JP2011507373A - アンテナ - Google Patents

Abstract

自動車のためのアンテナアセンブリ（３）を開示する。アンテナアセンブリは、自動車天窓（５）を備え、自動車天窓が窓ガラス材料のシートを備える。自動車天窓に対面する、導電性素子（９）を設ける。アンテナ接続ポイント（１１）を導電性素子と電気的に接続するよう構成する。導電性素子は、アンテナ接続ポイントを介して無線レシーバと電気的に接続するよう構成する。導電性素子を、アンテナ接続ポイントと信号レシーバとの間に電気的に接続する増幅器を介在させることなく、無線信号を受信するためのアンテナとして機能するよう構成する。

Description

本発明は、自動車用のアンテナアセンブリ、特に、自動車の屋根における開口部に組み込むためのアンテナアセンブリに関する。

自動車のフロントガラスまたはバックライト（リアガラス）を、アンテナのキャリアとして使用することは、自動車産業ではかなり普及している。リアガラスを使用する場合、アンテナ機能に加え、ヒーター／デミスター機能を設けるため、妥協しなければならない。フロントガラスアンテナの性能は、リアよりも良好であるが、ダッシュボードおよびエンジンキャビネット内に発生した電子雑音の問題がある。フロントガラスまたはリアガラスのアンテナは、通常、増幅器を備え、弱い信号受信および／または、ケーブルロスを補償する。増幅器の必要性は、複雑さおよびコストを増大させる。

自動車のルーフガラス、例えば光学的に透明な天窓をアンテナキャリアとして使用するのは、困難さがある。通常、天窓は、サンルーフにおいて見られるような可動式ガラス窓を備え、このような場合、サンルーフを開放位置に摺動させるとき、アンテナは自動車の車体における金属屋根部分の下側に隠れてしまう。このことは実用的でない、なぜならサンルーフが開いているときには、信号受信を損なうからである。

しかし、サンルーフのような可動式自動車天窓を必要とせず、固定自動車天窓が望ましい場合がある。固定自動車天窓は、可動式自動車天窓のように、関連した可動部が存在しないので可動式自動車天窓のような複雑さはない。固定式自動車天窓は、自動車の車体における適切な大きさの開口部内に固定することができ、自動車の乗員に、室内への採光およびパノラマ的眺めを提供することができる。可動式天窓とは対照的に、固定式天窓は、自動車車体の構造上の剛性に寄与することができる。

特許文献１（独国特許出願公開第１０２００５０３５４２７号）は、自動車用のルーフモジュール、および、特に、アンテナをルーフモジュールに組み込むことを記載している。このタイプのルーフアンテナの問題は、アンテナが無線信号を受信するよう適切に機能、するために、増幅器を必要とし、その結果、コストおよび複雑さが増大することである。

特許文献２（独国特許出願公開第１９６３７７９４号）は、アンテナを組み込んだ自動車天窓を記載している。この天窓は、開放位置と閉鎖位置との間を移動できる。アンテナの有効性を維持するために、アンテナを、可動式ガラス窓のフロント近傍に配置する。このタイプの天窓の問題は、天窓が可動式であるため、アンテナは、天窓が開いているとき、信号受信に障害が起きないよう配置しなければならないことである。このことは、天窓に組み込むことができる、アンテナのサイズを制約し、したがって、信号受信性能を損なう。

独国特許出願公開第１０２００５０３５４２７号明細書 独国特許出願公開第１９６３７７９４号明細書

本発明は、自動車ルーフにおける開口部に組み込むための、既知のアンテナアセンブリにおける問題を、少なくとも部分的に克服することを目的とし、自動車ルーフにおける開口部に組み込むための、改善したアンテナアセンブリを得ることを目的とする。

したがって、本発明は、窓ガラス材料のシートを有する自動車天窓を備える自動車用の、アンテナアセンブリを提供し、自動車天窓に対面する、導電性素子と、および、導電性素子と電気的に接続するよう構成したアンテナ接続ポイントであって、アンテナ接続ポイントを介して無線レシーバと電気的に接続するよう構成した、該アンテナ接続ポイントとを備え、導電性素子を、アンテナ接続ポイントと無線レシーバとの間における電気的接続増幅器を介在させることなく、無線信号を受信するアンテナとして機能するよう構成する。

このようなアンテナアセンブリは、組み立てやすく、より少ない数のコンポーネントしか必要とせず、製造がより容易およびより安価であるという利点を有する。

好適には、自動車天窓は、さらに、窓ガラス材料のシートにおける片側に配置した、積層材料の層を備える。適切な積層材料は、ポリビニルブチラル（ＰＶＢ：polyvinyl butyral）である。積層材料の層を組み込んでいることは、自動車天窓が改善した構造剛性を備えるという利点を有する。また、着色積層材料を選択することにより、天窓部分における透過および／または反射色を、適切に着色した中間層により選択することができる。適切には、導電性素子を、積層材料の層と窓ガラス材料のシートと間に配置する。このことは、導電性素子を接触から保護し、損傷を受けにくくするという利点を有する。好適には、導電性素子を、積層材料の層により支持する。このことは、自動車天窓に積層材料を組み込み、その結果、本発明による改善したアンテナアセンブリを設けることができるという利点を有する。自動車天窓は、積層した窓ガラスとすることができ、積層した窓ガラスは、２枚の窓ガラス材料のシートおよびその間に配置した積層材料の層を備える。

好適には、導電性素子を、窓ガラス材料のシートに接着する。用語「接合した（bonded）」は、導電性素子を窓ガラス材料のシートに付着させ、導電性素子が、容易に取り外すことができないようにするための、いかなる技術をも意味する。導電性素子を、窓ガラス材料のシートに直接接合する、または、窓ガラス材料のシートに間接的に接合することができる。例えば、導電性素子が、プラスチック製のシースに覆われた銅線である場合、導電性素子は、シースに塗布する接着剤を使用することにより、窓ガラス材料に接着することができる。導電性素子を、窓ガラス材料のシートに接合する利点は、アンテナアセンブリが、自動車ルーフに取り付け前に、最適化された性能を付与することができ、またアンテナを第1シートに接合したためアンテナを第１シートから取り外すことができないという理由から、導電性素子に不正を加えることによる、アンテナ性能を損なうことがないという点にある。

好適には、導電性素子は、金属コーティングを備えるものとする。適切には、金属コーティングを光学的に透明とし、自動車の乗員に見えず、その結果、乗員の視界を妨げないようにアンテナを構成することができるという利点を備える。

好適には、導電性素子は、導電性インクを有するものとする。スクリーン印刷またはインクジェット印刷のような従来技術を使用して、インクを、付着させることができる。
好適には、導電性素子は、バーまたはワイヤのような金属部材を有するものとする。金属バーは、例えば、開口部の日よけのためのブラインドアセンブリのような、他の自動車アクセサリを、そこに取り付けるために使用することができるという利点を有する。ワイヤは、例えば、曲げることにより、アンテナのための適切な形に、容易に組み立てることができるという利点を有する。ワイヤを、積層材料の層に組み込むことができる。

信号受信を改善するために、好適には、アンテナアセンブリは、導電性素子を備え、導電性素子は、自動車天窓の互いに対向する端縁間に延在させる。好適には、導電性素子を、自動車天窓における中心軸線に沿って延在するよう構成する。自動車天窓は、通常、輪郭がほぼ長方形の形状を有し、中心軸線は、その長手（縦）方向軸線または幅（横）方向軸線とすることができる。自動車天窓における中心軸線に沿って延びる導電性素子を備えることにより、自動車の車体と導電性素子との間の距離を、最大化することができ、その結果、アンテナ性能を改善する。これは、車体に対する不要なキャパシタンスが低減され、これは、導電性部材の近傍にシートメタルが存在しないからである。

導電性素子のための好適な構成は、アンテナアセンブリを自動車ルーフに取り付けるとき、スロットアンテナとして機能するよう構成した構成である。この方法で取り付けた場合、車体と導電性素子の組み合わせが、スロットアンテナとして機能することができる。

自動車天窓が、十分に大きな面積の主表面を備える場合、導電性素子を、ＦＭ信号の受信のための、１／４波長部材として構成することができる。

導電性素子の長さを、調整し、信号受信を最適化することができる。導電性素子の長さは、アンテナ接続ポイントから導電性素子の端部までの最大距離として規定される。好適には、導電性素子は、５０ｃｍ〜１００ｃｍの範囲内の長さとする。

好適には、アンテナを、ＡＭ（１５３〜１６１０ｋＨｚ）、ＦＭ（８７．５〜１０８．０ＭＨｚ）、ＳＷ（２．３〜２６．１ＭＨｚ）またはＬＷ（１５３〜２７９ｋＨｚ）の周波数レンジのうち少なくとも１つの無線波を受信するよう構成する。

好適には、アンテナ接続ポイントは、自動車天窓の周縁近傍に配置する。

好適には、アンテナ接続ポイントは、自動車天窓に取り付ける。

適切には、窓ガラス材料のシートは、プラスチック材料のシートまたはガラス質材料のシートを有するものとする。好適には、窓ガラス材料のシートは、ガラスのシートとする。好適には、ガラスのシートは、フロートプロセスにより製造する。好適には、ガラスのシートは、熱処理または化学処理により強化する。

自動車天窓は、光学的に不透明とすることができるが、自動車天窓は、導電性素子がアンテナとして機能するのを阻害しないようにしなければならない。
以下、本発明の実施形態を、例示として添付図面につき説明する。

本発明によるアンテナアセンブリを組み込んでいる自動車の斜視図を示す。 本発明における実施形態の平面図を示す。 本発明における実施形態の平面図を示す。 図３ａに示した実施形態の断面図を示す。 本発明の実施形態を示す図であり、天窓を自動車ルーフに取り付けるとき、導電性素子がスロットアンテナとして機能するよう構成した実施形態である。 本発明の実施形態を示す図であり、天窓を自動車ルーフに取り付けるとき、導電性素子がスロットアンテナとして機能するよう構成した実施形態である。 本発明の異なる実施形態の平面図である。 本発明の異なる実施形態の平面図である。 本発明の異なる実施形態の平面図である。 本発明の異なる実施形態の平面図である。 本発明の異なる実施形態の平面図である。 本発明の異なる実施形態の平面図である。 本発明の異なる実施形態の断面図である。 本発明の異なる実施形態の断面図である。 本発明の異なる実施形態の断面図である。 本発明の異なる実施形態の断面図である。 本発明の異なる実施形態の断面図である。

以下の説明で、用語「内側（inner）」および「外側（outer）」を使用する。自動車天窓の内側表面につき言及する場合、この内側表面は、天窓を自動車に取り付けたときの、自動車の室内に面する天窓の表面を意味する。外側表面は、天窓を自動車に取り付けたときの、自動車の外側における天窓の表面である。

本明細書に記載する、本発明の実施形態は、自動車ルーフ用のアンテナアセンブリを提供し、自動車ルーフは、増幅器の必要のないアンテナとして機能するよう構成した導電性素子を備える。アンテナアセンブリを、適切な受信デバイスに接続する場合、信号受信は、受信デバイスが、自動車の乗員に対する情報提示のために、信号増幅を必要とせずに、信号により送信されてきた情報を適切に処理できるほど十分強い。例えば、受信デバイスが無線レシーバである場合、信号受信は、自動車の乗員がラジオ放送を聴取することができるほど十分強い。

図１は、本発明によるアンテナアセンブリ３を組み込んでいる自動車１の斜視図を示す。アンテナアセンブリは、固定式自動車天窓５を備え、固定式自動車天窓は、窓ガラス材料のシート７を備え、窓ガラス材料のシートは、強化フロートガラスの単一シートとする。銀インクライン９の形式とした導電性素子を、ガラスシート７の内側表面に接合する。銀インクライン９は、例えば、スクリーン印刷またはインクジェット印刷、およびこれに続いて、熱硬化または紫外線硬化により、従来ガラスシートの表面にプリントされてきた。銀インクラインを、アンテナ接続ポイント１１と電気的に接続し、このアンテナ接続ポイントは、天窓の前端縁の近傍に配置する。天窓の前端縁は、自動車のフロントガラスに最も近い端縁である。受信デバイスと電気的に接続するのに必要なケーブルの長さを最小化するので、アンテナ接続ポイントは、自動車天窓の前端縁の近傍に位置することが好適である。適切な、受信デバイスは、通常、自動車のダッシュボード領域に配置する。従来の同軸ケーブルの中心導体を、アンテナ接続ポイントを受信デバイスに電気的に接続するために使用する。同軸ケーブルの外部導体は、通常、車体に接地するべきである。アンテナ接続ポイントを、天窓における前端縁の近傍に設けることにより、短い長さのケーブルを使用することができる。このことは、性能を向上させ、コストを低減する。

銀インクライン９は、天窓５の長手方向中心軸線に沿って延在させる。ガラスのシート７は、プラスチックのシートに置換することができる。天窓５は、着色するか、光学的に不透明とすることができる。固定式自動車天窓５は、車体１３に固定し、車体に対して移動できない。固定式自動車天窓は、車体の剛性に寄与する。

銀インクライン９が、約１００ｃｍの長さなので、このアンテナアセンブリのＡＭ（およびＬＷ／ＳＷも）信号受信は、許容される。銀インクラインは、従来のフロントガラスおよびリヤガラスアンテナと比較した場合、車体に対して低いキャパシタンスを有する。銀インクラインの近傍に金属シートが存在しないので、従来のロッドアンテナと比較した場合、自動車の車体に対する、銀インクラインの不要なキャパシタンスを低減することができる。従来の組み込みフロントガラス／リアガラスのアンテナと比較した場合、アンテナを、運転手の視界を遮らないように、窓ガラスの端縁の近傍（したがって、金属の自動車の車体近傍）に設ける必要がないので、本発明によるアンテナアセンブリにおけるアンテナのキャパシタンスは、より低い。

ＦＭ信号の受信用に、自動車に取り付けたとき、アンテナアセンブリは、水平に配置した導電性素子の利益を享受する。例えば、ヨーロッパおよび日本のような、世界の多くの地域で、ラジオ放送用のＦＭトランスミッタは、ほとんどが水平偏向した信号を送信するので、このことは、有利である。

アンテナの長さを変え、ＡＭおよびＦＭ無線信号の信号受信を改善することができるということは、よく知られている。ＡＭ受信を改善するために、導電性部分をできるだけ長く形成する必要がある。ＦＭ受信を改善するために、特定の波長λにおける信号の最適な受信用のアンテナ長さｌは、以下の式で与えられる。すなわち、

ここで、ＳＦは、アンテナを直接取り囲んでいる、誘電体媒質を考慮した短縮係数（shortening factor）である。空気の場合ＳＦ＝１であるのに対し、強化ガラスの単一シートの場合、ＳＦは０．７〜０．８５の範囲内の値である。

図２は、自動車天窓２０を備えるアンテナアセンブリにおける平面図を示し、自動車天窓は、窓ガラス材料７を備え、窓ガラス材料は、強化フロートガラスの単一シートである。０．６〜１ｍの長さの導電性ワイヤ２４を、ガラスシートの主要な面に固定する。ワイヤを、プラスチック被膜で囲むことができる。自動車に取り付ける場合、内側表面上にワイヤ設けることが好適であるが、ワイヤが、外側表面上に設けることもできる。ワイヤを内側表面上に設け、ワイヤの潜在的腐食を避けることが好適である。さらに、ケーブル、無線レシーバに対する接続を、より容易および効果的に構成することができる。ワイヤ２４は、ガラスシートの長手方向中心軸線に沿って延在させる。アンテナ接続ポイント１１を、天窓における前端縁の近傍に配置し、ワイヤと電気的に接続する。ワイヤが、アンテナ接続ポイントを介して、適切な受信デバイスに接続する場合、ワイヤは、介在する増幅器の必要のないアンテナとして機能することができる。自動車天窓２０は、その端縁の周りに、周縁シール（図示せず）を備え、自動車ルーフに取り付け、固定した場合、水密シールを保証することができる。ワイヤを使用することは、アンテナのために適切な形に、容易に構成することができるという利点を有する。

図３ａは、アンテナアセンブリにおける平面図を示し、このアンテナアセンブリは自動車天窓３０を備え、自動車天窓は、窓ガラス材料のシート７を備え、窓ガラス材料のシートは、強化フロートガラスの単一シートとする。天窓の内側表面に接合するのは、導電性素子３４であり、導電性素子は、普通の導電性銀インクとし、導電性銀インクをスクリーン印刷および適切に熱硬化して設けることができる。導電性素子は、介在する増幅器の必要なアンテナとして機能する。銀インクは、アンテナ接合点１１と電気的に接続しており、銀インクは、アンテナ接合点と電波受信機の間に増幅器を介在させる必要がない、アンテナとして機能する。導電性インクの使用は、インクを、スクリーン印刷またはインクジェット印刷のような、普通の付着技術を使用して、ガラスシートの表面上に付着させることができるという利点を有する。図３ｂは、図３ａに示したアンテナアセンブリにおける、Ａ−Ａ′線上の断面図である。

図４ａは、アンテナアセンブリにおける平面図を示し、アンテナアセンブリは自動車天窓４０を備え、自動車天窓は、窓ガラス材料のシート７を備え、窓ガラス材料のシートは、強化フロートガラスのシートとする。導電性コーティング４４を、ガラスシートの内側表面に接合する。コーティングは、天窓を自動車ルーフに取り付けたとき、スロットアンテナを形成するよう構成し、スロットは、コーティングと車体との間に存在する。ガラスを製造するとき、オンライン常圧化学蒸着技術を使用して、コーティングを堆積させる、またはコーティングは後続のオフラインプロセスで堆積させることができる。コーティングは、光学的に透明にすることができる。コーティングがない領域４６を、酸エッチングまたはレーザーアブレーションのような適切な技術でコーティングを除去することにより、形成することができる。領域４６を、コーティング処理中、マスクすることもできる。コーティングがない領域４６は、図４ｂに示した窓ガラスにおける周端縁全体に設けることができる。図４ｂに示したアンテナアセンブリは、自動車天窓４１を構成し、自動車天窓は、窓ガラス材料のシート７を備え、窓ガラス材料のシートは、強化フロートガラスのシートとする。導電性コーティング４５は、ガラスシートの内側表面に接合する。図４ｂに示した実施形態は、図４ａに示した実施例より良好なＬＷ、ＡＭおよびＳＷ受信をもたらす。ＦＭだけを必要とする場合、領域４６の長さを、（短縮係数により補正した）受信する電波の半波長の長さを有するよう構成することができる。アンテナ接続ポイント１１を設け、アンテナを、適切な受信デバイスに接続する。このアンテナアセンブリを自動車に取り付ける場合、アンテナ接続ポイント１１を、通常、同軸ケーブルの内部導体に接続し、同軸ケーブルの外部導体は、周囲の金属車体と電気的に接続する。このように接続した場合、金属コーティングは、アンテナ接続ポイントとレシーバとの間に増幅器を介在させる必要のない、スロットアンテナとして機能する。金属コーティングを使用する利点は、大きな面積のガラスシートの表面を、アンテナとして機能するよう形成し、その結果、信号受信が改善されるという点にある。

図５は、アンテナアセンブリにおける平面図を示し、アンテナアセンブリは自動車天窓５０を備え、自動車天窓は、窓ガラス材料のシート７を備え、窓ガラス材料のシートは、強化フロートガラスのシートとする。内側表面に接合するのは、ガラスシートの幅方向中心軸線に沿って延在する導電性コーティング５４である。コーティング５４は、アンテナ接続ポイント１１と電気的に接続する。アンテナ接続ポイントは、天窓の中心に位置することができるが、この位置は好適でない。

図６は、アンテナアセンブリにおける平面図を示し、アンテナアセンブリは自動車天窓６０を備え、自動車天窓は、窓ガラス材料のシート７および、窓ガラス材料のシートにおける内側表面に接合した、プリントした銀インクライン６４を備える。窓ガラス材料のシートは、強化フロートガラスのシートとする。銀インクラインは、アンテナ接続ポイント１１と電気的に接続する。シートの長手方向中心軸線および幅方向中心軸線に沿って延在しない、導電性素子の構造を使用することにより、信号受信が改善した、より長いアンテナにすることができる。この構造は、天窓を自動車ルーフに取り付けるとき、アンテナが、自動車における対称軸線上に正確に存在しない場合に起こる可能性がある、指向性パターンの空白部をも回避することができる。

図７は、アンテナアセンブリにおける平面図を示し、アンテナアセンブリは自動車天窓７０を備え、自動車天窓は、窓ガラス材料のシート７を備え、窓ガラス材料のシートは、強化フロートガラスのシートおよび、その内側表面に接合した導電性コーティング７４である。コーティング７４は、文字「Ｈ」の形をしている。コーティングは、例えば、商標のロゴのような、他の標章の形式にすることができる。コーティングは、自動車の外部から視認できる。コーティングは、アンテナ接続ポイント１１と電気的に接続する。アンテナ接続ポイントは、文字「Ｈ」における、いずれかのアーム端縁の近傍に配置することができる。

図８は、アンテナアセンブリにおける平面図を示し、アンテナアセンブリは自動車天窓８０を備え、自動車天窓は、窓ガラス材料のシート７を備え、窓ガラス材料のシートは、強化フロートガラスのシート、およびシートの長手方向軸線に沿って延びる、４本のほぼ平行なワイヤ８４ａ，８４ｂ，８４ｃおよび８４ｄの形式とした導電性素子８４を有する。ワイヤ８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄは、ガラスシートの内側表面または外側表面に設けることができる。ワイヤは、銀含有インクのような、スクリーン印刷した導電性インクとすることができる。アンテナ接続ポイント１１は、４本のワイヤ８４ａ，８４ｂ，８４ｃおよび８４ｄと電気的に接続する。ワイヤは、アンテナ以外の別の機能、例えば自動車天窓に加熱領域を設けるよう構成することができる。

図９は、アンテナアセンブリにおける平面図を示し、アンテナアセンブリは自動車天窓９０を備え、自動車天窓は、窓ガラス材料のシート７を備え、窓ガラス材料のシートは、強化フロートガラスのシートおよび、アンテナ接続ポイント１１に電気的に接続した導電性素子９４を有する。導電性素子は、アンテナ接続ポイントから互いに離れる方向に分岐する「Ｖ」字状の、２本の直線ワイヤ９４ａ，９４ｂを備える。ワイヤを、ガラスシートに接合する。ワイヤ９４ａ，９４ｂは、ガラスシートの内側表面または外側表面に設けることができる。ワイヤは、スクリーン印刷した銀インクとすることができる。

図１０は、アンテナアセンブリにおける平面図を示し、アンテナアセンブリは自動車天窓１００を備え、自動車天窓は、窓ガラス材料のシート７を備え、窓ガラス材料のシートは、強化フロートガラスのシート、およびアンテナ接続ポイント１１と電気的に接続した導電性素子１０４を有する。導電性素子は、ガラスシートの内側表面の中心におけるプリントしたメッシュする。メッシュ幅は、ガラスシート幅の約４分の１とする。このことにより、ＦＭ電波受信のために、より広帯域を提供することができる。メッシュは、スクリーン印刷した銀インクとすることができる。

図１１は、アンテナアセンブリにおける断面図であり、アンテナアセンブリは自動車天窓１１０を備える。天窓は、フロートガラスの内側シート１１２ａおよびフロートガラスの外側シート１１２ｂを備える。ガラスシート１１２ａ，１１２ｂは、同様の組成とすることができる。１方または両方を着色することができる。ガラスシート１１２ａの一方の表面に、積層材料の層１１４ａを接合する。ガラスシート１１２ｂの一方の表面に、別の積層材料の層１１４ｂを接合する。積層材料の２層を互いに結合する。例えば、銅線のような、ワイヤ１１６ａを、２層の積層間に配置する。適切な積層材料は、ポリビニルブチラル（ＰＶＢ：polyvinyl butyral）とする。ワイヤを組み込んだ積層材料の層を、１層設けることができる。ワイヤは、ワイヤの一部が部分的に露出する、またはワイヤのほぼ全体が、積層材料内に適切に埋設するようにする。

積層材料１１４ａのシート１枚だけを備えることも可能である。この場合、積層プロセス後、ワイヤがガラスシート１１２ａまたは１１２ｂの表面に対面するよう積層材料内に埋設する。

２枚のガラスシート１１２ａ，１１２ｂを透明ガラスとし、約０．１重量％の酸化鉄を有する場合、内側から外側の表面を見たとき、自動車天窓の全透過率が７０％以下（ダブルビーム分光光度計および光源Ｄ６２を使用して、２°観察視角で測定したとき）で、中間色を有するように、１１４ａ，１１４ｂのうち一方または両方の層を着色する。積層構造は、普通の積層技術を使用して形成することができる。このタイプの積層構造を使用する利点は、導電性素子を損傷から保護するという点にある。このような積層構造は、改善した侵入抵抗も提供する。

図１２は、アンテナアセンブリにおける断面図を示し、アンテナアセンブリは自動車天窓１２０を備える。天窓は、フロートガラスの内側シート１２２ａおよびフロートガラスの外側シート１２２ｂを備える。ガラスシート１２２ａ，１２２ｂは、同様の組成を有することができる。一方または両方の層を着色することができる。ガラスシート１２２ａの一方の表面に、積層材料の層１２４ａを接合する。ガラスシート１２２ｂの一方の表面に、別の積層材料の層１２４ｂを接合する。積層材料の２層を、中間層材料１２６の層を介して結合する。中間層材料１２６は、導電性素子１２８をその内部に備える。導電性素子１２８は、中間層材料１２６における主表面の一方の表面または両側の表面に設けることができる。適切な中間層材料は、米国特許第５，０１６，９３４号に記載されている。同様の構造を、２層の積層１２４ａ，１２４ｂなしで、形成することができる。このような構造において、中間層材料１２６は、ガラスシート１２２ａ，１２２ｂに直接接合する。

図１３は、アンテナアセンブリにおける断面図を示し、アンテナアセンブリは自動車天窓１３０を備える。天窓は、プラスチックの単一シート１３２とする。プラスチックシート１３２の一方の表面に積層材料１３４の層を接合する。接合する表面間に、ワイヤ１３６を設ける。ワイヤ１３６を、積層材料の層内に組み込んで示すが、ワイヤはプラスチックのシート１３２に組み込むこともできる。この構造の利点は、プラスチックのシートが、同等寸法のフロートガラスのシートより軽く、その結果、軽量化効果を提供するという点にある。

図１４は、アンテナアセンブリにおける断面図を示し、アンテナアセンブリは自動車天窓１４０を備える。天窓は、強化フロートガラスのシート１４２を備える。ガラスシート１４２の一方の表面に、ＰＶＢのような、積層材料１４４の層を接合する。積層材料の露出表面上に、金属ワイヤ１４６の形式とした導電性素子を設ける。ワイヤは、積層材料の層内に組み込むことができる。ワイヤ１４６を、プラスチック製のシースで囲むことができる。代案として、ワイヤを積層材料１４４の表面に、取り外し可能に付着させることができる。

図１５は、自動車ルーフに取り付けた本発明によるアンテナアセンブリを示す断面図である。アンテナアセンブリは、自動車天窓１５０を備え、着色したフロートガラス１５２のシートを備える。天窓１５０を、適切な接着剤により、自動車ルーフ１５４における開口部内に固定する。シール材１５６を、フロートガラス１５２のシート外周縁に延在させ、水（すなわち雨）が自動車室内に浸入するのを防ぐ。導電性金属バー１５８を、屋根の真下に配置し、この場合バーはルールにおける開口部の長手方向軸線に沿って延在させる。バー１５８は、自動車天窓１５０に面する。バーを、電気絶縁プラスチックホルダ（図示せず）により、自動車の車体に固定する。バー１５８に接続するのは、遮光ブラインドアセンブリ１５９である。バーは、約１００ｃｍの長さで、車体に対して低いキャパシタンスを有する。これら両方の特徴は、バーを、介在する増幅器なしで、アンテナ接続ポイント（図示せず）を介して無線レシーバに接続するとき、優れたＡＭ受信を提供するのに好適である。アンテナの近傍にシートメタルが存在しないので、従来のロッドアンテナと比較して、車体に対する不要なキャパシタンスは最小である。バーを自動車において水平に配置し、ヨーロッパおよび日本において、ＦＭ送信は、水平偏向しているので、このアンテナは、優れたＦＭ受信を提供する。ルーフから金属バーまでの距離が十分大きいので、自動車ルーフの金属による、シャドウ作用および他のマイナス作用は生じない。バーは、自動車ルーフ用の補強材とすることができる。異なる実施形態において、バー１５８を、ガラスシートに直接固定する。

本明細書に記載の実施形態において、各窓ガラス材料のシートは、光学的に透明または光学的に不透明とすることができる。各窓ガラス材料のシートを、ボディに類似した色で着色することができる。各窓ガラス材料のシートは、その表面上にコーティングを設け、各シートの厚さを通過する光の透過率を変更することができる。コーティングは、塗料とすることができる。

本発明の実施例は、アンテナアセンブリを作成し、アンテナアセンブリは、自動車天窓および導電性素子を備え、導電性素子を、増幅器を介在させることなく機能するよう構成することができるという、技術的優位性をもたらす。フロントガラスまたはリアガラスに組み込むアンテナシステムと比較して、本発明は、極めて簡単なアンテナ構造を提供する。自動車に取り付ける場合、本発明によるアンテナアセンブリは、自動車で移動するとき、付加的な抵抗または付加的な風切り騒音が存在しないことを実現する。本発明の実施形態は、（従来のロッドアンテナと比較して）破壊行為に耐え、低コストで作成することができる、自動車アンテナを提供する。

さらに、自動車のフロントガラスまたはリアガラスに組み込んだ同様のアンテナよりも、電磁妨害が少ない。これは、自動車天窓にアンテナを組み込むことにより、アンテナとケーブル／他の電子デバイス（これらは、自動車の前部に位置する傾向がある）との間に十分な間隔が存在し、これにより、電磁妨害が低減されるからである。

Claims (26)

1. 自動車用のアンテナアセンブリにおいて、
   窓ガラス材料のシートを有する自動車天窓と、
   前記自動車天窓に対面する、導電性素子と、および、
   前記導電性素子と電気的に接続するよう構成したアンテナ接続ポイントであって、前記アンテナ接続ポイントを介して無線レシーバと電気的に接続するよう構成した、該アンテナ接続ポイントと
   を備え、
   前記導電性素子を、前記アンテナ接続ポイントと前記無線レシーバとの間における電気的接続に増幅器を介在させることなく、無線信号を受信するアンテナとして機能するよう構成した
   アンテナアセンブリ。
2. 請求項１に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記自動車天窓は、さらに、前記窓ガラス材料のシートにおける片側に配置した、積層材料の層を備えるアンテナアセンブリ。
3. 請求項２に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記導電性素子を、前記積層材料の層と前記窓ガラス材料のシートとの間に配置したアンテナアセンブリ。
4. 請求項２に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記導電性素子を、前記積層材料の層により支持するアンテナアセンブリ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記導電性素子を、前記窓ガラス材料のシートに接合するアンテナアセンブリ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記導電性素子は、金属コーティングを有するアンテナアセンブリ。
7. 請求項６に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記金属コーティングを、光学的に透明としたアンテナアセンブリ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記導電性素子は、導電性インクを有するアンテナアセンブリ。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記導電性素子は、細長いバーまたはワイヤを有するアンテナアセンブリ。
10. 請求項４に従属する場合の、請求項９に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記ワイヤを、前記積層材料の層に埋設するアンテナアセンブリ。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記導電性素子を、前記自動車天窓の互いに対向する端縁間に延びるよう構成したアンテナアセンブリ。
12. 請求項１１に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記導電性素子を、前記自動車天窓における中心軸線に沿って延在する構成としたアンテナアセンブリ。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記導電性素子を、スロットアンテナとして機能するよう構成したアンテナアセンブリ。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記導電性素子は、５０ｃｍ〜１００ｃｍの範囲内の長さとしたアンテナアセンブリ。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記導電性素子を、ＡＭ、ＦＭ、ＳＷまたはＬＷの周波数レンジのうち少なくとも１つの無線波を受信するよう構成したアンテナアセンブリ。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記アンテナ接続ポイントを、前記自動車天窓の周縁の近傍に配置したアンテナアセンブリ。
17. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記アンテナ接続ポイントを、前記自動車天窓に取り付けたアンテナアセンブリ。
18. 請求項１から１７のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記窓ガラス材料のシートを、フロートプロセスにより製造したガラスのシートにより構成したアンテナアセンブリ。
19. 請求項１８に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記ガラスのシートは、強化したガラスのシートとしたアンテナアセンブリ。
20. 請求項１〜１９のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記窓ガラス材料のシートは、プラスチック材料のシートまたはガラス質材料のシートとしたアンテナアセンブリ。
21. 請求項１〜２０のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記窓ガラス材料のシートを、ボディに類似の色で着色するアンテナアセンブリ。
22. 請求項１〜２１のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記窓ガラス材料のシートは、その表面上にコーティングを設け、前記窓ガラス材料のシートの厚さを通過する光の透過率を変更するアンテナアセンブリ。
23. 請求項２２に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記コーティングは、塗料としたアンテナアセンブリ。
24. 請求項１〜２３のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリにおいて、前記自動車天窓を、光学的に不透明としたアンテナアセンブリ。
25. 請求項１〜２４のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリを備える自動車。
26. 添付の図面につき説明したアンテナアセンブリ。

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