JP7525359B2 - Antenna device and antenna system - Google Patents
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Description
本発明は、携帯機と無線通信を行い、車両に取り付けられるアンテナ装置及びアンテナシステムに関する。 The present invention relates to an antenna device and an antenna system that are mounted on a vehicle and perform wireless communication with a portable device.
近年、携帯機(所謂スマートキー)を所持した所持者が車両の予め設定された通信エリアに入ると、携帯機と車両のアンテナ装置とで無線通信を行い、ドアの開閉やエンジンの始動等が行われるスマートキーシステムが主流になってきている。 In recent years, smart key systems have become mainstream. When a person carrying a portable device (a so-called smart key) enters a pre-defined communication area of a vehicle, wireless communication is established between the portable device and the vehicle's antenna device, and the door is opened/closed, the engine is started, and so on.
携帯機と無線通信を行うアンテナは、車両の室外にある携帯機と無線通信を行う室外用アンテナ、車両の室内にある携帯機と無線通信を行う室内用アンテナからなり、フロントバンパ、車両の室内、ドアの内部、アウターミラー(サイドミラー)等の様々な場所に設けられている(例えば、特許文献1参照)。 The antennas that perform wireless communication with the portable device consist of an exterior antenna that performs wireless communication with the portable device located outside the vehicle, and an interior antenna that performs wireless communication with the portable device located inside the vehicle, and are installed in various locations such as the front bumper, the interior of the vehicle, inside the doors, and the exterior mirror (side mirror) (see, for example, Patent Document 1).
この携帯機と無線通信を行うアンテナの本数が増加していくと、コストの増加のみならず、車両の重量の増加、消費電流の増加につながってしまうことから、携帯機との通信エリアを確保しながらも、アンテナの本数を低減することが望まれていた。 Increasing the number of antennas that communicate wirelessly with the portable device not only increases costs, but also leads to an increase in the weight of the vehicle and an increase in current consumption, so there was a need to reduce the number of antennas while still ensuring a sufficient communication area with the portable device.
特に、携帯機からの電波の周波数を高めていくと(例えば3GHz等)、電波の直進性(指向性)が高くなることから、通信エリアを形成するために、更なるアンテナを増加しなければならず、多数(例えば8~11本)のアンテナが必要となってしまう。 In particular, when the frequency of radio waves from a mobile device is increased (for example, to 3 GHz), the directionality of the radio waves increases, so more antennas must be added to create a communication area, resulting in the need for a large number of antennas (for example, 8 to 11).
本発明は、上記課題を解決するものであり、携帯機との通信エリアを確保しながらも、アンテナの本数を低減するアンテナ装置及びアンテナシステムを提供することを目的とする。 The present invention aims to solve the above problems by providing an antenna device and antenna system that reduces the number of antennas while still ensuring a communication area with a portable device.
上記課題を解決するため、本発明は、車両に取り付けられるアンテナ装置であって、電波の照射面が所定方向に向けられ、携帯機と無線通信を行うアンテナ部と、前記照射面を車両の室外側に向けた第1照射位置と、前記照射面を車両の室内側に向けた第2照射位置とに、前記アンテナ部を駆動させて前記照射面を可変させる駆動部とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is an antenna device that is attached to a vehicle, and is characterized by comprising an antenna unit whose radio wave irradiation surface is oriented in a predetermined direction and that performs wireless communication with a portable device, and a drive unit that drives the antenna unit to change the irradiation surface between a first irradiation position where the irradiation surface faces the exterior side of the vehicle and a second irradiation position where the irradiation surface faces the interior side of the vehicle.
また、前記アンテナ装置は、車両のアウターミラーの内部に設けられており、前記駆動部は、前記アウターミラーを格納位置と使用位置との間で回動させるとともに、前記アウターミラーの回動に連動して前記アンテナ部を回動させ、前記アウターミラーが前記格納位置にあるときには、前記照射面が前記第1照射位置となり、前記アウターミラーが前記使用位置にあるときには、前記照射面が前記第2照射位置となることが好ましい。 It is also preferable that the antenna device is provided inside an outer mirror of a vehicle, the drive unit rotates the outer mirror between a storage position and a use position, and rotates the antenna unit in conjunction with the rotation of the outer mirror, so that when the outer mirror is in the storage position, the irradiation surface is in the first irradiation position, and when the outer mirror is in the use position, the irradiation surface is in the second irradiation position.
また、前記駆動部は、前記アウターミラーの前記格納位置から前記使用位置までの回動角度を第1回動角度に調整する第1角度調整部と、前記照射面の前記第1照射位置から前記第2照射位置まで回動角度を前記第1回動角度とは異なる第2回動角度に調整する第2角度調整部とを有することが好ましい。 It is also preferable that the drive unit has a first angle adjustment unit that adjusts the rotation angle of the outer mirror from the stored position to the use position to a first rotation angle, and a second angle adjustment unit that adjusts the rotation angle from the first irradiation position to the second irradiation position of the irradiation surface to a second rotation angle different from the first rotation angle.
また、前記アウターミラーの内部には、前記アウターミラーが前記格納位置にあるときに、前記照射面より車両の外側に金属を配置することを禁止した第1金属禁止領域と、前記アウターミラーが前記使用位置にあるときに、前記照射面より車両の内側に金属を配置することを禁止した第2金属禁止領域と、が形成され、前記駆動部は、前記第1金属禁止領域および前記第2金属禁止領域以外の領域に配置されていることが好ましい。 In addition, inside the outer mirror, a first metal prohibited area is formed that prohibits metal from being placed outside the vehicle from the irradiated surface when the outer mirror is in the stored position, and a second metal prohibited area is formed that prohibits metal from being placed inside the vehicle from the irradiated surface when the outer mirror is in the use position, and it is preferable that the drive unit is disposed in an area other than the first metal prohibited area and the second metal prohibited area.
また、本発明は、電波の照射面が所定方向に向けられ、携帯機と無線通信を行うアンテナ部と、前記照射面を車両の室外側に向けた第1照射位置と、前記照射面を車両の室内側に向けた第2照射位置とに、前記アンテナ部を駆動させて前記照射面を可変させる駆動部とを有する車両のアンテナ装置を備えたアンテナシステムにおいて、
車両の幅方向に対して垂直な車両の略中心軸上であって、前記アウターミラーより車両後方側かつ車両上方に、携帯機と無線通信を行う1つの中央アンテナを備えたことを特徴とする。
The present invention also provides an antenna system having an antenna device for a vehicle, the antenna device having an antenna section whose irradiation surface for radio waves is oriented in a predetermined direction and which performs wireless communication with a portable device, and a drive section which drives the antenna section to vary the irradiation surface between a first irradiation position where the irradiation surface faces the exterior side of the vehicle and a second irradiation position where the irradiation surface faces the interior side of the vehicle,
The vehicle is characterized in that it has a central antenna for wireless communication with a portable device, located approximately on the central axis of the vehicle perpendicular to the width direction of the vehicle, rearward of the outer mirror and above the vehicle.
本発明によれば、携帯機との通信エリアを確保しながらも、アンテナの本数を低減することができる。 The present invention makes it possible to reduce the number of antennas while still ensuring a communication area with a portable device.
本発明は、携帯機と無線通信を行い、車両に取り付けられるアンテナ装置及びアンテナシステムである。
以下、本発明の実施形態のアンテナ装置及びアンテナシステムを、図1~図7に基づいて説明する。
The present invention relates to an antenna device and an antenna system that are mounted on a vehicle and perform wireless communication with a portable device.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An antenna device and an antenna system according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS.
図1は、アンテナ装置100を備えた車両1の正面図の一例であり、図2は、アンテナ装置100を備えた車両1の側面図の一例である。なお、本発明のアンテナ装置100は、図1に示すように、車両1に対して左右対称に配置されており、一方(右側)のアンテナ装置100を中心に説明を行い、他方(左側)のアンテナ装置100については詳しい説明は省略する。また、携帯機は、所謂スマートキーのみならず、車両のアンテナと無線通信を行うアプリを組み込んだ携帯電話(スマートフォン)を含むものである。 Figure 1 is an example of a front view of a vehicle 1 equipped with an antenna device 100, and Figure 2 is an example of a side view of a vehicle 1 equipped with an antenna device 100. As shown in Figure 1, the antenna devices 100 of the present invention are arranged symmetrically on the left and right sides of the vehicle 1, and the following description will focus on one (right) antenna device 100, and a detailed description of the other (left) antenna device 100 will be omitted. In addition, the portable device includes not only so-called smart keys, but also mobile phones (smartphones) equipped with an app that performs wireless communication with the vehicle's antenna.
図1及び図2に示すように、車両1は、車両1の前端部にフロントバンパ2、フロントバンパ2の上方かつ後方側にボンネット3、ボンネット3の側方側にフロントフェンダ4、ボンネット3の後方側にフロントガラス5、車両1の天井部にルーフ6、ルーフ6を支持するAピラー7、Bピラー8、Cピラー9、Dピラー10、車両1の側面部の前方に前方サイドドア11、車両1の側面部の後方に後方サイドドア12、車両1の後端部にリアバンパー13等を外部構造として構成している。 As shown in Figures 1 and 2, vehicle 1 has an external structure including a front bumper 2 at the front end of vehicle 1, a bonnet 3 above and rearward of the front bumper 2, front fenders 4 on the sides of the bonnet 3, a windshield 5 on the rearward side of the bonnet 3, a roof 6 on the ceiling of vehicle 1, A-pillars 7, B-pillars 8, C-pillars 9, and D-pillars 10 that support the roof 6, a front side door 11 in front of the side of vehicle 1, a rear side door 12 behind the side of vehicle 1, and a rear bumper 13 at the rear end of vehicle 1.
また、前方サイドドア11の上方には、アウターミラー20が取り付けられている。このアウターミラー20は、格納位置と使用位置との間で回動可能に構成されている。アウターミラー20の格納位置は、アウターミラー20のミラーが車室内側に向いている状態であり、主として車両1が運転停止状態にあるときに位置している。また、アウターミラー20の使用位置は、アウターミラー20のミラーが車両後方側に向いている状態であり、主として車両1の運転状態にあるときに位置している。図1及び図2では、使用位置にあるアウターミラー20を図示している。 An outer mirror 20 is attached above the front side door 11. The outer mirror 20 is configured to be rotatable between a stored position and a use position. The stored position of the outer mirror 20 is a state in which the mirror of the outer mirror 20 faces the interior of the vehicle, and is located mainly when the vehicle 1 is stopped. The use position of the outer mirror 20 is a state in which the mirror of the outer mirror 20 faces the rear of the vehicle, and is located mainly when the vehicle 1 is in a driving state. Figures 1 and 2 show the outer mirror 20 in the use position.
本発明のアンテナ装置100は、アウターミラー20の内部に設けられており、車両右側のアウターミラー20の内部に取り付けられたアンテナ装置100Rと、車両左側のアウターミラー20の内部に取り付けられたアンテナ装置100Lとで構成されている。このアンテナ装置100の具体的な構成は、図3~図5を用いて後述する。 The antenna device 100 of the present invention is provided inside the outer mirror 20, and is composed of an antenna device 100R attached inside the outer mirror 20 on the right side of the vehicle, and an antenna device 100L attached inside the outer mirror 20 on the left side of the vehicle. The specific configuration of this antenna device 100 will be described later with reference to Figures 3 to 5.
また、アウターミラー20の内部に設けられたアンテナ装置100以外にも、携帯機と無線通信を行うアンテナとして、中央アンテナ31、リア上部アンテナ32及びリア下部アンテナ33が設けられている。 In addition to the antenna device 100 provided inside the outer mirror 20, a central antenna 31, a rear upper antenna 32, and a rear lower antenna 33 are also provided as antennas for wireless communication with a portable device.
このアンテナ装置100、中央アンテナ31、リア上部アンテナ32及びリア下部アンテナ33が、本発明の車両1におけるアンテナシステムを構成している。 The antenna device 100, the central antenna 31, the rear upper antenna 32, and the rear lower antenna 33 constitute the antenna system in the vehicle 1 of the present invention.
中央アンテナ31は、車両1の幅方向に対して垂直な車両の略中心軸上であって、アウターミラー20より車両後方側かつルーフ6の内部に設けられている。この中央アンテナ31は、車両1の室内及び室外にある携帯機と無線通信を行う室内外共有アンテナである。 The central antenna 31 is located approximately on the central axis of the vehicle 1, which is perpendicular to the width direction of the vehicle 1, and is located rearward of the outer mirror 20 and inside the roof 6. This central antenna 31 is an indoor/outdoor shared antenna that performs wireless communication with portable devices inside and outside the vehicle 1.
リア上部アンテナ32は、車両1の幅方向に対して垂直な車両の略中心軸上であって、中央アンテナ31より車両後方側かつルーフ6の内部に設けられている。このリア上部アンテナ32は、車両1の室内にある携帯機と無線通信を行う室内用アンテナである。 The rear upper antenna 32 is located approximately on the central axis of the vehicle 1, which is perpendicular to the width direction of the vehicle 1, and is located rearward of the central antenna 31 and inside the roof 6. This rear upper antenna 32 is an indoor antenna that performs wireless communication with a portable device located inside the vehicle 1.
リア下部アンテナ33は、リアバンパー13の内部に設けられており、車両右側のリアバンパー13の内部に取り付けられたリア下部アンテナ33Rと、車両左側のリアバンパー13の内部に取り付けられたリア下部アンテナ33Lとで構成されている。このリア下部アンテナ33は、車両1の室外にある携帯機と無線通信を行う室外用アンテナである。
なお、リア下部アンテナ33は、車両1の後方の両端部に設けられていればよく、リアフェンダ、トランク、トランクフードの内部に設けられていてもよい。
The rear lower antenna 33 is provided inside the rear bumper 13, and is composed of a rear lower antenna 33R attached inside the rear bumper 13 on the right side of the vehicle, and a rear lower antenna 33L attached inside the rear bumper 13 on the left side of the vehicle. This rear lower antenna 33 is an exterior antenna that performs wireless communication with a portable device located outside the vehicle 1.
The rear lower antenna 33 may be provided at either end of the rear of the vehicle 1, and may be provided inside the rear fender, trunk, or trunk hood.
(アンテナ装置100の構成)
次に、アンテナ装置100の具体的な構成について、図3~図5に基づいて説明する。図3は、アウターミラー20が使用位置にある場合におけるミラーカバーを取り外したときのアンテナ装置100の斜視図の一例である。また、図4は、アウターミラー20が格納位置にある場合におけるミラーカバーを取り外したときのアンテナ装置100の平面図の一例であり、図5は、アウターミラー20が使用位置にある場合におけるミラーカバーを取り外したときのアンテナ装置100の平面図の一例である。
なお、図3~図5は、車両右側のアウターミラー20の内部に取り付けられたアンテナ装置100Rを図示しているが、車両左側のアウターミラー20の内部に取り付けられたアンテナ装置100Lについても同様である。
(Configuration of Antenna Device 100)
Next, a specific configuration of the antenna device 100 will be described with reference to Fig. 3 to Fig. 5. Fig. 3 is an example of a perspective view of the antenna device 100 when the mirror cover is removed when the outer mirror 20 is in the use position. Fig. 4 is an example of a plan view of the antenna device 100 when the mirror cover is removed when the outer mirror 20 is in the retracted position, and Fig. 5 is an example of a plan view of the antenna device 100 when the mirror cover is removed when the outer mirror 20 is in the use position.
Although Figures 3 to 5 show the antenna device 100R mounted inside the outer mirror 20 on the right side of the vehicle, the same applies to the antenna device 100L mounted inside the outer mirror 20 on the left side of the vehicle.
図3に示すように、アンテナ装置100Rは、携帯機と無線通信を行うアンテナ部110と、アウターミラー20とアンテナ部110とを回動させる駆動部120と備えている。 As shown in FIG. 3, the antenna device 100R includes an antenna unit 110 that performs wireless communication with a portable device, and a drive unit 120 that rotates the outer mirror 20 and the antenna unit 110.
アンテナ部110は、所定方向に向けられた電波の照射面111を有しており、後述する小歯車124の中心軸の上部と固定されており、駆動部120による小歯車124の回転によりアンテナ部110が回動可能に構成されている。 The antenna unit 110 has an irradiation surface 111 for receiving radio waves that is oriented in a specific direction, and is fixed to the upper part of the central axis of the pinion 124 described below. The antenna unit 110 is configured to be rotatable by the rotation of the pinion 124 by the drive unit 120.
駆動部120は、駆動モータ121と、駆動モータ121により回転させられるウォーム軸122と、ウォーム軸122により回転させられる二段歯車123と、二段歯車123により回転されられる小歯車124とを備えている。 The drive unit 120 includes a drive motor 121, a worm shaft 122 rotated by the drive motor 121, a two-stage gear 123 rotated by the worm shaft 122, and a small gear 124 rotated by the two-stage gear 123.
二段歯車123は、アウターミラー20の格納位置から使用位置までの回動角度を第1回動角度(例えば、90°)に調整する第1角度調整部である。 The two-stage gear 123 is a first angle adjustment unit that adjusts the rotation angle of the outer mirror 20 from the stored position to the use position to a first rotation angle (e.g., 90°).
二段歯車123は、同じ歯数からなる上段の二段歯車123Hと下段の二段歯車123Lとが共通の中心軸で連結され、上段の二段歯車123Hが小歯車124とかみ合い、下段の二段歯車123Lがウォーム軸122とかみ合うように構成されている。そして、二段歯車123の中心軸の下端が、アウターミラー20の支柱20a(図4及び図5参照)に軸支されている。 The double gear 123 is configured such that an upper double gear 123H and a lower double gear 123L, both of which have the same number of teeth, are connected by a common central axis, and the upper double gear 123H meshes with the small gear 124, while the lower double gear 123L meshes with the worm shaft 122. The lower end of the central axis of the double gear 123 is supported by the support post 20a of the outer mirror 20 (see Figures 4 and 5).
そして、駆動モータ121が駆動してウォーム軸122を回転させると、ウォーム軸122にかみ合った下段の二段歯車123Hが回転することにより、アウターミラー20が回動することになる。 When the drive motor 121 is driven to rotate the worm shaft 122, the lower two-stage gear 123H that meshes with the worm shaft 122 rotates, causing the outer mirror 20 to rotate.
小歯車124は、アンテナ部110の照射面111の第1照射位置から第2照射位置まで回動角度を第2回動角度(例えば180°)に調整する第2角度調整部である。 The small gear 124 is a second angle adjustment unit that adjusts the rotation angle from the first irradiation position to the second irradiation position of the irradiation surface 111 of the antenna unit 110 to a second rotation angle (e.g., 180°).
小歯車124は、上段の二段歯車123Hとかみ合い、小歯車124の中心軸の上部がアンテナ部110と固定され、小歯車124の中心軸の上端がアウターミラー20のミラーカバーに軸支され、小歯車124の中心軸の下端が、アウターミラー20の基台20bに軸支されている。また、小歯車124の歯数は、上段の二段歯車123Hの歯数に対して異なる歯数(例えば、二段歯車123Hの1/2の歯数)で構成されている。 The pinion gear 124 meshes with the upper two-stage gear 123H, the upper part of the central shaft of the pinion gear 124 is fixed to the antenna part 110, the upper end of the central shaft of the pinion gear 124 is journalled to the mirror cover of the outer mirror 20, and the lower end of the central shaft of the pinion gear 124 is journalled to the base 20b of the outer mirror 20. The number of teeth of the pinion gear 124 is different from the number of teeth of the upper two-stage gear 123H (for example, half the number of teeth of the two-stage gear 123H).
そして、駆動モータ121が駆動してウォーム軸122を回転させると、上段の二段歯車123Hにかみ合った小歯車124が回転することにより、アンテナ部110が回動することになる。 When the drive motor 121 is driven to rotate the worm shaft 122, the small gear 124 meshed with the upper double gear 123H rotates, causing the antenna part 110 to rotate.
このように、駆動モータ121が駆動することにより、アウターミラー20の回動と連動してアンテナ部110も回動することになり、アウターミラー20専用の駆動モータ、アンテナ部110専用の駆動モータを設けることなく、コストの増加のみならず、車両の重量の増加、消費電流の増加を抑制することができる。 In this way, when the drive motor 121 is driven, the antenna unit 110 also rotates in conjunction with the rotation of the outer mirror 20, and without providing a drive motor dedicated to the outer mirror 20 and a drive motor dedicated to the antenna unit 110, it is possible to suppress not only an increase in cost but also an increase in the weight of the vehicle and an increase in current consumption.
さらに、第1角度調整部としての二段歯車123、第2角度調整部としての小歯車124により、アウターミラー20とアンテナ部110と共有の駆動モータ121で回動させるとしても、アウターミラー20とアンテナ部110とのそれぞれの回動角度を異ならせることができる。 Furthermore, by using the double gear 123 as the first angle adjustment unit and the small gear 124 as the second angle adjustment unit, the rotation angles of the outer mirror 20 and the antenna unit 110 can be made different, even if they are rotated by the drive motor 121 shared by the outer mirror 20 and the antenna unit 110.
図4に示すように、アウターミラー20が格納位置にある場合には、アンテナ部110の照射面111は、第1照射位置として車室外側に向けられている。
このため、アウターミラー20が格納位置にある場合のアンテナ装置100Rは、車両1の室外にある携帯機と無線通信を行う室外用アンテナとして機能することになる。
As shown in FIG. 4, when the outer mirror 20 is in the retracted position, the irradiated surface 111 of the antenna unit 110 is oriented toward the outside of the vehicle compartment as a first irradiated position.
Therefore, when the outer mirror 20 is in the retracted position, the antenna device 100R functions as an exterior antenna for performing wireless communication with a portable device located outside the vehicle 1.
また、アウターミラー20が格納位置にある場合には、照射面111より車室外側の領域を、金属を配置することを禁止した第1金属禁止領域21として形成している。
これにより、アウターミラー20が格納位置にある場合に、車室外側に向けられた照射面111から照射された電波が、アウターミラー20の内部に配置された金属により阻害されることを防止することができる。
When the outer mirror 20 is in the retracted position, the area outside the vehicle compartment beyond the irradiated surface 111 is formed as a first metal prohibited area 21 in which placement of metal is prohibited.
This prevents the radio waves emitted from the irradiation surface 111 facing the outside of the vehicle compartment from being obstructed by metal placed inside the outer mirror 20 when the outer mirror 20 is in the stored position.
また、図5に示すように、アウターミラー20が使用位置にある場合には、アンテナ部110の照射面111は、第2照射位置として車室内側に向けられている。
このため、アウターミラー20が使用位置にある場合のアンテナ装置100Rは、車両1の室内にある携帯機と無線通信を行う室内用アンテナとして機能することになる。
As shown in FIG. 5, when the outer mirror 20 is in the use position, the irradiated surface 111 of the antenna unit 110 is directed toward the interior of the vehicle as the second irradiated position.
Therefore, when the outer mirror 20 is in the use position, the antenna device 100R functions as an indoor antenna for performing wireless communication with a portable device located inside the vehicle 1.
また、アウターミラー20が使用位置にある場合には、照射面111より車室内側の領域を、金属を配置することを禁止した第2金属禁止領域22として形成している。
これにより、アウターミラー20が使用位置にある場合に、車室内側に向けられた照射面111から照射された電波が、アウターミラー20の内部に配置された金属により阻害されることを防止することができる。
When the outer mirror 20 is in the use position, the area on the interior side of the vehicle cabin from the irradiated surface 111 is formed as a second metal prohibited area 22 in which placement of metal is prohibited.
This prevents the radio waves emitted from the irradiation surface 111 facing the interior of the vehicle from being obstructed by metal placed inside the outer mirror 20 when the outer mirror 20 is in the use position.
このため、図4及び図5に示すように、金属を有する駆動部120は、第1金属禁止領域21および第2金属禁止領域22以外の領域に配置されており、電波の照射の阻害しないように工夫されて配置されている。 For this reason, as shown in Figures 4 and 5, the driving unit 120 having metal is placed in an area other than the first metal prohibited area 21 and the second metal prohibited area 22, and is placed in a way that does not interfere with the irradiation of radio waves.
また、アンテナ装置100は、アウターミラー20の内部に設けられていることから、アウターミラー20が使用位置となりアンテナ部110の照射面111が車室内側に向けられたとしても、アンテナ部110の照射面111は前方サイドドア11のガラスに対向しており、照射面111から照射された電波が、板金等の金属により阻害されることを防止することができる。 In addition, since the antenna device 100 is provided inside the outer mirror 20, even if the outer mirror 20 is in the use position and the irradiation surface 111 of the antenna unit 110 is facing the interior of the vehicle, the irradiation surface 111 of the antenna unit 110 faces the glass of the front side door 11, so that the radio waves irradiated from the irradiation surface 111 are prevented from being blocked by metal such as sheet metal.
さらに、アウターミラー20が格納位置にあるときには、アンテナ装置100は室外用アンテナとして機能し、アウターミラー20が使用位置にあるときには、室内用アンテナとして機能するため、アンテナ装置100は、主として車両1の運転停止状態にあるときには、室外にある携帯機と無線通信を行い、主として車両1の運転状態にあるときには、室内にある携帯機と無線通信を行い、車両1の運転状態と携帯機の無線状態とを関連付けることができる。 Furthermore, when the outer mirror 20 is in the retracted position, the antenna device 100 functions as an exterior antenna, and when the outer mirror 20 is in the use position, the antenna device 100 functions as an interior antenna. Therefore, when the vehicle 1 is stopped, the antenna device 100 mainly performs wireless communication with a portable device located outside the vehicle, and when the vehicle 1 is mainly in operation, the antenna device 100 mainly performs wireless communication with a portable device located inside the vehicle, and can associate the operation state of the vehicle 1 with the wireless state of the portable device.
(アンテナシステムの通信エリア)
次に、アンテナ装置100が含まれた車両1のアンテナシステムの通信エリアについて、図6及び図7に基づいて説明する。図6は、アウターミラー20が使用位置にある場合における車両1の室内の通信エリアを示す概念図であり、図7は、アウターミラー20が格納位置にある場合における車両1の室外の通信エリアを示す概念図である。
(Antenna system communication area)
Next, the communication area of the antenna system of the vehicle 1 including the antenna device 100 will be described with reference to Figures 6 and 7. Figure 6 is a conceptual diagram showing the communication area inside the vehicle 1 when the outer mirror 20 is in the use position, and Figure 7 is a conceptual diagram showing the communication area outside the vehicle 1 when the outer mirror 20 is in the retracted position.
図6に示すように、アウターミラー20が使用位置にある場合には、車両右側のアンテナ装置100R、車両左側のアンテナ装置100L、中央アンテナ31及びリア上部アンテナ32の4つのアンテナが機能する。 As shown in FIG. 6, when the outer mirror 20 is in the use position, four antennas function: the antenna device 100R on the right side of the vehicle, the antenna device 100L on the left side of the vehicle, the central antenna 31, and the rear upper antenna 32.
車両右側のアンテナ装置100Rは、アンテナ部110の照射面111が車室内側に向けられていることから、車両右側のアウターミラー20を始点として車両1の左前方のフロントバンパ2からCピラー9またはDピラー10に至るまで、室内に向いた略扇形状の第1室内通信エリア201を形成している。 The antenna device 100R on the right side of the vehicle has the irradiation surface 111 of the antenna unit 110 facing the interior of the vehicle cabin, so it forms a roughly sector-shaped first interior communication area 201 facing the interior of the vehicle, starting from the outer mirror 20 on the right side of the vehicle and extending from the front bumper 2 on the left front side of the vehicle 1 to the C-pillar 9 or D-pillar 10.
車両左側のアンテナ装置100Lは、アンテナ部110の照射面111が車室内側に向けられていることから、車両左側のアウターミラー20を始点として車両1の右前方のフロントバンパ2からCピラー9またはDピラー10に至るまで、室内に向いた略扇形状の第2室内通信エリア202を形成している。 The antenna device 100L on the left side of the vehicle has the irradiation surface 111 of the antenna unit 110 facing the interior of the vehicle cabin, so it forms a roughly sector-shaped second interior communication area 202 facing the interior of the vehicle, starting from the outer mirror 20 on the left side of the vehicle and extending from the front bumper 2 on the right front side of the vehicle 1 to the C-pillar 9 or D-pillar 10.
中央アンテナ31は、車室内の略中央を始点として車両1の前方のフロントフェンダ4から後方サイドドア12に至るまで、略円形状の第3室内通信エリア203を形成している。 The central antenna 31 forms a third interior communication area 203 that is approximately circular, starting from approximately the center of the vehicle interior and extending from the front fender 4 at the front of the vehicle 1 to the rear side door 12.
リア上部アンテナ32は、車室内の後方の始点として、車両1の前方の前方サイドドア11からリアバンパー13に至るまで、略円形状の第4室内通信エリア204を形成している。 The rear upper antenna 32 forms a substantially circular fourth interior communication area 204 that starts at the rear of the vehicle interior and extends from the front side door 11 at the front of the vehicle 1 to the rear bumper 13.
このように、車両右側のアンテナ装置100R、車両左側のアンテナ装置100L、中央アンテナ31及びリア上部アンテナ32のわずか4本のアンテナにより、車室空間に対応した略矩形上の室内通信エリア200を確保することができ、車両1の室内にある携帯機と無線通信を安定して行うことができる。 In this way, with just four antennas, the antenna device 100R on the right side of the vehicle, the antenna device 100L on the left side of the vehicle, the central antenna 31, and the rear upper antenna 32, it is possible to ensure an approximately rectangular indoor communication area 200 that corresponds to the vehicle interior space, and stable wireless communication can be performed with a portable device located inside the vehicle 1.
図7に示すように、アウターミラー20が格納位置にある場合には、車両右側のアンテナ装置100R、車両左側のアンテナ装置100L、中央アンテナ31、車両右側のリア下部アンテナ33R、車両左側のリア下部アンテナ33Lの5つのアンテナが機能する。 As shown in FIG. 7, when the outer mirror 20 is in the retracted position, five antennas function: the antenna device 100R on the right side of the vehicle, the antenna device 100L on the left side of the vehicle, the central antenna 31, the rear lower antenna 33R on the right side of the vehicle, and the rear lower antenna 33L on the left side of the vehicle.
車両右側のアンテナ装置100Rは、アンテナ部110の照射面111が車室外側に向けられていることから、車両右側のアウターミラー20を始点として、車両1の右前方にあるフロントバンパ2を斜め右上方に所定距離を進んだ前方限界点から車両右側の後方サイドドア12を車室外側に所定距離を進んだ後方限界点に至るまで、室外に向いた略扇形状の第1室外通信エリア301を形成している。 The antenna device 100R on the right side of the vehicle has the irradiation surface 111 of the antenna unit 110 facing the outside of the vehicle compartment, so it forms a roughly sector-shaped first exterior communication area 301 facing the outside, starting from the outer mirror 20 on the right side of the vehicle, to the forward limit point, which is a predetermined distance diagonally to the upper right of the front bumper 2 on the right front side of the vehicle 1, to the rear limit point, which is a predetermined distance outside the vehicle compartment of the rear side door 12 on the right side of the vehicle.
車両左側のアンテナ装置100Lは、アンテナ部110の照射面111が車室外側に向けられていることから、車両左側のアウターミラー20を始点として、車両1の左前方にあるフロントバンパ2を斜め左上方に所定距離を進んだ前方限界点から車両左側の後方サイドドア12を車室外側に所定距離を進んだ後方限界点に至るまで、室外に向いた略扇形状の第2室外通信エリア302を形成している。 The antenna device 100L on the left side of the vehicle has the irradiation surface 111 of the antenna unit 110 facing the outside of the vehicle compartment, so that it forms a roughly sector-shaped second exterior communication area 302 facing the outside, starting from the outer mirror 20 on the left side of the vehicle, a predetermined distance diagonally upward and to the left across the front bumper 2 on the left front side of the vehicle 1, to a rearward limit point a predetermined distance outside the vehicle compartment across the rear side door 12 on the left side of the vehicle.
中央アンテナ31は、車室内の略中央を始点として車両1の前方のフロントフェンダ4から後方サイドドア12に至るまで、略円形状の第3室外通信エリア303を形成している。 The central antenna 31 forms a third exterior communication area 303 that is approximately circular, starting from approximately the center of the vehicle interior and extending from the front fender 4 at the front of the vehicle 1 to the rear side door 12.
この中央アンテナ31により、車両右側のアンテナ装置100Rと車両左側のアンテナ装置100Lとの通信エリアの隙間を補完することができる。 This central antenna 31 can fill the gap in the communication area between the antenna device 100R on the right side of the vehicle and the antenna device 100L on the left side of the vehicle.
車両右側のリア下部アンテナ33Rは、車両右側のリアバンパー13を始点として車両右側の後方サイドドア12を斜め右上方に所定距離を進んだ前方限界点から車両右側のリアバンパー13を斜め右下方に所定距離を進んだ後方限界点に至るまで、室外に向いた略台形状の第4室外通信エリア304を形成している。 The rear lower antenna 33R on the right side of the vehicle forms a fourth exterior communication area 304 that is approximately trapezoidal and faces the exterior, starting from the rear bumper 13 on the right side of the vehicle, a predetermined distance diagonally upward and to the right behind the rear side door 12 on the right side of the vehicle, to a predetermined distance diagonally downward and to the right behind the rear bumper 13 on the right side of the vehicle.
車両左側のリア下部アンテナ33Lは、車両左側のリアバンパー13を始点として車両左側の後方サイドドア12を斜め左上方に所定距離を進んだ前方限界点から車両左側のリアバンパー13を斜め左下方に所定距離を進んだ後方限界点に至るまで、室外に向いた略台形状の第5室外通信エリア305を形成している。 The rear lower antenna 33L on the left side of the vehicle forms a fifth exterior communication area 305 that is approximately trapezoidal and faces the exterior, starting from the rear bumper 13 on the left side of the vehicle and extending from the forward limit point a predetermined distance diagonally upward and to the left of the rear side door 12 on the left side of the vehicle to the rear limit point a predetermined distance diagonally downward and to the left of the rear bumper 13 on the left side of the vehicle.
このように、車両右側のアンテナ装置100R、車両左側のアンテナ装置100L、中央アンテナ31、車両右側のリア下部アンテナ33R、車両左側のリア下部アンテナ33Lのわずか5つのアンテナにより、右側の車両1の略台形状の室外通信エリア300Rと左側の車両1の略台形状の室外通信エリア300Lと確保することができ、車両1の室外にある携帯機と無線通信を安定して行うことができる。 In this way, with just five antennas, the antenna device 100R on the right side of the vehicle, the antenna device 100L on the left side of the vehicle, the central antenna 31, the rear lower antenna 33R on the right side of the vehicle, and the rear lower antenna 33L on the left side of the vehicle, it is possible to ensure an approximately trapezoidal outdoor communication area 300R for the right side of the vehicle 1 and an approximately trapezoidal outdoor communication area 300L for the left side of the vehicle 1, and stable wireless communication can be performed with a portable device located outside the vehicle 1.
そして、本実施形態のアンテナ装置100が含まれた車両1のアンテナシステムにおいては、アンテナ装置100がアンテナ部110を回動させて照射面111を可変させることから、携帯機が車両1の室外にあるときであっても室内にあるときであっても、携帯機との通信エリアを確保しながらも、アンテナの本数を低減させることができる。 In the antenna system of the vehicle 1 including the antenna device 100 of this embodiment, the antenna device 100 rotates the antenna section 110 to vary the irradiation surface 111, so that the number of antennas can be reduced while still ensuring a communication area with the portable device, whether the portable device is outside or inside the vehicle 1.
なお、本実施形態において、アウターミラー20とアンテナ部110とを回動させる駆動部として、ウォーム軸122と二段歯車123と小歯車124とにより、アウターミラー20とアンテナ部110とをそれぞれの回動角度を異ならせて、アウターミラー20の回動に連動してアンテナ部110を回動させるように構成したが、複数の歯車等を用いて駆動部を構成してもよい。 In this embodiment, the drive unit for rotating the outer mirror 20 and the antenna unit 110 is configured to rotate the outer mirror 20 and the antenna unit 110 at different rotation angles using a worm shaft 122, a double gear 123, and a small gear 124, and to rotate the antenna unit 110 in conjunction with the rotation of the outer mirror 20. However, the drive unit may be configured using multiple gears, etc.
また、本実施形態において、アンテナ部110を駆動させて照射面111を可変させた照射位置は、第1照射位置と第2照射位置との2カ所に限られず、アウターミラー20を45°回動させたときの照射位置等、複数の照射位置を有していてもよい。 In addition, in this embodiment, the irradiation position where the irradiation surface 111 is changed by driving the antenna unit 110 is not limited to two positions, the first irradiation position and the second irradiation position, but may have multiple irradiation positions, such as the irradiation position when the outer mirror 20 is rotated 45°.
また、本実施形態において、アウターミラー20は、前方サイドドア11の上方に取り付けられるように構成したが、前方サイドドア11の前方に三角窓を設け、三角窓の側方にあるフロントフェンダ4に取り付けられていてもよい。 In addition, in this embodiment, the outer mirror 20 is configured to be attached above the front side door 11, but a triangular window may be provided in front of the front side door 11, and the outer mirror 20 may be attached to the front fender 4 to the side of the triangular window.
以上のように、本発明のアンテナ装置100及びアンテナシステム(アンテナ装置100、中央アンテナ31、リア上部アンテナ32及びリア下部アンテナ33)は、アンテナ装置100がアンテナ部110を可変させることにより、室外用アンテナと室内用アンテナとに切り替えが可能であることから、携帯機との通信エリアを確保しながらも、アンテナの本数を低減することができる。これにより、コストの増加のみならず、車両の重量の増加、消費電流の増加を抑制することもできる。 As described above, the antenna device 100 and antenna system (antenna device 100, central antenna 31, rear upper antenna 32, and rear lower antenna 33) of the present invention can switch between an outdoor antenna and an indoor antenna by adjusting the antenna section 110 of the antenna device 100, so that the number of antennas can be reduced while still ensuring a communication area with the portable device. This not only prevents an increase in costs, but also suppresses an increase in the weight of the vehicle and an increase in current consumption.
1:車両、20:アウターミラー、21:第1金属禁止領域、22:第2金属禁止領域、31:中央アンテナ、32:リア上部アンテナ、33:リア下部アンテナ、100:アンテナ装置、110:アンテナ部、111:照射面、120:駆動部、121:駆動モータ、122:ウォーム軸、123:二段歯車(第1角度調整部)、124:小歯車(第2角度調整部)
1: vehicle, 20: outer mirror, 21: first metal prohibited area, 22: second metal prohibited area, 31: central antenna, 32: rear upper antenna, 33: rear lower antenna, 100: antenna device, 110: antenna section, 111: irradiation surface, 120: drive section, 121: drive motor, 122: worm shaft, 123: two-stage gear (first angle adjustment section), 124: pinion (second angle adjustment section)
Claims (5)
車両の左右のアウターミラー内に夫々一つずつ設けられ、電波の照射面が単方向の指向性を有し、携帯機と無線通信を行うアンテナ部と、
前記アウターミラーが格納位置の状態において車両の室外と通信を行う室外用アンテナとして機能する第1照射位置と、前記アウターミラーが使用位置の状態において車両の室内と通信を行う室内用アンテナとして機能する第2照射位置とに、前記アンテナ部を回動させて切り替える駆動部と、を備え、
前記駆動部は、前記アウターミラーを回動させるとともに、前記アウターミラーの回動に連動して前記アンテナ部を回動させる
ことを特徴とするアンテナ装置。 An antenna device mounted on a vehicle,
an antenna unit provided in each of the left and right outer mirrors of the vehicle, the antenna unit having a surface emitting radio waves with unidirectional directivity and configured to wirelessly communicate with the portable device;
a drive unit that rotates and switches the antenna unit between a first irradiation position where the antenna unit functions as an exterior antenna that communicates with the exterior of the vehicle when the outer mirror is in a stored position and a second irradiation position where the antenna unit functions as an interior antenna that communicates with the interior of the vehicle when the outer mirror is in a use position ,
The driving unit rotates the outer mirror and rotates the antenna unit in conjunction with the rotation of the outer mirror.
1. An antenna device comprising:
前記アウターミラーの前記格納位置から前記使用位置までの回動角度を第1回動角度に調整する第1角度調整部と、
前記照射面の前記第1照射位置から前記第2照射位置までの回動角度を前記第1回動角度とは異なる第2回動角度に調整する第2角度調整部と、を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 The drive unit is
a first angle adjustment unit that adjusts a rotation angle of the outer mirror from the stored position to the use position to a first rotation angle;
The antenna device according to claim 1 , further comprising: a second angle adjustment unit that adjusts a rotation angle of the irradiation surface from the first irradiation position to the second irradiation position to a second rotation angle different from the first rotation angle.
前記アウターミラーが前記格納位置にあるときに、前記照射面より車両の外側に金属を配置することを禁止した第1金属禁止領域と、
前記アウターミラーが前記使用位置にあるときに、前記照射面より車両の内側に金属を配置することを禁止した第2金属禁止領域と、が形成され、
前記駆動部は、前記第1金属禁止領域および前記第2金属禁止領域以外の領域に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 Inside the outer mirror,
a first metal prohibited area in which metal is prohibited from being placed outside the vehicle from the irradiated surface when the outer mirror is in the stored position;
a second metal prohibited area in which metal is prohibited from being placed on an inner side of the vehicle from the irradiated surface when the outer mirror is in the use position;
The antenna device according to claim 1 , wherein the driving portion is disposed in an area other than the first metal-prohibited area and the second metal-prohibited area.
少なくとも駆動モータと、ウォームギアと、二段歯車と、小歯車とを備えるEquipped with at least a drive motor, a worm gear, a double gear, and a pinion
ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。2. The antenna device according to claim 1 .
車両の幅方向に対して垂直な車両の略中心軸上であって、前記アウターミラーより車両後方側かつ車両上方に、携帯機と無線通信を行う1つの中央アンテナを備えた
ことを特徴とするアンテナシステム。 An antenna system including the antenna device according to any one of claims 1 to 4 ,
An antenna system comprising: a central antenna for wirelessly communicating with a portable device, the central antenna being located approximately on a central axis of the vehicle perpendicular to a width direction of the vehicle, rearward of the outer mirror and above the vehicle.
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