JP3048483B2

JP3048483B2 - アンテナ一体型受信機及び受信基板

Info

Publication number: JP3048483B2
Application number: JP5021112A
Authority: JP
Inventors: 博畑下; 敏夫長嶋; 旬一高橋; 泰成田中; 志朗堀井; 幸一阿部
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-02-09
Filing date: 1993-02-09
Publication date: 2000-06-05
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: JPH06237188A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、路上側に設置された交
通情報（位置情報、渋滞情報、事故情報等々）の送信機
から電波に乗って送信されてくる、これら交通情報を、
車の側で受信するための車載受信機としての、アンテナ
一体型受信機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近では車載用ナビゲーション受信装置
等多様な情報の受け渡しを行える受信装置が製品化さ
れ、これらを搭載した自動車が増えてきている。こうし
た中で路側に設置した送信機から、位置情報あるいは渋
滞等の交通情報を車側に得る路車間情報システムが実用
化され、インフラの整備が進められている。なお、路車
間情報システムに関連したシステムについては、特開平
１−９２６１１号公報等に示されている。

【０００３】路車間情報システムでは、路上側送信機の
前後７０ｍ程度のスポット的な無線通信領域を路上に間
欠的に形成し、車両が該通信領域内を通過する時に情報
の送受信を行う。受信機はアンテナおよび受信表示部か
ら構成され、車両のルーフトップあるいはリアパーシェ
ル等に設置されたアンテナで受信した信号は、ケーブル
で受信回路部、信号処理部、ディスプレイ等から成る受
信表示部に入力し、必要な情報が表示される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】車載用受信機では、車
両外部に設けたアンテナから、あるいはリアパーシェル
に設置したアンテナから、車両内部に設置した受信機に
ケーブルを介して接続するのが一般的であり、特に車両
購入後に受信機を設置する場合には、車両外部に設けた
アンテナからケーブルをトランクルーム等を介して車内
に引込み、受信機に接続する等、取付け作業が面倒であ
り、特にケーブルを車内で引き回すなど作業も煩雑であ
る。

【０００５】また、車内で使用する受信機に対しては、
車内の限られたスペースで使用することから、受信機の
小形化が強く求められる。さらに、価格に対しても安価
なものが要求されている。

【０００６】本発明は、上述の如き従来の技術的事情に
鑑み、なされたもので、路側に設置した送信機から送信
されてくる交通情報を車側で受信する車載受信機とし
て、車両購入後に設置する場合でも、その取り付け作業
が煩雑でなく、小形で、コストも低廉で、使い勝手にも
富んだアンテナ一体型受信機及びその構成部品としての
アンテナ一体型受信基板を、提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、アンテナと受信機本体間のケーブル接続を無
くしてアンテナと受信機を一体化した構成とするととも
に、車の進行方向に沿った前後および上方向に指向性を
有する平面アンテナを、前記アンテナとして、受信機上
部に水平方向に構成した。

【０００８】さらに、受信機の小形化を図るために、ア
ンテナを基板上に構成するマイクロストリップアンテナ
としてアンテナの小形化を図った。さらに、低価格化に
対応して、受信した信号をＴＶ信号に変換して、既存の
車載テレビ受像機に向け送信する受信機構成とし、受信
した信号は既存の車載受像機で表示可能な方式とした。

【０００９】

【作用】路車間情報システムにおいては、移動体通信で
あるが、情報信号を送信する送信機の路上アンテナは、
路面から７〜８ｍの高さに設置されているので、車両へ
の路上アンテナからの電波の到来方向は、車両が通信エ
リア内に入り送信機に向かっている場合には前方から、
車両が送信機付近にある場合には斜め上方から、車両が
送信機から遠ざかる場合には後方から、になり、また、
周囲に存在する車両や建物、あるいは路面からの反射、
散乱波等の不要波は比較的低い角度の方向や下の方向か
ら来る。

【００１０】そこで、指向性として前後方向および上方
向に指向性を有するアンテナを用いれば路車間情報シス
テムに適応した受信が可能となる。従って、上記指向性
を有するアンテナを、平面アンテナとして、受信機上部
に設け受信機と一体化すれば、従来のようにアンテナと
受信機を接続するケーブルも不要となる所から、ケーブ
ルの損失もなくなり、良好な受信が可能となる。

【００１１】また、上記指向性の平面アンテナはマイク
ロストリップアンテナで構成でき、受信周波数も高いこ
とから小形のアンテナが形成でき、アンテナ一体型の小
形の使い勝手の良い受信機が可能となる。さらに、アン
テナ一体型受信機にＲＦコンバータを設け、該コンバー
タ出力を既存の車載テレビ受像機に送信して情報表示を
行えば、受信機のディスプレイが不要となり、低価格化
が図れる。

【００１２】

【実施例】次に図を参照して本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の一実施例としてのアンテナ一体型
受信機を示す斜視図である。同図において、１はディス
プレイ、２はケースであり、図１には同時に、ケース２
に内蔵されたアンテナ３も点線で示している。

【００１３】図２は、図１に示した実施例の、受信機と
しての回路構成を示したブロック図である。図２に見ら
れるように、受信機はアンテナ３、受信回路部４、信号
処理部５、画像処理部６、ディスプレイ部７から構成さ
れている。

【００１４】アンテナ３で受信した高周波信号は、受信
回路部４で周波数変換および復調を行い、信号処理部５
で復調信号の信号処理を行い、画像処理部６を介してデ
ィスプレイ部７に表示される。通常の移動体通信の電波
が、四方八方あらゆる方向から到来するのに対し、路車
間情報システムでは、受信電波の到来方向が車両進行方
向の前後方向および斜め上方と限られた方向であり、ま
た、建物等からの不要な反射波は下方あるいは横方向と
限られた方向から到来する。

【００１５】そこで、このような路車間情報システムの
電波到来の特殊性を考慮し、図１に示したようにアンテ
ナ３を受信機上部に設け、また、図３に示すように、ア
ンテナ３の指向性がディスプレイ面に対し垂直方向（Ｘ
方向）およびデイスプレイ上部方向（Ｚ方向）にもつも
の、を用い受信性能の向上を図っている。

【００１６】なお、図３は、受信機上部に設けたアンテ
ナ３の、受信機位置を基準とした指向特性を示す特性図
である。即ち受信機のディスプレイ１の面に垂直な方向
をＸ軸として、その左右方向をＹ軸、上下方向をＺ軸、
としたとき、アンテナ３はＸ方向と、Ｚ方向に、それぞ
れ指向性を有するものであることが理解されるであろ
う。

【００１７】さらに、図１から分かるように、アンテナ
と受信機の一体化により、従来のようにアンテナと受信
機を接続するケーブルが無くて済むところから、ケーブ
ルによる損失がなくなり、良好な受信が可能となる。上
記指向性を有し、さらに、受信機の小形化を達成するた
めに、アンテナ３は、図４に示したような誘電体基板上
にマイクロストリップ等で構成したアンテナを採用して
いる。

【００１８】図４は、本発明の受信機で用いるアンテナ
の一例を示した斜視図である。同図において、８は誘電
体基板、９、１０は受信導体、１１は給電点、１２は地
導体であり、ここでは、９および１０の受信導体と、誘
電体基板８、地導体１２で構成される２つのマイクロス
トリップアンテナからなるアンテナを示していおり、ア
ンテナ利得の向上を図っている。また、受信信号は２．
５ＧＨｚ帯の高周波信号であり、アンテナの小形化も容
易である。

【００１９】図５の（ａ）および（ｂ）は、それぞれア
ンテナと受信回路部を一枚基板に形成した一体型基板を
実施例として示す断面図である。即ち、多層基板を用い
て、その一方の面にアンテナの受信導体を配し、他方の
面に回路部品を配した構成である。

【００２０】図５において（ａ）は２層基板、（ｂ）は
３層基板を用いた場合について、それぞれ示しており、
これらの図において、１３、１４は受信導体、１５〜１
７はそれぞれ誘電体基板、１８、１９は地導体、２０は
スルーホールである。受信導体１３、１４、誘電体基板
１５、地導体１８、１９でマイクロストリップアンテナ
を形成し、アンテナ面と回路部品面とをスルーホール２
０で接続する構成であり、アンテナと受信回路部との一
体化により回路の小形化が図れる。

【００２１】図６は、アンテナと受信回路部の回路構成
の一例を示すブロック図であり、図７は、図６に示した
回路の基板上の回路配置例を示す配置図である。

【００２２】図６において、２１はアンテナ、２２は受
信回路部入力、２３はフィルタ回路、２４は高周波増幅
回路、２５はミクサ回路、２６は発振回路、２７はＰＬ
Ｌ回路、２８は中間周波増幅回路、２９は復調回路、３
０は出力端子である。

【００２３】２．５ＧＨｚ帯のディジタル変調された高
周波信号（交通情報）は、アンテナ２１で受信され、受
信回路部入力２２、フィルタ回路２３、高周波増幅回路
２４を介してミクサ回路２５に入力し、発振回路２６か
らミクサ回路２５に入力した発振信号により周波数変換
され、中間周波増幅回路２８を介して復調回路２９に入
力し、復調、ディジタル変換されて出力端子３０より出
力する。このような回路構成の受信回路部のより一層の
小形化を図るためには、図７に示した回路配置が適して
いるが、図７については格別説明の必要はないであろ
う。

【００２４】図８は、本発明の第２の実施例を示す斜視
図である。同図において、１はディスプレイ、３２は受
信部本体、３３はアンテナ受信部である。図８の（ａ）
は、アンテナ受信部３３が信号の受信が可能な姿勢にあ
る場合を示しており、即ちアンテナ受信部３３は、受信
部本体３２から開いた状態にある。図８の（ｂ）は、ア
ンテナ受信部３３が、受信部本体３２に対して閉じた状
態にあり、受信しない場合を示している。

【００２５】このような開閉自在な構成とすることで使
い勝手を向上できる。さらに、アンテナ受信部の形状
を、図１の実施例で示したそれより大きくできるので、
受信感度を良好にでき、また、受信部本体とアンテナ受
信部の開閉角度を任意に変え最良の状態で受信できるよ
うにすることが可能となる。

【００２６】アンテナ受信部３３は、マイクロストリッ
プアンテナ等で構成される平面アンテナ、あるいは平面
アンテナと受信回路部、あるいは平面アンテナと受信回
路部と信号処理部から構成されるが、デザイン、機能等
から自由に決定できる。なお、ここで用いる平面アンテ
ナも、図１に示す第１の実施例で用いたアンテナと同
様、前後方向と上方向に指向性を有するものを使用す
る。

【００２７】図９は、本発明の第３の実施例を示す斜視
図である。同図において、１はディスプレイ、３２は受
信部本体、３４はアンテナ受信部である。図９に示す実
施例は、図８に示す第２の実施例でアンテナ受信部３３
をディスプレイ１の背面側に取り付けたのに対し、アン
テナ受信部３４をディスプレイ１の正面側に取り付け、
ディスプレイ１の面に対して開閉あるいは取外しできる
ように構成しており、アンテナ受信部３４を、ディスプ
レイ１に対する遮光フードやカバーとして使用可能にし
ている。

【００２８】図１０は、本発明の第４の実施例を示す斜
視図である。同図において、１はディスプレイ、３５は
受信部本体、３６はアンテナ受信部である。図１０に示
した実施例は、図１に示した実施例と同様に、アンテナ
を受信機上部に設ける構成としてあるが、アンテナ受信
部３６を、受信部本体３５に対して、例えば破線で示し
た軸Ｇを中心として回転可動可能とし、ディスプレイ１
の方向を変えた場合でも、アンテナ受信部３６の方向を
最適指向性方向に向けることができる構成としている。

【００２９】図１１は、本発明の第５の実施例を示す斜
視図である。図１１に示した実施例は、これまで述べた
諸実施例とは、基本的に構成を異にしている。以下、説
明する。図１１において、本実施例の受信機は、受信部
５０と送信アンテナ５１から構成されている。

【００３０】図１２は、図１１における受信部５０と送
信アンテナ５１により構成される回路を示すブロック図
である。図１２に見られるように、受信部５０は、路車
間通信アンテナ５２、受信回路部５３、信号処理部５
４、ＲＦコンバータ５５から構成され、送信アンテナ５
１はＲＦコンバータ５５に接続されている。

【００３１】図１２において、平面アンテナである路車
間通信アンテナ５２で受信した信号を、受信回路部５
３、信号処理部５４、で復調、信号処理し、ＲＦコンバ
ータ５５でテレビ周波数帯の高周波信号に変調した後、
送信アンテナ５１から放射する。そして、その信号を、
予め車に一般のテレビ受像機として積み込んである車載
テレビ５７のテレビアンテナ５６で受信し、その車載テ
レビ５７で表示するわけである。

【００３２】こうすれば、車載テレビを表示用に利用す
ることができ、交通情報を受信するアンテナ一体型受信
機としては、ディスプレイが不要となるので、その分、
小型化でき、またコストの低減も図れるわけである。こ
の方式の受信機を車載した場合の車のイメージ図を図１
３に示した。

【００３３】図１３において、受信部５０から送信アン
テナ５１により放射されたテレビ周波数帯の信号は、車
載テレビアンテナ５６で受信され、車内の車載テレビ５
７に情報表示される。使用する信号周波数は、テレビの
ＶＨＦ、ＵＨＦ帯のいずれでもよいが、テレビ受信信号
に妨害を与えない、あるいはテレビ受信信号から妨害を
受けない周波数に設定する。図１２のＲＦコンバータ５
５で送信周波数の切り換えを行い、妨害を受けない周波
数設定とすれば良好な受信が可能となる。

【００３４】図１４は、本発明の第６の実施例を示す斜
視図である。同図において、６０はは受信部、６１は送
信部であり、図１４において、点線で示したように受信
部６０の内部には受信用アンテナ６２を、送信部６１の
内部には送信用アンテナ６３を、それぞれ有する。受信
部６０と送信部６１は相対的に回転可動とし、受信用ア
ンテナ６２と送信用アンテナ６３が、それぞれ最適受信
状態となるように向きを変えられる構成になっている。

【００３５】図１５は、本発明の第７の実施例の回路構
成を示すブロック図である。図１５において、図１２に
示した実施例のそれと同様の作用を行うものには、同一
の符号を付してある。

【００３６】図１５に示す実施例が、図１２に示す実施
例と異なるのは、受信部５０に送信アンテナ５１が接続
されていないことで、その代わり、新たにカップラー６
５を設け、ＲＦコンバータ５５の出力信号をケーブルを
介してカップラー入力端子６６に入力し、カップラー出
力端子６７より車載テレビ５７のアンテナ入力端子６９
に入力している。

【００３７】車載テレビアンテナ５６で受信したテレビ
信号は、カップラー入力端子６８に入力し、カップラー
を介して車載テレビ５７に入力される。本方式の受信機
は、車載テレビの近くに設置して用いる場合にはケーブ
ルがじゃまにならず、画面表示もより良好にできる利点
がある。

【００３８】図１６は、図１５に示した実施例の別の使
用態様を示すブロック図である。図１６において、図１
５に示した実施例のそれと同様の作用を行うものには、
同一の符号を付してある。

【００３９】図１６に示した実施例が、図１５に示した
実施例と異なるのは、カップラー６５と車載テレビ５７
の間に、ダイバーシティユニット７０を設けたことであ
る。ダイバーシティユニットについては述べるまでもな
い。

【００４０】車載テレビアンテナ７１はカップラー入力
端子６８に、車載テレビアンテナ７２はダイバーシティ
入力端子７３にそれぞれ接続され、また、カップラー出
力端子６７はダイバーシティ入力端子７４に、ダイバー
シティ出力端子７５は車載テレビ５７のアンテナ入力端
子６９に、それぞれ接続される。本方式では受信部５
０、カップラー６５、ダイバーシティユニット７０で、
これらの機能を有する受信機ユニットを構成しても良
い。

【００４１】図１７は、本発明の第８の実施例である受
信機システムを示した。図１７において、図１２に示し
た実施例のそれと同様の作用を行うものには、同一の符
号を付してある。

【００４２】図１７に示した実施例が、図１２に示した
実施例と異なるのは、図１２の実施例が情報表示に車載
テレビ５７を利用したのに対し、専用のアンテナ７６と
受信表示部７７を用いる点である。このような構成とす
ることで、電波の周波数を妨害の発生しにくいところに
自由に設定できる。この実施例のシステムでは、電波を
使用する場合について示したが電波以外に赤外線等の光
を用いても良い。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、路車間情報信号をアン
テナと一体化した小形の車載受信機で受信でき、使い勝
手の良い受信機を提供できる。また、既存の車載テレビ
を利用することで一段と低価格の受信機を構成できる。
更に、購入車両に後から取り付ける場合に特に好都合な
受信機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示す実施例の回路構成を示すブロック図
である。

【図３】図１の実施例で、受信機上部に設けたアンテナ
の、受信機位置を基準とした指向特性を示す特性図であ
る。

【図４】マイクロストリップアンテナの構成を示す斜視
図である。

【図５】アンテナと受信回路部を一枚基板に形成した一
体型基板を実施例として示す断面図である。

【図６】図５に示す実施例の回路構成を示すブロック図
である。

【図７】図６に示す回路の配置例を示す回路配置図であ
る。

【図８】本発明の第２の実施例を示す斜視図である。

【図９】本発明の第３の実施例を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第４の実施例を示す斜視図である。

【図１１】本発明の第５の実施例を示す斜視図である。

【図１２】本発明の第５の実施例を示すブロック図であ
る。

【図１３】本発明の第５の実施例である受信機の使用態
様の一例を示すイメージ図である。

【図１４】本発明の第６の実施例を示す斜視図である。

【図１５】本発明の第７の実施例を示すブロック図であ
る。

【図１６】本発明の第７の実施例の別の使用態様例を示
すブロック図である。

【図１７】本発明の第８の実施例としての受信機システ
ムを示すブロック図である。

【符号の説明】

１…ディスプレイ、３，２１，５２，６２…アンテナ
（路車間情報受信用）、５１，５６，６３，７１，７２
…アンテナ（テレビ信号受信用）、３３，３６…アンテ
ナ受信部、５０，６０…受信部

フロントページの続き (72)発明者高橋旬一神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者田中泰成茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者堀井志朗茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者阿部幸一茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (56)参考文献特開平４−342316（ＪＰ，Ａ) 特開平５−258200（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 1/08 H04B 1/16 G08G 1/09

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】路側に設置した送信機から送信されてく
る交通情報を車側で受信する車載受信機であって、受信アンテナ、該アンテナを介して受信した受信信号を
復調し信号処理する受信回路、及びディスプレイを受信
機筐体に納めて成り、かつその際、前記アンテナは、平
面アンテナとして、垂直方向に位置するディスプレイ面
に対し、その上側において、ほぼ直角方向に水平に配置
されたことを特徴とするアンテナ一体型受信機。
【請求項２】請求項１に記載のアンテナ一体型受信機
において、前記平面アンテナは、アンテナ平面の前後方
向および上方向に指向性を有し、前記アンテナ平面の前
後方向はディスプレイ面にほぼ垂直な方向であることを
特徴とするアンテナ一体型受信機。
【請求項３】請求項１又は２に記載のアンテナ一体型
受信機において、前記平面アンテナがマイクロストリッ
プアンテナから成ることを特徴とするアンテナ一体型受
信機。
【請求項４】路側に設置した送信機から送信されてく
る交通情報を車側で受信する車載受信機であって、受信アンテナ、該アンテナを介して受信した受信信号を
復調し信号処理する受信回路、及びディスプレイから成
り、前記受信アンテナを構成する平面アンテナ部と、前
記ディスプレイを構成するディスプレイ面部とは、それ
ぞれの面を規定する四辺の中の一辺において互いに結合
され、かつ結合部である該一辺を軸として、相互にほぼ
９０度の範囲内で開閉自在に可動的であることを特徴と
するアンテナ一体型受信機。
【請求項５】請求項４に記載のアンテナ一体型受信機
において、受信機動作中は、前記平面アンテナ部と前記
ディスプレイ面部とは相互にほぼ９０度開いて、平面ア
ンテナ部がディスプレイ面部に対する遮光フードとして
作用し、受信機休止中は、前記平面アンテナ部と前記デ
ィスプレイ面部とは相互に閉じて、平面アンテナ部がデ
ィスプレイ面部のカバーとして作用することを特徴とす
るアンテナ一体型受信機。
【請求項６】請求項４又は５に記載のアンテナ一体型
受信機において、前記平面アンテナ部は、アンテナ平面
の、車進行方向に沿った、前後方向および上方向に指向
性を有することを特徴とするアンテナ一体型受信機。
【請求項７】路側に設置した送信機から送信されてく
る交通情報を車側で受信する車載受信機であって、平面アンテナと、該アンテナを介して受信した受信信号
を復調し信号処理する信号処理部と、該処理部で処理し
た信号を高周波信号に変調するＲＦコンバータ、及び該
ＲＦコンバータの出力信号を車載テレビ受像機に向けて
放射するＴＶアンテナを、受信機筐体に納めて成ること
を特徴とするアンテナ一体型受信機。
【請求項８】請求項７に記載のアンテナ一体型受信機
において、前記平面アンテナは、アンテナ平面の、車進
行方向に沿った、前後方向および上方向に指向性を有す
ることを特徴とするアンテナ一体型受信機。
【請求項９】請求項７又は８に記載のアンテナ一体型
受信機において、少なくとも前記平面アンテナを含む受
信部と、少なくとも前記ＴＶアンテナを含む送信部と、
が相対的に可動であるように配置されたことを特徴とす
るアンテナ一体型受信機。
【請求項１０】請求項７，８又は９に記載のアンテナ
一体型受信機において、前記ＲＦコンバータは、前記Ｔ
Ｖアンテナを介して車載テレビ受像機に向けて放射する
高周波信号の周波数を、少なくとも２周波数の間で、切
り換えることのできるＲＦコンバータから成ることを特
徴とするアンテナ一体型受信機。
【請求項１１】路側に設置した送信機から送信されて
くる交通情報を車側で受信し、ディスプレイに表示する
車載受信機の構成部品としてのアンテナ一体型受信基板
であって、多層基板の内部導体を地導体とし、該内部導体と前記多
層基板の表面上部導体とでマイクロストリップアンテナ
を形成すると共に、前記多層基板の表面下部に受信回路
を面実装部品として取り付けて成り、前記マイクロストリップアンテナは、平面アンテナとし
て、垂直方向に位置するディスプレイ面に対し、その上
側において、ほぼ直角方向に水平に配置されることを特
徴とするアンテナ一体型受信基板。