JP2014075649A

JP2014075649A - アンテナユニット

Info

Publication number: JP2014075649A
Application number: JP2012220870A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Sunayama; 将俊砂山; Keita Honma; 啓太本間; Yusuke Motomura; 祐輔本村
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2014-04-24

Abstract

【課題】美観を損ねることなく、車両搭載用のアンテナエレメント及びアンテナアンプを簡単な構成で車両に配置することを目的とする。
【解決手段】アンテナユニット１０は、車両搭載用のアンテナエレメント２０と、アンテナエレメント２０に一体的に接続されアンテナエレメント２０によって受信された信号を増幅して出力するアンテナアンプ４０とを備えている。一体的に接続されたアンテナエレメント２０とアンテナアンプ４０とは、車両のボディを構成するフレームと車両の内装部材と車両の窓ガラスとで囲まれた空間内において内装部材に設置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されるアンテナに関し、特に、アンテナ及びアンプを車両に設置する技術に関する。

乗用自動車やトラック等の車両には、テレビ放送用の受信装置やラジオ放送用の受信装置等が搭載されることがある。これらの受信装置に用いられるアンテナの受信性能は、車両の構造やアンテナの設置位置に依存する。例えば、車両のボディは導体で形成されているため、ボディへの取り付け位置によっては、アンテナの受信性能が劣化することがある。一方、車両の窓ガラスは比較的ボディから離れた位置に設置され、アンテナの性能を確保しやすいため、窓ガラスにアンテナエレメントを設けることがある。また、受信状態を良好にするために、アンテナエレメントで受信された信号を増幅するアンテナアンプが車両に搭載されることがある。

例えば下記の特許文献１には、車両の窓ガラスに設けられた所定パターンのアンテナエレメントが記載されている。また、下記の特許文献２には、窓ガラスに設けられたアンテナエレメントが記載されている。特許文献１，２に記載されているアンテナエレメントは、車両のボディに設けられたアンテナアンプに接続されている。

特開２００６−１２１２９１号公報特開２００３−３４７８１７号公報

上述したように窓ガラスにアンテナエレメントを設けることで、受信性能についてボディから受ける影響を少なくすることができるが、アンテナエレメントを窓ガラスに固定する工程は容易ではなく、製造工程が複雑になる問題がある。例えば、アンテナアンプを車両のボディに搭載した場合、窓ガラスをボディに取り付けた後、アンテナエレメントとアンテナアンプとを結線させる必要がある。また、窓ガラスに接触してアンテナエレメントとアンテナアンプとを電気的に接続させる接点部を設けておき、窓ガラスをボディに取り付けたときに、接点部によってアンテナエレメントとアンテナアンプとを接続させる方式も考えられる。しかしながら、車両の振動や組み立てのばらつきによる影響が少なくなるように接点部の構造を設計する必要があり、その構造が複雑になるおそれがある。また、アンテナエレメントとアンテナアンプとを窓ガラスに配置する方式も考えられるが、アンテナアンプを窓ガラスに固定するための作業が必要となり、また、車内又は車外から見える位置にアンテナアンプを配置したのでは、美観を損ねてしまうおそれがある。

本発明の目的は、美観を損ねることなく、車両搭載用のアンテナエレメント及びアンテナアンプを簡単な構成で車両に配置することである。

本発明は、両搭載用のアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントに一体的に接続され、前記アンテナエレメントによって受信された信号を増幅して出力するアンテナアンプと、を有し、一体的に接続された前記アンテナエレメントと前記アンテナアンプとは、車両のボディを構成するフレームと前記車両の内装部材と前記車両の窓ガラスとで囲まれた空間内において前記内装部材に設置される、ことを特徴とするアンテナユニットである。

また、前記アンテナエレメントは、前記フレームと前記内装部材と前記窓ガラスとで囲まれた空間内において、前記フレームよりも前記窓ガラス側に配置されてもよい。

本発明によると、美観を損ねることなく、車両搭載用のアンテナエレメント及びアンテナアンプを簡単な構成で車両に配置することができる。

本発明の実施形態に係るアンテナユニットの外観を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るアンテナユニットの一部を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るアンテナユニットを車両に取り付けた状態を示す断面図である。

図１に、本発明の実施形態に係るアンテナユニットの一例を示す。アンテナユニット１０は、アンテナエレメント２０と保護フィルム３０とアンテナアンプ４０とを備えている。アンテナエレメント２０とアンテナアンプ４０とは一体的に接続されている。アンテナユニット１０は、デジタルテレビ放送やラジオ放送等の電波信号をアンテナエレメント２０で受信し、受信された信号をアンテナアンプ４０で増幅して受信装置に供給する。

アンテナエレメント２０は導体であり、例えば、金属ワイヤ、線状の金属板又はリード線等によって構成されている。アンテナエレメント２０は、一例としてダイポールアンテナである。アンテナエレメント２０は、銅箔又は導電性ペーストの印刷等のように比較的柔らかい金属物によって形成されていてもよいし、車両の内装部材に搭載されたときに、内装部材の形状に沿うように整形された比較的硬い金属物によって形成されていてもよい。

保護フィルム３０は、アンテナエレメント２０を両面から挟んで保護するとともに、アンテナアンプ４０に固定されている。

図２に、アンテナユニット１０の一部を示す。図２には、アンテナアンプ４０の内部が示されている。アンテナアンプ４０は、アンプ基板４２と、アンプ筺体４８に設けられた固定部材４４と、アンプ基板４２に設けられた出力コネクタ４６と、アンプ基板４２を収納するアンプ筺体４８とを備えている。アンテナエレメント２０の末端部２２（給電端子）は、アンプ基板４２に設けられた接続端子に接続されており、アンプ基板４２は、アンテナエレメント２０によって受信された信号を増幅する。保護フィルム３０は、固定部材４４によってアンプ筺体４８に固定されている。例えば、固定部材４４は柱状の形状を有し、保護フィルム３０の一部には柱状の固定部材４４に挿入される孔が形成されている。そして、保護フィルム３０に形成された孔を固定部材４４に挿入することで、保護フィルム３０をアンプ筺体４８に固定する。また、アンプ筺体４８は、樹脂又は金属によって構成されている。

出力コネクタ４６には、図示しないハーネスが着脱可能に接続される。ハーネスは、アンプ基板４２の出力信号を伝送する信号線と、アンプ基板４２に電源電力を供給する電源線とを含む電線群である。ハーネスの信号線は、車両に搭載された受信装置に接続され、ハーネスの電源線は、車両に搭載された電源装置に接続される。アンプ基板４２によって増幅された信号は出力コネクタ４６から出力され、ハーネスを介して受信装置に供給される。なお、アンプ基板４２に出力コネクタ４６を設けず、ハーネスをアンプ基板４２に直接接続して信号を出力してもよい。

アンテナユニット１０は、車両の内装部材に固定される。例えば、アンテナユニット１０は、フロントガラス付近、リアガラス付近又はサイドのガラス（クォータガラス）付近の内装部材に固定される。図３に、アンテナユニット１０を車両の内装部材に取り付けた場合の断面を示す。一例として、フロントガラス付近の内装部材にアンテナユニット１０を取り付けた場合について説明する。図３には、車両ボディ５０の一部と、フロントガラスとしての窓ガラス６０の一部と、内装部材７０の一部とが示されている。

車両ボディ５０はルーフパネル５２を含み、ルーフパネル５２の車室側からは、車両ボディ５０を構成する部材の１つである金属製のフレーム５４が固定されている。ルーフパネル５２及びフレーム５４の車両前方側に窓ガラス６０が固定されており、窓ガラス６０によってルーフパネル５２及びフレーム５４の前方の窓開口が塞がれている。例えば、窓ガラス６０の周囲の内側面に接着剤を設け、窓ガラス６０を車両の窓枠に嵌め込んで固定する。また、車室側からは、車両前方側にかけて内装部材７０が取り付けられている。内装部材７０は、ルーフパネル５２及びフレーム５４よりも車両前方側（窓ガラス６０側）に延在している。内装部材７０は、一例として、車内の天井に設けられたヘッドライニングである。

アンテナユニット１０は、車両ボディ５０を構成するフレーム５４と窓ガラス６０と内装部材７０とで囲まれた空間内において内装部材７０に固定されている。例えば、アンプ筺体４８が、内装部材７０に両面テープや接着剤等によって固定されている。また、保護フィルム３０も、内装部材７０に両面テープや接着剤等によって固定されていてもよい。アンテナエレメント２０は、内装部材７０の形状に沿って配置されていてもよい。また、アンテナエレメント２０は、フレーム５４と窓ガラス６０と内装部材７０とで囲まれた空間において、ルーフパネル５２及びフレーム５４よりも窓ガラス６０側（車両前方側）に配置されている。すなわち、ルーフパネル５２及びフレーム５４よりも車両前方側に延在している内装部材７０において、その延在している部分にアンテナエレメント２０が配置されている。また、アンテナアンプ４０は、アンテナエレメント２０よりも窓ガラス６０から離れた位置に配置されている。

以上のように、アンテナエレメント２０とアンテナアンプ４０とが一体化されて、フレーム５４と窓ガラス６０と内装部材７０とで囲まれた空間内に配置される。従って、アンテナユニット１０は車内及び車外から目立たない位置に配置されるため、アンテナユニット１０が車両の美観を損ねることを回避することができる。また、アンテナエレメント２０は、ルーフパネル５２及びフレーム５４よりも窓ガラス６０側（車両前方側）に配置される。これにより、アンテナエレメント２０は、導体の車両ボディ５０から電気的に離れた位置に配置され、車両ボディ５０がアンテナエレメント２０の受信性能に及ぼす影響を低減することができる。例えばフロントガラス付近にアンテナユニット１０を取り付けた場合、車両前方からの電波を良好に受信することができる。また、アンテナエレメント２０とアンテナアンプ４０とが一体化されているため、部品点数が削減され、製造工程が簡略化される。従って、本実施形態によると、窓ガラスにアンテナエレメントを配置する場合と比べて、アンテナエレメント２０とアンテナアンプ４０とを簡単な構成で車両に設置することができる。

なお、上述した実施形態では、ヘッドライニングにアンテナユニット１０を設置した例について説明したが、ヘッドライニングの他、オーバーヘッドコンソール等にアンテナユニット１０を設置してもよい。また、フロントガラス付近の他、リアガラス付近やクォータガラス付近の内装部材にアンテナユニット１０を設置した場合も、同様の効果を奏することができる。この場合も、アンテナエレメント２０は、車両ボディを構成するフレームよりも窓ガラス側（リアガラス側又はクォータガラス側）に配置され、そのことにより、フレームがアンテナエレメント２０の受信性能に及ぼす影響を低減することができる。

次に、本実施形態に係るアンテナユニット１０と従来技術に係るアンテナとを比較することで、アンテナユニット１０の効果を明確に説明する。従来技術に係るアンテナアンプ方式として、例えば、次の３つの方式が使用されている。第１の方式は、窓ガラスに印刷されたアンテナと箱形状アンプとを使用する方式（以下、「箱アンプ方式」と称する）である。第２の方式は、窓ガラスに印刷されたアンテナと接点方式のアンプとを使用する方式（以下、「接点方式」と称する）である。第３の方式は、窓ガラスに印刷された又はフィルム状に貼り付けられたアンテナと、窓ガラス上に配置されたアンプとを使用する方式（以下、「オンガラス方式」と称する）である。

箱アンプ方式では、窓ガラスにアンテナパターンが予め印刷されており、アンテナパターンの末端部にリード線が結線できるようなコネクタがはんだ付けされている。箱形状アンプは車両ボディに設置されている。箱形状アンプには、入力側のハーネスと出力側のハーネスとが接続されている。窓ガラスが車両ボディに取り付けられた後、入力側のハーネスがアンテナパターンの末端部のコネクタに結線される。本実施形態に係るアンテナユニット１０と箱アンプ方式のアンテナとを比較すると、次のような差がある。箱アンプ方式では、窓ガラスを車両ボディに取り付けた後に結線作業が必要となるが、アンテナユニット１０では、アンテナエレメント２０とアンテナアンプ４０とが一体化されているため、結線作業が不要となる。また、箱アンプ方式では、窓ガラスにおいてはんだ付けが必要となるが、アンテナユニット１０では、はんだ付けが不要となり、その結果、製造コストを低減することができる。

また、接点方式では、窓ガラスにアンテナパターンが予め印刷されており、アンテナパターンの末端部に接点部が接触するための面が設けられている。アンプには、窓ガラスと接触してアンテナとアンプとを電気的に接続するための接点部が設けられている。アンプを車両ボディに予め固定しておき、窓ガラスを車両ボディに取り付けると、接点部によってアンプとアンテナとが接続される。本実施形態に係るアンテナユニット１０と接点方式のアンテナとを比較すると、次のような差がある。接点方式では、車両の振動や組み立てのばらつきによる影響が少なくなるように接点部の構造を設計する必要があるため、接点部の構造が複雑になるおそれがある。アンテナユニット１０では接点部が不要であるため、簡単な構造でアンテナユニット１０を車両に配置することができる。

また、オンガラス方式では、窓ガラスにアンテナが印刷され又はフィルム状のアンテナが貼り付けられており、アンテナの末端部にはアンプと電気的に接続する部分が設けられている。アンプは両面テープや専用の支持具等によって窓ガラス上に固定され、はんだ付けや板バネ等によって電気的にアンテナと接続する。窓ガラス上にアンテナとアンプとが設置された状態で、窓ガラスが車両ボディに取り付けられ、その後、出力側のハーネスが結線される。また、アンテナの近傍で、ボルト及びナットを用いて車両ボディとのアース接続が必要となる。本実施形態に係るアンテナユニット１０とオンガラス方式のアンテナとを比較すると、次のような差がある。オンガラス方式では、車両ボディとのアース接続が必要となるが、アンテナユニット１０では、そのアース接続が不要となる。また、オンガラス方式では、窓ガラスに設置されたアンプを内装部材で覆い隠した場合、アンプやコネクタのサイズが大きいため、内装部材の膨らみが大きくなり、見栄えが悪化することがある。アンテナユニット１０では、アンテナアンプ４０が窓ガラスに設置されていないため、アンテナアンプ４０を覆い隠すための内装部材の膨らみを小さくすることができ、見栄えの悪化を防止することができる。

また、従来技術のように窓ガラスにアンテナを印刷する場合、アンテナの材料に銀を用いる必要があるため、アンテナの製造コストが高くなる。本実施形態に係るアンテナユニット１０では、銀以外の導体をアンテナエレメント２０に使用することができるため、製造コストを低減することができる。

１０アンテナユニット、２０アンテナエレメント、２２末端部、３０保護フィルム、４０アンテナアンプ、４２アンプ基板、４４固定部材、４６出力コネクタ、４８アンプ筺体、５０車両ボディ、５２ルーフパネル、５４フレーム、６０窓ガラス、７０内装部材。

Claims

車両搭載用のアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントに一体的に接続され、前記アンテナエレメントによって受信された信号を増幅して出力するアンテナアンプと、
を有し、
一体的に接続された前記アンテナエレメントと前記アンテナアンプとは、車両のボディを構成するフレームと前記車両の内装部材と前記車両の窓ガラスとで囲まれた空間内において前記内装部材に設置される、
ことを特徴とするアンテナユニット。
請求項１に記載のアンテナユニットであって、
前記アンテナエレメントは、前記フレームと前記内装部材と前記窓ガラスとで囲まれた空間内において、前記フレームよりも前記窓ガラス側に配置される、
ことを特徴とするアンテナユニット。