JPS61284103A - 自動車用ｔｖ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ＴＶアンテナに高周波ピックアップを使用した
自動車用ＴＶアンテナ装置に関し、特に受信状態に基づ
きＴＶアンテナを切替え、最適受信状態にあるテレビア
ンテナを用いてＴＶ放送用電波の受信を行う改良された
自動車用ＴＶアンテナ装置に関する。

［従来の技術］ 近年自動車等にＴＶ受像器が搭載されるケースが増加し
ており、このようにして用いられる自動車用ＴＶは公共
テレビ放送の受信用としては勿論のこと、車両の各種デ
ータ表示用としても用いられている。

このような自動車用ＴＶとして、ＴＶ放送用電波の受信
信号を映像信号と音声信号とに分離し、車速が一定速度
以下の停止時には、映像信号及び音声信号の双方をＴＶ
から出力し、又車速が一定速度以上の走行時には、音声
信号のみをＴＶから出力するものが用いられている。

このような自動車用ＴＶ装置は、車両の走行状態により
、電波の受信状態が変るため、画質の劣化が問題となる
。

このため、従来、このような自動車用ＴＶ装置において
は、複数のＴＶアンテナを設け、放送用電波の受信状態
に応じて最適なＴＶアンテナを選択使用するダイバシテ
ィ受信システムが採用されている。

このようなシステムとして、複数のＴＶアンテナを予め
車体各部に設けておき、受信信号から分離された映像信
号の受信状態に基づき、最適ＴＶアンテナを選択使用す
る自動車用ＴＶのダイバシティ受信装置が周知である。

この装置は、映像信号の垂直帰線期間に同期して、映像
信号レベルを基準レベルと比較し最適ＴＶアンテナを選
択する選択切替え動作を行うものである。

このような従来におけるアンテナ装置として、放送波に
よって車体自体に誘起する表面電流を検出することが提
案されてきた。

しかしながら、車体に流れる電流を利用することは一見
最も確実でありまた効率も良い手段であると考えられる
が、従来における実験はこのような期待を完全に裏切る
結果を示し続けた。

すなわち、一般的な車体の放送波による表面電流が利用
できなかった第１の理由は、予期したほど表面電流値が
大きくないということであり、従来の表面電流は車体の
天井板を主に対象としていたが、これによっても充分に
利用するに足るレベルの検出出力を得ることはできなか
った。

また、第２の理由は、表面電流内に極めて大きな割合い
でノイズが混入することであり、このようなノイズは主
としてエンジンの点火系及びバッテリ充電用のレギュレ
ータ系統から発生し、エンジンが活動している限りこれ
らのノイズが車体に漏れ出し、到底実用できる鮮明な放
送波受信作用を行うことができなかった。

し発明が解決しようとする問題点１ 更１反五匁１１１ 以上のように、従来において、放送波によって車体に誘
起される電流を検出するＴＶアンテナ装置は必ずしも成
功していなかった。

そして、従来においては、前述した従来の主要な課題で
ある、車体に流れる放送波によって誘起された電流を効
果的に検出するためのピックアップ構造及び実用可能な
ＳＮ比を得るためのピックアップ配置とが正しく解決さ
れていなかった。

特に、アンテナとしての高周波ピックアップの高周波指
向特性が悪く、しかもＶＨＦ帯という高い周波数のＦＭ
放送の受信ではマルチパスノイズが発生し易いという問
題があった。

［発明の目的］ 本発明は、上記従来の問題点に鑑み為されものであり、
その目的は、ダイバシテイ受信システムにより放送波に
よって車体に誘起される電流を効果的に検出し、車載さ
れたＴＶ受信機に伝達することのできる改良された自動
車用ＴＶアンテナ装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段及び作用］前記目的を達
成するために、本発明は、放送波によって車体に誘起さ
れ車体周縁部に集中して流れる高周波表面電流を効果的
にピックアップする複数の高周波ピックアップを備えて
おり、これらの高周波ピックアップの中で受信状態の良
好な高周波ピックアップを自動的に選択切換え可能とす
るものである。

すなわち、本発明においては、特に車体のリアウィンド
フレーム又はヘッダインナパネルと別体に分離された状
態で車体天井板に固定されるエツジモール取付は用リテ
ーナを取付けた車両に適用される。

そして、前記リテーナは、車体フレームに対し略水平面
に近い状態で取付けられており、また、その長手方向長
さが、テレビ帯域におけるＶＨＦ帯のうち低い帯域（１
〜３ｃｈ）に対しては約半波長、高い帯域（４〜１１ｃ
ｈ）に対しては約１波長、ＵＨＦＷｌ域に対しては約２
〜４波長とほぼ等しい長さとされていて、その周縁部に
リテーナの長手方向に沿い高周波ピックアップが配置さ
れる。

すなわち、本発明においては、５０ＭＨｚ以上の周波数
に対して車体周縁部を流れる表面電流が共振し易い長さ
である前記エツジモール取付は用リテーナを、車体後部
のリアウィンドフレームから約２Ｘ１０−３×波長程度
分離して配設することにより、車体周辺部に流れる電流
の集中度を高めてその周縁部近傍にその長手方向に沿い
前記高周波ピックアップのループアンテナを近接配置し
たことを特徴とする。

更に、本発明においては、前記エツジモール取付は用リ
テーナに比して十分に大きな仰角を有する車体前部のピ
ラーにその長手方向に沿い高周波ピックアップのループ
アンテナを配設したことで、車体アンチ犬の指向特性を
改善したことを特徴とする。

このような自動車用下■アンテナ装置によれば、前記リ
テーナが重体に対し水平面を為し、またピラーは該リテ
ーナに比して十分に大きな仰角を有するボデー面を為し
ているため、電波の偏波特性に対して互いに補完しあう
関係となり、良好な指向特性を備えた車体アンテナが実
現される。

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

第１０〜１５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設置位置を求めるための工程が説明
されている。

第１０図には放送波等の外来電波Ｗが金属導体から成る
車体臼を通過する際にその電磁波の強さに応じた表面電
流工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５０１４１１２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、本発明においては、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ピックアップを設置
することを特徴とする。

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て測定することが行
なわれ、本発明においては、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１１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８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１０に接続さ
れており、また出力端１６が同軸ケーブル１８の芯線２
０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）Ｊ−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せる
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１１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として記
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１２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１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Ｖを発生させ、第１
３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
得られ、各測定点においてプローブＰを回転させ最大電
圧が得られるときの表面電流■の向きを知ることができ
る。

第１４図及び１５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名から求
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
１４図から明らかなように、表面電流の大きさは車体平
面部分の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１５図の電流の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
沿った向きに集中していることが理解される。

本実施例においては、ダイバシティアンテナとしての複
数個の高周波ピックアップの設置は、エツジモール取付
は用リテーナ及び車体前部のピラーの各周縁に沿い例え
ばループアンテナの長手方向を配置するが、この時に実
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４個の高周波ピックアップ３８−１〜３８−
４が車体後部と車体前部にそれぞれ配置された全体図が
示されており、また、第２図及び第３図には、高周波ピ
ックアップが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２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、前述したように、高周波ピックアップ
３８−１．３８−２がエツジモール取付は用リテーナ６
８の左右位置に配置されている。

第３図には、前記高周波ピックアップ３８が配置された
状態の横断面図が示されており、該高周波ピックアップ
３８は外部からの磁束をシールドする金属性ケース４０
を含み、その内部にループアンテナ４２を含んで、電磁
結合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。

同図において、天井板３０にはルーフパネル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の一端に固定されており、また、ルーフパネル４
４にはファスナ４６及びダム４８を介して前記リアガラ
ス３６が固定されて前記ファスナー４６とダム４８とが
接着剤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との間にはモ
ール５２が固定されている。

前記天井板３２におけるリアウィンドフレーム３４の内
側（車体の内側）にはルーフガーニッシュ６４が前記ル
ーフパネル４４に固定されており、このルーフガーニッ
シュ６４と前記リアウィンドフレーム３４との１側端部
にはエツジモール６６が固着されている。

そして、このエツジモール６６を取付けるためのエツジ
モール取付は用リテーナ６８が前記リアウィンドフレー
ム３４とルーツガ一二ュッシュ６４との間に配置されて
いる。

このリテーナ６８は、スペーサ７０．７２にょって前記
リアウィンドフレーム３４と分離され、表面電流が集中
し易いように工夫されている。

第４図はリアウィンドフレーム３４とリテーナ６８の間
隔に対するアンテナ感度変化、すなわち表面電流密度の
変化値を示したもので、これによれば約２Ｘ１０−３Ｘ
波長で最高値に達する。このためリテーナ６８をリアウ
ィンドフレーム３４から前記長さ程度分離することによ
って、車体周縁部に流れる電流の集中度を高めることが
できる。

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をリテーナ６８の周縁部に対向配置する
ため、まず前記リアウィンドフレーム３４にはその一部
に開口３４ａが設けられ、この間口３４ａに高周波ピッ
クアップ３８のケース４０が挿入配置されている。

前記リテーナ６８は、前述したようにリアウィンドフレ
ーム３４から約２Ｘ１０′３Ｘ波長程度分離されており
、ＵＨＦ帯域に対して約２〜４Ｘ波長にほぼ等しくされ
ているため、これらの帯域では表面電流が更に集中し易
くなり、高感度受信が行ねれる。

次に、第５図には高周波ピックアップがそれぞれ天井板
を支えるフロントピラー７４に配置された概略構成が示
され、第６図には、その横断面図が示されている。

フロントピラー７４は、その支柱となる中空四角柱に形
成されたピラー脚板７５を含む。

そして、このピラー脚板７５の車体外面側にはウィンド
シールドモール１２０が固定されており、このウィンド
シールドモール１２０にフロントガラス１２２が固持さ
れている。

また、前記ピラー脚板７５の車体後面側にはレザースト
リップゴム１２４が固定されており、このゴム１２４に
よってサイドガラス１２６との水密性が確保されている
。

更に、ピラー脚板７５はその車室面側にて、フロントピ
ラーガーニッシュ１２８が装着され、ピラー脚板７５の
表面を隠蔽して外観上の美観を保っている。

本発明においては、フロントピラー７４に高周波ピック
アップ３８−３がピラーの長手方向に沿い配設されてお
り、実施例においては、前記ピラー脚板７５の中空内部
に高周波ピックアップが挿入されている。

前記高周波ピックアップ３８−３は、第５図。

第６図から明らかなごとく、導電体からなるケース１３
０内にループアンテナ１３２が設けられた構造からなり
、前記ケース１３０は外部からの電磁界をシールドする
が、その一方側に開口１３０ａを有し、この開口１３０
ａから前記ループアンテナ１３２が露出して、高周波表
面電流が集中して流れるピラー脚板７５に向って近接配
置される。

以上において、高周波ピックアップ３８−３をピラー脚
板７５の中空四角内に挿入するために、ピラー脚板７５
の一部には開口部７５ａが設けられており、フロントピ
ラーガーニッシュ１２８が固定される前に高周波ピック
アップ３８−３がピラー内部に挿入される。

そして、高周波ピックアップ３８−３のケース１３０を
ピラー脚板７５に固定するため、ケース１３０にはその
両端にブラケット１３４．１３６がスポット溶接等で固
定されており、これら両ブラケット１３４．１３６がピ
ラー脚板７５に強固にねじ締め固定される。

以上の実施例においては、高周波ピックアップ３８−３
．３８−４は車体左右側のフロントピラー７４．７４に
それぞれ配置される場合について説明したが、これに限
ることなく、例えばセンターピラーに配置しても良い。

次に、前記４個の高周波ピックアップ３８−１〜３８−
４のうち、受信感度の良好なものを自動的に選択して放
送波を受信する場合の回路構成を、第７図によって説明
する。

高周波ピックアップ３８−１〜３８−４からなるＴＶア
ンテナは、フロントピラーと車体後部の天井板に２個づ
つ計４個設けられており、これら各高周波ピックアップ
３８の受信信号は同軸ケーブル７６−１〜７６−４によ
って切換え回路７８に入力される。

切換え回路７８は、ＴＶ放送用電波の受信用に用いる各
高周波ビック３８の切換えを行うものであり、これらの
各高周波ピックアップ３８−１〜３８−３のいずれか１
個の受信信号を選択しチューナ８０に向は出力する。

このチューナー８０は、受信信号の選局を行うものであ
り、高周波増幅器８２９局部発信器８４及び混合器８６
の周知の回路をもって構成されている。

そして、チューナー８０にて選局された受信信号は、映
像中間周波増幅器８８にて増幅され、画像表示回路９０
及び音声出力回路９２に向けそれぞれ出力される。

ここにおいて、前記画像表示回路９０は、映像検波回路
９４．映像増幅器９６．垂直偏向及び水平偏向回路部を
介してブラウン管１０２の偏向回路に接続された同期偏
向回路９８．ブラウン管１０２のグリッドに接続された
色度回路１００の周知の構成からなる。

そして、映像検波回路９４にて映像信号を検波し、映像
増幅器９６にて増幅した後、ブラウン管１０２に映像信
号の画像表示を行っている。

また、実施例の音声出力回路９２は、音声分離回路１０
４．音声中間周波増幅器１０６．音声検波回路１０８及
び音声増幅器１１０の周知の構成からなり、映像中間周
波増幅器８８から出力される信号から音声信号を分離し
、これを検波してスピーカ１１２から音声信号を出力す
る。

このように、実施例の車両用ＴＶは受信信号から映像信
号と音声信号とを分離し、映像信号をブラウン管１０２
上に画像表示するとともに、音声信号をスピーカ１１２
から出力する。

また、本実施例の装置は、車両の停止、走行を判別する
ドライブ状態判別回路１１４と、映像検波回路９４及び
映像増幅器９６の間に設けられ検波信号をオンオフする
スイッチ１１６とを含み、ドライブ状態判別回路１１４
が車両停止状態を検出した際スイッチ１１６をオンし、
車両走行状態を検出した際スイッチ１１６をオフする。

第８図には、ドライブ状態判別回路１１４の回路構成が
示されており、実施例の回路はパーキングスイッチ、サ
イドブレーキが共にオンされ、かつ車速が一定の基準速
度以下の場合に車両停止状態を判別し、アンドゲートか
らハイレベルの信号を出力して、スイッチ１１６をオン
し、これ以外の場合には、車両が走行状態であると判別
し、アンドゲートからローレベルの信号を出力し、スイ
ッチ１１６をオフする。

ここにおいて、車速の検出は車速の検出パルスをバイパ
スフィルターを介して比較器に入力し、ここで、該パル
スを所定の基準値と比較することにより行っている。

従って、実施°例の装置は、車両が停止している状態で
は、スイッチ１１６がオンされるため、ブラウン管１０
２上に画像が表示され、かつスピーカ１１２からは音声
が出力される。また、車両走行時には、スイッチ１１６
がオフされるため、ブラウン管１０２上における画像表
示が行われず、スピーカ１１２から音声のみが出力され
る。

このようにして、実施例の装置は、車両走行時にはスピ
ーカ１１２から音声のみを出力し、走行中にブラウン管
１０２上に画像表示することによって引ぎ起されるドラ
イバの注意力の低下を防止している。

このような自動車用ＴＶ装置は車両走行中にＴＶ放送用
電波の受信状態が変化するため、良好な画像と音声を得
るために、電波の受信状態の変化に応じて受信に使用す
る高周波ピックアップ３８−１〜３８−４を最適なもの
に切替えるダイバシテイ受信システムが採用されている
。

すなわち、アンテナを切替えるスイッチング回路７８は
映像検波回路９４の出力が特定レベル以下に下がった時
に切換え信号１１８ａを発生するアンテナ切換え回路１
１８によって最も受信状態の良いアンテナへ切替える働
きをもっている。

なお、アンテナの切換えは音声検波出力で行うことも可
能である。

また、アンテナ切換えタイミングは水平同期信号９８ａ
に同期させ、走査線の帰線区間で切替えることができる
。

第９図（ａ）、（ｂ）はＴＶ体におけるアンテす指向特
性を示すものであり、第９図（ａ）には高周波ピックア
ップの右フロントピラー位置取付゛　け時、第９図（ｂ
）には、右リア位置取付は時のアンテナ指向特性が示さ
れている。

すなわち、フロントピラーに取付けられたアンテナ指向
特性は、第９図（ａ）の特性曲線１２０から明らかなよ
うにほぼ８の字に近く、急激な落ち込み（ディツプ点）
が現われていない。

また、リア位置に取付けられたアンテナ指向特性は、第
９図（ｂ）の特性曲線１２２のように特に右側に良好な
指向特性が得られる。

更に、リアルーフは車体に対しそれぞれ水平面、及びフ
ロントピラーはリアル−７よりも仰角の大きいボデー面
となっているため、電波の偏波特性に対してもお互いに
補完しあうことができる。

以上のように、本実施例によれば複数の高周波ピックア
ップを用い、ダイバシテイ受信を行うことにより、互い
の感度低下方向をおきない最良のＴＶ受信を行うことが
できる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明によれば、車体後部天井板
の周縁部に集中して流れる高周波表面電流を検出する高
周波ピックアップと、車体前部のピラーに配設した高周
波ピックアップとでダイバシティ受信アンテナを構成し
たことにより、アンテナの指向特性を著しく改善するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に装置における高周波ピックアップの配
置位置を示す全体図、 第２図はダイバシティアンテナを構成する高周波ピック
アップが車体後部の天井板に取付けられた状態を示す図
、 第３図は第２図における横断面図、 第４図はリアウィンドフレームとリテーナの間隔に対す
るアンテナ感度変化を示す図、第５図はダイバシティア
ンテナを構成する高周波ピックアップがフロントピラー
に取付けられた状態を示す図、 第６図は第５図の横断面図、 第７図は本発明装置の制御ブロック図、第８図は第７図
におけるドライブ状態判別回路の詳細図、 第９図（ａ）、（ｂ）はＴＶ体におけるアンテナ指向特
性を示す図、 第１０図は外来波Ｗによって車体Ｂに生じる表面電流Ｉ
を示す説明図、 第１１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１２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１３図は、第１２図に
おけるループアンテナの指向特性を示す説明図、 第１４図は表面電流強度の分布特性を示す説明図、 第１５図は表面電流の向きを示す説明図であ゛る。 ３２　・・・　天井板 ３４　・・・　リアウィンドフレーム ３６　・・・　リアガラス ３８　・・・　高周波ピックアップ ４２　・・・　ループアンテナ ７４　・・・　フロントピラー ７５　・・・　ピラー脚板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）放送波によって車体に誘起され車体周縁部に集中
   して流れる高周波表面電流を効果的にピックアップする
   複数の高周波ピックアップを備え、これらの高周波ピッ
   クアップのうち受信状態の良好な高周波ピックアップを
   自動的に選択する自動車用ＴＶアンテナ装置であって、
   ５０ＭＨｚ以上の周波数に対して車体周縁部を流れる表
   面電流が共振し易い長さである略水平面に近いエッジモ
   ール取付け用リテーナを車体後部のリアウインドフレー
   ムから約２×１０＾−＾３×波長程度分離して配設する
   ことにより車体周縁部に流れる電流の集中度を高めてそ
   の周縁部近傍にその長手方向に沿い高周波ピックアップ
   のループアンテナを近接配置するとともに、前記エッジ
   モール取付け用リテーナに比して十分に大きな仰角を有
   する車体前部のピラーにその長手方向に沿って高周波ピ
   ックアップのループアンテナを配設したことを特徴とす
   る自動車用ＴＶ装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のＴＶアンテナ装置に
   おいて、前記高周波ピックアップはリアウインドアレー
   ムのリアガラス側周縁近傍の左右位置及び左右フロント
   ピラー位置にそれぞれ配設したことを特徴とする自動車
   用ＴＶアンテナ装置。