(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路交通情報通信システム用の電波の受信を行う為の放射器は、
薄板状でループアンテナの形態に構成され、かつ、上記薄板状のループアンテナにおける２つの給電点には夫々電磁結合用部材が連設具備されており、さらに上記薄板状のループアンテナに構成された放射器の一面には保護用のシートの一面が沿う状態で備えさせてあり、一方、夫々は薄い導電材で形成されていてケーブルの中心導体に接続される電磁結合用電極と、ケーブルの外部導体に接続される電磁結合用電極とを備え、
上記中心導体に接続される電磁結合用電極は上記保護用のシート介して上記ループアンテナにおける一方の電磁結合用部材に重合させて電磁的に結合させ、
上記外部導体に接続される電磁結合用電極は上記保護用のシート介して上記ループアンテナにおける他方の電磁結合用部材に重合させて電磁的に結合させることにより、上記薄板状のループアンテナで受信した信号をケーブルへ伝達可能に構成してあり、さらに、
上記ループアンテナの形態に構成された薄板状の放射器の一面は、放射器を自動車におけるフロントガラス又はリアウインドウガラスに接合する為の接合面にしてあることを特徴とする道路交通情報通信システム用車載アンテナ。
【請求項２】
道路交通情報通信システム用の電波の受信を行う為の放射器は、
夫々薄板状でループアンテナの形態に構成された第１要素と、第２要素との二つのループアンテナ要素を、両者の給電点が共用されるように夫々の給電点側を一体にして並べた状態に構成され、かつ、上記薄板状のループアンテナにおける２つの給電点には夫々電磁結合用部材が連設具備されており、さらに上記薄板状のループアンテナに構成された放射器の一面には保護用のシートの一面が沿う状態で備えさせてあり、一方、夫々は薄い導電材で形成されていてケーブルの中心導体に接続される電磁結合用電極と、ケーブルの外部導体に接続される電磁結合用電極とを備え、
上記中心導体に接続される電磁結合用電極は上記保護用のシート介して上記ループアンテナにおける一方の電磁結合用部材に重合させて電磁的に結合させ、
上記外部導体に接続される電磁結合用電極は上記保護用のシート介して上記ループアンテナにおける他方の電磁結合用部材に重合させて電磁的に結合させることにより、
上記薄板状のループアンテナで受信した信号をケーブルへ伝達可能に構成してあり、さらに、上記ループアンテナの形態に構成された第１要素と、第２要素との二つのループアンテナ要素が一体になった薄板状の放射器の一面は、放射器を自動車におけるフロントガラス又はリアウインドウガラスに接合する為の接合面にしてあることを特徴とする道路交通情報通信システム用車載アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は道路交通情報通信システムおいて、自動車に備えられる車載通信装置のうち、電波の受信を行う車載アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路交通情報通信システムの一部を図７に示す。固定側設備として道路１に沿ってアンテナ３，４が例えば電柱などの支柱２を利用して配置される。上記アンテナ３，４は何れも図示外の中央装置に接続されており、その中央装置からの指令に基づき、例えばアンテナ３は道路１の上手側（図７における右方向）に向けて、アンテナ４は下手側（図７における左方向）に向けて、夫々道路交通情報通信システム用の電波（電波ビーコンの電波で、例えば垂直の直線偏波の電波）の発信を行う。3a，4aは夫々のアンテナ３，４の電波の発信方向の範囲を示す。
【０００３】
一方道路１を走行する自動車６には移動側設備として車載通信装置７が備えられる。該装置７は電波の受信用の車載アンテナ８とそれからの信号を受けて情報処理をする為の信号処理装置９とから構成される。アンテナ８は上記電波の受信の為に車体外に設け、一方信号処理装置９は車体内に設け、両者は伝送ケーブル10で接続する。上記車載アンテナ８としては、例えば自動車の車体外面への取付用の磁石を備えさせたベース11に、直線偏波（垂直偏波）を受信する為のマイクロストリップパッチアンテナとして知られている放射器12を取付けた構造のものが考えられている。そして自動車に対する車載通信装置７の設置に当っては、該アンテナ８を自動車の車体外面例えば屋根13上に上記磁石の吸着力によって取り付け、上記ケーブル10を自動車のエンジンルームの開口部から車体内に引き込み、車体内に備えさせた信号処理装置９に接続する。
【０００４】
上記のようなシステムにおいて、車載通信装置７を備えた自動車６が走行する場合、先ず上記アンテナ３から送られてくる道路交通情報通信システム用の電波である垂直の直線偏波の電波がアンテナ８で受信される。受信信号は伝送ケーブル10を通して信号処理装置９に送られる。自動車６がアンテナ３，４の下を通り過ぎるとその後はアンテナ４から送られてくる電波がアンテナ８で受信され、その受信信号が信号処理装置９に送られる。このような受信により、自動車６においては種々の道路交通情報を受け取ることが出来、又アンテナ３，４の下を通り過ぎることによって、受信信号がアンテナ３からの電波の受信信号からアンテナ４からの電波の受信信号に変化する為、通過地点を正確に把握することが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の道路交通情報通信システム用車載アンテナでは、自動車への取付状態において、本来滑らかな面となっている部分の車体の外面からアンテナ８が突出状態となる為、自動車の外観を悪くする問題点があった。
【０００６】
本願発明の道路交通情報通信システム用車載アンテナは上記従来技術の問題点（技術的課題）を解決する為に提供するものである。
第１の目的は、道路交通情報通信システムにおける固定側設備のアンテナから送られてくる道路交通情報通信システム用の電波を受信して受信信号を信号処理装置に与えることが出来るようにしたアンテナを提供することである。
第２の目的は、自動車へ取り付けた状態においても自動車の外観が良好なままに保たれるようにした車載アンテナを提供することである。
第３の目的は、自動車におけるアンテナの取付場所の部材の影響によりアンテナの小型化を図ることが出来て、上記取付状態において該アンテナの存在を目立ち難くすることが出来、自動車の良好な外観の保持により貢献できるようにすることである。
他の目的及び利点は図面及びそれに関連した以下の説明により容易に明らかになるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明における道路交通情報通信システム用車載アンテナは、道路交通情報通信システム用の電波の受信を行う為の放射器は、薄板状でループアンテナの形態に構成され、かつ、上記薄板状のループアンテナにおける２つの給電点には夫々電磁結合用部材が連設具備されており、さらに上記薄板状のループアンテナに構成された放射器の一面には保護用のシートの一面が沿う状態で備えさせてあり、一方、夫々は薄い導電材で形成されていてケーブルの中心導体に接続される電磁結合用電極と、ケーブルの外部導体に接続される電磁結合用電極とを備え、上記中心導体に接続される電磁結合用電極は上記保護用のシート介して上記ループアンテナにおける一方の電磁結合用部材に重合させて電磁的に結合させ、上記外部導体に接続される電磁結合用電極は上記保護用のシート介して上記ループアンテナにおける他方の電磁結合用部材に重合させて電磁的に結合させることにより、上記薄板状のループアンテナで受信した信号をケーブルへ伝達可能に構成してあり、さらに、
上記ループアンテナの形態に構成された薄板状の放射器の一面は、放射器を自動車におけるフロントガラス又はリアウインドウガラスに接合する為の接合面にしたものである。
【０００８】
【作用】
自動車のフロントガラス或いはリアウインドウガラスに取付ける。薄い平板状の放射器は、該取付状態においてガラスの表面に沿った状態となり、外観的に非常に目立ち難い。従って該アンテナの存在は自動車の外観に対して何等の変化を与えることも無く、自動車はそれ本来の良好な外観を維持する。上記取付状態において放射器により道路交通情報通信システム用の電波の受信を行うことができる。上記ガラスに接合させた取付状態では、誘電体であるガラスによって放射器に波長短縮効果が及ぶ。従って上記電波の受信に適した放射器の寸法は上記波長短縮効果による波長短縮率分だけ小さくなる。そのような小さい寸法に形成すると、上記取付状態での目立ち難い特長をより一層向上させることができる。
【０００９】
【実施例】
以下本願の実施例を示す図面について説明する。図２乃至図４においては、放射器24に対するケーブルの接続態様を分かり易く説明する為に機械的な接続方法を用いて説明してある。21は車載アンテナで、薄板状に形成し自動車のフロントガラス22の内面（車内側の面）に貼り付け状態で備えさせた例を示す。該アンテナ21は、薄い平板状に形成した道路交通情報通信システム用の電波の受信の為の放射器24を、保護用のシート25，26，27で保護した構成となっている。
【００１０】
上記放射器24について説明する。該放射器24は第１要素41と第２要素42との二つの要素で構成し、各々の要素41，42は何れもループアンテナとして知られている形態に構成している。ループアンテナの形態に構成する目的は、薄く平坦に形成できるようにする為と、インピーダンス変成器無しで同軸ケーブルを接続できるようにする為である。又二つの要素41，42を備えさせた目的は、上記道路交通情報通信システム用の電波の受信感度の向上、及び交差偏波識別度を向上させて前記アンテナ３，４から直接に届く垂直の直線偏波の電波を効率よく受け、他の車両に反射して届く電波が受かることを大きく抑圧出来るようにする為である。43ａ，43ｂは給電点を示し、両要素41，42に共用している。自動車のガラスに取付けて使用する本アンテナ21はそのガラス及び上記シート25，26，27による波長短縮効果が及ぶ為、各要素41，42は何れもループの長さL1（図では要素41のみを示す。又この長さL1は要素における幅W1の中心に沿った長さである）を、上記受信を行う電波の自由空間でのほぼ１波長の長さに、ガラス22及びシート25，26，27による波長短縮率を乗じた長さに形成する。上記電波の自由空間波長は例えば２．５ＧＨｚの電波の場合１２cmである。上記ガラス22は多くの自動車において一般にソーダ石灰ガラスであり、その厚みは３〜４mm程度である。又上記シート25，26，27は後述のように例えば０．１mm厚のＰＥＴである。従って、上記ガラスの比誘電率が約７であるのでその波長短縮率は０．３８、又上記シートの比誘電率を２．５とするとその波長短縮率は０．６３となり、上記１２cmに上記０．３８及び０．６３を乗じた長さ例えば約２．９cmに形成する。又各要素41，42における縦辺部41ａ，42ａは上記長さの２分の１に、横辺部41ｂ，42ｂは４分の１に夫々形成する。尚上記両要素41，42を含む放射器24の外形形態での寸法L2，L3は、例えば本例では夫々１６．５mmに形成している。又幅W1はループアンテナにおける通常の設計値例えば本例では２mmにしている。
【００１１】
次に44，45は上記両要素41，42の給電点43ａ，43ｂと伝送ケーブルとのインピーダンス整合をとる為の整合部で、図示の如く一方の端は給電点において要素41，42と一体に形成し他方の端部に伝送ケーブルの接続部46，47を定めている。これらの整合部44，45の幅W2，W3は、本例では共に２mmにしている。上記のような構成の放射器24は、導電体の板材例えば厚さ１５μｍの薄アルミ板或いは薄銅板を例えばプレスにより打ち抜いて形成する。
【００１２】
次に上記保護用のシート25，26は上記薄く形成される放射器24を機械的に保持すると共にその放射器24を破損から保護する為のものであり、シート27は伝送ケーブル10の固定及び保持のためのものである。シート26における透孔28，29は伝送ケーブル10の中心導体48及び外部導体49の挿通のためのものである。上記のシート25，26，27は夫々前記受信しようとする電波の通過損失が少ない性質を有するものを用いるのが良く、又取付対象のガラスの形状になじませる為に良好な柔軟性を有するものを用いるのが良い。例えば本例ではこれらのシート25，26，27とし０．１mm厚のＰＥＴを用いている。
【００１３】
次に上記アンテナ21にあっては、上記放射器24の一面が該放射器24を自動車におけるフロントガラス又はリアウインドウガラスに接合する為の接合面となっている。例えばアンテナ21をガラスの内面に取付けるようにしている本実施例では、放射器24の一面24ａが接合面となっており、該一面24ａを上記ガラスの内面に接合させる為に、そこに重ねるシート25に対してその一面25ａに接合部材例えば粘着剤を塗布している。該接合部材31は上記受信しようとする電波の通過損失が少ない性質を有するものがよい。尚アンテナ21をアンテナメーカーから出荷する際には、粘着剤31が他物に無用にくっつくことを防止する為にそこに離型紙が重ねられる。アンテナをガラスの外面に取り付けるようにする場合には、上記放射器24の他の一面24ｂが接合面となるので、そこに重ねるシート27に対してその一面27ｂに粘着剤を備えさせると良い。
【００１４】
上記構成の車載アンテナ21の組立の一例は次の通り。先ず放射器24の面24ａ，24ｂとシート25，26の面25ｂ，26ａとを任意の接合手段例えば接着剤で接合する。次に伝送ケーブル10の中心導体48及び外部導体49を、透孔28，29を通して放射器24における接続部46，47に夫々接続する。次にシート26の面26ｂとシート27の面27ａとを伝送ケーブル10を挟んだ状態で任意の接合手段例えば接着剤で接合する。この場合、伝送ケーブル10は放射器24における両要素41，42への電気的悪影響を小さくする為に両者の境目に沿って、例えば部材45に沿って配置するとよい。なお上記組立は上記の順序以外の順序で行っても良いことはいうまでもない。
【００１５】
次に自動車６に対する上記車載アンテナ21の設置は、先ず面25ａの離型紙を剥がし、面25ａをそこの粘着剤31でもってフロントガラス22における邪魔にならぬ場所例えば周縁近くの内側の表面22ａに貼り付ける。この場合、ガラス22の表面22ａは極めて滑らかなので、自動車の走行中に誤ってアンテナ21が剥がれ落ちるようなことのない堅固な取付状態を達成できる。又上記取付の場合、放射器24及び保護用のシート25，26，27が何れも柔軟性を有するので、ガラス22の内側表面がやや湾曲していてもそこにぴったりと貼り付けることができる。尚上記設置の場合、アンテナ３，４から送られてくる垂直の直線偏波の電波の受信のために、放射器24における中心線30が自動車に対して所定の位置関係、即ち自動車の前後方向を含む鉛直面内に位置する状態となるように取付ける。上記取付が済んだならば、伝送ケーブル10を車外や車内の人に対して目立たぬよう車体のフレーム部分例えばフロントピラー32に隠れるようにそこに沿わせて配置し、先端を車内に別途備える信号処理装置に接続する。この場合、自動車の振動で伝送ケーブル10が揺れたり傷が付いたりすることの無いよう伝送ケーブル10の複数箇所にわたって車体に固定すると良い。
【００１６】
上記取付状態においては、自動車の走行に際してアンテナ３やアンテナ４からの道路交通情報通信システム用の電波の受信を行うことができる。この場合、放射器24は前記のように二つの要素41，42から成る構成であって交差偏波識別度が高いので、上記アンテナ３，４から直接に届く垂直の直線偏波の電波を効率よく受信できる一方、上記アンテナ３，４から発せられて例えば他の車両に反射して伝わってくる反射波（この反射波は上記反射によって垂直の直線偏波以外となった偏波の電波を多く含む）が届いてもそれの受信を大きく抑圧できる。従って上記反射波によるノイズの混入の少ない良質の受信信号を得てそれを信号処理装置に与えることができる。
【００１７】
次に、上記アンテナ21においては、フロントガラス22にアンテナ21を貼り付けても運転者の視界を妨げぬようにする為に、シート25，26，27を透視性の材料例えば透明のシート材で形成すると共に、放射器24も透視性を有するように形成すると良い。放射器24を透視性を有するように形成するには、例えば導電材料の網でもって形成する。この場合、網の素線は目立ち難くする為に細いものを用いると良い。透視性を有するようにする他の手段としては、放射器24を透明電極材料や透視性の良い導電プラスチック等を用いて形成してもよい。
【００１８】
上記アンテナ21は、前記道路１に設置されているアンテナ３，４からの電波の受信ができる場所であれば上記以外の場所の窓のガラスに取付けても良く、例えばリアウインドウのガラスに取付けても良い。又フロントガラスのみ或いはリアウインドウガラスのみではアンテナ３からとアンテナ４からとの両方の電波の受信が困難な場合には、フロントガラスとリアウインドウガラスの夫々にアンテナ21を取付けて、フロントのアンテナではアンテナ３からの電波の受信を行い、リアのアンテナではアンテナ４からの電波の受信を行い、夫々の受信信号を個別の伝送ケーブルでもって信号処理装置に与えるようにしても良い。
【００１９】
次に図５及び図６は本願の実施例を示すもので、車載アンテナの組立に際して放射器24ｅと伝送ケーブル10ｅとの電気的接続を容易化して生産性を向上させることを目的とするものである。図において、部材44ｅ，45ｅは前記インピーダンス整合用の部材であると同時に、放射器24ｅによる受信信号の伝達に関しては電磁結合用部材としても機能させるようにしている。一方、50，51は上記部材44ｅ，45ｅとの電磁結合用電極で、50は中心導体側の電磁結合用電極、51は外部導体側の電磁結合用電極を夫々示す。これらは何れも薄い導電板或いは導電箔で形成され、夫々中心導体48ｅ及び外部導体49ｅとは半田付け或いは溶接によって接続される。これらの電極50，51はシート26ｅを介して放射器24ｅにおける部材44ｅ，45ｅと対向させることにより、部材44ｅと電極50、及び部材45ｅと電極51とが夫々電磁的に結合して両者の電気的接続（放射器24ｅで受信した信号の伝送ケーブル10ｅへの伝達に関しての接続）が達成されるようにしている。
【００２０】
上記構成の車載アンテナ21ｅの組立の一例は、前記実施例と同様に放射器24ｅとシート25ｅ，26ｅとを接合させた後、予め伝送ケーブル10ｅの中心導体48ｅ及び外部導体49ｅに接続させておいた電極50，51を、図６に示す如くシート26ｅを介して上記部材44ｅ，45ｅと夫々重合する状態に配置する。このときシート26ｅと電極50，51とを例えば接着剤で接合させるとよい。然る後前記実施例と同様にシート27ｅを接合させて伝送ケーブル10ｅを固定させると共に電極50，51を保護させる。これでもって組立が完了する。なお、機能上前図のものと同一又は均等の構成で説明が重複すると考えられる部分には、前図と同一の符号にアルファベットのｅを付して重複する説明を省略した。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本願発明にあっては、道路交通情報通信システムの電波の受信を行う為の放射器24を備えるので、自動車のフロントガラス22或いはリアウインドウガラスに取付けた状態においては、上記システムにおける固定側設備のアンテナ３，４から送られてくる電波を受信して受信信号を信号処理装置９に与えることが出来、上記システムにおける種々の情報を入手できる利点がある。
しかも自動車においてそのような受信を可能にするものであっても、上記放射器24は平板状なので、上記ガラス22に取付けた状態ではガラスの表面22ａに沿った状態となって外観的に非常に目立ち難い特長がある。このことは該アンテナ21の存在が自動車の外観に対して殆ど変化を与えることが無く、自動車はそれ本来の良好な外観を維持させられる効果がある。
更に本願発明のアンテナは、上記のようにガラスに添わすものなので、放射器24には上記ガラスによる波長短縮効果が及び、従って上記電波の受信に適した放射器の寸法は上記波長短縮効果による波長短縮率分だけ小さくなる特長がある。このことは、アンテナの小型化を可能にし、又そのように小さく形成することによって上記取付状態での目立ち難さを一層向上させて、自動車の外観に与える影響を殆ど無くすることができる効果もある。
【００２２】
その上本願発明にあっては、放射器を、薄板状でループアンテナの形態に構成するものであるから、放射器の全体は、一枚の小さい薄板で、単一のものとして構成されることになり、その結果、当然のことながらコストは安くなり、かつ、放射器の全体の形状は単一なので精度は高いものとなり、高周波精度のよいアンテナが提供できることになる。
【００２３】
その上本願発明にあって、放射器が、夫々薄板状でループアンテナの形態に構成された第１要素41と、第２要素42との二つのループアンテナ要素を、両者の給電点が共用されるように夫々の給電点側を一体にして並べた状態に構成されている場合には、交差偏波識別度が高いので、上記固定側設備のアンテナ３，４から直接に届く垂直の直線偏波の電波を効率よく受信できると共に、上記アンテナ３，４から発せられて例えば他の車両に反射して伝わってくる反射波（この反射波は上記反射によって垂直の直線偏波以外となった偏波の電波を多く含む）が届いてもそれの受信を大きく抑圧できる。従って上記反射波によるノイズの混入の少ない良質の受信信号を得てそれを信号処理装置に与えることができる。
【００２４】
その上本願発明にあっては、車載アンテナの組立に際して、
薄板状でループアンテナの形態に構成され、かつ、薄板状のループアンテナに構成された放射器24eの一面は、保護用のシート26eで保護される状態にある放射器24ｅと、伝送ケーブル10ｅとの電気的接続を容易化して生産性を向上させる画期的効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  自動車のフロントガラスに対する車載アンテナの取付状態を示す斜視図。
【図２】  分解斜視図。
【図３】  フロントガラスに対する取付状態の縦断面図。
【図４】  放射器の正面図。
【図５】  車載アンテナの実施例を示す分解斜視図。
【図６】  （Ａ）は図５のアンテナにおける放射器と伝送ケーブルとの関係を示す正面図（部分図）、（Ｂ）は（Ａ）における6B−6B線断面図。
【図７】  道路交通情報通信システムを説明する図。
【符号の説明】
１  道路
21  アンテナ
22  フロントガラス
24  放射器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図５】
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【図６】
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