JPS6193701A - 自動車用アンテナ装置 - 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］ 本発明は自動車用アンテナ装置、特に自動車の車体で受
信した放送波を効果的に検出して車載された各種受信機
に検出信号を供給する改良された自動車用アンテナ装置
に関するものである。

［従来の技術］ 各種の放送波例えばラジオ、テレビあるいは電話等の放
送通信波を自動車内に設けられた受信機にて確実に受信
するために自動車にはアンテナ装置が不可欠であり、ま
た自動車と他局との通信を行う例えば市民バンド電波の
送受信にもこの種のアンテナ装置が極めて重要であり、
今後の自動車における標準装備された通信鍬能に対して
主要な役割を果す。

従来における一般的なアンテナ装置はボールアンテナと
して知られており、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性能を示すが、車体デザインの
面においては常に邪魔もの扱いされるという宿命を有し
ていた。

また、このようなボールアンテナは実際の使用状態にお
いても折れ、曲り等の破損を受けやすく、またいたずら
あるいは盗難の対象となり、更に高速走行時において不
快な風切り音を発生する等種々の問題を有しており、従
来において、なんとかこれを除去したいという要望が多
かった。

特に、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銭に破壊してしま
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。

従来において、前述したボールアンテナを除去しあるい
は外から見えないように隠蔽する幾つかの努力がなされ
ており、例えばリヤウィンドシールドにアンテナｌｌ１
Ｉｌ線を貼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。このような小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雷疏が利用できなかっ
た第１の理由は予期したほど表面電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と
して対象としていたが、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テリ充電用のレギル−タ
系統から発１−シ、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、側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。

このような不利な条件の中でも、従来において幾つかの
提案がなされた。放送波によって車体に誘起された電流
を利用する従来のアンテナ装置として特公昭５３−２２
４１８が知られており、車体の電流集中部に電気的な絶
縁部を形成し、この絶縁部両端間における電流が直接セ
ンサによって検出される。確かに、この従来装置によれ
ば、ＳＮ比の優れた実用可能な検出信号を得ることが示
唆されたが、そのピックアップ構造は車体の一部に切欠
を設けることを必要とする等側底通常の量産される自動
車に適用することは不可能であった。

従来の他の装置として実公昭５３−３４８２６が知られ
ており、車両のピラーに流れる電流をピックアップ」イ
ルで検出するアンテナが提案された。この従来装置はア
ンテナを車体内に内蔵してしまうという開発方向を示す
ために有益であったが、実際上、ピラーの近傍にその長
手方向に直交するピックアップコイルを設けることは実
際的でなく、またこのようなピックアップ配ｒでは実用
的なアンテナ装置を得ることができず、単なる思いつき
に過ぎないしのと考えられていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 支え１歪匁１月脱 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アンテナ装置は必ずしも成功し
ていなかった。

特に、従来にＪ５いては、面述した従来の主要な課題で
ある、車体に流れる電流を効果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
アップ配胃とが正しく解決されておらず、むしろ各種の
実験結果は中休電流を利用したアンテナ′６Ａｌが原理
的に使用できないのではないかという方向を指し示して
いた。

発明の目的 本発明は上記従来の課題に鑑み為されたものであり、そ
の目的は、放送波によつＣ自体に誘起される電流を効果
的に検出してＱｉ戟された受信機に伝達することのでき
る改良された小型自動中川アンデ少装置を１：コ供する
ことにある。

Ｅ問題員を解決するだめの手段１ 上記目的をｊ！成するために、本発明は車体のトランク
ヒンジに高周波ピックアップをヒンジに沿って配設し、
これによって、所定周波数以上の高周波表面電流を検出
するアンテナ装置を設けたことを特徴どする。

従来におりるアンテナ装置は、その時代的な背爾から主
としてＡＭ波の受信を意図していたが、このために、車
体電流を検出するアンテナは対象とり−る放送波の波長
が大きすぎることによって良好な受イハ特１１がＩＴｌ
られないという結果になっており、本発明者らはこの周
波数依存性に看目し、本発明において受信の対象とする
放送波をＦＭ周波数４１＋ｆ域以上の通常の場合５０Ｍ
Ｈｚ以上とすることによって、従来不可能とされていた
車体電流からの１　　　　　、Ｊ？信を（々めて効果的
に行うことを可能とした。

また、本発明においては、このような高周波車体゛電流
らその電流値が車体各部で著しく異なる分布特性を有す
ることを６目し、ノイズを１合いにくくかつ放送波によ
り誘起された電流の密度が高い部分に高周波ピックアッ
プを設けたことを特徴とし、本発明においては、このよ
うな条ｆ１を満足する設置個所として重体のトランクヒ
ンジが選ばれている。

更に、本発明においては、前述した周波数特性の高周波
電流を確実に検出するために、高周波ピックアップをト
ランクヒンジの表面に沿わせて配四したことを特徴とし
、ピックアップとしてｔよ車体電流にて生じる磁束を電
磁的に検出するためのループアンテナ及びトランクヒン
ジとの間に静電容量を形成して高周波信号を静電的に検
出川面な電極型とし、これらによって、効率の良い検出
作用が得られている。

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

第４〜９図には高周波電流の分布特性を調べて最す効率
の良いアンｉす設胃位ｎを求めるための［稈が説門され
ている。

第４図には放送波等の外来電波Ｗが金ｊ１５９体から成
るｒｒｉ休Ｂ体通過する際にその電磁波の強さに応じた
表面電流１が車体各部に誘起されることを示してＪシリ
、本発明においては、これらの電波のうち仕較的高周波
数帯域に属する５０Ｈｔｌｚ以上のＦす波、テレビ波等
に用いられる周波数帯域のみを対℃とづる。

そ°して、本発明にＪ３いては、このような特定の高周
波帯域において、＠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算機によるシュミレーシコ
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、後述りる所望の重体部分に
設けられる高周波ピックアップと同様の原理に見づくプ
ローブが使われ、この−ノローブを車体の表面全域にわ
たって各点毎にｈ向を変え４１がら全域に動かして表面
電流の測定が行なわれた。

第５図にはこのような後述Ｊ゛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１：］　１
０　ａ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」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Ｕ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Φ体Ｂの表面に沿って
移動させ、また各測定点にＪ３いてその角度を回転さけ
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５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、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
るとどもに、このメータ指示値に対応した電圧はＸＹｏ
、し」−ダ２８にて車体各部における表面電流分！５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６図には、＾周波表面電流Ｉと前記ピックアップのル
ープ」イル１２との偏角θを丞し、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７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１７られるときの表面電流Ｉの白さを知るこ
とがぐきる。

第８図及び９図には、前述したグＬ−１−ブＰによる測
定結果及び計算礪によるシフミレーシコンの両者から求
められた８０Ｈｌｌｚの周波数におりる車体各部に生じ
る高周波表面電流の大きさと・その向きを示しており、
第８図から明らかなように、表面電流の大きさはｑｉ体
体面面部分端縁にＩ（ｆつだ部分で高密度となり平板部
分の中火部にＪｊいて惨めて低ｌ！！度となる分布を示
す。

またｆｆ１９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
沿った向ぎに集中していることが理解される。

更に、このような電汰密度分布は単なる車体Ｂの外表面
だ（〕でなくエンジンフード、Ｉ−ランクノードあるい
はドアと本体との取イ」部である各ヒンジにも表面電流
が高密度で集中していることを示し、本発明においては
、このよう４１ヒンジのうちトランクヒンジに着目した
ことを１１徴とする。

１４から明らかなごとく、ＦＭ周波数帯域において、ト
ランクヒンジには伯の部分と同等もしくはそれ以上の８
密度の表面電流が流れ、この傾向は周波数が上昇するに
従い著しくなり、従来のＡＭ帯ではほとｌυど考えるこ
とができなかったトランクヒンジからの電流検出を可能
にすることを示している。

また、トランクヒンジはエンジンから遠く離れてＪｊす
、中法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。

第２図には本発明におけるトランクヒンジに高周波ピッ
クアップを固定した第１の実施例が示され、またその詳
細構造が第１図に示されている。

実施例にＪｊける高周波ピックアップ３２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１５
を知るために用いたループコイルを含むブ［１−ブと類
似した構成からなる。

トランクヒンジ３４は一端が本体に軸支されており、他
端がトランクリッド３６に固定され、トランクリッド３
６の回動軸支部を形成している。

また、トランクヒンジ３４の＠受側にはトーシコンバ−
３８が設りられ（Ｊｊす、１〜ランクリツド３３６の開
放時の位置決めｆ１ｊ１度作用を行う。周知のごとく、
トランクリッド３６と車体どの間には水仔；用のウェザ
ストリップ４０が設けられており、リアガラス４２から
の雨水の浸入を防止している。

実施例において、高周波ピックアップ３２は１ヘランク
ヒンジ３４の長１７′Ｊ向に沿った外側１Ｊなりちトラ
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４４はその長子方向がトランクヒン
ジ３４の１に手方向と一致するように配設され、本発明
に４３いて、トランクヒンジ３４に流れる表面電流を圃
実に畠効率でループアンテナ４４によって捕Ｊｊｆ　す
ることがでさる。

高周波ピックアップ３２は導電体７）ｓ　ｒらなるケー
ス４６を含み、このケース４６内に前述したループアン
テナ４４及びプリアンプ等を含む回路部１１８を内蔵し
、その間［１側がトランクヒンジ３４に向かって対向し
ている。そして、ケース４６の聞ｔ」両、ｉ布部にｔ７
３いτＬ金巳Ｈ５０，５２が固定され、両り金ｆ’Ｊ５
０．５２の−・端がトランクヒンジ３４に、１ｆｆｌ固
にネジｈ１め固定されている。従って、ケース４６の内
部にはトランクヒンジ３４に流れる高周波表面゛電流／
）ｓ　＋ら誘起された磁束のみが捕捉され外部１）１１
らの磁束はケース４６による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４４はトランクヒンジ３４に沿って
１．２けられ、またヒンジ３４の曲率に合せた形状とづ
′ることが好適である。

前ｊホした回路部４８には回路を制ｍ＋するための電源
及び信号がケーブル５４から供給され。またループアン
テナ４４によって取出された高周波検出信月が同軸ケー
ブル５６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つ（処理される。

前記ループアンｊ゛す４４は１１ｉ巻きアンテナから・
！　　　　く１リドランクヒンジ３４と電気的に絶縁さ
れた状ｒｇてかつ密着して配置されるように、コイルに
絶縁μ２覆を施し、これをヒンジ３４に押付ける構造か
らなり、表面電流ｈｌ　Ｉら生じる）磁束を９ノ率良く
ループアンフナに鎖交さＵることがでさる。

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て表面電流を検出するこ
ととしたので、アンチＪ￥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
なり、自動ψ用アンテナとして極めて０益である。

第３図には本発明の第２実施例が示さねており、第１図
とほぼ同様であるが、［・ランクヒンジ３４の裏側に高
周波ピックアップを配置したことを特徴とし、ピックア
ップ１３２は′市磁結合）Ｗピックアップからなり、そ
の内部にループアンテナ１４４及び回路部１４８を内蔵
しており、１−金具１５０．１５２によってトランクヒ
ンジ３４の裏側に強固に固定されている。

この実施例によれば、高周波ピックアップ１３２がトラ
ンクヒンジ３４からトランクルーム側に突出することが
なく、トランク内に収納される荷物その池に接ｒｒｈ　
Ｌ／たり傷を付けることがないという川魚をイＪする。

以上の実施例にｄ３いては、高周波ピックアップとして
゛Ｉｌｌ結合型ピックアップが用いられているか、本発
明の特徴釣手Ｉｎは従来において全く考えられなかった
トランクヒンジの表面電流を検出して外来波を受１ｖＪ
りるアンテナ装置を得たことにあり、１３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。

静電型ピックアップの場合前述した各図における１−ラ
ンクヒンジ３４の長手方向に沿って空気層あるい【、Ｌ
絶縁板を介して検出電極を配置し、ヒンジの表面と検出
電（本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りことが可能となる。

［発明の効果１ １ス土説明したように、本発明によれば、比較的高周波
帯域、例えばＦ　Ｍ周波数？ｉ：域以十のｔＪＩｉ送波
に対してΦ体の特定個所、特に］ヘランクヒンジに発生
する高周波表面電流を用いて放送汲置１ｔ＋　ｍ　７ン
テナを形成したので、放送波に対して畠密度でかつノイ
ズの少ない良質な検出作用を行うことができ、従来のよ
うな外部に露出したボールアンテプその他を必要とする
ことなく、小型で性能の良い自動車用アンテナ装置を１
１することが■す能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動小用アンテナ装置首の好適な
実施例を示し高周波ピックアップとして電磁結合型ルー
プアンプ１を用いたピックアップをトランクヒンジに固
定した状態を示８Ｊ要部ＩＤｉ面図、第２図は第１図に
おけるピックアップの固定状態を示７ｉ概略斜視図、 第３図は本発明の第２実施例を示すｉ−ランクヒンジの
裏側に電磁結合型高周波ピックアップを固定した状態を
示す要部斜視図、 第４図は外来波ＷにＪ、って中休Ｂに生じる表面電流１
を示す説明図、 第５図は本発明に４５いて用いられる高周波ピックアッ
プと同様のブＵ−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６図は表面電流Ｉどピックアップループアンテナとの
電１ｉｆｔ結合状態を示す説明図、第７図は第６図にｄ
３りるループ７ンテフの指向特性を示す説明図、 第８図は表面電流強度の分子ｌｉ特性を丞Ｊ説明図、第
９図は表面電流の向きを示す説明図である。 ３２．１３２　　・・・　高周波ピックアップ、３４　
・・・　トランクヒンジ、 ３６　・・・　トランクリッド、 ４４．１４４　　・・・　ループアンテナ、４６　・・
・　ケース、 ４８．１４８　　・・・　回路部、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車のトランクヒンジにその長手方向に沿って
   高周波ピックアップを配設し、放送波によって車体に誘
   起されトランクヒンジに集中して流れる高周波表面電流
   を検出する自動車用アンテナ装置。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の装置において、高周
   波ピックアップはトランクヒンジに沿って固定されたル
   ープアンテナを含み、トランクヒンジに流れる高周波表
   面電流にて形成される磁界を前記ループアンテナにて電
   磁的に検出することを特徴とする自動車用アンテナ装置
   。
3. （３）特許請求の範囲（１）記載の装置において、トラ
   ンクヒンジに沿って検出電極を近接配置しトランクヒン
   ジと検出電極との間の静電結合によって高周波表面電流
   を検出することを特徴とする自動車用アンテナ装置。