(57)【要約】【課題】車室内で比較的高い磁束強度を持ち、車室外で急激に磁束強度が減衰する磁束強度分布を持った自動車用アンテナを提案する。【解決手段】車室を取り囲むループ状のアンテナ素子を持った自動車用アンテナを構成する。アンテナ素子は、自動車の車軸と直交する方向に、複数配置される。このアンテナ素子は、車室の床部に配置された床線分と、天井に配置された天井線分と、一対の側壁に配置された第１、第２側壁線分を持ち、これらの各線分は車室を取り囲むように、配置される。このループ状のアンテナ素子は、車室内に高い磁束強度を与え、車室の外部では急激に減衰した磁束強度となる。【選択図】        図１
2004282113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床部と、天井と、前記床部と天井を繋ぐ相対向する第１、第２側壁とによって囲まれた車室を有する自動車に設置される自動車用アンテナであって、ループ状のアンテナ素子を含んでおり、このアンテナ素子が、前記床部に配置された床線分と、前記天井に配置された天井線分と、前記第１側壁に配置された第１側壁線分と、前記第２側壁に配置された第２側壁線分とを含み、これらの床線分と、天井線分と、第１側壁線分と、第２側壁線分とが、前記車室を取り囲むように配置されることを特徴とする自動車用アンテナ。
【請求項２】
請求項１記載の自動車用アンテナであって、第１、第２の少なくとも２つのループ状のアンテナ素子を含んでいて、これらの第１、第２のアンテナ素子のそれぞれが、前記床線分と、前記天井線分と、前記第１側壁線分と、前記第２側壁線分とを含み、前記車室を取り囲むように形成されることを特徴とする自動車用アンテナ。
【請求項３】
請求項２記載の自動車用アンテナであって、前記第１のアンテナ素子が、自動車のフロントウインドの両側壁を構成する一対のフロントピラーに配置された第１、第２側壁線分を含み、また前記第２のアンテナ素子が、自動車のリアウインドの両側壁を構成する一対のリアピラーに配置された第１、第２側壁線分を含んでいることを特徴とする自動車用アンテナ。
【請求項４】
請求項３記載の自動車用アンテナであって、さらに第３のアンテナ素子を含んでいて、この第３のアンテナ素子が、自動車のサイドウインドを仕切る一対の中間ピラーに配置された第１、第２側壁線分を含むことを特徴とする自動車用アンテナ。
【請求項５】
請求項３記載の自動車用アンテナであって、さらに第３、第４のアンテナ素子を含んでいて、前記第３のアンテナが、自動車のサイドウインドを仕切る一対の第１中間ピラーに配置された第１、第２側壁線分を含み、また前記第４のアンテナ素子が、自動車のサイドウインドを仕切るの一対の第２中間ピラーに配置された第１、第２側壁線分を含むことを特徴とする自動車用アンテナ。
【請求項６】
請求項２記載の自動車用アンテナであって、前記第１のアンテナ素子の床線分と第１側壁線分と天井線分と第２側壁線分と、さらに前記第２のアンテナ素子の床線分と第１側壁線分と天井線分と第２側壁線分とが、互いに直列に給電を受けることを特徴とする自動車用アンテナ。
【請求項７】
請求項２記載の自動車用アンテナであって、前記第１のアンテナ素子の床線分と第１側壁線分と天井線分と第２側壁線分と、前記第２のアンテナ素子の床線分と第１側壁線分と天井線分と第２側壁線分とが、互いに並列に給電を受けることを特徴とする自動車用アンテナ。
【請求項８】
請求項２記載の自動車用アンテナであって、前記第１のアンテナ素子の床線分と天井線分と第１側壁線分と第２側壁線分とが、車軸にほぼ平行な第１の平面に沿って配置され、また前記第２のアンテナ素子の床線分と天井線分と第１側壁線分と第２側壁線分とが、車軸にほぼ平行な第２の平面に沿って配置されたことを特徴とする自動車用アンテナ。
【請求項９】
請求項８記載の自動車用アンテナであって、さらに、前記第１のアンテナ素子の第１側壁線分の床側端と前記第２のアンテナ素子の第２側壁線分の床側端との間の床部に車軸に対して斜めに配置された第１の給電線と、前記第２のアンテナ素子の床線分の第２側壁側端部と前記第１のアンテナ素子の床線分の第１側壁側端部との間の床部分に前記第１の給電線とほぼ平行して配置された第２の給電線を備え、前記第１、第２の給電線が互いに大きさが等しく逆方向の電流を流すことを特徴とする自動車用アンテナ。
【請求項１０】
請求項２記載の自動車用アンテナであって、前記各アンテナ素子の第１側壁線分と天井線分と第２側壁線分とが、車軸に対して斜めに交差する平面に沿って配置され、また前記各アンテナ素子の床線分が車軸とほぼ平行に配置されたことを特徴とする自動車用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用アンテナに関し、特に自動車の車室内に比較的高い磁界強度を持ち、車室の外で急峻に磁界強度が低下する磁界分布特性を持った自動車用アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用アンテナとして、例えば特開２００２−３５９５６５号公報に示されるように、自動車の車室の天井の中央部に配置された中継器に、車室内に向けて指向性を持った車載アンテナを設置して、車室内の通信を行うものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のアンテナでは、車室外への電磁波の漏洩が大きいため、車室内にキーレスエントリーなどに使用する機器が存在するか否かを判定するする用途には使用できない。このような車室内に機器が存在するか否かを判定するためには、車室内に比較的高い磁界強度を持ち、車室の外では急峻に磁界強度が低下するような磁界分布を持ったアンテナが必要である。
【０００４】
この発明はこのような要求に応え、自動車の車室内に比較的高い磁界強度を持ち、車室の外では急峻に磁界強度が低下するような磁界分布を有する新規な自動車用アンテナを提案するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明による自動車用アンテナは、床部と、天井と、前記床部と天井を繋ぐ相対向する第１、第２側壁とによって囲まれた車室を有する自動車に設置される自動車用アンテナであって、ループ状のアンテナ素子を含んでおり、このアンテナ素子が、前記床部に配置された床線分と、前記天井に配置された天井線分と、前記第１側壁に配置された第１側壁線分と、前記第２側壁に配置された第２側壁線分とを含み、これらの床線分と、天井線分と、第１側壁線分と、第２側壁線分とが、前記車室を取り囲むように配置されることを特徴とする。
【０００６】
この発明による自動車用アンテナでは、ループ状のアンテナ素子の床線分、天井線分、第１側壁線分、第２側壁線分が、車室を取り囲むように配置されるため、車室内に比較的高い磁界強度を持ち、車室の外では急峻に磁界強度が低下する磁界分布を得ることができる。その結果、この発明の自動車用アンテナを使用すれば、キーレスエントリーなどに使用する機器が、車室の内部と外部のいずれに存在するかを容易に判定できる。
【０００７】
電磁気学では、コイルとして、ソレノイドコイル、サドルコイル、トロイダルコイル、ヘルムホルツコイル、ダブルヘルムホルツコイルが知られており、これらのコイルではコイルの内部に一様な比較的高い磁界を生成することができる。これらのコイルの中でも、ソレノイドコイルとトロイダルコイルでは、コイルの外部における磁界強度が、コイルの内部における磁界強度に比べて、充分小さく減衰する。この発明は、このソレノイドコイル、トロイダルコイルのこのような特性を利用して、車室内で比較的高い磁界強度を持ち、車室の外で磁界強度が急峻に低下する磁界分布を持った自動車用アンテナを提案するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下この発明の最良の実施の形態のいくつかについて、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明による自動車用アンテナの実施の形態１を示す。図１は、この発明による自動車用アンテナの実施の形態１を、自動車とともに示す平面図である。
【０００９】
まず、自動車１０は四輪の乗用車であり、フロントボディ１１、リアボディ１２を有し、これらのフロントボディ１１とリアボディ１２の間には、車室１３が形成されている。車室１３は、床部１４、天井１５、および一対の側壁１６、１７で囲まれている。側壁１６は左側壁であり、側壁１７は右側壁であり、互いに対向している。各側壁１６、１７は、それぞれ、３つのピラー１６ａ、１７ａ、１６ｂ、１７ｂ、１６ｃ、１７ｃを有する。ピラー１６ａ、１７ａはフロントウインド１８の両側壁を構成するフロントピラーであり、ピラー１６ｂ、１７ｂはリアウインド１９の両側壁近くに位置するリアピラーである。ピラー１６ｃ、１７ｃは、一対のサイドウインド２１、２２の中間部を仕切る中間ピラーである。フロントピラー１６ａ、１７ａ、リアピラー１６ｂ、１７ｂ、中間ピラー１６ｃ、１７ｃは車軸と平行な方向に互いに対向しており、これらのピラーは、車軸に垂直な車室１３を縦断する中心面に関して、互いに対称な位置に配置されている。
【００１０】
実施の形態１のアンテナ３０は、３つのアンテナ素子３１、３２、３３を有する。これらの各アンテナ素子３１、３２、３３はともにループ状のアンテナ素子であり、車軸に直交する方向に並んで配置される。
前部アンテナ素子３１は、床部１４の前部に車軸とほぼ平行に配置された床線分３１Ａ、天井１５の前部に車軸とほぼ平行に配置された天井線分３１Ｂ、および左側壁１６と右側壁１７の各フロントピアー１６ａ、１７ａに設置された側壁線分３１Ｃ、３１Ｄを含んでいる。これらの床線分３１Ａ、天井線分３１Ｂ、側壁線分３１Ｃ、３１Ｄは、車室１３の前部を取り囲むようにして、車軸にほぼ平行な平面に沿って配置され、互いにループ状に接続されている。
【００１１】
後部アンテナ素子３２は、床部１４の後部に車軸とほぼ平行に配置された床線分３２Ａ、天井１５の後部に車軸とほぼ平行に配置された天井線分３２Ｂ、および左側壁１６と右側壁１７の各リアピアー１６ｂ、１７ｂに設置された側壁線分３２Ｃ、３２Ｄを含んでいる。これらの床線分３２Ａ、天井線分３２Ｂ、側壁線分３２Ｃ、３２Ｄは、車室１３の後部を取り囲むようにして、車軸にほぼ平行な平面に沿って配置され、互いにループ状に接続されている。
【００１２】
中間アンテナ素子３３は、床部１４の中央に車軸とほぼ平行に配置された床線分３３Ａ、天井１５の中央に車軸とほぼ平行に配置された天井線分３３Ｂ、および左側壁１６と右側壁１７の各中間ピアー１６ｃ、１７ｃに設置された側壁線分３３Ｃ、３３Ｄを含んでいる。これらの床線分３３Ａ、天井線分３３Ｂ、側壁線分３３Ｃ、３３Ｄは、車室１３のほぼ中央を取り囲むようにして、車軸にほぼ平行な平面に沿って配置され、互いにループ状に接続されている。
【００１３】
図１において、各アンテナ素子３１、３２、３３の実線部分は、各アンテナ素子３１、３２、３３の天井線分３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂと、側壁線分３１Ｃ、３１Ｄ、３２Ｃ、３２Ｄ、３３Ｃ、３３Ｄの上部分を示し、また点線部分は、各アンテナ素子３１、３２、３３の床線分３１Ａ、３２Ａ、３３Ａと、側壁線分３１Ｃ、３１Ｄ、３２Ｃ、３２Ｄ、３３Ｃ、３３Ｄの下部分を示し、これらは具体的には電線によって構成され、電流経路を形成する。
【００１４】
結果として、図１に示すアンテナ３０は、車室１３を取り囲む３つのループ状のアンテナ素子３１、３２、３３を構成する。これらの各アンテナ素子３１、３２、３３は、近似的には、車室１３を取り囲む３つのソレノイドコイルを形成し、このアンテナ３０による磁界は、車室１３内において、ほぼ均一な高い磁界強度を有し、一方、車室１３の外では、その磁界強度が急峻に低下するような分布となる。
【００１５】
図２は実施の形態１のアンテナ３０を簡単化したモデルであり、このモデルは、３つのアンテナ素子３１、３２、３３を簡単化した円形ループコイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３を含む。ループコイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３はそれぞれアンテナ素子３１、３２、３３に対応する。この図２では、車室１３の中心部、すなわち車室１３の左右方向、高さ方向および左右方向の中心点を原点０とし、この原点０を通る車軸と平行な左右方向の軸をｘ軸、原点０を通る鉛直方向軸をｙ軸、原点を通る車軸と直交する前後方向の軸をｚ軸とし、このｘｙｚの三次元空間に円形ループコイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３を配置したものである。３つの円形ループコイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３は互いに等しい半径ａを持ち、ｚ軸方向に円形ループコイルＣ３を中心として、互いに間隔ｂをおいて、並んで位置している。（ｒ，ｚ）は原点０から距離ｒだけ離れた測定点を示し、そのｒ方向の磁束密度をＢｒ、ｚ軸方向の磁束密度をＢｚで示す。
【００１６】
図３は図２のモデルで計算した磁束密度の振幅分布を示す。この磁束分布は、図２のコイルの対称性から、ｘ＝０のｙｚ平面で評価すればよいので、図３はｘ＝０すなわち、原点０を通り車室１３を垂直に縦断するｙｚ平面上の磁束分布を示したものである。ピークｐ１、ｐ２、ｐ３は、それぞれ円形ループコイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３の下部分、すなわちアンテナ素子３１、３２、３３の床線分３１Ａ、３２Ａ、３３Ａに相当する。またピークｐ４、ｐ５、ｐ６は、それぞれ円形ループコイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３の上部分、すなわちアンテナ素子３１、３２、３３の天井線分３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂに相当する。
【００１７】
図３において、６つのピークｐ１からｐ６で囲まれた部分が車室１３の内部における磁束密度を示す。この車室１３の内部では大きな磁束密度が得られ、この車室１３の内部ではほぼ一様な磁束密度となっている。一方、車室１３の外部では、車室１３の車体壁を境にして、磁束密度は急激に低下しており、車室１３の外部の磁束密度はほぼ０となっている。
【００１８】
図４は、図３に示す磁束密度の分布を等強度線表示し、グレースケールでその強度の強さを表したものである。この図４では、図３のピークｐ１からｐ６に相当する部分の磁束密度強度が最も高く、白で表されている。ピークｐ１、ｐ２、ｐ４、ｐ５のそれぞれの周りには、白に続いて強い４つの磁束密度領域が、白で表されたピークｐ１、ｐ２、ｐ４、ｐ５を取り囲むようにして存在し、また中央のピークｐ３、ｐ６のそれぞれの周りには、白に続いて強い３つの磁束密度領域が、白で表されたピークｐ３、ｐ６を取り囲むようにして存在する。車室１３の中央のグレー領域ｇ１は、ピークｐ３、ｐ６に跨るように形成され、さらにこのグレー領域ｇ１を取り囲むようにして、順次黒さが増加するグレー領域ｇ２、ｇ３、ｇ４、ｇ５、ｇ６が存在する。グレー領域ｇ１からｇ４までは車室１３の内部に存在し、グレー領域ｇ５、ｇ６は、車室１３の外部の領域である。
【００１９】
このような自動車用アンテナ３０は、例えばキーレスエントリの携帯機が、車室１３の内部にあるか、外部にあるかを判定し、報知するのに有用である。これは、例えば運転者が携帯機を車室１３内に忘れて自動車１０から離れるのを防止するのに有用である。具体的には、運転者が自動車１０から離れる場合に、自動車１０に組み込まれた送信機から、アンテナ３０を送信アンテナとして送信波を送信すると、携帯機が車室１３内にあればこの携帯機がこの送信波に応答して受信波を発生し、この受信波が自動車１０に組み込まれた受信機により受信され、運転者に、携帯機を車室１３内に忘れていることを警報する。しかし、運転者が携帯機を持って車室１３の外部に出ると、アンテナ３０から送信波は実質的に０となるので、自動車１０に組み込まれた送信機からアンテナ３０を送信アンテナとして送信しても、携帯機は応答せず、携帯機の車室１３内での忘れは警報されない。
【００２０】
このように実施の形態１の自動車用アンテナ３０は、３つのループ状のアンテナ素子３１、３２、３３を有し、これは少なくとも１つのアンテナ素子、または少なくとも２つのループ状のアンテナ素子を含んでいる。このアンテナ素子はそれぞれ自動車の床部１４、天井１５、側壁１６、１７に配置された床線分、天井線分、一対の側壁線分の４つの線分を有し、これらの４つの線分は車室１３を取り囲むように配置されているので、車室１３の内部ではほぼ一様な大きな磁束密度が得られ、その外部では急激に磁束密度が低下する。これにより、車室１３の内部に携帯機があるかどうかを判定、報知するような用途において、確実な判定を達成できる効果がある。
【００２１】
実施の形態１において、アンテナ素子３１はフロントピラー１６ａ、１７ａに配置された第１、第２側壁線分３１Ｃ、３１Ｄを含み、またアンテナ素子３２はリアピラー１６ｂ、１７ｂに配置された第１、第２側壁線分３２Ｃ、３２Ｄを含む。これらのアンテナ素子３１、３２は、車室１３の前部と後部においてループ状アンテナ素子を構成し、車室１３の前部と後部で比較的高い磁界強度を与え、携帯機が車室１３の内部と外部の何れに存在するかを判定するのに有効である。
【００２２】
アンテナ素子３３は、中間ピラー１６ｃ、１７ｃに配置された第１、第２の側壁線分３３Ｃ、３３Ｄを含む。このアンテナ素子３３は、アンテナ素子３１、３２の中間にあって、車室１３の中央部に高い磁界強度を与え、アンテナ素子３１、３２とともに、車室１３の内部における磁界強度をより一様にする効果がある。
【００２３】
実施の形態２．
図５はこの発明による自動車用アンテナの実施の形態２を示す斜視図である。この実施の形態２は、ステーションワゴンのように、自動車の車体の前後方向の長さが長く、一対の側壁１６、１７がともに、前から、フロントピラー、第１中間ピラー、第２中間ピラー、リアピラーの４つのピラーを有する自動車に使用されるアンテナ３０である。図５は、一方の側壁１６と床部分１４を中心に示すが、他方の側壁１７も側壁１６と同様に構成される。側壁１６は、フロントピラー１６ａとリアピラー１６ｂとの間に、第１中間ピラー１６ｃ１、第２中間ピラー１６ｃ２を有する。側壁１７も図示しないが、フロントピラー１７ａとリアピラー１７ｂとの間に、第１中間ピラー、第２中間ピラーを有する。
【００２４】
この実施の形態２では、アンテナ３０は４つのループ状のアンテナ素子３１、３２、３３、３４を有する。アンテナ素子３１は実施の形態１と同様に車室１５の前部分の配置され、またアンテナ３２は実施の形態１と同様に車室１５の後部に配置される。アンテナ素子３３、３４は、アンテナ素子３１、３２の間に、それぞれ第１中間ピラー、第２中間ピラーを利用して配置される。
【００２５】
アンテナ素子３３は、床部１４の中央に車軸とほぼ平行に配置された床線分３３Ａ、天井１５の中央に車軸とほぼ平行に配置された天井線分３３Ｂ、左側壁第１中間ピラー１６ｃ１に設置された側壁線分３３Ｃ、および右側壁第１中間ピラーに設置された側壁線分３３Ｄを含んでいる。これらの床線分３３Ａ、天井線分３３Ｂ、側壁線分３３Ｃ、３３Ｄは、車室１３のほぼ中央を取り囲むようにして、車軸にほぼ平行な平面に沿って配置され、互いにループ状に接続されている。アンテナ素子３４は、床部１４の中央に車軸とほぼ平行に配置された床線分３４Ａ、天井１５の中央に車軸とほぼ平行に配置された天井線分３４Ｂ、左側壁第２中間ピラー１６ｃ２に設置された側壁線分３４Ｃ、および右側壁第２中間ピラーに設置された側壁線分３４Ｄを含んでいる。これらの床線分３４Ａ、天井線分３４Ｂ、側壁線分３４Ｃ、３４Ｄは、車室１３のほぼ中央を取り囲むようにして、車軸にほぼ平行な平面に沿って配置され、互いにループ状に接続されている。
【００２６】
実施の形態２では、４つのループ状のアンテナ素子３１、３２、３３、３４を使用しており、これらのアンテナ素子は４ターンのソレノイドコイルの形状となっている。ソレノイドコイルでは、異なる位置に巻いたターン数が多い程、発生磁界の一様性が増すので、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様な効果が得られるのは勿論のこと、車室１３内における磁界の一様性をさらに向上させ、車室１３の全域でより確実に、携帯機が車室１３内に存在することを可能とする。
【００２７】
実施の形態３．
図６はこの発明による自動車用アンテナの実施の形態３を示す。この実施の形態３は複数の、例えば３つのループ状のアンテナ素子３１、３２、３３に対する直列給電回路４０を含んでいる。
【００２８】
この直列給電回路４０は、給電端子４１、４２と、４つの給電線４３から４６を含んでおり、これらの給電線４３から４６は、例えば図１に示す自動車１０の床部１４の、例えば右側壁１７寄りの端部に配置される。
給電端子４１、４２は自動車１０の運転席の前部に配置される送信機に接続される。給電線４３は給電端子４１とアンテナ素子３１の右側壁線分３１Ｄの下端部との間を接続し、給電線４４はアンテナ素子３１の床線分３１Ａの右側壁１７寄りの端部とアンテナ素子３３の右側壁線分３３Ｄの下端部とを接続する。給電線４５は、アンテナ素子３３の床線分３３Ａの右側壁１７寄りの端部とアンテナ素子３２の右側壁線分３２Ｄの下端部とを接続する。給電線４６は、アンテナ素子３２の床線分３２Ａの右側壁１７寄りの端部と給電端子４２とを接続する。
【００２９】
アンテナ素子３１の右側壁線分３１Ｄは天井線分３１Ｂおよび左側壁線分３１Ｃを経て床線分３１Ａにループ状に接続され、同様に、アンテナ素子３３の右側壁線分３３Ｄは天井線分３３Ｂおよび左側壁線分３３Ｃを経て床線分３３Ａにループ状に接続され、またアンテナ素子３２の右側壁線分３２Ｄは天井線分３２Ｂおよび左側壁線分３２Ｃを経て床線分３２Ａにループ状に接続されている。したがって、この実施の形態３では、給電端子４１からの電流は、矢印で示すように、給電線４３、アンテナ素子３１の右側壁線分３１Ｄ、天井線分３１Ｂ、左側壁線分３１Ｃ、床線分３１Ａ、給電線４４、アンテナ素子３３の右側壁線分３３Ｄ、天井線分３３Ｂ、左側壁線分３３Ｃ、床線分３３Ａ、給電線４５、アンテナ素子３２の右側壁線分３２Ｄ、天井線分３２Ｂ、左側壁線分３２Ｃ、床線分３２Ａ、給電線４６を経て、給電端子４２に帰る電路を流れ、アンテナ素子３１、３３、３２を互いに直列に流れる。
【００３０】
給電線４３、４４、４５は給電線４６とほぼ平行に、床部１４の右側壁１７寄りの端部に配置される。給電線４３、４４、４５を流れる電流は、給電線４６を流れる電流と大きさが等しく逆方向となるので、これらの給電線による磁界は互いに打ち消され、アンテナ素子３１、３３、３２による磁界を乱すことはない。
【００３１】
この実施の形態３によれば、各アンテナ素子３１、３２、３３に互いに直列に給電するので、各アンテナ素子３１、３２、３３の電流が互いに等しくなり、車室１３内には、一様性の高い磁束密度を得ることができる。
【００３２】
実施の形態４．
図７はこの発明による自動車用アンテナの実施の形態４を示す。この実施の形態４は複数の、例えば３つのループ状のアンテナ素子３１、３２、３３の対する並列給電回路５０を含んでいる。
【００３３】
この並列給電回路５０は、給電端子５１、５２と、２つのほぼ平行な給電線５３、５４を含んでおり、これらの給電線５３、５４は、例えば図１に示す自動車１０の床部１４の、例えば右側壁１７寄りの端部に配置される。
給電端子５１、５２は自動車１０の車室１３の後部に配置される送信機に接続される。給電線５３はアンテナ素子３１の床線分３１Ａの右側壁１７寄りの端部、アンテナ素子３３の床線分３３Ａの右側壁１７寄りの端部、アンテナ素子３２の床線分３２Ａの右側壁１７寄りの端部に順次接続され、給電端子５１に至る。給電線５４は給電端子５２に接続されており、順次、アンテナ素子３２の右側壁線分３２Ｄの下端部、アンテナ素子３３の右側壁線分３３Ｄの下端部、アンテナ素子３１の右側壁線分３１Ｄの下端部に接続される。
【００３４】
アンテナ素子３１の右側壁線分３１Ｄは天井線分３１Ｂおよび左側壁線分３１Ｃを経て床線分３１Ａにループ状に接続され、同様に、アンテナ素子３３の右側壁線分３３Ｄは天井線分３３Ｂおよび左側壁線分３３Ｃを経て床線分３３Ａにループ状に接続され、さらにアンテナ素子３２の右側壁線分３２Ｄは天井線分３２Ｂおよび左側壁線分３２Ｃを経て床線分３２Ａにループ状に接続されている。したがって、この実施の形態４では、給電端子５２からの電流は、矢印で示すように、給電線５４、５３を介して、各アンテナ素子３１、３３、３２を互いに並列に流れる。
給電線５３、５４を流れる電流は、大きさがほぼ等しく逆方向となるので、これらの給電線による磁界は互いにほぼ打ち消され、アンテナ素子３１、３３、３２による磁界を乱すようなことは少ない。
【００３５】
この実施の形態４の並列給電回路によれば、各アンテナ素子３１、３２、３３に対するインダクタンスを小さくして、各アンテナ素子により大きな電流を供給し、車室１３内で、一様性が高くより大きな磁束密度を得ることができる。
【００３６】
実施の形態５．
図８はこの発明による自動車用アンテナの実施の形態５を示す。この実施の形態５は、３つのアンテナ素子３１、３２、３３に対する直列給電回路６０を含んでいる。この直列給電回路６０は、図６に示す実施の形態３の直列給電回路４０とは異なるが、直列給電回路である。
【００３７】
アンテナ素子３１、３２、３３は、図１に示す実施の形態１と同じに配置されている。アンテナ素子３１は、側壁線分３１Ｃ、３１Ｄをフロントピラー１６ａ、１７ａに配置して、車軸とほぼ平行な平面に沿って車室１３を取り囲むように配置され、アンテナ素子３２は、側壁線分３２Ｃ、３２Ｄをリアピラー１６ｂ、１７ｂに配置して、車軸とほぼ平行な平面に沿って車室１３を取り囲むように配置され、その右側壁線分３１Ｄ、天井線分３１Ｂおよび左側壁線分３１Ｃは互いに連続するように接続されている。またアンテナ素子３３は、側壁線分３３Ｃ、３３Ｄを中間ピラー１６ｃ、１７ｃに配置して、車軸とほぼ平行な平面に沿って車室１３を取り囲むように配置され、その右側壁線分３３Ｄ、天井線分３３Ｂおよび左側壁線分３３Ｃは互いに連続するように接続されている。アンテナ素子３２は、側壁線分３２Ｃ、３２Ｄをリアピラー１６ｂ、１７ｂに配置して、車軸とほぼ平行な平面に沿って車室１３を取り囲むように配置され、その右側壁線分３２Ｄ、天井線分３２Ｂおよび左側壁線分３２Ｃは互いに連続するように接続されている。
【００３８】
直列給電回路６０は車室１３の床部分１４に配置され、給電端子６１、６２と、６つの給電線６３、６４、６５、６６、６７、６８を含んでいる。とくに給電線６４、６７はアンテナ素子３１、３３の間の床部分１４に、車軸に対して傾斜して配置され、また給電線６５、６６はアンテナ素子３３、３２の間の床部分１４に、車軸に対して傾斜して配置される。
【００３９】
具体的には、給電線６３は給電端子６１と、アンテナ素子３１の右側壁線分３１Ｄの下端部とを接続し、給電線６４はアンテナ素子３１の左側壁線分３１Ｃの下端部とアンテナ素子３３の右側壁線分３３Ｄの下端部とを接続する。また給電線６５はアンテナ素子３３の左側壁線分３３Ｃの下端部とアンテナ素子３２の右側壁線分３２Ｄの下端部とを接続する。給電線６６はアンテナ素子３２の床線分３２Ａの右側壁１７寄りの端部とアンテナ素子３３の床線分３２Ａの左側壁１６寄りの端部とを接続する。また給電線６７はアンテナ素子３３の床線分３３Ａの右側壁１７寄りの端部とアンテナ素子３１の床線分３１Ａの左側壁１６寄りの端部とを接続し、給電線６８はアンテナ素子３１の床線分３１Ａの右側壁１７寄りの端部と給電端子６２とを接続する。
【００４０】
給電端子６１からの電流は、給電線６３、アンテナ素子３１の右側壁線分３１Ｄ、天井線分３１Ｂ、左側壁線分３１Ｃ、給電線６４、アンテナ素子３３の右側壁線分３３Ｄ、天井線分３３Ｂ、左側壁線分３３Ｃ、給電線６５、アンテナ素子３２の右側壁線分３２Ｄ、天井線分３２Ｂ、左側壁線分３２Ｃ、床線分３２Ａ、給電線６６、アンテナ素子３２の床線分３２Ａ、給電線６７、アンテナ素子３の床線分３１Ａ、給電線６８を経て、給電端子６２に帰る電路を流れる。
【００４１】
給電線６４、６７はアンテナ素子３１の左下端部とアンテナ素子３３の右下端部との間に斜めに、互いにほぼ平行するように配置され、それらを流れる電流は互いに大きさが等しく、方向が逆となる。また給電線６５、６６はアンテナ素子３３の左下端部とアンテナ素子３２の右下端部との間に斜めに、互いにほぼ平行するように配置され、それらを流れる電流は互いに大きさが等しく、方向が逆となる。この結果、給電線６４、６７による磁束は互いに打ち消され、また給電線６５、６６による磁束も互いに打ち消され、アンテナ素子３１、３２、３３による磁束を乱すことはない。なお、給電線６３、６８による磁束も同様に互いに打ち消され、アンテナ素子３１、３２、３３による磁束を乱すことはない。
【００４２】
このように、実施の形態５によれば、とくに給電線６４、６７および給電線６５、６６をアンテナ素子３１、３３および３３、３２の間に斜めに配置しながら、しかもこれらの給電線６４、６７、６５、６６がアンテナ素子３１、３２、３３による磁束を乱すのを防ぐことができ、アンテナ素子３１、３２、３３によって車室１３内にほぼ一様な磁束密度を与えることができる。
【００４３】
実施の形態６．
図９はこの発明による自動車用アンテナの実施の形態６を示す。この実施の形態６による自動車用アンテナ３０は、２つのアンテナ素子３１、３２によって構成される。この図９のアンテナ３０は、図１に示す３つのアンテナ素子３１、３２、３３の中のアンテナ素子３３を除去したものである。その他の構成は図１に示す実施の形態１と同じであり、同じ部分を同じ符号で示し、説明を省略する。
【００４４】
この実施の形態６によれば、アンテナ素子の数が少なくなり、配線が容易となる。
【００４５】
実施の形態７．
図１０はこの発明による自動車用アンテナの実施の形態７を示す。実施の形態１から６は、何れもアンテナ素子３１、３２、３３のそれぞれを、自動車の車軸と平行な平面に沿って配置したものであるが、この実施の形態７では、アンテナ素子が螺旋状に配置される。
一般に、コイルの巻き方として、螺旋巻が知られており、スパイラル巻、ヘリカル巻などと呼ばれるが、この実施の形態７はこのような螺旋巻を採用してアンテナ素子３１、３２、３３が構成される。
【００４６】
この実施の形態７は、３つのアンテナ素子３１、３２、３３を含んでいるが、各アンテナ素子３１、３２、３３の天井線分３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂが、車軸と傾斜して配置される。
具体的には、アンテナ素子３１、３３、３２の各右側壁線分３１Ｄ、３３Ｄ、３２Ｄはそれぞれ、自動車１０の右側フロントピラー１６ａ、右側第１中間ピラー、右側第２中間ピラーに配置され、またアンテナ素子３１、３３、３２の左側壁線分３１Ｃ、３３Ｃ、３２Ｃは、左側第１中間ピラー１６ｃ１、左側第２中間ピラー１６ｃ２、左側リアピラー１６ｂに配置される。
【００４７】
アンテナ素子３１の天井線分３１Ｂは右側壁線分３１Ｄの上端部と左側壁線分３１Ｃの上端部との間に、車軸と斜めに配置され、またその床線分３１Ａはアンテナ素子３１の左側壁線分３１Ｃの下端部とアンテナ素子３３の右側壁線分３３Ｄの下端部との間に、車軸と平行するように配置される。同様に、アンテナ素子３３の天井線分３３Ｂは右側壁線分３３Ｄの上端部と左側壁線分３３Ｃの上端部との間に、車軸と斜めに配置され、またその床線分３３Ａはアンテナ素子３３の左側壁線分３３Ｃの下端部とアンテナ素子３２の右側壁線分３２Ｄの下端部との間に、車軸と平行するように配置される。同様に、アンテナ素子３２の天井線分３２Ｂは右側壁線分３２Ｄの上端部と左側壁線分３２Ｃの上端部との間に、車軸と斜めに配置され、またその床線分３２Ａはアンテナ素子３２の左側壁線分３２Ｃの下端部からその対応する右側壁の下端部まで、車軸と平行するように配置される。
【００４８】
結果として、各アンテナ素子３１、３３、３２のそれぞれは、それらの各側壁線分と天井線分が車軸に対して斜めに交差する平面に沿って配置されることになり、車室１３を螺旋状に取り囲むように配置され、実施の形態１から６と同様なほぼ一様な強さの磁束密度を車室１３内に発生する。
【００４９】
この実施の形態７の直列給電回路７０は、給電端子７１、７２と２つの給電線７３、７４を含み、これらの給電線７３、７４はともに車室１３の床部分１４の右側壁１７側の端部に配置される。給電端子７１、７２は車室１３の前部に配置される送信機に接続される。給電線７３は給電端子７１とアンテナ素子３１の右側壁線分３１Ｄの下端部とを接続し、給電線７４はアンテナ素子３２の床線分３２Ａの右側壁１７寄りの端部と給電端子７２とを接続する。給電線７５は給電線７４と給電端子７２とを接続する。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、この発明による自動車用アンテナでは、車室内に比較的高い磁界強度を持ち、車室の外では急峻に磁界強度が低下する磁界分布を得ることができ、キーレスエントリーなどに使用する機器が、車室の内部と外部のいずれに存在するかを容易に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による自動車用アンテナの実施の形態１を自動車ともに示す平面図。
【図２】実施の形態１を簡単化したモデルを示す座標図。
【図３】図２のモデルで計算した磁束密度分布図。
【図４】図３の磁束密度の等強度線図。
【図５】この発明による自動車用アンテナの実施の形態２を自動車ともに示す部分的な斜視図。
【図６】この発明による自動車用アンテナの実施の形態３を示す電気回路図。
【図７】この発明による自動車用アンテナの実施の形態４を示す電気回路図。
【図８】この発明による自動車用アンテナの実施の形態５の配置構成を給電回路ともに示す斜視図。
【図９】この発明による自動車用アンテナの実施の形態６を自動車ともに示す平面図。
【図１０】この発明による自動車用アンテナの実施の形態７の配置構成を給電回路とともに示す斜視図。
【符号の説明】
１０  自動車、１３  車室、１４  床部、１５  天井、１６、１７  側壁、
１６ａ、１７ａ  フロントピラー、１６ｂ、１７ｂ  リアピラー、
１６ｃ、１６ｃ１、１６ｃ２、１７ｃ  中間ピラー
３０  アンテナ、３１、３２、３３  アンテナ素子、
３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ  床線分、
３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｃ、３４Ｃ  天井線分、
３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃ、３４Ｃ  側壁線分、
３１Ｄ、３２Ｄ、３３Ｄ、３４Ｄ  側壁線分、
４０、５０、６０  給電回路、
４１、４２、５１、５２、６１、６２  給電端子、
４３、４４、４５、４６、５３、５４、６３、６４、６５、６６、６７、
６８  給電線。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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