(57)【要約】【課題】  テレビ放送信号の受信障害の発生を簡単な構成により防止可能すること。【解決手段】  車両５のフロントガラス上に設けられた第１及び第２のアンテナ素子１及び２は、車両５に搭載されたノイズ信号源である電子機器６との間の信号伝播距離をそれぞれＬ１及びＬ２とした場合、その信号伝播距離差（Ｌ１−Ｌ２）がノイズ信号の波長の１／２となるような位置関係に配置される。また、第１及び第２のアンテナ素子１及び２は、上記のような位置関係を満たした上で、受信対象信号である地上波テレビ放送信号の送信源（テレビ塔または中継局）がかなり遠方に存在することを前提に、当該テレビ放送信号を同位相で受信する位置関係も同時に満たすように配置される。【選択図】  図１
2006295797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビ放送信号の受信に悪影響を及ぼすノイズ信号の発生源となる電子機器を搭載した車両に設置される車載用アンテナ装置において、
テレビ放送信号を受信するための第１及び第２のアンテナ素子と、
前記第１及び第２のアンテナ素子の各受信信号を単純加算する加算器とを備え、
前記第１及び第２のアンテナ素子を、それらアンテナ素子と前記電子機器との各間の信号伝播距離差が前記ノイズ信号の波長の１／２となる位置関係、並びに当該第１及び第２のアンテナ素子とテレビ放送信号の送信源との各間の信号伝播距離差が、テレビ放送信号の平均波長の整数倍（零倍も含む）となる位置関係の双方を満足する状態で配置したことを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項２】
テレビ放送信号の受信に悪影響を及ぼすノイズ信号の発生源となる電子機器を搭載した車両に設置される車載用アンテナ装置において、
テレビ放送信号を受信するための第１及び第２のアンテナ素子と、
前記第１及び第２のアンテナ素子の各受信信号を単純加算する加算器と、
前記第１及び第２のアンテナの一方が受信したノイズ信号の位相をシフトして前記加算器へ入力する位相器とを備え、
前記位相器による位相シフト量を、前記第１及び第２のアンテナによる受信ノイズ信号間の位相差が当該ノイズ信号の波長の１／２となる値に設定したことを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のアンテナ素子は、それらアンテナ素子とテレビ放送信号の送信源との各間の信号伝播距離差が、当該テレビ放送信号の平均波長の整数倍（零倍も含む）となる位置関係を満足する状態で配置されることを特徴とする請求項２記載の車載用アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるアンテナ装置、特には車両内のノイズ源からの放射ノイズ対策を施した車載用アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両には、種々の電子機器が搭載されているが、それら電子機器のほとんどが発振源（水晶振動子、発振回路など）を内蔵した構成となっている。この場合、発振源からの漏洩電波は、かなり減衰されるものの幾分は微弱電波として外部に放射されることになるため、このような放射電波が車載受信機にとって外来ノイズとして作用して受信障害を引き起こすことになる。例えば、従来の車載用テレビアンテナは、上記のような電波環境にあるにもかかわらず、放送周波数帯（ＶＨＦ帯域及びＵＨＦ帯域）の電波であれば、どのような電波でも受信できるように構成されるため、車載電子機器からの放射電波も受信してしまうことになり、特に、テレビ放送電波の受信点電界強度が低い弱電界エリアでは受信画面にノイズが発生したり、受信不能状態に陥ったりするなどの問題点が発生する。
【０００３】
このような問題点に対処するために、例えば特許文献１に見られるような手段を採用することが考えられる。即ち、この手段は、外部からの希望波信号を受信するための無線信号用アンテナの他に、内蔵装置からのノイズを受信するためのノイズ検出用アンテナを設け、それらアンテナの入力差分を取ることで、無線信号用アンテナが受信した信号中のノイズ成分とノイズ検出用アンテナの受信信号とを相殺し、以て希望波信号のみを取り出して安定した受信感度を得る構成となっている。
【特許文献１】特開２００４‐２６０４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された従来の手段では、無線信号用アンテナとノイズ検出用アンテナとの入力差分を取る構成となっているため、ノイズ検出用アンテナが希望波信号を受信した場合には、希望波信号が大きく減衰することになり、これに伴い受信感度の低下を招くという事情がある。このため、上記従来の手段では、ノイズ検出用アンテナに希望波信号がなるべく入力しないようにするため、ノイズ検出用アンテナに外部からの希望波信号を遮蔽するためのシールド板を設けるなどの工夫を施している。しかしながら、このような工夫を施したとしても、完全なシールドは実現することが難しく、また、装置が大掛かりになるなどアンテナ設置の容易性がなくなるという問題点がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、テレビ放送信号の受信障害の発生を簡単な構成により防止可能となる車載用アンテナ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】
請求項１記載の発明によれば、第１及び第２のアンテナ素子は、それらアンテナ素子とノイズ信号の発生源となる電子機器との各間の信号伝播距離差が当該ノイズ信号の波長の１／２となる位置関係を満足する状態で配置されているから、各アンテナ素子で受信するノイズ信号は逆位相の関係になる。また、第１及び第２のアンテナ素子は、それらアンテナ素子とテレビ放送信号の送信源との各間の信号伝播距離差がテレビ放送信号の平均波長の整数倍（零倍も含む）となる位置関係を満足する状態で配置されているから、各アンテナ素子で受信するテレビ放送信号は同位相の関係になる。
【０００７】
従って、第１及び第２のアンテナ素子による受信信号が加算器において単純加算されたときには、各受信信号に含まれる同位相のテレビ放送信号が約２倍されると共に、各受信信号に含まれる逆位相のノイズ信号が相殺されて減少する。つまり、希望波であるテレビ放送信号は増幅され、妨害波である電子機器からのノイズ信号は大きく減衰されることになる。この結果、受信するテレビ放送信号のＳ／Ｎ比が向上することになり、受信障害の発生をアンテナ素子の配置に工夫を加えるだけの簡単な構成により防止可能になる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、第１及び第２のアンテナ素子の一方が受信したノイズ信号の位相をシフトするように設けられた位相器は、その位相シフト量が、第１及び第２のアンテナによる受信ノイズ信号間の位相差が当該ノイズ信号の波長の１／２となる値に設定される。つまり、位相器により、第１及び第２のアンテナ素子による各受信信号に含まれるノイズ信号が逆位相となるように調整されるから、それらアンテナ素子による各受信信号に含まれるノイズ信号が加算器において単純加算されたときには、各ノイズ信号が互いに相殺されて減少する。この結果、受信するテレビ放送信号のＳ／Ｎ比が向上することになり、受信障害の発生を、位相器を追加して設けるだけの簡単な構成により防止可能になる。特に、請求項２記載の発明によれば、第１及び第２のアンテナ素子とノイズ源である電子機器との位置関係については任意な状態に設定すれば良いから、それらアンテナ素子の設置に係る自由度が向上するようになり、アンテナ設置スペースが限られるという事情がある車載用アンテナ装置を実現する上で有益になる。
【０００９】
請求項３記載の発明によれば、第１及び第２のアンテナ素子は、それらアンテナ素子とテレビ放送信号の送信源との各間の信号伝播距離差がテレビ放送信号の平均波長の整数倍（零倍も含む）となる位置関係を満足する状態で配置されているから、各アンテナ素子で受信するテレビ放送信号は同位相の関係になる。従って、第１及び第２のアンテナ素子による受信信号が加算器において単純加算されたときには、各受信信号に含まれる同位相のテレビ放送信号が約２倍されることになり、これにより受信するテレビ放送信号のＳ／Ｎ比向上に寄与できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１実施例について図１〜図３を参照しながら説明する。
図３には、本実施例による車載用アンテナ装置の基本原理図が示されている。この図３において、対をなす第１及び第２のアンテナ素子１及び２は、例えば車両のフロントガラスのような誘電体上に互いに所定間隔を存した状態で平行配置される。具体的には、第１及び第２のアンテナ素子１及び２は、車両内のノイズ源と各アンテナ素子１及び２との間の信号伝播距離をそれぞれＬ１及びＬ２とした場合、その信号伝播距離差（Ｌ１−Ｌ２）がノイズ信号の波長λｕの１／２となるような位置関係に配置される。このような配置状態では、各アンテナ素子１及び２で受信する前記ノイズ源からのノイズ信号は、逆位相の関係になる。
【００１１】
また、第１及び第２のアンテナ素子１及び２は、上記のような位置関係（Ｌ１−Ｌ２＝±λｕ／２）を満たした上で、受信対象信号である地上波テレビ放送信号の送信源（テレビ塔または中継局）がかなり遠方に存在することを前提に、当該テレビ放送信号を同位相で受信する位置関係も同時に満たすように配置される。具体的には、テレビ放送信号の送信源と各アンテナ素子１及び２との間の信号伝播距離をそれぞれＬ３及びＬ４とした場合、その信号伝播距離差（＝Ｌ３−Ｌ４）が、受信テレビ放送信号の平均波長λの整数倍（零倍も含む）となるような位置関係に配置される。このような配置状態では、各アンテナ素子１及び２で受信するテレビ放送信号は同位相の関係になる。
【００１２】
第１及び第２のアンテナ素子１及び２とＴＶ受信装置３との間には、各アンテナ素子１及び２の受信信号を単純加算する加算器４が接続されており、それらアンテナ素子１及び２による受信信号が当該加算器４において合成されたときに、各受信信号に含まれる同位相のテレビ放送信号が約２倍されると共に、各受信信号に含まれる逆位相のノイズ信号が相殺されて減少する。この結果、ＴＶ受信装置３では、ノイズ源からのノイズ信号による悪影響を除去した状態の安定したテレビ放送信号を受信できることになる。
【００１３】
図１には、本実施例による車載用アンテナ装置の具体的な構成例が示されている。この図１において、車両５のフロントガラス上には、ダイバーシチ受信を実現するために複数組（例えば２組）の第１及び第２のアンテナ素子１及び２が、水平方向に伸び、且つ互いに所定間隔を存して平行した形態で形成される。尚、第１及び第２のアンテナ素子１及び２は、ＵＨＦ帯のテレビ放送信号を受信するためのものである。これらアンテナ素子１及び２は、車両５に搭載された電子機器のうち、上記テレビ放送信号の周波数帯域と同等周波数のノイズ信号を発生する電子機器６に対して、図３で説明したような位置関係となるように配置される。
【００１４】
ここで、一般的に、発振源（例えば、ＣＰＵ用のクロック信号発振回路）を内蔵した電子機器からは、その動作周波数の逓倍周波数信号が放射され、これがノイズ信号として車載受信機に悪影響を及ぼすことになる。従って、ノイズ信号の周波数は、電子機器内の発振源の周波数により認識することが可能である（通常の場合、このようなノイズ信号のレベルは、基本波の２倍の周波数の信号（２倍波）が最も大きくなる）。
【００１５】
本実施例では、電子機器６から放射される複数の周波数帯域のノイズ信号のうち、そのノイズレベルが最も高くなるノイズ信号の中心周波数ｆｕを、上述のように認識すること（或いはノイズレベルの周波数分布を実測すること）により決定し、その周波数ｆｕを利用して第１及び第２のアンテナ素子１及び２の配置を行っている。具体的には、前にも述べたように、各アンテナ素子１及び２と電子機器６内のノイズ発生源の中心との間の信号伝播距離をそれぞれＬ１及びＬ２とした場合、それらアンテナ素子１及び２は、当該信号伝播距離差（Ｌ１−Ｌ２）がノイズ信号の波長λｕの１／２となるような位置関係に配置される。この場合、波長λｕは、前述のように決定したノイズ信号の周波数ｆｕに基づいて、
λｕ≒（３×１０8）÷ｆｕ    ［ｍ］
で得られるものであり、従って、第１及び第２のアンテナ素子１及び２は、
（Ｌ１−Ｌ２）＝±λｕ／２、つまり、（Ｌ１−Ｌ２）÷λｕ＝±１／２
となるような位置関係に配置される。
【００１６】
また、第１及び第２のアンテナ素子１及び２は、上記のような位置関係（Ｌ１−Ｌ２＝±λｕ／２）を満たした上で、図２に模式的に示すように、受信対象信号である地上波テレビ放送信号の送信源７（テレビ塔または中継局）がかなり遠方に存在することを前提に、当該テレビ放送信号を同位相で受信する位置関係も同時に満たすように配置される。具体的には、テレビ放送信号の送信源７と各アンテナ素子１及び２との間の信号伝播距離をそれぞれＬ３及びＬ４とした場合、その信号伝播距離差（＝Ｌ３−Ｌ４）が、受信テレビ放送信号の平均波長λの整数倍（零倍も含む）となるような位置関係に配置される。但し、このような位置関係を厳密に満たすことは、実際には困難であり、従って、送信源７からのテレビ放送信号をほぼ同じ位相で受信できる位置関係（上記信号伝播距離差（＝Ｌ３−Ｌ４）が受信テレビ放送信号の平均波長λのほぼ整数倍（ほぼ零倍も含む）となるような位置関係）に配置されることになる。
【００１７】
図３を利用して説明したように、第１及び第２のアンテナ素子１及び２とＴＶ受信装置３との間には、それらアンテナ素子１及び２による受信信号を単純加算する加算器４が接続されものであり、従って、第１及び第２のアンテナ素子１及び２による各受信信号が当該加算器４において合成されたときに、各受信信号に含まれるほぼ同位相のテレビ放送信号（つまり希望波信号）は、反射の影響がない場合には約２倍に増幅されるようになり、反射の影響を受けたり送信源７の方向が変わったりした場合でも、平均的には増幅されることになる。また、第１及び第２のアンテナ素子１及び２による各受信信号に含まれる逆位相のノイズ信号（つまり妨害波信号）は、互いに相殺されて減少する。これにより、希望波であるテレビ放送信号は増幅され、妨害波である電子機器６からのノイズ信号は大きく減衰されることになり、受信するテレビ放送信号のＳ／Ｎ比が向上することになる。つまり、受信障害の発生を第１及び第２のアンテナ素子１及び２の配置に工夫を加えるだけの簡単な構成により防止可能になるものであり、ＴＶ受信装置３において安定した画像再生を行い得るようになる。
【００１８】
（第２の実施の形態）
図４には本発明の第２実施例が示されており、以下これについて前記第１実施例と異なる部分のみ説明する。
図４は本実施例による車載用アンテナ装置の基本原理図であり、この図４においては、第１のアンテナ素子１の受信信号を加算器４へ直接入力する構成とすると共に、第２のアンテナ素子２の受信信号については、ノイズ源（電子機器６：図１参照）から受信したノイズ信号の位相をシフトするための位相器８を介して加算器４へ入力する構成としている。この場合、位相器８による位相シフト量は、第１及び第２のアンテナ素子１及び２による受信ノイズ信号間の位相差が当該ノイズ信号の波長λｕの１／２となる値に設定される。尚、この場合、第１及び第２のアンテナ素子１及び２とノイズ源である電子機器６との位置関係は任意な状態に設定すれば良いが、地上波テレビ放送信号の送信源７と各アンテナ素子１及び２との間の位置関係は前記第１実施例と同様に設定することになる。
【００１９】
このような構成によれば、位相器８により、第１及び第２のアンテナ素子１及び２による各受信信号に含まれるノイズ信号が逆位相となるように調整されるから、加算器４において、それらアンテナ素子１及び２による各受信信号に含まれるノイズ信号が互いに相殺されて減少するものであり、これにより前記第１実施例と同様の効果を奏することができる。特に、本実施例によれば、第１及び第２のアンテナ素子１及び２とノイズ源との位置関係については任意な状態に設定すれば良いから、それらアンテナ素子１及び２の設置に係る自由度が向上するようになり、アンテナ設置スペースが限られるという事情がある車載用アンテナ装置を実現する上で有益になる。
【００２０】
（その他の実施の形態）
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、例えば以下のような変形または拡張が可能である。
車両内に、テレビ放送信号の周波数帯域と同等周波数のノイズ信号を発生する電子機器が複数存在する場合には、例えば、ノイズレベルが最も高い電子機器とアンテナ素子１及び２との間の信号伝播距離差がノイズ波長の１／２となるような位置関係に配置する構成、或いは、ノイズ源となる複数の電子機器の各々を、それら電子機器とアンテナ素子１及び２との間の各信号伝播距離差がノイズの波長の１／２となるような位置関係に配置する構成を採用することが考えられる。
ＵＨＦ帯のテレビ放送信号を受信する例について説明したが、ＶＨＦ帯のテレビ放送信号を受信するためのアンテナ装置も前記実施例と同様の構成で実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施例の具体的な構成例を示す図
【図２】アンテナ素子の配置を説明するための模式図
【図３】基本原理を説明するための図
【図４】本発明の第２実施例を示す図３相当図
【符号の説明】
【００２２】
１は第１のアンテナ素子、２は第２のアンテナ素子、３はＴＶ受信装置、４は加算器、５は車両、６は電子機器、７は送信源、８は位相器を示す。
【図１】
2006295797.tif 000003
【図２】
2006295797.tif 000004
【図３】
2006295797.tif 000005
【図４】
2006295797.tif 000006