JP2015008375A - アンテナ内蔵車載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車載装置の画面の視認性や操作性を確保しながら、車載装置と携帯機との間の通信感度を高める。
【解決手段】 画面１４の法線Ｎの方向が乗員の頭部の高さを指向するように車室内に取り付けられた車載装置１１の内部に、乗員が所持する携帯機２３との間で近距離通信するためのアンテナ２１，２２が内蔵される。携帯機２３に対するアンテナ２１，２２の感度が高くなるように、アンテナ２１，２２の向く方向を画面１４の法線Ｎの方向に対して上下方向に角度θだけ傾斜させたので、画面１４を乗員の頭部に向けて視認性や操作性を確保しながら、アンテナ２１，２２の方向を乗員が所持する携帯機２３に向けて送受信感度を高めることができる。しかもアンテナ２１，２２を上下方向に傾斜させたことにより、アンテナ２１，２２を配置するのに必要な上下方向スペースを小さくし、車載装置１１の上下方向寸法を小型化することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画面の法線の方向が乗員の頭部の高さを指向するように車室内に取り付けられた車載装置の内部に、乗員が所持する携帯機との間で近距離無線通信するためのアンテナを内蔵したアンテナ内蔵車載装置に関する。

金属製の筐体のカバーに形成した凹部内にＧＰＳ衛星からの信号を受信するためのアンテナエレメントを固定し、そのアンテナエレメントを樹脂製のレドームで覆ったカーナビゲーション装置において、筐体のカバーをアンテナエレメントのグランド面として利用することで、アンテナエレメントの配線用ケーブルを不要にしたものが、下記特許文献１により公知である。

特開２００５−９１０８２号公報

上記特許文献１に記載されたカーナビゲーション装置は、乗員が所持する携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等の携帯機との間の通信を考慮していない。近年、携帯機の普及に伴い、オーディオ・ビジュアル装置やカーナビゲーション装置として機能する車載装置と携帯機との間で近距離無線通信を行うことが要請されており、その場合に車載装置の画面の視認性や操作性を確保しながら、車載装置と携帯機との間の通信感度を高める必要がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車載装置の画面の視認性や操作性を確保しながら、車載装置と携帯機との間の通信感度を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、画面の法線の方向が乗員の頭部の高さを指向するように車室内に取り付けられた車載装置の内部に、乗員が所持する携帯機との間で近距離無線通信するためのアンテナを内蔵したアンテナ内蔵車載装置であって、前記携帯機に対する前記アンテナの感度が高くなるように、前記アンテナの向く方向を前記画面の法線の方向に対して上下方向に傾斜させたことを特徴とするアンテナ内蔵車載装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記画面の法線の方向に見たときに、前記画面に画像を表示する液晶ユニットと重ならない位置に前記アンテナを取り付けたことを特徴とするアンテナ内蔵車載装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記アンテナは細長い棒状であり、異なる通信規格で通信するための複数の前記アンテナを相互に重ならないように水平な直線上に直列に配置したことを特徴とするアンテナ内蔵車載装置が提案される。

尚、実施の形態のWi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２は本発明のアンテナに対応する。

請求項１の構成によれば、画面の法線の方向が乗員の頭部の高さを指向するように車室内に取り付けられた車載装置の内部に、乗員が所持する携帯機との間で近距離無線通信するためのアンテナが内蔵される。携帯機に対するアンテナの感度が高くなるように、アンテナの向く方向を画面の法線の方向に対して上下方向に傾斜させたので、画面を乗員の頭部に向けて視認性や操作性を確保しながら、アンテナの方向を乗員が所持する携帯機に向けて送受信感度を高めることができる。しかもアンテナを上下方向に傾斜させたことにより、アンテナを配置するのに必要な上下方向スペースを小さくし、車載装置の上下方向寸法を小型化することができる。

また請求項２の構成によれば、画面の法線の方向に見たときに、画面に画像を表示する液晶ユニットと重ならない位置にアンテナを取り付けたので、アンテナが液晶ユニットを遮って視認性を低下させることがなく、しかもアンテナが画面の手前側に突出しないので、車載装置の表面をフラット化して意匠効果を高めることができる。

また請求項３の構成によれば、アンテナは細長い棒状であり、異なる通信規格で通信するための複数のアンテナを相互に重ならないように水平な直線上に直列に配置したので、送受信性能を落とすことなく通信規格の異なる複数の通信を同時に行うことができるだけでなく、複数のアンテナをコンパクトに配置して車載装置を小型化することができる。

車載装置の正面図。 図１の２−２線断面図。 図１の３方向矢視図。 アンテナの作用説明図。

以下、図１〜図４に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、本明細書で、上下方向、左右方向（車幅方向）および前後方向とは、運転席に着座した乗員を基準にして定義される。

図１に示すように、本実施の形態の車載装置１１は、オーディオ・ビジュアル装置やカーナビゲーション装置として用いられるもので、その合成樹脂製のケーシング１２がインストルメントパネル１３に形成した開口部１３ａに嵌め込まれて固定される。ケーシング１２の中央には矩形状の透明樹脂シートよりなる画面１４が設けられており、画面１４の上方のケーシング１２には、ＣＤやＤＶＤを挿入するためのスリット１２ａが形成され、スリット１２ａの左右には、電源をオン／オフするための電源スイッチ１５と、ＣＤやＤＶＤを排出するためのディスク排出スイッチ１６と、画面１４をオフしたり、画面１４の明るさを昼間用および夜間用に切り換えたりするための画面切換スイッチ１７とが設けられる。

車載装置１１の画面１４は、その大部分を占める液晶タッチパネル領域１８と、液晶タッチパネル領域１８の右側に縦長に形成されたソフトウエアスイッチ領域１９とに区画されている。液晶タッチパネル領域１８は、主としてテレビ画像や地図を表示する領域であり、ソフトウエアスイッチ領域１９は主としてソフトウエアスイッチを表示する領域である。

図４に示すように、車載装置１１は、運転席および助手席の乗員が操作可能なように、インストルメントパネル１３の車幅方向中央部に車体後方を向いて装着される。その際に、画面１４の法線Ｎ、つまり画面１４に立てた垂線が側面視で後上方を向くように傾斜して配置される。これにより、画面１４の法線Ｎは側面視で乗員の頭部の高さを指向することになり、運転席および助手席の乗員が画面１４を目視する際の視認性が高められるとともに、乗員が画面１４の液晶タッチパネル領域１８やソフトウエアスイッチ領域１９を操作する際の操作性が高められる。

図２（Ａ）および図３に示すように、車載装置１１のケーシング１２の下部にはWi-Fi （登録商標）アンテナ２１およびBluetooth （登録商標）アンテナ２２が収納される。Wi-Fi およびBluetooth はＳＨＦ帯の電波を用いた近距離無線通信用の通信規格であり、本実施の形態では乗員が所持する携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等の携帯機２３（図４参照）と車載装置１１との間で通信を行い、車載装置１１側から携帯機２３を操作するために利用される。Wi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２は実質的に同一形状のものであり、以下代表としてWi-Fi アンテナ２１について説明する。

Wi-Fi アンテナ２１は金属板をプレス加工により折り曲げたもので、全体として細長い棒状に形成された本体部２１ａを備える。本体部２１ａからワイヤ接続部２１ｂが分岐して該本体部２１ａと平行に延びており、本体部２１ａおよびワイヤ接続部２１ｂ間にワイヤ２４の先端部２４ａが挟持されて結線される。また本体部２１ａには、先端部２４ａの近傍でワイヤ２４を固定するワイヤ保持部２１ｃが形成される。

ケーシング１２の内部には金属製のフレーム２５が配置されており、その下端にWi-Fi アンテナ２１を取り付けるためのステー２６が一体に形成される。断面Ｊ字状に折り曲げられたステー２６の先端に矩形状のアンテナ取付面２６ａが形成されており、このアンテナ取付面２６ａの後面（車体後方を向く面）にWi-Fi アンテナ２１の本体部２１ａが重ね合わされ、２本のボルト２７，２７で締結される。

Bluetooth アンテナ２２は、上述したWi-Fi アンテナ２１と互換可能な同一形状の部品であり、その各部分にはWi-Fi アンテナ２１の添え字と同じ添え字が付されている。

画面１４の裏側（前面側）には液晶パネル２８が配置され、その裏側（前面側）には液晶ユニット２９が配置される。画面１４のうち、法線Ｎ方向に見たときに液晶パネル２８および液晶ユニット２９に重なる部分が液晶画像が表示される領域となり、Wi-Fi アンテナ２１およびBluetooth は液晶パネル２８および液晶ユニット２９の下方の空間に配置される。

即ち、Wi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２は、液晶ユニット２９の下方に沿う水平な直線Ｌ上に、相互に重ならないように直列に配置される（図１参照）。但し、Wi-Fi アンテナ２１に対して、Bluetooth アンテナ２２は上下が反転した状態で固定される。その理由は、Wi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２のワイヤ２４，２４をケーシング１２の左右方向中央部から内部に引き込むためであり、ワイヤ２４，２４の引き込み位置の制約がない場合には、Wi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２を同方向に固定しても良い。

図２（Ａ）および図４から明らかなように、車幅方向に見たとき、Wi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２の感度が最大になる方向Ａ、つまり本体部２１ａ，２２ａの平坦面が向く方向は、画面１４の法線Ｎの方向に対して下向きに角度θだけ傾斜している。画面１４の法線Ｎの方向は後上方に向かって傾斜しているため、Wi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２の感度が最大になる方向Ａは、乗員の頭部よりも下方に胸部あるいは腹部を指向することになる。

乗員は携帯機２３を上着のポケットやズボンのポケットに入れて所持することが多く、また運転席あるいは助手席の間のセンターコンソールに置いたり、カバンやハンドバッグに入れて助手席に置いたりすることもあるが、上記何れの場合であっても携帯機２３は乗員の頭部よりも低い位置にあるため（図４参照）、Wi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２の感度が最大になる方向Ａを画面１４の法線Ｎの方向に対して下向きに傾斜させたことで、携帯機２３に対するWi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２の送受信感度を最大限に高めることができる。

図２（Ａ）の実施の形態および図２（Ｂ）の比較例を参照すると明らかなように、実施の形態ではWi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２を上下方向に傾斜させたことにより、傾斜させない比較例に比べてWi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２の上下方向高さＨを減少させ、それらを配置するのに必要な上下方向スペースを小さくして車載装置１１の上下方向寸法を小型化することができる。

また画面１４の法線Ｎ方向に見たときに、Wi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２を液晶ユニット２９と重ならない位置に取り付けたので（図２（Ａ）参照）、Wi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２が画像を遮って視認性を低下させることがなく、またWi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２が画面１４の手前側に突出しないので、車載装置１１の表面をフラット化して意匠効果を高めることができる。

またWi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２は細長い棒状であり、それらを液晶ユニット２９の下方に沿う水平な直線Ｌ上に相互に重ならないように直列に配置したので（図１参照）、送受信性能を落とすことなく通信規格の異なる複数の通信を同時に行うことができるだけでなく、複数のアンテナをコンパクトに配置して車載装置１１を小型化することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態はWi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２の２個のアンテナを備えているが、アンテナの数は２個に限定されず、１個でも３個以上であっても良い。

また単一のアンテナにWi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２の両方の機能を持たせても良い。

また実施の形態ではWi-Fi アンテナ２１およびBluetooth アンテナ２２を液晶ユニット２９の下縁に沿って配置しているが、それを上縁に沿って配置しても良い。

また本発明の車載機器１１は、オーディオ装置、ビジュアル装置あるいはカーナビゲーション装置等のうち、何れかの機能を有するものであれば良い。

また本発明のアンテナの通信規格は実施の形態のWi-Fi およびBluetooth に限定されるものではない。

また本発明の携帯機は携帯電話、スマートフォン、タブレット端末に限定されるものではない。

１１ 車載装置
１４ 画面
２１ Wi-Fi アンテナ（アンテナ）
２２ Bluetooth アンテナ（アンテナ）
２３ 携帯機
２９ 液晶ユニット
Ｌ 水平な直線
Ｎ 画面の法線

Claims (3)

1. 画面（１４）の法線（Ｎ）の方向が乗員の頭部の高さを指向するように車室内に取り付けられた車載装置（１１）の内部に、乗員が所持する携帯機（２３）との間で近距離無線通信するためのアンテナ（２１，２２）を内蔵したアンテナ内蔵車載装置であって、
   前記携帯機（２３）に対する前記アンテナ（２１，２２）の感度が高くなるように、前記アンテナ（２１，２２）の向く方向を前記画面（１４）の法線（Ｎ）の方向に対して上下方向に傾斜させたことを特徴とするアンテナ内蔵車載装置。
2. 前記画面（１４）の法線（Ｎ）の方向に見たときに、前記画面（１４）に画像を表示する液晶ユニット（２９）と重ならない位置に前記アンテナ（２１，２２）を取り付けたことを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ内蔵車載装置。
3. 前記アンテナ（２１，２２）は細長い棒状であり、異なる通信規格で通信するための複数の前記アンテナ（２１，２２）を相互に重ならないように水平な直線（Ｌ）上に配置したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のアンテナ内蔵車載装置。

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