DE102017200689A1

DE102017200689A1 - Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017200689A1
Application number: DE102017200689.7A
Authority: DE
Inventors: Akito Miyoshi; Hiroyuki KAMO; Masahiro Shindo
Original assignee: Nidec Elesys Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2016-01-19
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2017-07-20
Also published as: CN107026308A; JP2017129418A; US10218048B2; CN107026308B; US20170207513A1

Abstract

Ein Fahrzeug umfasst eine Windschutzscheibe, wobei zumindest eine Oberfläche auf einer Seite eines Fahrzeuginnenraums derselben eine Oberfläche aus Glas ist; ein Antennenteil, das in dem Fahrzeuginnenraum sowie zum Senden einer Sendewelle, die eine Funkwelle in einem Millimeterwellenband ist, von dem Fahrzeuginnenraum durch die Windschutzscheibe hindurch nach außen vorgesehen ist; und eine Reflexionsunterdrückungsschicht, die eine Dielektrikumschicht umfasst, die auf der Oberfläche auf der Seite des Antennenteils der Windschutzscheibe anhaftet. Die Dielektrikumschicht weist einen Brechungsindex auf, der niedriger ist als der des Glases. Die Dielektrikumschicht weist eine Dicke auf, die es ermöglicht, dass eine Reflexion der Sendewelle durch eine Interferenz zwischen einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an einer Grenzfläche zwischen der Dielektrikumschicht und der Windschutzscheibe erzeugt wird, und einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an einer Oberfläche auf der Seite des Antennenteils der Dielektrikumschicht erzeugt wird, unterdrückt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, das ein Antennenteil in dem Innenraum aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Es gibt Kraftfahrzeuge mit Antennen zum Abstrahlen von Radarwellen und zum Empfangen von reflektierten Wellen, von denen jede an dem Frontbereich oder in der Nähe der Kofferraumklappe angebracht ist. Diese Teile der Kraftfahrzeuge sind jedoch die ersten, die in Fällen von Kollisionen mit anderen Fahrzeugen oder Gegenständen verformt oder beschädigt werden, selbst wenn die Kollisionen nur geringfügig sind, und es ist sehr wahrscheinlich, dass ein an einem solchen Teil angebrachtes Radargerät auch beschädigt wird. Das Radargerät ist ein Gerät, das notwendig ist, um die Sicherheit von Kraftfahrzeugen zu gewährleisten, und es ist nicht erwünscht, dass das Radargerät aufgrund von geringfügigen Kollisionen seine Funktionsfähigkeit verliert. Dies gilt umso mehr, wenn automatisches Fahren in die Praxis umgesetzt wird.
Es ist weniger wahrscheinlich, dass solche unerwünschten Situationen auftreten, wenn das Radargerät in einem Innenraum eines Fahrzeugs angebracht ist, in diesem Fall muss das Radargerät jedoch Radarwellen durch die Windschutzscheibe, die Glas umfasst, senden und empfangen. In diesem Fall sind Reflexion und Absorption der Wellen durch das Glas unvermeidbar, und das Radargerät verfügt somit über beschränkte Erfassungsfähigkeiten.
In dem europäischen Patent mit der Nr. 888646 ist offenbart, dass dann, wenn eine Kommunikationsantenne in dem Innenraum eines Fahrzeuges eingebaut ist, ein Zwischendielektrikumbauglied zwischen einem Glas und der Abstrahlfläche der Antenne dazu eingefügt ist, die Reflexion einer Funkwelle durch das Glas zu unterdrücken. Gemäß dem europäischen Patent mit der Nr. 888646 ist der elektrisch effektive Abstand zwischen dem Glas und der Antenne auf ein Vielfaches der halben Wellenlänge der Welle eingestellt.
Wenn eine Funkwelle in dem Millimeterwellenband als eine Sendewelle verwendet wird, tritt auf der Oberfläche der Windschutzscheibe, die Glas umfasst, eine starke Reflexion auf. Selbst in dem Fall, in dem das Zwischendielektrikumbauglied zwischen dem Glas und der Abstrahloberfläche der Antenne angeordnet ist, wie in dem europäischen Patent mit der Nr. 888646 , tritt an der Oberfläche des Dielektrikumbauglieds selbst eine starke Reflexion auf. Zusätzlich dazu kann der Abstand zwischen dem Glas und der Antenne nicht auf einen konstanten Wert eingestellt werden, wie beispielsweise ein Vielfaches der halben Wwellenlänge der Funkwelle, da die Windschutzscheibe normalerweise in Bezug auf die Abstrahloberfläche der Antenne geneigt ist. Somit besteht ein Bedarf für eine neue Technik zum Reduzieren eines Verlusts einer Sendewelle, die durch die Windschutzscheibe hindurch verläuft.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist für ein Fahrzeug vorgesehen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Verlust einer Sendewelle, die durch die Windschutzscheibe hindurch verläuft, zu reduzieren.
Ein beispielhaftes Fahrzeug der vorliegenden Erfindung umfasst einen Fahrzeugkörper, einen Antriebsmechanismus zum Bewegen des Fahrzeugkörpers, eine Windschutzscheibe, die sich zwischen einem Fahrzeuginnenraum und einem Außenraum befindet, wobei zumindest eine Oberfläche auf der Seite des Fahrzeuginnenraums der Windschutzscheibe eine Oberfläche aus Glas ist, ein Antennenteil, das in dem Fahrzeuginnenraum sowie zum Senden einer Sendewelle von dem Fahrzeuginnenraum durch die Windschutzscheibe hindurch nach außen, wobei die Sendewelle eine Funkwelle in einem Millimeterwellenband ist, und zum Empfangen einer reflektierten Welle vorgesehen ist, die von außen durch die Windschutzscheibe hindurch in den Fahrzeuginnenraum eintritt, eine Reflexionsunterdrückungsschicht, die eine Dielektrikumschicht umfasst, die an der Oberfläche auf der Seite des Antennenteils der Windschutzscheibe anhaftet, einen Hochfrequenzoszillator zum Ausgeben einer hochfrequenten elektrischen Leistung an das Antennenteil, und einen Empfänger zum Empfangen einer Eingabe einer Funkwelle, die durch das Antennenteil empfangen wird, und zum Ausgeben eines empfangenen Signals. Die Dielektrikumschicht weist einen Brechungsindex auf, der niedriger ist als ein Brechungsindex des Glases und höher ist als ein Brechungsindex von Luft. Die Dielektrikumschicht weist eine Dicke auf, die es ermöglicht, dass eine Reflexion der Sendewelle durch eine Interferenz zwischen einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an einer Grenzfläche erzeugt wird, an der die Dielektrikumschicht an der Oberfläche der Windschutzscheibe anhaftet, und einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an einer Oberfläche auf der Seite des Antennenteils der Dielektrikumschicht erzeugt wird, unterdrückt wird.
Ein weiteres exemplarisches Fahrzeug der vorliegenden Erfindung umfasst einen Fahrzeugkörper, einen Antriebsmechanismus zum Bewegen des Fahrzeugkörpers, eine Windschutzscheibe, die sich zwischen einem Fahrzeuginnenraum und einem Außenraum befindet, wobei zumindest eine Oberfläche auf der Seite des Fahrzeuginnenraums der Windschutzscheibe eine Oberfläche aus Glas ist, ein Antennenteil, das in dem Fahrzeuginnenraum sowie zum Senden einer Sendewelle von dem Fahrzeuginnenraum durch die Windschutzscheibe hindurch nach außen, wobei die Sendewelle eine Funkwelle in einem Millimeterwellenband ist, und zum Empfangen einer reflektierten Welle vorgesehen ist, die von außen durch die Windschutzscheibe hindurch in den Fahrzeuginnenraum eintritt, eine Reflexionsunterdrückungsschicht, die eine Dielektrikumschicht umfasst, die an der Oberfläche auf der Seite des Antennenteils des Glases anhaftet, einen Hochfrequenzoszillator zum Ausgeben einer hochfrequenten elektrischen Leistung an das Antennenteil, und einen Empfänger zum Empfangen einer Eingabe einer Funkwelle, die durch das Antennenteil empfangen wird, und zum Ausgeben eines empfangenen Signals. Die Dielektrikumschicht weist einen Brechungsindex auf, der niedriger ist als ein Brechungsindex des Glases und höher ist als ein Brechungsindex von Luft. Das Antennenteil umfasst eine Sendeantenne zum Senden der Sendewelle. Falls die Sendewelle eine Vertikalpolarisationskomponente aufweist, die in Bezug auf die Reflexionsunterdrückungsschicht größer ist als eine Horizontalpolarisationskomponente derselben, sind die durch Formeln 1 und 2 ausgedrückten Beziehungen erfüllt, wobei θ_a ein Einfallswinkel der Sendewelle auf der Reflexionsunterdrückungsschicht an einer Mitte einer Hauptstrahlungskeule der Sendeantenne ist, n_s der Brechungsindex der Dielektrikumschicht ist, n_g der Brechungsindex des Glases ist, n_i ein Brechungsindex eines Mediums ist, das zu der Dielektrikumschicht auf der Seite des Antennenteils benachbart ist, λ eine Wellenlänge der Sendewelle in Luft ist, N eine Ganzzahl von 0 oder mehr ist und d eine Dicke der Dielektrikumschicht ist.
[Formel 1]
Falls n_i < n_s < n_g und θ_a kleiner als oder größer als beide der Folgenden ist:
falls n_i < n_s < n_g und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
[Formel 2]
Falls n_i > n_s < n_g und θ_a kleiner als oder größer als beide der Folgenden ist:
falls n_i > n_s < n_g und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
Falls die Sendewelle eine Horizontalpolarisationskomponente aufweist, die in Bezug auf die Reflexionsunterdrückungsschicht größer als oder gleich groß ist wie eine Vertikalpolarisationskomponente derselben, ist die durch Formel 3 ausgedrückte Beziehung erfüllt.
[Formel 3]
Falls n_i < n_s < n_g,
falls n_i > n_s < n_g,
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Verlust einer Sendewelle, die durch die Windschutzscheibe hindurch verläuft, zu reduzieren.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlicher.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine vereinfachte Seitenansicht eines Fahrzeuges;
2 ist eine Querschnittsansicht einer Windschutzscheibe;
3 ist eine Vorderansicht der Windschutzscheibe;
4 ist eine Querschnittsansicht eines Radargeräts, der Windschutzscheibe und einer Reflexionsunterdrückungsschicht;
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Skizze einer Konfiguration des Radargeräts veranschaulicht;
6 veranschaulicht einen Zustand, in dem eine Sendewelle in die Reflexionsunterdrückungsschicht eintritt;
7 veranschaulicht die Messergebnisse eines Verlusts von Funkwellen aufgrund des Vorhandenseins der Windschutzscheibe;
8 ist eine Querschnittsansicht einer Reflexionsunterdrückungsschicht, die eine Mehrzahl von Dielektrikumschichten umfasst;
9 ist eine Vorderansicht, die ein weiteres Beispiel der Reflexionsunterdrückungsschicht zeigt; und
10 ist eine Querschnittsansicht, die die Reflexionsunterdrückungsschicht zeigt.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 ist eine vereinfachte Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 1 ist ein Personenkraftwagen und umfasst ein an dem Fahrzeug befindliches Radargerät 11 (hiernach als „Radargerät” bezeichnet).
Das Radargerät 11 wird für Zwecke wie z. B. Kollisionsvermeidung, Fahrunterstützung und automatisches Fahren verwendet. Das Radargerät 11 ist auf der Innenoberfläche einer Windschutzscheibe 12 des Fahrzeugs 1 angebracht und befindet sich in einem Fahrzeuginnenraum 13. Der Fahrzeuginnenraum 13 muss kein vollständig isolierter Raum sein, der von dem Außenraum getrennt ist, und kann z. B. ein offenes Dach aufweisen. Das Radargerät 11 befindet sich vor einem Rückspiegel 14, der an der Windschutzscheibe 12 angebracht ist. Das Fahrzeug 1 umfasst einen Antriebsmechanismus 15 zum Bewegen eines Fahrzeugkörpers 10. Der Antriebsmechanismus 15 umfasst z. B. einen Motor, einen Lenkmechanismus, einen Leistungsübertragungsmechanismus und Räder.
Die Windschutzscheibe 12 ist an dem Fahrzeugkörper 10 befestigt und befindet sich zwischen dem Fahrzeuginnenraum 13 und dem Außenraum. Die Windschutzscheibe 12 ist ein Verbundglas, bei dem eine Folie zwischen zwei Glaslagen angeordnet ist. Das Radargerät 11 ist entweder direkt oder indirekt mittels eines Anbringungsbauglieds wie z. B. einer Halterung an der Oberfläche der Windschutzscheibe 12 befestigt. Bei einer anderen Anbringungsart kann das Radargerät 11 an dem Rückspiegel oder dem Dach angebracht sein. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Radargerät 11 mittels einer Halterung indirekt an der Windschutzscheibe 12 befestigt.
Wie in 2 veranschaulicht ist, umfasst die Windschutzscheibe 12 eine innerste Glasschicht 121, eine äußerste Glasschicht 122 und eine Zwischenharzschicht 123. Die Zwischenharzschicht 123 ist zwischen der innersten Glasschicht 121 und der äußersten Glasschicht 122 angeordnet. Das heißt, bei Betrachtung aus dem Fahrzeuginnenraum 13 sind die innerste Glasschicht 121, die Zwischenharzschicht 123 und die äußerste Glasschicht 122 in dieser Reihenfolge angeordnet. Die Windschutzscheibe 12 kann andere Strukturen aufweisen, solange die Oberfläche auf der Seite des Fahrzeuginnenraums 13 der Windschutzscheibe 12 eine Oberfläche einer Glasschicht ist, d. h., zumindest die Oberfläche auf der Seite des Fahrzeuginnenraums 13 der Windschutzscheibe 12 ist eine Oberfläche aus Abdeckglas.
Die Windschutzscheibe 12 weist auf der Oberfläche des Fahrzeuginnenraums 13 eine Reflexionsunterdrückungsschicht 4 auf. Die Reflexionsunterdrückungsschicht 4 umfasst eine lagenähnliche Dielektrikumschicht 41. Die Details der Dielektrikumschicht 41 werden weiter unten beschrieben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die innerste Glasschicht 121 und die äußerste Glasschicht 122 aus Sodakalkglas gefertigt. Die innerste Glasschicht 121 und die äußerste Glasschicht 122 können die gleichen optischen Eigenschaften aufweisen oder können unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen. Die Zwischenharzschicht 123 ist vorzugsweise aus Polyvinylbutyrat (PVB) gefertigt. Die Zwischenharzschicht 123 kann eine Mehrzahl von Harzschichten umfassen, die aufeinander gestapelt sind.
3 und 4 veranschaulichen einen Teil des Radargeräts 11, das an der Windschutzscheibe 12 und der Reflexionsunterdrückungsschicht 4 angebracht ist. 3 veranschaulicht den Fahrzeuginnenraum 13 bei Betrachtung von der Vorderseite der Windschutzscheibe 12. 4 veranschaulicht Querschnitte des Radargeräts 11, der Windschutzscheibe 12 und der Reflexionsunterdrückungsschicht 4, die im Wesentlichen senkrecht zu der Windschutzscheibe 12 sind. In 4 ist die Windschutzscheibe 12 als eine einzelne Schicht veranschaulicht, ohne zwischen der innersten Glasschicht 121, der Zwischenharzschicht 123 und der äußersten Glasschicht 122 zu unterscheiden.
Die Dielektrikumschicht 41 ist mit der Oberfläche auf der Seite des Fahrzeuginnenraums 13 der Windschutzscheibe 12 verbunden, d. h., der Oberfläche auf der Seite eines Antennenteils 21 (weiter unten beschrieben) der Windschutzscheibe 12, und haftet eng an dieser Oberfläche an. Die Dielektrikumschicht 41 bedeckt nur einen Teil der Windschutzscheibe 12. Die Breite der Dielektrikumschicht 41 entlang der Oberfläche der Windschutzscheibe 12 nimmt in der Abwärtsrichtung zu. Die Dielektrikumschicht 41 ist eine amorphe Harzlage und ist beispielsweise aus denaturiertem Polyphenylenether (PPE) gefertigt. Die Dielektrikumschicht 41 kann aus anderen Materialien gefertigt sein. Die Dielektrikumschicht 41 ist vorzugsweise transparent, falls das Radargerät eine Kamera umfasst. Falls keine Störung hinsichtlich der Funktion des Radargeräts 11 besteht, kann die Dielektrikumschicht 41 lichtundurchlässig sein.
Wie zuvor beschrieben wurde, ist das Radargerät 11 mittels einer Halterung (nicht gezeigt) an der Windschutzscheibe 12 befestigt. Das Radargerät 11 ist von der Halterung abnehmbar. Das Radargerät 11 umfasst ein Antennenteil 21 und eine Antennenabdeckung 25. Das Antennenteil 21 sendet eine Funkwelle, die eine Radarwelle ist, von dem Fahrzeuginnenraum 13 durch die Windschutzscheibe 12 hindurch nach außen und empfängt eine reflektierte Welle, die von außen durch die Windschutzscheibe 12 hindurch in den Fahrzeuginnenraum 13 eintritt.
Das Antennenteil 21 umfasst eine Sendeantenne 211 und eine Mehrzahl von Empfangsantennen 212. Die Sendeantenne 211 sendet eine Sendewelle, die eine Funkwelle in dem Millimeterwellenband ist. Jede Empfangsantenne 212 empfängt eine reflektierte Welle, die aus der Sendewelle resultiert. Die Sendeantenne 211 und die Empfangsantennen 212 können Hornantennen sein. Die Sendeantenne 211 und die Empfangsantennen 212 können außer Hornantennen auch andere Antennen sein. Das heißt, die Sendeantenne 211 und die Empfangsantennen 212 können jegliche Antennen sein, die Millimeterwellen senden und empfangen können. Die Sendeantenne 211 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass die Richtung der Mitte der Hauptstrahlungskeule, d. h., die Richtung der Spitze der Hauptstrahlungskeule, in der Horizontalrichtung ausgerichtet ist. Bei dem Beispiel in 3 umfasst das Antennenteil 21 zwei Empfangsantennen 211, das Antennenteil 21 kann jedoch drei oder mehr Empfangsantennen 212 umfassen. Das Antennenteil 21 kann außerdem eine Mehrzahl von Sendeantennen 211 umfassen. Alternativ dazu kann eine Antenne sowohl als Sendeantenne als auch als Empfangsantenne dienen.
Bei jeder Hornantenne des Antennenteils 21 sind Bestandteile elektrisch oder räumlich verbunden, um Signale in der Reihenfolge einer monolithischen integrierten Mikrowellenschaltung (MMIC, Monolithic Microwave Integrated Circuit), einer Sendeleitung (genauer gesagt einer Mikrostreifenleitung, einem Wandler und einem Wellenleiter) und einem Horn zu senden und zu empfangen. Die Verwendung der Hornantenne ermöglicht es, Gewinne zu sichern und gleichzeitig die Breite in der Höhenrichtung der Antenne zu minimieren, und ermöglicht es, dass die Vorwärtsprojektionsfläche des Radargeräts 11 reduziert ist. Somit kann das Radargerät 11 in der Nähe der Windschutzscheibe eingebaut sein, ohne die Sicht von Insassen einzuschränken.
Die Antennenabdeckung 25 befindet sich zwischen der Windschutzscheibe 12 und dem Antennenteil 21 und bedeckt die Vorderseite des Antennenteils 21. Die Antennenabdeckung 25 ist aus einem Harz geformt. Die Vorderoberfläche, d. h., Außenoberfläche, der Antennenabdeckung 25 weist eine schwarze Farbe auf. Dies verhindert, dass das Antennenteil 21 bei Betrachtung von außerhalb des Fahrzeugs auffällt und stellt das optisch ansprechende Erscheinungsbild des Fahrzeugs 1 sicher. Die Antennenabdeckung 25 wird auch „Radom” genannt.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Skizze einer Konfiguration des Radargeräts 11 veranschaulicht. Das Radargerät 11 umfasst ferner einen Hochfrequenzoszillator 312, einen Empfänger 32 und einen Detektor 35. Der Empfänger 32 umfasst Mischer 321 und Analog-Digital-(AD)-Wandler 322. Die Sendeantenne 211 ist mit dem Hochfrequenzoszillator 312 verbunden. Der Hochfrequenzoszillator 312 gibt eine hochfrequente elektrische Leistung an die Sendeantenne 211 aus und die Sendeantenne 211 sendet dementsprechend eine Sendewelle. Hier weist die Sendewelle in Bezug auf die Reflexionsunterdrückungsschicht 4 eine Vertikalpolarisationskomponente auf, die größer ist als eine Horizontalpolarisationskomponente derselben.
Jede Empfangsantenne 212 ist der Reihe nach mit einem Mischer 321 und einem A/D-Wandler 322 verbunden. Die A/D-Wandler 322 sind mit dem Detektor 35 verbunden. Jede Empfangsantenne 212 empfängt eine reflektierte Welle, die durch eine Reflexion einer Sendewelle an einem Objekt außerhalb des Fahrzeugs erzeugt wird. Ein durch die Empfangsantenne 212 empfangenes Funkwellensignal wird in den Mischer 321 eingegeben. Der Mischer 321 empfängt außerdem eine Eingabe eines Signals von dem Hochfrequenzoszillator 312 und kombiniert diese empfangenen Signale, um ein Schwebungssignal zu erhalten, das eine Frequenzdifferenz zwischen der Sendewelle und der reflektierten Welle angibt. Das Schwebungssignal wird durch den A/D-Wandler 322 in ein digitales Signal umgewandelt und wird als ein empfangenes Signal an den Detektor 35 ausgegeben. Der Detektor 35 erhält beispielsweise die Position und Geschwindigkeit des Objekts durch Umwandeln der Schwebungssignale mittels einer Fourier-Transformation und ferner durch Durchführen einer arithmetischen Bearbeitung an den Signalen.
Als Nächstes werden die Details der Reflexionsunterdrückungsschicht 4 beschrieben. 6 veranschaulicht einen Zustand, in dem eine Sendewelle in die Reflexionsunterdrückungsschicht 4 eintritt. Es ist zu beachten, dass sich der Einfallswinkel der Sendewelle auf den Einfallswinkel der Sendewelle auf einem Objekt an der Mitte der Hauptstrahlungskeule der Sendeantenne 211 bezieht.
Hier ist der Brechungsindex der Reflexionsunterdrückungsschicht 4 in 6, d. h., der Brechungsindex der Dielektrikumschicht 41, niedriger als der Brechungsindex der innersten Glasschicht 121 der Windschutzscheibe 12 (siehe 2) und höher als der Brechungsindex der Luft. Verglichen mit dem Reflexionsvermögen der Oberfläche an der Seite des Antennenteils 21 der Windschutzscheibe 12 wird somit das Reflexionsvermögen einer Oberfläche 411 auf der Seite des Antennenteils 21 der Dielektrikumschicht 41 unter der Bedingung, dass der Windschutzscheibe 12 keine Dielektrikumschicht 41 bereitgestellt ist, zu einem gewissen Grade reduziert. Der Brechungsindex der Dielektrikumschicht 41 kann durch Hinzufügen von Luftblasen oder anderen Materialien eingestellt werden.
Wie in 6 durch fettgedruckte Pfeile angegeben ist, wird die Sendewelle, die von einem Punkt A auf der Oberfläche 411 in die Dielektrikumschicht 41 eintritt, an einem Punkt B auf einer Grenzfläche 412 zwischen der Dielektrikumschicht 41 und der Windschutzscheibe 12 reflektiert und kehrt als eine reflektierte Welle zu einem Punkt C auf der Oberfläche 411 der Dielektrikumschicht 41 zurück. Falls die reflektierte Welle, die durch den Punkt C hindurch verläuft, und die Sendewelle, die von der Seite des Antennenteils 21 in den Punkt C auf der Oberfläche 411 eintritt und dort reflektiert wird, gegenphasig sind (d. h., um π gegenseitig phasenverschoben sind) heben sich diese zu diesem Zeitpunkt gegenseitig auf. Folglich wird die Reflexion der Sendewelle an der Oberfläche 411 unterdrückt, wobei die Sendewelle auf der Oberfläche 411 einfällt und an derselben reflektiert wird, d. h., von einem Medium (hiernach als eine „benachbarte Schicht” bezeichnet), das zu der Oberfläche 411 der Dielektrikumschicht 41 benachbart ist, in die Oberfläche 411 eintritt. Gleichermaßen wird auch die Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 412 unterdrückt. Bei dem Beispiel in 4 ist die benachbarte Schicht die Luft.
Im Folgenden wird die Dielektrikumschicht 41 beschrieben, die eine Reflexion einer Sendewelle durch eine Interferenz zwischen einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 412 erzeugt wird, und der Sendewelle, die an der Oberfläche 411 reflektiert wird (d. h., einer durch eine Reflexion der Sendewelle an der Oberfläche 411 erzeugte reflektierte Welle), unterdrückt. In der folgenden Beschreibung ist θ_i der Einfallswinkel der Sendewelle auf der Dielektrikumschicht 41, n_s ist der Brechungsindex der Dielektrikumschicht 41, n_i ist der Brechungsindex der benachbarten Schicht, und θ_s ist der Brechungswinkel in der Dielektrikumschicht 41. Formel 4 ist gemäß dem Snelliusschen Gesetz wahr. [Formel 4]
Eine optische Weglänge L_abc von dem Punkt A über den Punkt B zu dem Punkt C in der Dielektrikumschicht 41 wird durch Formel 5 ausgedrückt, wobei d die Dicke der Dielektrikumschicht 41 ist. [Formel 5]
Eine optische Weglänge δ zwischen dem Punkt A und dem Punkt C in der Wanderrichtung der Sendewelle, die von dem Antennenteil 21 in die Dielektrikumschicht 41 eintritt, wird die Formel 6 ausgedrückt.
[Formel 6]

δ = 2dn_itanθ_ssinθ_i,

Die Bedingung, unter der die reflektierte Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 412 erzeugt wird, und die Sendewelle, die an der Oberfläche 411 reflektiert wird, auf der Oberfläche 411 gegenphasig sind, wird durch Formel 7 ausgedrückt, wobei N eine Ganzzahl von 0 oder mehr ist und λ die Wellenlänge der Sendewelle in der Luft ist. Formel 7 basiert auf der Annahme, dass die Phasen durch die Reflexion der Sendewelle an dem Punkt B und die Reflexion der Sendewelle, die von der benachbarten Schicht in den Punkt C eintritt, jeweils umgekehrt sind (d. h., die Phasen sind um π verschoben).
[Formel 7]

L_abc = λ / 2(2N + 1) + δ

Das Umwandeln von Formel 7 unter Verwendung von Formeln 4 bis 6 ergibt Formel 8, die die Dicke d der Dielektrikumschicht 41 ausdrückt. [Formel 8]
Falls sich die Phasenverschiebung zwischen der reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 412 erzeugt wird, und der Sendewelle, die an der Oberfläche 411 reflektiert wird, in einem Bereich von (π ± π/4) liegt, wird es als möglich erachtet, die Reflexion der Sendewelle an der Oberfläche 411 der Dielektrikumschicht 41 zu unterdrücken. In diesem Fall ist (2N + 1) in Formel 7 (2N + 1 ± 1/4). Dementsprechend wird eine bevorzugte Bedingung für die Dicke d der Dielektrikumschicht 41, die dem Einfallswinkel θ_i der Sendewelle auf der Dielektrikumschicht 41 entspricht, d. h., dem Neigungswinkel der Windschutzscheibe 12, durch Formel 9 ausgedrückt. [Formel 9]
Die oben genannte Bedingung basiert auf der Annahme, dass der Einfallswinkel θ_i der Sendewelle auf der Dielektrikumschicht 41 kleiner als oder gleich groß wie ein Brewster-Winkel in dem Fall ist, in dem eine Funkwelle von der benachbarten Schicht in die Oberfläche 411 der Dielektrikumschicht 41 eintritt. Wie zuvor beschrieben wurde, weist die Sendewelle in Bezug auf die Reflexionsunterdrückungsschicht 4 eine Vertikalpolarisationskomponente auf, die größer ist als eine Horizontalpolarisationskomponente derselben. Falls der Einfallswinkel θ_i größer als der Brewster-Winkel ist, erhöht sich somit der Einfluss der Phasenumkehrung der Vertikalpolarisationskomponente, die an der Oberfläche 411 reflektiert wird. In diesem Fall wird die Bedingung, unter der die reflektierte Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 412 erzeugt wird, und die Sendewelle, die an der Oberfläche 411 reflektiert wird, an der Oberfläche 411 gegenphasig sind, durch Formel 10 ausgedrückt, und eine bevorzugte Bedingung für die Dicke d der Dielektrikumschicht 41 wird durch Formel 11 ausgedrückt. Es ist zu beachten, dass angenommen wird, dass der Einfallswinkel θ_s der Sendewelle, die durch die Dielektrikumschicht 41 auf der Windschutzscheibe 12 hindurch verläuft, kleiner als oder gleich groß wie der Brewster-Winkel auf der Grenzfläche 412 ist.
[Formel 10]

L_abc = λ(N + 1) + δ

[Formel 11]
7 veranschaulicht die Messergebnisse eines Verlustes von Funkwellen aufgrund des Vorhandenseins der Windschutzscheibe 12. Die Vertikalachse in 7 gibt einen Einwegverlust von Funkwellen an, die durch die Windschutzscheibe 12 hindurch nach außen wandern, und die Horizontalachse gibt den Azimutwinkel an. Die fettgedruckten Linien L11 und L12 in 7 geben einen Verlust aufgrund des Vorhandenseins der Windschutzscheibe 12 mit der Dielektrikumschicht 41 an und die dünngedruckten Linien L21 und L22 geben einen Verlust aufgrund des Vorhandenseins der Windschutzscheibe 12 ohne die Dielektrikumschicht 41 an. Die Linien L11 und L21 geben den Fall an, in dem der Einfallswinkel 55° ist, wenn der Azimutwinkel 0° ist, und die Linien L12 und L22 geben den Fall an, in dem der Einfallswinkel 85° ist, wenn der Azimutwinkel 0° ist. Beide Einfallswinkel sind größer als der Brewster-Winkel auf der Oberfläche 411 der Dielektrikumschicht 41, und die Dielektrikumschicht 41 weist eine Dicke auf, die die durch Formel 11 ausgedrückte Bedingung erfüllt.
Wie in 7 ersichtlich ist, reduziert das Vorhandensein der Dielektrikumschicht 41 auf der Windschutzscheibe 12 einen Verlust. In Wirklichkeit nimmt ein Verlust zu, wenn sich der Einfallswinkel mit einem steigenden Azimutwinkel ändert, das Vorhandensein der Dielektrikumschicht 41 auf der Windschutzscheibe 12 unterdrückt einen Verlust jedoch unabhängig von dem Azimutwinkel. Alternativ dazu kann die Dicke der Dielektrikumschicht 41 gemäß dem Einfallswinkel bei jedem Azimutwinkel schrittweise geändert werden. In diesem Fall wird ein Verlust über die gesamte Bandbreite von vorbestimmten Azimutwinkeln merklich reduziert. Es ist erforderlich, dass die Vorderseite des Radargeräts 11, d. h., bei einem Azimutwinkel von 0°, eine hohe Empfindlichkeit aufweist, wohingegen es nicht erforderlich ist, dass die Seiten desselben eine derart hohe Empfindlichkeit aufweisen. Vor diesem Gesichtspunkt besteht kein Problem, falls die Dielektrikumschicht 41 eine konstante Dicke aufweist.
Wie oben beschrieben wurde, umfasst das Fahrzeug 1 die Dielektrikumschicht 41, die sich zwischen dem Antennenteil 21 und der Windschutzscheibe 12 befindet und an der Oberfläche der Windschutzscheibe 12 anhaftet. Die Dielektrikumschicht 41 weist einen Brechungsindex auf, der niedriger ist als der Brechungsindex der innersten Glasschicht 121 der Windschutzscheibe 12 und höher ist als der Brechungsindex der Luft. Die Dielektrikumschicht 41 weist eine Dicke auf, die es ermöglicht, dass eine Reflexion einer Sendewelle durch eine Interferenz zwischen einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 412 erzeugt wird, an der die Dielektrikumschicht 41 an der Oberfläche der Windschutzscheibe 12 anhaftet, und einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Oberfläche 411 erzeugt wird, unterdrückt wird. Diese Struktur hilft dabei, einen Verlust der Sendewelle, die durch die Windschutzscheibe 12 hindurch verläuft, zu reduzieren, und die Effizienz eines Sendens und eines Empfangens von Funkwellen zu verbessern.
Der Einfallswinkel der Sendewelle auf der Reflexionsunterdrückungsschicht 4 an der Mitte der Hauptstrahlungsquelle der Sendeantenne 211 ist vorzugsweise größer als 10°. Mit anderen Worten kann die Windschutzscheibe 12 in Bezug auf die Abstrahloberfläche der Sendeantenne 211 um ein hohes Maß geneigt sein. Demgemäß ist es möglich, das Radargerät 11 an zahlreichen Teilen von Fahrzeugen 1 in zahlreichen Bauformen anzubringen.
Die Reflexionsunterdrückungsschicht 4 kann zusätzliche Dielektrikumschichten umfassen, die an der Oberfläche 411 auf der Seite des Antennenteils 21 der Dielektrikumschicht 41 anhaften. Bei dem Beispiel in 8 sind zwei Dielektrikumschichten 42 und 43 auf der Oberfläche 411 der Dielektrikumschicht 41 aufeinander gestapelt. Hiernach werden die Dielektrikumschichten 41, 42 und 43 jeweils als eine „äußere Dielektrikumschicht 41”, eine „Zwischendielektrikumschicht 42”, und eine „innere Dielektrikumschicht 43” bezeichnet. Die Zwischendielektrikumschicht 42 haftet an der Oberfläche 411 auf der Seite des Antennenteils 21 der äußeren Dielektrikumschicht 41 an. Der Brechungsindex der Zwischendielektrikumschicht 42 ist vorzugsweise niedriger als der Brechungsindex der äußeren Dielektrikumschicht 41 und höher als der Brechungsindex der Luft. Die innere Dielektrikumschicht 43 haftet an einer Oberfläche 421 auf der Seite des Antennenteils 21 der Zwischendielektrikumschicht 42 an. Der Brechungsindex der inneren Dielektrikumschicht 43 ist vorzugsweise niedriger als der Brechungsindex der Zwischendielektrikumschicht 42 und höher als der Brechungsindex der Luft.
Unter Bezugnahme auf die Reflexionsunterdrückungsschicht 4 in 8 wird jetzt die äußere Dielektrikumschicht 41 beschrieben, die eine Reflexion einer Sendewelle unterdrückt. Bei dem Beispiel in 8 dient die Zwischendielektrikumschicht 42 als die benachbarte Schicht, die in Formeln 9 und 11, die unter Bezugnahme auf 6 beschrieben werden, einen Brechungsindex n_i aufweist (d. h. ein Medium, das zu der äußeren Dielektrikumschicht 41 auf der Seite des Antennenteils 21 benachbart ist. Gemäß dem Snelliusschen Gesetz ist (n_isinθ_i) in Formeln 9 und 11 (sinθ_a), wobei θ_a der Einfallswinkel der Sendewelle ist, die an der Mitte der Hauptstrahlungsquelle der Sendeantenne 211 von der Luftschicht in die Reflexionsunterdrückungsschicht 4 eintritt, und die Luftschicht einen Brechungsindex von 1 aufweist. Bei dem Beispiel in 8 ist θ_a der Einfallswinkel der Sendewelle auf einer Oberfläche 431 der inneren Dielektrikumschicht 43.
Ein Brewster-Winkel θ_bi ist in dem Fall, in dem eine Funkwelle von der Zwischendielektrikumschicht 42 in die äußere Dielektrikumschicht 41 eintritt, (tan^–1(ns/n_i)), wobei n_s der Brechungsindex der äußeren Dielektrikumschicht 41 ist. Der Einfallswinkel θ_a auf der Reflexionsunterdrückungsschicht 4 wird zu diesem Zeitpunkt durch Formel 12 ausgedrückt. [Formel 12]
Der Brewster-Winkel θ_bs ist in dem Fall, in dem eine Funkwelle von der äußeren Dielektrikumschicht 41 in die Windschutzscheibe 12 eintritt, (tan^–1(n_g/n_s)), wobei n_g der Brechungsindex des Glases der Windschutzscheibe 12 ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Einfallswinkel θ_a auf der Reflexionsunterdrückungsschicht 4 durch Formel 13 ausgedrückt. [Formel 13]
Falls der Einfallswinkel θ_a auf der Reflexionsunterdrückungsschicht 4 kleiner als beide der durch Formeln 12 und 13 gegebenen Winkel ist, wird weder die reflektierte Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 412 erzeugt wird, noch die Sendewelle, die an der Oberfläche 411 reflektiert wird, aufgrund der Beziehung mit den Brewster-Winkeln θ_bi und θ_bs einer Phasenumkehrung unterzogen. Falls der Einfallswinkel θ_a größer als beide der durch Formeln 12 und 13 gegebenen Winkel ist, wird sowohl die reflektierte Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 412 erzeugt wird, als auch die Sendewelle, die an der Oberfläche 411 reflektiert wird, aufgrund der Beziehung mit den Brewster-Winkeln θ_bi und θ_bs einer Phasenumkehrung unterzogen. Falls der Einfallswinkel θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der durch Formeln 12 und 13 gegebenen Winkel ist, wird entweder die reflektierte Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 412 erzeugt wird, oder die Sendewelle, die an der Oberfläche 411 reflektiert wird, aufgrund der Beziehung mit den Brewster-Winkeln θ_bi und θ_bs einer Phasenumkehrung unterzogen.
Falls der Brechungsindex n_s der äußeren Dielektrikumschicht 41 größer ist als der Brechungsindex n_i der Zwischendielektrikumschicht 42, wird die Sendewelle, die an der Oberfläche 411 reflektiert wird, aufgrund einer Differenz in dem Brechungsindex einer Phasenumkehrung unterzogen. Dementsprechend wird die Reflexion der Sendewelle an der Oberfläche 411 der äußeren Dielektrikumschicht 41 unterdrückt, falls die Dicke d der äußeren Dielektrikumschicht 41 die durch Formeln 14 und 15 ausgedrückten Beziehungen erfüllt.
[Formel 14]
Falls n_i < n_s < n_g und θ_a kleiner oder größer ist als beide der Folgenden:
falls n_i < n_s < n_g und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
[Formel 15]
Falls n_i > n_s < n_g und θ_a kleiner als oder gleich groß wie beide der Folgenden ist:
falls n_i > n_s < n_g und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
Falls die Phasenverschiebung zwischen der reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 412 erzeugt wird, und der Sendewelle, die an der Oberfläche 411 reflektiert wird, in einem Bereich von (π ± π/6) liegt, wird die Reflexion der Sendewelle zuverlässiger unterdrückt. In diesem Fall werden Formeln 14 und 15 durch Formel 16 bzw. 17 ausgedrückt.
[Formel 16]
Falls n_i < n_s < n_g und θ_a kleiner oder größer ist als beide der Folgenden:
falls n_i < n_s < n_g und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
[Formel 17]
Falls n_i > n_s < n_g und θ_a kleiner als oder gleich groß wie beide der Folgenden ist:
falls n_i > n_s < n_g und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
Als Nächstes wird die Zwischendielektrikumschicht 42 beschrieben, die eine Reflexion einer Sendewelle unterdrückt. Die Reflexion der Sendewelle wird durch eine Interferenz zwischen einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an einer Grenzfläche (hiernach auch als „Grenzfläche 411” bezeichnet) erzeugt wird, an der die Zwischendielektrikumschicht 42 an der Oberfläche 411 der äußeren Dielektrikumschicht 41 anhaftet, und der Sendewelle, die an der Oberfläche 421 der Zwischendielektrikumschicht 42 reflektiert wird (d. h., einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Oberfläche 421 erzeugt wird), unterdrückt. In dieser Hinsicht ist die Zwischendielektrikumschicht 42 wie oben beschrieben.
Ein Brewster-Winkel θ_bi2 ist in dem Fall, in dem eine Funkwelle von der inneren Dielektrikumschicht 43 in die Zwischendielektrikumschicht 42 eintritt, durch (tan^–1(n_i/n_i2)) gegeben, wobei n_i2 der Brechungsindex eines Mediums ist, das zu der Zwischendielektrikumschicht 42 (d. h., der inneren Dielektrikumschicht 43) auf der Seite des Antennenteils 21 benachbart ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Einfallswinkel θ_a auf der Reflexionsunterdrückungsschicht 4 durch Formel 18 ausgedrückt. [Formel 18]
Ein Brewster-Winkel θ_bi ist in dem Fall, in dem eine Funkwelle von der Zwischendielektrikumschicht 42 in die äußere Dielektrikumschicht 41 eintritt, durch (tan^–1(n_s/n_i)) gegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird der Einfallswinkel θ_a auf der Reflexionsunterdrückungsschicht 4 durch Formel 19 ausgedrückt. [Formel 19]
Falls der Einfallswinkel θ_a auf der Reflexionsunterdrückungsschicht 4 kleiner als beide der durch Formeln 18 und 19 gegebenen Winkel ist, wird weder die reflektierte Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 411 erzeugt wird, noch die Sendewelle, die an der Oberfläche 421 reflektiert wird, aufgrund der Beziehung mit den Brewster-Winkeln θ_bi2 und θ_bi einer Phasenumkehrung unterzogen. Falls der Einfallswinkel θ_a größer als beide der durch Formeln 18 und 19 gegebenen Winkel ist, wird sowohl die reflektierte Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 411 erzeugt wird, als auch die Sendewelle, die an der Oberfläche 421 reflektiert wird, aufgrund der Beziehung mit den Brewster-Winkeln θ_bi2 und θ_bi1 einer Phasenumkehrung unterzogen. Falls der Einfallswinkel θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der durch Formeln 18 und 19 gegebenen Winkel ist, wird entweder die reflektierte Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 411 erzeugt wird, oder die Sendewelle, die an der Oberfläche 421 reflektiert wird, aufgrund der Beziehung mit den Brewster-Winkeln θ_bi2 und θ_bi1 einer Phasenumkehrung unterzogen.
Falls der Brechungsindex n_s der äußeren Dielektrikumschicht 41 größer ist als der Brechungsindex n_i der Zwischendielektrikumschicht 42, wird die reflektierte Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 411 erzeugt wird, aufgrund einer Differenz in dem Brechungsindex einer Phasenumkehrung unterzogen. Falls der Brechungsindex n_i der Zwischendielektrikumschicht 42 größer ist als der Brechungsindex n_i2 der inneren Dielektrikumschicht 43, wird die Sendewelle, die an der Oberfläche 421 reflektiert wird, aufgrund einer Differenz in dem Brechungsindex einer Phasenumkehrung unterzogen. Dementsprechend wird die Reflexion der Sendewelle an der Oberfläche 421 der Zwischendielektrikumschicht 42 unterdrückt, falls die Dicke d_i der Zwischendielektrikumschicht 42 die die durch Formeln 20 und 21 ausgedrückten Beziehungen erfüllt.
[Formel 20]
Falls n_i2 > n_i > n_s oder n_i2 < n_i < n_s und θ_a kleiner als oder größer als beide der Folgenden ist:
falls n_i2 > n_i > n_s oder n_i2 < n_i < n_s und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
[Formel 21]
Falls n_i2 < n_i > n_s oder n_i2 > n_i < n_s und θ_a kleiner als oder größer als beide der Folgenden ist:
falls n_i2 < n_i > n_s oder n_i2 > n_i < n_s und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
Falls die Phasenverschiebung zwischen der reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Grenzfläche 411 erzeugt wird, und der Sendewelle, die an der Oberfläche 421 reflektiert wird, in einem Bereich von (π ± π/6) liegt, unterdrückt die Zwischendielektrikumschicht 42 die Reflexion der Sendewelle zuverlässiger.
Eine bevorzugte Bedingung für die Dicke der Dielektrikumschicht, die oben beschrieben wurde, basiert auf der Annahme, dass die Sendewelle in Bezug auf die Reflexionsunterdrückungsschicht 4 eine Vertikalpolarisationskomponente aufweist, die größer ist als eine Horizontalpolarisationskomponente derselben. Falls die Sendewelle in Bezug auf die Reflexionsunterdrückungsschicht 4 eine Horizontalpolarisationskomponente aufweist, die größer als oder gleich groß wie eine Vertikalpolarisationskomponente derselben ist, nimmt der Einfluss der Phasenumkehrung aufgrund der Beziehung mit den Brewster-Winkeln ab. Dementsprechend wird die Reflexion der Sendewelle an der Oberfläche 411 der äußeren Dielektrikumschicht 41 unterdrückt, falls die Dicke d der äußeren Dielektrikumschicht 41 die durch Formel 22 ausgedrückte Beziehung erfüllt.
[Formel 22]
Falls n_i < n_s < n_g,
Gleichermaßen wird die Reflexion der Sendewelle an der Oberfläche 421 der Zwischendielektrikumschicht 42 unterdrückt, falls die Dicke d; der Zwischendielektrikumschicht 42 die durch Formel 23 ausgedrückte Beziehung erfüllt.
[Formel 23]
Falls n_i2 > n_i > n_s oder n_i2 < n_i < n_s,
Die Dicke der inneren Dielektrikumschicht 43 erfüllt vorzugsweise Weise auch die Beziehung gemäß Formeln 20 und 21 oder Formel 23. Die innere Dielektrikumschicht 43 kann aus der Reflexionsunterdrückungsschicht 4 ausgelassen werden. In diesem Fall dient die Luftschicht als das Medium, das zu der Zwischendielektrikumschicht 42 auf der Seite des Antennenteils 21 benachbart ist, und der Brechungsindex n_i2 wird 1. Alternativ dazu kann die Reflexionsunterdrückungsschicht 4 vier oder mehr Dielektrikumschichten umfassen. Falls die Reflexionsunterdrückungsschicht 4 eine Mehrzahl von Dielektrikumschichten umfasst, sind die Brechungsindices aller Dielektrikumschichten vorzugsweise kleiner als der Brechungsindex des Glases der Windschutzscheibe 12 und größer als der Brechungsindex der Luft. Zusätzlich dazu sind die Brechungsindices dieser Dielektrikumschichten vorzugsweise derart festgelegt, dass die Dielektrikumschichten, die sich näher zu dem Antennenteil 21 befinden, kleinere Brechungsindices aufweisen.
9 und 10 zeigen ein weiteres Beispiel der Reflexionsunterdrückungsschicht, nämlich eine Reflexionsunterdrückungsschicht 4a, und veranschaulichen einen Teil des Radargeräts 11, das an der Windschutzscheibe 12 und der Reflexionsunterdrückungsschicht 4a befestigt ist. 9 und 10 entsprechen 3 bzw. 4.
Die Reflexionsunterdrückungsschicht 4a umfasst zumindest eine Dielektrikumschicht und weist eine plattenähnliche Form auf. Die Reflexionsunterdrückungsschicht 4a befindet sich zwischen dem Antennenteil 21 und der Windschutzscheibe 12 und bedeckt die Vorderseite der Öffnung des Antennenteils 21. Die Reflexionsunterdrückungsschicht 4a dient außerdem als eine Antennenabdeckung des Radargeräts 11. Mit anderen Worten dient die Antennenabdeckung auch als die Reflexionsunterdrückungsschicht 4a. Hiernach wird die Reflexionsunterdrückungsschicht 4a als eine „Dielektrikumabdeckung 4a” bezeichnet. Eine bzw. mehrere Dielektrikumschicht(en) der Dielektrikumabdeckung 4a kann/können aus einem ABS-Harz, einem Polycarbonatharz, einem syndiotaktischen Polystyrenharz oder dergleichen gefertigt sein. Die Dielektrikumabdeckung 4a weist Flexibilität auf.
Die Dielektrikumabdeckung 4a weist zwei Lager 49 auf. Die zwei Lager 49 sind an dem oberen Teil an der Oberfläche auf der Seite des Antennenteils 21 der Dielektrikumabdeckung 4a befestigt. Das Antennenteil 21 weist ein Lager 261 auf. Das Lager 261 ist an dem oberen Teil des Antennenteils 21 vorgesehen. Das Lager 261 befindet sich zwischen den zwei Lagern 49, die ungefähr in der Horizontalrichtung angeordnet sind. Die zwei Lager 49 und das eine Lager 261 teilen sich eine Welle 262. Somit ist der obere Teil der Dielektrikumabdeckung 4a auf dem oberen Teil des Antennenteils 21 drehbar gelagert. Der Winkel der Dielektrikumabdeckung 4a relativ zu dem Antennenteil 21 kann beispielsweise in einem Bereich von ±10° variieren. In Wirklichkeit ist das Lager 261 an einer Position angeordnet, die sich in nächster Nähe zu der Windschutzscheibe 12 befindet, und die Welle 262 übt in Richtung der Windschutzscheibe 12 einen Druck auf den Oberseitenteil der Dielektrikumabdeckung 4a aus.
Die Dielektrikumabdeckung 4a umfasst eine untere Abdeckung 44 und einen Stab 48. Die untere Abdeckung 44 erstreckt sich in Richtung der Unterseite des Antennenteils 21. Die untere Abdeckung 44 umfasst ein Lager 45. Das Lager 45 ist mit einem Ende des Stabs 48 verbunden. Das Lager 45 lagert den Stab 48 drehbar. Der Stab 48 ist in eine Schraubenfeder 46 eingebracht. Ein Ende auf der Seite des Lagers 45 der Schraubenfeder 46 ist an dem Stab 48 befestigt. Das andere Ende der Schraubenfeder 46 steht in Kontakt mit einer Halteeinrichtung 47, die an der Unterseite des Antennenteils 21 vorgesehen ist. Die Schraubenfeder 46 übt in Richtung der Windschutzscheibe 12 einen Druck auf die Unterseite der Dielektrikumabdeckung 4a aus. Folglich wird die Dielektrikumabdeckung 4a in engen Kontakt mit der Oberfläche auf der Seite des Antennenteils 21 der Windschutzscheibe 12 gebracht, während dieselbe gebogen wird.
Eine Dielektrikumschicht der Dielektrikumabdeckung 4a, die an der Oberfläche auf der Seite des Antennenteils 21 der Windschutzscheibe 12 anhaftet, weist eine Dicke auf, die es ermöglicht, dass eine Reflexion einer Sendewelle durch eine Interferenz zwischen der reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an einer Grenzfläche erzeugt wird, an der die Dielektrikumschicht an der Oberfläche der Windschutzscheibe 12 anhaftet, und der reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an der Oberfläche auf der Seite des Antennenteils 21 der Dielektrikumschicht erzeugt wird, unterdrückt wird. Mit anderen Worten erfüllt die Dicke der Dielektrikumschicht die durch Formeln 14 und 15 ausgedrückten Beziehungen, falls die Sendewelle in Bezug auf die Dielektrikumabdeckung 4a eine Vertikalpolarisationskomponente aufweist, die größer ist als eine Horizontalpolarisationskomponente derselben. Falls die Sendewelle in Bezug auf die Dielektrikumabdeckung 4a eine Horizontalpolarisationskomponente aufweist, die größer als oder gleich groß ist wie eine Vertikalpolarisationskomponente derselben, erfüllt die Dicke der Dielektrikumschicht die durch Formel 22 ausgedrückte Beziehung. Folglich hilft diese Struktur dabei, einen Verlust der Sendewelle, die durch die Windschutzscheibe 12 hindurch verläuft, zu reduzieren, und die Effizienz eines Sendens und Empfangens von Funkwellen zu verbessern. Falls die Dielektrikumabdeckung 4a eine Mehrzahl von Dielektrikumschichten umfasst, erfüllt/erfüllen die Dicke(n) von Dielektrikumschicht(en) außer der Dielektrikumschicht, die an der Windschutzscheibe 12 anhaftet, vorzugsweise eine Beziehung, die der in dem Fall der Zwischendielektrikumschicht 42 in 8 ähnelt.
Wie die Erfinder der vorliegenden Erfindung aus der Beobachtung von elektromagnetischen Wellen in dem Millimeterwellenband abgeleitet haben, unterscheiden sich die Brechungsindices von elektromagnetischen Wellen im Millimeterwellenband stark von denen in anderen Frequenzbändern. Somit müssen die Brechungsindices von Funkwellen in dem Millimeterwellenband verwendet werden, um die oben beschriebenen Formeln auszuwerten. Die „Funkwellen in dem Millimeterwellenband”, die hierin verwendet werden, beziehen sich auf Funkwellen mit Wellenlängen von 1 mm bis 10 mm in der Luft.
Das oben beschriebene Fahrzeug 1 kann auf zahlreiche Arten modifiziert werden.
Ein Objekt, an dem das Radargerät 11 angebracht ist, ist nicht auf die Windschutzscheibe beschränkt, und das Radargerät 11 kann an einem Rückfenster zu dem Zweck angebracht sein, nach hinten zu überwachen. Die Einbauposition des Radargeräts ist nicht auf eine Position auf Glas beschränkt.
Das Radargerät 11 sendet eine Sendewelle ungefähr in der Horizontalrichtung und empfängt eine reflektierte Welle, die ungefähr in der Horizontalrichtung zurückkehrt. Somit kann eine ähnliche Reflexionsunterdrückungsschicht auch auf der äußeren Oberfläche der Windschutzscheibe 12 vorgesehen sein.
Das Fahrzeug 1 ist nicht auf einen Personenkraftwagen beschränkt und kann für die Verwendung in unterschiedlichen Anwendungen ein anderes Fahrzeug sein, wie beispielsweise ein LKW oder ein Zug. Das Fahrzeug 1 ist nicht auf ein von Menschen gefahrenes Fahrzeug beschränkt und kann ein unbeaufsichtigtes Fahrzeug sein, wie beispielsweise ein automatisch geführtes Fahrzeug, das in einer Fabrik verwendet wird.
Die Konfigurationen der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und Variationen können je nach Eignung kombiniert werden, solange keine gegenseitigen Widersprüche auftreten.
Obwohl die Erfindung ausführlich gezeigt und beschrieben wurde, ist die vorausgehende Beschreibung in allen Aspekten als veranschaulichend und nicht beschränkend anzusehen. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifizierungen und Variationen entwickelt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Industrielle Anwendbarkeit
Das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann für zahlreiche Anwendungen verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
4: Reflexionsunterdrückungsschicht
4a: Dielektrikumabdeckung
10: Fahrzeugkörper
12: Windschutzscheibe
13: Fahrzeuginnenraum
15: Antriebsmechanismus
21: Antennenteil
32: Empfänger
41–43: Dielektrikumschicht
121: innerste Glasschicht
211: Sendeantenne
312: Hochfrequenzoszillator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 888646 [0004, 0005]

Claims

Ein Fahrzeug, das folgende Merkmale aufweist: einen Fahrzeugkörper; einen Antriebsmechanismus zum Bewegen des Fahrzeugkörpers; eine Windschutzscheibe, die sich zwischen einem Fahrzeuginnenraum und einem Außenraum befindet, wobei zumindest eine Oberfläche auf der Seite des Fahrzeuginnenraums der Windschutzscheibe eine Oberfläche aus Glas ist; ein Antennenteil, das in dem Fahrzeuginnenraum sowie zum Senden einer Sendewelle von dem Fahrzeuginnenraum durch die Windschutzscheibe hindurch nach außen, wobei die Sendewelle eine Funkwelle in einem Millimeterwellenband ist, und zum Empfangen einer reflektierten Welle vorgesehen ist, die von außen durch die Windschutzscheibe hindurch in den Fahrzeuginnenraum eintritt; eine Reflexionsunterdrückungsschicht, die eine Dielektrikumschicht umfasst, die an der Oberfläche auf der Seite des Antennenteils der Windschutzscheibe anhaftet; einen Hochfrequenzoszillator zum Ausgeben einer hochfrequenten elektrischen Leistung an das Antennenteil; und einen Empfänger zum Empfangen einer Eingabe einer Funkwelle, die durch das Antennenteil empfangen wird, und zum Ausgeben eines empfangenen Signals; wobei die Dielektrikumschicht einen Brechungsindex aufweist, der niedriger ist als ein Brechungsindex des Glases und höher ist als ein Brechungsindex von Luft, und die Dielektrikumschicht eine Dicke aufweist, die es ermöglicht, dass eine Reflexion der Sendewelle durch eine Interferenz zwischen einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an einer Grenzfläche erzeugt wird, an der die Dielektrikumschicht an der Oberfläche der Windschutzscheibe anhaftet, und einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an einer Oberfläche auf der Seite des Antennenteils der Dielektrikumschicht erzeugt wird, unterdrückt wird.
Das Fahrzeug gemäß Anspruch 1, bei dem die Reflexionsunterdrückungsschicht eine weitere Dielektrikumschicht umfasst, die an der Oberfläche auf der Seite des Antennenteils der Dielektrikumschicht anhaftet, und die weitere Dielektrikumschicht eine Dicke aufweist, die es ermöglicht, dass eine Reflexion der Sendewelle durch eine Interferenz zwischen einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an einer Grenzfläche erzeugt wird, an der die weitere Dielektrikumschicht an der Oberfläche der Dielektrikumschicht anhaftet, und einer reflektierten Welle, die durch eine Reflexion der Sendewelle an einer Oberfläche auf der Seite des Antennenteils der weiteren Dielektrikumschicht erzeugt wird, unterdrückt wird.
Ein Fahrzeug, das folgende Merkmale aufweist: einen Fahrzeugkörper; einen Antriebsmechanismus zum Bewegen des Fahrzeugkörpers; eine Windschutzscheibe, die sich zwischen einem Fahrzeuginnenraum und einem Außenraum befindet, wobei zumindest eine Oberfläche auf der Seite des Fahrzeuginnenraums der Windschutzscheibe eine Oberfläche aus Glas ist; ein Antennenteil, das in dem Fahrzeuginnenraum sowie zum Senden einer Sendewelle von dem Fahrzeuginnenraum durch die Windschutzscheibe hindurch nach außen, wobei die Sendewelle eine Funkwelle in einem Millimeterwellenband ist, und zum Empfangen einer reflektierten Welle vorgesehen ist, die von außen durch die Windschutzscheibe hindurch in den Fahrzeuginnenraum eintritt; eine Reflexionsunterdrückungsschicht, die eine Dielektrikumschicht umfasst, die an der Oberfläche auf der Seite des Antennenteils des Glases anhaftet; einen Hochfrequenzoszillator zum Ausgeben einer hochfrequenten elektrischen Leistung an das Antennenteil; und einen Empfänger zum Empfangen einer Eingabe einer Funkwelle, die durch das Antennenteil empfangen wird, und zum Ausgeben eines empfangenen Signals, wobei die Dielektrikumschicht einen Brechungsindex aufweist, der niedriger ist als ein Brechungsindex des Glases und höher ist als ein Brechungsindex von Luft, das Antennenteil eine Sendeantenne zum Senden der Sendewelle umfasst, die Sendewelle eine Vertikalpolarisationskomponente aufweist, die in Bezug auf die Reflexionsunterdrückungsschicht größer ist als eine Horizontalpolarisationskomponente derselben, und durch Formeln 24 und 25 ausgedrückte Beziehungen erfüllt sind, wobei θ_a ein Einfallswinkel der Sendewelle auf der Reflexionsunterdrückungsschicht an einer Mitte einer Hauptstrahlungskeule der Sendeantenne ist, n_s der Brechungsindex der Dielektrikumschicht ist, n_g der Brechungsindex des Glases ist, n_i ein Brechungsindex eines Mediums ist, das zu der Dielektrikumschicht auf der Seite des Antennenteils benachbart ist, λ eine Wellenlänge der Sendewelle in Luft ist, N eine Ganzzahl von 0 oder mehr ist und d eine Dicke der Dielektrikumschicht ist: [Formel 24] Falls n_i < n_s < n_g und θ_a kleiner als oder größer als beide der Folgenden ist:
falls n_i < n_s < n_g und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
und [Formel 25] Falls n_i > n_s < n_g und θ_a kleiner als oder größer als beide der Folgenden ist:
falls n_i > n_s < n_g und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
Das Fahrzeug gemäß Anspruch 3, bei dem die Reflexionsunterdrückungsschicht eine weitere Dielektrikumschicht umfasst, die an einer Oberfläche auf der Seite des Antennenteils der Dielektrikumschicht anhaftet, und durch Formeln 26 und 27 ausgedrückte Beziehungen erfüllt sind, wobei n_i ein Brechungsindex der weiteren Dielektrikumschicht ist, n_i2 ein Brechungsindex eines Mediums ist, das zu der weiteren Dielektrikumschicht auf der Seite des Antennenteils benachbart ist und d_i eine Dicke der weiteren Dielektrikumschicht ist: [Formel 26] Falls n_i2 > n_i > n_s oder n_i2 < n_i < n_s und θ_a kleiner als oder größer als beide der Folgendenist:
falls n_i2 > n_i > n_s oder n_i2 < n_i < n_s und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
und [Formel 27] Falls n_i2 < n_i > n_s oder n_i2 > n_i < n_s und θ_a kleiner als oder größer als beide der Folgenden ist:
falls n_i2 < n_i > n_s oder n_i2 > n_i < n_s und θ_a ein Wert zwischen oder gleich einem der Folgenden ist:
Ein Fahrzeug, das folgende Merkmale aufweist: einen Fahrzeugkörper; einen Antriebsmechanismus zum Bewegen des Fahrzeugkörpers; eine Windschutzscheibe, die sich zwischen einem Fahrzeuginnenraum und einem Außenraum befindet, wobei zumindest eine Oberfläche auf der Seite des Fahrzeuginnenraums der Windschutzscheibe eine Oberfläche aus Glas ist; ein Antennenteil, das in dem Fahrzeuginnenraum sowie zum Senden einer Sendewelle von dem Fahrzeuginnenraum durch die Windschutzscheibe hindurch nach außen, wobei die Sendewelle eine Funkwelle in einem Millimeterwellenband ist, und zum Empfangen einer reflektierten Welle vorgesehen ist, die von außen durch die Windschutzscheibe hindurch in den Fahrzeuginnenraum eintritt; eine Reflexionsunterdrückungsschicht, die eine Dielektrikumschicht umfasst, die an der Oberfläche auf der Seite des Antennenteils des Glases anhaftet; einen Hochfrequenzoszillator zum Ausgeben einer hochfrequenten elektrischen Leistung an das Antennenteil; und einen Empfänger zum Empfangen einer Eingabe einer Funkwelle, die durch das Antennenteil empfangen wird, und zum Ausgeben eines empfangenen Signals, wobei die Dielektrikumschicht einen Brechungsindex aufweist, der niedriger ist als ein Brechungsindex des Glases und höher ist als ein Brechungsindex von Luft, das Antennenteil eine Sendeantenne zum Senden der Sendewelle umfasst, die Sendewelle eine Horizontalpolarisationskomponente aufweist, die in Bezug auf die Reflexionsunterdrückungsschicht größer als oder gleich groß wie eine Vertikalpolarisationskomponente derselben ist, und eine durch Formel 28 ausgedrückte Beziehung erfüllt ist, wobei θ_a ein Einfallswinkel der Sendewelle auf der Reflexionsunterdrückungsschicht an einer Mitte einer Hauptstrahlungskeule der Sendeantenne ist, n_s der Brechungsindex der Dielektrikumschicht ist, n_g der Brechungsindex des Glases ist, n_i ein Brechungsindex eines Mediums ist, das zu der Dielektrikumschicht auf der Seite des Antennenteils benachbart ist, λ eine Wellenlänge der Sendewelle in Luft ist, N eine Ganzzahl von 0 oder mehr ist und d eine Dicke der Dielektrikumschicht ist: [Formel 28] Falls n_i < n_s < n_g,
falls n_i > n_s < n_g,
Das Fahrzeug gemäß Anspruch 5, bei dem die Reflexionsunterdrückungsschicht eine weitere Dielektrikumschicht umfasst, die an einer Oberfläche auf der Seite des Antennenteils der Dielektrikumschicht anhaftet, und eine durch Formel 29 ausgedrückte Beziehungen erfüllt ist, wobei n_i ein Brechungsindex der weiteren Dielektrikumschicht ist, n_i2 ein Brechungsindex eines Mediums ist, das zu der weiteren Dielektrikumschicht auf der Seite des Antennenteils benachbart ist und d_i eine Dicke der weiteren Dielektrikumschicht ist: [Formel 29] Falls n_i2 > n_i > n_s oder n_i2 < n_i < n_s,
falls n_i2 < n_i > n_s or n_i2 > n_i < n_s,
Das Fahrzeug gemäß Anspruch 2, 4 oder 6, bei dem die weitere Dielektrikumschicht einen Brechungsindex aufweist, der niedriger ist als der Brechungsindex der Dielektrikumschicht und höher ist als der Brechungsindex von Luft.
Das Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Antennenteil eine Sendeantenne zum Senden der Sendewelle umfasst, und der Einfallswinkel der Sendewelle auf der Reflexionsunterdrückungsschicht an der Mitte der Hauptstrahlungsquelle der Sendeantenne größer als 10° ist.
Das Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner folgende Merkmale aufweist: eine Antennenabdeckung, die sich zwischen dem Antennenteil und der Windschutzscheibe befindet und die Vorderseite des Antennenteils bedeckt, wobei die Antennenabdeckung auch als die Reflexionsunterdrückungsschicht dient.