して２０度の角度にパッチアンテナの面を向けることができない。

本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、水平面に対して角度を有する場所においても、パッチアンテナの面（パッチアンテナの形成される基板表面）を、所定の角度に向かせることが可能なアンテナ取り付け装置を提供することを目的とする。

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明のアンテナ取り付け装置は、容器と、前記容器に収容された液体と、前記液体より比重の軽い材料で形成され、当該液体に浮かべられた板部材と、前記板部材の表面に設けられ、上部面が前記液面に対して設定された角度を有するアンテナ基板と、前記上部面に設けられた平面アンテナとを有することを特徴とする。

本発明のアンテナ取り付け装置は、前記板部材が、前記アンテナ基板が設けられる前記上面と逆の裏面に、前記アンテナ基板より重い負荷が設けられていることを特徴とする。

本発明のアンテナ取り付け装置は、前記アンテナ基板の上面と、前記液面とが前記設定された角度となるように、前記重りの配置位置を調整することを特徴とする。

本発明のアンテナ取り付け装置は、前記液体がエチルアルコール及び蒸留水の混合液、またはダンパーオイルを用いることを特徴とする。

この発明によれば、液体の液面が水平面に対して平行となるため、水平面に対して角度のある道を走行している場合や、水平でない場所にアンテナを設置した時でも、この液体に浮かべられている板部材上面に固定された平面アンテナが形成されたアンテナ基板の面を、水平面に対して設定された角度に向けることが可能となる。

この発明の第１の実施形態によるアンテナ取り付け装置の構成例を示すブロック図である。図１の液面に対して垂直な上部方向から見たアンテナ取り付け装置の平面図である。この発明の第２の実施形態によるアンテナ取り付け装置の構成例を示すブロック図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態によるアンテナ取り付け装置の構成例を示す概略ブロック図である。ここで、取り付けるアンテナは、ＥＴＣ／ＤＳＣＲ及びＶＩＣＳなどのＩＴＳ機器のアンテナを想定している。
アンテナ取り付け装置は、容器１、液体２、板部材３、重り４、アンテナ基板６、平面アンテナ７、軸部材１２及び固定部材１３を有している。

容器１は、本実施形態において球殻の形状で構成されているが、この球殻の形状にこだわらずに、三角形、四角形または多角形の殻で構成された容器を用いても良い。殻の厚さは特にこだわらず、場所によって厚さが異なるように構成されてもよい。
液体２は、エタノールと純水との混合溶液、あるいはダンパーオイルなどの腐食しない液体、または電解液でない絶縁性の液体（または流動性のあるゲル状の物質）が用いられている。ここで、容器１において空洞１１が形成される量が、容器１に入れられている（収容されている）。
この空洞１１は、板部材３の上面に搭載されたアンテナ基板６が球殻の内周面に触れない、液面１０とこの液面１０に対して垂直方向の球殻の内面との距離を有している。

板部材３は、液体２に比較して比重が軽い材料、例えば発泡スチロール、スチロールなどが用いられており、アンテナ基板６及び重り４を取り付けた状態において、液体２に浮く厚さに形成されている。
また、板部材３は、上面（図の上側）にアンテナ基板６が配置され、下面（図の下側）に重り４が装着されている。
次に、板部材３の平面視の形状を説明する。図２は図１のアンテナ取り付け装置における液体２の液面１０に対して垂直方向の上部から平面視した図である。この図２から判るように、板部材３は、平面視において、円形、または円形に近い多角形の形状にて形成されている。

図１に戻り、重り４は、アンテナ基板６が配置されることにより、板部材３の重心がアンテナ基板６側に移行し、板部材３が反転して、アンテナ基板６の配置された面が液体２と接触しないように、アンテナ基板６の重心を板部材３の下部方向に移動させ、アンテナ基板６が安定して液体２に浮かぶようにするために設けられている。

アンテナ基板６は、車載されたＥＴＣ／ＤＳＲＣの送受信装置の平面アンテナ７が上面６Ｓに配置され、下面６Ｂが板部材３に固定、例えば貼着されている。
また、アンテナ基板６は、液体２の液面１０に対して平行な面８と、上面６Ｓとの成す角度が角度θ（例えば、２０度）となるよう、上面６Ｓと下面６Ｂとの距離が設定されている。すなわち、液面１０に対して、時計と逆回りに角度θの角度を有する構成の場合、図１において、右側が左側よりも、上面６Ｓと下面６Ｂとの距離が大きく設定されている。

このため、アンテナ基板６に平面的な位置において重さのバラツキが発生し、このアンテナ基板６が搭載されることにより、板部材３における重心がずれる。
結果として、板部材３の上面が液面１０に対して平行とならなくなり、アンテナ基板６の上面６Ｓと液面１０とのなす角度が２０度からずれてしまう場合がある。
この対策として、アンテナ基板６を搭載した状態で、板部材３の重心が平面視にて板部材３の中央となる、板部材３の下面の位置に重り４を配置し、アンテナ基板６の上面６Ｓと液面１０とのなす角度を２０度に設定する。

平面アンテナ７は、高速道路の料金所近傍に設置されている外部送受信機１００との間で電波１０１の送受信に用いられる。
また、この平面アンテナ７に対する給電は、ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）などで用いられている容量性結合及び誘導性結合などの非接触給電を行う。すなわち、アンテナ基板６には図示しない受信制御部が設けられており、この受信制御部が平面アンテナ７と異なる給電アンテナを用いて給電処理を行う。

例えば、図示しない車載されたＥＴＣ／ＤＳＲＣの送受信装置から所定の周波数により、受信制御部による給電処理が行われる。受信制御部は、この給電により平面アンテナ７に給電するとともに、平面アンテナ７によって受信した受信データを、給電アンテナ等を介して、車載のＥＴＣ／ＤＳＲＣの送受信装置へ送信する。

容器１は、外周面に接触する平面に対して垂直となる、この接触点において軸部材１２の一端に接続されている。軸部材１２は、他端が固定部材１３に接続されている。
また、固定部材１３は、車両のダッシュボード等の固定面２００に装着される。
上述した構成により、本実施形態によるアンテナ取り付け装置は、どのような角度を有する位置に固定部材１３によって固定されても、また車両が坂道を走行することで傾いたとしても、常に液体２の液面１０が水平面に対して平行となるため、アンテナ基板６の上面が水平面と成す角度を、予め設定した上面６Ｓと下面６Ｂとの成す角度（例えば２０度）に固定する（保つ）ことができる。この結果、平面アンテナ７の電波の送受信の指向方向を、水平面と２０度の角度をなすアンテナ基板６の上面６Ｓに対して垂直方向に保つことができ、道路側等に配置された外部送受信機１００との効率の良い通信が可能となる。

＜第２の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は本発明の第２の実施形態によるアンテナ取り付け装置の構成例を示す概略ブロック図である。
第１の実施形態と同様の構成には同一の符号を付して、この説明を省略する。本第２の実施形態と第１の実施形態との違いは、第２の実施形態が第１の実施形態における軸部材１２及び固定部材１３とを有していない点である。
容器１Ｂは、球の外周面の一部が平面で切断された形状をしており、切断面が固定面１Ｓとされる。

そして、容器１Ｂは、固定面１Ｓが車両のダッシュボード等の固定面２００に対して装着される。
効果については、第１の実施形態と同様であり、平面アンテナ７の電波の送受信の指向方向を、水平面と２０度の角度をなすアンテナ基板６の上面６Ｓに対して垂直方向に保つことができ、道路側等に配置された外部送受信機１００との効率の良い通信が可能となる。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１，１Ｂ…容器
１Ｓ…固定面
２…液体
３…板部材
４…重り
６…アンテナ基板
６Ｓ…上面
６Ｂ…下面
７…平面アンテナ
８…面
１０…液面
１１…空洞
１２…軸部材
１３…固定部材

Claims

容器と、
前記容器に収容された液体と、
前記液体より比重の軽い材料で形成され、前記液体に浮かべられた板部材と、
前記板部材の表面に設けられ、上部面が前記液体の表面に対して設定された角度を有するアンテナ基板と、
前記上部面に設けられた平面アンテナと
を有することを特徴とするアンテナ取り付け装置。
前記板部材が、前記アンテナ基板が設けられる前記上部面と逆の裏面に、前記アンテナ基板より重い負荷が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ取り付け装置。
前記アンテナ基の板上面と、前記液体の表面とが前記設定された角度となるように、前記重い負荷の配置位置を調整することを特徴とする請求項２に記載のアンテナ取り付け装置。
前記液体がエチルアルコール及び蒸留水の混合液、またはダンパーオイルを用いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアンテナ取り付け装置。