JP3966263B2

JP3966263B2 - アンテナ装置

Info

Publication number: JP3966263B2
Application number: JP2003339129A
Authority: JP
Inventors: 順一野呂; 憲一田口; 隆夫加藤; 俊明相澤
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: JP2005109777A

Description

本発明は、人工衛星から送出された衛星信号を受信するアンテナ装置に関し、特に車載用のアンテナ装置に関する。

近年、地球軌道を周回する複数の人工衛星からそれぞれ送出された信号波を受信機によって受信し、受信した信号波に含まれる情報に基づいて受信機自身の現在位置を検出するシステム、いわゆる汎地球測位システムが普及しつつある。なお、このようなシステムは、日本国及びアメリカ合衆国などの国々では、一般にＧＰＳ（Global Positioning System）と称されており、アメリカ画集国国防総省が管理するＧＰＳ衛星を利用するものが一般的であるが、同様なシステムとしては、欧州で利用されている「ガリレオ」、ロシアで利用されている「グロナス」などがある。なお、ここでは、人工衛星を用いた測位システム、この測位システムで用いられる人工衛星、この人工衛星から送出される信号波、この信号波を受信する受信機などを、それぞれ便宜的にＧＰＳ、ＧＰＳ衛星、ＧＰＳ信号、ＧＰＳ受信機などと称することとする。

ＧＰＳは、高精度且つほぼリアルタイムで現在位置を検出することができることから、例えば自動車や航空機、或いは携帯型電話機などの移動体に受信機を搭載し、この移動体の現在位置を測定する用途に主として用いられている。

現在、自動車に搭載して好適な、いわゆる車載用のＧＰＳ受信機が急速に普及しつつある。ＧＰＳ受信機を自動車に搭載するに際しては、ＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳ受信アンテナが例えば屋根（ルーフ）上などの車外に設置される。

また、近年では、音声情報や画像情報などを含む信号を人工衛星から送出し、放送する衛星放送システムが広く用いられている。現在、米国においては、このような衛星放送システムを用いた音声による情報提供、いわゆる衛星ラジオ放送がXM Satellite Radio社により提供されている。衛星ラジオ放送においては、衛星から送出される信号が地上の広範な地域で受信可能であることから、一般家庭などでいわば固定された場所に受信器を設置して受信・聴取するといった用途だけでなく、例えば自動車（車両）に受信器を搭載して受信・聴取するといった用途に好適であるとして注目されている。

以上のような状況に伴い、近年では、自動車に衛星信号を受信するための車載用受信アンテナを設置することが一般的となりつつある。
特開２００１−６８９１２号公報

ところで、従来の車載用受信アンテナは、アンテナケースが例えば黒色の樹脂材料によって形成されており、甚だ没個性的で画一的であるといった問題がある。特に、自動車に乗ることを趣味とするユーザの中には、自動車の外観に各種の装飾品を取り付けることにより飾り立て（いわゆるドレスアップ）を行うことを好む者が多い。このようなユーザにとって、例えば黒などの単一色で形成された従来の車載用受信アンテナは、装飾性や娯楽性に欠け、アトラクティブ（魅力的）でないとして受け入れられ難い虞があるといった問題があった。

そこで、本発明は、上述した従来の実情に鑑みてなされたものであり、装飾性や娯楽性を向上させた車載用受信アンテナを提供することを目的とする。

本発明に係るアンテナ装置は、人工衛星から送出された衛星信号を受信するアンテナ装置において、トップカバー及びボトムプレートが接合されてなるアンテナケースと、前記アンテナケース内に収納され、前記衛星信号を受信するアンテナモジュールとを備え、前記アンテナモジュールは、前記衛星信号を受信するアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントにより受信した前記衛星信号に対する信号処理回路が形成された回路基板と、前記回路基板をシールドするシールドケースと、発光素子を有し、前記トップカバーは、前記発光素子により発光される光に対して透光性を有する樹脂材料によって形成されて前記発光素子により発光された光を外部に透過し、前記発光素子は、前記回路基板の四隅に配置され、前記回路基板の部品搭載面と略平行で、かつ各々の発光方向が略９０度の角度差を持って前記トップカバーの方向に発光されることを特徴とするものである。

以上のように構成された本発明に係るアンテナ装置は、アンテナケースの少なくとも一部が透光性を有し、アンテナモジュールに発光素子が備えられていることから、この発光素子によって発光させた光をアンテナケースの外部に透過させることができる。したがって、車載用受信アンテナは、いわば自動車の装飾品としての機能することとなり、装飾性や娯楽性を求めるユーザに対して魅力的な製品を提供することが可能となる。

本発明に係るアンテナ装置は、アンテナケースの少なくとも一部が透光性を有し、アンテナモジュールに発光素子が備えられていることから、この発光素子によって発光させた光をアンテナケースの外部に透過させることができる。したがって、車載用受信アンテナは、いわば自動車の装飾品としての機能することとなり、装飾性や娯楽性を求めるユーザに対して魅力的な製品を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、人工衛星から送出された衛星信号を受信する任意の車載用受信アンテナに対して適用することができ、例えば衛星ラジオ放送を受信する車載用受信アンテナなどにも適用して好適であるが、以下では、本発明を適用した一構成例として、図１に示すＧＰＳ受信アンテナ１０について説明する。

ＧＰＳ受信アンテナ１０は、図１に示すように、トップカバー１１及びボトムプレート１２が接合されてなるアンテナケース１３と、トップカバー１１内に収納されてなるアンテナモジュール１４と、トップカバー１１とボトムプレート１２との接合部に配設されてアンテナケース１３の密閉性を確保するパッキン部材１５と、アンテナモジュール１４に接続された信号線１６とを備える。

アンテナモジュール１４は、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ信号を受信するアンテナが形成されたアンテナエレメント２０と、このアンテナエレメント２０によって受信したＧＰＳ信号に対して信号増幅などの各種信号処理を施す回路が形成された回路基板２１とを有している。アンテナエレメント２０と回路基板２１とは、両面テープ２２などによって接合されている。

回路基板２１には、ＧＰＳ信号をアンテナケース１３の外部に取り出すための信号線１６が接続されている。また、回路基板２１には、アンテナエレメント２０が配設された側とは反対側の主面に、回路をシールドするためのシールドケース２４が取り付けられている。信号線１６は、トップカバー１１に形成された切欠部１１ａを介して外部に引き出される。

ＧＰＳ受信アンテナ１０は、トップカバー１１の内部空間にアンテナモジュール１４及びパッキン部材１５が収納された状態で、トップカバー１１とボトムプレート１２とが嵌着されることにより接合一体化されている。パッキン部材１５は、例えばＥＰＤＭゴムなどの樹脂材料によって形成されている。

ボトムプレート１２には、中央部に単一の凹部１２ａが形成されており、この凹部１２ａに永久磁石３０が配設される。この永久磁石３０は、自動車の屋根（ルーフ）などにＧＰＳ受信アンテナ１０を吸着固定させるために配設されるものである。また、ボトムプレート１２の外方に臨む側の主面には、当該主面の略々全面に渡って、自動車のルーフへの傷付き防止を目的とした樹脂シート３１が貼り付けられる。この樹脂シート３１には、当該ＧＰＳ受信アンテナ１０の型番号や名称などがプリントされている。

以上のように構成されたＧＰＳ受信アンテナ１０は、例えば自動車のルーフに永久磁石３０によって吸着固定されることによって使用される。

ここで、回路基板２１には、図２に示すように、アンテナエレメント２０が接合される側とは反対側の主面、すなわち、シールドケース２４が配設される側の主面に、発光素子としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）４０が複数配設されている。これらＬＥＤの発光方向は、各々が略９０度の角度差をもってＧＰＳ受信アンテナ１０の外方向へ発光される。また、発光方向はアンテナ側面、つまり回路基板の電子部品搭載面と略平行な方向に発光される。

シールドケース２４は、図３に示すように、ＬＥＤ４０の配設位置に対応した位置に開口部２４ａがそれぞれ形成されている。また、トップカバー１１は、透光性を示す樹脂材料が射出成形されることによって形成されている。

ＧＰＳ受信アンテナ１０は、自動車に搭載して用いられる際に、ＬＥＤ４０に電圧が印加されることによって発光する。ＬＥＤ４０から発光された光は、シールドケース２４の開口部２４ａ、及び透光性を有するトップカバー１１を介してアンテナケース１３の外部に透過する。したがって、ＧＰＳ受信アンテナ１０は、いわば自動車の装飾品としての機能することとなり、装飾性や娯楽性を求めるユーザに対して魅力的な製品を提供することが可能となる。

なお、上述においては、ＧＰＳ受信アンテナ１０が発光素子としてＬＥＤ４０を備えると説明したが、ＬＥＤに代えて、例えば有機ＥＬ素子などの各種発光素子を配設するとしてもよい。また、配設する発光素子の数、或いは発光素子の配設位置などについては、任意に選択することができる。

また、ＧＰＳ受信アンテナ１０においては、発光素子を駆動するための駆動回路をＧＰＳ受信アンテナ１０の外部に用意し、この外部に用意した駆動回路から信号線１６を介して発光素子に電圧を供給するとしてもよい。あるいは、回路基板２１に形成した発光素子の駆動回路によって各発光素子を駆動するとしてもよい。回路基板２１に駆動回路を形成した場合、外部に駆動回路を用意する必要がないため、衛星信号を受信するシステム全体の装置構成を簡略化することができ、低コスト化を図ることができる。

また、ＧＰＳ受信アンテナ１０においては、発光素子の発光色や発光パターンなどについては任意とすることができる。なお、発光素子は、駆動回路に予め記憶された発光パターンで発光駆動するとしてもよいし、ユーザの要求に応じた発光パターンで発光駆動するとしてもよい。また、回路基板２１に駆動回路を形成した場合であっても、信号線１６を介して発光パターンを指定する信号を外部から入力するなどの構成とすることもできる。

また、上述においては、トップカバー１１が透光性を有する樹脂材料によって形成されている場合について説明したが、発光素子からの光を外部に透過させることができれば、例えばボトムプレート１２のみを透光性を有する樹脂材料によって形成してもよいし、トップカバー１１とボトムプレート１２との双方を透光性を有する材料によって形成してもよい。また、ＧＰＳ受信アンテナ１０においては、トップカバー１１及び／又はボトムプレート１２の全体を透光性を有する材料によって形成する例に限定されるものではなく、例えば発光素子の配設位置に対応する領域のみに透光性を有する部材を嵌め込むなどしてもよい。ただし、発光素子からの光を外部に透過させるためには、トップカバー１１及びボトムプレート１２の少なくとも一方が、透光性を有する樹脂材料によって形成されていることが望ましい。

本発明を適用した一構成例として示すＧＰＳ受信アンテナの概略分解図である。当該ＧＰＳ受信アンテナに備えられる回路基板の一例を示す概略図である。当該ＧＰＳ受信アンテナに備えられるシールドケースの一例を示す概略図である。

符号の説明

１０ＧＰＳ受信アンテナ
１１トップカバー
１１ａ切欠部
１２ボトムプレート
１３アンテナケース
１４アンテナモジュール
１５パッキン部材
１６信号線
２０アンテナエレメント
２１回路基板
２２両面テープ
２４シールドケース
２４ａ開口部
３０永久磁石
３１樹脂シート
４０ＬＥＤ（発光素子）

Claims

人工衛星から送出された衛星信号を受信するアンテナ装置において、
トップカバー及びボトムプレートが接合されてなるアンテナケースと、
前記アンテナケース内に収納され、前記衛星信号を受信するアンテナモジュールとを備え、
前記アンテナモジュールは、前記衛星信号を受信するアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントにより受信した前記衛星信号に対する信号処理回路が形成された回路基板と、前記回路基板をシールドするシールドケースと、発光素子を有し、
前記トップカバーは、前記発光素子により発光される光に対して透光性を有する樹脂材料によって形成されて前記発光素子により発光された光を外部に透過し、
前記発光素子は、前記回路基板の四隅に配置され、前記回路基板の部品搭載面と略平行で、かつ各々の発光方向が略９０度の角度差を持って前記トップカバーの方向に発光されることを特徴とするアンテナ装置。
前記シールドケースは、前記発光素子の配置位置に対応する位置に、前記発光素子をトップカバーの方向に臨ませる開口部を有していることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
前記回路基板には、前記発光素子を駆動する駆動回路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
前記回路基板は、一方の面にアンテナエレメントが配置され、他方の面に発光素子を配置
することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。