(57)【要約】      （修正有）【課題】アンテナ性能を改善するアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置１０は、直方体状の筐体１１と、前記筐体１１内の第１の側面に沿って平行に設けられたアンテナ素子１３と、前記アンテナ素子１３と所定の間隔を空けて設けられた第１無給電素子１５と、前記第１無給電素子１５の少なくとも一部と対向する前記筐体１１の第２の側面に設けられた第２無給電素子１６と、前記第１の側面及び前記第２の側面と直角をなす前記筐体１１の第３の側面に設けられ、前記第１無給電素子１５と前記第２無給電素子１６とを電気的に接続する接続導体１７と、を具備する構成を採る。【選択図】図１
2015070352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内の第１の側面に沿って略平行に設けられたアンテナ素子と、
前記アンテナ素子と所定の間隔を空けて設けられた第１無給電素子と、
前記第１無給電素子の少なくとも一部と対向する前記筐体の第２の側面に設けられた第２無給電素子と、
前記第１の側面及び前記第２の側面と略直角をなす前記筐体の第３の側面に設けられ、前記第１無給電素子と前記第２無給電素子とを電気的に接続する接続導体と、
を具備するアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１無給電素子、前記第２無給電素子及び前記接続導体が前記筐体の外側に設けられた、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１無給電素子、前記第２無給電素子及び前記接続導体が前記筐体の内側に設けられた、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１無給電素子は、前記第１の側面から前記筐体の上面の一部にかけて折り曲げて設けられる、
請求項１から請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記接続導体は、前記第３の側面の上部、下部、前記第３の側面に対向する前記筐体の第４の側面の上部、または、下部のいずれかに設けられる、
請求項１から請求項４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載するアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のドアの施錠及び解錠を行う方式として、キーレスエントリー方式を進化させたスマートエントリー方式が普及しつつある。
【０００３】
スマートエントリー方式は、車両とキー（以下、「スマートキー」という）に近距離の無線機能を持たせ、車両とスマートキーとの無線通信によって車両ドアの施錠及び解錠を行うものである。
【０００４】
具体的には、ユーザは、スマートキーをカバン、ポケットに入れたまま、車両ドアが施錠中に車両のタッチセンサをタッチするだけで解錠し、車両ドアが解錠中にタッチセンサをタッチするだけで施錠する。また、スマートエントリー方式では、スマートキーが車両内部で検出された場合には、車両の鍵穴にキーを挿すことなく、エンジンを始動することも可能となっている。
【０００５】
このようなキーレスエントリー方式及びスマートエントリー方式では、車両室内にアンテナ制御ユニットが設けられ、この種のアンテナとしては、例えば、特許文献１に開示のアンテナが知られている。
【０００６】
特許文献１には、アンテナの縁にコンデンサ電極部を設け、コンデンサ電極部とブラケットとを容量結合させるアンテナ装置が開示されている。これにより、アンテナ共振周波数が下がり、アンテナを小型化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３２５１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１に開示のアンテナ装置では、ブラケットでグランド、すなわち、回路基板を覆う構成のため、共振周波数は下がっても、アンテナ性能は改善しないという問題がある。車両室内に設けられたアンテナの性能は、近傍金属部品などの影響により劣化しがちであり、車両とスマートキー間の良好な無線通信のためには、性能をできるだけ改善することが望ましい。
【０００９】
本発明の目的は、アンテナ性能を改善するアンテナ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のアンテナ装置は、筐体と、前記筐体内の第１の側面に沿って略平行に設けられたアンテナ素子と、前記アンテナ素子と所定の間隔を空けて設けられた第１無給電素子と、前記第１無給電素子の少なくとも一部と対向する前記筐体の第２の側面に設けられた第２無給電素子と、前記第１の側面及び前記第２の側面と略直角をなす前記筐体の第３の側面に設けられ、前記第１無給電素子と前記第２無給電素子とを電気的に接続する接続導体と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アンテナ性能を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図
【図２】アンテナ装置を車両に固定する様子を示す図
【図３】アンテナ効率の改善量を示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図
【図５】アンテナ効率の改善量を示す図
【図６】本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図
【図７】接続導体の配置位置を示す図
【図８】図７に示した各図に対応するアンテナ効率の改善量を示す図
【図９】第１無給電素子及び第２無給電素子の短辺の長さを定義する様子を示す図
【図１０】第１無給電素子及び第２無給電素子の短辺の長さとアンテナ効率の改善量との関係を示す図
【図１１】第１無給電素子及び第２無給電素子の長辺の長さを定義する様子を示す図
【図１２】第１無給電素子及び第２無給電素子の長辺の長さとアンテナ効率の改善量との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置１０の構成を示す斜視図である。以下、図１を用いてアンテナ装置１０の構成について説明する。
【００１５】
筐体１１は、直方体状の樹脂製であり、内部に回路基板１２及びアンテナ素子１３等を収容する。筐体１１の全側面の長辺の合計長、すなわち、上面（又は底面）の各辺を合わせた長さは、使用周波数の１波長未満とする。
【００１６】
回路基板１２には、種々の電子部品が実装されており、長方形状の回路基板１２の１つの頂点付近に給電点１４が設けられている。この給電点１４にはアンテナ素子１３が接続され、給電点１４からアンテナ素子１３に給電する。
【００１７】
アンテナ素子１３は、線状の導電性部材を給電点１４から立ち上げ、筐体１１の第１の側面（図中、紙面に対して左側の側面）と平行になるように折り曲げて配置される。
【００１８】
第１無給電素子１５は、筐体１１の第１の側面と同じ大きさの板状の導体であり、筐体１１の第１の側面を挟んでアンテナ素子１３と反対側（外側）に設けられる。なお、筐体１１の厚みは１／１００波長程度であるため、第１無給電素子１５とアンテナ素子１３とは１／１００波長程度離間される。
【００１９】
また、第２無給電素子１６は、筐体１１の第１の側面と同じ大きさの板状の導体であり、第１無給電素子１５と対向する筐体１１の第２の側面（図中、紙面に対して右側の側面）の外側に設けられる。
【００２０】
接続導体１７は、筐体１１の第１の側面及び第２の側面と直角をなす第３の側面と同じ長さの板状の導体であり、筐体の第３の側面の外側下部に設けられ、第１無給電素子１５と第２無給電素子１６とを電気的に接続する。これにより、第１無給電素子１５、接続導体１７、及び、第２無給電素子１６によって１つの大きな無給電素子を構成している。また、これにより、第１無給電素子１５、接続導体１７、及び、第２無給電素子１６が筐体１１の３つの側面を保持するブラケットとして機能することができ、例えば、図２に示すように、接続導体１７を介して車両に固定することができる。
【００２１】
なお、接続導体１７は、筐体１１の第３の側面全体を覆う必要はない。ちなみに、第１〜第３の側面の長さの合計は、１／３波長以下であることが好ましい。
【００２２】
図３は、アンテナ効率の改善量を示す図である。第１、第２無給電素子及び接続導体がない場合を基準（アンテナ効率の改善量０ｄＢ）とし、これに対して、第１無給電素子あり、接続導体なしの場合、０．７ｄＢ程度の改善量が見込め、さらに、第１、第２無給電素子及び接続導体ありの場合、２．９ｄＢ程度の大幅な改善量が見込める。
【００２３】
このように、実施の形態１のアンテナ装置では、筐体内の第１の側面に沿って平行にアンテナ素子を設け、筐体の第１の側面を挟んでアンテナ素子と反対側に第１無給電素子を設け、第１無給電素子と対向する筐体の第２の側面の外側に第２無給電素子を設け、筐体の第１の側面及び第２の側面と直角をなす第３の側面の外側に接続導体を設け、第１無給電素子と第２無給電素子とを電気的に接続する。
【００２４】
これにより、第１無給電素子、接続導体、及び、第２無給電素子が１つの大きな無給電素子として機能し、アンテナ性能を改善することができる。また、第１無給電素子、接続導体、及び、第２無給電素子が筐体の３側面を保持するブラケットとして機能することができる。
【００２５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置２０の構成を示す斜視図である。図４が図１と異なる点は、第１無給電素子１５を第１無給電素子２１に変更した点である。
【００２６】
第１無給電素子２１は、筐体１１の第１の側面と同じ幅を有し、かつ、第１の側面の高さより長い板状の導体であり、筐体１１の第１の側面を挟んでアンテナ素子と反対側（外側）に設けられ、筐体１１の上面に折り曲げて配置される。
【００２７】
これにより、第１無給電素子２１とアンテナ素子１３との電磁結合度が増加し、アンテナ性能をさらに改善することができる。
【００２８】
なお、筐体１１上面にかかる第１無給電素子２１の長さは、給電点１４の位置を上面に投影した位置より第１の側面側までとすることが好ましい。
【００２９】
図５は、アンテナ効率の改善量を示す図である。図５において、黒塗りのグラフは図３に示したものと同様、第１無給電素子の折り曲げがない場合を示している。一方、白塗りのグラフは第１無給電素子を折り曲げた場合を示している。第１、第２無給電素子及び接続導体がない場合を基準（アンテナ効率の改善量０ｄＢ）とし、これに対して、第１無給電素子あり、接続導体なしの場合、１．５ｄＢ程度の改善量が見込め、さらに、第１、第２無給電素子及び接続導体ありの場合、３．４ｄＢ程度の大幅な改善量が見込める。
【００３０】
このように、実施の形態２によれば、板状の第１無給電素子を折り曲げて、筐体の第１の側面から上面の一部にかかるように配置することにより、第１無給電素子とアンテナ素子との電磁結合度が増加し、アンテナ性能をさらに改善することができる。
【００３１】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図である。図６が図１と異なる点は、第１無給電素子、第２無給電素子、接続導体を筐体内に配置した点である。
【００３２】
第１無給電素子３１は、筐体１１の第１の側面と同じ大きさの板状の導体であり、筐体１１の第１の側面（図中、紙面に対して左側の側面）の内側にアンテナ素子１３と所定の間隔を空けて設けられる。なお、所定の間隔は１／１００波長程度である。
【００３３】
また、第２無給電素子３２は、筐体１１の第１の側面と同じ大きさの板状の導体であり、第１無給電素子３１と対向する筐体１１の第２の側面（図中、紙面に対して右側の側面）の内側に設けられる。
【００３４】
接続導体３３は、筐体１１の第１の側面及び第２の側面と直角をなす第３の側面と同じ長さの板状の導体であり、筐体１１の第３の側面の内側下部に設けられ、第１無給電素子３１と第２無給電素子３２とを電気的に接続する。
【００３５】
このように、実施の形態３によれば、第１無給電素子、接続導体、及び、第２無給電素子を筐体内に配置することにより、筐体近傍に存在する金属部品の影響を低減し、アンテナ性能の劣化を抑制することができる。
【００３６】
（変形例１）
上記各実施の形態では、接続導体を筐体の第３の側面下部に配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、図７（ａ）に示すように、接続導体を筐体の第３の側面上部に配置してもよい。また、図７（ｂ）に示すように、筐体の第３の側面と対向する第４の側面の下部に配置してもよいし、図７（ｃ）に示すように第４の側面の上部に配置してもよい。なお、図７では、第１、第２無給電素子、及び、接続導体を筐体の外部に設けた場合を示したが、筐体内部に設ける場合も同様である。
【００３７】
図８は、図７に示した各図に対応するアンテナ効率の改善量を示す図である。図８における（ａ）〜（ｃ）の各グラフは、図７の（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ対応している。この図から、接続導体をいずれの位置に設けても、アンテナ効率の改善量はほぼ等しいことが分かる。
【００３８】
（変形例２）
図９に示すように、第１無給電素子及び第２無給電素子の短辺の長さをＬ１と定義し、長さＬ１とアンテナ効率の改善量との関係を図１０に示す。図１０より、Ｌ１が略１／１００波長以上の長さであれば、アンテナ効率の改善が見込まれることが分かる。
【００３９】
このことから、アンテナ効率が改善する最小のＬ１に合わせ、筐体の高さを削減してもよい。これにより、アンテナ装置を小型化することができる。
【００４０】
（変形例３）
図１１に示すように、第１無給電素子及び第２無給電素子の長辺の長さをＬ２と定義し、長さＬ２とアンテナ効率の改善量との関係を図１２に示す。図１２より、Ｌ２が略７／１００波長以上の長さであれば、アンテナ効率の改善が見込まれることが分かる。
【００４１】
このことから、アンテナ効率が改善する最小のＬ２に合わせ、筐体の幅を削減してもよい。これにより、アンテナ装置を小型化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明にかかるアンテナ装置は、キーレスエントリー方式またはスマートエントリー方式が採用された車両に搭載するのに好適である。
【符号の説明】
【００４３】
１１  筐体
１２  回路基板
１３  アンテナ素子
１４  給電点
１５、２１、３１  第１無給電素子
１６、３２  第２無給電素子
１７、３３  接続導体
【図１】
2015070352.tif 000003
【図２】
2015070352.tif 000004
【図３】
2015070352.tif 000005
【図４】
2015070352.tif 000006
【図５】
2015070352.tif 000007
【図６】
2015070352.tif 000008
【図７】
2015070352.tif 000009
【図８】
2015070352.tif 000010
【図９】
2015070352.tif 000011
【図１０】
2015070352.tif 000012
【図１１】
2015070352.tif 000013
【図１２】
2015070352.tif 000014