JP2018113574A - 車両構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のルーフパネルとフロントガラスとの取り付け部分の近傍にアンテナ装置とワイヤハーネスが配置された車両構造において、アンテナ性能の低下を抑制できる技術を提供する。【解決手段】車両構造１において、アンテナ装置１６は、ルーフパネル１０とフロントガラス１４との取り付け部分においてルーフパネル１０の車室内側に取り付けられる。アンテナ装置１６は、ルーフパネル１０と略平行に配置されたアンテナ地板１６１と、アンテナ地板１６１のルーフパネル１０とは反対側に取り付けられた、電波を受信するアンテナ素子部１６２とを有する。アンテナ地板１６１のルーフパネル１０側にワイヤハーネス１８が配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両のルーフパネルとフロントガラスとの取り付け部分の近傍にアンテナ装置が配置された車両構造に関する。

車両のルーフパネルとフロントガラスとの取り付け部分の近傍にアンテナが配置された技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１７１０１９号公報

車両に搭載される電装品に電源や信号を供給するためのワイヤハーネスを、ルーフパネルとフロントガラスとの取り付け部分の近傍に通す場合がある。このようにワイヤハーネスを通す場合、上記技術では、ワイヤハーネスからアンテナに悪影響を与え、アンテナ性能の低下が起こる恐れがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両のルーフパネルとフロントガラスとの取り付け部分の近傍にアンテナ装置とワイヤハーネスが配置された車両構造において、アンテナ性能の低下を抑制できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両構造は、ルーフパネルとフロントガラスとの取り付け部分において前記ルーフパネルの車室内側に取り付けられたアンテナ装置を備える。前記アンテナ装置は、前記ルーフパネルと略平行に配置されたアンテナ地板と、前記アンテナ地板の前記ルーフパネルとは反対側に取り付けられた、電波を受信するアンテナ素子部と、を有する。前記アンテナ地板の前記ルーフパネル側にワイヤハーネスが配置されている。

この態様によると、アンテナ地板のルーフパネル側にワイヤハーネスが配置されているので、ワイヤハーネスから発生する電界は、アンテナ地板によって遮られ、アンテナ素子部側に到達し難くなる。これにより、アンテナ装置が受信する電波に対するワイヤハーネスから発生する電界の影響を低減できる。従って、車両のルーフパネルとフロントガラスとの取り付け部分の近傍にアンテナとワイヤハーネスが配置された車両構造において、アンテナ性能の低下を抑制できる。

前記車両構造は、前記アンテナ装置より車両前方側で前記フロントガラスに取り付けられたカメラをさらに備えてもよい。前記ワイヤハーネスは、前記カメラに電源を供給してもよい。

前記車両構造は、前記アンテナ装置より車両後方側で車室の天井に取り付けられたオーバーヘッドコンソールと、前記オーバーヘッドコンソールに設けられた加飾のためのループ状の導電性部材と、をさらに備えてもよい。前記導電性部材の一部分は、車室内側から視認不可能な位置に設けられていてもよい。

本発明によれば、車両のルーフパネルとフロントガラスとの取り付け部分の近傍にアンテナ装置とワイヤハーネスが配置された車両構造において、アンテナ性能の低下を抑制できる。

一実施形態に係る車両構造の縦断面図である。 図１のオーバーヘッドコンソールの平面図である。 比較例に係るオーバーヘッドコンソールの平面図である。

図１は、一実施形態に係る車両構造１の縦断面図である。図１は、車両幅方向の略中央における断面図である。図１に示すように、車両構造１は、ルーフパネル１０と、ヘッダ１２と、フロントガラス１４と、アンテナ装置１６と、ワイヤハーネス１８と、トリム２０と、カメラ２２と、トリム２４と、インナーミラー２６と、オーバーヘッドコンソール２８と、導電性部材３０と、を備える。以下では、上とは車両上方ＵＰを表し、下とは車両下方ＤＯを表し、前とは車両前方ＦＲを表し、後とは車両後方ＲＥを表す。

ルーフパネル１０は、金属などで構成されて導電性を有する。ヘッダ１２は、金属などで構成されて導電性を有し、車両幅方向にルーフパネル１０に沿って延び、補強部材として機能する。ヘッダ１２の前端部１２ａの上面は、接着材または溶接などによってルーフパネル１０の前端部１０ａの下面に接合されている。

フロントガラス１４の上端部１４ａは、図示を省略した固定部材などを用いてルーフパネル１０の前端部１０ａの上面に取り付けられている。

アンテナ装置１６は、ルーフパネル１０とフロントガラス１４との取り付け部分において、ルーフパネル１０の前端部１０ａの車室内側にヘッダ１２の前端部１２ａを挟んで取り付けられている。

アンテナ装置１６は、アンテナ地板１６１と、アンテナ素子部１６２とを有する。アンテナ地板１６１は、金属などで構成されて導電性を有し、ルーフパネル１０の前端部１０ａおよびヘッダ１２の前端部１２ａと略平行に配置されている。アンテナ地板１６１は、ヘッダ１２の前端部１２ａの下面に取り付けられており、ルーフパネル１０およびヘッダ１２に電気的に接続されている。アンテナ地板１６１は、電気的に接地される。

アンテナ素子部１６２は、金属などで構成されて導電性を有し、アンテナ地板１６１のルーフパネル１０とは反対側、即ち車室内側に取り付けられ、携帯電話または車車間通信などに用いられる電波を送受信する。アンテナ素子部１６２は、アンテナ地板１６１から電気的に絶縁されている。アンテナ素子部１６２の具体的な構成は特に限定されず、１／４λ型のアンテナでもよく、１／４λ型のアンテナに分岐、トラップまたはサブエレメントが付加された１／４λ派生型のアンテナでもよい。

アンテナ地板１６１は、ルーフパネル１０の前端部１０ａの先端およびヘッダ１２の前端部１２ａの先端よりも概ね車両前方ＦＲ側に延びている。そのため、フロントガラス１４とアンテナ地板１６１との間には、空間が形成されている。この空間に、車両に搭載される電装品に電源や信号を供給するためのワイヤハーネス１８が車両幅方向に通っている。つまり、アンテナ地板１６１のルーフパネル１０側にワイヤハーネス１８が配置されている。車両走行時にワイヤハーネス１８が移動して特性がばらつかないよう、ワイヤハーネス１８は、図示しないワイヤハーネスプロテクタなどにより経路が規制されている。

ワイヤハーネス１８は、ルーフパネル１０の車両幅方向の端部に設けられたピラー（図示せず）まで延び、ピラーを通ってシャーシ側に延び、各種ＥＣＵなどに接続される。ワイヤハーネス１８は、アンテナ地板１６１と重ならない部分においては、ルーフパネル１０およびヘッダ１２に取り付けられる。

トリム２０は、樹脂などにより構成され、ルーフパネル１０、ヘッダ１２、アンテナ装置１６およびワイヤハーネス１８を車室内側から覆い、車室の天井を構成している。

カメラ２２は、アンテナ装置１６より車両前方ＦＲ側でフロントガラス１４の車室内側に取り付けられており、車両前方ＦＲを監視する。ワイヤハーネス１８は、図１の断面図の位置とは車両幅方向に異なる位置であってアンテナ地板１６１と重なった位置で分岐して、フロントガラス１４の車室内側の面に沿ってカメラ２２に向かって延びてカメラ２２に接続され、カメラ２２に電源や信号を供給する。カメラ２２は、樹脂などにより構成されたトリム２４で覆われている。

インナーミラー２６は、アンテナ装置１６より車両前方ＦＲ側でフロントガラス１４の車室内側に取り付けられている。

オーバーヘッドコンソール２８は、樹脂などにより構成され、アンテナ装置１６より車両後方ＲＥ側で車室の天井、即ちトリム２０に取り付けられている。

図２は、図１のオーバーヘッドコンソール２８の平面図である。図２は、オーバーヘッドコンソール２８を車室内から車両上方ＵＰに向けて見た図である。図２に示すように、加飾のための略ループ状の導電性部材３０は、オーバーヘッドコンソール２８の縁に設けられている。導電性部材３０は、金属めっきなどにより構成される。導電性部材３０の一部分３０ａは、車室内側から視認不可能な位置に設けられている。この一部分３０ａは、導電性部材３０の車両後方ＲＥ側の車両幅方向に延びる部分である。具体的には、導電性部材３０の一部分３０ａは、オーバーヘッドコンソール２８の内部に設けられている。導電性部材３０は、導電性部材３０の共振周波数がアンテナ素子部１６２で送受信される電波の周波数帯域外になる周長を有する。

次に、車両構造１の作用および効果を説明する。
アンテナ素子部１６２は、車両前方ＦＲの車外から到達する電波を受信すると共に、車外に向けて車両前方ＦＲに電波を送信する。また、電圧が加えられたワイヤハーネス１８には、電界が発生する。ワイヤハーネス１８は、アンテナ素子部１６２が送受信する電波の偏波方向（車両の上下方向）に影響を与え難い必要がある。ここで、アンテナ地板１６１のルーフパネル１０側にワイヤハーネス１８が配置されているので、ワイヤハーネス１８から発生する電界は、アンテナ地板１６１によって遮られ、アンテナ素子部１６２側に到達し難くなる。これにより、アンテナ装置１６が送受信する電波に対するワイヤハーネス１８から発生する電界の影響を低減できる。

従って、車両のルーフパネル１０とフロントガラス１４との取り付け部分の近傍にアンテナ装置１６とワイヤハーネス１８が配置された車両構造１において、アンテナ性能の低下を抑制できる。

また、フロントガラス１４に取り付けられたカメラ２２に電源等を供給するために、ワイヤハーネス１８は、アンテナ地板１６１と重なった位置で分岐してカメラ２２に向かって延びる。そのため、アンテナ装置１６を避けてワイヤハーネス１８を通す必要がない。よって、アンテナ性能の低下を抑制しつつ、ワイヤハーネス１８が通る経路を複雑化させずにカメラ２２に電源等を供給できる。

また、ルーフパネル１０およびヘッダ１２に電気的に接続され、接地されたアンテナ地板１６１が存在することで、アンテナ装置１６の近傍に導電性のヘッダ１２が存在していても、アンテナ利得を制御することができる。

さらに、ワイヤハーネス１８は、アンテナ地板１６１と重ならない部分においては、ルーフパネル１０およびヘッダ１２に取り付けられる。そのため、ワイヤハーネス１８と、ルーフパネル１０およびヘッダ１２との間の容量成分により、ワイヤハーネス１８がトリム２０に取り付けられた場合と比較してワイヤハーネス１８の共振周波数をずらすことができる。よって、ワイヤハーネス１８のうちアンテナ地板１６１と重ならない部分においても、アンテナ装置１６に悪影響をおよぼす不要共振を抑制することができる。

ところで、アンテナ装置１６の周辺に導電性を有する部品が設けられている場合、このような部品の共振により、アンテナ性能が低下する可能性がある。

図３は、比較例に係るオーバーヘッドコンソール２８Ｘの平面図である。比較例では、加飾のための導電性部材３０Ｘは、車両後方ＲＥ側に開口した略Ｕ字状に構成されている。この形状により、導電性部材３０Ｘは独自の意匠性を有している。略Ｕ字状の形状のため、導電性部材３０Ｘは、モノポールの２次モードで共振する。例えば、導電性部材３０Ｘの全体の長さが約３００［ｍｍ］である場合、３００［ｍｍ］＝３／４λとなるため、共振周波数は約７５０［ＭＨｚ］となる。ここで、例えば、周波数帯域が７４０〜９６０［ＭＨｚ］の携帯電話に用いられるアンテナ装置１６を想定する。この場合、導電性部材３０Ｘの共振周波数は、この周波数帯域内に入ってしまう。そのため、アンテナ装置１６から送信される電波の一部が導電性部材３０Ｘに吸収され、アンテナ装置１６の放射効率が低下してしまう。

これに対して本実施形態では、導電性部材３０は、ループ状であるため、ループの１次モードで共振する。例えば、導電性部材３０の周長が約４３０［ｍｍ］である場合、４３０［ｍｍ］＝１λとなるため、共振周波数は、比較例よりも低い約６９０［ＭＨｚ］となる。そのため、この共振周波数は、アンテナ装置１６から送信される電波の周波数帯域外になる。これにより、アンテナ装置１６の放射効率の低下を抑制できる。

また、導電性部材３０の車両後方ＲＥ側の部分３０ａは車室内側から視認不可能な位置に設けられているので、導電性部材３０は、比較例の導電性部材３０Ｘと同様に、車両後方ＲＥ側に開口した略Ｕ字状に視認され、比較例と同様の意匠性を有する。即ち、意匠性を考慮して導電性部材の形状とサイズを設計した後、車室内側から視認不可能な位置に導電性部材を追加することで、意匠性に影響せずに共振周波数を調整することができる。従って、導電性部材３０の意匠性を犠牲にすることなく、アンテナ性能の低下を抑制できる。

以上、実施形態をもとに本発明を説明した。実施形態はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、意匠性を犠牲にしてもよい場合には、図３の略Ｕ字状の導電性部材３０Ｘの一部にスリット構造を設けてもよい。この変形例でも、スリット構造の数やサイズなどを調整して導電性部材３０Ｘの共振周波数を電波の周波数帯域外に調整できるので、アンテナ性能の低下を抑制できる。

１…車両構造、１０…ルーフパネル、１４…フロントガラス、１６…アンテナ装置、１８…ワイヤハーネス、２２…カメラ、２８…オーバーヘッドコンソール、３０…導電性部材、１６１…アンテナ地板、１６２…アンテナ素子部。

Claims (3)

1. ルーフパネルとフロントガラスとの取り付け部分において前記ルーフパネルの車室内側に取り付けられたアンテナ装置を備え、
   前記アンテナ装置は、前記ルーフパネルと略平行に配置されたアンテナ地板と、前記アンテナ地板の前記ルーフパネルとは反対側に取り付けられた、電波を受信するアンテナ素子部と、を有し、
   前記アンテナ地板の前記ルーフパネル側にワイヤハーネスが配置されていることを特徴とする車両構造。
2. 前記アンテナ装置より車両前方側で前記フロントガラスに取り付けられたカメラをさらに備え、
   前記ワイヤハーネスは、前記カメラに電源を供給することを特徴とする請求項１に記載の車両構造。
3. 前記アンテナ装置より車両後方側で車室の天井に取り付けられたオーバーヘッドコンソールと、
   前記オーバーヘッドコンソールに設けられた加飾のためのループ状の導電性部材と、をさらに備え、
   前記導電性部材の一部分は、車室内側から視認不可能な位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両構造。

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