(57)【要約】【課題】アンテナによる電波の正常な送受信を妨げることなく多様な自動車への取り付けが可能となるとともに、自動車への搭載が容易化されるＥＴＣ内蔵インナーミラーを提供すること。【解決手段】自動車に搭載され、高速道路のゲート等に備えられた路側機との間で電波の送受信を行うパッチアンテナ１１を備えたＥＴＣ（自動料金収受システム）用車載アンテナである。フロントガラス２に導電性のベース部材７が固定され、グランド１１ａが形成された誘電体基板１１ｂを収容するアンテナケース１５が、ベース部材７に係合されることでフロントガラス２に取り付けられる。アンテナケース１５が誘電体基板１１ｂをベース部材７に対向させるようにフロントガラス２に取り付けられることで、当該ベース部材７がパッチ電極として機能し、該ベース部材７と誘電体基板１１ｂとでパッチアンテナ１１が構成されている。【選択図】図１
2008135932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、高速道路のゲート等に備えられた路側機との間で電波の送受信を行うパッチアンテナを備え、
前記車両のフロントガラスに導電性のベース部材が固定され、片面にグランドが形成された誘電体基板を収容するケース部材が、前記ベース部材に係合されることで前記フロントガラスに取り付けられるＥＴＣ（自動料金収受システム）用車載アンテナにおいて、
前記ケース部材が前記誘電体基板を前記ベース部材に対向させるように前記フロントガラスに取り付けられることで、当該ベース部材がパッチ電極として機能し、該ベース部材と前記誘電体基板とで前記パッチアンテナが構成されていることを特徴とするＥＴＣ用車載アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載のＥＴＣ用車載アンテナにおいて、
前記ケース部材が車両のインナーミラーを支持するステーの基端部と一体的に構成され、且つ、該ケース部材に、前記パッチ電極の周縁部をスライド自在に嵌合するスライド溝と、当該パッチ電極を所定位置で固定する固定部とを有する嵌合固定手段が設けられているＥＴＣ用車載アンテナ。
【請求項３】
車両のインナーミラーと、高速道路のゲート等に備えられた路側機との間で電波の送受信を行うパッチアンテナとを備えたＥＴＣ（自動料金収受システム）内蔵インナーミラーにおいて、
前記インナーミラーを支持するステーの基端部と一体的に構成され、且つ片面にグランドが形成された誘電体基板を収容するケース部材をさらに備え、
前記ケース部材が、前記車両のフロントガラスに固定された導電性のベース部材に係合されることで、前記インナーミラーが車体に取り付けられ、さらに、
前記ケース部材が前記誘電体基板を前記ベース部材に対向させるように前記フロントガラスに取り付けられることで、当該ベース部材がパッチ電極として機能し、該ベース部材と前記誘電体基板とで前記パッチアンテナが構成されていることを特徴とするＥＴＣ内蔵インナーミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載されるＥＴＣ（自動料金収受システム：Electronic Toll Collection）内蔵インナーミラー、及び該ＥＴＣ内蔵インナーミラーに好ましく用いられるＥＴＣ用車載アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、所謂ＤＳＲＣ（狭域通信：Dedicated Short-Range Communication）方式の一つであるＥＴＣ（自動料金収受システム）が利用されている。
この一例として、自動車（車両）に搭載されたＥＴＣ用車載アンテナとしてのパッチアンテナと、高速道路のゲート等に備えられた路側機との間で、課金情報等のデータを含む電波（通常、５．８ＧＨｚ帯の円偏波が使用される。）の送受信が行われているものがある。
【０００３】
ところで、インナーミラーにＥＴＣ用車載器が統合された所謂ＥＴＣ内蔵インナーミラーが開発されている（特許文献１参照）。図４に示すように、この種のＥＴＣ内蔵インナーミラー５０では、パッチアンテナ５１が、自動車のフロントガラス２に対してインナーミラー５８の近傍に設けられたアンテナケース５５内に収容されている。
【０００４】
図４に示すパッチアンテナ５１は、次のようにして形成されている。即ち、誘電体からなる１ｍｍ位の厚みの方形状の誘電体基板５２の両面に銅等の金属を薄く膜状に形成し、その表面の金属薄膜について、前記誘電体基板５２の中央部に、小さい方形状の部分（以下、「パッチ電極５３」という。）を残して他の薄膜を除去する。さらに表裏面の金属薄膜は、それぞれ高周波電源に繋がった同軸ケーブルの内部導体と、接地された外部導体とにそれぞれ電気的に接続されている（図示せず）。
【特許文献１】特開２００６−１９７４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記した従来技術によれば、図４に示すように、パッチアンテナ５１が収容されるアンテナケース５５は、通常、前記ステー５６の車両上方に配設されるため、ステー５６の車両上方領域に十分なスペースがない車種に対しては当該ＥＴＣ内蔵インナーミラー５０の搭載が困難となる。また、アンテナケース５５とステー５６とは互いに別体化されているため、ＥＴＣ内蔵インナーミラー５０を自動車に搭載する場合、アンテナケース５５とステー５６とをそれぞれ個別にフロントガラス２に取り付ける必要があり、当該取り付け作業が複雑化する。
【０００６】
これに対し、ＥＴＣ内蔵インナーミラー５０が、導電性の材料からなるベース部材５７（インナーミラー取り付け用ボタン）を介してフロントガラス２へ取り付けられている場合に、該ベース部材５７に近接させてパッチアンテナ５１を配設することでアンテナケース５５周りをコンパクト化し、上記問題点を解消する手法が考えられる。しかし、この手法では、ベース部材５７によって電波が吸収・反射されるようになり、パッチアンテナ５１による電波の正常な送受信が妨げられる。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、アンテナによる電波の正常な送受信を妨げることなく多様な車両への取り付けが可能となるとともに、車両への搭載が容易化されるＥＴＣ内蔵インナーミラー、及び該ＥＴＣ内蔵インナーミラーに好ましく用いられるＥＴＣ用車載アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両に搭載され、高速道路のゲート等に備えられた路側機との間で電波の送受信を行うパッチアンテナを備え、前記車両のフロントガラスに導電性のベース部材が固定され、片面にグランドが形成された誘電体基板を収容するケース部材が、前記ベース部材に係合されることで前記フロントガラスに取り付けられるＥＴＣ（自動料金収受システム）用車載アンテナにおいて、前記ケース部材が前記誘電体基板を前記ベース部材に対向させるように前記フロントガラスに取り付けられることで、当該ベース部材がパッチ電極として機能し、該ベース部材と前記誘電体基板とで前記パッチアンテナが構成されていること、を要旨とする。
【０００９】
同構成によれば、従来、インナーミラーの取り付けにのみ用いられていたベース部材が、パッチアンテナのパッチ電極としても機能するようになる。これにより、ベース部材と誘電体基板とが近接して配置されるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＥＴＣ用車載アンテナにおいて、前記ケース部材が車両のインナーミラーを支持するステーの基端部と一体的に構成され、且つ、該ケース部材に、前記パッチ電極の周縁部をスライド自在に嵌合するスライド溝と、当該パッチ電極を所定位置で固定する固定部とを有する嵌合固定手段が設けられていること、を要旨とする。
【００１１】
同構成によれば、車両のフロントガラスに固定されたパッチ電極（従来のベース部材に相当）を、ケース部材（ステー）の嵌合固定手段のスライド溝に嵌合し、該スライド溝に沿ってスライド移動させ、さらに同嵌合固定手段の固定部にて固定させることでステーをフロントガラスに取り付けることができるようになる。このため、ＥＴＣ内蔵インナーミラーのフロントガラスへの取り付け作業が簡単化されるようになる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、車両のインナーミラーと、高速道路のゲート等に備えられた路側機との間で電波の送受信を行うパッチアンテナとを備えたＥＴＣ（自動料金収受システム）内蔵インナーミラーにおいて、前記インナーミラーを支持するステーの基端部と一体的に構成され、且つ片面にグランドが形成された誘電体基板を収容するケース部材をさらに備え、前記ケース部材が、前記車両のフロントガラスに固定された導電性のベース部材に係合されることで、前記インナーミラーが車体に取り付けられ、さらに、前記ケース部材が前記誘電体基板を前記ベース部材に対向させるように前記フロントガラスに取り付けられることで、当該ベース部材がパッチ電極として機能し、該ベース部材と前記誘電体基板とで前記パッチアンテナが構成されていること、を要旨とする。
【００１３】
同構成によれば、ＥＴＣ内蔵インナーミラーにおいて、従来、インナーミラーの取り付けにのみ用いられていたベース部材が、パッチアンテナのパッチ電極としても機能するようになる。これにより、ベース部材と誘電体基板とが近接して配置され、インナーミラーを支持するステーの基端部と、前記誘電体基板を収容するケース部材とを一体的に構成することができる。即ち、ステーの基端部内にパッチアンテナの誘電体基板を収容することができるようになる。この結果、従来、前記ステーの車両上方側においてケース部材が配設されていた領域が不要となり、該領域が狭い車種に対してもＥＴＣ内蔵インナーミラーが搭載可能となるとともに、インナーミラーを支持するステーを車両に取り付けることで、同時にケース部材も車両に取り付けられるようになり、ＥＴＣ内蔵インナーミラーの車両への搭載作業が簡単化するようになる。また、パッチ電極の近傍に配設した場合に、正常な電波の送受信の妨げとなるベース部材がパッチアンテナのパッチ電極と共用されることから、そのような電波の妨害現象が生じることもなく、安定した電波の送受信が行われるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アンテナによる電波の正常な送受信を妨げることなく多様な車両への取り付けが可能となるとともに、車両への搭載が容易化されるＥＴＣ内蔵インナーミラー、及び該ＥＴＣ内蔵インナーミラーに好ましく用いられるＥＴＣ用車載アンテナが提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
本実施形態にかかるＥＴＣ内蔵インナーミラーは、自動車（車両）のインナーミラーにＥＴＣ（自動料金収受システム）用車載アンテナとしてのパッチアンテナが統合されたものである。
【００１６】
図１に示すように、前記ＥＴＣ内蔵インナーミラー１０は、自動車のフロントガラス２に取り付けられるアンテナケース１５（ケース部材）と、該アンテナケース１５に収容され、車外の通信端末と電波を送受信するためのパッチアンテナ１１とを備えている。
【００１７】
前記アンテナケース１５は、フロントガラス２に接着剤等によって貼着（固定）されたベース部材７を介して前記フロントガラス２に固定される底部材１２と、該底部材１２に固定され、内部に前記パッチアンテナ１１を収容する収容空間を有するケース本体１３とを備えている。
【００１８】
前記パッチアンテナ１１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、エポキシ樹脂（誘電体）からなる方形状の誘電体基板１１ｂを備えている。該誘電体基板１１ｂは、ケース本体１３の一部を構成する保持部材１３ａによって、前記ベース部材７に対向し、且つ平行な状態で保持固定されている（図１参照）。該誘電体基板１１ｂの一方の面（裏面、片面）には、面全体に亘って薄く膜状にグランド１１ａが形成されている。また、前記誘電体基板１１ｂの他方の面（表面）の中央領域には、方形状の給電膜１１ｃが前記ベース部材７に所定の離間距離（２ｍｍ程度が好ましい。）を置いて形成されている。尚、これらグランド１１ａ及び給電膜１１ｃは、いずれも既存のプリント配線技術により銅等の金属材料を用いて誘電体基板１１ｂの表裏面に形成されている。
【００１９】
前記グランド１１ａには、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、可撓性の同軸ケーブル１８の外部導体１８ａが電気的に接続されている。そして、該グランド１１ａは、前記外部導体１８ａを介して接地されている（０Ｖの電位に保たれている。）。一方、前記給電膜１１ｃには、前記同軸ケーブル１８の内部導体１８ｂが電気的に接続されており、該内部導体１８ｂを介して前記送受信モジュール１７から高周波電圧が印加されるようになっている。そして、このように給電膜１１ｃに高周波電圧が印加されることで、該給電膜１１ｃに近接して配置され、電気的には接続されていないが、電磁的に結合されたベース部材７に高周波電流が給電（容量給電）され、該ベース部材７から円偏波が放射されるようになっている。
【００２０】
図１に戻り、さらに、前記ＥＴＣ内蔵インナーミラー１０は、後方視認用のインナーミラー１４ａを備えたインナーミラー装置１４と、該インナーミラー装置１４を先端部１６ａで支持するとともに、中央部位にフレキシブルジョイント部１６ｂを有することでインナーミラー装置１４の支持方向が可変とされ、且つ基端部１６ｃがアンテナケース１５のケース本体１３に一体的に構成されたステー１６とを備えている。そして、該ステー１６によってインナーミラー１４ａによる後方の視認状態が自在に変えられるようになっている。尚、インナーミラー装置１４の内部は空洞化されて回路基板等を収容する収容部１４ｂを形成しており、該収容部１４ｂには、ＥＴＣ内蔵インナーミラー１０の一部を構成する送受信モジュール１７が収容されている。該送受信モジュール１７は、接続・切離自在なコネクタ部１９ａを有する電力供給ケーブル１９を介して自動車のバッテリー部（図示せず）と電力を供給可能に接続されているとともに、同軸ケーブル１８を介してパッチアンテナ１１の給電膜１１ｃと電気的に接続されている。
【００２１】
本実施形態にかかるＥＴＣ内蔵インナーミラー１０は、その一部を構成するケース部材１５が、自動車のフロントガラス２に固定された導電性のベース部材７に係合され、その内部に収容した誘電体基板１１ｂをベース部材７に対向させるように前記フロントガラス２（車体）に取り付けられることで、従来、アンテナケース１５をフロントガラス２に取り付けるために用いられていたベース部材７が、パッチアンテナ１１の一部を構成するパッチ電極としても機能する点に特徴を有する。換言すれば、パッチ電極としてのベース部材７が、自動車のフロントガラス２に固定されているとともに、前記アンテナケース１５が、当該パッチ電極７を介してフロントガラス２に取り付けられている点に特徴を有する。詳細には、該ベース部材７は、所定厚み（厚みは０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。）の、銅又は鉄等の金属からなる方形状の板材（一辺が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の正方形状の板材が好ましい。）とされている。尚、アンテナケース１５の底部材１２には、図１及び図３に示すように、前記ベース部材７の周縁部７ａ，７ｂをスライド自在に嵌合するスライド溝１２ｂと、当該ベース部材７を所定位置で固定する固定部１２ｃとを有する嵌合固定部１２ａ（嵌合固定手段）が設けられている。
【００２２】
本実施形態のＥＴＣ用車載アンテナ及びＥＴＣ内蔵インナーミラーによれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）ＥＴＣ内蔵インナーミラーにおいて、従来、インナーミラーの車体への取り付けにのみ用いられていたベース部材が、パッチアンテナ１１のパッチ電極としても機能するようになる。これにより、ベース部材７と誘電体基板１１ｂとが近接して配置され、インナーミラー装置１４（インナーミラー１４ａ）を支持するステー１６の基端部１６ｃと、誘電体基板１１ｂを収容するアンテナケース１５とを一体的に構成することができる。即ち、ステー１６の基端部１６ｃ内にパッチアンテナ１１の誘電体基板１１ｂを収容することができるようになる。この結果、従来、前記ステー１６の車両上方側においてアンテナケース１５が配設されていた領域が不要となり、該領域が狭い車種に対してもＥＴＣ内蔵インナーミラー１０が搭載可能となるとともに、インナーミラー１４ａを支持するステー１６を自動車に取り付けることで、同時にアンテナケース１５も自動車に取り付けられるようになり、ＥＴＣ内蔵インナーミラー１０の自動車への搭載作業が簡単化するようになる。また、ベース部材７の近傍に配設した場合に、正常な電波の送受信の妨げとなるベース部材がパッチアンテナのベース部材７と共用されることから、そのような電波の妨害現象が生じることもなく、安定した電波の送受信が行われるようになる。
【００２３】
（２）自動車のフロントガラス２に固定されたパッチ電極としても機能するベース部材７を、アンテナケース１５（ステー１６）の嵌合固定部１２ａのスライド溝１２ｂに嵌合し、該スライド溝１２ｂに沿ってスライド移動させ、さらに同嵌合固定部１２ａの固定部１２ｃにて固定させることでステー１６をフロントガラス２に取り付けることができるようになる。このため、ＥＴＣ内蔵インナーミラー１０のフロントガラス２への取り付け作業が簡単化するようになる。尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
【００２４】
・上記実施形態では、送受信モジュール１７をインナーミラー装置１４の内部に収容するようにした。しかし、これに限られず、送受信モジュール１７は、インナーミラー装置１４と離れた位置に離隔して設けることも可能である。これにより、インナーミラー装置１４が軽量に構成されるとともに、該装置１４の構造を簡素化することができるようになる。
【００２５】
・上記実施形態では、ベース部材７には直接給電せず、該ベース部材７に近接配置され、電磁的に結合された給電膜１１ｃに高周波電流を給電することでベース部材７から円偏波（電波）を放射させるようにした。しかし、これに限られず、ベース部材７に直接給電点を設け、該給電点に高周波電流を給電することでベース部材７から電波を放射させるようにしてもよい。
【００２６】
・上記実施形態では、ベース部材７とパッチアンテナ１１の間は、底部材１２及び保持部材１３ａによって仕切られた構造としたが、該底部材１２及び保持部材１３ａにそれぞれ方形状の貫通孔を連通して設け、該各貫通孔を通してベース部材７とパッチアンテナ１１とが対面するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態にかかるＥＴＣ内蔵インナーミラーの要部断面図。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態にかかるＥＴＣ内蔵インナーミラーに使用されるパッチアンテナの平面図、（ｂ）は、同パッチアンテナのＡ−Ａ矢視断面図。
【図３】本発明の実施形態にかかるアンテナケースの底部材とパッチ電極（ベース部材）の嵌合状態図。
【図４】従来技術にかかるＥＴＣ内蔵インナーミラーの構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００２８】
２…フロントガラス、７…ベース部材（パッチ電極）、１１…パッチアンテナ、１１ａ…グランド、１１ｂ…誘電体基板、１５…アンテナケース、１６…ステー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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