説明

自動車用アンテナ

【課題】 自動車用アンテナを見苦しくなく、運転時に不快感を生じさせないように取り付けられるようにする。
【解決手段】 ルームミラー1のミラー1’とカバー2との間にGPS用アンテナ3a、VICS/自動料金用の電波ビーコン用アンテナ3bと、光ビーコン用アンテナ4を内蔵し一体化する。そして、フロントガラスを介してGPSとVICS/自動料金用及び光ビーコンとの送受信を行うことができるようにする。こうすることにより、アンテナをボディーやインパネに取り付ける必要がなくなり見栄えを良くすることができる。さらに、アンテナAをルームミラーに内蔵したことにより、アンテナAが直接目に入らず、ウインドウガラスへの映り込みを防止して運転時に不快感を生じさせないようにできる。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車載用のアンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、例えぱ、カーナビゲーションの双方向情報端末化や自動料金徴収システムの導入などの自動車用情報機器の普及に伴って、使用される車載アンテナの数も増加する傾向にある。
【0003】従来、これらの車載アンテナは個別のシステムごとに車体内外に搭載されていた。例えば、カーナビゲーション用のGPS(Global Positioning System)アンテナは、多くの場合車体ルーフに設置し、同軸ケーブルで車内のカーナビゲーション本体と接続している。また、同VICS(vehicle information and communicationsystem)用の電波ビーコン用アンテナや光ビーコン用アンテナは、インパネ上に設置し、ケーブルでカーナビゲーション本体と接続している。さらに、自動料金徴収システム用アンテナは、インパネ上に設置し、同軸ケーブルでカーナビゲーション本体と接続するという方法が取られていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような方法では、以下に示すような問題があった。
(1) アンテナをボディーやインパネに取り付けるため見苦しく、しかも、運転操作時に不快感を生じさせることがある。例えば、インパネ上に設置されたアンテナは、その影がウインドウガラスに写り運転の邪魔になる。
(2) 各アンテナと受信機との配線やその配線に用いられるコネクタは、アンテナの数だけ必要でありコストを押し上げる。さらに、このようなアンテナの取り付けはオプションとなっており、車の組み立てが終了した後に行われるため、配線作業においても以下のような問題があった。
(3) アンテナ配線がインパネ上や内装に沿って配線されるので見苦しい。
(4) 上記の見苦しい配線を改善するため、内装内(例えば、インパネ内)に配線を行う場合は、一旦内装を外す必要があり、作業に手間が掛かる。
【0005】そこで、この発明の課題は、アンテナを見苦しくなく、運転時に不快感を生じさせないように取り付けられるようにする。また、配線とその配線に用いられるコネクタを減らすことができるようにする。さらに、アンテナ配線が見苦しくないように配線でき、内装内配線が簡単にできる自動車用アンテナを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するため、請求項1では、ルームミラーにアンテナを内蔵した構成を採用し、アンテナを見えなくして見苦しくなく、かつ、運転時に不快感を生じさせないようにする。
【0007】このとき、請求項2では、上記内蔵したアンテナの給電線をルームミラーの支持部内部を貫通させる構成を採用し、上記ケーブルを見えなくすることにより、配線を見苦しくなくする。
【0008】その際、請求項3では、上記アンテナを内蔵したルームミラーと車体とに、前記ルームミラーの車体への取付の際にケーブルとの接続が同時に行えるコネクタを設けた構成を採用し、アンテナの取り付けと配線が簡単にできるようにする。
【0009】また、請求項4では、ルームミラーにアンテナを着脱可能とした構成を採用し、ルームミラーを取り替えることなくアンテナを取り付けられるようにする。
【0010】このとき、請求項5では、上記アンテナが複数のアンテナからなるものとし、その複数のアンテナ出力を合波器によって受信機へ伝送するという構成を採用し、前記合波器によって複数のアンテナ出力を多重化して例えば、一本のケーブルで伝送することにより、配線とその配線に用いられるコネクタを減らすことができるようにする。
【0011】請求項6では、上記アンテナと受信機が車体のアンテナの設置箇所から受信機間に予め設けられた配管に挿通された接続ケーブルで接続される構成を採用し、予め設けておいた配管内にケーブルを通してアンテナから受信機へ配線ができるようにして、内装を外さずに配線が簡単にできるようにする。
【0012】請求項7では、複数のアンテナと、それらのアンテナの出力を混合する合波器と、前記合波器によって混合されたアンテナ出力を増幅する増幅器とを同一基板上に形成した構成を採用し、基板内で複数のアンテナ出力を多重化して例えば、一本のケーブルで出力できるようにする。そして、アンテナを見苦しくなく、運転に支障を来さないように取り付けられるようにするとともに、配線とその配線に用いられるコネクタを減らし、かつ、配線が見苦しくなく簡単にできるようにする。
【0013】
【実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0014】図1に本願の自動車用アンテナAの第1実施形態を示す。この形態の自動車用アンテナAは、図1に示すように、ルームミラー1のミラー1’と透過性のカバー2との間にアンテナaを内蔵し一体化したものである。
【0015】前記内蔵アンテナaは、統合アンテナ部3と光ビーコンヘッド部4とからなっている。
【0016】統合アンテナ部3は、電波用アンテナを統合したもので、GPSアンテナ3a、VICS/自動料金用の電波ビーコン用アンテナ3bと合波器6及び増幅器7からなっている。
【0017】統合アンテナ部3は、この形態では、マイクロストリップアンテナを採用している。すなわち、マイクロストリップアンテナは、金属箔を付着させた誘電体基板の所望部分の金属箔をエッチングにより取り除いて形成したもので、例えば前記アンテナ部3は、図2に示すように、それぞれ、GPSアンテナ3a、電波ビーコン用アンテナ3b、グランドプレーン3gに形成した三枚の基板を積層し、給電線8を取り付けたスタッド型を採用して小型化を計っている。
【0018】また、アンテナ部3はこのようなスタッド型の他に、図3に示すようにグランドプレーン3g上にGPSアンテナ3aと電波ビーコン用アンテナ3bとを並べて形成した(2層)並列型を採用してもよい。
【0019】一方、合波器6は、例えば統合アンテナ部3を載置する取付基板5を設け、その基板5上にマイクロストリップ線路により形成される。
【0020】例えば、前記取付基板5上にGPSアンテナ3aと電波ビーコン用アンテナ3bの給電線8を接続する伝送路9を設け、その伝送路9に図4で示すようにスタブ10を形成する。このとき、スタブ10の位置や長さ(L1,L2等)を適宜選択することにより、共振周波数やインピーダンスを調整する。そして、一方のアンテナ3a,3bに対する線路9の共振周波数を、他方のアンテナ3a,3bに対する線路9の共振周波数に対して無限大に近づけることにより、他方のアンテナ3a,3bの干渉を排除する。
【0021】こうして、パターンにより構成した合波器6は、コイル、コンデンサなどの回路部品を用いないで複数の内蔵アンテナaの信号を合波できるので、小型化、低コスト化が図れるとともに、内蔵アンテナaごとに必要であったケーブルCを統合化して削減できる。
【0022】因みに、この合波器6に、後述する光ビーコンヘッド用の電源や信号を重畳させるようにすれば、前記統合の効果を増加できる。この合波器6出力は前記取付基板5上に形成した増幅器7と接続されている。
【0023】増幅器7は、合波器6の出力を20デシベル程度増幅するブースター回路で、このように合波器6と増幅器7を一枚の基板に形成することにより、内蔵アンテナa、合波器6、増幅器7間の配線やそれらを接続するコネクタを削減できる。
【0024】また、光ビーコンヘッド部4は、受信用フォトダイオード4aと送信用LED4bとを有し、道路上方に配置された光ビーコンと双方向通信を行う。
【0025】すなわち、道路上方に配置された光ビーコンから送信される光信号を受信用フォトダイオード4aが受信しカーナビゲーション本体へ伝送すると、送られた信号を前記本体が解読して表示装置に表示する。また、これに応答して前記本体が車両ID番号などを符号化して送信用LED4bで光ビーコンへ送信する。
【0026】この実施形態は以上のように構成されており、この形態の自動車用アンテナAは、カーナビゲーションを取り付ける際、従来のルームミラー1に代えてルーフRに取り付けられる。ルーフRに取り付けられた自動車用アンテナは、ケーブルCでもってカーナビゲーション本体と接続する。すると、内蔵アンテナaはフロントガラスと対向し、フロントガラスを介してGPSとVICS/自動料金用の電波ビーコン及び光ビーコンとの送受信を行う。
【0027】このため、ボディーやインパネにアンテナを取り付ける必要がなくなり見栄えを良くすることができる。さらに、ルームミラー1に内蔵アンテナaを設けたことにより、アンテナのフロントウインドウへの映り込みを防止し、運転時に不快感を生じさせないようにできる。
【0028】また、内蔵アンテナaと一緒に合波器6や増幅器7も内蔵できるので、カーナビゲーション本体との配線やその配線に用いられるコネクタを削減することができる。したがって、部品コストの低減や取り付け作業の簡略化が図れる。
【0029】次に、第2実施形態として、図5及び図6に示すように第1実施形態の自動車用アンテナAにコネクタ21を設けたものを示す。
【0030】すなわち、この形態では、自動車用アンテナAの支持体である取付軸20の端部にコネクタ21を設け、このコネクタ21と嵌合するコネクタ21’をルーフRに設け、コネクタ21,21’同士を接続するようになっている。このため、前記支持体である取付軸20には、挿通孔22が設けられている。
【0031】前記挿通孔22には、内蔵アンテナaからの給電線8が挿通される。このように給電線8を挿通孔22に挿通して見えなくしたことにより、見栄えを良くできる。さらに、給電線8の影がフロントガラスに映り込むことがないので、運転時に不快感を生じさせないようにできる。
【0032】ところで、前記給電線8は、ケーブルCでも良いが、この形態では、マイクロストリップ線路23を用いている。マイクロストリップ線路23は、その一端を取付基板5を設けて内蔵アンテナaとの接続を図っている。また、マイクロストリップ線路23の他端は、オス型コネクタ21の端子としてある。すなわち、ストリップラインのエッジをオス端子としてコストの低下を図っている。
【0033】このオス型コネクタ21と接続されるメス型コネクタ21’は、後述するルーフRの配線口(図示せず)に取り付けられる。このメス型のコネクタ21’は、メス型コンタクト部とルーフ側固定金具24’とで構成されている。前記固定金具24’は角型で、その四隅にネジ孔タップ25が切られている。
【0034】一方、ミラー側のコネクタ21には、ミラー側固定金具24が設けられている。ミラー側固定金具24は、ルーフ側固定金具24’と同じ角型に形成され、四隅にはルーフ側固定金具24’の孔と嵌合するやや大きめの取付孔26が設けられている。
【0035】このため、ミラー側のオス型コネクタ21をルーフ側のメス型コネクタ21’に嵌合させてネジ止めすると、簡単に固定することができる。その際、アンテナ側固定金具24の取付孔26とルーフ側固定金具24’ネジ孔25との径の差で公差を吸収する。
【0036】ところで、この形態では、コネクタ21,21’同士を固定金具でネジ止めするようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、図7(a)(b)に示すように、コネクタ21,21’にロック機構を設け、固定するようにしてもよい。
【0037】すなわち、図7(a)に示すように、ミラー側のコネクタ21に爪噛み合い孔27を設け、その爪噛み合い孔27と嵌合するロック爪28をルーフ側のコネクタ21’に設けることにより、ワンタッチで取り付けられるようにできる。
【0038】第3実施形態として図8に示すように、ルーフRに設けたコネクタ21’とカーナビゲーション本体間に配管30を設けたものを示す。
【0039】すなわち、図8に示すように、ルーフ側コネクタ21’とカーナビゲーション本体との配線経路、すなわち、ルーフRからピラーを通ってインパネに達する経路に、予め(ボディの製造時に)安価な塩化ビニルやウレタンで形成した配管30を設けたものである。
【0040】このようにすることより、配線の際にはルーフRの配線口31にケーブルCの先端を挿入し、手で送ることでケーブルCをカーナビゲーション本体まで挿通することができる。
【0041】この結果、本願の自動車用アンテナAを後付けする場合でも、内装を外さなくとも配線ができるので、配線作業を極めて容易に行える。
【0042】因みに、ルーフ側コネクタ21’は、配線の終了後取り付ける。このとき、前記コネクタ21’を圧接により電気的に取り付けられるものとすれば、作業性を向上できる。
【0043】すなわち、この実施形態では、自動車用アンテナAを取り付ける際には、予めルーフRに設けられた配線口31からケーブルCを配管30に挿通し、挿通したケーブルCをカーナビケーション本体と接続する。次に、配線口31にルーフR側のコネクタ21’を取り付け、取り付けた前記コネクタ21’に、自動車用アンテナAのコネクタ21を嵌入し、ネジで固定すると取付が完了する。
【0044】このように、予め配管30を設けておくことにより、自動車用アンテナAの取付の際のケーブルCの引き回しが容易にできる。また、引き回したケーブルが露出しないので見栄えもよい。しかも、インパネの取り外しをしなくても配線ができるので作業性もよい。さらに、内蔵アンテナaとの接続もコネクタ21,21’を用いることにより、ミラー1の取付と同時にできるため接続作業も簡便に行える。
【0045】第4実施形態として、既設のルームミラー1に自動車用アンテナAをオプション品として追加できるようにしたものを示す。
【0046】このものは、図9(a),(b)に示すように、例えばルームミラー1の背面と嵌合する接合面を有するケース35に、第1実施形態で述べた内蔵アンテナaを備えたものである。
【0047】すなわち、前記ケース35の接合面側には、上下に2箇所ずつの係合用のツメ36が設けてある。前記ツメ36はバネとなっておりミラー1に引っ掛けると、図9(b)に示すようにミラー1を押圧し、ガタつきや落下を防止できるようになっている。
【0048】また、ケース35は図9(b)の断面図に示すように膨れた構造となっており、内蔵アンテナaを傾斜して保持できるようになっている。
【0049】さらに、ケース35のウインドウガラス側は半透明となっており、光ビーコンの送受信ができるようになっている。
【0050】前記内蔵アンテナaについては、第1実施形態の図2乃至図4で説明したものと同じものを使用することができる。そのため、その説明は省略する。
【0051】この実施形態は以上のように構成されており、この自動車用アンテナAはルームミラー1の背面にケース35の接合面を嵌合し、ツメ36を掛けて取り付けると、内蔵アンテナaの受信面がフロントガラスと対向する。また、自動車用アンテナAからは、図9(a)に示すようにケーブルCが出ているので、このケーブルCをカーナビゲーション本体と接続する。すると、フロントガラスを介して上方からのGPS及びVICS/自動料金用の電波と、光ビーコンとの送受信を行うことができる。
【0052】このため、ボディーやインパネにアンテナを取り付ける必要がなく見栄えを良くすることができる。さらに、ルームミラー1に自動車用アンテナAを取り付けられるようにしたことにより、アンテナAが目に付かず、フロントウインドウへの映り混みを防止して運転時の不快感を生じさせないようにできる。
【0053】また、内蔵アンテナaとともに、合波器6や増幅器7も内蔵することもできるので、配線やその配線に用いられるコネクタを削減することができる。このため、部品コストの低減や取り付け作業の簡略化が図れる。
【0054】第5実施形態として、第4実施形態の自動車用アンテナA(ルームミラーにアンテナをオプション品として追加できるようにしたもの)において、図10に示すように、ルーフRに設けたコネクタ21’とカーナビゲーション間に配管30を設け、コネクタ21により接続を行えるようにしたものを示す。
【0055】すなわち、第3実施形態で述べたのと同様に、例えば、図8で示したように、ルーフ側のコネクタ21’とカーナビゲーション本体との配線経路、すなわち、ルーフRからピラーを通ってインパネに達する経路に、予め(ボディの製造時に)安価な塩化ビニルやウレタンで形成した配管30を設けておく。
【0056】一方、自動車用アンテナAのケーブル端には、オス型コネクタ21を設ける。
【0057】こうすることにより、この実施形態では、自動車用アンテナAをルームミラーに取り付ける場合には、予めルーフRに設けられた配線口31からケーブルCを配管に挿通し、カーナビゲーション本体と接続する。次に、配線口31にルーフ側コネクタ21’を取り付ける。このコネクタ21’に、ルームミラー1に取り付けたこの形態のアンテナAのコネクタ21を嵌入すれば取付けが完了する。
【0058】このように、この自動車用アンテナAでは、予め設けた配管30に、ケーブルCを挿通してカーナビゲーション本体と接続できるようにしたため、ケーブルCの引き回しが容易にできる。また、引き回したケーブルが露出しないので見栄えもよい。しかも、インパネの取り外しをしなくても配線ができるので作業性もよい。
【0059】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成し、ルームミラーにアンテナを内蔵、あるいは脱着可能に取り付けられるようにしたことにより、アンテナを見苦しくなく、運転時に不快感を生じさせないように取り付けられる。
【0060】また、アンテナと同一基板に合波器や増幅部を設けたり、アンテナからのケーブル配管を設けておくことにより、配線とその配線に用いられるコネクタを減らすことができる。しかも、アンテナ配線が見苦しくないように配線できて、内装内配線が簡単にできる自動車用アンテナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の斜視図
【図2】第1実施形態の要部の斜視図
【図3】図2の態様を示す斜視図
【図4】第1実施形態の要部の斜視図
【図5】第2実施形態の模式図
【図6】第2実施形態の分解斜視図
【図7】(a)第2実施形態の他の態様の作用説明図
(b)第3実施形態の他の態様の作用説明図
【図8】第3実施形態の作用説明図
【図9】(a)第4実施形態の分解斜視図
(b)第4実施形態の腰部断面図
【図10】第5実施形態の分解斜視図
【符号の説明】
1 ルームミラー
3 統合アンテナ部
3a GPSアンテナ
3b 電波ビーコン用アンテナ
4 光ビーコンヘッド部
6 合波器
7 増幅器
8 給電線
20 取付軸
21 ルームミラー側コネクタ
21’ ルーフ側コネクタ
22 挿通孔
30 配管
31 配線口
A 自動車用アンテナ
a 内蔵アンテナ
C ケーブル

【特許請求の範囲】
【請求項1】 ルームミラーにアンテナを内蔵したことを特徴とする自動車用アンテナ。
【請求項2】 上記内蔵したアンテナの給電線を、ルームミラーをルーフに取り付ける支持部材内部を貫通させたことを特徴とする請求項1に記載の自動車用アンテナ。
【請求項3】 上記アンテナを内蔵したルームミラーと車体とに前記ルームミラーの車体への取付の際に、ケーブルとの接続が同時に行えるコネクタを設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の自動車用アンテナ。
【請求項4】 ルームミラーにアンテナを着脱可能としたことを特徴とする自動車用アンテナ。
【請求項5】 上記アンテナが複数のアンテナからなるものとし、その複数のアンテナ出力を合波器によって多重化し、受信機へ伝送することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載の自動車用アンテナ。
【請求項6】 上記アンテナと受信機が車体のアンテナの設置箇所から受信機間に予め設けられた配管に挿通された接続ケーブルで接続されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の自動車用アンテナ。
【請求項7】 複数のアンテナと、それらのアンテナの出力を混合する合波器と、前記合波器によって混合されたアンテナ出力を増幅する増幅器とを同一基板上に形成した請求項1乃至6のいずれか一つに記載の自動車用アンテナ。

【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8】
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【図7】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開平10−41719
【公開日】平成10年(1998)2月13日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平8−197935
【出願日】平成8年(1996)7月26日
【出願人】(395011665)株式会社ハーネス総合技術研究所 (2,668)
【出願人】(000183406)住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】(000002130)住友電気工業株式会社 (12,747)