JP4720540B2 - 車載アンテナ装置およびガレージドアオープナーシステム - Google Patents

Description

本発明は、車載アンテナ装置およびガレージドアオープナーシステムに係り、特に、車両天井部に配置された送信手段を用いて車外方向へ向けて電波を送信するうえで好適な車載アンテナ装置およびガレージドアオープナーシステムに関する。

従来から、車両天井部にあるオーバーヘッドコンソール部に、車両ガレージのドアを遠隔開閉するための送信機を備えた車載アンテナ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる車載アンテナ装置において、オーバーヘッドコンソール部に配設された所定スイッチが操作されると、送信機から車外に存在する車両ガレージの受信機へ向けてその車両ガレージドアを開閉させるための信号電波が送信される。この場合には、受信機が車載アンテナ装置からの上記した電波を受信することにより、車両ガレージドアが開閉される。従って、上記の車載アンテナ装置によれば、車両乗員による車両天井部にある所定スイッチの操作により車両天井部の送信機から上記の電波を送信させることで、車両ガレージドアを遠隔的に開閉させることができる。
特開平１０−１９１４６４号公報

ところで、上記従来の装置において、送信機から送信される電波のメインビームは、直接に車外のガレージへ向けて指向されるものであるため、略水平或いはやや上方に向いているものである。しかし、この送信機は車両天井部に配置され、また、特に車両天井部には電波を遮蔽するカーボン粒子等が含まれた材質で車体ルーフを覆う天井材が構成されることがあるため、従って、かかる場合に送信機からの電波のメインビームが上記の如く略水平或いはやや上方に向いているものとすると、送信機からの電波が車両天井材により遮られる事態が生じ得る。また、かかる事態の発生を回避するうえでそのメインビームを下方へ向けることが考えられるが、この手法では、車両側からの電波を車両遠方へ到達させることが困難となるおそれがある。この点、車両天井部に配置された送信機から直接に車外のガレージへ向けて電波のメインビームを指向させるものでは、車両ガレージドアの作動可能エリアを広範囲に確保することが極めて困難であった。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車両天井部に配置された送信手段を用いて遠方方向への電波指向性を確保することが可能な車載アンテナ装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、車両乗員による操作手段への手動操作が行われた場合に、車両天井部に配置された送信手段を用いて車外方向へ向けて電波を送信する車載アンテナ装置であって、前記操作手段を車両天井部における前記送信手段の下方に配置すると共に、前記送信手段から送出させる電波のメインビームを前記操作手段側へ向けて指向させた車載アンテナ装置により達成される。

この態様の発明において、電波送信を実現すべく車両乗員により手動操作される操作手段は、車両天井部において車外方向へ向けて電波送信を行う送信手段の下方に配置されている。また、その送信手段は、その操作手段側へ向けて電波のメインビームを指向させている。かかる構成においては、車両乗員が送信手段による電波送信を実現すべく操作手段を手動操作した際、その送信手段から操作手段側へ向けて電波のメインビームが送出されると共に、その送出時にその操作手段を手動操作した車両乗員の手や腕を含む人体自体がポールアンテナとして機能することで、電波が車両水平方向へ指向される。従って、本発明によれば、操作手段の送信手段に対する配置位置と送信手段による電波の指向方向との関係により、車両開口部を介した遠方方向への電波の指向性を確保することができる。

また、上記の目的は、車両乗員による操作手段への手動操作が行われた場合に、車両天井部に配置された送信手段を用いて車外方向へ向けて電波を送信する車載アンテナ装置であって、前記送信手段から送出させる電波のメインビームを下方へ向けて指向させると共に、前記操作手段を車両天井部における前記送信手段の指向方向に配置した車載アンテナ装置により達成される。

この態様の発明において、車両天井部に配置された送信手段は、下方へ向けて電波のメインビームを指向させている。また、電波送信を実現すべく車両乗員により手動操作される操作手段は、車両天井部において送信手段の指向方向に配置されている。かかる構成においては、車両乗員が送信手段による電波送信を実現すべく操作手段を手動操作した際、その送信手段から操作手段側へ向けて電波のメインビームが送出されると共に、その送出時にその操作手段を手動操作した車両乗員の手や腕を含む人体自体がポールアンテナとして機能することで、電波が車両水平方向へ指向される。従って、本発明によれば、操作手段の送信手段に対する配置位置と送信手段による電波の指向方向との関係により、車両開口部を介した遠方方向への電波の指向性を確保することができる。

尚、上記した車載アンテナ装置は、車両ガレージのドアを遠隔開閉するためのガレージドアオープナーシステムに適用することとしてもよい。

本発明によれば、車両天井部に配置された送信手段を用いて遠方方向への電波指向性を確保することができる。

以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施例に適用されるシステムの構成図を示す。本実施例のシステムは、車両から送信される電波により車両自体を格納するガレージのドアシャッタを遠隔的に開閉させるためのガレージドアオープナーシステムである。本実施例のシステムは、図１に示す如く、車両に搭載される車載アンテナ装置１０と、ガレージ側に設置されるガレージドア開閉装置１２と、を備えている。

図２は、本実施例の車載アンテナ装置１０の、車両における配設位置を表した図を示す。尚、図２（Ａ）には配設位置近傍における車体断面図を、また、図２（Ｂ）には配設位置近傍を車内から見た図を、それぞれ示す。

本実施例において、車載アンテナ装置１０は、車両天井部の左右中央近傍に配置されており、具体的には、金属製の車体ルーフ１４とその車体ルーフ１４を覆う車室内から見て天井意匠部品としての樹脂等からなる天井材１６との間の空間に設けられたオーバーヘッドコンソール１８に配設されている。オーバーヘッドコンソール１８は、天井材１６の隙間（開口部）から車室内へ向けて表出している。オーバーヘッドコンソール１８には、車載アンテナ装置１０の他に、例えば運転席や助手席へ向けて点灯するパーソナルランプやＥＴＣ車載器などが設けられている。車載アンテナ装置１０は、接続コネクタに連結されたワイヤハーネスを介して車載電源及びグランドに接続されており、アクセサリスイッチ又はイグニションスイッチのオン時に電源供給されたり、或いは、車載電源に直結され常時電源供給されてイグニションスイッチの操作なし（アクセサリスイッチオフ）でも作動可能な状態となる。

車載アンテナ装置１０は、電波送信を行うための制御を行う車載電子制御ユニット（以下、車載ＥＣＵと称す）２０と、該車載ＥＣＵ２０に接続する操作スイッチ２２と、を有している。操作スイッチ２２は、車両乗員による手動操作が可能となるようにオーバーヘッドコンソール１８の表面に設けられており、車両乗員により手動オン操作が行われるごとに、車載ＥＣＵ２０に対して車両乗員による手動操作が行われたことを示す信号を出力する。車載ＥＣＵ２０は、操作スイッチ２２からの信号に基づいて、車両乗員による手動操作が行われたか否かを判別する。

車載ＥＣＵ２０には、オーバーヘッドコンソール１８内に設けられた送信部２４が接続されている。尚、この送信部２４及び下記の送信アンテナ２６は、車載ＥＣＵ２０と基板上に一体的に構成してもよい。車載ＥＣＵ２０は、自車両を示す固有の識別コード又は自車両を駐車すべきガレージを示す固有の識別コードを記憶しており、車両乗員による操作スイッチ２２への手動操作が行われたと判別した場合に、その識別コードの情報がガレージ側へ向けて送信されるように送信部２４に指令を与える。送信部２４は、後に詳述する所定方向に電波の指向方向を有する送信アンテナ２６を有しており、例えば２８８ＭＨｚ〜４３０ＭＨｚの電波（１メートル程度の波長を有する電波）を高周波電流の流通により送信アンテナ２６から送信することが可能である。送信部２４は、車載ＥＣＵ２０からの指令に従って、送信アンテナ２６から所定の識別コードの情報を所定周波数の電波にのせて送信する。

また、ガレージドア開閉装置１２は、電波を受信してガレージのドアシャッタを開閉するための制御を行うガレージ側ＥＣＵ３０と、該ガレージ側ＥＣＵ３０に接続する受信部３２と、を有している。受信部３２は、受信アンテナ３４を有しており、車載アンテナ装置１０から送信される所定周波数の電波を受信アンテナ３４で受信することが可能である。受信部３２は、受信アンテナ３４で電波を受信した場合、その電波を復調してその電波にのっていた情報をガレージ側ＥＣＵ３０へ向けて出力する。

ガレージ側ＥＣＵ３０は、自ガレージに格納されることが可能な車両の識別コード又は自ガレージを示す固有の識別コードを記憶しており、受信部３２からの情報が入力された場合に、その入力情報の示す識別コードが、自ＥＣＵ３０に記憶されている識別コードに含まれるか否かを判別する。

ガレージ側ＥＣＵ３０には、ガレージのドアシャッタを開閉駆動するアクチュエータとしての開閉駆動部３６が接続されている。ガレージ側ＥＣＵ３０は、受信部３２での受信に係る識別コードが自己に記憶されている識別コードに含まれる場合に、自ガレージの近傍に自ガレージに駐車する車両或いは自ガレージから外へ出る車両が存在するとして、開閉駆動部３６に対してドアシャッタの開閉を要求する指令を与える。開閉駆動部３６は、ガレージ側ＥＣＵ３０からの要求指令に従って、ガレージのドアシャッタを開駆動し、その後、所定時間が経過したときや車両がドアシャッタを通過した後等に閉駆動する。

次に、本実施例のシステムの具体的な動作について説明する。本実施例のガレージドアオープナーシステムにおいて、車載アンテナ装置１０が電源供給されていないとき、或いは、車載アンテナ装置１０が電源供給されていても車両乗員によるその操作スイッチ２２へのオン操作がなされていないときは、何ら処理は行われない。一方、車載アンテナ装置１０が電源供給されている状況で車両乗員によりその操作スイッチ２２がオン操作されると、車載ＥＣＵ２０がその操作スイッチ２２への車両乗員による手動オン操作が行われたと判別し、送信部２４の送信アンテナ２６から自車両を示す或いは自車両を駐車すべきガレージを示す固有の識別コードが所定周波数の電波にのせて送信される。

ガレージドア開閉装置１２の受信部３２が車載アンテナ装置１０から送信される信号電波を受信すると、その信号から識別コードが抽出され、そして、その識別コードが自ガレージに対応したコードであるか否かが判別される。その判別の結果、受信に係る識別コードが自己に記憶されている識別コードに含まれる場合には、自ガレージの近傍に自ガレージに駐車する車両或いは自ガレージから外へ出る車両が存在するとして、ガレージのドアシャッタが開閉駆動される。

従って、本実施例のガレージドアオープナーシステムによれば、車両に搭載された車載アンテナ装置１０の操作スイッチ２２への車両乗員による手動オン操作が行われた場合にその車載アンテナ装置１０から所定の信号電波が送信され、そして、その送信信号がガレージ側に設置されたガレージドア開閉装置１２に受信されることで、ガレージドアシャッタを開閉駆動することが可能となっている。

ところで、車両からガレージドア開閉装置１２へ送信される電波は、略水平或いはやや上方に向いた指向性を有することが重要である。しかし、本実施例の如く送信アンテナ２６を含む車載アンテナ装置１０が車両天井部に配置されるシステムにおいては、その送信電波のメインビームが直接に車外へ向けて指向され略水平或いはやや上方に向いたものであると、特に車体ルーフ１４を覆う天井材１６にカーボン粒子などの送信電波を遮断する材質が含まれているとき、車載アンテナ装置１０からの送信電波がその天井材１６により遮られる事態が生じ、その結果として、車両からの送信電波を遠方へ到達させることが困難となるおそれがある。

そこで、本実施例のシステムは、車載アンテナ装置１０として車両天井部に送信アンテナ２６を配置しつつ、車両遠方方向への電波の指向性を確保した点に特徴を有している。以下、図３及び図４を参照して、本実施例の特徴部について説明する。図３は、本実施例の車載アンテナ装置１０における電波指向性を説明するための図を示す。尚、図３（Ａ）には車載アンテナ装置１０の配設位置近傍における車体断面図を、また、図３（Ｂ）には車両前面視を、それぞれ示す。また、図４は、本実施例の車載アンテナ装置１０による電波指向性の実測結果を表した図を示す。

本実施例において、車載アンテナ装置１０から車外方向へ向けて電波を送信するうえでは、車両乗員により操作スイッチ２２が手動オン操作されることが必要であるが、この操作スイッチ２２は、車両天井部においてオーバーヘッドコンソール１８に配設された車載アンテナ装置１０における送信アンテナ２６の車両真下方向に配置されている。また、送信アンテナ２６からはガレージドアシャッタの開閉を要求するための電波が送信されるが、この送信アンテナ２６から送信させる電波のメインビームは、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く車両真下方向すなわち操作スイッチ２２の配設位置側へ向けて指向されている。すなわち、送信アンテナ２６からの電波のメインビームは車両真下方向に指向されており、かつ、操作スイッチ２２は送信アンテナ２６からのメインビームの指向方向に配置されている。

かかる構成においては、図３（Ｂ）に示す如く車両乗員が送信アンテナ２６からの電波送信を実現すべく操作スイッチ２２を手動オン操作した際に、送信アンテナ２６からその操作スイッチ２２に向けてガレージドアシャッタの開閉を要求するための電波のメインビームが送出されると共に、その送出時に操作スイッチ２２に伸ばした車両乗員の指や手，腕を含む人体自体がポールアンテナとして機能することとなる。この場合、上下方向に伸びるポールアンテナとしての人体から電波が放射状に放射されることで、ガレージドアシャッタの開閉を要求するための電波は、ほぼ車両水平方向へ指向され、車両開口部にある窓ガラス（特にフロントガラス）を通じて車外へ放出されることとなる。

この点、本実施例においては、図４に示す如く、送信アンテナ２６による送信電波のメインビームが直接に車外へ向けて指向され略水平或いはやや上方に向いたものである対比例に比べて、車両前方側への指向性が改善されることとなる。従って、本実施例の車載アンテナ装置１０によれば、送信アンテナ２６を車両天井部に配置しつつ、その送信アンテナ２６による電波の指向方向とその送信アンテナ２６に対する操作スイッチ２２の配置位置との関係により、車両開口部を介した車両遠方方向への電波の指向性を確保することが可能となっている。このため、本実施例のシステムによれば、送信アンテナ２６が車両天井部に配置されるときにも、車両からの遠隔操作によってガレージのドアシャッタを開閉作動させ得る作動可能エリアを広範囲に確保することが可能である。

尚、上記の第１実施例においては、車載アンテナ装置１０の操作スイッチ２２が特許請求の範囲に記載した「操作手段」に、送信部２４の送信アンテナ２６が特許請求の範囲に記載した「送信手段」に、それぞれ相当している。

ところで、上記の第１実施例においては、車載アンテナ装置１０の操作スイッチ２２を送信アンテナ２６の車両真下方向に配置し、また、その送信アンテナ２６から送信させる電波のメインビームをその操作スイッチ２２のある車両真下方向へ向けて指向させることとしたが、送信アンテナ２６に対する操作スイッチ２２の配置位置とその送信アンテナ２６による電波の指向方向との関係を所望の関係に規定するものであればよく、例えば、操作スイッチ２２を送信アンテナ２６の車両斜め下方に配置し、また、その送信アンテナ２６から送信させる電波のメインビームをその操作スイッチ２２のある車両斜め下方へ向けて指向させることとしてもよい。

上記した第１実施例では、車両乗員の人体をポールアンテナとして機能させて、車外遠方方向への電波指向性を確保することとしていた。これに対して、本発明の第２実施例においては、車外遠方方向への電波指向性を確保するうえで、車両開口部へ向いた面を有する仮想ループを形成することとしている。尚、本実施例においては、上記した第１実施例で用いた構成部分と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。

図５は、本実施例の車載アンテナ装置１００の特徴を模式的に表した図を示す。また、図６は、本実施例の車載アンテナ装置１００における電波指向性を説明するための図を示す。尚、図６には車両前面視が示されている。本実施例のシステムは、上記第１実施例と同様に、車両からの送信電波によりガレージのドアシャッタを遠隔的に開閉させるためのガレージドアオープナーシステムであり、車載アンテナ装置１００と、ガレージドア開閉装置１２と、を備えている。

車載アンテナ装置１００は、車両天井部の左右中央近傍に配置されており、車体ルーフ１４と天井材１６との間の空間に設けられたオーバーヘッドコンソール１８に配設されている。車載アンテナ装置１００は、接続コネクタに連結されたワイヤハーネスを介して車載電源及びグランドに接続されており、アクセサリスイッチ又はイグニションスイッチのオン時に電源供給されて作動可能な状態となる。

車載アンテナ装置１００において、車載ＥＣＵ２０には、オーバーヘッドコンソール１８内に設けられた送信部１０２が接続されている。車載ＥＣＵ２０は、自車両を示す固有の識別コード又は自車両を駐車すべきガレージを示す固有の識別コードを記憶しており、車両乗員による操作スイッチ２２への手動操作が行われたと判別した場合に、その識別コードの情報がガレージ側へ向けて送信されるように送信部１０２に指令を与える。送信部１０２は、所定方向（例えば車両真下方向）に電波の指向方向を有する送信アンテナを有しており、例えば２８８ＭＨｚ〜４３０ＭＨｚの電波（１メートル程度の波長を有する電波）を高周波電流の流通により送信アンテナから送信することが可能である。送信部１０２は、車載ＥＣＵ２０からの指令に従って、送信アンテナから所定の識別コードの情報を所定周波数の電波にのせて送信する。

また、本実施例において、車載アンテナ装置１００には、車載電源に接続された電源用ワイヤハーネスが接続コネクタを介して接続されているが、更に別のワイヤハーネス（以下、アンテナ用ワイヤハーネスと称す）１０６が接続コネクタを介して接続されている。このアンテナ用ワイヤハーネス１０６は、その一端が車載アンテナ装置１００に接続される一方、その他端（終端）が何ら接続されることなく開放されたワイヤであり、例えば通常は使用されるが本実施例の車両では使用されない不要となったワイヤハーネスであればよい。

アンテナ用ワイヤハーネス１０６は、窓ガラスのある車両開口部へ向いた面を有する仮想ループが形成されるように、車両天井部の左右中央近傍に配置された車載アンテナ装置１００から天井材１６の意匠面とは反対側の裏面に沿って左右何れかのピラー１０８（Ａピラー１０８ａでもＢピラー１０８ｂでもよい。）を通して下方へ配策されている。尚、車両開口部を囲むように更に車両下部において左右中央方向へ配策されてもよい。

かかる構成においては、図６に示す如く車両天井部の車載アンテナ装置１００からピラー１０８を通して下方へ配策したアンテナ用ワイヤハーネス１０６により、車両開口部へ向いた面を有するすなわち面の垂直方向に車両開口部が存在する仮想ループが形成されることとなり、送信部１０２の送信アンテナから電波が送出されたときに、このアンテナ用ワイヤハーネス１０６がループアンテナとして機能することとなる。この場合、仮想ループの面に垂直な方向へループアンテナからの二次的な電波が放射されることで、ガレージドアシャッタの開閉を要求するための電波は、車両開口部にある窓ガラス（特にフロントガラス）を通じて車外へ放出されることとなる。

この点、本実施例においては、アンテナ用ワイヤハーネス１０６が車載アンテナ装置１００に接続されず設けられない対比例に比べて、車両前方側への指向性が改善されることとなる。従って、本実施例の車載アンテナ装置１００によれば、送信部１０２の送信アンテナを車両天井部に配置しつつ、アンテナ用ワイヤハーネス１０６を車両天井部の中央近傍からピラー１０８を通して下方へ配策して終端を開放することで、車両開口部を介した車両遠方方向への電波の指向性を確保することが可能となっている。このため、本実施例のシステムによれば、送信部１０２の送信アンテナが車両天井部に配置されるときにも、車両からの遠隔操作によってガレージのドアシャッタを開閉作動させ得る作動可能エリアを広範囲に確保することが可能である。

ところで、上記の第２実施例においては、車両乗員による操作スイッチ２２への手動操作が行われた場合に、送信部１０２の送信アンテナからガレージドアシャッタの開閉を要求するための信号電波を送信させることとするが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガレージ側のドア開閉装置１２から定期的或いは不定期に無線信号を送信させたうえで、車載アンテナ装置１００でそのドア開閉装置１２からの信号が受信された場合に自動的に、その送信アンテナからガレージドアシャッタの開閉を要求するための信号電波を送信させることとしてもよい。

また、上記の第１及び第２実施例は、ガレージドアシャッタの開閉を行うシステムであるが、車両天井部に配置された送信アンテナを用いて車外へ電波を送信するものであれば他のシステムに適用することも可能である。

本発明の第１実施例に適用されるシステムの構成図である。 本実施例の車載アンテナ装置の、車両における配設位置を表した図である。 本実施例の車載アンテナ装置における電波指向性を説明するための図である。 本実施例の車載アンテナ装置による電波指向性の実測結果を表した図である。 本発明の第２実施例の車載アンテナ装置の特徴を模式的に表した図である。 本実施例の車載アンテナ装置における電波指向性を説明するための図である。

符号の説明

１０，１００ 車載アンテナ装置
１２ ガレージドア開閉装置
１４ 車体ルーフ
１６ 天井材
１８ オーバーヘッドコンソール
２０ 車載ＥＣＵ
２２ 操作スイッチ
２４，１０２ 送信部
２６ 送信アンテナ
１０６ アンテナ用ワイヤハーネス
１０８ ピラー

Claims (3)

1. 車両乗員による操作手段への手動操作が行われた場合に、車両天井部に配置された送信手段を用いて車外方向へ向けて電波を送信する車載アンテナ装置であって、
   前記操作手段を車両天井部における前記送信手段の下方に配置すると共に、
   前記送信手段から送出させる電波のメインビームを前記操作手段側へ向けて指向させたことを特徴とする車載アンテナ装置。
2. 車両乗員による操作手段への手動操作が行われた場合に、車両天井部に配置された送信手段を用いて車外方向へ向けて電波を送信する車載アンテナ装置であって、
   前記送信手段から送出させる電波のメインビームを下方へ向けて指向させると共に、
   前記操作手段を車両天井部における前記送信手段の指向方向に配置したことを特徴とする車載アンテナ装置。
3. 請求項１又は２記載の車載アンテナ装置を備えることを特徴とする車両ガレージのドアを遠隔開閉するためのガレージドアオープナーシステム。

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