JPS61255105A - 自動車用ｔｖ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ＴＶアンテナに高周波ピックアップを使用した
自動車用ＴＶアンテナ装置に関し、特に受信状態に基づ
きＴＶアンテナを切替え、最適受信状態にあるテレビア
ンテナを用いてＴＶ放送用電波の受信を行う改良された
自動車用ＴＶアンテナ装置に関する。

［従来の技術］ 近年自動車等にＴＶ受像器が搭載されるケースが増加し
ており、このようにして用いられる自動重用ＴＶは公共
テレビ放送の受信用としては勿論のこと車両の各種デー
タ表示用としても用いられている。

このような自動車用ＴＶとして、ＴＶ放送用電波の受信
信号を映像信号と音声信号とに分離し、車速が一定速度
以下の停止時には、映像信号及び音声信号の双方をＴＶ
から出力し、又車速が一定速度以上の走行時には、音声
信号のみをＴＶから出力するものが用いられている。

このような自動車用ＴＶ装置は、車両の走行状態により
、電波の受信状態が変るため、画質の劣化が問題となる
。

このため、従来、このような自動車用ＴＶｌｉｉ＠にお
いては、複数のＴＶアンテナを設け、放送用電波の受信
状態に応じて最適なＴ・Ｖアンテナを選択使用するダイ
バシティ受信システムが採用されている。このようなシ
ステムとして、複数のＴＶアンテナを予め設けておき、
受信信号から分離された映像信号の受信状態に基づき最
適ＴＶアンテナを選択使用する車両ＴＶのダイバシティ
受信装置が周知である。

この装置は、映像信号の垂直帰線期間に同期して、映像
信号レベルを基準レベルと比較し最適ＴＶアンテナを選
択する選択切替え動作を行っているため、ＴＶ画面上に
常に良好な画面を表示することができる。

ところで、近年のごとく、自動車の内部で受信する放送
波あるいは通信波の周波数帯域が拡大すると、各周波数
帯域に応じた多数本のアンテナを設置する必要があり、
自動車の外観に対する美的コンセプトを無残に破壊して
しまい、またこれら各種のアンテナ間における電気的な
相互干渉によってそれらの受信性能を著しく劣化させる
という問題があった。そして、従来から用いられていた
ボールアンテナを除去し、あるいは外から見えない用に
隠蔽するいくつかの努力が為されており、例えばリアウ
ィンドシールドにアンテナ細線を張り付けること等が実
用化されている。

従来における他の解決手段として、放送波によって車体
自体に誘起する表面電流を検出することが提案されてき
た。このような車体に流れる電流を利用することは一見
最も確実でありまた効率も良い手段であると考えられる
が、従来における実験はこのような期待を完全に裏切る
結果を示し続けた。

一般的な車体の放送波による表面電流が利用できなかっ
た第１の理由は予期したほど表面ｉｆ流値が大きくない
ということであり、従来の表面電流は車体の天井板を主
に対象としていたが、これによっても、充分に利用する
に足るレベルの検出出力を得ることはできなかった。

従来の第２の問題は表面電流内に極めて大きな割合いで
ノイズが混入することであり、このようなノイズは主と
してエンジンの点火系及びバッチＩＩ充電用のレギュレ
ータ系統から発生し、エンジンが活動している限りこれ
らのノイズが車体に漏れ出し、到底実用できる鮮明な放
送波受信作用を行うことができなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ ｉ呈１」目υｌ星ん 以上のように、従来において、放送波によって車体に誘
起される電流を検出するＴＶアンテナ装置は必ずしも成
功していなかった。

そして１、従来においては、前述した従来の主要な課題
である１、車体に流れる放送波によって誘起された！流
を効翠的に検出するためのピックアップ構造及び実用可
能なＳＮ比を得るためのピックアップ配置とが正しく解
決されていなかった。特に、アンテナとしての高周波ピ
ックアップの高周波指向特性が、悪く、しかもＶＨＦ帯
という高い周波数のＦＭ放送の受信ではマルチパスノイ
ズが発生し易いという問題があった。

［発明の目的］ 本発明は、上記従来の問題点に鑑み為されものであり、
その目的は、ダイバシテイ受信システムに杢り放送波に
よって車体に誘起される電流を効果的に検出して車載さ
れたＴＶ受信機に伝達することのできる改良された自動
車用ＴＶ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及び作用］前記目的を達
成するために、本発明は車体天井板にその長手方向に沿
い近接配置され、放送波により車体に誘起され車体天井
板の周縁部に集中して流れる高周波表面電流を効果的に
ピックアップする高周波ピックアップを所定間隔を置い
て複数個配設し、これら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切替
え可能としている。

そして、本発明においては、特にテレビ帯域における放
送波受信用アンテナとして機能するもので、車体のリア
ウィンドフレーム又はヘッダインナパネルと別体に分離
された状態で車体天井板に固定されるエツジモール取付
用リテーナを備えた車両に適用される。

すなわち、前記リテーナは、その長手刀向長さがテレビ
帯域の波長とほぼ等しい長さとされていて、その周縁部
近傍にリテーナの長手方向に沿い高周波ピックアップが
配置される。

また、５０ＨＨ２以上の周波数に対して車体周縁部を流
れる表面電流が共振し易い長さであるエツジモール取付
は用リテーナを車体後部のリアウィンドフレーム及び車
体前部のヘッダインナーパネルからそれぞれ約２Ｘ１Ｇ
″３Ｘ波長程度分離して配設することにより、車体周縁
部に流れる電流の集中度を高めてその周縁部近傍にその
長手方向に沿い前記高周波ピックアップのループアンテ
ナを近接配置したことを特徴とする。

このような自動車用ＴＶアンテナ装置によれば、車体周
縁部に流れる電流の集中度を高めることができるととも
に、各高周波ピックアップによる互いの感度低下方向を
補い合い、最良のＴＶ受信を行うことができ、かつ外部
に何ら突起を出さないという利点を有する。

［実施例］ 以下、本発明に係る自動車用アンテナ装置の好適な実施
例を図面に基づき説明する。

第９〜１４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９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、本発明に
おいては、これらの電波のうち比較的高周波数帯域に属
する５０Ｈ１ｌＺ以上の１Ｍ波、テレビ波等に用いられ
る周波数帯域のみを対像とする。

そして、本発明においては、このような特定の高周波帯
域において、重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ピックアップを設置
することを特徴とする。

表面電流分布を知るために計騨機によるシミュレーショ
ン及び実際の電流強度を各点において測定することが行
なわれ、本発明においては、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
０−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１０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の一部には開口１０ａが
設けられ、ループコイル１２の一部をこの開口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［１１４によってケース１０に接
続されており、また出力端１６が同軸ケーブル１８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１０図において、プロー
ブＰの出力は＾周波電圧増幅器２４にて増幅され、高周
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はＸＹレ
コーダ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す信号が入力されており、各位置
における高周波表面電流を知ることが可能となる。

第１１図には、高周波表面型Ｆ％ＥＩ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、図示のごとり
、ｌｉ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Ｖを発生させ
、第１２図で示すごとく、θが０すなわち表面電流■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５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１３図及び１４図には、前述したブ０−ブＰによる測
定結果及び計算機によるシミュレーションの両者から求
められた８０ＨＨ２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１
３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１４図の電流の方向に示されるように各電流は車
体の端縁部に平行な方向あるいは各平面部の連結部に泊
った向きに集中していることが理解される。

本実施例においては、高周波ピックアップの設置位置は
、天井板としてあり、更にダイバシティアンテナとして
の複数個の高周波ピックアップの設置は各天井板の周縁
近接位置に各周縁に沿い例えばループアンテナの長手方
向を配置するが、この時に実用上極めて良好な感度を得
るために、縁部からのピックアップ設置範囲を放送波の
搬送周波数に依存した範囲に設定することが好適である
。

第１図には、本実施例において、ダイバシティアンテナ
を構成する４個の高周波ピックアップ３８−１〜３８−
４が車体後部と車体前部、の天井板にそれぞれ配置され
た全体図が示されており、第２図及び第３図には、高周
波ピックアップがリアガラス側周縁近接位置に配置され
た状態が示されている。

第２図において、天井板３２がむき出しの状態で示され
、この金属性天井板３２はリアウィンドフレーム３４を
介してリアガラス３６に接続されている。そして、本実
施例においては、前述したように、高周波ピックアップ
３８−１．３８−２がエツジモール取付は用リテーナ６
８の左右位置に配置されている。

第３図には、前記高周波ピックアップ３８が車体後部の
天井板３２に配置された状態の横断面図が示されており
、該高周波ピックアップ３Ｂは外部からの磁束をシール
ドする金属性ケース４０を含み、その内部にループアン
テナ４２を含み、電磁結合型ピックアップを形成し、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。

同図において、天井板３０にはルーフパネル４４を含み
、前述したリアウィンドフレーム３４がこのルーフパネ
ル４４の一端ト固定されており、また、ルーフパネル４
４にはファスナ４６及びダム４８を介して前記リアガラ
ス３６が固定されて前記ファスナー４６とダム４８とが
接着剤５０によって気密に付着されている。

また、ルーフパネル４４とリアガラス３６との間にはモ
ール５２が固定されている。

前記天井板３２におけるリアウィンドフレーム３４の内
側（車体の内側）にはルーフガーニッシュ６４が前記ル
ーフパネル４４に固定されており、このルーフガーニッ
シュ６４と前記リアウィンドフレーム３４との１側端部
にはエツジモール６６が固着されている。

そして、このエツジモール６６を取付けるためのエツジ
モール取付は用リテーナ６８が前記リアウィンドフレー
ム３４とルーツガ一二ュツシュ６４との間に配置されて
いる。

このリテーナ６８は、スペーサ７０．７２によって前記
リアウィンドフレーム８４と分離され、表面電流が集中
し易いように工夫されている。

第４図はリアウィンドフレーム３４とリテーナ６８の間
隔に対するアンテナ感度変化、すなわち表面型ｍ密度の
変化値を示したもので、これによれば約２Ｘ１０’Ｘ波
長で最高値に達する。このためリテーナ６８をリアウィ
ンドフレーム３４から前記長さ程度分離することによっ
て、車体周縁部に流れる電流の集中度を高めることがで
きる。

本実施例において、前記高周波ピックアップ３８のルー
プアンテナ４２をリテーナ６８の周縁部に対向配置する
ため、まず前記リアウィンドフレーム３４にはその一部
に開口３４ａが設けられ、この開口３４ａに高周波ピッ
クアップ３８のケース４０が挿入配置されでいる。

前記リテーナ６８は、前述したようにリアウィンドフレ
ーム３４から約２Ｘ１０’ｌＸ波長程度分離されており
、ＵＨＦ帯域に対して約２〜４×波長にほぼ等しくされ
ているため、これらの帯域では表面電流が更に集中し易
くなり、高感度受信が行われる。

第５図には、ダイバシティアンテナを構成する他の高周
波ピックアップ３８−３．３８−４が車体前部の天井板
３２に配置された状態の横断面図が示されてる。すなわ
ち、前記高周波ピックアップ３８は天井板３２のフロン
ト側の周縁近傍位置に設けられ、前記と同様にヘッダイ
ンナパネル７４のサービスホール７４ａ内に配置されて
いる。

前記天井板３２のルーフパネル４４には、ダム１４８を
介してフロントガラス１３６が固定されており、またモ
ール１５２がルーフパネル４４とフロントガラス１３６
との間を接続している。

そして、前記と同様に、エツジモール１６６を取付ける
ためのエツジモール取付は用リテーナ１６８が前記ヘッ
ダインナーパネル７４とルーフガーニッシュ６４との間
に配置されている。このエツジモール取付は用リテーナ
１６８は、スペーサ１７０．１７２によって、前記ヘッ
ダインナーパネル７４と分離され、表面電流が集中し易
いように工夫されている。

従って、ケース４０の内部で、ヘッダインナパネル７４
の周縁部に流れる高周波表面電流から誘起された磁束は
ループアンテナ４２によって確実に捕捉され、またケー
ス４０によって外部からの電磁波は確実にシールドされ
るので、車体に誘起された電流を感度良く高周波ピック
アップ３８によって検出することが可能となる。

本実施例において、ループアンテナ４２のケース４０か
ら露出した片は、前記リテーナ６８゜１６８の縁部から
４．５ｃｍ以内に配置され、これによって、５０Ｈｌｌ
ｚ以上、特にＦＭ帯域又はＴＶ帯域の周波数の放送波な
どによってリテーナ６８の周縁部に誘起されて流れる車
体表面電流を検出することができ、この時の、車体表面
電流の向きは、第１４図から明らかなごとく、その周縁
部に沿って流れているので、本実施例においては、前記
ループアンテナ４６をその長手方向が前記リテーナ６８
．１６８の周縁部に沿って配置されている。

次に、これらのへ周波ピックアップ３８−１〜３８−４
の内、受信感度の良好なものを自動的に選択して放送波
を受信する回路構成を第６図により説明する。

高周波ピックアップ３８−１〜３８−４からなるＴＶア
ンテナは、車体前部と車体後部の天井板に４個設けられ
ており、これら各高周波ピックアップ３８の受信信号は
同軸ケーブル７６−１〜７６−４によって切換え回路７
８に入力される。

切換え回路７８は、ＴＶ放送用電波の受信用に用いる各
高周波ピックアップ３８の切換えを行うものであり、こ
れらの各高周波ピックアップ３８−１〜３８−４のいず
れか１個の受信信号を選択しチューナー８０に向は出力
する。

このチューナー８０は、受信信号の選局を行うものであ
り、高周波増幅器８２１局部発信器８４及び混合器８６
の周知の回路をもって構成されている。そして、チュー
ナー８０にて選局された受信信号は、映像中間周波増幅
器８８にて増幅され、画一表示回路９０及び音声出力回
路９２に向けそれぞれ出力される。

ここにおいて、前記画像表示回路９０は、影像スピーカ
１１２から出力する。

また、本実施例の装置は、車両の停止、走行を判別する
ドライブ状態判別回路１１４と、影像検波回路９４及び
影像増幅器９６の間に設けられ検波信号をオンオフする
スイッチ１１６とを含み、ドライブ状態判、別回路１１
４が車両停止状態を検出した際スイッチ１１６をオンし
、車両走行状態を検出した際スイッチ１１６をオフする
。

第７図には、ドライブ状態判別回路１１４０回路構成が
示されており、実施例の回路はパーキングスイッチ、サ
イドブレーキが共にオンされ、かつ車速が一定の基準速
度以下の場合に車両停止状態を判別し、アンドゲートか
らハイレベルの信号を出力して、スイッチ１１６をオン
し、これ以外の場合には、車両が走行状態であると判別
し、アンドゲートからローレベルの信号を出力し、スイ
ッチ１１６をオフする。

ここにおいて、車速の検出は車速の検出パルスをバイパ
スフィルターを介して比較器に入力し、ここで、該パル
スを所定の基準値と比較することにより行っている。

従って、実施例の装置は、車両が停止している状態では
、スイッチ１１６がオンされるため、ブラウン管１０２
上に画像が表示され、かつスピーカ１１２からは音声が
出力される。また、車両走行時には、スイッチ１１６が
オフされるため、ブラウン管１０２上における画像表示
が行われず、スピーカ１１２から音声のみが出力される
。

この・ようにして、実施例の装置は、車両走行時にはス
ピーカ１１２から音声のみを出力し、走行中にブラウン
管１０２上に画像表示することによって引き起されるド
ライバの注意力の低下を防止している。このような自動
車用ＴＶ＠Ｂは車両走行中にＴＶ放送用電波の受信状態
が変化するため、良好な画像と音声を得るために、この
ような電波の受信状態の変化に応じて受信に使用する高
周波ピックアップ３８−１〜３８−４を最適なものに切
替えるダイバシティ受信システムが採用されている。

すなわち、アンテナを切替えるスイッチング回路７８は
影像検波回路９４の出力が特定レベル以下に下がった時
に切換え信号１１８ａを発生するアンテナ切換え回路１
１８によってＪｉｔｋｔｐ受信状態の良いアンテナへ切
替える働きをもっている。なお、アンテナ°の切換えは
音声検波出力で行うことも可能である。

また、アンテナ切換えタイミングは水平同期信号９８ａ
に同期させ、走査線の帰線区間で切替えることができる
。

第８図はＴＶ帯におけるアンテナ指向特性を示すもので
あり、第８図（ａ）は高周波ピックアップの右フロント
位置取付は時、第８図（ｂ）は右リア位置取付は時のア
ンテナ指向特性が示されている。

同図の各特性曲線１２０及び１２２で明らかなように、
複数の高周波ピックアップを用い、ダイバシティ受信を
行うことにより、互いの感度低下方向を補い最良のＴＶ
受信を行うことができる。

〔発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明によれば、車体天井板に誘
起され天井板周縁部に集中して流れる高周波表面電流を
検出する複数の高周波ピックアップでダイバシティ受信
アンテナを構成したことにより、アンテナの指向特性が
改善されるとともに、マルチパスノイズが低減され、か
つ外部に何ら突起をださずにすむというメリットを有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置における高周波ピックアップの配置
位置を示す全体図、 第２図はダイバシティアンテナを構成する高周波ピック
アップが車体後部の天井板に取付けられた状態を示す図
、 第３図は・第２図における横断面図、 第４図はリアウィンドフレームとリテーナの問隔に対す
るアンテナ感度変化を示す図、第５図はダイバシテイア
ンテナを構成する高周波ピックアップが車体前部の天井
板に取付けられた状態を示す図、 第６図は本発明装置の制御ブロック図、第７図は第６図
におけるドライブ状態判別回路の詳細図、 第８図（ａ）、（ｂ）はＴＶ帯におけるアンテナ指向特
性を示す図、 第９図は外来波Ｗによって車体Ｂに生じる表面電流Ｉを
示す説明図、 第１０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１１図は表面！Ｗ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１２図は第１１図に
おけるループアンテナの指向特性を示す説明図、 第１３図は表面電流強度の分布特性を示す説明図、 第１４図は表面電流の向きを示す説明図である。 °３２　・・・　天井板 ３４　・・・　リアウィンドフレーム ３６　・・・　リアガラス ３８−　・・・　高周波ピックアップ ４２　・・・　ループアンテナ ６８．１６８　　・・・ エツジモール取付用リテーナ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体天井板の周縁近傍の異なる位置に所定間隔を
   置いて各周縁の長手方向に沿い近接配置され放送波によ
   って車体に誘起され天井板周縁部に集中して流れる高周
   波表面電流を効果的にピックアップする複数の高周波ピ
   ックアップを備え、これら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
   る自動車用ＴＶアンテナ装置であって、５０ＭＮｚ以上
   の周波数に対して車体周縁部を流れる表面電流が共振し
   易い長さであるエッジモール取付け用リテーナを車体後
   部のリアウインドフレーム及び車体前部のヘッダインナ
   ーパネルからそれぞれ約２×１０＾−＾３×波長程度分
   離して配設することにより車体周縁部に流れる電流の集
   中度を高めてその周縁部近傍にその長手方向に沿い前記
   高周波ピックアップのループアンテナを近接配置したこ
   とを特徴とする自動車用ＴＶアンテナ装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のＴＶアンテナ装置に
   おいて、前記高周波ピックアップは車体後部のリアウイ
   ンドフレームのリアガラス側周縁近傍の左右位置及び車
   体前部のヘッダインナーパネルのフロントガラス側周縁
   近傍の左右位置に配設されたことを特徴とする自動車用
   ＴＶアンテナ装置。