JP2019068280A - 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、ルーフレールを備える車両のルーフにおける後方中央付近に配置される。本体部２０内には、電波を送受信するアンテナエレメント２１と、アンテナエレメント２１を移動させる移動部２２が収容される。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から衝突予測時間を算出し、衝突予測時間が最も短い周辺車両をターゲット車両に決定する。制御部４０は、ターゲット車両との通信が途絶した場合、移動部２２を駆動させて、アンテナエレメント２１を通信が回復する位置まで移動させる。【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る車両に設けられ、電波を送受信するアンテナエレメントと、アンテナエレメントを介した通信が途絶した場合、アンテナエレメントによって送受信される電波の特性を、通信が回復するまで変化させる電波特性切り替え制御部と、を有する。

アンテナエレメントを車両のルーフに平行な面に沿って移動させる移動部を有し、電波特性切り替え制御部は、アンテナエレメントを介した通信が途絶した場合、移動部を駆動させて、アンテナエレメントを通信が回復する位置まで移動させてもよい。

電波特性切り替え制御部は、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から衝突予測時間を算出し、衝突予測時間が最も短い周辺車両をターゲット車両に決定し、ターゲット車両との通信が途絶した場合、移動部を駆動させて、アンテナエレメントを通信が回復する位置まで移動させてもよい。

アンテナエレメントを収容する本体部と、本体部を車両のルーフに平行な面に沿って移動させる移動部と、を有し、電波特性切り替え制御部は、アンテナエレメントを介した通信が途絶した場合、移動部を駆動させて、本体部を通信が回復する位置まで移動させてもよい。

電波特性切り替え制御部は、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から衝突予測時間を算出し、衝突予測時間が最も短い周辺車両をターゲット車両に決定し、ターゲット車両との通信が途絶した場合、移動部を駆動させて、本体部を通信が回復する位置まで移動させてもよい。

アンテナエレメントは、車両のルーフに平行な面に沿って複数設けられており、電波特性切り替え制御部は、アンテナエレメントを介した通信が途絶した場合、通信が回復するまで、通信を行うアンテナエレメントを複数のアンテナエレメントの中の他のアンテナエレメントに切り替えてもよい。

電波特性切り替え制御部は、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から衝突予測時間を算出し、衝突予測時間が最も短い周辺車両をターゲット車両に決定し、ターゲット車両との通信が途絶した場合、通信が回復するまで、通信を行うアンテナエレメントを複数のアンテナエレメントの中の他のアンテナエレメントに切り替えてもよい。

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。 アンテナ装置の構成を示す概略図である。 移動部の構成の一例を示す斜視図である。 アンテナエレメントから放射される電波の利得の一例を示す図である。 アンテナエレメントから放射される電波の利得の別の一例を示す図である。 制御部が行う処理を示すフローチャートである。 自車両に対するターゲット車両の相対距離、ターゲット車両との通信状態およびアンテナエレメントを移動させる移動信号の関係を説明する説明図である。 第２実施形態によるアンテナ装置の構成を示す概略図である。 第３実施形態によるアンテナ装置の構成を示す概略図である。

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は、第１実施形態によるアンテナ装置１が設けられた車両２の構成を示す平面概略図である。図１では、信号の流れを破線の矢印で示している。以下、車両２を基準として、進行方向を前方向とし、後進方向を後方向とし、進行方向に対して左の方向を左方向とし、進行方向に対して右の方向を右方向とする。

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。

アンテナ装置１は、本体部２０、通信部３０および制御部４０を含んで構成される。本体部２０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。通信部３０および制御部４０は、例えば、車両２に搭載される車車間通信ユニット５０を構成する。

車両２には、速度センサ４、操舵角センサ５、ＧＮＳＳ受信機６が設けられている。速度センサ４は、車両２の車速を検出する。車速を示す速度情報は、制御部４０に送信される。操舵角センサ５は、ハンドルの操舵角を検出する。操舵角を示す操舵角情報は、制御部４０に送信される。ＧＮＳＳ受信機６は、複数の衛星から送信される電波を受信する。ＧＮＳＳ受信機６は、受信した電波に基づいて、車両２の位置（緯度および経度）を示す位置情報を取得する。車両２の位置情報は、制御部４０に送信される。

図２は、アンテナ装置１の構成を示す概略図である。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および移動部２２が収容されている。アンテナエレメント２１は、移動部２２に連結されている。アンテナエレメント２１は、移動部２２上で起立している。アンテナエレメント２１は、移動部２２を介して、通信部３０および制御部４０に電気的に接続されている。アンテナエレメント２１は、電波の送受信を行う。

通信部３０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、通信部３０は、周囲の車両（例えば、先行車両など）と通信を行う。

移動部２２は、アンテナエレメント２１をルーフ３に平行な面に沿って移動させる。具体的には、移動部２２は、アンテナエレメント２１を車両２の前後方向に移動させる。

図３は、移動部２２の構成の一例を示す斜視図である。移動部２２は、筐体２３、ベルト２４およびモータ２５を含んで構成される。筐体２３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２３は、本体部２０内の底面に固定される。筐体２３は、長手方向が車両２の前後方向に重なるように配置される。筐体２３の上面には、長手方向に延びるスリット２６が設けられている。筐体２３の内部には、ベルト２４およびモータ２５が収容されている。ベルト２４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２６に沿って配置される。モータ２５は、制御部４０からの信号に応じて作動し、ベルト２４を回転させる。

アンテナエレメント２１は、底部の少なくとも一部がスリット２６に挿入され、ベルト２４に固定される。このため、アンテナエレメント２１は、ベルトの回転に応じて、スリット２６に沿って移動可能となっている。図３では、前方寄りに配置された場合のアンテナエレメント２１を実線で示し、後方寄りに配置された場合のアンテナエレメント２１を破線で示している。

制御部４０は、移動部２２および通信部３０に電気的に接続される。制御部４０は、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、移動部２２を駆動させて、アンテナエレメント２１を移動させる。具体的には、制御部４０は、移動部２２のモータ２５を駆動させて、ベルト２４を回転させる。ベルト２４が回転すると、アンテナエレメント２１が車両２の前後方向に移動することとなる。

ここで、アンテナエレメント２１から放射された電波の一部は、ルーフレール１０に当たる。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、電波の電界強度および利得が低下する。その結果、電波の電界強度および利得が低下する方位の車両に電波が届かないおそれがある。電波が届かなくなると、その車両との通信が途絶することとなる。

図４は、アンテナエレメント２１から放射される電波の利得の一例を示す図である。図５は、アンテナエレメント２１から放射される電波の利得の別の一例を示す図である。図４は、アンテナエレメント２１が前方寄りに配置される場合を示す。図５は、アンテナエレメント２１が後方寄りに配置される場合を示す。図４および図５では、電波の利得が、車両２を中心とした水平方向の全方位について示されている。図４および図５において、０°は、前方向を示し、９０°は右方向を示し、１８０°は後方向を示し、２７０°は左方向を示す。利得は電界強度を測定して得られるため、図４および図５は、電界強度分布を示すものでもある。

図４の例では、破線で囲まれたエリアＡ１で示すように、約１２０°の方向において利得が大幅に低下している。また、図４の例では、破線で囲まれたエリアＡ２で示すように、約２６０°の方向において利得が大幅に低下している。前方寄りの位置にアンテナエレメント２１が配置されているときは、これら約１２０°の方向および約２６０°の方向において、通信が途絶する可能性が高い。

これに対し、図５の例では、破線で囲まれたエリアＡ３で示すように、約７５°の方向において利得が大幅に低下している。また、図５の例では、破線で囲まれたエリアＡ４で示すように、約２８５°の方向において利得が大幅に低下している。後方寄りの位置にアンテナエレメント２１が配置されているときは、これら約７５°の方向および約２８５°の方向において、通信が途絶する可能性が高い。

図４および図５を比較すれば明らかなように、前方寄りに配置されたアンテナエレメント２１における利得が低下する方向（図４参照）と、後方寄りに配置されたアンテナエレメント２１における利得が低下する方向（図５参照）とが異なる。すなわち、前方寄りに配置されたアンテナエレメント２１を介した通信が途絶する方向と、後方寄りに配置されたアンテナエレメント２１を介した通信が途絶する方向とが異なる。このように、利得が低下する方位（通信が途絶する可能性の高い方位）は、アンテナエレメント２１の位置が移動することで変わる。

例えば、１２０°の方向にいる車両と通信をする場合、アンテナエレメント２１が前方寄りに移動すると、通信が途絶する可能性が高い。しかし、その後、アンテナエレメント２１が後方寄りに移動すれば、１２０°の方向の利得の低下が解消される。これにより、１２０°の方向にいる車両との通信が回復可能となる。

制御部４０は、アンテナエレメント２１を介した通信が途絶した場合、移動部２２を駆動させて、アンテナエレメント２１を通信が回復する位置まで移動させる。

図６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）。

具体的には、制御部４０は、速度センサ４、操舵角センサ５およびＧＮＳＳ受信機６から、車両２（以下、自車両という）の速度情報、操舵角情報および位置情報を取得する。制御部４０は、操舵角情報から自車両の進行方向を算出する。制御部４０は、速度情報が示す自車両の速度の時間変化から加速度を算出する。制御部４０は、速度情報、位置情報、進行方向を示す進行方向情報および加速度を示す加速度情報に基づいて、自車両の過去の移動軌跡および将来の移動軌跡を算出する。将来の移動軌跡は、例えば、自車両が現在の位置から進行方向に向かって、算出された加速度および速度で進行すると仮定して算出される。

また、通信部３０は、車車間通信を行って、周辺車両の走行状態を示す各情報を取得する。車車間通信によって取得される情報は、例えば、周辺車両についての速度情報、進行方向情報、位置情報、加速度情報、過去の移動軌跡を示す情報、将来の移動軌跡を示す情報、車両を識別する識別情報などである。通信部３０は、自車両の周囲の通信可能なすべての車両から、これらの各情報を取得する。これらの各情報は、制御部４０に送信される。制御部４０は、取得した周辺車両の将来の移動軌跡を、自車両を基準とした移動軌跡に変換する。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は、衝突軌跡を示すものである。なお、通信部３０は、周辺車両から速度情報および位置情報を取得し、制御部４０は、周辺車両の将来の移動軌跡を、取得した速度情報および位置情報から算出してもよい。

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の交点を算出する。制御部４０は、識別情報が得られたすべての周辺車両について、交点の算出を行う。交点が算出された場合、自車両と周辺車両とが衝突する可能性のある位置である衝突ポイントが発生したと判断される。交点が算出されなかった場合、衝突ポイントが発生しなかったと判断される。

次に、制御部４０は、衝突ポイントが発生したすべての車両について、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。例えば、衝突予測時間は、自車両が現在の位置から衝突ポイントまでの距離を現在の速度で移動した場合に、衝突ポイントに達する時間である。

次に、制御部４０は、衝突予測時間が算出された車両のうち、衝突予測時間が最も短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）。例えば、制御部４０は、衝突予測時間が最も短い車両の識別情報にターゲット車両を示すフラグを付与する。衝突予測時間が最も短い車両が見つからない場合、制御部４０は、ターゲット車両を決定しない。ターゲット車両が決定されなかった場合（Ｓ１３０におけるＮＯ）、制御部４０は、一連の処理を終了する。

ターゲット車両が決定された場合（Ｓ１３０におけるＹＥＳ）、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（Ｓ１４０）。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、自車両に対するターゲット車両の相対距離が、時間の経過に従って短縮されているか否かを判断する（Ｓ１５０）。相対距離が短縮されていない場合（Ｓ１５０におけるＮＯ）、制御部４０は、一連の処理を終了する。相対距離が短縮されている場合（Ｓ１５０におけるＹＥＳ）、制御部４０は、ターゲット車両との通信に途絶が発生したか否かを判断する（Ｓ１６０）。ターゲット車両との通信に途絶が発生していない場合（Ｓ１６０におけるＮＯ）、制御部４０は、ステップＳ１５０の処理に戻る。

ターゲット車両との通信に途絶が発生した場合（Ｓ１６０におけるＹＥＳ）、制御部４０は、移動部２２を駆動させて、アンテナエレメント２１を移動させる（Ｓ１７０）。例えば、制御部４０は、予め設定された所定の距離だけアンテナエレメント２１を移動させる。所定の距離は、例えば、最も前方寄りの位置と最も後方寄りの位置との距離を区分して決定してもよい。すなわち、制御部４０は、ターゲット車両の相対距離が短縮している状況において、ターゲット車両との通信が途絶した場合にアンテナエレメント２１を移動させる。

アンテナエレメント２１を移動させた後、制御部４０は、通信が回復したか否かを判断する（Ｓ１８０）。通信が回復していない場合（Ｓ１８０におけるＮＯ）、制御部４０は、ステップＳ１７０の処理に戻り、アンテナエレメント２１を移動させる。一方、通信が回復した場合（Ｓ１８０におけるＹＥＳ）、制御部４０は、アンテナエレメント２１の移動を停止し（Ｓ１９０）、ステップＳ１５０の処理に戻る。すなわち、制御部４０は、通信が回復するまでアンテナエレメント２１を移動させる。このように、制御部４０は、ターゲット車両が自車両から離れていくまで、ステップＳ１５０からステップＳ１９０の処理を繰り返す。

図７は、自車両に対するターゲット車両の相対距離、ターゲット車両との通信状態およびアンテナエレメント２１を移動させる移動信号の関係を説明する説明図である。時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの間、ターゲット車両の相対距離は、次第に短縮されている。また、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの間、自車両とターゲット車両との間の通信状態は、良好となっている。図７では、良好な通信状態を、ハイレベルの信号で示している。また、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの間、制御部４０は、移動信号を移動部２２に送信しない。図７では、移動信号を送信しないことを、ローレベルの移動信号で示している。すなわち、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの間、アンテナエレメント２１は、所定の位置（例えば、最も前方の位置）に維持されている。時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの間、図６におけるステップＳ１５０およびステップＳ１６０の処理が繰り返されることとなる。

時刻Ｔ１において、ターゲット車両との通信が途絶したとする。図７では、通信が途絶したことを、ローレベルの信号で示している。通信に途絶が発生したと判断した制御部４０は、時刻Ｔ１の直後の時刻Ｔ２において、移動信号を移動部２２に送信する。図７では、移動信号を送信することを、ハイレベルの移動信号で示している。制御部４０は、例えば、予め設定された時間だけ、移動信号を送信する。これにより、アンテナエレメント２１は、移動信号の送信された時間に対応する距離だけ移動することとなる。アンテナエレメント２１は、例えば、最も前方の位置から後方へ移動する。

制御部４０は、移動信号の送信（すなわち、図６におけるステップＳ１７０）および通信の回復の確認（すなわち、図６におけるステップＳ１８０）を繰り返す。アンテナエレメント２１の位置が移動していくと、電波の利得が低下する方位が移動していく。そして、ターゲット車両のいる方位における電波の利得の低下が解消される。これにより、ターゲット車両との通信が回復することとなる。

時刻Ｔ３において、通信が回復したとする。通信が回復したと判断した制御部４０は、時刻Ｔ３の直後の時刻Ｔ４において、移動信号の送信を停止する。これにより、アンテナエレメント２１の移動が停止することとなる。すなわち、通信が良好な位置に、アンテナエレメント２１が維持される。

また、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの間は、ターゲット車両との通信が途絶している。このため、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの間は、ターゲット車両の位置情報を取得できず、ターゲット車両の相対距離は、不明となる。しかし、時刻Ｔ３において通信が回復すると、ターゲット車両の位置情報を再び取得することができる。これにより、時刻Ｔ３以降、ターゲット車両の相対距離が再び分かることとなる。

また、車車間通信の情報には、周辺車両の識別情報が含まれている。制御部４０は、通信が回復した際、通信の回復によって得られた周辺車両の識別情報と、ターゲット車両の識別情報とを照合する。制御部４０は、識別情報が一致した周辺車両をターゲット車両とする。これにより、通信が途絶する前のターゲット車両との通信が確立される。

また、時刻Ｔ４以降、ターゲット車両が自車両から離れていくまで、ステップＳ１５０からステップＳ１９０までの処理が繰り返される。時刻Ｔ４以降、ターゲット車両との通信が途絶した場合、制御部４０は、アンテナエレメント２１を通信が回復する位置まで再び移動させる。

アンテナ装置１では、瞬間的には、ルーフレール１０によって電波が干渉し、電波の利得が低下する方位が生じる。ターゲット車両の位置が電波の利得が低下する方位に重なると、ターゲット車両との通信が途絶する。しかし、アンテナ装置１は、ターゲット車両との通信が途絶した場合、通信が回復する位置までアンテナエレメント２１を移動させる。このため、アンテナ装置１は、自車両とターゲット車両との位置関係が変わらないとしても、ターゲット車両との通信を回復させることができる。したがって、アンテナ装置１によれば、ルーフレール１０による電波の干渉を抑制し、全方位通信が可能となる。

また、アンテナ装置１は、アンテナエレメント２１を移動させて通信を回復させるため、通信が途絶される時間を短くすることができる。

また、アンテナ装置１は、衝突予測時間が最も短い車両をターゲット車両とし、ターゲット車両との通信を回復させる。このため、アンテナ装置１は、最も危険な車両と通信することができ、安全性を向上させることが可能となる。

制御部４０は、アンテナエレメント２１の移動によって、電波の利得が低下する方位を変化させている。このため、制御部４０は、アンテナエレメント２１によって送受信される電波の特性を、通信が回復するまで変化させる電波特性切り替え制御部として機能する。

なお、移動部２２は、アンテナエレメント２１を移動可能であればよく、ベルト２４を含む構成に限らない。

また、移動部２２は、アンテナエレメント２１を車両２の前後方向に移動させる態様に限らない。例えば、移動部２２は、アンテナエレメント２１を車両２の左右方向に移動させてもよい。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態によるアンテナ装置１００の構成を示す概略図である。アンテナ装置１００は、移動部２２に代えて、移動部１２２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。

移動部１２２は、本体部２０の底部における外部側の面に連結される。移動部１２２は、ルーフ３に設けられる。移動部１２２は、本体部２０をルーフ３に平行な面に沿って移動させる。移動部１２２は、例えば、第１実施形態の移動部２２と同様な構成となっている。アンテナ装置１００では、本体部２０の底部の少なくとも一部が、移動部１２２のベルト２４に固定される。また、アンテナエレメント２１は、本体部２０の底部における内部側の面に固定される。

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から衝突予測時間を算出し、衝突予測時間が最も短い周辺車両をターゲット車両に決定する。制御部４０は、アンテナエレメント２１を介したターゲット車両との通信が途絶した場合、移動部１２２を駆動させて、本体部２０を通信が回復する位置まで移動させる。図８では、後方へ移動後の本体部２０の一部を破線で示す。本体部２０が移動することで、結果として、アンテナエレメント２１が移動することとなる。アンテナエレメント２１が移動することで、電波の利得が低下する方位が変化し、ターゲット車両がいる方位の電波の利得の低下が解消される。これにより、ターゲット車両との通信が回復される。

アンテナ装置１００は、自車両とターゲット車両との位置関係が変わらないとしても、ターゲット車両との通信を回復させることができる。したがって、アンテナ装置１００によれば、ルーフレール１０による電波の干渉を抑制し、全方位通信が可能となる。

また、アンテナ装置１００は、通信が途絶される時間を短くすることができる。

また、アンテナ装置１００は、最も危険な車両と通信することができ、安全性を向上させることが可能となる。

制御部４０は、アンテナエレメント２１を介した通信が途絶した場合、アンテナエレメント２１によって送受信される電波の特性を、通信が回復するまで変化させる電波特性切り替え制御部として機能する。

なお、移動部１２２は、本体部２０を車両２の前後方向に移動させる態様に限らない。例えば、移動部１２２は、本体部２０を車両２の左右方向に移動させてもよい。

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態によるアンテナ装置２００の構成を示す概略図である。アンテナ装置２００は、アンテナエレメント２１が複数設けられ、移動部２２が設けられない点において第１実施形態のアンテナ装置１と異なる。

複数のアンテナエレメント２１は、本体部２０の底部における内部側の面に固定される。複数のアンテナエレメント２１は、ルーフ３に平行な面に沿って配置される。具体的には、複数のアンテナエレメント２１は、車両２の前後方向に並べられる。図９の例では、３個のアンテナエレメント２１が車両２の前後方向に等間隔に並べられている。

制御部４０は、複数のアンテナエレメント２１の中から通信を行うアンテナエレメント２１を決定する。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から衝突予測時間を算出し、衝突予測時間が最も短い周辺車両をターゲット車両に決定する。ターゲット車両との通信が途絶した場合、通信が回復するまで、通信を行うアンテナエレメント２１を複数のアンテナエレメント２１の中の他のアンテナエレメント２１に切り替える。

例えば、制御部４０は、通信が途絶した場合、通信を行うアンテナエレメント２１を、隣接するアンテナエレメント２１に切り替える。その後、制御部４０は、通信が回復したか否かを判断する。通信が回復しない場合、制御部４０は、通信を行うアンテナエレメント２１を、更に隣接するアンテナエレメント２１に切り替える。制御部４０は、通信が回復するまで、アンテナエレメント２１の切り替えを繰り返す。制御部４０は、前方から後方に向かってアンテナエレメント２１の切り替えを行ってもよいし、後方から前方に向かってアンテナエレメント２１の切り替えを行ってもよい。

アンテナ装置２００では、通信を行うアンテナエレメント２１が切り替わる。このため、アンテナ装置２００では、アンテナエレメント２１が移動することと同じ作用が生じる。すなわち、アンテナ装置２００では、第１実施形態と同様に、電波の利得が低下する方位が変化し、ターゲット車両がいる方位の電波の利得の低下が解消される。このため、アンテナ装置２００は、自車両とターゲット車両との位置関係が変わらないとしても、ターゲット車両との通信を回復させることができる。したがって、アンテナ装置２００によれば、ルーフレール１０による電波の干渉を抑制し、全方位通信が可能となる。

また、アンテナ装置２００は、通信が途絶される時間を短くすることができる。

また、アンテナ装置２００は、最も危険な車両と通信することができ、安全性を向上させることが可能となる。

制御部４０は、アンテナエレメント２１を介した通信が途絶した場合、通信が回復するまで、通信を行うアンテナエレメント２１を複数のアンテナエレメント２１の中の他のアンテナエレメント２１に切り替える電波特性切り替え制御部として機能する。

なお、アンテナエレメント２１の数は、３個に限らない。

また、複数のアンテナエレメント２１の配列方向は、車両２の前後方向に限らない。例えば、複数のアンテナエレメント２１は、車両２の左右方向に並べられてもよい。

また、アンテナエレメント２１の切り替え先は、隣接するアンテナエレメント２１に限らない。例えば、制御部４０は、通信を行うアンテナエレメント２１をランダムに切り替えてもよい。

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、通信部３０および制御部４０は、車車間通信ユニット５０を構成していた。しかし、通信部３０および制御部４０は、車車間通信ユニット５０とは別体として設けられてもよい。

また、制御部４０が行う処理を複数の装置で分担してもよい。例えば、制御部４０は、車車間通信ユニット５０とＥＣＵとにより構成され、ＥＣＵが、衝突軌跡の算出およびＴＴＣの算出を担い、車車間通信ユニット５０が、通信が途絶したか否かの判断を担ってもよい。

各実施形態では、通信が途絶した場合、電波の利得が低下する方位という電波の特性を、通信が回復するまで変化させていた。しかし、制御部４０は、その他の電波の特性を変化させてもよい。例えば、制御部４０は、電波の指向性を変化させてもよい。また、制御部４０は、電波の出力を変化させてもよい。

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
２０ 本体部
２１ アンテナエレメント
２２ 移動部
４０ 制御部

Claims (7)

1. ルーフレールを備える車両に設けられ、電波を送受信するアンテナエレメントと、
   前記アンテナエレメントを介した通信が途絶した場合、前記アンテナエレメントによって送受信される電波の特性を、通信が回復するまで変化させる電波特性切り替え制御部と、
   を有するアンテナ装置。
2. 前記アンテナエレメントを前記車両のルーフに平行な面に沿って移動させる移動部を有し、
   前記電波特性切り替え制御部は、前記アンテナエレメントを介した通信が途絶した場合、前記移動部を駆動させて、前記アンテナエレメントを通信が回復する位置まで移動させる請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記電波特性切り替え制御部は、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から衝突予測時間を算出し、前記衝突予測時間が最も短い周辺車両をターゲット車両に決定し、前記ターゲット車両との通信が途絶した場合、前記移動部を駆動させて、前記アンテナエレメントを通信が回復する位置まで移動させる請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記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ルーフに平行な面に沿って移動させる移動部と、を有し、
   前記電波特性切り替え制御部は、前記アンテナエレメントを介した通信が途絶した場合、前記移動部を駆動させて、前記本体部を通信が回復する位置まで移動させる請求項１に記載のアンテナ装置。
5. 前記電波特性切り替え制御部は、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から衝突予測時間を算出し、前記衝突予測時間が最も短い周辺車両をターゲット車両に決定し、前記ターゲット車両との通信が途絶した場合、前記移動部を駆動させて、前記本体部を通信が回復する位置まで移動させる請求項４に記載のアンテナ装置。
6. 前記アンテナエレメントは、前記車両のルーフに平行な面に沿って複数設けられており、
   前記電波特性切り替え制御部は、前記アンテナエレメントを介した通信が途絶した場合、通信が回復するまで、通信を行う前記アンテナエレメントを複数の前記アンテナエレメントの中の他の前記アンテナエレメントに切り替える請求項１に記載のアンテナ装置。
7. 前記電波特性切り替え制御部は、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から衝突予測時間を算出し、前記衝突予測時間が最も短い周辺車両をターゲット車両に決定し、前記ターゲット車両との通信が途絶した場合、通信が回復するまで、通信を行う前記アンテナエレメントを複数の前記アンテナエレメントの中の他の前記アンテナエレメントに切り替える請求項６に記載のアンテナ装置。

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