(57)【要約】【課題】  搭載性を高めると共に、アンテナの指向性を適切に確保する。【解決手段】  アンテナ一体型ナビゲーション装置１は、アンテナエレメント１０が筐体２に対して一体に搭載されると共に、電気メッキが施されたカバー４がアンテナエレメント１０のグランド面として作用するように構成されている。アンテナ１０と筐体２とを別々に搭載する必要をなくすことができると共に、筐体２の外部でのアンテナ系のケーブルの配線を不要とすることができ、搭載性を高めることができ、しかも、アンテナの指向性を適切に確保することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略矩形状に形成されているアンテナエレメントと、
少なくとも一部が金属材料で形成されていると共に、プリント配線基板が内蔵されている筐体とを備え、
前記アンテナエレメントが前記筐体に対して一体に搭載されていると共に、前記筐体の金属部分が前記アンテナエレメントのグランド面として作用するように構成されていることを特徴とするアンテナ一体型ナビゲーション装置。
【請求項２】
請求項１に記載したアンテナ一体型ナビゲーション装置において、
前記アンテナエレメントが前記筐体の外部に配設されていることを特徴とするアンテナ一体型ナビゲーション装置。
【請求項３】
請求項２に記載したアンテナ一体型ナビゲーション装置において、
前記筐体に凹部が形成され、
前記アンテナエレメントが前記凹部に配設され、前記アンテナエレメントの上面部が前記筐体の上面部よりも下側に位置するように構成されていることを特徴とするアンテナ一体型ナビゲーション装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載したアンテナ一体型ナビゲーション装置において、
前記プリント配線基板は、前記アンテナエレメントに受信された高周波の電波信号を周波数変換して低周波の中間信号を生成する高周波ＩＣが実装されていると共に、前記アンテナエレメントの直下に位置するように前記筐体の内部で前記アンテナエレメントが配設されている側と同じ側に配設され、
前記アンテナエレメントと前記高周波ＩＣとは、前記筐体の内部で給電ピンを介して電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ一体型ナビゲーション装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載したアンテナ一体型ナビゲーション装置において、
前記プリント配線基板は、前記アンテナエレメントに受信された高周波の電波信号を周波数変換して低周波の中間信号を生成する高周波ＩＣが実装されていると共に、前記筐体の内部で前記アンテナエレメントが配設されている側と反対側に配設され、
前記アンテナエレメントと前記高周波ＩＣとは、前記筐体の内部で同軸ケーブルを介して電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ一体型ナビゲーション装置。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれかに記載したアンテナ一体型ナビゲーション装置において、
前記アンテナエレメントに受信された高周波の電波信号を周波数変換して低周波の中間信号を生成する高周波ＩＣが実装されているサブプリント配線基板を備え、
前記アンテナエレメントは、前記サブプリント配線基板に実装され、
前記プリント配線基板は、前記筐体の内部で前記アンテナエレメントが配設されている側と反対側に配設され、
前記高周波ＩＣと前記プリント配線基板とは、前記筐体の内部で導体線を介して電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ一体型ナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に搭載可能に構成されたアンテナ一体型ナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アンテナと筐体とを一体化することにより、アンテナと筐体とを別々に搭載する必要をなくすと共に、筐体の外部でのアンテナ系のケーブルの配線を不要とし、搭載性を高めたアンテナ一体型受信機が供されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２３７１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した特許文献１に記載されているものでは、アンテナがパターンにより平面アンテナとしてプリント配線基板上に形成される構成であるので、アンテナが占める面積が大きくなり、受信機自体が大型化するという問題がある。また、アンテナの指向性を適切に確保するためには、アンテナ素子よりも十分に大きな面積を持つグランド面が必要となるが、上記した特許文献１に記載されているものでは、グランド面が用意されていない構成であるので、アンテナの指向性を適切に確保することができないという問題もある。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、搭載性を高めることができ、しかも、アンテナの指向性を適切に確保することができるアンテナ一体型ナビゲーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載した発明によれば、略矩形状に形成されているアンテナエレメントが筐体に対して一体に搭載されるように構成したので、アンテナと筐体とを別々に搭載する必要をなくすことができると共に、筐体の外部でのアンテナ系のケーブルの配線を不要とすることができ、搭載性を高めることができる。しかも、筐体の少なくとも一部が金属材料で形成され、筐体の金属部分がアンテナエレメントのグランド面として作用するように構成したので、従来のものとは異なって、アンテナの指向性を適切に確保することができる。
【０００６】
請求項２に記載した発明によれば、アンテナエレメントが筐体の外部に配設されるように構成したので、筐体を分解することなく、アンテナエレメントの外観を目視することができ、例えばアンテナエレメントの表面部に製造番号や規格などの製品情報が記載されている場合には、それらの製品情報を容易に確認することができる。
【０００７】
請求項３に記載した発明によれば、筐体に凹部が形成され、アンテナエレメントが凹部に配設され、アンテナエレメントの上面部が筐体の上面部よりも下側に位置するように構成したので、アンテナエレメントが筐体から突出することがなく、装置全体を略矩形状にすることができ、車室内のＤＩＮに容易に収納可能な構成を実現することができる。
【０００８】
請求項４に発明によれば、アンテナエレメントに受信された高周波の電波信号を周波数変換して低周波の中間信号を生成する高周波ＩＣがプリント配線基板に実装され、そのプリント配線基板がアンテナエレメントの直下に位置するように筐体の内部でアンテナエレメントが配設されている側と同じ側に配設され、アンテナエレメントと高周波ＩＣとが筐体の内部で給電ピンを介して電気的に接続されるように構成した。これにより、筐体の内部でアンテナエレメントと高周波ＩＣとを接続するための高価な同軸ケーブルを不要とすることができ、その分、部品点数、製造工数および製造コストなどを削減することができる。
【０００９】
請求項５に記載した発明によれば、アンテナエレメントに受信された高周波の電波信号を周波数変換して低周波の中間信号を生成する高周波ＩＣがプリント配線基板に実装され、そのプリント配線基板が筐体の内部でアンテナエレメントが配設されている側と反対側に配設され、アンテナエレメントと高周波ＩＣとが筐体の内部で同軸ケーブルを介して電気的に接続されるように構成した。これにより、筐体の内部で従来のナビゲーション装置におけるプリント配線基板の位置を維持することができ、従来のナビゲーション装置におけるプリント配線基板を筐体の内部で下側に配置するという形態やＤＶＤなどの記録媒体を装着するためのスロット機構をプリント配線基板の上側に配置するという形態を流用することができ、従来のナビゲーション装置からの各部品の配置形態の変更を極力抑えるこことができる。
【００１０】
請求項６に記載した発明によれば、アンテナエレメントに受信された高周波の電波信号を周波数変換して低周波の中間信号を生成する高周波ＩＣがサブプリント配線基板に実装され、アンテナエレメントが高周波ＩＣと共にサブプリント配線基板に実装され、プリント配線基板が筐体の内部でアンテナエレメントが配設されている側と反対側に配設され、高周波ＩＣとプリント配線基板とが筐体の内部で導体線を介して電気的に接続されるように構成した。これにより、請求項５に記載したものと同様にして、筐体の内部で従来のナビゲーション装置におけるプリント配線基板の位置を維持することができ、従来のナビゲーション装置からの各部品の配置形態の変更を極力抑えることができる。しかも、この場合は、アンテナエレメントと高周波ＩＣとを接続するための同軸ケーブルを不要とすることができ、高周波の電波信号を伝送する同軸ケーブルに代わって、低周波の中間信号を伝送する導体線（例えばワイヤーハーネスなど）を採用することにより、ノイズの影響を受難くすることができ、ノイズ対策を適切に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、本発明を、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ電波信号を受信するアンテナエレメントを備えたアンテナ一体型ナビゲーション装置に適用した第１の実施形態について、図１を参照して説明する。
図１は、アンテナ一体型ナビゲーション装置における発明の要旨に係る部分を縦断側面図により示している。アンテナ一体型ナビゲーション装置１の筐体２は、上側に開口部３ａが形成されているケース３と、ケース３の開口部３ａを塞ぐカバー４（本発明でいうグランド面）とを備えて構成され、全体として略矩形状に構成されている。これらケース３およびカバー４の各々は、電気メッキが施された金属材料から形成されている。また、筐体２の高さ方向の寸法（図１中、「Ｈ」にて示す）は、車室内のＤＩＮの高さ（内側寸法）よりも僅かに小さくなっており、筐体２がＤＩＮ内に収納可能な構成となっている。
【００１２】
カバー４の所定部位には凹部５が形成されており、その凹部５の底部６の上面部６ａにはリブ７，８によりアンテナエレメント取付部９が形成されている。ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ電波信号を受信するアンテナエレメント１０は、略矩形状に形成されており、両面テープ１１を介してアンテナエレメント取付部９に固定状態で取付けられている。尚、カバー４は、アンテナエレメント１０よりも十分に大きな面積を有しており、アンテナエレメント１０のグランド面として作用する。
【００１３】
樹脂レドーム１２は、その爪部１２ａ，１２ｂがカバー４に形成されている穴部４ａ，４ｂに対して引掛けられることにより、凹部５を塞ぐようにカバー４に対してスナップイン構造により取付けられている。この場合、アンテナエレメント１０の上面部１０ａは、カバー４の上面部４ｃよりも下側に位置し、樹脂レドーム１２の上面部１２ｃは、カバー４の上面部４ｃと略面一となっている。尚、樹脂レドーム１２は、アンテナエレメント１０を保護すると共に、美観を持たせることを目的としても配設されている。
【００１４】
筐体２の内部には、プリント配線基板１３が凹部５の底部６の下面部６ｂに取付けられている。給電ピン１４は、アンテナエレメント１０に形成されている貫通穴１０ｂ、両面テープ１１に形成されている貫通穴１１ａ、凹部５の底部６に形成されている貫通穴６ｃおよびプリント配線基板１３に形成されている貫通穴１３ａを貫通し、その一端部１４ａがアンテナエレメント１０の上面部１０ａと略面一とされていると共に他端部１４ｂがはんだ１５を介してプリント配線基板１３に接続されている。
【００１５】
プリント配線基板１３の所定部位には、高周波ＩＣ１６が実装されており、アンテナエレメント１０と高周波ＩＣ１６とは、給電ピン１４、はんだ１５および配線パターン１７を介して電気的に接続されている。高周波ＩＣ１６は、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ電波信号がアンテナエレメント１０に受信され、アンテナエレメント１０から給電ピン１４を介してＧＰＳ電波信号が入力されると、その高周波のＧＰＳ電波信号（「１５７５ＭＨｚ」）を増幅し、周波数変換して低周波の中間信号（「４ＭＨｚ」）を生成して出力する機能を有して構成されている。
【００１６】
以上に説明したように第１の実施形態によれば、アンテナ一体型ナビゲーション装置１において、アンテナエレメント１０が筐体２に対して一体に搭載されるように構成したので、アンテナ１０と筐体２とを別々に搭載する必要をなくすことができると共に、筐体２の外部でのアンテナ系のケーブルの配線を不要とすることができ、搭載性を高めることができ、しかも、電気メッキが施されたカバー４がアンテナエレメント１０のグランド面として作用するように構成したので、アンテナの指向性を適切に確保することができる。
【００１７】
また、アンテナエレメント１０が筐体２の外部に配設されるように構成したので、筐体２をケース３とカバー４とに分解することなく、アンテナエレメント１０の外観を目視することができ、例えばアンテナエレメント１０の上面部１０ａに製造番号や規格などの製品情報が記載されている場合には、樹脂レドーム１２がカバー４から取外されることにより、それらの製品情報を容易に確認することができる。
【００１８】
また、アンテナエレメント１０が凹部５に配設され、アンテナエレメント１０の上面部１０ａがカバー４の上面部４ａよりも下側に位置するように構成したので、アンテナエレメント１０が筐体２の上面部から突出することがなく、装置全体を略矩形状にすることができ、車室内のＤＩＮに容易に収納可能な構成を実現することができる。
【００１９】
さらに、プリント配線基板１３がアンテナエレメント１０の直下に位置するように筐体２の内部でアンテナエレメント１０が配設されている側と同じ側に配設され、アンテナエレメント１０と高周波ＩＣ１６とが給電ピン１４を介して電気的に接続されるように構成したので、筐体２の内部でアンテナエレメント１０と高周波ＩＣ１６とを接続するための高価な同軸ケーブルを不要とすることができ、その分、部品点数、製造工数および製造コストなどを削減することができる。
【００２０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図２を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１の実施形態では、プリント配線基板１３が凹部５の底部６の下面部６ｂに取付けられ、つまり、筐体２の内部で上側に取付けられている構成であるが、これに対して、第２の実施形態では、プリント配線基板が筐体２の内部で下側に取付けられている構成である。
【００２１】
すなわち、図２に示すように、アンテナ一体型ナビゲーション装置２１において、プリント配線基板２２は、筐体２の内部でケース３の底部３ｂに沿うように配設されている。また、プリント配線基板２２の所定部位には、第１の実施形態で説明した高周波ＩＣ１６と同一の機能を有する高周波ＩＣ２３が実装されている。この場合、アンテナエレメント１０と高周波ＩＣ２３とは、同軸ケーブル２４の一端部２４ａが給電ピン２５の一端部２５ａに接続されていると共に、同軸ケーブル２４の他端部２４ｂに接続されているコネクタ２６とプリント配線基板２２に配設されているコネクタ２７とが接続されていることにより、これら給電ピン２５、同軸ケーブル２４、コネクタ２６，２７およびプリント配線基板２２に形成されている配線パターン２８を介して電気的に接続されている。
【００２２】
以上に説明したように第２の実施形態によれば、アンテナ一体型ナビゲーション装置２１において、第１の実施形態に記載したものと同様にして、アンテナエレメント１０が筐体２に対して一体に搭載されるように構成したので、搭載性を高めることができ、しかも、電気メッキが施されたカバー４がアンテナエレメント１０のグランド面として作用するように構成したので、アンテナの指向性を適切に確保することができる。
【００２３】
また、この第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なって、プリント配線基板２２が筐体２の内部でアンテナエレメント１０が配設されている側と反対側に配設され、アンテナエレメント１０と高周波ＩＣ２３とが同軸ケーブル２４を介して電気的に接続されるように構成したので、筐体２の内部で従来のナビゲーション装置におけるプリント配線基板２２の位置を維持することができ、従来のナビゲーション装置におけるプリント配線基板２２を筐体２の下側に配置するという形態やＤＶＤなどの記録媒体を装着するためのスロット機構（図示せず）をプリント配線基板２２の上側に配置するという形態を流用することができ、従来のナビゲーション装置からの各部品の配置形態の変更を極力抑えることができる。
【００２４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について、図３を参照して説明する。尚、上記した第２の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第２の実施形態では、高周波ＩＣ２３がプリント配線基板２２に実装され、つまり、高周波ＩＣ２３がアンテナエレメント１０から離れて配設され、アンテナエレメント１０と高周波ＩＣ２３とが同軸ケーブル２４を介して接続されている構成であるが、これに対して、第３の実施形態では、高周波ＩＣがアンテナエレメントに近付けられて配設されている構成である。
【００２５】
すなわち、図３に示すように、アンテナ一体型ナビゲーション装置３１において、カバー３２には、第１の実施形態や第２の実施形態で説明した凹部５よりも底面積が大きな凹部３３が形成されている。この場合、カバー３２は、第１の実施形態で説明したカバー４と同様にして、電気メッキが施された金属材料から形成されている。アンテナエレメント３４は、第１の実施形態や第２の実施形態で説明したアンテナエレメント１０とは異なって表面実装タイプのものであり、第２の実施形態で説明した高周波ＩＣ２３と同一の機能を有する高周波ＩＣ３５と共にサブプリント配線基板３６に実装されて凹部３３の底部３７に配設されている。アンテナエレメント３４と高周波ＩＣ３５とは、配線パターン３８を介して電気的に接続されており、高周波ＩＣ３５とコネクタ３９とは、配線パターン４０を介して電気的に接続されている。また、サブプリント配線基板３６は、ネジ４１でネジ止めされて凹部３３の底部３７に固定されている。
【００２６】
プリント配線基板２２は、筐体２の内部でケース３の底部３ｂに沿うように配設されており、高周波ＩＣ３５とプリント配線基板２２とは、導体線（例えばワイヤーハーネス）４２の一端部４２ａがサブプリント配線基板３６に配設されているコネクタ３９に接続されていると共に他端部４２ｂがプリント配線基板２２に配設されているコネクタ４３に接続されていることにより、これら配線パターン４０、コネクタ３９、導体線４２およびコネクタ４３を介して電気的に接続されている。この場合、導体線４２が凹部３３の底部３７に形成されている貫通穴３７ａを貫通している部分では、短絡（ショート）を防止するために、例えばテープなどの絶縁部材４４が介在されている。
【００２７】
以上に説明したように第３の実施形態によれば、アンテナ一体型ナビゲーション装置３１において、アンテナエレメント３４が筐体２に対して一体に搭載されるように構成したので、第１の実施形態や第２の実施形態と同様にして、搭載性を高めることができ、しかも、電気メッキが施されたカバー３２がアンテナエレメント３４のグランド面として作用するように構成したので、第１の実施形態や第２の実施形態に記載したものと同様にして、アンテナの指向性を適切に確保することができる。
【００２８】
また、この第３の実施形態では、アンテナエレメント３４が高周波ＩＣ３５と共にサブプリント配線基板３６に実装され、プリント配線基板２２が筐体２の内部でアンテナエレメント３４が配設されている側と反対側に配設され、高周波ＩＣ３５とプリント配線基板２２とが導体線４２を介して電気的に接続されるように構成したので、第２の実施形態と同様にして、筐体２の内部で従来のナビゲーション装置におけるプリント配線基板２２の位置を維持することができ、従来のナビゲーション装置からの各部品の配置形態の変更を極力抑えることができる。しかも、この場合は、第２の実施形態とは異なって、アンテナエレメント３４と高周波ＩＣ３５とを接続するための同軸ケーブルを不要とすることができ、高周波の電波信号を伝送する同軸ケーブルに代わって、低周波の中間信号を伝送する導体線４２を採用することにより、ノイズの影響を受難くすることができ、ノイズ対策を適切に実施することができる。
【００２９】
（その他の実施形態）
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
アンテナエレメントは、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ電波信号を受信するものに限らず、ＶＩＣＳ電波信号を受信するものであっても良い。
筐体が例えば樹脂材料から形成され、アンテナエレメントのグランド面として作用する金属板が筐体とは別の部材として筐体に対して一体に配設される構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す縦断側面図
【図２】本発明の第２の実施形態を示す縦断側面図
【図３】本発明の第３の実施形態を示す縦断側面図
【符号の説明】
【００３１】
図面中、１はアンテナ一体型ナビゲーション装置、２は筐体、４はカバー（グランド面）、５は凹部、１０はアンテナエレメント、１３はプリント配線基板、１４は給電ピン、１６は高周波ＩＣ、２１はアンテナ一体型ナビゲーション装置、２２はプリント配線基板、２３は高周波ＩＣ、２４は同軸ケーブル、３１はアンテナ一体型ナビゲーション装置、３３は凹部、３４はアンテナエレメント、３５は高周波ＩＣ、３６はサブプリント配線基板、４２は導体線である。
【図１】
2005091082.tif 000003
【図２】
2005091082.tif 000004
【図３】
2005091082.tif 000005