WO2004107500A1

WO2004107500A1 - 複合アンテナ装置

Info

Publication number: WO2004107500A1
Application number: PCT/JP2004/001374
Authority: WO
Inventors: Fumie Yamaguch
Original assignee: The Furukawa Electric Co., Ltd.
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2004-12-09
Also published as: US20060114161A1; US7289074B2; EP1646111A4; CN1795586A; EP1646111A1

Abstract

複数のアンテナを備えた複合アンテナ装置であって、前記複数のアンテナの中でアンテナ特性が異なる少なくとも１個の特定のアンテナと、残りの少なくとも１個の他のアンテナの少なくともどちらか一方をサブアッセンブリー構造としたことを特徴とする複合アンテナ装置。

Description

明細書

複合アンテナ装置技術分野

本発明は、複数のアンテナを備えた複合アンテナ装置に関するものである。背景技術

最近、自動車には、 G P S (全地球測位システム Global Positioning System)、 V I C S (道路交通情報通信システム Vehicle Information and Communication System)、 E T C (自動料金収受システム Electronic Toll Collection system) あるいはリモートキーレスエントリー装置などの無線通信装置が搭載されるようになってきている。これらの無線通信装置はそれぞれアンテナを有しているが、最近、これらのアンテナを一つのケースにまとめて収容した複合アンテナ装置が、特開 2 0 0 1— 2 6 7 8 4 3号公報に提案されている。この複合アンテナ装置に内蔵される複数のアンテナのうち、 G P S用アンテナは天空のあらゆる方向から到来する電波を受信する必要があるため、天頂方向からほぼ水平方向まで所定の感度をもつことが求められる。また V I C S用アンテナは、路側の送信アンテナから到来する電波を、送信アンテナの手前から送信アンテナを通り過ぎるまで受信する必要があるので、自動車の前方から後方まで所定の感度をもつことが求められる。一方、 E T Cは、自動車が料金所手前にさしかかつたところから、自動車と料金所の無線装置間で通信が始まり、自動車が料金所に到着するまでに通信が完了しなければならないといったシステム上の要件があるため、 E T C用ァンテナの利得のピークは車両前方斜め方向に向けられることが多い。ところが、この種の複合アンテナ装置では複数のアンテナを一枚の回路基板上に接近して配置するため、アンテナ同士が電磁的な結合により、互いの特性に影響し合い（複数のアンテナが接近していると、あるアンテナは近くのアンテナが動作していなくても影響を受ける）、個々のアンテナ特性を所望なものに調整することが困難であった。特に E T C用アンテナなどの特定のアンテナの指向性を調整しょうとすると、回路基板き体を傾けるなどの調整が必要となり、その結果、他のアンテナの指向性にも影響し、全体として所望の特性を有する複合アンテナを得ることが困難であった。また、例えば、電圧定在波比（V S WR)、円偏波アンテナの軸比特性など、指向性以外の特性についても、搭載する車種によって、車両への取付方法、ケ一ブルの長さ、車両からの影響等が異なるために、個々のアンテナの電極寸法や給電点の位置などの調整作業が必要であるが、複数のアンテナが一枚の回路基板上で接近していると、アイソレーションが低下し、個々のアンテナの特性を独立して調整することが困難であった。そのため、それぞれのアンテナ間距離を離すなどにより、アイソレーションを確保することが考えられるが、同一基板上にあると、それぞれのアンテナ配置の自由度が少なくなり、ァンテナ間の距離を十分に確保することが困難であった。また、複数のアンテナを同一レドームに収納しょうとすると、レドームの形状が適切でないァンテナが生じ、円偏波特性などのアンテナ特性が所望なものとならなレ、場合が生じる。全てのアンテナに対して適切なレドームを設計することはコスト的な問題を発生させることになる。また、複合アンテナを組み立てるに当たって、アンテナ素子は一般的に他の電子部品と著しく異なる形状をしているため、まず回路基板上に自動機で電子部品を実装し、その後手作業でアンテナ素子を回路基板に実装することが多い。そのため、アンテナ素子の実装工程において回路基板に加わる熱的、機械的ストレスや或いは静電気の帯電によって、アンテナ素子以外の実装済みの電子部品が損傷を受けることがあり、歩留まり或いは信頼性が低下するという問題がめる。また自動車のユーザーが E T C装置の搭載を希望しない場合があるため、複合アンテナ装置は E T C用アンテナだけを搭載しないようにできることが望ましい。さらには E T C装置を搭載していない車両に E T C装置を後から取り付ける場合もあるので、複合アンテナ装置は E T C用アンテナを後からでも取り付けられるようにすることがさらに望ましレ、。しかし従来の複合ァンテナ装置で上記のような要求に対応しょうとすると、 E T C用アンテナを実装する回路基板と、実装しない回路基板の、二通りの品番を用意する必要が生じる。また E T C用アンテナを搭載していない回路基板に後から E T C用アンテナを搭載する場合には、複合アンテナ装置の中の回路基板上に E T C用アンテナを半田付けなどで実装することになり、一般のユーザ一や自動車販売店で行うことは現実的にはできない。本発明の目的は、以上のような課題を解決して、個々のアンテナ特性が最適化され、そして、車種の違い 'アンテナ構成の変更に柔軟に対応することができる複合ァンテナ装置を提供することにある。発明の開示

この発明の複合アンテナ装置の第 1の態様は、複数のアンテナを備え、そして、前記複数のアンテナの中でアンテナ特性が異なる少なくとも 1個の特定のアンテナと、残りの少なくとも 1個の他のアンテナの少なくとも何れか一方が実装されたサブアッセンプリを備えた複合アンテナ装置である。

この発明の複合ァンテナ装置の第 2の態様は、前記特定のァンテナが 1個のァンテナからなっており、前記特定のアンテナが前記サブアッセンプリとして実装された、複合アンテナ装置である。

この発明の複合ァンテナ装置の第 3の態様は、前記特定のアンテナが 1個のァンテナからなっており、前記他のアンテナが複数個のアンテナからなっており、前記特定のアンテナおよび前記他のアンテナが、それぞれ別のサブアッセンブリとして実装された、複合アンテナ装置である。

この発明の複合アンテナ装置の第 4の態様は、前記特定のアンテナが、前記他のアンテナと指向性において異なっている、複合アンテナ装置である。

この発明の複合アンテナ装置の第 5の態様は、前記特定のアンテナが、前記他のアンテナと、車両のグレード又はユーザーの選択等によつて車両に搭載されないケースがあり得ることにおいて異なっている車両用複合アンテナ装置である、複合アンテナ装置である。

この発明の複合アンテナ装置の第 6の態様は、 G P S用アンテナ、 V I C S 用アンテナ及び E T C用アンテナを備えた車両用複合アンテナ装置であって、 E T C用アンテナを、 G P S用アンテナ及ぴ V I C S用アンテナを実装する回路基板とは別のサブアッセンブリーとして実装したことを特^とする車両用複合アンテナ装置である。

この発明の複合アンテナ装置の第 7の態様は、別のサブアッセンブリーとして実装されたアンテナを、他のアンテナを収容するレドームとは別のレドームに収容したことを特徴とする、複合アンテナ装置である。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係る複合アンテナ装置の一実施形態を示す分解斜視図である。

第 2図は、本発明に係る複合アンテナ装置の他の実施形態を示す斜視図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

この目的を達成するため本発明は、複数のアンテナを備えた複合アンテナ装置であって、前記複数のアンテナの中で他のアンテナとはアンテナ特性等の類型が異なる特定のアンテナと前記他のァンテナの少なくとも何れか一方をサブアッセンプリ一構造にして、組み立てたことを特徴とするものである。

このようにすれば、他のアンテナに大きな影響を与えることなく、特定のァンテナだけ類型に応じた取り付け方をすることができる。なお、ここでいうサブアッセンブリーとは、アンテナ素子とその他の部品の一部を組み立てた状態のもので、例えばアンテナ素子、給電及び整合回路と同軸ケーブル接続用のコネクタが他のアンテナとは別の回路基板上に実装された構成が考えられるが、これに限定されるものではない。そしてサブアッセンプリーと他のサブァッセンブリ一又は他の部品を組み立てることで複合ァンテナ装置を完成させることができる。

本発明の複合アンテナ装置において、特定のアンテナとは例えば、他のアンテナと指向性の異なるアンテナである。このようなアンテナを特定のアンテナとして別のサブアッセンブリーとして実装しておけば、そのアンテナだけ独立して取り付け方向の調整を行うことが可能となる。また本発明の複合アンテナ装置において、特定のアンテナとは例えば、車両のグレード又はユーザーの選択等によつて車両に搭載されないケースがあり得るアンテナである。このようなアンテナを特定のアンテナとして別のサブアツセンブリーとして実装しておけば、当初は搭載されていない特定のアンテナを後から容易に取り付けることできる。本発明の複合アンテナ装置はさらに具体的には、 GPS用アンテナ、 V I C S用アンテナ及び ETC用アンテナを備えた車両用複合アンテナ装置において、 ETC用アンテナを、 GP S用アンテナ及び V I C S用アンテナを実装する回路基板と別のサブアッセンプリ一として実装したことを特徴とするものである。また本発明の複合アンテナ装置においては、別のサブアッセンブリーとして実装されたアンテナを、他のアンテナを収容するレドームと別のレドームに収容することが好ましい。このようにすれば、当初は搭載されていない特定のァンテナを後から取り付けることがさらに容易になる。図 1は本発明の複合アンテナ装置の一つの実施形態を示す。図において、 10 は GPS用アンテナ、 12は V I C S用アンテナ、 14は ETC用アンテナをそれぞれ示す。 16Aは GP S用アンテナ 10及ぴ V I C S用アンテナ 12を実装した第一のサブアッセンブリー、 16Bは ETC用アンテナ 14を実装した第二のサブァッセンブリーをそれぞれ示す。 18 Aは第一のサブアッセンブリー 16 Aに接続された GP S及ぴ V I C S用の伝送線、 18Bは第二のサブアッセンブリー 16Bに接続された ETC用の伝送線を示す。 20はアンテナを実装したサブアッセンブリー 16A、 16Bを収容、固定するレドームを示す。 22A、 22Bはレドーム 20の伝送線引出し口で伝送線 18 A、 18Bを保持するグロメットを示す。 24はレドーム 20を固定する地板を示す。この態様においては、特定のアンテナである ETC用アンテナを 1つのサブアッセンブリーとして実装し、他のアンテナである GP S用アンテナおよび V I CS用アンテナを別のサブアッセンブリーとして実装している。

すなわち、この複合アンテナ装置は、 GP S用アンテナ 10と V I CS用アンテナ 12を第一のサブアッセンブリー 16Aとして構成し、 ETC用アンテナ 14を第二のサブアッセンブリー 16Bとして構成したものである。第一のサブアツセンブリー 16Aはレドーム 20内に水平に固定され、第二のサブアッセンブリー 16 Bはレドーム 20内に斜めに固定されている。このように、 GP S用アンテナ 10及ぴ V I C S用アンテナ 12を実装するサブアッセンブリー 16Aと、 ETC用アンテナ 14を実装するサブアッセンブリー 16 Aとに分離しておくと、 ETCアンテナ 14だけ独立して（他のアンテナ 10、 12 に大きな影響を与えることなく）取り付け方向の調整を行うことができる。したがって指向特性調整の自由度が広がり、それぞれのアンテナについて所望の指向特性を容易に得ることができる。また ETC用アンテナ 14を後から取り付ける場合にも、 ETC用アンテナ 14を実装したサブアッセンブリー 16Bをレドーム 20内に組み込めばよいので、 ETC用アンテナ 14の後付けを容易に行うことができる。なお、上記の実施形態では ETC用アンテナと、 GP S用アンテナ 10及び V I CS用アンテナ 12とを別々のサブアッセンブリー 16A、 16Bとして実装したが、例えば、 GP S用アンテナ 10及び V I C S用アンテナ 12はサブアッセンブリーとせず、 ETC用アンテナ 14のみをサブアッセンブリー 16 Bとして実装してもよレ、。またはその逆でもよい。図 2は、本発明の複合アンテナ装置の他の 1つの実施形態を示す。この複合アンテナ装置は、 GP S用アンテナ 10及び V I C S用アンテナ 12を実装するサブアッセンブリー 16Aと、 ETC用アンテナ 14を実装するサブアッセンブリー 16Bとに分離するだけでなく、レドームも、 GP S用アンテナ 10及び V I C S 用アンテナ 12のサブアッセンブリーを収容する第一のレドーム 20Aと、 ETC 用アンテナ 14のサブアッセンブリーを収容する第二のレドーム 20Bとに分離したものである。 GP S用アンテナ 10及ぴ V I C S用アンテナ 12を実装したサブァッセンブリ一 16Aは第一のレドーム 20A内に水平に固定されており、 ETC 用アンテナ 14を実装したサプアッセンブリ一 16 Bは第二のレドーム 20 B内に斜めに固定されている。なお図 2はレドーム 20A、 20Bが透明なものとして描かれている。上記以外の構成は図 1を参照して説明した実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図 2のような構成にすると、 ET C用アンテナを後付けする場合に、レドーム 20Bごと地板 24に取り付ければよいので、後付けをさらに容易に行うことができる。なお、図 1および図 2を参照して説明した実施形態ではアンテナの種類として GPS用アンテナ、 V I CS用アンテナ、 ETC用アンテナの場合について説明したが、アンテナの種類はこれらに限定されるものではない。以上説明したように本発明によれば、複数のアンテナの中で他のアンテナとは類型が異なる特定のアンテナと前記他のアンテナの少なくともどちらか一方をサブアッセンブリー構造としたことで、他のアンテナに大きな影響を与えることなく、個々のアンテナの指向性調整を容易に行うことができる。また指向性以外のアンテナ特性の調整も同様に容易に行うことができる。また、特定のアンテナだけ独立して類型に応じた組立構造を採用することができるため、レドームも特定のアンテナに適した形状にすることができる。従つて、車種毎の性能最適化が容易になる。また、製法や工程の異なるァンテナを別のサブァッセンブリーとすることで、電子部品に無用な熱ストレス、機械的応力を加えないようにすることができ、電子部品を静電気破壊の危機にさらす頻度も減らすことができる。加えて、同軸ケーブルの組み付けも容易になる。よって、個々のアンテナ特性が最適化された複合ァンテナ装置とすることができると共に、車種の違い、或いはアンテナ構成の変更等に柔軟に対応することが可能となる。産業上の利用性

上述したように、本発明によると、個々のアンテナ特性が最適化され、そして、車種の違い ·アンテナ構成の変更に柔軟に対応することができる複合アンテナ装置を提供することができ、産業上有利である。

Claims

請求の範囲

1 . 複数のアンテナを備え、そして、前記複数のアンテナの中でアンテナ特性が異なる少なくとも 1個の特定のアンテナと、残りの少なくとも 1個の他のァンテナの少なくとも何れか一方が実装されたサブアッセンプリを備えた複合ァンテナ装置。

2 . 前記特定のアンテナが 1個のアンテナからなっており、前記特定のアンテナが前記サブアッセンプリとして実装された、請求項 1に記載の複合アンテナ装置。

3 . 前記特定のアンテナが 1個のアンテナからなっており、前記他のアンテナが複数個のアンテナからなっており、前記特定のアンテナおよび前記他のアンテナが、それぞれ別のサブアッセンプリとして実装された、請求項 1に記載の複合アンテナ装置。

4 .前記特定のアンテナが、前記他のアンテナと指向性において異なっている、請求項 1力ら 3の何れか 1項に記載の複合ァンテナ装置。

5 . 前記特定のアンテナが、前記他のアンテナと、車両のグレード又はユーザ一の選択等によって車両に搭載されないケースがあり得ることにおいて異なつている車両用複合アンテナ装置である、請求項 1から 3の何れか 1項に記載の複合アンテナ装置。

6 . G P S用アンテナ、 V I C S用アンテナ及び E T C用アンテナを備えた車両用複合アンテナ装置において、 ETC用アンテナを、 GPS用アンテナ及び V I CS用アンテナを実装する回路基板とは別のサブアッセンブリーとして実装したことを特徴とする車両用複合ァンテナ装置。

7. 請求項 1ないし 4のいずれかに記載の複合アンテナ装置であって、別のサブアッセンブリーとして実装されたアンテナを、他のアンテナを収容するレドームとは別のレドームに収容したことを特徴とする、請求項 1力ら 6の何れか 1項に記載の複合アンテナ装置。