JP2005170319A - Integrated antenna for vehicle - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated antenna for a vehicle structured so that antennae for various media are accommodated in one casing, capable of establishing the optimum installing position of the integrated antenna, structure of the casing, and mounting structure to the installing position. <P>SOLUTION: The integrated antenna for the vehicle is composed of a plurality of antennae and the casing 20 to accommodate the antennae, wherein the casing is formed from a sheet-form transparent plate and a cover combined with the transparent plate and forming a space to accommodate the antennae, and is installed at the upper edge of the inner surface of the vehicle windshield in such an arrangement that the transparent plates are confronting. The casing is installed in tight attachment to the windshield so that dust does not intrude to between the transparent plates and the windshield. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両用統合アンテナ、特に、統合アンテナを収容する筐体の構造に関する。   The present invention relates to an integrated antenna for a vehicle, and more particularly, to a structure of a housing that accommodates the integrated antenna.

車両に搭載される後付け（ディラーオプション）のＧＰＳ／ＶＩＣＳ（Global Positioning System/Vehicle Information & Communication System）用アンテナは、図１に示すように、フロントガラスに近い車内インパネの上に設置されている。特に、路車間通信のメディアが増えてくると、車前方方向に設置された路上機との通信を行う必要性から、アンテナは、車内インパネ上に置く必要がある。しかし、インパネ上にアンテナを置くと、アンテナがガラス窓に写り、前方視認性が悪くなるという問題がある。なお、図１において、１０はインパネ１２上に設置されたアンテナを、１４はインパネ内に設けられたＧＰＳ／ＶＩＣＳ送受信器を、１６はガラス窓を示している。   As shown in FIG. 1, a retrofit (dealer option) GPS / VICS (Global Positioning System / Vehicle Information & Communication System) antenna mounted on a vehicle is installed on an in-vehicle instrument panel near the windshield. In particular, as the number of road-to-vehicle communication media increases, the antenna must be placed on the in-vehicle instrument panel because of the need to communicate with road units installed in the forward direction of the vehicle. However, when the antenna is placed on the instrument panel, there is a problem that the antenna is reflected on the glass window and the forward visibility is deteriorated. In FIG. 1, 10 indicates an antenna installed on the instrument panel 12, 14 indicates a GPS / VICS transmitter / receiver provided in the instrument panel, and 16 indicates a glass window.

特開平１０−４１７１９号公報（特許文献１）には、このような問題を避けるために、ルームミラーに統合アンテナを内蔵させている。   In order to avoid such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 10-41719 (Patent Document 1) incorporates an integrated antenna in a rearview mirror.

また、路車間通信のメディアでは、メディアの増加により使用するアンテナの本数は、増加してきている。このような場合、ルーフ側に複数本のアンテナを置くと、それぞれのアンテナの出力を同軸ケーブルで、インパネ内に設けた送受信器に接続しなければならない。同軸ケーブルの直径は最低でも３ｍｍあり、これを多数本配線することは難しい。また、ルーフからインパネへの配線は、見栄え（商品性）を良くするために、ピラー部をボディと内装材の間に入れて配線する。しかし、ピラー部の隙間は狭く、同軸ケーブル複数本の配線はできない。   Further, in the media for road-to-vehicle communication, the number of antennas used is increasing due to the increase in media. In such a case, when a plurality of antennas are placed on the roof side, the output of each antenna must be connected to a transmitter / receiver provided in the instrument panel using a coaxial cable. The diameter of the coaxial cable is at least 3 mm, and it is difficult to wire a large number of them. In addition, the wiring from the roof to the instrument panel is performed by placing the pillar portion between the body and the interior material in order to improve the appearance (productivity). However, the gap between the pillar portions is narrow, and a plurality of coaxial cables cannot be wired.

特開２０００−３３１２８８号公報（特許文献２）には、このような問題を解決する一例として、ＧＰＳ，電波ビーコン，光の３種の通信メディアを統合化し、ヘッドユニット内に設け、１本の同軸ケーブルでコントロールユニットに接続している。
特開平１０−４１７１９号公報 特開２０００−３３１２８８号公報 As an example for solving such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-33288 (Patent Document 2) integrates three types of communication media of GPS, radio wave beacon, and light, and is provided in the head unit. It is connected to the control unit with a coaxial cable.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-41719 JP 2000-33288 A

特許文献１に記載の統合アンテナは、ルーフミラーに内蔵されているため、特に光通信の場合に、フロントガラスおよびミラーカバーの汚れが、動作に影響する。フロントガラスの汚れはワイパーで除去できるが、ミラーカバーの汚れが動作不良を起こす可能性が大きい。   Since the integrated antenna described in Patent Document 1 is built in the roof mirror, dirt on the windshield and the mirror cover affects the operation particularly in the case of optical communication. Although the windshield dirt can be removed with a wiper, the dirt on the mirror cover is likely to cause malfunction.

また、特許文献２に記載のヘッドユニットを自動車の車室内のどこに設置するかについては、検討していない。   Further, where the head unit described in Patent Document 2 is installed in the passenger compartment of the automobile is not examined.

本発明の目的は、複数メディアのアンテナを１つの筐体に入れて構成した車両用統合アンテナの最適な設置位置、筐体の構造、および設置位置への取付け構造を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optimal installation position, a structure of a casing, and a mounting structure to the installation position of an integrated antenna for a vehicle configured by putting antennas of a plurality of media in one casing.

本発明の統合アンテナは、複数個のアンテナと、前記複数個のアンテナを収容するアンテナ筐体とを備え、前記アンテナ筐体は、面状の底板と、この底板に組合わされ、前記複数個のアンテナを収容する空間を形成するカバーとから構成され、前記アンテナ筐体は、前記底板を対向させて自動車のフロントガラスの内面の上辺部に設置されることを特徴とする。   The integrated antenna of the present invention includes a plurality of antennas and an antenna housing that accommodates the plurality of antennas, and the antenna housing is combined with a planar bottom plate and the bottom plate, The antenna housing is installed on the upper side portion of the inner surface of the windshield of the automobile with the bottom plate facing the cover.

前記複数個のアンテナは、ＥＴＣ用アンテナと、ＧＰＳ用アンテナと、電波ビーコン用アンテナと、光ビーコン用アンテナとを含み、あるいは、ＧＰＳ用アンテナと、電波ビーコン用アンテナと、光ビーコン用アンテナとを含んでいる。   The plurality of antennas include an ETC antenna, a GPS antenna, a radio beacon antenna, and an optical beacon antenna, or a GPS antenna, a radio beacon antenna, and an optical beacon antenna. Contains.

前記底板は、透明板で構成できる。あるいは、光ビーコンを通過させる部分が透明の部材よりなり、その他の部分は不透明の部材とすることができる。また、前記底板は、光ビーコンを通過させる窓部を有する不透明の面状板であってもよい。この場合には、前記窓部には、光ビーコン用の赤外線を透過させ、可視光線を遮断するフィルターを設けるのが好適である。   The bottom plate can be a transparent plate. Or the part which lets an optical beacon pass consists of a transparent member, and the other part can be made into an opaque member. The bottom plate may be an opaque planar plate having a window portion through which an optical beacon passes. In this case, it is preferable to provide a filter that transmits infrared rays for an optical beacon and blocks visible light in the window portion.

前記アンテナ筐体は、前記底板と前記フロントガラスとの間に、ホコリが入らないように前記フロントガラスに密着されて取付けられる。このためには、接着テープまたは接着材を用いるのが好適である。   The antenna casing is attached in close contact with the windshield so that dust does not enter between the bottom plate and the windshield. For this purpose, it is preferable to use an adhesive tape or an adhesive.

また、前記アンテナ筐体は、ルームミラーの裏側のフロントガラス部分に設置するのが好適である。   Moreover, it is preferable that the antenna housing is installed on a windshield portion on the back side of the rearview mirror.

本発明によれば、アンテナ筐体をフロントガラスの上辺部に設置するため、ガラス窓への写り込みは発生しない。したがって、前方視認性を損なうことなく、路車間通信用アンテナを設置できる。   According to the present invention, since the antenna casing is installed on the upper side of the windshield, the reflection on the glass window does not occur. Therefore, the road-vehicle communication antenna can be installed without impairing the forward visibility.

また、アンテナ筐体がフロントガラスと対向する面は汚れないので、動作不良を生じない。   Further, since the surface of the antenna housing facing the windshield is not soiled, no malfunction occurs.

また、本発明によれば、複数アンテナの同軸ケーブルを１本または２本にまとめることができるため、フロントガラスの上辺部に置かれたアンテナから、インパネに置かれた送受信機までの配線は、ピラー部のボディと内装材の間の隙間を通すことができる。   In addition, according to the present invention, the coaxial cables of a plurality of antennas can be combined into one or two, so the wiring from the antenna placed on the upper side of the windshield to the transceiver placed on the instrument panel is The gap between the body of the pillar part and the interior material can be passed.

図２は、本発明の統合アンテナの一実施例の回路構成を示す図である。この統合アンテナは、ＥＴＣシステムとナビゲーション・システムとを統合したアンテナである。   FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of an embodiment of the integrated antenna of the present invention. This integrated antenna is an antenna in which the ETC system and the navigation system are integrated.

筐体２０内に、ＥＴＣ用アンテナ２２、ＧＰＳ用アンテナ２４、電波ビーコン用アンテナ２６、光ビーコン用発光素子２８、光ビーコン用受光素子３０が設けられている。ＧＰＳ，電波ビーコン，および光ビーコンは、ナビゲーション・システムを構成する通信メディアである。   In the housing 20, an ETC antenna 22, a GPS antenna 24, a radio beacon antenna 26, a light beacon light emitting element 28, and a light beacon light receiving element 30 are provided. GPS, a radio beacon, and an optical beacon are communication media constituting a navigation system.

ＥＴＣアンテナ２２は、同軸ケーブル３２を経て、ＥＴＣユニット４４へ接続される。   The ETC antenna 22 is connected to the ETC unit 44 via the coaxial cable 32.

ＧＰＳアンテナは、アンプ３４，３６を経て、電波ビーコン用アンテナ２６は、バンドパスフィルタ３８，アンプ４０を経て、発光素子２８および受光素子３０は直接に、同軸ケーブル４２に接続される。この同軸ケーブル４２は、分離基板４６へ接続される。   The GPS antenna passes through amplifiers 34 and 36, the radio beacon antenna 26 passes through a bandpass filter 38 and an amplifier 40, and the light emitting element 28 and the light receiving element 30 are directly connected to the coaxial cable 42. The coaxial cable 42 is connected to the separation substrate 46.

電波ビーコンの電源は、光ビーコンより分離して使用される。また、アンプ３４，３６，４０への電源は同軸ケーブル４２を利用して送ることができる。   The power supply of the radio beacon is used separately from the optical beacon. The power to the amplifiers 34, 36 and 40 can be sent using the coaxial cable 42.

図３は、筐体２０内での統合アンテナの構造を示す。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は側面図である。なお、底面図および側面図は、内部のアンテナ構造をも示すために、筐体の一部を切り欠いている。   FIG. 3 shows the structure of the integrated antenna in the housing 20. (A) is a front view, (B) is a bottom view, and (C) is a side view. In the bottom view and the side view, a part of the housing is notched to show the internal antenna structure.

筐体２０は、後述するように、ガラス窓に対向する底板である面状透明板５０と、この透明板を覆い、アンテナを収容する空間を形成するカバー５２とから構成されている。   As will be described later, the casing 20 includes a planar transparent plate 50 that is a bottom plate facing the glass window, and a cover 52 that covers the transparent plate and forms a space for accommodating the antenna.

筐体２０内には、ＥＴＣ基板５４，ＧＰＳ基板５６，光ビーコン基板５８を備えている。ＥＴＣ基板５４には、ＥＴＣアンテナ６０が設けられ、ＧＰＳ基板５６には電波ビーコン用アンテナ６２，ＧＰＳアンテナ６４が設けられ、光ビーコン基板５８には、発光素子２８および受光素子３０が設けられている。なお、３２，４２は同軸ケーブルである。   The housing 20 includes an ETC board 54, a GPS board 56, and an optical beacon board 58. The ETC board 54 is provided with an ETC antenna 60, the GPS board 56 is provided with a radio wave beacon antenna 62 and a GPS antenna 64, and the optical beacon board 58 is provided with a light emitting element 28 and a light receiving element 30. . 32 and 42 are coaxial cables.

なお、面状透明板５０の代わりに、光ビーコンを通過させる部分が透明の部材よりなり、その他の部分は不透明の部材よりなる底板を使用してもよい。   Instead of the planar transparent plate 50, a portion through which the optical beacon passes may be a transparent member, and the other portion may be a bottom plate made of an opaque member.

あるいはまた、面状透明板５０の代わりに、光ビーコンを通過させる窓部を有する不透明の面状板を底板として使用してもよい。また、窓部には、光ビーコン用の赤外線を透過させ、可視光線を遮断するフィルターを使用するのが好適である。   Alternatively, instead of the planar transparent plate 50, an opaque planar plate having a window portion through which an optical beacon passes may be used as the bottom plate. Moreover, it is suitable to use the filter which permeate | transmits the infrared rays for optical beacons and cuts off visible light in a window part.

図４に、以上のようなアンテナ筐体２０を、フロントガラス内面の上辺部に取付けた状態を示す。このとき、筐体２０を構成する面状透明板５０が、ガラス窓に対向し、かつ、ガラス窓との間の隙間にホコリが入らないように密着することが重要である。これは、透明板５０が汚れると、光の透過度が低下し、光ビーコンの精度が悪くなるからである。   FIG. 4 shows a state where the antenna casing 20 as described above is attached to the upper side of the inner surface of the windshield. At this time, it is important that the planar transparent plate 50 constituting the housing 20 is in close contact with the glass window so that dust does not enter the gap between the glass window and the glass window. This is because if the transparent plate 50 is soiled, the light transmittance decreases and the accuracy of the optical beacon deteriorates.

このためには、筐体２０の透明板５０を、接着テープ，接着材などを用いて、ガラス窓に密着させる。   For this purpose, the transparent plate 50 of the housing 20 is brought into close contact with the glass window using an adhesive tape, an adhesive, or the like.

図５は、両面接着テープを用いた例を示す。両面接着テープ６６は、光ビーコン用の赤外線が通過する開口部６８を有している。   FIG. 5 shows an example using a double-sided adhesive tape. The double-sided adhesive tape 66 has an opening 68 through which infrared rays for an optical beacon pass.

また、筐体２０を、ルームミラーの裏側のガラス窓部分に設けるようにすれば、筐体がルームミラーに隠れる結果、室内の美感が損なわれない。筐体２０を出た２本の同軸ケーブル３２，４２は、ボディーと内装材との間に形成されたピラー部を経て、容易にインパネに設けられたＥＴＣ，ＧＰＳなどのユニットに接続される。   Moreover, if the housing | casing 20 is provided in the glass window part of the back side of a room mirror, as a result of a housing | casing being hidden by a room mirror, the indoor aesthetics are not impaired. The two coaxial cables 32 and 42 exiting the housing 20 are easily connected to units such as ETC and GPS provided in the instrument panel via a pillar portion formed between the body and the interior material.

以上の実施例では、統合アンテナを、ＥＴＣシステムとナビゲーション・システムを構成するアンテナで構成したが、統合アンテナがＥＴＣシステムを含まない場合には、同軸ケーブルは１本のみとすることができる。   In the above embodiment, the integrated antenna is configured by the antennas that constitute the ETC system and the navigation system. However, when the integrated antenna does not include the ETC system, only one coaxial cable can be provided.

従来のアンテナ配置を示す図である。It is a figure which shows the conventional antenna arrangement | positioning. 本発明の統合アンテナの一実施例の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of one Example of the integrated antenna of this invention. 筐体内での統合アンテナの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the integrated antenna in a housing | casing. アンテナ筐体を、フロントガラス内面の上辺部に取付けた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which attached the antenna housing | casing to the upper side part of the inner surface of a windshield. 両面接着テープを示す図である。It is a figure which shows a double-sided adhesive tape.

符号の説明Explanation of symbols

２０ 筐体
２２ ＥＴＣ用アンテナ
２４ ＧＰＳ用アンテナ
２６ 電波ビーコン用アンテナ
２８ 光ビーコン用発光素子
３０ 光ビーコン用受光素子
３２，４２ 同軸ケーブル
３４，３６ アンプ
４４ ＥＴＣユニット
４６ 分離基板
５０ 面状透明板
５２ カバー
５４ ＥＴＣ基板
５６ ＧＰＳ基板
５８ 光ビーコン基板
６０ ＥＴＣアンテナ
６２ 電波ビーコン用アンテナ
６４ ＧＰＳアンテナ
６６ 両面接着テープ
６８ 開口部 20 Housing 22 ETC Antenna 24 GPS Antenna 26 Radio Beacon Antenna 28 Optical Beacon Light Emitting Element 30 Optical Beacon Light Receiving Element 32, 42 Coaxial Cable 34, 36 Amplifier 44 ETC Unit 46 Separation Substrate 50 Planar Transparent Plate 52 Cover 54 ETC board 56 GPS board 58 Optical beacon board 60 ETC antenna 62 Radio wave beacon antenna 64 GPS antenna 66 Double-sided adhesive tape 68 Opening

Claims (10)

複数個のアンテナと、前記複数個のアンテナを収容するアンテナ筐体とを備え、
前記アンテナ筐体は、面状の底板と、この底板に組合わされ、前記複数個のアンテナを収容する空間を形成するカバーとから構成され、
前記アンテナ筐体は、前記底板を対向させて自動車のフロントガラスの内面の上辺部に設置される、
ことを特徴とする自動車用統合アンテナ。 A plurality of antennas, and an antenna housing that houses the plurality of antennas,
The antenna housing is composed of a planar bottom plate and a cover which is combined with the bottom plate and forms a space for accommodating the plurality of antennas.
The antenna housing is installed on the upper side of the inner surface of the windshield of the automobile with the bottom plate facing the vehicle.
An integrated antenna for automobiles. 前記複数個のアンテナは、ＥＴＣ用アンテナと、ＧＰＳ用アンテナと、電波ビーコン用アンテナと、光ビーコン用アンテナとを含むことを特徴とする請求項１に記載の自動車用統合アンテナ。   2. The automobile integrated antenna according to claim 1, wherein the plurality of antennas include an ETC antenna, a GPS antenna, a radio beacon antenna, and an optical beacon antenna. 前記複数個のアンテナは、ＧＰＳ用アンテナと、電波ビーコン用アンテナと、光ビーコン用アンテナとを含むことを特徴とする請求項１に記載の自動車用統合アンテナ。   The automobile integrated antenna according to claim 1, wherein the plurality of antennas include a GPS antenna, a radio beacon antenna, and an optical beacon antenna. 前記底板は、透明板であることを特徴とする請求項２または３に記載の自動車用統合アンテナ。   The automobile integrated antenna according to claim 2, wherein the bottom plate is a transparent plate. 前記底板は、光ビーコンを通過させる部分が透明の部材よりなり、その他の部分は不透明の部材よりなることを特徴とする請求項２または３に記載の自動車用統合アンテナ。   4. The automobile integrated antenna according to claim 2, wherein the bottom plate is made of a transparent member at a portion through which the optical beacon passes, and the other portion is made of an opaque member. 前記底板は、光ビーコンを通過させる窓部を有する不透明の面状板であることを特徴とする請求項２または３に記載の自動車用統合アンテナ。   4. The automobile integrated antenna according to claim 2, wherein the bottom plate is an opaque planar plate having a window portion through which an optical beacon passes. 前記窓部には、光ビーコン用の赤外線を透過させ、可視光線を遮断するフィルターが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の自動車用統合アンテナ。   The integrated antenna for automobiles according to claim 6, wherein the window portion is provided with a filter that transmits infrared rays for an optical beacon and blocks visible light. 前記アンテナ筐体は、前記底板と前記フロントガラスとの間に、ホコリが入らないように前記フロントガラスに密着されて取付けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の自動車用統合アンテナ。   The automotive antenna according to any one of claims 1 to 7, wherein the antenna housing is attached in close contact with the windshield so that dust does not enter between the bottom plate and the windshield. Integrated antenna. 前記アンテナ筐体は、ルームミラーの裏側のフロントガラス部分に設置される、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の自動車用統合アンテナ。   The said antenna housing | casing is installed in the windshield part of the back side of a room mirror, The integrated antenna for motor vehicles in any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned. 前記アンテナ筐体は、接着テープまたは接着材により、前記フロントガラスに取付けられる、ことを特徴とする請求項８または９に記載の自動車用統合アンテナ。
The integrated antenna for an automobile according to claim 8 or 9, wherein the antenna casing is attached to the windshield by an adhesive tape or an adhesive.

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