(57)【要約】【課題】常に良好な受信感度を期待できて取付位置の制約や外観への悪影響も少ない車載用ダイバーシティアンテナ装置を提供すること。【解決手段】車両１のフロントガラス２に２個の第１のアンテナ素子１０，１１と２個の第２のアンテナ素子１２，１３を分散して配設し、各アンテナ素子１０〜１３がそれぞれ受信したデジタル信号をダイバーシティ合成回路２０へ供給して合成信号が生成されるようにした。第１のアンテナ素子１０，１１は、フロントガラス２の上端から下方へ延びる放射導体部１０ａ，１１ａと、放射導体部１０ａ，１１ａの先端から左右方向へ延びる水平導体部１０ｂ，１１ｂとを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロントガラスまたはリアガラスに一体的に設けられた第１のアンテナ素子および第２のアンテナ素子を備え、前記第１のアンテナ素子が、それが配設される前記ガラスの上端または下端から該ガラスの表面に沿って上下方向に延びる放射導体部を有していると共に、前記第２のアンテナ素子が、それが配設される前記ガラスの右端または左端から該ガラスの表面に沿って左右方向に延びる別の放射導体部を有しており、
前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子がそれぞれ受信したデジタル信号をダイバーシティ合成回路へ供給して合成信号が生成されるようにしたことを特徴とする車載用ダイバーシティアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、車両のフロントガラスまたはリアガラスの進行方向右半分の領域と左半分の領域に、２個の前記第１のアンテナ素子を分散して配設すると共に、２個の前記第２のアンテナ素子を分散して配設したことを特徴とする車載用ダイバーシティアンテナ装置。
【請求項３】
請求項２の記載において、車両のフロントガラスに前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子を２個ずつ配設したことを特徴とする車載用ダイバーシティアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記ダイバーシティ合成回路へ受信したデジタル信号を供給するための信号ケーブルを備え、前記第１のアンテナ素子が、それが配設される前記ガラスの上端から該ガラスの表面に沿って下方へ延びる前記放射導体部と、この放射導体部の先端から該ガラスの表面に沿って左右方向に延びる水平導体部とを有しており、前記放射導体部の基端が前記信号ケーブルの信号伝送用導体に接続されると共に、該信号ケーブルの接地用導体が車体のルーフ部に接続されていることを特徴とする車載用ダイバーシティアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記第１および第２のアンテナ素子によって受信されるデジタル信号が地上波デジタル放送信号であることを特徴とする車載用ダイバーシティアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ素子を車両のフロントガラスやリアガラスに一体的に設けてデジタル信号を受信できるようにした車載用ダイバーシティアンテナ装置に係り、特に、地上波デジタル放送信号の受信に好適な車載用ダイバーシティアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のフロントガラスやリアガラスに複数のアンテナ素子を一体的に設けることによって、走行中でも放送信号等の受信が可能な車載用ダイバーシティアンテナ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の車載用ダイバーシティアンテナ装置は、車両の外部にロッド状のアンテナ素子を突出させるという構成のものに比べて外観を損なう虞が少ないという顕著な利点を有すると共に、アンテナ素子の破損や盗難が防止しやすいという利点を有する。特に今後は、比較的小型のアンテナ素子で受信可能な地上波デジタル放送が普及するのに伴い、こうした窓ガラス一体型のダイバーシティアンテナ装置を採用する車両が増大するものと見込まれる。
【０００３】
特許文献１に開示されている従来の車載用ダイバーシティアンテナ装置について簡単に説明すると、この装置では、車両のフロントガラスやリアガラスの上端部や左右の端部に、指向性がそれぞれ異なる４個のアンテナ素子の放射導体部が配設されており、各放射導体部が所定の間隔を存して車体のルーフ部やピラー部に近接させてある。例えば、フロントガラスの上端部にガラス面に沿って左右方向に延びる放射導体部を設け、この放射導体部と車体のルーフ部との間隔を同調電波の実効波長の約４分の１に設定することにより、ルーフ部を反射器として動作させ、もって車両前方で指向性を強めたアンテナ素子となしている。同様に、リアガラスの上端部にガラス面に沿って左右方向に延びる放射導体部を設け、ルーフ部が反射器として動作するように該ルーフ部との間隔を適宜設定することにより、車両後方で指向性を強めたアンテナ素子となしている。また、フロントガラスやリアガラスの右端部や左端部にガラス面に沿って上下方向に延びる放射導体部を設け、ピラー部が反射器として動作するように該ピラー部との間隔を適宜設定することにより、車両の左方や右方で指向性を強めたアンテナ素子となしている。これら４個のアンテナ素子は指向性が互いに大きく異なり、水平面内のどの方向から電波が飛来しても必ずどれか１個のアンテナ素子は受信感度が良好となるため、４個のアンテナ素子がそれぞれ受信した信号をダイバーシティ選択回路へ供給して最も感度が良好なものを選択することにより、常に良好な受信感度が得られるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−１３５０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示されている従来の車載用ダイバーシティアンテナ装置は、同調電波の飛来する方向へ向けて強いビームを放射しているアンテナ素子の受信した信号だけを利用するというものなので、複数のアンテナ素子がそれぞれ相異なる特定方向へ強いビームを放射するように設定しておかなければならない。そのため、フロントガラスやリアガラスに各アンテナ素子の放射導体部を配設するにあたって、車体のルーフ部やピラー部が反射器として利用できるように該反射器と放射導体部との間隔を正確に規定しておく必要があるが、このように窓ガラス内における各放射導体部の位置が厳格に規定されていると、ダイバーシティアンテナ装置を後付けで車両に取り付ける際に、取付位置の制約が大きくて取付作業が煩雑になりやすいという問題があった。
【０００５】
なお、特許文献１には、車体の一部を反射器として利用する代わりに、各放射導体部の近傍に反射器用の導体や導波器用の導体を略平行に並設するという構成の変形例も開示されており、この場合は窓ガラスに対する各アンテナ素子の取付位置が厳格に規定されることはなくなる。しかしながら、各アンテナ素子が放射導体部のほかに反射器用の導体や導波器用の導体を有していると、導体部分の面積が不所望に増大してしまうため、窓ガラスに配設された各アンテナ素子が目立って見栄えが悪くなったり、搭乗者の視界が各アンテナ素子によって遮られやすくなるという別の問題が発生する。また、各アンテナ素子の放射導体部を車体のルーフ部やピラー部の近傍に沿って配設している関係で、各アンテナ素子のルーフ部方向やピラー部方向のゲインが犠牲になるため、各アンテナ素子のゲインを合成した時のトータルゲインが減少してしまい、良好な受信感度を期待できなくなるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、常に良好な受信感度を期待できて取付位置の制約や外観への悪影響も少ない車載用ダイバーシティアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の車載用ダイバーシティアンテナ装置は、車両のフロントガラスまたはリアガラスに一体的に設けられた第１のアンテナ素子および第２のアンテナ素子を備え、前記第１のアンテナ素子が、それが配設される前記ガラスの上端または下端から該ガラスの表面に沿って上下方向に延びる放射導体部を有していると共に、前記第２のアンテナ素子が、それが配設される前記ガラスの右端または左端から該ガラスの表面に沿って左右方向に延びる別の放射導体部を有しており、前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子がそれぞれ受信したデジタル信号をダイバーシティ合成回路へ供給して合成信号が生成されるようにした。
【０００８】
このように構成されたダイバーシティアンテナ装置では、第１のアンテナ素子の放射導体部から水平面内へ放射されるビームが車両の左右方向で強くなるのに対し、第２のアンテナ素子の放射導体部から水平面内へ放射されるビームが車両の前後方向で強くなるため、第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子がそれぞれ受信したデジタル信号を合成して装置全体の受信信号となすことによって、水平面内でほぼ無指向性の放射パターンが得られる。また、第１および第２のアンテナ素子のルーフ部方向やピラー部方向のゲインが犠牲にならないため、各アンテナ素子のゲインを合成した時のトータルゲインは減少しなくなる。したがって、車両の向きに拘らず常に良好な受信感度が期待できる。また、車体を反射器として利用するわけではないので、窓ガラス（フロントガラスやリアガラス）内における各アンテナ素子の取付位置を厳格に規定する必要はなく、それゆえ窓ガラス内の目立たない領域にアンテナ素子を配設する等、取付位置の選択の自由度が広くなると共に、取付作業が煩雑化しなくなる。
【０００９】
上記の構成において、車両のフロントガラスまたはリアガラスの進行方向右半分の領域と左半分の領域に、２個の第１のアンテナ素子を分散して配設すると共に、２個の第２のアンテナ素子を分散して配設すれば、２個の第１のアンテナ素子どうしの最大放射方向を若干異ならせることができると共に、２個の第２のアンテナ素子どうしの最大放射方向を若干異ならせることができるため、装置全体の水平面内での放射パターンは無指向性の度合いが一層顕著なものとなる。この場合において、各アンテナ素子をフロントガラスとリアガラスに分散して配設しても良いが、リアガラスには一般的に防曇用熱線が配設されており、アンテナ素子の近傍に存する防曇用熱線はアンテナ特性への影響が避けがたいため、フロントガラスに第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子を２個ずつ配設した方がアンテナ特性を安定させやすい。
【００１０】
また、上記の構成において、ダイバーシティ合成回路へ受信したデジタル信号を供給するための信号ケーブルを備え、第１のアンテナ素子が、それが配設されるフロントガラスまたはリアガラスの上端から該ガラスの表面に沿って下方へ延びる放射導体部と、この放射導体部の先端から該ガラスの表面に沿って左右方向に延びる水平導体部とを有しており、放射導体部の基端が信号ケーブルの信号伝送用導体に接続されると共に、該信号ケーブルの接地用導体が車体のルーフ部に接続されていると、水平導体部によって第１のアンテナ素子がトップローディングとなるため放射導体部の長さ寸法を低減できる。したがって、第１のアンテナ素子をフロントガラスやリアガラスの上端部の目立たない領域に配設することが可能となり、例えばフロントガラスの上端部でサンバイザー（日除け板）に覆われる領域に第１のアンテナ素子を配設することも可能となる。
【００１１】
なお、上記構成の車載用ダイバーシティアンテナ装置は第１および第２のアンテナ素子によって受信される信号が地上波デジタル放送信号のようなデジタル信号なので、各アンテナ素子が受信した信号を合成処理することは容易である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車載用ダイバーシティアンテナ装置によれば、最大放射方向が互いに異なる第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子がそれぞれ受信したデジタル信号を合成して装置全体の受信信号となすため、水平面内でほぼ無指向性の放射パターンが得られて、車両の向きに拘らず常に良好な受信感度を期待できる。また、車体を反射器として利用するわけではないので、第１および第２のアンテナ素子のルーフ部方向やピラー部方向のゲインが犠牲にならず、各アンテナ素子のゲインを合成した時のトータルゲインが減少しなくなると共に、窓ガラス（フロントガラスやリアガラス）内における各アンテナ素子の取付位置を厳格に規定する必要はなく、それゆえ窓ガラス内の目立たない領域にアンテナ素子を配設する等、取付位置の選択の自由度が広くなると共に、取付作業が煩雑化しなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る車載用ダイバーシティアンテナ装置を構成する各アンテナ素子の取付位置や指向性を示す説明図、図２は該ダイバーシティアンテナ装置を車室内から見た正面図、図３は該ダイバーシティアンテナ装置から表示装置に至る信号経路を示すブロック図、図４は該ダイバーシティアンテナ装置の合成された放射パターンを示す特性図である。
【００１４】
図１〜図３に示すように、本実施形態例に係る車載用ダイバーシティアンテナ装置は、車両１のフロントガラス２に配設された２個の第１のアンテナ素子１０，１１および２個の第２のアンテナ素子１２，１３と、各アンテナ素子１０〜１３で受信されたデジタル信号を個別にダイバーシティ合成回路２０へ出力する４本の信号ケーブル１４〜１７とを備えており、ダイバーシティ合成回路２０は信号処理回路２１や表示装置２２に接続されている。このダイバーシティアンテナ装置はＵＨＦ帯である地上波デジタル放送信号を受信するためのもので、４個のアンテナ素子１０〜１３が個別に受信したデジタル信号をダイバーシティ合成回路２０へ供給して合成信号を生成し、この合成信号に基づく受信情報が表示装置２２にて視聴できるようになっている。
【００１５】
一方の第１のアンテナ素子１０は、フロントガラス２の上端部で進行方向左側のサンバイザー２３（図２中に鎖線で示す）と対向する領域に配設されている。この第１のアンテナ素子１０は、フロントガラス２の上端からその表面に沿って下方へ延びる放射導体部１０ａと、放射導体部１０ａの先端からフロントガラス２の表面に沿って左右方向に延びる水平導体部１０ｂと、放射導体部１０ａの基端近傍を信号ケーブル１４の信号伝送用導体と接続するためのコネクタ部１０ｃとを有しており、信号ケーブル１４の接地用導体が放射導体部１０ａの基端が車体のルーフ部３に接続されている。放射導体部１０ａと水平導体部１０ｂは逆Ｔ字状の導体パターンとして形成されており、給電時に水平導体部１０ｂの右半分と左半分には逆向きの電流が流れるため、この水平導体部１０ｂは放射には寄与しない。ただし、水平導体部１０ｂを付設することによって第１のアンテナ素子１０がトップローディングとなるため、放射導体部１０ａの長さ寸法を大幅に低減することができる。
【００１６】
他方の第１のアンテナ素子１１は、フロントガラス２の上端部で進行方向右側のサンバイザー２４（図２中に鎖線で示す）と対向する領域に配設されている。この第１のアンテナ素子１１は、フロントガラス２の上端からその表面に沿って下方へ延びる放射導体部１１ａと、放射導体部１１ａの先端からフロントガラス２の表面に沿って左右方向に延びる水平導体部１１ｂと、放射導体部１１ａの基端近傍を信号ケーブル１５の信号伝送用導体と接続するためのコネクタ部１１ｃとを有しており、信号ケーブル１５の接地用導体が車体のルーフ部３に接続されている。そして、第１のアンテナ素子１０と同様に第１のアンテナ素子１１においても、放射導体部１１ａと水平導体部１１ｂが逆Ｔ字状の導体パターンとして形成されており、この水平導体部１１ｂは放射には寄与しないが、水平導体部１０ｂを付設することによって第１のアンテナ素子１１がトップローディングとなるため、放射導体部１１ａの長さ寸法を大幅に低減することができる。
【００１７】
また、一方の第２のアンテナ素子１２は、フロントガラス２の進行方向左端部に配設されている。この第２のアンテナ素子１２は、フロントガラス２の左端からその表面に沿って右方向へ延びる放射導体部１２ａと、放射導体部１２ａの基端近傍を信号ケーブル１６の信号伝送用導体と接続するためのコネクタ部１２ｂとを有しており、信号ケーブル１６の接地用導体が車体の前部左側のピラー部４に接続されている。他方の第２のアンテナ素子１３は、フロントガラス２の進行方向右端部に配設されている。この第２のアンテナ素子１３は、フロントガラス２の右端からその表面に沿って左方向へ延びる放射導体部１３ａと、放射導体部１３ａの基端近傍を信号ケーブル１７の信号伝送用導体と接続するためのコネクタ部１３ｂとを有しており、信号ケーブル１７の接地用導体が車体の前部右側のピラー部５に接地されている。
【００１８】
このような構成の車載用ダイバーシティアンテナ装置は、図１に示すように、第１のアンテナ素子１０の放射導体部１０ａから水平面内へ放射されるビームＡと、第１のアンテナ素子１１の放射導体部１１ａから水平面内へ放射されるビームＢが、車両１の左右方向で強くなる。また、第２のアンテナ素子１２の放射導体部１２ａから水平面内へ放射されるビームＣと、第２のアンテナ素子１３の放射導体部１３ａから水平面内へ放射されるビームＤが、車両１の前後方向で強くなる。そのため、これら各アンテナ素子１０〜１３がそれぞれ受信したデジタル信号を合成して装置全体の受信信号となすことにより、図４に示すように水平面内でほぼ無指向性の放射パターンが得られる。したがって、車両１の向きに拘らず常に良好な受信感度を期待できる。
【００１９】
また、上記の車載用ダイバーシティアンテナ装置は、車体を反射器として利用するわけではないので、各アンテナ素子１０〜１３のルーフ部３やピラー部５に沿う方向のゲインが犠牲になることはなく、各アンテナ素子１０〜１３のゲインを合成した時のトータルゲインが減少しなくなると共に、フロントガラス２内における各アンテナ素子１０〜１３の取付位置を厳格に規定する必要はない。それゆえ、本実施形態例のように第１のアンテナ素子１０，１１をサンバイザー２３，２４で覆われる領域に配設して目立たないようにすることができる等、取付位置の選択の自由度が広い。さらに、各アンテナ素子１０〜１３を車両１に後付けする際にも、取付位置を厳格に規定する必要がないため取付作業が煩雑化しなくなる。
【００２０】
なお、各アンテナ素子１０〜１３をフロントガラス２のどこに配設するかは適宜選択可能であり、例えば第１のアンテナ素子１０，１１をフロントガラス２の下端部に配設しても良い。ただし本実施形態例のように、フロントガラス２の進行方向左半分の領域に第１のアンテナ素子１０と第２のアンテナ素子１２を配設し、フロントガラス２の進行方向右半分の領域に第１のアンテナ素子１１と第２のアンテナ素子１３を配設しておけば、図１のビームＡ〜Ｄを見比べてわかるように、第１のアンテナ素子１０，１１どうしの最大放射方向が若干異なり、且つ第２のアンテナ素子１２，１３どうしの最大放射方向も若干異なるため、装置全体の水平面内の放射パターンは図４に示すように無指向性の度合いが極めて顕著なものとなる。その結果、同調電波の飛来する方向に対して車両１がどんな向きに変化しても、受信感度はほとんど変化しなくなる。
【００２１】
また、各アンテナ素子１０〜１３をフロントガラス２とリアガラス６に分散して配設することも可能である。ただし、リアガラス６には一般的に防曇用熱線が配設されており、アンテナ素子の近傍に存する防曇用熱線はアンテナ特性への影響が避けがたいため、本実施形態例のようにフロントガラス２に各アンテナ素子１０〜１３を配設した方がアンテナ特性を安定させやすい。
【００２２】
さらに、フロントガラス２やリアガラス６に２個あるいは６個以上のアンテナ素子を配設することも可能であるが、アンテナ素子の数が２個であると無指向性の度合いが弱まって特定方向で受信感度が不所望に低下する虞があり、アンテナ素子の数が６個以上であると、取付作業の煩雑化や意匠性の低下、搭乗者の視界への悪影響等が懸念される。したがって、本実施形態例のようにアンテナ素子の総数は４個であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態例に係る車載用ダイバーシティアンテナ装置を構成する各アンテナ素子の取付位置や指向性を示す説明図である。
【図２】該ダイバーシティアンテナ装置を車室内から見た正面図である。
【図３】該ダイバーシティアンテナ装置から表示装置に至る信号経路を示すブロック図である。
【図４】該ダイバーシティアンテナ装置の合成された放射パターンを示す特性図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  車両
２  フロントガラス
３  ルーフ部
４，５  ピラー部
６  リアガラス
１０，１１  第１のアンテナ素子
１０ａ，１１ａ  放射導体部
１０ｂ，１１ｂ  水平導体部
１２，１３  第２のアンテナ素子
１２ａ，１３ａ  放射導体部
１２ｂ，１３ｂ  コネクタ部
１４〜１７  信号ケーブル
２０  ダイバーシティ合成回路
２１  信号処理回路
２２  表示装置
【図１】
2009044634.tif 000003
【図２】
2009044634.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009044634.tif 000006