JP3954893B2 - アンテナ装置及び車両用ドアミラー - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,複数の信号源からの信号を受信可能とするアンテナ手段を複合化したアンテナ装置に関する。また,このアンテナ装置を用いた,車両用ドアミラーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年,車両等の移動体にも情報関連機器が搭載されはじめた。例えば,道路交通情報通信システム(VICS:Vehicle Information and Communication System 以下VICSと呼ぶ)が実用化されている。VICSにおいては,通常のFM放送に交通情報データ等を多重化して情報を送出するFM多重方式,高速道路に設置された路上機から情報を送出する電波ビーコン方式,一般道の交差点付近に配置された路上機から情報を送出する光ビーコン方式がある。従来この電波ビーコン方式と光ビーコン方式においては,受信用アンテナは一般的に,車両等のダッシュボードに設置されていた。
次に,衛星を用いた測位システムであるGPS(Global Positioning System以下GPSと呼ぶ)がある。このGPS信号受信用のアンテナは一般的には車のルーフ等に磁石等で設置されていた。
次に,ノンストップ自動料金収受システム(ETC:Electronic Toll Collection 以下ETCと呼ぶ)がある,これは,送受アンテナを備えた車載器を装着した車が,高速道路等の料金ケーと近づくと,ゲートに設置された路側アンテナから送出される信号をETC用車載器が受信し,データ処理回路により「IDの確認」,「料金の収受」等を判定するシステムとなっており,上記車載器は一般的には車両等のダッシュボードに設置されていた。
【0003】
また,特開2001−16016公報に例示されるように,VICS用の受信アンテナを車両用ドアミラーに収納したもの,GPS用の受信アンテナを車両用ドアミラーに収納したもの,ETC用の受信アンテナを車両用ドアミラーに収納したもの,上記3つの別々のアンテナを車両用ドアミラーに収納したもの,等が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来例のような各装置のアンテナは、ダッシュボードに不要な取付物を設置する必要が生じたり、車両の外観に新たな突起物を設置する必要あったりして、取付工事や、配線工事に手間が掛かるとともに、アンテナ装置の防水性や紫外線等に対する対候性、設置するための補助装置、強風等に耐える取付金具等が必要となりコストが掛かっていた。
また、車両用ドアミラーに各種アンテナ手段を収納する方法においては、別々に形成された各種アンテナ手段を夫々内蔵させ、夫々のアンテナ手段を夫々の信号到来方向に対応させ、指向性を合わせるように収納するよう構成されているので、アンテナ手段の占める割合が大きくなるとともに、複数本の高周波が重畳したケーブルを配線する必要があり、車両用ドアミラーの組立てに時間が掛かり、大型化する必要が生じコストアップとなる問題があった。
本願は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、車両用ドアミラーのハウジングに収納される複数のアンテナ装置を1つにまとめ複合化したアンテナ装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、電波信号を通過する材質で形成された車両用ドアミラーのハウジング内に設けられ、周波数が異なる3種類の電波を受信する3つのアンテナ手段からなるアンテナ装置であって、四角形の1辺を共通として互いに直交させた第1面と第2面を有する回路基板と、前記回路基板の第1面に形成された第1のアンテナ素子が第2面に形成された第4のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第1のアンテナ手段と、前記回路基板の第1面に形成された第2のアンテナ素子が第2面に形成された第5のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第2のアンテナ手段と、前記回路基板の第1面に形成された第3のアンテナ素子が第2面に形成された第6のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第3のアンテナ手段と、を備え、前記各アンテナ手段の出力を合成して1つの給電点から出力するよう構成されると共に、前記各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、前記回路基板の各基板面には、該基板面同士が直交される辺に対して、当該ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されていることを特徴とする。
【0006】
請求項2の発明は、 電波信号を通過する材質で形成された車両用ドアミラーのハウジング内に設けられ、周波数が異なる3種類の電波を受信する3つのアンテナ手段からなるアンテナ装置であって、四角形の1辺を共通として互いに直交させた第1面と第3面、及び、前記1辺と直交する他辺を共通として互いに直交させた第1面と第2面を有する回路基板と、前記回路基板の第1面に形成された第1のアンテナ素子が第3面に形成された第4のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第1のアンテナ手段と、前記回路基板の第1面に形成された第3のアンテナ素子が第3面に形成された第6のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第3のアンテナ手段と、前記回路基板の第2面に形成された第2のアンテナ素子が第3面に形成された第5のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第2のアンテナ手段と、を備え、前記各アンテナ手段の出力を合成して1つの給電点から出力するよう構成されると共に、前記各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、前記回路基板の各基板面には、該基板面同士が直交される辺に対して、ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されていることを特徴とする。
【0007】
請求項3の発明は、電波信号を通過する材質で形成された車両用ドアミラーのハウジング内に設けられ、周波数が異なる2種類の電波を受信する2つのアンテナ手段からなるアンテナ装置であって、四角形の1辺を共通として互いに直交させた第1面と第3面、及び、前記1辺と直交する他辺を共通として互いに直交させた第1面と第2面を有する回路基板と、前記回路基板の第1面に形成された第1のアンテナ素子が第3面に形成された第4のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第1のアンテナ手段と、前記回路基板の第2面に形成された第2のアンテナ素子が第3面に形成された第5のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第2のアンテナ手段と、を備え、前記第1のアンテナ手段と第2のアンテナ手段との出力を合成して1つの給電点から出力するよう構成されると共に、前記各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、前記回路基板の各基板面には、該基板面同士が直交される辺に対して、ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されていることを特徴とする。
【0008】
請求項4の発明は、電波信号を通過する材質で形成された左右の車両用ドアミラーのハウジング内にそれぞれ設けられる第1アンテナ装置及び第2アンテナ装置からなり、第1アンテナ装置に設けられた第1のアンテナ手段と第2のアンテナ手段、及び、第2アンテナ装置に設けられた第2のアンテナ手段と第3のアンテナ手段により、周波数が異なる3種類の電波を受信するアンテナ装置であって、第1アンテナ装置は、四角形の1辺を共通として互いに直交させた第1面と第3面、及び、前記1辺と直交する他辺を共通として互いに直交させた第1面と第2面を有する回路基板と、前記回路基板の第1面に形成された第1のアンテナ素子が第3面に形成された第4のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第1のアンテナ手段と、前記回路基板の第2面に形成された第2のアンテナ素子が第3面に形成された第5のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第2のアンテナ手段と、を備え、前記第1のアンテナ手段と第2のアンテナ手段との出力を合成して1つの給電点から出力するよう構成され、第2アンテナ装置は、四角形の1辺を共通として互いに直交させた第1面と第3面、及び、前記1辺と直交する他辺を共通として互いに直交させた第1面と第2面を有する回路基板と、前記回路基板の第2面に形成された第2のアンテナ素子が第3面に形成された第5のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第2のアンテナ手段と、前記回路基板の第1面に形成された第3のアンテナ素子が第3面に形成された第6のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第3のアンテナ手段と、を備え、前記第2のアンテナ手段と第3のアンテナ手段との出力を合成して1つの給電点から出力するよう構成され、しかも、前記第1及び第2アンテナ装置において、前記各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、前記各回路基板の各基板面には、該基板面同士が直交される辺に対して、ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されていることを特徴とする。
【0009】
請求項5の発明は、請求項1〜請求項4の何れかに記載のアンテナ装置において、前記回路基板は、変形自在に設置可能なフレキシブル回路基板からなり、車両用ドアミラーのハウジング内には、アンテナ取付部を介して、前記各面が直交するように設けられることを特徴とする。
【0010】
請求項6の発明は,車両のドアに取付けられた車両用ドアミラーにおいて,
電波信号を通過する材質で形成されたハウジングと,
前記ハウジング内に取付けられた後方確認のミラーと,
請求項1乃至4に記載のアンテナ装置を備えるよう構成される。
尚,アンテナ装置としては,VICS,GPS,ETC用等が挙げられる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に,本発明を具体化した実施形態の1例を,図面を基に詳細に説明する。図1は本願の(実施の形態1)として示す車両用ドアミラーの概略斜視図,図2は本願の(実施の形態1)として示す車両用ドアミラーの概略水平断面図,図3は本願の(実施の形態1)として示すアンテナ装置の斜視図,図4は本願の(実施の形態1)として示すアンテナ装置を取付けるアンテナ取付部の部分斜視図,図5(a)は図4のA−A断面図,(b)はアンテナ装置の方向調整の例,図6は本願の実施の形態1に示すアンテナ装置の他の使用例,図7は本願の(実施の形態2)として示すアンテナ装置の斜視図,図8は本願の(実施の形態3)として示すアンテナ装置の斜視図,図9は本願の(実施の形態4)として示すアンテナ装置の斜視図,図10は本願の(実施の形態2,3,4)として示すアンテナ装置の方向調整の例,図11は本願の(実施の形態3,4)として示すアンテナ装置の使用例を夫々示す。
【0012】
図1及び図2において,1は車両用ドアミラーであり,ハウジング2,ミラー3,ミラー方向調整部4,アンテナ部5,ミラー方向調整部4と車両本体のコントロール装置とを接続する電気ケーブル8,アンテナ部5と車両本体に設置された情報処理装置とを接続する同軸ケーブル7等で構成されている。当該車両用ドアミラー1は取付座6を介して車両本体32に設置されている。
【0013】
ハウジング2はドアミラーの外形を形成するとともに,前記アンテナ装置を収納するケースであることから,高周波信号,本願においては1.5GHz帯の信号を使用するGPS,2.5GHz帯の信号を使用するVICS,5.8GHz帯を使用するETCの周波数帯の信号が通過する,例えば合成樹脂製材料で形成されており,取付座6を介して周知のようにドア取付けられている。ミラー3は周知の後方確認用の鏡であり,ミラー方向調整部4によって,車両内の運転席から方向調整可能なように構成されている。
【0014】
次に,(実施の形態1)のアンテナ部5について図3を基に説明する。アンテナ部5は後述の第1のアンテナ手段10と,第2のアンテナ手段11と,第3のアンテナ手段12の複合アンテナであり,本願の実施例においては,第1のアンテナ手段10は5.8GHz帯を使用するETC用で,第2のアンテナ手段11は2.5GHz帯を使用するVICS用で,第3のアンテナ手段12は1.5GHz帯を使用するGPS用とするよう構成されている。
13は回路基板であり,加工がし易く,小型で軽量化ができ,変形自在に設置できるよう,本願においては誘電体としてPETをフィルム状に形成したフレキシブル回路基板を使用している。そして誘電体の片面には金属箔を備え,アンテナ素子の形成や部品の配置を容易にしている。前記回路基板13は長方形の略中央を直角に曲げ加工され,回路基板13は第1面14と第2面15とが夫々直交するよう形成されている。前記第1面14には第1面と第2面との曲げ加工部16に近い方から第1のアンテナ素子20,第2のアンテナ素子21,第3のアンテナ素子22の順番にアンテナ素子が形成されるとともに,曲げ加工部16の近傍に給電点17と,給電点に接続された伝送線路18と,グランド線19が形成されている。
【0015】
第1のアンテナ素子20は,本願ではETCの信号である5.8GHz帯の信号を受信するアンテナ素子であり,ジグザグアンテナで構成されている。当該ジグザグアンテナ20はコンデンサー20aを介して伝送線路18と接続されている。この時のアンテナ素子と給電点17間の電気長をL1となるよう構成されている。
第2のアンテナ素子21は,本願ではVICSの信号である2.5GHz帯の信号を受信するアンテナ素子であり,ジグザグアンテナで構成されている。当該ジグザグアンテナ21は,コンデンサー21aとインダクタンス21bを介して前記コンデンサー20aと伝送線路18との相互接続点と接続されている。この時のアンテナ素子と給電点17間の電気長をL2となるよう構成されている。
第3のアンテナ素子22は,本願ではGPSの信号である1.5GHz帯の信号を受信するアンテナ素子であり,ジグザグアンテナで構成されている。当該ジグザグアンテナ22は,コンデンサー22aとインダクタンス22bを介して前記コンデンサー21aとインダクタンス21bとの相互接続点と接続されている。この時のアンテナ素子と給電点17間の電気長をL3となるよう構成されている。
【0016】
次に,前記第2面15には第1面と第2面との曲げ加工部16に近い方から第4のアンテナ素子23,第5のアンテナ素子24,第6のアンテナ素子25の順番にアンテナ素子が形成されている。
第4のアンテナ素子23は,本願ではETCの信号である5.8GHz帯の信号を受信するアンテナ素子であり,ジグザグアンテナで構成されている。当該ジグザグアンテナ23はコンデンサー23aを介して伝送線路18と接続されている。この時のアンテナ素子と給電点17間の電気長をL4となるよう構成されている。
第5のアンテナ素子24は,本願ではVICSの信号である2.5GHz帯の信号を受信するアンテナ素子であり,ジグザグアンテナで構成されている。当該ジグザグアンテナ24は,コンデンサー24aとインダクタンス24bを介して前記コンデンサー23aと伝送線路18との相互接続点と接続されている。この時のアンテナ素子と給電点17間の電気長をL5となるよう構成されている。
第6のアンテナ素子25は,本願ではGPSの信号である1.5GHz帯の信号を受信するアンテナ素子であり,ジグザグアンテナで構成されている。当該ジグザグアンテナ25は,コンデンサー25aとインダクタンス25bを介して前記コンデンサー24aとインダクタンス24bとの相互接続点と接続されている。この時のアンテナ素子と給電点17間の電気長をL6となるよう構成されている。
【0017】
この時,第1のアンテナ素子20及びコンデンサー20aと第4のアンテナ素子23及びコンデンサー23aが等しく設けられ,第1のアンテナ素子20と給電点17との電気長L1と,第4のアンテナ素子23と給電点17との電気長L4と,伝送路における5.8GHzの波長λ1との関係を,
L4=L1+λ1(5.8GHz)/4
と成るように電気長を形成すれば,前記第1のアンテナ素子20と第4のアンテナ素子23とで,5.8GHz帯の右旋円偏波用である第1のアンテナ手段10を構成する。当該第1のアンテナ手段10は,例えばETC用のアンテナとして用いられる。
また,第2のアンテナ素子21,コンデンサー21a及びインダクタンス21bと第5のアンテナ素子24,コンデンサー24a及びインダクタンス24bとが等しく設けられ,第1のアンテナ素子21と給電点17との電気長L2と,第5のアンテナ素子24と給電点17との電気長L5と,伝送路における2.5GHzの波長λ2との関係を,
L5=L2+λ2(2.5GHz)/4
と成るように電気長を形成すれば,前記第2のアンテナ素子21と第5のアンテナ素子24とで,2.5GHz帯の右旋円偏波用である第2のアンテナ手段11を構成する。当該第2のアンテナ手段11は,例えばVICS用のアンテナとして用いられる。
更にまた,第3のアンテナ素子22,コンデンサー22a及びインダクタンス22bと第6のアンテナ素子25,コンデンサー25a及びインダクタンス25bとが等しく設けられ,第3のアンテナ素子22と給電点17との電気長L3と,第6のアンテナ素子25と給電点17との電気長L6と,伝送路における1.5GHzの波長λ3との関係を,
L6=L3+λ3(5.8GHz)/4
と成るように電気長を形成すれば,前記第3のアンテナ素子22と第6のアンテナ素子25とで,1.5GHz帯の右旋円偏波用である第3のアンテナ手段12を構成する。当該第3のアンテナ手段12は,例えばGPS用のアンテナとして用いられる。
こうして各アンテナ手段は合成され給電点17から出力される。尚,上述の実施例においては3つのアンテナ手段が夫々右旋円偏波用に構成されているが,信号源に応じて3つのアンテナを左旋円偏波用に構成してもよいし,右旋円偏波と左旋円偏波を組合わせて構成してもよい。また,本願の実施例では前記アンテナ素子をジグザグアンテナで構成しているが,当該アンテナ以外でも,指向特性が単方性を有したアンテナを使用して構成しても良い。更にまた,前記コンデンサーを含めたアンテナ手段の構成は一例を示したものであり,特性に影響の無い範囲で前記コンデンサーは無くても良い。
【0018】
以上のように合成された信号は,給電点17に接続されたケーブルを介して車両内部に設置された各情報端末の情報処理装置に送られる。本願において前記ケーブルは同軸ケーブル7であり,同軸ケーブル7の芯線7aを前記給電点17に接続するとともに,同軸ケーブル7の外部導体7bを前記回路基板に設けたグランド線19に接続されている。
【0019】
以上のように構成されたアンテナ部5は,前記ハウジング2に取付けられる。アンテナ部5に形成された各アンテナ手段の指向性は,各アンテナ素子がジグザグアンテナで構成されていることから,ジグザグアンテナ先端から軸線方向に向いている。
また,本願の使用例として例示している,ETC,VICS,GPSの信号到来方向は,ETCが前方上方からであり,VICSが前方左よりの上方からであり,GPSは天空からである。従って,前記アンテナ部5を前記ハウジング2に設置するときに,各信号源に対して最適な方向に向くようにアンテナ部5の設置方向を決める必要がある。また,上述のように回路基板13はフレキシブル回路基板で構成されているため,曲げ加工したままの状態でハウジング2に設置すれば,回路基板13の前記第1面14と第2面15とが直交しない場合が生じ,最適な受信が不可能となる恐れがある。
【0020】
そこで,本願の実施例では図4及び図5に示す如く,前記アンテナ部5を設置すれば,前記アンテナ部5を各信号源に最適な方向に向けることができ,回路基板13の前記第1面14と第2面15とが正確に直交するようにできる,金型でもって成型されたアンテナ取付部2aをハウジング2の内部に備えている。本願では前記アンテナ取付部2aは前記ハウジング2の内側に止着ビス2bで試着されている実施例を示す。本願では,GPSからの信号はブロードな指向性のアンテナで受信可能であるため,図5(a)に示すように各アンテナ手段の指向性が車両の前方上方にくように設置した例を示す。
更に詳細に説明すれば,アンテナ部5の指向特性や,信号源の方向に対して最適な方向に対応するように,図5(b)に示すような本願の実施例の如くX軸に対する方向調整だけでなく,Y軸,Z軸に対しても最適な位置になるようアンテナ取付部2aを形成しても良し,アンテナ取付部2aの取付位置を形成しても良い。
また,前記回路基板13を前記ハウジング2の内部に設けられたアンテナ取付部2aに設置する方法として,前記回路基板13の誘電体において,金属箔を設けたとは反対側の面に粘着テープ等を備えることで,前記回路基板13を前記アンテナ取付部2aに接着する方法がある。尚,前記回路基板13の前記アンテナ取付部2aへの固定方法に関しては,本願の実施例に限らず特性に影響しない範囲で別の方法でも良い。
【0021】
次に,上述の(実施の形態1)のアンテナ部の別の使用方法について図6を基に説明する。上述の実施例では,アンテナ部5は車両32の右側の車両用ドアミラーに設置する例を述べたが,この実施例においては,前記アンテナ部5を左右の車両用ドアミラーに設置することで,2つのアンテナ部5によって指向性を変化させるものであり,アンテナ部5と車両内の情報処理装置9を接続する同軸ケーブル7のいずれか一方に移相器9aを挿入して2つのアンテナ部5からの信号を合成して指向性を変えるものである。これにより,アンテナ部5を車両用ドアミラーに設置した時に,車体等による影響により指向性が乱れたときに,移相器9aを調整することで指向性を最適化できる。
【0022】
次に,(実施の形態2)について図7を基に説明する。この実施例では上述したVICS用のアンテナ手段の指向性を,ETC,GPSの指向性に対して直交した方向に向くように構成したものである。尚,これまでの説明において機能上同一または均等構成の部分には,同一の符号を付与している。
回路基板13は第1面14と第2面15と第3面30からなり,当該第1面14と第3面30とは一辺(曲げ加工部31)を共通として互いに直交させるとともに,前記第1面14の前記一辺と直交する他辺を共通として第1面14と第2面15を互いに直交させて形成されている。
第1面14には第3面30との曲げ加工部31の近傍から第1のアンテナ素子20と第3のアンテナ素子22の順で形成されており,第2面15には第2のアンテナ素子21が形成されており,第3面30には第1面14との曲げ加工部31の近傍から第5のアンテナ素子24と第4のアンテナ素子23と第6のアンテナ素子25の順で形成されている。前記第5のアンテナ素子24は,前記第4のアンテナ素子23と前記第6のアンテナ素子25に対して直交する方向に形成されている。
【0023】
この実施例においても(実施の形態1)と同様の構成からなり,第1のアンテナ素子20と第4のアンテナ素子23を位相が90°異なるように電気長を構成し合成することで第1のアンテナ手段10を,第2のアンテナ素子21と第5のアンテナ素子24を位相が90°異なるように電気長を構成し合成することで第2のアンテナ手段11を,第3のアンテナ素子22と第6のアンテナ素子25を位相が90°異なるように電気長を構成し合成することで第3のアンテナ手段12を形成している。更にこの実施例においても,アンテナ手段は右旋円偏波用に構成されても良いし,左旋円偏波用に構成されても良く,また,右旋円偏波用途左旋円偏波用を組合わせて構成しても良い。そして夫々のアンテナ手段を合成し,曲げ加工部31の近傍に設けた給電点17に接続された同軸ケーブル7を介して車両内の情報端末の情報処理装置9に接続される。
【0024】
この実施例のアンテナ部5を車両用ドアミラー1のハウジング2に設置する方法も(実施の形態1)と同様であり,ハウジング2内部に設けたアンテナ取付部2aに前記アンテナ部5を設置すれば,前記アンテナ部5を各信号源に最適な方向に向くとともに,回路基板13の前記第1面14と第2面15と第3面30がそれぞれ互いに正確に直交するように構成されている。
【0025】
次に,(実施の形態3)(実施の形態4)について図8及び図9を基に説明する。この実施例は(実施の形態2)において3つの信号源からの信号に対応していたものを,2つの信号源からの信号に対応するもので,(実施の形態3)は図8に示す如く,回路基板13の第1面14には,前記第1のアンテナ素子20が形成されており,第2面には第2のアンテナ素子21が形成されており,第3面30には前記第4のアンテナ素子23と前記第5のアンテナ素子24とが直交するように形成されている。この実施例においても,上述と同様の構成からなり,第1のアンテナ素子20と第4のアンテナ素子23を位相が90°異なるように電気長を構成し合成することで第1のアンテナ手段10を,第2のアンテナ素子21と第5のアンテナ素子24を位相が90°異なるように電気長を構成し合成することで第2のアンテナ手段11を形成するとともに,夫々のアンテナ手段を合成している。
【0026】
(実施の形態4)は図9に示す如く,回路基板13の第1面には,前記第3のアンテナ素子22が形成されており,第2面には第2のアンテナ素子21が形成されており,第3面30には前記第5のアンテナ素子24と前記第6のアンテナ素子25とが直交するように形成されている。この実施例においても,上述と同様の構成からなり,第2のアンテナ素子21と第5のアンテナ素子24を位相が90°異なるように電気長を構成し合成することで第1のアンテナ手段11を,第3のアンテナ素子22と第6のアンテナ素子25を位相が90°異なるように電気長を構成し合成することで第3のアンテナ手段12を形成するとともに,夫々のアンテナ手段を合成している。
【0027】
(実施の形態3)及び(実施の形態4)について更に説明する。(実施の形態2)では第1のアンテナ手段10及び第3のアンテナ手段12の指向性と,第2のアンテナ手段11の指向性とは直交するように形成されているこれはVICSの信号源とETCの信号源とGPSの信号源の方向が異なることによる。つまり,(実施の形態3)のアンテナ部5を車両の左側に設けられた車両用ドアミラー1のハウジング2内に設置し,その時,前記アンテナ部5の指向特性が例えば車両の進行方向に対して,右約40°,前傾約20°傾くように設置する。次に,(実施の形態4)のアンテナ部5を車両の右側に設けられた車両用ドアミラー1のハウジング2内に設置することで,夫々のアンテナ手段が夫々の信号源の方向により,最適に細かく対応できるようにできるのである。
【0028】
図10及び図11を基に(実施の形態3),(実施の形態4)の取付について更に詳細に説明する。アンテナ部5は図10に示す如くX軸,Y軸,Z軸について細かく調整することで,各信号源に指向性を最適に対応できる。この具体例を図11に示す,(実施の形態3)を左側の車両用ドアミラーに,(実施の形態4)を右側の車両用ドアミラーに収納した例である。(実施の形態3)である左側用のアンテナ部5は,VICSの信号に対して指向性が前方に傾くように,また,ETCの信号に対しては指向性が天空方向から前方向に傾くように設置され信号の到来方向に最適に対応するよう構成されている。尚,(実施の形態3),(実施の形態4)は実施例であり,受信する信号に対するアンテナ手段の組み合わせや,
取付方法等に関して,上記実施例に限定されるものではない。
【0029】
以上のように本願においては,複数の信号源からの信号を受信するアンテナ手段を1つの回路基板に複合化すること,そして前記アンテナ手段を,例えばフレキシブル回路基板のような屈曲自在の回路基板を直交するよう構成した上に設けたので,小型で配線の容易なアンテナ装置が実現でき,更に当該アンテナ装置を車両用ドアミラー1に設置することで,車両の外観に新たな突起を設けることなく,また,車両内のダッシュボードなどに不要なアンテナ装置取付けることも無いので安全性の高いアンテナ装置と車両用ドアミラーを提供することができる。本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく,本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の配置や構成等を適宜に変更して実施することも可能である。
【0030】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1に記載のアンテナ装置においては、周波数が異なる3種類の電波を受信するための第1〜第3のアンテナ手段が、それぞれ、回路基板の第1面に形成されたアンテナ素子と、第2面に形成されたアンテナ素子とから構成されている。
また、各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、回路基板の各基板面には、基板面同士が直交される辺に対して、ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されている。
このため、アンテナ装置の総容積が小さくなり、限られた狭い空間に実装可能となり、車両用ドアミラーが大型化しない。また、一本のアンテナケーブルに複数の高周波信号が重畳されるので、同軸ケーブルの配線が少なくでき、車両用ドアミラーの小型化と、コストダウンができる。
また、ジグザグアンテナは先端からその軸線方向に向いた指向特性を有することから、各アンテナ手段を構成する6つのアンテナ素子の指向特性は全て同一方向となり、3種類の電波の到来方向に対応してアンテナ装置の向きを調整することにより、各電波を受信できるようになる。
また、各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子(ジグザグアンテナ)が形成される基板面(第1面と第2面)は直交しており、これら一対のアンテナ素子からの信号は位相が90°異なる電気長で合成されることから、各アンテナ手段では、円偏波の電波を受信することができるようになる。
【0031】
請求項2に記載のアンテナ装置においては、周波数が異なる3種類の電波を受信するための第1〜第3のアンテナ手段のうち、第1のアンテナ手段及び第3のアンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子が、それぞれ、回路基板の第1面と第3面に形成され、第2のアンテナ手段を構成している一対のアンテナ素子が、回路基板の第2面と第3面に形成されている。
そして、これら各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、回路基板の各基板面には、基板面同士が直交される辺に対して、ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されている。
このため、アンテナ装置の総容積が小さくなり、限られた狭い空間に実装可能となり、車両用ドアミラーが大型化しない。また、一本のアンテナケーブルに複数の高周波信号が重畳されるので、同軸ケーブルの配線が少なくでき、車両用ドアミラーの小型化と、コストダウンができる。
また、ジグザグアンテナは先端からその軸線方向に向いた指向特性を有することから、第1のアンテナ手段と第3のアンテナ手段の指向特性は同一方向となり、第2のアンテナ手段の指向特性は、第1及び第2のアンテナ手段の指向特性に対して直交することになる。このため、3種類の電波の到来方向に対応してアンテナ装置の向きを調整することにより、各電波を受信できるようになる。
また、各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子(ジグザグアンテナ)が各々形成される基板面(第1面〜第3面)は互いに直交しており、これら一対のアンテナ素子からの信号は位相が90°異なる電気長で合成されることから、各アンテナ手段では、円偏波の電波を受信することができるようになる。
【0032】
請求項3に記載のアンテナ装置においては、周波数が異なる2種類の電波を受信するための2つのアンテナ手段のうち、第1のアンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子が、回路基板の第1面と第3面に形成され、第2のアンテナ手段を構成している一対のアンテナ素子が、第2面と第3面に形成されている。
そして、これら各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、前記回路基板の各基板面には、該基板面同士が直交される辺に対して、ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されている。
このため、アンテナ装置の総容積が小さくなり、限られた狭い空間に実装可能となり、車両用ドアミラーが大型化しない。また、一本のアンテナケーブルに複数の高周波信号が重畳されるので、同軸ケーブルの配線が少なくでき、車両用ドアミラーの小型化と、コストダウンができる。
また、ジグザグアンテナは先端からその軸線方向に向いた指向特性を有することから、第1のアンテナ手段と第2のアンテナ手段の指向特性は直交することになり、2種類の電波の到来方向に対応してアンテナ装置の向きを調整することにより、各電波を受信できるようになる。
また、各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子(ジグザグアンテナ)が各々形成される基板面(第1面〜第3面)は互いに直交しており、これら一対のアンテナ素子からの信号は位相が90°異なる電気長で合成されることから、各アンテナ手段では、円偏波の電波を受信することができるようになる。
【0033】
請求項4に記載のアンテナ装置は、左右の車両用ドアミラーのハウジング内にそれぞれ設けられる第1アンテナ装置及び第2アンテナ装置からなり、第1アンテナ装置に設けられた第1のアンテナ手段と第2のアンテナ手段、及び、第2アンテナ装置に設けられた第2のアンテナ手段と第3のアンテナ手段により、周波数が異なる3種類の電波を受信するものである。
そして、第1アンテナ装置は、請求項3に記載のアンテナ装置と同様に構成されており、第2アンテナ装置は、四角形の1辺を共通として互いに直交させた第1面と第3面、及び、前記1辺と直交する他辺を共通として互いに直交させた第1面と第2面を有する回路基板と、前記回路基板の第2面に形成された第2のアンテナ素子が第3面に形成された第5のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第2のアンテナ手段と、前記回路基板の第1面に形成された第3のアンテナ素子が第3面に形成された第6のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第3のアンテナ手段とを備え、前記第2のアンテナ手段と第3のアンテナ手段との出力を合成して1つの給電点から出力するよう構成されている。
また、第1及び第2アンテナ装置において、各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、前記各回路基板の各基板面には、該基板面同士が直交される辺に対して、ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されている。
このため請求項4に記載のアンテナ装置によれば、請求項3に記載のものと同様の効果が得られる他、左右の車両用ドアミラーのハウジング内に設けられる第1及び第2のアンテナ装置を介して、周波数が異なる3種類の電波を受信することができる。
【0034】
請求項5に記載のアンテナ装置においては、各アンテナ手段が形成される回路基板が、変形自在に設置可能なフレキシブル回路基板にて構成され、車両用ドアミラーのハウジング内には、アンテナ取付部を介して各面が直交するように設けられることから、小型で配線の容易なアンテナ装置を実現できる。
【0035】
請求項6の発明は,車両のドアに取付けられた車両用ドアミラーにおいて,
電波信号を通過する材質で形成されたハウジングと,
前記ハウジング内に取付けられた後方確認のミラーと,
アンテナ装置を備えるので小型でコストの安い車両用ドアミラーを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の実施の形態1として示す車両用ドアミラーの概略斜視図。
【図2】本願の実施の形態1として示す車両用ドアミラーの概略水平断面図。
【図3】本願の実施の形態1として示すアンテナ装置の斜視図。
【図4】本願の実施の形態1として示すアンテナ装置を取付けるアンテナ取付部の部分斜視図を示す。
【図5】(a)は図4のA−A断面図を示す。(b)はアンテナ装置の方向調整の例を示す。
【図6】本願の実施の形態1として示すアンテナ装置の他の使用例を示す。
【図7】本願の実施の形態2として示すアンテナ装置の斜視図。
【図8】本願の実施の形態3として示すアンテナ装置の斜視図。
【図9】本願の実施の形態4として示すアンテナ装置の斜視図。
【図10】本願の実施の形態2,3,4として示すアンテナ装置の方向調整の例を示す。
【図11】本願の実施の形態3,4として示すアンテナ装置の使用例を示す。
【符号の説明】
1…車両用ドアミラー,2…ハウジング,2a…アンテナ取付部,2b…止着ねじ,3…ミラー,4…ミラー方向調整部,5…アンテナ部,6…取付座,7…同軸ケーブル,7a…芯線,7b…外部導体,8…電気ケーブル,9…情報処理装置,9a…移相器,10…第1のアンテナ手段,11…第2のアンテナ手段,12…第3のアンテナ手段,13…回路基板,14…第1面,15…第2面,16…曲げ加工部,17…給電点,18…伝送線路,19…グランド線,20…第1のアンテナ素子,20a…コンデンサー,21…第2のアンテナ素子,21a…コンデンサー,21b…インダクタンス,22…第3のアンテナ素子,22a…コンデンサー,22b…インダクタンス,23…第4のアンテナ素子,23a…コンデンサー,24…第5のアンテナ素子,24a…コンデンサー,24b…インダクタンス,25…第6のアンテナ素子,25a…コンデンサー,25b…インダクタンス,30…第3面,31…曲げ加工部,32…車両
Claims (6)
- 電波信号を通過する材質で形成された車両用ドアミラーのハウジング内に設けられ、周波数が異なる3種類の電波を受信する3つのアンテナ手段からなるアンテナ装置であって、
四角形の1辺を共通として互いに直交させた第1面と第2面を有する回路基板と、
前記回路基板の第1面に形成された第1のアンテナ素子が第2面に形成された第4のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第1のアンテナ手段と、
前記回路基板の第1面に形成された第2のアンテナ素子が第2面に形成された第5のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第2のアンテナ手段と、
前記回路基板の第1面に形成された第3のアンテナ素子が第2面に形成された第6のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第3のアンテナ手段と、
を備え、前記各アンテナ手段の出力を合成して1つの給電点から出力するよう構成されると共に、
前記各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、前記回路基板の各基板面には、該基板面同士が直交される辺に対して、当該ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。 - 電波信号を通過する材質で形成された車両用ドアミラーのハウジング内に設けられ、周波数が異なる3種類の電波を受信する3つのアンテナ手段からなるアンテナ装置であって、
四角形の1辺を共通として互いに直交させた第1面と第3面、及び、前記1辺と直交する他辺を共通として互いに直交させた第1面と第2面を有する回路基板と、
前記回路基板の第1面に形成された第1のアンテナ素子が第3面に形成された第4のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第1のアンテナ手段と、
前記回路基板の第1面に形成された第3のアンテナ素子が第3面に形成された第6のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第3のアンテナ手段と、
前記回路基板の第2面に形成された第2のアンテナ素子が第3面に形成された第5のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第2のアンテナ手段と、
を備え、前記各アンテナ手段の出力を合成して1つの給電点から出力するよう構成されると共に、
前記各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、前記回路基板の各基板面には、該基板面同士が直交される辺に対して、ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。 - 電波信号を通過する材質で形成された車両用ドアミラーのハウジング内に設けられ、周波数が異なる2種類の電波を受信する2つのアンテナ手段からなるアンテナ装置であって、
四角形の1辺を共通として互いに直交させた第1面と第3面、及び、前記1辺と直交する他辺を共通として互いに直交させた第1面と第2面を有する回路基板と、
前記回路基板の第1面に形成された第1のアンテナ素子が第3面に形成された第4のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第1のアンテナ手段と、
前記回路基板の第2面に形成された第2のアンテナ素子が第3面に形成された第5のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第2のアンテナ手段と、
を備え、前記第1のアンテナ手段と第2のアンテナ手段との出力を合成して1つの給電点から出力するよう構成されると共に、
前記各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、前記回路基板の各基板面には、該基板面同士が直交される辺に対して、ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。 - 電波信号を通過する材質で形成された左右の車両用ドアミラーのハウジング内にそれぞれ設けられる第1アンテナ装置及び第2アンテナ装置からなり、第1アンテナ装置に設けられた第1のアンテナ手段と第2のアンテナ手段、及び、第2アンテナ装置に設けられた第2のアンテナ手段と第3のアンテナ手段により、周波数が異なる3種類の電波を受信するアンテナ装置であって、
第1アンテナ装置は、
四角形の1辺を共通として互いに直交させた第1面と第3面、及び、前記1辺と直交する他辺を共通として互いに直交させた第1面と第2面を有する回路基板と、
前記回路基板の第1面に形成された第1のアンテナ素子が第3面に形成された第4のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第1のアンテナ手段と、
前記回路基板の第2面に形成された第2のアンテナ素子が第3面に形成された第5のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第2のアンテナ手段と、
を備え、前記第1のアンテナ手段と第2のアンテナ手段との出力を合成して1つの給電点から出力するよう構成され、
第2アンテナ装置は、
四角形の1辺を共通として互いに直交させた第1面と第3面、及び、前記1辺と直交する他辺を共通として互いに直交させた第1面と第2面を有する回路基板と、
前記回路基板の第2面に形成された第2のアンテナ素子が第3面に形成された第5のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第2のアンテナ手段と、
前記回路基板の第1面に形成された第3のアンテナ素子が第3面に形成された第6のアンテナ素子に対して90°位相が異なる電気長で合成された第3のアンテナ手段と、
を備え、前記第2のアンテナ手段と第3のアンテナ手段との出力を合成して1つの給電点から出力するよう構成され、
しかも、前記第1及び第2アンテナ装置において、前記各アンテナ手段を構成する一対のアンテナ素子は、それぞれ、ジグザグアンテナからなり、前記各回路基板の各基板面には、該基板面同士が直交される辺に対して、ジグザグアンテナの軸線が平行となるように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。 - 前記回路基板は、変形自在に設置可能なフレキシブル回路基板からなり、車両用ドアミラーのハウジング内には、アンテナ取付部を介して、前記各面が直交するように設けられることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載のアンテナ装置。
- 車両のドアに取付けられた車両用ドアミラーにおいて、電波信号を通過する材質で形成されたハウジングと、前記ハウジング内に取付けられた後方確認のミラーと、請求項1乃至4に記載のアンテナ装置を備えたことを特徴とした車両用ドアミラー。
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