JP4098659B2 - 狭域通信車載器 - Google Patents

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  • Details Of Aerials (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、狭域通信システムにおいて、車両に搭載される車載器に関し、特に、アンテナの指向性を調整しアンテナ放射側の取付面を電波通過材料で作製することにより、車両のフロントガラスへ貼り付けることができるようにした狭域通信車載器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
狭域通信システム(DSRC : Dedicated Short-Rage Communication)は、マイクロ波帯の電波を使用し、路上の限られた範囲のみにて通信を行うシステムである。路上に設けられた路上機と車両に搭載された車載器との間で無線通信を行い、各種のデータ授受を行って、料金収受や道路情報提供などのサービスを行い、運転者および、道路、駐車場等の管理者に利益をもたらすシステムである。
【0003】
この狭域通信を用いたシステムとしては、自動料金収受システム(ETC : Electronic Toll Collection system)をはじめ、ガソリンスタンド、ドライブスルーの料金収受、交通情報の提供などさまざまなアプリケーションが考えられている。
【0004】
このような狭域通信システムにおいて、車両側には狭域通信車載器が搭載される。この狭域通信車載器は、路上側に設けられる路側無線機器と電波の送受信して狭域通信を行う。
【0005】
このような狭域通信システムに用いられる狭域通信車載器においては、一般に、所定の方向に指向性を有するアンテナと、このアンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する無線部と、この無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部とを有する。そして、特にデータ処理部に関しては、車両用ナビゲーション装置を搭載している車両においては、車両のダッシュボード内に組み込まれた車両用ナビゲーション装置と一体化される場合が一般的であった。
【0006】
この狭域通信車載器は、従来、車両のダッシュボード上に設置されていた。しかしながら、ダッシュボード上に設置すると視界の妨げになることがあり、また、ダッシュボードを意匠上優れたものにしたい観点から、車載器を別の位置に設けたいとの要望があった。
このような、要望に応えて、狭域通信車載器の中でも、アンテナ、或いはアンテナと無線部のみを車両のフロントガラスに設置することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
また、狭域通信車載器のアンテナの指向性方向(ボアサイト方向)は、路側無線機器と良好に送受信する目的で、その取付角度を車両前方へ0°〜30°程度傾いた方向に(天頂方向を0°とし、車両前方への傾きをプラス、車両後方への傾きをマイナスとする)取り付けることが取付基準書等により定められている。
【0008】
【特許文献1】
特開平8−297758号公報(第2−3頁、図3)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
そして、上述の車両用ナビゲーション装置に付随して設けられる狭域通信車載器においては、車両用ナビゲーション装置を搭載しない車両に設けられるものと製品を共用できるようにする目的で、狭域通信車載器の機能のみを一体に構成した装置が望まれていた。
【0010】
一方、車両用ナビゲーション装置を搭載しない車両において、特に、狭域通信車載器を後付けするタイプのもにあっては、従来、一体に構成されて、車両のダッシュボード上に設置されていたが、次のような問題があった。
【0011】
すなわち、このような車両のダッシュボード上に設置される狭域通信車載器を、視界を妨げることがないよう、そのまま、フロントガラスに貼り付けて使用した場合、通常、車両のフロントガラスの傾き(フロントガラスの法線方向:例えば、フロントガラス面が四輪駆動車のように鉛直な場合50°)は、25°〜50°であるのでアンテナの指向性方向が車両の前方方向へ傾きすぎて使用出来なかった。
【0012】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、アンテナ、無線部、及びデータ処理部等の構成要素を一つの筐体内に内蔵し、車両のフロントガラスに容易に貼着して使用することのできる狭域通信車載器を得ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る狭域通信車載器は、高度道路交通システムの狭域通信システムにおいて、車両に搭載される狭域通信車載器であって、所定の方向に指向性を有するアンテナと、アンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する無線部と、無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部と、無線部及びデータ処理部の少なくとも一方が基板面に搭載された基板と、アンテナ、無線部、データ処理部を一体に収納する筐体を有し、筐体は、粘着部材によりアンテナ放射側の取付面を車両のフロントガラスに貼着されて固定され、少なくとも取付面側の電波開口部分が電波通過材料で作製されており、アンテナを基板に垂直方向に投影した場合に、基板面においてアンテナ投影面より上方側の上方基板面部の面積が、基板面においてアンテナ投影面より下方側の下方基板面部の面積よりも大きいものである
【0014】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。図2はこの発明の実施の形態1の狭域通信車載器を車両のフロントガラスに貼り付けた様子を示す断面図である。図1において、狭域通信車載器1は、扁平直方体状の筐体4を有している。そして、筐体4の内部には、所定の方向に指向性を有する後述するアンテナと、このアンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する後述する無線部と、この無線部が送受信する送受信データを処理する後述するデータ処理部等が内蔵されている。
【0015】
そして、筐体4の直方体を6枚の板部のうち、車両のフロントガラスに貼り付けられる側の板部の表面は、取付面4aとされている。筐体4のなかでも取付面4aが形成されている板部は、図示しないアンテナの送受信を妨害しないように電波通過材料で作製されている。
【0016】
尚、本実施の形態においては、筐体4の取付面4aを形成する一面全部が電波通過材料で作製されているが、少なくともアンテナの電波開口部分が電波通過材料で作製されればよい。逆に、筐体4の全部が電波通過材料で作製されてもよいことは言うまでもない。
【0017】
また、筐体4の取付面4aには、狭域通信車載器1を車両のフロントガラスに貼り付ける際の両面テープの貼付位置を示す貼付位置マーク2が設けられている。本実施の形態の貼付位置マーク2は、筐体4の表面に描かれた線の枠であるが、これに限らず、取付面4aに凹凸部を設けてマークとしたり、印刷物を貼り付けてマークとしてもよい。この両面テープの貼付位置を示す貼付位置マーク2は、アンテナの送受信を妨害しないように、図示しない内蔵アンテナの前面を避けるような位置とされている。これは、ユーザーがアンテナの送受信を妨害する位置に両面テープを貼ってしまうことを防止するためである。
【0018】
一方、車載器の機種によっては、アンテナの送受信を妨害する位置を避けられない場合がある。このようなときには、貼付領域を確保したのち、ここに両面テープを貼り付けた場合でも、所定の送受信ができるようアンテナの調整がされる。
【0019】
図2に示されるように、狭域通信車載器1は、例えば、ルームミラー背後の視界のさまたげにならない位置のフロントガラス3に両面テープ30によって貼り付けられる。尚、本実施の形態においては、貼着材料として両面テープ30を用いているが、これに限らず、例えば剥離性のある接着剤等であっても良い。
【0020】
このような構成の狭域通信車載器1においては、所定の方向に指向性を有するアンテナと、アンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する無線部と、無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部と、アンテナ、無線部、データ処理部を一体に収納する筐体4を有し、筐体4は、粘着部材である両面テープ30によりアンテナ放射側の取付面4aを車両のフロントガラス3に貼着されて固定され、少なくとも取付面側の電波開口部分が電波通過材料で作製されている。そのため、狭域通信車載器1を構成する全ての構成要素が1つの筐体4に内蔵されているので、車両用ナビゲーション装置の搭載の如何に関わらず取り扱いが容易となると共に、また、車両のフロントガラス3に容易に取り付けることができる。さらには、ダッシュボードを意匠上優れたものにすることができる。
【0021】
実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2の狭域通信車載器を示すフロントガラスに貼り付けた断面図である。図4はこの発明の実施の形態2の狭域通信車載器の内蔵物の正面図である。尚、内蔵物は図4の上方を上にして取り付けられる。図3及び図4において、狭域通信車載器1は、筐体4の内部に、狭域通信車載器1の主要部をなす基板5とこれと平行に配設された平板状のアンテナ8とを有する。アンテナ8は、指向性を有するセラミックアンテナで、アンテナの指向性方向(ボアサイト方向)をフロントガラス3側に向けている。
【0022】
基板5上には、アンテナ8を介して図示しない路側無線機器と電波の送受信する図示しない無線部と、無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部とが設けられている。アンテナ8と基板5とは、高周波コネクタ31と高周波ケーブル32によって接続されている。
【0023】
アンテナ8を基板5に垂直方向に透過したアンテナ透過面5aに対しては、このアンテナ透過面5aより上方の基板面5bの面積は、アンテナ透過面5aより下方の基板面5cの面積より大きくされている。このように、アンテナ透過面5aに対して上下の基板面積を変えることにより、アンテナ8の指向性を、基板面積の大きい方へ傾けることができる。以下これについて説明する。
【0024】
図5はアンテナの指向性が変化する様子を説明する説明図である。図5下部に示すように、アンテナ8を基板5の一側に寄せて配置すると、指向性はアンテナ8に対して隣接する基板面積の大きな方へ傾く、さらに詳細には、指向性は、基板のグランドパターンの存在する面積の大きな方へ傾くが、通常、基板上には、集積回路等の電気回路があり、そのためのグランドパターンの存在も含めて、グランドパターンの存在する基板面積の大きな方へ指向性が傾く。図5上部に記載のグラフは、アンテナの指向性が変化する様子を示している。このグラフにおいて横軸はアンテナの放射角度、縦軸はアンテナの利得を示している。図5中、点線は、アンテナに対して両隣の基板面積が同じ場合を示しており、放射角度のピークは0°の位置にある。つまり、アンテナの指向性方向(ボアサイト方向)は、アンテナ主面の法線方向を向いている。
【0025】
一方、実線は下部に示したアンテナ8と基板5の位置関係に対応している。グラフから解るように、アンテナ8の指向性方向(ボアサイト方向)は、約20°基板面積の大きい方へ傾いている。
【0026】
上述のように、通常、車両のフロントガラスの傾きは、25°〜50°であるので、本実施の形態のようにアンテナ8の指向性方向が約20°上方に補正されると、通常のアンテナを5°から30°で取り付けた場合と等価になり、取付基準書を概ね満たすものとすることができる。尚、アンテナ8の指向性方向をさらに傾けたい場合には、適宜面積の比を変更すれば実現することができる。
【0027】
このような構成の狭域通信車載器1においては、無線部及びデータ処理部が搭載された基板5を有し、アンテナ8を基板に垂直方向に透過した場合に、アンテナ透過面5aより上方の基板面5bが、アンテナ透過面5aより下方の基板面5cと比べて面積が大きいので、アンテナ8の指向性方向を適宜上方に補正することができる。そのため、例えば、取付角度を補正する取付ブラケット等を用いることなしに容易にフロントガラス3に取り付けることができる。また、筐体4の一部を傾斜した形状とすることや、筐体4の内部傾斜させる必要がなく、製作を容易とすることができるとともに、狭域通信車載器1を薄型に作製することも可能となる。
【0028】
実施の形態3.
図6はこの発明の実施の形態3の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。尚、内蔵物は図6の上方を上にして取り付けられる。本実施の形態の狭域通信車載器の基板5上には、マイクロストリップアンテナであるアンテナ9が形成されている。そして、基板5上には、さらにアンテナ9を介して図示しない路側無線機器と電波の送受信する無線部10と、無線部10が送受信する送受信データを処理するデータ処理部11とが形成されている。すなわち、本実施の形態においては、アンテナ9と無線部10とデータ処理部11とが同一の基板5上に形成されている。その他の構成は実施の形態1と同様である。
【0029】
アンテナ9が基板5上に占める面積に関しては、このアンテナ9より上方の基板面5bの面積は、アンテナ9より下方の基板面5cの面積より大きくされている。このように、アンテナ9に対して上下の基板面積を変えることにより、実施の形態1と同じ理由でアンテナ9の指向性を、基板面積の大きい方へ傾けることができる。
【0030】
このような構成の狭域通信車載器においては、アンテナ9、無線部10、データ処理部11が同一の基板に搭載され、アンテナ8より上方の基板面5bがアンテナ9より下方の基板面5cより大きくされているので、実施の形態1と同様な効果が得られるとともに、アンテナ8と基板5とを接続していた高周波コネクタ31や高周波ケーブル32を削除することができ低価格の車載器の実現が可能になる。
【0031】
実施の形態4.
図7はこの発明の実施の形態4の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。尚、内蔵物は図7の上方を上にして取り付けられる。本実施の形態においては、マイクロストリップアンテナであるアンテナ9が基板5上に形成されている。そして、アンテナ9は、基板5の水平方向一側の端部に形成されている。無線部10とデータ処理部11は、基板5上のその他の部分に形成されている。
【0032】
一般に、アンテナ周辺の部品は、基板からの高さの低い部品を配置するほうが放射特性が計算値に近くなるので理想的である。従来、ダッシュボード上に車載器を設置する場合は、アンテナの指向性方向を天頂方向にする必要があったために、アンテナに対する周囲の基板面積を概略同程度にする必要があり、アンテナを基板の中央付近に配置していた。そしてさらに、アンテナが基板の中央付近に設置されている場合は、アンテナの周囲の全周にわたって全ての部品高さを考慮しながらの配置をする必要があった。しかしながら、この実施の形態の狭域通信車載器においては、他の実施の形態のものと同様にアンテナ9に対して、上下方向に部品がないようにされている。このようなことから、アンテナ9に対して水平方向に配置される部品高さのみを考慮すればよい。
【0033】
また、アンテナ9の指向性を積極的に水平方向いずれかの方向へ傾けたい場合には、本実施の形態のように、アンテナ9を基板5の水平方向一側の端部に設けて、左右に隣接する基板面積を異なるものとすれば、アンテナ9の指向性を基板面積の大きいほうへ傾かせることができる。
【0034】
このような構成の狭域通信車載器においては、アンテナ9は、基板5の水平方向いずれか一方の端部に搭載されている。そのため、基板5上の構成部品の配置の自由度を向上させることができ、その結果小型化も可能になり、さらには、低価格化も可能になる。
【0035】
実施の形態5.
図8はこの発明の実施の形態5の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。図9は基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと給電線路のパターン図である。図8及び図9において、基板5は誘電体層5eとグランド層5fとが積層されて作製されている。基板5のフロントガラス側の面には、マイクロストリップアンテナとしてのアンテナ13と、アンテナ13に電力を供給する電力供給手段として給電線路12が設けられている。
【0036】
図9に示されるように、給電線路12は、図示しないパワーアンプが接続される50Ωのストリップ線路12aと、ストリップ線路12aから分岐する同じく50Ωのストリップ線路でストリップ線路12aからの電力を1/2(−3dB)ずつに分けるストリップ線路12b,12cと、インピーダンスマッチング用の路線12d、12eとを有している。
【0037】
ストリップ線路12b,12cは、円偏波を生成するために分岐からの長さを変えることで位相差が90°となるような線路長の差をつけて形成されている。路線12d、12eは、長さはλ/4長が良く用いられ、アンテナ13への入力インピーダンスとストリップ線路12b、12cの給電線路インピーダンスのマッチングが取れるような特性インピーダンスをもつストリップラインとされている。給電線路幅は、グランド層5fと誘電体層5eの誘電率と厚さなどの条件でインピーダンスが決定される。
【0038】
マイクロストリップアンテナ13のサイズは、給電線路12と同様にグランド層5fと誘電体層5eの誘電率と厚さなどの条件で決まる。寸法計算などの方法は今回の発明と直接関係ないので省略する。
【0039】
このような構成の狭域通信車載器においては、アンテナが基板5上に形成されたマイクロストリップアンテナ13であるので、アンテナ13を無線部10やデータ処理部11と同一基板上に生成することで、セラミックアンテナ等のアンテナ費用の削減ができるので、さらなる低価格の車載器を実現できる。
【0040】
実施の形態6.
図10はこの発明の実施の形態6の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。尚、内蔵物は図10の上方を上にして取り付けられる。本実施の形態においては、実施の形態4と同じように、マイクロストリップアンテナであるアンテナ9が基板5の水平方向一側の端部に形成されている。そして、基板5には、アンテナ9の周囲を囲むように複数のスルーホール16が設けられている。具体的には、スルーホール16は、アンテナ9の基板5縁部と対向していない他の2辺に沿って直角に整列して形成されている。
【0041】
アンテナ9の電界分布はアンテナ9のパッチ端が最も大きく、アンテナ特性はパッチ端の周辺の影響をもっと受けやすい。また、アンテナ9の電界は一部パッチ部から基板5内へ漏れ込み、基板5内で熱として消費され、その分アンテナ効率が劣化する。これに対して上述のように、アンテナ9の周囲にスルーホール16を形成することで、基板5内への電界の漏れ込みを削減できアンテナ効率を向上できるとともに、電界がそのスルーホール16によってパッチ側で閉じられるため周辺部品の影響も受けにくくなる。通常、スルーホール16の間隔は、λ/4以下でできるだけ接近させて配置する。近接させるほど基板内への電界のモレが少なくなり効果は向上する。
【0042】
尚、図示していないが、マイクロストリップアンテナ9が左右方向の中心付近に配置されている場合は周辺3方向にスルーホール16を配置すると同様の効果が得られる。
【0043】
このような構成の狭域通信車載器においては、基板5にアンテナ9の周囲を囲むように複数のスルーホール16が形成されているので、基板5上の構成部品の配置の自由度を向上させることができ、その結果小型化も可能になり、さらには、低価格化も可能になる。
【0044】
実施の形態7.
図11はこの発明の実施の形態7の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。図12は基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと基板の裏面に設けられた給電線路のパターン図である。図11に示されるように、基板15は2層の誘電体層15a,15bとこれらに挟まれたグランド層15cとが積層されて作製されている。基板15のフロントガラス側の面には、マイクロストリップアンテナとしてのアンテナ19が設けられている。一方、基板15のアンテナ19と反対側の面には、アンテナ13に電力を供給する電力供給手段として給電線路17が設けられている。アンテナ19と給電線路17は、基板15を貫通するスルーホール20a,20bによって接続されている。
【0045】
図12に示されるように、給電線路17は、図示しないパワーアンプが接続される50Ωのストリップ線路17aと、ストリップ線路17aから分岐する同じく50Ωのストリップ線路17d,17eと、インピーダンスマッチング用の路線17b,17cを有している。路線17b,17cは、ストリップ線路17d,17eのインピーダンスとマッチングが取れるような特性インピーダンスをもつストリップラインとされており、長さはλ/4長のもの用いられ、上記のように50Ω線路の分岐の場合70.7Ωの特性インピーダンスのストリップ線路で構成される。
【0046】
ストリップ線路17dと17eは、図9のストリップ線路12bと12cと同等の役目を持つ50Ωのストリップラインで、円偏波を生成するために分岐からの長さで位相差が90°となるように線路長の差をつけている。
【0047】
マイクロストリップアンテナ19のサイズは、給電線路と同様にグランド層15cと誘電体層15a,15bの誘電率と厚さなどの条件で決まる。アンテナへの給電点(スルーホール)20a、20bは、アンテナ19の中央部に形成され、中心からの寸法でインピーダンスが決まる。そして、アンテナ19の中心部の電界は0であり、インピーダンスも0となり、端に行くほどインピーダンスが高くなっていく特性をもち、給電点20a、20bで50Ωのインピーダンスとなるように配置されている。
【0048】
本実施の形態では、上述のように基板15を多層基板で構成し、グランド層15cをアンテナ19のグランド、及び給電線路17のグランドの両方のマイクロストリップ回路に利用している。
抵抗18は給電線路間のアイソレーションを確保するための抵抗で50Ω系のインピーダンスで分岐する場合100Ωとされ、給電点20aや給電点20bからの反射波をこの抵抗18で吸収する。
【0049】
ストリップ線路17d,17eの給電線路長は、位相差でλ/4(90°)の差があり、抵抗18はその倍のλ/2(180°)となっているので、給電点20a,20bでの反射波は互いに打ち消しあい、アイソレーションをさらに効率よく確保することができる。
【0050】
また、アンテナ19を形成する面と給電線路17とが、グランド層15cを挟んだ誘電体15a,15bの互いに反対側の位置にあり、アンテナ19を形成する面と給電線路17とが同じ面に形成されている場合にくらべ、アンテナ19と給電線路17のアイソレーションが大きく取れ、アンテナ19の軸比等の特性が向上する。
【0051】
アンテナ19のストリップ線路17a、17bの配置で右円偏波か、左円偏波かが決まるが、偏波発生方法や各部の寸法計算などの方法は今回の発明と直接関係ないので省略する。
尚、本実施の形態においては、50Ω系のインピーダンスで分岐する場合を例にとったが、適宜インピーダンスは変更することができ、その場合には、ストリップ線路17a、17bの給電位置、アイソレーション抵抗18、ストリップ線路17a〜17eの幅をそれぞれ変えることで実現することができる。
【0052】
このような構成の狭域通信車載器においては、基板15は、多層基板であり、アンテナ給電線路17は、アンテナ19と反対側の面に設けられている。そのため、基板15の面積を小さくすることができ、その結果、さらなる小型化も可能になり、低価格化も可能になるとともに、アンテナ給電線路17とアンテナ19のアイソレーションが確保できアンテナ特性が向上する。
【0053】
実施の形態8.
図13はこの発明の実施の形態8の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。図14は基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと基板の裏面に設けられた給電線路のパターン図である。図13に示されるように、基板15は2層の誘電体層15a,15bとこれらに挟まれたグランド層15cとが積層されて作製されている。基板15のフロントガラス側の面には、マイクロストリップアンテナとしてのアンテナ19が設けられている。一方、基板15のアンテナ19と反対側の面には、アンテナ13に電力を供給する電力供給手段として給電線路21が設けられている。アンテナ19と給電線路17は、基板15を貫通するスルーホール20a,20bによって接続されている。
【0054】
本実施の形態のストリップ線路21a,21b,21c,21d,21eは、実施の形態7のストリップ線路17a,17b,17c,17d,17eとまったく同様の機能をするものである。
【0055】
実施の形態7においては、ストリップ線路17bと17c、ストリップ線路17dと17eは、それぞれ線路が並行し且つ近接しているため、ストリップ線路間での線路間の結合が発生する。線路間の結合が発生すると、この給電線路に要求されている位相差90°と等分配の性能が劣化しその結果アンテナ特性が劣化する。この問題を解消するために、本実施の形態においては、できるかぎり給電線路同士を離すように半円形状の給電線路を使用する。
【0056】
このような構成の狭域通信車載器においては、アンテナ19に電力を給電する2本の給電線路は、互いに離れる方向に円弧状に形成されている。そのため、線路間の結合を極力減少させ給電線路に要求される位相差90°と等分配の2つの性能を向上させることができ、性能の良いアンテナを実現できる。
尚、給電線路は、必ずしも円弧状に形成される必要はないが、円弧状としたほうが、線路の特定インピーダンスが一定(折れ曲がり部が存在しないため、インピーダンスが均一)となり性能がよくなるとともに幅が均一となるように製作しやすい。
【0057】
実施の形態9.
図15はこの発明の実施の形態9の狭域通信車載器を示す断面図である。本実施の形態においては、筐体4内部のアンテナ19の指向性方向(ボアサイト方向)と反対側の筐体4の裏面4bの内周面に導電部材22aが配設されている。
アンテナ19のバックローブ方向(矢印26方向)の利得は、ボアサイト方向(矢印25方向)の利得に比べて非常に小さいが、少しだけ存在する。このバックローブ方向へ放射された電波をボアサイト方向へ向けるために、導電部材22aが配置して電波を反射させる。
【0058】
一般に、電波が円偏波の場合、ボアサイト方向の偏波が右円偏波であれば、バックローブ方法の偏波は左円偏波となる。また、円偏波の電波は一回の反射によって右から左、左から右偏波へと偏波の方向を反転する特性を持っている。
【0059】
一方、狭域通信においては右偏波を用いるため、バックローブ方向へ放射される偏波は左円偏波となる。本実施の形態においては、バックローブ方向へ放射された左偏波の電波は、導電部材22aによって反射され右円偏波の電波として指向性方向(ボアサイト方向))へ再放射される。そのため、アンテナ19の利得が向上する。
【0060】
実施の形態10.
図16はこの発明の実施の形態10の狭域通信車載器を示す断面図である。本実施の形態においては、筐体4内部の基板の外周縁部に対向する内周面に導電部材22bが配設されている。
狭域通信アンテナの指向性は、所定の規格で定められており、半値角60°以上(利得が3dB低下する放射角度が60°以上)と±90°での利得がピーク利得より5dB以上低下することが義務づけられている。
【0061】
この規格を満たすアンテナとしては、通常、1パッチのアンテナが用いられる。1パッチアンテナにおいて周辺の基板面積が狭いと指向性は広がり、本実施の形態のように、アンテナ19を基板15の端に配置した場合は、±90°での利得がピーク利得より5dB以上低下しなければならないこの規格を満足できない可能性がある。また、複数パッチをも用いてアンテナビームを成形すれば利得は向上し±90°での利得規格は簡単に満足できるが、指向性が狭くなるため半値角が規格を満足しなくなる可能性がある。
【0062】
このようなことから、本実施の形態においては、筐体4の4つの側面4cの内面に全周にわたって導電部材22bを配設し、これによって、±90°方向の電波を反射させることで±90方向の放射を抑制している。また、アンテナ19の端から、λ/4の位置に導電部材22bを配置することで、アンテナ19からの放射波と導電部材22bからの反射波の位相差が180°となり互いに打ち消し合ってさらに±90°での利得減衰効果を得ることができる。
【0063】
また、本実施の形態と実施の形態9を組み合わせて、筐体4内部のアンテナ19のアンテナの指向性方向を除く内周面の全域に導電部材を配設してもよい。このような構成とすることにより、本実施の形態と実施の形態9の両効果を合わせ持つ狭域通信車載器とすることができる。
【0064】
実施の形態11.
図17はこの発明の実施の形態11の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。本実施の形態の狭域通信車載器は、取付面4aにおいて、両面テープの貼付位置を示す貼付位置マーク2に隣接して、車載器の型名及び技適番号27aや製造者27b等を記載したラベル27が貼り付けられている。そして、ラベル27上に半透明のシール28が貼られている。
【0065】
型名等のラベル貼付に関しては、従来、取付面は、ユーザーから見えなかったので、車載器筐体の車両側面へ貼り付けていたが、フロントガラスへ固定する本実施の形態の車載器においても、意匠上、筐体の車室内側の面にラベルを貼り付けることは好ましくなく、ラベル27は従来どおりフロントガラス側の取付面4aに貼る。この場合、フロントガラス越しにラベル27が見えるため意匠的にもよくないほか、ラベル27の下地は通常銀色系か白色系がほとんどで、太陽の反射等で意匠性をさらに損なう等の問題があった。
【0066】
そのため、本実施の形態においては、筐体4と同色の半透明のシール28をラベル27に貼り付けることで、ラベル27を目立たないものとして、意匠性を向上させている。また、シール28を半透明にすることによって、ラベル27に記載している型名等を読み取ることができる。また、シール28を剥離可能で、繰り返し使用することができるものにすることで、通常は文字をテープで覆うとともに必要な時にテープをはがすことでラベル記載内容の確認ができ、その後再度テープを貼り付けることができる。また、ラベル27の記載内容を確認したいときには、半透明であるので読み取ることができる。
【0067】
実施の形態12.
図18はこの発明の実施の形態12の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。本実施の形態の狭域通信車載器は、「ETC」等の文字型に切り抜かれた両面テープ29を使って車載器1を車両のフロントガラスへ貼り付ける。車を車外から見て狭域通信車載器を取り付けた車か否かを見極めることは非常に困難であるため、例えば一般車と混在の狭域通信レーンを狭域通信車載器を搭載した車で通過しようとしたところ、賃金未支払車と間違えられて収受員に急に呼び止められ不快な思いをしたりすることもある。そのため、従来「ETC」等の文字のシールをフロントガラスに貼り付ける車両もあった。
【0068】
本実施の形態の狭域通信車載器を搭載した車両は、「ETC」等の狭域通信車載器を搭載した車両であることを示す文字型に切り抜かれた両面テープ29を用いることにより、車外からフロントガラスを見れば狭域通信車載器を搭載するものと一見して解り、上記のような不快な思いをすることがない。
尚、両面テープ29の効果は、貼付位置マーク2へ「ETC」等の印刷をしても同様の効果を得ることができるものである。
また、「ETC」の文字型の両面テープに赤や青などの着色をすることでさらに文字が目立ち上述の効果をよりいっそうあげることができる。
【0069】
【発明の効果】
この発明に係る狭域通信車載器は、高度道路交通システムの狭域通信システムにおいて、車両に搭載される狭域通信車載器であって、所定の方向に指向性を有するアンテナと、アンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する無線部と、無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部と、無線部及びデータ処理部の少なくとも一方が基板面に搭載された基板と、アンテナ、無線部、データ処理部を一体に収納する筐体を有し、筐体は、粘着部材によりアンテナ放射側の取付面を車両のフロントガラスに貼着されて固定され、少なくとも取付面側の電波開口部分が電波通過材料で作製されているので、アンテナ、無線部、及びデータ処理部等の構成要素を一つの筐体内に内蔵し、車両のフロントガラスに容易に貼着して使用することができる。
また、アンテナを基板に垂直方向に投影した場合に、基板面においてアンテナ投影面より上方側の上方基板面部の面積が、基板面においてアンテナ投影面より下方側の下方基板面部の面積よりも大きいので、アンテナの指向性を、基板面部の面積の大きな上方側に傾けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。
【図2】 この発明の実施の形態1の狭域通信車載器を車両のフロントガラスに貼り付けた様子を示す断面図である。
【図3】 この発明の実施の形態2の狭域通信車載器を示すフロントガラスに貼り付けた断面図である。
【図4】 この発明の実施の形態2の狭域通信車載器の内蔵物の正面図である。
【図5】 この発明の実施の形態2のアンテナの指向性が変化する様子を説明する説明図である。
【図6】 この発明の実施の形態3の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。
【図7】 この発明の実施の形態4の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。
【図8】 この発明の実施の形態5の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。
【図9】 この発明の実施の形態5の基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと給電線路のパターン図である。
【図10】 この発明の実施の形態6の狭域通信車載器を示す内蔵物の正面図である。
【図11】 この発明の実施の形態7の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。
【図12】 この発明の実施の形態7の基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと基板の裏面に設けられた給電線路のパターン図である。
【図13】 この発明の実施の形態8の狭域通信車載器を示す基板の断面図である。
【図14】 この発明の実施の形態8の基板上に形成されたマイクロストリップアンテナと基板の裏面に設けられた給電線路のパターン図である。
【図15】 この発明の実施の形態9の狭域通信車載器を示す断面図である。
【図16】 この発明の実施の形態10の狭域通信車載器を示す断面図である。
【図17】 この発明の実施の形態11の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。
【図18】 この発明の実施の形態12の狭域通信車載器の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 狭域通信車載器、2 貼付位置マーク、3 フロントガラス、4 筐体、4a 取付面、5,15 基板、9,13,19 マイクロストリップアンテナ、10 無線部、11 データ処理部、12 給電線路、13 アンテナ、13マイクロストリップアンテナ、16 スルーホール、17 アンテナ給電線路、18 アイソレーション抵抗、21 給電線路、27 ラベル、28 シール、30 両面テープ。

Claims (9)

  1. 高度道路交通システムの狭域通信システムにおいて、車両に搭載される狭域通信車載器であって、
    所定の方向に指向性を有するアンテナと、
    前記アンテナを介して路側無線機器と電波の送受信する無線部と、
    前記無線部が送受信する送受信データを処理するデータ処理部と、
    前記無線部及び前記データ処理部の少なくとも一方が基板面に搭載された基板と、
    前記アンテナ、前記無線部、前記データ処理部を一体に収納する筐体を有し、
    前記筐体は、粘着部材によりアンテナ放射側の取付面を車両のフロントガラスに貼着されて固定され、少なくとも取付面側の電波開口部分が電波通過材料で作製されており、
    前記アンテナを前記基板に垂直方向に投影した場合に、前記基板面においてアンテナ投影面より上方側の上方基板面部の面積が、前記基板面において前記アンテナ投影面より下方側の下方基板面部の面積よりも大きいことを特徴とする狭域通信車載器。
  2. 前記筐体内部の前記アンテナの指向性方向を除く内周面に導電部材が配設されている
    ことを特徴とする請求項1記載の狭域通信車載器。
  3. 前記導電部材は、前記筐体内部のアンテナの指向性方向と反対側の内周面に配設されている
    ことを特徴とする請求項2に記載の狭域通信車載器。
  4. 前記導電部材は、前記筐体内部の前記基板の外周縁部に対向する前記内周面に配設されてい
    とを特徴とする請求項2に記載の狭域通信車載器。
  5. 所定の情報が記載され前記取付面に貼り付けられたラベルと、
    前記ラベルを覆うように前記取付面に貼り付けられたシールとをさらに有する
    ことを特徴とする請求項1記載の狭域通信車載器。
  6. 前記シールが、半透明のシールである
    ことを特徴とする請求項5に記載の狭域通信車載器。
  7. 前記シールは剥離可能で、繰り返し使用することができるものである
    ことを特徴とする請求項または6に記載の狭域通信車載器。
  8. 前記粘着部材は、所定の文字形状の両面テープである
    ことを特徴とする請求項1から7までの何れか1項に記載の狭域通信車載器。
  9. 前記両面テープに着色がされている
    ことを特徴とする請求項8に記載の狭域通信車載器。
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