(57)【要約】【課題】  鞍乗り型車両に適した良好な受信性能を確保することができるアンテナ内蔵計器装置を提供する。【解決手段】  鞍乗り型車両に設置され、表示装置１と、ＧＰＳ電波を受信する平面型受波素子３１を含むアンテナ装置３とで構成されるアンテナ内蔵型計器装置において、平面型受波素子３１は、表示装置１よりも前進方向Ｆ側に位置し、その受波面３１ｃが水平面（仮想面Ｐ）と平行となる位置から鞍乗り型車両の前進方向Ｆに傾いた状態で設けられる。これにより前進方向Ｆ側で水平線付近に位置する通信衛星からの電波を良好に受信でき、しかも左右方向Ｌ，Ｒの受信バランスが崩れることを防止できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鞍乗り型車両に設置され、ＧＰＳ電波を受信する平面型受波素子を有するアンテナ装置であって、
前記平面型受波素子は、乗員の前方に位置し、その受波面が水平面と平行となる位置から前記鞍乗り型車両の前進方向に傾いた状態で設置されることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
鞍乗り型車両に設置され、表示装置と、ＧＰＳ電波を受信する平面型受波素子を含むアンテナ装置とで構成されるアンテナ内蔵型計器装置であって、
前記平面型受波素子は、前記表示装置よりも前進方向に位置し、その受波面が水平面と平行となる位置から前記鞍乗り型車両の前進方向に傾いた状態で設けられることを特徴とするアンテナ内蔵型計器装置。
【請求項３】
前記アンテナ装置と前記表示装置とが共通のケースに納められていることを特徴とする請求項２記載のアンテナ内蔵型計器装置。
【請求項４】
前記平面型受波素子の受波面が前記表示装置よりも上方に位置することを特徴とする請求項２または請求項３記載のアンテナ内蔵型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートバイ、水上及び雪上バイク、バギー等の鞍乗り型車両に設置され、平面型受波素子にてＧＰＳ電波を受信するアンテナ装置及びアンテナ内蔵型計器装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のナビゲーションシステムとして、ＧＰＳ（全地球測位システム）用の通信衛星から送信されるＧＰＳ電波を受信して現在位置を検出し、地図情報と重ねて表示するシステムが普及しており、最近では鞍乗り型車両への適用も始まっている。
【０００３】
ＧＰＳ電波を受信するにはアンテナ装置が必要であるが、鞍乗り型車両にあっては、設置スペースや美観等を考慮し、パッチ・アンテナと称される平面型受波素子を採用したアンテナ装置が採用される傾向にあり、例えば下記特許文献１には、ハンドルとウインドプロテクタとの間に位置する固定スペースに上方に突出するアンテナ装着部を設け、このアンテナ装着部の天面に平面型受波素子を設置したオートバイが記載されている。
【特許文献１】特開平１１−３２１７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１記載のアンテナ装置は、全方位にわたって良好な受信状態を確保するために、平面型受波素子の受波面が水平面と平行となるように（受波面の向きが水平面に対して鉛直方向を向くように）設置されているため、水平線付近に位置する通信衛星から送られるＧＰＳ電波の受信感度が全方位にわたって芳しくないという問題があった。
【０００５】
本発明は、この点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、平面型受波素子の設置状態を工夫することにより、鞍乗り型車両に適した良好な受信性能を確保できるアンテナ装置及びアンテナ内蔵型計器装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記目的を達成するため、鞍乗り型車両に設置され、ＧＰＳ電波を受信する平面型受波素子を有するアンテナ装置であって、前記平面型受波素子は、乗員の前方に位置し、その受波面が水平面と平行となる位置から前記鞍乗り型車両の前進方向に傾いた状態で設置されることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、鞍乗り型車両に設置され、表示装置と、ＧＰＳ電波を受信する平面型受波素子を含むアンテナ装置とで構成されるアンテナ内蔵型計器装置であって、前記平面型受波素子は、前記表示装置よりも前進方向に位置し、その受波面が水平面と平行となる位置から前記鞍乗り型車両の前進方向に傾いた状態で設けられることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、前記アンテナ装置と前記表示装置とが共通のケースに納められていることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、前記平面型受波素子の受波面が前記表示装置よりも上方に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、鞍乗り型車両に適した良好な受信性能を確保できるアンテナ装置及びアンテナ内蔵型計器装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１から図５は、本発明によるアンテナ装置及びアンテナ内蔵型計器装置の一実施形態を示すもので、図１はアンテナ内蔵型計器装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図３はアンテナ装置の断面図、図４は図２のアンテナ内蔵型計器装置においてアンテナ装置のみを示す側面図、図５は受波面の傾きと向きを説明する説明図であり、本実施形態によるアンテナ内蔵型計器装置は、乗員Ｅから見て鞍乗り型車両の前方であって、そのハンドル付近中央部に、ハンドルと連動するように設置されている。
【００１２】
図１及び図２において、本実施形態によるアンテナ内蔵型計器装置は、表示装置１と、回路基板２と、アンテナ装置３と、これらの構成要素を収納するケース４とから構成されている。
【００１３】
表示装置１は、例えば液晶表示素子からなる表示素子１１を含み、本実施形態では、走行速度からなる計測情報を表示する速度計を構成するものであるが、速度情報の他にも、例えばオイル、冷却水、シフトポジションに係わる警報報知情報やナビゲーション情報を同一画面内にて表示するものである。なお表示装置１には図示しないが表示素子１１を照明する照明手段として、光源や各種光学部材からなる周知なバックライト部材が組み込まれており、この照明手段と表示素子１１とを主要な構成要素として表示装置１が構成されるものである。また本例では表示素子１１を液晶表示素子としたが、表示素子１１は、液晶以外の電子式表示素子でもよいし、目盛板上を回転する指針にて計測値を表示する指針式計器であってもよい。
【００１４】
回路基板２は、例えば硬質の印刷配線基板からなり、表示装置１が接続固定される他、速度センサ、オイルセンサ、冷却水センサ、シフトポジションセンサの検出信号に基づいて、表示装置１に、走行速度、警報情報、報知情報を表示させるために必要な電子回路部品、並びにアンテナ装置３で受信したＧＰＳ電波を処理し、表示装置１に、現在の位置情報と地図情報（ナビゲーション情報）を表示させるために必要な電子回路部品も装着されている。
【００１５】
アンテナ装置３は、図３にも示すように、平面型受波素子３１と、アース基板３２と、スペーサ３３と、地板３４とで構成されている。
【００１６】
平面型受波素子３１は、例えばセラミックからなる絶縁体３１ａと、この絶縁体３１ａの表面に銀ペーストを厚膜形成して乾燥、焼成してなる受波導体３１ｂとで構成され、受波導体３１ｂの表面によってＧＰＳ電波を受信する受波面３１ｃを構成する。なお本例の場合、絶縁体３１ａと受波導体３１ｂは共に略四角形であるが、これらの形状は任意であり、例えば丸形や多角形であってもよい。
【００１７】
アース基板３２は、例えばガラスエポキシ材料からなる絶縁基板３２ａの表裏面に銅箔からなるアース導体３２ｂ，３２ｃを形成してなるものである。
【００１８】
ここで絶縁体３１ａとアース基板３２には貫通孔が形成され、この貫通孔にリード３５が挿入され、受波導体３１ｂに半田付けされている。これにより受波導体３１ｂは、リード３５を通じてアース基板３２の裏面側に導出される。そして、リード３６の導出端とアース導体３２ｃは、アース基板３２の裏面側で同軸ケーブル３６に半田付けされ、これにより受波導体３１ｂとアース導体３２ｂ，３２ｃはアンテナ装置３外に導出される。なおアース導体３２ｃは、図示省略したスルーホールによりアース導体３２ｂと接続されている。
【００１９】
スペーサ３３は、平面型受波素子３１とアース基板３２とを安定的に固定するもので、地板３４は、金属材料からなり、受波導体３１ａの受信感度を確保するものである。
【００２０】
このように構成されるアンテナ装置３と、表示装置１は、図２に示すように、共通のケース４に収納される。
【００２１】
ケース４は、表ケース４１と、裏ケース４２とからなり、表ケース４１には、表示装置１を視認するための表示窓が形成され、裏ケース４２は表示装置１を搭載する第１の搭載面４３と、アンテナ装置３を搭載する第２の搭載面４４とが形成され、これら搭載面４３，４４は傾き角度が異なっている。
【００２２】
このようにケース４において搭載面４３，４４の傾き角度を異ならせることにより、表示装置１における表示面の傾きと、アンテナ装置３における受波面３１ｃの傾きとを適正に保った状態で設置することが容易となる。すなわち、本例の場合、裏ケース４２に一定の剛性を持たせ、表示装置１とアンテナ装置３とのそれぞれに対応する傾き角度の異なる専用の搭載面４３，４４を設定することにより、搭載面４３，４４を基準として表示装置１とアンテナ装置３を支持することができ、表示装置１を支持する第１の搭載面４３（この場合、裏ケース４２底部より一体に延びる突出部４５は第１の搭載面４３の一部となる）のように、搭載面４３を基準に表示装置１の傾きを決定することもできるし、アンテナ装置３を支持する第２の搭載面４４のように、この部分を通じてアンテナ装置３の受波面３１ｃの大まかな傾きを決定し、調整はスペーサ３３を通じて行うことができるので、互いに異なる傾きを有して設けられる表示装置１とアンテナ装置３との設置が容易となり、しかも安定的に支持することができる。
【００２３】
ここで表示装置１の表示面の傾きに注目すると、車両への取付状態を示す図２において、表示装置１は、乗員Ｅの前方に位置し、その表示面が乗員Ｅ側を向くように傾斜している。
【００２４】
一方、平面型受波素子３１は、表示装置１よりも前進方向（直進方向）Ｆ側に位置し、その受波面３１ｃ（図２，図４中、両矢印Ｄａ参照）が、表示装置１及び回路基板２よりも上方で、水平面（図２，図４中、両矢印Ｘ参照）に対し平行となる位置から車両の前進方向Ｆ側に向けて、所定角度θぶん傾いた状態で設けられている。
【００２５】
ここで図５に基づいて受波面３１ｃの向きと傾きついて詳しく説明する。
図５において、上側に位置するのが受波面３１ｃを水平面に一致させた（平行に位置させた）場合の仮想面Ｐであり、下側に位置するのが実際の受波面３１ｃである。
【００２６】
図５中、矢印Ｆは車両の前進（直進）方向を示し、矢印Ｂは車両の後退（反直進方向）を示し、矢印Ｌ及びＲは前進、後退方向Ｆ，Ｂに対し鉛直に交わる左、右折方向を示すものである。また両矢印Ｘは、車両の前進方向Ｆ、後退方向Ｂにおける仮想面Ｐの延在方向を示し、両矢印Ｙは、車両の左、右折方向Ｌ，Ｒにおける仮想面Ｐの延在方向を示し、両矢印Ｚは仮想面Ｐの両延在方向Ｘ，Ｙに対し鉛直に交わる垂直方向を示すものである。また両矢印Ｄａは車両の前進方向Ｆ、後退方向Ｂにおける受波面３１ｃの延在方向を示し、両矢印Ｄｃは、車両の左、右折方向Ｌ，Ｒにおける受波面３１ｃの延在方向を示し、両矢印Ｄｂは受波面３１ｃの両延在方向Ｄａ，Ｄｃに対し鉛直に交わる鉛直方向を示すものである。なおこれら各方向Ｆ，Ｂ，Ｌ，Ｒ，Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｄａ，Ｄｃ，Ｄｂの定義は、図１、図２、図４の全てにおいて共通している。
【００２７】
そして本例の場合、受波面３１ｃは、仮想面Ｐ上において延在方向Ｙに平行な任意の直線ＬＮを軸として、仮想面Ｐを前進方向Ｆ（下方）に回転させた面に相当し、従って、図２及び図４に示すように、受波面３１ｃの延在方向Ｄａは、仮想面Ｐの延在方向Ｘに対して所定角度θぶん前進方向Ｆ側に傾斜しており、本例の場合、所定角度θは例えば６度に設定されている。
【００２８】
また本例の場合、受波面３１ｃの各方向（面向き）Ｄａ，Ｄｃ，Ｄｂも、各方向Ｆ，Ｂ，Ｌ，Ｒ，Ｘ，Ｙ，Ｚに基づいて次ぎの通り設定されている。すなわち、図５において水平面と平行な仮想面Ｐの鉛直方向Ｚから仮想面Ｐと受波面３１ｃとを見たとき、仮想面Ｐの延在方向Ｘと受波面３１ｃの延在方向Ｄａ、仮想面Ｐの延在方向Ｙと受波面３１ｃの延在方向Ｄｃは、それぞれ平行の関係にあり、仮想面Ｐの延在方向Ｙから仮想面Ｐと受波面３１ｃとを見たとき、仮想面Ｐの延在方向Ｙと受波面３１ｃの延在方向Ｄｃは平行の関係にあるが、仮想面Ｐの延在方向Ｘと受波面３１ｃの延在方向Ｄａ、及び仮想面Ｐの垂直方向Ｚと受波面３１ｃの鉛直方向Ｄｂは、それぞれ角度θ（狭角側の角度）を有して交わるように設定されている。また仮想面Ｐの延在方向Ｘから仮想面Ｐと受波面３１ｃとを見たとき、仮想面Ｐの垂直方向Ｚと受波面３１ｃの鉛直方向Ｄｂは平行の関係となる。
【００２９】
従って、受波面３１ｃは、左，右折方向Ｌ，Ｒを結ぶ左右軸を基準として、前進方向Ｆと後退方向Ｂとを結ぶ前後軸が前進方向Ｆ側に傾くが、左右軸は前後軸を基準としてどの方向にも傾かない設定となっているため、前進方向Ｆ側への傾きを通じて前進方向Ｆ側で水平線付近に位置する通信衛星からの電波を良好に受信でき、しかも左右軸がどの方向にも傾かないことで左右方向Ｌ，Ｒにおいて受信バランスが崩れることを防止でき、良好な受信性能を確保することができる。
【００３０】
なお受波面３１ｃの前後軸が前進方向Ｆ側に傾くぶん、後退方向Ｂの感度悪化は避けがたいが、もともと後退方向Ｂ側は乗員Ｅが障害となって受信感度の芳しくない方向であり、この受信感度の芳しくない方向の受信感度を若干犠牲にし、障害物が存在しないか、または少ない前進方向Ｆ側の受信感度を向上させることにより、結果的に鞍乗り型車両に適した良好な受信性能を確保できるものである。
【００３１】
以上のように本実施形態では、鞍乗り型車両に設置され、表示装置１と、ＧＰＳ電波を受信する平面型受波素子３１を含むアンテナ装置３とで構成されるアンテナ内蔵型計器装置において、平面型受波素子３１は、表示装置１よりも前進方向Ｆ側に位置し、その受波面３１ｃが水平面（仮想面Ｐ）と平行となる位置から鞍乗り型車両の前進方向Ｆに傾いた状態で設けられることにより、前進方向Ｆ側で水平線付近に位置する通信衛星からの電波を良好に受信でき、しかも左右方向Ｌ，Ｒの受信バランスが崩れることを防止できるため、鞍乗り型車両に適した良好な受信性能を確保することができる。
【００３２】
また本実施形態では、アンテナ装置３と表示装置１とが共通のケースに納められていることにより、部品点数を削減できる他、統合体として扱うことが可能となるので、取り扱いが容易となり、例えば組付け作業性や搬送作業性が向上する。
【００３３】
また本実施形態では、平面型受波素子３１の受波面３１ｃが表示装置１及び回路基板２等の付属部品よりも上方に位置することにより、表示装置１やその付属部品が受信上の障害となることを予防することができる。
【００３４】
図６は本発明の他の実施形態として、垂直方向Ｚから受波面３１を見たとき、四角形状の受波面３１の前進方向Ｆ及び後退方向Ｂに対向する各辺が左，右折方向Ｌ，Ｒと平行とならないように配置したもので、受波面３１ｃの向きや傾きが前記実施例と同様に、各方向Ｆ，Ｂ，Ｌ，Ｆ，Ｘ，Ｙ，Ｚに基づいて設定されている点は変わらない。かかる構成によっても前記実施形態と同様の効果を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態によるアンテナ内蔵型計器装置の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】同実施形態によるアンテナ装置の断面図。
【図４】図２のアンテナ内蔵型計器装置においてアンテナ装置のみを示す側面図。
【図５】同実施形態による受波面の傾きと向きを説明する説明図。
【図６】本発明の他の実施形態を示す正面図。
【符号の説明】
【００３６】
１  表示装置
２  回路基板
３  アンテナ装置
４  ケース
１１  表示素子
３１  平面型受波素子
３１ａ  絶縁体
３１ｂ  受波導体
３１ｃ  受波面
３２ａ  絶縁基板
３２  アース基板
３２ｂ，３２ｃ  アース導体
３３  スペーサ
３４  地板
３５  リード
３６  同軸ケーブル
４１  表ケース
４２  裏ケース
４３  第１の搭載面
４４  第２の搭載面
Ｂ  矢印，後退方向（反直進方向）
Ｅ  乗員
Ｆ  矢印，前進方向（直進方向）
Ｌ  矢印，左折方向
ＬＮ  直線
Ｐ  仮想面
Ｒ  矢印，右折方向
Ｘ  両矢印，延在方向
Ｙ  両矢印，延在方向
Ｚ  両矢印，垂直方向
Ｄａ  両矢印，延在方向
Ｄｃ  両矢印，延在方向
Ｄｂ  両矢印，鉛直方向
θ  所定角度
【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５】
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【図６】
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