(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載器用のアンテナ装置であって、
アンテナ素子と、前記アンテナ素子を収容する筐体と、を有する長尺状のアンテナ本体と、
前記アンテナ本体を設置面に対して垂直に立設可能な土台部と、
を備え、
前記アンテナ本体は、
当該アンテナ装置が立設された状態において上下に延びる同軸ケーブルと、
前記同軸ケーブルと接続され、前記同軸ケーブルの上方に位置するアンテナ素子である上側アンテナ素子と、
を備え、
前記上側アンテナ素子は、上下方向に長尺な板形状であって、当該上側アンテナ素子の下端から上方に向かって凸形状の長尺な窪み部を有し、
前記窪み部内の上端で、前記同軸ケーブルの被覆を剥いた内部導体の先端が前記上側アンテナ素子に接続されている、アンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記アンテナ本体は、第１下側アンテナ素子及び第２下側アンテナ素子を備え、
前記第１下側アンテナ素子及び前記第２下側アンテナ素子は、前記同軸ケーブルと接続され、前記上側アンテナ素子の下方に位置し、前記同軸ケーブルの左右にそれぞれ配置されている、アンテナ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置であって、
前記上側アンテナ素子は、
互いに対向する第１主面及び第２主面と、
前記第１主面又は前記第２主面に対向して見たときに、前記窪み部の左右両側に位置し、下方に突出した第１突部及び第２突部と、
を備え、
前記第１突部、前記窪み部及び前記第２突部の左右方向の長さが略同一である、アンテナ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のアンテナ装置であって、
前記アンテナ本体の上端部は、丸みを帯びた形状である、アンテナ装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のアンテナ装置であって、
前記アンテナ本体がボールジョイントを介して前記土台部に接続されている、アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車載器用のアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両に搭載されるアンテナ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１９−５７９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両に搭載される車載器を車両から離れた位置から無線通信を用いて遠隔操作するシステムとして、エンジンスタータなどが知られている。この種の技術は、リモートコントローラが備えたボタンの操作に応じ、当該リモートコントローラが無線信号を送信し、車両に搭載された車載器のアンテナ装置で前記無線信号を受信する。
【０００５】
車両に搭載されるアンテナ装置を例えば車室内のインストルメントパネルの上面に設置することが考えられる。しかしながら、インストルメントパネルの上面は凸凹しており、平坦面が少ない場合がある。このような場合、アンテナ装置を設置しにくいという問題があった。
【０００６】
本開示の一局面は、平坦面が少ない設置面に対しても比較的容易に設置できる、車載器用のアンテナ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様は、車載器用のアンテナ装置であって、アンテナ本体と、土台部と、を備える。アンテナ本体は、アンテナ素子と、アンテナ素子を収容する筐体と、を有する長尺状である。土台部は、アンテナ本体を設置面に対して垂直に立設可能である。ここで「垂直」とは、厳密な意味での垂直に限るものではなく、目的とする効果を奏するのであれば厳密に垂直でなくてもよい。
【０００８】
このような構成によれば、アンテナ本体が設置面に対して垂直になるようにアンテナ装置を設置することができる。したがって、アンテナ本体が設置面に対して横になるようにアンテナ装置を設置する場合と比較して、平坦面が少ない設置面に対しても容易にアンテナ装置を設置することができる。
【０００９】
本開示の一態様は、以下の構成であってもよい。すなわち、アンテナ本体は、同軸ケーブルと、上側アンテナ素子と、を備える。同軸ケーブルは、当該アンテナ装置が立設された状態において上下に延びる。上側アンテナ素子は、同軸ケーブルと接続され、同軸ケーブルの上方に位置するアンテナ素子である。上側アンテナ素子は、下方に窪み部を有する板状形状である。窪み部の中に、同軸ケーブルの上側の先端部が配置されている。
【００１０】
このような構成によれば、アンテナ装置の嵩（高さ）を抑えつつ、所望の電気長を確保することができる。
なお、本明細書では、設置面に対する垂直方向を上下方向と称する。つまり、設置面に対して垂直に立設された状態のアンテナ装置の長尺方向が上下方向である。また、上下方向に沿う方向のうち設置面から遠ざかる方向が上方向であり、設置面に近づく方向が下方向である。また、上下方向に垂直な面における特定の一直線に沿う方向を左右方向と称する。具体的には、左右方向は、設置面に対して垂直に立設された状態のアンテナ装置の筐体の長端面の面方向に平行な方向である。
本開示の一態様では、上側アンテナ素子は、第１主面及び第２主面と、第１突部及び第２突部と、を備えてもよい。第１主面及び第２主面は、互いに対向する。第１突部及び第２突部は、第１主面又は第２主面に対向して見たときに、窪み部の左右両側に位置し、下方に突出する。第１突部、窪み部及び第２突部の左右方向の長さが略同一であってもよい。
【００１１】
このような構成によれば、上側アンテナ素子のインピーダンスが適切に調整され、上側アンテナ素子と同軸ケーブルとのインピーダンスマッチングを良くすることができる。ひいては、上側アンテナ素子の第１突部、窪み部及び第１突部の左右方向の長さが略同一でない構成と比較して、アンテナの利得を向上できる。
【００１２】
本開示の一態様では、アンテナ本体の上端部は、丸みを帯びた形状であってもよい。
このような構成によれば、例えば、上端部が角張っているアンテナ本体を有するアンテナ装置と比較して、アンテナ装置の見栄えを良くすることができる。
【００１３】
本開示の一態様では、アンテナ本体がボールジョイントを介して土台部に接続されていてもよい。
このような構成によれば、土台部、ひいてはアンテナ装置の設置面に対するアンテナ本体の角度を自由に調整できる。ひいては、アンテナ本体が運転者の視界の邪魔になるときに、運転者がアンテナ本体の角度を調整し、視界を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）は、設置面に対して垂直に立設された状態のアンテナ装置の正面図、図１（ｂ）は、設置面に対して傾斜して立設された状態のアンテナ装置の正面図である。
【図２】図２（ａ）は、図１（ａ）に示す状態のアンテナ装置の側面図、図２（ｂ）は、図１（ｂ）に示す状態のアンテナ装置の側面図である。
【図３】図３は、アンテナ装置の内部構成を示す図である。
【図４】図４は、他の実施形態に係るアンテナ装置の内部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態を説明する。
［１．構成］
図１〜図３に示すアンテナ装置１は、車載器としてのエンジンスタータに用いられるアンテナ装置である。アンテナ装置１は、車両から離れて位置する、エンジンスタータのリモートコントローラから、エンジン始動のための無線信号を受信する。そして、アンテナ装置１は、受信した無線信号を電気信号に変換し、車両に搭載された図示省略するエンジンスタータに電気信号を送り出す。アンテナ装置１から電気信号を受信したエンジンスタータは、エンジンをスタートさせる。アンテナ装置１は、車室内、具体的には例えば、インストルメントパネルの上面などに立てて設置されることが想定される。
【００１６】
アンテナ装置１は、アンテナ本体２と、土台部３と、を備える。
＜アンテナ本体＞
アンテナ本体２は、樹脂製の筐体２１を備える。筐体２１は、長尺状の箱状であり、後述する図３に示すアンテナ素子２３〜２５等を収容する。筐体２１の図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す長端面２１ａは、略長方形状であるが、上部が丸みを帯びている。具体的には、長端面２１ａの上部は、上に凸の半円弧状である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように筐体２１、つまりアンテナ本体２は、扁平形状である。
＜土台部＞
土台部３は、アンテナ本体２を、当該アンテナ装置１の設置面５（例えばインストルメントパネルの上面等）に対して垂直に立設させるための部品である。すなわち、土台部３は、アンテナ本体２の長尺方向が設置面５に対して垂直になるようにアンテナ本体２を下方から支持する。
【００１７】
本実施形態では、アンテナ本体２は、ボールジョイント４を介して土台部３に接続されている。このため、ボールジョイント４を支点として、土台部３に対するアンテナ本体２の角度を、前後左右を含む水平面内の３６０度角度方向、及び、上下左右を含む垂直面内の１８０度角度方向、に自在に調整可能である。図１（ｂ）には、アンテナ本体２が左斜め後方に向かって傾斜した状態のアンテナ装置１が図示されている。
【００１８】
なお、本明細書では、設置面５に対する垂直方向を上下方向と称する。つまり、設置面５に対して垂直に立設された状態のアンテナ装置１の筐体２１の長尺方向が上下方向である。また、上下方向に沿う方向のうち設置面５から遠ざかる方向が上方向であり、設置面５に近づく方向が下方向である。また、本明細書では、上下方向に垂直な面における特定の一直線に沿う方向を左右方向と称する。具体的には、左右方向は、図１（ａ）に示すように、設置面５に対して垂直に立設された状態のアンテナ装置１の筐体２１の長端面２１ａの面方向に平行な方向である。
【００１９】
なお、土台部３は、両面テープ等により設置面５に固定されてもよく、その他の方法で設置面５に固定されてもよい。
＜アンテナ本体の内部構成＞
次に、アンテナ本体２の内部構成について、図３を用いて説明する。アンテナ本体２は、同軸ケーブル２２と、上側アンテナ素子２３と、第１下側アンテナ素子２４と、第２下側アンテナ素子２５と、を備える。
＜同軸ケーブル＞
同軸ケーブル２２は、当該アンテナ装置１が設置面５に対して垂直に立設された状態において上下に延びる。同軸ケーブル２２は、内部導体２２１と、絶縁体２２２と、外部導体２２３と、保護被覆２２４と、を備える。内部導体２２１は、信号電位が印加される導体であり、例えば、銅線により構成される。絶縁体２２２は、内部導体２２１と外部導体２２３とを絶縁するための絶縁体であり、例えば、ポリエチレンにより構成される。外部導体２２３は、接地電位が印加される導体であり、例えば、網組み銅線により構成される。保護被覆２２４は、同軸ケーブル２２の内部を保護するための絶縁体であり、例えば、ビニル樹脂により構成される。
【００２０】
内部導体２２１は、上側アンテナ素子２３に接続されている。また、外部導体２２３は、第１下側アンテナ素子２４と第２下側アンテナ素子２５とに接続されている。すなわち、本実施形態のアンテナ装置１は、上側アンテナ素子２３と、第１下側アンテナ素子２４及び第２下側アンテナ素子２５と、が同軸ケーブル２２に接続されたダイポールアンテナとして機能する。また、同軸ケーブル２２の下方の端部は、図示省略するエンジンスタータに接続されている。
＜上側アンテナ素子＞
上側アンテナ素子２３は、同軸ケーブル２２の上方に位置する導体の平板状の部品である。具体的には、上側アンテナ素子２３は、金属膜である。
【００２１】
上側アンテナ素子２３は、概略Ｕ字状で、中心線に対して線対称な形状である。前記中心線はＵ字の中心を通る。
具体的には、上側アンテナ素子２３は、互いに対向する第１主面２３ａ及び第２主面２３ｂを備える。第１主面２３ａは、例えば、図３の手前側の面、第２主面２３ｂは、例えば、図３の奥側の面（図３では見えない面）である。
【００２２】
上側アンテナ素子２３は、下方に形成された窪み部２３１と、第１主面２３ａ又は第２主面２３ｂに対向して見たときに窪み部２３１の左右両側に位置し、下方に突出した第１突部２３２及び第２突部２３３と、を備える。窪み部２３１、第１突部２３２及び第１突部２３２は、いずれも長方形状である。また、上側アンテナ素子２３の上方の輪郭は丸みを帯びた形状であり、具体的には、上に凸の半円弧状である。
【００２３】
上側アンテナ素子２３の上端から下端までの長さＬ１は、送受信される電波の波長λの約１／８（約８分の１波長）の電気長に対応している。本実施形態では、長さＬ１は、エンジンスタータに用いられる電波（周波数が約９２０ＭＨｚの電波）の波長λの約１／８の電気長に対応しており、具体的には約３．５ｃｍである。また、上側アンテナ素子２３の左右方向の長さＬ２は約１．９ｃｍである。
【００２４】
また、窪み部２３１、第１突部２３２及び第２突部２３３の左右方向の長さは略同一である。具体的には、窪み部２３１、第１突部２３２及び第２突部２３３の左右方向の長さをそれぞれＬ３、Ｌ４及びＬ５とすると、およそＬ３：Ｌ４：Ｌ５＝６：６．５：６である。窪み部２３１の深さ、換言すれば、第１突部２３２及び第２突部２３３の上下方向の長さは特に限定されない（すなわち任意である。）。なお、上記の長さＬ１〜Ｌ５等はあくまで一例であり、本開示に係るアンテナ装置１の長さはこれに限定されるものではない。
【００２５】
上側アンテナ素子２３は、Ｕ字の開口が下方向、すなわち、同軸ケーブル２２側を向くように配置される。詳細には、窪み部２３１の中に、同軸ケーブル２２の上側の先端部が配置されており、同軸ケーブル２２の内部導体２２１が窪み部２３１の最深部に接続されている。
＜第１下側アンテナ素子及び第２下側アンテナ素子＞
第１下側アンテナ素子２４及び第２下側アンテナ素子２５は、上側アンテナ素子２３の下方に位置する。第１下側アンテナ素子２４及び第２下側アンテナ素子２５は、形状及び大きさが同一の一対の導体の平板状の部品であり、具体的には、一対の長方形状の金属膜である。下側アンテナ素子２４，２５は、いわゆるグランドエレメントとして機能する。
下側アンテナ素子２４，２５は、同軸ケーブル２２を中心線として互いに線対称な位置に配置されている。具体的には、下側アンテナ素子２４，２５は、当該下側アンテナ素子２４，２５の長軸方向が同軸ケーブル２２の延在方向と一致するように配置されている。
【００２６】
第１下側アンテナ素子２４は、上側アンテナ素子２３の第１突部２３２の下方に間隔を置いて配置されている。また、第２下側アンテナ素子２５は、上側アンテナ素子２３の第２突部２３３の下方に間隔を置いて配置されている。
【００２７】
第１下側アンテナ素子２４の左右方向の長さＬ６は、第１突部２３２の幅方向の長さＬ３と同じである。第２下側アンテナ素子２５の左右方向の長さＬ７は、第１突部２３２の幅方向の長さＬ６と同じである。
【００２８】
また、下側アンテナ素子２４，２５の上下方向の長さＬ８は、上側アンテナ素子２３の上下方向の長さＬ１のおよそ２倍になるように設定される。具体的には、長さＬ８は、送受信される電波の波長λの約１／４（約４分の１波長）の電気長に対応している。本実施形態では、長さＬ８は、エンジンスタータに用いられる電波（周波数が約９２０ＭＨｚの電波）の波長λの約１／４の電気長に対応しており、具体的には約７．０ｃｍである。
【００２９】
下側アンテナ素子２４，２５には、同軸ケーブル２２の外部導体２２３が接続されている。
［２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
【００３０】
（１）本実施形態のアンテナ装置１は、長尺状のアンテナ本体２と、アンテナ本体２を当該アンテナ装置１の設置面５に対して垂直に立設可能な土台部３と、を備える。
よって、アンテナ本体２が設置面５に対して垂直になるようにアンテナ装置１を設置することができる。したがって、アンテナ本体２が設置面５に対して横になるようにアンテナ装置１を設置する場合と比較して、平坦面が少ない設置面５に対しても容易にアンテナ装置１を設置することができる。
【００３１】
また、アンテナ装置１をインストルメントパネルの上面に横に倒して設置した場合、アンテナ装置１がインストルメントパネル内のナビゲーション装置等の機器と干渉し、エンジンスタータのリモートコントローラからの無線信号をアンテナ装置１が良好に受信できず、通信障害が発生する場合がある。これに対して、本実施形態のアンテナ装置１によれば、アンテナ本体２が垂直になるように立設することで、インストルメントパネル内の機器とアンテナ本体２との距離を確保することができる。よって、アンテナ本体２が設置面５に対して横になるようにアンテナ装置１を設置する場合と比較して、アンテナ装置１とインストルメントパネル内の機器とが干渉することを抑制し、通信障害が発生することを抑制することができる。
【００３２】
（２）本実施形態では、上側アンテナ素子２３は、下方に窪み部２３１を有する板状形状であり、窪み部２３１の中に、同軸ケーブル２２の上側の先端部が配置されている。
したがって、アンテナ装置１の嵩（高さ）を抑えつつ、所望の電気長である約λ／４波長の電気長を確保することができる。
【００３３】
すなわち、本実施形態では、上側アンテナ素子２３の上下方向の長さＬ１は、約１／８波長の電気長に対応している。よって、図３に示す仮想線Ａの長さはおよそ約１／４波長の電気長に対応する。ここで、仮想線Ａは、窪み部２３１の左右両側に位置する２つの突部２３２，２３３のうちの一方（例えば第１突部２３２）の下端から上側アンテナ素子２３の上端、そして、２つの突部２３２，２３３のうちの他方（例えば第２突部２３３）の下端へと至る仮想線である。
【００３４】
したがって、例えば、上側アンテナ素子を約１／４波長の電気長に対応する長方形状に構成し、当該上側アンテナ素子をその長尺方向が上下方向に一致するように配置したアンテナ装置と比較して、アンテナ装置１の嵩を抑えつつ、所望の電気長である約λ／４波長の電気長を確保することができる。
【００３５】
（３）本実施形態では、上側アンテナ素子２３の第１突部２３２、窪み部２３１及び第１突部２３２の左右方向の長さＬ３，Ｌ４，Ｌ５が略同一である。
したがって、上側アンテナ素子２３のインピーダンスが適切に調整され、上側アンテナ素子２３と同軸ケーブル２２とのインピーダンスマッチングを良くすることができる。ひいては、上側アンテナ素子２３の第１突部２３２、窪み部２３１及び第１突部２３２の左右方向の長さＬ３，Ｌ４，Ｌ５が略同一でない構成と比較して、アンテナ装置１の利得を向上できる。
【００３６】
（４）本実施形態では、アンテナ本体２の上端部（換言すれば筐体２１の上端部）は、丸みを帯びた形状である。
したがって、例えば、図４に示すような上端部が角張っているアンテナ本体６を有するアンテナ装置と比較して、アンテナ装置１の見栄えを良くすることができる。
【００３７】
（５）本実施形態では、アンテナ本体２がボールジョイント４を介して土台部３に接続されている。
したがって、土台部３、ひいてはアンテナ装置１の設置面５に対するアンテナ本体２の角度を自由に調整できる。ひいては、アンテナ本体２が運転者の視界の邪魔になるときに、運転者がアンテナ本体２の角度を調整し、視界を確保できる。
【００３８】
［３．他の実施形態］
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は前述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００３９】
（１）上記実施形態では、上側アンテナ素子２３の窪み部２３１、第１突部２３２及び第２突部２３３の左右方向の長さＬ３，Ｌ４，Ｌ５は略同一であるが、長さＬ３，Ｌ４，Ｌ５はこれに限られない。
【００４０】
例えば、図４に示すように、窪み部、第１突部及び第２突部の左右方向の長さＬ３，Ｌ４，Ｌ５は略同一でなくてもよい。図４に示す例では、第１突部の左右方向の長さL３及び第２突部の左右方向の長さＬ５は互いに等しく、これらの長さL３，L５は窪み部の長さＬ４よりも大きい。
【００４１】
また、図４に示す例とは逆に、第１突部の左右方向の長さL３及び第２突部の左右方向の長さＬ５は互いに等しく、これらの長さL３，L５は窪み部の長さＬ４よりも小さくてもよい。また例えば、３つの長さＬ３，Ｌ４，Ｌ５の全部が互いに異なっていてもよい。
【００４２】
（２）上記実施形態では、アンテナ本体２の上端部（換言すれば筐体２１の上端部）は、丸みを帯びた形状であるが、アンテナ本体の上端部の形状はこれに限られない。例えば、図４に示すように、アンテナ本体６の上端部の形状は角張っていてもよい。これに伴い、図４に示すように、上側アンテナ素子６１の上方の輪郭も角張った形状であってもよい。
【００４３】
（３）上記実施形態において、アンテナ本体２は土台部３にボールジョイント４を介して接続されていなくてもよい。例えば、アンテナ本体２は回転ピンにより土台部３に固定され、前記回転ピンを回転軸としてアンテナ本体２が１軸回りに回転する構成としてもよい。また、アンテナ本体２の土台部３に対する角度を調整できない構成であってもよい。
【００４４】
（４）上記実施形態では、エンジンスタータ用のアンテナ装置１を例示したが、本開示に係るアンテナ装置はこれに限られない。例えば、アンテナ装置は、エンジンスタータ以外の特定小電力無線を使用する車載器用のアンテナ装置であってもよい。
【００４５】
（５）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００４６】
１…アンテナ装置、２，６…アンテナ本体、３…土台部、４…ボールジョイント、
２１…筐体、２２…同軸ケーブル、２３…上側アンテナ素子、２３ａ…第１主面、
２３ｂ…第２主面、２４，２５…下側アンテナ素子、２３１…窪み部、
２３２…第１突部、２３２…第２突部、２３３…第２突部。
【要約】
【課題】平坦面が少ない設置面に対しても比較的容易に設置できる、車載器用のアンテナ装置を提供する。
【解決手段】車載器用のアンテナ装置は、アンテナ本体と、土台部と、を備える。アンテナ本体は、アンテナ素子と、アンテナ素子を収容する筐体と、を有する長尺状である。土台部は、アンテナ本体を設置面に対して垂直に立設可能である。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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