JPS6362136B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車の窓ガラスに設けられたラジオ
受信用等のガラスアンテナを用いた受信装置に関
し、特にダイバシテイ受信方式の受信システムに
用いて最適なものである。

走行中の自動車においてFM放送等のラジオ電
波を受信する場合、走行方向に受信電波の電界強
度が変動するために生ずる周期的なフエージング
や、受信点の移動に伴なうマルチパス歪の時間変
動等の原因によつて受信音質が劣化し易く、特
に、短い周期で受信音が“バサバサ”ととぎれ
て、受信内容の認識が困難になることがある。

本発明はこの問題を解消し得る受信システムを
提供するものであり、特にスペースダイバシテイ
受信を効果的に行うことができる自動車用受信装
置を提供することを目的とする。

本発明の自動車用受信装置は、自動車の前面ガ
ラスにその上辺に沿つて設けられた第１のアンテ
ナ線と、下辺に沿つて設けられた第２のアンテナ
線と、上記第１及び第２のアンテナ線の電波受信
状態を検出する手段と、この検出手段の出力に応
じて上記第１または第２のアンテナ線を選択して
受信する切換スイツチ手段とを夫々具備し、上記
第１及び第２のアンテナ線の布線形状を互いに異
ならせると共に、少なくとも一方をダイポール様
アンテナ又はセミホールデツド・ダイポール様ア
ンテナで構成したことを特徴とするものである。

この構成により、受信位置及び受信方向が時々
刻々変化しても安定な受信を行えるようにしてい
る。

以下本発明の実施例を図面に従つて説明する。

本発明では、自動車の前面側の窓ガラスに一対
のアンテナ線を封入し、これらの一対のアンテナ
線でもつてダイバシテイ受信を行うようにしてい
る。これらのアンテナ線は、例えばダイポール様
アンテナ、セミホールデツド・ダイポール様アン
テナ若しくは単一素子アンテナであつてよく、一
方のアンテナ線は前面窓ガラスの上辺に沿つて設
けられ、また他方のアンテナ線は窓ガラスの下辺
に沿つて設けられている。

第１図は本発明の第１の実施例を示す自動車の
フロントガラスの正面図及び電気回路図である。
第１図では、フロントガラス１の上辺に沿つてセ
ミホールデツド（半折返し）ダイポール様アンテ
ナ２が設けられ、また下辺に沿つて第２のダイポ
ール様アンテナ３が設けられている。各アンテナ
２，３を構成する線材は銅線等が用いられ、複数
枚のガラス板を接着性中間膜により接着積層した
合わせガラスの中間膜上に第１のパターンで配線
されている。

フロントガラスの場合、アンテナ線材が運転者
の視界の妨げにならないように配線位置及び線材
本数が規制されている。例えば、自動車工業会規
制またはCHP規制では、第２図のフロントガラ
ス正面図に示すように、各辺から100mm及び中心
線の両側の100mmの領域４にのみ多くとも２本の
線材を配線することが可能で、斜線部の領域５に
はアンテナ素子を配設してはならない旨の規制が
設けられている。第１図のアンテナパターンはこ
の規制を満足している。

従来より、自動車のリア窓ガラスにこの種のア
ンテナ線を設けたものが知られているが、リア窓
ガラスには曇り防止用の複数のヒーター線条が設
けられる場合が多く、アンテナの指向特性はこの
ヒーター線条によつて大きな影響を受け、特に車
の前後方向に大きなデイツプが生じ易い。このた
め指向特性のデイツプを軽減するために極めて複
雑なアンテナパターンを必要とし、またアンテナ
線条占有面積が大であつた。一方、本実施例のよ
うにフロントガラスにアンテナ線を設ければ、ヒ
ーター線の影響を回避することができ、第１図の
ような比較的簡単なアンテナパターンでも良好な
指向特性を得ることができる。

また第１図のように２つのアンテナ２，３をフ
ロントガラスの上辺及び下辺に沿つて設けた場
合、運転者の目の動きと概ね同方向（水平方向）
であるから、垂直方向（縦方向）のアンテナ素子
を設ける場合よりも視界の障害になることが少な
い。なお垂直方向のアンテナ素子をフロントガラ
スに（特に中央部に）設けると、素子がフエンダ
ーミラーの視野中に入ることがあり、好ましくな
い。また第１図の実施例の如く、第１アンテナ２
をフロントガラス１の上辺に設けることにより、
地表面からより離れた位置において受信電界強度
がより強い状態で受信することができ、高品質の
受信信号が得られる。更に、セミホールデツド形
のダイポール様アンテナ２でFM波（70〜90M
Hz）を受信する場合、λ／２（約2m）の長さが必
要になるが、フロントガラス１の長辺（上辺）に
沿つてこのアンテナ２を設けることにより、上記
長さを十分に満足することが可能になる。

アンテナ線材の受信機へのリード線の接続は、
合わせガラスの一枚のガラス板に切欠部６を形成
し、その部分において端子金具を介して行われ
る。第１及び第２のアンテナ２，３の出力は夫々
リード線７，８を介してプリアンプ９，１０に導
出され、更にダイバシテイ受信を行うために選択
スイツチ回路１１で一方の良好な方の受信信号が
選択されて、FM受信機に供給される。

また第１及び第２のアンテナ２，３のリード線
７，８は、FM周波域では高インピーダンスで且
つAM周波域では低インピーダンスのインダクタ
ンス素子で短絡され、このインダクタンスの中間
タツプからAM受信出力が取出され、プリアンプ
１２を介してAM受信機に供給される。

第１のアンテナ２のリード線７としては第３図
に示すように不平衡形の同軸線１４を用いること
ができる。このアンテナ２はセミホールデツド形
ダイポール様であるから、不平衡同軸線１４に直
接に給電できる。また第２アンテナ３のリード線
８としては、その一対の端子に接続される平行二
線式のフイーダまたは単線を用いることができる
が、第３図のように同軸線１５を用いる場合には
平衡／不平衡変換用のバラン回路１６を用いてア
ンテナ端子と同軸線とを結合する。

第４図は本実施例において用いられるFM受信
機のブロツク回路図である。第４図において、第
１アンテナ２または第２アンテナ３で受信された
受信信号は第１図にも示されている切換スイツチ
回路１１で選択されて、フロントエンド及びIF
回路２４に供給される。このフロントエンド及び
IF回路２４において同調増巾、中間周波数変換
及びFM検波を受けた受信信号は、高域カツト制
御フイルタ２５及びノイズブランカー２６を経て
マルチプレクサ２７に供給され、ここでステレオ
復調されてＲチヤンネル及びＬチヤンネルの出力
端子から音声の電力増巾部に導出される。なおマ
ルチプレクサ２７にはIF回路２４からはステレ
オ／モノーラルの自動切換信号等の制御信号ｃが
与えられる。

フロントエンド及びIF回路２４では、局間の
離調ノイズをミユーテイングするために受信信号
レベルの検出（IF出力または検波出力のレベル
検波）が行われていて、受信レベルが一定レベル
まで低下したときに検波出力をミユーテイングし
ている。この受信信号レベルの検出信号ａはIF
回路２４内のミユートドライブ回路に与えられる
と共に、自動レベル設定回路２８に送られる。こ
の自動レベル設定回路２８はスイツチ回路１１の
切換え頻度に応じて切換え入力レベルのスレシホ
ールドを変化させる機能があり、このスレシホー
ルド以下のときに検出信号ｂを発生する。この検
出信号ｂはアンテナ切換制御回路３０に送られ、
ここでクロツク発生器２９の出力の約100KHzの
クロツクに同期して切換パルスｄが形成される。
この切換パルスｄはＴ型フリツプフロツプ３１の
トリガ入力に与えられ、これによつてフリツプフ
ロツプ３１の出力Ｑ，が反転される。

フリツプフロツプ３１のＱ出力及び出力はス
イツチ回路１１の切換制御信号として用いられ、
例えば第１アンテナ２の受信信号レベルが設定基
準値よりも低下したとき、フリツプフロツプ３１
が反転して、そのＱ出力が低レベルとなり、また
Ｑ出力が高レベルとなつて第２アンテナ３のアン
テナ出力の方に切換えられる。フリツプフロツプ
３１の出力は自動レベル設定回路２８にも与え
られ、この回路が第２アンテナ３の受信レベルの
低下を検出するようにその動作モードが切換えら
れる。従つて次に第２アンテナ３の受信レベルが
設定基準レベルよりも低下すると、自動レベル設
定回路２８がこれを検出し、その検出出力ｂに基
いてアンテナ切換制御回路３０で切換パルスｄが
再び発生され、このパルスｄによつてフリツプフ
ロツプ３１が反転される。このためスイツチ回路
１１は第１アンテナ２の側に切換えられる。

この結果、常に受信レベルの設定レベルより大
きいアンテナ出力に切換えて受信するダイバーシ
テイ受信が行われる。

更に、第４図に示す実施例では、マルチパス歪
の変動を検出して、歪の少ない方のアンテナ出力
に切換えて受信を行い得るようにしている。すな
わち、フロントエンド及びIF回路２４の出力は
19KHzのバンドパスフイルタ３２にも供給され、
ここでステレオパイロツト信号が抽出される。こ
のパイロツト信号はレベル変動検出回路３３に与
えられる。もしマルチパスによつて受信信号が歪
んでいれば、パイロツト信号も歪むので、そのレ
ベル変動（歪成分の変動）を検出することによつ
て、受信点の移動に伴なうマルチパス歪の増減を
検出することができる。

マルチパス歪が一定量以上増大した場合、レベ
ル変動検出回路３３の出力ｅでもつて高域カツト
制御フイルタ２５が動作され、検波出力の高域歪
成分がカツトされてマルチプレクサ２７に与えら
れる。またこれと共にレベル変動検出回路３３の
出力ｅはアンテナ切換制御回路３０にも送られ、
既述のように切換パルスｄが形成されて、受信レ
ベル変動の場合と同様に他方のアンテナ出力に切
換えられる。これによつてマルチパス歪のより少
ない受信信号が得られる。なおアンテナ切換制御
回路３０では、自動レベル設定回路２８及びレベ
ル変動検出回路３３の出力ｂ及びｅの何れか一方
の入力があつた場合に切換パルスｄを形成する。
すなわち信号ｂとｅとのオア論理で切換パルスｄ
が作成される。また選局時の受信レベル変動でア
ンテナ切換が行われることが無いように、フロン
トエンド及びIF回路２４から得られる受信レベ
ル検出信号ａは動作禁止信号としてアンテナ切換
制御回路１１に与えられ、これによつて選局時の
局間の弱電界部において切換パルスｄの形成が禁
止される。

第１図及び第４図に示す実施例によれば、自動
車走行時の受信点移動に伴なつてフエージングま
たはマルチパス歪の周期変動が生じても、２つの
アンテナ２，３の配置位置の相違により各アンテ
ナの受信レベルの変動状況が互に異なるから、何
れか良好な方の受信出力を選択して受信音質に与
える影響を極力少なくするスペースダイバシテイ
受信を行うことができる。

なお一般に自動車の窓ガラスにアンテナ線を設
ける場合、車のボデイーの影響で第５図の指向特
性の実線ｈで示すように、前後方向に大きなデイ
ツプのある指向性を示す。ところが自由空間に置
かれたダイポールアンテナは、周知のように素子
と直交する方向に強い指向性を持ち、第５図の一
点鎖線ｉに示すような８の字特性を示す。従つて
ダイポール様アンテナをフロントガラスに設ける
と、ボデイーの影響により第５図の点線ｊのよう
なデイツプの少ない指向特性を得ることができ
る。特に第１図の実施例のようなセミホールデツ
ド・ダイポール様アンテナ２を用いた場合ほぼ円
形の無指向特性を得ることができる。

第６図Ａ〜Ｃは第１図のセミホールデツド・ダ
イポール様アンテナ２の指向特性の実測データで
ある。このデータの測定に用いられたアンテナ２
の寸法は、折返し部の水平長さが1000mm、平行線
部の間隔が20mm、フロントガラス１の上辺から折
返し部までの距離が120mmである。また測定は水
平偏波に対して行われ、第６図のＡが76MHz、Ｂ
が84MHz、Ｃが90MHzである。

次に第７図〜第１０図は、本実施例のダイバシ
テイ受信を行うことができるアンテナパターンの
各種の変形例を示す第１図と同様なフロントガラ
スの平面図である。

第７図は第１図のセミホールデツド・ダイポー
ル様アンテナ２とダイポール様アンテナ３との位
置を上下逆にしたもので、第８図はセミホールデ
ツド・ダイポール様アンテナ２と単一素子アンテ
ナ３との組合せ、第９図は第８図のアンテナ２，
３の上下位置を逆にしたものである。また第１０
図では、第１及び第２のアンテナ２，３の双方が
セミホールデツド・ダイポール様アンテナで構成
され、且つ両者の折曲げ部分の線間距離を異なら
せている。

なお第１図〜第１０図の実施例のアンテナパタ
ーンに対して、窓ガラスの垂直方向の中心線に関
して左右反転させたパターンでも実施することが
できる。また第１０図のアンテナ２，３の何れか
一方を左右反転させてもよい。

本発明は、互いに布線形状の異なる一対のアン
テナ線を窓ガラスの上辺、下辺に沿つて垂直方向
に離間配置し、また一方のアンテナ線を略無指向
のダイポール様又はセミホールデツド・ダイポー
ル様としてダイバーシテイ受信を行うようにした
ので、２つのアンテナ線の地表面に対する距離差
による受信利得の相補作用に基きスペースダイバ
シテイ受信を効果的に行うことができ、また２つ
のアンテナ線の指向性の差により、自動車の進行
方向が刻々変化しても２つのアンテナの相補作用
を確実に維持することができ、従つて受信状況の
変化に対し安定な受信信号が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一つの実施例を示す自動車の
フロントガラスの正面図及び電気回路図、第２図
はフロントガラスのアンテナ配線位置の規制領域
を示す正面図、第３図は第１図のアンテナの出力
取出し方法を示す回路図、第４図は本発明におい
て用いられるFM受信機のブロツク回路図、第５
図は自動車の窓ガラスアンテナの指向特性線図、
第６図Ａ〜Ｃは夫々第１図のセミホールデツド・
ダイポール様アンテナの指向特性線図、第７図〜
第１０図は第１図のアンテナパターンの各種の変
形例を示すフロントガラスの正面図である。 なお図面に用いられている符号において、１…
…フロントガラス、２……第１のアンテナ、３…
…第２のアンテナ、１１……切換スイツチ回路、
２８……自動レベル設定回路、３０……アンテナ
切換制御回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自動車の前面ガラスにその上辺に沿つて設け
   られた第１のアンテナ線と、下辺に沿つて設けら
   れた第２のアンテナ線と、上記第１及び第２のア
   ンテナ線の電波受信状態を検出する手段と、この
   検出手段の出力に応じて上記第１または第２のア
   ンテナ線を選択して受信する切換スイツチ手段と
   を夫々具備し、上記第１及び第２のアンテナ線の
   布線形状を互いに異ならせると共に、少なくとも
   一方をダイポール様アンテナ又はセミホールデツ
   ド・ダイポール様アンテナで構成したことを特徴
   とする自動車用受信装置。