JP6928525B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
本発明は、アンテナ装置、特に、ルーフレールを備えた車両に搭載されるアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device, particularly an antenna device mounted on a vehicle equipped with a roof rail.
特許文献１には、車両のルーフに取り付けられるアンテナ装置が開示されている。特許文献１のアンテナ装置は、車両から突出している高さが低く（例えば、約７０ｍｍ以下）、先端に行くほど低くなるとともに側面も内側に絞った流線形のアンテナケースにアンテナ部が収容されている。これにより、このアンテナ装置は、車庫入れ時や洗車時にアンテナ部が破損することを防止している。 Patent Document 1 discloses an antenna device attached to the roof of a vehicle. In the antenna device of Patent Document 1, the height protruding from the vehicle is low (for example, about 70 mm or less), the height becomes lower toward the tip, and the antenna portion is housed in a streamlined antenna case in which the side surfaces are narrowed inward. There is. As a result, this antenna device prevents the antenna portion from being damaged when the vehicle is put in the garage or when the vehicle is washed.
ルーフレールを備えた車両のルーフに特許文献１のアンテナ装置を取り付けた場合、アンテナ装置から送受信される電波がルーフレールによって干渉し、アンテナ装置による車両の水平方向の全方位通信が阻害されるという問題がある。 When the antenna device of Patent Document 1 is attached to the roof of a vehicle provided with a roof rail, there is a problem that radio waves transmitted and received from the antenna device interfere with each other by the roof rail and the horizontal omnidirectional communication of the vehicle by the antenna device is hindered. be.
そこで、本発明は、ルーフレールによる電波の干渉を抑制し、全方位通信が可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an antenna device capable of omnidirectional communication by suppressing the interference of radio waves due to the roof rail.
上記課題を解決するために、本発明のアンテナ装置は、ルーフレールを備えた車両のルーフにおける車両後方中央に設けられる第１アンテナと、ルーフにおける車両前方中央に設けられる第２アンテナと、ルーフにおける車両前方の車幅方向の一隅または他隅に設けられる第３アンテナと、第２アンテナを車幅方向に移動させる第２アンテナ移動機構と、第３アンテナを車両の高さ方向に移動させる第３アンテナ移動機構と、ルーフレールが使用されない場合には、第２アンテナ移動機構によって第２アンテナを車両前方中央に配置させ、第３アンテナ移動機構によって第３アンテナをルーフ下に収容し、第１アンテナと第２アンテナとによってダイバーシティを可能にし、ルーフレールが使用される場合には、第２アンテナ移動機構によって、第２アンテナを車両前方中央からみて第３アンテナとは反対側の隅に配置させ、第３アンテナ移動機構によって第３アンテナをルーフ上に突出させ、第２アンテナと第３アンテナとによってダイバーシティを可能にする制御部と、を有する。 In order to solve the above problems, the antenna device of the present invention includes a first antenna provided in the center of the rear of the vehicle on the roof of a vehicle provided with a roof rail, a second antenna provided in the center of the front of the vehicle on the roof, and a vehicle on the roof. A third antenna provided in one corner or the other corner in the vehicle width direction in front, a second antenna moving mechanism for moving the second antenna in the vehicle width direction, and a third antenna for moving the third antenna in the vehicle height direction. When the moving mechanism and the roof rail are not used, the second antenna moving mechanism arranges the second antenna in the center of the front of the vehicle, the third antenna moving mechanism accommodates the third antenna under the roof, and the first antenna and the first antenna. Diversity is enabled by the two antennas, and when the roof rail is used, the second antenna is placed in the corner opposite to the third antenna when viewed from the center of the front of the vehicle by the second antenna moving mechanism, and the third antenna is used. It has a control unit in which a third antenna is projected onto the roof by a moving mechanism and diversity is enabled by the second antenna and the third antenna.
ルーフレールは、車両のルーフ上に設けられるルーフレール本体部に一端が支持され、他端がルーフレール本体部に対して着脱可能なクロスバーを含み、制御部は、クロスバーの他端の着脱に応じて、通信状態を、第１アンテナと第２アンテナとによってダイバーシティを可能にする第１通信状態と、第２アンテナと第３アンテナとによってダイバーシティを可能にする第２通信状態とに切り替えてもよい。 The roof rail includes a crossbar whose one end is supported by a roof rail main body provided on the roof of the vehicle and whose other end is removable from the roof rail main body, and the control unit responds to the attachment / detachment of the other end of the crossbar. The communication state may be switched between a first communication state that enables diversity by the first antenna and the second antenna, and a second communication state that enables diversity by the second antenna and the third antenna.
ルーフレールには、クロスバーの他端の着脱時に操作され、クロスバーの他端の着脱操作に応じた信号を送信するクロスバー状態スイッチが設けられており、制御部は、クロスバーの他端がルーフレール本体部に支持されたことを示す信号をクロスバー状態スイッチから受信した場合、第２アンテナ移動機構および第３アンテナ移動機構を作動させて、第２アンテナを車両前方中央に配置させるとともに第３アンテナをルーフ下に収容させ、クロスバーの他端がルーフレール本体部から離脱されたことを示す信号をクロスバー状態スイッチから受信した場合、第２アンテナ移動機構および第３アンテナ移動機構を作動させて、第２アンテナを車両前方中央からみて第３アンテナとは反対側の隅に配置させるとともに第３アンテナをルーフ上に突出させてもよい。 The roof rail is provided with a crossbar state switch that is operated when the other end of the crossbar is attached / detached and transmits a signal corresponding to the attachment / detachment operation of the other end of the crossbar. When a signal indicating that the roof rail is supported by the main body of the roof rail is received from the crossbar state switch, the second antenna moving mechanism and the third antenna moving mechanism are activated to arrange the second antenna in the center of the front of the vehicle and the third. When the antenna is housed under the roof and a signal indicating that the other end of the crossbar is detached from the roof rail main body is received from the crossbar state switch, the second antenna moving mechanism and the third antenna moving mechanism are activated. , The second antenna may be arranged in the corner opposite to the third antenna when viewed from the center of the front of the vehicle, and the third antenna may be projected on the roof.
上記課題を解決するために、本発明のアンテナ装置は、ルーフレールを備えた車両のルーフにおける車両後方に設けられる第１アンテナと、ルーフにおける車両前方中央に設けられる第２アンテナと、ルーフにおける車両前方の車幅方向の一隅または他隅の一方に設けられる第３アンテナと、ルーフにおける車両前方の車幅方向の一隅または他隅の他方に設けられる第４アンテナと、第２アンテナを車両の高さ方向に移動させる第２アンテナ移動機構と、第３アンテナを車両の高さ方向に移動させる第３アンテナ移動機構と、第４アンテナを車両の高さ方向に移動させる第４アンテナ移動機構と、記ルーフレールが使用されない場合には、第２アンテナ移動機構によって第２アンテナをルーフ上に突出させ、第３アンテナ移動機構によって第３アンテナをルーフ下に収容し、第４アンテナ移動機構によって第４アンテナをルーフ下に収容し、第１アンテナと第２アンテナとによってダイバーシティを可能にし、ルーフレールが使用される場合には、第２アンテナ移動機構によって第２アンテナをルーフ下に収容し、第３アンテナ移動機構によって第３アンテナをルーフ上に突出させ、第４アンテナ移動機構によって第４アンテナをルーフ上に突出させ、第３アンテナと第４アンテナとによってダイバーシティを可能にする制御部と、を有する。 In order to solve the above problems, the antenna device of the present invention includes a first antenna provided at the rear of the vehicle on the roof of a vehicle provided with a roof rail, a second antenna provided at the center of the front of the vehicle on the roof, and a front of the vehicle on the roof. The third antenna provided in one corner or the other corner in the vehicle width direction, the fourth antenna provided in the other corner or the other corner in the vehicle width direction in front of the vehicle on the roof, and the second antenna are the height of the vehicle. The second antenna moving mechanism that moves in the direction, the third antenna moving mechanism that moves the third antenna in the height direction of the vehicle, and the fourth antenna moving mechanism that moves the fourth antenna in the height direction of the vehicle are described. When the roof rail is not used, the second antenna moving mechanism projects the second antenna onto the roof, the third antenna moving mechanism accommodates the third antenna under the roof, and the fourth antenna moving mechanism causes the fourth antenna. It is housed under the roof, and diversity is enabled by the first antenna and the second antenna. When the roof rail is used, the second antenna is housed under the roof by the second antenna moving mechanism, and the third antenna moving mechanism. The third antenna is projected onto the roof by the third antenna, the fourth antenna is projected onto the roof by the fourth antenna moving mechanism, and the control unit enables diversity by the third antenna and the fourth antenna.
ルーフレールは、車両のルーフ上に設けられるルーフレール本体部に一端が支持され、他端がルーフレール本体部に対して着脱可能なクロスバーを含み、制御部は、クロスバーの他端の着脱に応じて、通信状態を、第１アンテナと第２アンテナとによってダイバーシティを可能にする第１通信状態と、第３アンテナと第４アンテナとによってダイバーシティを可能にする第２通信状態とに切り替えてもよい。 The roof rail includes a crossbar whose one end is supported by a roof rail main body provided on the roof of the vehicle and whose other end is removable from the roof rail main body, and the control unit responds to the attachment / detachment of the other end of the crossbar. The communication state may be switched between a first communication state that enables diversity by the first antenna and the second antenna, and a second communication state that enables diversity by the third antenna and the fourth antenna.
ルーフレールには、クロスバーの他端の着脱時に操作され、クロスバーの他端の着脱操作に応じた信号を送信するクロスバー状態スイッチが設けられており、制御部は、クロスバーの他端がルーフレール本体部に支持されたことを示す信号をクロスバー状態スイッチから受信した場合、第２アンテナ移動機構、第３アンテナ移動機構および第４アンテナ移動機構を作動させて、第２アンテナをルーフ上に突出させるとともに第３アンテナおよび第４アンテナをルーフ下に収容させ、クロスバーの他端がルーフレール本体部から離脱されたことを示す信号をクロスバー状態スイッチから受信した場合、第２アンテナ移動機構、第３アンテナ移動機構および第４アンテナ移動機構を作動させて、第２アンテナをルーフ下に収容させるとともに第３アンテナおよび第４アンテナをルーフ上に突出させてもよい。 The roof rail is provided with a crossbar state switch that is operated when the other end of the crossbar is attached / detached and transmits a signal corresponding to the attachment / detachment operation of the other end of the crossbar. When a signal indicating that the roof rail is supported by the main body of the roof rail is received from the crossbar state switch, the second antenna moving mechanism, the third antenna moving mechanism, and the fourth antenna moving mechanism are activated to move the second antenna onto the roof. When a signal indicating that the other end of the crossbar has been separated from the roof rail main body is received from the crossbar state switch by projecting and accommodating the third antenna and the fourth antenna under the roof, the second antenna moving mechanism, The third antenna moving mechanism and the fourth antenna moving mechanism may be operated to accommodate the second antenna under the roof and to project the third antenna and the fourth antenna onto the roof.
本発明によれば、ルーフレールによる電波の干渉を抑制し、全方位通信が可能となる。 According to the present invention, interference of radio waves due to the roof rail is suppressed, and omnidirectional communication becomes possible.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, other specific numerical values, etc. shown in the embodiment are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description, and elements not directly related to the present invention are not shown. do.
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態によるアンテナ装置１が設けられた車両２の構成を示す平面概略図である。図１では、信号の流れを破線の矢印で示している。以下、車両２を基準として、進行方向を前方向とし、後進方向を後方向とし、進行方向に対して左の方向を左方向とし、進行方向に対して右の方向を右方向とする。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration of a
車両２のルーフ３には、２本のルーフレール１０Ｌ、１０Ｒが設けられている。ルーフレール１０Ｌ、１０Ｒは、車幅方向に離隔して車両２の前後方向に延在している。ルーフレール１０Ｌは、ルーフ３上において、左側端付近に配置されており、ルーフレール１０Ｒは、ルーフ３上において、右側端付近に配置されている。ルーフレール１０Ｌ、１０Ｒを区別しないときは、ルーフレール１０と表記する。
Two
ルーフレール１０は、ルーフレール本体部１１、クロスバー１２、軸部１３およびクロスバー状態スイッチ１４を含んで構成される。ルーフレール本体部１１は、車両の前後方向に延在する略棒状に形成されており、ルーフ３上に固定される。
The
クロスバー１２は、ルーフレール本体部１１よりも短く、ルーフレール１０Ｌとルーフレール１０Ｒとの間よりも長い略棒状に形成されている。クロスバー１２は、ルーフレール本体部１１上に設けられる。クロスバー１２の一端は、軸部１３によってルーフレール本体部１１に支持されている。クロスバー１２は、軸部１３を支点として、ルーフ３と平行な面に沿って回転可能となっている。
The
クロスバー１２の他端は、ルーフレール本体部１１に対して、着脱可能となっている。クロスバー１２の他端には、クロスバー状態スイッチ１４が設けられている。クロスバー状態スイッチ１４は、押し込み操作されると、ルーフレール本体部１１に支持されているクロスバー１２の他端をルーフレール本体部１１から離脱させる。例えば、クロスバー１２を挟持する爪部がルーフレール本体部１１に設けられており、クロスバー状態スイッチ１４は、押し込み操作されると爪部を開いてルーフレール本体部１１からクロスバー１２の他端を離脱させる。
The other end of the
左側のルーフレール１０Ｌでは、軸部１３が後方側の端部に設けられており、クロスバー状態スイッチ１４が前方側の端部に設けられている。右側のルーフレール１０Ｒでは、軸部１３が前方側の端部に設けられており、クロスバー状態スイッチ１４が後方側の端部に設けられている。
In the
図１では、ルーフレール１０Ｌのクロスバー１２が、ルーフレール１０Ｌのルーフレール本体部１１に支持されている。また、ルーフレール１０Ｒのクロスバー１２がルーフレール１０Ｒのルーフレール本体部１１に支持されている。すなわち、図１では、クロスバー１２とルーフレール本体部１１とが平行となっており、クロスバー１２がルーフレール本体部１１に対して閉じた状態となっている。ルーフレール１０が使用されない（すなわち、ルーフレール１０に荷物を積載しない）場合には、図１のように、クロスバー１２とルーフレール本体部１１とが平行な状態となる。
In FIG. 1, the
図２は、ルーフレール１０が使用される（すなわち、ルーフレール１０に荷物が積載される）場合の車両２の構成を示す平面概略図である。図２では、クロスバー１２とルーフレール本体部１１とが垂直に交差しており、クロスバー１２がルーフレール本体部１１に対して開いた状態となっている。具体的には、左側のルーフレール１０Ｌのクロスバー１２のクロスバー状態スイッチ１４側の端部（軸部１３とは反対側の端部）が、右側のルーフレール１０Ｒのルーフレール本体部１１に支持されている。また、右側のルーフレール１０Ｒのクロスバー１２のクロスバー状態スイッチ１４側の端部（軸部１３とは反対側の端部）が、左側のルーフレール１０Ｌのルーフレール本体部１１に支持されている。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the configuration of the
ルーフレール１０の使用を開始する場合には、クロスバー１２を図１に示す状態から図２に示す状態に変える。具体的には、一方のルーフレール１０においてクロスバー状態スイッチ１４が押し込み操作され、ルーフレール本体部１１から離脱したクロスバー１２の他端が、他方のルーフレール１０に向かう方向に回転操作される。回転操作されたクロスバー１２のクロスバー状態スイッチ１４側の端部が、当該他方のルーフレール１０の爪部に挟持される。これにより、クロスバー１２は、両方のルーフレール１０によって保持される。ルーフレール１０の使用を終了する場合には、使用を開始する場合の逆の操作を行えばよい。
When starting to use the
アンテナ装置１は、第１アンテナ２０、第２アンテナ３０、第２アンテナ移動機構３５、第３アンテナ４０、第３アンテナ移動機構４５および制御部５０を含んで構成される。第１アンテナ２０は、車両２のルーフ３における後方中央に設けられる。
The antenna device 1 includes a
第２アンテナ３０は、車両２のルーフ３における前方中央に設けられる。第２アンテナ３０は、第２アンテナ移動機構３５に連結されている。第２アンテナ移動機構３５は、ルーフ３における前方中央から前方右隅に亘って設けられており、第２アンテナ３０を車幅方向に移動させる。図１には、第２アンテナ３０が車両中央に配置されている状態が示されている。図２には、第２アンテナ３０がルーフ３における前方右隅に配置されている状態が示されている。
The
第３アンテナ４０は、車両２のルーフ３における前方左端に設けられる。第３アンテナ４０は、第３アンテナ移動機構４５に連結されている。第３アンテナ移動機構４５は、ルーフ３の下に設けられており、第３アンテナ４０を車両２の高さ方向に移動させる。図１には、第３アンテナ４０がルーフ３下に収容されている状態が示されている。図２には、第３アンテナ４０がルーフ３上に配置されている状態が示されている。
The
制御部５０は、車両２に搭載される車車間通信ユニットであり、ＣＰＵ、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成される。制御部５０は、第１アンテナ２０、第２アンテナ３０および第３アンテナ４０が受信した信号を受け取るとともに、信号を第１アンテナ２０、第２アンテナ３０および第３アンテナ４０に出力して電波を送信させる。
The
図３は、第１アンテナ２０の構成を示す側面図である。第１アンテナ２０は、本体部２１、アンテナエレメント２２を含んで構成される。本体部２１は、内部に空間が形成されたケースである。本体部２１は、前後方向の長さに対して幅が短くなっており、上方の先端および前方の先端に行くほど幅が漸減している。本体部２１は、高さ寸法がルーフレール１０の高さ寸法よりも小さくなっており、前方の先端に行くほど高さ寸法が漸減している。すなわち、本体部２１は、流線形のシャークフィンのような形状となっている。
FIG. 3 is a side view showing the configuration of the
本体部２１内には、アンテナエレメント２２が収容されている。アンテナエレメント２２は、制御部５０に電気的に接続されており、電波の送受信を行う。
The
図４は、第２アンテナ３０の構成を示す側面図である。図５は、第２アンテナ３０および第２アンテナ移動機構３５の構成を示す斜視図である。第２アンテナ３０は、本体部３１およびアンテナエレメント３２を含んで構成される。本体部３１は、本体部２１と概ね同様の流線形のシャークフィンのような形状となっている。アンテナエレメント３２は、本体部３１内に収容されている。アンテナエレメント３２は、制御部５０に電気的に接続されており、電波の送受信を行う。本体部３１の下面には、ブロック状の突起部３３が設けられている。
FIG. 4 is a side view showing the configuration of the
第２アンテナ移動機構３５は、筐体３６、ベルト３７およびモータ３８を含んで構成される。筐体３６は、内部に空間が設けられた直方体状に形成されている。筐体３６は、ルーフ３に固定される。筐体３６の上面には、長手方向に延びるスリット３９が設けられている。筐体３６の内部には、ベルト３７およびモータ３８が収容されている。ベルト３７は、帯状部材の両端が接合されたループ状に形成されており、スリット３９に沿って配置される。モータ３８は、制御部５０からの信号に応じて作動し、ベルト３７を回転させる。
The second
本体部３１の突起部３３は、筐体３６のスリット３９に挿入され、ベルト３７に固定される。このため、本体部３１（すなわち、第２アンテナ３０）は、ベルト３７の回転に応じて、スリット３９に沿って移動可能となっている。図５では、ルーフ３における前方中央に配置された状態の本体部３１を実線で示し、ルーフ３における前方右隅に配置された状態の本体部３１を破線で示している。なお、車体が筐体３６を兼ねてもよい。
The
図６は、第３アンテナ４０および第３アンテナ移動機構４５の構成を示す断面図である。第３アンテナ４０は、円柱状のアンテナエレメント４１を含んで構成される。アンテナエレメント４１は、制御部５０に電気的に接続されており、電波の送受信を行う。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the
第３アンテナ移動機構４５は、筐体４６、ラック４７、ピニオン４８およびモータ４９を含んで構成される。筐体４６は、直方体状に形成されており、筐体４６の内部には、筐体４６の上面に開口する空洞が形成されている。筐体４６は、筐体４６の上面がルーフ３の上面に概ね一致するように配置される。筐体４６内には、アンテナエレメント４１、台座４３、ラック４７、ピニオン４８およびモータ４９が収容されている。アンテナエレメント４１の先端４２は、筐体４６の開口面に配置されている。アンテナエレメント４１における先端４２とは反対側の端部には、円盤状の台座４３が配置されている。アンテナエレメント４１は、筐体４６内において、台座４３に起立して固定されている。なお、車体が筐体４６を兼ねてもよい。
The third
台座４３におけるアンテナエレメント４１とは反対側の面には、略棒状のラック４７の一端が固定されている。ラック４７の側面には、複数の歯が長手方向に形成されている。ラック４７は、車両２の高さ方向に沿って配置されている。ラック４７の台座４３側端の近傍には、ピニオン４８が配置されている。ピニオン４８は、円盤状に形成されており、円周面に沿って複数の歯が形成されている。ピニオン４８の歯は、ラック４７の歯に噛み合わされている。ピニオン４８は、モータ４９の回転軸に連結されている。モータ４９は、制御部５０からの信号に応じて作動し、ピニオン４８を回転させる。
One end of a substantially rod-shaped
ピニオン４８が回転すると、ラック４７が車両２の高さ方向（換言すると鉛直方向）に沿って摺動する。このため、ラック４７に連結されているアンテナエレメント４１（すなわち、第３アンテナ４０）は、ピニオン４８の回転に応じて、車両２の高さ方向に移動可能となっている。ラック４７が鉛直下方に摺動すると、アンテナエレメント４１全体が筐体４６内に収容され、結果として、第３アンテナ４０がルーフ３下に収容されることとなる。図６では、第３アンテナ４０がルーフ３下に収容された状態が示されている。
When the
図７は、第３アンテナ４０がルーフ３上に突出した場合の第３アンテナ４０および第３アンテナ移動機構４５の構成を示す断面図である。図７に示すように、ラック４７が鉛直上方に摺動すると、アンテナエレメント４１が筐体４６から突出し、結果として、第３アンテナ４０がルーフ３上に突出することとなる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the
第１実施形態において、図１に示すように、第２アンテナ３０がルーフ３における前方中央に配置され、かつ、第３アンテナ４０がルーフ３下に収容された状態を第１通信状態と呼ぶ。また、第１実施形態において、図２に示すように、第２アンテナ３０がルーフ３における前方右隅に配置され、かつ、第３アンテナ４０がルーフ３上に突出された状態を第２通信状態と呼ぶ。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a state in which the
クロスバー１２がルーフレール本体部１１に平行に固定されると、クロスバー状態スイッチ１４は、第１通信状態信号を制御部５０に送信する。第１通信状態信号は、ルーフレール１０が使用されない旨を示す信号である。制御部５０は、第１通信状態信号を受信すると、第２アンテナ３０をルーフ３における前方中央に移動させ、かつ、第３アンテナ４０をルーフ３下に収容させる（すなわち、第１通信状態にさせる）。具体的には、制御部５０は、第２アンテナ移動機構３５のモータ３８を駆動させて、ベルト３７を、例えば、反時計回りに回転させる。これにより、本体部３１がルーフ３における前方右隅から前方中央へ移動する。また、制御部５０は、第３アンテナ移動機構４５のモータ４９を駆動させて、ピニオン４８を、例えば、反時計回りに回転させる。これにより、ラック４７が鉛直下方に摺動し、アンテナエレメント４１がルーフ３下に収容される。
When the
第１通信状態では、制御部５０は、第１アンテナのアンテナエレメント２２と第２アンテナ３０のアンテナエレメント３２とによってダイバーシティを実現する。例えば、制御部５０は、アンテナエレメント２２とアンテナエレメント３２とによって同一の信号を受信し、電波状況（例えば、電界強度）の優れたアンテナエレメントの信号を優先的に用いて通信を行う。また、例えば、制御部５０は、アンテナエレメント２２とアンテナエレメント３２とによって同一の信号を受信し、受信した信号を合成してノイズの除去を行う。このようなダイバーシティによって、周囲の車両（例えば、先行車両）との間で車車間通信が行われる。この際、制御部５０は、第３アンテナ４０を介した通信は行わない。
In the first communication state, the
第１通信状態において、クロスバー状態スイッチ１４の押し込み操作が行われると、クロスバー状態スイッチ１４は、第２通信状態信号を制御部５０に送信する。第２通信状態信号は、ルーフレール１０が使用される旨を示す信号である。制御部５０は、第２通信状態信号を受信すると、第２アンテナ３０をルーフ３における前方右隅に移動させ、かつ、第３アンテナ４０をルーフ３上に突出させる（すなわち、第２通信状態にさせる）。具体的には、制御部５０は、第２アンテナ移動機構３５のモータ３８を駆動させて、ベルト３７を、例えば、時計回りに回転させる。これにより、本体部３１がルーフ３における前方中央から前方右隅へ移動する。また、制御部５０は、第３アンテナ移動機構４５のモータ４９を駆動させて、ピニオン４８を、例えば、時計回りに回転させる。これにより、ラック４７が鉛直上方に摺動し、アンテナエレメント４１がルーフ３上に突出する。
When the
第２通信状態では、制御部５０は、第２アンテナ３０のアンテナエレメント３２と第３アンテナ４０のアンテナエレメント４１とによってダイバーシティを実現する。ダイバーシティについては、アンテナエレメント２２とアンテナエレメント３２とによって行うものと同様である。このようなダイバーシティによって、車車間通信が行われる。この際、制御部５０は、第１アンテナ２０を介した通信は行わない。
In the second communication state, the
以上のように、第１実施形態のアンテナ装置１は、ルーフレール１０が使用されない第１通信状態では、ルーフ３における後方中央に配置された第１アンテナ２０と、ルーフ３における前方中央に配置された第２アンテナ３０とを介して車車間通信を行う。また、アンテナ装置１は、ルーフレール１０が使用される第２通信状態では、ルーフ３における前方右隅に配置された第２アンテナ３０と、ルーフ３における前方左隅に配置された第３アンテナ４０とを介して車車間通信を行う。したがって、アンテナ装置１は、ルーフレール１０による電波の干渉を抑制し、車両２の水平方向の全方位通信が可能となる。
As described above, in the first communication state in which the
例えば、第１アンテナ２０がルーフレール１０の上端よりも低い位置にある場合、第１アンテナ２０から放射された電波がルーフレール１０に当たり易くなる。ルーフレール１０に当たった電波は、ルーフレール１０によって屈折および反射される。屈折および反射された電波は、第１アンテナ２０から直進する電波と干渉する。屈折および反射された電波の位相が直進する電波の位相から約半波長ずれると、屈折および反射された電波と直進する電波とが互いに打ち消し合うように作用する。これにより、車両２の水平方向のうちの電波が打ち消し合うように作用した方向において、第１アンテナ２０から放射された電波の利得が低下する。その結果、電波の利得が低下する方向の車両に電波が届かないおそれがある。
For example, when the
これに対し、第１実施形態によるアンテナ装置１は、第１通信状態において、車両後方中央の第１アンテナ２０と、車両前方中央の第２アンテナ３０との両方で電波の送受信を行う。第１アンテナ２０における電波の利得が低下する方向と、第２アンテナ３０における電波の利得が低下する方向とが重なる可能性は低い。また、アンテナ装置１は、第２通信状態において、前方右隅の第２アンテナ３０と、前方左隅の第３アンテナ４０との両方で電波の送受信を行う。第２アンテナ３０における電波の利得が低下する方向と、第３アンテナ４０における電波の利得が低下する方向とが重なる可能性は低い。これらより、通信相手が、一方のアンテナにおける電波の利得が低下する方向にいたとしても、他方のアンテナで電波の送受信を行うことができる。したがって、アンテナ装置１は、車両２の水平方向の全方位通信が可能である。
On the other hand, the antenna device 1 according to the first embodiment transmits / receives radio waves to and from both the
また、アンテナ装置１は、ルーフレール１０が使用されない場合、第３アンテナ４０がルーフ３下に収容される。このため、アンテナ装置１は、ルーフレール１０が使用されない場合において、車両２の外観が損なわれることを防止することができる。
Further, in the antenna device 1, when the
また、アンテナ装置１は、複数のアンテナエレメント２２、３２、４１によってダイバーシティを行っている。このため、アンテナ装置１は、車車間通信の品質や信頼性を向上することが可能となる。
Further, the antenna device 1 is diversified by a plurality of
第１実施形態では、第２アンテナ３０が前方中央から前方右隅に移動可能となっており、第３アンテナ４０が前方左隅に設けられていた。しかし、第２アンテナ３０は、前方中央から前方左隅に移動可能であり、第３アンテナ４０は、前方右隅に設けられてもよい。すなわち、第３アンテナ４０は、ルーフ３における前方の車幅方向の一隅または他隅に設けられ、第２アンテナ移動機構３５は、第２アンテナ３０を前方中央からみて第３アンテナ４０とは反対側の隅に移動可能であってもよい。
In the first embodiment, the
なお、第２アンテナ移動機構３５は、第２アンテナ３０を車幅方向に移動可能であればよく、ベルト３７を含む構成に限らない。また、第３アンテナ移動機構４５は、第３アンテナ４０を車両２の高さ方向に移動可能であればよく、ラック４７およびピニオン４８を含む構成に限らない。
The second
（第２実施形態）
図８および図９は、第２実施形態によるアンテナ装置１００が設けられた車両１０２の構成を示す平面概略図である。図８には、クロスバー１２とルーフレール本体部１１とが平行となっており、ルーフレール１０が使用されない場合が示されている。図９には、クロスバー１２がルーフレール本体部１１に対して垂直に交差しており、ルーフレール１０が使用される場合が示されている。第２実施形態のアンテナ装置１００は、第２アンテナ３０に代えて第２アンテナ１３０を、第２アンテナ移動機構３５に代えて第２アンテナ移動機構１３５を有し、さらに、第４アンテナ６０および第４アンテナ移動機構６５を有する点において、第１実施形態のアンテナ装置１と異なる。
(Second Embodiment)
8 and 9 are schematic plan views showing the configuration of the
第２アンテナ１３０は、車両１０２のルーフ３における前方中央に設けられる。第２アンテナ１３０は、第３アンテナ４０と同様な構成となっている。すなわち、第２アンテナ１３０は、円柱状のアンテナエレメント１３２を含んで構成される。アンテナエレメント１３２は、制御部５０に電気的に接続されており、電波の送受信を行う。第２アンテナ１３０は、第２アンテナ移動機構１３５に連結されている。
The
第２アンテナ移動機構１３５は、制御部５０からの信号に応じて、第２アンテナ１３０を車両１０２の高さ方向に移動させる。第２アンテナ移動機構１３５は、第３アンテナ移動機構４５と同様な構成となっている。第２アンテナ移動機構１３５は、例えば、ラックおよびピニオンを含んで構成され、第２アンテナ１３０をルーフ３下に収容可能であるとともに、第２アンテナ１３０をルーフ３上に突出可能となっている。図８には、第２アンテナ１３０がルーフ３上に配置されている状態が示されている。図９には、第２アンテナ１３０がルーフ３下に収容されている状態が示されている。
The second
第４アンテナ６０は、車両１０２のルーフ３における前方右隅に設けられる。第４アンテナ６０は、第３アンテナ４０と同様な構成となっている。すなわち、第４アンテナ６０は、円柱状のアンテナエレメント６１を含んで構成される。アンテナエレメント６１は、制御部５０に電気的に接続されており、電波の送受信を行う。第４アンテナ６０は、第４アンテナ移動機構６５に連結されている。
The
第４アンテナ移動機構６５は、制御部５０からの信号に応じて、第４アンテナ６０を車両１０２の高さ方向に移動させる。第４アンテナ移動機構６５は、第３アンテナ移動機構４５と同様な構成となっている。第４アンテナ移動機構６５は、例えば、ラックおよびピニオンを含んで構成され、第４アンテナ６０をルーフ３下に収容可能であるとともに、第４アンテナ６０をルーフ３上に突出可能となっている。図８には、第４アンテナ６０がルーフ３下に収容されている状態が示されている。図９には、第４アンテナ６０がルーフ３上に配置されている状態が示されている。
The fourth
第２実施形態において、図８に示すように、第２アンテナ１３０がルーフ３上に突出され、第３アンテナ４０がルーフ３下に収容され、第４アンテナ６０がルーフ３下に収容された状態を第１通信状態と呼ぶ。また、第２実施形態において、図９に示すように、第２アンテナ１３０がルーフ３下に収容され、第３アンテナ４０がルーフ３上に突出され、第４アンテナ６０がルーフ３上に突出された状態を第２通信状態と呼ぶ。
In the second embodiment, as shown in FIG. 8, a state in which the
クロスバー１２がルーフレール本体部１１に平行に固定されると、クロスバー状態スイッチ１４は、第１通信状態信号を制御部５０に送信する。第１通信状態信号は、ルーフレール１０が使用されない旨を示す信号である。制御部５０は、第１通信状態信号を受信すると、第２アンテナ１３０を第２アンテナ移動機構１３５によってルーフ３上に突出させ、第３アンテナ４０を第３アンテナ移動機構４５によってルーフ３下に収容させ、第４アンテナ６０を第４アンテナ移動機構６５によってルーフ３下に収容させる（すなわち、第１通信状態にさせる）。
When the
第１通信状態では、制御部５０は、第１アンテナ２０のアンテナエレメント２２と第２アンテナ１３０のアンテナエレメント１３２とによってダイバーシティを実現する。ダイバーシティについては、第１実施形態のそれと同様である。このようなダイバーシティによって、車車間通信が行われる。この際、制御部５０は、第３アンテナ４０および第４アンテナ６０を介した通信は行わない。
In the first communication state, the
第１通信状態において、クロスバー状態スイッチ１４の押し込み操作が行われると、クロスバー状態スイッチ１４は、第２通信状態信号を制御部５０に送信する。第２通信状態信号は、ルーフレール１０が使用される旨を示す信号である。制御部５０は、第２通信状態信号を受信すると、第２アンテナ１３０を第２アンテナ移動機構１３５によってルーフ３下に収容させ、第３アンテナ４０を第３アンテナ移動機構４５によってルーフ３上に突出させ、第４アンテナ６０を第４アンテナ移動機構６５によってルーフ３上に突出させる（すなわち、第２通信状態にさせる）。
When the
第２通信状態では、制御部５０は、第３アンテナ４０のアンテナエレメント４１と第４アンテナ６０のアンテナエレメント６１とによってダイバーシティを実現する。ダイバーシティについては、アンテナエレメント２２とアンテナエレメント１３２とによって行うものと同様である。このようなダイバーシティによって、車車間通信が行われる。この際、制御部５０は、第１アンテナ２０および第２アンテナ１３０を介した通信は行わない。
In the second communication state, the
以上のように、第２実施形態のアンテナ装置１００は、ルーフレール１０が使用されない第１通信状態では、ルーフ３における後方中央に配置された第１アンテナ２０と、ルーフ３における前方中央に配置された第２アンテナ１３０とを介して車車間通信を行う。また、アンテナ装置１００は、ルーフレール１０が使用される第２通信状態では、ルーフ３における前方左隅に配置された第３アンテナ４０と、ルーフ３における前方右隅に配置された第４アンテナ６０とを介して車車間通信を行う。したがって、アンテナ装置１は、ルーフレール１０による電波の干渉を抑制し、車両２の水平方向の全方位通信が可能となる。
As described above, in the first communication state in which the
また、アンテナ装置１００は、ルーフレール１０が使用されない場合、第３アンテナ４０および第４アンテナ６０がルーフ３下に収容される。このため、アンテナ装置１００は、ルーフレール１０が使用されない場合において、車両１０２の外観が損なわれることを防止することができる。
Further, in the
また、アンテナ装置１００は、複数のアンテナエレメント２２、１３２、４１、６１によってダイバーシティを実現している。このため、アンテナ装置１００は、車車間通信の品質や信頼性を向上することが可能となる。
Further, the
なお、第２アンテナ移動機構１３５、第３アンテナ移動機構４５および第４アンテナ移動機構６５は、第２アンテナ１３０、第３アンテナ４０および第４アンテナ６０を車両１０２の高さ方向に移動可能であればよく、例示したラックおよびピニオンを含む構成に限らない。
The second
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such an embodiment. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present invention. Will be done.
各実施形態において、制御部５０は、車車間通信ユニットであった。しかし、制御部５０は、車車間通信ユニットとは別体として設けられてもよい。
In each embodiment, the
本発明は、アンテナ装置、特に、ルーフレールを備えた車両に搭載されるアンテナ装置に利用できる。 The present invention can be used for an antenna device, particularly an antenna device mounted on a vehicle equipped with a roof rail.
１ アンテナ装置
２ 車両
３ ルーフ
１０ ルーフレール
２０ 第１アンテナ
３０ 第２アンテナ
３５ 第２アンテナ移動機構
４０ 第３アンテナ
４５ 第３アンテナ移動機構
５０ 制御部
1
Claims (6)
前記ルーフにおける車両前方中央に設けられる第２アンテナと、
前記ルーフにおける車両前方の車幅方向の一隅または他隅に設けられる第３アンテナと、
前記第２アンテナを車幅方向に移動させる第２アンテナ移動機構と、
前記第３アンテナを車両の高さ方向に移動させる第３アンテナ移動機構と、
前記ルーフレールが使用されない場合には、前記第２アンテナ移動機構によって前記第２アンテナを車両前方中央に配置させ、前記第３アンテナ移動機構によって前記第３アンテナをルーフ下に収容し、前記第１アンテナと前記第２アンテナとによってダイバーシティを可能にし、前記ルーフレールが使用される場合には、前記第２アンテナ移動機構によって、前記第２アンテナを車両前方中央からみて前記第３アンテナとは反対側の隅に配置させ、前記第３アンテナ移動機構によって前記第３アンテナをルーフ上に突出させ、前記第２アンテナと前記第３アンテナとによってダイバーシティを可能にする制御部と、
を有するアンテナ装置。 The first antenna provided in the center of the rear of the vehicle on the roof of the vehicle equipped with the roof rail,
A second antenna provided in the center of the front of the vehicle on the roof,
A third antenna provided in one corner or the other corner in the vehicle width direction in front of the vehicle on the roof,
A second antenna moving mechanism that moves the second antenna in the vehicle width direction,
A third antenna moving mechanism that moves the third antenna in the height direction of the vehicle, and
When the roof rail is not used, the second antenna is arranged in the center of the front of the vehicle by the second antenna moving mechanism, the third antenna is housed under the roof by the third antenna moving mechanism, and the first antenna is accommodated. And the second antenna enable diversity, and when the roof rail is used, the second antenna moving mechanism makes the second antenna a corner opposite to the third antenna when viewed from the center of the front of the vehicle. The third antenna is projected onto the roof by the third antenna moving mechanism, and the second antenna and the third antenna enable diversity.
Antenna device with.
前記制御部は、前記クロスバーの他端の着脱に応じて、通信状態を、前記第１アンテナと前記第２アンテナとによってダイバーシティを可能にする第１通信状態と、前記第２アンテナと前記第３アンテナとによってダイバーシティを可能にする第２通信状態とに切り替える請求項１に記載のアンテナ装置。 One end of the roof rail is supported by a roof rail main body provided on the roof of the vehicle, and the other end includes a crossbar that can be attached to and detached from the roof rail main body.
The control unit sets the communication state according to the attachment / detachment of the other end of the crossbar, the first communication state that enables diversity by the first antenna and the second antenna, and the second antenna and the second antenna. The antenna device according to claim 1, wherein the antenna device is switched to a second communication state that enables diversity by means of three antennas.
前記制御部は、
前記クロスバーの他端が前記ルーフレール本体部に支持されたことを示す信号を前記クロスバー状態スイッチから受信した場合、前記第２アンテナ移動機構および前記第３アンテナ移動機構を作動させて、前記第２アンテナを車両前方中央に配置させるとともに前記第３アンテナをルーフ下に収容させ、
前記クロスバーの他端が前記ルーフレール本体部から離脱されたことを示す信号を前記クロスバー状態スイッチから受信した場合、前記第２アンテナ移動機構および前記第３アンテナ移動機構を作動させて、前記第２アンテナを車両前方中央からみて前記第３アンテナとは反対側の隅に配置させるとともに前記第３アンテナをルーフ上に突出させる請求項２に記載のアンテナ装置。 The roof rail is provided with a crossbar state switch that is operated when the other end of the crossbar is attached / detached and transmits a signal corresponding to the attachment / detachment operation of the other end of the crossbar.
The control unit
When a signal indicating that the other end of the crossbar is supported by the roof rail main body is received from the crossbar state switch, the second antenna moving mechanism and the third antenna moving mechanism are operated to perform the first. The two antennas are arranged in the center of the front of the vehicle, and the third antenna is housed under the roof.
When a signal indicating that the other end of the crossbar has been detached from the roof rail main body is received from the crossbar state switch, the second antenna moving mechanism and the third antenna moving mechanism are operated to perform the first. The antenna device according to claim 2, wherein the two antennas are arranged in a corner opposite to the third antenna when viewed from the center of the front of the vehicle, and the third antenna is projected onto the roof.
前記ルーフにおける車両前方中央に設けられる第２アンテナと、
前記ルーフにおける車両前方の車幅方向の一隅または他隅の一方に設けられる第３アンテナと、
前記ルーフにおける車両前方の車幅方向の一隅または他隅の他方に設けられる第４アンテナと、
前記第２アンテナを車両の高さ方向に移動させる第２アンテナ移動機構と、
前記第３アンテナを車両の高さ方向に移動させる第３アンテナ移動機構と、
前記第４アンテナを車両の高さ方向に移動させる第４アンテナ移動機構と、
前記ルーフレールが使用されない場合には、前記第２アンテナ移動機構によって前記第２アンテナをルーフ上に突出させ、前記第３アンテナ移動機構によって前記第３アンテナをルーフ下に収容し、前記第４アンテナ移動機構によって前記第４アンテナをルーフ下に収容し、前記第１アンテナと前記第２アンテナとによってダイバーシティを可能にし、前記ルーフレールが使用される場合には、前記第２アンテナ移動機構によって前記第２アンテナをルーフ下に収容し、前記第３アンテナ移動機構によって前記第３アンテナをルーフ上に突出させ、前記第４アンテナ移動機構によって前記第４アンテナをルーフ上に突出させ、前記第３アンテナと前記第４アンテナとによってダイバーシティを可能にする制御部と、
を有するアンテナ装置。 The first antenna provided in the center of the rear of the vehicle on the roof of the vehicle equipped with the roof rail,
A second antenna provided in the center of the front of the vehicle on the roof,
A third antenna provided in one corner or the other corner in the vehicle width direction in front of the vehicle on the roof,
A fourth antenna provided in one corner or the other corner in the vehicle width direction in front of the vehicle on the roof,
A second antenna moving mechanism that moves the second antenna in the height direction of the vehicle,
A third antenna moving mechanism that moves the third antenna in the height direction of the vehicle, and
A fourth antenna moving mechanism that moves the fourth antenna in the height direction of the vehicle, and
When the roof rail is not used, the second antenna is projected onto the roof by the second antenna moving mechanism, the third antenna is housed under the roof by the third antenna moving mechanism, and the fourth antenna is moved. The fourth antenna is housed under the roof by a mechanism, diversity is enabled by the first antenna and the second antenna, and when the roof rail is used, the second antenna is accommodated by the second antenna moving mechanism. Is housed under the roof, the third antenna is projected onto the roof by the third antenna moving mechanism, the fourth antenna is projected onto the roof by the fourth antenna moving mechanism, and the third antenna and the third antenna are projected. A control unit that enables diversity with 4 antennas,
Antenna device with.
前記制御部は、前記クロスバーの他端の着脱に応じて、通信状態を、前記第１アンテナと前記第２アンテナとによってダイバーシティを可能にする第１通信状態と、前記第３アンテナと前記第４アンテナとによってダイバーシティを可能にする第２通信状態とに切り替える請求項４に記載のアンテナ装置。 One end of the roof rail is supported by a roof rail main body provided on the roof of the vehicle, and the other end includes a crossbar that can be attached to and detached from the roof rail main body.
The control unit sets the communication state according to the attachment / detachment of the other end of the crossbar, the first communication state that enables diversity by the first antenna and the second antenna, and the third antenna and the first antenna. 4. The antenna device according to claim 4, wherein the antenna device switches to a second communication state that enables diversity by means of the antenna.
前記制御部は、
前記クロスバーの他端が前記ルーフレール本体部に支持されたことを示す信号を前記クロスバー状態スイッチから受信した場合、前記第２アンテナ移動機構、前記第３アンテナ移動機構および前記第４アンテナ移動機構を作動させて、前記第２アンテナをルーフ上に突出させるとともに前記第３アンテナおよび前記第４アンテナをルーフ下に収容させ、
前記クロスバーの他端が前記ルーフレール本体部から離脱されたことを示す信号を前記クロスバー状態スイッチから受信した場合、前記第２アンテナ移動機構、前記第３アンテナ移動機構および前記第４アンテナ移動機構を作動させて、前記第２アンテナをルーフ下に収容させるとともに前記第３アンテナおよび前記第４アンテナをルーフ上に突出させる請求項５に記載のアンテナ装置。 The roof rail is provided with a crossbar state switch that is operated when the other end of the crossbar is attached / detached and transmits a signal corresponding to the attachment / detachment operation of the other end of the crossbar.
The control unit
When a signal indicating that the other end of the crossbar is supported by the roof rail main body is received from the crossbar state switch, the second antenna moving mechanism, the third antenna moving mechanism, and the fourth antenna moving mechanism To project the second antenna onto the roof and accommodate the third antenna and the fourth antenna under the roof.
When a signal indicating that the other end of the crossbar has been detached from the roof rail main body is received from the crossbar state switch, the second antenna moving mechanism, the third antenna moving mechanism, and the fourth antenna moving mechanism The antenna device according to claim 5, wherein the second antenna is housed under the roof and the third antenna and the fourth antenna are projected onto the roof.
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