JPS61128608A - 自動車用アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、アンテナに高周波ピックアップを使用した自
動車用アンテナ装置に関する。

［従来の技術］ 各種の放送波例えばラジオ、テレビあるいは電話等の放
送通信波を自動車内に設けられた受信機にて確′実に受
信するために自動車にはアンテナ装置が不可欠であり、
また自動車と他局との通信を行う例えば市民バンド電波
の送受信にもこの種のアンテナ装置が極めて重要であり
、今蛋の自動車における標準装備された通信機能に対し
て主要な役割を果す。

従来における一般的なアンテナ装置はボールアンテナと
して知られており、車体から突出したアンテナはその受
信特性の上では好ましい性能を示ターが、車体デザイン
の面においては常に邪魔もの扱いされるという宿命を有
していた。

また、このようなボールアンテナは実際の使用状態にお
いても折れ、曲り等の破損を受けやすく、またいたずら
あるいは盗難の対象となり、更に高速走１１時において
不快な風切り音を発生する等種々の問題を有しており、
従来において、なんとかこれを除去したいという要望が
多かった。

特に、近年のごとく、自動車の内部で受信する放送波あ
るいは通信波の周波数帯域が拡大すると、各周波数帯域
に応じた多数本のアンテナを設置する必要があり、自動
車の外観に対する美的コンセプトを無銭に破壊してしま
い、またこれら各種のアンテナ間における電気的な相互
干渉によってそれらの受信性能を著しく劣化させるとい
う問題があった。

従来において、前述したボールアンテナを除去しあるい
は外から見えないように隠蔽する幾つかの努力がなされ
ており、例えばリヤウィンドシールドにアンテナ細線を
貼付けること等が実用化されている。

従来における他の解決手段として、車体の周縁部に近接
して高周波ピックアップを配設し、これによって、所定
周波数以上の高周波表面電流を検出するようにしたアン
テナ装置もあり、一般に車体電流を検出するアンテナは
対象とする放送波の波長が大きすぎることによって良好
な受信特性が得られないためにこの従来装置では、周波
数依存性に着目し、受信の対象とする放送波をＦＭ周波
数帯域以上の通常の場合５０Ｈｌｌｚ以上とすることに
よって、車体電流からの受信を極めて効果的に行うこと
を可能とした。

また、高周波車体電流もその電流値が車体各部で著しく
異なる分布特性を有することを着目し、ノイズを拾いに
くくかつ放送波により誘起された電流の密度が高い部分
に高周波ピックアップを設けてあり、このような条件を
満足する設Ｕ個所として特に車体の周縁部近傍が選ばれ
ている。

更に、この従来例では、前述した周波数特性の高周波電
流を確実に検出するために、高周波ピックアップを車体
縁部から１２Ｘ　１０−３　ｃ、＃（ｍ）以内に沿わせ
て配置したことを特徴とし、ピックアップとしては車体
電流にて生じる磁束を電磁的に検出するためのループア
ンテナ及びトランクヒンジとの間に静電容量を形成して
高周波信号を静電的に検出可能な電極型あるいは、スラ
イド芯コイル型としである。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来技術の問題点 以上のような車体に誘起される電流をピックアップする
高周波ピックアップを車体周縁部に１個配設した従来の
車両用アンテナ装置では、アンテナとしての高周波ピッ
クアップの指向特性が悪く、しかもＶ　ｌ−Ｉ　Ｆ帯と
いう高い周波数のＦＭ放送の受信では直進性の強い、電
波により直接波とピルや山などに反射した反射波が干渉
して起こるマルチパスノイズが発生しやすいという１問
題があった。

発明の目的 本発明は前記従来の問題点に鑑み為されたらので、その
目的は、車体に誘起され車体連結部に集中して流れる高
周波表面電流をピックアップする高周波ピックアップを
車体連結部に所要間隔を首いて２個配設してダイバシテ
イ受信システムとし、アンテナの指向性改善とマルチパ
スノイズの低減を図ることにある。

［問題点を解決するための手段および作用］前記目的を
達成するために、本発明は、放送波により誘起され車体
連結部に集中して流れる高周波表面電流を効率的にピッ
クアップする高周波ピックアップを車体連結部に所要間
隔をおいて２個配設し、この一対の高周波ピックアップ
のうち受信状態の良好な方の高周波ピックアップに自動
的に切換えるようにしたことを特徴とする。

このような自動車用アンテナ装置によれば、アンテナの
指向特性が改善されるとともにマルチパスノイズが低減
される。

［実施例］ 以下、本発明に係る自動車用アンテナ装置の好適な実施
例を図面に基づき説明する。

第１１〜１６図には高周波電流の分布特性を調べて最も
効率の良いアンテナ装置位置を求めるための工程が説明
されている。

第１１図には放送波等の外来電波Ｗが金属導体からなる
車体Ｂを通過する際にその電磁波の強さに応じた表面電
流■が車体各部に誘起されることを示しており、本発明
においては、これらの電波のうち比較的高周波数帯域に
属する５０ＨＩＩｚ以上のＦＭ波、テレビ波等に用いら
れる周波数帯域のみを対象とする。

そして、このような特定の高周波帯域において、車体の
誘起電流分布を測定し、表面電流密度が高くかつノイズ
の少ない部分に高周波ピックアップを設置するものであ
り、表面電流分布を知るために計算機によるシミュレー
ション及び実際の電流強度を各点においで測定すること
が行なわれ、後述する所望の車体部分に設けられる高周
波ピックアップと同様の原理に基づくプローブが使われ
、このプローブを車体の表面全域にわたって各点毎に方
向を変えながら全域に動かして表面電流の測定が行なわ
れた。

第１２図にはこのような後述する高周波ピックアップと
ほぼ同様の原理に基づいて作成されたプローブＰの概１
８溝成が示されており、外部からの電波の混入を避ける
ために導電体からなるケース１０の内部にループコイル
１２が固定され、前記ケース１０の一部には開口１０ａ
が設けられ、ループコイル１２の一部をこの間口１０ａ
から外部に露出させ、このループコイル１２の露出部を
車体Ｂの表面に近接させて車体表面電流から生じる磁束
をループコイル１２で検出する構成からなる。

ループコイル１２の一部は短絡線１４によってケース１
０に接続されており、また出力端１６が同軸ケーブル１
８の芯線２０に接続されている。またループコイル１２
の一部にはコンデンサ２２が設けられており、ループコ
イル１２の周波数を所望の被測定周波数に共振させピッ
クアップ効率を上昇させることができる。

以上のようにして、プローブＰを車体日の表面に沿って
移動させ、また各測定点においてその角度を回転さびる
ことにより車体表面の表面電流分布及びその方向を正確
に求めることが可能となり、第１２図において、プロー
ブＰの出力は高周波電圧増幅器２４にて増幅され、高周
波電圧測定器２６によって出力電圧が測定される。この
コイル出力電圧は測定器２６のメータ指示値で読取られ
るとともに、このメータ指示値に対応した電圧はＸＹレ
コーダ２８にて車体各部における表面電流分布どして記
録される。ＸＹレコーダ２８にはポテンショメータ３０
から車体の各位置を示す信号が人力されており、各位置
における高周波表面電流を知ることが可能となる。

第１３図には、高周波表面電流Ｉと峙記ピックアップの
ループコイル１２との偏角θを示し、図示のごとく、電
流（による磁束φはループコイル１２と鎖交することに
よってループコイル１２に検出電圧■を発生させ、第１
４図で示すごとく、θがＯすなわち表面電流Ｉとピック
アップのループコイル１２とが平行なときに最大電圧が
１４られ、各測定点においてプローブＰを回転させ最大
電圧が１７られるときの表面電流Ｉの向きを知ることが
できる。

第１５図及び１６図には、前述したプローブＰによる測
定結果及び計算機によるシミュレーションの両者から求
められた８０Ｈ１ｌｚの周波数における車体各部に生じ
る高周波表面電流の大きざとその向きを示しており、第
１５図から明らかなように、表面電流の大きさは車体平
面部分に端縁に沿った部分で高密度となり平板部分の中
央部において極めて低密度となる分布を示す。

また第１６図の電流方向に示されるように各電流は車体
の端縁部に平行な方向あるいは各平面部の車体連結部に
沿った向きに集中していることが理解される。

従って、第１５図から、車体の連結部においで良好な感
度で放送波をピックアップ可能であることが理解される
。

特に、このような電流密度分布は天井板を支えるピラ一
部にて表面電流が高密度で集中していることを示し、本
実施例においては、このようなピラ一部に着目したこと
を特徴とする特 図から明らかなごとく、ＦＭ周波数帯域にｄ３いて、ピ
ラーには他の部分と同等もしくはそれ以上の高密度の表
面電流が流れ、この傾向は周波数が上昇するに従い著し
くなり、従来のＡＭ帯では実際上アンテナ出力を１７る
ことかできなかったピラーからの電流検出を可能にする
ことを示している。

第１図にｔよ本発明に係る自動車用アンテナ装置の概略
構造が示されており、ダイバシティ受信アンテナを構成
する一対の高周波ピックアップ３２１３２はそれぞれ天
井板を支える両フロントピラー３４，１３４内に内蔵さ
れており、実施例においては、これら山高周波ピックア
ップ３２．１３２はループアンテナを含む電磁型ピック
アップ型からなる。

以五に第２〜４図に基づいて一方のフロントピラー３４
に設けられる高周波ピックアップ３２の荀１造を説明す
る。

第３図の横断面図から明らかなように、ピラー３４とそ
の主柱となる中空四角柱に形成されたピラー脚板３６を
含む。そして、このピラー脚板３６の車体外面側にはウ
ィンドシールドモール３８が固定されており、このモー
ル３８にフロントガラス４０が保持されている。

また、前記ピラー脚板３６の車体後面側にはウェザ−ス
トリップゴム４２が固定されており、該ゴム４２によっ
てサイドガラス４４との間の水密性を確保している。

更に、ピラー脚板３６はその単室面側にてフロントピラ
ーガーニッシュ４６が装着され、ピラー脚板３６の表面
を隠蔽して外観上の美観を保っている。

本実施例においてはフロントピラー３４に高周波ピック
アップがフロントピラーの長手方向に沿って配設され前
記ピラー脚板３６の中空内部に電磁結合型高周波ピック
アップ３２が挿入される。

前記高周波ピックアップ３２は第３，４図から明らかな
ごとく、導電体からなるケース４８内にループアンテナ
５０が設けられた構造からなり、前記ケース４８は外部
からの電磁界をシールドするが、その一方側に間口４８
ａを有し、この開口Ａ８ａから前記ループアンテナ５０
が露出して、高周波表面電流が集中して流れるピラー、
特にピラー脚板３６に向って近接配置される。

実施例において、高周波ピックアップ３２をピラー脚板
３６の中空角柱内に挿入するために、ピラー脚板３６の
一部には開口部３６ａｆｆｉ設けられており、フロント
ピラーガーニッシュ４６が固定される前に高周波ピック
アップ３２がピラー中内部に挿入される。

そして、高周波ピックアップ３２のケース４８をピラー
脚板３６に固定するため、ケース４８にはその両端にブ
ラケット５２．５４がスポット溶接１等で固定されてお
り、これら両ブラケット５２゜５４を図示のごとくピラ
ー脚板３６に強固にねじ諦め固定する。

従って、この固定上板において、前記ループアン−ｊす
５０はピラー脚板３６の前記開口部３６ａ反面に近接し
た位１ηに配設され、ピラー脚板３６に集中的に流れる
高周波表面電流による磁束が効果的にループアンチ：）
　５０に鎖交することとなる。

前記ケース４８内には前述したループアンテナ５０の背
面側にプリアンプ等を含む回路部５６が内蔵されており
、この回路部５６には回路を制御するための電源及び信
号がケーブル５８から供給され、また前記ループアンテ
ナ５０によって取出された高周波検出信号が同軸ケーブ
ル６０から外部に取出され、前述した表面電流分布で用
いたのと同様の回路によって処叩される。

実施例において、前記ループアンテナ５０は単巻きアン
テナから成り、ピラー脚板３６と電気的に絶縁された状
態でかつ密着されて配置されるように、コイルに絶縁被
覆を施し、これをピラー脚板３６の端縁に押し付ける構
造が好適であり、ピラーに集中的に流れる高周波表面電
流が生じる磁束を効率良くループアンテナ５０に鎖交さ
ぜることができる。

以上のようにして、フロントピラー３４内に高周波ピッ
クアップ３２が装着されたのち、ピラー３４にはフロン
トピラーガーニッシュ４６が被着され、通常のピラー構
造と外観上何ら変りない構造を得ることができる。

以上のようにして、ダイバシテイ受信アンテナを構成す
る一対の高周波ピックアップに３２によれば、自動車の
フロントピラーに集中的に流れる高周波表面電流をピラ
ーの長手方向に配設したループアンテナにてピックアッ
プすることができ、高周波ピックアップ３２を全く外部
に露出することがない。

また、ダイバシテイ受信アンテナを構成する使方の高周
波ピックアップ１３２は前記高周波ピッ、　　クアツプ
３２と同様な構造から成る電磁結合型ピックアップで前
記と同様な取付構造により前記と反対側のフロントピラ
ー１３４内（第１図参照）に設けられているものである
ので説明を省略する。

そして、第１図に示す両フロントピラー３４゜１３１１
の間隔はＦＭ放送波帯の波長的４ＩＩｌに対して約１８
〜１５程度であるため両フロントピラー３４．１３４内
にそれぞれ設けられた山高周波ピックアップ３２，１３
２をダイバシテイ受信アンテナとすれば空間グイバシテ
イの効果が大となる。

そして、前述した山高周波ピックアップ３８゜１３８で
ダイバシティ受信アンテプが構成されており、次に、こ
の山高周波ピックアップ３８．１３８のうち受信感度の
良好な方を自動的に選ｊＲシて放送波を受信する回路構
成を第５図により説明する。

図中車体の両フロントピラー３４．１３４に設けた高周
波ピックアップ３２，１３２から各々引き出された同軸
ケーブル６０．１６０はスイッチ回路６４に接続され、
後述するＴ型フリップ・フロンプロ６からの出力により
スイッチ回路６４が切換わることそ高周波ピックアップ
３２又は高周波ピックアップ１３２の受信波のいずれか
が選択的に高周波増幅回路６８へ入力され、該受信波は
局部発ｊ辰回路７０に接続される中間周波増幅回路７２
を経て検波回路１４により音声信号ｌどけが取出される
。

その俊、この音声信号はマルチブルクナ７６を介して右
出力と左出力に分れ左右の増幅Ｂ７８．。

７８　を経てそれぞれスピー８０Ｌ、８０Ｒに送られる
。

ところで中間周波増幅器７２からの出力信号は比較器８
２でその信号のレベル値が比較されるものであり、該比
較器９２にはそれぞれの高周波ピックアップ３２．１３
２による受信感度が所定以下に下がったときに中間周波
増幅回路７２から出力される信号のレベル値が設定され
ており、比較器８２はこのレベル値と、高周波ピックア
ップ３２又は高周波ピックアップ１３２のいずれかで放
送波を受信しているときに中間周波増幅器７２から出力
される信号とを比較し、レベル値以下に下がったときに
Ｔ型フリップ・フロップ６６にトリガ（Ｒ弓が送られ、
該Ｔ型フリップ・フロップ６６の出力を反転させる。

この出力反転によりスイッチ回路６４が切換ねり、放送
波を受信する高周波ピックアップが受信状態の良好な方
に切換えられる。

このように、両フロントピラー３４，１３４に設けた高
周波ピックアップ３２，１３２でダイバシティ受信アン
テナを構成し、常に受信感度の゛良好な方の高周波ピッ
クアップに自動的に切換えられるようになっており、第
６図に示す山高周波ピックアップ３２．１３２の各指向
特性も、左右の高周波ピックアップ３２，１３２で前後
方向を中心軸として左右対称であり、受信感度の弱い部
分すなわちディップ方向を互いに補完することでアンテ
ナとしての高周波ピックアップの指向特性が数倍される
。

また、同時に山高周波ピックアップ３２．１３２による
ダイバシティ受信方式によりマルチパスノイズが低減さ
れる。

また、ダイバシティ受信を行うための一対の高周波ピッ
クアップの配置は前記実施例に限らず第７図に示すよう
に、車体連結部として両トランクヒンジ８６．１８６に
前記実施例側と同様に（ｊ４成される山高周波ピックア
ップ２３２，３３２を配冒しも良い。

以下、第７図及び第８図により両トランクヒンジにダイ
バシティ受信アンテナとしての高周波ピツク７ツブを配
設した第２の実施例を説明する。

第７図にはダイバシティ受信アンテナを構成する２つの
高周波ピックアップがそれぞれ両側のトランクヒンジに
固定された状態が示され、また一方の高周波ピックアッ
プの詳細構造が第８図に示されている。なお、山高周波
ピックアップ２３２゜３３２は同一構成であるので一方
の高周波ピックアップ２３２についてだＧノ説明するこ
とにする。

本実施例における高周波ピックアップ２３２は電磁結合
型ピックアップからなり、前述した車体の表面電流分布
を知るために用いたループコイルを含むプローブと類似
した構成からなる。

トランクヒンジ８６は一端が本体に軸支されており、他
端がトランクリッド８８に固定され、トランクリッド８
８の回動軸支部を形成している。

また、トランクヒンジ８６の軸支側にはトーションバー
９０が設けられており、トランクリッド８８の開放時の
位置決め節度作用を行う。周知のごとく、トランクリッ
ド８８と車体との間には水密用のつ１ザストリツプ９２
が設けられており、リアガラス９４からの雨水の浸入を
防止している。

実施例において、高周波ピックアップ８６はトランクヒ
ンジ８６の長手方向に沿った外側すなわちトランクルー
ム側に固定されており、その内部に設けられているルー
プアンテナ９６はその長手方向がトランクヒンジ８６の
長手方向と一致するように配設され、本実施例において
、トランクヒンジ８６に流れる表面電流を確実に高効率
でループアンテナ９６によって捕捉することができる。

高周波ピックアップ８６は導電体からなるケース９８を
含み、このケース９８内に前述したループアンテナ９６
及びプリアンプ等を含む回路部１００を内蔵し、その開
口側がトランクヒンジ８６に向かって対向している。そ
して、ケース９８の開口両端部においてＬ金具１０２，
１０４が固定され、両り金具１０２，１０４の一端がト
ランクヒンジ８６に強固にネジ締め固定されている。従
って、ケース９８の内部にはトランクヒンジ８６に流れ
る高周波表面電流から誘起された磁束のみが捕捉され外
部からの磁束はケース９８によって確実にシールドされ
ることが理解される。

前記ループアンテナ９６はトランクヒンジ８６に沿って
設けられ、またヒンジ８６の曲率に合せた形状とするこ
とが好適である。

前述した回路部１００には回路を制御するための電源及
び信号がケーブル１０６から供給され。

またループアンテナ９６によって取出された高周波検出
信号が同軸ケーブル１０８から外部に取出され、前述し
た表面電流分布で用いたと同様の回路によって処理され
る。

１１１記ループアンデナ９６は単巻きアンテナからなり
トランクヒンジ８６と電気的に絶縁された状態でかつ密
首して配置されるように、コーｒルに絶縁被覆を施し、
これをヒンジ８６に押付ける構造からなり、表面電流か
ら生じる磁束を効率良くループアンテナに鎖交させるこ
とかできる。

そして、この高周波ピックアップ２３２と、同一に構成
される他の高周波ピックアップ３３２によりダイバシテ
ィ受信アンテナが構成され、これら山高周波ピックアッ
プ２３２．３３２のうち受信状態の良好な方を自動的に
選択する回路構成は前記実施例と同様であるので説明は
省略する。

この実施例においても、両トランクヒンジ８６゜１８６
間隔はＦＭ放送波帯、の波艮約４ｍに対し約１．５ｍ〜
１．８ｍ程度であるため山高周波ピックアップ２３２．
３３２により空間ダイバシティの効果が大となり、マル
チパスノイズが低減される。

また、山高周波ピックアップ２３２，３３２は第１０図
に示すように車体の前後方向を軸として左右対称である
ために指向特性の改善すなわちディップ方向の補間が行
なえる。

［発明の効果１ 以上説明したとおり、本発明によれば、車体に誘起され
車体連結部に集中して流れる高周波ピックアップを一対
設けて空間ダイバシティ受信を行うようにしたもので、
アンテナの指向特性が改善されるとともに走行中のマル
チパスノイズが低減される効果がある。

【図面の簡単な説明】

ｉ１’！１図〜第６図は本発明の自動車用アンーテナ装
置の一実施例を示し、 第１図は両フロントピラーに設けられる高周波ピックア
ップの取付１を置を示す戦略斜視図、第２図は一方の高
周波ピックアップを配３１２　するフロントピラーの概
略配置を示す説明図、第３図は第２図に示したフロント
ピラーに電磁結合型高周波ピックアップを装着した状態
を示す横断面図、 第４図は第３図の要部縦断面図、 第５図は自動重用アンテナ装置の回路図、第６図は両フ
ロントピラーに設けられた山高周波ピックアップの指向
特性図、 第７〜第１０図は自動車用アンテナ装置の他の実施例を
示し、 第７図はダイバシテイ受信アンテナを構成する一対の高
周波ピックアップがそれぞれ両トランクヒンジに固定さ
れた状態を示ず概略斜視図、第８図は第７図に示す一方
のトランクヒンジ側の要部所面図、 第９図は自動車用アンテナ装置の回路図、第１０図はト
ランクヒンジに設けられる山高周波ピックアップの指向
特性図、 第１１図は外来波Ｗによって車体Ｂに生じる表面電流１
を示す説明図、 第１２図は本発明において用いられる高周波ピックアッ
プと同様のプローブを用いて車体表面電流の分布を知る
ためのプローブ及びその処理回路の説明図、 第１３図は表面電流■とピックアップループアンテナと
の電磁結合状態を示す説明図、第１４図は第１３図にお
けるループアンテナの指向特性を示す説明図、 第１５図は表面電流強度の分布特性を示Ｖ説明図、 第１６図は表面電流の向きを示す説明図である。 ３２．１３２，２３２，３３２ ・・・　高周波ピックアップ ３４．１３４　　・・・　フロントピラー６４　・・・
　スイッチ回路 ８６．１８６　　・・・　トランクヒンジ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）放送波により車体連結部に誘起され該車体連結部
   に流れる高周波表面電流を効率的にピックアップして空
   間ダイバシティ受信アンテナを構成する一対の高周波ピ
   ックアップを備え、前記一対の高周波ピックアップのう
   ち受信状態の良好な方の高周波ピックアップを自動的に
   選択するようにしたことを特徴とする自動車用アンテナ
   装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のアンテナ装置におい
   て前記一対の高周波ピックアップを前記連結部の両フロ
   ントピラー内に設けたことを特徴とする自動車用アンテ
   ナ装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載のアンテナ装置におい
   て、前記一対の高周波ピックアップを前記連結部の両ト
   ランクヒンジに設けたことを特徴とする自動車用アンテ
   ナ装置。