JPS61129906A - 車両用アンテナ装置 - 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１ 本発明は、アンテナに高周波ピックアップを使用した車
両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
、今後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すが、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、更に高速走行時において不
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、例えばりＶ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５０ＭＨｚ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看目し、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
を満足する設置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１２ｘ１０うｃ／ｆ、（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ＮＦ！ｉ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ａ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てある。

し発明が解決しようとする問題点］ １１嵐亙二二月１ 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重体周縁部に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■トＩＦ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
り直接波とビ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もので、その
目的は、車体に誘起され重体の天井板周縁部に集中して
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
アップを天井板周縁部に所要間隔を置いて２個配設して
ダイバシティ受信システムとし、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１前記目的を
達成するために、本発明は、重体天井板にその長手方向
に沿って近接配置され放送波により車体に誘起され天井
板周縁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天井板周縁部に所
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。

このような車両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１ 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。

ｆｆ１１１図には放送波等の外来電波Ｗが金凡導体から
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Ｉ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５０８Ｈ２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、表面層Ｒ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ｒ５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て測定するこ
とが行なわれ、後述ケ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、このプローブを重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の概略
構成が示されており、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１
２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の一部をこの開口１０ａか
ら外部に露出さ往、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ｓｉ！２′Ｏ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界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Ｂ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ける
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６幅器２４にて増幅され、高
周波電圧測定器２Ｇによって出力電圧が測定される。こ
の」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
し」−ダ２８にて車体各部における表面電流分布として
記録される。ＸＹレコーダ２８にはポテンショメータ３
０から車体の各位置を示す信号が入力されており、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■と前記ピックアップの
ループコイル１２との偏角θを示し、図示のごとく、電
流Ｉによる磁束φはループコイル１２と鎮交することに
よってループコイル１２に検出電圧■を発生さぜ、第１
４図で示すごとく、θがＯずなわち表面電流■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
得られ、各測定点においてプローブＰを回転させ最大電
圧が４ｑ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さ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ｉｇ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連結部に沿っ
た向ぎに集中していることが理解される。

従って、第１５図から、車体の各部における周縁部近傍
において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。

ちらろん、本実施例においては、高周波ピックアップの
設置位置は、天井板としてあり、更に、本実施例におい
て、ダイバシティアンテナとしての一対の高周波ピック
アップの設置は各天井板の周縁近接位置に各周縁に沿っ
て例えばループアンテナの長手方向を配置するが、この
ときに実用上極めて良好な感度を得るために、縁部から
のピックアップ設置範囲を放送波の搬送周波数に依存し
た範囲に設定することが好適である。

第１〜４図には本実施例において、ダイバシティアンテ
ナを構成する一方の高周波ピックアップが天井板のリア
ガラス側周縁近接位置に配置された状態が示されている
。

第１図において、天井板３２がむき出しの状態で示され
、この金属性天井板３２はリアウィンドフレーム３４を
介してリアガラス３６に接続されている。そして、本実
施例においては、天井板３２の周縁の近傍位置として前
記リアウィンドフレーム３４の縁部から内側に４．５ｃ
ｎ＋以内の領域で高周波ピックアップ３８が設けられて
いる。

第２図に詳細に示されるように、ｌｉη記高同高周波ピ
ックアップ３８部からの磁束をシールする金属性ケース
４０を含み、その内部にループアンテナ４２を含み、１
ｆｌａ結台型ピックアップを形成し、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。

第３図には前記高周波ピックアップ３８を天井板３２に
固定した横断面図が示されており、天井板３２はルーフ
パネル４４を含み、前述したリアウィンドフレーム３４
がこのルーフパネル４４の一端に固着されており、また
ルーフパネル４４にはファスナ４６およびダム４８を介
して前記リアガラス３６が固定され、前記ファスナ４６
とダム４８とは接着材５０によって気密に付着されてい
る。また、ルーフパネル４４とリアガラス３６どの間に
はモール５２が固定されている。

本実施例において、前記高周波ピックアップ３８のルー
プアンテナ４２をリアウィンドフレーム３４の周縁部に
対向配置するため、前記リアウィンドフレーム３４には
その一部に開口３４ａを設け、この間口３４ａに高周波
ピックアップ３８のケース４０を挿入配置する。

１３図に詳細に示されるようにケース４０には前記ルー
プアンテナ４２の長手方向刃が露出する開口４０ａが設
けられており、このようにして導電体からなるケース４
０から露出したループアンテナ４２の一部がリアウィン
ドフレーム３４の開口縁部と対向近接配置されることと
なる。従って、ケース４０の内部で、リアウィンドフレ
ーム３４の周縁部に流れる高周波表面電流から誘起され
た磁束はループアンテナ４２によって確実に捕捉され、
またケース４０によって外部からの電磁波は確実にシー
ルドされるので、重体に誘起された電流を感度良く高周
波ピックアップ３８によって検出することが可能となる
。

前記高周波ピックアップ３８のケース４ｏを確実にリア
ウィンドフレーム３４に対して位置決め固定するため、
第４図に示されるように、ケース４０の両端にはＬ型ブ
ラケット５４．５６がボルト等で結合されており、この
ブラケット５４，５６を前記リアウィンドフレーム３４
にネジ固定している。

また、高周波ピックアップ３２のケース４０内には前述
したループアンテナ４２と接続される回路部５８が内蔵
されており、該回路部５８に設けられているプリアンプ
等で検出された信号が処理される。更に、このようにし
て得られた高周波検出信号は同軸ケーブル６０から外部
に取出され、前述した表面電流分布測定で用いたと同様
の回路によって処理される。前記回路部５８には回路制
御するための電源及び信号がケーブル６２から供給され
ている。

前記ループアンテナ４２は単巻アンテナからなり、リア
ウィンドフレーム３４と電気的に絶縁された状態でかつ
密着して配置されるようにコイルに絶縁７１１１．ｍを
施し、これをリアウィンドフレーム３４に押しつける構
造からなり、表面電流から生じる磁束をより強くループ
アンテナ４２に鎖交させることかできる。

以上のようにして、むき８１シの天井板３２ＶＩにリア
ウィンドフレーム３４に高周波ピックアップ３８が組込
まれた後、ルーフガーニッシュ６４が天井板に固定され
、このルーフガーニッシュ６４とリアウィンドフレーム
３４の端部にはエツジモール６６が固着される。

本実施例において、ループアンテナ４２のケース４０か
ら露出した辺はリアウィンドフレーム３４の縁部から４
．５ｃｍ以内に配置され、これによって、８０　ＨＩｆ
　ｚのＦＭ放送周波数の放送波をリアウィンドフレーム
３４の周縁部に流れる車体表面電流から確実に検出する
ことができ、このときの車体表面電流の向きは第１６図
から明らかなごとくその周縁部に沿って流れているので
、本実施例においては前記ループアンテナ４６をその長
手方向がリアウィンドフレーム３４の周縁部に沿って配
こされている。

また、ダイバシティアンテナを構成するもう一方のアン
テナとしての高周波ピックアップ１３８は第５図および
第６図に示ずとおり天井板３２のフロント側の周縁近傍
位置に設けられており、高周波ピックアップ１３８は天
井板３２の前端部に設けられたヘッダインナパネル６４
のサービスホール６４ａ内に配置されている。

第６図から明らかなように、天井板のルーフパネル４４
にはダム６６を介してフロントガラス６８が固定されて
おり、また周知のごとくストッパ７０を介してモール７
２がルーフパネル４４とフロントガラス６８との間を接
続している。

この高周波ピックアップ１３８は前記高周波ピックアッ
プ３８と類似した構成からなり、高周波ピックアップ３
８の各部材に符号１００を加えて対応部材を示している
。第６図から明らかなように、ループアンテナ１４２は
へツダインナバネル２５の周縁部から内側に４．５Ｃ■
以内の離隔範囲で固定されており、これによって、高密
度で集中しているヘッダインナパネル６４の車体表面電
流を確実に検出することができる。

また、山高周波ピックアップ３８，１３８は波長が４Ｉ
ｌｌ程度であるＦＭ帯のダイバシテイ受信システムでの
アンテナ間隔λ／２以下という条件を満たす距−１だけ
離れており、実施例では１８〜１．５ｍ桿度の間隔を右
する。

そして、前述した山高周波ピックアップ３８゜１３８で
ダイバシテイ受信アンテナが構成されており、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択しＣ放送波を受信する回路構成
を第７図により説明する。

図中車体の天井板３２のリアガラス側の周縁の近傍位置
に設けた高周波ピックアップ３８と、フロント側周縁の
近傍位置に設けた高周波ピックアップ１３８から各々引
ぎ出された同軸ケーブル６０．１６０はスイッチ回路７
４に接続され、後述するＴ型フリップ・７０ツブ７６か
らの出力によりスイッチ回路７４が切換わることで高周
波ピックアップ３８又は高周波ピックアップ１３８の受
信波のいずれかが選択的に高周波増幅回路７８へ入力さ
れ、該受信波は局部発振回路８ｏに接続される中間周波
増幅回路８２を経て検波回路８４により音声信号だけが
取出される。

その後、この音声信号はマルチプルフサ８６を介して右
出力と左出力に分れ左右の層幅器８８Ｌ。

８８Ｒを経てそれぞれスビー９０１，９０Ｒに送られる
。

ところで中間周波増幅器８２からの出力信号は比較３９
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３８，１３
８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８２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９２はこのレベル値と、高周波ピックア
ップ３８又は高周波ピックアップ１３８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８２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９６にトリガ信号が送られ、該
Ｔ型フリップ・フロップ９６の出力を反転させる。

この出力反転によりスイッチ回路７４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、天井板３２のリア７７ラス側の周縁近傍位
置に設けた高周波ピックアップ３８と天１［板３２のフ
ロントガラス側の周縁近傍位置に設けた高周波ピックア
ップ１３８と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８図に示す山高周波
ピックアップ３８．１３８の各指向特性における受信感
度の弱い部分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改善される。

また、同時に山高周波ピックアップ３８，１３８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９図に示すよう
に、天井板３２のリアガラス側周縁の近傍位置に前記実
施例側と同様に構成される山高周波ピックアップ２３８
．３３８を配置しＣあり、また山高周波ピックアップ２
３８，３３８はダイバシティ受信システムでのアンブナ
間隔λ／２以下という条件を波長λが４ｍ程度であるＦ
Ｍ帯で満たず範囲内での間隔、例えば１〜１．２ｍ程度
離してある。

このような実施例においても第１０図の指向特性に示す
ごとく山高周波ピックアップ２３８，３３８はそれぞれ
受信感度の弱い部分を補完し合っており、前記実施例と
同様に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ものである。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明によれば車体天井板に誘起
され天井板周縁部に集中して流れる高周波表面電流を検
出する一対の高周波ピックアップによってダイバシテイ
受信アンチ犬を構成したことで、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とい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用アンテナ装置のダイバシティア
ンテナを構成する一方の高周波ピックアップが車両の天
井板のリアウィンドフレームに取付けられた状態を示す
斜視図、 第２図は第１図における高周波ピックアップの固定状態
を詳細に示す平面図、 第３図は第１図における要部断面図、 第４図は第１図における他の方向からの要部断面図、 第５図はダイバシティアンテナを構成する他の高周波ピ
ックアップが天井のへラダインナパネルに取付けられた
状態を示ず概略斜視図、第６図は第５図に示す高周波ピ
ックアップの取付状態を示す要部断面図、 第７図は車両用アンテナ装置の一実施例を示す説明図、 第８図は前記実施例における山高周波ピックアップの指
向特性図、 第９図は車両用アンテナ装置の他の実施例を示す説明図
、 第１０図は第９図に示す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ｆ
を示ず説明図、 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６その処理回路の説明図、 第１３図は表面電流Ｉ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す説明図、 第１６図は表面電流の向きを示す説明図である。 ３２　・・・　天井板 ３８．１３８，２３８，３３８　　・・・　高周波ピッ
クアップ ３６　・・・　リアガラス ６８　・・・　フロントガラス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体天井板の周縁近傍の異なる位置に所定間隔を
   おいて各周縁の長手方向に沿って近接配置され放送波に
   より車体に誘起され天井板周縁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車両用アンテナ装
   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天井板のリアガラス
   側の周縁近傍位置に所定間隔をおいて配設したことを特
   徴とする車両用アンテナ装置。
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その一方を天井板の
   リアガラス側周縁近傍位置に配設し他方を天井板のフロ
   ントガラス側周縁近傍位置に配設したことを特徴とする
   車両用アンテナ装置。