(57)【要約】【課題】車両用アンテナ装置において、少ないスペースにアンテナの相互干渉を抑制しつつ多くの周波数帯域に対応するアンテナを配置する。【解決手段】リアウインドウガラス１２に設けられたウインドウアンテナエレメント１５と、リアウインドウガラス１２の車室内側面に対向するようルーフパネル１１に取付けられるケース１８と、ケース１８の中に設けられ、ケース１８を貫通する接続部材２１によってウインドウアンテナエレメント１５と電気的に接続されるアンプ基板と、ウインドウアンテナエレメント１５が対応する周波数帯域と異なる周波数帯域の電波の送受信を行い、一端がアンプ基板に接続され、他端がケース１８の外側に沿って延びる独立アンテナエレメント４１を備える。【選択図】図１
2009164731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体パネルに取付けられた車両用ウインドウガラスと、
車両用ウインドウガラスに設けられたウインドウアンテナエレメントと、
一方の面が車両用ウインドウガラスの車室側面から離間するとともに車両用ウインドウガラスの車室内側面に対向するよう車体パネルに取付けられるケースと、
ケースの中に設けられ、ケースを貫通する接続部材によってウインドウアンテナエレメントと電気的に接続され、ウインドウアンテナエレメントからの信号を処理する回路基板と、を備える車両用アンテナ装置であって、
車両用ウインドウガラスに設けられたウインドウアンテナエレメントが対応する周波数帯域と異なる周波数帯域の電波の送受信を行い、一端が回路基板に接続され、他端がケースの外面に沿った方向に延びる独立アンテナエレメントを有すること、
を特徴とする車両用アンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用アンテナ装置であって、
独立アンテナエレメントはケースの長手方向の一端側から長手方向の他端側と反対方向に向かって延びていること、
を特徴とする車両用アンテナ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用アンテナ装置であって、
独立アンテナエレメントの他端は、回路基板から離間する方向に延びていること、
を特徴とする車両用アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用アンテナ装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両にはラジオ、テレビなどの複数の電子機器が搭載され、各電子機器のための各種のアンテナが取付けられている。従来はバンパーや車体のピラー等から車室外に突出させるように取付けられた棒状のアンテナが多く用いられていたが、棒状のアンテナを車外に突出させて配置するのは走行時に風切り音が発生したり、構造物に引っかかったりして使い勝手が悪い上、意匠上も好ましくなかった。
【０００３】
そこで、車両のウインドウガラスに印刷などによってアンテナエレメントを配置するガラスアンテナが用いられるようになってきている。特に面積の大きなリアウインドウガラスにアンテナを配置する場合が多く、デフォッガー用のヒータ線と干渉しないようにリアウインドウガラスの上部にＡＭ放送受信用のアンテナとＦＭ放送受信用のアンテナを配置し、リアデフォッガーの下部の余白部分にテレビ放送受信用のＶＨＦアンテナを設けている場合がある。また、ＡＭ放送受信用のアンテナとＦＭ放送受信用のアンテナを共にリアデフォッガーの上部の余白部分に設けている場合も多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、アンテナエレメントは受信した信号を処理するためにアンプに接続されるが、その接続線とアンテナエレメントとは電気的には区別されない導体であるため、実質的には接続線もアンテナエレメントとして機能してしまう。このため、アンテナエレメントが本来目的としている受信周波数帯域での送受信が良好に行えないという不具合が発生する場合がある。また、車室内に配索された接続線が車室内のノイズを拾ってしまい、アンテナ性能に悪影響を及ぼす場合もあった。
【０００５】
このため、車両ウインドウガラスに設けられたアンテナエレメントの接点とアンプとの間を導電性の接続部材により最短距離で接続するとともに、信号処理回路が納められているケースをシールドケースとしてノイズ信号による悪影響を低減するアンテナ構造体が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特許第３５００６９５号明細書
【特許文献２】特許第３９１０４９０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、地上デジタル放送やワンセグ放送など、従来にない各種の受信メディアを車両で受信することが求められるようになってきている。しかし、車両のリアウインドウガラスの面には既に各種の周波数帯域に対応するアンテナエレメントが設置されているので、空いているスペースに追加のアンテナエレメントを配置することが難しく、追加のアンテナエレメントを配置できたとしてもアンテナエレメント間の相互干渉により各アンテナ性能が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
また、リアウインドウと離れた位置に地上デジタル放送あるいはワンセグ放送受信用のアンテナを別途配置することも考えられるが、この様な場合には、別途配置したアンテナのためにアンプを別途配置するためのスペースが必要になったり、アンテナとアンプとの接続配線によってノイズを拾ってしまったりする場合がある。
【０００９】
そこで、本発明は、車両用アンテナ装置において、アンテナの相互干渉を抑制しつつ少ないスペースに多くの周波数帯域に対応するアンテナを配置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の車両用アンテナ装置は、車体パネルに取付けられた車両用ウインドウガラスと、車両用ウインドウガラスに設けられたウインドウアンテナエレメントと、一方の面が車両用ウインドウガラスの車室側面から離間するとともに車両用ウインドウガラスの車室内側面に対向するよう車体パネルに取付けられるケースと、ケースの中に設けられ、ケースを貫通する接続部材によってウインドウアンテナエレメントと電気的に接続され、ウインドウアンテナエレメントからの信号を処理する回路基板と、を備える車両用アンテナ装置であって、車両用ウインドウガラスに設けられたウインドウアンテナエレメントが対応する周波数帯域と異なる周波数帯域の電波の送受信を行い、一端が回路基板に接続され、他端がケースの外面に沿った方向に延びる独立アンテナエレメントを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の車両用アンテナ装置において、独立アンテナエレメントはケースの長手方向の一端側から長手方向の他端側と反対方向に向かって延びていること、としても好適であるし、独立アンテナエレメントの他端は、回路基板から離間する方向に延びていること、としても好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、車両用アンテナ装置において、アンテナの相互干渉を抑制しつつ少ないスペースに多くの周波数帯域に対応するアンテナを配置することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の車両用アンテナ装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の車両用アンテナ装置１０は、車体パネルであるルーフパネル１１に取付けられた車両用ウインドウガラスであるリアウインドウガラス１２と、リアウインドウガラス１２に設けられた複数のウインドウアンテナエレメント１５と、ルーフパネル１１に取付けられたケース１８と、ケース１８の内部に設けられた回路基板であるアンプ基板の接点と各ウインドウアンテナエレメント１５の端部に設けられた接点１６とを接続する接続部材２１と、一端がケース１８内部に設けられたアンプ基板に取付けられ、他端がケース１８外面に沿った方向に延びる独立アンテナエレメント４１と、を備えている。
【００１４】
複数のウインドウアンテナエレメント１５は、透明なリアウインドウガラス１２の車室内側面に印刷によって形成され、テレビ、ラジオ、ワイヤレスドアロック制御装置用等複数の周波数帯域の電波の送受信を行うもので、それぞれ車体左右一対のウインドウアンテナエレメント１５がダイバーシティを構成する様に配置されている。また、独立アンテナエレメント４１は複数のウインドウアンテナエレメント１５と異なる周波数帯域である地上デジタル放送用電波の周波数帯域に対応するアンテナエレメントである。
【００１５】
ケース１８は、ルーフパネル１１への固定フランジ２３ａが設けられ、アンプ基板が固定されている金属製のケース本体２３と、ケース本体２３の車室内側に取付けられ、車室内のノイズが内部に設けられたアンプ基板に届かないようにシールする金属製のカバー２４とを備え、ケース本体２３は車両の幅方向に細長い長方形となっている。ケース本体２３のリアウインドウガラス１２の側には、接続部材２１の導電性弾性部材をリアウインドウガラス１２に対して接離方向にガイドするホルダ２８が取付けられている。また、金属製のケース本体２３のリアウインドウガラス１２に対向する面には絶縁のための絶縁シート２２が取付けられている。
【００１６】
図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、車体のルーフパネル１１は車室内側のインナパネル１１ａと車外側のアウターパネル１１ｂとをスポット溶接等によって組み立てたもので、インナパネル１１ａとアウターパネル１１ｂの各端部は対向するようにクランク型に折り曲げられて重ねあわされ、各パネル１１ａ，１１ｂの中間にリアウインドウガラス１２を取付けるためのフランジ１１ｃが構成されている。ケース１８は、長方形箱状で内部にアンプ基板２０が固定されているケース本体２３とケース本体２３からルーフパネル１１側に延び、仮止め用クリップ２５または固定用ボルト２７、ナット２６によってインナパネル１１ａに取付けられる固定フランジ２３ａと、ケース本体２３からルーフパネル１１のフランジ１１ｃの車室外側にクランク状に延びてケース底板２３ｂとの間にルーフパネル１１のフランジ１１ｃを挟み込む爪部２３ｃが設けられている。ケース１８は固定フランジ２３ａによってケース底板２３ｂがルーフパネル１１のフランジ１１ｃの車室内側となる位置に取付けられている。長方形箱状のケース本体２３の車室内側に設けられているカバー２４は、ルーフパネル１１から離れるに従ってその深さが浅くなっていくような箱型の蓋で、ノイズを遮断するために金属製となっている。また、ルーフパネル１１の内装板５０はインナパネル１１ａ及びケース１８のカバー２４よりも車室内側に設けられており、車室内からインナパネル１１ａやケース１８などが見えないように構成されている。
【００１７】
リアウインドウガラス１２は、ルーフパネル１１のフランジ１１ｃの車室外側にパッキン１３を介して接着によって固定されている。リアウインドウガラス１２とルーフパネル１１のフランジ１１ｃとケース１８のケース底板２３ｂはそれぞれ略平行となるように構成されている。このように、ケース１８はルーフパネル１１のフランジ１１ｃの車室内側に取付けられ、リアウインドウガラス１２はフランジ１１ｃの車室外側に取付けられているので、リアウインドウガラス１２の車室側面とケース１８のケース底板２３ｂとの間にはフランジ１１ｃの厚み及びパッキン１３の厚み分の隙間があり、ケース１８のケース底板２３ｂとリアウインドウガラス１２とは対向して離間している。
【００１８】
また、図２（ｂ）に示すように、ケース１８のアンプ基板２０にはリアウインドウガラス１２のウインドウアンテナエレメント１５の端部にある接点１６との間を電気的に接続する接続部材２１が取付けられている。接続部材２１は、導電性弾性部材２９と、ケース１８のケース底板２３ｂの外面に設けられた孔２３ｄに取付けられ、導電性弾性部材２９をリアウインドウガラス１２の接点１６に対して接離方向にガイドするガイド部２８ａを備えるホルダ２８とを備えている。ホルダ２８の底部２８ｂには導電性弾性部材２９とアンプ基板２０との間を電気的に接続する導電性の連結部材３０が取付けられている。連結部材３０は導電性弾性部材２９に接する頭部３０ａとアンプ基板２０に固定される脚部３０ｂとを備えている。
【００１９】
図３に示すように、ホルダ２８は絶縁性の樹脂等によって構成され、先端にスナップフィットを有する脚部２８ｃを備えている。この脚部２８ｃのスナップフィットは図２（ｂ）に示すケース底板２３ｂに設けられた孔２３ｄに嵌まり込んでホルダ２８をケース底板２３ｂに固定する。導電性弾性部材２９は導電性ゴム等の導電性材料により伸縮可能な蛇腹状に形成され、蛇腹部分はホルダ２８のガイド部２８ａによってガイドされている。そして、導電性弾性部材２９はホルダ２８のガイド部２８ａに接続された底部２８ｂによって支持され、その弾性力によって蛇腹部分の先端に設けられた曲面上の接点２９ａをリアウインドウガラス１２の接点１６に押し付け、アンプ基板２０とリアウインドウガラス１２の各接点１６とを電気的に接続する。
【００２０】
図４（ａ）、図２（ａ）に示すように、独立アンテナエレメント４１は一端がケース１８の内部１９に設けられたアンプ基板２０に接続され、アンプ基板２０から立ち上がった帯板状の逆Ｌアンテナで、ケース１８のケース底板２３ｂに設けられた孔２３ｅを貫通してケース１８とリアウインドウガラス１２との間に延び、アンプ基板２０あるいはリアウインドウガラス１２に沿った方向に折れ曲がり、ケース１８の外面でケース底板２３ｂに略平行となるよう再度折れ曲がった後、ケース１８の長手方向に沿って、アンプ基板２０から離れる方向に向かって延びている。
【００２１】
図４に示すように、ケース１８の孔２３ｅはケース１８の一端側に設けられ、この孔２３ｅを貫通してケース１８内からケース１８外に延びる独立アンテナエレメント４１はケース１８の長手方向に向かってケース１８と反対側に向かってケース１８の外面と略平行に延びている。図１に示したように、この独立アンテナエレメント４１は長手方向が車両の幅方向になるように取付けられたケース１８の長手方向に沿った方向に延びており、ケース１８とウインドウアンテナエレメント１５とは電磁気的に干渉を生じない程度に離間距離をとって配置されているので、ケース１８の近傍に配置された独立アンテナエレメント４１はウインドウアンテナエレメント１５との相互干渉を抑制することができる。また、独立アンテナエレメント４１はケース１８の外面近傍に車体の幅方向に延びて配置されるので、内装板５０の範囲に入り、車室内側から見えないように配置することができる。
【００２２】
このように構成された車両用アンテナ装置１０は、独立アンテナエレメント４１がアンプ基板２０あるいはケース１８から離れる方向に延びていることにより、アンプ基板２０の影響が少なくなることとケース１８によって遮蔽されること無く電波の送受信を行うことができること、及び、リアウインドウガラス１２に設けられたウインドウアンテナエレメント１５と離間してケース１８近傍に配置されていることから、複数のウインドウアンテナエレメント１５との相互干渉を抑制することができる。このため、本実施形態の車両用アンテナ装置１０は、図５に示すように、地上デジタル放送の周波数帯域のように、複数のウインドウアンテナエレメント１５と異なる周波数帯域の受信に必要な周波数ｆ１とｆ２との間でリターンロスが−５ｄＢ以下と、アンテナとして十分な性能を持っている。
【００２３】
更に、本実施形態の車両用アンテナ装置１０は、複数のウインドウアンテナエレメント１５とアンプ基板２０を共通としていることから、アンプ基板２０の配置スペースが少なくて済むという効果を奏する。
【００２４】
本実施形態では、独立アンテナエレメント４１は逆Ｌアンテナとして説明したが、例えば、棒状のダイポールアンテナや逆Ｆアンテナ或いはヘリカルアンテナ等によって構成してもよい。また、本発明の車両用アンテナ装置１０は独立アンテナエレメント４１の長さを変更、調整することによって地上デジタル放送用電波以外の周波数帯域に対応することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態における車両用アンテナ装置を示す説明図である。
【図２】図１に示した車両用アンテナ装置の断面を示す説明図である。
【図３】本発明の車両用アンテナ装置における接続部材の斜視図と断面図である。
【図４】本発明の車両用アンテナ装置におけるケースと独立アンテナエレメントとを示すケース底板側及びカバー側から見た斜視図である。
【図５】本発明の車両用アンテナ装置の周波数に対するリターンロスを示すグラフである。
【符号の説明】
【００２６】
１０  車両用アンテナ装置、１１  ルーフパネル、１１ａ  インナパネル、１１ｂ  アウターパネル、１１ｃ  フランジ、１２  リアウインドウガラス、１３  パッキン、１５  ウインドウアンテナエレメント、１６  接点、１８  ケース、１９  内部、２０  アンプ基板、２１  接続部材、２２  絶縁シート、２３  ケース本体、２３ａ  固定フランジ、２３ｂ  ケース底板、２３ｃ  爪部、２３ｄ，２３ｅ  孔、２４  カバー、２５  仮止め用クリップ、２６  ナット、２７  固定用ボルト、２８  ホルダ、２８ａ  ガイド部、２８ｂ  底部、２８ｃ  脚部、２９  導電性弾性部材、２９ａ  接点、３０  連結部材、３０ａ  頭部、３０ｂ  脚部、４１  独立アンテナエレメント、５０  内装板。
【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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