JP4405954B2 - 放射ノイズの回り込み抑制方法 - Google Patents

Description

本発明は、車載機器から放射された放射ノイズが車載アンテナに回り込むことを抑制する方法に関する。

車両に搭載される車載アンテナとしては、テレビ用アンテナ、ラジオ用アンテナ、ＧＰＳ用アンテナ、ＶＩＣＳ用アンテナ及びＥＴＣ用アンテナなど様々なものが供されているが、これらは搭載スペースの関係上、メータ装置（メータパネル）やナビゲーションシステムの表示装置（表示パネル）などの近くに配置される場合が多い。ところが、これら車載アンテナがメータ装置やナビゲーションシステムの表示装置の近くに配置されている構成では、メータ装置やナビゲーションシステムの表示装置から放射された放射ノイズが車載アンテナに回り込み、放射ノイズによる悪影響を受けて車載アンテナの受信性能が低下するという問題があった。この問題の対策として、電磁波シールドを採用する構成がある（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−９５２２号公報

しかしながら、放射ノイズの発生源が表示機能を有しない比較的小型の機器であれば、電磁波シールドを採用する構成は有効であるが、放射ノイズの発生源がメータ装置やナビゲーションシステムの表示装置のように表示機能を有する装置である場合では、その装置を電磁波シールドで覆うことは困難である。そのため、このような場合の放射ノイズに対する対策としては、放射ノイズの発生源から放射される放射ノイズ自体を抑制する以外に有効な対策はなかった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、放射ノイズの発生源から放射される放射ノイズ自体を抑制する必要なく、車載機器から放射された放射ノイズが車載アンテナに回り込むことを簡易な方法で抑制することができ、車載アンテナの受信性能が低下することを未然に回避することができる放射ノイズの回り込み抑制方法を提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、インストルメントパネルに取付けられる放射ノイズを放射する車載機器と車載アンテナとの間であって車載機器からの距離が車載アンテナにおける受信電波の波長に４分の１の整数倍を乗じたインストルメントパネル上の位置周辺に、車載アンテナにおける受信電波の波長に２分の１の整数倍を乗じた長さ前後の経路を有する無給電素子を当該インストルメントパネルと一体的に配置したので、無給電素子が反射器として機能し、車載機器から放射された放射ノイズのうち車載アンテナにおける受信電波の波長に２分の１の整数倍を乗じた長さに相当する成分が無給電素子で反射されることになり、車載機器から放射された放射ノイズのうち車載アンテナに回り込む分のノイズ量を低減することができ、車載アンテナの受信性能が低下することを未然に回避することができる。この場合、無給電素子を配置することで実現するので、放射ノイズの発生源から放射される放射ノイズ自体を抑制する必要なく、車載アンテナに回り込む放射ノイズを簡易な方法で抑制することができる。

請求項２に記載した発明によれば、無給電素子を少なくとも車載アンテナにおける受信電波の波長に２分の１の整数倍を乗じた長さ前後の経路を含む多数の経路を有するメッシュ形状で構成したので、車載機器から放射された放射ノイズのうち無給電素子で反射される波長の帯域を広げることができ、車載機器から放射された放射ノイズのうち車載アンテナに回り込む分のノイズ量を広帯域で低減することができる。

請求項３に記載した発明によれば、無給電素子をインストルメントパネルの内側に配置したので、無給電素子が運転手や同乗者に直接目視されることがなく、見栄え（デザイン）を良くすることができる。

請求項４に記載した発明によれば、無給電素子をインストルメントパネルの外側に配置したので、運転手や同乗者が無給電素子を容易に扱うことができ、運転手や同乗者が無給電素子の取付け、取り外し及び配置位置や長さの調整などを容易に行うことができる。

請求項５に記載した発明によれば、無給電素子を少なくとも配置位置を調整可能に構成し、無給電素子の配置位置を調整したときに調整前後の車載アンテナの受信状態を報知するように構成したので、運転手や同乗者が調整前後の車載アンテナの受信状態を認識することで車載アンテナの受信状態が最適となるように車載アンテナの配置位置を調整することができる。

請求項６に記載した発明によれば、無給電素子を少なくとも長さを調整可能に構成し、無給電素子の長さを調整したときに調整前後の車載アンテナの受信状態を報知するように構成したので、運転手や同乗者が調整前後の車載アンテナの受信状態を認識することで車載アンテナの受信状態が最適となるように車載アンテナの長さを調整することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。図１は、無給電素子がインストルメントパネルの内側に配置された態様を概略的に示している。車載アンテナ１は、そのエレメント２のエレメント長が受信電波の波長に４分の１を乗じた長さに設計された高調波励振型のフィルムアンテナから構成されており、フロントウィンドウ３のウィンドウ面の上側（ルームミラーの近傍）に貼付けられて配置されている。この車載アンテナ１は、アンテナ全体としてフロントウィンドウ３のガラスの誘電率による波長短縮率「０．７〜０．８」倍が考慮されて設計されており、そのエレメント２の一端部が車両ボデー４に接続されて車両ボデー４を接地用グランドとして構成されている。尚、車載アンテナ１は、例えばテレビの電波の周波数帯域である４７０ＭＨｚ帯域の電波を受信するテレビ用アンテナである。一方、車室内には、メータ装置（メータパネル）５（本発明でいう車載機器）やナビゲーションシステムの表示装置（表示パネル）６（本発明でいう車載機器）が配置されている。これらメータ装置５やナビゲーションシステムの表示装置６は、動作電源が供給されている状態で放射ノイズを放射する。

ここで、本実施形態では、メータ装置５から放射された放射ノイズが車載アンテナ１に回り込むことを抑制する場合を説明する。インストルメントパネル７の内側には、上記したメータ装置５と車載アンテナ１との間であってメータ装置５（の略中心部）からの距離（図２中「Ｌ１」参照）が車載アンテナ１における受信電波の波長に４分の１を乗じた位置周辺に無給電素子８が配置されている。この無給電素子８は、インストルメントパネル７の内側に例えば導体金属がメッキされて構成されるもので、車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さの経路を有している（図１中「Ｌ２」参照）。尚、無給電素子８は、導体金属がメッキされて構成されるものに限らず、図３に示すように、３本のエレメント８ａ〜８ｃが連結されて全長が伸縮可能に構成されているものであっても良い。

この場合、放射ノイズを放射するメータ装置５からの距離が車載アンテナ１における受信電波の波長に４分の１を乗じた位置周辺に無給電素子８が配置されており、且つ、無給電素子８が車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さの経路を有して構成されているので、無給電素子８が反射器として機能し、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さに相当する成分が無給電素子８で反射されることになる。その結果、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１に回り込む分のノイズ量が低減されることになる。

図４は、上記した無給電素子８の有無による放射ノイズの放射パターンの変化をシミュレーションした結果を示している。尚、この場合は、メータ装置５のメータ基板に「０ｄＢｍ」の信号源を設定したと仮定している。無給電素子８を配置したことにより、無給電素子８を配置していないときよりも、車載アンテナ１に向かう方向の放射ノイズが全体的に約「６ｄＢ」分だけ低減されている。尚、本実施形態では、メータ装置５から放射された放射ノイズが車載アンテナ１に回り込むことを抑制する場合を説明したが、ナビゲーションシステムの表示装置６から放射された放射ノイズが車載アンテナ１に回り込むことを抑制する場合も、これと同様の原理で実現することが可能である。

以上に説明したように第１の実施形態によれば、放射ノイズを放射するメータ装置５と車載アンテナ１との間であってメータ装置５からの距離が車載アンテナ１における受信電波の波長に４分の１を乗じた位置周辺に、車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さの経路を有する無給電素子８を配置したので、無給電素子８が反射器として機能し、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さに相当する成分が無給電素子８で反射されることになり、その結果、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１に回り込む分のノイズ量を低減することができ、車載アンテナ１の受信性能が低下することを未然に回避することができる。そして、この場合、無給電素子８を配置することで実現するので、放射ノイズの発生源であるメータ装置５から放射される放射ノイズ自体を抑制する必要なく、車載アンテナ１に回り込む放射ノイズを簡易な方法で抑制することができる。

また、無給電素子８をインストルメントパネル７の内側に配置したので、無給電素子８が運転手や同乗者に直接目視されることがなく、見栄え（デザイン）を良くすることができる。さらに、無給電素子８を長さ調整可能に構成すれば、受信電波の周波数帯域が互いに異なる複数の車載アンテナの種別に応じて容易に対応することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。この第２の実施形態では、インストルメントパネル７の外側でメータ装置５の手前側に無給電素子１１が配置されている。この無給電素子１１は、上記したメータ装置５と車載アンテナ１との間であってメータ装置５（の略中心部）からの距離（図６中「Ｌ１」参照）が車載アンテナ１における受信電波の波長に４分の１を乗じた位置周辺に配置されており、例えばフィルムシートから構成されるもので、基本的には車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さの経路を有していると共に（図５中「Ｌ３」参照）、その配置位置及び長さを調整することが可能に構成されている。

この場合も、無給電素子１１が反射器として機能し、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さに相当する成分が無給電素子１１で反射されることになり、その結果、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１に回り込む分のノイズ量が低減されることになる。また、この場合は、ユーザが無給電素子１１の配置位置や長さを調整してチャンネル毎のＳ／Ｎ状態（本発明でいう車載アンテナの受信状態）を表示させるための所定操作を行うと、図５に示すように、その調整前後でのチャンネル毎のＳ／Ｎ状態が表示装置６に表示されるようになっている。

以上に説明したように第２の実施形態によれば、放射ノイズを放射するメータ装置５と車載アンテナ１との間であってメータ装置５からの距離が車載アンテナ１における受信電波の波長に４分の１を乗じた位置周辺に、車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さの経路を有する線形状の無給電素子１１を配置したので、上記した第１の実施形態に記載したものと同様にして、無給電素子１１が反射器として機能し、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１に回り込む分のノイズ量を低減することができ、車載アンテナ１の受信性能が低下することを未然に回避することができる。また、この場合は、無給電素子１１の配置位置や長さを調整したときに調整前後の車載アンテナ１の受信状態としてチャンネル毎のＳ／Ｎ状態を表示するように構成したので、運転手や同乗者が調整前後の車載アンテナ１の受信状態を認識することで車載アンテナ１の受信状態が最適となるように車載アンテナ１の配置位置や長さを調整することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について、図７を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。この第３の実施形態では、フロントウィンドウ３のウィンドウ面に無給電素子２１が配置されている。この無給電素子２１は、上記したメータ装置５と車載アンテナ１との間であってメータ装置５からの距離が車載アンテナ１における受信電波の波長に４分の１を乗じた位置周辺に無給電素子２１が配置されており、フィルムパターンから構成されるもので、車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さの経路を有する線形状で構成されている（図７中「Ｌ４」参照）。

この場合も、無給電素子２１が反射器として機能し、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さに相当する成分が無給電素子２１で反射されることになり、その結果、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１に回り込む分のノイズ量が低減されることになる。

以上に説明したように第３の実施形態によれば、放射ノイズを放射するメータ装置５と車載アンテナ１との間であってメータ装置５からの距離が車載アンテナ１における受信電波の波長に４分の１を乗じた位置周辺に、車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さの経路を有する線形状の無給電素子２１を配置したので、上記した第１の実施形態に記載したものと同様にして、無給電素子２１が反射器として機能し、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１に回り込む分のノイズ量を低減することができ、車載アンテナ１の受信性能が低下することを未然に回避することができる。また、この場合は、無給電素子２１をフロントウィンドウ３に配置したので、運転手や同乗者が無給電素子２１を容易に扱うことができ、運転手や同乗者が無給電素子２１の取付け、取外し及び配置位置や長さの調整などを容易に行うことができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について、図８を参照して説明する。尚、上記した第３の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。この第４の実施形態では、無給電素子３１は、車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さの経路を含む多数の経路を有するメッシュ形状で構成されている。

この場合も、無給電素子３１が反射器として機能し、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さに相当する成分が無給電素子３１で反射されることになり、その結果、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１に回り込む分のノイズ量が低減されることになる。

以上に説明したように第４の実施形態によれば、放射ノイズを放射するメータ装置５と車載アンテナ１との間であってメータ装置５からの距離が車載アンテナ１における受信電波の波長に４分の１を乗じた位置周辺に、車載アンテナ１における受信電波の波長に２分の１を乗じた長さの経路を有するメッシュ形状の無給電素子３１を配置したので、上記した第１の実施形態に記載したものと同様にして、無給電素子３１が反射器として機能し、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１に回り込む分のノイズ量を低減することができ、車載アンテナ１の受信性能が低下することを未然に回避することができる。また、この場合は、無給電素子３１をメッシュ形状で構成したので、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち無給電素子３１で反射される波長の帯域を広げることができ、メータ装置５から放射された放射ノイズのうち車載アンテナ１に回り込む分のノイズ量を広帯域で低減することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
車載アンテナの形状や搭載位置は、例えばインストルメントパネル上に置かれる据え置き型の車載アンテナなど他の形状や他の搭載位置であっても良い。例えば車載アンテナがリアウィンドウのウィンドウ面に貼付けられて配置されている構成であれば、放射ノイズを放射する車載機器との位置関係に基づいて無給電素子を反射器として機能する位置に搭載する構成であっても良い。また、複数の車載アンテナがダイバーシチ受信を実現する構成に適用しても良い。

無給電素子が配置される位置は、放射ノイズを放射する車載機器からの距離が車載アンテナにおける受信電波の波長に４分の１を乗じた正確な（誤差がない）位置に限らず、車載アンテナの受信性能を確保することができる範囲内で多少の誤差があっても良く、また、無給電素子の長さも、車載アンテナにおける受信電波の波長に２分の１を乗じた正確な（誤差がない）長さに限らず、車載アンテナの受信性能を確保することができる範囲内で多少の誤差があっても良い。
第２の実施形態において、無給電素子が配置位置及び長さのうちいずれかを調整可能な構成であっても良い。

本発明の第１の実施形態を概略的に示す図 無給電素子が配置されている周辺の縦断側面図 無給電素子の構成を示す図 シミュレーション結果を示す図 本発明の第２の実施形態を概略的に示す図 図２相当図 本発明の第３の実施形態を概略的に示す図 本発明の第４の実施形態を概略的に示す図

符号の説明

図面中、１は車載アンテナ、３はフロントウィンドウ（ウィンドウ）、５はメータ装置（車載機器）、６は表示装置（車載機器）、７はインストルメントパネル、８は無給電素子、１１は無給電素子、２１は無給電素子、３１は無給電素子である。

Claims (6)

1. インストルメントパネルに取付けられる車載機器から放射された放射ノイズが車載アンテナに回り込むことを抑制する方法であって、
   放射ノイズを放射する車載機器と車載アンテナとの間であって前記車載機器からの距離が前記車載アンテナにおける受信電波の波長に４分の１の整数倍を乗じた前記インストルメントパネル上の位置周辺に、前記車載アンテナにおける受信電波の波長に２分の１の整数倍を乗じた長さ前後の経路を有する無給電素子を当該インストルメントパネルと一体的に配置したことを特徴とする放射ノイズの回り込み抑制方法。
2. 請求項１に記載した放射ノイズの回り込み抑制方法において、
   前記無給電素子を少なくとも前記車載アンテナにおける受信電波の波長に２分の１の整数倍を乗じた長さ前後の経路を含む多数の経路を有するメッシュ形状で構成したことを特徴とする放射ノイズの回り込み抑制方法。
3. 請求項１または２に記載した放射ノイズの回り込み抑制方法において、
   前記無給電素子をインストルメントパネルの内側に配置したことを特徴とする放射ノイズの回り込み抑制方法。
4. 請求項１または２に記載した放射ノイズの回り込み抑制方法において、
   前記無給電素子をインストルメントパネルの外側に配置したことを特徴とする放射ノイズの回り込み抑制方法。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載した放射ノイズの回り込み抑制方法において、
   前記無給電素子を少なくとも配置位置を調整可能に構成し、前記無給電素子の配置位置を調整したときに調整前後の前記車載アンテナの受信状態を報知するように構成したことを特徴とする放射ノイズの回り込み抑制方法。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載した放射ノイズの回り込み抑制方法において、
   前記無給電素子を少なくとも長さを調整可能に構成し、前記無給電素子の長さを調整したときに調整前後の前記車載アンテナの受信状態を報知するように構成したことを特徴とする放射ノイズの回り込み抑制方法。

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