JP4235010B2 - Unnecessary radio wave suppression structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路近傍から飛来する不要電波を抑制し、道路における電磁波環境を改善する不要電波抑制構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、高速道路等において自動料金収受(ETC(Electronic Toll Collection)とも呼ばれる。)システムや、走行支援道路(AHS(Advanced
Cruise−Assist Highway System)とも呼ばれる。)等の車両運行支援システムが発展してきている。これらのシステムでは、道路に設置された路側機と車に搭載された車載器との間で電波を利用して通信を行う狭域通信(DSRC(Dedicated
Short−Range Communication)とも呼ばれる。)が用いられている。そのため、これらのシステムの発展に伴い、道路における電磁波環境の改善が求められている。
【0003】
そのため、特に車両の通行量の多い道路では、自動料金収受システムや車両運行支援システムを採用する場合に、道路における電磁波環境の改善のために、電波吸収機能を備えた電波吸収パネル等、電波吸収機能を有する駆体を設置することが考えられる。
【0004】
例えば自動料金収受システムにおける路上側アンテナと車載器側アンテナとの双方向通信といった、電波を用いた通信又はセンシング時において、発生する不要な電波を抑制するための例えば電波吸収体を備えた電波吸収パネルといった、電波吸収体を道路付帯設備に取り付け、又は道路付帯設備の主要部を電波吸収体から形成することで不要な電波を抑制し、上記の如き問題点を解決できる方法が示されている。(例えば、特開2001−217645号公報)
【特許文献1】
【0005】
特開2001−217645号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載される如き電波吸収パネルは、桁下に設置されるのであればまだしも、車線間に設置される場合には壁面の如き状態となり、風荷重を受ける状態となる。一般に風荷重は300kg/m2と設定され、かかる電波吸収パネルを設置する基礎に対して大きな負荷がかかることから、極めて重量が大きく巨大な基礎が必要となる。
【0007】
巨大な基礎はそれ自体で設置に係わる費用や手間が嵩むものであるが、とりわけ既設の設備の周辺における限られたスペース、例えば自動料金収受システムが設置された料金所付近の車線間や、走行支援道路の中央分離帯などには、巨大な基礎の設置自体が困難である。
【0008】
図16は、車両運行支援システムが設けられた高速道路を示す説明図である。上下の車線Sの辺縁には壁高欄Kが設けられ、壁高欄K上には防音壁Bと共に、車両運行支援システムに関する電波を放射するアンテナAが設置されている。かかるアンテナAより放射された電波Rが車線Sを走行する車両Cに搭載された車載器Fに受信されることで、車両Cの運行が支援される。
【0009】
アンテナAから放射される電波Rは、車線Sにおける通信領域外に車載器Fが検知する強度のものが放射されないよう、領域及び強度は厳密に設定されており、通常の状態では運行支援の対象以外の車両Cの車載器Fに電波が放射されることはありえないが、車線Sに曲面を有する大型車Tが進入した場合、その曲面に当たった電波Rはほとんど減衰されることなく方向を変えて不要電波R1となり、通信領域外に放射される恐れがあり、更に車線S付近の道路付帯設備が金属等の電波反射体を用いて形成されていれば、その道路付帯設備により不要電波Rが反射することも考えられる。通信領域外において車両Cの車載器Fが不要電波R1を受信すると、本来全く無関係な運行支援が車両Cに対して行われることとなり、車両Cが極めて危険な挙動を示す恐れが出てくる。
【0010】
かかる問題を防止するために、アンテナA付近の壁高欄K、防音壁Bなどの道路付帯設備については、その主要部を電波吸収体で形成したり、または電波到来側の部位に電波吸収体を取り付けることで不要電波を減衰させ、その反射や透過を抑制し不要電波による不具合を防止できる。前記の道路付帯設備は、風荷重が計算されているか、または面状でなく風荷重がかからないものであり、電波吸収機能を具備させるに当たり特に風荷重は問題視されない。
【0011】
しかしながら、中央分離帯G上を通過する不要電波R1は、対向車線を走行する車両Cの車載器Fに受信される恐れがあり、不要電波R1が受信されることにより不具合が発生する確率は、他の道路付帯設備によるものよりはるかに高い。そこで中央分離帯G上に、不要電波R1が通過しうる範囲において面状の電波吸収体を設けることで不要電波の抑制を図る必要があるが、中央分離帯Gはスペースが限定されている場合が多く、更には既に防眩板等の他の道路付帯設備が設置されていることもあり、風荷重を考慮した巨大な基礎を設置するのが困難な箇所が多い。
【0012】
そこで、本発明は風荷重による基礎への負荷を軽減し、限られたスペースへ設けるのが容易である不要電波抑制構造を提供せんとするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような構成としている。すなわち、本発明に係わる不要電波抑制構造は、道路周辺に面状の電波吸収体を設置し、道路近傍から飛来する不要電波を前記面状の電波吸収体により減衰させて抑制する構造であって、該面状の電波吸収体に、空孔が表面積全体に対して20〜80%穿設されていることを特徴とするものである。
【0014】
面状の電波吸収体に、表面積全体に対して20〜80%の空孔が穿設されていることで、その空孔を風が通り抜け、面状の電波吸収体にかかる風荷重は小さくなり、基礎にかかる負荷は軽減されて基礎を小さなものとでき、限られたスペースに対しても不要電波を抑制する構造を設けることが容易となり得る。
【0015】
空孔は、全体の表面積に対して20%を下回ると風が通り抜けにくくなり、風圧を十分に軽減できなくなる。80%を上回ると、電波吸収体が存在する面積が小さくなり、電波吸収体部分の強度が不充分なものとなる可能性がある。
【0016】
なお、電波吸収体により減衰させて抑制する構造とは、電波吸収体により不要電波を遮蔽して透過波を抑制する構造、および、電波吸収体により不要電波を吸収して反射波を抑制する構造を意味している。
【0017】
本発明に係わる面状の電波吸収体を形成するのに用いる電波吸収材料は、電波を減衰する機能を有するものであれば、特に限定されるものではなく、金属繊維、カーボンブラック等の導電性フィラーやフェライトを配合した合成樹脂やそれを発泡させたもの、電波到来側に抵抗膜を設け、抵抗膜から反射膜を電波の波長の1/4の間隔としたもの、金属や樹脂等からなる面材や線材に電波吸収性の塗料を塗布したもの等、減衰が必要とされる電波の周波数帯や必要となる反射減衰率に応じて適宜選択して用いてよい。
【0018】
また前記空孔は、パンチングにより設けられたものであることを特徴とするものである。
【0019】
また前記面状の電波吸収体は、電波吸収材料により形成された縦桟及び横桟を組み合わせて格子状となされ、縦桟同士及び横桟同士の間隔は抑制する電波の波長の4分の1以下であることを特徴とするものである。さらに、十分な遮蔽性能を得るためには、縦桟同士及び横桟同士の間隔は抑制する電波の波長の8分の1以下であることがより好ましい。
【0020】
また前記面状の電波吸収体は、0度〜30度の電波入射角度範囲において、5.8GHzの円偏波に対する反射減衰量が20dB以上であることを特徴とするものである。
【0021】
更にまた前記面状の電波吸収体は、中央分離帯に設置された場合、対向車間距離50mに対して遮光角度が8〜12度となされることを特徴とするものである。
【0022】
更にまた前記面状の電波吸収体は、外面に光触媒含有層が形成されていることを特徴とするものである。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。
図1は、本発明に係わる不要電波抑制構造における面状の電波吸収体の、実施の一形態を示す説明図である。電波吸収材料を用いて形成された面状の電波吸収体1は、パンチングにより風圧を軽減する空孔11が穿設されている。空孔11は面状の電波吸収体1全体の表面積に対して20〜80%の面積で穿設されることで、電波吸収性能を損なうことなく風荷重を軽減し、不要電波を抑制する。
【0024】
更に、空孔11が穿設されることで、面状の電波吸収体1が透視性のもので無くとも面状の電波吸収体1を挟んで反対側から、若しくは反対側への視界や採光ができ、道路利用者の圧迫感の軽減や、車線が隣接している場合には、合流時等において安全が確保できる。
【0025】
またパンチングにより空孔11を穿設することで、パンチング装置等を用いて容易に空孔11を穿設できると共に、空孔11が円形若しくはそれに近い形状であるから、空孔11による面状の電波吸収体1のねじれ等に対する強度の低下を最小限とすることができる。
【0026】
また空孔11は、図2に示す如きものであってもよい。面状の電波吸収体1は、上下に間隔をおいて複数列のスリットが切り入れられた後、スリットの上方及び下方を反対方向に広げることで空孔11が形成されたものである。かかる方法により空孔11を形成することで、電波吸収材料を欠損させたときの廃棄物を発生させることなく空孔11を穿設することができる。
【0027】
更に面状の電波吸収体1は、図3に示す如きものであってもよい。面状の電波吸収体1は縦桟12及び横桟13を組み合わせて格子状となされ、空孔11が形成されることで風圧は軽減される。また縦桟12同士の間隔a及び横桟13同士の間隔bは抑制する電波の波長の4分の1以下となされることで、空孔11から透過する電波を少なくして不要電波を抑制しつつ、風圧を軽減することができる。
【0028】
図4は、本発明に係わる面状の電波吸収体を形成する電波吸収材料の一例を示すもので、図1におけるA−A方向への断面図である。電波吸収材料は、金属繊維、カーボンブラック等の導電性フィラーやフェライトを配合した合成樹脂やそれを発泡させたものを単独で用いられる場合もあるが、一般にイ)に示す如く、電波吸収材21の電波到来方向αと反対側に電波反射材22を裏打ちした状態で機能するように設計されている。電波反射材22を裏打ちすることで、不要電波の透過を防止し、且つ電波吸収材21を透過した不要電波が電波反射材22に反射して更に電波吸収材21により減衰されることで、不要電波はより効率的に減衰される。電波反射材22は金属により形成されるのが好ましく、金属板が裏打ちされた積層体となり、電波吸収材料2を構造的に強固なものとできる。
【0029】
また、電波吸収材21の電波到来方向α側には、保護部材23を設けてもよい。保護部材23は誘電体からなるものであり、合成樹脂やガラス等を用いて形成するのが好ましい。更にその外面に水滴付着防止のコーティングを施し、水滴の付着による電波の乱反射を防止してもよい。
【0030】
更に電波吸収材料2は、ロ)に示す如く、電波反射材22を挟んで両側に電波吸収材21を配置したものであってもよい。かかる構造により、方向α及びβの両方から到来する不要電波を一体の電波吸収材料2により減衰させて抑制することができる。とりわけ中央分離帯においては、不要電波は中央分離帯の両側から到来する場合が多く、かかる両側からの電波吸収を行う電波吸収材料が好適に適用できる。
【0031】
図5は、本発明に係わる面状の電波吸収体を形成する電波吸収材料の他の例を示す断面図である。電波吸収材料2は、電波到来方向α側から順に、保護部材23、抵抗層25、スペーサー24、反射層22が積層されたものである。抵抗層25は金属酸化物等からなる抵抗皮膜を有するフィルム等であり、スペーサー24は合成樹脂等の誘電体により形成され、反射層22は金属薄膜を有するフィルムや金属線格子等である。方向αから入射した不要電波は、保護部材23を透過し、抵抗層25により減衰され、減衰されなかった電波はスペーサー24を透過して、反射層22により反射されて再びスペーサー部24を透過して抵抗層25により減衰されて、不要電波は効率的に抑制される。
【0032】
抵抗層25とスペーサー24の厚み、及びスペーサー24の材質を、抑制が必要な電波の波長に合わせて変化させることで、より電波の抑制効率を向上させることが可能である。例えば、誘電体内での電波の波長λgである場合、抵抗層25とスペーサー24の厚みcを約λg/4とすることで、スペーサー24の電波到来側の表面から電波進行方向を見込んだ電波インピーダンスを、自由空間のインピーダンスに合わせ、不要電波は更に効率的に減衰される。また、スペーサー24を合成樹脂、ガラス、空気等、用途に応じて用いることで、電波吸収体の吸収特性を設定することが可能である。
【0033】
更に保護部材23、抵抗層25、スペーサー24、反射層22をそれぞれ透光性または透視性のものとすることで、電波吸収材料2が介在しても反対側の視界及び採光が確保でき、道路周辺に設置したときに道路利用者に与える圧迫感を軽減したり、隣接する車線の車両が見えることによる交通安全に寄与することができる。
【0034】
またロ)に示す如く、反射層22を挟んで両側にスペーサー24及び抵抗層25、保護部材23を積層することで、図4のロ)に示したものと同様に、方向α及びβの両側から到来する不要電波を抑制することができる。
【0035】
図6は、本発明に係わる面状の電波吸収体を形成する電波吸収材料に関する参考例を示す断面図である。電波吸収材料2は、電波を反射する反射層22の不要電波の到来方向αに空気層26を挟んで抵抗層25が設けられたもので、反射層22、抵抗層25は導電性格子又は導電性メッシュにより形成されている。イ)は一対となされた空気層26及び抵抗層25が1つ設けられたもの、ロ)は一対となされた空気層26及び抵抗層25が2つ設けられたものである。前記反射層22及び抵抗層25は空気を透過する空隙Mを有し、空気層26を形成する空気は流動自在であるから、不要電波の到来方向α及びその反対側からの風が電波吸収材料2を透過できるようになされている。
【0036】
上記の如き構成によれば、面状の電波吸収体1を構成する反射層22及び抵抗層25が空隙Mを有するものであるから、その空隙Mを風が通り抜け、面状の電波吸収体1にかかる風荷重は小さくなり、基礎にかかる負荷は軽減されて基礎を小さなものとでき、限られたスペースに対しても不要電波を抑制する構造を設けることが容易となり得る。
【0037】
また電波吸収材料2を形成するのに、導電性格子、導電性メッシュ、空気という透視性の材料ないしは、透視性の材料で無くとも空隙Mを有し、空隙Mは空気と共に光線をも透過するものであるから、電波吸収体1を挟んで反対側から、若しくは反対側への視界や採光が確保でき、道路利用者の圧迫感の軽減や、車線が隣接している場合には、合流時等において安全が確保できる。
【0038】
また一対となされた空気層26及び抵抗層25が複数設けられていれば、電波の入射角度に応じて空気層26の厚みを適宜設定し、電波到来側の表面から電波進行方向を見込んだ電波インピーダンスを、自由空間のインピーダンスに合わせることが容易となり、広い電波の入射角度において不要電波を効率的に減衰でき好ましい。
【0039】
図7は抵抗層25、反射層22を形成する導電性格子、導電性メッシュの平面形状の参考例を示すもので、棒状又は繊維状の導電体3がイ)は縦横の格子状、ロ)は斜めの格子状、ハ)は斜め方向の煉瓦積み状となされたもので、導電体3間の間隔が空隙Mとなされたものである。導電性格子または導電性メッシュの平面形状は、これらに限定されるものではなく様々なパターンを用いることが可能である。イ)〜ハ)のいずれの平面形状においても、導電体3の間隔a、bは、抑制する電波の波長の4分の1以下とするのが好ましく、更に安定した電波吸収特性および電波遮蔽特性を実現すべくより好ましくは抑制する電波の波長の8分の1以下である。
【0040】
導電性格子または導電性メッシュを構成する捧状又は繊維状の導電体3は、導電性材料を含む誘電体、誘電体からなる基体の表面に導電層を形成したもの、または金属からなるものであってよい。導電性材料は、カーボン、カーボンブラック、カーボン繊維、金属粉、金属繊維などから選ばれた少なくとも1つの材料であってよい。誘電体は、プラスチックまたはガラスであってよい。また、ガラス繊維を含んでいてもよい。この場合には導電性格子または導電性メッシュの強度を向上させることが可能である。また導電性メッシュは、不織布状の導電体を用いて形成してもよい。
【0041】
また導電性格子又は導電性メッシュを構成する捧状または繊維状の導電体3の表面に保護層を設けたり塗装を施してもよく、更には表面に撥水層や超撥水層を設けて水滴や雪氷の付着を防止してもよく、また光触媒含有層等を設けて水滴の形成を防止し、また汚染物質の自浄性を具備させてもよい。
【0042】
図8は、抵抗層25、反射層22を形成する導電性膜を含み且つ空隙Mを有するシートの参考例を示す説明図である。イ)において、抵抗層25、反射層22を形成するシートは導電体3に空気を透過する円形の空隙Mが設けられたものである。ロ)はイ)におけるB線の断面図であるが、導電体3は、基体32上に導電性膜31が設けられ、更に導電性膜31上に接着層34を介して接着された保護層33が設けられることで形成されたものである。
【0043】
かかる構造により、基体32上には導電性膜31を形成するのが容易であり、適当な面抵抗値を有するシートを得るのが容易となる。また保護層33を設けておけば、導電性膜31を基体32及び保護層(或いは保護膜)33により腐食や破損等から保護することができる。更に導電性膜31を透視性の薄膜とすれば、電波吸収材料の透視性を容易に高めることができる。
【0044】
導電性膜31は、上述の如き導電性材料を用いて膜状の層を形成すればよい。また基体32は導電体、誘電体を問わず選択された金属、合成樹脂、無機材料等を用いてシート状、フィルム状に形成したものを用いてよいが、合成樹脂を用いて形成すれば種々の形状や厚みに調整が可能であり好ましい。また保護層33は誘電体であれば特に限定されるものではなく、合成樹脂等のシート、フィルム等を用いてよい。更にその外面に塗装を施してもよく、また撥水層、超撥水性層、光触媒含有層等を設けてもよい。
【0045】
空隙Mは、導電体3の表面積に対して上述の如く20〜80%設けられていれば、風圧の軽減及び電波吸収性能の確保を両立でき好ましい。また空隙Mの内面に塗膜や撥水層、超撥水性層、光触媒含有層等の保護膜M1を設けて誘電性膜31や接着層34を保護するようにしておくのが好ましい。
【0046】
図9は、本発明に係わる面状の電波吸収体を形成する電波吸収材料に関する他の参考例を示す断面図である。電波吸収材料2は、反射層22と抵抗層25の間に空気層26が設けられ、更に空気層26の間に導電性パターンを有する調整層4が配置されたものである。
【0047】
調整層4の導電性パターンは、図10に示す如きものであり、イ)〜ホ)はそれぞれ導電性パターンを示す正面図である。調整層4は棒状又は繊維状の誘電体41からなる格子又はメッシュに、導電体42が部分的に付加されたものであり、イ)は誘電体41の縦横格子の交差部の横方向、ロ)は誘電体41の縦横格子の交差部の縦横両方向、ハ)は誘電体41の縦横格子により形成される矩形部の間隔をおき且つ一部を切り欠いて、ニ)は誘電体41の斜め格子の交差部の右斜め下方向、ホ)は両斜め方向と横方向に配置された導電体41の右斜め下方向と横方向においてV字状に、それぞれ部分的に導電体42を付加したものである。
【0048】
かかる調整層4を設け、種々の導電性パターンを形成することにより、一方の偏波または両方の偏波または円偏波の対して作用させ、入射する不要電波を減衰させる効率を高め、電波吸収材料の薄型化や電波吸収特性の偏波特性調整を図ることができる。
【0049】
例えばそれぞれの導電性パターンにおいて、イ)では上方からの偏波、ロ)では上下からの偏波、ハ)では正面からの右円偏波、ニ)では右斜め上及び左斜め下からの偏波、ホ)では斜め方向からの左円偏波に対して減衰効率を高めることができる。
【0050】
導電性パターンは、導電性材料を誘電体内に含有または内包したものであってもよく、金属、金属酸化物、金属窒化物から選ばれた少なくとも1つを用いて、誘電体の表面に導電性薄膜を形成してもよい。また、導電性材料を含む塗料を用いて誘電体の表面に導電性膜を形成してもよい。導電性材料は、カーボン、カーボンブラック、カーボン繊維、金属粉、金属繊維などから選ばれた少なくとも1つの材料であってよい。
【0051】
図11は、本発明に係わる面状の電波吸収体の、他の参考例を示す断面図である。イ)において、枠体5内で反射層22の電波の到来方向αに間隔をおいて抵抗層25が取り付けられ空気層26が形成されることで、枠体5により周囲を保持された電波吸収材料2が形成され電波吸収性能が具備される。またロ)においては、反射層22を挟んで両側に空気層26及び抵抗層25が設けられていることで、面状の電波吸収体1に方向α及びβの両側から入射する不要電波を減衰させることができる。更に空気層26に、上述の如き種々の導電性パターンを形成した調整層を設けてもよい。
【0052】
枠体5は、誘電体である合成樹脂等から形成してもよいが、金属を用いて形成することで面状の電波吸収体1を高い強度のものとすることができる。金属を用いる場合には、不要電波の到来が考え得る枠体5の部位に電波吸収体21を取り付けておくことで、枠体5による更なる不要電波の発生を防止でき好ましい。
【0053】
かかる構造により、反射層22や抵抗層25の強度が脆弱であっても、枠体5により保持されることで構造体として安定したものとでき、また空気層26の厚みを維持して安定した電波吸収性能を得ることができる。また面状の電波吸収体1をパネル状のものとし、設置や取り付けにおける便宜を図ることができる。
【0054】
反射層22、抵抗層25は図12に示す如き方法で取り付けてもよく、イ)は取り付けの一例を示す正面図、ロ)は他の例を示す断面図である。イ)において、導電体3は枠体5に一定間隔をおいて穿設された貫通孔51に挿通されて固定され、導電体3間に空隙Mが形成されることで反射層22(又は抵抗層25)が形成される。またロ)において、枠体5の内面とプレート52とで反射層22(又は抵抗層25)のシートが挟持され、枠体5及びプレート52が締結手段53により締結されることで、反射層22(又は抵抗層25)は枠体5に保持される。
【0055】
また反射層22(又は抵抗層25)が金属からなる場合には、溶接によって取り付けても良い。また、接着材を用いて取り付けてもよい。ビス、ボルト、ナットを用いて枠体5に直接取り付けてもよく、上記の如き固定手段を組み合わせてもよい。
【0056】
図13は、本発明に係わる面状の電波吸収体1の、更に他の参考例を示す断面図である。図11のイ)に示した実施形態と同様に、反射層22の不要電波の到来方向α側に間隔をおいて抵抗層25を設けることで空気層26が形成されているが、その空気層26に、少なくとも1つの保持材6を設けてその厚みを保持しているものである。
【0057】
かかる構造により、反射層22、抵抗層25のいずれか少なくとも一方が厚みの薄いシートか、フィルム状の可撓性の高いものであっても、保持材6により風圧等により撓んで空気層26の厚みが変化するのを防止し、電波吸収性能を安定したものとすることができる。
【0058】
保持材6は、合成樹脂等の誘電体又は誘電体の発泡体等の電波の透過に対する影響の少ないものを用いてよく、更には電波吸収性を有する材料を用いて入射される不要電波の減衰を補助するものとしてもよい。
【0059】
かかる電波吸収材料2により形成された面状の電波吸収体1を、図14に示す如く基礎101より立設された支柱102に取り付け、不要電波抑制構造10を形成して中央分離帯G上に設置することで、中央分離帯G上を通過して反対車線に向かう不要電波R1は、不要電波抑制構造10により減衰される。面状の電波吸収体1を用いていることで、金網等の電波反射材料を用いて形成したものの如き不要電波の更なる反射による不具合が発生する恐れもなくなる。
【0060】
更に、本発明に係わる面状の電波吸収体は、対向車間50mに対して遮光角度が8〜12度となされていることが好ましい。遮光角度とは、高速道路等において中央分離帯に防眩板を設置する場合の防眩効果を示す尺度であり、図15に示す如く、中央分離帯を挟んで対抗する方向に走行する車両C1及びC2が50mの距離にあるとき、車両C2の前照灯からの光線が車両C1の運転者に入射されるのを防眩板Hが遮る角度θを示すものである。
【0061】
かかる遮光角度θは対向車間50mに対して10度程度が好ましいとされており、10度近辺を下回ると防眩効果が低くなり、10度近辺を上回ると隣接する車線側が見えにくくなる。車両C1及びC2の位置が変わっても、遮光角度θを維持するために防眩板Hは適宜間隔をおいて設けられるものであるが、本発明に係わる面状の電波吸収体は空孔を有し、その空孔から風のみならず光線も透過するものであるから、面状の電波吸収体の厚みに対して穿設する空孔の大きさを適宜設定することで、中央分離帯に設置した場合において遮光角度θが8〜12度となるようにすれば、防眩板Hに代わって優れた防眩効果を発揮でき好ましい。
【0062】
また、本発明に係わる面状の電波吸収体は、外面に光触媒含有層が形成されていることが好ましい。光触媒含有層が形成されていることで、外面に付着した水は、水滴とならずに均一な極めて薄い水膜となるために、電波吸収特性の低下を緩和できる。また紫外線の照射により光触媒が活性化し、外面が超親水化されることで道路周辺に存在する疎水性の汚染物質が付着した場合でも、降雨によって容易に洗い流され、外観を清浄に保持することができる。
【0063】
更にまた、本発明に係わる面状の電波吸収体は、空気を透過すると共に音波も透過できるので、既存の吸音板の前面に取り付ければ、その吸音性能を損なうことなく電波吸収性能を具備させることができる。
【0064】
【発明の効果】
本発明によれば、面状の電波吸収体に全体の表面積に対して20〜80%の空孔が穿設されるか、又は面状の電波吸収体を構成する反射層及び抵抗層が空気を透過する空隙を有するものであるから、その空孔又は空隙を風が通り抜け、面状の電波吸収体にかかる風荷重は小さくなり、基礎にかかる負荷は軽減されて基礎を小さなものとでき、限られたスペースに対しても不要電波を抑制する構造を設けることが容易となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる面状の電波吸収体の、実施の一形態を示す説明図である。
【図2】本発明に係わる面状の電波吸収体の、他の実施形態を示す説明図である。
【図3】本発明に係わる面状の電波吸収体の、更に他の実施形態を示す説明図である。
【図4】本発明に係わる面状の電波吸収体を形成する電波吸収材料の一例を示す断面図である。
【図5】本発明に係わる面状の電波吸収体を形成する電波吸収材料の他の例を示す断面図である。
【図6】本発明に係わる面状の電波吸収体を形成する電波吸収材料に関する参考例を示す断面図である。
【図7】反射層、抵抗層に用いられる導電性格子又は導電性メッシュの参考例を示す正面図である。
【図8】反射層、抵抗層に用いられる導電性膜を含むシートの参考例を示す説明図である。
【図9】本発明に係わる面状の電波吸収体を形成する電波吸収材料の、更に他の参考例を示す断面図である。
【図10】調整層の導電パターンの参考例を示す正面図である。
【図11】本発明に係わる面状の電波吸収体の、更に他の参考例を示す断面図である。
【図12】本発明に係わる面状の電波吸収体における反射層、抵抗層の取り付けの一例を示す説明図である。
【図13】本発明に係わる面状の電波吸収体の、更に他の参考例を示す断面図である。
【図14】本発明に係わる不要電波抑制構造の、実施の一形態を示す説明図である。
【図15】本発明に係わる遮光角度を説明する上面図である。
【図16】本発明が適用される車両運行支援システムが設けられた道路を示す説明図である。
【符号の説明】
1 面状の電波吸収体
11 空孔
2 電波吸収材料
21 電波吸収体
22 反射層
25 抵抗層
26 空気層
3 導電体
4 調整層
5 枠体
6 保持材
10 不要電波抑制構造
M 空隙
A アンテナ
B 防音壁
K 壁高欄
G 中央分離帯
R 電波
C 車両
F 車載器
T 曲面を有する車両
R1 不要電波
θ 遮光角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an unnecessary radio wave suppression structure that suppresses unnecessary radio waves flying from the vicinity of a road and improves an electromagnetic wave environment on the road.
[0002]
[Prior art]
In recent years, automatic toll collection (also referred to as ETC (Electronic Toll Collection)) systems and driving support roads (AHS (Advanced)
(Cruise-Assist Highway System). ) And other vehicle operation support systems have been developed. In these systems, narrow area communication (DSRC (Dedicated) is used for communication between roadside devices installed on roads and on-board devices mounted on vehicles using radio waves.
It is also called Short-Range Communication. ) Is used. Therefore, with the development of these systems, improvement of the electromagnetic wave environment on the road is demanded.
[0003]
Therefore, especially on roads where there is a large amount of vehicle traffic, when using automatic toll collection systems or vehicle operation support systems, radio wave absorption panels such as radio wave absorption panels with radio wave absorption functions can be used to improve the electromagnetic environment on the road. It is conceivable to install a functioning body.
[0004]
For example, radio wave absorption provided with a radio wave absorber for suppressing unnecessary radio waves generated during radio wave communication or sensing, such as bidirectional communication between a roadside antenna and an onboard unit antenna in an automatic toll collection system A method is shown in which a radio wave absorber, such as a panel, is attached to a road incidental facility, or a main part of the road incidental facility is formed from a radio wave absorber to suppress unnecessary radio waves and solve the above problems. . (For example, JP 2001-217645 A)
[Patent Document 1]
[0005]
JP 2001-217645 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the radio wave absorption panel as described in
[0007]
The huge foundation itself is expensive in terms of installation costs and effort, but it is limited in the space around existing facilities, for example, between lanes near toll booths where automatic toll collection systems are installed, and driving support roads. It is difficult to install huge foundations in the median strip of the city.
[0008]
FIG. 16 is an explanatory diagram showing an expressway provided with a vehicle operation support system. A wall height column K is provided on the edges of the upper and lower lanes S, and an antenna A that radiates radio waves related to the vehicle operation support system is installed on the wall height column K together with a soundproof wall B. The operation of the vehicle C is supported when the radio wave R radiated from the antenna A is received by the vehicle-mounted device F mounted on the vehicle C traveling in the lane S.
[0009]
The radio wave R radiated from the antenna A is strictly set so that the radio wave R having the intensity detected by the vehicle-mounted device F is not radiated outside the communication area in the lane S. However, when a large vehicle T having a curved surface enters the lane S, the radio wave R hitting the curved surface changes direction without being attenuated. If the road incidental equipment near the lane S is formed by using a radio wave reflector such as metal, the unnecessary radio wave R may be generated by the road incidental equipment. Reflection is also conceivable. When the vehicle-mounted device F of the vehicle C receives the unnecessary radio wave R1 outside the communication area, the operation support that is completely irrelevant is provided to the vehicle C, and the vehicle C may behave extremely dangerously.
[0010]
In order to prevent such a problem, the road auxiliary equipment such as the wall rail K and the soundproof wall B near the antenna A is mainly formed of a radio wave absorber, or a radio wave absorber is provided at a site on the radio wave arrival side. Attaching can attenuate unnecessary radio waves, suppress reflection and transmission, and prevent problems caused by unnecessary radio waves. The road incidental equipment has a wind load calculated or is not planar and does not receive a wind load, and the wind load is not particularly regarded as a problem in providing a radio wave absorption function.
[0011]
However, the unnecessary radio wave R1 passing over the median separation band G may be received by the vehicle-mounted device F of the vehicle C traveling in the oncoming lane, and the probability of occurrence of a malfunction by receiving the unnecessary radio wave R1 is Much higher than with other roadside equipment. Therefore, it is necessary to suppress unnecessary radio waves by providing a planar wave absorber on the central separation band G in a range where the unnecessary radio waves R1 can pass. However, the central separation band G has a limited space. In many cases, other road incidental facilities such as anti-glare plates are already installed, and there are many places where it is difficult to install a huge foundation considering wind load.
[0012]
Accordingly, the present invention is intended to provide an unnecessary radio wave suppression structure that can reduce the load on the foundation due to wind load and can be easily provided in a limited space.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the unnecessary radio wave suppression structure according to the present invention is a structure in which a planar radio wave absorber is installed around a road, and unnecessary radio waves flying from the vicinity of the road are attenuated by the planar radio wave absorber and suppressed. The planar wave absorber is characterized in that 20 to 80% of holes are formed in the entire surface area.
[0014]
Since the surface wave absorber has 20 to 80% of holes in the entire surface area, the wind passes through the holes and the wind load on the sheet wave absorber is reduced. The load on the foundation can be reduced to make the foundation small, and it can be easy to provide a structure that suppresses unnecessary radio waves even in a limited space.
[0015]
When the pores are less than 20% of the entire surface area, the wind is difficult to pass through, and the wind pressure cannot be sufficiently reduced. If it exceeds 80%, the area where the radio wave absorber exists is reduced, and the strength of the radio wave absorber portion may be insufficient.
[0016]
In addition, the structure that attenuates and suppresses by the radio wave absorber is a structure that shields unnecessary radio waves by the radio wave absorber and suppresses transmitted waves, and a structure that suppresses reflected waves by absorbing the radio waves by the radio wave absorber. Means.
[0017]
The radio wave absorbing material used to form the planar radio wave absorber according to the present invention is not particularly limited as long as it has a function of attenuating radio waves, and is not limited to a conductive material such as metal fiber or carbon black. Made of synthetic resin containing filler or ferrite, foamed from it, a resistive film on the radio wave arrival side, and a reflective film from the resistive film with an interval of 1/4 of the wavelength of the radio wave, metal, resin, etc. A surface material or a wire material coated with a radio wave absorbing paint may be appropriately selected and used depending on the frequency band of the radio wave that needs to be attenuated and the required return loss.
[0018]
Further, the holes are provided by punching.
[0019]
The planar wave absorber is formed into a lattice shape by combining vertical bars and horizontal bars formed of a radio wave absorbing material, and the interval between the vertical bars and the horizontal bars is reduced to a quarter of the wavelength of the radio wave. It is characterized by the following. Furthermore, in order to obtain a sufficient shielding performance, the distance between the vertical bars and the horizontal bars should be 1/8 or less of the wavelength of the radio wave to be suppressed.preferable.
[0020]
AlsoThe planar wave absorber is characterized in that the return loss with respect to a circularly polarized wave of 5.8 GHz is 20 dB or more in a radio wave incident angle range of 0 to 30 degrees.
[0021]
Furthermore, when the planar wave absorber is installed in the central separation zone, the light shielding angle is set to 8 to 12 degrees with respect to the oncoming vehicle distance of 50 m.
[0022]
Furthermore, the planar wave absorber is characterized in that a photocatalyst containing layer is formed on the outer surface.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a planar wave absorber in an unnecessary wave suppressing structure according to the present invention. The planar
[0024]
Further, by forming the air holes 11, even if the
[0025]
Further, by punching the
[0026]
The
[0027]
Further, the
[0028]
FIG. 4 shows an example of a radio wave absorbing material for forming a planar radio wave absorber according to the present invention, and is a cross-sectional view in the AA direction in FIG. As the radio wave absorbing material, there are cases where a synthetic resin blended with a conductive filler such as metal fiber or carbon black, ferrite, or a foamed material thereof is used alone, but as shown in FIG. It is designed to function in a state where the
[0029]
A
[0030]
Furthermore, the radio
[0031]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of a radio wave absorbing material forming a planar radio wave absorber according to the present invention. The radio
[0032]
By changing the thickness of the
[0033]
Furthermore, by making the
[0034]
Further, as shown in FIG. 4B, by laminating the
[0035]
FIG. 6 shows a radio wave absorbing material forming a planar radio wave absorber according to the present invention.Reference examples forFIG. The radio
[0036]
According to the above configuration, since the
[0037]
Further, the radio
[0038]
If a plurality of pairs of
[0039]
FIG. 7 is a plan view of the
[0040]
The dedicated or
[0041]
Further, a protective layer may be provided or coated on the surface of the dedicated or
[0042]
FIG. 8 shows a sheet including a conductive film forming the
[0043]
With this structure, it is easy to form the
[0044]
The
[0045]
If the gap M is provided in an amount of 20 to 80% as described above with respect to the surface area of the
[0046]
FIG. 9 shows a radio wave absorbing material forming a planar radio wave absorber according to the present invention.Other references aboutIt is sectional drawing which shows an example. In the radio
[0047]
The conductive pattern of the
[0048]
By providing such an
[0049]
For example, in each conductive pattern, b) polarized waves from above, b) polarized waves from above and below, c) right circularly polarized waves from the front, and d) polarized from right diagonally up and diagonally down left. Wave, e) can increase the attenuation efficiency with respect to the left circularly polarized wave from an oblique direction.
[0050]
The conductive pattern may include or include a conductive material in a dielectric, and at least one selected from a metal, a metal oxide, and a metal nitride is used to make the surface of the dielectric conductive. A thin film may be formed. Alternatively, a conductive film may be formed on the surface of the dielectric using a paint containing a conductive material. The conductive material may be at least one material selected from carbon, carbon black, carbon fiber, metal powder, metal fiber, and the like.
[0051]
FIG. 11 shows another example of the planar wave absorber according to the present invention.Reference exampleFIG. B) In the
[0052]
The
[0053]
With such a structure, even if the strength of the
[0054]
The
[0055]
Further, when the reflective layer 22 (or the resistance layer 25) is made of metal, it may be attached by welding. Moreover, you may attach using an adhesive material. It may be directly attached to the
[0056]
FIG. 13 shows still another example of the
[0057]
With this structure, even if at least one of the
[0058]
The holding
[0059]
A
[0060]
Furthermore, it is preferable that the planar wave absorber according to the present invention has a light shielding angle of 8 to 12 degrees with respect to 50 m between the oncoming vehicles. The shading angle is a scale indicating the anti-glare effect when an anti-glare plate is installed in the central separation zone on an expressway or the like, and as shown in FIG. 15, a vehicle C1 that travels in the opposite direction across the central separation zone. And the angle θ at which the antiglare plate H blocks the light from the headlight of the vehicle C2 from being incident on the driver of the vehicle C1 when C2 is at a distance of 50 m.
[0061]
The light shielding angle θ is preferably about 10 degrees with respect to the distance between the oncoming vehicles of about 50 m. When the angle is less than 10 degrees, the antiglare effect is lowered, and when the area exceeds 10 degrees, the adjacent lane side becomes difficult to see. Even if the positions of the vehicles C1 and C2 change, the antiglare plate H is provided with an appropriate interval in order to maintain the light shielding angle θ, but the planar wave absorber according to the present invention has holes. Since the holes transmit light as well as wind from the holes, by appropriately setting the size of the holes to be drilled with respect to the thickness of the planar wave absorber, When installed, it is preferable that the light shielding angle θ is 8 to 12 degrees because an excellent antiglare effect can be exhibited instead of the antiglare plate H.
[0062]
Moreover, the planar wave absorber according to the present invention preferably has a photocatalyst-containing layer formed on the outer surface. Since the photocatalyst-containing layer is formed, the water adhering to the outer surface does not form water droplets but becomes a uniform and extremely thin water film, so that the deterioration of the radio wave absorption characteristics can be alleviated. Moreover, even if hydrophobic contaminants existing around the road are attached by activating the photocatalyst by irradiating ultraviolet rays and making the outer surface superhydrophilic, it can be easily washed away by rain and keep the appearance clean. it can.
[0063]
Furthermore, since the planar wave absorber according to the present invention can transmit air and sound waves, if it is attached to the front surface of an existing sound absorbing plate, the sound absorbing performance can be provided without impairing the sound absorbing performance. Can do.
[0064]
【The invention's effect】
According to the present invention, a planar wave absorber is provided with 20 to 80% of holes with respect to the entire surface area, or the reflective layer and the resistive layer constituting the planar wave absorber are air. Since the wind passes through the holes or voids, the wind load applied to the planar wave absorber is reduced, the load applied to the foundation is reduced, and the foundation can be made small. It can be easy to provide a structure that suppresses unnecessary radio waves even in a limited space.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a planar wave absorber according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing another embodiment of the planar wave absorber according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing still another embodiment of the planar wave absorber according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a radio wave absorbing material forming a planar radio wave absorber according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of a radio wave absorbing material forming a planar radio wave absorber according to the present invention.
FIG. 6 is a radio wave absorbing material for forming a planar radio wave absorber according to the present invention.Reference aboutIt is sectional drawing which shows an example.
FIG. 7 shows a conductive lattice or conductive mesh used for a reflective layer or a resistive layer.referenceIt is a front view which shows an example.
FIG. 8 shows a sheet including a conductive film used for a reflection layer and a resistance layer.referenceIt is explanatory drawing which shows an example.
FIG. 9 shows still another example of the radio wave absorbing material forming the planar radio wave absorber according to the present invention.referenceIt is sectional drawing which shows an example.
FIG. 10 shows the conductive pattern of the adjustment layerreferenceIt is a front view which shows an example.
FIG. 11 shows still another example of the planar wave absorber according to the present invention.Reference exampleFIG.
FIG. 12 is an explanatory view showing an example of attachment of a reflective layer and a resistance layer in a planar wave absorber according to the present invention.
FIG. 13 shows still another example of the planar electromagnetic wave absorber according to the present invention.Reference exampleFIG.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an embodiment of an unnecessary radio wave suppressing structure according to the present invention.
FIG. 15 is a top view for explaining a light shielding angle according to the present invention.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a road provided with a vehicle operation support system to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 Planar wave absorber
11 holes
2 Radio wave absorbing material
21 Wave absorber
22 Reflective layer
25 Resistance layer
26 Air layer
3 Conductor
4 Adjustment layer
5 Frame
6 Holding material
10 Unwanted radio wave suppression structure
M gap
A Antenna
B Soundproof wall
K wall railing
G Median strip
R radio wave
C vehicle
F OBE
T-curved vehicle
R1 Unnecessary radio wave
θ Shading angle
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