JP2023068919A - 自動車用ガラスアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】既存の遮光膜を拡大せず、ドライバーの視界を妨害することなく、水平方向にも垂直方向にもアンテナ長さを確保するアンテナを提供する。【解決手段】車両のフロントウインドウ３に設けられるガラスアンテナであって、第１給電端子１１に接続された第１エレメント１２及び第２給電端子１３に接続され、少なくとも一部が車幅方向に延びる第２エレメント１４を有する。第１エレメント１２は、少なくとも一部が遮光膜の第１凸部４２に重なって車幅方向に伸びる第１部位１２Ｂと、第１部位１２Ｂに接続され、第１凸部４２の右辺４２Ｂに沿って下方に延びる第２部位１２Ｃと、を含む。【選択図】図３

Description

本発明は自動車のウインドウガラスに配設され、放送を受信するアンテナ、いわゆるガラスアンテナに関する。

ガラスアンテナは、リヤウインドウに配置され、特にリアデフォッガ熱線より上部に配設されることが多い。近年リアビューカメラの普及によりリヤウインドウの面積は小さくなる傾向にある。それに伴って熱線とガラスアンテナの配置も再検討されたが、リアデフォッガ熱線を廃止することは不可能であるため、ガラスアンテナを配設するスペースが小さくなってきている。そのため、ガラスアンテナをフロントウインドウに設ける場合がある（例えば、特許文献１）。

ガラスアンテナをフロントウインドウに設ける場合には、ドライバーの視界を遮ることなく配置する必要がある。特許文献１に記載のガラスアンテナは、アンテナが可能な限り遮光膜に重なるようにし、遮光膜の外に出た部分に関してもできるだけ遮光膜に近づけることにより、ドライバーの視界を妨害しないことが期待されている。

特開２０２０－１２３９２２公報

ところでアンテナの受信感度の観点では、電波は空間を伝播する場合に電界が振動する方向が決まった波（偏波）であり、電波を安定して受信するためには偏波の方向に合わせてガラスアンテナをできるだけ延ばす必要がある。

特許文献１のガラスアンテナは垂直に延びる部位と水平に延びる部位を有し、垂直偏波のＤＡＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）帯（１７０～２４０ＭＨｚ）と水平偏波のＤＴＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）帯（４７０～７１０ＭＨｚ）を受信することが企図されている。しかし、アンテナを上下幅の小さな遮光膜に重ね、外に出た部分についてもできるだけ遮光膜に近づけようとしているため、上下長さを確保しにくく、垂直偏波の受信感度は良くない。垂直偏波を安定して受信しようとすると、垂直方向にガラスアンテナをできるだけ延ばす必要がある。

アンテナを長くすると、アンテナの一部が遮光膜の外に位置することとなり、ドライバーの視野に入る可能性が高まると共に見栄えの点でも好ましくない。このアンテナを隠すために遮光膜を拡大すると前方視界を狭めることになる。したがって、遮光膜を拡大せず、ドライバーの視界を妨害することなく、水平方向にも垂直方向にも長さを確保するために、ガラスアンテナの配設方法には検討の余地がある。

上記課題に対し、本件発明者は、まず一般的にルームミラー前方に位置し、フロントウインドウ中央上部の遮光膜の周縁から下向きに突出する凸部の左右側辺に着目した。そして鋭意検討し、この凸部の左右の側辺にアンテナを沿わせることにより、垂直方向の長さを確保することができるとともに、アンテナを目立たなくさせることができるという知見を得た。

カタチも定義するンテナの配置場所と伸ばし限にする
この知見を具現化した本発明は、自動車のフロントウインドウが遮光膜を有し、遮光膜はフロントウインドウの周縁に沿った周縁部と、周縁部から連続して下方前方に突出する凸形状の凸部から構成され、周縁部もしくは凸部に設けられた第１給電端子、第１給電端子に接続された第１エレメント、周縁部もしくは凸部に設けられた第２給電端子、および第２給電端子に接続され、少なくとも一部が周縁部において車幅方向に延びる第２エレメントを有する自動用ガラスアンテナである。このガラスアンテナの第１エレメントは少なくとも一部が凸部に重ねて車幅方向に伸びる第１部位と、第１部位に接続され、凸部に沿って下方に延びる第２部位を有する。

このように構成された本発明によれば、第１エレメントは第２部位が凸部に沿って下方に伸びることにより、目立つことなく垂直方向の長さを確保する。一方、第２エレメントは周縁部において車幅方向に伸びることにより、目立つことなく水平方向の長さを確保する。これにより、既存の遮光膜を拡大せず、ドライバーの視界を妨害することなく、ガラスアンテナの長さを垂直方向にも水平方向にも確保し、垂直偏波と水平偏波の両方の受信感度を向上させることができる。

また本発明において好ましくは、第１エレメントの第２部位に接続され、凸部に沿って車幅方向に伸びる第３部位を有する。このように構成することで、ガラスアンテナを目立たせることなく水平方向の長さを延長し、水平偏波の受信感度をさらに向上させることができる。

また本発明において好ましくは、第２給電端子は凸部に配置され、第２エレメントは前記第２給電端子に接続され、上方に延びる第４部位と、第４部位に接続され、周縁部に配置され、車幅方向に伸びる第５部位とを有する。このように構成することで、第５部位をよりフロントウインドウ周縁に近づけ、遮光膜の周縁部の幅を短くし、ドライバーの前方視界をより広く確保できる。

以上説明したように、本発明の自動車用ガラスアンテナによれば、既存の遮光膜を拡大せず、ドライバーの視界を妨害することなく、ガラスアンテナの長さを垂直方向にも水平方向にも確保し、垂直偏波と水平偏波の両方の受信感度を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るガラスアンテナを搭載した車両の斜視図である。 本発明の実施形態のガラスアンテナを装着したフロントウインドウを、図１と同じ方向から見た図である。 本発明の実施形態のガラスアンテナを装着したフロントウインドウの一部をその法線方向に車内側から見た図である。

図１に示すように、ガラスアンテナ１は自動車２のフロントウインドウ３の上部に設けられる。ガラスアンテナ１は後述する遮光膜と一部が重なっており、重なった部分は見えづらくなっている。フロントウインドウ３は自動車２の車体開口部に接着剤により取り付けられる。ガラスアンテナ１はフロントウインドウ３の中央上部において、デジタル放送のうち、１７０～２４０ＭＨｚのＤＡＢ帯と４７０～７１０ＭｈｚのＤＴＶ帯の電波を受信するように設けられる。

以下に車両２の斜視図からフロントウインドウを抽出した図２を用いて説明する。フロントウインドウ３はその周囲に遮光膜４が設けられる。遮光膜４は車内側にセラミックを含有した塗料をドット状に塗布することにより形成される。遮光膜４は周縁部４１と第１凸部４２と第２凸部４３とから構成される。第１凸部４２はフロントウインドウの中央上部において、周縁部４１に連続し、それより車両２の下方向かつ前方向に位置する。第２凸部４３は第１凸部４２に連続し、それより車両２の下方向かつ前方向に位置する。

遮光膜４の周縁部４１はフロントウインドウ３の周縁部に配置される。そして、周縁部４１はフロントウインドウの上縁に沿ってその左右端まで延びる上縁部４１Ａと、フロントウインドウの下縁に沿って延びる下縁部４１Ｂと、フロントウインドウ右縁に沿って上縁部４１Ａと下縁部４１Ｂをつなぐ右縁部４１Ｃと、左縁に沿った左縁部４１Ｄとから構成される。

図２に示されるように、第１凸部４２はフロントウインドウ３の車幅方向における中心線に対して左右対称であり、周縁部４１の上縁部４１Ａから連続して、上縁部４１Ａより車両前方に位置する。なお図３においては紙面上で下方に位置する。そして図３に示されるように、第１凸部４２は上辺４２Ａと右辺４２Ｂと下辺４２Ｃから構成される。上辺４２Ａは上縁部４１Ａの下辺４１Ａ１を車幅方向中央に向かって延長した仮想線である。右辺４２Ｂは上縁部４１Ａの下辺４１Ａ１の端点から車幅方向中央かつ下方に向かって斜めに延びる。下辺４２Ｃはその右辺４２Ｂの下端から車幅方向に延びる。

図２に示されるように、第２凸部４３はフロントウインドウ３の車幅方向における中心線に対して左右対称であり、第１凸部４２から連続して、第１凸部４２より前方に位置する。なお図３においては紙面上で下方に位置する。そして図３に示されるように、第２凸部４３は上辺４３Ａと右辺４３Ｂと下辺４３Ｃとから構成される。上辺４３Ａは第１凸部の下辺４２Ｃを車幅方向中央に向かって延長した仮想線である。右辺４３Ｂは第１凸部の下辺４２Ｃの端点から車幅方向中央かつ下方に向かって斜めに延びる。下辺４３Ｃはその右辺４３Ｂの下端から車幅方向に延びる。

図３に示されるように、ガラスアンテナ１は一部が周縁部４１の上縁部４１Ａ及び第１凸部４２と重なって位置する。そしてガラスアンテナ１は、第１給電端子１１と、そこから延びる第１エレメント１２と、第２給電端子１３と、そこから延びる第２エレメント１４とから構成される。

第１給電端子１１と第２給電端子１３は、不図示のアンプ付き給電端子および同軸ケーブルを介して受信機に接続される。大気中を伝播する電波が第１エレメントと第２エレメントの内部で交流電流を誘起し、その電流が給電端子１１、１３からアンプ付き給電端子により増幅されて伝送される。これら給電端子は目立たないよう第１凸部４２に配置される。

第１エレメント１２と第２エレメント１４は、ＤＴＶ帯よりも低いＤＡＢ帯の中心周波数（２０５ＭＨｚ）の波長である第１波長の４分の１にガラスの短縮率αをかけた長さに対し、所定範囲内で増減させた長さに設定される。前記所定範囲は、ＤＡＢ帯とＤＴＶ帯の所定受信感度が、例えばダイポールアンテナとの比で－１０ｄＢ以上の平均受信感度が得られるように設定される。具体的には、第１エレメントは２５０～２７０ｍｍの範囲であればよく、２５５ｍｍが最も望ましい。第２エレメントは２３０～２９０ｍｍの範囲であればよく、２６０ｍｍが最も望ましい。

図３に示されるように、第１エレメント１２は、第１給電端子１１から下方に延びる第１給電端子接続部１２Ａと、第１給電端子接続部１２Ａの下端から車幅方向右側へ延びる第１部位１２Ｂと、第１部位１２Ｂの右端から下方へ延びる第２部位１２Ｃと、第２部位１２Ｃの下端から車幅方向左側へ延びる第３部位１２Ｄとから構成され、略コの字状の形状を成す。第１給電端子接続部１２Ａの長さは１５ｍｍである。第１部位１２Ｂの長さは６０～６５ｍｍに設定され、６３ｍｍが最も望ましい。第２部位１２Ｃの長さは９５～１０５ｍｍ範囲であればよく、９８ｍｍが最も望ましい。第３部位１２Ｄの長さは７５～８５ｍｍ範囲であればよく、７９ｍｍが最も望ましい。

第１エレメント１２は遮光膜４の第１凸部４２にその一部が重なって位置する。第１エレメント１２の第１給電端子接続部１２Ａは第１凸部４２と重なって位置する。第１部位１２Ｂは、その一部が第１凸部４２と重なり、その右端は第１凸部の外側に位置する。第１部位１２Ｂの右端と第１凸部４２の右辺４２Ｂの距離は５ｍｍ以下が望ましい。第２部位１２Ｃは、第１凸部４２の外側で、その右辺４２Ｂに沿って位置する。第２部位１２Ｃと第１凸部４２の右辺４２Ｂの距離は５ｍｍ以下が望ましい。第３部位１２Ｄは、第１凸部４２の外側で、その下辺４２Ｃに沿って位置する。第３部位１２Ｄと第１凸部４２の下辺４２Ｃの距離は５ｍｍ以下が望ましい。

第２エレメント１４は、第２給電端子１３から上方へ延びる第４部位１４Ａと、第４部位１４Ａの上端からフロントウインドウ３の上縁に沿って車幅方向両側に延びる第５部位１４Ｂとから構成され、Ｔ字状の形状を成す。第２エレメント１４の第４部位１４Ａの長さは２５ｍｍ以下であればよく、２０ｍｍが最も望ましい。第５部位１４Ｂの長さは２３０～２７０ｍｍの範囲であればよく、２４０ｍｍが最も望ましい。第２エレメント１４は遮光膜４の上縁部４１Ａに重なって位置する。第２エレメント１４の第４部位１４Ａは車両２のフランジ５から５～１０ｍｍの距離に位置する。

このように、本発明の実施形態の自動車用ガラスアンテナによれば、ガラスアンテナ１の第１エレメント１２の第１部位１２Ｂは、その大部分を遮光膜４の第１凸部４２に重ねることにより、ガラスアンテナ１を目立たせることなく、水平偏波であるＤＴＶ帯電波の受信感度を向上することができる。第２部位１２Ｃは、第１凸部４２の右辺４２Ｂの近傍で、右辺４２Ｂに沿って延びることにより、ガラスアンテナ１を目立たせることなく垂直偏波であるＤＡＢ帯電波の受信感度を向上することができる。第３部位１２Ｄは、第１凸部４２の下辺４２Ｃの近傍で、下辺４２Ｃに沿って延びることにより、ガラスアンテナ１を目立たせることなく水平偏波であるＤＴＶ帯電波の受信感度を向上することができる。また、第２エレメント１４の第５部位１４Ｂは、遮光膜４の上縁部４１Ａに重なりフロントウインドウ３の上縁に沿って延ばすことにより、ガラスアンテナ１を目立たせることなくＤＡＢ帯電波の受信に必要なアンテナ長さを確保することができる。以上のように、実施形態の自動車用ガラスアンテナは、既存の遮光膜を拡大せず、ドライバーの視界を妨害することなく、水平方向にも垂直方向にもアンテナ長さを確保する。

このように、実施形態の自動車用ガラスアンテナ１は、その一部を遮光膜４に重ねてドライバーの視界を妨害しない位置に配置されるため、右ハンドルの車両においても本ガラスアンテナ１を使用できる。右ハンドルの車両の場合では、本ガラスアンテナ１をより一層ドライバーの視界を妨害しないよう、フロントウインドウ３の車幅方向の中心に対して、左右対称の位置に、左右反転して配置してもよい。

１ ガラスアンテナ
２ 車両
３ フロントウインドウ
４ 遮光膜
１１ 第１給電端子
１２ 第１エレメント
１２Ｂ 第１部位
１２Ｃ 第２部位
１２Ｄ 第３部位
１３ 第２給電端子
１４ 第２エレメント
１４Ａ 第４部位
１４Ｂ 第５部位
４１Ａ 上縁部
４１Ｂ 下縁部
４１Ｃ 右縁部
４１Ｂ 左縁部
４２ 第１凸部
４３ 第２凸部

Claims (3)

1. 自動車のフロントウインドウに設けられるガラスアンテナであって、
   前記フロントウインドウは遮光膜を有し、
   前記遮光膜は
   前記フロントウインドウの周縁に沿って延びる上縁部、右縁部、下縁部、左縁部、および前記フロントウインドウの中央上部において前記上縁部から連続して下方前方に突出する凸部から構成され、
   前記ガラスアンテナは
   前記上縁部もしくは前記凸部に設けられた第１給電端子、前記第１給電端子に接続された第１エレメント、前記上縁部もしくは前記凸部に設けられた第２給電端子、および前記第２給電端子に接続され、少なくとも一部が前記上縁部において車幅方向に延びる第２エレメントを有し、
   前記第１エレメントは、
   少なくとも一部が前記凸部に重ねて車幅方向に伸びる第１部位と、前記第１部位に接続され、前記凸部の周縁に沿って下方に延びる第２部位を有する
   ことを特徴とするガラスアンテナ。
2. 前記第１エレメントは前記第２部位に接続され、前記凸部に沿って車幅方向に伸びる第３部位を有する請求項１に記載のガラスアンテナ。
3. 前記第２給電端子は前記凸部に配置され、
   前記第２エレメントは前記第２給電端子に接続され、上方に延びる第４部位と、第４部位に接続され、前記上縁部に配置され、車幅方向に伸びる第５部位とを有する請求項１または２のいずれかに記載のガラスアンテナ。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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