JP4908992B2 - 自動二輪車のアンテナ取付構造 - Google Patents

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Description

本発明は、外部との間で無線により特定の情報の送受信を行う自動二輪車のアンテナ取付構造に関する。
高速道路等の有料道路で、料金所における支払いによる渋滞を緩和させるために、近時、自動車用のETC(Electronic Toll Collection System)が開発、実用化されている。ETCは、車両に搭載された車両用通信装置と料金所の専用レーンのシステムが必要な情報を無線を用いて自動的に交信し、通行料金の支払いを行うものである。ETCを用いることにより、自動車は料金所で停止する必要がなく、渋滞の発生を抑制することができる。
ETCシステムは、利用者又は銀行口座番号等を識別するための情報が記録されたカードを車両用通信装置と、料金所の送受信装置と無線交信を行うアンテナとを有する。アンテナは、料金所の送受信装置との間で電波の送受信感度が良好に保たれるようにできるだけ車両の前方部に設けておくことが望ましい。
ところで、自動二輪車についても自動車と同様に料金所における支払いの面倒があることから、自動二輪車用のETCの開発及び研究がなされている。自動二輪車においてもアンテナを前方部に設けておくことが望ましいが、自動二輪車では自動車よりも搭載上の制約が多く、耐水及び耐塵挨等の耐環境性を考慮して配置しなければならない。
これに対して、特許文献1では、耐環境性を考慮してアンテナを自動二輪車のメータケースの上面に沿わせて配置する構成を提案している。
特開平10−278865号公報
ところで、特許文献1記載の構成ではアンテナをメータケースに設けているが、車種によってはメータが必ずしも車両の前方部にあるとは限らない。例えば、スクータタイプではメータはフロントスクリーンよりもある程度後方側に配置されており、アメリカンタイプでは燃料タンク上部に配置されている場合もある。
このように、メータが車両の十分前方に配置されていない場合には、該メータにアンテナを取り付けた場合に十分な送受信感度を得られるように配慮することが望まれる。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、良好な送受信感度が得られる自動二輪車のアンテナ取付構造を提供することを目的とする。
本発明に係る自動二輪車のアンテナ取付構造は、以下の特徴を有する。
第1の特徴:自動二輪車(12)と外部との間で無線により特定の情報の送受信を行うアンテナ(302)を取り付ける自動二輪車(12)のアンテナ取付構造(300、400、420)において、前記アンテナ(302)は、前記自動二輪車(12)の前方部に配置されたヘッドライト(108、200、210)のケース(156、202、212)内で、光源(150)からの光を前方に反射させるリフレクタ(152)の後方に配置され、且つ、前記ケース(156、202、212)の内面(162)に取り付けられ、前記光源(150)及び前記リフレクタ(152)から離間していることを特徴とする。
このように、アンテナをヘッドライトに設けることにより、自動二輪車の前方部で且つ上方の箇所に配置されることになり、料金所等の送受信装置との間にほとんど遮蔽物がなく、良好な送受信感度が得られる。
また、光源の熱がリフレクタで遮られ、アンテナが加温されることを防止できる。また、アンテナはケース内に設けられることから外部に突出及び露呈せず、空力特性を低下させることがない。さらに、アンテナが光源又はリフレクタから直接に熱伝導を受けることがなく、熱影響が低減する。
の特徴:前記アンテナ(302)は、前記ケース(156、202、212)内で、光源(150)よりも上方に配置されていることを特徴とする。このように、アンテナを上方に配置すると、送受信感度が一層向上する。
本発明に係る自動二輪車のアンテナ取付構造によれば、アンテナをヘッドライトに設けることにより、自動二輪車の前方部で且つ上方の箇所に配置されることになり、料金所等の送受信装置との間にほとんど遮蔽物がなく、良好な送受信感度が得られる。
以下、本発明に係る自動二輪車のアンテナ取付構造について実施の形態を挙げ、添付の図1〜図15を参照しながら説明する。本実施形態に係るアンテナ取付け構造は、自動二輪車用通信装置10を含み、自動二輪車(車両)12(図1参照)に搭載されている。先ず、自動二輪車12について説明する。なお、以下の説明では自動二輪車12の左右方向の表記は、シートに跨った搭乗者からみた状態を基準にする。
図1及び図2に示すように、自動二輪車12は、スクータ式であって、前輪WFを軸支するフロントフォーク25ならびに該フロントフォーク25に連結されるハンドル26を操舵可能に支承するヘッドパイプ27を前端に備えるものであり、後輪WRを後端で支持するユニットスイングエンジンUEが車体フレームFの前後方向中間部で上下揺動可能に支承され、ユニットスイングエンジンUEよりも前方部で車体フレームFには、燃料タンク28と、該燃料タンク28よりも後方に配置されるラジエータ29とが搭載される。また車体フレームFの後部には、前部シート32及び後部シート33を有してタンデム型に構成される乗車シート31が配置される。さらに車体フレームF、前記ユニットスイングエンジンUEの前部、燃料タンク28及びラジエータ29を覆う合成樹脂製の車体カバー34が車体フレームFに取付けられる。
ユニットスイングエンジンUEは、シリンダ軸線をほぼ水平とした水冷式のエンジンEと、該エンジンEの出力を、伝達ベルト及びプーリによって無段階に変速して後輪WRに伝達するベルト式の無段変速機Mとで構成されており、該無段変速機Mは、変速用の電動モータ42の作動に応じてクランクシャフト側の可動プーリを駆動して変速比を無段階に変化させるものである。
前記無段変速機Mの変速機ケース43は、前記エンジンEにおけるクランクケース44の左側にエンジンEから左側に張り出すようにして連設され、後輪WRの左側まで延設される。また前記クランクケース44の右側には図示しないスイングアームの前端部が結合されており、後輪WRは、変速機ケース43の後端部及び前記スイングアームの後端部間に軸支される。
また、車体フレームFの後端部には左右一対のリヤクッション64の上端部が連結され、両リヤクッション64の下端部は、変速機ケース43の後端部及びスイングアームの後端部に連結される。
自動二輪車12には、駐輪時に起立させておくためのメインスタンド66とサイドスタンド68が設けられている。
日本国では左側通行であって左側から昇降することが多く、サイドスタンド68は、スタンド操作が容易なように左側に設けられている。サイドスタンド68により、自動二輪車12は左にやや傾斜した状態で自立可能である。
乗車シート31の下方には、物品を収容するための収納ボックス70が設けられており、乗車シート31の前端下方からリヤクッション64の上部近傍まで延在している。収納ボックス70は、乗車シート31が上面を覆う蓋を兼ねており、該乗車シート31を右側に引き上げることにより内部の空間が露呈される。
車体カバー34のうち、フロントカウル76は、上部に透明のウインドスクリーン78と、左右一対のバックミラー80とを備える。インナカバー82は、運転者の脚部前部を覆うレッグシールド84と、ステップホルダ86とを備える。ステップホルダ86は、センタカバー88の後部に隣接して配置したものであり、乗員が足を載せるピリオンステップ90を格納・露出可能に取付けたものである。
図3に示すように、車体カバー34の前方部はフロントカウル76を形成している。フロントカウル76は、空気抵抗が軽減するように、自動二輪車12の前方部のハンドルの中心部(つまり、図4のハンドルステム122)、メータユニット126及びヘッドパイプ27等を全体的に覆っており、先端に向かって幅狭となる滑らかな曲面を形成している。
フロントカウル76は、センターガーニッシュ102と、左右に張り出したサイド部104と、センターガーニッシュ102の上方に設けられたウインドスクリーン78とを有する。センターガーニッシュ102とウインドスクリーン78とは一体、且つ滑らかに接続されており、走行風はセンターガーニッシュ102からウインドスクリーン78に向かって流れやすくなっている。
ウインドスクリーン78は、搭乗者に対する風防効果と、走行流体抵抗を軽減する効果とを有し、ほぼ全面が透明であって搭乗者は良好な視界が得られる。視界の妨げにならない範囲で、ウインドスクリーン78の下部106a下部のみは黒に塗られており、内側のメータユニット126に対する日除け効果と、デザイン上の効果が得られる。
センターガーニッシュ102は、中央先端部のヘッドライト108と、左右のやや高い位置に設けられたウインカランプ110と、ヘッドライト108の上部に設けられた導風入口部112と、先端の左右位置に設けられた一対の小導風入口部114とを有する。導風入口部112は底面112aを備え、下に凸の三角形状である。ヘッドライト108の固定方式は、ハンドル26に連動しない方式である。底面112aは、上方に向かい且つ中央に向かうほど次第に深くなるように形成されており、導風入口部112の上端には細い開口部116が設けられている。
図1〜図3から明らかなように、ヘッドライト108は自動二輪車12の前方部に設けられている。前輪WFはヘッドライト108よりも前方であるが、走行に伴って回転することから、部品(後述するアンテナ302)の取付には適さず、実質的にはヘッドライト108が自動二輪車12の最も前方部分である。ウインドスクリーン78はヘッドライト108よりも上方であるが、部品を取り付けると視界を遮ることになり、しかも部品取付のための十分な強度がない。したがって、ウインドスクリーン78は部品の取付には適さず、最前面側において、実質的にはヘッドライト108が自動二輪車12の最も上方部分である。
導風入口部112は、フロントカウル76の全体面積に比較すると狭い領域であって、適量の風を底面112aから開口部116に導くことができる。
小導風入口部114は、導風入口部112と同様に、適量の風を奥の開口部に導くことができる。
図4に示すように、フロントカウル76の内部には、ヘッドパイプ27、ハンドルステム122、フォークブリッジ124、メータユニット126、ステー128、仕切板129及びヘッドライト108が設けられている。
ヘッドパイプ27は、フレームFの前端部を構成するパイプであって、ハンドルステム122を回動自在に保持する。ハンドルステム122の上端部はハンドル26の左右中央の位置に接続されている。ハンドル26にはハンドルカバー132が設けられている。ハンドルステム122の下端部はフォークブリッジ124を介して一対のフロントフォーク25に接続されている。ヘッドパイプ27の前面には、ステー128を固定するブラケット134が設けられている。ステー128は、複数のパイプが組み合わされて構成されており、メータユニット126、ヘッドライト108及びフロントカウル76を支持している。仕切板129は、ステー128の下方に取り付けられており、ヘッドパイプ27やメータユニット126を下方から覆っている。
図5に示すように、ヘッドライト108は、バルブ(光源)150と、該バルブ150の周囲に設けられ、光を前方へ反射させる皿状のリフレクタ152と、前面に設けられたレンズ154と、バルブ150及びレンズ154を支持し、リフレクタ152の後面を覆うケース156とを有する。バルブ150は、発光する際、ある程度の発熱をともなう。
リフレクタ152は、バルブ150の台座部とケース156の一部に固定されている。バルブ150は十分な光量のある発光体であればよく、例えばLED(Light Emitting Diode)又はEL(electroluminescence)等でもよい。ヘッドライト108にはバルブ150の他にポジションライトが設けられていてもよい。
ヘッドライト108は、さらに、アンテナ302を有する。ケース156の内面162で、バルブ150よりも上方の箇所には、図6に示すように、略水平に突出する2本のポスト164が設けられており、アンテナ302はこれらのポスト164に対してビス166により固定されている。ポスト164は、送受信装置314に対してアンテナ302の指向性がよくなる向きに設定されている。ポスト164を用いることにより、接着剤、両面テープ等が不要であり、又は固定用の孔を追加工する必要もない。
アンテナ302は、後述するETCゲート312(図7参照)の送受信装置314との間で、例えば、高周波数の5.8MHz帯、通信速度1024kbps、ASK変調方式の通信を行う。アンテナ302は、高周波数で近距離の送受信を行うものであるからコンパクトに形成される。
アンテナ302のケーブル302aが長い場合、余分な部分は近傍のポスト309(図5参照)に巻き掛け、固定しておくとよい。ポスト309は、ステー128又はケース156に設けることができる。これにより、後に配線が解けてしまうことが防止できる。
このように、アンテナ302をヘッドライト108に設けることにより、自動二輪車12の前方部で且つ上方の箇所に配置され、しかも自動二輪車12は前方に向かって進むのであるから、前方上方の送受信装置314(図7参照)との間で良好な送受信感度が得られる。なぜなら、アンテナ302と送受信装置314との間に介在するものは、樹脂製のケース156及びレンズ154のみであり、電波はほとんど減衰することがないためである。
アンテナ302は、ケース156内で、リフレクタ152よりも後方に配置されており、バルブ150の熱がリフレクタ152で遮られ、アンテナ302が加温されることを防止できる。また、アンテナ302自体はケース156に覆われており外から見えないことはもちろんであるが、アンテナ302に接続されるケーブル302aもケース156からフロントカウル76内に直接的に導入されており、外部に露呈する箇所がない。したがって、自動二輪車12の空力特性を低下させることがない。
アンテナ302は、標準装備の場合はもとより、搭乗者やディーラー等による後付けの場合であっても、外部に向かって突出することはなく、自動二輪車12の空力特性が低下することがなく、外観商品性が向上する。
アンテナ302は、ケース156内で、バルブ150よりも上方に配置されており、障害物が少ないことから送受信感度が一層向上する。
アンテナ302は、ケース156の内面に取り付けられ、バルブ150及びリフレクタ152から離間している。これにより、アンテナ302がバルブ150又はリフレクタ152から直接に熱伝導を受けることがない。また、アンテナ302は、リフレクタ152とケース156との間の空間160(図5参照)を有効利用して配置可能であり、スペース的な制約の多い自動二輪車12に好適に適用可能である。
次に、アンテナ302を含むETCシステム304について図7を参照しながら説明する。
図7に示すように、アンテナ302は、自動二輪車用通信装置10とともにETCシステム304を構成する。自動二輪車用通信装置10は薄い板形状であって、一方の狭い端面10aには、カード306を挿入し、又は引き抜くための挿入口308と、イジェクトスイッチ310とが設けられている。イジェクトスイッチ310は自動二輪車用通信装置10に挿入されたカード306を排出するスイッチである。
カード306は、利用者及び走行料金を支払うための銀行口座等の情報が内部のICチップに暗号化されて格納されており、自動二輪車用通信装置10によって読みだされる。
ETCシステム304は、有料道路の料金所を通過する際に該料金所に設けられたETCゲート312の送受信装置314と自動的に交信をして、カード306に記録された情報を読みだし、走行した有料道路の区間に関する情報、車種及びカード会社等の情報とともに送受信装置314に通知する。これにより、送受信装置314では該当車両の走行料金を判断し、所定のカード会社に走行料金の請求を行うための所定の処理を行う。このようなETCシステム304を用いることにより、自動二輪車12は料金所で停止する必要がなく、渋滞の発生を抑制することができる。
ETCシステム304の自動二輪車用通信装置10は、例えば、収納ボックス70(図1参照)内に設けられており、外部からは見ることができない。また、前記のとおり、アンテナ302及びケーブル302aも外部に露呈していない。結局、ETCシステム304は、全て外部から視認されないように配置されており、ETCシステム304の搭載車であることが分からないようにすることができるとともに、耐水性及び耐塵挨性等の耐環境性能が向上する。また、ETCシステム304を搭載しても余分な突起が生じることがないため、空力性能や外観商品性が低下することがない。
本実施の形態に係る取付構造300は、ヘッドライト108及びアンテナ302によって構成されている。
このように構成されるETCシステム304のアンテナ302及びその取付構造300は、以下のように作用する。
先ず、搭乗者は、自動二輪車12に搭乗する前に、乗車シート31を上げて収納ボックス70を露呈させ、内部に設けられた自動二輪車用通信装置10の挿入口308にカード306を挿入する。自動二輪車用通信装置10は、挿入されたカード306から利用者及び走行料金を支払うための銀行口座等の情報を読み込む。
次に、搭乗者は乗車シート31を閉め、該乗車シート31に跨って自動二輪車12の運転を開始する。アンテナ302は、外部に露出していないことから、自動二輪車12の走行中に走行風が直接的に当たることはない。
自動二輪車12が高速道路等の有料道路に入るときと及び出るときに、自動二輪車用通信装置10は、アンテナ302を介してETCゲート312の送受信装置314と交信を行い、前記のとおり、利用者、走行料金を支払うための銀行口座、走行した有料道路の区間、車種及びカード会社等の情報を交換する。これにより、送受信装置314では、所定のカード会社に走行料金の請求を行うための処理を行う。
このとき、アンテナ302は、自動二輪車12の前方部に設けられており、しかもポスト164によって電波の指向性を考慮した向きに配置されていることから、送受信装置314との間での送受信感度が高く、確実な交信が行われる。
目的地に着き、自動二輪車12の運転を終了するときには、自動二輪車12を停止した後、乗車シート31を上げ、自動二輪車用通信装置10のイジェクトスイッチ310を押し、カード306を取り出す。イジェクトスイッチ310の操作により、カード306は飛び落ちない程度に排出され、搭乗者によって引き抜かれる。
上述したように、本実施の形態に係る取付構造300によれば、アンテナ302が外表面に突出することがないため、自動二輪車12の空気抵抗はほとんど増大することがなく、しかもアンテナ302には過大な風圧がかかることがない。さらに、アンテナ302は自動二輪車12の前方部且つ上方の箇所に設けられ、料金所の送受信装置との間にほとんど遮蔽物がなく、良好な送受信感度が得られる。
また、アンテナ302は、ポスト164によって位置、向きが規定されて固定されるため、送受信装置314が存在すると想定される角度θ(図5参照)に対して電波の送受信の指向性の強い向きを合わせて設置することが容易に可能となる。したがって、特別な知識、計測器及び治具等を持たない搭乗者であっても、アンテナ302を高感度が得られる位置及び向きに容易に設置することができる。従って、取付事業所。作業者の選択を広げることができる。
アンテナ302は、搭乗者に視認されず、前方視界を妨げることがなく、また不必要にアンテナ302の存在を意識させることがない。
なお、上記の例では、自動二輪車12のヘッドライト108の数を1台としたが、該ヘッドライト108が複数台設けられている場合には、いずれか1台のヘッドライト108にアンテナ302を設ければよい。
上記の取付構造300は自動二輪車12に適用した場合について説明したが、自動車に適用してもよいことはもちろんである。つまり、自動車でもヘッドライトは車両の前方部に設けられていることから、該ヘッドライトにアンテナ302を設けることにより良好な送受信感度が得られる。また、アンテナ302は必ずしもETC用とは限らず、例えばGPS(Global Positioning System)用であってもよい。
次に、アンテナ302の取付構造についての変形例について図8〜図15を参照しながら説明する。なお、前記の自動二輪車12及び取付構造300と同じ箇所については同符号を付して詳細な説明を省略する。これらの変形例においても前記の取付構造300と同様の効果が得られる。
この変形例に係る取付構造400は、図8に示す自動二輪車12aに搭載される。自動二輪車12aは、オフロード用であって、前記の自動二輪車12のようなフロントカウル76がなく、ヘッドライト200は全体が露呈している。ヘッドライト200は前記のヘッドライト108に相当するものであって、自動二輪車12aの前方部且つ上方に設けられている。具体的には、ハンドル26やメータユニット126よりも僅かに斜め下の位置で、ヘッドパイプ27の略前方に固定されている。ヘッドライト200の固定方式は、ハンドル26の操舵と一体的に回動する方式である。
図9に示すように、ヘッドライト200は、ケース202が略半球形状であって、前端部でリフレクタ152及びレンズ154を保持している。取付構造400では、アンテナ302をリフレクタ152の内側後面から前方に向かって延在している2本のポスト164によって支持している。
このような取付構造400では、ヘッドライト200が露呈していることから、電波を遮蔽するものが一層少なくなり、良好な送受信感度が得られる。
図10に示すように、第2の変形例に係る取付構造410はヘッドライト200をベースに構成されており、アンテナ302を支持する2本のポスト164はケース202の上方後面から後方に向かって延在している。このような取付構造410では、アンテナ302の本体に対するケーブル302aの向きによっては、該ケーブル302aをケース202の外に導き出しやすい。
図11に示すように、第3の変形例に係る取付構造420は、ヘッドライト210をベースに構成されている。ヘッドライト210は、例えば自動二輪車12aに搭載される。ヘッドライト210のケース212は、側面断面視で略コ字状であって、中間部でリフレクタ152を保持し、前端部でレンズ154を保持している。
取付構造420では、前記のポスト156に相当する2つのリブ412が設けられている。各リブ412は、リフレクタ152よりも後方で、ケース212の内側天面212aに設けられ、前面からビス166が螺入可能に構成されている。アンテナ302はビス166を用いて該リブ412によって固定され、天面212aに接して安定している。
図12に示すように、第4の変形例に係る取付構造430は、ヘッドライト210をベースに構成されている。取付構造430は、リフレクタ152の上部から後方にやや突出した第1台座214と、ケース212の上部内側面から前方にやや突出した第2台座216とを有する。第1台座214と第2台座216は略同じ高さに設けられており、アンテナ302の両端部を支持する。アンテナ302は、側方から延在するポストや接着剤等により固定される。このように、取付構造430では、アンテナ302はケース212からリフレクタ152に亘るように設けられ、安定する。
図13に示すように、第5の変形例に係る取付構造440では、アンテナ302がケース212の上面212bに設けられている。すなわち、前記の2つのリブ412(図11参照)が上面212bに設けられ、アンテナ302はビス166を用いて該リブ412によって固定され、上面212bに接して安定している。
このような取付構造450では、アンテナ302がケース212の外側に配置されていることにより、アンテナ302と送受信装置314との間の遮蔽物がなくなり、さらに良好な送受信感度が得られる。
次に、図14及び図15に示すように、第5の変形例に係る取付構造450はバックミラー80に設けられている。この取付構造450は、例えば前記の自動二輪車12に対して適用される。
バックミラー80は、フロントカウル76に対して一体的に設けられており(図1参照)、樹脂製のカバー350をベースにして構成されている。バックミラー80は、該カバー350内にコア352と、ミラー354と、可倒機構356と、アンテナ302とを有する。ミラー354はコア352を中心として任意方向に傾動可能な構造となっており、これらのコア352とミラー354との間の空間における上部にアンテナ302が設けられている。カバー350の内面における上部には、略水平に突出する2本のポスト358が設けられており、アンテナ302はこれらのポスト358に対してビス360により固定されている。
このように、取付構造450では、カバー350内の空間を有効利用してアンテナ302を配置することができる。また、バックミラー80は自動二輪車12の相当前方に設けられており、しかもカバー350は樹脂製であることから電波はほとんど減衰されることがなく確実な送受信が可能である。
本発明に係る自動二輪車のアンテナ取付構造は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
スクータ式の自動二輪車の側面図である。 スクータ式の自動二輪車の斜視図である。 スクータ式の自動二輪車の前方部分の斜視図である。 スクータ式の自動二輪車の前方部分の断面側面図である。 本実施の形態に係る取付構造を示す断面側面図である。 アンテナ及び取り付け用のポストの分解斜視図である。 ETCシステム及びETCゲートを示す模式図である。 オフロード式の自動二輪車の側面図である。 第1の変形例に係る取付構造を示す断面側面図である。 第2の変形例に係る取付構造を示す断面側面図である。 第3の変形例に係る取付構造を示す斜視図である。 第4の変形例に係る取付構造を示す斜視図である。 第5の変形例に係る取付構造を示す斜視図である。 第6の変形例に係る取付構造が設けられたバックミラーの一部断面正面図である。 第6の変形例に係る取付構造が設けられたバックミラーの断面側面図である。
符号の説明
10…車両用通信装置 12…自動二輪車
78…ウインドスクリーン 108、200、210…ヘッドライト
150…バルブ(光源) 152…リフレクタ
154…レンズ 156、212…ケース
160…空間 162…内面
164…ポスト 166…ビス
300、400、410、420、430、440、450…取付構造
302…アンテナ 302a…ケーブル
304…ETCシステム 306…カード
308…挿入口 314…送受信装置

Claims (2)

  1. 自動二輪車(12)と外部との間で無線により特定の情報の送受信を行うアンテナ(302)を取り付ける自動二輪車(12)のアンテナ取付構造(300、400、420)において、
    前記アンテナ(302)は、前記自動二輪車(12)の前方部に配置されたヘッドライト(108、200、210)のケース(156、202、212)内で、光源(150)からの光を前方に反射させるリフレクタ(152)の後方に配置され、且つ、前記ケース(156、202、212)の内面(162)に取り付けられ、前記光源(150)及び前記リフレクタ(152)から離間していることを特徴とする自動二輪車(12)のアンテナ取付構造(300、400、420)
  2. 請求項記載の自動二輪車(12)のアンテナ取付構造(300、400、420)において、
    前記アンテナ(302)は、前記ケース(156、202、212)内で、前記光源(150)よりも上方に配置されていることを特徴とする自動二輪車(12)のアンテナ取付構造(300、400、420)
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