JP3224051B2 - 車両用ガラスアンテナ - Google Patents

車両用ガラスアンテナ

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JP3224051B2
JP3224051B2 JP10159693A JP10159693A JP3224051B2 JP 3224051 B2 JP3224051 B2 JP 3224051B2 JP 10159693 A JP10159693 A JP 10159693A JP 10159693 A JP10159693 A JP 10159693A JP 3224051 B2 JP3224051 B2 JP 3224051B2
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藤井宏征
田所伸吾
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用のドアあるいは
トランクルームの開閉またはルームランプ等のオンオフ
等車載機器の制御に必要な制御情報を無線通信する携帯
用送信部からの送信制御情報を受信するためのキーレス
エントリー用あるいはTV放送波を受信するためのガラ
スアンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術とその問題点】近年、一般的なキーを用い
たドアロック装置に代わって送信機からの、周波数が、
40MHz、60MHz、250MHz、300MH
z、400MHz前後の微弱電波によるコード信号を受
信してドアの開閉および車両用機器の制御を行う方式が
注目され、種々の提案がされている。
【0003】このような無線通信による信号を受信する
キーレスエントリー用のアンテナとして、特開昭62−
37275号などに示されるループコイルを含むピック
アップをピラーなどに内蔵するものがあるが、ノイズの
影響が大きく、その対策が必要であり、さらに車体に埋
め込まれるので、チューニングが困難であるなどの欠点
がある。
【0004】一方ガラスに線条アンテナをスクリーン印
刷により形成したガラスアンテナも特開昭63−434
03号などとして提案されているが、サイドウインド下
側に設けたアンテナは窓の開閉により受信利得が変動
し、その結果特にドアが開いている場合などにおいては
作動が困難であるばかりか、サイドウインドに設けたア
ンテナはフロントやリアの窓ガラスに設けたものより指
向性が強く、発信機の方向によっては作動しない恐れが
あるなどの欠点がある。
【0005】また、車両用の後部窓ガラスは開口部が最
も大きいが、防曇用の加熱線条が大部分を占有している
上に、最近はFMラジオ放送波あるいはTV放送波を受
信するためにプリントされたアンテナが加熱線条上部の
余白部などに設けられている場合も多く、従って場所的
に大きな制約があるので、残余部分にキーレスエントリ
ー用のアンテナを設けても充分な受信利得が得られなか
った。
【0006】また、TV放送波を受信するためのアンテ
ナは加熱線条上部余白部に設けたもの、あるいは加熱線
条下部余白部に設けたものなど数多くの提案がされてい
るが、FMラジオ放送波、TV放送波、キーレスエント
リーなどのアンテナが要求されるなかでこれらのアンテ
ナだけでは十分でなく、しかも後部窓ガラスのスペース
には限りがあるので、ブスバーの外側のスペースに配設
したアンテナも特開昭58−61508号などとして提
案されている。
【0007】しかしながら、このようなアンテナは十分
な受信利得が得られないというのが実情であった。本発
明はこのような点に鑑みてなされたものであり、車両用
の後部窓ガラスのブスバーの外側の狭い場所であって
も、あらゆる向きに対して受信利得が高く、ドアの開
閉、機器の制御など、作動を確実に行うことができ、し
かもTV放送波などを受信するサブアンテナとしても使
用可能なガラスアンテナを提供することを目的とする。
【0008】
【問題点を解決するための手段】本発明は、複数の水平
方向の加熱線条と該加熱線条の両側に接続される縦方向
ブスバーを設けた車両用後部窓ガラスの前記ブスバー
とガラスエッジとの間隔の狭いスペースに、直線形状エ
レメントを設け、該エレメントとブスバーとの間隔
(a)を0.5mm〜5mmの範囲とするとともに、金
属製パネルフランジの先端との間隔(b)を5mm〜1
0mmの範囲とし、ブスバーの外側に縦方向に延びるエ
レメントの先端を給電点に接続し、該エレメントのブス
バーと平行な長さ(l)を70mm〜280mmとし
等価回路を形成し、該エレメントを金属ボディと加熱線
条の両者を共に利用した接地型のアンテナとして、距離
a、b、長さlを変えることによりインピーダンスを調
整し、さらに前記加熱線条の上部余白部と下部余白部に
水平線条と垂直線条から構成される別のアンテナを設け
るようにしたことを特徴とする。
【0009】
【作用】複数の加熱線条と該加熱線条の両側に接続され
るブスバーを設けた車両用後部窓ガラスの加熱線条上部
余白部には一般的にアンテナがあり、下部余白部にも別
のアンテナが設けられる場合があり、これ以上のアンテ
ナを設けることはスペース的に困難であるが、本発明は
ブスバーとガラスエッジとの間隔が比較的狭い場合に、
その狭いスペースを利用するものであり、前記ブスバー
の外側に、ブスバーとの間隔を0.5mm〜5mmの範
囲、金属製パネルフランジの先端との間隔を5〜10m
m、長さを70mm〜280mmとするエレメントをア
ンテナとして設けることにより達成される。
【0010】車両のボディは長さが4.5m前後、幅が
1.7m前後、高さが1.5m前後の範囲など、キーレ
スエントリー用の微弱電波や放送波に対して、広帯域に
共振しやすくなっている。また、加熱線条も幅が1.2
m前後、高さが0.4m前後のループ線の集まりで構成
されているため、放送波に対してアンテナとして作用す
ることは知られている。
【0011】しかしながら、金属ボディあるいは加熱線
条から直接給電しても広帯域の放送波に対して充分な受
信利得を得ることは困難であった。本発明は金属ボデ
ィ、加熱線条の両者を共に利用しようとするものであ
り、両者に接近させることより、図8に示すようなイン
ダクタンスL、キャパシタンスCから構成される等価回
路をもつもので、直線形状のエレメントとブスバーの間
隔a、金属ボディに直流的に接続されるパネルフランジ
の先端(点線で示した)との距離b、エレメントのブス
バーに平行な部分の長さlを変えることにより、インピ
ーダンスを調整し、キーレスエントリー用のアンテナと
して使用するときには送信機からの周波数に対して共振
するようにアンテナ共振回路のQ値が大きくなるように
し、放送波用のアンテナとして作用するときには、広帯
域にわたって受信できるようにするものである。
【0012】後述する実施例に示すように車両用窓ガラ
スに設けられた直線形状のエレメントとブスバーとの間
隔をa(mm)、直線形状のエレメントと金属製パネル
フランジの先端との間隔をb(mm)(各実施例の正面
図において、平面的な間隔のように見えるが、立体的な
長さを表すものである)、エレメントのブスバーに平行
な部分の長さをl(mm)とし、aを5mm、lを13
0mmに固定してbを変えて、1〜3チャンネルにおけ
るTV放送波VHF帯(VHF−Lと略称)、4〜12
チャンネルにおけるTV放送波VHF帯(VHF−Hと
略称)、470MHz〜770MHzのTV放送波UH
F帯の受信利得の変化を測定して、それぞれの平均値
を、標準のダイポールアンテナの受信利得を0dBとし
たときの利得差(以下、ダイポール比と略称する)で示
すと、図5に示すようになり(実線はTV放送波VHF
−L帯、点線はTV放送波VHF−H帯、一点鎖線はT
V放送波UHF帯を表す)、いずれの帯域においても実
用レベルがほぼ−20dBであるので、金属製パネルフ
ランジの先端との間隔は5mm〜10mmの範囲にすれ
ばよい。
【0013】次に、bを7mm、lを130mmに固定
してa(mm)を変えて、TV放送波VHF−L帯、T
V放送波VHF−H帯、TV放送波UHF帯の受信利得
の変化を測定して、それぞれの平均値を、ダイポール比
で示すと、図6に示すようになり(実線はTV放送波V
HF−L帯、点線はTV放送波VHF−H帯、一点鎖線
はTV放送波UHF帯を表す)、いずれの帯域において
も実用レベルがほぼ−20dBであるので、ブスバーと
の間隔は0.5mm〜5mmの範囲にすればよい。
【0014】さらに、aを5mm、bを7mmに固定し
てl(mm)を変えて、TV放送波VHF−L帯、TV
放送波VHF−H帯、TV放送波UHF帯の受信利得の
変化を測定して、それぞれの平均値を、ダイポール比で
示すと、図7に示すようになり(実線はTV放送波VH
F−L帯、点線はTV放送波VHF−H帯、一点鎖線は
TV放送波UHF帯を表す)、いずれの帯域においても
実用レベルがほぼ−20dBであるので、ブスバーと平
行なエレメントの長さは70mm〜280mmの範囲に
すればよい。
【0015】すなわち、本発明のアンテナはブスバーと
金属製パネルフランジとの間隔(≒a+b)が15mm
以下と狭い場合に効果があり、また、長さが短くて済む
ので、実施例に示すように、後方視界を妨げることな
く、一つのブスバーの外側に2組設けることができ、狭
いスペースを有効に利用することができる。また、後部
窓ガラスに他のアンテナのためのスペースが確保される
ため後部窓ガラスの有効利用ができる。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説
明する。図1〜図3は、それぞれ本発明のガラスアンテ
ナを自動車用後部窓ガラスに設けた実施例1〜実施例3
を示す正面図、図4は実施例1のアンテナの指向特性
図、図5〜図7は実施例1において、直線形状のエレメ
ントとブスバーとの間隔をa(mm)、エレメントと金
属製パネルフランジの先端との間隔をb(mm)(各実
施例の正面図において、平面的な間隔のように見える
が、立体的な長さを表すものである)、エレメントのブ
スバーに平行な部分の長さをl(mm)としたときの受
信利得の変化を示す図であり、図5はaを5mm、lを
130mmに固定してエレメントと金属製パネルフラン
ジの先端との間隔をb(mm)を変えて、1〜3チャン
ネルにおけるTV放送波VHF−L帯(実線で示す)4
〜12チャンネルにおけるTV放送波VHF−H帯(点
線で示す)、470MHz〜770MHzのTV放送波
UHF帯(一点鎖線で示す)の受信利得の変化を測定し
て、それぞれの平均値を、ダイポール比で示したもの、
図6は金属製パネルフランジの先端との間隔bを7m
m、直線形状のエレメントの長さlを130mmに固定
してブスバーとエレメントの間隔a(mm)を変えて、
TV放送波VHF−L帯(実線で示す)、TV放送波V
HF−H帯(点線で示す)、TV放送波UHF帯(一点
鎖線)の受信利得の変化を測定して、それぞれの平均値
をダイポール比で示したもの、図7はブスバーと直線形
状のエレメントの間隔aを5mm、エレメントと金属製
パネルフランジの先端との間隔bを7mmに固定してエ
レメントのブスバーに平行な部分の長さl(mm)を変
えて、TV放送波VHF−L帯(実線で示す)、TV放
送波VHF−H帯(点線で示す)、TV放送波UHF帯
(一点鎖線で示す)の受信利得の変化を測定して、それ
ぞれの平均値をダイポール比で示したもの、図8は本発
明のアンテナの作用を説明するための図である。
【0017】実施例1 キーレスエントリー用のアンテナとして設けた単板ガラ
スを自動車の後部窓ガラスとして、点線でその先端部を
示すパネルフランジに装着した例で、図1に示すように
板ガラス1の車内側には、防曇用加熱線条2、2、・・
・、2、ブスバー3、3とともに、ブスバーの外側に延
びるエレメントから構成されるアンテナ4、給電点5を
導電ペーストによりスクリーン印刷、焼成して形成す
る。
【0018】このようにして得られた自動車用のガラス
アンテナの各部の寸法をA1 =1000mm、A2 =1
400mm、B=750mm、C=200mm、a(ブ
スバーと直線形状のエレメントとの間隔)=5mm、b
(エレメントと金属製パネルフランジの先端との間隔で
あり、立体的な間隔を表す)=7mm、l(ブスバーと
平行なエレメントの長さ)=180mmとしたものによ
って430MHzのFM電波(水平偏波)の各方向から
の受信利得を測定して、ダイポール比で表すと、5°毎
(72方向)の受信利得は72方向の最小値で−24.
4dB、72方向の平均値で−10.6dBとなり、ま
た、ことのきの指向特性を測定したところ図4に示すよ
うになる(矢印が車の進行方向を示す)ので、ドアの開
閉、機器の制御などの作動を全ての方向から良好に行う
ことができる。
【0019】実施例2 図2に示す実施例2は、本発明のアンテナに、加熱線条
上部余白部と下部余白部に別のアンテナを設けた単板ガ
ラスを自動車の後部窓ガラスに点線でその先端部を示す
パネルフランジに装着した例で、防曇用加熱線条2、
2、・・・、2の上部余白部に配設されるFMラジオ放
送波、TV放送波を受信するための別のアンテナ6、下
部余白部に配設されるキーレスエントリー用の別のアン
テナ7とともに、a1 =5mm、b1 =7mm、l1
160mmなる寸法の41 、a2 =2mm、b2 =9.
5mm、l2 =200mmなる寸法の42 、a3 =2m
m、b3 =9.5mm、l3 =190mmなる寸法の4
3 を本発明のアンテナとしてその給電点51 、52 、5
3 とともに導電ペーストによりスクリーン印刷、焼成し
て形成する。なお、本実施例ではワイパーが設けられの
で、ワイパー凍結防止用の加熱線条2’が前記アンテナ
などと同時に導電ペーストによりスクリーン印刷、焼成
したもので、その他の構成は実施例1と同じとする。
【0020】このような自動車用のガラスアンテナによ
って、1〜3チャンネルにおけるTV放送波VHF−L
帯、4〜12チャンネルにおけるTV放送波VHF−H
帯、470MHz〜770MHzのTV放送波UHF帯
の受信利得の変化を測定して、それぞれの平均値を、ダ
イポール比で示すとアンテナ41 がそれぞれ、−17.
8dB、−16.9dB、−18.2dB、アンテナ4
2 がそれぞれ、−19.1dB、−17.5dB、−1
7.6dB、アンテナ43 がそれぞれ、−18.8d
B、−17.8dB、−18.0dBとなり、この結果
から明らかなように、従来の実用に供されている良好な
車両用ガラスアンテナの受信利得がTV放送波VHF
帯、TV放送波UHF帯に対してそれぞれ平均値で約−
20dB、約−20dB、 約−18dBであるので、
本発明のアンテナ41 、42 、43単独でも、全ての帯
域で同等か、上回っており良好なアンテナであり、単独
でも受信可能であるが、TV放送波VHF−L帯、TV
放送波VHF−H帯、TV放送波UHF帯受信時には本
発明のアンテナ41 、42 、43 はそれぞれ指向特性が
異なるので、これらのアンテナをサブアンテナとして、
第1のアンテナをメインアンテナとして加えダイバーシ
ティ受信をすると好ましい。
【0021】なお、FMラジオ放送波を受信するときに
は、第1のアンテナ6単独あるいは第1のアンテナに加
えてポールアンテナと組み合わせてダイバーシティ受信
をすると好ましい。 実施例3 図3に示す実施例3は、本発明のアンテナに、加熱線条
上部余白部と下部余白部に別のアンテナを設けた単板ガ
ラスを自動車の後部窓ガラスに点線でその先端部を示す
パネルフランジに装着した例で、防曇用加熱線条2、
2、・・・、2の上部余白部に配設されるFMラジオ放
送波、TV放送波を受信するための第1のアンテナ6、
下部余白部に配設されるTV放送波受信用の別のアンテ
ナ8、別のアンテナ9とともに、a4 =5mm、b4
7mm、l4 =160mmなる寸法の44 、a5 =3m
m、b5 =8.5mm、l5 =190mmなる寸法の4
5 を本発明のアンテナとして、44 はTV放送波受信用
アンテナ、45 はキーレスエントリー用アンテナとして
その給電点54 、55 とともに導電ペーストによりスク
リーン印刷、焼成して形成した以外は実施例1と同じ構
成とする。
【0022】このようなアンテナ44 によって、1〜3
チャンネルにおけるTV放送波VHF−L帯、4〜12
チャンネルにおけるTV放送波VHF−H帯、470M
Hz〜770MHzのTV放送波UHF帯の受信利得の
変化を測定して、それぞれの平均値を、ダイポール比で
示すとそれぞれ、−17.7dB、−16.5dB、−
18.0dBとなり、良好な特性を示すので、単独でも
受信可能であるが、TV放送波VHF−L帯、TV放送
波VHF−H帯、TV放送波UHF帯受信時には第1の
アンテナ6をメインアンテナとし、本発明のアンテナ4
4 と指向特性の異なる第3のアンテナ8、第4のアンテ
ナ9をサブアンテナとしてダイバーシティ受信をすると
好ましい。
【0023】なお、FMラジオ放送波を受信するときに
は、第1のアンテナ6単独あるいは第1のアンテナに加
えてポールアンテナと組み合わせてダイバーシティ受信
をすると好ましい。また、本発明のアンテナ45 によっ
て240MHzのFM電波(水平偏波)の各方向からの
受信利得を測定して、ダイポール比で表すと、5°毎
(72方向)の受信利得は72方向の最小値で−24.
6dB、72方向の平均値で−11.7dBとなり、ド
アの開閉、機器の制御などの作動を全ての方向から良好
に行うことができる。
【0024】以上、好適な実施例により説明したが、本
発明はこれらに限定されるものではなく、種々の応用が
可能である。本発明のアンテナは、キーレスエントリー
用のアンテナとして使用するときには実施例1、実施例
3のアンテナ4、45として示すように単独で使用する
が、TV放送波を受信するときには、上下、左右で指向
特性が異なるので、複数のアンテナを設け、さらに加熱
線条上部余白部、加熱線条下部余白部、前部窓ガラス、
側部窓ガラスなどに設けた別のアンテナ、ポールアンテ
ナと組み合わせてダイバーシティ受信をした方がよい。
【0025】加熱線条上部余白部あるいは下部加熱線条
下部余白部に設ける別のアンテナは種々のアンテナを採
用することができる。また、後部窓ガラスに合わせガラ
スを使用する場合には、ガラスアンテナは銅線などの金
属細線をポリビニールブチラールなどの中間膜に埋め込
んで形成してもよい。
【0026】
【発明の効果】本発明のガラスアンテナは、防曇用加熱
線条とその上部余白部に公知のアンテナが配設された車
両用の後部窓ガラスの狭い場所に設けたものであって
も、あらゆる向きに対して受信利得が高く、ドアの開
閉、機器の制御など、作動を確実に行うことができ、し
かもFMラジオ放送波、TV放送波VHF帯などを受信
するサブアンテナとしても使用することができるもので
ある。
【0027】また、防曇用加熱線条上部余白部、下部余
白部に設けた別のアンテナと本発明のアンテナはそれぞ
れアンテナ毎に同調することができるので、お互いに他
のアンテナの影響を受けないという効果も併せもつもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガラスアンテナを自動車用後部窓ガラ
スに設けた実施例1を示す正面図である。
【図2】本発明のガラスアンテナを自動車用後部窓ガラ
スに設けた実施例2を示す正面図である。
【図3】本発明のガラスアンテナを自動車用後部窓ガラ
スに設けた実施例3を示す正面図である。
【図4】実施例1におけるアンテナの指向特性図であ
る。
【図5】実施例1において、直線形状のエレメントとブ
スバーの間隔aを5mm、エレメントのブスバーに平行
な部分の長さlを130mmに固定して、エレメントと
金属製パネルフランジの先端との間隔b(mm)を変え
て、1〜3チャンネルにおけるTV放送波VHF−L帯
(実線で示す)4〜12チャンネルにおけるTV放送波
VHF−H帯(点線で示す)、470MHz〜770M
HzのTV放送波UHF帯(一点鎖線で示す)の受信利
得の変化を測定して、それぞれの平均値を、ダイポール
比で示したものである。
【図6】実施例1において、直線形状のエレメントと金
属製パネルフランジの先端との間隔bを7mm、直線形
状のエレントの長さlを130mmに固定してブスバー
とエレメントの間隔a(mm)を変えて、TV放送波V
HF−L帯(実線で示す)、TV放送波VHF−H帯
(点線で示す)、TV放送波UHF帯(一点鎖線)の受
信利得の変化を測定して、それぞれの平均値をダイポー
ル比で示したものである。
【図7】ブスバーと直線形状のエレメントの間隔aを5
mm、エレメントと金属製パネルフランジの先端との間
隔bを7mmに固定して、エレメントのブスバーに平行
な部分の長さl(mm)を変えて、TV放送波VHF−
L帯(実線で示す)、TV放送波VHF−H帯(点線で
示す)、TV放送波UHF帯(一点鎖線で示す)の受信
利得の変化を測定して、それぞれの平均値をダイポール
比で示したものである。
【図8】本発明のガラスアンテナの作用を説明するため
の図である。
【符号の説明】
1 板ガラス 2 防曇用加熱線条 3 ブスバー 4、41 〜45 本発明のアンテナ 5、51 〜55 給電点 6〜9 別のアンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田所伸吾 三重県松阪市大口町1510番地 セントラ ル硝子株式 社テクニカルセンター内 (72)発明者 家入潤一郎 三重県松阪市大口町1510番地 セントラ ル硝子株式 社テクニカルセンター内 (56)参考文献 特開 平3−128503(JP,A) 特開 平4−156102(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 1/32

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の水平方向の加熱線条と該加熱線条の
    両側に接続される縦方向のブスバーを設けた車両用後部
    窓ガラスの前記ブスバーとガラスエッジとの間隔の狭い
    スペースに、直線形状エレメントを設け、該エレメント
    ブスバーとの間隔(a)を0.5mm〜5mmの範囲
    とするとともに、金属製パネルフランジの先端との間隔
    (b)を5mm〜10mmの範囲とし、ブスバーの外側
    に縦方向に延びるエレメントの先端を給電点に接続し、
    該エレメントのブスバーと平行な長さ(l)を70mm
    〜280mmとした等価回路を形成し、該エレメントを
    金属ボディと加熱線条の両者を共に利用した接地型の
    ンテナとしたことを特徴とする車両用後部窓ガラスアン
    テナ。
  2. 【請求項2】複数の水平方向の加熱線条と該加熱線条の
    両側に接続される縦方向のブスバーを設けた車両用後部
    窓ガラスの前記ブスバーとガラスエッジとの間隔の狭い
    スペースに、直線形状エレメントを設け、該エレメント
    ブスバーとの間隔(a)を0.5mm〜5mmの範囲
    とするとともに、金属製パネルフランジの先端との間隔
    (b)を5mm〜10mmの範囲とし、ブスバーの外側
    に縦方向に延びるエレメントの先端を給電点に接続し、
    該エレメントのブスバーと平行な長さ(l)を70mm
    〜280mmとした等価回路を形成し、該エレメントを
    金属ボディと加熱線条の両者を共に利用した接地型の
    ンテナとして、距離a、b、長さlを変えることにより
    インピーダンスを調整し、さらに前記加熱線条の上部余
    白部と下部余白部に水平線条と垂直線条から構成される
    別のアンテナを設けるようにしたことを特徴とする車両
    後部窓ガラスアンテナ。
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