JPS61120503A - 車両用アンテナ装置 - 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、一対のアンテナを用いてダイバシティ受信を
行なう車両用アンテナ装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に車両の移動中は放送電波を安定して受信すること
が難かしく、しかもＶＨＦ帯の高い周波数のＦＭ電波は
直進性が強く、直接波とビルや山などで反射した反射波
が干渉し′Ｃ歪が発生したり、瞬間的に音が途切れたり
するマルチパス現象が起こる。

そこで、従来から車体に２本のアンテナを所要間隔をお
いて配設し、この２本のアンテナのうち受信状態の良好
な方のアンテナに自動的に切換えるようにして、アンテ
ナの指向特性を向１さ往るとともにマルチパス現象によ
るマルチパスノイズの減少を図ったダイバシティ受信方
式の車両用アンテナ装置が知られている。

そして、この従来の車両用アンテナ装置におりる一対の
アンテナを一方はピラーアン″７，１″或いはルーフト
ップアンテナで、他方はリアガラスアンテナ或いはリア
ボールアンテナで構成されている。

Ｃ発明が解決しようとする問題点〕 従来技術の問題点 以上のような、従来のダイバシティ受信方式による車両
用アンテナ装置では、ルーフトップアンテナやリアボー
ルアンテナは車体外部に突出しＣいるために、これらの
アンテノ゛が盗まれたり、或いは折れ曲がったり車両走
行中に風切り＆が発生するという問題が生じていた。

また、フロントガラスアンテナとリアガラスアンテナに
よりダイバシティアンテナとした従来装置もあるが、フ
ロントガラスにアンテナ線を埋め込んだフロントガラス
アンテナ側ではワイパーブレードによる影響を受けて該
アンテナの特性が不安定となる問題点があった。

１豆立亘濃 本発明は前記従来の問題点に鑑み為されたもので、その
目的は、ダイバシテイアンテナを車体外部に突出しない
アンテナとするとともにワイパーブレードが作動しても
アンテナ特性が変化ぎずダイバシティ効果の高い車両用
アンテナ装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明は、ダイパシテイア
ンテナを、車体周縁部の異なる位置にそれらの長手方向
に沿って近接配置され放送波により車体周縁部に集中し
て流れる高周波表面電流を効率的にピックアップする一
対の高周波ピックアップで構成し、この一対の高周波ピ
ックアップのうち受信状態の良好な方の高周波ピックア
ップを自動的に選択するようにしたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明に係る車両用アンテナ装置の好適な実施例
を図面に基づぎ説明する。

第１１〜１６図には高周波電流の分布特性を調べて最も
効率の良いアンテナ設置位置を求めるための工程が説明
されている。

第１１図には放送波等の外来電波Ｗが金属導体から成る
車体Ｂを通過する際にその電磁波の強さに応じた表面電
流■が車体各部に誘起されることを示しており、これら
の電波のうち比較的高周波数帯域に属する５０８Ｈ２以
上のＦＭ波、テレビ波等に用いられる周波数帯域のみを
対象とする。

そして、このような特定の高周波帯域において、車体の
誘起電流分布を測定し、表面電流密度が高くかつノイズ
の少ない部分に高周波ピックアップを設置するものであ
り、表面電流分布を知るために計算機によるシュミレー
ション及び実際の電流強度を各点においで測定すること
が行なわれ、後述する所望の車体部分に設けられる高周
波ピックアップと同様の原理に基づくブ［］−ブが使わ
れ、このプローブを車体の表面全域にわたって各点毎に
方向を変えながら全域に動かして表面電流の測定が行な
われた。

第１２図にはこのような後述する高周波ピックアップと
ほぼ同様の原理に基づいて作成されたプローブＰの概略
構成が示されており、外部からの電波の混入を避けるた
めに導電体からなるケース１０の内部にループコイル１
２が固定され、前記ケース１０の一部には間口１０ａが
設けられ、ループコイル１２の一部をこの間口１０ａか
ら外部に露出させ、このループコイル１２の露出部を車
体Ｂの表面に近接させて車体表面電流から生じる磁束を
ループコイル１２で検出する構成からなる。

ループコイル１２の一部は短絡線１４によってケース１
０に接続されており、また出力端１６が同軸ケーブル１
８の芯線２０に接続されている。またループコイル１２
の一部にはコンデンサ２２が設けられており、ループコ
イル１２の周波数を所望の被測定周波数に共振させピッ
クアップ効率を上昇させることができる。

以上のようにして、プローブＰを車体Ｂの表面に沿って
移動させ、また各測定点においてその角度を回転させる
ことにより車体表面の表面電流分布及びその方向を正確
に求めることが可能となり、第１２図において、プロー
ブＰの出力は高周波電圧増幅器２４にて増幅され、８周
波゛電圧測定器２６によって出力電圧が測定される。こ
のコイル出力電圧は測定器２６のメータ指示値で読取ら
れるとともに、このメータ指示値に対応した電圧（よＸ
Ｙし」−ダ２８にて車体各部における表面電流分布とし
て記録される。ＸＹレコーダ２８にはポテンショメータ
３０から車体の各位置を示ず信弓が入力されており、各
位置におりる高周波表面電流を知ることが可能となる。

第１３図には、高周波表面電流Ｉと前記ピックアップの
ループコイル１２との偏角θを示し、図示のごとく、電
流Ｉによる磁束φはループコイル１２と鎖交することに
よってループコイル１２に検出電圧■を発生させ、第１
４図で示すごとく、θが０すなわち表面電流Ｉとピック
アップのループコイル１２とが平行なときに最大電圧が
得られ、各測定点においてプローブＰを回転させ最大電
圧が得られるときの表面電流Ｉの向きを知ることができ
る。

第１５図及び１６図には、前述したプローブＰによる測
定結果及び計算機によるシュミレーションの両者から求
められた８０８１（Ｚの周波数における車体各部に生じ
る高周波表面電流の大きさとその向きを示しており、第
１５図から明らかなように、表面電流の大きさは車体平
面部分の端縁に沿った部分で高密度となり平板部分の中
央部において極めて低密度となる分布を示す。

また第１６図の電流の方向に示されるように各ｉ、　　
　電流は車体の端縁部に平行な方向あるいは各平面部の
連結部に沿った向きに集中していることが理解される。

そして、本発明は、前記高周波ピックアップを２個車体
の周縁部に所要間隔をおいて配設し、この２個の高周波
ピックアップでダイバシティアンテナを構成したことを
特徴とし、以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

第１図及び第２図は、ダイバシティアンテナを構成する
一対の高周波ピックアップの一方が運転席側のフロント
ピラーに設けられた状態を示し、以下、第１図〜第３図
に基づいて一方の高周波ピックアップ３２の構造を説明
する。

第２図の横断面図から明らかなように、ピラー３４とそ
の主柱となる中空四角柱に形成されたピラー脚板３６を
含む。そして、このピラー脚板３６の車体外面側にはウ
ィンドシールドモール３８が固定されており、このモー
ル３８にフロントガラス４０が保持されている。

また、前記とラー脚板３６の車体後面側にはウェザ−ス
トリップゴム４２が固定されでおり、該ゴム４２によっ
てサイドガラス４４との間の水密性を確保している。

更に、ピラー脚板３６はその車室面側にてフロントピラ
ーガーニッシュ４６が装着され、ピラー脚板３６の表面
を隠蔽して外観上の美観を保っている。

この実施例においてはフロントピラー３４に高周波ピッ
クアップがピラーの長手方向に沿って配設されることで
あり、実施例においては、前記ピラー脚板３６の中空内
部に電磁結合型の高周波ピックアップ３２が挿入される
ことを特徴とする。

前記高周波ピックアップ３２は第２，３図から明らかな
ごとく、導電体からなるケース４８内にループアンテナ
５０が設けられた構造からなり、前記ケース４８は外部
からの電磁界をシールドするが、その一方側に開口４８
ａを有し、この開口４８ａから前記ループアンテナ５０
が露出して、高周波表面電流が集中して流れるピラー、
特にピラー脚板３６に向って近接配設される。

実施例において、高周波ピックアップ３２をピラー脚板
３６の中空角柱内に挿入するために、ピラー脚板３６の
一部には開口部３６ａが設けられており、フロントピラ
ーガーニッシュ４６が固定される前に高周波ピックアッ
プ３２がピラー中内部に挿入される。

そして、高周波ピックアップ３２のケース４８をピラー
脚板３６に固定するため、ケース４８にはその両端にブ
ラケット５２．５４がスポット溶接等で固定されており
、これら両ブラケッ＋−５２。

５４を図示のごとくピラー脚板３６に強固にねじ締め固
定する。

従って、この固定上板において、前記ループアンテナ５
０はピラー脚板３６の前記聞ロ部３６８反面に近接した
位置に配設され、ピラー脚板３６に集中的に流れる高周
波表面電流による磁束が効果的にループアンテナ５０に
鎖交することとなる。

前記ケース４８内には前述したループアンテナ５０の背
面側にプリアンプ等を含む回路部５６が内蔵されており
、この回路部５６には回路を制御するための電源及び信
号がケーブル５８から供給され、また前記ループアンテ
ナ５０によって取出された高周波検出信号が同軸ケーブ
ル６０から外部に取出され、前述した表面電流分布で用
いたのと同様の回路によって処理される。

実施例においで、前記ループアンテナ５０は単巻きアン
テナから成り、ピラー脚板３６と電気的に絶縁された状
態でかつ密着されて配置されるように、コイルに絶縁被
覆を施し、これをピラー脚板３６の端縁に押し付ける構
造が好適であり、ピラーに集中的に流れる高周波表面電
流が生じる磁束を効率良くループアンテナ５０に鎖交さ
せることができる。

以上のようにして、フロントピラー３４内に高周波ピッ
クアップ３２が装着されたのち、ピラー３４にはフロン
トピラーガーニッシュ４６が被着され、通常のピラー構
造と外観上伺う変りない構造を得ることができる。

また、トランクヒンジはエンジンから遠く離れており、
車体からのノイズの影響を受は難く、検出された電流は
ＳＮ比の優れた良質な検出値を与えることができるので
、本実施例では、ダイバシティアンテナを構成する他方
の高周波ピックアップを前記トランクヒンジに設けてあ
り、第５図にはトランクヒンジに高周波ピックアップを
固定した状態が示され、またその詳細構造が第４図に示
されている。図中、高周波ピックアップ２３２は電磁結
合型ピックアップからなり、前述した車体の表面電流分
布を知るために用いたループコイルを含むプローブと類
似した構成からなる。

トランクヒンジ６２は一端が本体に軸支されており、他
端がトランクリッド６４に固定され、トランクリッド６
４の回動軸支部を形成している。

また、トランクヒンジ６２の軸支側にはトーションバー
６６が設けられており、トランクリッド６４の開放時の
位置決め節度作用を行う。周知のごとく、トランクリッ
ド６４と車体との間には水密陽のウェザストリップ６８
が設けられており、リアガラス７０からの雨水の侵入を
防止している。

実施例において、高周波ピックアップ２３２はトランク
ヒンジ６２の長手方向に沿った外側すなわちトランクル
ーム側に固定されており、その内部に設けられているル
ープアンテナ７２はその長手方向がトランクヒンジ６２
の長手方向と−・致するように配設され、トランクヒン
ジ６２に流れる表面電流を確実に高効率でループアンテ
ナ７２によって捕捉することができる。

高周波ピックアップ２３２は導電体からなるケース７４
を含み、このケース７４内に前述したループアンテナ７
２及びプリアンプ等を含む回路部７６を内蔵し、その間
口側がトランクヒンジ６２に向かって対向している。そ
して、ケース７４の開口両端部においてＬ金具７８．８
０が固定され、両り金具７８．８０の一端がトランクヒ
ンジ６２に強固にネジ締め固定されている。従って、ケ
ース７４の内部にはトランクヒンジ６２に流れる高周波
表面電流から誘起された磁束のみが捕捉され外部からの
磁束はケース７４によって確実にシールドされることが
理解される。

前記ループアンテナ７２はトランクヒンジ６２゛に沿っ
て設けられ、またヒンジ６２の曲率に合せた形状とする
ことが好適である。

前述した回路部７６には回路を制御するための電源及び
信号がケーブル８２から供給され、またループアンテナ
７２によって取出された高周波検出信号が同軸ケーブル
８４から外部に取出され、前述した表面電流分布で用い
たと同様の回路によって処理される。

前記ループアンテナ７２は単巻きアンテナからなりトラ
ンクヒンジ６２と電気的に絶縁された状態でかつ密着し
て配置されるように、コイルに絶縁被覆を施し、これを
ヒンジ６２に押付ける構造からなり、表面電流から生じ
る磁束を効率良くループアンテナに鎖交させることかで
きる。

以上のようにして、本発明の第１実施例によれば、従来
において車体表面電流の検出とは無縁なトランクヒンジ
から高周波ピックアップによっ′Ｃ表面電流を検出する
こととしたので、アンテナ装置を全く外部に露出するこ
となく、高周波帯域での受信を確実に行うことが可能と
なる。

次に、前述した、フロントピラー３４に設りた高周波ピ
ックアップ３２とトランクヒンジ６２に設けた高周波ピ
ックアップ２３２でダイバシディアンテナを構成し、こ
の２個の高周波ピックアップ３２，２３２のうち受信状
態の良好な方の高周波ピックアップに切換える回路構成
を第６図により説明する。

スイッチング回路８６には前述した高周波ピックアップ
３２と高周波ピックアップ２３２が接続され、後述する
状態設定回路としてのＴ型フリップ・フロップ８８から
の出力によりスイッチング回路８６が切換えられる。

そして、スイッチング回路８６により高周波ピックアッ
プ３２．２３２のいずれかで受信した放送゛電波の受信
波は高周波増幅回路９０を経て中間周波増幅回路９２へ
送られ、中間周波増幅回路９２から出力される信号は検
波回路９４により検波されて音声信号のみとなり、その
後、この音声信号は増幅回路９６を経てスピーカ９８へ
送られる。

また、中間周波増幅回路９２から出力された信：１　　
　　号はレベル検出１１００によりそのレベルが検出さ
れる。一方、後段のレベル比較器１０２内には高周波ピ
ックアップ３２または高周波ピックアップ２３２による
受信感度が所定値に下がったとぎに中間周波増幅回路９
２から出力される信号のレベルであるしきい値が設定さ
れでおり、前記レベル検出器１００から出力される信号
のレベル値はレベル比較器１０２によりしきい値と比較
され、該レベル値がしきい値より下がったときにレベル
比較器１０２から前述したＴ型フリップ・フロップ８８
にトリが信号が入力される。

そして、このレベル比較器１０２からのトリガ信号の入
力によりＴ型フリップ・７０ツブの出力が反転してスイ
ッチング回路８６が切換り高周波ピックアップ３２．２
３２のうち受信感度の良好な方による受信波が高周波増
幅回路９０へ送られる。

この様に、フロントピラー３４に設けた５高周波ピック
アップ３２とトランクヒンジ６２に設けた高周波ピック
アップ２３２によりダイバシティ受信システムとしたこ
とで、アンテナ総合の指向特性が向上するものである。

すなわち、フロントピラー３４に設けられた高周波ピッ
クアップ３２については第７図に示すとおりの指向特性
を示し、又、トランクヒンジ６２に設けられた高周波ピ
ックアップ２３２では第８図に示すような指向特性を示
し、山高周波ピックアップ３２．２３２は第９図及び第
１０図に示す如く互いに相手の受信感度の低い部分を補
完して指向性を改善している。

また、フロントピラーに設けた高周波ピックアップ３２
はワイパーブレードから離れでおり、ワイパーが作動し
ても該高周波ピックアップ３２の受信特性が変化するこ
とがない。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明によれば、ボールアンテナ
のような車体外部に突出するアンテナを使用してないた
め、盗難、折れ曲がり等の問題が起こることなく、しか
も、ワイパーブレードから離れた位置に高周波ピックア
ップを設けた構成によりワイパーブレードが作動しても
アンテナの受信特性が安定している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用アンテナ装置の−・方の高周波
ピックアップを配設するフロントピラー及びセンタピラ
ーの概略配置を示す説明図、第２図は第１図に示したフ
ロントピラーに電磁結合型高周波ピックアップを装着し
た状態を示す横断面図、 第３図は第２図の要部縦断面図、 第４図はダイバシディアンテナを構成する他ツノの高周
波ピックアップをトランクヒンジに固定した状態を示ず
要部断面図、 第５図は第４図におけるピックアップの固定状態を示す
概略斜視図、 第６図は車両用アンテナ装置の回路図、第７図はフロン
トピラーに設けた高周波ピックアップの指向特性図、 第８図はトランクヒンジに設けた高周波ピックアップの
指向特性図、 第９図及び第１０図は山高周波ピックアップが互いに受
信感度の低い部分を補完する状態を示ツ説明図、 第１１図は外来波Ｗによって車体已に生じる表面電流Ｉ
を示す説明図、 第１２図は本発明において用いられる高周波ピックアッ
プと同様のプローブを用いて車体表面電流の分布を知る
ためのプローブ及びその処理回路、の説明図、 第１３図は表面電流Ｉとピックアップループアンテナと
の電磁結合状態を示す説明図、第１４図は第１３図にお
けるループアンテナの指向特性を示す説明図、 第１５図は表面電流強度の分布特性を示す説明図、 第１６図は表面電流の向きを示す説明図である。 ３２．２３２　　・・・　高周波ピックアップ、３４　
・・・　フロントピラー、 ５０．７２　　・・・　ループアンテナ、９２　・・・
　トランクヒンジ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体周縁部の異なる位置にそれらの長手方向に沿
   つて近接配置され放送波により車体に誘起され車体周縁
   部に集中して流れる高周波表面電流を効率的にピックア
   ップする一対の高周波ピックアップを備え、前記一対の
   高周波ピックアップのうち受信状態の良好な高周波ピッ
   クアップを自動的に選択するようにしたことを特徴とす
   る車両用アンテナ装置。