JP4747628B2 - 車載用アンテナ - Google Patents

Description

本発明は車載用アンテナに関する。

車両に搭載された情報処理装置が車室内の他の電子回路例えば携帯電話機との間で無線ＬＡＮを構築し、当該携帯電話機を介して車両外にある基地局との通信を行うカーナビゲーションシステムが知られている。かかるカーナビゲーションシステムにおいて、例えば特開２００２−１８７４８９号公報には、車両に搭載された情報処理装置が車室内の携帯電話機と無線通信を行うため、ハザードスイッチボタンに車載用アンテナを内蔵させることが記載されている。
特開２００２−１８７４８９号公報

上記の文献では、ハザードスイッチボタンが、運転者との距離が短くかつ運転者側に対向する位置に設けられるし、金属成分によりシールドされることがないため、ここに車載用アンテナを内蔵することとしている。しかし、ハザードスイッチボタン内に車載用アンテナを設けるためには、車両に搭載された情報処理装置からアンテナに接続するためのケーブルをハザードスイッチボタン内まで引き回す必要がある。従って部品点数が多くなり高価になると共に、組立てに時間がかかってしまうという問題があった。

本発明は、化粧板の裏面側に設置され、化粧板に開口されたメディア挿入口を介して挿入されたメディアからデータを読み込み、その読み取ったデータに基づいて各種処理を実行する車載情報処理装置と、車室内の他の電子回路との間で車内無線通信をするための車載情報処理装置側の車載用アンテナに適用され、メディア挿入口より奥であって、車載情報処理装置が車両の機器パネルに取り付けられた状態で当該メディア挿入口を介して車室内を臨む位置であり、メディア読み取り位置までメディアが挿入されているときに、メディア挿入口を介して車室内を臨むアンテナ放射方向を当該メディアの端部が遮らない位置に設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、車室内の他の電子回路との間での車内無線通信を良好に保ちつつ、車両に搭載された情報処理装置からアンテナに接続するための部品点数を減少させることができる車載用アンテナを提供することが可能となる。

＜１．全体の構成（図１）＞
図１は、本発明の車載用アンテナが接続される車載機器及びこれと無線ＬＡＮを構成する車室内の他の電子回路の構成例を示すブロック図である。この車載機器と電子回路はカーナビゲーションシステムを構成する。車載機器１００は、処理部１０に、入力装置２２、地図データ記憶装置２３、ＧＰＳ受信機２４、アンテナ３１及び変換部３２、ディスプレイ３３、スピーカ３４が接続された情報処理装置である。電子回路としてここでは携帯電話機２００が示されている。

入力装置２２は、例えば車載機器１００に備えられた操作ボタン或いはディスプレイ３３上のタッチパネルにより構成され、ユーザによる操作入力を受け付けて処理部１０に入力信号を伝達する。地図データ記憶装置２３は、道路地図のデータを格納しており、処理部１０により読み取り可能になっている。ＧＰＳ受信機２４は、図示しない複数のＧＰＳ衛星からの同期電波を受信し、各ＧＰＳ衛星からの電波を受信するまでの時間差情報を処理部１０に伝達する。

アンテナ３１は、車載機器１００と携帯電話機２００との通信を行うための電波送受信機能を備えている。車載機器１００と携帯電話機２００との通信は、Blue tooth（登録商標）などの高周波無線通信とするのが好ましい。変換部３２は、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換機及び通信回路により構成され、アンテナ３１を介して携帯電話機２００との通信を行う。処理部１０から変換部３２を介してアンテナ３１に送るデータには、携帯電話機２００に対するダイヤル指令が含まれている。

ディスプレイ３３は、処理部１０で生成された画像データを出力するものであり、車両の現在位置及びその周辺地図、目的地までの経路、渋滞情報などの画像を表示する。スピーカ３４は、処理部１０で生成された音声データを出力するものであり、交差点前における右左折の指示や渋滞情報などの案内音声を出力する。

処理部１０は、経路探索部１２、現在位置算出部１３等を備えている。現在位置算出部１３は、ＧＰＳ受信機２４から受信した時間差情報及び地図データ記憶装置２３から読み取られた地図データに基づいて、現在位置を算出する。経路探索部１２は、アンテナ３１から変換部３２を介して受信した渋滞情報などの各種情報、現在位置算出部１３で算出された現在位置情報、入力装置２２で入力された目的地情報、地図データ記憶装置２３から読み取られた地図データに基づいて、目的地までの経路探索を行う。

携帯電話機２００は、ユーザが所有する携帯電話機であって、ユーザ（例えば運転者）の衣服のポケット、運転席周辺の電話機ホルダー、或いは助手席等に置かれている。携帯電話機２００は、車載機器１００の処理部１０から変換部３２及びアンテナ３１を介してダイヤル指令を受信すると、基地局３００に自動的にダイヤルし、渋滞情報などの各種情報を受信する。基地局３００から受信した各種情報は、車載機器１００の処理部１０に送信する。

以上のようにして、車載機器１００と携帯電話機２００によりカーナビゲーションシステムが構成される。

＜２．第１の実施の形態（図２、図３）＞
＜２−１．第１の実施の形態の構成＞
図２は、本発明の第１の実施の形態による車載用アンテナの配置を示す断面図であり、図３は図２の一部拡大図である。ここでは、車両の機器パネル（インストパネル）５０の一部を構成する金属パネル５１の裏面に、前面を樹脂パネル６６で覆われているオーディオ／ナビゲーションユニット６０が組み込まれている。このオーディオ／ナビゲーションユニット６０内に、車載機器１００のうち変換部３２を構成するＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換機及び通信回路と、アンテナ３１とが備えられている。

金属パネル５１は、高級感を与えるデザイン上の理由から採用されている。この金属パネル５１には、ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＤなどのメディア（情報記録媒体）６２を挿入するスリット状のメディア挿入口５２が開口されており、このメディア挿入口５２を介してメディア６２がオーディオ／ナビゲーションユニット６０内に挿入可能になっている。メディア６２として図２及び図３に示された位置が、本第１の実施の形態におけるメディア読み取り位置である。なお、金属パネル５１は金属板で構成しても良いが、金属層若しくは金属含有層を備えた板、すなわち、電磁波を遮蔽する素材で製作される化粧板でもよい。

オーディオスイッチボタン６５は電波を透過させる素材とすることができ、樹脂パネル６６も電波を透過させる。しかし、樹脂パネル６６の裏面には電波不透過のオーディオ操作部基板６７が備えられているので、仮にオーディオスイッチボタン６５の電波透過部を介して携帯電話機２００と無線通信をしようとすれば、オーディオ操作部基板６７よりオーディオスイッチボタン６５側にまでケーブルを引き回してアンテナを配置する必要が生じる。また、オーディオスイッチボタン６５を電波不透過とした場合は、アンテナの配置を別途検討し直す必要が生じる。

本実施の形態のアンテナ３１は、オーディオ／ナビゲーションユニット６０内に配置された基板６４のメディア挿入口側端部に実装されており、このアンテナ３１は、メディア挿入口５２より奥であって、当該メディア挿入口５２を介して車室内を臨むように位置している。従って、アンテナ用ケーブルを使用しない構成であり、ケーブルのコネクタを使用する必要もない。

図３に、アンテナ３１からメディア挿入口５２を介して車室内を臨む方向が示されている。メディア挿入口５２の上端（Ａ点）及び下端（Ｂ点）によって、アンテナ（Ｏ点）からメディア挿入口５２を介して車室内を臨む方向のアンテナ放射角ＡＯＢが決定される。アンテナ放射角ＡＯＢは、ユーザ（例えば運転者）の衣服のポケット、運転席周辺の電話機ホルダー、或いは助手席等に置かれた携帯電話機２００と良好な通信を確保できるようにする。アンテナ３１は、メディア挿入口５２からメディア６２の読み取り位置までに至るメディア挿入経路より、上側に設けることが望ましい。特に、オーディオ／ナビゲーションユニット６０が、図２及び図３のように傾斜した機器パネル５０に組み込まれているときは、このようなアンテナ３１の配置により、水平線Ｏ−Ｏ’より上方の放射角ＡＯＯ’も、下方の放射角Ｏ’ＯＢも、それぞれ確保することができる。また、アンテナ３１は、特にメディア挿入口５２の近傍に配置されることが望ましい。

また、本第１の実施の形態では、例えばオーディオ／ナビゲーションユニット６０によるメディア６２の自動ローディング機能により、メディア６２のメディア読み取り位置ないし挿入最終位置がメディア挿入口５２より十分に離れた奥側になっている。アンテナ３１は、このメディア読み取り位置までメディア６２が挿入されているときの、メディア６２のメディア挿入口５２側の端部より更にメディア挿入口５２側に位置している。従って、アンテナ３１は、メディア読み取り位置までメディア６２が挿入されているときに、メディア挿入口５２を介して車室内を臨むアンテナ放射角ＡＯＢをメディア６２の端部が遮らない位置となっている。

＜２−２．第１の実施の形態の効果＞
（１）以上の第１の実施の形態によれば、アンテナ３１が、車両に備えられたメディア挿入口５２より奥であって、当該メディア挿入口５２を介して車室内を臨む位置に設けられているので、車室内の携帯電話機２００との間での車内無線通信を良好に行うことができる。そして、車載機器１００からアンテナ３１に接続するためにハザードスイッチボタンやオーディオスイッチボタン６５などまでケーブルを引き回す必要がないので、部品点数を減少させることができる。また、メディア挿入口５２は多くの車に備えられているので、オーディオ／ナビゲーションユニット６０のモデルデザインの違いに依存せずアンテナ配置を容易にすることができる。

（２）第１の実施の形態では、アンテナ３１が、メディア挿入口５２からメディア読み取り位置までに至るメディア挿入経路より上側に設けられている。これにより、携帯電話機２００との通信を良好に保つことができる。

（３）第１の実施の形態では、アンテナ３１は、メディア読み取り位置までメディア６２が挿入されているときの、メディア６２のメディア挿入口５２側の端部より更にメディア挿入口５２側に位置している。従って、アンテナ３１は、メディア読み取り位置までメディア６２が挿入されているときに、メディア挿入口５２を介して車室内を臨むアンテナ放射角ＡＯＢをメディア６２の端部が遮らない位置となっている。これにより、メディア６２のうち電波不透過の記録層部分がアンテナ放射方向を遮ることはないので、携帯電話機２００との通信を良好に保つことができる。

（４）第１の実施の形態のように、メディア挿入口５２の周囲が、金属板又は金属層若しくは金属含有層を備えた金属パネル５１により構成され、電波を遮蔽するようになっていても、メディア挿入口５２を介して車室内を臨むアンテナ３１の上記配置により、携帯電話機２００との通信を良好に保つことができるので、デザイン上の利点を減ずることがない。

（５）第１の実施の形態では、車載機器１００と携帯電話機２００との間で高周波無線通信を行っているので、高速かつ低消費電力での無線通信を行うことができる。

＜３．第２の実施の形態（図４、図５）＞
＜３−１．第２の実施の形態の構成＞
図４は、本発明の第２の実施の形態による車載用アンテナの配置を示す拡大断面図であり、図５はこの車載用アンテナの配置を示す平面図である。第１の実施の形態と同様の部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なるのはメディア６２のメディア読み取り位置である。第２の実施の形態では、オーディオ／ナビゲーションユニット６０がメディア６２の自動ローディング機能を有しておらず、メディア６２のメディア読み取り位置ないし挿入最終位置が第１の実施の形態における位置よりメディア挿入口５２側になっている。アンテナ３１は、このメディア読み取り位置までメディア６２が挿入されているときの、メディア６２のメディア挿入口５２側の端部より更に奥側に位置している（図４参照）。

そこで本第２の実施の形態では、図５に示すように、アンテナ３１を、メディア６２のメディア挿入口５２側端部より、スリット状のメディア挿入口５２に沿ってずれた位置に設けている。特に、アンテナ３１と、メディア読み取り位置にあるメディア６２とが、平面視重ならないように配置している。従って、本第２の実施の形態においても、アンテナ３１は、メディア読み取り位置までメディア６２が挿入されているときに、メディア挿入口５２を介して車室内を臨むアンテナ放射角ＡＯＢをメディア６２の端部が遮らない位置となっている。

＜３−２．第２の実施の形態の効果＞
以上の第２の実施の形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得るとともにに、次のような特有の効果も奏する。
（１）第２の実施の形態では、アンテナ３１を、メディア６２のメディア挿入口５２側端部より、スリット状のメディア挿入口５２に沿ってずれた位置に設けている。従って、アンテナ３１は、メディア読み取り位置までメディア６２が挿入されているときに、メディア挿入口５２を介して車室内を臨むアンテナ放射角ＡＯＢをメディア６２の端部が遮らない位置となっている。これにより、メディア６２のうち電波不透過の記録層部分がアンテナ放射方向を遮ることはないので、携帯電話機２００との通信を良好に保つことができる。

本発明でいう電子回路は携帯電話機２００に限らず、車両に搭載された情報処理装置と車内無線通信をするものであればよく、ＩＣタグなどの小型回路、ＰＨＳ、ＰＤＡ、パーソナルコンピュータなどによっても構成できるものである。

本発明は、化粧板の裏面側に設置され、化粧板に開口されたメディア挿入口を介して挿入されたメディアからデータを読み込み、その読み取ったデータに基づいて各種処理を実行する車載情報処理装置と、車室内の他の電子回路との間で車内無線通信をするための車載情報処理装置側の車載用アンテナに関するものであり、化粧板が電磁波を遮蔽しない素材で製作されるもにも適用することができる。さらに、車載情報処理装置をインストパネルの背面に設置した場合について説明したが、車室内の各種化粧板の裏面に配置した車載情報処理装置のアンテナとしても本発明を適用できる。

＜４．用語の説明等＞
なお、以上説明した各実施形態における車載機器１００は本発明の「情報処理装置」に、携帯電話機２００は「電子回路」に、アンテナ３１は「車載用アンテナ」に、それぞれ相当する。以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。

本発明の車載用アンテナが接続される車載機器及びこれと無線ＬＡＮを構成する車室内の他の電子回路の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態による車載用アンテナの配置を示す断面図である。 図２の一部拡大図である。 本発明の第２の実施の形態による車載用アンテナの配置を示す拡大断面図である。 第２の実施の形態による車載用アンテナの配置を示す平面図である。

符号の説明

１００…車載機器（情報処理装置） １０…処理部
３１…アンテナ（車載用アンテナ） ３２…変換部
２００…携帯電話機（電子機器） ５０…機器パネル
６０…オーディオ／ナビゲーションユニット ６１…金属パネル
６２…メディア ６３…メディア挿入口
６４…基板 ６５…オーディオスイッチボタン
６６…樹脂パネル ６７…オーディオ操作部基板

Claims (5)

1. 化粧板の裏面側に設置され、化粧板に開口されたメディア挿入口を介して挿入されたメディアからデータを読み込み、その読み取ったデータに基づいて各種処理を実行する車載情報処理装置と、車室内の他の電子回路との間で車内無線通信をするための前記車載情報処理装置側の車載用アンテナであって、
   前記メディア挿入口より奥であって、前記車載情報処理装置が車両の機器パネルに取り付けられた状態で当該メディア挿入口を介して車室内を臨む位置であり、前記メディア読み取り位置までメディアが挿入されているときに、前記メディア挿入口を介して前記車室内を臨むアンテナ放射方向を当該メディアの端部が遮らない位置に設けられたことを特徴とする車載用アンテナ。
2. 請求項１に記載の車載用アンテナにおいて、
   前記アンテナ放射方向は、前記メディア挿入口の上端および下端と前記車載用アンテナとの位置関係によって規定されることを特徴とする車載用アンテナ。
3. 請求項１または請求項２に記載の車載用アンテナにおいて、
   前記アンテナ放射方向は、前記車載情報処理装置が車両の機器パネルに取り付けられた状態で、前記車載用アンテナの設置位置を含む水平面よりも上側に向かう放射角と前記水平面よりも下側に向かう放射角とを確保することを特徴とする車載用アンテナ。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車載用アンテナにおいて、
   前記機器パネルは、鉛直面に対して傾斜していることを特徴とする車載用アンテナ。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の車載用アンテナにおいて、
   高周波無線通信用であることを特徴とする車載用アンテナ。
   

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