WO2019150686A1 - アンテナシステム、車両及びスポイラー - Google Patents

アンテナシステム、車両及びスポイラー Download PDF

Info

Publication number
WO2019150686A1
WO2019150686A1 PCT/JP2018/041209 JP2018041209W WO2019150686A1 WO 2019150686 A1 WO2019150686 A1 WO 2019150686A1 JP 2018041209 W JP2018041209 W JP 2018041209W WO 2019150686 A1 WO2019150686 A1 WO 2019150686A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
conductor
roof
antenna device
spoiler
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/041209
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
聖 岩崎
和也 松永
智彦 山瀬
孝之 曽根
Original Assignee
株式会社ヨコオ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ヨコオ filed Critical 株式会社ヨコオ
Publication of WO2019150686A1 publication Critical patent/WO2019150686A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D37/00—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements
    • B62D37/02—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements by aerodynamic means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/44—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element

Definitions

  • the present invention relates to an antenna system mounted on a vehicle.
  • the above-described vehicle-mounted antenna device is installed at the rear part of the roof of the vehicle. In the vicinity of the rear of the vehicle-mounted antenna device, there are insulators such as a rear window glass and a rear spoiler.
  • insulators such as a rear window glass and a rear spoiler.
  • V2X Vehicle to Everything; vehicle-to-vehicle communication, road-to-vehicle communication
  • the horizontal gain decreases at azimuth 90 ° to 270 °.
  • an azimuth angle of 120 ° 110 ° to 130 °
  • 240 ° 230 ° to 250 °
  • the problem to be solved by the present invention is to improve the antenna gain of the in-vehicle antenna device attached to the roof of the vehicle.
  • a first aspect of the present invention for solving the above-described problems includes an in-vehicle antenna device installed on a roof of a vehicle, and an insulation installed on the rear side of the roof that can affect the aerodynamic characteristics of the vehicle.
  • An antenna system comprising a conductor attached to the body.
  • the insulator is provided on the vehicle rear side of the vehicle-mounted antenna device installed on the roof of the vehicle, and can affect the aerodynamic characteristics of the vehicle installed on the roof. Further, by attaching a conductor, the antenna gain can be improved as compared with the conventional configuration without a conductor.
  • a second aspect of the present invention is the antenna system according to the first aspect, wherein the conductor has a shape along the shape of the insulator.
  • the conductor can be shaped along the shape of the insulator to be attached.
  • the conductor may be configured in a tape shape and attached to an insulator.
  • a third aspect of the present invention is the antenna system according to the first or second aspect, wherein the conductor is attached to a predetermined region on the vehicle-mounted antenna device side of the insulator.
  • the effect of the first or second aspect is achieved by attaching the conductor to the predetermined area on the in-vehicle antenna device side, compared to when the conductor is not attached to the predetermined area on the in-vehicle antenna apparatus side.
  • the effect can be exhibited more.
  • a fourth aspect of the present invention is the antenna system according to the third aspect, wherein the conductor is attached so as to cover the predetermined area.
  • the operational effects of the first or second aspect can be further exhibited as compared with the third aspect.
  • the predetermined region is a region that is at least three times the wavelength related to the communication frequency of the vehicle-mounted antenna device, starting from the vehicle-mounted antenna device. It is an antenna system of an aspect.
  • the predetermined area is an area that is 5 times or less of a wavelength related to a communication frequency of the in-vehicle antenna device starting from the in-vehicle antenna device.
  • the size of the predetermined area can be limited.
  • a seventh aspect of the present invention is the antenna system according to any one of the first to sixth aspects, wherein the insulator is glass.
  • effects similar to those of the first to sixth aspects can be obtained in a vehicle in which the rear side of the installed in-vehicle antenna device is a rear window.
  • the eighth aspect of the present invention is the antenna system according to any one of the first to sixth aspects, wherein the insulator is a spoiler.
  • a roof on which an in-vehicle antenna device is installed an insulator installed behind the roof that can affect aerodynamic characteristics of the vehicle, and the in-vehicle antenna of the insulator. And a conductor attached to a predetermined region on the apparatus side.
  • the ninth aspect it is possible to realize a vehicle that can obtain the same effect as that of the first aspect.
  • a tenth aspect of the present invention is a spoiler that is attached to a vehicle rear side of a roof on which an in-vehicle antenna device is installed, and in which a conductor is attached to a predetermined region on the in-vehicle antenna device side.
  • a spoiler capable of obtaining the same effect as that of the first aspect can be realized.
  • the graph which shows an example of the relationship between distance L1 in the state without a conductor, and the minimum value of a horizontal plane gain in the vicinity of the specific azimuth angle of a vehicle-mounted antenna device.
  • the figure which shows the modification of 1st Embodiment The figure which shows the structural example of the antenna system of 2nd Embodiment, and the structural example of the vehicle provided with the said antenna system.
  • the direction definition in the following description is as follows.
  • the front / rear / left / right / up / down directions are the same as the front / rear / left / right / up / down directions of the vehicle when the vehicle-mounted antenna device is mounted on the vehicle.
  • the horizontal direction can be referred to as the horizontal direction, and the vertical direction as the vertical direction.
  • the front-rear direction and the left-right direction are indicated by line segments with arrows in the figure. The intersection of each line segment with an arrow does not mean the coordinate origin.
  • the horizontal plane refers to the horizontal plane of the vehicle 10
  • the horizontal plane gain refers to the vertical polarization gain of the antenna element 33 in the horizontal plane.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an antenna system of the present embodiment, a spoiler equipped with the antenna system, and a configuration example of a vehicle, and is a perspective view looking down slightly upward from the left rear side of the vehicle.
  • the vehicle 10 of the present embodiment is a hatchback type passenger car, and includes a spoiler 20 that covers the front end portion of the rear window glass 14 at the rear end portion of the roof 12.
  • the spoiler 20 is a part that can affect the aerodynamic characteristics of the vehicle 10 by being installed behind the roof 12 and is an insulator made of a resin such as ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) resin.
  • the left and right width (the length in the left and right direction) of the spoiler 20 has the same or substantially the same level as the left and right width of the upper surface of the roof 12. Alternatively, from the viewpoint of aerodynamic performance, it may be slightly narrower than the left and right width of the upper surface of the roof 12.
  • the front end portion of the upper surface of the spoiler 20 has a shape along the rear end of the roof 12, and is provided in the vehicle 10 so that the front end portion of the upper surface is located in the vicinity of the rear end portion of the roof 12.
  • the antenna system 30 includes an in-vehicle antenna device 32 installed at the rear portion of the roof 12 of the vehicle 10 and a conductor 34 attached to the spoiler 20.
  • An antenna element 33 is built in the vehicle-mounted antenna device 32.
  • the antenna element 33 of the present embodiment is a DS2 (Dedicated Short Range Communications) V2X (Vehicle to Everything) communication antenna.
  • the antenna element 33 may be a cellular V2X communication antenna. Furthermore, it may be a dipole antenna, a monopole antenna, a sleeve antenna, a collinear antenna array, or the like.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the positional relationship of each element of the antenna system 30 in the present embodiment.
  • the steel plate of the roof 12 is represented as a plate, and the vehicle body and the frame portion of the rear hatch are not shown.
  • the conductor 34 of the present embodiment is an electrically conductive sheet material, and is realized by, for example, a copper or aluminum sheet material or an electrically conductive resin sheet material.
  • the conductor 34 may be realized by a tape-shaped material.
  • the conductor 34 is stuck along the upper surface shape of the spoiler 20. Specifically, it starts from the front end of the spoiler 20 and is attached so as to cover a predetermined area on the in-vehicle antenna device 32 side.
  • the distance L2 in the vehicle front-rear direction along the roof 12 and the spoiler 20 from the antenna element 33 of the in-vehicle antenna device 32 to the rear end of the conductor 34 is the communication frequency of the antenna element 33.
  • the wavelength is 3 times or more of the wavelength ⁇ , preferably 3 times or more and 5 times or less.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the distance L2 in the present embodiment and the minimum value of the horizontal plane gain in the vicinity of the specific azimuth angle of the vehicle-mounted antenna device 32.
  • the horizontal axis of the graph of FIG. 3 is the distance L2, and is indicated by a multiple of the wavelength ⁇ related to the communication frequency of the antenna element 33.
  • the vertical axis of the graph of FIG. 3 indicates the minimum value of the horizontal plane gain.
  • the minimum value of the horizontal plane gain near the azimuth angle of 120 ° is indicated by a broken line
  • the minimum value of the horizontal plane gain near the azimuth angle of 240 ° is indicated by a solid line.
  • the azimuth angle is defined as an azimuth angle of 0 ° in the forward direction of the vehicle 10, an azimuth angle of 90 ° in the right direction, an azimuth angle of 180 ° in the rearward direction, and an azimuth angle of 270 ° in the left direction.
  • the vicinity of the azimuth angle of 120 ° is a range of the azimuth angle of 110 ° to 130 °
  • the vicinity of the azimuth angle of 240 ° is a range of the azimuth angle of 230 ° to 250 °.
  • the vicinity of the azimuth angle of 120 ° and the azimuth angle of 240 ° will be referred to as the vicinity of the specific azimuth angle.
  • the distance L2 is more than three times the wavelength ⁇ , a significant improvement can be clearly seen by suppressing a decrease in the horizontal plane gain in the vicinity of the specific azimuth angle.
  • the distance L2 exceeds about 5 times the wavelength ⁇ , the tendency to improve the horizontal plane gain near the specific azimuth angle becomes dull.
  • the wavelength ⁇ related to the communication frequency is about 52 mm
  • the distance L2 is 260 mm when the wavelength ⁇ is 5 times.
  • 260 mm is a length that exceeds the longitudinal length of a rear spoiler of a general passenger car, and the conductor 34 having such a long distance L2 is difficult to physically install. Therefore, the distance L2 is preferably 3 times or more of the wavelength ⁇ , and more preferably in the range of 3 to 5 times.
  • the installation position of the vehicle-mounted antenna device 32 on the roof 12 is shifted to the vehicle front side to secure the distance L2.
  • the distance L1 (the distance in the vehicle longitudinal direction from the antenna element 33 to the rear end of the roof 12) occupies most of the distance L2. Therefore, the relationship between the distance L1 and the horizontal plane gain near the specific azimuth angle will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4 shows the relationship between the distance L1 in the vehicle front-rear direction from the antenna element 33 to the rear end of the roof 12 in the absence of the conductor 34, and the minimum horizontal plane gain in the vicinity of the specific azimuth angle of the in-vehicle antenna device 32. It is a graph which shows an example. The notation of the graph is the same as in FIG.
  • the distance L1 is also clearly significantly improved at 3 times or more of the wavelength ⁇ , and that the minimum value of the horizontal plane gain almost reaches a peak when it is larger than around 5 times. Therefore, in a case where a sufficient distance L2 cannot be secured for the spoiler 20, the installation position of the in-vehicle antenna device 32 on the roof 12 may be appropriately shifted to the vehicle front side to secure the distance L2.
  • FIG. 5 is a graph showing the horizontal plane gain of the in-vehicle antenna device 32 of the present embodiment.
  • the solid line indicates the characteristics when the conductor 34 is attached to a region where the distance L2 is 5.3 times the wavelength ⁇ , and the broken line indicates the characteristics when the conductor 34 is not provided.
  • the horizontal plane gain is higher when the conductor 34 is attached than in the configuration without the conductor 34 in the range from the azimuth angle of 120 ° to 240 °. It can be seen that the gain near the specific azimuth is greatly improved by attaching the conductor 34.
  • the insulator is behind the vehicle-mounted antenna device 32 installed on the roof 12 of the vehicle 10 and can affect the aerodynamic characteristics of the vehicle 10 installed on the roof 12.
  • the conductor 34 By attaching the conductor 34 to the spoiler 20, the antenna gain can be improved compared to the conventional configuration without the conductor 34.
  • the spoiler 20 has a shape that closely follows the rear end of the roof 12 (see FIG. 1).
  • the spoiler 20 is installed such that the upper surface of the spoiler 20 is continuous with the upper surface of the roof 12.
  • the spoiler 20 is disposed at the front end as shown in FIG. 6.
  • This is a spoiler 20B having a structure in which a cutout portion 21 in which the upper end portion of the frame 16 is exposed is provided.
  • the conductor 34 is attached to the upper surface portion excluding the notched portion 21 of the spoiler 20B, the same effect as in this embodiment can be obtained.
  • the same effect as that of the present embodiment can be obtained in a configuration in which the notch 21 is covered with a metal spoiler as a configuration similar to the configuration in FIG. Also in the configuration of FIG. 2, it is allowed to provide a gap between the rear end of the roof 12 and the front end of the conductor 34 as long as the same effect as in the present embodiment can be obtained.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the vehicle 10B and the antenna system 30 in the second embodiment, and is a perspective view looking down from the slightly upper left side of the vehicle.
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the positional relationship of each element of the antenna system 30 of the present embodiment.
  • the steel plate of the roof 12 is expressed as a plate, and the frame portion of the vehicle body is not shown.
  • the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the overlapping description will be omitted as appropriate.
  • the vehicle 10B of the present embodiment has an outer shape called a sedan type.
  • the glass 14 of the rear window is smoothly connected from the roof 12.
  • the glass 14 is designed to affect the aerodynamic characteristics of the vehicle 10B.
  • the roof 12 has an inclination angle from the horizontal plane in the vicinity of the glass 14 of about 10 to 15 °, and the glass 14 has an inclination angle in the vicinity of the roof 12 of 25 ° or less.
  • the first implementation is to influence the aerodynamic characteristics when the vehicle 10 ⁇ / b> B is traveling.
  • the specification which mounts the spoiler 20 behind the roof 12 like a form becomes suitable.
  • the spoiler 20 is not attached. Therefore, in the present embodiment, the conductor 34B is attached to the upper end portion of the glass 14 of the rear window.
  • the lateral width of the conductor 34B is the same as or substantially the same as the lateral width of the glass 14 of the rear window.
  • the front end of the conductor 34B is attached to the front end of the glass 14 of the rear window so as to be connected to the rear end of the roof 12 as much as possible.
  • the front-rear width of the conductor 34B is set such that the distance from the antenna element 33 to the rear end of the conductor 34B is the same distance L2 as in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a graph showing the horizontal plane gain of the in-vehicle antenna device 32.
  • the solid line indicates the characteristics of this embodiment when the conductor 34B is attached to a region where the distance L2 is five times the wavelength ⁇ , and the broken line indicates the characteristics when the conductor 34 is not attached. As shown in the graph, it can be seen that the same effect as in the first embodiment can be obtained in this embodiment.
  • the conductor 34 is attached to the outer surface of the spoiler 20.
  • the conductor 34 may be attached before the spoiler 20 is painted in the manufacturing stage of the spoiler 20.
  • the conductor 34 may be attached to the inner surface of the spoiler 20. In such a case, the conductor 34 is difficult to see from the outside, and the appearance of the vehicle 10 is improved.
  • the structure which becomes the top view substantially rectangular shape of the conductor 34 was illustrated.
  • the conductor 34 and the conductor 34B have a right and left width that is adapted to the horizontal width of the spoiler 20 and the glass 14, and a front and rear width that is a square L2 from the antenna element 33 to the rear end of the conductor 34 and the conductor 34B.
  • the shape of the conductor 34 and the conductor 34B is not limited to a substantially rectangular shape when viewed from above.
  • the second embodiment as a base, as shown in FIG.
  • a predetermined region having a radius L ⁇ b> 2 from the antenna element 33 is set, and the region in the glass 14 that is an insulator.
  • An antenna system 30C in which the conductor 34C is attached may be configured. Even if it is the said structure, the effect similar to the said embodiment is acquired.
  • the said structure is applicable similarly to the spoilers 20 and 20B of 1st Embodiment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

車両（１０）のルーフ（１２）に設置された車載用アンテナ装置（３２）の後方に位置するスポイラー（２０）（絶縁体となる部分）のうち、車載用アンテナ装置（３２）のアンテナエレメント（３３）から距離Ｌ２の領域に導体（３４）を取り付ける。距離Ｌ２は、車載用アンテナ装置（３０）の通信周波数に係る波長λの３倍以上５倍以下とする。

Description

アンテナシステム、車両及びスポイラー
　本発明は、車両に搭載されるアンテナシステム等に関する。
　自動車等の車両のルーフに取り付けられる車載用アンテナ装置として、走行時の空気抵抗を考慮した流線形のケース内にアンテナエレメントを収容したアンテナ装置が知られている。この種の車載用アンテナ装置は、ルーフの後部の中央に装着されるのが一般的であり、装着時の車両の姿とアンテナ装置の外観とから「シャークフィンアンテナ」や「ドルフィンアンテナ」などとも呼ばれる（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０１６－３２１６６号公報
　上述した車載用アンテナ装置は、車両のルーフの後部に設置されるが、車載用アンテナ装置の後方近傍には、リアウィンドウのガラスや、リアスポイラーといった絶縁体が存在する。この設置状態で車載用アンテナ装置の水平面利得を計測したところ、特定の方位角でアンテナ利得の落ち込みが見られることが分かった。一例として、Ｖ２Ｘ（Vehicle to Everything;車々間通信、路車間通信）の通信周波数帯（例えば５ＧＨｚ以上）を使用する車載用アンテナ装置の水平面利得を挙げる。車両の前方方向を方位角０°、右方向を方位角９０°、真後ろ方向を方位角１８０°、左方向を方位角２７０°とした場合、方位角９０°～２７０°において水平面利得が低下し、特に方位角１２０°付近（１１０°～１３０°）と、２４０°付近（２３０°～２５０°）において顕著な水平面利得の低下が見られた。
　本発明が解決しようとする課題は、車両のルーフに取り付けられる車載用アンテナ装置のアンテナ利得を改善することである。
　上述した課題を解決するための本発明の第１の態様は、車両のルーフに設置された車載用アンテナ装置と、前記車両の空力特性に影響を与え得る前記ルーフの車両後方に設置された絶縁体に取り付けられた導体と、を具備するアンテナシステムである。
　第１の態様によれば、車両のルーフに設置される車載用アンテナ装置の車両後方に設けられた絶縁体であって、当該ルーフに設置されている車両の空力特性に影響を与え得る絶縁体に、導体を取り付けることで、導体が無い従来の構成よりもアンテナ利得を改善することができる。
　本発明の第２の態様は、前記導体が、前記絶縁体の形状に沿った形状を有する、第１の態様のアンテナシステムである。
　第２の態様によれば、導体を、取り付け先となる絶縁体の形状に沿った形状とすることができる。例えば、導体をテープ状に構成して絶縁体に貼付して取り付けることとしてもよい。
　本発明の第３の態様は、前記導体が、前記絶縁体の前記車載用アンテナ装置側の所定領域に取り付けられている、第１又は第２の態様のアンテナシステムである。
　第３の態様によれば、車載用アンテナ装置側の所定領域に導体を取り付けることで、車載用アンテナ装置側の所定領域に導体を取り付けないときに比べて、第１又は第２の態様の作用効果をより発揮することができる。
　本発明の第４の態様は、前記導体が、前記所定領域を覆うように取り付けられている、第３の態様のアンテナシステムである。
　第４の態様によれば、所定領域を覆うように導体を取り付けることで、第３の態様に比べて、第１又は第２の態様の作用効果をより発揮することができる。
　本発明の第５の態様は、前記所定領域が、前記車載用アンテナ装置を起点とする、前記車載用アンテナ装置の通信周波数に係る波長の３倍以上の領域である、第３又は第４の態様のアンテナシステムである。
　本発明の第６の態様は、前記所定領域が、前記車載用アンテナ装置を起点とする、前記車載用アンテナ装置の通信周波数に係る波長の５倍以下の領域である、第３～第５の何れかの態様のアンテナシステムである。
　第５又は第６の態様によれば、所定領域の大きさを限定することができる。
　本発明の第７の態様は、前記絶縁体が、ガラスである、第１～第６の何れかの態様のアンテナシステムである。
　第７の態様によれば、設置された車載用アンテナ装置の後方がリアウィンドウとなる車両において、第１～第６の態様と同様の効果を得られる。
　本発明の第８の態様は、前記絶縁体が、スポイラーである、第１～第６の何れかの態様のアンテナシステムである。
　第８の態様によれば、設置された車載用アンテナ装置の後方にリアスポイラーが取り付けられている車両において、第１～第６の態様と同様の効果を得られる。
　本発明の第９の態様は、車載用アンテナ装置が設置されたルーフと、車両の空力特性に影響を与え得る前記ルーフの車両後方に設置された絶縁体と、前記絶縁体の前記車載用アンテナ装置側の所定領域に取り付けられた導体と、を備えた車両である。
　第９の態様によれば、第１の態様と同様の効果が得られる車両を実現できる。
　本発明の第１０の態様は、車載用アンテナ装置が設置されたルーフの車両後方側に取り付けられるスポイラーであって、前記車載用アンテナ装置側の所定領域に導体が取り付けられたスポイラーである。
　第１０の態様によれば、第１の態様と同様の効果が得られるスポイラーを実現できる。
第１実施形態のアンテナシステムの構成例と、当該アンテナシステムを備えたスポイラー並びに車両の構成例を示す図。 第１実施形態におけるアンテナシステムの要素の位置関係を説明するための略図。 距離Ｌ２と、車載用アンテナ装置の特定方位角付近における水平面利得の最小値との関係の一例を示すグラフ。 導体が無い状態における距離Ｌ１と、車載用アンテナ装置の特定方位角付近における水平面利得の最小値との関係の一例を示すグラフ。 第１実施形態の車載用アンテナ装置の水平面利得を示すグラフ。 第１実施形態の変形例を示す図。 第２実施形態のアンテナシステムの構成例と、当該アンテナシステムを備えた車両の構成例を示す図。 第２実施形態のアンテナシステムの要素の位置関係を説明するための略図。 第２実施形態の車載用アンテナ装置の水平面利得を示すグラフ。 第２実施形態をベースとした導体の変形例を示す図。
　以下、実施形態の一例を説明する。以下の説明における方向の定義を次の通りとする。前後・左右・上下は、車載用アンテナ装置を車両に装着した状態における車両の前後・左右・上下の方向と同一である。左右方向を横方向、上下方向を縦方向と呼ぶことができる。方向の理解を容易にするために、図中では、前後方向・左右方向をそれぞれ矢印付き線分で表記している。各矢印付き線分の交点は、座標原点を意味するものではない。また、以下の説明では、水平面とは、車両１０の水平面を指すものとし、水平面利得とは、水平面における、アンテナエレメント３３の垂直偏波の利得を指すものとする。
　〔第１実施形態〕
　図１は、本実施形態のアンテナシステムの構成例と、当該アンテナシステムを備えたスポイラー並びに車両の構成例を示す図であって、車両の左斜め後ろのやや上方から見下ろした斜視図である。
　本実施形態の車両１０は、ハッチバックタイプの乗用車であって、ルーフ１２の後端部に、リアウィンドウのガラス１４の前端部を覆うスポイラー２０を備える。
　スポイラー２０は、ルーフ１２の車両後方に設置されることで車両１０の空力特性に影響を与え得るパーツであって、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂等の樹脂により作成された絶縁体である。スポイラー２０の左右幅（左右方向の長さ）は、ルーフ１２の上面の左右幅と同じ又は略同じ程度を有する。或いは、空力性能の観点から、ルーフ１２の上面の左右幅よりも若干狭くてもよい。スポイラー２０の上面前端部は、ルーフ１２の後端に沿った形状を有しており、上面前端部がルーフ１２の後端部の近傍に位置するように車両１０に設けられている。
　アンテナシステム３０は、車両１０のルーフ１２の後部に設置された車載用アンテナ装置３２と、スポイラー２０に取り付けられた導体３４と、を備える。
　車載用アンテナ装置３２には、アンテナエレメント３３が内蔵されている。本実施形態のアンテナエレメント３３は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）方式のＶ２Ｘ（Vehicle to Everything）通信用アンテナとする。アンテナエレメント３３は、セルラー方式のＶ２Ｘ通信用アンテナであってもよい。更には、ダイポールアンテナや、モノポールアンテナ、スリーブアンテナ、コリニアアレイアンテナ（collinear antenna array）などであってもよい。
　図２は、本実施形態におけるアンテナシステム３０の各要素の位置関係を説明するための略図である。理解を容易にするためにルーフ１２の鋼板は板状に表現し、車体やリアハッチのフレーム部分などは図示を省略している。
　本実施形態の導体３４は、電気伝導性のシート材であって、例えば、銅やアルミのシート材、電気伝導性樹脂のシート材で実現される。導体３４は、テープ状の素材で実現されてもよい。導体３４は、スポイラー２０の上面形状に沿って貼設されている。具体的には、スポイラー２０の前端から始まって車載用アンテナ装置３２側の所定領域を覆うようにして取り付けられている。
　そして、所定領域は、車載用アンテナ装置３２のアンテナエレメント３３を起点として、導体３４の後端までのルーフ１２とスポイラー２０とに沿った車両前後方向の距離Ｌ２が、アンテナエレメント３３の通信周波数に係る波長λの３倍以上とされ、好適には３倍以上５倍以下とされる。
　図３は、本実施形態における距離Ｌ２と車載用アンテナ装置３２の特定方位角付近における水平面利得の最小値との関係の一例を示すグラフである。図３のグラフの横軸は、距離Ｌ２であり、アンテナエレメント３３の通信周波数に係る波長λの倍数で示されている。また、図３のグラフの縦軸は、水平面利得の最小値を示す。方位角１２０°付近の水平面利得の最小値を破線で、方位角２４０°付近の水平面利得の最小値を実線で示している。方位角は、車両１０の前方方向を方位角０°、右方向を方位角９０°、真後ろ方向を方位角１８０°、左方向を方位角２７０°としている。また、方位角１２０°付近とは方位角１１０°～１３０°の範囲であり、方位角２４０°付近とは方位角２３０°～２５０°の範囲である。方位角１２０°付近および方位角２４０°付近のことを特定方位角付近と称して説明する。
　図３に示すように、距離Ｌ２が、波長λの３倍以上になると、特定方位角付近における水平面利得の低下を抑制して明確に有意な改善が見られる。また、距離Ｌ２が波長λの５倍辺りを超えると、特定方位角付近における水平面利得の向上傾向が鈍くなっている。一方で、車載用アンテナ装置３２がＶ２Ｘ通信を行う場合、通信周波数に係る波長λは５２ｍｍほどとなり、波長λの５倍になると距離Ｌ２は２６０ｍｍとなる。２６０ｍｍは一般的な乗用車のリアスポイラーの前後長を超えるほどの長さであり、このように長い距離Ｌ２の導体３４は、物理的に設置するのが難しい。そこで、距離Ｌ２は、波長λの３倍以上あれば好適であり、さらには３倍以上５倍以下の範囲とするのがより好適である。
　ところで、リアスポイラーの前後長が短く、導体３４の取り付け領域として距離Ｌ２を確保できない場合には、車載用アンテナ装置３２のルーフ１２への設置位置を車両前方側へずらして距離Ｌ２を確保する構成を採用することができる。ただしその場合には、距離Ｌ２のうちの大部分を距離Ｌ１（アンテナエレメント３３を起点としてルーフ１２後端までの車両前後方向の距離）が占めることにもなる。そこで、図４を参照して、距離Ｌ１と特定方位角付近の水平面利得との関係を説明する。
　図４は、導体３４が無い状態における、アンテナエレメント３３を起点としてルーフ１２後端までの車両前後方向の距離Ｌ１と、車載用アンテナ装置３２の特定方位角付近における水平面利得の最小値との関係の一例を示すグラフである。グラフの表記は、図３と同じである。
　距離Ｌ１も波長λの３倍以上で明確に有意な改善が見られ、５倍付近よりも大きいと水平面利得の最小値がほぼ頭打ちとなっていることが分かる。よって、スポイラー２０に十分な距離Ｌ２を確保できないケースでは、車載用アンテナ装置３２のルーフ１２への設置位置を車両前方側へ適宜ずらして距離Ｌ２を確保すればよい。
　図５は、本実施形態の車載用アンテナ装置３２の水平面利得を示すグラフである。実線が、距離Ｌ２を波長λの５．３倍とした領域に導体３４を取り付けた場合の特性を示し、破線が導体３４を設けなかった場合の特性を示している。
　当該グラフに示すように、方位角１２０°付近から２４０°付近の範囲において、導体３４が無い構成よりも導体３４を取り付けた方が水平面利得が高い。特定方位角付近における利得は、導体３４を取り付けることによって大きく改善されていることが分かる。
　以上、本実施形態によれば、車両１０のルーフ１２に設置される車載用アンテナ装置３２の車両後方であり、ルーフ１２に設置されている車両１０の空力特性に影響を与え得る絶縁体であるスポイラー２０に、導体３４を取り付けることで、導体３４が無い従来の構成よりもアンテナ利得を改善することができる。
　本実施形態では、スポイラー２０の前端部がルーフ１２の後端部にぴったり沿った形状である例を示した（図１参照）。スポイラー２０の上面がルーフ１２の上面に連なるようにスポイラー２０が設置される車両１０の場合の実施形態である。しかし、図６に示すように、リアハッチのフレーム１６の上面が、ルーフ１２の上面に連なるように位置する車両１０の場合には、スポイラー２０は、図６に示すように、前端部に、リアハッチのフレーム１６の上端部が露出する切り欠き部分２１が設けられた構造のスポイラー２０Ｂとなる。この場合であっても、フレーム１６の上端部分はルーフ１２と同一視することができる。このため、図６に示すように、スポイラー２０Ｂの切り欠き部分２１を除いた上面部分に導体３４を取り付ければ、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
　図６の構成では、一見すると、車載用アンテナ装置３２の後方で、ルーフ１２の鋼板（導体）と導体３４との連なりが断絶しているように見える。しかし、リアハッチのフレーム１６の鋼板（導体）により、ルーフ１２の鋼板（導体）と導体３４との間が繋がり、ルーフ１２～リアハッチのフレーム１６の上端部～導体３４へと至る導体の連なりを確保できる。このため、リアハッチのフレーム１６の上面が、ルーフ１２の上面に連なるように位置する車両１０の場合にも、本実施形態と同様の効果を得ることができるのである。
　同様にして、図６の構成に類似する構成として、切り欠き部２１が金属製のスポイラーに覆われている形態においても本実施形態と同様の効果が得られる。また、図２の構成においても、本実施形態と同様の効果が得られる限りにおいて、ルーフ１２の後端と導体３４の前端との間に隙間を設けることが許容される。
　〔第２実施形態〕
　図７は、第２実施形態における車両１０Ｂ及びアンテナシステム３０の構成を示す図であって、車両の左斜め後ろのやや上方から見下ろした斜視図である。
　図８は、本実施形態のアンテナシステム３０の各要素の位置関係を説明するための略図である。理解を容易にするためにルーフ１２の鋼板は板状に表現し、車体のフレーム部分などは図示を省略している。
　これらの図を含め、本実施形態の説明においては、第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付与し、重複する説明は適宜省略するものとする。
　本実施形態の車両１０Ｂは、セダンタイプと称される外形を有している。ルーフ１２からリアウィンドウのガラス１４がなだらかに連なっている。ガラス１４は車両１０Ｂの空力特性に影響を与え得るデザインとなっている。例えば、ルーフ１２は、ガラス１４との近接部分での水平面からの傾斜角度が１０～１５°程度であり、ガラス１４は、ルーフ１２との近接部分での傾斜角度が２５°以下である。
　仮に、ルーフ１２とガラス１４との近接部分において、ガラス１４の傾斜角度が水平面から３０°を超えるほどの大きさになると、車両１０Ｂの走行時の空力特性に影響を与えるためには第１実施形態のようにルーフ１２の後方にスポイラー２０を装着する仕様が好適となる。本実施形態の車両１０Ｂではスポイラー２０は取り付けない。そこで、本実施形態では、導体３４Ｂは、リアウィンドウのガラス１４の上端部に貼設される。
　具体的には、導体３４Ｂの左右幅は、リアウィンドウのガラス１４の左右幅と同じ又は略同じ程度を有する。導体３４Ｂの前端は、できるだけルーフ１２の後端に連なるようにリアウィンドウのガラス１４の前端部に寄せて貼設される。導体３４Ｂの前後幅は、アンテナエレメント３３から導体３４Ｂの後端部までの距離が、第１実施形態と同じ距離Ｌ２となるように設定されている。
　図９は、車載用アンテナ装置３２の水平面利得を示すグラフである。実線が、距離Ｌ２を波長λの５倍とした領域に導体３４Ｂを取り付けた場合の本実施形態の特性を示し、破線が導体３４を取り付けなかった場合の特性を示している。当該グラフに示すように、本実施形態においても第１実施形態と同様の効果が得られることがわかる。
　〔変形例〕
　以上、実施形態の一例を説明した。本発明を適用可能な形態は、上記の実施形態だけではない。例えば、上記の実施形態の構成要素を適宜追加・省略・削除した形態や、上記の実施形態を変形した次のような変形例にも本発明を適用可能である。
　〔変形例その１〕
　例えば、第１実施形態では、導体３４をスポイラー２０の外面に取り付ける構成としたが、スポイラー２０の製造段階においてスポイラー２０の塗装前に取り付けるとしてもよい。また、導体３４をスポイラー２０の内面に取り付ける構成としてもよい。このような場合には、導体３４が外部から見えにくくなり、車両１０の見栄えが良くなる。
　〔変形例その２〕
　また、上記実施形態では、導体３４を上面視略矩形となる構成を例示した。具体的には、導体３４や導体３４Ｂは、左右幅をスポイラー２０やガラス１４の横幅に適合する大きさとし、前後幅をアンテナエレメント３３から導体３４，導体３４Ｂの後端までの距離Ｌ２となる四角形状のシート状を成す構成として例示した。しかし、導体３４，導体３４Ｂの形状は上面視略矩形に限らない。例えば、第２実施形態をベースとして例示すると、図１０に示すように、車両１０Ｃにおいて、アンテナエレメント３３から半径が距離Ｌ２となる所定領域を設定し、絶縁体であるガラス１４のうちの当該領域内に導体３４Ｃを取り付けたアンテナシステム３０Ｃを構成するとしてもよい。当該構成であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。当該構成は、第１実施形態のスポイラー２０，２０Ｂにも同様に適用可能である。
　　１０…車両
　　１２…ルーフ
　　１４…ガラス
　　２０…スポイラー
　　３０…アンテナシステム
　　３２…車載用アンテナ装置
　　３３…アンテナエレメント
　　３４…導体
　　Ｌ１…距離
　　Ｌ２…距離

Claims (10)

  1. 　車両のルーフに設置された車載用アンテナ装置と、
    　前記車両の空力特性に影響を与え得る前記ルーフの車両後方に設置された絶縁体に取り付けられた導体と、
    　を具備するアンテナシステム。
  2. 　前記導体は、前記絶縁体の形状に沿った形状を有する、
    　請求項１に記載のアンテナシステム。
  3. 　前記導体は、前記絶縁体の前記車載用アンテナ装置側の所定領域に取り付けられている、
    　請求項１又は２に記載のアンテナシステム。
  4. 　前記導体は、前記所定領域を覆うように取り付けられている、
    　請求項３に記載のアンテナシステム。
  5. 　前記所定領域は、前記車載用アンテナ装置を起点とする、前記車載用アンテナ装置の通信周波数に係る波長の３倍以上の領域である、
    　請求項３又は４に記載のアンテナシステム。
  6. 　前記所定領域は、前記車載用アンテナ装置を起点とする、前記車載用アンテナ装置の通信周波数に係る波長の５倍以下の領域である、
    　請求項３～５の何れか一項に記載のアンテナシステム。
  7. 　前記絶縁体は、ガラスである、
    　請求項１～６の何れか一項に記載のアンテナシステム。
  8. 　前記絶縁体は、スポイラーである、
    　請求項１～６の何れか一項に記載のアンテナシステム。
  9. 　車載用アンテナ装置が設置されたルーフと、
    　車両の空力特性に影響を与え得る前記ルーフの車両後方に設置された絶縁体と、
    　前記絶縁体の前記車載用アンテナ装置側の所定領域に取り付けられた導体と、
    　を備えた車両。
  10. 　車載用アンテナ装置が設置されたルーフの車両後方側に取り付けられるスポイラーであって、
    　前記車載用アンテナ装置側の所定領域に導体が取り付けられたスポイラー。
PCT/JP2018/041209 2018-01-31 2018-11-06 アンテナシステム、車両及びスポイラー WO2019150686A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018014701A JP2019134287A (ja) 2018-01-31 2018-01-31 アンテナシステム、車両及びスポイラー
JP2018-014701 2018-01-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019150686A1 true WO2019150686A1 (ja) 2019-08-08

Family

ID=67479993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/041209 WO2019150686A1 (ja) 2018-01-31 2018-11-06 アンテナシステム、車両及びスポイラー

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2019134287A (ja)
WO (1) WO2019150686A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021014866A1 (ja) * 2019-07-22 2021-01-28 マツダ株式会社 車両の上部構造

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7239522B2 (ja) * 2020-03-30 2023-03-14 原田工業株式会社 アンテナ構造体
JP7174731B2 (ja) * 2020-03-30 2022-11-17 原田工業株式会社 アンテナ構造体

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62292004A (ja) * 1986-06-12 1987-12-18 Nissan Motor Co Ltd 車両用アンテナ
JPH07500466A (ja) * 1992-05-18 1995-01-12 フバ　オートモティブ　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフツング　ウント　コンパニー　コマンディット　ゲゼルシャフト 車両の窓ガラス近傍の無線アンテナ装置
JPH07273526A (ja) * 1994-03-30 1995-10-20 Nippon Sheet Glass Co Ltd 自動車用窓ガラスアンテナ
JP2002204112A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Asahi Glass Co Ltd 車両用アンテナ装置
JP2007158435A (ja) * 2005-11-30 2007-06-21 Fujitsu Ten Ltd ロッドアンテナ、ロッドアンテナの車両のリヤガラスへの取付方法、及びロッドアンテナを用いた受信装置
JP2008092244A (ja) * 2006-10-02 2008-04-17 Kojima Press Co Ltd 車載用アンテナ及び車載用アンテナシステム
WO2009057635A1 (ja) * 2007-10-30 2009-05-07 Honda Motor Co., Ltd. 車両用受信設備

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62292004A (ja) * 1986-06-12 1987-12-18 Nissan Motor Co Ltd 車両用アンテナ
JPH07500466A (ja) * 1992-05-18 1995-01-12 フバ　オートモティブ　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフツング　ウント　コンパニー　コマンディット　ゲゼルシャフト 車両の窓ガラス近傍の無線アンテナ装置
JPH07273526A (ja) * 1994-03-30 1995-10-20 Nippon Sheet Glass Co Ltd 自動車用窓ガラスアンテナ
JP2002204112A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Asahi Glass Co Ltd 車両用アンテナ装置
JP2007158435A (ja) * 2005-11-30 2007-06-21 Fujitsu Ten Ltd ロッドアンテナ、ロッドアンテナの車両のリヤガラスへの取付方法、及びロッドアンテナを用いた受信装置
JP2008092244A (ja) * 2006-10-02 2008-04-17 Kojima Press Co Ltd 車載用アンテナ及び車載用アンテナシステム
WO2009057635A1 (ja) * 2007-10-30 2009-05-07 Honda Motor Co., Ltd. 車両用受信設備

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021014866A1 (ja) * 2019-07-22 2021-01-28 マツダ株式会社 車両の上部構造

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019134287A (ja) 2019-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019150686A1 (ja) アンテナシステム、車両及びスポイラー
JP5024026B2 (ja) 自動車用ガラスアンテナ
US20130249748A1 (en) Antenna device, and moving body equipped with antenna device
JP5681747B2 (ja) 車載アンテナ装置
WO2011077874A1 (ja) 自動車用のガラスアンテナ
JP2017005354A (ja) 車両用ガラスアンテナ及び車両用アンテナを備えた後部窓ガラス
JP5970132B2 (ja) 窓フレーム
CN108288746A (zh) 车辆天线***
JP4114430B2 (ja) アンテナ
JP6436159B2 (ja) ガラスアンテナ及びアンテナを備える窓ガラス
US12009570B2 (en) Vehicle antenna glazing
EP2355237A1 (en) Glass antenna and vehicular window glass including the same
US20100309066A1 (en) antenna arrangement for a motor vehicle and method
JP2002135025A (ja) 車載用アンテナ装置
JP5970131B2 (ja) 窓フレーム
JP4988445B2 (ja) 車両用ガラスアンテナ
JP2007153019A (ja) ドア内蔵車載アンテナ
JP5428790B2 (ja) 車両用ガラスアンテナ
JP4387956B2 (ja) 車載用ｖ字型台形エレメントアンテナ
JP2011166487A (ja) 車両用ガラスアンテナ
JP5387317B2 (ja) 車両用ガラスアンテナ
JP5332895B2 (ja) 車両用ガラスアンテナ
JP2007110390A (ja) 自動車用高周波ガラスアンテナ
JP2009111704A (ja) 車両用受信設備
JP4878304B2 (ja) 台形型エレメントアンテナ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18903334

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18903334

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1