JP2019068277A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ルーフレールによる電波の干渉を抑制し、全方位通信を可能とする。【解決手段】アンテナ装置１の本体部２０は、ルーフレール１０を備えた車両２のルーフ３における後方中央付近に配置される。本体部２０は、本体部移動機構３０によって、車両２の高さ方向に移動可能となっている。制御部４０は、ルーフレール１０が使用されない場合には、アンテナエレメント２１の少なくとも一部がルーフレール１０の上端１５よりも高くなる位置に本体部２０を本体部移動機構３０によって配置させ、ルーフレール１０が使用される場合には、本体部２０の上端２２がルーフレール１０の上端１５よりも低くなる位置に本体部２０を本体部移動機構３０によって配置させる。【選択図】図２

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。

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。

特許第５２３７６１７号公報

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。

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。

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に設けられ、電波を送受信するアンテナエレメントを収容する本体部と、本体部を車両の高さ方向に移動させる本体部移動機構と、ルーフレールが使用されない場合には、アンテナエレメントの少なくとも一部がルーフレールの上端よりも高くなる位置に本体部を本体部移動機構によって配置させ、ルーフレールが使用される場合には、本体部の上端がルーフレールの上端よりも低くなる位置に本体部を本体部移動機構によって配置させる制御部と、を有する。

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、本体部の位置を、アンテナエレメントの少なくとも一部がルーフレールの上端よりも高くなる位置と、本体部の上端がルーフレールの上端よりも低くなる位置とに切り替えてもよい。

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、アンテナエレメントの少なくとも一部がルーフレールの上端よりも高くなる位置に本体部を配置させ、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、本体部の上端がルーフレールの上端よりも低くなる位置に本体部を配置させてもよい。

本体部移動機構は、車両のルーフに沿って摺動可能な摺動子と、一端が本体部に連結され、他端が車両に連結された第１アームと、第１アームに交差して連結され、一端が本体部に連結され、他端が摺動子に連結された第２アームと、制御部の制御に従って摺動子を摺動させるモータと、を有してもよい。

本体部移動機構は、アンテナエレメントの少なくとも一部がルーフレールの上端よりも高くなる位置に本体部を配置する場合、アンテナエレメントを通る水平面に対する、アンテナエレメントとルーフレールにおける車両の前方側の上端とを結ぶ仮想線の角度が６度以上となる位置に本体部を配置可能であってもよい。

本体部移動機構の少なくとも一部を被覆するカバー部を有してもよい。

ルーフレールは、車幅方向に離隔して車両の前後方向に延在して２本設けられており、一方のルーフレールの前方端、一方のルーフレールの後方端、他方のルーフレールの前方端、および、他方のルーフレールの後方端の少なくとも１箇所において設けられるルーフレールアンテナを有し、制御部は、ルーフレールが使用されない場合には、ルーフレールアンテナをルーフレールに設けられた空間に収容し、ルーフレールが使用されている場合には、ルーフレールアンテナをルーフレールの車両外側の側面から突出させてもよい。

車両の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、を有し、制御部は、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、本体部内のアンテナエレメントと第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してもよい。

車両の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、を有し、制御部は、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、本体部のアンテナエレメントと第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してもよい。

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。

第１実施形態によるアンテナ装置が設けられた車両の構成を示す平面概略図である。 アンテナ装置が設けられた車両の構成を示す部分側面図である。 ルーフレールが使用される場合の車両の構成を示す平面概略図である。 ルーフレールが使用される場合の車両の構成を示す部分側面図である。 アンテナ装置の構成を示す側面図である。 第１アームおよび第２アームがベースに対して平行となった状態のアンテナ装置の構成を示す側面図である。 第２実施形態によるアンテナ装置が設けられた車両の構成を示す平面概略図である。 第２実施形態によるアンテナ装置が設けられた車両の構成を示す平面概略図である。 ルーフレールの構成を示す平面透視図である。 ルーフレールアンテナの構成を示す斜視図である。 制御部が行う処理を示すフローチャートである。 第３実施形態によるアンテナ装置が設けられた車両の構成を示す平面概略図である。 第３実施形態によるアンテナ装置が設けられた車両の構成を示す平面概略図である。 第２アンテナの構成を示す側面図である。 第２アンテナおよび第２アンテナ移動機構の構成を示す斜視図である。 第３アンテナおよび第３アンテナ移動機構の構成を示す断面図である。 第３アンテナがルーフ上に突出した場合の第３アンテナおよび第３アンテナ移動機構の構成を示す断面図である。 第４実施形態によるアンテナ装置が設けられた車両の構成を示す平面概略図である。 第４実施形態によるアンテナ装置が設けられた車両の構成を示す平面概略図である。 第５実施形態によるアンテナ装置の構成を示す図である。 第５実施形態によるアンテナ装置の構成を示す図である。

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。

（第１実施形態）
図１および図２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および部分側面図である。図１では、信号の流れを破線の矢印で示している。図２は、車両２のルーフ３付近を示している。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図３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３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。

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に示す姿勢から図３に示す姿勢に変える。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。

アンテナ装置１は、ルーフ３上において、ルーフレール１０Ｌとルーフレール１０Ｒとの間であり、車両２の後方中央付近に配置されている。

図２に示すように、アンテナ装置１は、本体部２０、本体部移動機構３０および制御部４０を含んで構成される。本体部２０は、内部に空間が形成されたケースである。本体部２０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２０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２０は、流線形のシャークフィンのような形状となっている。

本体部２０内には、アンテナエレメント２１が収容されている。アンテナエレメント２１は、制御部４０に電気的に接続されており、電波の送受信を行う。

本体部移動機構３０は、本体部２０を車両２の高さ方向に移動させる。本体部移動機構３０の具体的な構成は後に詳述する。

制御部４０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４０は、アンテナエレメント２１が受信した電波による信号を受け取るとともに、信号をアンテナエレメント２１に出力して電波を送信させる。このようにして、制御部４０は、周囲の車両（例えば、先行車両など）と通信を行う。

制御部４０は、ルーフレール１０が使用されない場合には、アンテナエレメント２１の少なくとも一部がルーフレール１０の上端１５よりも高くなる位置（以下、ハイポジションという）に本体部２０を本体部移動機構３０によって配置させる。また、制御部４０は、ルーフレール１０が使用される場合には、本体部２０の上端２２がルーフレール１０の上端１５よりも低くなる位置（以下、ローポジションという）に本体部２０を本体部移動機構３０によって配置させる。

図２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、ルーフレール１０が使用されない場合が示されている。図２に示すように、本体部２０内のアンテナエレメント２１は、ルーフレール１０の上端１５よりも高い位置に配置されている。ここで、アンテナエレメント２１と、ルーフレール１０における車両２の前方側の上端１５とを結ぶ仮想線Ｌを想定する。本体部２０は、アンテナエレメント２１を通るルーフ３に平行な面（水平面）Ｓに対する仮想線Ｌの角度ＡＥが６度以上となる位置に配置される。すなわち、アンテナエレメント２１は、前方に仰角でマイナス６度の方向に電波を放射したときに、放射した電波がルーフレール１０に当たらないような高さに配置される。この角度は、先行車両との車車間通信を行う際の路面の勾配等を考慮して決定されている。例えば、ルーフレール１０の長さが約１６００ｍｍでルーフレール１０の高さが約７０ｍｍの場合、ルーフ３からアンテナエレメント２１までの高さＨＨは、約１８０ｍｍとなる。

図４は、ルーフレール１０が使用される場合の車両２の構成を示す部分側面図である。図４は、車両２のルーフ３付近を示している。図４では、クロスバー１２とルーフレール本体部１１とがルーフ３に平行な面において垂直となっており、ルーフレール１０が使用される場合が示されている。図４に示すように、本体部２０の上端２２の位置は、ルーフレール１０の上端１５よりも低くなっている。

図５は、アンテナ装置１の構成を示す側面図である。本体部２０は、平板状の台座２３に戴置される。本体部移動機構３０は、車両２のルーフ３に固定される平板状のベース２４と台座２３との間に設けられる。

本体部移動機構３０は、第１アーム３１、第２アーム３２、摺動子３３およびモータ３４を含んで構成される。第１アーム３１、第２アーム３２は、棒状に形成されている。

台座２３の下面の前方側には、ブロック状の突起部２５が設けられており、台座２３の下面の後方側には、ブロック状の突起部２６が設けられている。突起部２５の側面には、前後方向に延びるスリット２７が設けられている。スリット２７には、ブロック部材２８が車両２の前後方向に摺動可能に連結されている。

ベース２４の上面の前方側には、ブロック状の突起部３５が設けられており、ベース２４の上面の後方側には、ブロック状の突起部３６が設けられている。ベース２４上における突起部３５と突起部３６との間には、モータ３４が戴置されている。モータ３４の回転軸には、ベース２４に沿って突起部３５に向かう方向に延びる円柱状のガイド部３７が連結されている。ガイド部３７の側面にはネジ山が形成されている。ガイド部３７は、ガイド部３７の中心軸の周りに回転可能な状態で突起部３５に支持されている。

ブロック状の摺動子３３には、貫通するネジ溝が形成されている。ガイド部３７は、摺動子３３のネジ溝に螺合されて、摺動子３３を貫通している。摺動子３３は、モータ３４によるガイド部３７の回転に従って車両２の前後方向に摺動可能となっている。

第１アーム３１の一端は、台座２３の下面前方のブロック部材２８に連結されている。
第１アーム３１は、ブロック部材２８との連結部の周りに回転可能となっている。第１アーム３１の他端は、ベース２４の上面後方の突起部３６に連結されている。第１アーム３１は、突起部３６との連結部の周りに回転可能となっている。

第２アーム３２の一端は、台座２３の下面後方の突起部２６に連結されている。第２アーム３２は、突起部２６との連結部の周りに回転可能となっている。第２アーム３２の他端は、摺動子３３に連結されている。第２アーム３２は、摺動子３３との連結部の周りに回転可能となっている。

第２アーム３２には、長手方向に延びるスリット３８が設けられている。第１アーム３１には、長手の途中に連結ピン３９が設けられている。連結ピン３９は、スリット３８に挿入されており、スリット３８に沿って摺動可能となっている。第１アーム３１および第２アーム３２は、スリット３８および連結ピン３９によって連結されている。

クロスバー状態スイッチ１４は、クロスバー１２がルーフレール本体部１１に平行に支持されると、ルーフレール１０が使用されていない旨を示す信号（以下、ハイポジション信号という）を制御部４０に送信する。制御部４０は、そのハイポジション信号を受信すると、モータ３４を所定の方向（例えば、正転方向）に回転させて、摺動子３３をモータ３４に近づく方向に移動させる。摺動子３３がモータ３４に近づく方向に移動すると、摺動子３３に連結されている第２アーム３２、第２アーム３２に連結されている第１アーム３１がそれぞれ起立していく。これにより、本体部２０が上昇する。制御部４０は、アンテナエレメント２１がルーフレール１０の上端１５よりも高い所定位置（具体的には、角度ＡＥが６度以上となる位置）となるまで、モータ３４を駆動させる。このようにして、本体部２０は、ハイポジションに保持される。

クロスバー状態スイッチ１４は、ルーフレール１０を使用するために押し込み操作されると、ルーフレール１０を使用する旨を示す信号（以下、ローポジション信号という）を制御部４０に送信する。制御部４０は、そのローポジション信号を受信すると、モータ３４を所定の方向とは反対の方向（例えば、逆転方向）に回転させて、摺動子３３をモータ３４から離れる方向に移動させる。摺動子３３がモータ３４から離れる方向に移動すると、摺動子３３に連結されている第２アーム３２、第２アームに連結されている第１アームがそれぞれ傾倒していく。これにより、本体部２０が下降する。制御部４０は、第１アーム３１および第２アーム３２がベース２４に対して平行になるまで、モータ３４を駆動させる。

図６は、第１アーム３１および第２アーム３２がベース２４に対して平行となった状態のアンテナ装置１の構成を示す側面図である。第１アーム３１および第２アーム３２がベース２４に対して平行になると、本体部２０の上端２２がルーフレール１０の上端１５よりも低い位置に配置されることとなる。このようにして、本体部２０は、ローポジションに保持される。

以上のように、第１実施形態によるアンテナ装置１は、ルーフレール１０が使用されない場合には、アンテナエレメント２１の少なくとも一部がルーフレール１０の上端１５よりも高い位置となる。したがって、第１実施形態によるアンテナ装置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。

例えば、アンテナエレメント２１全体がルーフレール１０の上端１５よりも低い位置にある場合、アンテナエレメント２１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、アンテナエレメント２１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、アンテナエレメント２１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。

これに対し、第１実施形態によるアンテナ装置１は、アンテナエレメント２１の少なくとも一部がルーフレール１０の上端１５よりも高い位置に配置されるため、アンテナエレメント２１から放射された電波はルーフレール１０に当たり難くなる。ルーフレール１０によって屈折および反射される電波が少なくなるため、アンテナ装置１は、アンテナエレメント２１から放射された電波の利得の低下が抑制される。その結果、アンテナ装置１は、車両２の水平方向の全方位の車両に電波を届けることができる。なお、アンテナエレメント２１の少なくとも一部がルーフレール１０の上端１５よりも高い位置に配置されればよいが、アンテナエレメント２１全体がルーフレール１０の上端１５よりも高い位置に配置される場合には、全方位の車両に、より確実に電波を届けることができる。

また、アンテナ装置１の本体部２０は、角度ＡＥが、路面の勾配等を考慮して決定された６度以上となる位置に配置される。このため、アンテナ装置１を備える車両２は、先行車両などとの間で、車車間通信をより確実に行うことができる。

また、ルーフレール１０が使用される場合には、本体部２０の上端２２がルーフレール１０の上端１５よりも低い位置となる。このため、ルーフレール１０に荷物を積載する際に、荷物が本体部２０に当たることがなく、アンテナ装置１は、ルーフレール１０に荷物を積載することを阻害しない。

また、アンテナ装置１では、ルーフレール１０を使用する際に必ず回転移動されるクロスバー１２の着脱（具体的には、クロスバー状態スイッチ１４の操作）に応じて、ハイポジションとローポジションとが切り替わる。このため、アンテナ装置１は、新たな操作を行うことなく、容易に本体部２０の位置を切り替えることができる。

なお、本体部移動機構３０の具体的な構成は、第１アーム３１、第２アーム３２、摺動子３３およびモータ３４を含む構成に限らない。

（第２実施形態）
第１実施形態のアンテナ装置１は、ルーフレール１０が使用される場合には、アンテナエレメント２１を介して送受信される電波がルーフレール１０によって干渉して、十分な通信を行うことができないおそれがある。そこで、第２実施形態では、ルーフレール１０が使用される場合において、十分な通信を可能にする構成を示す。

図７および図８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。第２実施形態の車両１０２は、ルーフレール１０Ｌ、１０Ｒに代えてルーフレール５０Ｌ、５０Ｒを有する点において第１実施形態の車両２と異なる。また、第２実施形態のアンテナ装置１００は、ルーフレール５０Ｌ、５０Ｒに設けられたルーフレールアンテナ６０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。なお、アンテナ装置１００は、アンテナエレメント２１を収容し、車両１０２の高さ方向に移動可能な本体部２０を有する点においては、第１実施形態のアンテナ装置１と同様である。

ルーフレール５０Ｌ、５０Ｒは、車幅方向に離隔して車両１０２の前後方向に延在している。ルーフレール５０Ｌ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５０Ｒ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５０Ｌ、５０Ｒを区別しないときは、ルーフレール５０と表記する。

ルーフレール５０は、ルーフレール本体部１１に代えてルーフレール本体部５１を有する点において第１実施形態のルーフレール１０と異なる。図７には、クロスバー１２とルーフレール本体部５１とが平行となっており、ルーフレール５０が使用されない場合が示されている。図８には、クロスバー１２がルーフレール本体部５１に対して垂直に交差しており、ルーフレール５０が使用される場合が示されている。

ルーフレール５０には、ルーフレールアンテナ６０が設けられている。ルーフレールアンテナ６０は、左側のルーフレール５０Ｌの前方端、左側のルーフレール５０Ｌの後方端、右側のルーフレール５０Ｒの前方端、右側のルーフレール５０Ｒの後方端の各位置に設けられている。

図９は、ルーフレール５０の構成を示す平面透視図である。図９は、具体的には、ルーフレール５０Ｌを示す。図９は、ルーフレール５０が使用されない場合が示されている。ルーフレール本体部５１の長手方向の両端部には、ルーフレール本体部５１における車両１０２の外側の側面に開口する空間５６が形成されている。車両１０２の外側の側面は、車両１０２の中央から遠い方の側面のことである。空間５６には、ルーフレールアンテナ６０が収容される。

図１０は、ルーフレールアンテナ６０の構成を示す斜視図である。ルーフレールアンテナ６０は、アンテナエレメント６１、回転連結部６２、アーム６３および回転連結部６４を含んで構成される。

アンテナエレメント６１は、円柱状に形成されている。アンテナエレメント６１は、制御部４０に電気的に接続されており、電波の送受信を行う。アンテナエレメント６１の一端は、略球状の回転連結部６２に連結されている。回転連結部６２は、略円筒状のアーム６３の一端に連結されている。すなわち、アンテナエレメント６１は、回転連結部６２を介してアーム６３に回転自在に連結されている。アーム６３の他端は、略球状の回転連結部６４に連結されている。回転連結部６４は、ルーフレール本体部５１の空間５６における車両１０２の外側の開口面付近において、ルーフレール本体部５１に連結されている。すなわち、アーム６３は、回転連結部６４を介してルーフレール本体部５１に回転自在に連結されている。アーム６３内には、回転連結部６２を回転させるモータ６５および回転連結部６４を回転させるモータ６６が内蔵されている。モータ６５、６６は、制御部４０からの信号に応じて作動する。

制御部４０は、本体部２０のアンテナエレメント２１およびルーフレールアンテナ６０が受信した信号を受け取るとともに、信号を本体部２０のアンテナエレメント２１およびルーフレールアンテナ６０に出力して電波を送信させる。

制御部４０は、ルーフレール５０が使用されない場合には、ルーフレールアンテナ６０をルーフレール５０に設けられた空間５６に収容する（図７参照）。また、制御部４０は、ルーフレール５０が使用される場合には、ルーフレールアンテナ６０をルーフレール５０における車両１０２の外側の側面から突出させる（図８参照）。ルーフレールアンテナ６０を突出させた状態では、アーム６３は、ルーフレール本体部５１の車両２の外側の側面から、ルーフ３と略平行に（略水平に）に突出しており、アンテナエレメント６１は、アーム６３の回転連結部６２側の端部から、ルーフ３に対して略垂直上方に（略鉛直上方に）起立する。

クロスバー１２がルーフレール本体部５１に平行に固定されると、クロスバー状態スイッチ１４は、ハイポジション信号を制御部４０に送信する。制御部４０は、ハイポジション信号を受信すると、本体部２０をハイポジションに移動させるとともに、ルーフレールアンテナ６０を空間５６内に収容させる。具体的には、制御部４０は、モータ６５を駆動させて、起立しているアンテナエレメント６１を、回転連結部６２を支点として鉛直面に沿って回転させて水平になるように傾倒させる。その後、制御部４０は、モータ６６を駆動させて、アーム６３を、回転連結部６４を支点として車両１０２の内側に向かって水平面に沿って回転させる。これにより、アーム６３およびアンテナエレメント６１がルーフレール本体部５１内の空間５６に収容される。

本体部２０がハイポジションに配置され、ルーフレールアンテナ６０が空間５６に収容された場合、制御部４０は、本体部２０のアンテナエレメント２１を介した通信を行い、ルーフレールアンテナ６０を介した通信は行わない。

本体部２０がハイポジションに配置された状態において、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、ローポジション信号を制御部４０に送信する。制御部４０は、ローポジション信号を受信すると、本体部２０をローポジションに移動させるとともに、ルーフレールアンテナ６０をルーフレール本体部５１から突出させる。具体的には、制御部４０は、モータ６６を駆動させて、アーム６３を、回転連結部６４を支点として車両１０２の外側に向かって水平面に沿って回転させる。これにより、アーム６３およびアンテナエレメント６１は、ルーフレール本体部５１における車両１０２の外側の開口面からルーフレール本体部５１外に出る。その後、制御部４０は、モータ６５を駆動させて、アンテナエレメント６１を、回転連結部６２を支点として鉛直面に沿って回転させて、鉛直上方に起立させる。

本体部２０がローポジションに配置され、ルーフレールアンテナ６０がルーフレール５０から突出した場合、制御部４０は、ルーフレールアンテナ６０を介した通信を行い、本体部２０のアンテナエレメント２１を介した通信は行わない。

制御部４０は、ルーフレールアンテナ６０が４箇所に設けられているため、これらルーフレールアンテナ６０の中から通信するルーフレールアンテナ６０を所定時間間隔で切り替える。例えば、制御部４０は、ルーフレール５０Ｌの前方端のルーフレールアンテナ６０、ルーフレール５０Ｒの前方端のルーフレールアンテナ６０、ルーフレール５０Ｒの後方端のルーフレールアンテナ６０、ルーフレール５０Ｌの後方端のルーフレールアンテナ６０の順（すなわち、時計回り）に所定時間間隔で切り替える。所定時間は、例えば、１秒などである。また、制御部４０は、通信を行うルーフレールアンテナ６０を、時計回りのような決まった順に切り替える態様に限らず、ランダムに切り替えてもよい。

また、制御部４０は、通信するルーフレールアンテナ６０を所定時間間隔で切り替える態様に限らず、例えば、以下のような通信制御を行ってもよい。

図１１は、制御部４０が行う処理を示すフローチャートである。まず、制御部４０は、自車両の周りの周辺車両との衝突軌跡を算出する（Ｓ１００）。例えば、制御部４０は、車車間通信によって周辺車両の走行状態を示す各情報（例えば、周辺車両の位置や速度など）を取得し、周辺車両の将来の移動軌跡を算出する。また、制御部４０は、全地球測位システム（ＧＮＳＳ）、速度センサ、ハンドル角センサ等の各センサからの情報に基づいて、自車両の将来の移動軌跡を算出する。これらの移動軌跡は、衝突軌跡を示すものである。

次に、制御部４０は、周辺車両の将来の移動軌跡と自車両の将来の移動軌跡とが交わる衝突ポイントが発生した車両について衝突予測時間（ＴＴＣ）を算出する（Ｓ１１０）。衝突予測時間は、衝突ポイントに達するまでの時間のことである。次に、制御部４０は、衝突予測時間が算出された車両のうち、最も衝突予測時間が小さい車両を最も危険な車両であるとして、ターゲット車両に決定する（Ｓ１２０）。

次に、制御部４０は、決定したターゲット車両の移動をモニタする（Ｓ１３０）。例えば、制御部４０は、車車間通信で得られるターゲット車両の位置情報や速度情報の推移からターゲット車両の移動をモニタする。また、制御部４０は、ターゲット車両から送信される電波の電界強度の大きさや方向の推移からターゲット車両の移動をモニタしてもよい。

次に、制御部４０は、ターゲット車両のモニタの結果（すなわち、ターゲット車両の移動推移）に基づいて、通信するルーフレールアンテナ６０を切り替える（Ｓ１４０）。例えば、制御部４０は、ターゲット車両との距離が最も近いルーフレールアンテナ６０が、通信するルーフレールアンテナ６０となるように切り替える。そして、制御部４０は、ルーフレールアンテナ６０を切り替えることでターゲット車両との通信を維持する。

以上のように、第２実施形態のアンテナ装置１００は、本体部２０がローポジションに位置する場合、ルーフレール５０における車両１０２の外側の側面から突出するルーフレールアンテナ６０を介して車車間通信を行う。アンテナエレメント６１が２本のルーフレール５０の外側に配置されると、アンテナエレメントが２本のルーフレール５０の間に配置される場合に比べ、アンテナエレメント６１から車両１０２の周囲に放射される電波がルーフレール５０に当たり難くなる。したがって、アンテナ装置１００は、ルーフレール５０が使用される場合においても、ルーフレール５０による電波の干渉を抑制し、車両１０２の水平方向の全方位通信が可能となる。

また、アンテナ装置１００は、ルーフレール５０が使用されない場合、ルーフレールアンテナ６０がルーフレール５０内に収容される。このため、アンテナ装置１００は、ルーフレール５０が使用されていない場合において、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。

第２実施形態では、ルーフレールアンテナ６０が、左側のルーフレール５０Ｌの前方端、左側のルーフレール５０Ｌの後方端、右側のルーフレール５０Ｒの前方端、右側のルーフレール５０Ｒの後方端の各位置（４箇所）に設けられていた。しかし、ルーフレールアンテナ６０は、左側のルーフレール５０Ｌの前方端、左側のルーフレール５０Ｌの後方端、右側のルーフレール５０Ｒの前方端、右側のルーフレール５０Ｒの後方端の少なくとも１箇所において設けられていればよい。ルーフレールアンテナ６０が少なくとも１箇所に設けられていれば、そのルーフレールアンテナ６０を介した通信を行うことで、ローポジションに位置する本体部２０のアンテナエレメント２１を介して通信を行う態様に比べ、ルーフレール５０による電波の干渉を抑制し、通信が確立され易くなるからである。

なお、ルーフレール５０に対してルーフレールアンテナ６０を突出および収容する具体的な構成は、アーム６３および回転連結部６２、６４を含む構成に限らない。

（第３実施形態）
第３実施形態も、ルーフレール１０が使用される場合において、十分な通信を可能にする構成を示す。

図１２および図１３は、第３実施形態によるアンテナ装置２００が設けられた車両２０２の構成を示す平面概略図である。図１２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１３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３実施形態のアンテナ装置２００は、第２アンテナ７０、第２アンテナ移動機構７５、第３アンテナ８０および第３アンテナ移動機構８５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。なお、アンテナ装置２００は、アンテナエレメント２１を収容し、車両２０２の高さ方向に移動可能な本体部２０を有する点においては、第１実施形態のアンテナ装置１と同様である。

第２アンテナ７０は、車両２０２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７０は、第２アンテナ移動機構７５に連結されている。第２アンテナ移動機構７５は、車両２０２のルーフ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７０を車幅方向に移動させる。図１２には、第２アンテナ７０が車両中央に配置されている状態が示されており、図１３には、第２アンテナ７０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。

第３アンテナ８０は、車両２０２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８０は、第３アンテナ移動機構８５に連結されている。第３アンテナ移動機構８５は、ルーフ３の下に設けられており、第３アンテナ８０を車両２０２の高さ方向に移動させる。図１２には、第３アンテナ８０がルーフ３下に収容されている状態が示されており、図１３には、第３アンテナ８０がルーフ３上に配置されている状態が示されている。

制御部４０は、本体部２０のアンテナエレメント２１、第２アンテナ７０および第３アンテナ８０が受信した信号を受け取るとともに、信号を本体部２０のアンテナエレメント２１、第２アンテナ７０および第３アンテナ８０に出力して電波を送信させる。

図１４は、第２アンテナ７０の構成を示す側面図である。図１５は、第２アンテナ７０および第２アンテナ移動機構７５の構成を示す斜視図である。第２アンテナ７０は、本体部７１およびアンテナエレメント７２を含んで構成される。本体部７１は、本体部２０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７２は、本体部７１内に収容されている。アンテナエレメント７２は、制御部４０に電気的に接続されており、電波の送受信を行う。本体部７１の下面には、ブロック状の突起部７３が設けられている。

第２アンテナ移動機構７５は、筐体７６、ベルト７７およびモータ７８を含んで構成される。筐体７６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７６は、ルーフ３に固定される。筐体７６の上面には、長手方向に延びるスリット７９が設けられている。筐体７６の内部には、ベルト７７およびモータ７８が収容されている。ベルト７７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７９に沿って配置される。モータ７８は、制御部４０からの信号に応じて作動し、ベルト７７を回転させる。

本体部７１の突起部７３は、筐体７６のスリット７９に挿入され、ベルト７７に固定される。このため、本体部７１（すなわち、第２アンテナ７０）は、ベルト７７の回転に応じて、スリット７９に沿って移動可能となっている。図１５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７１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７１を破線で示している。なお、車体が筐体７６を兼ねてもよい。

図１６は、第３アンテナ８０および第３アンテナ移動機構８５の構成を示す断面図である。第３アンテナ８０は、円柱状のアンテナエレメント８１を含んで構成される。アンテナエレメント８１は、制御部４０に電気的に接続されており、電波の送受信を行う。

第３アンテナ移動機構８５は、筐体８６、ラック８７、ピニオン８８およびモータ８９を含んで構成される。筐体８６は、直方体状に形成されており、筐体８６の内部には、筐体８６の上面に開口する空洞が形成されている。筐体８６は、筐体８６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８６内には、アンテナエレメント８１、台座８３、ラック８７、ピニオン８８およびモータ８９が収容されている。アンテナエレメント８１の先端８２は、筐体８６の開口面に配置されている。アンテナエレメント８１における先端８２とは反対側の端部には、円盤状の台座８３が配置されている。アンテナエレメント８１は、筐体８６内において、台座８３に起立して固定されている。なお、車体が筐体８６を兼ねてもよい。

台座８３におけるアンテナエレメント８１とは反対側の面には、略棒状のラック８７の一端が固定されている。ラック８７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８７は、車両２０２の高さ方向に沿って配置されている。ラック８７の台座８３側端の近傍には、ピニオン８８が配置されている。ピニオン８８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８８の歯は、ラック８７の歯に噛み合わされている。ピニオン８８は、モータ８９の回転軸に連結されている。モータ８９は、制御部４０からの信号に応じて作動し、ピニオン８８を回転させる。

ピニオン８８が回転すると、ラック８７が車両２０２の高さ方向に沿って摺動する。このため、ラック８７に連結されているアンテナエレメント８１（すなわち、第３アンテナ８０）は、ピニオン８８の回転に応じて、車両２０２の高さ方向に移動可能となっている。ラック８７が鉛直下方に摺動すると、アンテナエレメント８１全体が筐体８６内に収容され、結果として、第３アンテナ８０がルーフ３下に収容されることとなる。図１６では、第３アンテナ８０がルーフ３下に収容された状態が示されている。

図１７は、第３アンテナ８０がルーフ３上に突出した場合の第３アンテナ８０および第３アンテナ移動機構８５の構成を示す断面図である。図１７に示すように、ラック８７が鉛直上方に摺動すると、アンテナエレメント８１が筐体８６から突出し、結果として、第３アンテナ８０がルーフ３上に突出することとなる。

第３実施形態において、図１２に示すように、第２アンテナ７０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８０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３実施形態において、図１３に示すように、第２アンテナ７０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８０がルーフ３上に突出された状態を第２通信状態と呼ぶ。

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、ハイポジション信号を制御部４０に送信する。制御部４０は、ハイポジション信号を受信すると、本体部２０をハイポジションに移動させるとともに、第２アンテナ７０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８０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４０は、第２アンテナ移動機構７５のモータ７８を駆動させて、ベルト７７を、例えば、反時計回りに回転させる。これにより、本体部７１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４０は、第３アンテナ移動機構８５のモータ８９を駆動させて、ピニオン８８を、例えば、反時計回りに回転させる。これにより、ラック８７が鉛直下方に摺動し、アンテナエレメント８１がルーフ３下に収容される。

第１通信状態では、制御部４０は、本体部２０内のアンテナエレメント２１と第２アンテナ７０のアンテナエレメント７２とによってダイバーシティを実現する。例えば、制御部４０は、アンテナエレメント２１とアンテナエレメント７２とで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４０は、アンテナエレメント２１とアンテナエレメント７２とで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、車車間通信が行われる。この際、制御部４０は、第３アンテナ８０を介した通信は行わない。

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、ローポジション信号を制御部４０に送信する。制御部４０は、ローポジション信号を受信すると、本体部２０をローポジションに移動させるとともに、第２アンテナ７０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８０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４０は、第２アンテナ移動機構７５のモータ７８を駆動させて、ベルト７７を、例えば、時計回りに回転させる。これにより、本体部７１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４０は、第３アンテナ移動機構８５のモータ８９を駆動させて、ピニオン８８を、例えば、時計回りに回転させる。これにより、ラック８７が鉛直上方に摺動し、アンテナエレメント８１がルーフ３上に突出する。

第２通信状態では、制御部４０は、第２アンテナ７０のアンテナエレメント７２と第３アンテナ８０のアンテナエレメント８１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２１とアンテナエレメント７２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４０は、本体部２０のアンテナエレメント２１を介した通信は行わない。

以上のように、第３実施形態のアンテナ装置２００は、本体部２０がローポジションに位置する場合、ルーフ３における前方右隅に配置された第２アンテナ７０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８０とを介して車車間通信を行う。したがって、アンテナ装置２００は、ルーフレール１０が使用される場合においても、ルーフレール１０による電波の干渉を抑制し、車両２０２の水平方向の全方位通信が可能となる。

また、アンテナ装置２００は、ルーフレール１０が使用されない場合、第３アンテナ８０がルーフ３下に収容される。このため、アンテナ装置２００は、ルーフレール１０が使用されない場合において、車両２０２の外観が損なわれることを防止することができる。

また、アンテナ装置２００は、複数のアンテナエレメント２１、７２、８１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２００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。

第３実施形態では、第２アンテナ７０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８０が前方左隅に設けられていた。しかし、第２アンテナ７０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８０は、前方右隅に設けられてもよい。すなわち、第３アンテナ８０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７５は、第２アンテナ７０を前方中央からみて第３アンテナ８０とは反対側の隅に移動可能であってもよい。

なお、第２アンテナ移動機構７５は、第２アンテナ７０を車幅方向に移動可能であればよく、ベルト７７を含む構成に限らない。また、第３アンテナ移動機構８５は、第３アンテナ８０を車両２０２の高さ方向に移動可能であればよく、ラック８７およびピニオン８８を含む構成に限らない。

（第４実施形態）
第４実施形態も、ルーフレール１０が使用される場合において、十分な通信を可能にする構成を示す。

図１８および図１９は、第４実施形態によるアンテナ装置３００が設けられた車両３０２の構成を示す平面概略図である。図１８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１９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４実施形態のアンテナ装置３００は、第２アンテナ７０に代えて第２アンテナ３７０を、第２アンテナ移動機構７５に代えて第２アンテナ移動機構３７５を有し、さらに、第４アンテナ９０および第４アンテナ移動機構９５を有する点において、第３実施形態のアンテナ装置２００と異なる。

第２アンテナ３７０は、車両３０２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３７０は、第３アンテナ８０と同様な構成となっている。すなわち、第２アンテナ３７０は、円柱状のアンテナエレメント３７２を含んで構成される。アンテナエレメント３７２は、制御部４０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３７０は、第２アンテナ移動機構３７５に連結されている。

第２アンテナ移動機構３７５は、制御部４０からの信号に応じて、第２アンテナ３７０を車両３０２の高さ方向に移動させる。第２アンテナ移動機構３７５は、第３アンテナ移動機構８５と同様な構成となっている。第２アンテナ移動機構３７５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３７０をルーフ３下に収容可能であるとともに、第２アンテナ３７０をルーフ３上に突出可能となっている。図１８には、第２アンテナ３７０がルーフ３上に配置されている状態が示されており、図１９には、第２アンテナ３７０がルーフ３下に収容されている状態が示されている。

第４アンテナ９０は、車両３０２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９０は、第３アンテナ８０と同様な構成となっている。すなわち、第４アンテナ９０は、円柱状のアンテナエレメント９１を含んで構成される。アンテナエレメント９１は、制御部４０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９０は、第４アンテナ移動機構９５に連結されている。

第４アンテナ移動機構９５は、制御部４０からの信号に応じて、第４アンテナ９０を車両３０２の高さ方向に移動させる。第４アンテナ移動機構９５は、第３アンテナ移動機構８５と同様な構成となっている。第４アンテナ移動機構９５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９０をルーフ３下に収容可能であるとともに、第４アンテナ９０をルーフ３上に突出可能となっている。図１８には、第４アンテナ９０がルーフ３下に収容されている状態が示されており、図１９には、第４アンテナ９０がルーフ３上に配置されている状態が示されている。

第４実施形態において、図１８に示すように、第２アンテナ３７０がルーフ３上に突出され、第３アンテナ８０がルーフ３下に収容され、第４アンテナ９０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４実施形態において、図１９に示すように、第２アンテナ３７０がルーフ３下に収容され、第３アンテナ８０がルーフ３上に突出され、第４アンテナ９０がルーフ３上に突出された状態を第２通信状態と呼ぶ。

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、ハイポジション信号を制御部４０に送信する。制御部４０は、ハイポジション信号を受信すると、本体部２０をハイポジションに移動させるとともに、第２アンテナ３７０を第２アンテナ移動機構３７５によってルーフ３上に突出させ、第３アンテナ８０を第３アンテナ移動機構８５によってルーフ３下に収容させ、第４アンテナ９０を第４アンテナ移動機構９５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）。

第１通信状態では、制御部４０は、本体部２０のアンテナエレメント２１と第２アンテナ３７０のアンテナエレメント３７２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３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４０は、第３アンテナ８０および第４アンテナ９０を介した通信は行わない。

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、ローポジション信号を制御部４０に送信する。制御部４０は、ローポジション信号を受信すると、本体部２０をローポジションに移動させるとともに、第２アンテナ３７０を第２アンテナ移動機構３７５によってルーフ３下に収容させ、第３アンテナ８０を第３アンテナ移動機構８５によってルーフ３上に突出させ、第４アンテナ９０を第４アンテナ移動機構９５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）。

第２通信状態では、制御部４０は、第３アンテナ８０のアンテナエレメント８１と第４アンテナ９０のアンテナエレメント９１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２１とアンテナエレメント３７２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４０は、本体部２０のアンテナエレメント２１および第２アンテナ３７０のアンテナエレメント３７２を介した通信は行わない。

以上のように、第４実施形態のアンテナ装置３００は、本体部２０がローポジションに位置する場合、ルーフ３における前方左隅に配置された第３アンテナ８０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９０とを介して車車間通信を行う。したがって、アンテナ装置３００は、ルーフレール１０が使用されている場合においても、ルーフレール１０による電波の干渉を抑制し、車両３０２の水平方向の全方位通信が可能となる。

また、アンテナ装置３００は、ルーフレール１０が使用されない場合、第３アンテナ８０および第４アンテナ９０がルーフ３下に収容される。このため、アンテナ装置３００は、ルーフレール１０が使用されない場合において、車両３０２の外観が損なわれることを防止することができる。

また、アンテナ装置３００は、複数のアンテナエレメント２１、３７２、８１、９１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３００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。

なお、第２アンテナ移動機構３７５、第３アンテナ移動機構８５および第４アンテナ移動機構９５は、第２アンテナ３７０、第３アンテナ８０および第４アンテナ９０を車両３０２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。

（第５実施形態）
第５実施形態は、第１実施形態の変形例である。図２０および図２１は、第５実施形態によるアンテナ装置４００の構成を示す図である。第５実施形態のアンテナ装置４００は、本体部移動機構３０に代えて本体部移動機構４３０を有し、さらに、カバー部４４０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。図２０および図２１では、本体部２０を側面図で示し、本体部移動機構４３０およびカバー部４４０を断面図で示している。図２０には、本体部２０がハイポジションに配置された状態のアンテナ装置４００が示されている。図２１には、本体部２０がローポジションに配置された状態のアンテナ装置４００が示されている。

本体部移動機構４３０は、筐体４３１、ベース４３２、支持部４３３、台座４３４、ラック４３５、ピニオン４３６、モータ４３７を含んで構成される。筐体４３１は、直方体状に形成されている。筐体４３１の上面付近の側面には、筐体４３１から外側に張り出すベース４３２が設けられている。ベース４３２は、板状に形成されている。ベース４３２は、ルーフ３に平行な姿勢でルーフ３上に設置される。ベース４３２がルーフ３上に設置されると、筐体４３１におけるベース４３２よりも下方の部分は、ルーフ３下に配置されることとなる。なお、車体が筐体４３１およびベース４３２を兼ねてもよい。

筐体４３１の内部には、筐体４３１の上面に開口する空洞が形成されている。筐体４３１内には、支持部４３３、台座４３４、ラック４３５、ピニオン４３６およびモータ４３７が収容される。支持部４３３は、棒状に形成されている。支持部４３３は、長手方向が車両４０２の高さ方向に沿うように配置されている。支持部４３３の上方端は、本体部２０の台座２３の底面に固定されている。

支持部４３３の下方端は、円盤状の台座４３４を介して、略棒状のラック４３５の一端に固定されている。ラック４３５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４３５は、車両４０２の高さ方向に沿って配置されている。ラック４３５の台座４３４側端の近傍には、ピニオン４３６が配置されている。ピニオン４３６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４３６の歯は、ラック４３５の歯に噛み合わされている。ピニオン４３６は、モータ４３７の回転軸に連結されている。モータ４３７は、制御部４０からの信号に応じて作動し、ピニオン４３６を回転させる。

ピニオン４３６が回転すると、ラック４３５が車両２の高さ方向に沿って摺動する。このため、ラック４３５に連結されている支持部４３３は、ピニオン４３６の回転に応じて、車両４０２の高さ方向に移動可能となっている。

制御部４０は、クロスバー状態スイッチ１４からハイポジション信号を受信すると、モータ４３７を駆動させて、ピニオン４３６を、例えば、時計回りに回転させる。これにより、ラック４３５が鉛直上方に摺動し、図２０に示すように、支持部４３３が筐体４３１から突出する。支持部４３３が突出すると、支持部４３３に固定された本体部２０が上昇することとなる。上昇した本体部２０は、支持部４３３によってハイポジションに維持される。

一方、制御部４０は、クロスバー状態スイッチ１４からローポジション信号を受信すると、モータ４３７を駆動させて、ピニオン４３６を、例えば、反時計回りに回転させる。これにより、ラック４３５が鉛直下方に摺動し、図２１に示すように、支持部４３３が筐体４３１に収容される。支持部４３３が筐体４３１に収容されると、支持部４３３に固定された本体部２０が下降することとなる。本体部２０の台座２３の底面が筐体４３１の上面に接触すると、本体部２０は、ローポジションに配置されることとなる。

また、台座２３の底面における周縁付近の位置には、カバー部４４０が設けられている。カバー部４４０は、台座２３の周縁の全周に亘って設けられている。カバー部４４０は、例えば、車両４０２の高さ方向に沿って折りたたむことが可能な蛇腹状に形成されている。カバー部４４０の上方端は、台座２３に連結されており、カバー部４４０の下方端は、ベース４３２に連結されている。カバー部４４０は、本体部移動機構４３０、特に、本体部移動機構４３０におけるルーフ３上に位置する部分（具体的には、支持部４３３）を被覆する。

図２１に示すように、本体部２０がローポジションに配置されると、カバー部４４０は、折りたたまれる。一方、図２０に示すように、本体部２０がハイポジションに配置されると、折りたたまれていたカバー部４４０は、開かれて車両４０２の高さ方向に延びる。

第５実施形態によるアンテナ装置４００によれば、ルーフレール１０による電波の干渉を抑制し、車両４０２の水平方向の全方位通信が可能となる。また、アンテナ装置４００は、ルーフレール１０に荷物を積載することを阻害しない。

また、アンテナ装置４００は、本体部移動機構４３０、特に、支持部４３３がカバー部４４０によって覆われている。このため、走行中に飛来物があったとしても、その飛来物は、支持部４３３に当たる前にカバー部４４０に当たることとなる。このように、支持部４３３は、カバー部４４０によって保護される。したがって、アンテナ装置４００によれば、本体部移動機構４３０、特に、支持部４３３の損傷を低減することができる。また、アンテナ装置４００によれば、本体部移動機構４３０が露出することによって外観が損なわれることを、カバー部４４０によって防止することができる。

第５実施形態では、カバー部４４０が台座２３の周縁の全周に亘って設けられていた。しかし、カバー部４４０は、台座２３の周縁の全周に亘って設けられる態様に限らない。例えば、カバー部４４０は、台座２３の周縁の前方半分に設けられてもよい。この場合、前方からの飛来物から支持部４３３を保護することができる。すなわち、カバー部４４０は、本体部移動機構４３０の少なくとも一部を被覆していればよい。

また、カバー部４４０は、蛇腹状に形成される態様に限らない。例えば、カバー部４４０は、ゴムシートなどのように、伸縮自在な部材によって構成されてもよい。また、カバー部４４０は、筒状の部材を、車両４０２の高さ方向に入れ子状に連結したものであってもよい。

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。

各実施形態において、制御部４０は、車車間通信ユニットであった。しかし、制御部４０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。

また、第１実施形態と第５実施形態とを組み合わせて、第１実施形態のアンテナ装置１に第５実施形態のカバー部４４０を設けてもよい。

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。

１ アンテナ装置
２ 車両
３ ルーフ
１０ ルーフレール
１５ 上端
２０ 本体部
２１ アンテナエレメント
２２ 上端
３０ 本体部移動機構
４０ 制御部

Claims (9)

1. ルーフレールを備えた車両に設けられ、電波を送受信するアンテナエレメントを収容する本体部と、
   前記本体部を前記車両の高さ方向に移動させる本体部移動機構と、
   前記ルーフレールが使用されない場合には、前記アンテナエレメントの少なくとも一部が前記ルーフレールの上端よりも高くなる位置に前記本体部を前記本体部移動機構によって配置させ、前記ルーフレールが使用される場合には、前記本体部の上端が前記ルーフレールの上端よりも低くなる位置に前記本体部を前記本体部移動機構によって配置させる制御部と、
   を有するアンテナ装置。
2. 前記ルーフレールは、前記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、他端が前記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、
   前記制御部は、前記クロスバーの他端の着脱に応じて、前記本体部の位置を、前記アンテナエレメントの少なくとも一部が前記ルーフレールの上端よりも高くなる位置と、前記本体部の上端が前記ルーフレールの上端よりも低くなる位置とに切り替える請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記ルーフレールには、前記クロスバーの他端の着脱時に操作され、前記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、
   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、前記アンテナエレメントの少なくとも一部が前記ルーフレールの上端よりも高くなる位置に前記本体部を配置させ、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、前記本体部の上端が前記ルーフレールの上端よりも低くなる位置に前記本体部を配置させる請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記本体部移動機構は、
   前記車両のルーフに沿って摺動可能な摺動子と、
   一端が前記本体部に連結され、他端が前記車両に連結された第１アームと、
   前記第１アームに交差して連結され、一端が前記本体部に連結され、他端が前記摺動子に連結された第２アームと、
   前記制御部の制御に従って前記摺動子を摺動させるモータと、
   を有する請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
5. 前記本体部移動機構は、前記アンテナエレメントの少なくとも一部が前記ルーフレールの上端よりも高くなる位置に前記本体部を配置する場合、前記アンテナエレメントを通る水平面に対する、前記アンテナエレメントと前記ルーフレールにおける前記車両の前方側の上端とを結ぶ仮想線の角度が６度以上となる位置に前記本体部を配置可能である請求項１から４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
6. 前記本体部移動機構の少なくとも一部を被覆するカバー部を有する請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
7. 前記ルーフレールは、車幅方向に離隔して車両の前後方向に延在して２本設けられており、
   一方の前記ルーフレールの前方端、前記一方の前記ルーフレールの後方端、他方の前記ルーフレールの前方端、および、前記他方の前記ルーフレールの後方端の少なくとも１箇所において設けられるルーフレールアンテナを有し、
   前記制御部は、前記ルーフレールが使用されない場合には、前記ルーフレールアンテナを前記ルーフレールに設けられた空間に収容し、前記ルーフレールが使用される場合には、前記ルーフレールアンテナを前記ルーフレールの車両外側の側面から突出させる請求項１から６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
8. 前記車両の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、を有し、
   前記制御部は、
   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、前記本体部内の前記アンテナエレメントと前記第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請求項１から６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
9. 前記車両の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、を有し、
   前記制御部は、
   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、前記本体部の前記アンテナエレメントと前記第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請求項１から６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。

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