JPH03238903A - 車載用平面アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車の現在位置を表示するナビゲーション
装置等に使用されるアンテナ装置に関するもので、特１
こ、二次元空間の位置を表示するナビゲーション装置等
に使用される車載用平面アンテナ装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ この種の二次元空間の位置を表示するナビゲーション装
置に使用される車載用平面アンテナ装置の従来例として
は、実開昭６１−１５８７０７号公報等に記載の技術を
挙げることができる。

この種の技術は、誘電体板、該誘電体板の一方面の一部
に装着された面状の第１の導電体箔、前記誘電体板の他
方の面に装着され第１の導電体箔よりも面積が大きく、
かつ、少なくとも第１の導電体箔と対向する部分全域を
覆う形で配設された面状の第２の導電体箔及び前記第１
の導電体箔及び第２の導電体箔と電気的に接続され前記
誘電体板上に固定された電気接続手段を備える平面アン
テナエレメントと、前記平面アンテナエレメントを配置
する空間が内部に形成され、少なくとも第１の導電体箔
の面と対向する部分が非導電性部材で形成されたケース
部材と、前記平面アンテナエレメントを前記ケース部材
の内部の所定位置に固定する第１の固定手段及び前記ケ
ース部材を主体の外側に固定する第２の固定手段とを備
えるものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記従来の車載用平面アンテナ装置において
は、サイドモール等のモールディングに樹脂スクリュ等
で固着されるものであるから、車体に取付ける際に組付
工数がかかり、また、合成樹脂スクリュを使用している
からドライバの先端にスクリュが付着せず、その作業性
がよくなかった。

そして、サイドモール等のモールディングに樹脂スクリ
ュ等で固着されているから、平面アンテナエレメントに
車室外の温度サイクルによるストレスが加わり、製品の
劣化が進行しやすかった。

そこで、本発明は組付工数がかからず、また、車室外の
温度サイクルによるストレスが加わることのない車載用
平面アンテナ装置の提供を課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 請求項１にかかる車載用平面アンテナ装置は、アンテナ
装置を形成する基板となる金属製のアンテナベースに平
行して平面アンテナエレメントを絶縁性の緩衝材をもっ
て配設し、前記アンテナベースを車体に取付ける際に、
車体との間に気密性及び緩衝性を持たせるように前記ア
ンテナベースと一体にシール部材を取付け、前記アンテ
ナベース及びシール部材に前記平面アンテナエレメント
を収容するようにレドームを被せたものである。

請求項２にかかる車載用平面アンテナ装置は、前記アン
テナベースに平面アンテナエレメントを並設させる絶縁
性の緩衝材を、シール部材で構成したものである。

［作用］ 請求項１の発明においては、アンテナ装置を形成する基
板となる金属製のアンテナベースと車体との間に、気密
性及び緩衝性を持たせる前記アンテナベースに一体に取
付けられ、シール部材を有することにより、水滴の侵入
を防止し、更に、車体の振動によってガタ付くことがな
い。

また、アンテナベースに絶縁性の緩衝材をもって並設さ
れた平面アンテナエレメントは、車体の振動が平面アン
テナエレメントに伝達され難く、アンテナベースの温度
変化及び平面アンテナエレメントの温度変化による熱膨
張差を緩衝することができる。そして、平面アンテナエ
レメントの近傍に金属製の構成部品が位置しないから、
平面アンテナの性能を低下させることがない。

請求項２の発明においては、前記アンテナベースに平面
アンテナエレメントを並設させる絶縁性の緩衝材を、シ
ール部材で構成したものであるから、構成部品の部品点
数を少なくすることができる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例について説明する。

第２図は本発明の一実施例の車載用平面アンテナ装置を
用いたナビゲーション装置の全体を示す概略構成回路図
で、また、第３図は本発明の一実施例の車載用平面アン
テナ装置を車体に取付けた状態を示す全体斜視図である
。そして、第４図は本発明の一実施例の車載用平面アン
テナ装置を車体に取付けた断面状態を示す正面図である
。

図において、本実施例のナビゲーション装置は、アンテ
ナとして機能し、車体のトランクベース６のラゲージコ
ンパートメントドア７に取付けられた本実施例の車載用
平面アンテナ装置１、ＧＰＳ受信機２、表示手段３及び
地図帳４及び現在位置表示器５より構成される。ＧＰＳ
受信機２は３個もしくは４個の人口衛星からの電波を利
用し、自己の位置を測定する公知の受信機である。前記
ＧＰＳ受信機２の内部は受信部２１、軌道データの復調
及び疑似距離測定を行なう演算部２２、車載用平面アン
テナ装置１及び受信部２１によって受信した信号を演算
部２２で軌道データ、疑似距離に分離された信号とし、
それらの信号から自己の緯度及び経緯を計算し、表示手
段３に出力する座標変換部２３から構成されている。こ
のように、車載用平面アンテナ装置１とＧＰＳ受信機２
とで現在位置の検出を行なっており、ナビゲーション装
置の位置検出手段を構成している。

表示手段３は各種人力を行なうテンキー及び設定キーか
らなる人力キー群３３、表示制御部３１及び地図帳４の
指示及びその頁数を指示する地図帳指示表示部３２から
構成されている。

そして、現在位置表示器５は、地図帳４の上面の縦方向
及び横方向の少くとも二辺に沿った内側に位置する縦方
向発光ダイオードアレー及び横方向発光ダイオードアレ
ーが、透光材料からなる縦方向の内側枠体部材並びに横
方向の内側枠体部材を介して、その発光が確認できるよ
うに構成されており、それら縦方向発光ダイオードアレ
ー及び横方向発光ダイオードアレーによって位置表示さ
れる。

本実施例の車載用平面アンテナ装置１は次のように構成
されている。

第５図は本発明の一実施例の車載用平面アンテナ装置の
レドームを除去した状態の平面図である。

また、第１図は本発明の一実施例の車載用平面アンテナ
装置の第４図の中央横断面図である。

第１図、第４図及び第５図において、平面アンテナエレ
メント１１はＧＰＳ等の電波を受信するもので、公知の
ように、テフロン基板上には略十字状にマイクロストリ
ップアンテナとして機能する導電体箔を有している。平
面アンテナエレメント１１の略中央の突部１１ａは給電
点であり、前記平面アンテナエレメント１１のテフロン
基板の裏面には、マイクロストリップアンテナとして機
能する導電体箔を介して整合及び信号増幅を行なう増幅
器１２が配設されている。前記増幅器１２の出力はアン
テナケーブル１３に接続されている。

アンテナベース１５は平面アンテナエレメント１１を車
体に取付ける場合の基板となるもので金属で形成されて
いる。前記アンテナベース１５の平面は平面アンテナエ
レメント１１の平面に平行して配設されている。前記ア
ンテナベース１５の外周、特に、下面外周には車体に取
付ける際に、車体との間に雨水等の異物が侵入しないよ
うな気密性を持つように弾性に富む材料からなるゴム製
のゴムシート１６が配設されている。また、前記ゴムシ
ート１６は前記アンテナベース１５の上面において、前
記アンテナベース１５の外周を挾持すると共に、平面ア
ンテナエレメント１１の４隅を挾持するように、支持片
１６ａが立設されている。前記支持片１６ａは前記アン
テナベース１５の平面が平面アンテナエレメント１１の
平面に平行するように平面アンテナエレメント１１を保
持している。そのために、支持片１６ａの上端部は、平
面アンテナエレメント１１のテフロン基板を挾持するよ
うに、略コ字状の保持片１６ｂが形成されており、また
、絶縁性の良好な材料となっている。即ち、本実施例の
ゴムシート１６は車体との間に気密性を持つように弾性
に富む材料であり、支持片１６ａとして要求される電気
的性質から、車体との間に気密性及び緩衝性を持たせる
ことが可能な材料であり、かつ、絶縁性に富む材料であ
る。

レドーム１７は平面アンテナエレメント１１を収納し、
平面アンテナエレメント１１に水滴、ごみ、埃等が入り
込まないようにし、電磁波については透過する材料とし
て、ポリカーボネイト等の合成樹脂で形成している。こ
のため、アンテナベース１５及びゴムシート１６と一体
となって封止できるように、アンテナベース１５に対し
て複数のスクリュ１８で締付けられている。したがって
、ゴムシート１６はアンテナベース１５とレドーム１７
間で挟圧され、前記ゴムシート１６はアンテナベース１
５及びレドーム１７と密着される。特に、本実施例では
支持片１６ａの保持片１６ｂが平面アンテナエレメント
１１を保持し、その状態を堅持するように、平面アンテ
ナエレメント１１のテフロン基板を挾持する略コ字状の
保持片１６ｂの上端を、レドーム１７の内側下部に形成
した垂下突起１７ａで押圧している。

前記アンテナベース１５に固着された端部を有する略コ
字状に形成された掛金具１９及び掛金具１９に螺合され
たスクリュ２０は、本実施例の取付手段を構成する。前
記アンテナベース１５に固着された掛金具１つは金属等
で形成され、略コ字状に形成された開口は、車輌のラゲ
ージコンパートメントドア７に装着可能な幅に設定され
ており、掛金具１９に螺合されたスクリュ２０はラゲー
ジコンパートメントドア７のエツジにスクリュ２０の先
端で挾圧し、車輌のラゲージコンパートメントドア７に
本実施例の車載用平面アンテナ装置の取付けを可能とし
たものである。

このように構成した本実施例の車載用平面アンテナ装置
は、次のようにして使用することができる。

まず、アンテナベース１５の外周にゴムシート１６を取
付け、前記ゴムシート１６と一体に形成された支持片１
６ａの４個の保持片１６ｂを開口させて、そこに増幅器
１２及びアンテナケーブル１３を配設した平面アンテナ
エレメント１１を挿入し、アンテナケーブル１３の引出
しを調整する。

そして、アンテナベース１５とレドーム１７との間に複
数のスクリュ１８を螺合させ、アンテナベース１５及び
ゴムシー）１６とレドーム１７とが一体となり、封止で
きるように締付ける。したがって、ゴムシート１６はア
ンテナベース１５とレドーム１７間で挾圧され、前記ゴ
ムシート１６はアンテナベース１５及びレドーム１７と
密着され、レドーム１７間の平面アンテナエレメント１
１の周囲は封止状態となり、本実施例の車載用平面アン
テナ装置単体となる。

つぎに、アンテナベース１５に固着された掛金具１９の
略コ字状に形成された開口部を、車輌のラゲージコンパ
ートメントドア７の右側または左側のエツジに挿入し、
掛金具１９に螺合されたスクリュ２０によってラゲージ
コンパートメントドア７をその先端で挾圧し、本実施例
の車載用平面アンテナ装置をラゲージコンパートメント
ドア７の上面に取付ける。

このとき、アンテナケーブル１３はコードカバー１３ａ
によって、アンテナベース１５から導出され、掛金具１
つに沿った部分を保護し、更に、トランククツション８
に当接する個所には、コードカバー保持具１３ｂによっ
て、アンテナケーブル１３を固定すると共に、トランク
クツション８との当接によるアンテナケーブル１３の疲
労を緩和している。

このように取付けられた本実施例の車載用平面アンテナ
装置は、次のようにナビゲーション装置として動作する
。

まず、地図帳４と対応した表示手段３が有する外部ＲＯ
Ｍにより地図帳番号を読取り、車載用平面アンテナ装置
１を介してＧＰＳ受信機２より現在の自己の緯度及び経
度を読込み、自己の緯度及び経度が読取れない場合、例
えば、ＧＰＳ受信機２がビルディングの影等で３個以上
の人口衛星から電波を受信できない場合には、地図帳指
示表示部３２に“測定不能”というメツセージ表示を行
なう。そして、繰返しＧＰＳ受信機２より自己の緯度及
び経度を読取る動作を継続する。

自己の緯度及び経度を検索した後、自己の緯度及び経度
を示した地図帳４の最適ページ番号を選択する。外部Ｒ
ＯＭ内には最適ページ番号マツプが格納されており、こ
の最適ページ番号マツプ上には緯度及び経度に対する最
適なページ番号が記載されている。この最適ページ番号
マツプとＧＰＳ受信機２より読取った自己の経度及び緯
度によって、地図帳４内の地図外の位置を示す場合には
、最適ページ番号を該５頁なしを意味する“０”として
いる。最適ページ番号の検索後、最適ページ番号が合致
しないとき、メツセージ表示を“地図帳アンマツチ”と
いう地図帳交換指令の表示を行なう。最適ページ番号が
合致しておれば、地図帳指示表示部３２に最適ページ番
号を表示させる。

そして、縦方向発光ダイオードアレー及び横方向発光ダ
イオードアレーの何れを点灯させるかを定めるための最
適発光位置の検索を行なって、最適な発光ダイオードを
点灯させる。

このように、本発明の実施例の車載用平面アンテナ装置
は、アンテナ装置を形成する基板となる金属製のアンテ
ナベース１５と、前記アンテナベース１５に絶縁性の緩
衝材をもって並設された平面アンテナエレメント１１と
、前記アンテナベース１５を車体に取付ける際に、車体
との間に気密性及び緩衝性を持たせ、前記アンテナベー
ス１５に一体に取付けられたゴムシート１６等のシール
部材と、前記アンテナベース１５及びゴムシート１６等
のシール部材に取付けられ、前記平面アンテナエレメン
ト１１を収容したレドーム１７と、前記アンテナベース
１５に固着された端部を有し、略コ字状に形成された掛
金具１９及び掛金具１９に螺合されたスクリュ２０等か
らなる取付手段とを具備するものである。

したがって、平面アンテナエレメント１１及びその付近
は、アンテナベース１５及びゴムシート１６等のシール
部材、レドーム１７で形成された空間となり、水滴、ゴ
ミ、埃等の侵入を防止し、また、金属製のアンテナベー
ス１５と車体との間に、気密性及び緩衝性を持たせるシ
ール部材を介在させて取付けられているから、シール部
材を有することにより、アンテナベース１５と車体との
間に水滴、ゴミ、埃等の侵入を防止し、更に、車体の振
動によってアンテナベース１５等が車体に接触してガタ
ガタとガタ付き音を発生することがない。

そして、アンテナベース１５に対して絶縁性の緩衝材で
ある支持片１６ａをもって並設された平面アンテナエレ
メント１１は、車体の振動が平面アンテナエレメント１
１に伝達され難くし、また、アンテナベース１５の温度
変化及び平面アンテナエレメント１１の温度変化による
熱膨張差を緩衝することができ、車室外の温度サイクル
によるストレスが加わって特定の部品が疲労し、その寿
命を短くすることがない。特に、取付けのスクリュ２０
として金属の使用が可能であるから、温度サイクルによ
るストレスが加わって破壊に至ることがない。

更に、平面アンテナエレメント１１の近傍に金属製の構
成部品が位置しないから、アンテナの性能を向上させる
ことができる。

一方、本発明の実施例の車載用平面アンテナ装置におい
ては、その組立時において、アンテナベース１５に固着
された掛金具１９の略コ字状に形成された開口部を、車
輌のラゲージコンパートメントドア７のエツジに挿入し
、掛金具１９に螺合されたスクリュ２０によってラゲー
ジコンパートメントドア７をその先端で挟圧することに
よって、車載用平面アンテナ装置１をラゲージコンパー
トメントドア７の上面に取付けることができ、車体に取
付ける際に組付工数がかからず、また、スクリュ２０と
して金属を用いても電気的特性を変化させることがない
。

更にまた、本発明の実施例のアンテナベース１５に平面
アンテナエレメント１１を並設させる絶縁性の緩衝材は
、ゴムシート１６からなるシール部材で構成したもので
あるから、本実施例の車載用平面アンテナ装置を構成す
る部品点数を少なくすることができる。

ところで、上記実施例のアンテナ装置を形成する基板と
なる金属製のアンテナベース１５は、反射板としての機
能を持たせたものであるが、本発明を実施する場合には
、金属製のアンテナベース１５を錆難くするために、シ
ール部材のインサートとして使用することも可能である
。

また、上記実施例のアンテナベース１５に絶縁性の緩衝
材をもって並設された平面アンテナエレメント１１は、
一般に、マイクロストリップアンテナ等の平面アンテナ
の使用が可能である。また、前記アンテナベース１５を
車体に取付ける際に、車体との間に気密性及び緩衝性を
持たせ、前記アンテナベース１５に一体に取付けられた
シール部材は、前記絶縁性の緩衝材をもって並設する部
材と共用しているが、本発明を実施する場合には、別部
材として構成することができる。しかし、同一部材で構
成すると部品点数を少なくすることができる。

そして、上記実施例のアンテナベース１５及びシール部
材に取付けられ、前記平面アンテナエレメント１１を収
容したレドーム１７は、シール部材としてのゴムシート
１６をアンテナベース１５とレドーム１７間で挾圧し、
前記ゴムシート１６の支持片１６ａの保持片１６ｂが平
面アンテナエレメント１１を保持した状態を堅持するよ
うに、保持片１６ｂの上端をレドーム１７の内側下部に
形成した垂下突起１７ａで押圧しているが、本発明を実
施する場合には、平面アンテナエレメント１１に水滴、
埃、ごみ等が付着せず、平面アンテナエレメント１１の
電気的特性を変化させるものでなければよい。

更に、本実施例のアンテナベース１５に固着された端部
を有し、略コ字状に形成された取付手段としては、アン
テナベース１５に固着された端部を有する略コ字状に形
成された掛金具１９及び掛金具１９に螺合されたスクリ
ュ２０で構成されているが、本発明を実施する場合には
、アンテナとしての電気的特性に影響を与えないから、
本実施例の構成に限定されるものではなく、他の車輌構
成部材の一部、例えば、ラゲージコンパートメントドア
７、フード（ボンネット）或いはドア等のエツジに堅固
に取付けが行なうことができる手段であればよい。なお
、ラゲージコンパートメントドア７、フードへの取付け
は、中央部またはその右側または左側とすることができ
、中央部に取付けた場合には、隣接走行するバス等に電
波が遮られることがない。

［発明の効果］ 以上のように、請求項１の車載用平面アンテナ装置は、
アンテナ装置を形成する基板となる金属製のアンテナベ
ースに絶縁性の緩衝材をもって並設された平面アンテナ
エレメントと、前記アンテナベースを車体に取付ける際
に、車体との間に気密性及び緩衝性を持たせ、前記アン
テナベースに一体に取付けられたシール部材と、前記ア
ンテナベース及びシール部材に取付けられ、前記平面ア
ンテナエレメントを収容したレドームとを具備するもの
である。

したがって、アンテナ装置を形成する基板となる金属製
のアンテナベースと車体との間に、気密性及び緩衝性を
持たせるアンテナベースに一体に取付けられたシール部
材を具備することにより、水滴の侵入を防止し、更に、
車体の振動によってアンテナベースが車体に接触してガ
タガタと音を発生することがない。また、アンテナベー
スに絶縁性の緩衝材をもって並設された平面アンテナエ
レメントは、車体の振動が平面アンテナエレメントに伝
達され難く、アンチナベ−′スの温度変化及び平面アン
テナエレメントの温度変化による熱膨張差を緩衝するこ
とができる。そして、平面アンテナエレメントの近傍に
金属製の構成部品が位置しないから、アンテナの性能を
向上させることができる。

請求項２の発明においては、アンテナベースに平面アン
テナエレメントを並設させる絶縁性の緩衝材を、シール
部材で構成したものであるから、構成部品の部品点数を
少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の車載用平面アンテナ装置の
中央横断面図、第２図は本発明の一実施例の車載用平面
アンテナ装置を用いたナビゲーション装置の全体を示す
概略構成回路図、第３図は本発明の一実施例の車載用平
面アンテナ装置を車体に取付けた状態を示す全体斜視図
、第４図は本発明の一実施例の車載用平面アンテナ装置
を車体に取付けた断面状態を示す正面図、第５図は本発
明の一実施例の車載用平面アンテナ装置のレドームを除
去した状態の平面図である。 図において、 １１：平面アンテナエレメント １５：アンテナベース １６：ゴムシート １７：レドーム １Ｂ、２０：スクリュ １９：掛金具 である。 なお、 図中、 同−符号及び同一記号は同一また は相当部分を示すものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アンテナ装置を形成する基板となる金属製のアン
   テナベースと、 前記アンテナベースに絶縁性の緩衝材をもって並設され
   た平面アンテナエレメントと、 前記アンテナベースを車体に取付ける際に、車体との間
   に気密性及び緩衝性を持たせ、前記アンテナベースに一
   体に取付けられたシール部材と、前記アンテナベース及
   びシール部材に取付けられ、前記平面アンテナエレメン
   トを収容したレドームと、 を具備することを特徴とする車載用平面アンテナ装置。
2. （２）前記アンテナベースに平面アンテナエレメントを
   並設させる絶縁性の緩衝材は、シール部材で構成したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の車載用平面アンテナ装
   置。