JP2016111556A - 車両ガラス用アンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】車両の給電位置に制限されずに、受信感度を確保可能な車両ガラス用アンテナを提供する。【解決手段】車両ガラス用アンテナ１０は芯線側給電部２０と、それに電気的に接続されている芯線側アンテナ素子３０と、接地側給電部４０と、それに電気的に接続されている接地側アンテナ素子５０を備える。芯線側アンテナ素子は芯線側第１エレメント３１と芯線側第２エレメント３２を含む。芯線側第１エレメントは芯線側給電部を起点に、窓開口部５の縁と縁間隔を保つように沿って延伸する。芯線側第２エレメントは窓開口部の左右の縁５ｂ，５ｄの各々から所定の長さ以上離れた位置で芯線側第１エレメントから略垂直方向に延伸する。接地側アンテナ素子は接地側第１エレメントを含む。接地側第１エレメント５１は接地側給電部を起点に、芯線側第１エレメントと間隔を保つように沿って延伸する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両ガラス用アンテナに関する。本発明は、特に、車両の給電位置に制限されることなく、受信感度を確保可能な車両ガラス用アンテナに関する。

例えば特許文献１には、垂直偏波の電波、特に、地上デジタルラジオ放送波（ＤＡＢ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）を受信対象とする平面アンテナ（車両ガラス用アンテナ）が開示されている。特許文献１に記載されている平面アンテナは、芯線側エレメント（芯線側アンテナ素子）と接地側エレメント（接地側アンテナ素子）とを備える。特許文献１に記載されている平面アンテナの接地側エレメントは、接地側給電部から水平方向に延伸し、接地側エレメント全体に亘って車体の窓開口部の上縁又は下縁に近接する。特許文献１に記載されている平面アンテナの芯線側エレメントは、接地側給電部に近接する芯線側給電部から垂直方向で、接地側エレメントが近接する車体の窓開口部の上縁又は下縁から遠ざかる方向に延伸する第１線条を含む。

ところで、特許文献１に記載されている平面アンテナは、接地側エレメントがその全体に亘って車体の窓開口部の上縁又は下縁に近接するように水平方向に延伸するため、車体の窓開口部の上縁又は下縁付近に給電位置を有する車両のみに備えることができる。すなわち、車体の窓開口部の左縁又は右縁付近に給電位置を有する車両には、特許文献１に記載されている平面アンテナを備えることができない。

また、特許文献２にも、垂直偏波の電波、特に、ＤＡＢを受信可能なガラスアンテナ（車両ガラス用アンテナ）１００が開示されている。特許文献２に記載されているガラスアンテナ１００は、図７に示されているように、芯線側給電部１０７を起点に延伸するエレメント１０３及びエレメント１０４からなる第１のＬ字状エレメント１０１と、接地側給電部１０８を起点に延伸するエレメント１０５及びエレメント１０６からなる第２のＬ字状エレメント１０２とを含む。特許文献２に記載されているガラスアンテナ１００は、図７に示されるように、芯線側給電部１０７及び接地側給電部１０８が車体の窓開口部１０９の左側の縁１０９ｂ付近に設けられている。このように、特許文献２に記載されているガラスアンテナ１００は、車体の窓開口部１０９の左側の縁１０９ｂ付近に給電位置を有する車両に備えることができる。

ところで、特許文献２の記載によると、特許文献２に記載されているガラスアンテナ１００の第２のＬ字状エレメント１０２のエレメント１０６は、好ましくは導体長が１５０ｍｍ以上、より好ましくは２００ｍｍ以上に調整されることによって、アンテナ利得（受信感度）を向上させることができることが記載されている。そのため、アンテナ利得を向上させるためには、特許文献２に記載されているガラスアンテナ１００は、車体の窓開口部１０９の左側の縁１０９ａ付近であって車体の窓開口部１０９の下側の縁１０９ｂから少なくとも１５０ｍｍ以上離れた位置に接地側給電位置を有する車両に備えられる必要がある。すなわち、車体の窓開口部１０９の左側の縁１０９ａ付近であって車体の窓開口部１０９の下側の縁１０９ｂから１５０ｍｍより近接した位置に接地側給電位置を有する車両に、特許文献２に記載されているガラスアンテナ１００を備えると、アンテナ利得を十分に確保することができない。

以上のように、特許文献１及び特許文献２に記載されている車両ガラス用アンテナでは、車両の給電位置によっては、車両に備えることが不可能又は備えることができても受信感度を十分に確保することができないことを、本発明者は認識した。特に、車体の窓開口部の左下コーナー部又は右下コーナー部に給電位置を有する車両、あるいは、窓開口部の上下方向の大きさが小さい（例えば２００ｍｍ以下）車両に車両ガラス用アンテナを備えるときは、車両ガラス用アンテナの芯線側エレメント及び／又は接地側エレメントの形状に改善の余地があることを本発明者は認識した。

特開２０１１−１９３３８１号公報 特開２０１１−１６０２３６号公報

本発明の１つの目的は、車両の給電位置に制限されることなく、受信感度を確保可能な車両ガラス用アンテナを提供することにある。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び好ましい実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。

本発明に従う第１の態様は、
芯線側給電部と、
前記芯線側給電部と電気的に接続されている芯線側アンテナ素子と、
接地側給電部と、
前記接地側給電部と電気的に接続されている接地側アンテナ素子と、
を備え、
前記芯線側アンテナ素子は、
前記芯線側給電部を起点に延伸する芯線側第１エレメントであって、最も近接する車体の窓開口部の縁と第１の所定の間隔を保つように、前記窓開口部に沿って延伸する芯線側第１エレメントと、
前記窓開口部の左右の縁の各々から所定の長さ以上離れた位置で、前記芯線側第１エレメントから略垂直方向に延伸する芯線側第２エレメントとを含み、
前記接地側アンテナ素子は、前記接地側給電部を起点に延伸し、前記芯線側第１エレメントと第２の所定の間隔を保つように、前記芯線側第１エレメントに沿って延伸する部分を含む車両ガラス用アンテナに関する。

第１の態様において、芯線側第１エレメント及び接地側第１エレメントがアンテナの性能に与える影響を小さくするように、芯線側第１エレメント及び接地側第１エレメントを接地電位である車体に近接して配置することができる。その結果、給電部、特に芯線側給電部が設けられている位置に制限されることなく、芯線側第２エレメントを、窓開口部の左右の縁の各々から、芯線側第２エレメントが車体から受ける影響が小さくなる程度の長さを離して設けることができる。

また、第１の態様において、給電部、特に芯線側給電部が設けられている位置に制限されることなく、芯線側第２エレメントの起点を、窓開口部の上方に設けることができることによって、車両ガラス用アンテナが受信対象とする垂直偏波の電波の周波数帯に応じた芯線側第２エレメントの長さを確保することができる。すなわち、車両の給電位置に制限されることなく、受信感度を確保することができる。

さらに、車両によっては、エアーバッグ等の他の装置の部材が配置されていることによって、窓開口部の上側又は下側に給電位置を有することができない車両がある。第１の態様の車両ガラス用アンテナは、車両の給電位置に制限されることなく、受信感度を確保することができることによって、このような車両に備えるときも受信感度を確保することができる。

本発明に従う第２の態様では、第１の態様において、前記芯線側第２エレメントが、前記車体の前記窓開口部の前記左右の縁の各々から離れる前記所定の長さは、５０ｍｍ以上でもよい。

芯線側第２エレメントが車体から受ける影響を小さくすることによって、受信感度を向上させることができる。

本発明に従う第３の態様では、第１又は第２の態様において、前記芯線側第２エレメントの長さは１４０ｍｍ以上でもよい。

車両ガラス用アンテナが受信対象とする垂直偏波の電波が、例えばＤＡＢのバンドＩＩＩ帯を含むときに、芯線側第２エレメントの長さを十分確保して配置することができることによって、受信感度を向上させることができる。

本発明に従う第４の態様では、第１から第３の態様のいずれかにおいて、前記第１の所定の間隔は、４０ｍｍ以下でもよい。

芯線側アンテナ素子及び接地側アンテナ素子による、車両ガラス用アンテナの性能への影響が小さくなることによって、受信感度を向上させることができる。

本発明に従う第５の態様では、第１から第４の態様のいずれかにおいて、前記第２の所定の間隔は、５ｍｍから２０ｍｍでもよい。

芯線側アンテナ素子及び接地側アンテナ素子を、接地電位である車体に近接させることによって、芯線側アンテナ素子及び接地側アンテナ素子がアンテナの性能に与える影響を小さくし、受信感度を向上させることができる。

本発明に従う第６の態様では、第１から第５の態様のいずれかにおいて、前記芯線側アンテナ素子及び前記接地側アンテナ素子の少なくとも一部は、ループ形状を有してもよい。

芯線側アンテナ素子及び接地側アンテナ素子の少なくとも一部をループ形状にすることによって、芯線側アンテナ素子及び接地側アンテナ素子の少なくとも一部の線幅を太くしたときと同様の効果を有し、アンテナの受信感度が向上する。さらに、例えば、そのアンテナ素子の線幅を太くする場合と比較して、アンテナ素子が目立つことが防止され、アンテナの受信感度と車両全体としての見栄えの向上を両立できる。

本発明に従う第７の態様では、第１から第６の態様のいずれかにおいて、前記芯線側給電部と、前記芯線側アンテナ素子と、前記接地側給電部と、前記接地側アンテナ素子とを有するガラスをさらに備えてもよい。

ガラスの上に芯線側アンテナ素子及び接地側アンテナ素子が例えばスクリーン印刷等によって形成されることによって車両ガラス用アンテナを構成できる。
ることができる。

本発明の車両ガラス用アンテナの基本的な構成の例を示す図である。 車両ガラス用アンテナの第１実施例の構成を示す図である。 車両ガラス用アンテナの第２実施例の構成を示す図である。 車両ガラス用アンテナの第１実施例及び第２実施例の性能評価を示すグラフである。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、車両ガラス用アンテナの第１実施例及び第２実施例以外の実施例を示す図である。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、車両ガラス用アンテナの第１実施例及び第２実施例以外の実施例を示す図である。 特許文献２（特開２０１１−１６０２３６号公報）の車両ガラス用アンテナの構成を示す図である。

以下に説明する好ましい実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。

１．基本的構成
図１には、後述する給電部、アンテナ素子等が形成されたガラス１０、すなわち車両ガラス用アンテナ１０の構成の例が示されている。図１には、垂直偏波の電波を受信対象とする車両ガラス用アンテナ１０の基本的な構成の例が示されている。図１に示されている車両ガラス用アンテナ１０は、垂直偏波の電波である例えば地上デジタルラジオ放送波（ＤＡＢ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）を受信対象としている。

図１には、芯線側給電部２０と、芯線側給電部２０と電気的に接続されている芯線側アンテナ素子３０と、接地側給電部４０と、接地側給電部４０と電気的に接続されている接地側アンテナ素子５０とを備える車両ガラス用アンテナ１０が示されている。図１に示される例では、車両ガラス用アンテナ１０は、芯線側給電部２０と芯線側アンテナ素子３０と接地側給電部４０と接地側アンテナ素子５０とが車体１の窓開口部５の内側に位置するように、車体１に設けられている。なお、図１には、車体１の形状は省略されている。

図１に示される芯線側給電部２０及び接地側給電部４０は、例えば、図示されていない同軸ケーブル等の伝送路と電気的に接続可能に構成されている。同軸ケーブルは、例えば、車両に備えられる図示されていないＤＡＢに関連する受信器等の信号処理装置に接続されている。芯線側給電部２０は、例えば、同軸ケーブルの中心導体に接続される。接地側給電部４０は、例えば、同軸ケーブルの外皮導体に接続される。芯線側給電部２０及び接地側給電部４０は、同軸ケーブルと接続可能な位置である、車両の給電位置付近に設けられる。車両の給電位置は、車両の車種、年式等によって異なるので、車両の給電位置に合わせて、芯線側給電部２０及び接地側給電部４０が設けられる必要がある。

芯線側アンテナ素子３０及び接地側アンテナ素子５０は、導電部材で形成される。芯線側アンテナ素子３０及び接地側アンテナ素子５０は、例えば銀の微細な粒子、低融点ガラス粉末等を有機溶媒でペースト状にした導電ペーストを例えばガラス１０の上にスクリーン印刷し、さらに焼成されることによって形成されてもよい。代替的に、芯線側アンテナ素子３０及び接地側アンテナ素子５０は、車両用のガラス１０の上に例えばシート（図示せず）を介して形成されてもよい。このとき、シートは、例えば、窓開口部５の内側に位置するガラス表面に固定される透明絶縁フイルムシート等である。このとき、芯線側給電部２０と芯線側アンテナ素子３０と接地側給電部４０と接地側アンテナ素子５０とは、このシートの上に直接に形成されてもよい。このように、芯線側給電部２０と芯線側アンテナ素子３０と接地側給電部４０と接地側アンテナ素子５０とを備えるシートも、車両ガラス用アンテナ１０である。

また、車両ガラス用アンテナ１０には、例えば、黒色等に着色された絶縁性のセラミックペースト等によって隠蔽膜１５が形成されていてもよい。隠蔽膜１５は、例えば、窓開口部５の内側であって、窓開口部５の周辺部に形成されていてもよい。この隠蔽膜１５は、窓開口部５の外側から内側に向かって光透過度が高くなるように、グラデーション加工が施されて形成されてもよい。車両ガラス用アンテナ１０の芯線側給電部２０、芯線側アンテナ素子３０、接地側給電部４０及び接地側アンテナ素子５０の少なくとも一部が、隠蔽膜１５に重ねて設けられることによって、隠蔽膜１５に重ねて設けられた部分が車外側から見えにくくなる。その結果、車両全体としての見栄えが向上するので好ましい。

図１に示される車両ガラス用アンテナ１０は、例えば、リアクォーターガラス用の窓開口部５に備えられる。しかしながら、車両ガラス用アンテナ１０は、必ずしもリアクォーターガラス用の窓開口部５に限らず、フロントクォーターガラス用、ドアガラス用、フロントガラス用、リアガラス用等の窓開口部５に備えられていてもよい。

芯線側アンテナ素子３０は、少なくとも、芯線側第１エレメント３１と芯線側第２エレメント３２とを含む。芯線側第１エレメント３１は、芯線側給電部２０を起点に終端ｈ１まで延伸する。芯線側第２エレメント３２は、芯線側第１エレメント３１の終端ｈ１を起点に終端ｈ２まで延伸する。芯線側アンテナ素子３０は、例えば、芯線側第１エレメント３１の終端ｈ１を起点に終端ｈ３まで延伸する芯線側第３エレメント３３、芯線側第２エレメント３２の終端ｈ２を起点に終端ｈ４まで延伸する芯線側第４エレメント３４等を更に含んでもよい。

接地側アンテナ素子５０は、少なくとも、接地側第１エレメント５１を含む。接地側第１エレメント５１は、接地側給電部４０を起点に終端ｇ１まで延伸する。接地側アンテナ素子５０は、例えば、接地側第１エレメント５１の終端ｇ１を起点に終端ｇ２まで延伸する接地側第２エレメント５２等を更に含んでもよい。

図１に示される例において、芯線側給電部２０及び接地側給電部４０は、窓開口部５の左側の縁５ｂに近接して、上下に並んで配置されている。図１に示される例において、芯線側第１エレメント３１は、最も近接する窓開口部５の縁と所定の間隔を保つように、最も近接する窓開口部５の縁に沿って延伸している。ここで、芯線側第１エレメント３１と最も近接する窓開口部５の縁との所定の間隔を、以下、縁間隔とも呼ぶ。窓開口部５の左側の縁５ｂと最も近接する芯線側第１エレメント３１の部分における縁間隔と、窓開口部５の上側の縁５ａと最も近接する芯線側第１エレメント３１の部分における縁間隔とは、同じであってもよく、異なってもよい。ここで、芯線側第１エレメント３１は、起点である芯線側給電部２０から終端ｈ１までの５０％以上の部分が最も近接する窓開口部５の縁と所定の間隔を保つように、最も近接する窓開口部５の縁に沿って延伸することが好ましい。さらに、芯線側第１エレメント３１は、起点である芯線側給電部２０から終端ｈ１までの７０％以上の部分が最も近接する窓開口部５の縁と所定の間隔を保つように、最も近接する窓開口部５の縁に沿って延伸することがさらに好ましい。

図１に示されるように、車体１の窓開口部５の上側の縁５ａと左側の縁５ｂとの間に、左上コーナー縁５ｅが設けられているときは、左上コーナー縁５ｅとの縁間隔を考慮することなく、芯線側第１エレメント３１が延伸してもよい。しかしながら、窓開口部５の左上コーナー縁５ｅとの縁間隔と最も近接する芯線側第１エレメント３１の部分において、縁間隔を保つように、芯線側第１エレメント３１が左上コーナー縁５ｅに沿って延伸してもよい。また、他の位置にコーナー縁が設けられているときも同様である。

図１に示される例において、接地側第１エレメント５１は、起点である接地側給電部４０から終端ｇ１まで、芯線側第１エレメント３１と所定の間隔を保つように、芯線側第１エレメント３１に沿って延伸している。ここで、芯線側第１エレメント３１と接地側第１エレメント５１との所定の間隔を、以下、第１エレメント間隔とも呼ぶ。芯線側第１エレメント３１及び接地側第１エレメント５１が窓開口部５の左側の縁５ｂに沿う部分における第１エレメント間隔と、芯線側第１エレメント３１及び接地側第１エレメント５１が窓開口部５の上側の縁５ａに沿う部分における第１エレメント間隔とは、同じであってもよく、異なってもよい。さらに、芯線側第１エレメント３１及び接地側第１エレメント５１が窓開口部５の左上コーナー縁５ｅに沿う部分における第１エレメント間隔は、上述した２つの第１エレメント間隔と同じでもよく、少なくとも一方と異なってもよい。

図１に示される例において、芯線側第２エレメント３２の起点ｈ１は、窓開口部５の左右の縁５ｂ，５ｄの各々から所定の長さ以上離れた位置に設けられている。すなわち、芯線側第１エレメント３１は、窓開口部５の左右の縁５ｂ，５ｄの各々から所定の長さ以上離れた位置まで延伸している。

また、図１に示される例において、芯線側第２エレメント３２の終端ｈ２は、芯線側第２エレメント３２の起点ｈ１から略垂直方向に所定の長さ以上離れた位置に設けられている。すなわち、芯線側第２エレメント３２は、窓開口部５の左右の縁５ｂ，５ｄの各々から所定の長さ以上離れた位置ｈ１を起点に、略垂直方向に所定の長さ以上終端ｈ２まで延伸している。

図１に示される例において、芯線側第３エレメント３３は、芯線側第１エレメント３１の終端ｈ１を起点に、芯線側第１エレメント３１が終端ｈ１まで延伸していた方向に沿って終端ｈ３まで延伸している。図１に示される例において、芯線側第４エレメント３４は、芯線側第２エレメント３２の終端ｈ２を起点に、窓開口部５の下側の縁５ｃと所定の間隔を保つように、窓開口部５の下側の縁５ｃに沿って終端ｈ４まで延伸している。ここで、芯線側第４エレメント３４と窓開口部５の下側の縁５ｃとの所定の間隔は、例えば、上述した窓開口部５の上側の縁５ａと最も近接する芯線側第１エレメント３１の部分における縁間隔と同じであってもよい。

図１に示される例において、接地側第２エレメント５２は、接地側第１エレメント５１の終端ｇ１を起点に、略垂直方向に終端ｇ２まで延伸している。ここで、接地側第２エレメント５２と芯線側第２エレメント３２との間隔は、例えば、上述した芯線側第１エレメント３１と接地側第１エレメント５１とが、窓開口部５の左側の縁５ｂに沿う部分における第１エレメント間隔と同じであってもよい。芯線側第３エレメント３３、芯線側第４エレメント３４及び接地側第２エレメント５２は、以下、調整用エレメントとも呼ぶ。調整用エレメントについては、後述する。

一般的に、アンテナは、導電部材で形成されるアンテナ素子の総長によって、感度良く受信できる電波の周波数帯が決定される。具体的に、受信対象の電波の周波数帯の略中間周波数で共振するように、アンテナの素子の総長が決定されると、受信感度が良くなる。また、一般的に、受信感度を良くするためには、受信対象の電波の周波数帯が低くなれば、アンテナ素子の総長を長くし、反対に、受信対象の電波の周波数帯が高くなれば、アンテナ素子の総長を短くする必要がある。

ここで、図１に示される車両ガラス用アンテナ１０は、主に、芯線側第２エレメント３２の長さによって、車両ガラス用アンテナ１０が受信対象の電波の周波数帯が決定されるように構成される。言い換えると、図１に示される車両ガラス用アンテナ１０は、芯線側第２エレメント３２以外のアンテナ素子、特に、芯線側第１エレメント３１及び接地側第１エレメント５１による、車両ガラス用アンテナ１０の受信感度、周波数特性等の性能への影響が小さくなるように構成される。さらに言うと、芯線側第１エレメント３１及び接地側第１エレメント５１が伝送路のように機能し、アンテナとして機能しないように構成されることが理想である。

そのために、図１に示される車両ガラス用アンテナ１０は、芯線側第１エレメント３１と最も近接する窓開口部５の縁との所定の間隔である縁間隔が、例えば４０ｍｍ以下であることが好ましい。加えて、芯線側第１エレメント３１と接地側第１エレメント５１との所定の間隔である第１エレメント間隔が、例えば５ｍｍから２０ｍｍの間であることが好ましい。ここで、具体的な縁間隔及び第１エレメント間隔の値は、車両ガラス用アンテナ１０及び／又は窓開口部５の大きさ等に応じて、シミュレーション、測定等を行うことによって、芯線側第１エレメント３１及び接地側第１エレメント５１が車両ガラス用アンテナ１０の性能への影響が小さくなるように、最適な値が決定されることが好ましい。

また、受信感度を良くするためには、芯線側第２エレメント３２が、車体１に近接することによって接地電位である車体１から受ける影響（例えば芯線側第２エレメント３２がアンテナとして機能しなくなる等）を小さくすることが好ましい。したがって、芯線側第２エレメント３２の起点ｈ１及び終端ｈ２が、窓開口部５の左右の縁５ｂ，５ｄの各々から、例えば少なくとも５０ｍｍ以上離れていることが好ましい。

加えて、図１に示される車両ガラス用アンテナ１０は、ＤＡＢ等の垂直偏波の電波を受信対象とするアンテナなので、芯線側第２エレメント３２が、水平面に対して略垂直方向（すなわち略鉛直方向）に延伸するように、車両ガラス用アンテナ１０が、車体１に設置されることが好ましい。さらに、図１に示される車両ガラス用アンテナ１０が受信対象とする垂直偏波の電波が、例えばＤＡＢのバンドＩＩＩ帯（周波数帯：１７４ＭＨｚから２４０ＭＨｚ）を含むとき、芯線側第２エレメント３２の起点ｈ１から芯線側第２エレメント３２の終端ｈ２までの長さは、例えば１４０ｍｍ以上であることが好ましい。

このように、図１に示される車両ガラス用アンテナ１０は、芯線側第１エレメント３１及び接地側第１エレメント５１を、車両ガラス用アンテナ１０の性能への影響が小さくなるように、接地電位である車体１に近接して配置することができる。その結果、芯線側給電部２０が設けられている位置に制限されることなく、芯線側第２エレメント３２を窓開口部５の左右の縁５ｂ，５ｄの各々から、芯線側第２エレメント３２が車体１から受ける影響が小さくなる程度の長さを離して設けることができる。

加えて、給電部、特に芯線側給電部２０が設けられている位置に制限されることなく、芯線側第２エレメント３２の起点を、窓開口部５の上方に設けることができることによって、車両ガラス用アンテナ１０が受信対象とする垂直偏波の電波の周波数帯に応じた芯線側第２エレメント３２の長さを確保することができる。特に、車両ガラス用アンテナ１０が受信対象とする垂直偏波が、例えばＤＡＢのＬバンド帯（周波数帯：１４５２ＭＨｚから１４９２ＭＨｚ）と比較して周波数帯が低い例えばＤＡＢのバンドＩＩＩ帯を含むとき、芯線側第２エレメント３２の長さを、例えば１４０ｍｍ以上の長さで調整できるので、好ましい。すなわち、図１に示される車両ガラス用アンテナ１０は、車両の給電位置に制限されることなく、受信感度を確保することができる。

上述した調整用エレメントである、芯線側第３エレメント３３、芯線側第４エレメント３４及び接地側第２エレメント５２は、アンテナ素子の総長を実質的に調整する目的で少なくとも１つが追加されてもよい。上述したように、図１に示される車両ガラス用アンテナ１０において、芯線側第２エレメント３２以外のアンテナ素子は、車両ガラス用アンテナ１０の性能にあまり影響を及ぼさないが、全く影響を及ぼさないとはいえない。

例えば、芯線側第２エレメント３２の長さのみの調整で、車両ガラス用アンテナ１０が受信対象とする電波の受信感度を十分に確保できないときが想定される。そのときは、芯線側第３エレメント３３、芯線側第４エレメント３４及び接地側第２エレメント５２の少なくとも１つを追加すること及びこれらの長さを調整することによって、車両ガラス用アンテナ１０が受信対象とする電波の受信感度を確保してもよい。また、芯線側第３エレメント３３、芯線側第４エレメント３４及び接地側第２エレメント５２の少なくとも１つを追加すること及びこれらの長さを調整することによって、主に芯線側第２エレメント３２によって受信する電波の周波数帯とは異なる周波数帯（例えば、ＤＡＢのＬバンド帯）の電波の受信感度を確保してもよい。

ここで、芯線側第２エレメント３２の長さが固定されているときの、芯線側第３エレメント３３及び芯線側第４エレメント３４の長さの調整は、一方の長さを長くするときは、もう一方の長さを短くすることが好ましい。同様に、芯線側第４エレメント３４及び接地側第２エレメント５２の長さの調整は、一方の長さを長くするときは、もう一方の長さを短くすることが好ましい。

２．第１実施例
図２には、車両ガラス用アンテナ１０の第１実施例が示されている。図２に示されている車両ガラス用アンテナ１０の第１実施例は、例えばリアクォーターガラス用の窓開口部５に備えられ、ＤＡＢのバンドＩＩＩ帯及びＬバンド帯を受信対象とした車両ガラス用アンテナ１０である。図２に示される車両ガラス用アンテナ１０の第１実施例の構成のうち、図１に示される車両ガラス用アンテナ１０の基本的な構成の例で説明された符号と同じ符号が使用されている構成は、同じ構成又は対応する構成である。図２では、車両ガラス用アンテナ１０のうち、窓開口部５の外側に相当する部分の図示を省略している。また、図２では、隠蔽膜１５の図示を省略している。

図２に示される車両ガラス用アンテナ１０の第１実施例は、芯線側給電部２０、芯線側第１エレメント３１、芯線側第２エレメント３２、芯線側第３エレメント３３、芯線側第４エレメント３４、接地側給電部４０及び接地側第１エレメント５１を備える。第１実施例では、芯線側給電部２０及び接地側給電部４０は、窓開口部５の左側の縁５ｂ付近であって、窓開口部５の上側の縁５ａと下側の縁５ｃとの略中間位置に、略上下に配列して設けられている。すなわち、第１実施例は、窓開口部５の左側の縁５ｂ付近であって、窓開口部５の上側の縁５ａと下側の縁５ｃとの略中間位置に給電位置が設けられている車両に備えることができる車両ガラス用アンテナ１０である。

第１実施例では、芯線側第１エレメント３１は、芯線側給電部２０の左側を起点に延伸する芯線側第１エレメント本線条３１ａと、芯線側給電部２０の右側を起点に延伸する芯線側第１エレメント子線条３１ｂとを含む。なお、芯線側第１エレメント本線条３１ａ及び芯線側第１エレメント子線条３１ｂのうち、本線条及び子線条は便宜的に呼んでいるに過ぎず、必ずしも、芯線側第１エレメント本線条３１ａが必須の線条、芯線側第１エレメント子線条３１ｂが補助的な線条等という意味ではない。以下、他のアンテナ素子及び他の実施例においても同様である。また、第１実施例の芯線側第１エレメント本線条３１ａ及び芯線側第１エレメント子線条３１ｂは、芯線側給電部２０の異なる位置を起点に延伸しているが、他のアンテナ素子及び他の実施例において本線条及び子線条は、給電部の同じ位置から延伸してもよい。

芯線側第１エレメント本線条３１ａは、起点である芯線側給電部２０の左側から窓開口部５の左側の縁５ｂと縁間隔を保つように、上側の縁５ａに近接するまで左側の縁５ｂに沿って延伸している。芯線側第１エレメント本線条３１ａは、窓開口部５の上側の縁５ａに近接すると、窓開口部５の上側の縁５ａと縁間隔を保つように、終端ｈ１まで上側の縁５ａに沿って延伸している。なお、第１実施例の芯線側第１エレメント本線条３１ａは、窓開口部５の上側の縁５ａと左側の縁５ｂとの間に設けられている左上コーナー縁５ｅとの縁間隔は考慮せず、左側の縁５ｂと縁間隔及び上側の縁５ａと縁間隔のみを考慮して延伸している。芯線側第１エレメント子線条３１ｂは、芯線側第１エレメント本線条３１ａの起点から終端ｈ１までの少なくとも７０％以上の部分が、芯線側第１エレメント本線条３１ａと所定の間隔を保つように芯線側第１エレメント本線条３１ａに沿って延伸している。

このようにして、芯線側第１エレメント３１全体として、起点である芯線側給電部２０から終端ｈ１までの少なくとも７０％以上の部分が、最も近接する窓開口部５の縁と所定の間隔を保つように、最も近接する窓開口部５の縁に沿って延伸している。第１実施例において、窓開口部５の左側の縁５ｂ及び上側の縁５ａと芯線側第１エレメント本線条３１ａとの間隔である縁間隔は、１０ｍｍ以下である。ただし、第１実施例において、窓開口部５の上側の縁５ａと芯線側第１エレメント本線条３１ａの部分との間隔である縁間隔は、窓開口部５の左側の縁５ｂと芯線側第１エレメント本線条３１ａとの間隔である縁間隔よりも小さい。

ここで、第１実施例の芯線側第１エレメント３１は、芯線側第１エレメント３１又は芯線側第１エレメント本線条３１ａの終端ｈ１を起点に延伸する芯線側第２エレメント３２によって、芯線側第１エレメント本線条３１ａ及び芯線側第１エレメント子線条３１ｂが閉じられる、ループ形状となっている。アンテナ素子（例えば芯線側第１エレメント３１等）がループ形状を有することによって、アンテナ素子の線幅を太くしたときと同様の効果を有する。一般的に、アンテナ素子の線幅が太い方が、抵抗値が減少する等によって、車両ガラス用アンテナ１０の受信感度が向上する。アンテナ素子がループ形状を有することによって、例えば、そのアンテナ素子の線幅を太くする場合と比較して、アンテナ素子が目立つことが防止され、アンテナの受信感度と車両全体としての見栄えの向上を両立できる。第１実施例において、芯線側第１エレメント本線条３１ａと芯線側第１エレメント子線条３１ｂとの間隔は、略２０ｍｍである。以下、他のアンテナ素子においてループ形状となっている部分についても同様である。

第１実施例では、芯線側第２エレメント３２は、芯線側第１エレメント３１又は芯線側第１エレメント本線条３１ａの終端ｈ１を起点に、略垂直方向、正確には窓開口部５の左側の縁５ｂに平行に終端ｈ２まで延伸する。第１実施例において、窓開口部５は、窓開口部５の下側の縁５ｃは、左から右に向かうにつれて上側に向かうように形成されている。そのため、第１実施例において、芯線側第２エレメント３２が、芯線側第１エレメント３１又は芯線側第１エレメント本線条３１ａの終端ｈ１を起点に、例えば完全に垂直方向に延伸したときと比較して、芯線側第２エレメント３２の長さを長く形成することができる。第１実施例において、芯線側第２エレメント３２の長さは、１９０ｍｍ以上である。しかしながら、芯線側第２エレメント３２の延伸方向が垂直方向から離れるにしたがって、アンテナの受信感度が低下する傾向にあるので、可能な限り、芯線側第２エレメント３２は垂直方向に近い方向に延伸されることが好ましい。第１実施例において、芯線側第２エレメント３２の起点である芯線側第１エレメント３１又は芯線側第１エレメント本線条３１ａの終端ｈ１と、芯線側第２エレメント３２の終端ｈ２は、窓開口部５の左右の縁５ｂ，５ｄの各々から、少なくとも１００ｍｍ以上離れている。

第１実施例の芯線側第３エレメント３３は、芯線側第１エレメント本線条３１ａが延伸していた方向に沿って終端ｈ３まで延伸する芯線側第３エレメント本線条３３ａと、芯線側第１エレメント子線条３１ｂが延伸していた方向に沿って延伸する芯線側第３エレメント子線条３３ｂとを含む。芯線側第３エレメント子線条３３ｂは、終端ｈ３で、芯線側第３エレメント本線条３３ａと接続されるように延伸する。すなわち、芯線側第３エレメント３３は、ループ形状となっている。

第１実施例の芯線側第４エレメント３４は、芯線側第２エレメント３２の終端ｈ２を起点に、窓開口部５の下の縁５ｃと縁間隔を保つように、終端ｈ４まで窓開口部５の下の縁 に沿って延伸している。第１実施例において、芯線側第４エレメント３４における縁間隔は、芯線側第１エレメント３１における窓開口部５の上側の縁５ａと芯線側第１エレメント本線条３１ａの部分との間隔である縁間隔と同じである。

第１実施例において、接地側アンテナ素子は、接地側第１エレメント５１のみを有している。第１実施例の接地側第１エレメント５１は、接地側給電部４０を起点に、終端ｇ１まで、芯線側第１エレメント３１（特に芯線側第１エレメント子線条３１ｂ）と所定の間隔である第１エレメント間隔を保つように、芯線側第１エレメント３１（特に芯線側第１エレメント子線条３１ｂ）に沿って延伸している。第１実施例において、第１エレメント間隔は、略１０ｍｍ以下である。ただし、第１実施例において、窓開口部５の左側の縁５ｂに沿う部分における第１エレメント間隔は、窓開口部５の上側の縁５ａに沿う部分における第１エレメント間隔よりも小さい。第１実施例の接地側第１エレメント５１は、窓開口部５の左側の縁５ｂに沿って延伸する部分をループ形状とするための接地側第１エレメント子線条５１ｂを有している。また、第１実施例において、接地側第１エレメント５１の部分であって、窓開口部５の上側の縁５ａに沿う芯線側第１エレメント３１の部分に沿う部分が、ループ形状となっていてもよい。

以上のように、車両ガラス用アンテナ１０の第１実施例は、上下方向の大きさが比較的に小さい（例えば２００ｍｍ以下）窓開口部５（例えば、リアクォーターガラス用の窓開口部５）に備えられるものであるが、芯線側第２エレメント３２の長さを１９０ｍｍ以上確保できている。

３．第２実施例
図３には、車両ガラス用アンテナ１０の第２実施例が示されている。図３に示されている車両ガラス用アンテナ１０の第２実施例は、第１実施例と同様に例えばリアクォーターガラス用の窓開口部５に備えられ、ＤＡＢのバンドＩＩＩ帯及びＬバンド帯を受信対象とした車両ガラス用アンテナ１０である。すなわち、図３に示される車両ガラス用アンテナ１０の第２実施例は、図２に示される車両ガラス用アンテナ１０の第１実施例の変形例である。したがって、車両ガラス用アンテナ１０の第２実施例は、第１実施例と異なる部分のみ説明する。なお、４．第１実施例及び第２実施例の性能評価で後述するが、車両ガラス用アンテナ１０の第２実施例は、第１実施例と同等の受信感度を有するように設計される。

図３に示される車両ガラス用アンテナ１０の第２実施例は、芯線側給電部２０、芯線側第１エレメント３１、芯線側第２エレメント３２、芯線側第３エレメント３３、芯線側第４エレメント３４、接地側給電部４０、接地側第１エレメント５１及び接地側第２エレメント５２を備える。第２実施例では、芯線側給電部２０及び接地側給電部４０は、窓開口部５の左上コーナー縁５ｅ付近に、略上下に配列して設けられている。すなわち、第２実施例は、窓開口部５の左上コーナー縁５ｅ付近に給電位置が設けられている車両に備えることができる車両ガラス用アンテナ１０である。

第２実施例において、芯線側第１エレメント本線条３１ａ及び芯線側第１エレメント子線条３１ｂは、芯線側給電部２０の同じ位置から延伸している。芯線側第１エレメント本線条３１ａは、芯線側給電部２０を起点に、窓開口部５の上側の縁５ａと所定の間隔である縁間隔を保つように、一度窓開口部５の上側の縁５ａに接近した後、終端ｈ１まで、窓開口部５の上側の縁５ａに沿って延伸している。窓開口部５の上側の縁５ａと芯線側第１エレメント本線条３１ａとの所定の間隔である縁間隔は、第１実施例における、窓開口部５の上側の縁５ａと芯線側第１エレメント本線条３１ａの部分との間隔である縁間隔と同じである。

第２実施例において、芯線側第１エレメント３１の終端ｈ１は、第１実施例における芯線側第１エレメント３１の終端ｈ１と比較して、窓開口部５の右側の縁５ｄの方に近い位置に設けられている。そのため、第２実施例における芯線側第２エレメント３２の長さは、１８０ｍｍ以上とはなるものの、第１実施例における芯線側第２エレメント３２の長さと比較して短くなる。加えて、第２実施例における芯線側第１エレメント３１及び接地側第１エレメント５１の長さは、第１実施例における芯線側第１エレメント３１及び接地側第１エレメント５１の長さよりも短い。

したがって、第２実施例においては、第１実施例と同等の受信感度を確保するために、芯線側第３エレメント３３及び芯線側第４エレメント３４の長さが、第１実施例における芯線側第３エレメント３３及び芯線側第４エレメント３４の長さよりも長い。また、第２実施例においては、接地側第２エレメント５２も設けられている。加えて、第２実施例において、接地側第１エレメント５１の全体が、ループ形状となっている。また、接地側第１エレメント５１と芯線側第１エレメント３１との間隔（正確には芯線側第１エレメント子線条３１ｂと接地側第１エレメント本線条５１ａとの間隔）である第１エレメント間隔は、第１実施例における窓開口部５の左側の縁５ｂに沿う部分の第１エレメント間隔よりも広い間隔である。

なお、第１実施例及び第２実施例において、ループ形状を有している部分を本線条のみ考慮したときのアンテナ素子全体の総長、及び、ループ形状を有している部分を本線条及び子線条の両方を考慮したときのアンテナ素子全体の総長は、略同等になるように設計されている。

４．第１実施例及び第２実施例の性能評価
図４は、車両ガラス用アンテナ１０の第１実施例及び第２実施例の受信感度を示すグラフである。図４のグラフにおいて、横軸は周波数［ＭＨｚ］を表し、縦軸は感度［ｄＢｄ］を表す。図４のグラフの横軸に示されている周波数の範囲は、１７４ＭＨｚから２４０ＭＨｚであり、ＤＡＢのバンドＩＩＩ帯の周波数帯に相当する。

図４のグラフには、車両ガラス用アンテナ１０の第１実施例の周波数特性が実線６０で表され、車両ガラス用アンテナ１０の第２実施例の周波数特性が破線７０で表されている。１８０［ＭＨｚ］付近で第２実施例の受信感度が−１２．０［ｄＢｄ］付近まで下がっていることを除き、第１実施例及び第２実施例のいずれの周波数特性においても、図４に示されている周波数帯の略全域において、−１０．０［ｄＢｄ］以上の受信感度を有している。すなわち、窓開口部５の左側の縁５ｂ付近であって、窓開口部５の上側の縁５ａと下側の縁５ｃとの略中間位置に給電位置を有する車両であっても、又、窓開口部５の左上コーナー縁５ｅ付近に給電位置を有する車両であっても、車両ガラス用アンテナ１０は十分な受信感度を有することができる。

また、１８０［ＭＨｚ］付近を除き、図４に示されている周波数帯の略全域において、第１実施例及び第２実施例のいずれの周波数特性も略同等の受信感度を有する。すなわち、窓開口部５の左側の縁５ｂ付近であって、窓開口部５の上側の縁５ａと下側の縁５ｃとの略中間位置に給電位置を有する車両であっても、又、窓開口部５の左上コーナー縁５ｅ付近に給電位置を有する車両であっても、車両ガラス用アンテナ１０は略同等な周波数特性を有することができる。

さらに、車両ガラス用アンテナ１０は、上下方向の大きさが比較的小さい（例えば２００ｍｍ以下）窓開口部５に備えられるときであっても、十分な受信感度を有することができる。

５．その他の実施例
当然、車両ガラス用アンテナ１０の実施例は、上述した第１実施例及び第２実施例に限られるものではない。すなわち、アンテナ素子の長さ、配置、ループ形状の有無等を調整することによって、第１実施例及び第２実施例以外のアンテナパターンを実現することができる。また、当然、給電部の位置及びアンテナ素子のパターンは、左右又は上下が逆でもよい。

例えば、図５（Ａ）には、芯線側アンテナ素子３０及び接地側アンテナ素子５０のいずれもループ形状を有さない車両ガラス用アンテナ１０の構成の例が示されている。図５（Ａ）に示されている車両ガラス用アンテナ１０は、芯線側第２エレメント３２が、略垂直方向に延伸している。ループ形状を有することなく、車両ガラス用アンテナ１０が受信対象とする周波数帯の電波に十分な受信感度を有することができれば、ループ形状を有する場合と比較して、アンテナ素子の長さ等の微調整が容易である。

また、図５（Ｂ）には、芯線側アンテナ素子３０のみがループ形状を有し、且つ、芯線側第３エレメント３３を有さない車両ガラス用アンテナ１０の構成の例が示されている。図５（Ａ）に示される車両ガラス用アンテナ１０の例と、図５（Ｂ）に示される車両ガラス用アンテナ１０の例とが、受信対象とする電波の周波数帯が同一で、受信感度が同等であるとする。図５（Ｂ）に示される車両ガラス用アンテナ１０の例は、芯線側第３エレメント３３の代わりに、芯線側第１エレメント３１をループ形状とし、且つ、芯線側第１エレメント３１及び芯線側第４エレメント３４の縁間隔を小さくしたことが大きな変更点である。図５（Ｂ）に示される車両ガラス用アンテナ１０の例において、芯線側第３エレメント３３の長さ等の微調整を行う必要がないことによって、微調整を行うアンテナ素子の数が減ったため、微調整が容易となる。

また、図６（Ａ）には、上側の縁５ａと左側の縁５ｂとの間に、曲線で形成される左上コーナー縁５ｅが設けられている窓開口部５を有する車両に備えられる車両ガラス用アンテナ１０の例が示されている。図６（Ａ）に示される実施例において、芯線側第１エレメント３１は、窓開口部５の左側の縁５ｂとの縁間隔、左上コーナー縁５ｅとの縁間隔及び上側の縁５ａとの縁間隔を考慮して、終端ｈ１まで延伸している。なお、芯線側第１エレメント３１は、窓開口部５の左上コーナー縁５ｅと最も近接する部分において、左上コーナー縁５ｅとの縁間隔を保って、曲線を描くように左上コーナー縁５ｅに沿って延伸している。また、接地側第１エレメント５１の部分であって、芯線側第１エレメント３１の曲線部分に沿う部分は、曲線を描くように延伸している。

さらに、図６（Ｂ）には、全体的に丸みを帯びている開口部５を有する車両に備えられる車両ガラス用アンテナ１０の例が示されている。芯線側第１エレメント３１は窓開口部５に沿って延伸し、接地側第１エレメント５１は芯線側第１エレメント３１に沿って延伸するので、図６（Ｂ）に示される実施例において、芯線側第１エレメント３１及び接地側第１エレメント５１は、丸みを帯びて延伸する。ここで、図６（Ｂ）に示されている芯線側第４エレメント３４は、直線を描くように延伸しているが、例えば、芯線側第４エレメント３４が最も近接する窓開口部５の縁の部分が曲線で形成されるときは、芯線側第４エレメント３４が曲線を描くように延伸してもよい。しかしながら、車両ガラス用アンテナ１０の性能に大きな影響を与える芯線側第２エレメント３２は、直線を描くことが好ましい。また、芯線側第２エレメント３２に沿って延伸する接地側第２エレメント５２も直線を描くことが好ましい。すなわち、芯線側第２エレメント３２及び接地側第２エレメント５２以外のアンテナ素子は、それらのアンテナ素子が最も近接する窓開口部５の縁の形状に応じて、曲線を描くように延伸してもよい。

また、これまで言及した実施例に、垂直方向に延伸する芯線側第２エレメント３２又は接地側第２エレメント５２がループ形状である実施例はなかったが、芯線側第２エレメント３２及び／又は接地側第２エレメント５２がループ形状であってもよい。しかしながら、特に、芯線側第２エレメント３２の長さは、受信感度等のアンテナの性能に大きな影響を及ぼすので、微調整の頻度が高いことが想定される。仮に、芯線側第２エレメント３２がループ形状であれば、２本分の線条の長さ等を微調整する必要があるため、微調整の容易さを実現するためには、芯線側第２エレメント３２はループ形状でないことが好ましい。

以上のように、これまで言及した実施例以外の実施例も、実現可能であることが容易に想定できる。したがって、本発明によれば、アンテナ素子の長さ、配置等を調整することによって、車両の給電位置に制限されることなく、十分な受信感度を有する車両ガラス用アンテナ１０を提供することができる。言い換えれば、本発明による車両ガラス用アンテナ１０は、備えることができる車両を限定しない。

本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。

１・・・車体、５・・・窓開口部、５ａ・・・窓開口部の上側の縁、５ｂ・・・窓開口部の左側の縁、５ｃ・・・窓開口部の下側の縁、５ｄ・・・窓開口部の右側の縁、５ｅ・・・窓開口部の左上コーナー縁、１０・・・ガラス，車両ガラス用アンテナ、２０・・・芯線側給電部、３０・・・芯線側アンテナ素子、３１・・・芯線側第１エレメント、３２・・・芯線側第２エレメント、３３・・・芯線側第３エレメント、３４・・・芯線側第４エレメント、４０・・・接地側給電部、５０・・・接地側アンテナ素子、５１・・・接地側第１エレメント、５２・・・接地側第２エレメント。

Claims (7)

1. 芯線側給電部と、
   前記芯線側給電部と電気的に接続されている芯線側アンテナ素子と、
   接地側給電部と、
   前記接地側給電部と電気的に接続されている接地側アンテナ素子と、
   を備え、
   前記芯線側アンテナ素子は、
   前記芯線側給電部を起点に延伸する芯線側第１エレメントであって、最も近接する車体の窓開口部の縁と第１の所定の間隔を保つように、前記窓開口部に沿って延伸する芯線側第１エレメントと、
   前記窓開口部の左右の縁の各々から所定の長さ以上離れた位置で、前記芯線側第１エレメントから略垂直方向に延伸する芯線側第２エレメントとを含み、
   前記接地側アンテナ素子は、前記接地側給電部を起点に延伸し、前記芯線側第１エレメントと第２の所定の間隔を保つように、前記芯線側第１エレメントに沿って延伸する部分を含む車両ガラス用アンテナ。
2. 前記芯線側第２エレメントが、前記車体の前記窓開口部の前記左右の縁の各々から離れる前記所定の長さは、５０ｍｍ以上である、請求項１に記載の車両ガラス用アンテナ。
3. 前記芯線側第２エレメントの長さは１４０ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載の車両ガラス用アンテナ。
4. 前記第１の所定の間隔は、４０ｍｍ以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両ガラス用アンテナ。
5. 前記第２の所定の間隔は、５ｍｍから２０ｍｍである、請求項１から４のいずれか１項に記載の車両ガラス用アンテナ。
6. 前記芯線側アンテナ素子及び前記接地側アンテナ素子の少なくとも一部は、ループ形状を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の車両ガラス用アンテナ。
7. 前記芯線側給電部と、前記芯線側アンテナ素子と、前記接地側給電部と、前記接地側アンテナ素子とを有するガラスをさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の車両ガラス用アンテナ。

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