JPS61294905A - 自動車用tvアンテナ装置 - Google Patents

自動車用tvアンテナ装置

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Publication number
JPS61294905A
JPS61294905A JP60136692A JP13669285A JPS61294905A JP S61294905 A JPS61294905 A JP S61294905A JP 60136692 A JP60136692 A JP 60136692A JP 13669285 A JP13669285 A JP 13669285A JP S61294905 A JPS61294905 A JP S61294905A
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JP
Japan
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high frequency
antenna
pickup
pillar
glass
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JP60136692A
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Junzo Oe
準三 大江
Hiroshi Kondo
近藤 弘志
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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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] 本発明は自動車用TVアンテナ装置、特に自動車の車体
で受信した放送波によって誘起された表面電流を複数の
高周波ピックアップで検出し、ダイバシティ受信を行う
自動車用TVアンテナ装置に関するものである。
[従来の技術] 近年自動車にはテレビジョン(TV)受像器が搭載され
るケースが増加しており、このような自動車においてT
V放送波の効果的な受信を行う自動車用TVアンテナ装
置の重要性が高まってきている。 。
ところで、TV放送波のようなVHFLo帯(90〜1
08HHz) 、V HF Hi帯(170〜2208
H2) 。
UHF帯(440〜770MHz)の高周波電波は直進
性が強く、直接波とビルや山などで反射した反射波が干
渉してゆがみが発生した場合、あるいは自動車を停車し
てTV受信を行っているときに、側方を他の車両が通過
し、電波が乱された場合などに、瞬間的に音がとぎれた
りするマルチパスノイズが起こり、一本のアンテナで受
信する自動車用アンテナ装置ではTV放送波の受信時に
生ずるこのようなマルチパスノイズを低減することがで
きない。
また、自動車の走行中には、一般的なボールアンテナで
は、その指向特性のため放送波の到来方向に対して自動
車の向きが変わるたびに受信状態が変化し、自動車の移
動時に例えばTV放送の音声のみを聴取する場合にも、
TV放送波を安定して受信することが難しい。
そこで、従来から車体に2本以上のアンテナを所用間隔
を置いて配設し、この複数のアンテナのうち受信状態の
良好なアンテナを自動的に選択し、アンテナの指向特性
を向上させるとともに、マルチパスノイズの低減を図っ
たダイバシティ受信方式の自動車用TVアンテナ装置が
知られている。
ところが、従来における一般的なアンテナは、ボールア
ンテナであり、車体から突出したアンテナはその受信特
性の上では好ましい而もあるが、車体デザインの面にお
いては常に邪魔者扱いされるという宿命を有していた。
特に前述のごとく自動車用TVアンテナ装置によりダイ
バシティ受信を行う場合には複数本の新たなアンテナを
設置する必要があり、一般的なボールアンテナを用いた
のでは自動車の外観に対する美的コンセプトは無銭に破
壊されてしまい、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
化させることもある。
そこで、従来においても、ラジオ受信用自動車用アンテ
ナ装置として、車体の左右両方のサイドウィンド、例え
ばリアクォータウィンドのガラス面にアンテナ素子を貼
着した一対のリアクォータガラスアンテナでダイバシテ
ィ受信システムを構成したものもある(実開昭58−.
61509)。
この自動車用アンテナ装置は、各アンテナの受信状態に
基づき左右両側のリアクォータガラスアンテナのうち受
信状態の良好な方のリアクォータガラスアンテナから受
信信号を得ることで、常に最適な放送波受信を行うもの
である。
[発明が解決しようとする問題点] 【11亙工且IA ところが、このように一対のリアクォータガラスアンテ
ナでダイバシティ受信システムを構成すると、車体の左
右方向における放送波の受信状態の変動に対しては、一
方が悪化しても他方で補完することができるが、車体前
後方向で放送波の受信状態の変動が生じた場合には充分
な補完を行うことができないという問題点があった。
免i立旦1 本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、
その目的は、車体の外観を損うことなく、効果的にダイ
バシティ受信を行うことができる自動車用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] 上記目的を達成するために、本発明はTV放送用電波を
受信するアンテナを、車体両側のリアサイドウィンドに
配設された一対のガラスアンテナと、車体両側のフロン
トピラーにその長手方向に沿って配設され放送波によっ
て車体に誘起された高周波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とから形成している。
そして、これら4個のアンテナによりダイバシティ受信
システムを構成したことを特徴とする。
[作用] 前述した構成から明らかなように、本発明に係る自動車
用TVアンテナ装置によれば、空間ダイバシティ受信シ
ステムを構成するアンテナはガラスアンテナ及び高周波
ピックアップから形成されているのp1従来のごとく車
両表面にボールアンテナ等を設ける必要がなくなり外観
を損う恐れがない。
また、本発明は放送波により誘起される高周波車体電流
はその電流値が車体各部で著しく異なる分布特性を有す
ることに着目し、ノイズを拾いに ゛くく、かつ放送波
の密度が高い部分に高周波ピックアップを設けており、
本発明においては、このような条件を満足する設置個所
として車体フロントピラーが選ばれている。
ここで、フロントピラーに設けられた高周波ピックアッ
プの指向特性はサイドウィンドに配設されたガラスアン
テナの指向特性をほぼ完全に補完するものであり、従っ
て、本発明に係る自動車用TVアンテナ装置によれば、
常に受信感度の良好なガラスアンテナあるいは高周波ピ
ックアップが選択され、これらの組合せにより効果的な
空間グイバシティ受信が可能となる。
なお、通常の自動車は左右のピラー間が約1.5mあり
、またフロントピラーとリアサイドウィンドのガラスア
ンテナとは1m以上の間隔を設けることが可能であり、
各アンテナ間には前記TV帯の放送波に対して空間ダイ
バシティ効果を得るために必要な条件であるアンテナ間
隔274〜272以上(λ=波長)の距離を設定するこ
とができるので、空間ダイバシティ受信システムとして
の効果が極めて大きいものとなる。
[実施例] 以下、本発明に係る自動車用TVアンテナ装置の好適な
実施例を図面に基づき説明する。
高周波ピックアップの、置位置 第7〜12図には車体の高周波電流の分布特性を調べて
最も効率の良い高周波ピックアップの設置位置を求める
ための工程が示されている。
第7図はTV放送波等の外来電波Wが金属導体からなる
車体8を通過する際にその電磁波の強さ”に応じた表面
電流I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908H7以上のTV波のみを対象とする。
そして、本発明はこのような特定の高周波数帯域におい
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
定した。
すなわち、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プローブを用い、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
変えながら動かして表面電流の測定が行なわれた。
第8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
の導電体からなるケース10の内部にループコイル12
が固定されている。そして、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の一部は短絡線14によってケース1
0に接続させており、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8図において、プローブ
Pの出力は高層、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9図には、高周波表面電流■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に出力電圧Vを発生させ、第10
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、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11図及び12図は、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ミュレーションの両者から求め
られた9014+17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
11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12図の電流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沿っ
た向きに集中していることが理解される。
本発明は以上のような知見に基づきなされたものであり
、第13図に示されるごとく、リアサイドウィンドガラ
ス(図示ではリアクォータガラス)36a、36bを配
置した他、特に表面電流が高密度で集中している車体両
側のフロントピラー40a。
40bにその長手方向に沿って高周波ピックアップ44
a、44bを配置している。
具体的実施例 第1図には本発明に係るアンテナ装置の一実施例が示さ
れている。
本実施例において特徴的なことは、車体両側のリアクォ
ータガラス36a、36bに周知のガラスアンテナ38
a、38bを、また、車体両側のフロントピラー40a
、40bにそれぞれ前述したプローブと同様な構成から
なる高周波ピックアップ44a、44bを配設し、この
2個のガラスアンテナ38a、38b及び2個の高周波
ピックアップ44a、44bで空間ダイバシテイアンテ
ナを構成したことである。
通常、空間ダイバシテイ受信システムのアンテナ対は、
274〜272以上(λ=波、長)の間隔があれば、実
用上十分な空間ダイバシテイ効果を得られることが周知
である。ここで、TV帯用アンテナ対としての各ガラス
アンテナ38a、38b及び各高周波ピックアップ44
a、44bは、両側フロントピラー間が約1.5m、フ
ロントピラー40とリアクォータガラス36間が約2m
の間隔があり、TV放送波の波長が3.5m以下である
点から、TV放送波周波数帯での空間ダイバシティアン
テナとしての効果は大であることが理解される。
以下、第1図に基づきガラスアンテナ38a、38b及
び高周波ピックアップ44a、44bのうち、受信感度
が良好なガラスアンテナ又は高周波ピックアップを自動
的に選択してTV受信を行うための回路構成を説明する
図において、ガラスアンテナ38a、38bの受信信号
は周知のアンプ42a、42bを介して同軸ケーブル4
8a、48bにより、また高周波ピックアップ44a、
44bの受信信号は同軸ケーブル48c、48dによっ
て切換回路100に入力される。
該切換回路100はTV放送用電波の受信用に用いるガ
ラスアンテナ38a、38b又は高周波ピックアップ4
4a、44bの切換を行うものであり、これらのガラス
アンテナ38又は各高周波ピックアップ44のうちいず
れか1個の受信信号を選択し、チューナ102に出力す
る。
このチューナ102は、受信信号の選局を行うものであ
り、高周波増幅器1049局部発信器106及び混合器
108からなる周知の回路をもって構成されている。
そして、チューナ102にて選局された受信信号は、映
像中間周波増幅器110にて増幅され、画像表示回路1
12及び音声出力回路114に向けそれぞれ出力される
ここで、前記画像表示回路112は、映像検波回路11
6.映像増幅器118.垂直姥更及び水平変更回路部を
介してブラウン管120の変更回路に接続された同期変
更回路122.ブラウン管120のグリッドに接続され
た色度回路124からなる周知の回路をもって構成され
ている。
そして、映像検波回路116にて映像信号を検波し、映
像増幅器118にて増幅した後、ブラウン管120に映
像信号の画像表示を行っている。
また、本実施例において、音声出力回路114は、音声
分離回路126.音声中間周波増幅器128.音声検波
回路130及び音声増幅器132の周知の構成からなり
、映像中間周波増幅器110から出力される信号から音
声信号を分離し、これを検波してスピーカ 134から
音声信号を出力する。
このように、本実施例の車両用TVは受信信号から映像
信号と音声信号とを分離し、映像信号をブラウン管12
0上に画像表示するとともに、音声信号をスピーカ 1
34から出力する。
更に、本実施例においては、車両の停止、走行を判別す
るドライブ状態判別回路136と、映像検波回路116
及び映像増幅器118の間に設けられ、検波信号をオン
・オフするスイッチ138とを含み、ドライブ状態判別
回路136が車両停止の状態を検出した際スイッチ13
8をオン作動し、車両走行状態を検出した際にはスイッ
チ138をオフ作動する。
第2図には、ドライブ状態判別回路136の回路構成が
示されており、図示例の回路はパーキングスイッチ、サ
イドブレーキが共に作動し、かつ車速が一定の基準速度
以下の場合には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138をオン作
動し、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138をオフ作動する。
ここで、車速の検出は車速の検出パルスをバイパスフィ
ルタ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、図示例の装置は、車両が停止している状態では
、スイッチ138がオン作動されるため、ブラウン管1
20上に画像が表示され、かつスピーカ 134からは
音声が出力される。また、車両走行時には、スイッチ1
38がオフ作動され、ブラウン管120上における画像
表示が行われず、スピーカ134から音声のみが出力さ
れる。
このようにして、本実施例に係る装置は、車両走行時に
はスピーカ 134から音声のみを出力し、停車中にの
みブラウン管120上に画像表示を行うことで、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装置は車両走行中に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、電波の受信状態の変化に応じて受信に使用す
るガラスアンテナ38a、38b又は高周波ピックアッ
プ44a、44bを最適なものに切換えるダイバシティ
受信システムが採用されている。
すなわち、受信信号を得るガラスアンテナ又は高周波ピ
ックアップを切換える切替回路100は映像検波回路1
16の出力が特定レベル以下にさがったときに切換信号
5140を発生するアンテナ切換回路140によって最
も受信状態の良いガラスアンテナ又は高周波ピックアッ
プへ切換える。
なお、ピックアップの切換は音声検波回路出力で行うこ
とも可能である。
また、アンテナ切換タイミングは垂直同期信号5122
に同期させ、走査線の帰線区間で切換を行うことが可能
である。
第3図(A)、(B)はTV放送周波数帯域におけるア
ンテナ指向特性を示すものであり、第3図(A)は高周
波ピックアップの右フロントピラー位置取付時、(B)
はガラスアンテナの右リアクォータガラス位置取付時の
各アンテナ指向特性を示す。
すなわち、右フロントピラーに取付けられた高周波ピッ
クアップ44bのアンテナ指向特性は、同図(A)の特
性曲線から明らかなように、はぼ8の字に近く、急激な
落込みが現われていない。
従って、同側リアクォータガラス位置に取付けられたガ
ラスアンテナ38bの指向特性、すなわち同図(B)の
特性曲線に示されるように車体左側前方に特に大きな落
ち込みを有する指向特性を効率的に補完することが理解
される。
以上のように、本実施例によれば、車体両側のリアクォ
ータガラスに設けられたガラスアンテナ及びフロントピ
ラーに設けられた高周波ピックアップを用い、ダイバシ
ティ受信を行なうことにより、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。
高周波ピックアップの取付構造 次にフロントピラーへの高周波ピックアップの取付構造
を第4図から第6図に基づき説明する。
第4図には本発明に係るアンテナ装置の概略構造が示さ
れており、高周波ピックアップ44aは天井板を支える
フロントピラー40a内に内蔵されており、実施例にお
いては、高周波ピックアップ44aはループコイルを含
む電磁型ピックアップからなる。
第5図の横断面図から明らかなように、ピラー40はそ
の主柱となる中空四角柱に形成されたピラー脚板50を
含む。そして、このピラー脚板50の車体外面側にはウ
ィンドシールドモール52が固定されており、このモー
ル52にフロントガラス54が保持されている。
また、前記ピラー脚板50の車体後面側にはウェザ−ス
トリップゴム56が固定されており、該ゴム56によっ
てサイドガラス58との間の水密性を確保している。
更に、ピラー脚板50その車室面側にてフロントピラー
ガーニッシュ60が装着され、ピラー脚板50の表面を
隠蔽して外観上の美観を保っている。
本実施例において特徴的なことは、フロントピラー40
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、図示例において前記ピラー脚板50
の中空内部に電磁結合型高周波ピックアップ44が挿入
されている。
前記高周波ピックアップ44は第5,6図から明らかな
ごとく、導電体からなるケース62内にアンテナ素子を
形成するループコイル64が設けられた構造からなり、
前記ケース62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62aを有し、この間口62aから前
記ループコイル64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50に向って近接配置
される。
図示例において、高周波ピックアップ44をピラー脚板
50の中空四角柱内に挿入するために、ピラー脚板50
の二部には開口部50aが設けられており、フロントピ
ラーガーニッシュ60が固定される前に高周波ピックア
ップ44がピラー内部に挿入される。そして、高周波ピ
ックアップ44のケース62をピラー脚板50に固定す
るため、ケース62にはその両端にブラケット66.6
8がスポット溶接等で固定されており、これら両ブラケ
ット66、68を図示のごとくピラー脚板50に強固に
ネジ締め固定する。
従って、この固定上板において、前記ループコイル64
はピラー脚板50の前記開口部56a反面に近接した位
置に配設され、ピラー脚板50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コイル64に鎖交
することとなる。
前記ケース62内には前jホしたループコイル64の背
面側にプリアンプ等を含む回路部70が内蔵されており
、この回路部10には回路を制御するための電源及び信
号がケーブル72から供給され、また、ループコイル6
4によって取出された高周波検出信号が同軸ケーブル4
8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。
図示例において、前記ループコイル64は単巻コイルか
らなり、ピラー脚板50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
、これをピラー脚板50の端縁に押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コイル64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40内に高周波ピッ
クアップ44が装着された後、ピラー40にフロントと
ラーガーニツシュ60が被着され、通常のピラー構造と
外観上何ら変りない構造を得ることができる。
この結果、図示例においては、自動車のフロントピラー
に集中的に流れる高周波表面電流をピラーの長手方向に
配設したループコイルにて効果的に検出することができ
、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。
以上の実施例においては、高周波ピックアップとして電
磁結合型ピックアップが用いられているが、本発明はピ
ラーの表面電流を検出して外来波を受信するアンテナ装
置としたものであり、高周波ピックアップとしては、前
記電磁結合型ばかりでなく静電結合型ピックアップも同
様に使用可能である。
静電結合型ピックアップの場合、前述した各図における
ピラーの長手方向に沿って空気層あるいは絶縁層を介し
て検出電極を配置し、ピラーの表面と検出電極との間に
形成される静電容量を介して高周波表面電流が検出電極
側に取出され、これによって所望の帯域における高周波
信号を取出すことが可能となる。
なお、本実施例に係る高周波ピックアップは、容易に後
着は細工することが可能であり、リアクォータガラスア
ンテナが標準準備されている自動車の受信特性の向上を
図ることもできる。
[発明の効果] 以上説明したとおり、本発明によれば、車体両側のサイ
ドウィンドガラスアンテナ及びフロントピラーに集中し
て流れる高周波表面電流を検出する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、車
体の外観を屓うことなく、アンテナ指向特性を著しく改
善することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る自動車用TVアンテナ装置の概略
構成を示すブロック図、 第2図は第1図におけるドライブ状態判別回路の詳細説
明図、 第3図は各高周波ピックアップのアンテナ指向特性を示
す説明図、 第4図は本発明に係る自動車用TVアンテナ装置の高周
波ピックアップの概略配置を示す説明図、第5図はフロ
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6図は第5図の要部縦断面図、 第7図は外来TV放送Wによって車体Bに生じる表面電
流■を示す説明図、 第8図は、一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9図は表面電流Iとピックアップのループコイルとの
電磁結合状態を示す説明図、 第10図は第9図におけるループコイルの指向特性を示
す説明図、 第11図は車体における表面電流強度の分布特性を示す
説明図、 第12図は車体の表面電流の向きを示す説明図、第13
図はガラスアンテナ及び高周波ピックアップの車体取付
配置の説明図である。 36  ・・・ リアクォータガラス 38  ・・・ ガラスアンテナ 40  ・・・ フロントピラー 44  ・・・ 高周波ピックアップ。 出願人  トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 吉田研二[7−49](他1名) 第1図 44 市」J(乙°ノクアノフ1 第2図 第3図 (A) (B) 第4図 第6図 第7図 も8図 第9図 第10図 ■ 第11図 第13図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車体に複数設置されたアンテナによりTV放送波
    を受信し、最適受信状態にあるアンテナの受信信号を出
    力する自動車用TVアンテナ装置において、 前記アンテナは、 車体両側のリアサイドウィンドに配設された一対のガラ
    スアンテナと、 車体両側のフロントピラーにその長手方向に沿って配設
    され、放送波によって車体に誘起された高周波電流を効
    率的にピックアップする一対の高周波ピックアップと、 から構成される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(1)記載の自動車用TVアンテ
    ナ装置において、ガラスアンテナは車体両側のリアクォ
    ータガラス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。
JP60136692A 1985-06-21 1985-06-21 自動車用tvアンテナ装置 Pending JPS61294905A (ja)

Priority Applications (7)

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JP60136692A JPS61294905A (ja) 1985-06-21 1985-06-21 自動車用tvアンテナ装置
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