JPH04324382A - Gps receiver for automobile - Google Patents
Gps receiver for automobileInfo
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- JPH04324382A JPH04324382A JP3093851A JP9385191A JPH04324382A JP H04324382 A JPH04324382 A JP H04324382A JP 3093851 A JP3093851 A JP 3093851A JP 9385191 A JP9385191 A JP 9385191A JP H04324382 A JPH04324382 A JP H04324382A
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- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のナビゲーショ
ンシステムに用いられる車載用のGPS(Global
Positioning System)受信装
置に関するものである。[Industrial Application Field] The present invention relates to in-vehicle GPS (Global GPS) used in automobile navigation systems.
This relates to a receiving device (Positioning System).
【0002】0002
【従来の技術】GPSは米国国防総省が計画を進めてい
る世界的規模の測位システムであり、複数の周回衛星か
らの信号電波を受信することによって受信地の緯度と経
度や高度を求めるシステムである。そして自動車のナビ
ゲーションシステムに用いられるGPSアンテナはこの
周回衛星からの信号を受信するために、全天無指向性、
即ち半球状の指向特性が要求される。また受信周波数は
1575.42MHzであり、受信偏波は右旋円偏波で
ある。この要求に合わせるために通常、GPSアンテナ
は自動車の屋根の上の中央部に一個設置するようにして
いる。[Prior Art] GPS is a worldwide positioning system planned by the U.S. Department of Defense, and is a system that determines the latitude, longitude, and altitude of a receiving location by receiving signal radio waves from multiple orbiting satellites. be. In order to receive signals from these orbiting satellites, GPS antennas used in automobile navigation systems are omnidirectional,
That is, hemispherical directivity characteristics are required. Further, the reception frequency is 1575.42 MHz, and the reception polarization is right-handed circular polarization. To meet this requirement, one GPS antenna is usually installed in the center of the roof of the vehicle.
【0003】GPSアンテナをこのように自動車の屋根
の上のような車室外に設置する他の理由は、FMラジオ
受信機やテレビ受信機、自動車用無線電話などのアンテ
ナの場合と同様に、車室内は車室外に比べて受信電界強
度が低く受信特性が低下するおそれがあり、さらに車室
内ではアンテナで運転者の視界を妨げるおそれがあるか
らである。[0003] Another reason for installing the GPS antenna outside the vehicle, such as on the roof of the vehicle, is that, like antennas for FM radio receivers, television receivers, and automobile wireless telephones, This is because the received electric field strength inside the vehicle is lower than that outside the vehicle, and there is a risk that the reception characteristics will deteriorate, and furthermore, there is a risk that the driver's view may be obstructed by the antenna inside the vehicle.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のようにG
PSアンテナを車室外に突出させて設置すると、アンテ
ナが損傷し易い、洗車の際にアンテナが邪魔になる、車
体の優美な外観を損なうおそれがある、等の問題が生じ
るものであった。本発明は上記の点に鑑みてなされたも
のであり、良好な受信特性を保持しつつ車室内にGPS
アンテナを設置することができ、加えて運転者の視界を
妨げるおそれもない自動車用GPS受信装置を提供する
ことを目的とするものである。[Problem to be solved by the invention] However, as mentioned above, G
If the PS antenna is installed so as to protrude outside the vehicle, problems arise, such as the antenna being easily damaged, the antenna getting in the way when washing the car, and the elegant appearance of the vehicle body being spoiled. The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to install a GPS inside a vehicle while maintaining good reception characteristics.
It is an object of the present invention to provide a GPS receiving device for a vehicle in which an antenna can be installed and which does not obstruct the driver's view.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係る自動車用G
PS受信装置は、自動車1の車室内のダッシュボード部
2に配置した水平偏波受信用マイクロストリップアンテ
ナ3と、自動車1の車室内のリアトレイ部4に配置した
垂直偏波受信用八木アンテナ5と、上記両アンテナ3,
5の出力を加算する信号合成器6とを具備して成ること
を特徴とするものである。[Means for solving the problems] Automobile G according to the present invention
The PS receiver includes a horizontally polarized wave receiving microstrip antenna 3 disposed on a dashboard section 2 inside the vehicle 1, and a vertically polarized wave receiving Yagi antenna 5 disposed on a rear tray section 4 inside the vehicle 1. , both antennas 3,
The present invention is characterized by comprising a signal synthesizer 6 that adds the outputs of the two.
【0006】[0006]
【作用】ダッシュボード部2に配置した水平偏波受信用
マイクロストリップアンテナ3とリアトレイ部4に配置
した垂直偏波受信用八木アンテナ5の出力を信号合成器
6で加算して指向性ダイバーシティ受信をおこなうこと
によって、比較的高いアンテナ総合利得を実現して受信
電界強度の低い車室内でも良好な受信特性を得ることが
できる。また、水平偏波受信用マイクロストリップアン
テナ3や垂直偏波受信用八木アンテナ5は薄型化が容易
であり、車室内に設置しても運転者の視界を妨げること
がなくなる。[Operation] Directional diversity reception is achieved by adding the outputs of the horizontally polarized wave receiving microstrip antenna 3 placed on the dashboard section 2 and the outputs of the vertically polarized wave receiving Yagi antenna 5 placed on the rear tray section 4 using the signal combiner 6. By doing so, it is possible to achieve a relatively high overall antenna gain and obtain good reception characteristics even in the vehicle interior where the reception field strength is low. In addition, the microstrip antenna 3 for horizontally polarized wave reception and the Yagi antenna 5 for vertically polarized wave reception can be easily made thin, and do not obstruct the driver's view even when installed inside the vehicle interior.
【0007】[0007]
【実施例】以下本発明を実施例によって詳述する。図1
はGPSアンテナの配置の状態を示すものであり、自動
車1(主としてスリーボックスタイプの乗用車)の車室
内の最前部、すなわち運転席の前方部であるダッシュボ
ード部2の上面にフロントウインドウの近傍において水
平偏波受信用マイクロストリップアンテナ3が、車室内
の最後部、すなわち後部座席の後方部であるリアトレイ
部4の上面にリアウインドウの近傍において垂直偏波受
信用八木アンテナ5がそれぞれ設置してある。また自動
車1内にはこの両アンテナ3,5に電気的に接続した信
号合成器6と、信号合成器6に電気的に接続したGPS
受信機10とが設置してある。これら信号合成器6やG
PS受信機10の設置場所は特に限定されない。信号合
成器6は水平偏波受信用マイクロストリップアンテナ3
からの出力信号と垂直偏波受信用八木アンテナ5からの
出力信号を加算して合成するものであり、例えばウイル
キンソン合成器などを用いることができる。EXAMPLES The present invention will be explained in detail by way of examples. Figure 1
indicates the state of the arrangement of the GPS antenna, which is located near the front window on the top surface of the dashboard section 2, which is the frontmost part of the interior of the vehicle 1 (mainly a three-box type passenger car), that is, the front part of the driver's seat. A microstrip antenna 3 for horizontally polarized wave reception is installed at the rearmost part of the vehicle interior, that is, a Yagi antenna 5 for vertically polarized wave reception is installed on the upper surface of a rear tray section 4 near the rear window. . Also, inside the car 1, there is a signal synthesizer 6 electrically connected to both antennas 3 and 5, and a GPS signal synthesizer 6 electrically connected to the signal synthesizer 6.
A receiver 10 is installed. These signal combiners 6 and G
The installation location of the PS receiver 10 is not particularly limited. The signal combiner 6 is a microstrip antenna 3 for receiving horizontally polarized waves.
The output signal from the antenna 5 and the output signal from the vertically polarized wave receiving Yagi antenna 5 are added and synthesized, and for example, a Wilkinson combiner or the like can be used.
【0008】このように、自動車1の車室内の前後部で
受信した信号を信号合成器6で合成することによって指
向性ダイバーシティ受信をおこない、比較的高いアンテ
ナ総合利得を実現しようとするものであるが、アース板
(車体)に近接して配置されることになる薄型構造のア
ンテナは一般に主ビームが天頂方向を向いて水平面内に
主ビームは存在しない。このような条件下でGPSアン
テナとして薄型円偏波受信用パッチアンテナを用いて自
動車1の車室内の前後部に配置するようにすると、相互
振幅相関係数は0.83となり、一般に指向性ダイバー
シティ効果があるとされる0.6よりも大きく、このも
のは指向性ダイバーシティ受信には適さない。そこで本
発明では円偏波GPS信号を指向性ダイバーシティ方式
で受信するために、相互振幅相関関係を低く得ることが
できる直線偏波受信用アンテナである水平偏波受信用マ
イクロストリップアンテナ3と垂直偏波受信用八木アン
テナ5とを自動車1の車室内の前後部に用い、指向性ダ
イバーシティ受信を有効におこなうことができるように
しているものである。円偏波信号を直線偏波受信用アン
テナで受信すると、3dB利得が低下するが、それぞれ
の直線偏波受信用アンテナとして3dB以上の利得を有
する指向性アンテナを用いることによって受信感度の低
下を避けることができる。このために本発明では直線偏
波受信用アンテナとして水平偏波受信用マイクロストリ
ップアンテナ3と垂直偏波受信用八木アンテナ5とを用
いるようにしているのである。[0008] In this way, the signal synthesizer 6 combines signals received at the front and rear parts of the interior of the vehicle 1 to perform directional diversity reception and achieve a relatively high overall antenna gain. However, in the case of thin antennas that are placed close to the ground plate (vehicle body), the main beam generally points toward the zenith and does not exist in a horizontal plane. Under such conditions, if a thin patch antenna for circularly polarized wave reception is used as a GPS antenna and placed at the front and rear of the interior of the vehicle 1, the mutual amplitude correlation coefficient will be 0.83, which generally indicates directional diversity. This is larger than 0.6, which is said to be effective, and is not suitable for directional diversity reception. Therefore, in the present invention, in order to receive circularly polarized GPS signals using the directional diversity method, the microstrip antenna 3 for horizontally polarized wave reception, which is a linearly polarized wave reception antenna that can obtain a low mutual amplitude correlation, and the vertically polarized A wave receiving Yagi antenna 5 is used at the front and rear of the vehicle interior of the automobile 1, so that directional diversity reception can be performed effectively. When a circularly polarized wave signal is received by a linearly polarized wave receiving antenna, the gain decreases by 3 dB, but by using a directional antenna with a gain of 3 dB or more as each linearly polarized wave receiving antenna, the decrease in reception sensitivity is avoided. be able to. For this reason, the present invention uses a horizontally polarized wave receiving microstrip antenna 3 and a vertically polarized wave receiving Yagi antenna 5 as linearly polarized wave receiving antennas.
【0009】図2はダッシュボード部2に設置した水平
偏波受信用マイクロストリップアンテナ3の指向特性(
垂直偏波成分のみ)を示すものであり、また図3はリア
トレイ部4に設置した三素子の垂直偏波受信用八木アン
テナ5の指向特性(垂直偏波成分のみ)を示すものであ
る。両アンテナ3,5の指向特性の信号到来角に対する
受信レベルの相互振幅相関係数を求めると0.47であ
り、前出の0.6よりも小さい値であるために指向性ダ
イバーシティ効果を得ることができる。両アンテナ5,
6の合成後の指向特性(垂直偏波成分のみ)を図4に示
す。尚、直線偏波受信用八木アンテナ5としては三素子
のものに限られるものではない。八木アンテナは公知の
短縮型八木アンテナ構造に形成することによって薄型に
形成することが容易であり、また水平偏波受信用マイク
ロストリップアンテナ3はプリント配線板などを用いて
一般に薄型に形成されているものであり、従って、薄型
に形成した水平偏波受信用マイクロストリップアンテナ
3や垂直偏波受信用八木アンテナ5をダッシュボード部
2やリアトレイ部4の上面に水平に配置することによっ
て、フロントウインドウを通した前方の視界やリアウイ
ンドウを通した後方の視界がこれらのアンテナ3,5で
妨げられるようなことをなくすことができるものである
。FIG. 2 shows the directional characteristics (
FIG. 3 shows the directivity characteristics (only the vertical polarization component) of the three-element Yagi antenna 5 for vertical polarization reception installed in the rear tray section 4. The mutual amplitude correlation coefficient of the reception level with respect to the signal arrival angle of the directional characteristics of both antennas 3 and 5 is found to be 0.47, which is smaller than the above-mentioned 0.6, so that a directional diversity effect is obtained. be able to. Both antennas 5,
FIG. 4 shows the directional characteristics (vertical polarization component only) after the synthesis of 6. Note that the linearly polarized wave receiving Yagi antenna 5 is not limited to a three-element one. The Yagi antenna can be easily made thin by forming it into a known shortened Yagi antenna structure, and the horizontally polarized wave receiving microstrip antenna 3 is generally made thin using a printed wiring board or the like. Therefore, by horizontally arranging the horizontally polarized wave receiving microstrip antenna 3 and the vertically polarized wave receiving Yagi antenna 5 on the upper surface of the dashboard section 2 and rear tray section 4, the front window can be This prevents the antennas 3 and 5 from obstructing the front view through the rear window and the rear view through the rear window.
【0010】0010
【発明の効果】上記のように本発明は、自動車の車室内
のダッシュボード部に配置した水平偏波受信用マイクロ
ストリップアンテナと、自動車の車室内のリアトレイ部
に配置した垂直偏波受信用八木アンテナと、上記両アン
テナの出力を加算する信号合成器とを具備したので、ダ
ッシュボード部の水平偏波受信用マイクロストリップア
ンテナとリアトレイ部の垂直偏波受信用八木アンテナの
出力信号を信号合成器で合成して指向性ダイバーシティ
受信をおこなうことができ、受信電界強度の低い車室内
でも良好な受信特性を得ることができるものであって、
良好な受信特性を保持しつつ車室内にGPSアンテナを
設置することができるものである。また、水平偏波受信
用マイクロストリップアンテナや垂直偏波受信用八木ア
ンテナは薄型に形成することが容易であり、室内に設置
しても運転者の視界を妨げることがなくなるものである
。Effects of the Invention As described above, the present invention provides a horizontally polarized wave receiving microstrip antenna disposed on the dashboard of an automobile, and a vertically polarized wave receiving microstrip antenna disposed on a rear tray of an automobile. Since it is equipped with an antenna and a signal combiner that adds the outputs of both antennas, the output signals of the horizontally polarized wave receiving microstrip antenna on the dashboard and the vertically polarized wave receiving Yagi antenna on the rear tray are combined into the signal combiner. It is possible to perform directional diversity reception by combining with
The GPS antenna can be installed inside the vehicle while maintaining good reception characteristics. Furthermore, the microstrip antenna for horizontally polarized wave reception and the Yagi antenna for vertically polarized wave reception can be easily formed to be thin, so that they do not obstruct the driver's view even when installed indoors.
【図1】本発明の一実施例の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the present invention.
【図2】同上のダッシュボード部に設置した水平偏波受
信用マイクロストリップアンテナのアンテナ指向特性を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing antenna directivity characteristics of a horizontally polarized wave receiving microstrip antenna installed on the dashboard section of the same as above.
【図3】同上のリアトレイ部に設置した垂直偏波受信用
八木アンテナのアンテナ指向特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing antenna directivity characteristics of a Yagi antenna for vertically polarized wave reception installed in the rear tray section of the same as above.
【図4】ダッシュボード部とリアトレイ部の両アンテナ
の合成したアンテナ指向特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the combined antenna directivity characteristics of both the antennas of the dashboard part and the rear tray part.
1 自動車
2 ダッシュボード部
3 水平偏波受信用マイクロストリップアンテナ4
リアトレイ部
5 垂直偏波受信用八木アンテナ
6 信号合成器1 Car 2 Dashboard section 3 Microstrip antenna for horizontally polarized wave reception 4
Rear tray section 5 Yagi antenna for vertical polarization reception 6 Signal combiner
Claims (1)
配置した水平偏波受信用マイクロストリップアンテナと
、自動車の車室内のリアトレイ部に配置した垂直偏波受
信用八木アンテナと、上記両アンテナの出力を加算する
信号合成器とを具備して成ることを特徴とする自動車用
GPS受信装置。[Claim 1] A microstrip antenna for horizontally polarized wave reception placed in a dashboard part of a vehicle interior of an automobile, a Yagi antenna for vertically polarized wave reception placed in a rear tray part of a vehicle interior of a vehicle, and outputs of both of the above antennas. What is claimed is: 1. A GPS receiver for an automobile, comprising: a signal synthesizer for adding .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3093851A JPH04324382A (en) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | Gps receiver for automobile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3093851A JPH04324382A (en) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | Gps receiver for automobile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04324382A true JPH04324382A (en) | 1992-11-13 |
Family
ID=14093918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3093851A Withdrawn JPH04324382A (en) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | Gps receiver for automobile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04324382A (en) |
-
1991
- 1991-04-24 JP JP3093851A patent/JPH04324382A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |