(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024095273
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】アンテナ装置
(51)【国際特許分類】
H01Q 1/44 20060101AFI20240703BHJP
H01Q 7/00 20060101ALI20240703BHJP
H01Q 1/32 20060101ALI20240703BHJP
【FI】
H01Q1/44
H01Q7/00
H01Q1/32 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022212439
(22)【出願日】2022-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】000237592
【氏名又は名称】株式会社デンソーテン
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】関戸 裕巳
【テーマコード(参考)】
5J046
【Fターム(参考)】
5J046AA12
5J046AB11
5J046MA03
5J046MA11
5J046SA00
(57)【要約】
【課題】車両等に搭載されるアンテナの配置の制約を低減する。
【解決手段】機器に対して入力を行う入力装置、または機器からの出力を行う出力装置が配置される孔が設けられたパネルと、前記パネルの、前記孔の周囲に沿ってループ状に配線されたループアンテナとを備えるアンテナ装置とする。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
機器に対して入力を行う入力装置、または機器からの出力を行う出力装置が配置される孔が設けられたパネルと、
前記パネルの、前記孔の周囲に沿ってループ状に配線されたループアンテナと、
を備えるアンテナ装置。
【請求項2】
前記ループアンテナは、開口部を有する基板上に、前記開口部の周囲に沿ってループ状に配線され、前記基板が、前記孔と前記開口部が連通するように前記パネルに配置されている請求項1に記載のアンテナ装置。
【請求項3】
前記入力装置は、スイッチ、ボタン、または、ダイヤルノブである、
請求項1または2に記載のアンテナ装置。
【請求項4】
前記パネルの、前記孔の縁に沿って全周、または部分的にリブが設けられ、前記基板の前記開口に前記リブが挿通されることにより前記孔と前記開口が連通されるよう位置決めされる、請求項2に記載のアンテナ装置。
【請求項5】
1つの前記孔に複数の前記入力装置または前記出力装置が配置されている、または1つの前記孔に前記入力装置と前記出力装置とが組み合わされて配置されている、
請求項1または2に記載のアンテナ装置。
【請求項6】
車両に搭載された車載機器に対して入力を行う入力装置、または車両に搭載された車載機器からの出力を行う出力装置が配置される孔が設けられたパネルと、
前記パネルの、前記孔の周囲に沿ってループ状に配線されたループアンテナと、
を備えるアンテナ装置。
【請求項7】
前記パネルは前記車両のダッシュボードである、
請求項6に記載のアンテナ装置。
【請求項8】
前記入力装置は前記車両のハザードランプスイッチである、
請求項6または7に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
乗用車などの車両の車室内において、スマートフォンなどの携帯端末と通信するNFC(Near Field Communication)アンテナ等が搭載されることがある。車室内にNFCアンテナを搭載するに当たり、車両の乗員の手の届く範囲に携帯端末をNFCアンテナに十分に近接させるため、NFCアンテナ部分は、平坦な形状にすることが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2015-186054号公報
【特許文献2】特開平10-340652号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来、車室内においてインストルメントパネル(instrument panel)の中央の外装部品に平坦な部分を設けNFCアンテナを配置することがあった。NFCアンテナは、フレキケーブル等にリング状に配線されている。そのため、NFCアンテナには、平坦な部分があり、当該部分には他の部品(スイッチ、表示装置など)を配置することが難しい。そのため、NFCアンテナが、車室の前方の限られた貴重なスペースを占有することで、デザイン性、搭載性で制約を受けることになる。
【0005】
開示の実施形態は、車両等に搭載されるアンテナの配置の制約を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
開示のアンテナ装置は、パネルと、ループアンテナとを備える。パネルには、機器に対して入力を行う入力装置、または機器からの出力を行う出力装置が配置される孔が設けられる。アンテナ装置は、パネルの孔の周囲に沿ってループ状に配線される。
【発明の効果】
【0007】
開示の実施形態は、車両等に搭載されるアンテナの配置の制約を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】
図1は、実施形態のアンテナ装置の分解斜視図の例を示す図である。
【
図2】
図2は、実施形態のアンテナ装置の斜視図の例を示す図である。
【
図3】
図3は、実施形態のアンテナ装置の構成例を示す図である。
【
図4】
図4は、ループアンテナ100の構成例を示す図である。
【
図5】
図5は、実施形態のアンテナ装置の他の構成例を示す図である。
【
図6】
図6は、実施形態のアンテナ装置の他の構成例を示す図である。
【
図7】
図7は、実施形態のアンテナ装置の他の構成例を示す図である。
【
図8】
図8は、実施形態のアンテナ装置の他の構成例を示す図である。
【
図9】
図9は、
図8のアンテナ装置のA-A断面図の例である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、発明の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
【0010】
〔実施形態〕
(構成例)
図1は、本実施形態のアンテナ装置の分解斜視図の例を示す図である。
図1のアンテナ装置10は、パネル(操作パネル)400、平面状のループアンテナ100を含む。
図1において、ループアンテナ100の平面内の一方向(
図1の上方向)をy方向、ループアンテナ100の平面内のy方向に直交する方向をx方向、x方向及びy方向に直交する方向をz方向(ループアンテナ100の平面の法線方向)とする。また、ここでは、ループアンテナ100の平面を+Z方向から見た面を表面(表側の面)、ループアンテナ100の平面の-Z方向側から見た面を裏面(裏側の面)とする。パネル400は、開口部を有する。ループアンテナ100は、開口部を有する。操作部200は、パネル400の開口部内、かつ、ループアンテナ100の開口部内に配置される。操作部200の外形は、当該開口部の形状と同一形状、もしくは、当該開口部に入る、当該開口部よりも小さい形状である。開口部は、孔の例である。パネル400の開口部とループアンテナ100の開口部とは、同一形状であっても、異なる形状であってもよい。
【0011】
アンテナ装置10は、例えば、乗用車などの車両の車載装置(車載機器)に組み込まれる。このとき、例えば、ループアンテナ100は車載装置のNFCアンテナとして、操作部200は車載装置の入力装置として機能する。即ち、当該車載装置は、ループアンテナ100、操作部200を含む。アンテナ装置10は、例えば、乗用車などの車両の車室内の前方のダッシュボード、座席シートの背面、ドアなどに設置され得る。また、アンテナ装置10は、他の電子機器に組み込まれてもよい。
【0012】
図2は、本実施形態のアンテナ装置の斜視図の例を示す図である。
図2のアンテナ装置10では、操作部200がループアンテナ100の開口部に配置されている。利用者は、ループアンテナ100の表側から操作部200を操作することができる。操作部200の一部は、ループアンテナ100の表面よりも+z方向に突出していてもよい。また、操作部200は、ループアンテナ100の裏面よりも-z方向に存在していてもよい。即ち、操作部は、ループアンテナ100の開口部の面と交差していなくてもよい。操作部200は、ループアンテナ100の裏面よりも-z方向に存在している場合でも、利用者は、開口部に表面側から指などを挿入することで、操作部200を操作することができる。
【0013】
図3は、本実施形態のアンテナ装置の構成例を示す図である。
図3は、アンテナ装置10を表側から見た図である。即ち、
図3は、アンテナ装置10を平面視で見た図である。操作部200は、ループアンテナ100の平面視で開口部に配置されている。ループアンテナ100の開口部の形状は、操作部200の外形よりも大きい形状である。操作部200は、ループアンテナ100の開口部に接触してもよい。
【0014】
図4は、ループアンテナ100の構成例を示す図である。
図4は、ループアンテナ100を表側から見た図である。ループアンテナ100は、基板110、アンテナ部120を含む。
【0015】
基板110は、例えば、フレキシブルプリント回路(FPC(Flexible Printed Circuits))基板である。基板110は、硬質(リジット)基板などの他の種類の基板であっ
てもよい。基板は、平面状であり、表面と裏面とを連通する開口部を有する。当該開口部
の形状は、操作部200の外形よりも大きい形状である。
図4の例では、開口部の形状は長方形であるが、開口部の形状は他の形状であってもよい。また、基板110の外形は、他の形状であってもよい。当該開口部の形状は、操作部200の外形と同一形状であってもよい。当該開口部の形状が操作部200の外形と同一形状とされることで、当該開口部はループアンテナ100の位置決め形状を兼ねることができる。ここで、同一形状には、当該開口部の形状が、位置決めを行うことができる程度に、操作部200の外形よりもわずかに大きい場合が含まれる。
【0016】
アンテナ部120は、基板110上で、基板110の開口部の周囲にループ状(リング状、または渦巻状)に配線されるアンテナである。また、アンテナ部120は、他の電子部品と接続する部分を有する。アンテナ部120は、他の電子部品と接続されることによって、NFCアンテナなどとしての機能を発揮する。アンテナ部120は、金属などの導体によって形成される。アンテナ部120は、例えば、基板110上にプリントされることによって形成される。アンテナ部120は、基板110の裏側や内部に配線されてもよい。アンテナ部120の形状は、
図4に示したものに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。また、アンテナ部120の他の電子部品と接続する部分は、他の位置であってもよい。
【0017】
ループアンテナ100の開口部から離れた部分は、ループアンテナ100のループ部分(開口部の周囲)の面に対して折り曲げられていてもよい。これにより、アンテナ装置10の配置の自由度が向上する。なお、ループアンテナ100を基板110に配線するのではなく、操作パネルの裏面側に直接導電性インクなどによって印刷して形成してもよい。この場合は基板110を省略することが出来る。
【0018】
操作部200は、アンテナ装置10が組み込まれる電子機器(車載装置等)の入力装置として機能する。操作部200は、例えば、当該電子機器の制御部に接続される。操作部200は、例えば、ボタン、切替スイッチ、タッチパネル、ダイヤルノブ、キーボード、ポインティングデバイスなどの入力装置である。利用者は、ループアンテナ100の表側から、操作部200を操作できる。
【0019】
ループアンテナ100は、近距離無線通信を行う際に、相手側であるカード、携帯端末、タブレット端末などを接近させられる。良好な通信を確保するためには、相手側であるカード、携帯端末、タブレット端末などが可能な限りループアンテナ100に接近することが好ましい。よって、操作部200のループアンテナ100の表面からの突出量が小さいこと(例えば、10mm以下)が好ましい。良好な通信を確保するためには、操作部200が含む金属などの導電体がより少ないことが好ましい。開口部に配置される導電体がより少ないことで、ループアンテナ100の感度低下が抑制される。
【0020】
アンテナ装置10が、車両の車載装置などに組み込まれる場合、ループアンテナ100の表側にループアンテナ100を被覆する樹脂などによるカバーが配置されてもよい。当該カバーにより、ループアンテナ100が保護される。このとき、当該カバーにも、ループアンテナ100と同様の開口部が設けられる。
【0021】
(その他)
図5は、本実施形態のアンテナ装置の他の構成例を示す図である。
図5のアンテナ装置11は、ループアンテナ100、第1操作部201、第2操作部202を含む。アンテナ装置11では、ループアンテナ100の開口部に、2つの操作部(第1操作部201、第2操作部202)が設けられる。第1操作部201、第2操作部202は、それぞれ、上記の操作部200と同様である。ループアンテナ100の開口部には、2以上の操作部200が設けられてもよい。ループアンテナ100の開口部に複数の操作部200を設ける
ことで、1つの操作部200の大きさを変えずに、ループアンテナ100の大きさを変更することが容易になる。
【0022】
図6は、本実施形態のアンテナ装置の他の構成例を示す図である。
図6のアンテナ装置12は、ループアンテナ100、操作部200を含む。アンテナ装置12のループアンテナ100は、円形の開口部を有する。また、アンテナ装置12の操作部200は、開口部の形状に対応した円形の形状を有する。ループアンテナ100の開口部の形状は、操作部200の外形に合わせられてもよいし、操作部200の外形がループアンテナ100の開口部の形状に合わせられてもよい。ループアンテナ100の開口部の形状、及び、操作部200の外形は、円形や長方形以外の他の形状であってもよい。アンテナ装置12は、ループアンテナ100の開口部の形状、及び、操作部200の外形をほぼ同一形状とすることで、ループアンテナ100の位置決めを行うことができる。
【0023】
図7は、本実施形態のアンテナ装置の他の構成例を示す図である。
図7のアンテナ装置13は、ループアンテナ100、コネクタ300を含む。アンテナ装置13は、操作部200の代わりにコネクタ300を含む。コネクタ300は、USB(Universal Serial Bus)等の端子を接続する接続コネクタである。コネクタ300は、他の例の操作部200と同様に、ループアンテナ100の開口部に配置される。コネクタ300は、車載装置などの電子機器における接続端子として機能する。ループアンテナ100の開口部には、操作部200、コネクタ300の代わりに、車載装置などの電子機器に含まれる、表示装置、表示ランプ、カメラ、マイクロフォン、スピーカなどが配置されてもよい。表示装置、表示ランプ、カメラ、マイクロフォン、スピーカは、当該電子機器に接続されて使用されるものであってもよい。また、操作部200、コネクタ300、表示装置、表示ランプ、カメラ、マイクロフォン、スピーカが組み合わされて配置されてもよい。ループアンテナ100の開口部にコネクタ300等を設置することで、スペースの有効活用を図ることができる。操作部200、カメラ、マイクロフォンなどは、入力装置(入力インタフェース)の例である。表示装置、表示ランプ、スピーカなどは、出力装置(出力インタフェース)の例である。コネクタ300は、入力装置、出力装置のいずれとしても機能することが出来る。
【0024】
図8は、本実施形態のアンテナ装置の他の構成例を示す図である。
図8は、アンテナ装置を表側から見た例である。
図8のアンテナ装置は、パネル410、ループアンテナ100、ハザードスイッチ(ハザードランプスイッチ)210を含む。パネル410は、例えば、車両のダッシュボードである。パネル410は、エアコン吹出口のための開口部、ハザードスイッチ210のための開口部を含む。ハザードスイッチ210のための開口部の周囲に、ループアンテナ100が設けられる。ハザードスイッチ210は、車両のハザードランプの点灯、消灯を行うためのスイッチである。ハザードスイッチ210は、操作部200の例である。パネル410は、パネル400の例である。
【0025】
図9は、
図8のアンテナ装置のA-A断面図の例である。ハザードスイッチ210は、パネル410の裏側で、パネル410に平行して設けられる、スイッチ基板211に固定されている。ループアンテナ100は、パネル410の開口部の周囲に固定される。ループアンテナ100の端部は、スイッチ基板211に設けられるフレキシブルプリント回路用コネクタ212に接続される。
【0026】
図10は、
図8のアンテナ装置のA-A断面図の別の例である。ハザードスイッチ210は、パネル410の裏側で、パネル410に平行して設けられるスイッチ基板211に固定されている。パネル410の裏側において、開口部の周囲(全周)にリブ(壁)411が設けられる。リブ411の外側は、ループアンテナ100の開口部の形状に合わせられる。リブ411にループアンテナ100の開口部をはめ込むことで、ループアンテナ1
00は、パネル410に固定される。リブ411は、パネル410の開口部の周囲の一部(例えば、四隅)に設けられてもよい。ループアンテナ100の端部は、スイッチ基板211に設けられるフレキシブルプリント回路用コネクタ212に接続される。
【0027】
(実施形態の作用、効果)
本実施形態のアンテナ装置10は、ループアンテナ100の中央部分に開口部を設けられ、当該開口部に操作部200などの入力装置または出力装置が配置される。入力装置または出力装置として、入力装置としての操作部200の他に、ランプ、USB等の接続コネクタ、カメラ、表示装置などが挙げられる。
【0028】
アンテナ装置10によれば、ループアンテナ100の配線がされない中央部分を開口部とし、当該開口部に操作部200などの入力装置または出力装置が配置されることで、車載装置などの電子機器において、アンテナの配置の自由度を向上させることができる。車両に搭載される車載装置は、アンテナ、表示装置、入力装置などを限られた空間に配置することが求められる。従来、ループアンテナを設置するには大きなスペースが求められ、ループアンテナを設置したスペースには他の入力装置または出力装置を設置することは難しかった。アンテナ装置10では、ループアンテナ100の中央部分に開口部を設けることによって、当該開口部に操作部200等を配置することができ、限られた空間を有効に効率よく利用することができる。また、ループアンテナ100は、乗員の手が届きやすい操作部200の外周に配置することができる。例えば、ループアンテナ100は、センターコンソール部品のノブ(ハザードスイッチ)の外周などの位置に配置することも可能である。操作部200等の外周にループアンテナ100を配置できることで、車両の乗員は、操作部200等と同様に、ループアンテナ100による近距離無線通信を利用しやすくなる。
【0029】
開示の構成は、上記の実施形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。上記の実施形態は、適宜、可能な限り組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【0030】
10 アンテナ装置
100 ループアンテナ
110 基板
120 アンテナ部
200 操作部
210 ハザードスイッチ
300 コネクタ
400 パネル