JPS62104204A - 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。

［従来の技術］ 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、このようなポ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ずく、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、
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あける電気的な相互
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、前述したポ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細線を
貼付けること等が実用化されている。

また、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児最も確
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
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。

また、第２の理由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かできなかった。

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＃４造は車体の一部に切欠を設けることを必要とする
等、到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コイ
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置では実用
的なアンテナ出力を得ることができず、単なる思いつき
に過ぎないものと考えられていた。

［発明が解決しようとする問題点］ ｉ米反血匁四■虞 以上のように、従来においては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。

特に従来においては、前述した従来の主要な課題である
、車体に流れる放送波によって誘起された電流を効果的
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１ｑるためのピックアップ配置とが正しく解決され
ておらず、むしろ各種の実験結果は車体電流を利用した
アンテナ装置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。

１哩五旦灼 本発明は上記課題に鑑み為されたもので、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
受信機に伝達することのできる改良された小型自動車用
アンテナ装置の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用］上記目的を達
成するために、本発明は、車体の周縁部に近接してルー
プアンテナを配設し、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検出装置を設けたことを特徴と
する。

そして、本発明は車体フレームと電気的に絶縁された状
態で車体に沿って伸長配置された外装用金属性部材と、
この金属性部材に近接配置され金属性部材に誘起される
高周波表面電流をピックアップするループアンテナとを
備え、このループアンテナによってピックアップされた
受信信号を車載受信機に供給するようにしたものである
。

そして、前記金属性部材は、例えばその長手方向長さが
ＴＶ帯域におけるＶ　ｌ−Ｉ　Ｆ帯域のうち低い帯域（
１〜３ｃｈ）に対しては約半波長、高い帯域（４〜１１
ｃｈ）に対しては、約１波長、ＵＨＦ帯域に対しては約
２〜４波長にほぼ等しくすることが可能であり、これら
の帯域では表面電流は更に集中しやすくなり、高感度受
信が行われる。

従来におけるアンテナ装置は、その時代的な背理から主
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を対象とする放送波の波長が大
きすぎることによって良好な受信特性がｊｑ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
に着目し、受信を対象とする放送波をＦＭ周波数帯域以
上の通常の場合５０１（Ｈ２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受信を極めて効
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もそ
の電流値が車体各部で著しく異なる分布持重を有するこ
とに着目し、ノイズを拾い難くがつ放送波により誘起さ
れた電流の密度が高い丈イドモールヤノルーフリテーナ
、その他フロントウィンドＥ−ルなどが選択されている
。

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、前記ループアンテナを金
属性部月の端縁から１２Ｘ１０”３ｃ／ｆ　（ｍ）（た
だし、Ｃ−光速、［−搬送周波数）以内に沿わせて配置
し、効率の良い受信が行える。

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

第３〜８図には高周波電流の分イ１ｉ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３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
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、これらの電波のうら比較的高周波数帯域に属
する５０）１１１２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、本発明においては、このＪζ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ピックアップを設
置することを特徴とする。

表面電流分イＩを知るために計綿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、高周波ピックアップと同
様の原理に基づくプローブが使われ、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
に勅がして表面電流の測定が行なわれた。

第４図にはこのようなプローブ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１ｏの内部にループコイル１２が固定され、
前記ケース１ｏ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［３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２
２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けピックアップ効率を上昇させ
ることかできる。

以−りのようにして、プローブＰを車体日の表面に沿っ
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４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イ６として
記録される。ＸＹレコーダ２Ｂにはポテンショメータ３
０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スロることが可能となる。

第５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Ｖを発生させ、第６図
で示すごとく、θがＯ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
１２１られるとぎの表面電流Ｉの向きを知ることができ
る。

第７図及び８図には、前述したプローブＰによる測定結
果及び計綿機によるシミュレーションの両者から求めら
れた８０）１ｔｌｚ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ざとその向きを示しており、第７
図から明らかなように、表面電流の大ぎさは車体平面部
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（※めて低密度となる分イ［を示す。

また第８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
った向きに集中していることが理解される。

第７図において、車体を縦断する鎖線Ａに沿って前述し
た車体金属部に誘起される電流分布を検討すると、車体
端部あるいは縁部からの離隔距離に従って表面電流値が
低下し、実際に良好な感度を１ｑることのできる６デシ
ベル以下の電流低下範囲を考えると、縁部から４．５ｃ
ｍ以内であれば極めて良好な感度が得られることが認識
できる。

更に、本発明において、前記ループアンテナは、車体Ｂ
の外表面、例えばサイドモールやルーフリテーナ又はフ
ロントウィンドモールと電気的に絶縁された状態でその
端縁に伸長配置されるが、このときに実用上極めて良好
な感度を（ｑるために、縁部からの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
。

従って、本発明において、例えば８０Ｈ１ｌｚの搬送周
波数に対してループアンテナを車体の周縁部から４．５
ｃｍ以内に配置すれば実用上十分なアンテナ装置を得る
ことができる。

そして、この実用可能な離隔距離はコンピュータによる
シミュレーション結果及び各種実験結果によって搬送周
波数に依存することが明らかとなり、周波数の増加と共
に実用可能な離隔距離が減少することが認められた。

第１図には車体の（ノイドモールに本発明が適用された
場合の実施例が示されている。

同図において、金属性のサイドモール３２は樹脂製のス
ペーサ３４によりルーフパネル３６やヘッダインナパネ
ル３８と電気的に絶縁された状態で車体に治って伸長配
置されているａ前記へラダインナパネル３８にはウェザ
−ストリップ４０を介してサイドカラス４２が接続され
、また、サイドモール３２の内側周縁部にはへラダイン
ナパネル３８との間に雨水侵入土用ウェザーストリップ
４４．４６が設ｃ］られている。

前記へラダインナパネル３８にはループアンテナ４８を
取付けるための貫通孔５０．５２が設けられており、ル
ープアンテナ４８はこの辺通孔５０．５２を利用してサ
イドモール３２の内側裏面に近接配置される。

すなわち、ヘッダインナパネル３８には、阜板５４が貫
通孔５０を閉止するごとく設けられており、該基板５４
はスペーサ゛５６を介して固定具５８によりヘッダイン
ナパネル３８に取付りられている。

また、前記ループアンテナー４Ｂは単巻きアンテナから
成り、第２図に示されるように同軸ケーブル６２の外被
導体との間に共娠用コンデン瞥す６０が直列接続されて
いる。そして、このループアンテナ４８は、サイドモー
ル３２と電気的に絶縁された状態でかつ密着して配置す
るＪ、うにコイルに絶縁被膜が施され、表面電流から生
じる磁束をより強くループアンテナ４８に鎖交さけるこ
とができる。

このとき、ループアンテナ４８の設置位置は、サイドモ
ール３２の表面に押し付けるＭ４造としており、又は前
述のようにサイドモール３２の端縁から１２Ｘ　１０−
３ｃ／ｆ　（ｍ＞以内に設はルコトにより高感度受信が
行われる（但しＣ＝光速、ｆ＝搬送周波数）。口のよう
にして得られた高周波検出信号は、同軸ケーブル６２か
ら車載された受信機に供給され、該受信機内の回路部に
よって処理される。

前記リーイドモール３２は、例えばその長手方向長さが
ＴＶ帯域におけるＶＨＦ帯域のうち低い帯域（１〜３ｃ
ｈ）に対しては約半波長、高い帯Ｉ！！！（４〜１１ｃ
ｈ）に対しては約１波長、ＵＨＦ帯域に対して約２〜４
波長にほぼ等しくすることが可能であり、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。

なお、以上において、外装用金属性部材としては本実施
例におけるサイドモールのほかに、フロン１〜ガラスモ
ールやリアガラスモール等であっても良い。

以上説明したように、本発明の実施例によれば、車体フ
レームと外に用金属性部４Δとを７ａ気的に分離し、こ
れによって誘起電流を高め高感度受信を行うことができ
る。

また、アンテナ装置は車体フレームの内部に押し込むこ
とができるため、アンテナ装置の車室内への突出ωか少
なく、車内スペースは従前の通りそのまま維持される。

［発明の効果］ 本発明は以上説明したとおり、車体フレームと電気的に
絶縁された状態で車体に沿って伸長配置された外装用金
属性部材と該金属性部材に近接配置され金属性部材に誘
起される高周波表面電流をピックアップするループアン
テナとを価えたことで、高感度でノイズの少ない良質な
検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車用アンテナ装置がり′イド
モールに適用された場合の実施例説明図、第２図はアン
テナ装置の取付は状態説明図、第３図は外来波Ｗによっ
て車体Ｂに生じる表面電流Ｉを承り説明図、 第４図は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５図は表面電流Ｉとピックアップループアンデーノー
との電磁結合状態を示す説明図、第６図は第５図におけ
るループアンテナの指向待・＋１を示す説明図、 第７図は表面電流強度の分イ５特性を示す説明図、第８
図は表面電流の向きを示す説明図である。 ３２　・・・　リーイドモール ３４　・・・　スペーサ ３６　・・・　ルーフパネル ３８　・・・　ヘッダインナパネル ４８　・・・　ループアンテナ ｂＯ，５２・・・　量適孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放送波によって車体に誘起され該車体周縁部に集中して
   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
   において、車体フレームと電気的に絶縁された状態で車
   体に沿って伸長配置された外装用金属性部材と、該金属
   性部材に近接配置され金属性部材に誘起される高周波表
   面電流をピックアップするループアンテナとを備え、該
   ループアンテナによってピックアップされた受信信号を
   車載された各種受信機に供給するようにしたことを特徴
   とする自動車用アンテナ装置。