JP6900335B2 - 統合アンテナモジュール、及び、車載システム - Google Patents

Description

本発明は、統合アンテナモジュール、及び、車載システムに関する。

車両に搭載される従来のアンテナモジュールとして、例えば、特許文献１には、車室天井面に装着されるオーバーヘッドモジュールが開示されている。このオーバーヘッドモジュールは、車載無線装置用のアンテナが収容されていると共に、当該アンテナの一部または全部が電波送受信エリア内に配置されている。

特開２００９−１７１０１９号公報

ところで、上述の特許文献１に記載のオーバーヘッドモジュールは、例えば、昨今の自動車のコネクテッドカー（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｃａｒ）化の流れに即して、より多様な電磁波を用いた通信が求められている。この場合であっても、オーバーヘッドモジュールは、適正な通信確保が望まれており、この点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、多様な電磁波を用いて適正な通信を確保することができる統合アンテナモジュール、及び、車載システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る統合アンテナモジュールは、車両に搭載され、複数のアンテナ要素からなるアンテナ要素群を備え、前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素が組み合わさって複数の電磁波を送信又は受信可能な複数のアンテナを構成し、さらに、前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素の相互の接続状態を切り替え可能である切替部を含んで構成され、当該切替部によって前記複数のアンテナ要素の相互の接続状態が切り替えられることで複数の異なる送受信モードに切り替え可能であり、前記複数の異なる送受信モードとして、前記複数のアンテナ要素が集約状態とされ各前記アンテナ要素が構成する各前記アンテナによって受信した電磁波を集約して１つの信号とする全方位アンテナモードと、前記複数のアンテナ要素が独立状態とされ各前記アンテナ要素が構成する各前記アンテナによって受信した電磁波を独立してそれぞれ１つずつの信号とする指向性アンテナモードとで動作するように構成され、前記車両の現在位置に応じて前記送受信モードが前記全方位アンテナモードと前記指向性アンテナモードとに切り替えられ、送受信対象が相対的に少ない郊外部を前記車両が走行する場合に前記全方位アンテナモードとされ、当該全方位アンテナモードでは、複数の前記アンテナによって受信した同一の前記送受信対象からの同一の電磁波に基づく信号について、受信状況の優れた前記アンテナの信号を優先的に用いる、あるいは、各信号を合成してノイズを除去し、送受信対象が相対的に多数存在する都市部を前記車両が走行する場合に前記指向性アンテナモードとされることを特徴とする。
また、上記統合アンテナモジュールでは、前記アンテナ要素群は、前記複数の異なる送受信モードとして、前記複数のアンテナ要素の相互の接続状態を切り替えて当該複数のアンテナ要素の組み合わせを切り替えることで、送受信する電磁波の周波数帯域が相互に異なる複数の周波数帯域モードで動作するように構成されるものとすることができる。
また、上記統合アンテナモジュールでは、前記アンテナ要素群は、前記複数の異なる送受信モードとして、状況に応じて前記アンテナの指向性が可変とされ当該アンテナの送受信範囲又は向きが可変とされた指向性可変モードと、前記アンテナの指向性が固定され当該アンテナの送受信範囲及び向きが固定された指向性固定モードとで動作するように構成されるものとすることができる。
また、上記統合アンテナモジュールでは、前記アンテナ要素群は、前記複数の異なる送受信モードとして、前記複数のアンテナ要素によって構成される前記複数のアンテナが動作制限されることなく動作する通常送受信モードと、前記複数のアンテナ要素によって構成される前記複数のアンテナのうち送受信が要求される特定の前記アンテナの通常動作を許可する一方、その他の前記アンテナの電磁波の送受信が制限される干渉抑制モードとで動作するように構成されるものとすることができる。

また、上記統合アンテナモジュールでは、前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素が組み合わさって複数の異なる周波数の電磁波を送信又は受信可能な前記複数のアンテナを構成するものとすることができる。

また、上記統合アンテナモジュールでは、前記複数のアンテナ要素は、少なくとも一部が板状に形成された板状部材に平面状に設けられるものとすることができる。

また、上記統合アンテナモジュールでは、前記複数のアンテナ要素は、少なくとも一部が前記車両の内部、又は、前記車両の外部に露出して設けられる樹脂部材に内蔵可能な薄型構造で構成されるものとすることができる。

また、上記統合アンテナモジュールでは、前記アンテナ要素群の動作を制御する通信制御モジュールと、前記複数のアンテナ要素の少なくとも一部、及び、前記通信制御モジュールの少なくとも一部が組み付けられる筐体とを備えるものとすることができる。

また、上記統合アンテナモジュールでは、前記複数のアンテナ要素と前記通信制御モジュールとの間に介在し電気信号を光信号に変換し当該変換された光信号を伝送し当該伝送された光信号を電気信号に変換する光信号伝送部を備えるものとすることができる。

また、上記統合アンテナモジュールでは、前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素として、複数の主アンテナ要素、及び、前記複数の主アンテナ要素とは異なる位置に設けられる補助アンテナ要素を含むものとすることができる。

また、上記統合アンテナモジュールでは、前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素が状況に応じて使い分けられて複数の異なる送受信モードで動作するものとすることができる。

上記目的を達成するために、本発明に係る車載システムは、車両に搭載され電磁波を送信又は受信可能な統合アンテナモジュールと、前記統合アンテナモジュールと電気的に接続され前記統合アンテナモジュールと前記車両に搭載された車載機器との間で通信を中継するルータとを備え、前記統合アンテナモジュールは、複数のアンテナ要素からなるアンテナ要素群を備え、前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素が組み合わさって複数の電磁波を送信又は受信可能な複数のアンテナを構成し、さらに、前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素の相互の接続状態を切り替え可能である切替部を含んで構成され、当該切替部によって前記複数のアンテナ要素の相互の接続状態が切り替えられることで複数の異なる送受信モードに切り替え可能であり、前記複数の異なる送受信モードとして、前記複数のアンテナ要素が集約状態とされ各前記アンテナ要素が構成する各前記アンテナによって受信した電磁波を集約して１つの信号とする全方位アンテナモードと、前記複数のアンテナ要素が独立状態とされ各前記アンテナ要素が構成する各前記アンテナによって受信した電磁波を独立してそれぞれ１つずつの信号とする指向性アンテナモードとで動作するように構成され、前記車両の現在位置に応じて前記送受信モードが前記全方位アンテナモードと前記指向性アンテナモードとに切り替えられ、送受信対象が相対的に少ない郊外部を前記車両が走行する場合に前記全方位アンテナモードとされ、当該全方位アンテナモードでは、複数の前記アンテナによって受信した同一の前記送受信対象からの同一の電磁波に基づく信号について、受信状況の優れた前記アンテナの信号を優先的に用いる、あるいは、各信号を合成してノイズを除去し、送受信対象が相対的に多数存在する都市部を前記車両が走行する場合に前記指向性アンテナモードとされることを特徴とする。

本発明に係る統合アンテナモジュール、及び、車載システムは、上記構成を備えることで、多様な電磁波を用いて適正な通信を確保することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車載システムの概略構成を表すブロック図である。 図２は、実施形態に係る統合アンテナモジュールのユニット構成例を表す模式的なブロック図である。 図３は、実施形態に係る統合アンテナモジュールのユニット構成例を表す模式的なブロック図である。 図４は、実施形態に係る統合アンテナモジュールのユニット構成例を表す模式的なブロック図である。 図５は、実施形態に係る統合アンテナモジュールのアンテナ要素、通信制御モジュールを含む模式的な斜視図である。 図６は、実施形態に係る統合アンテナモジュールのアンテナ要素を含む模式的な斜視図である。 図７は、実施形態に係る統合アンテナモジュールの筐体、ケーブルを含む模式的な斜視図である。 図８は、実施形態に係る統合アンテナモジュールの平面フィルムアンテナの具体例を表す模式的な斜視図である。 図９は、実施形態に係る統合アンテナモジュールのアンテナ要素群の拡張性の具体例を表す模式図である。 図１０は、実施形態に係る統合アンテナモジュールの通信制御モジュールの構成例を表す模式的なブロック図である。 図１１は、実施形態に係る統合アンテナモジュールの通信制御モジュールの構成例を表す模式的なブロック図である。 図１２は、実施形態に係る統合アンテナモジュールの配置例を表す模式的な斜視図である。 図１３は、実施形態に係る統合アンテナモジュールの配置例を表す模式的な斜視図である。 図１４は、実施形態に係る統合アンテナモジュールの配置例を表す模式的な斜視図である。 図１５は、実施形態に係る統合アンテナモジュールが搭載される屋根部材を表す模式図である。 図１６は、実施形態に係る統合アンテナモジュールの光信号伝送部の構成例を表す模式的なブロック図である。 図１７は、実施形態に係る統合アンテナモジュールの光信号伝送部の構成例を表す模式的なブロック図である。 図１８は、実施形態に係る統合アンテナモジュールのアンテナ要素群の複数の周波数帯域モードを説明する模式図である。 図１９は、実施形態に係る統合アンテナモジュールのアンテナ要素群の指向性可変モード／指向性固定モードを説明する模式図である。 図２０は、実施形態に係る統合アンテナモジュールのアンテナ要素群の全方位アンテナモード／指向性アンテナモードを説明する模式図である。 図２１は、実施形態に係る統合アンテナモジュールの補助アンテナの一例を説明する模式図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
＜車載システムの概要＞
図１に示す本実施形態の車載システムＯＳは、車両Ｖに搭載され、当該車両Ｖの内外に渡る通信を担う車両通信インフラストラクチャーを構成する車載ネットワークシステムである。車載システムＯＳは、統合アンテナモジュール１と、車載ルータ（ルータ）２と、ハブ３と、複数のゲートウェイ４とを備える。統合アンテナモジュール１は、車外通信インフラストラクチャーとの間で電磁波を送信又は受信可能なものである。これにより、統合アンテナモジュール１は、車載システムＯＳと当該車外通信インフラストラクチャーとを通信可能とするものである。ここで、車外通信インフラストラクチャーは、車両Ｖの外部に設けられる通信インフラストラクチャーであり、例えば、通信衛星、通信基地局、通信アンテナ、路上機、通信可能に構成された車両等を含むものである。車載ルータ２、ハブ３、ゲートウェイ４は、統合アンテナモジュール１と電気的に接続された通信中継機能部品である。車載ルータ２、ハブ３、ゲートウェイ４は、統合アンテナモジュール１と複数の車載機器Ｄの各ＥＣＵ（電子制御ユニット：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）Ｄａとの間に介在し通信を中継する。ここで、車載機器Ｄは、車両Ｖに搭載され種々の機能を実現させる機器である。複数の車載機器Ｄは、例えば、走行系アクチュエータ、電源系機器、車両環境系機器、マルチメディア（Ｍｕｌｔｉ Ｍｅｄｉａ）系機器等を含んでいてもよい。車載システムＯＳは、統合アンテナモジュール１側から複数の車載機器Ｄの各ＥＣＵＤａ側に向かって車載ルータ２、ハブ３、ゲートウェイ４の順で介在する。車載ルータ２は、統合アンテナモジュール１とハブ３との間に電気的に接続され、ハブ３に接続されたネットワーク間で信号を振り分けるためのいわゆるルーティング処理を行うものである。また、車載ルータ２は、車外側のネットワークと車内側のネットワークとの間で相互の信号を集約しプロトコルを変換するプロトコル変換処理も行う。ハブ３は、車載ルータ２と複数のゲートウェイ４との間に電気的に接続され、複数のネットワークの接続先を集約する集線装置である。ハブ３は、車載ルータ２によるルーティング処理に基づいて各ネットワークに信号を分配する。複数のゲートウェイ４は、それぞれ、ハブ３と各ＥＣＵＤａとの間に電気的に接続され、ネットワークで使用される異なるプロトコル同士を相互に変換するプロトコル変換処理を行うものである。ここでは、ゲートウェイ４は、各ネットワークに１つずつ、合計４つ設けられるものとして図示している。上記構成により、車載システムＯＳは、車外通信インフラストラクチャーや複数の車載機器Ｄの各ＥＣＵＤａ間で、信号（情報）を確実に伝達するものである。そして、本実施形態の車載システムＯＳに適用される統合アンテナモジュール１は、多様な電磁波を送受信可能なアンテナ要素１１をアンテナ要素群１０として集約、統合して配置し、これら多様な電磁波を用いた適正な通信の確保を図ったものである。以下、各図を参照して統合アンテナモジュール１の各構成について詳細に説明する。

なお、図１に図示する車載システムＯＳにおいて、電力供給、制御信号、各種情報等の授受のための各構成要素間の接続方式は、特に断りのない限り、電線や光ファイバ等の配索材を介した有線による接続（例えば、光ファイバを介した光通信等も含む）、無線通信、非接触給電等の無線による接続のいずれであってもよい。また、車載システムＯＳが適用される車両Ｖは、電気車両（ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ））、ハイブリッド車両（ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ））、プラグインハイブリッド車両（ＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ））、ガソリン車両、ディーゼル車両など、駆動源としてモータ又はエンジンを用いるいずれの車両であってもよい。また、当該車両Ｖの運転は、運転者による手動運転、半自動運転、完全自動運転等、いずれであってもよい。本実施形態の車載システムＯＳは、典型的には、いわゆるコネクテッドカーを構成する車両Ｖに好適に適用される。コネクテッドカーとは、インターネットへの常時接続機能、いわゆるＩＣＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）端末としての機能等を有する自動車である。また、上述したゲートウェイ４の機能配置は、図１で示したような分散型の機能配置に限らず、セントラル型の機能配置であってもよい。ここで、分散型の機能配置とは、車両Ｖにおいて当該ゲートウェイ４を任意のエリア毎（エリア分散型）や任意のドメイン毎（ドメイン分散型）にそれぞれ分散させて配置し当該複数のゲートウェイ４を連携させた配置形態である。一方、セントラル型の機能配置とは、車両Ｖにおいて当該ゲートウェイ４を１箇所に集中して配置させた配置形態である。

＜統合アンテナモジュールの基本構成＞
具体的には、統合アンテナモジュール１は、車両Ｖに搭載され、車外通信インフラストラクチャーとの間で電磁波（電波）を送受信することで車外通信インフラストラクチャーとの間で通信を行うための構造的なモジュールである。本実施形態の統合アンテナモジュール１は、図２、図３、図４等に示すように、複数のアンテナ要素１１からなるアンテナ要素群１０と、アンテナ要素群１０の動作を制御する通信制御モジュール２０と、筐体３０とを備える。アンテナ要素群１０をなす複数のアンテナ要素１１は、複数のアンテナ１２を構成する。統合アンテナモジュール１は、このアンテナ要素群１０によって複数の電磁波を送信又は受信可能に構成される。本実施形態の統合アンテナモジュール１は、マルチバンド対応のアンテナモジュールとして構成される。すなわち、本実施形態の統合アンテナモジュール１は、アンテナ要素群１０によって複数の異なる周波数の電磁波を送信又は受信可能に構成される。アンテナ要素群１０によって送受信される複数の異なる周波数の電磁波としては、例えば、ラジオ（ＡＭ、ＦＭ等）、ＤＴＶ（２Ｋ、４Ｋ、８Ｋ等）、ＴＥＬ（ＰＣＳ、ＣＤＭＡ、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、４Ｇ、５Ｇ等）、衛星通信（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ等））、Ｖ２Ｉ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）、Ｖ２Ｘ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等で用いられる各周波数帯域の電磁波を含んでいてもよい。また、アンテナ要素群１０によって送受信される複数の異なる周波数の電磁波としては、例えば、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ、ＶＩＣＳ（登録商標）、無線ＬＡＮ、ミリ波通信等で用いられる各周波数帯域の電磁波を含んでいてもよい。筐体３０は、統合アンテナモジュール１の少なくとも一部の構成部品が組み付けられることでこれらを統合アンテナモジュール１としてユニット化する。

例えば、統合アンテナモジュール１は、図２に示すように、複数の通信制御モジュール２０が筐体３０に組み付けられて構成されてもよい。例えば、図２に示す統合アンテナモジュール１（便宜的に「統合アンテナモジュール１Ａ」という場合がある。）は、複数の通信制御モジュール２０が筐体３０に組み付けられ当該筐体３０内に収容、内蔵される。そして、統合アンテナモジュール１Ａは、当該筐体３０に対して全てのアンテナ要素１１が外付けされる。この構成により、統合アンテナモジュール１Ａは、モジュールとしてユニット化されて構成される。統合アンテナモジュール１Ａは、複数のアンテナ要素１１によって構成される複数のアンテナ１２として、例えば、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）用、５Ｇ（２８ＧＨｚ（いわゆる準ミリ波））用、Ｖ２Ｘ用、無線ＬＡＮ用、ＧＰＳ用等のアンテナ１２を含んで構成される。また、統合アンテナモジュール１Ａは、筐体３０内に内蔵される複数の通信制御モジュール２０として、例えば、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）用、５Ｇ（２８ＧＨｚ）用、Ｖ２Ｘ用、無線ＬＡＮ用、ＧＰＳ用等の通信制御モジュール２０を含んで構成される。

また、例えば、統合アンテナモジュール１は、図３、図４に示すように、複数のアンテナ要素１１の少なくとも一部、及び、通信制御モジュール２０の少なくとも一部が筐体３０に組み付けられて構成されてもよい。例えば、図３に示す統合アンテナモジュール１（便宜的に「統合アンテナモジュール１Ｂ」という場合がある。）は、全てのアンテナ要素１１、及び、複数の通信制御モジュール２０が筐体３０に組み付けられ当該筐体３０内に収容、内蔵される。この構成により、統合アンテナモジュール１Ｂは、モジュールとしてユニット化されて構成される。統合アンテナモジュール１Ｂは、複数のアンテナ要素１１によって構成される複数のアンテナ１２として、例えば、５Ｇ用、ＧＰＳ用、Ｗｉ−Ｆｉ用、Ｖ２Ｘ用等のアンテナ１２を含んで構成される。また、統合アンテナモジュール１Ｂは、筐体３０内に内蔵される複数の通信制御モジュール２０として、例えば、５Ｇ用、ＧＰＳ用、Ｗｉ−Ｆｉ用、Ｖ２Ｘ用等の通信制御モジュール２０を含んで構成される。一方、図４に示す統合アンテナモジュール１（便宜的に「統合アンテナモジュール１Ｃ」という場合がある。）は、複数のアンテナ要素１１の一部、及び、１つの通信制御モジュール２０が筐体３０に組み付けられ当該筐体３０内に収容、内蔵される。そして、統合アンテナモジュール１Ｃは、当該筐体３０に対して残りの複数のアンテナ要素１１が外付けされる。この構成により、統合アンテナモジュール１Ｃは、モジュールとしてユニット化されて構成される。統合アンテナモジュール１Ｃは、筐体３０内に内蔵される複数のアンテナ要素１１によって構成される複数のアンテナ１２として、例えば、５Ｇ用、ＧＰＳ用等のアンテナ１２を含んで構成される。また、統合アンテナモジュール１Ｃは、筐体３０に外付けされる複数のアンテナ要素１１によって構成される複数のアンテナ１２として、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ用、Ｖ２Ｘ用等のアンテナ１２を含んで構成される。また、統合アンテナモジュール１Ｃは、筐体３０内に内蔵される１つの通信制御モジュール２０として、例えば、５Ｇ用、ＧＰＳ用、Ｗｉ−Ｆｉ用、Ｖ２Ｘ用等で兼用される通信制御モジュール２０を含んで構成される。この場合、統合アンテナモジュール１Ｂ、１Ｃは、図５に示すように、筐体３０内に内蔵される各アンテナ要素１１、及び、各通信制御モジュール２０が同一の実装部材（基板、樹脂フィルム等）４０に実装され、一括で筐体３０内に内蔵されて構成されてもよい。

なお、統合アンテナモジュール１は、以上のようなバリエーションに限らず、例えば、複数の筐体３０を備えていてもよい。この場合、統合アンテナモジュール１は、例えば、複数の筐体３０によってアンテナ要素群１０、及び、通信制御モジュール２０がそれぞれユニット化されることで複数のサブモジュールが構成される。そして、統合アンテナモジュール１は、当該複数のサブモジュールを組み合わせることで構成されてもよい。なお、当該サブモジュールについては、図１３等でより詳細に後述する。また、統合アンテナモジュール１は、複数のアンテナ要素１１が筐体３０内に収容、内蔵され、通信制御モジュール２０が筐体３０の外部に設けられる構成であってもよい。この場合、統合アンテナモジュール１は、例えば、図６に示すように、筐体３０内に内蔵される各アンテナ要素１１が単独で実装部材４０に実装され、筐体３０内に内蔵される。

そして、統合アンテナモジュール１は、図７に示すように、筐体３０から導出されたケーブル５０を備える。ケーブル５０は、各種信号を伝送するための伝送路を構成する配索材である。ケーブル５０は、筐体３０内に内蔵されたアンテナ要素１１、通信制御モジュール２０等と接続される。ケーブル５０は、例えば、信号通信に用いられる種々の電線や平面回路体（例えば、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）やＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）等）、光ファイバ等によって構成される。

＜アンテナ要素群の基本構成＞
次に、アンテナ要素群１０の構成についてより詳細に説明する。アンテナ要素群１０は、図２、図３、図４等で示したように、複数のアンテナ要素１１が組み合わさって複数の電磁波を送信又は受信可能な複数のアンテナ１２を構成する。本実施形態のアンテナ要素群１０は、複数のアンテナ要素１１が組み合わさって複数の異なる周波数の電磁波を送信又は受信可能な複数のアンテナ１２を構成する。言い換えれば、アンテナ要素群１０は、複数の異なる周波数の電磁波を送信又は受信可能な複数のアンテナ１２を構成する複数のアンテナ要素１１を群（塊）として集約、統合したものである。

アンテナ要素１１は、アンテナ１２を構成する要素（エレメント）である。アンテナ要素１１は、典型的には、導電性を有する導電部材によって構成される。アンテナ要素１１は、例えば、直線棒状の導線や実装部材４０（図５等参照）等の誘電体に設けられた導電パターン等によって構成される。アンテナ１２は、高周波エネルギを電磁波（電波）として空間に放射（送信）したり、空間の電磁波（電波）を高周波エネルギへ相互に変換（受信）したりするものである。アンテナ１２は、単体のアンテナ要素１１、あるいは、組み合わせられた複数のアンテナ要素１１によって構成される。

アンテナ要素１１は、単体で特定の周波数の電磁波を送受信可能なアンテナ１２を構成するものであってもよい。また、アンテナ要素１１は、複数が組み合わさって特定の周波数の電磁波を送受信可能なアンテナ１２を構成するものであってもよい。さらに言えば、アンテナ要素１１は、単体で特定の周波数の電磁波を送受信可能なアンテナ１２を構成し、かつ、複数が組み合わさって異なる周波数の電磁波を送受信可能な別のアンテナ１２を構成するものであってもよい。また、アンテナ要素１１は、単体ではアンテナ１２を構成せず、かつ、複数が組み合わさってはじめて特定の周波数の電磁波を送受信可能なアンテナ１２を構成するものであってもよい。例えば、アンテナ要素群１０は、各アンテナ要素１１を、それぞれ個別の電磁波を送受信する１つの独立したアンテナ１２の全体又は一部として機能させるだけでなく、当該アンテナ要素１１の組み合わせを変更し異なる別のアンテナ１２の全体又は一部としても兼用させることができる。アンテナ要素群１０は、後述するように、これら複数のアンテナ要素１１が状況に応じて使い分けられて複数の異なる送受信モードで動作するように構成することができる。

アンテナ要素１１によって構成されるアンテナ１２は、様々な形式のものとすることができる。アンテナ１２は、電荷が対称に分布する平衡アンテナ、電荷が非対称に分布する不平衡アンテナ等のいずれの形式であってもよい。また、アンテナ１２は、線状アンテナ、板状アンテナ、平面アンテナ、開口面アンテナ等のいずれの形式であってもよい。また、アンテナ１２は、マイクロストリップアンテナ（パッチアンテナ）、逆Ｆアンテナ、磁流ダイポールアンテナ等のいずれの形式であってもよい。また、アンテナ１２は、多共振アンテナを構成するものであってもよい。また、アンテナ１２は、指向性制御アンテナ、広帯域アンテナ等を構成するものであってもよい。アンテナ要素１１、及び、アンテナ１２は、車両Ｖへの搭載性、設置性の向上を図るべく、小型化、軽量化、薄型化、フラット化、高感度化がなされているものが好ましい。また、アンテナ要素１１、及び、アンテナ１２は、車両Ｖの外観等に対して影響を与えないような外観デザインであることが好ましい。

＜平面フィルムアンテナ＞
本実施形態の複数のアンテナ要素１１は、一例として、図８に示すように、少なくとも一部が板状に形成された板状部材に平面状に設けられることが好ましい。ここでは、複数のアンテナ要素１１は、少なくとも一部が板状の板状部材としてのシート状の樹脂フィルム４１に平面状に設けられたものを例示している。樹脂フィルム４１は、実装部材４０を構成するものであり、絶縁性を有する樹脂材料によって薄膜のシート状に形成される。樹脂フィルム４１は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂、ＰＩ（ポリイミド）樹脂等、可撓性を有する種々の薄膜樹脂フィルムを用いることができる。そしてこの場合、アンテナ要素１１は、例えば、樹脂フィルム４１の表面に印刷された銀ペースト等の導体により形成された導電印刷パターン等によって構成される。これにより、樹脂フィルム４１に設けられたアンテナ要素１１は、アンテナ１２として、薄型の平面フィルムアンテナ１２Ａを構成する。この構成により、アンテナ要素群１０、及び、平面フィルムアンテナ１２Ａ（アンテナ１２）は、上述したように、小型化、軽量化、薄型化、フラット化を図ることができ、車両Ｖへの搭載性、設置性の向上を図ることができる。またこの場合、アンテナ要素群１０、及び、平面フィルムアンテナ１２Ａは、設置位置における形状追従性の向上も図ることができ、この点でも、車両Ｖへの搭載性、設置性の向上を図ることができる。平面フィルムアンテナ１２Ａは、上述したケーブル５０が接続され、当該ケーブル５０が構成する伝送路を介して各種信号が伝送される。また、複数のアンテナ要素１１は、少なくとも一部が後述するような狭小のスペースに内蔵可能な薄型構造で構成されることがより好ましい。例えば、上述した平面フィルムアンテナ１２Ａは、当該薄型構造で構成される。ここで、当該薄型構造は、車両Ｖの車体と内装の隙間や各種部品に内蔵可能な程度の厚みの構造であり、好ましくは、実装部材４０（樹脂フィルム４１等）の厚み方向の厚みが２ｃｍ以下（かつ製造上可能な範囲）とされた構造である。この構成により、アンテナ要素群１０、及び、平面フィルムアンテナ１２Ａ（アンテナ１２）は、狭小のスペースに内蔵可能とすることができる。なおここでは、板状部材は、樹脂フィルム４１であるものとして説明したがこれに限らない。板状部材は、上述の図５、図６で示した実装部材４０、例えば、樹脂フィルム４１よりリジッドな基板等であってもよい。この場合、実装部材４０を構成する基板に実装される各アンテナ要素１１は、板状の板状部材である当該基板に平面状に設けられ、当該各アンテナ要素１１によって構成されるアンテナ１２は、いわゆる平面アンテナを構成する。

＜アンテナ要素群の付加的事項１：干渉対策＞
なお、アンテナ要素群１０は、複数のアンテナ要素１１を可能な限り狭い領域に密集させて集約、統合するために、隣接するアンテナ要素１１同士の干渉対策構造を含んで構成されてもよい。言い換えれば、アンテナ要素群１０は、隣接するアンテナ要素１１同士の干渉対策構造を含んで構成されることで、複数のアンテナ要素１１を可能な限り狭い領域に密集させて集約、統合することができる。アンテナ要素群１０は、干渉対策構造として、例えば、マイクロストリップフィルタ等の各種フィルタを含んで構成されてもよい。例えば、上述した平面フィルムアンテナ１２Ａは、干渉対策構造として、ＬＣフィルタ回路を構成するためのコイル（Ｌ）要素やコンデンサ（Ｃ）要素が樹脂フィルム４１の表面に印刷された導電印刷パターン等によって構成されていてもよい。

＜アンテナ要素群の付加的事項２；メタマテリアル利用＞
また、アンテナ要素群１０は、いわゆるメタマテリアルが用いられていてもよい。メタマテリアルとは、典型的には、光を含む電磁波に対して自然界の物質には無い振る舞いをする人工物質である。例えば、アンテナ要素群１０は、メタマテリアルとして、自然界にない負の誘電率、負の磁性率を有する材料によって樹脂フィルム４１等の実装部材４０が構成されてもよい。この構成により、アンテナ要素群１０は、干渉抑制性能や通信性能を向上させ、更なる高機能化、小型化を図ることができる。

＜アンテナ要素群の付加的事項３：拡張性＞
また、アンテナ要素群１０は、例えば、図９に示すように、既設のアンテナ要素１１（便宜的に「アンテナ要素１１Ａ」という場合がある。）に対して、さらに後付けでアンテナ要素１１（便宜的に「アンテナ要素１１Ｂ」という場合がある。）が設けられてもよい。例えば、図９に示すアンテナ要素群１０（便宜的に「アンテナ要素群１０Ａ」という場合がある。）は、上述した平面フィルムアンテナ１２Ａのように、第１の樹脂フィルム４１に設けられた既設のアンテナ要素１１Ａによってアンテナ１２Ｂが構成されている。この状態で、アンテナ要素群１０Ａは、枝状の後付けのアンテナ要素１１Ｂが設けられた第２の樹脂フィルム４１が、既設のアンテナ要素１１Ａに隣接して貼り付けられる。この場合、アンテナ要素群１０Ａは、アンテナ要素１１Ｂがアンテナ要素１１Ａに接続される位置関係で第２の樹脂フィルム４１が第１の樹脂フィルム４１に貼り付けられる。この構成により、アンテナ要素群１０Ａは、アンテナ要素１１Ａ、及び、アンテナ要素１１Ｂによってアンテナ１２Ｂとは異なる周波数の電磁波を送受信可能なアンテナ１２Ｃが構成される。つまり、後付け後のアンテナ要素群１０Ａは、第１の樹脂フィルム４１、及び、第１の樹脂フィルム４１に貼り付けられる第２の樹脂フィルム４１を含んで構成される。そして、後付け後のアンテナ要素群１０Ａは、第１の樹脂フィルム４１に設けられた第１のアンテナ要素１１Ａ、及び、第２の樹脂フィルム４１に設けられ第１のアンテナ要素１１Ａと接続されてアンテナ１２Ｃを構成する第２のアンテナ要素１１Ｂを含んで構成される。上記のように、アンテナ要素群１０Ａは、後付けのアンテナ要素１１Ｂ、及び、第２の樹脂フィルム４１によって拡張性を確保することができ、例えば、新しい通信方式等で追加される新たな周波数の電磁波にも適正に対応することができる。またこの構成により、アンテナ要素群１０Ａは、例えば、適用される車両Ｖの仕様等にかかわらず、可能な限りアンテナ要素群１０Ａを標準化、共用化した上で、適用される車両Ｖの仕様等に応じた多様性（バリエーション）を確保し、汎用性を向上することもできる。なお、アンテナ要素群１０は、図９に示した例に限らず、例えば、筐体３０を共通としたまま、筐体３０内に内蔵される平面フィルムアンテナ１２Ａ等自体を交換することでも、拡張性を確保することができる。

＜通信制御モジュールの基本構成＞
次に、通信制御モジュール２０の構成についてより詳細に説明する。通信制御モジュール２０は、上述したようにアンテナ要素群１０の動作を制御する構造的なモジュールである。より詳細には、通信制御モジュール２０は、アンテナ要素群１０を構成する複数のアンテナ要素１１を含む各部の動作を制御する。通信制御モジュール２０は、例えば、図１０、図１１等に示すように、データ制御ＥＣＵ２１、送受信回路２２、位相振幅制御ＥＣＵ２３等を含んで構成される。データ制御ＥＣＵ２１は、統合アンテナモジュール１における通信を統括的に制御するものである。データ制御ＥＣＵ２１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の中央演算処理装置を含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路によって構成される。データ制御ＥＣＵ２１は、送受信回路２２、位相振幅制御ＥＣＵ２３等の統合アンテナモジュール１の各部と電気的に接続されこれらの動作の制御を行う。データ制御ＥＣＵ２１は、後述する複数の異なる送受信モードの切り替え等も行う。送受信回路２２は、アンテナ１２を介して送受信する信号の変調や復調を行うための回路であり、データ制御ＥＣＵ２１による制御に基づいて動作する。位相振幅制御ＥＣＵ２３は、アンテナ１２を介して送受信する信号の位相や振幅を調整してアンテナ１２の指向性を制御するための制御部である。ここで、アンテナ１２の指向性とは、アンテナ１２における電磁波の放射方向と放射強度との関係を表すものである。位相振幅制御ＥＣＵ２３は、ＣＰＵ等の中央演算処理装置を含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路、位相調整器、アッテネータ等を含んで構成される。位相振幅制御ＥＣＵ２３は、データ制御ＥＣＵ２１等による制御に基づいてアンテナ１２を介して送受信する信号の位相や振幅を調整してアンテナ１２の指向性を制御しアンテナ１２の送受信範囲や向きを可変とする。

例えば、図１０に示す統合アンテナモジュール１（便宜的に「統合アンテナモジュール１Ｄ」という場合がある。）は、アンテナ要素群１０の複数のアンテナ要素１１のうちの複数のアンテナ要素１１Ｃによって１つの衛星通信用のアンテナ１２Ｄが構成される。また、統合アンテナモジュール１Ｄは、アンテナ要素群１０の複数のアンテナ要素１１のうちの複数のアンテナ要素１１Ｄによって２つの５Ｇ（２８ＧＨｚ）用のアンテナ１２Ｅが構成される。また、統合アンテナモジュール１Ｄは、アンテナ要素群１０の複数のアンテナ要素１１のうちの複数のアンテナ要素１１Ｅによって１つの５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用のアンテナ１２Ｆが構成される。また、統合アンテナモジュール１Ｄは、アンテナ要素群１０の複数のアンテナ要素１１のうちのアンテナ要素１１Ｆによって１つのＧＰＳ用のアンテナ１２Ｇが構成される。また、統合アンテナモジュール１Ｄは、アンテナ要素群１０の複数のアンテナ要素１１のうちの複数のアンテナ要素１１Ｇによって１つのＶ２Ｘ用のアンテナ１２Ｈが構成される。そして、統合アンテナモジュール１Ｄは、通信制御モジュール２０として、データ制御ＥＣＵ２１、複数の送受信回路２２、複数の位相振幅制御ＥＣＵ２３を含んで構成される。位相振幅制御ＥＣＵ２３は、１つの衛星通信用の位相振幅制御ＥＣＵ２３Ａ、２つの５Ｇ（２８ＧＨｚ）用の位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｂを含んで構成される。位相振幅制御ＥＣＵ２３Ａは、アンテナ１２Ｄに接続され、アンテナ１２Ｄの指向性を制御する。２つの位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｂは、それぞれアンテナ１２Ｅに接続され、各アンテナ１２Ｅの指向性を制御する。送受信回路２２は、衛星通信用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ａ、５Ｇ（２８ＧＨｚ）用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｂ、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｃ、ＧＰＳ用受信機（ＲＸ）２２Ｄ、Ｖ２Ｘ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｅを含んで構成される。衛星通信用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ａは、位相振幅制御ＥＣＵ２３Ａに接続され、位相振幅制御ＥＣＵ２３Ａとの間で位相振幅制御ＥＣＵ２３Ａを制御するための制御信号やアンテナ１２Ｄによって送受信されるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ／高周波）信号（アンテナ１２を介した無線通信により送受信される無線信号）を授受する。５Ｇ（２８ＧＨｚ）用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｂは、２つの位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｂに接続され、各位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｂとの間で位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｂを制御するための制御信号やアンテナ１２Ｅによって送受信されるＲＦ信号を授受する。５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｃは、アンテナ１２Ｆに接続され、アンテナ１２Ｆとの間で当該アンテナ１２Ｆによって送受信される信号を授受する。ＧＰＳ用受信機（ＲＸ）２２Ｄは、増幅器（ＡＭＰ）１３を介してアンテナ１２Ｇに接続され、アンテナ１２Ｇとの間で当該アンテナ１２Ｇによって受信された信号を授受する。Ｖ２Ｘ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｅは、アンテナ１２Ｈに接続され、アンテナ１２Ｈとの間で当該アンテナ１２Ｈによって送受信される信号を授受する。そして、データ制御ＥＣＵ２１は、１つ設けられており、衛星通信用、５Ｇ（２８ＧＨｚ）用、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用、ＧＰＳ用、Ｖ２Ｘ用として兼用される。なお、データ制御ＥＣＵ２１は、衛星通信用、５Ｇ（２８ＧＨｚ）用、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用、ＧＰＳ用、Ｖ２Ｘ用それぞれに対応して個別に設けられていてもよい。

また例えば、図１１に示す統合アンテナモジュール１（便宜的に「統合アンテナモジュール１Ｅ」という場合がある。）は、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用のアンテナ１２Ｆが２つ設けられる点で統合アンテナモジュール１Ｄとは異なる。また、統合アンテナモジュール１Ｅは、位相振幅制御ＥＣＵ２３がさらに２つの５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用の位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｃを含んで構成される点でも統合アンテナモジュール１Ｄとは異なる。統合アンテナモジュール１Ｅのその他の構成は、統合アンテナモジュール１Ｄと略同様の構成である。２つの位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｃは、それぞれアンテナ１２Ｆに接続され、各アンテナ１２Ｆの指向性を制御する。そして、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｃは、２つの位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｃに接続され、各位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｃとの間で各位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｃを制御するための制御信号や各アンテナ１２Ｆによって送受信されるＲＦ信号を授受する。

＜各構成の配置＞
次に、上記のように構成される統合アンテナモジュール１の配置について説明する。統合アンテナモジュール１は、典型的には、車両Ｖにおいて電磁波の送受信を行い易く、かつ、車両Ｖの事故時等に損傷し難い最適部位に配置されることが好ましい。統合アンテナモジュール１は、車両Ｖにおいて、図１２に示すように、一極集中配置されてもよい。また、統合アンテナモジュール１は、車両Ｖにおいて、図１３、図１４に示すように、複数のサブモジュール６０に分割されて分散配置されてもよい。統合アンテナモジュール１は、複数のサブモジュール６０に分割されて分散配置されることで、例えば、車両Ｖ全体としてアンテナ１２の指向特性を最適化することができる。

例えば、図１２に示す統合アンテナモジュール１（便宜的に「統合アンテナモジュール１Ｆ」という場合がある。）は、車両Ｖにおいて最も電磁波の送受信を行い易く、かつ、車両Ｖの事故時等に損傷し難い最適部位として、車両Ｖの屋根部材ＲＦに集中配置される。ここで、屋根部材ＲＦは、車両Ｖにおいて鉛直方向上側に位置して当該車両Ｖの外装を構成する構造体である。屋根部材ＲＦは、中空柱状に形成された複数のピラーＰＬを介して車両ボデー本体ＢＯに連結され当該車両ボデー本体ＢＯの鉛直方向上側に支持される。車両Ｖは、当該屋根部材ＲＦを鉛直方向上側の境界として、室外側と室内側とに領域分けされる。統合アンテナモジュール１Ｆは、この屋根部材ＲＦの室内側の面に設けられる。例えば、統合アンテナモジュール１Ｆは、室内側に設けられたルーフライナ（トリム）等の内装材と当該屋根部材ＲＦとの間に区画された空間部内に配置される。ここでは、統合アンテナモジュール１Ｆは、車両Ｖの前方側のウインドシールドＷＳＦと屋根部材ＲＦとの交差部分でかつ車両Ｖの車幅方向の略中央位置に設けられる。ウインドシールドＷＳＦは、光を透過する光透過性の部材である。ウインドシールドＷＳＦは、車両Ｖの前部に設けられ室内と室外との境界となるものであり、フロントガラスとも呼ばれる。統合アンテナモジュール１Ｆは、同様の部位に設けられるいわゆるオーバーヘッドモジュール（ＯＨＭ：Ｏｖｅｒ−Ｈｅａｄ Ｍｏｄｕｌｅ、以下、「ＯＨＭ」と略記する場合がある。）の一部として構成されてもよい。統合アンテナモジュール１Ｆは、例えば、中空柱状のピラーＰＬの内部空間部等に配索される配索材を介して種々の機器と電気的に接続され電源供給や信号通信がなされる。

一方、図１３に示す統合アンテナモジュール１（便宜的に「統合アンテナモジュール１Ｇ」という場合がある。）は、２つのサブモジュール６０Ａ、６０Ｂに分割されて、車両Ｖの屋根部材ＲＦの複数の部位に分散配置される。サブモジュール６０Ａ、６０Ｂは、統合アンテナモジュール１Ｇを構成するものである。例えば、サブモジュール６０Ａは、上述したＶ２Ｘ用、Ｗｉ−Ｆｉ用、５Ｇ（２８ＧＨｚ）用のアンテナ１２を構成するアンテナ要素１１、通信制御モジュール２０、及び、筐体３０等を含んで構成される。一方、例えば、サブモジュール６０Ｂは、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用、ＧＰＳ用のアンテナ１２を構成するアンテナ要素１１、通信制御モジュール２０、及び、筐体３０等を含んで構成される。なお、サブモジュール６０Ｂは、例えば、通信制御モジュール２０、及び、筐体３０等を含まずアンテナ１２を構成するアンテナ要素１１のみを含んで構成され、サブモジュール６０Ａ側に各種通信制御モジュール２０等が設けられてもよい。サブモジュール６０Ａ、６０Ｂは、ともに統合アンテナモジュール１Ｆと同様に、室内側に設けられた内装材と屋根部材ＲＦとの間に区画された空間部内に配置される。そして、サブモジュール６０Ａは、統合アンテナモジュール１Ｆと同様に、車両Ｖの前方側のウインドシールドＷＳＦと屋根部材ＲＦとの交差部分でかつ車両Ｖの車幅方向の略中央位置に設けられる。サブモジュール６０Ａは、統合アンテナモジュール１Ｆと同様に、ＯＨＭの一部として構成されてもよい。一方、サブモジュール６０Ｂは、車両Ｖの後方側のウインドシールドＷＳＲと屋根部材ＲＦとの交差部分でかつ車両Ｖの車幅方向の略中央位置に設けられる。ウインドシールドＷＳＲは、ウインドシールドＷＳＦと同様に、光を透過する光透過性の部材である。ウインドシールドＷＳＲは、車両Ｖの後部に設けられ室内と室外との境界となるものであり、リヤガラスとも呼ばれる。サブモジュール６０Ｂは、同様の部位に設けられるいわゆるリヤヘッドモジュール（ＲＨＭ：Ｒｅａｒ−Ｈｅａｄ Ｍｏｄｕｌｅ、以下、「ＲＨＭ」と略記する場合がある。）の一部として構成されてもよい。統合アンテナモジュール１Ｇは、上記のように配置されるサブモジュール６０Ａとサブモジュール６０Ｂとがケーブル５０等を介して接続される。

また、図１４に示す統合アンテナモジュール１（便宜的に「統合アンテナモジュール１Ｈ」という場合がある。）は、３つのサブモジュール６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅに分割されて、車両Ｖの屋根部材ＲＦやスポイラーＳＰ等の複数の部位に分散配置される。スポイラーＳＰは、車両Ｖの揚力を減らすためのいわゆるエアロパーツであり、車両Ｖの外部に露出して設けられる。ここでは、スポイラーＳＰは、車両Ｖの後部に外部に露出して設けられ、リヤスポイラーとも呼ばれる。スポイラーＳＰは、車両Ｖにおいて電磁波の送受信を行い易い部位に相当する。サブモジュール６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅは、統合アンテナモジュール１Ｈを構成するものである。例えば、サブモジュール６０Ｃは、サブモジュール６０Ａと同様に、上述したＶ２Ｘ用、Ｗｉ−Ｆｉ用、５Ｇ（２８ＧＨｚ）用のアンテナ１２を構成するアンテナ要素１１、通信制御モジュール２０、及び、筐体３０等を含んで構成される。また、例えば、サブモジュール６０Ｄは、サブモジュール６０Ｂと同様に、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用、ＧＰＳ用のアンテナ１２を構成するアンテナ要素１１、通信制御モジュール２０、及び、筐体３０等を含んで構成される。また、例えば、サブモジュール６０Ｅは、Ｖ２Ｘ用、５Ｇ（２８ＧＨｚ）用のアンテナ１２を構成するアンテナ要素１１、通信制御モジュール２０、及び、筐体３０等を含んで構成される。なお、サブモジュール６０Ｄ、６０Ｅは、上記のサブモジュール６０Ｂと同様に、例えば、通信制御モジュール２０、及び、筐体３０等を含まずアンテナ１２を構成するアンテナ要素１１のみを含んで構成され、サブモジュール６０Ｃ側に各種通信制御モジュール２０が設けられてもよい。サブモジュール６０Ｃ、６０Ｄは、ともにサブモジュール６０Ａ、６０Ｂと同様に、室内側に設けられた内装材と屋根部材ＲＦとの間に区画された空間部内に配置される。そして、サブモジュール６０Ｃは、サブモジュール６０Ａと同様に、車両Ｖの前方側のウインドシールドＷＳＦと屋根部材ＲＦとの交差部分でかつ車両Ｖの車幅方向の略中央位置に設けられる。サブモジュール６０Ｃは、サブモジュール６０Ａと同様に、ＯＨＭの一部として構成されてもよい。一方、サブモジュール６０Ｄは、サブモジュール６０Ｂとは異なり、屋根部材ＲＦにおいて前後方向、及び、車幅方向の略中央位置に設けられる。サブモジュール６０Ｄは、同様の部位に設けられるいわゆるマップランプ（ＭＰ：Ｍａｐ ｌａｍｐ、以下、「ＭＰ」と略記する場合がある。）の一部として構成されてもよい。そして、サブモジュール６０Ｅは、スポイラーＳＰの内部に内蔵されて設けられる。統合アンテナモジュール１Ｈは、上記のように配置されるサブモジュール６０Ｃとサブモジュール６０Ｄとサブモジュール６０Ｅとがケーブル５０（一部不図示）等を介して接続される。

なお、統合アンテナモジュール１は、屋根部材ＲＦが金属材料によって構成される場合、図１５に示すように、屋根部材ＲＦに設けられた設置貫通部ＲＦａ内にアンテナ要素１１が設けられることが好ましい。設置貫通部ＲＦａは、屋根部材ＲＦにおいて、統合アンテナモジュール１のアンテナ要素群１０が配置される位置に設けられる。図１５に示す例では、設置貫通部ＲＦａは、図１４で示した例（統合アンテナモジュール１Ｈ）に対応した位置に設けられる。すなわちここでは、設置貫通部ＲＦａは、サブモジュール６０Ｃが設けられる位置（ウインドシールドＷＳＦと屋根部材ＲＦとの交差部分でかつ車両Ｖの車幅方向の略中央位置）、及び、サブモジュール６０Ｄが設けられる位置（屋根部材ＲＦの前後方向、及び、車幅方向の略中央位置）にそれぞれ設けられる。設置貫通部ＲＦａは、屋根部材ＲＦを内外に貫通し室内側と室外側とを連通する。そして、アンテナ要素群１０は、複数のアンテナ要素１１がこの設置貫通部ＲＦａ内に収容されるようにして配置される。この構成により、統合アンテナモジュール１は、金属製の屋根部材ＲＦの室内側に隣接して設けられても、アンテナ要素群１０によって設置貫通部ＲＦａを介して屋根部材ＲＦに遮蔽されることなく適正に電磁波を送受信することができる。統合アンテナモジュール１は、屋根部材ＲＦが樹脂材料によって構成される場合や樹脂製のスポイラーＳＰ内に内蔵される場合には、上記のような設置貫通部ＲＦａ内に設けられなくてもよく、設置貫通部ＲＦａ自体設けられていなくてもよい。

また、上述したように、複数のアンテナ要素１１は、少なくとも一部が狭小のスペースに内蔵可能な薄型構造（好ましくは、厚み方向の厚みが２ｃｍ以下）で構成されることがより好ましい。この構成により、複数のアンテナ要素１１は、上記のように、少なくとも一部が車両Ｖの内部、又は、車両Ｖの外部に露出して設けられるスポイラーＳＰ等の樹脂部材に内蔵可能な薄型構造で構成されることとなる。この構成により、複数のアンテナ要素１１は、例えば、内装材と屋根部材ＲＦの構造部材との間に区画された空間部や車両Ｖの外部に露出して設けられる樹脂部材の内部等の狭小のスペースに設置し易い構成とすることができる。

なお、アンテナ要素１１が内蔵される樹脂部材は、スポイラーＳＰに限らず、車両Ｖの外部に露出して設けられる他の部材、例えば、いわゆるカウル、フロントバンパー、サイドスポイラー等であってもよい。また、統合アンテナモジュール１は、上記に限らず、アンテナ要素群１０、通信制御モジュール２０等の全部又は一部が車両Ｖの内部に設けられた化粧部材であるインストルメントパネルの内部、ピラーＰＬの内部空間部、ウインドシールドＷＳＦ、ＷＳＲの表面等に配置されてもよい。また、統合アンテナモジュール１は、上記に限らず、アンテナ要素群１０、通信制御モジュール２０等の全部又は一部がキャビン内、ラゲッジルーム内、エンジンルーム内等に配置されてもよい。

＜サブモジュール間のＲＯＦ（Ｒａｄｉｏ Ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）接続＞
また、統合アンテナモジュール１は、図１３、図１４で説明したように複数のサブモジュール６０に分割されて分散配置される場合、図１６に示すように、さらに、光信号伝送部７０を備えていてもよい。光信号伝送部７０は、複数のアンテナ要素１１と通信制御モジュール２０との間に介在し光信号を伝送する（光の振幅に乗せて信号を伝送する）ものである。光信号伝送部７０は、電気信号を光信号に変換し当該変換された光信号を伝送し当該伝送された光信号を再び電気信号に変換する。光信号伝送部７０は、典型的には、相対的に高周波帯域の電磁波を送受信し、かつ、送受信する信号を処理するための通信制御モジュール２０までの距離が相対的に長い位置に配置されたアンテナ要素１１と通信制御モジュール２０との間に介在する。この構成により、統合アンテナモジュール１は、伝送時の減衰が相対的に大きくなる傾向にある高周波帯域の信号を、光信号伝送部７０を介して光信号によって伝送することができる。この結果、統合アンテナモジュール１は、相対的に高周波帯域の電磁波を送受信するアンテナ要素１１と通信制御モジュール２０とが相対的に離間して位置していても当該高周波帯域の信号の減衰を抑制して適正に伝送することができる。

例えば、図１６に示す統合アンテナモジュール１（便宜的に「統合アンテナモジュール１Ｉ」という場合がある。）は、２つのサブモジュール６０Ｆ、６０Ｇに分割されて、複数の部位に分散配置される。サブモジュール６０Ｆ、６０Ｇは、統合アンテナモジュール１Ｉを構成するものである。例えば、サブモジュール６０Ｆは、アンテナ要素群１０をなす複数のアンテナ要素１１Ｈ、５Ｇ（２８ＧＨｚ）用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｆ、位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｄ、及び、これらを収容する筐体３０を含んで構成される。アンテナ要素１１Ｈは、５Ｇ（２８ＧＨｚ）用のアンテナ１２Ｉを構成する。５Ｇ（２８ＧＨｚ）用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｆは、通信制御モジュール２０の５Ｇ（２８ＧＨｚ）用の送受信回路２２を構成し、いわゆるベースバンド信号ＢＢＳが入力される。５Ｇ（２８ＧＨｚ）用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｆは、ベースバンド信号ＢＢＳを、アンテナ１２を介した無線通信により送信される無線信号に変換する。位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｄは、通信制御モジュール２０の５Ｇ（２８ＧＨｚ）用の位相振幅制御ＥＣＵ２３を構成する。５Ｇ（２８ＧＨｚ）用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｆと位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｄとは、無線信号を構成するＲＦ信号や各部を制御するための制御信号等を相互に授受することができる。一方、例えば、サブモジュール６０Ｇは、アンテナ要素群１０をなす複数のアンテナ要素１１Ｉ、位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｅ、及び、これらを収容する筐体３０を含んで構成される。アンテナ要素１１Ｉは、５Ｇ（２８ＧＨｚ）用のアンテナ１２Ｊを構成する。位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｅは、通信制御モジュール２０の５Ｇ（２８ＧＨｚ）用の位相振幅制御ＥＣＵ２３を構成する。そして、サブモジュール６０Ｆとサブモジュール６０Ｇとは、車両Ｖにおいて相対的に離間した位置（相互間の距離が相対的に長い位置）に配置されている。図１６に示す光信号伝送部７０は、当該サブモジュール６０Ｆと当該サブモジュール６０Ｇとの間に介在し相互間で光信号を伝送する。光信号伝送部７０は、複数、ここでは、一対の信号変換部７１、７２、及び、光ファイバ７３を含んで構成される。各信号変換部７１、７２は、電気信号を光信号に変換するいわゆるＥ／Ｏコンバータとしての機能、及び、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅコンバータとしての機能を有する。光ファイバ７３は、光信号を伝送する伝送路を構成するものであり、上述したケーブル５０の一部を構成する。一対の信号変換部７１、７２の一方、ここでは、信号変換部７１は、サブモジュール６０Ｆの５Ｇ（２８ＧＨｚ）用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｆと接続される。一対の信号変換部７２の他方、ここでは、信号変換部７２は、サブモジュール６０Ｇの位相振幅制御ＥＣＵ２３Ｅと接続される。そして、信号変換部７１と信号変換部７２は、光ファイバ７３によって接続される。光信号伝送部７０は、サブモジュール６０Ｆ側の無線信号を構成するＲＦ信号、制御信号等の電気信号を信号変換部７１によって光信号に変換する。そして、光信号伝送部７０は、信号変換部７１によって変換された光信号を光ファイバ７３を介して信号変換部７２に伝送する。そして、光信号伝送部７０は、当該信号変換部７２に伝送された光信号を、無線信号を構成するＲＦ信号、制御信号等の電気信号に変換しサブモジュール６０Ｇ側に伝送する。同様に、光信号伝送部７０は、サブモジュール６０Ｇ側の無線信号を構成するＲＦ信号、制御信号等の電気信号を信号変換部７２によって光信号に変換する。そして、光信号伝送部７０は、信号変換部７２によって変換された光信号を光ファイバ７３を介して信号変換部７１に伝送する。そして、光信号伝送部７０は、当該信号変換部７１に伝送された光信号を、無線信号を構成するＲＦ信号、制御信号等の電気信号に変換しサブモジュール６０Ｆ側に伝送する。各信号変換部７１、７２は、変換した電気信号を必要に応じてデジタル信号とＲＦ信号とに分波し、各部に出力するようにしてもよい。この構成により、統合アンテナモジュール１Ｉは、高周波帯域の信号である５Ｇ（２８ＧＨｚ）用の信号を、サブモジュール６０Ｆとサブモジュール６０Ｇとの間で光信号伝送部７０を介して光信号によって伝送することができる。この結果、統合アンテナモジュール１Ｉは、サブモジュール６０Ｆとサブモジュール６０Ｇとが相対的に離間して位置していても当該５Ｇ（２８ＧＨｚ）用の信号の減衰を抑制して適正に伝送することができる。

なお、統合アンテナモジュール１は、伝送時の減衰が相対的に大きくなる傾向にある高周波帯域の信号だけでなく、高周波帯域の以外の周波数帯域の信号もあわせて光信号伝送部７０を介して伝送してもよい。例えば、図１７に示す統合アンテナモジュール１（便宜的に「統合アンテナモジュール１Ｊ」という場合がある。）は、サブモジュール６０Ｆにかえてサブモジュール６０Ｈを備え、サブモジュール６０Ｇにかえてサブモジュール６０Ｉを備える点で統合アンテナモジュール１Ｉとは異なる。統合アンテナモジュール１Ｊのその他の構成は、統合アンテナモジュール１Ｉと略同様の構成である。サブモジュール６０Ｈは、上述したサブモジュール６０Ｆの構成に加え、さらに、アンテナ要素群１０をなす複数のアンテナ要素１１Ｊ、１１Ｋ、１１Ｌ、ＧＰＳ用受信機（ＲＸ）２２Ｇ、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｈ、及び、Ｖ２Ｘ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｉを含んで構成される。アンテナ要素１１Ｊは、ＧＰＳ用のアンテナ１２Ｋを構成する。アンテナ要素１１Ｋは、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用のアンテナ１２Ｌを構成する。アンテナ要素１１Ｌは、Ｖ２Ｘ用のアンテナ１２Ｍを構成する。ＧＰＳ用受信機（ＲＸ）２２Ｇは、通信制御モジュール２０のＧＰＳ用の送受信回路２２を構成し、いわゆるベースバンド信号ＢＢＳが入力される。ＧＰＳ用受信機（ＲＸ）２２Ｇは、ベースバンド信号ＢＢＳを、アンテナ１２を介した無線通信により送信される無線信号に変換する。ＧＰＳ用受信機（ＲＸ）２２Ｇは、アンテナ要素１１Ｊとの間で、当該無線信号を授受することができる。５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｈは、通信制御モジュール２０の５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用の送受信回路２２を構成し、いわゆるベースバンド信号ＢＢＳが入力される。５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｈは、ベースバンド信号ＢＢＳを、アンテナ１２を介した無線通信により送信される無線信号に変換する。５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｈは、アンテナ要素１１Ｋとの間で当該無線信号を授受することができる。Ｖ２Ｘ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｉは、通信制御モジュール２０のＶ２Ｘ用の送受信回路２２を構成し、いわゆるベースバンド信号ＢＢＳが入力される。Ｖ２Ｘ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｉは、ベースバンド信号ＢＢＳを、アンテナ１２を介した無線通信により送信される無線信号に変換する。Ｖ２Ｘ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｉは、アンテナ要素１１Ｌとの間で、当該無線信号を授受することができる。一方、サブモジュール６０Ｉは、上述したサブモジュール６０Ｇの構成に加え、さらに、アンテナ要素群１０をなす複数のアンテナ要素１１Ｍ、１１Ｎ、１１Ｏを含んで構成される。アンテナ要素１１Ｍは、ＧＰＳ用のアンテナ１２Ｎを構成する。アンテナ要素１１Ｎは、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用のアンテナ１２Ｏを構成する。アンテナ要素１１Ｏは、Ｖ２Ｘ用のアンテナ１２Ｐを構成する。図１７に示す光信号伝送部７０は、当該サブモジュール６０Ｈと当該サブモジュール６０Ｉとの間に介在し相互間で光信号を伝送する。ここでは、信号変換部７１は、サブモジュール６０Ｈの５Ｇ（２８ＧＨｚ）用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｆと接続され、５Ｇ（２８ＧＨｚ）用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｆとの間で、無線信号を構成するＲＦ信号、制御信号等を授受することができる。さらに、信号変換部７１は、ＧＰＳ用受信機（ＲＸ）２２Ｇ、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｈ、及び、Ｖ２Ｘ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｉとも接続され、ＧＰＳ用受信機（ＲＸ）２２Ｇ、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｈ、及び、Ｖ２Ｘ用無線機（ＴＸ／ＲＸ）２２Ｉとの間で無線信号を授受することができる。一方、信号変換部７２は、無線機等を介さずに、サブモジュール６０Ｉの複数のアンテナ要素１１Ｍ、１１Ｎ、１１Ｏと接続され、複数のアンテナ要素１１Ｍ、１１Ｎ、１１Ｏとの間で無線信号を授受することができる。この構成により、統合アンテナモジュール１Ｊは、高周波帯域の信号である５Ｇ（２８ＧＨｚ）用の信号以外にもＧＰＳ用の信号、５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用の信号、Ｖ２Ｘ用の信号も含めてサブモジュール６０Ｈとサブモジュール６０Ｉとの間で光信号伝送部７０を介して光信号によって伝送することができる。

なお、統合アンテナモジュール１は、減衰の影響が相対的に小さい近接した短い距離間で信号を伝送する場合には、ケーブル５０として、光信号伝送部７０に限らず同軸ケーブルや低ロスケーブル等を用いてもよい。

＜複数の異なる送受信モード＞
上述したようにアンテナ要素群１０は、複数のアンテナ要素１１が状況に応じて使い分けられて複数の異なる送受信モードで動作する。アンテナ要素群１０は、例えば、通信制御モジュール２０のデータ制御ＥＣＵ２１によって制御され、複数のアンテナ要素１１が複数の異なる送受信モードで動作する。アンテナ要素群１０は、典型的には、車両Ｖの状況（例えば、車速、現在位置、電磁波状態、その他）等に応じて複数の異なる送受信モードが使い分けられる。

（１．複数の周波数帯域送受信モード）
例えば、図１８に示すアンテナ要素群１０（便宜的に「アンテナ要素群１０Ｂ」という場合がある。）は、複数の異なる送受信モードとして、送受信する電磁波の周波数帯域が相互に異なる複数の周波数帯域モードで動作するように構成されてもよい。アンテナ要素群１０Ｂは、状況に応じて複数のアンテナ要素１１の相互の接続状態を切り替えて当該複数のアンテナ要素１１の組み合わせを切り替えることで、複数の周波数帯域モードを実現する。アンテナ要素群１０Ｂは、複数のアンテナ要素１１の相互の接続状態を切り替え可能である第１切替部１４を含んで構成される。第１切替部１４は、例えば、各アンテナ要素１１の接続状態を導通可能状態と遮断状態とに切り替え可能な切り替えスイッチ等を含んで構成される。ここで、導通可能状態とは、対象のアンテナ要素１１を他のアンテナ要素１１と導通可能に接続した状態である。一方、遮断状態とは、対象のアンテナ要素１１を他のアンテナ要素１１から切り離した状態である。第１切替部１４は、通信制御モジュール２０のデータ制御ＥＣＵ２１によって制御される。そして、アンテナ要素群１０Ｂは、データ制御ＥＣＵ２１による制御に基づいて第１切替部１４によって複数のアンテナ要素１１の相互の接続状態が切り替えられることで複数の周波数帯域モードに切り替え可能である。ここでは、アンテナ要素群１０Ｂは、複数の周波数帯域モードとして、第１周波数帯域モードと、第２周波数帯域モードと、第３周波数帯域モードとに切り替え可能である。第１周波数帯域モードは、複数のアンテナ要素１１のうちアンテナ要素１１Ｐが導通可能状態とされ、複数のアンテナ要素１１のうち残りのアンテナ要素１１Ｑ、１１Ｒが遮断状態とされた送受信モードである。アンテナ要素群１０Ｂは、当該第１周波数帯域モードでは、アンテナ要素１１Ｐが単体で特定の周波数帯域（例えば、４Ｇ用の周波数帯域）の電磁波を送受信可能なアンテナ１２Ｑを構成する。第２周波数帯域モードは、複数のアンテナ要素１１のうちアンテナ要素１１Ｐ、及び、アンテナ要素１１Ｑが導通可能状態とされ、複数のアンテナ要素１１のうち残りのアンテナ要素１１Ｒが遮断状態とされた送受信モードである。アンテナ要素群１０Ｂは、当該第２周波数帯域モードでは、アンテナ要素１１Ｐ、及び、アンテナ要素１１Ｐが組み合わさってアンテナ１２Ｑとは異なる特定の周波数帯域（例えば、５Ｇ用の周波数帯域）の電磁波を送受信可能なアンテナ１２Ｒを構成する。第３周波数帯域モードは、複数のアンテナ要素１１のうちアンテナ要素１１Ｐ、アンテナ要素１１Ｑ、及び、アンテナ要素１１Ｒが導通可能状態とされ、複数のアンテナ要素１１のうち残りのアンテナ要素（不図示）が遮断状態とされた送受信モードである。アンテナ要素群１０Ｂは、当該第３周波数帯域モードでは、アンテナ要素１１Ｐ、アンテナ要素１１Ｑ、及び、アンテナ要素１１Ｒが組み合わさってアンテナ１２Ｑ、１２Ｒとは異なる特定の周波数帯域（例えば、５Ｇ用の他の周波数帯域）の電磁波を送受信可能なアンテナ１２Ｓを構成する。データ制御ＥＣＵ２１は、送受信が要求される電磁波の周波数帯域に基づいて第１切替部１４を制御し複数の周波数帯域モードを切り替える。この構成により、アンテナ要素群１０Ｂは、相互に異なる周波数帯域の電磁波を送受信可能な複数のアンテナ１２を、より少ないアンテナ要素１１によって構成することができる。これにより、アンテナ要素群１０Ｂは、構成部品点数を抑制することができ、例えば、小型化、軽量化等を図ることができる。

（２．指向性可変モード／指向性固定モード）
また、例えば、図１９に示すアンテナ要素群１０（便宜的に「アンテナ要素群１０Ｃ」という場合がある。）は、複数の異なる送受信モードとして、指向性可変モードと指向性固定モードとで動作するように構成されてもよい。アンテナ要素群１０Ｃは、上述したように、データ制御ＥＣＵ２１、及び、位相振幅制御ＥＣＵ２３等による制御に基づいて送受信する信号の位相や振幅が調整されることでアンテナ１２の指向性を制御することができる。これにより、アンテナ要素群１０Ｃは、アンテナ１２の送受信範囲や向きを可変とすることができる。アンテナ要素群１０Ｃは、状況に応じてアンテナ１２の指向性が制御されることで指向性可変モードと指向性固定モードとを実現する。指向性可変モードは、状況に応じてアンテナ１２の指向性が可変とされアンテナ１２の送受信範囲や向きが可変とされた送受信モードである（例えば、図１９中の車両ＶＡ参照）。一方、指向性固定モードは、アンテナ１２の指向性が固定されアンテナ１２の送受信範囲や向きが固定された送受信モードである（例えば、図１９中の車両ＶＢ参照）。アンテナ要素群１０Ｃは、指向性可変モードでは、例えば、車両ＶＡの走行にあわせてアンテナ１２の指向性を変えながら電磁波の送受信対象（通信基地局、通信アンテナ等）を変更していくことで、より高感度な送受信状態を確保することができる。一方、アンテナ要素群１０Ｃは、例えば、電磁波状態が安定している環境下では指向性固定モードとされることで無駄な消費電力を抑制することができる。

（３．全方位アンテナモード（ダイバーシティモード）／指向性アンテナモード（ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）モード）
また、例えば、図２０に示すアンテナ要素群１０（便宜的に「アンテナ要素群１０Ｄ」という場合がある。）は、複数の異なる送受信モードとして、全方位アンテナモードと指向性アンテナモードとで動作するように構成されてもよい。アンテナ要素群１０Ｄは、状況に応じて複数のアンテナ要素１１の相互の接続状態を切り替えて当該複数のアンテナ要素１１の組み合わせを切り替えることで、全方位アンテナモードと指向性アンテナモードとを実現する。アンテナ要素群１０Ｄは、複数のアンテナ要素１１の相互の接続状態を切り替え可能である第２切替部１５を含んで構成される。第２切替部１５は、例えば、各アンテナ要素１１の接続状態を集約状態と独立状態とに切り替え可能な切り替えスイッチ等を含んで構成される。ここで、集約状態とは、複数のアンテナ要素１１の信号を集約する接続状態である。一方、独立状態とは、複数のアンテナ要素１１の信号をそれぞれ独立させる接続状態である。第２切替部１５は、通信制御モジュール２０のデータ制御ＥＣＵ２１によって制御される。そして、アンテナ要素群１０Ｄは、データ制御ＥＣＵ２１による制御に基づいて第２切替部１５によって複数のアンテナ要素１１の相互の接続状態が切り替えられることで全方位アンテナモードと指向性アンテナモードとに切り替え可能である。ここでは、アンテナ要素群１０Ｄは、複数のアンテナ要素１１として、４つのアンテナ要素１１Ｓを含んで構成される。４つのアンテナ要素１１Ｓは、それぞれアンテナ１２Ｔを構成する。そして、４つのアンテナ要素１１Ｓは、それぞれが構成するアンテナ１２Ｔの送受信範囲の向きが車両Ｖを中心として相互に異なる向きとなるようにその指向性が調整されている。ここでは、４つのアンテナ要素１１Ｓは、それぞれが構成するアンテナ１２Ｔの送受信範囲の向きが車両Ｖを中心として略対称形となるように４方向を向くようにその指向性が調整されている。そして、全方位アンテナモードは、当該４つのアンテナ要素１１Ｓが集約状態とされた送受信モードである。アンテナ要素群１０Ｄは、当該全方位アンテナモードでは、各アンテナ要素１１Ｓが構成する各アンテナ１２Ｔによって受信した電磁波を集約して１つの信号としてデータ制御ＥＣＵ２１に出力し処理させる。この全方位アンテナモードは、典型的には、いわゆるダイバーシティモードと呼ばれる場合もある。ダイバーシティモードは、典型的には、複数のアンテナ１２Ｔによって受信した同一の送受信対象からの同一の電磁波に基づく信号について、受信状況の優れたアンテナ１２Ｔの信号を優先的に用いたり各信号を合成してノイズを除去したりする送受信モードである。ダイバーシティモードは、通信品質や信頼性の向上を図ることができる。一方、指向性アンテナモードは、当該４つのアンテナ要素１１Ｓが独立状態とされた送受信モードである。アンテナ要素群１０Ｄは、当該指向性アンテナモードでは、各アンテナ要素１１Ｓが構成する各アンテナ１２Ｔによって受信した電磁波を独立してそれぞれ１つずつの信号、合計４つの信号としてデータ制御ＥＣＵ２１に出力し処理させる。この指向性アンテナモードは、典型的には、いわゆるＭＩＭＯモードと呼ばれる場合もある。ＭＩＭＯモードは、典型的には、複数のアンテナ１２Ｔによって受信した複数の送受信対象からの複数の電磁波に基づく各信号をそれぞれ独立した信号として処理させることで通信品質を向上させる送受信モードである。データ制御ＥＣＵ２１は、状況に応じて第２切替部１５を制御し全方位アンテナモードと指向性アンテナモードとを切り替える。データ制御ＥＣＵ２１は、例えば、ＧＰＳ信号等に基づいた車両Ｖの現在位置等に応じてアンテナ要素群１０Ｄの送受信モードを全方位アンテナモードと指向性アンテナモードとに切り替える。例えば、データ制御ＥＣＵ２１は、車両Ｖが郊外部を走行する場合にアンテナ要素群１０Ｄを全方位アンテナモードとする。郊外部は、典型的には、通信基地局、通信アンテナ等の送受信対象が都市部と比較して相対的に少ない傾向にある。このため、アンテナ要素群１０Ｄは、車両Ｖが郊外部を走行する場合に全方位アンテナモードとされることで、送受信対象が少ない状況下で適正な通信品質を確保することができる。一方、データ制御ＥＣＵ２１は、車両Ｖが都市部を走行する場合にアンテナ要素群１０Ｄを指向性アンテナモードとする。都市部は、典型的には、通信基地局、通信アンテナ等の送受信対象が郊外部と比較して相対的に多数存在する傾向にある。このため、アンテナ要素群１０Ｄは、車両Ｖが都市部を走行する場合に指向性アンテナモードとされることで、送受信対象が多数存在する状況下で適正な通信品質を確保することができる。この構成により、アンテナ要素群１０Ｄは、車両Ｖの状況に応じてアンテナ要素群１０Ｄの送受信モードを全方位アンテナモードと指向性アンテナモードとに切り替えることで各アンテナ１２Ｔを状況に応じて感度の高い高機能アンテナとして機能させることができる。なお、アンテナ要素群１０Ｄは、第２切替部１５を備えず、データ制御ＥＣＵ２１の内部処理によって全方位アンテナモードと指向性アンテナモードとが切り替えられてもよい。この場合、例えば、データ制御ＥＣＵ２１は、各アンテナ１２Ｔによって受信され集約、合成された状態の信号をそのまま１つの信号として処理することで全方位アンテナモードを実現する。一方、例えば、データ制御ＥＣＵ２１は、各アンテナ１２Ｔによって受信され集約、合成された状態の信号を４つの信号に分離する処理を行い、分離した４つの信号を処理することで指向性アンテナモードを実現する。この場合であっても、アンテナ要素群１０Ｄは、複数の異なる送受信モードとして、上述したような全方位アンテナモードと指向性アンテナモードとで動作するように構成することができる。

（４．通常送受信モード／干渉抑制モード）
また、例えば、アンテナ要素群１０は、複数の異なる送受信モードとして、通常送受信モードと干渉抑制モードとで動作するように構成されてもよい。通常送受信モードは、アンテナ要素群１０の複数のアンテナ要素１１によって構成される複数のアンテナ１２が特に動作制限されることなく動作する送受信モードである。一方、干渉抑制モードは、アンテナ要素群１０の複数のアンテナ要素１１によって構成される複数のアンテナ１２のうち送受信が要求される特定のアンテナ１２の通常動作を許可する一方、その他のアンテナ１２の動作（電磁波の送受信）が制限される送受信モードである。この構成により、アンテナ要素群１０は、特定のアンテナ１２が送受信する電磁波に対して他のアンテナ１２が送受信する電磁波が干渉することを抑制することができる。この結果、アンテナ要素群１０は、送受信が要求される特定のアンテナ１２の送受信状態を他のアンテナ１２の影響を受けないより高感度な状態として確保することができる。

＜補助アンテナ要素＞
上記のように構成されるアンテナ要素群１０は、複数のアンテナ要素１１として、複数の主アンテナ要素１６、及び、補助アンテナ要素１７を含んで構成されてもよい（例えば図１１参照）。図１１に示す統合アンテナモジュール１Ｅは、例えば、１つの衛星通信用のアンテナ１２Ｄ、２つの５Ｇ（２８ＧＨｚ）用のアンテナ１２Ｅ、２つの５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用のアンテナ１２Ｆの一方、１つのＧＰＳ用のアンテナ１２Ｇ、及び、１つのＶ２Ｘ用のアンテナ１２Ｈを構成する複数のアンテナ要素１１（アンテナ要素１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ）が複数の主アンテナ要素１６を構成する。一方、統合アンテナモジュール１Ｅは、例えば、２つの５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用のアンテナ１２Ｆの他方を構成する複数のアンテナ要素１１（アンテナ要素１１Ｅ）が複数の補助アンテナ要素１７を構成する。主アンテナ要素１６は、アンテナ要素群１０において主たる群（塊）をなすアンテナ要素１１である。一方、補助アンテナ要素１７は、複数の主アンテナ要素１６とは異なる位置に設けられる補助的なアンテナ要素１１である。補助アンテナ要素１７は、典型的には、複数の主アンテナ要素１６よりも少ない数とされる。補助アンテナ要素１７は、典型的には、主アンテナ要素１６から離間した部位、通信制御モジュール２０と近接した部位、車両Ｖの事故時等に損傷し難い強固に守られた部位等に設けられることが好ましい。この構成により、統合アンテナモジュール１Ｅは、いわゆる冗長性を確保することができる。すなわち、統合アンテナモジュール１Ｅは、複数の主アンテナ要素１６に何らかの障害が発生した場合であっても、補助アンテナ要素１７によって必要最低限の電磁波の送受信を行うことができ、これにより、例えば、モジュールの最低限の機能を維持することができる。この結果、統合アンテナモジュール１Ｅは、例えば、複数のアンテナ要素１１を主アンテナ要素１６として集約することの背反を解消することができる。

なおここでは、補助アンテナ要素１７は、複数の主アンテナ要素１６が正常に動作している通常時も５Ｇ（６ＧＨｚ以下）／４Ｇ用のアンテナ１２Ｆとして機能するものであるがこれに限らない。補助アンテナ要素１７は、通常時にはアンテナ１２としては動作させず、複数の主アンテナ要素１６に障害が発生した場合にアンテナ１２として機能するように構成されてもよい。この場合、統合アンテナモジュール１Ｅは、例えば、補助アンテナ要素１７の動作状態を切り替えるための種々の切替機構を含んで構成されていてもよい。また、統合アンテナモジュール１Ｅは、補助アンテナ要素１７とは別の冗長系として、例えば、各部を接続するメインのケーブル５０（図７等参照）とは別に冗長系を構成する補助ケーブル等を含んで構成されてもよい。当該補助ケーブルは、例えば、ケーブル５０と併設され当該ケーブル５０とは別経路で配索されることが好ましい。

また、統合アンテナモジュール１は、例えば、図２１に示すように、通信用伝送路８０が所定の部位で切断状態（ｏｐｅｎ）になることで構成される補助アンテナ要素１７を備えていてもよい。通信用伝送路８０は、典型的には、複数の主アンテナ要素１６が正常に動作している通常時では車両Ｖに搭載された機器間で信号を伝送する伝送路として機能するものである。この通信用伝送路８０は、アンテナ要素１１Ｔの形状に相当する形状の部位を含むようにして構成される。そして、通信用伝送路８０は、例えば、複数の主アンテナ要素１６に障害が発生した場合に所定の部位で切断状態になることでアンテナ要素１１Ｔを構成する。アンテナ要素１１Ｔは、補助アンテナ要素１７を構成するものであり、ここでは、アンテナ１２Ｕを構成する。この場合、統合アンテナモジュール１は、複数の主アンテナ要素１６に障害が発生した場合に通信用伝送路８０を所定の部位で切断状態にするための構成として、例えば、手動で当該部位を切断状態とする切断操作部を備えていてもよい。また、統合アンテナモジュール１は、複数の主アンテナ要素１６に障害が発生した場合に通信用伝送路８０を所定の部位で切断状態にするための構成として、例えば、データ制御ＥＣＵ２１の制御によって動作し当該部位を切断状態とする切断動作部を備えていてもよい。また、統合アンテナモジュール１は、車両Ｖの事故時等に当該部位が断線し切断状態となり易い位置に通信用伝送路８０が設けられることで、複数の主アンテナ要素１６に障害が発生するおそれのある事故時等に補助アンテナ要素１７が形成されるようにしてもよい。

以上で説明した統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、アンテナ要素群１０をなす複数のアンテナ要素１１が組み合わさって複数の電磁波を送受信可能な複数のアンテナ１２を構成することができる。この結果、統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、当該アンテナ要素群１０として集約、統合された複数のアンテナ要素１１によって多様な電磁波を用いて適正な通信を確保することができる。

より詳細には、以上で説明した統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、アンテナ要素群１０として集約、統合された複数のアンテナ要素１１によって多様な周波数の電磁波を用いて適正な通信を確保することができる。

さらに、以上で説明した統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、複数のアンテナ要素１１の少なくとも一部が板状に形成された板状部材、ここでは、シート状の樹脂フィルム４１に平面状に設けられるように構成されてもよい。この構成により、統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、アンテナ要素群１０の車両Ｖへの搭載性を向上することができる。また、の構成により、統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、例えば、車両Ｖの外観等に与える影響を抑制することができる。

より詳細には、以上で説明した統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、複数のアンテナ要素１１の少なくとも一部が車両Ｖの内部、又は、車両Ｖの外部のスポイラーＳＰ等の樹脂部材に内蔵可能な薄型構造で構成されてもよい。この構成により、統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、アンテナ要素群１０の狭小のスペースへの搭載性を向上することができる。

さらに、以上で説明した統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、複数のアンテナ要素１１の少なくとも一部、及び、通信制御モジュール２０の少なくとも一部が筐体３０に組み付けられてユニット化されて構成されてもよい。この構成により、統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、車両Ｖへの設置作業性を向上することがきる。

さらに、以上で説明した統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、複数のアンテナ要素１１と通信制御モジュール２０との間に光信号伝送部７０が介在する構成とされてもよい。この構成により、統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、アンテナ要素１１と通信制御モジュール２０とが相対的に離間して位置していても光信号伝送部７０によって高周波帯域の信号の減衰を抑制して適正に伝送することができる。

さらに、以上で説明した統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、複数のアンテナ要素１１として、主アンテナ要素１６、及び、補助アンテナ要素１７を含んで構成されてもよい。この構成により、統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、冗長性を確保することができる。

さらに、以上で説明した統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、複数のアンテナ要素１１が状況に応じて使い分けられて複数の異なる送受信モードで動作するように構成されてもよい。この構成により、統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、複数のアンテナ要素１１によって構成されるアンテナ１２を状況に応じた高機能アンテナとして構成することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る統合アンテナモジュール、及び、車載システムは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る統合アンテナモジュール、及び、車載システムは、以上で説明した実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

以上で説明した統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、他の電磁波送受信技術を組み合わせて構成されてもよい。例えば、統合アンテナモジュール１、及び、車載システムＯＳは、車両Ｖの外装材に付されたパラボラアンテナ形状（放物曲面をした反射器に相当する形状）を介して電磁波の送受信を行う構成を備えていてもよい。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ 統合アンテナモジュール
２ 車載ルータ（ルータ）
３ ハブ
４ ゲートウェイ
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ アンテナ要素群
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ、１１Ｈ、１１Ｉ、１１Ｊ、１１Ｋ、１１Ｌ、１１Ｍ、１１Ｎ、１１Ｏ、１１Ｐ、１１Ｑ、１１Ｒ、１１Ｓ、１１Ｔ アンテナ要素
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈ、１２Ｉ、１２Ｊ、１２Ｋ、１２Ｌ、１２Ｍ、１２Ｎ、１２Ｏ、１２Ｐ、１２Ｑ、１２Ｒ、１２Ｓ、１２Ｔ、１２Ｕ アンテナ
１６ 主アンテナ要素
１７ 補助アンテナ要素
２０ 通信制御モジュール
３０ 筐体
４０ 実装部材（板状部材）
４１ 樹脂フィルム（板状部材）
７０ 光信号伝送部
７１、７２ 信号変換部
７３ 光ファイバ
ＯＳ 車載システム
ＳＰ スポイラー（樹脂部材）
Ｖ、ＶＡ、ＶＢ 車両

Claims (12)

1. 車両に搭載され、複数のアンテナ要素からなるアンテナ要素群を備え、
   前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素が組み合わさって複数の電磁波を送信又は受信可能な複数のアンテナを構成し、
   さらに、前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素の相互の接続状態を切り替え可能である切替部を含んで構成され、当該切替部によって前記複数のアンテナ要素の相互の接続状態が切り替えられることで複数の異なる送受信モードに切り替え可能であり、前記複数の異なる送受信モードとして、前記複数のアンテナ要素が集約状態とされ各前記アンテナ要素が構成する各前記アンテナによって受信した電磁波を集約して１つの信号とする全方位アンテナモードと、前記複数のアンテナ要素が独立状態とされ各前記アンテナ要素が構成する各前記アンテナによって受信した電磁波を独立してそれぞれ１つずつの信号とする指向性アンテナモードとで動作するように構成され、前記車両の現在位置に応じて前記送受信モードが前記全方位アンテナモードと前記指向性アンテナモードとに切り替えられ、送受信対象が相対的に少ない郊外部を前記車両が走行する場合に前記全方位アンテナモードとされ、当該全方位アンテナモードでは、複数の前記アンテナによって受信した同一の前記送受信対象からの同一の電磁波に基づく信号について、受信状況の優れた前記アンテナの信号を優先的に用いる、あるいは、各信号を合成してノイズを除去し、送受信対象が相対的に多数存在する都市部を前記車両が走行する場合に前記指向性アンテナモードとされることを特徴とする、
   統合アンテナモジュール。
2. 前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素が組み合わさって複数の異なる周波数の電磁波を送信又は受信可能な前記複数のアンテナを構成する、
   請求項１に記載の統合アンテナモジュール。
3. 前記複数のアンテナ要素は、少なくとも一部が板状に形成された板状部材に平面状に設けられる、
   請求項１又は請求項２に記載の統合アンテナモジュール。
4. 前記複数のアンテナ要素は、少なくとも一部が前記車両の内部、又は、前記車両の外部に露出して設けられる樹脂部材に内蔵可能な薄型構造で構成される、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の統合アンテナモジュール。
5. 前記アンテナ要素群の動作を制御する通信制御モジュールと、
   前記複数のアンテナ要素の少なくとも一部、及び、前記通信制御モジュールの少なくとも一部が組み付けられる筐体とを備える、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の統合アンテナモジュール。
6. 前記複数のアンテナ要素と前記通信制御モジュールとの間に介在し電気信号を光信号に変換し当該変換された光信号を伝送し当該伝送された光信号を電気信号に変換する光信号伝送部を備える、
   請求項５に記載の統合アンテナモジュール。
7. 前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素として、複数の主アンテナ要素、及び、前記複数の主アンテナ要素とは異なる位置に設けられる補助アンテナ要素を含む、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の統合アンテナモジュール。
8. 前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素が状況に応じて使い分けられて複数の異なる送受信モードで動作する、
   請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の統合アンテナモジュール。
9. 車両に搭載され電磁波を送信又は受信可能な統合アンテナモジュールと、
   前記統合アンテナモジュールと電気的に接続され前記統合アンテナモジュールと前記車両に搭載された車載機器との間で通信を中継するルータとを備え、
   前記統合アンテナモジュールは、
   複数のアンテナ要素からなるアンテナ要素群を備え、
   前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素が組み合わさって複数の電磁波を送信又は受信可能な複数のアンテナを構成し、
   さらに、前記アンテナ要素群は、前記複数のアンテナ要素の相互の接続状態を切り替え可能である切替部を含んで構成され、当該切替部によって前記複数のアンテナ要素の相互の接続状態が切り替えられることで複数の異なる送受信モードに切り替え可能であり、前記複数の異なる送受信モードとして、前記複数のアンテナ要素が集約状態とされ各前記アンテナ要素が構成する各前記アンテナによって受信した電磁波を集約して１つの信号とする全方位アンテナモードと、前記複数のアンテナ要素が独立状態とされ各前記アンテナ要素が構成する各前記アンテナによって受信した電磁波を独立してそれぞれ１つずつの信号とする指向性アンテナモードとで動作するように構成され、前記車両の現在位置に応じて前記送受信モードが前記全方位アンテナモードと前記指向性アンテナモードとに切り替えられ、送受信対象が相対的に少ない郊外部を前記車両が走行する場合に前記全方位アンテナモードとされ、当該全方位アンテナモードでは、複数の前記アンテナによって受信した同一の前記送受信対象からの同一の電磁波に基づく信号について、受信状況の優れた前記アンテナの信号を優先的に用いる、あるいは、各信号を合成してノイズを除去し、送受信対象が相対的に多数存在する都市部を前記車両が走行する場合に前記指向性アンテナモードとされることを特徴とする、
   車載システム。
10. 前記アンテナ要素群は、前記複数の異なる送受信モードとして、前記複数のアンテナ要素の相互の接続状態を切り替えて当該複数のアンテナ要素の組み合わせを切り替えることで、送受信する電磁波の周波数帯域が相互に異なる複数の周波数帯域モードで動作するように構成される、
    請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の統合アンテナモジュール。
11. 前記アンテナ要素群は、前記複数の異なる送受信モードとして、状況に応じて前記アンテナの指向性が可変とされ当該アンテナの送受信範囲又は向きが可変とされた指向性可変モードと、前記アンテナの指向性が固定され当該アンテナの送受信範囲及び向きが固定された指向性固定モードとで動作するように構成される、
    請求項１乃至請求項８、請求項１０のいずれか１項に記載の統合アンテナモジュール。
12. 前記アンテナ要素群は、前記複数の異なる送受信モードとして、前記複数のアンテナ要素によって構成される前記複数のアンテナが動作制限されることなく動作する通常送受信モードと、前記複数のアンテナ要素によって構成される前記複数のアンテナのうち送受信が要求される特定の前記アンテナの通常動作を許可する一方、その他の前記アンテナの電磁波の送受信が制限される干渉抑制モードとで動作するように構成される、
    請求項１乃至請求項８、請求項１０、請求項１１のいずれか１項に記載の統合アンテナモジュール。

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