JP4921282B2 - Vehicle and antenna device - Google Patents
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Description
本発明は車両およびアンテナ装置に係り、特にアンテナエレメントを備えた車両および車両に設けられるアンテナ装置に関する。 The present invention relates to a vehicle and an antenna device, and more particularly to a vehicle including an antenna element and an antenna device provided in the vehicle.
従来より、車載アンテナ装置として、図6の模式図に示すように、トランクリッド122の下方の車両後方バンパー126にアンテナエレメント130を内蔵した形式のものが知られている(例えば下記特許文献1参照)。
Conventionally, as a vehicle-mounted antenna device, as shown in the schematic diagram of FIG. 6, a type in which an
図6の構成では、トランクリッド122に例えばエンブレム124が設けられている。トランクリッド122は例えば樹脂で形成され、エンブレム124は例えば樹脂部品に金属板を貼り付けてまたは金属粉入り材料をメッキして形成されている。
In the configuration of FIG. 6, for example, an
金属材料を含んだエンブレム124が樹脂製のトランクリッド122に設けられている場合、当該エンブレム124は車体とは電気的に接続されておらず電気的に共振して電波を吸収しうる。このため、エンブレム124の付近にアンテナエレメント130が存在すると、エンブレム124による電波吸収によって、アンテナ装置の受信状態、換言すれば受信利得が低下する場合がある。つまり、エンブレム124がアンテナ装置による受信を妨害する場合がある。
When the
ここで、エンブレム124が吸収する電波すなわち共振する電波は、その1/2波長がエンブレム124の長さ(当該電波の偏波方向における長さ)に相当する電波である。このため、エンブレム124の共振周波数がアンテナ装置による受信周波数帯域内に在る場合に受信妨害が発生する。
Here, the radio wave absorbed by the
この点について、図7にエンブレム124がアンテナ受信感度(換言すればアンテナ利得)に及ぼす影響を説明する図を示す。図7において、特性線(a)はエンブレム124が無い場合を示し、特性線(b)はエンブレム124が在る場合を示している。図7から、エンブレム124によってアンテナ受信感度がΔGだけ低下するのが分かる。
In this regard, FIG. 7 shows a diagram for explaining the influence of the
上記に鑑みれば、受信妨害対策として、エンブレム124の長さを調整することによって、エンブレム124がアンテナ装置による受信周波数帯域内で共振しないようにすることが考えられる。
In view of the above, it is conceivable to prevent the
また、他の対策として、エンブレム124とアンテナエレメント130との離間距離を大きくすることによって、アンテナエレメント130に対するエンブレム124の影響を低減することが考えられる。
As another countermeasure, it is conceivable to reduce the influence of the
この点について、図8にアンテナエレメント130とエンブレム124との離間距離がアンテナ受信感度に及ぼす影響を説明するグラフを示す。なお、図8において横軸は上記離間距離を波長で規格化して波長に対する比率で示している。図8によれば、アンテナエレメント130とエンブレム124との離間距離が受信波長の約60%以下の場合、離間距離が大きくなるほど、エンブレム124がアンテナ利得へ及ぼす影響は小さくなり、その変化はほぼ線形であることが分かる。また、離間距離が約60%以上の場合、エンブレム124の影響はほぼ一定に収束することが分かる。このため、アンテナエレメント130とエンブレム124との離間距離を受信波長の約60%以上にすれば、エンブレム124による受信妨害を回避可能であることが分かる。
In this regard, FIG. 8 shows a graph for explaining the influence of the separation distance between the
しかし、エンブレム124は車両の意匠的価値において重要な要素となる場合がある。そのような場合、エンブレム124の長さや位置の変更は、車両の意匠的価値の低下を招いてしまう。
However, the
また、アンテナエレメント130の搭載位置は良好なアンテナ性能が得られるように車体や各種部品等の金属部材との位置関係において決められるので、アンテナエレメント130の搭載位置の安易な変更はアンテナ性能を低下しかねない。
In addition, since the mounting position of the
また、上記ではエンブレム124を例示したが、車体に電気的に接続されていない他の部材によっても受信妨害は発生しうる。当該他の部材が例えば上記エンブレム124以外の意匠部品である場合、その寸法や設置位置の変更は、エンブレム124と同様、車両の意匠的価値に影響する。また、当該他の部材が例えば安全性に関するものである場合、その寸法や設置位置の変更は法規上、容易でないことが多い。
In the above description, the
本発明の目的は、車体に電気的に接続されていない導電性部材がアンテナエレメントによる受信に及ぼす影響が低減され良好な受信が可能な車両およびアンテナ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle and an antenna device that can reduce the influence of a conductive member that is not electrically connected to a vehicle body on reception by an antenna element and can perform good reception.
本発明に係る車両は、アンテナエレメントを備えた車両であって、前記アンテナエレメントとの間に所定の離間距離を有して車体に設けられ前記車体に電気的に接続されていない導電性部材と、前記導電性部材に重ねて付加された導電性の付加部材と、を備え、前記付加部材は前記導電性部材と一体的に電気的共振可能に設けられており、その電気的共振周波数が前記アンテナエレメントの受信周波数帯域外に存在することを特徴とする。 A vehicle according to the present invention is a vehicle provided with an antenna element, and has a predetermined separation distance between the antenna element and a conductive member that is provided on the vehicle body and is not electrically connected to the vehicle body. A conductive additional member added to the conductive member, the additional member being provided so as to be capable of electrical resonance integrally with the conductive member, the electrical resonance frequency of which is It exists outside the receiving frequency band of the antenna element.
ここで、前記所定の離間距離は前記アンテナエレメントによる受信波長の約60%以下であることが好ましい。 Here, it is preferable that the predetermined separation distance is about 60% or less of a wavelength received by the antenna element.
また、前記付加部材は前記車両の通常使用時には視認されない箇所に設けられることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said additional member is provided in the location which is not visually recognized at the time of normal use of the said vehicle.
また、前記付加部材は、板状部材と、フィルム状部材と、流動性材料を固化した膜とのうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。 The additional member preferably includes at least one of a plate-like member, a film-like member, and a film obtained by solidifying a fluid material.
本発明に係るアンテナ装置は、車両に設けられるアンテナ装置であって、アンテナエレメントと、前記アンテナエレメントとの間に所定の離間距離を有して車体に設けられ前記車体に電気的に接続されていない導電性部材に重ねて付加される導電性の付加部材と、を含み、前記付加部材は前記導電性部材と一体的に電気的共振することにより前記導電性部材の電気的共振作用を前記アンテナエレメントの受信周波数帯域内において低減することを特徴とする。 An antenna device according to the present invention is an antenna device provided in a vehicle, and is provided on a vehicle body having a predetermined separation distance between the antenna element and the antenna element, and is electrically connected to the vehicle body. A conductive additional member that is superimposed on the conductive member, and the additional member electrically resonates integrally with the conductive member, thereby causing the antenna to resonate with the electrical resonance of the conductive member. The reduction is performed within the reception frequency band of the element.
ここで、前記付加部材は、前記導電性部材と一体的に電気的共振することにより、前記導電性部材が電気的に共振する周波数を前記アンテナエレメントの前記受信周波数帯域外へシフトさせることが好ましい。 Here, it is preferable that the additional member shifts the frequency at which the conductive member electrically resonates out of the reception frequency band of the antenna element by electrically resonating integrally with the conductive member. .
また、前記付加部材は前記アンテナエレメントの受信偏波方向における長さが、前記付加部材と前記導電性部材との一体的な電気的共振の周波数が前記アンテナエレメントの前記受信周波数帯域外に存在する条件に、設定されていることが好ましい。 In addition, the additional member has a length in the reception polarization direction of the antenna element, and an integral electric resonance frequency between the additional member and the conductive member exists outside the reception frequency band of the antenna element. It is preferable that the condition is set.
また、前記付加部材は、板状部材と、フィルム状部材と、流動性材料を固化した膜とのうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。 The additional member preferably includes at least one of a plate-like member, a film-like member, and a film obtained by solidifying a fluid material.
上記構成によれば、車体に電気的に接続されていない導電性部材がアンテナエレメントによる受信に及ぼす影響が低減され、アンテナエレメントによる受信を良好にすることができる。かかる効果は、例えば上記導電性部材による意匠的価値やアンテナエレメントの受信性能を損なうことなく、得ることができる。 According to the above configuration, the influence of the conductive member that is not electrically connected to the vehicle body on reception by the antenna element is reduced, and reception by the antenna element can be improved. Such an effect can be obtained, for example, without impairing the design value of the conductive member and the reception performance of the antenna element.
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態について詳細に説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1に実施の形態に係る自動車車両20およびアンテナ装置28の概略構成図を示す。図1には車両20の後方斜視図を図示している。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an
図1の例では車両20の車体(車両ボディ)の一部であるトランクリッド22の外面すなわち意匠面にエンブレム24が取り付けられている。
In the example of FIG. 1, an
トランクリッド22は樹脂等の絶縁性材料で構成されている。エンブレム24はその一部または全部が金属等の導電性材料で構成されている。すなわち、エンブレム24は少なくとも一部が導電性を有している。例えば金属板を打ち抜き加工等することによって、エンブレム24全体が導電性材料で構成される。また、樹脂部品に金属板または金属箔を貼り付けることによって、または、樹脂部品に金属粉入り材料をメッキすることによって、エンブレム24の一部が導電性材料で構成される。
The
エンブレム24は、上記のように絶縁性のトランクリッド22に取り付けられているが、車体や各種回路等とは電気的に接続されていない。
The
図1ではエンブレム24を車幅方向に長い一定長部材として模式的に例示しているが、かかる図示によってエンブレム24の形状、寸法等が限定されるものではない。また、図1の例ではエンブレム24が車両20の後方視においてトランクリッド22の左隅部に設けられているが、エンブレム24の位置はこの例示に限定されるものではない。
In FIG. 1, the
車両20にはアンテナ装置28が搭載されている。図1では、アンテナ装置28のアンテナエレメント30および付加部材32を模式的に図示し、また、その他の構成要素、例えば各種回路等の図示は省略している。
An
アンテナエレメント30はエンブレム24の付近に当該エンブレム24と離間して設けられており、図1の例では、トランクリッド22の下方に位置する後方バンパー26内に設けられている。ここでは、アンテナエレメント30の受信偏波方向が車両20の車幅方向である場合を例示する。
The
なお、図1ではアンテナエレメント30を模式的に図示しており、かかる図示によってアンテナエレメント30の形状、寸法等が限定されるものではない。また、図1の例ではアンテナエレメント30がエンブレム24のほぼ直下に設けられているが、アンテナエレメント30の設置位置はこの例示に限定されるものではない。
In FIG. 1, the
付加部材32は、トランクリッド22の内面(トランクルーム側の面)、すなわち意匠面の裏側に付加されており、トランクリッド22を介してエンブレム24に重ねて設けられている。付加部材32は、例えば鉄等の金属を含んで構成され、導電性を有している。付加部材32は、例えば板状部材やフィルム状部材で構成可能であり、当該部材のネジ止めや貼り付け等によって設置可能である。また、導電性のペーストや液体等の流動性材料をトランクリッド22に塗布・印刷することによって、付加部材32を形成することも可能である。この場合、上記導電性を有する流動性材料が固化してできた膜が付加部材32を構成する。また、上記例示の板状部材、フィルム状部材、流動性材料の固化膜等を種々に組み合わせて、付加部材32を構成してもよい。
The
上記のようにトランクリッド22は絶縁性材料で構成されているので、付加部材32は車体とは電気的に接続されていない。この場合、付加部材32はエンブレム24と一体的に共振する。なお、ここでの共振とは電気的共振であり以下同様とする。一体的に共振する付加部材32とエンブレム24とは、電気的に1つの導電性部材として振る舞う。なお、一体的に共振する付加部材32およびエンブレム24に相当する当該1つの導電性部材を、説明の便宜のため、「一体的に共振する部材34」と呼ぶことにする。
Since the
付加部材32とエンブレム24とは一体的に共振可能である限り、両者の位置関係は種々に設計できる。図2〜図4に付加部材32の設置例を説明する模式図を示す。図2〜図4はトランクリッド22を付加部材32およびエンブレム24を含む位置で水平方向に切断した断面図に相当する。なお、図2〜図4では各要素22,24,32を模式的に図示しており、実寸比を示すものではない。
As long as the
図2には、付加部材32の一部がエンブレム24の全体と重なり、付加部材32がエンブレム24と縁(エッジ)を揃えて設置されている場合を例示している。図3には、付加部材32の一部がエンブレム24の一部と重なっている場合を例示している。図4には、付加部材32の一部がエンブレム24の全体と重なっているが、図2とは異なり付加部材32の縁がエンブレム24の縁から離れて位置している場合を例示している。図2〜図4のいずれの例によっても付加部材32とエンブレム24との一体的な共振は可能である。
FIG. 2 illustrates a case where a part of the
ここでは付加部材32とエンブレム24とが絶縁性のトランクリッド22の介在によって直接、接触していない場合を例示しているが、付加部材32をエンブレム24に直接重ねても一体的な共振は可能である。しかし、付加部材32は車両20の通常使用時において視認されない箇所、換言すれば車両20の外装および内装から隠れた箇所に設けるのが好ましい。かかる設置形態によれば付加部材32の付加によっても車両20の意匠的価値が低減することがない。
Here, the case where the
付加部材32によれば、エンブレム24との一体的な共振によって、エンブレム24のみによる共振作用を低減することが可能である。これにより、アンテナエレメント30の受信周波数帯域内におけるエンブレム24の共振作用、換言すればエンブレム24による受信妨害を低減することが可能である。
According to the
具体的には、付加部材32との一体的な共振によって、エンブレム24が共振する周波数をアンテナエレメント30の受信周波数帯域外へシフトさせる。これにより、アンテナエレメント30の受信周波数帯域内におけるエンブレム24の共振作用が低減される。また、結果として、付加部材32とエンブレム24とが一体的に共振する際の周波数、換言すれば上記の一体的に共振する部材34の共振周波数は、アンテナエレメント30の受信周波数帯域外に存在することになる。
Specifically, the frequency at which the
したがって、付加部材32によれば、エンブレム24がアンテナエレメント30による受信に及ぼす影響を低減し、アンテナエレメント30による受信を良好にすることができる。
Therefore, according to the
上記の周波数シフトは付加部材32の長さL32の調整によって可能である。具体的には、付加部材32の長さL32は、上記の一体的に共振する部材34の長さL34がアンテナエレメント30の受信電波の1/2波長よりも長くなるように、設定されている。これにより、エンブレム24が共振する波長(換言すれば周波数)を、エンブレム24のみが共振する場合に比べて長波長側(換言すれば低周波側)にシフトさせることができる。
The frequency shift is possible by adjusting the length L32 of the
ここで、図2および図4の構成例の場合、一体的に共振する部材34の長さL34は付加部材32の長さL32に相当する。また、図3の構成例の場合、一体的に共振する部材34の長さL34は、付加部材32の長さL32とエンブレム24の長さL24との合計値から両者の重なり部分の長さを減算した値に相当する。なお、長さL34,L32,L24および上記重なり部分の長さとは、アンテナエレメント30の受信偏波方向(ここでは上記のように車幅方向)における長さ(寸法)である。なお、図2〜図4ではL32>L24の場合を例示しているが、L32≦L24となる場合もある。
2 and 4, the length L34 of the
図5に付加部材32による周波数シフトを説明するアンテナ受信感度グラフを示す。図5において、特性線(a)は付加部材32が無い場合を示し、特性線(b)および(c)は一体的に共振する部材34の長さL34が約0.273mおよび約0.309mの場合をそれぞれ示している。特性線(a)から、エンブレム24のみによる共振周波数は約590MHzであることが分かる。また、特性線(b)および(c)から、エンブレム24と付加部材32とによる一体的な共振は約550MHzおよび約485MHzにおいてそれぞれ生じ、付加部材32によって上記の周波数シフトが可能であることが分かる。また、一体的に共振する部材34の長さL34すなわち付加部材32の長さL32が長いほど、共振周波数が低周波側へシフトすることが分かる。
FIG. 5 shows an antenna reception sensitivity graph for explaining the frequency shift due to the
アンテナエレメント30の受信周波数帯域中に複数の受信周波数(受信チャンネル)がある場合、最も長波長の受信偏波に基づいて上記と同様に付加部材32の長さL32を設定することにより、受信周波数帯域全体において、すなわち全ての受信チャンネルに対して良好な受信が得られる。例えばアンテナ装置28による受信対象が地上波デジタル放送の場合、周波数帯域は470MHz〜710MHz(波長にして0.423m〜0.638m)である。この場合、一体的に共振する部材34の長さL34が0.638mの1/2である0.319mよりも長くなるように付加部材32の長さL32を設定することによって、全ての受信チャンネルを良好に受信できる。
When there are a plurality of reception frequencies (reception channels) in the reception frequency band of the
なお、図1には付加部材32を、エンブレム24と同じ幅を有し車幅方向に長い一定長部材として模式的に例示しているが、付加部材32とエンブレム24とが異なる幅であっても上記効果を得ることは可能である。
In FIG. 1, the
上記のように付加部材32によればアンテナエレメント30の受信周波数帯域内におけるエンブレム24の受信妨害を低減することができる。しかも、かかる効果はエンブレム24の長さL24や設置位置の変更、アンテナエレメント30の設置位置の変更を伴わずに得ることができる。つまり、付加部材32によれば、エンブレム24による車両20の意匠的価値やアンテナエレメント30の受信性能を損なうことなく(すなわち、これらとは独立して)、受信妨害低減効果が発揮される。
As described above, according to the
ところで、上記のように従来構成の場合、アンテナエレメント130とエンブレム124との離間距離を受信波長の約60%以上にすることによって、エンブレム124による受信妨害を回避可能である(図8参照)。換言すれば、付加部材32を有さない従来構成の場合、上記離間距離を受信波長の約60%以下に設定することは好ましくなかった。
By the way, in the case of the conventional configuration as described above, reception interference by the
これに対し、付加部材32を設けた構成の場合、付加部材32が受信妨害低減効果を奏するので、アンテナエレメント30とエンブレム24との離間距離をアンテナエレメント30による受信波長の約60%以下に設定しても良好な受信が可能である。つまり、アンテナエレメント30とエンブレム24とを従来構成とは異なる位置関係で設置することができ、設計の自由度が増す。
On the other hand, in the case of the configuration in which the
例えば地上波デジタル放送(上記のように周波数帯域は470MHz〜710MHzであり、波長にして0.423m〜0.638m)の場合、従来構成では周波数帯域全域において良好な受信をするためには、アンテナエレメント130とエンブレム124とは約0.383m(=0.638m×60%)以上離す必要があった。これに対して、付加部材32を設けた構成の場合、約0.383m以下の範囲内にエンブレム24とアンテナエレメント30とを設けることができる。但し、エンブレム24とアンテナエレメント30とは離間して設けられる。
For example, in the case of terrestrial digital broadcasting (as described above, the frequency band is 470 MHz to 710 MHz and the wavelength is 0.423 m to 0.638 m), in order to perform good reception in the entire frequency band in the conventional configuration, the antenna The
上記ではアンテナエレメント30が後方バンパー26に内蔵される場合を例示したが、アンテナエレメント30の設置場所はこれに限られるものではない。例えば、前方バンパー、ルーフ、スポイラー等にアンテナエレメント30を設置してもよい。
Although the case where the
また、上記では車体に電気的に接続されていない導電性部材としてエンブレム24を例示したが、当該導電性部材は他の意匠部品、例えばエンブレム24と同様にして形成されたサイドモール等であってもよい。また、当該導電性部材の他の例として例えば安全性に関する部品またはその内部の部材であってもよい。例えば、バンパーに取り付けられたフォグランプ内の反射板、スポイラーに取り付けられたハイマウントストップランプ内の金属プレート(回路パターン)等が挙げられる。安全性に関する部品の設置位置等は法規上、変更は容易でないので、付加部材32の適用は効果的である。
In the above description, the
また、上記では地上波デジタル放送を例示したが、例えばFM、UHF、VHF等の各種電波に対しても付加部材32を適用可能である。また、偏波方向が上記例示の車幅方向以外であっても付加部材32を適用可能である。
Moreover, although the terrestrial digital broadcasting was illustrated above, the
また、上記では車両20が自動車車両である場合を例示したが、車両20が例えば鉄道車両等であっても付加部材32を適用することは可能である。
Moreover, although the case where the
20 車両、22 トランクリッド、24 エンブレム(車体に電気的に接続されていない導電性部材)、26 バンパー、28 アンテナ装置、30 アンテナエレメント、32 付加部材、34 一体的に共振する部材、L24,L32,L34 長さ。 20 vehicle, 22 trunk lid, 24 emblem (conductive member not electrically connected to vehicle body), 26 bumper, 28 antenna device, 30 antenna element, 32 additional member, 34 member that resonates integrally, L24, L32 , L34 Length.
Claims (8)
前記アンテナエレメントとの間に所定の離間距離を有して車体に設けられ前記車体に電気的に接続されていない導電性部材と、
前記導電性部材に重ねて付加された導電性の付加部材と、
を備え、
前記付加部材は前記導電性部材と一体的に電気的共振可能に設けられており、その電気的共振周波数が前記アンテナエレメントの受信周波数帯域外に存在することを特徴とする車両。 A vehicle equipped with an antenna element,
A conductive member that is provided on the vehicle body with a predetermined distance between the antenna element and is not electrically connected to the vehicle body;
A conductive additional member added to the conductive member,
With
The additional member is provided so as to be capable of electrical resonance integrally with the conductive member, and the electrical resonance frequency is outside the reception frequency band of the antenna element.
前記所定の離間距離は前記アンテナエレメントによる受信波長の約60%以下であることを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 1,
The vehicle according to claim 1, wherein the predetermined separation distance is about 60% or less of a wavelength received by the antenna element.
前記付加部材は前記車両の通常使用時には視認されない箇所に設けられることを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 1 or 2,
The said additional member is provided in the location which is not visually recognized at the time of normal use of the said vehicle.
前記付加部材は、板状部材と、フィルム状部材と、流動性材料を固化した膜とのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The additional member includes at least one of a plate-like member, a film-like member, and a film obtained by solidifying a fluid material.
アンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントとの間に所定の離間距離を有して車体に設けられ前記車体に電気的に接続されていない導電性部材に重ねて付加される導電性の付加部材と、
を含み、
前記付加部材は前記導電性部材と一体的に電気的共振することにより前記導電性部材の電気的共振作用を前記アンテナエレメントの受信周波数帯域内において低減することを特徴とするアンテナ装置。 An antenna device provided in a vehicle,
An antenna element;
A conductive additional member that is added to a conductive member that is provided on the vehicle body and has a predetermined separation distance between the antenna element and not electrically connected to the vehicle body;
Including
The antenna device according to claim 1, wherein the additional member is electrically resonated integrally with the conductive member to reduce an electrical resonance action of the conductive member within a reception frequency band of the antenna element.
前記付加部材は、前記導電性部材と一体的に電気的共振することにより、前記導電性部材が電気的に共振する周波数を前記アンテナエレメントの前記受信周波数帯域外へシフトさせることを特徴とするアンテナ装置。 The antenna device according to claim 5, wherein
The additional member is configured to shift the frequency at which the conductive member electrically resonates out of the reception frequency band of the antenna element by electrically resonating integrally with the conductive member. apparatus.
前記付加部材は前記アンテナエレメントの受信偏波方向における長さが、前記付加部材と前記導電性部材との一体的な電気的共振の周波数が前記アンテナエレメントの前記受信周波数帯域外に存在する条件に、設定されていることを特徴とするアンテナ装置。 The antenna device according to claim 5 or 6, wherein
The length of the additional member in the reception polarization direction of the antenna element is such that the frequency of an electrical resonance between the additional member and the conductive member is outside the reception frequency band of the antenna element. An antenna device characterized by being set.
前記付加部材は、板状部材と、フィルム状部材と、流動性材料を固化した膜とのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とするアンテナ装置。 The antenna device according to any one of claims 5 to 7,
The additional member includes at least one of a plate-shaped member, a film-shaped member, and a film obtained by solidifying a fluid material.
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