JP3230965B2 - Front end for roadside beacon system - Google Patents

Front end for roadside beacon system

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JP3230965B2
JP3230965B2 JP28592895A JP28592895A JP3230965B2 JP 3230965 B2 JP3230965 B2 JP 3230965B2 JP 28592895 A JP28592895 A JP 28592895A JP 28592895 A JP28592895 A JP 28592895A JP 3230965 B2 JP3230965 B2 JP 3230965B2
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roadside beacon
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は準マイクロ波帯の
電波を用いて道路情報を得る路側ビーコンに用いられる
路側ビーコンシステム用フロントエンドに関し、特に低
仰角方向でも所定の利得を有する路側ビーコンシステム
用フロントエンドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a front end for a roadside beacon system used for a roadside beacon for obtaining road information using radio waves in a quasi-microwave band, and more particularly to a roadside beacon system having a predetermined gain even in a low elevation angle direction. Regarding the front end.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年電波や光を用いた基地局と車載局と
の間で各種データ通信や、車載峡間の通信などさまざま
な通信システムが考えられている。その中で、路側アン
テナから車両に向けて送信された各種データを車載アン
テナで受信する電波ビーコンシステムおよび道路上に設
置された赤外線受発光素子と車載機側に設けられた赤外
線受発光素子の間で各種のデータ通信を行なう光ビーコ
ンシステムの実用化が大いに期待されている。この種の
路側ビーコン方式としては、特公平04−39119号
公報や特公平04−39719号公報に開示されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, various communication systems such as various data communication between a base station and a vehicle-mounted station using radio waves or light and communication between vehicle-mounted valleys have been considered. Among them, a radio wave beacon system that receives various data transmitted from the roadside antenna toward the vehicle with the onboard antenna and between the infrared light emitting / emitting element installed on the road and the infrared light emitting / emitting element provided on the onboard equipment side It is highly expected that an optical beacon system for performing various data communications will be put to practical use. This type of roadside beacon system is disclosed in Japanese Patent Publication No. 04-39119 and Japanese Patent Publication No. 04-39719.

【0003】このような電波ビーコンシステムおよび光
ビーコンシステムの概要について以下に説明する。図6
は光ビーコンシステムおよび電波ビーコンシステムの各
ビーコンと車両との通信がどのように行なわれるかを示
す模式図である。図7を参照して、電波ビーコン61ま
たは光ビーコン62からの信号が走行中の車両63に与
えられる。図から明らかなように、一般に電波ビーコン
61は光ビーコン62より高い位置に取付けられてお
り、その電波到達領域は広い。これに対し、光ビーコン
62の場合は、通信エリアは図に示すように狭くなって
いる。
An outline of such a radio beacon system and an optical beacon system will be described below. FIG.
FIG. 2 is a schematic diagram showing how communication is performed between each beacon of the optical beacon system and the radio beacon system and a vehicle. Referring to FIG. 7, a signal from radio beacon 61 or optical beacon 62 is provided to running vehicle 63. As is apparent from the figure, the radio wave beacon 61 is generally installed at a higher position than the optical beacon 62, and its radio wave reach area is wide. On the other hand, in the case of the optical beacon 62, the communication area is narrow as shown in the figure.

【0004】図7は図6で示したVII方向の矢視図で
ある。図7を参照して、電波ビーコン61は一般に路側
に設けられ、一走行方向にある複数の車線全体をカバー
する。これに対し、光ビーコン62は、各車線の上方に
設けられ、各車線ごとに通信を行なう。
FIG. 7 is a view taken in the direction of the arrow VII shown in FIG. Referring to FIG. 7, a radio beacon 61 is generally provided on the road side and covers the entire plurality of lanes in one traveling direction. On the other hand, the optical beacon 62 is provided above each lane, and performs communication for each lane.

【0005】図6に示す電波ビーコン61の設置場所の
左右で互いに逆走となる領域が形成されている。したが
って、受信側車両63において、この相反転を検出する
ことにより、電波ビーコン61の通過を検出できる。ま
た、相の反転方向を認識することにより、走行方向を識
別することができる。
[0005] On the left and right sides of the installation location of the radio wave beacon 61 shown in FIG. Therefore, the passage of the radio wave beacon 61 can be detected in the receiving vehicle 63 by detecting the phase inversion. The traveling direction can be identified by recognizing the phase inversion direction.

【0006】次にこの電波ビーコン受信機の具体例につ
いて図8を参照して説明する。図8は「ビーコン受信機
の開発」(住友電気,第141号,pp135−14
0,1992)に開示されている電波ビーコン受信機2
02の一例を示す図である。図8を参照して、電波ビー
コン受信機202は、車載アンテナ20と受信回路21
と、車載アンテナ20によって受信された信号受信回路
21に伝達するための同軸ケーブル22とを含む。車載
アンテナ20としては、誘電体基板を用いたマイクロス
トリップアンテナが考えられ、受信回路21はバンドパ
スフィルタや低雑音増幅器、ミキサ、復調器などの電子
回路により構成される。
Next, a specific example of the radio beacon receiver will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows "Development of beacon receiver" (Sumitomo Electric, No. 141, pp. 135-14).
Radio beacon receiver 2 disclosed in US Pat.
FIG. 2 is a diagram showing an example of the example No. 02. Referring to FIG. 8, radio beacon receiver 202 includes in-vehicle antenna 20 and receiving circuit 21.
And a coaxial cable 22 for transmitting the signal received by the on-vehicle antenna 20 to the signal receiving circuit 21. As the on-vehicle antenna 20, a microstrip antenna using a dielectric substrate is considered, and the receiving circuit 21 is configured by an electronic circuit such as a band-pass filter, a low-noise amplifier, a mixer, and a demodulator.

【0007】車載アンテナ20で受信された準マイクロ
波帯信号は数m程度の同軸ケーブル22で受信機23に
導かれる。受信機23に入力された信号は、低雑音増
幅、帯域制限、周波数変換などの処理がなされ、信号内
に含まれる道路情報を復調後車載のディスプレイ(図示
せず)に表示する。
[0007] The quasi-microwave band signal received by the on-vehicle antenna 20 is guided to a receiver 23 by a coaxial cable 22 of about several meters. The signal input to the receiver 23 is subjected to processing such as low-noise amplification, band limitation, and frequency conversion. The road information included in the signal is demodulated and displayed on a display (not shown) mounted on a vehicle.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】この種の従来の受信機
では、プリント基板を用いた平面アンテナが使用され
る。プリント基板を用いた平面アンテナとして一般的な
マイクロストリップアンテナの場合、偏波面に直交する
角度方向の低仰角方向の利得は本質的に低くなる。路側
ビーコンでは送信アンテナが指向性をもつため、最も電
界レベルが低くなるサービスエリア周縁部で受信機から
見た送信機の方向は仰角10°前後の低仰角となる。
In such a conventional receiver, a planar antenna using a printed circuit board is used. In the case of a general microstrip antenna as a planar antenna using a printed circuit board, the gain in the low elevation angle direction in the angle direction orthogonal to the plane of polarization is essentially low. In the roadside beacon, since the transmitting antenna has directivity, the direction of the transmitter viewed from the receiver at the periphery of the service area where the electric field level is lowest has a low elevation angle of about 10 °.

【0009】したがって、受信アンテナの利得が必要と
される低仰角方向で利得が低下する特性になるという問
題点があった。
Therefore, there is a problem that the gain is reduced in a low elevation angle direction where the gain of the receiving antenna is required.

【0010】また、アンテナと受信機の間を同軸ケーブ
ルで伝送するため、同軸ケーブルの伝送ロスによる特性
劣化を生じる問題があった。また、光ビーコンと電波ビ
ーコンを併用する際は、それぞれの方式に対応した受信
機を別個に用意する必要があった。
[0010] In addition, since transmission is performed between the antenna and the receiver using a coaxial cable, there is a problem in that characteristics are deteriorated due to transmission loss of the coaxial cable. In addition, when using an optical beacon and a radio beacon together, it is necessary to separately prepare receivers corresponding to each system.

【0011】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、低仰角方向で利得が低下するこ
とのない路側ビーコンシステム用フロントエンドを提供
することである。この発明の他の目的は伝送ロスによる
特性劣化の生じない路側ビーコンシステム用フロントエ
ンドを提供することである。この発明のさらに他の目的
は光ビーコンと電波ビーコンを併用できるフロントエン
ドを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a front end for a roadside beacon system in which the gain does not decrease in a low elevation angle direction. It is another object of the present invention to provide a front end for a roadside beacon system in which characteristic deterioration due to transmission loss does not occur. Still another object of the present invention is to provide a front end that can use both an optical beacon and a radio beacon.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明に係る、路側に
設けられた電波送信機から送信された道路情報を車両側
で受信する路側ビーコンシステム用フロントエンドは誘
電体基板の表面に導体パターンを有するマイクロストリ
ップアンテナと、誘電体基板を載置する矩形の地導体板
と、マイクロストリップアンテナの中心から車両進行方
向に対して交わる方向に偏位した位置に配置されたマイ
クロストリップアンテナ給電部とを含む。地導体板の長
辺は車両進行方向に対して交わる方向に配置され、マイ
クロストリップアンテナは地導体板中央に配置される。
A front end for a roadside beacon system according to the present invention for receiving road information transmitted from a radio transmitter provided on a roadside on a vehicle side has a conductor pattern formed on a surface of a dielectric substrate. Having a microstrip antenna, a rectangular ground conductor plate on which a dielectric substrate is mounted, and a microstrip antenna feed section disposed at a position deviated from a center of the microstrip antenna in a direction intersecting with a vehicle traveling direction. Including. The long side of the ground conductor plate is arranged in a direction crossing the traveling direction of the vehicle, and the microstrip antenna is arranged at the center of the ground conductor plate.

【0013】導体パターンを形成するパッチの給電点を
矩形地板の長辺方向に偏位させて、矩形地導体板の長辺
方向を車両進行方向に交わる方向に配置する。これによ
り、電波ビーコンで必要とされる低仰角方向の利得を高
くすることができる。
The feeding points of the patches forming the conductor pattern are deviated in the long side direction of the rectangular ground plane, and the long side direction of the rectangular ground plane is arranged in a direction intersecting the vehicle traveling direction. Thereby, the gain in the low elevation angle direction required for the radio beacon can be increased.

【0014】好ましくは地導体板上には低雑音増幅器、
周波数変換器、復調器を含む電子回路が設けられる。周
波数変換器は水晶発振器や帯域通過フィルタを含み、水
晶発振器および帯域通過フィルタはマイクロストリップ
アンテナと同一面上に配置される。
Preferably, a low noise amplifier is provided on the ground conductor plate,
An electronic circuit including a frequency converter and a demodulator is provided. The frequency converter includes a crystal oscillator and a band-pass filter, and the crystal oscillator and the band-pass filter are arranged on the same plane as the microstrip antenna.

【0015】矩形地導体板の板面上に低雑音増幅器、周
波数変換器、復調器を含む電子回路を設け、電子回路の
水晶発振器、帯域通過フィルタなどの高背部品をアンテ
ナと同一面に配置することにより、ロープロファイルで
かつ低損失で、水晶発振器からの不要輻射の影響を受け
にくい小型の路側ビーコンシステム用フロントエンドが
提供できる。
An electronic circuit including a low-noise amplifier, a frequency converter, and a demodulator is provided on the surface of a rectangular ground conductor plate, and tall components such as a crystal oscillator and a band-pass filter of the electronic circuit are arranged on the same surface as the antenna. By doing so, it is possible to provide a small-sized front end for a roadside beacon system that has a low profile and low loss and is not easily affected by unnecessary radiation from a crystal oscillator.

【0016】また、マイクロストリップアンテナの受信
アンテナとしては板状逆Fアンテナを用いるのが好まし
い。このアンテナを用いることにより、小型の路側ビー
コンシステム用フロントエンドが提供できる。
Further, it is preferable to use a plate-shaped inverted F antenna as a receiving antenna of the microstrip antenna. By using this antenna, a small front end for a roadside beacon system can be provided.

【0017】さらに好ましくは、マイクロストリップア
ンテナの支持体および電子回路を含む筺体が合成樹脂で
一体成形される。合成樹脂の表面には導体箔が張られ、
それによってアンテナおよび電子回路のシールドケース
が形成される。
More preferably, the housing including the support of the microstrip antenna and the electronic circuit is integrally formed of synthetic resin. Conductive foil is stretched on the surface of the synthetic resin,
Thereby, a shield case for the antenna and the electronic circuit is formed.

【0018】アンテナ支持体および電子回路の筺体を合
成樹脂で一体成形し、合成樹脂の表面に導体箔を設ける
ことにより、アンテナおよび電子回路のシールドケース
を形成する。
The antenna support and the housing of the electronic circuit are integrally formed of synthetic resin, and a conductor foil is provided on the surface of the synthetic resin to form a shield case for the antenna and the electronic circuit.

【0019】さらに好ましくは、路側ビーコンシステム
用フロントエンドは光信号を受発光する受光手段および
発光手段を含む。シールドケースまたはマイクロストリ
ップアンテナの一部が光の集中および反射をする機能を
有し、それによって光ビーコンシステム用フロントエン
ドが路側ビーコンシステム用フロントエンドと一体化さ
れる。路側ビーコンシステム用フロントエンドに受発光
手段を設け、光の集中および反射を行なうようにシール
ドケース等を構成することによって簡単に光ビーコンシ
ステム用フロントエンドと路側ビーコンシステム用フロ
ントエンドを一体化できる。
[0019] More preferably, the front end for the roadside beacon system includes light receiving means for receiving and emitting light signals and light emitting means. Part of the shield case or the microstrip antenna has a function of concentrating and reflecting light, whereby the optical beacon system front end is integrated with the roadside beacon system front end. By providing a light receiving / emitting means at the front end for the roadside beacon system and configuring a shield case or the like so as to concentrate and reflect light, the front end for the optical beacon system and the front end for the roadside beacon system can be easily integrated.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1はこの発明に係る路側ビーコ
ンシステム(以下「路側ビーコン」と略す)用フロント
エンドの第1実施の形態を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a front end for a roadside beacon system (hereinafter abbreviated as “roadside beacon”) according to the present invention.

【0021】図1を参照して、この発明に係る路側ビー
コン用フロントエンド31は、マイクロストリップアン
テナ32と、マイクロストリップアンテナ32を保持す
る矩形地導体板(以下「矩形地板」と略す)3と、矩形
地板3上に設けられた電子回路5a,5bとを含む。
Referring to FIG. 1, a road-side beacon front end 31 according to the present invention includes a microstrip antenna 32, a rectangular ground conductor plate (hereinafter abbreviated as "rectangular ground plate") 3 for holding microstrip antenna 32, and And electronic circuits 5a and 5b provided on the rectangular ground plate 3.

【0022】電子回路5aは、誘電体フィルタ7や低雑
音増幅IC8を含み、シールドケース4aでカバーされ
ている。また、電子回路5bは水晶発振器9を含み、シ
ールドケース4bでカバーされている。電子回路5bに
は受信信号を伝達する同軸ケーブル6が接続されてい
る。
The electronic circuit 5a includes a dielectric filter 7 and a low-noise amplifier IC 8, and is covered by a shield case 4a. The electronic circuit 5b includes the crystal oscillator 9 and is covered by the shield case 4b. A coaxial cable 6 for transmitting a received signal is connected to the electronic circuit 5b.

【0023】マイクロストリップアンテナ32は、誘電
体基板1と、誘電体基板1の上に設けられた導体パター
ンを有する導体パッチ2とを含み、導体パッチ2上の中
心点10から一方方向へ偏位した給電点11で給電が行
なわれる。
The microstrip antenna 32 includes a dielectric substrate 1 and a conductor patch 2 having a conductor pattern provided on the dielectric substrate 1, and is deflected in one direction from a center point 10 on the conductor patch 2. Power is supplied at the supplied power supply point 11.

【0024】マイクロストリップアンテナ32の導体パ
ッチ2の形状は円形、方形、矩形等が考えられ、基本モ
ードで励振されるタイプがよく利用される。この実施の
形態においても、同様の導体パッチが使用される。
The shape of the conductor patch 2 of the microstrip antenna 32 may be a circle, a square, a rectangle, or the like, and a type that is excited in the fundamental mode is often used. In this embodiment, a similar conductor patch is used.

【0025】給電点11を導体パッチ2の中心10から
偏位させて給電する場合、給電点11から中心10を含
む方向に電流が流れ、基本モードが励振される。アンテ
ナ指向性としては、電流を含む面に対して電界面指向
性、それに直交する面内に磁界面指向性が得られ、磁界
面指向性が車両進行方向の指向性となるように設置され
る。
When the power is supplied while the power supply point 11 is deviated from the center 10 of the conductor patch 2, a current flows from the power supply point 11 in a direction including the center 10, and the fundamental mode is excited. As the antenna directivity, the electric field plane directivity is obtained with respect to the plane including the current, and the magnetic field plane directivity is obtained in a plane perpendicular to the electric field plane, and the antenna is installed so that the magnetic field plane direction becomes the directivity in the vehicle traveling direction. .

【0026】導体パッチ2で受信した信号は、シールド
ケース4a〜4c内部の電子回路5a、5bおよび裏面
の電子回路(図示せず)に導かれる。受信信号は誘電体
フィルタ7、低雑音増幅IC8等に導かれる。電子回路
5a,5bなどに設けられる回路は、帯域制限、低雑音
増幅、周波数変換等の機能ブロックからなる。これら機
能ブロックにより、帯域制限や低雑音増幅などの処理が
なされ、水晶発振器9などで構成される局部発振器の信
号と混合されてケーブルによる損失が少ない中間周波数
に周波数変換され、同軸ケーブル6に導かれる。その
後、図示のない復調器に入力され、道路情報が復調され
る。
The signal received by the conductor patch 2 is guided to electronic circuits 5a and 5b inside the shield cases 4a to 4c and an electronic circuit (not shown) on the back surface. The received signal is guided to the dielectric filter 7, the low noise amplifier IC 8, and the like. The circuits provided in the electronic circuits 5a and 5b and the like are composed of functional blocks for band limitation, low noise amplification, frequency conversion and the like. With these functional blocks, processing such as band limiting and low noise amplification is performed, mixed with the signal of a local oscillator composed of a crystal oscillator 9 and the like, frequency-converted to an intermediate frequency with little cable loss, and transmitted to the coaxial cable 6. I will Thereafter, the data is input to a demodulator (not shown), and the road information is demodulated.

【0027】マイクロストリップアンテナ32の指向性
は地板により変化する。このため、誘電体基板1の大き
さは、導体パッチ2が構成できる大きさがあれば十分で
あり、材料コストを考えると大きさは小さい方が好まし
い。具体的には、導体パッチ2の最小寸法は15mm程
度であり、そのときの誘電体基板1の寸法は20mm程
度になる。このように、マイクロストリップアンテナを
形成する誘電体基板は導体パッチ2が形成できる最小の
寸法とし、誘電体基板1は矩形地板3の中央に配置する
ことにより、高価な誘電体基板の面積を最小に保ちつつ
矩形地板3の短辺方向の指向性を広くできる。
The directivity of the microstrip antenna 32 changes depending on the ground plane. For this reason, it is sufficient for the size of the dielectric substrate 1 to be large enough to form the conductor patch 2, and it is preferable that the size is small in consideration of the material cost. Specifically, the minimum size of the conductor patch 2 is about 15 mm, and the size of the dielectric substrate 1 at that time is about 20 mm. As described above, the dielectric substrate forming the microstrip antenna has a minimum size in which the conductor patch 2 can be formed, and the dielectric substrate 1 is disposed at the center of the rectangular ground plate 3 so that the area of the expensive dielectric substrate is minimized. , The directivity in the short side direction of the rectangular ground plate 3 can be widened.

【0028】また、マイクロストリップアンテナが無限
地板上に設置されているとみなせるような一般的な場
合、磁界面内指向性はアンテナ正面を0度として図2中
アで示す指向性となる。
In a general case where the microstrip antenna can be regarded as being installed on an infinite ground plane, the directivity in the magnetic field plane is the directivity shown in FIG.

【0029】電波ビーコンでは、図2中のθの値が約8
0度以下の部分から電波が到来する。したがって、その
部分の利得がなるべく高いことが受信性能上望まれる。
In the radio beacon, the value of θ in FIG.
A radio wave arrives from a portion of 0 degrees or less. Therefore, it is desired from the viewpoint of reception performance that the gain of that portion be as high as possible.

【0030】本実施形態のように、矩形地板3の大きさ
が有限の場合は、矩形地板3の内からの回折により指向
性が変化する。地板3を磁界面に平行な辺が短辺で直交
する辺が長辺である矩形形状にすると、磁界面指向性は
第2図中イで示す指向性となり、低仰角領域、すなわち
第2図中θが大きな値の部分の利得が高くなる。長辺と
短辺の比が大きいほど利得の増加量は大きくなり、長辺
と短辺の比が4対3以上のとき、θ≒80°で利得の増
加量が約10dB以上得られる。
When the size of the rectangular ground plate 3 is finite as in this embodiment, the directivity changes due to diffraction from inside the rectangular ground plate 3. When the base plate 3 is formed in a rectangular shape in which a side parallel to the magnetic field surface is a short side and a side orthogonal to the long side is a long side, the magnetic field surface directivity becomes the directivity shown in FIG. The gain in the portion where the medium θ is large increases. The larger the ratio of the long side to the short side, the larger the gain increase. When the ratio of the long side to the short side is 4/3 or more, the gain increase is about 10 dB or more at θ ≒ 80 °.

【0031】矩形地板3に対する誘電体基板1の位置
は、長辺方向の中央に配置する方が電界面指向性が対称
になるので好ましい。また短辺方向に対する設置位置に
より磁界面指向性が変化するので、偏った位置に配置す
ることにより指向性を所望の方向、たとえば車の進行方
向であるフロントウィンドウの方向に向けられる。ま
た、同軸ケーブル6を引出す位置は、長辺方向の中央付
近に配置することが電界面指向性の対称性を保つ上で望
ましい。
The position of the dielectric substrate 1 with respect to the rectangular ground plate 3 is preferably located at the center in the long side direction since the directivity of the electric field surface becomes symmetric. Further, since the magnetic field plane directivity changes depending on the installation position with respect to the short side direction, the directivity can be directed to a desired direction, for example, the direction of the front window, which is the traveling direction of the vehicle, by arranging the magnetic field plane at a biased position. Further, it is desirable that the position where the coaxial cable 6 is pulled out is arranged near the center in the long side direction in order to maintain the symmetry of the electric field plane directivity.

【0032】矩形地板3上に電子回路5a,5bが収容
されるシールドケース4a,4bが設けられてもアンテ
ナ指向性にはほとんど変化がない。アンテナ近傍に低雑
音増幅器、帯域通過フィルタなどを配置することにより
給電線の長さを短くすることができ、給電線による損失
を小さくすることができるので受信性能を上げることが
できる。
Even if the shield cases 4a and 4b for accommodating the electronic circuits 5a and 5b are provided on the rectangular base plate 3, the antenna directivity hardly changes. By arranging a low-noise amplifier, a band-pass filter, and the like near the antenna, the length of the feed line can be shortened, and the loss due to the feed line can be reduced, so that the reception performance can be improved.

【0033】電子回路5a,5bは、トランジスタ、抵
抗、コンデンサ、ICなどの表面装着(SMT)部品で
高さ1〜2mm程度の低背部品と、誘電体フィルタ7、
水晶発振器9などの高さ4〜5mm以上の高背部品から
なる。また、誘電体基板1は3mm以上の基板厚のもの
が使用される。したがって高背部品をアンテナと同一面
に配置し、SMT部品をアンテナ裏面に配置することに
より、アンテナと電子回路を一体化することによるフロ
ントエンドの厚さの増加を最小限に抑えることができ
る。
The electronic circuits 5a and 5b are surface mount (SMT) parts such as transistors, resistors, capacitors, and ICs, and are low-profile parts having a height of about 1 to 2 mm;
It is made of a high-tall component such as a crystal oscillator 9 having a height of 4 to 5 mm or more. The dielectric substrate 1 has a substrate thickness of 3 mm or more. Therefore, by arranging the tall component on the same surface as the antenna and arranging the SMT component on the back surface of the antenna, it is possible to minimize an increase in the thickness of the front end caused by integrating the antenna and the electronic circuit.

【0034】また、水晶発振器9を矩形地板3の表面の
電子回路5bに配置し、低雑音増幅IC8を矩形地板3
の裏面の電子回路に配置することにより、水晶発振器9
などの高次発振信号等の不要輻射の影響を受けにくくす
ることができる。
Further, the crystal oscillator 9 is arranged in the electronic circuit 5b on the surface of the rectangular base plate 3, and the low-noise amplifier IC 8 is connected to the rectangular base plate 3.
Is arranged in the electronic circuit on the back surface of the crystal oscillator 9.
, Etc., can be made less susceptible to unnecessary radiation such as higher-order oscillation signals.

【0035】図3はこの発明の第2の実施形態に係る路
側ビーコン用フロントエンド33の構成を示す図であ
る。図4は図3に示した路側ビーコン用フロントエンド
33を反対側から見た図で、アンテナとして板状逆Fア
ンテナを用いた例である。第2実施形態に係る路側ビー
コン用フロントエンド33は第1実施形態に係る路側ビ
ーコン用フロントエンド31と基本的に同一であるの
で、同一部分に同一符号を付して重複する記載を省略す
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a roadside beacon front end 33 according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view of the road-side beacon front end 33 shown in FIG. 3 as viewed from the opposite side, in which a plate-shaped inverted-F antenna is used as an antenna. Since the road-side beacon front end 33 according to the second embodiment is basically the same as the road-side beacon front end 31 according to the first embodiment, the same portions will be denoted by the same reference numerals and redundant description will be omitted.

【0036】図3および図4を参照して、路側ビーコン
用フロントエンド33は樹脂筺体12と、樹脂筺体12
の上に設けられた導体パターン14、シールドケース1
5および短絡用スルーホール13からなる。シールドケ
ース15は、アンテナの地板として動作する一方、電子
回路5a,5bを収容するケースとなる。短絡用スルー
ホール13はシールドケース15と導体パターン14を
短絡するための導体スルーホールである。導体パターン
14において短絡用スルーホール13が設けられた辺と
対向する辺の間の距離は使用波長λに対して約λ/4の
寸法にされる。
Referring to FIG. 3 and FIG. 4, the road-side beacon front end 33 includes a resin housing 12 and a resin housing 12.
Conductor pattern 14 provided on the shield case 1
5 and a short-circuit through hole 13. The shield case 15 operates as a ground plane of the antenna and serves as a case for housing the electronic circuits 5a and 5b. The short-circuit through hole 13 is a conductor through hole for short-circuiting the shield case 15 and the conductor pattern 14. In the conductor pattern 14, the distance between the side where the short-circuiting through hole 13 is provided and the side opposite to the side is approximately λ / 4 with respect to the wavelength λ to be used.

【0037】樹脂筺体12は、導体パターン14、シー
ルドケース15、短絡用スルーホール13を一定間隔に
保持する。導体パターン14、シールドケース15は樹
脂筺体12に銅などの金属めっきを施し、形成された銅
箔をエッチングなどを行なうことによりパターン形成す
るという、人手があまり介在しない量産に適した方法で
製作される。パターン形成はこの他に樹脂筺体12の一
部にアディティブ法により導体箔を形成する方法があ
る。
The resin housing 12 holds the conductor pattern 14, the shield case 15, and the short-circuiting through hole 13 at regular intervals. The conductor pattern 14 and the shield case 15 are manufactured by applying a metal plating such as copper to the resin housing 12 and forming a pattern by etching the formed copper foil or the like. You. In addition to the pattern formation, there is a method of forming a conductive foil on a part of the resin housing 12 by an additive method.

【0038】板状逆Fアンテナの指向性はマイクロスト
リップアンテナとほぼ同じで、給電点11から短絡用ス
ルーホール13が設けられた辺に対して引いた垂線と平
行な面内が電界面指向性、垂線に垂直な面内が磁界面指
向性となる。シールドケース15の形状を磁界面に平行
な辺が短辺で直交する辺が長辺である矩形形状にする
と、磁界面指向性の低仰角領域の利得がマイクロストリ
ップアンテナと同様に高くなる。アンテナの受信信号は
給電点11から取出される。
The directivity of the plate-shaped inverted-F antenna is almost the same as that of the microstrip antenna, and the plane parallel to the perpendicular drawn from the feed point 11 to the side where the short-circuit through hole 13 is provided is the electric field plane directivity. , The plane perpendicular to the perpendicular line becomes the magnetic field plane directivity. When the shape of the shield case 15 is a rectangular shape in which a side parallel to the magnetic field surface is a short side and a side perpendicular to the magnetic field surface is a long side, the gain of the magnetic field plane directivity in a low elevation angle region is increased similarly to the microstrip antenna. The reception signal of the antenna is taken out from the feeding point 11.

【0039】図5はこの発明の第3実施形態に係る路側
ビーコン用フロントエンドを示す図であり、電波ビーコ
ンと光ビーコンの受信機を一体化したものである。第3
実施形態においても、フロントエンド35は第1および
第2実施形態の路側ビーコン用フロントエンド31、3
3と基本的に同じであるので、同一部に同一符号を付し
てその説明は省略する。図5を参照して、第3実施形態
に係るフロントエンド35は、短絡地板3と、短絡地板
3の上に設けられた導体パッチ2を有する誘電体基板1
と、シールドケース4a〜4cと、光ビーコンの発光素
子であるIRED(赤外発光ダイオード)16とを含
む。
FIG. 5 is a view showing a road-side beacon front end according to a third embodiment of the present invention, in which a radio beacon and an optical beacon receiver are integrated. Third
Also in the embodiment, the front end 35 is the road-side beacon front ends 31, 3 of the first and second embodiments.
3 is basically the same as that of FIG. Referring to FIG. 5, front end 35 according to the third embodiment is a dielectric substrate 1 having a short-circuited ground plate 3 and a conductor patch 2 provided on short-circuited ground plate 3.
, Shield cases 4a to 4c, and an IRED (infrared light emitting diode) 16 which is a light emitting element of an optical beacon.

【0040】光ビーコンシステムでは波長が850nm
程度の近赤外線が情報の送受信に用いられる。第3実施
形態においては、シールドケース4a,4b、導体パッ
チ2としては赤外光の反射率が高い金属材料が用いら
れ、図5中矢印で示すようにIRED16からシールド
ケース4a,4bおよび導体パッチ2の方向へ到来する
赤外線が反射されて正面に放射されるようにシールドケ
ース4a,4bおよび導体パッチ2の上面が傾斜構造ま
たは曲面構造となっている。これにより、IRED16
の放射光を効率的に通信に利用することができる。ま
た、IRED16の代わりにフォトダイオードなどの受
光素子を配置し、効率的に送信光を受信することも可能
である。
In the optical beacon system, the wavelength is 850 nm.
Near infrared rays are used for transmitting and receiving information. In the third embodiment, a metal material having a high reflectance of infrared light is used for the shield cases 4a and 4b and the conductor patch 2, and as shown by arrows in FIG. The upper surfaces of the shield cases 4a and 4b and the conductor patch 2 have an inclined structure or a curved surface structure so that infrared rays arriving in the direction 2 are reflected and emitted to the front. Thereby, IRED16
Can be efficiently used for communication. Further, it is possible to arrange a light receiving element such as a photodiode in place of the IRED 16 to efficiently receive the transmission light.

【0041】[0041]

【発明の効果】請求項1に係る路側ビーコンシステム用
フロントエンドにおいては、導体パターンを形成するパ
ッチの給電点を矩形地板の長辺方向に偏位させて、矩形
地導体板の長辺方向を車両進行方向に交わる方向に配置
する。これにより、電波ビーコンで必要とされる低仰角
方向の利得を高くすることができる。その結果、低仰角
方向の利得が低下することのない路側ビーコンシステム
用フロントエンドが提供できる。
In the front end for the roadside beacon system according to the first aspect, the feeding point of the patch forming the conductor pattern is deviated in the long side direction of the rectangular ground plane, and the long side direction of the rectangular ground plane is changed. It is arranged in a direction that intersects with the vehicle traveling direction. Thereby, the gain in the low elevation angle direction required for the radio beacon can be increased. As a result, a front end for a roadside beacon system without lowering the gain in the low elevation angle direction can be provided.

【0042】請求項2に係る路側ビーコンシステム用フ
ロントエンドは、矩形地導体板の板面上に低雑音増幅
器、周波数変換器、復調器を含む電子回路を設け、電子
回路の水晶発振器、帯域通過フィルタなどの高背部品を
アンテナと同一面に配置する。その結果、ロープロファ
イルでかつ低損失で、水晶発振器からの不要輻射の影響
を受けにくい小型の路側ビーコンシステム用フロントエ
ンドが提供できる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a roadside beacon system front end provided with an electronic circuit including a low-noise amplifier, a frequency converter, and a demodulator on the surface of a rectangular ground conductor plate. Place tall components such as filters on the same plane as the antenna. As a result, it is possible to provide a small-sized front end for a roadside beacon system which has a low profile and low loss and is hardly affected by unnecessary radiation from a crystal oscillator.

【0043】請求項3に係る路側ビーコンシステム用フ
ロントエンドは、板状逆Fアンテナを用いるため、小型
にできる。
The front end for the roadside beacon system according to the third aspect uses a plate-shaped inverted F antenna, so that the front end can be downsized.

【0044】請求項4に係る路側ビーコンシステム用フ
ロントエンドにおいては、アンテナ支持体および電子回
路の筺体を合成樹脂で一体成形し、合成樹脂の表面に導
体箔を設け、アンテナおよび電子回路のシールドケース
を形成することにより組立工数が少ない、量産に適した
構造の路側ビーコンシステム用フロントエンドが提供で
きる。
In the front end for a roadside beacon system according to a fourth aspect, the antenna support and the housing of the electronic circuit are integrally formed of synthetic resin, a conductor foil is provided on the surface of the synthetic resin, and a shield case for the antenna and the electronic circuit. By forming the front end, it is possible to provide a roadside beacon system front end having a structure suitable for mass production with a small number of assembling steps.

【0045】請求項5に係る路側ビーコンシステム用フ
ロントエンドにおいては、フロントエンドに受発光手段
を設け、光の集中および反射を行なうようにシールドケ
ース等を構成する。したがって、簡単に光ビーコンシス
テム用フロントエンドと路側ビーコンシステム用フロン
トエンドとが一体化できるため、単一のフロントエンド
で光ビーコンシステムと電波ビーコンシステムに対応で
きる。
In the front end for the roadside beacon system according to the fifth aspect, a light receiving / emitting means is provided on the front end, and a shield case or the like is formed so as to concentrate and reflect light. Therefore, since the front end for the optical beacon system and the front end for the roadside beacon system can be easily integrated, a single front end can support the optical beacon system and the radio beacon system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1実施形態に係る路側ビーコン用
フロントエンドの模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a roadside beacon front end according to a first embodiment of the present invention.

【図2】路側ビーコン用フロントエンドの指向性を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the directivity of a road-side beacon front end.

【図3】第2実施形態に係る路側ビーコン用フロントエ
ンドの構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a road-side beacon front end according to a second embodiment.

【図4】第2実施形態に係る路側ビーコン用フロントエ
ンドの構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a roadside beacon front end according to a second embodiment.

【図5】第3実施形態に係るフロントエンドの構成を示
す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of a front end according to a third embodiment.

【図6】ビーコンシステムの概要を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an outline of a beacon system.

【図7】ビーコンシステムの概要を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing an outline of a beacon system.

【図8】従来の電波ビーコン受信機を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional radio beacon receiver.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 誘電体基板 2 導体パッチ 3 矩形地板 4 シールドケース 5 電子回路 6 同軸ケーブル 7 誘電体フィルタ 8 低雑音増幅IC 9 水晶発振器 10 導体パッチの中心 11 給電点 31,33 路側ビーコン用フロントエンド 32 マイクロストリップアンテナ 35 フロントエンド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dielectric substrate 2 Conductor patch 3 Rectangular ground plane 4 Shield case 5 Electronic circuit 6 Coaxial cable 7 Dielectric filter 8 Low-noise amplification IC 9 Crystal oscillator 10 Center of conductor patch 11 Feeding point 31, 33 Front end for roadside beacon 32 Microstrip Antenna 35 Front end

フロントページの続き (72)発明者 宮川 泰 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−136199(JP,A) 特開 昭58−104504(JP,A) 特開 昭54−139359(JP,A) 特開 平6−45824(JP,A) 特開 平1−245705(JP,A) 特開 平6−260949(JP,A) 特開 平6−152236(JP,A) 特開 平7−273535(JP,A) 特開 平4−115185(JP,A) 特開 平6−252630(JP,A) 特開 平7−221535(JP,A) 実開 平7−29918(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 13/08 G01S 1/68 G08G 1/0968 H01Q 1/32 H01Q 9/36 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (72) Inventor Yasushi Miyakawa 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (56) References JP-A-63-136199 (JP, A) JP-A-58-104504 (JP) JP-A-54-139359 (JP, A) JP-A-6-45824 (JP, A) JP-A-1-245705 (JP, A) JP-A-6-260949 (JP, A) JP-A-7-273535 (JP, A) JP-A-4-115185 (JP, A) JP-A-6-252630 (JP, A) JP-A-7-221535 (JP, A) A) Jikatsu Hei 7-29918 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01Q 13/08 G01S 1/68 G08G 1/0968 H01Q 1/32 H01Q 9/36 JICST File (JOIS)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 路側に設けられた電波送信機から送信さ
れた道路情報を、車両側で受信する路側ビーコンシステ
ム用フロントエンドであって、 誘電体基板の表面に導体パターンを有するマイクロスト
リップアンテナと、 前記誘電体基板を載置する矩形の地導体板とを含み、 前記マイクロストリップアンテナの中心から車両進行方
向に対して交わる方向に偏位した位置に配置された前記
マイクロストリップアンテナの給電部とを含み、 前記地導体板の長辺は車両進行方向に対して交わる方向
に配置され、 前記マイクロストリップアンテナは、前記地導体板中央
に配置される、路側ビーコンシステム用フロントエン
ド。
1. A front end for a roadside beacon system which receives road information transmitted from a radio transmitter provided on a roadside on a vehicle side, comprising: a microstrip antenna having a conductor pattern on a surface of a dielectric substrate; A rectangular ground conductor plate on which the dielectric substrate is mounted, and a feeder of the microstrip antenna disposed at a position deviated from a center of the microstrip antenna in a direction crossing a vehicle traveling direction. A long side of the ground conductor plate is disposed in a direction intersecting with a traveling direction of the vehicle, and the microstrip antenna is disposed at the center of the ground conductor plate.
【請求項2】 前記地導体板はその上に設けられた低雑
音増幅器、周波数変換器および復調器を含む電子回路を
含み、 前記周波数変換器は水晶発振器および帯域通過フィルタ
を含み、 前記水晶発振器および帯域通過フィルタは前記マイクロ
ストリップアンテナと同一面に設けられる、請求項1記
載の路側ビーコンシステム用フロントエンド。
2. The ground conductor plate includes an electronic circuit including a low noise amplifier, a frequency converter, and a demodulator provided thereon, the frequency converter includes a crystal oscillator and a band-pass filter, and the crystal oscillator The front end for a roadside beacon system according to claim 1, wherein a bandpass filter and a bandpass filter are provided on the same surface as the microstrip antenna.
【請求項3】 前記マイクロストリップアンテナの受信
アンテナは、板状逆Fアンテナである、請求項2記載の
路側ビーコンシステム用フロントエンド。
3. The front end for a roadside beacon system according to claim 2, wherein the receiving antenna of the microstrip antenna is a plate-shaped inverted-F antenna.
【請求項4】 前記マイクロストリップアンテナの支持
体および前記電子回路を含む筺体を合成樹脂で一体成形
し、前記合成樹脂の表面の導体箔により、前記マイクロ
ストリップアンテナおよび前記電子回路のシールドケー
スが形成される、請求項1ないし3のいずれかに記載の
路側ビーコンシステム用フロントエンド。
4. The microstrip antenna and a housing including the electronic circuit are integrally formed of synthetic resin, and a conductive foil on the surface of the synthetic resin forms a shield case for the microstrip antenna and the electronic circuit. The front end for a roadside beacon system according to claim 1, wherein:
【請求項5】 光信号を受発光する受光手段および発光
手段をさらに含み、 前記シールドケースまたは前記マイクロストリップアン
テナの一部が光を集中および反射する機能を有し、それ
によって光ビーコン用フロントエンドと一体化したこと
を特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の路
側ビーコンシステム用フロントエンド。
5. A light receiving and receiving means for receiving and emitting an optical signal, wherein said shield case or a part of said microstrip antenna has a function of concentrating and reflecting light, whereby a front end for an optical beacon is provided. The front end for a roadside beacon system according to any one of claims 1 to 4, wherein the front end is integrated with a roadside beacon system.
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