(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナエレメントを有する電話用のアンテナと、ＧＰＳ用のアンテナと、無線処理を行う無線手段とを備え、
前記電話用のアンテナと前記ＧＰＳ用のアンテナと前記無線手段とを一体化し、前記電話用のアンテナのアンテナエレメントの給電点と前記無線手段の電話用のＲＦ入出力点とを直接接続し、前記電話用のアンテナと前記ＧＰＳのアンテナとを覆うカバーに前記無線手段を直接取り付け、
前記電話用のアンテナのアンテナエレメントを電話用グランド板上に設け、
さらに前記電話用グランド板に立ち上がり部を一体に形成し、その立ち上がり部の上面部にＧＰＳ用のグランド板を設けて前記ＧＰＳ用のアンテナを前記ＧＰＳ用のグランド板上に設けることで、前記ＧＰＳ用のアンテナを前記電話用グランド板よりも高く且つ前記電話用のアンテナのアンテナエレメントよりも低い位置に設けたことを特徴とする自動車電話機用アンテナ装置。
【請求項２】
前記ＧＰＳ用のアンテナに接続する増幅手段を備え、
前記電話用のアンテナと、前記ＧＰＳ用のアンテナと前記増幅手段と前記無線手段とを一体化し、前記増幅手段と前記無線手段のＧＰＳ用のＲＦ入出力点とを直接接続したことを特徴とする請求項１記載の自動車電話機用アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載される自動車電話機用アンテナ装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来より、自動車に搭載される自動車電話機用アンテナとして、図６に示すような、トランクポールアンテナが供されている。図６において、トランクポールアンテナ１は、自動車２のトランク３に取付けられるもので、例えばトランク３内に設置された無線機４との間で給電線５を通じて接続されるようになっている。また、無線機４は、車室６内に設置された制御機（通信機）７との間で信号線８を通じて接続されるようになっている。
【０００３】
この場合、トランクポールアンテナ１は、自動車２の車室６外に取付けられることから、ボデー（金属体）による悪影響を受け難いという利点があり、また、アンテナとして理想的なダイポールアンテナ系のアンテナエレメントを使用していることから、アンテナ性能が比較的優れているという利点がある。
【０００４】
しかしながら、トランクポールアンテナ１は、自動車２の車室６外に取付けられることから、アンテナ自体の強度を確保する必要があり、また、防水性能を高める必要があり、さらに、トランク３に取付けるための専用の強固なブラケットを用意する必要があり、これらに起因して、コストが比較的高いという問題がある。また、この他にも、自動車２の美観を損なうという問題もあり、また、走行中に風切り音の発生を誘発するという問題もある。また、盗難されたり、いたずらによって破損されるという問題もあり、さらに、例えばガソリンスタンドなどで自動洗車を行う場合には、その都度、脱着する必要があるという問題もある。
【０００５】
その一方で、自動車に搭載される他の自動車電話機用アンテナとして、図７に示すような、ガラスプリントアンテナが供されている。図７において、ガラスプリントアンテナ９は、自動車２のリア窓ガラス１０に埋設されるもので、上記したトランクポールアンテナ１と同様にして、無線機４との間で給電線５を通じて接続されるようになっている。
【０００６】
この場合、ガラスプリントアンテナ９は、リア窓ガラス１０に埋設されており、つまり、トランクポールアンテナ１とは異なって、自動車２の車室６外に取付けられないことから、上記したようなトランクポールアンテナ１における種々の問題を解決することができるという利点がある。
【０００７】
しかしながら、ガラスプリントアンテナ９は、リア窓ガラス１０に埋設されることから、上記したトランクポールアンテナ１と比較すると、アンテナ性能が劣ることは否めず、弱電界地域などの電波環境が比較的劣悪な地域では、通信回線の確立が不可能であったり、音声が途切れたりするなど通信品質が低下するという問題がある。また、アンテナ性能が窓枠や窓ガラスの形状ならびに周囲の環境に影響されるため、車種毎にアンテナエレメントを調整する必要があり、開発工数が大きくなるという問題もある。
【０００８】
また、これらトランクポールアンテナ１およびガラスプリントアンテナ９の双方に共通する問題として、次に示すような問題がある。すなわち、トランクポールアンテナ１やガラスプリントアンテナ９と無線機４との間が給電線５を通じて接続される構成であることから、それに伴って、給電線５および給電コネクタ  （図示せず）に加えて、給電線５を固定するためのクランプなどを用意する必要があり、しかも、それら給電線５および給電コネクタが比較的高価であることから、自動車電話機全体のコストが比較的高くなるという問題がある。また、給電線５の配線を検討する作業や給電線５を敷設する作業を行う必要があるという問題もある。さらに、給電線５において伝送損失が発生することにより、アンテナ性能が低下するという問題もある。
【０００９】
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、トランクポールアンテナおよびガラスプリントアンテナにおける種々の問題を解決することができる自動車電話機用アンテナ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の自動車電話機用アンテナ装置によれば、電話用のアンテナとＧＰＳ用のアンテナと無線手段とを一体化し、電話用のアンテナのアンテナエレメントの給電点と無線手段の電話用のＲＦ入出力点とを直接接続し、電話用のアンテナとＧＰＳ用のアンテナとを覆うカバーに無線手段を直接取付けるように構成したので、従来のトランクポールアンテナおよびガラスプリントアンテナとは異なって、電話用のアンテナと無線手段との間を接続するための給電線を不要とすることができ、これによって、トランクポールアンテナおよびガラスプリントアンテナを使用した場合の給電線に起因して発生し得る種々の問題を解決することができる。また、自動車の車室内であって電波環境の良い場所に設置することにより、トランクポールアンテナに固有の問題を解決することができ、窓ガラスに埋設しないことにより、ガラスプリントアンテナに固有の問題を解決することができる。
【００１１】
請求項２記載の自動車電話機用アンテナ装置によれば、電話用のアンテナとＧＰＳ用のアンテナと増幅手段と無線手段とを一体化し、増幅手段と無線手段のＧＰＳ用のＲＦ入出力点とを直接接続するように構成したので、電話用のアンテナと無線手段との間を接続するための給電線を不要とすることに加えて、増幅手段と無線手段との間を接続するための給電線をも不要とすることができる。
【００１２】
また、請求項１記載の自動車電話機用アンテナ装置によれば、電話用のアンテナのアンテナエレメントを電話用グランド板上に設け、ＧＰＳ用アンテナを電話用グランド板よりも高く且つ電話用のアンテナのアンテナエレメントよりも低い位置に設けた。そして、このために、電話用グランド板に立ち上がり部を一体に形成し、その立ち上がり部の上面部にＧＰＳ用のグランド板を設け、ＧＰＳ用のアンテナをＧＰＳ用グランド板上に設けた。
【００１３】
まず、電話用のアンテナ１２について説明する。電話用のアンテナ１２において、電話用のグランド板１４は、無線機１３の上面部の略全体にわたってネジ止めされて固定されている。電話用のグランド板１４の一端側には、放射板１５ａ、短絡板１５ｂおよび給電板１５ｃを備えてなる全高が比較的低い周知の逆Ｆアンテナを構成する送受信兼用のアンテナエレメント１５が立設されている。放射板１５ａには、放射および捕捉し得る電波の周波数帯域を確保するための切欠部が形成されており、また、給電板１５ｃの下端部と電話用のグランド板１４との間には、両者の間の絶縁を確保するための円柱状の樹脂１６が介在されている。
【００１４】
一方、電話用のグランド板１４の他端側には、放射板１７ａ、短絡板１７ｂおよび給電板１７ｃを備えてなる全高が比較的低い周知の逆Ｆアンテナを構成する受信専用のアンテナエレメント１７が立設されている。放射板１７ａには、上記した放射板１５ａと同様にして、捕捉し得る電波の周波数帯域を確保するための切欠部が形成されており、また、給電板１７ｃの下端部と電話用のグランド板１４との間には、両者の間の絶縁を確保するための円柱状の樹脂１８が介在されている。
【００１５】
そして、これら送受信兼用のアンテナエレメント１５と受信専用のアンテナエレメント１７との間は、０．３λ（λは電波の波長を示す）程度の距離が確保されており、ダイバーシチ受信を良好に行うことが可能に構成されている。
【００１６】
次に、無線機１３について説明する。無線機１３は、平坦な直方体状をなしており、その内部には、無線処理を行うための電子部品（図示せず）を実装した回路基板（図示せず）が配設されている。無線機１３の一側面部１３ａには、無線機１３に駆動電源を供給するための電源線１９の一端部が接続されており、この電源線１９の他端部は、自動車２０（図２参照）に搭載されているバッテリ（図示せず）に接続されている。また、無線機１３の一側面部１３ａには、雌型の１６芯コネクタ２１が埋設されており、この雌型の１６芯コネクタ２１には、信号線２２の一端部のコネクタカバー２３に埋設された雄型の１６芯コネクタ２４が装着されるようになっている。
【００１７】
さて、ここで、送受信兼用のアンテナエレメント１５にあって給電板１５ｃの下端部により構成される給電点２５と無線機１３側の電話用のＲＦ入出力点２６との間は、両者が電気的に直接接続されていると共に、受信専用のアンテナエレメント１７にあって給電板１７ｃの下端部により構成される給電点２７と無線機１３側の電話用のＲＦ入力点２８との間も、両者が電気的に直接接続されている。
【００１８】
そして、樹脂からなるカバー２９は、電話用のアンテナ１２にあってグランド板１４、送受信兼用のアンテナエレメント１５および受信専用のアンテナエレメント１７を覆うように無線機１３にネジ止めされて取付られている。
【００１９】
このように構成された自動車電話機用アンテナ装置１１は、図２に示すように、自動車２０の車室３０内にあってリアトレイ３１上に設置され、車室３０内にあって例えばコンソールボックスの内部や周辺に設置された制御機（通信機）３２との間で信号線２２を通じて接続されるようになっている。尚、この場合、自動車電話機用アンテナ装置１１は、リアトレイ３１上に設置されることに限らず、車室３０内にあってインストルメントパネル（図示せず）上にも設置されることが可能となっている。
【００２０】
ここで、発明者らは、従来のトランクポールアンテナ、従来のガラスプリントアンテナ、本実施例による自動車電話機用アンテナ装置１１、給電線を使用した場合の本実施例による電話用のアンテナ１２のアンテナ性能を評価した。図３は、その評価結果を示している。尚、評価は、８００ＭＨｚの周波数帯域を使用し、２．５メートルの長さの給電線を使用し、アンテナ或いはアンテナ装置を自動車に搭載させた状態で自動車を３６０度回転させ、そのときの水平面内（仰角０度方向）の平均利得を測定することによって行ったもので、平均利得が高い値ほどアンテナ性能が優れていることを示すものである。
【００２１】
図３から明らかにように、本実施例による自動車電話機用アンテナ装置１１によるアンテナ性能は、従来のトランクポールアンテナ比「−１ｄＢ」であり、従来のガラスプリントアンテナ比「＋５ｄＢ」である。ここで、従来のトランクポールアンテナ比「−１ｄＢ」は、アンテナの設置場所による差が従来のトランクポールアンテナ比「−２ｄＢ」であり、アンテナ自体の放射効率による差が従来のトランクポールアンテナ比「−１ｄＢ」であり、給電線の伝送損失による差が従来のトランクポールアンテナ比「＋２ｄＢ」であることに依存している。また、１５００ＭＨｚの周波数帯域、２０００ＭＨｚの周波数帯域であれば、給電線の伝送損失が大きくなるので、その分、本実施例による自動車電話機用アンテナ装置１１のアンテナ性能は、高められることになる。
【００２２】
以上に説明したように第１実施例によれば、電話用のアンテナ１２と無線機１３とを一体化し、電話用のアンテナ１２にあって送受信兼用のアンテナエレメント１５の給電点２５と無線機１３側の電話用のＲＦ入出力点２６とを直接接続すると共に、受信専用のアンテナエレメント１７の給電点２７と無線機１３側の電話用のＲＦ入力点２８とを直接接続するように構成したので、従来のトランクポールアンテナおよびガラスプリントアンテナとは異なって、電話用のアンテナ１２と無線機１３との間を接続するための給電線を不要とすることができ、これによって、トランクポールアンテナおよびガラスプリントアンテナを使用した場合の給電線に起因して発生し得る種々の問題を解決することができる。また、自動車１９の車室３０内であって電波環境の良い場所に設置することにより、トランクポールアンテナに固有の問題を解決することができ、窓ガラスに埋設しないことにより、ガラスプリントアンテナに固有の問題を解決することができる。
【００２３】
また、車室３０内のリアトレイ３１上やインストルメントパネル上に設置可能に構成したので、車室３０内にあって電波環境が最も優れている場所の一つであるリアトレイ３１上やインストルメントパネル上に設置することにより、その分、アンテナ性能を高めることができる。
【００２４】
さらに、送受信兼用のアンテナエレメント１５および受信専用のアンテナエレメント１７として全高が比較的低い周知の逆Ｆアンテナを採用したので、車室３０内のリアトレイ３１上に設置した場合であっても、全高が比較的低い分、後方視界を良好に確保することができる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２実施例について、図４および図５を参照して説明する。尚、上記した第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。
この第２実施例は、上記した第１実施例で説明した自動車電話機用アンテナ装置１１にＧＰＳアンテナ機能を付加したものである。すなわち、図４において、自動車電話機用アンテナ装置４１は、電話用のアンテナ４２と、ＧＰＳ用のアンテナ４３と、増幅器４４（本発明でいう増幅手段）と、無線機４５とが一体となって構成されており、その分、第１実施例で説明した自動車電話機用アンテナ装置１１と比較すると、全体の長手方向の寸法が大きく構成されている。
【００２６】
まず、電話用のアンテナ４２について説明する。電話用のアンテナ４２において、電話用のグランド板４６の一端側には、第１実施例で説明した送受信兼用のアンテナエレメント１５が給電板１５ｃの下端部と電話用のグランド板４６との間に円柱状の樹脂１６が介在されて立設されていると共に、電話用のグランド板４６の略中央部には、第１実施例で説明した受信専用のアンテナエレメント１７が給電板１７ｃの下端部と電話用のグランド板４６との間に円柱状の樹脂１８が介在されて立設されている。この場合も、これら送受信兼用のアンテナエレメント１５と受信兼用のアンテナエレメント１７との間は、０．３λ（λは電波の波長を示す）程度の距離が確保されており、ダイバーシチ受信を良好に行うことが可能に構成されている。
【００２７】
電話用のグランド板４６の他端側には、立上がり部４６ａが形成されており、その立上がり部４６ａの上面部には、平板状の絶縁樹脂４７が介在されてＧＰＳ用のグランド板４８が配設されている。そして、ＧＰＳ用のグランド板４８の上面部には、周知のパッチアンテナからなるＧＰＳ用のアンテナ４３が配設されており、立上がり部４６ａの下面部と無線機４５の上面部との間には、ＧＰＳ用のアンテナ４３に接続している増幅器４４が配設されている。
【００２８】
次に、無線機４５について説明する。無線機４５は、第１実施例で説明した無線機１３と同様にして、平坦な直方体状をなしており、その内部には、無線処理を行うための電子部品（図示せず）を実装した回路基板（図示せず）が配設されている。また、無線機４５の一側面部４５ａには、第１実施例で説明した電源線１９の一端部が接続されていると共に、雌型の１６芯コネクタ２１が埋設されており、この雌型の１６芯コネクタ２１には、信号線４９の一端部のコネクタカバー５０に埋設された雄型の１６芯コネクタ５１が装着されるようになっている。
【００２９】
さて、ここでも、送受信兼用のアンテナエレメント１５にあって給電板１５ｃの下端部により構成される給電点２５と無線機１３側のＲＦ入出力点２６との間は、両者が電気的に直接接続されていると共に、受信専用のアンテナエレメント１７にあって給電板１７ｃの下端部により構成される給電点２７と無線機１３側のＲＦ入出力点２８との間も、両者が電気的に直接接続されている。そして、ここでは、増幅器４４と無線機４５側のＧＰＳ用のＲＦ入出力点５２との間も、両者が電気的に直接接続されている。
【００３０】
そして、樹脂からなるカバー５３は、電話用のアンテナ４２にあってグランド板４６、送受信兼用のアンテナエレメント１５、受信専用のアンテナエレメント１７およびＧＰＳ用のアンテナ４３および増幅器４４を覆うように無線機４５にネジ止めされて取付られている。
【００３１】
このように構成された自動車電話機用アンテナ装置４１は、図４に示すように、第１実施例で説明した自動車電話機用アンテナ装置１１と同様にして、自動車２０の車室３０内にあってリアトレイ３１上に設置され、車室３０内にあって例えばコンソールボックスの内部や周辺に設置された制御機（通信機）３２およびＧＰＳ用の制御機（通信機）５４との間で信号線４９を通じて接続されるようになっている。
【００３２】
以上に説明したように第２実施例によれば、ＧＰＳ用のアンテナ４３と増幅器４４と無線機４５とを一体化し、増幅器４４と無線機４５のＧＰＳ用のＲＦ入出力点５２とを直接接続するように構成したので、電話用のアンテナ４２と無線機４５との間を接続するための給電線を不要とすることに加えて、増幅器４４と無線機４５との間を接続するための給電線をも不要とすることができ、これによって、ＧＰＳアンテナ機能を備えた構成にも対応することができ、例えばＧＰＳを利用した緊急通報システムや物流管理システムなどにも適用することができる。
【００３３】
（その他の実施の形態）
本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものでなく、次のように変形または拡張することができる。
逆Ｆアンテナの形状は、所望のアンテナ性能を得ることが可能なものであれば、他の形状であっても良い。
【００３４】
無線機にあって送受信兼用のアンテナエレメント側の側面部に給電線が接続されると共に雌型の１６芯コネクタが埋設される構成に限らず、第１実施例においては、無線機にあって受信専用のアンテナエレメント側の側面部に給電線が接続されると共に雌型の１６芯コネクタが埋設される構成であっても良く、また、第２実施例においては、ＧＰＳ用のアンテナ側の側面部に給電線が接続されると共に雌型の１６芯コネクタが埋設される構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す外観斜視図
【図２】自動車に搭載された状態を示す図
【図３】評価結果を示す図
【図４】本発明の第２実施例を示す外観斜視図
【図５】図２相当図
【図６】従来例を示す図
【図７】他の従来例を示す図
【符号の説明】
図面中、１１は自動車電話機用アンテナ装置、１２は電話用のアンテナ、１３は無線機（無線手段）、１５は送受信兼用のアンテナエレメント、１７は受信専用のアンテナエレメント、２５は給電点、２６は電話用のＲＦ入出力点、２７は給電点、２８は電話用のＲＦ入力点、３０は車室、３１はリアトレイ、４１は自動車電話機用アンテナ装置、４２は電話用のアンテナ、４３はＧＰＳ用のアンテナ、４４は増幅器（増幅手段）、４５は無線機（無線手段）、４６は電話用のグランド板、４６ａは立上がり部、４８はＧＰＳ用のグランド板、５２はＧＰＳ用のＲＦ入出力点、５３はカバーである。
【図１】
0003743263.tif 000002
【図２】
0003743263.tif 000003
【図３】
0003743263.tif 000004
【図４】
0003743263.tif 000005
【図５】
0003743263.tif 000006
【図６】
0003743263.tif 000007
【図７】
0003743263.tif 000008